JP2000223574A - 半導体装置およびその再生方法 - Google Patents
半導体装置およびその再生方法Info
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- JP2000223574A JP2000223574A JP2258399A JP2258399A JP2000223574A JP 2000223574 A JP2000223574 A JP 2000223574A JP 2258399 A JP2258399 A JP 2258399A JP 2258399 A JP2258399 A JP 2258399A JP 2000223574 A JP2000223574 A JP 2000223574A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的簡単な方法で、ヒューズ素子を切断し
てもそれに伴って工数が増加することのないよう工夫さ
れた半導体装置とその再生方法の実現を課題とする。 【解決手段】 半導体装置にＡｌヒューズ１と半導体装
置内のより下層に設けられた回路のＡｌ配線４とを結ぶ
タングステン等の高融点金属からなるコンタクト３を設
けたことを特徴とする。
てもそれに伴って工数が増加することのないよう工夫さ
れた半導体装置とその再生方法の実現を課題とする。 【解決手段】 半導体装置にＡｌヒューズ１と半導体装
置内のより下層に設けられた回路のＡｌ配線４とを結ぶ
タングステン等の高融点金属からなるコンタクト３を設
けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その再生方法に関し、特にメモリなどの冗長回路に用い
るヒューズ素子を有する半導体装置およびその再生方法
に関する。
その再生方法に関し、特にメモリなどの冗長回路に用い
るヒューズ素子を有する半導体装置およびその再生方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＤＲＡＭなどの半導体装置におい
ては、予め冗長回路を設けておいて、必要に応じてこの
冗長回路を割り付けることにより、製造工程で発生する
欠陥を救済する方法が採られている。この冗長回路を割
り付けるプログラム選択手段として、半導体装置の回路
上にヒューズを設け、このヒューズを切断することによ
って選択を実行する方法が一般的である。通常、回路上
での表面積が比較的小さくてすむように、タングステン
やアルミニウムで構成されたヒューズを、レーザリペア
装置から出力されるレーザ光線によって溶断する方法が
採られている。
ては、予め冗長回路を設けておいて、必要に応じてこの
冗長回路を割り付けることにより、製造工程で発生する
欠陥を救済する方法が採られている。この冗長回路を割
り付けるプログラム選択手段として、半導体装置の回路
上にヒューズを設け、このヒューズを切断することによ
って選択を実行する方法が一般的である。通常、回路上
での表面積が比較的小さくてすむように、タングステン
やアルミニウムで構成されたヒューズを、レーザリペア
装置から出力されるレーザ光線によって溶断する方法が
採られている。
【０００３】図３〜図６に従来のレーザリペア装置によ
る冗長回路切り替え用のヒューズ切断の過程を示す。図
３は、従来の冗長回路切り替え用のヒューズの構成を示
す図で、１１はＡｌヒューズ、１２はＡｌヒューズ１１
を汚染物から保護している１次オーバコートである。
る冗長回路切り替え用のヒューズ切断の過程を示す。図
３は、従来の冗長回路切り替え用のヒューズの構成を示
す図で、１１はＡｌヒューズ、１２はＡｌヒューズ１１
を汚染物から保護している１次オーバコートである。
【０００４】ヒューズ切断の際には、図４に示すよう
に、まずこのＡｌヒューズ１１上の１次オーバコート１
２をエッチングなどの方法によって選択的に除去する。
に、まずこのＡｌヒューズ１１上の１次オーバコート１
２をエッチングなどの方法によって選択的に除去する。
【０００５】次に、図５のように図示しないレーザリペ
ア装置から出力されるレーザ光線によって１次オーバコ
ート１２が選択的に除去された部分のＡｌヒューズ１１
溶断する。Ａｌヒューズ１１の切断幅はレーザリペア装
置から出力されるレーザ光線のスポット径やエネルギー
に依存するが３〜４μｍ程度である。
ア装置から出力されるレーザ光線によって１次オーバコ
ート１２が選択的に除去された部分のＡｌヒューズ１１
溶断する。Ａｌヒューズ１１の切断幅はレーザリペア装
置から出力されるレーザ光線のスポット径やエネルギー
に依存するが３〜４μｍ程度である。
【０００６】ところで、Ａｌヒューズ１１の長さは、レ
ーザ光線のスポット径より長いため、Ａｌヒューズ１１
の両端部分がＡｌヒューズ残骸１１´となって残る。も
しこのＡｌヒューズ残骸１１´が露出した状態で残って
いると、その部分から水分が侵入し、腐食の原因になっ
たりする危険があり、これによってデバイスが不良にな
るなど信頼性の上で問題が多い。
ーザ光線のスポット径より長いため、Ａｌヒューズ１１
の両端部分がＡｌヒューズ残骸１１´となって残る。も
しこのＡｌヒューズ残骸１１´が露出した状態で残って
いると、その部分から水分が侵入し、腐食の原因になっ
たりする危険があり、これによってデバイスが不良にな
るなど信頼性の上で問題が多い。
【０００７】したがって、現状ではこの工程の後、半導
体装置をウェーハ工程に再投入し、図６に示すように、
再オーバコート１３でＡｌヒューズ残骸１１´を覆って
信頼性を確保するようにしている。しかし、このための
工数が増加することは否めない。また、リペアした半導
体装置をウェーハ工程に再投入することは、ウェーハ工
程に金属汚染を持ち込む可能性が増えることになるとい
う問題もある。
体装置をウェーハ工程に再投入し、図６に示すように、
再オーバコート１３でＡｌヒューズ残骸１１´を覆って
信頼性を確保するようにしている。しかし、このための
工数が増加することは否めない。また、リペアした半導
体装置をウェーハ工程に再投入することは、ウェーハ工
程に金属汚染を持ち込む可能性が増えることになるとい
う問題もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
冗長回路を割り付け用のヒューズ素子を有する半導体装
置においては、ヒューズ素子を切断することに伴って再
オーバコートの必要が発生しそのための工数の増加が問
題になった。本発明は、この点を解決して、比較的簡単
な方法で、ヒューズ素子を切断してもそれに伴って工数
が増加することのないよう工夫された半導体装置とその
再生方法の実現を課題とする。
冗長回路を割り付け用のヒューズ素子を有する半導体装
置においては、ヒューズ素子を切断することに伴って再
オーバコートの必要が発生しそのための工数の増加が問
題になった。本発明は、この点を解決して、比較的簡単
な方法で、ヒューズ素子を切断してもそれに伴って工数
が増加することのないよう工夫された半導体装置とその
再生方法の実現を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、冗長回路と、この冗長回路の割り付けに
用いられるヒューズ手段と、このヒューズ手段を覆う被
覆手段とを具備する半導体装置において、前記ヒューズ
手段と半導体装置内のより下層に設けられた回路とを結
ぶ高融点金属からなる接点手段を具備することを特徴と
する。
め、本発明は、冗長回路と、この冗長回路の割り付けに
用いられるヒューズ手段と、このヒューズ手段を覆う被
覆手段とを具備する半導体装置において、前記ヒューズ
手段と半導体装置内のより下層に設けられた回路とを結
ぶ高融点金属からなる接点手段を具備することを特徴と
する。
【００１０】さらに、冗長回路の割り付けに用いられる
ヒューズ手段を切断することにより前記冗長回路の割り
付けを変更して不良箇所を再生する半導体装置の再生方
法において、半導体装置は、前記ヒューズ手段と、前記
ヒューズ手段を覆う被覆手段と、前記ヒューズ手段と半
導体装置内のより下層に設けられた回路とを結ぶ高融点
金属からなる接点手段を具備し、レーザ光線を前記被覆
手段の上から前記ヒューズ手段に照射し、前記被覆手段
と共に前記ヒューズ手段を溶断することを特徴とする。
ヒューズ手段を切断することにより前記冗長回路の割り
付けを変更して不良箇所を再生する半導体装置の再生方
法において、半導体装置は、前記ヒューズ手段と、前記
ヒューズ手段を覆う被覆手段と、前記ヒューズ手段と半
導体装置内のより下層に設けられた回路とを結ぶ高融点
金属からなる接点手段を具備し、レーザ光線を前記被覆
手段の上から前記ヒューズ手段に照射し、前記被覆手段
と共に前記ヒューズ手段を溶断することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる半導体装置
およびその再生方法を添付図面を参照にして詳細に説明
する。
およびその再生方法を添付図面を参照にして詳細に説明
する。
【００１２】図１は、本発明の半導体装置の一実施の形
態のヒューズ素子の構成を示す断面図である。図１にお
いて、１はＡｌヒューズ、２はＡｌヒューズ１を保護し
ているフルオーバコート、３はタングステンコンタク
ト、４はＡｌ配線である。
態のヒューズ素子の構成を示す断面図である。図１にお
いて、１はＡｌヒューズ、２はＡｌヒューズ１を保護し
ているフルオーバコート、３はタングステンコンタク
ト、４はＡｌ配線である。
【００１３】このヒューズ素子では、Ａｌヒューズ１の
長さは、レーザリペア装置から出力されるレーザ光線の
スポット径より短くし、レーザリペア作業によって完全
に昇華して除去できる程度の長さ（３〜４μｍ）とす
る。さらにこのＡｌヒューズ１の両端からの配線は、Ａ
ｌヒューズ１両単部分にコンタクト穴を開け、そのコン
タクト穴に埋め込まれたタングステンコンタクト３を介
して、一層下に設けられたＡｌ配線４に引き回すように
する。
長さは、レーザリペア装置から出力されるレーザ光線の
スポット径より短くし、レーザリペア作業によって完全
に昇華して除去できる程度の長さ（３〜４μｍ）とす
る。さらにこのＡｌヒューズ１の両端からの配線は、Ａ
ｌヒューズ１両単部分にコンタクト穴を開け、そのコン
タクト穴に埋め込まれたタングステンコンタクト３を介
して、一層下に設けられたＡｌ配線４に引き回すように
する。
【００１４】つぎに図２は図１に示す実施の形態のヒュ
ーズ切断後の構成を示す断面図である。以下図２にそっ
て、本実施の形態の半導体装置でのヒューズ素子を用い
たレーザリペア作業について説明する。
ーズ切断後の構成を示す断面図である。以下図２にそっ
て、本実施の形態の半導体装置でのヒューズ素子を用い
たレーザリペア作業について説明する。
【００１５】本実施の形態では、切断する際にＡｌヒュ
ーズ１の上のフルオーバコート２をエッチングせず、フ
ルオーバコート２の上からフルオーバコート２を含めて
Ａｌヒューズ１のレーザリペア作業を行う。先に述べた
ように、Ａｌヒューズ１の長さを短く採っているため、
このようにすると、フルオーバコート２とともにＡｌヒ
ューズ１部分は完全に昇華して消滅し、その後にはタン
グステンコンタクト３の一部のみが露出するようにな
る。もちろん、レーザ光線のスポット径とレーザ光線の
エネルギーなどの条件はフルオーバコート２とＡｌヒュ
ーズ１部分が完全に昇華するに足るようにあらかじめ設
定しておく必要があるが。この結果、１工程で、図２に
示すようにタングステンコンタクト３の一部が露出した
状態でレーザリペア作業が終了し、その後には再オーバ
コートなどは行わない。
ーズ１の上のフルオーバコート２をエッチングせず、フ
ルオーバコート２の上からフルオーバコート２を含めて
Ａｌヒューズ１のレーザリペア作業を行う。先に述べた
ように、Ａｌヒューズ１の長さを短く採っているため、
このようにすると、フルオーバコート２とともにＡｌヒ
ューズ１部分は完全に昇華して消滅し、その後にはタン
グステンコンタクト３の一部のみが露出するようにな
る。もちろん、レーザ光線のスポット径とレーザ光線の
エネルギーなどの条件はフルオーバコート２とＡｌヒュ
ーズ１部分が完全に昇華するに足るようにあらかじめ設
定しておく必要があるが。この結果、１工程で、図２に
示すようにタングステンコンタクト３の一部が露出した
状態でレーザリペア作業が終了し、その後には再オーバ
コートなどは行わない。
【００１６】ところで、タングステンは耐湿性、耐腐食
性に優れた特性を有しているので、このようにタングス
テンコンタクト３の一部が露出しても半導体装置の信頼
性に影響を与えることはない。
性に優れた特性を有しているので、このようにタングス
テンコンタクト３の一部が露出しても半導体装置の信頼
性に影響を与えることはない。
【００１７】以上に述べたように、本実施の形態では、
再オーバコートなどのプロセスを増やすことなく、耐湿
性、耐腐食性の信頼性を確保することができる。この再
オーバコートプロセスが省略できるため、工数が削減で
き、半導体装置をウェーハ工程に再投入するなどの手間
がなく、その分廉価に実施できる。また、半導体装置を
ウェーハ工程に再投入することによって生じる金属汚染
などの問題が解決できる。
再オーバコートなどのプロセスを増やすことなく、耐湿
性、耐腐食性の信頼性を確保することができる。この再
オーバコートプロセスが省略できるため、工数が削減で
き、半導体装置をウェーハ工程に再投入するなどの手間
がなく、その分廉価に実施できる。また、半導体装置を
ウェーハ工程に再投入することによって生じる金属汚染
などの問題が解決できる。
【００１８】以上の説明では、ヒューズをアルミニウム
ヒューズとして説明したが、半導体チップの表面積を増
加させないよう十分微細に構成できる導体であればどの
ようなものでも用いることができることはいうまでもな
い。また、コンタクトをタングステンコンタクトとして
説明したが、耐湿性、耐腐食性に優れた高融点金属、例
えばモリブデンのコンタクトなども用いることができ
る。
ヒューズとして説明したが、半導体チップの表面積を増
加させないよう十分微細に構成できる導体であればどの
ようなものでも用いることができることはいうまでもな
い。また、コンタクトをタングステンコンタクトとして
説明したが、耐湿性、耐腐食性に優れた高融点金属、例
えばモリブデンのコンタクトなども用いることができ
る。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
発明は、冗長回路と、この冗長回路の割り付けに用いら
れるヒューズ手段と、このヒューズ手段を覆う被覆手段
とを具備する半導体装置において、ヒューズ手段と半導
体装置内のより下層に設けられた回路とを結ぶ高融点金
属からなる接点手段を設けたことを特徴とする。これに
より、この半導体装置のヒューズ手段をレーザリペア装
置から出力されるレーザ光線で溶断してしまった後に
は、高融点金属からなる接点手段の一部だけが露出する
ことになるが、高融点金属が耐湿性、耐腐食性に優れて
いるので、その後の再オーバコートなどのプロセスを行
わなくても、耐湿性、耐腐食性の信頼性を確保すること
ができ、工数が削減でき、その分、廉価にリペアが実施
できる。
発明は、冗長回路と、この冗長回路の割り付けに用いら
れるヒューズ手段と、このヒューズ手段を覆う被覆手段
とを具備する半導体装置において、ヒューズ手段と半導
体装置内のより下層に設けられた回路とを結ぶ高融点金
属からなる接点手段を設けたことを特徴とする。これに
より、この半導体装置のヒューズ手段をレーザリペア装
置から出力されるレーザ光線で溶断してしまった後に
は、高融点金属からなる接点手段の一部だけが露出する
ことになるが、高融点金属が耐湿性、耐腐食性に優れて
いるので、その後の再オーバコートなどのプロセスを行
わなくても、耐湿性、耐腐食性の信頼性を確保すること
ができ、工数が削減でき、その分、廉価にリペアが実施
できる。
【００２０】本発明の請求項２の発明は、ヒューズ手段
の材質にアルミニウムを用いることを特徴とする。これ
により、ヒューズ手段を比較的小さなパターンで構成で
き、回路上での表面積を小さくすることができ、また、
比較的小さなレーザエネルギーで溶断することができ
る。
の材質にアルミニウムを用いることを特徴とする。これ
により、ヒューズ手段を比較的小さなパターンで構成で
き、回路上での表面積を小さくすることができ、また、
比較的小さなレーザエネルギーで溶断することができ
る。
【００２１】本発明の請求項３の発明は、接点手段の材
質にタングステンを用いることを特徴とする。タングス
テンは、比較的利用しやすく、また、耐湿性、耐腐食性
に優れているのでリペア後の半導体装置の信頼性を高め
ることができる。
質にタングステンを用いることを特徴とする。タングス
テンは、比較的利用しやすく、また、耐湿性、耐腐食性
に優れているのでリペア後の半導体装置の信頼性を高め
ることができる。
【００２２】本発明の請求項４の発明は、冗長回路の割
り付けに用いられるヒューズ手段を切断することにより
冗長回路の割り付けを変更して不良箇所を再生する半導
体装置の再生方法において、半導体装置は、ヒューズ手
段と、ヒューズ手段を覆う被覆手段と、ヒューズ手段と
半導体装置内のより下層に設けられた回路とを結ぶ高融
点金属からなる接点手段を具備し、レーザ光線を被覆手
段の上からヒューズ手段に照射し、被覆手段と共にヒュ
ーズ手段を溶断することを特徴とする。これにより、こ
の半導体装置のヒューズ手段をレーザリペア装置から出
力されるレーザ光線で被覆手段と共に一工程で溶断して
半導体装置のリペアを行うことができ、再オーバコート
などのプロセスを増やすことなく、信頼性の高い耐湿
性、耐腐食性の信頼性を確保することができる。再オー
バコートプロセスが省略できるため、工数が削減でき、
半導体装置をウェーハ工程に再投入するなどの手間がな
く、廉価にリペアが実施できる。
り付けに用いられるヒューズ手段を切断することにより
冗長回路の割り付けを変更して不良箇所を再生する半導
体装置の再生方法において、半導体装置は、ヒューズ手
段と、ヒューズ手段を覆う被覆手段と、ヒューズ手段と
半導体装置内のより下層に設けられた回路とを結ぶ高融
点金属からなる接点手段を具備し、レーザ光線を被覆手
段の上からヒューズ手段に照射し、被覆手段と共にヒュ
ーズ手段を溶断することを特徴とする。これにより、こ
の半導体装置のヒューズ手段をレーザリペア装置から出
力されるレーザ光線で被覆手段と共に一工程で溶断して
半導体装置のリペアを行うことができ、再オーバコート
などのプロセスを増やすことなく、信頼性の高い耐湿
性、耐腐食性の信頼性を確保することができる。再オー
バコートプロセスが省略できるため、工数が削減でき、
半導体装置をウェーハ工程に再投入するなどの手間がな
く、廉価にリペアが実施できる。
【００２３】本発明の請求項５の発明は、ヒューズ手段
の長さをレーザ光線のスポット径よりも短かくすること
を特徴とする。これにより、レーザ光線でヒューズ手段
を容易に溶断することができ、ヒューズの残骸が残らな
いため、信頼性の高い半導体装置のリペアが実施でき
る。
の長さをレーザ光線のスポット径よりも短かくすること
を特徴とする。これにより、レーザ光線でヒューズ手段
を容易に溶断することができ、ヒューズの残骸が残らな
いため、信頼性の高い半導体装置のリペアが実施でき
る。
【図１】本発明の半導体装置の一実施の形態のヒューズ
素子の構成を示す断面図。
素子の構成を示す断面図。
【図２】図１に示す実施の形態のヒューズ切断後の構成
を示す断面図。
を示す断面図。
【図３】従来のレーザリペア装置によるヒューズ切断の
過程を示す説明図。
過程を示す説明図。
【図４】従来のレーザリペア装置によるヒューズ切断の
過程を示す説明図。
過程を示す説明図。
【図５】従来のレーザリペア装置によるヒューズ切断の
過程を示す説明図。
過程を示す説明図。
【図６】従来のレーザリペア装置によるヒューズ切断の
過程を示す説明図。
過程を示す説明図。
１…Ａｌヒューズ、２…フルオーバコート、３…タング
ステンコンタクト、４…Ａｌ配線、１１…Ａｌヒュー
ズ、１１´…Ａｌヒューズ残骸、１２…１次オーバコー
ト、１３…再オーバコート。
ステンコンタクト、４…Ａｌ配線、１１…Ａｌヒュー
ズ、１１´…Ａｌヒューズ残骸、１２…１次オーバコー
ト、１３…再オーバコート。
Claims (5)
- 【請求項１】 冗長回路と、この冗長回路の割り付けに
用いられるヒューズ手段と、このヒューズ手段を覆う被
覆手段とを具備する半導体装置において、 前記ヒューズ手段と半導体装置内のより下層に設けられ
た回路とを結ぶ高融点金属からなる接点手段を具備する
ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記ヒューズ手段の材質がアルミニウム
であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記接点手段の材質がタングステンであ
ることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。 - 【請求項４】 冗長回路の割り付けに用いられるヒュー
ズ手段を切断することにより前記冗長回路の割り付けを
変更して不良箇所を再生する半導体装置の再生方法にお
いて、 半導体装置は、前記ヒューズ手段と、前記ヒューズ手段
を覆う被覆手段と、前記ヒューズ手段と半導体装置内の
より下層に設けられた回路とを結ぶ高融点金属からなる
接点手段を具備し、 レーザ光線を前記被覆手段の上から前記ヒューズ手段に
照射し、前記被覆手段と共に前記ヒューズ手段を溶断す
ることを特徴とする半導体装置の再生方法。 - 【請求項５】 前記ヒューズ手段の長さが前記レーザ光
線のスポット径よりも短いことを特徴とする請求項４に
記載の半導体装置の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2258399A JP2000223574A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 半導体装置およびその再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2258399A JP2000223574A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 半導体装置およびその再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000223574A true JP2000223574A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12086887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2258399A Pending JP2000223574A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 半導体装置およびその再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000223574A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8941110B2 (en) | 2011-11-17 | 2015-01-27 | International Business Machines Corporation | E-fuses containing at least one underlying tungsten contact for programming |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP2258399A patent/JP2000223574A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8941110B2 (en) | 2011-11-17 | 2015-01-27 | International Business Machines Corporation | E-fuses containing at least one underlying tungsten contact for programming |
| US9385025B2 (en) | 2011-11-17 | 2016-07-05 | Globalfoundries Inc. | E-fuses containing at least one underlying tungsten contact for programming |
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