JP2001332627A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2001332627A
JP2001332627A JP2000154990A JP2000154990A JP2001332627A JP 2001332627 A JP2001332627 A JP 2001332627A JP 2000154990 A JP2000154990 A JP 2000154990A JP 2000154990 A JP2000154990 A JP 2000154990A JP 2001332627 A JP2001332627 A JP 2001332627A
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JP
Japan
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fuse
trimming
electrode
type
zener zap
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Application number
JP2000154990A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Oishi
哲也 大石
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a trimming element which can carry out trimming in response to the needs in a high precisim LSI, can increase yields of LSIs, and can reduce the manufacturing cost. SOLUTION: In the trimming element which consists of a series combination of a Zener zap diode 10a and a fuse element 12a, a destruction short-circuit current Izap o the Zener zap diode is set smaller than a blow-out current Ifuse of the fuse element. In a first trimming, the current It is so controlled as to meet Izap<It<Ifuse, thus destructing and short-circuiting the Zener zap diode 10a while not melting the fuse element 12a, resulting in electrically short- circuiting the trimming element which is electrically open before trimming. In a second trimming, the current It is so controlled as to meet It<Ifuse, thus melting the fuse element 12a which was then not melted, resulting in the trimming element coming back to an electrically open state again. Consequently, trimming can be done twice on the same trimming element.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に係り、
特に半導体集積回路のトリミング(trimming)素子に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device,
In particular, the present invention relates to a trimming element of a semiconductor integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の電化製品においては、部品点数を
極力削減するために、使用するLSI(大規模集積回
路)の高精度化が要求されている。しかし、LSIの製
造過程においては、ある程度の製造ばらつき誤差の発生
は避けられないため、結果としてLSIの性能にもばら
つきが生じてしまう。このようなLSIの性能のばらつ
きを低減する一手法として、ツェナーザップダイオード
(Zener Zap Diode )やヒューズ(Fuse)素子を用いて
抵抗値や容量値などを調整するトリミング技術がある。
2. Description of the Related Art In recent electrical appliances, in order to reduce the number of components as much as possible, it is required that an LSI (large-scale integrated circuit) to be used has high accuracy. However, in the course of manufacturing an LSI, a certain level of manufacturing variation error is unavoidable, and as a result, the performance of the LSI also varies. As a technique for reducing such variation in LSI performance, there is a trimming technique for adjusting a resistance value or a capacitance value using a Zener Zap Diode or a fuse (Fuse) element.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
トリミングにおいては、プローブとLSIのパッドとの
接触抵抗のばらつき等によってトリミング前の測定値が
ばらつくため、トリミング後の特性が所望の特性からず
れてしまうという事態がしばしば生じる。そして、この
ような場合に、従来技術においては、トリミングは1回
のみしか施行することができないため、LSIの特性の
追い込みが不十分になり、LSI製品の特性のばらつき
が大きくなったり、その歩留りが悪くなったりした。
However, in actual trimming, the measured values before trimming vary due to variations in the contact resistance between the probe and the pads of the LSI, etc., so that the characteristics after trimming deviate from the desired characteristics. It often happens. In such a case, in the related art, since the trimming can be performed only once, the drive of the LSI characteristics becomes insufficient, the characteristics of the LSI products vary widely, and the yield thereof increases. Got worse.

【0004】特に近年のLSIの更なる高精度化が要求
される状況においては、従来のトリミング技術によって
十分な対応をとることが困難になっている。そして、不
十分なトリミングのままに、良好な特性の高精度LSI
を選別して出荷することが要求されると、歩留りが低下
して、製造コストの増加を招くという問題が生じてい
た。
[0004] Particularly, in a situation where higher precision of the LSI is required in recent years, it is difficult to take a sufficient measure by the conventional trimming technique. Then, a high-precision LSI with good characteristics is maintained with insufficient trimming.
If it is required to select and ship the products, there is a problem that the yield is reduced and the manufacturing cost is increased.

【0005】そこで本発明は、上記問題点を鑑みてなさ
れたものであり、高精度のLSIに十分に対応すること
が可能なトリミングを行い、LSIの歩留りを向上さ
せ、製造コストの低減を実現することができるトリミン
グ素子を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and realizes trimming that can sufficiently cope with a high-precision LSI, thereby improving the yield of the LSI and reducing the manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a trimming element capable of performing the following.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下に述べ
る本発明に係る半導体装置によって達成される。即ち、
請求項1に係る半導体装置は、ツェナーザップダイオー
ドとヒューズ素子とが直列に接続され、ツェナーザップ
ダイオードを破壊短絡させる電流が、ヒューズ素子の溶
断電流よりも小さいことを特徴とする。
The above object is achieved by a semiconductor device according to the present invention described below. That is,
A semiconductor device according to a first aspect is characterized in that a Zener zap diode and a fuse element are connected in series, and a current for breaking and short-circuiting the Zener zap diode is smaller than a fusing current of the fuse element.

【0007】このように請求項1に係る半導体装置にお
いては、ツェナーザップダイオードとヒューズ素子とが
直列に接続され、ツェナーザップダイオードを破壊短絡
させる電流(以下、「破壊短絡電流」という)がヒュー
ズ素子の溶断電流よりも小さいことにより、例えばトリ
ミング前の電気的に開放な状態から、ツェナーザップダ
イオードの破壊短絡電流とヒューズ素子の溶断電流との
中間の値の電流を用いてトリミングを行うと、一方のツ
ェナーザップダイオードは破壊短絡されるものの、他方
のヒューズ素子は溶断されず、全体のトリミング素子と
しては電気的に短絡となるため、再度のトリミングが可
能になる。
As described above, in the semiconductor device according to the first aspect, the Zener zap diode and the fuse element are connected in series, and a current for breaking and shorting the Zener zap diode (hereinafter, referred to as a "destructive short circuit current") is supplied to the fuse element. For example, when trimming is performed using an intermediate value between the destruction short-circuit current of the Zener zap diode and the fusing current of the fuse element from an electrically open state before trimming, Although the Zener zap diode is destructively short-circuited, the other fuse element is not blown, and the entire trimming element is electrically short-circuited, so that the trimming can be performed again.

【0008】従って、高精度LSIにおいて、1回のト
リミングによってはLSIの特性の追い込みが不十分で
あっても、2回目のトリミングによってLSIの特性の
追い込みを十分に行うことが可能になり、LSIの歩留
りが向上し、製造コストの低減が実現される。
Accordingly, in a high-precision LSI, even if the trimming of the LSI is not sufficient by one trimming, the trimming of the LSI can be sufficiently performed by the second trimming. And the production cost is reduced.

【0009】また、請求項2に係る半導体装置は、ツェ
ナーザップダイオードとヒューズ素子とが並列に接続さ
れ、ヒューズ素子の溶断電圧がツェナーザップダイオー
ドを破壊短絡させる電圧よりも小さいことを特徴とす
る。
In a semiconductor device according to a second aspect of the present invention, the Zener zap diode and the fuse element are connected in parallel, and a fusing voltage of the fuse element is smaller than a voltage at which the Zener zap diode is broken and short-circuited.

【0010】このように請求項2に係る半導体装置にお
いては、ツェナーザップダイオードとヒューズ素子とが
並列に接続され、ヒューズ素子の溶断電圧がツェナーザ
ップダイオードを破壊短絡させる電圧(以下、「破壊短
絡電圧」という)よりも小さいことにより、例えばトリ
ミング前の電気的に短絡な状態から、ヒューズ素子の溶
断電圧とツェナーザップダイオードの破壊短絡電圧との
中間の値の電圧を用いてトリミングを行うと、一方のヒ
ューズ素子は溶断されるものの、他方のツェナーザップ
ダイオードは破壊短絡されず、全体のトリミング素子と
しては電気的に開放となるため、再度のトリミングが可
能になる。
As described above, in the semiconductor device according to the second aspect, the zener zap diode and the fuse element are connected in parallel, and the fusing voltage of the fuse element causes a voltage that causes the zener zap diode to break and short-circuit (hereinafter referred to as a “breakdown short-circuit voltage”). "), The trimming is performed using an intermediate value between the fusing voltage of the fuse element and the destruction short-circuit voltage of the Zener zap diode, for example, from an electrically shorted state before trimming. Although the fuse element is blown, the other Zener zap diode is not destructively short-circuited, and the entire trimming element is electrically opened, so that the trimming can be performed again.

【0011】従って、高精度LSIにおいて、1回のト
リミングによってはLSIの特性の追い込みが不十分で
あっても、2回目のトリミングによってLSIの特性の
追い込みを十分に行うことが可能になり、LSIの歩留
りが向上し、製造コストの低減が実現される。
Therefore, in a high-precision LSI, even if the trimming of the LSI is insufficient by one trimming, the trimming of the LSI can be sufficiently adjusted by the second trimming. And the production cost is reduced.

【0012】なお、上記請求項1又は2に係る半導体装
置において、ツェナーザップダイオードのカソード(Ca
thode )取り出し部とヒューズ素子のヒューズ部とに、
同一層の多結晶シリコン層が兼用されていることが好適
である。
In the semiconductor device according to claim 1 or 2, the cathode (Ca)
thode) In the extraction part and the fuse part of the fuse element,
It is preferable that the same polycrystalline silicon layer is also used.

【0013】この場合においては、ツェナーザップダイ
オードとヒューズ素子とが組み合わされたトリミング素
子がコンパクト化され、半導体装置の高集積化に寄与す
ると共に、製造プロセスにおける工程数の増加が抑制さ
れ、製造コストの低減にも寄与する。
In this case, the trimming element in which the Zener zap diode and the fuse element are combined is downsized, which contributes to high integration of the semiconductor device, suppresses an increase in the number of steps in the manufacturing process, and reduces the manufacturing cost. It also contributes to the reduction of

【0014】また、上記請求項1又は2に係る半導体装
置において、ツェナーザップダイオードのアノード(An
ode )取り出し部とヒューズ素子のヒューズ部とに、同
一層の多結晶シリコン層が兼用されていることも好適で
ある。
Further, in the semiconductor device according to claim 1 or 2, the anode of the Zener zap diode (An
ode) It is also preferable that the same polycrystalline silicon layer is also used for the take-out portion and the fuse portion of the fuse element.

【0015】この場合においても、ツェナーザップダイ
オードとヒューズ素子とが組み合わされたトリミング素
子がコンパクト化され、半導体装置の高集積化に寄与す
ると共に、製造プロセスにおける工程数の増加が抑制さ
れ、製造コストの低減にも寄与する。
Also in this case, the trimming element in which the Zener zap diode and the fuse element are combined is downsized, which contributes to high integration of the semiconductor device, suppresses an increase in the number of steps in the manufacturing process, and reduces the manufacturing cost. It also contributes to the reduction of

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明の第1の実施形態に係
るトリミング素子を示す等価回路図、図2は図1のトリ
ミング素子を示す概略平面図、図3は図2のトリミング
素子のA−A線断面を示す概略平面図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
An embodiment of the present invention will be described. (First Embodiment) FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a trimming element according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view showing the trimming element of FIG. 1, and FIG. 3 is a trimming element of FIG. FIG. 2 is a schematic plan view showing a cross section taken along line AA of FIG.

【0017】図1に示されるように、本実施形態に係る
トリミング素子においては、ツェナーザップダイオード
10aとヒューズ素子12aとが直列に接続されてい
る。そして、このツェナーザップダイオード10aの破
壊短絡電流Izap が、ヒューズ素子12aの溶断電流I
fuseよりも小さい、即ちIzap <Ifuseである点に特徴
がある。
As shown in FIG. 1, in the trimming element according to the present embodiment, a Zener zap diode 10a and a fuse element 12a are connected in series. The destruction short-circuit current Izap of the Zener zap diode 10a is determined by the fusing current Iz of the fuse element 12a.
It is characterized in that it is smaller than fuse, that is, Izap <Ifuse.

【0018】そして、この図1のトリミング素子は、具
体的には図2及び図3に示されるように構成されてい
る。なお、ここでは、トリミング素子の主要な構成要素
のみを図示し、それ以外の構成要素は適宜その図示を省
略する。即ち、P型半導体基板100上に、N型埋め込
み層102が形成され、これらP型半導体基板100及
びN型埋め込み層102上には、N型エピタキシャル層
からなるN型コレクタ領域104が形成されている。ま
た、このN型コレクタ領域104は、P型素子分離領域
106によって分離され、素子領域が画定されている。
また、このN型コレクタ領域104の一部及びP型素子
分離領域106上には、フィールド酸化膜108が形成
されている。
The trimming element shown in FIG. 1 is specifically configured as shown in FIGS. Here, only the main components of the trimming element are shown, and the other components are not shown as appropriate. That is, an N-type buried layer 102 is formed on the P-type semiconductor substrate 100, and an N-type collector region 104 made of an N-type epitaxial layer is formed on the P-type semiconductor substrate 100 and the N-type buried layer 102. I have. The N-type collector region 104 is separated by a P-type device isolation region 106 to define a device region.
A field oxide film 108 is formed on a part of the N-type collector region 104 and on the P-type element isolation region 106.

【0019】そして、素子領域内のN型コレクタ領域1
04表面には、ツェナーザップダイオード10aのアノ
ードとなるP型真正ベース領域及びP型外部ベース領域
からなるP型ベース領域110、ツェナーザップダイオ
ード10aのカソードとなるN型エミッタ領域112及
びN型コレクタ取り出し領域114がそれぞれ形成され
ている。また、これらのN型コレクタ領域104、P型
ベース領域110、N型エミッタ領域112、及びN型
コレクタ取り出し領域114上には、絶縁膜116が形
成されている。
The N-type collector region 1 in the element region
On the surface of the element 04, a P-type genuine base region serving as an anode of the Zener zap diode 10a and a P-type base region 110 consisting of a P-type external base region, an N-type emitter region 112 serving as a cathode of the Zener zap diode 10a, and an N-type collector extraction Regions 114 are respectively formed. An insulating film 116 is formed on the N-type collector region 104, the P-type base region 110, the N-type emitter region 112, and the N-type collector extraction region 114.

【0020】また、この絶縁膜116に開口された開口
部を介して、P型ベース領域110、N型エミッタ領域
112、及びN型コレクタ取り出し領域114にそれぞ
れ接続する導電性の多結晶シリコン層からなるP型多結
晶シリコン・ベースコンタクト部118a、N型多結晶
シリコン・エミッタコンタクト部118b、N型多結晶
シリコン・コレクタコンタクト部兼ヒューズ部118c
が形成されている。そして、これらの内のN型コレクタ
取り出し領域114に接続するN型多結晶シリコン・コ
レクタコンタクト部兼ヒューズ部118cは、N型エミ
ッタ領域112とは逆方向に位置するフィールド酸化膜
108上にまで延在している。
Further, a conductive polycrystalline silicon layer connected to the P-type base region 110, the N-type emitter region 112, and the N-type collector extraction region 114 through the opening formed in the insulating film 116, respectively. P-type polycrystalline silicon base contact portion 118a, N-type polycrystalline silicon emitter contact portion 118b, N-type polycrystalline silicon collector contact portion and fuse portion 118c
Are formed. The N-type polycrystalline silicon collector contact / fuse portion 118c connected to the N-type collector extraction region 114 extends to the field oxide film 108 located in the opposite direction to the N-type emitter region 112. Are there.

【0021】また、これらの絶縁膜116、P型多結晶
シリコン・ベースコンタクト部118a、N型多結晶シ
リコン・エミッタコンタクト部118b、N型多結晶シ
リコン・コレクタコンタクト部兼ヒューズ部118c、
及びフィールド酸化膜108上には、層間絶縁膜120
が形成されている。
These insulating film 116, P-type polycrystalline silicon base contact 118a, N-type polycrystalline silicon emitter contact 118b, N-type polycrystalline silicon collector contact and fuse 118c,
And an interlayer insulating film 120 on the field oxide film 108.
Are formed.

【0022】また、この層間絶縁膜120に開口された
コンタクト窓122a、122b、122c、122d
を介して、P型多結晶シリコン・ベースコンタクト部1
18aに接続するベース電極124a、N型多結晶シリ
コン・エミッタコンタクト部118b及びN型多結晶シ
リコン・コレクタコンタクト部兼ヒューズ部118cの
一端にそれぞれ接続するエミッタ/コレクタ電極兼ヒュ
ーズ電極124b、並びにN型多結晶シリコン・コレク
タコンタクト部兼ヒューズ部118cの他端に接続する
ヒューズ電極124cがそれぞれ形成されている。
Contact windows 122a, 122b, 122c, 122d opened in interlayer insulating film 120 are provided.
Through the P-type polysilicon base contact portion 1
An emitter / collector electrode / fuse electrode 124b connected to one end of the base electrode 124a connected to the N-type polycrystalline silicon emitter contact portion 118b and the N-type polycrystalline silicon collector contact portion / fuse portion 118c; A fuse electrode 124c connected to the other end of the polycrystalline silicon collector contact portion and fuse portion 118c is formed.

【0023】そして、P型多結晶シリコン・ベースコン
タクト部118aは、ツェナーザップダイオード10a
のアノード取出し部として機能し、ベース電極124a
は、ツェナーザップダイオード10aのアノード電極と
して機能するものである。また、N型多結晶シリコン・
エミッタコンタクト部118b及びN型多結晶シリコン
・コレクタコンタクト部(兼ヒューズ部)118cは、
共にツェナーザップダイオード10aのカソード取出し
部として機能し、エミッタ/コレクタ電極(兼ヒューズ
電極)124bは、ツェナーザップダイオード10aの
カソード電極として機能するものである。
The P-type polycrystalline silicon base contact portion 118a is connected to the Zener zap diode 10a.
Of the base electrode 124a
Functions as an anode electrode of the Zener zap diode 10a. Also, N-type polycrystalline silicon
The emitter contact portion 118b and the N-type polycrystalline silicon collector contact portion (also serving as a fuse portion) 118c
Both functions as a cathode extraction portion of the zener zap diode 10a, and the emitter / collector electrode (also serves as a fuse electrode) 124b functions as a cathode electrode of the zener zap diode 10a.

【0024】また、N型多結晶シリコン(コレクタコン
タクト部兼)ヒューズ部118cは、ヒューズ素子12
aのヒューズ部としても機能し、(エミッタ/コレクタ
電極兼)ヒューズ電極124bは、ヒューズ素子12a
の一方のヒューズ電極として機能するものである。ヒュ
ーズ電極124cは、ヒューズ素子12aの他方のヒュ
ーズ電極として機能するものである。
N-type polycrystalline silicon (collector contact portion) fuse portion 118c is connected to fuse element 12
a, and the fuse electrode 124b (also serving as an emitter / collector electrode) is connected to the fuse element 12a.
Function as one of the fuse electrodes. The fuse electrode 124c functions as the other fuse electrode of the fuse element 12a.

【0025】即ち、ツェナーザップダイオード10aの
アノード電極として機能するベース電極124aは、ア
ノード取出し部として機能するP型多結晶シリコン・ベ
ースコンタクト部118aを介して、P型ベース領域1
10に接続されている。また、ツェナーザップダイオー
ド10aのカソード電極として機能するエミッタ/コレ
クタ電極(兼ヒューズ電極)124bは、カソード取出
し部として機能するN型多結晶シリコン・エミッタコン
タクト部118b及びN型多結晶シリコン・コレクタコ
ンタクト部(兼ヒューズ部)118cを介して、N型エ
ミッタ領域112及びN型コレクタ取り出し領域114
の双方に接続されている。このため、N型エミッタ領域
112及びN型コレクタ取り出し領域114は短絡状態
となっている。
That is, the base electrode 124a functioning as the anode electrode of the Zener zap diode 10a is connected to the P-type base region 1 via the P-type polycrystalline silicon base contact portion 118a functioning as the anode extraction portion.
10 is connected. An emitter / collector electrode (also serving as a fuse electrode) 124b functioning as a cathode electrode of the Zener zap diode 10a includes an N-type polycrystalline silicon emitter contact portion 118b and an N-type polycrystalline silicon collector contact portion functioning as a cathode extraction portion. The N-type emitter region 112 and the N-type collector take-out region 114 are provided via a (cum fuse) 118c.
Connected to both. Therefore, the N-type emitter region 112 and the N-type collector extraction region 114 are in a short-circuit state.

【0026】また、ヒューズ素子12aの2つのヒュー
ズ電極として機能する(エミッタ/コレクタ電極兼)ヒ
ューズ電極124b及びヒューズ電極124cは、ヒュ
ーズ部として機能するN型多結晶シリコン(コレクタコ
ンタクト部兼)ヒューズ部118cの両端にそれぞれ接
続されている。
The fuse electrode 124b and the fuse electrode 124c functioning as the two fuse electrodes (emitter / collector electrode) of the fuse element 12a are formed of N-type polycrystalline silicon (collector contact portion) functioning as the fuse part. 118c are connected to both ends.

【0027】更に、図示は省略するが、これら層間絶縁
膜120、アノード電極として機能するベース電極12
4a、カソード電極及び一方のヒューズ電極として機能
するエミッタ/コレクタ電極兼ヒューズ電極124b、
及び他方のヒューズ電極124c上には、上層配線やパ
ッシベーション膜が形成されている。
Although not shown, the interlayer insulating film 120 and the base electrode 12 functioning as an anode
4a, an emitter / collector electrode / fuse electrode 124b functioning as a cathode electrode and one fuse electrode;
On the other fuse electrode 124c, an upper wiring and a passivation film are formed.

【0028】こうして、ツェナーザップダイオード10
a及びヒューズ素子12aがそれぞれに形成され、更に
これらツェナーザップダイオード10aとヒューズ素子
12aとが直列に接続されている。
Thus, the Zener zap diode 10
a and the fuse element 12a are formed respectively, and further, the zener zap diode 10a and the fuse element 12a are connected in series.

【0029】なお、図示は省略するが、ツェナーザップ
ダイオード10aのアノード電極として機能するベース
電極124a、及びヒューズ素子12aのヒューズ電極
124cはそれぞれプローブパッドに接続され、所定の
バイアスが印加されるようになっている。
Although not shown, the base electrode 124a functioning as the anode electrode of the Zener zap diode 10a and the fuse electrode 124c of the fuse element 12a are connected to the probe pads, respectively, so that a predetermined bias is applied. Has become.

【0030】次に、図1〜図3に示されるトリミング素
子の動作を説明する。このツェナーザップダイオード1
0aとヒューズ素子12aとが直列に接続されているト
リミング素子は、そのトリミング前においては電気的に
開放である。そして、1回目のトリミングにおいて、ツ
ェナーザップダイオード10aのアノード電極として機
能するベース電極124aとヒューズ素子12aのヒュ
ーズ電極124cとの間に印加電流It を流す。このと
きの印加電流It の値は、Izap <It <Ifuseとなる
ように制御する。
Next, the operation of the trimming element shown in FIGS. 1 to 3 will be described. This zener zap diode 1
The trimming element in which Oa and the fuse element 12a are connected in series is electrically open before the trimming. Then, in the first trimming, the applied current It flows between the base electrode 124a functioning as the anode electrode of the Zener zap diode 10a and the fuse electrode 124c of the fuse element 12a. At this time, the value of the applied current It is controlled so that Izap <It <Ifuse.

【0031】このため、一方のツェナーザップダイオー
ド10aは破壊短絡するものの、他方のヒューズ素子1
2aは溶断しない。従って、トリミング素子としては、
電気的に短絡となり、再度のトリミングが可能となる。
For this reason, one Zener zap diode 10a is destructively short-circuited, while the other fuse element 1
2a does not blow. Therefore, as a trimming element,
An electric short circuit occurs, and trimming can be performed again.

【0032】続いて、2回目のトリミングを行うが、そ
の際の印加電流It の値は、 It >Ifuse となるように制御する。このため、1回目のトリミング
においては未だ溶断していなかったヒューズ素子12a
が溶断する。従って、トリミング素子は、再び電気的に
開放となる。
Subsequently, the second trimming is performed. At this time, the value of the applied current It is controlled such that It> Ifuse. For this reason, the fuse element 12a which has not been blown yet in the first trimming.
Is blown. Therefore, the trimming element is electrically opened again.

【0033】以上のように本実施形態によれば、ツェナ
ーザップダイオード10aとヒューズ素子12aとが直
列に接続されているトリミング素子において、このツェ
ナーザップダイオード10aの破壊短絡電流Izap をヒ
ューズ素子12aの溶断電流Ifuseよりも小さくする、
即ちIzap <Ifuseとすることにより、1回目のトリミ
ングの印加電流It の値が Izap <It <Ifuse となるように制御して、一方のツェナーザップダイオー
ド10aを破壊短絡し、他方のヒューズ素子12aを溶
断せずに、トリミング前の電気的に開放なトリミング素
子を電気的に短絡となって、再度のトリミングが可能と
なり、更に2回目のトリミングの印加電流It の値が It >Ifuse となるように制御して、1回目のトリミングにおいては
未だ溶断していなかったヒューズ素子12aを溶断し
て、トリミング素子を再び電気的に開放にすることが可
能になる。
As described above, according to the present embodiment, in the trimming element in which the zener zap diode 10a and the fuse element 12a are connected in series, the destruction short-circuit current Izap of the zener zap diode 10a is blown by the fuse element 12a. Smaller than the current Ifuse,
That is, by setting Izap <Ifuse, the value of the applied current It in the first trimming is controlled so as to be Izap <It <Ifuse, so that one Zener zap diode 10a is broken and short-circuited, and the other fuse element 12a is connected. Without fusing, the electrically open trimming element before trimming is electrically short-circuited, so that trimming can be performed again, and the value of the applied current It for the second trimming is such that It> Ifuse. By controlling, the fuse element 12a that has not been blown in the first trimming is blown, and the trimming element can be electrically opened again.

【0034】こうして、1つのトリミング素子において
2回のトリミングが可能になるために、高精度のLSI
であっても、そのLSIの特性の追い込みを十分に行う
ことが可能になる。従って、高精度LSIの歩留りを向
上させ、製造コストの低減を実現することができる。
As described above, two trimmings can be performed by one trimming element, so that a high-precision LSI
However, it is possible to sufficiently drive the characteristics of the LSI. Therefore, it is possible to improve the yield of high-precision LSI and reduce the manufacturing cost.

【0035】また、本実施形態に係るトリミング素子を
なすツェナーザップダイオード10a及びヒューズ素子
12aは、P型半導体基板100上に形成されたN型埋
め込み層102、N型コレクタ領域104、ツェナーザ
ップダイオード10aのアノードとなるP型ベース領域
110、同じくカソードとなるN型エミッタ領域112
及びN型コレクタ取り出し領域114、P型多結晶シリ
コン・ベースコンタクト部118a、N型多結晶シリコ
ン・エミッタコンタクト部118b、N型多結晶シリコ
ン・コレクタコンタクト部兼ヒューズ部118c、ツェ
ナーザップダイオード10aのアノード電極として機能
するベース電極124a、同じくカソード電極として機
能するエミッタ/コレクタ電極(兼ヒューズ電極)12
4b、ヒューズ素子12aの2つのヒューズ電極として
機能する(エミッタ/コレクタ電極兼)ヒューズ電極1
24b及びヒューズ電極124c等から構成されている
ため、公知の多結晶シリコンコンタクト層を有するLS
Iの製造プロセスに何ら新規の工程を追加することな
く、容易に且つ同時的に形成することが可能であるた
め、工程数の増加に伴うコストの上昇を抑制することが
できる。
The zener zap diode 10a and the fuse element 12a forming the trimming element according to the present embodiment are composed of an n-type buried layer 102 formed on a p-type semiconductor substrate 100, an n-type collector region 104, a zener zap diode 10a. P-type base region 110 serving as an anode, and N-type emitter region 112 serving also as a cathode
And N-type collector extraction region 114, P-type polycrystalline silicon base contact portion 118a, N-type polycrystalline silicon emitter contact portion 118b, N-type polycrystalline silicon collector contact portion and fuse portion 118c, anode of zener zap diode 10a A base electrode 124a functioning as an electrode, and an emitter / collector electrode (also serving as a fuse electrode) 12 also functioning as a cathode electrode
4b, fuse electrode 1 functioning as two fuse electrodes of fuse element 12a (also serving as emitter / collector electrode)
LS having a well-known polycrystalline silicon contact layer because it is composed of
Since it can be formed easily and simultaneously without adding any new steps to the manufacturing process of I, an increase in cost due to an increase in the number of steps can be suppressed.

【0036】また、N型多結晶シリコン・コレクタコン
タクト部兼ヒューズ部118cは、ツェナーザップダイ
オード10aのカソード取出し部として機能すると共
に、ヒューズ素子12aのヒューズ部としても機能する
ものであり、エミッタ/コレクタ電極兼ヒューズ電極1
24bは、ツェナーザップダイオード10aのカソード
電極として機能すると共に、ヒューズ素子12aの一方
のヒューズ電極として機能するものである。即ち、N型
多結晶シリコン・コレクタコンタクト部兼ヒューズ部1
18cが、ツェナーザップダイオード10aのカソード
取出し部及びヒューズ素子12aのヒューズ部として兼
用されており、エミッタ/コレクタ電極兼ヒューズ電極
124bが、ツェナーザップダイオード10aのカソー
ド電極及びヒューズ素子12aの一方のヒューズ電極と
して兼用されていることにより、これらツェナーザップ
ダイオード10aとヒューズ素子12aとが直列に接続
されているトリミング素子がコンパクト化され、このト
リミング素子を含むLSIの高集積化に寄与すると共
に、その製造プロセスにおける工程数の増加を抑制し
て、製造コストの低減にも寄与することができる。
The N-type polycrystalline silicon collector contact / fuse portion 118c functions not only as a cathode extraction portion of the Zener zap diode 10a but also as a fuse portion of the fuse element 12a. Electrode and fuse electrode 1
Reference numeral 24b functions as a cathode electrode of the Zener zap diode 10a and also functions as one fuse electrode of the fuse element 12a. That is, the N-type polycrystalline silicon collector contact portion and fuse portion 1
18c is also used as a cathode extraction portion of the zener zap diode 10a and a fuse portion of the fuse element 12a. An emitter / collector electrode / fuse electrode 124b is used as a cathode electrode of the zener zap diode 10a and one fuse electrode of the fuse element 12a. As a result, the trimming element in which the zener zap diode 10a and the fuse element 12a are connected in series is downsized, which contributes to the high integration of an LSI including this trimming element and the manufacturing process thereof. In this case, the increase in the number of steps can be suppressed, thereby contributing to a reduction in manufacturing cost.

【0037】なお、上記第1の実施形態においては、N
型多結晶シリコン・コレクタコンタクト部兼ヒューズ部
118cは、N型コレクタ取り出し領域114からフィ
ールド酸化膜108上に延在しているが、このN型多結
晶シリコン・コレクタコンタクト部兼ヒューズ部118
cの代わりに、N型エミッタ領域112からフィールド
酸化膜108上に延在するN型多結晶シリコン・エミッ
タコンタクト部兼ヒューズ部を形成し、ツェナーザップ
ダイオード10aのカソード取出し部及びヒューズ素子
12aのヒューズ部として兼用してもよい。また、P型
ベース領域110からフィールド酸化膜108上に延在
するP型多結晶シリコン・ベースコンタクト部兼ヒュー
ズ部を形成し、ツェナーザップダイオード10aのアノ
ード取出し部及びヒューズ素子12aのヒューズ部とし
て兼用してもよい。
In the first embodiment, N
The N-type polycrystalline silicon collector contact / fuse portion 118c extends from the N-type collector extraction region 114 onto the field oxide film 108.
Instead of c, an N-type polysilicon emitter contact portion and a fuse portion extending from the N-type emitter region 112 onto the field oxide film 108 are formed, and the cathode extraction portion of the Zener zap diode 10a and the fuse of the fuse element 12a are formed. It may also be used as a unit. Further, a P-type polycrystalline silicon base contact portion and a fuse portion extending from the P-type base region 110 onto the field oxide film 108 are formed, and are also used as an anode extraction portion of the Zener zap diode 10a and a fuse portion of the fuse element 12a. May be.

【0038】更に、このようにツェナーザップダイオー
ド10aのカソード取出し部又はアノード取出し部とヒ
ューズ素子12aのヒューズ部とを兼用する代わりに、
ツェナーザップダイオード10aのカソード取出し部及
びアノード取出し部とは別途にヒューズ素子12aのヒ
ューズ部をフィールド酸化膜108上に形成し、例えば
配線を用いてこのヒューズ部とツェナーザップダイオー
ド10aのカソード取出し部及びアノード取出し部とを
それぞれ電気的に接続してもよい。
Further, instead of using the cathode extraction portion or anode extraction portion of the Zener zap diode 10a and the fuse portion of the fuse element 12a in this manner,
A fuse portion of the fuse element 12a is formed on the field oxide film 108 separately from the cathode extraction portion and the anode extraction portion of the Zener zap diode 10a, and the fuse portion and the cathode extraction portion of the Zener zap diode 10a are formed using, for example, wiring. You may electrically connect with an anode extraction part, respectively.

【0039】そして、この場合、ツェナーザップダイオ
ード10aのカソード取出し部及びアノード取出し部と
は別途に形成するヒューズ素子12aのヒューズ部に
は、これらのカソード取出し部及びアノード取出し部と
同時的に形成するP型又はN型多結晶シリコン層を用い
てもよいし、異なる時期に形成するP型又はN型多結晶
シリコン層や異なる材料を用いてもよい。
In this case, in the fuse portion of the fuse element 12a formed separately from the cathode extraction portion and the anode extraction portion of the zener zap diode 10a, these are formed simultaneously with the cathode extraction portion and the anode extraction portion. A P-type or N-type polycrystalline silicon layer may be used, a P-type or N-type polycrystalline silicon layer formed at a different time, or a different material may be used.

【0040】このようにして、上記第1の実施形態は、
多結晶シリコン・コンタクト層を有しない構造や、2層
多結晶シリコン構造や、シリコンゲルマニウムベース等
のLSIにおいても、容易に応用することが可能であ
る。
As described above, the first embodiment is as follows.
The present invention can be easily applied to a structure having no polycrystalline silicon contact layer, a two-layer polycrystalline silicon structure, and an LSI based on silicon germanium.

【0041】(第2の実施形態)図4は本発明の第2の
実施形態に係るトリミング素子を示す等価回路図、図5
は図4のトリミング素子を示す概略平面図である。な
お、ここで、上記第1の実施形態の図3に対応する図4
のトリミング素子の概略断面図は省略すると共に、上記
第1の実施形態の図1〜図3に示すトリミング素子の構
成要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略
する。
(Second Embodiment) FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing a trimming element according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic plan view showing the trimming element of FIG. Here, FIG. 4 corresponding to FIG. 3 of the first embodiment described above.
The schematic cross-sectional view of the trimming element is omitted, and the same elements as those of the trimming element of the first embodiment shown in FIGS.

【0042】図4に示されるように、本実施形態に係る
トリミング素子においては、ツェナーザップダイオード
10bとヒューズ素子12bとが並列に接続されてい
る。そして、このヒューズ素子12bの溶断電圧Vfuse
が、ツェナーザップダイオード10bの破壊短絡電圧V
zap よりも小さい、即ち Vfuse<Vzap である点に特徴がある。
As shown in FIG. 4, in the trimming element according to the present embodiment, a Zener zap diode 10b and a fuse element 12b are connected in parallel. Then, the fusing voltage Vfuse of the fuse element 12b is
Is the breakdown short-circuit voltage V of the Zener zap diode 10b.
It is characterized in that it is smaller than zap, that is, Vfuse <Vzap.

【0043】そして、この図4のトリミング素子は、具
体的には図5に示されるように構成されている。即ち、
上記第1の実施形態の場合と同様に、P型半導体基板1
00上にN型埋め込み層102が形成され、これらP型
半導体基板100及びN型埋め込み層102上にはN型
エピタキシャル層からなるN型コレクタ領域104が形
成されている。また、このN型コレクタ領域104は、
P型素子分離領域106によって分離され、このN型コ
レクタ領域104の一部及びP型素子分離領域106上
にはフィールド酸化膜108が形成されている。
The trimming element shown in FIG. 4 is specifically configured as shown in FIG. That is,
As in the case of the first embodiment, the P-type semiconductor substrate 1
On the P-type semiconductor substrate 100 and the N-type buried layer 102, an N-type buried layer 102 is formed. The N-type collector region 104
A field oxide film 108 is formed on a part of the N-type collector region 104 and the P-type element isolation region 106.

【0044】そして、素子領域内のN型コレクタ領域1
04表面には、ツェナーザップダイオード10bのアノ
ードとなるP型真正ベース領域及びP型外部ベース領域
からなるP型ベース領域110、ツェナーザップダイオ
ードのカソードとなるN型エミッタ領域112及びN型
コレクタ取り出し領域114が形成されている。
Then, the N-type collector region 1 in the element region
On the surface of the substrate 04, a P-type genuine base region serving as an anode of the Zener zap diode 10b and a P-type base region 110 consisting of a P-type external base region, an N-type emitter region 112 serving as a cathode of the Zener zap diode, and an N-type collector extraction region 114 are formed.

【0045】また、これらのN型コレクタ領域104、
P型ベース領域110、N型エミッタ領域112、及び
N型コレクタ取り出し領域114上に形成された絶縁膜
116の開口部を介して、P型ベース領域110、N型
エミッタ領域112、及びN型コレクタ取り出し領域1
14にそれぞれ接続するP型多結晶シリコン層からなる
P型多結晶シリコン・ベースコンタクト部118a、N
型多結晶シリコン・エミッタコンタクト部118b、N
型多結晶シリコン・コレクタコンタクト部118dが形
成されている。
The N-type collector region 104,
The P-type base region 110, the N-type emitter region 112, and the N-type collector are formed through openings in the insulating film 116 formed on the P-type base region 110, the N-type emitter region 112, and the N-type collector extraction region 114. Extraction area 1
14, a P-type polysilicon base contact portion 118a made of a P-type polysilicon layer connected to
-Type polycrystalline silicon emitter contact portion 118b, N
Form polycrystalline silicon collector contact portion 118d is formed.

【0046】また、上記第1の実施形態の場合と異な
り、フィールド酸化膜108上にP型又はN型多結晶シ
リコン・ヒューズ部118eが形成されている。また、
これらの絶縁膜116、P型多結晶シリコン・ベースコ
ンタクト部118a、N型多結晶シリコン・エミッタコ
ンタクト部118b、N型多結晶シリコン・コレクタコ
ンタクト部118d、P型又はN型多結晶シリコン・ヒ
ューズ部118e、及びフィールド酸化膜108上に
は、層間絶縁膜120が形成されている。
Unlike the case of the first embodiment, a P-type or N-type polycrystalline silicon fuse portion 118e is formed on field oxide film 108. Also,
These insulating film 116, P-type polycrystalline silicon base contact portion 118a, N-type polycrystalline silicon emitter contact portion 118b, N-type polycrystalline silicon collector contact portion 118d, P-type or N-type polycrystalline silicon fuse portion An interlayer insulating film 120 is formed on 118 e and the field oxide film 108.

【0047】また、この層間絶縁膜120に開口された
コンタクト窓122a、122b、122c、122
e、122fを介して、P型多結晶シリコン・ベースコ
ンタクト部118a及びP型又はN型多結晶シリコン・
ヒューズ部118eの一端にそれぞれ接続するベース電
極兼ヒューズ電極124d、P型多結晶シリコン・エミ
ッタコンタクト部118b及びP型多結晶シリコン・コ
レクタコンタクト部118d並びにP型又はN型多結晶
シリコン・ヒューズ部118eの他端にそれぞれ接続す
るエミッタ/コレクタ電極兼ヒューズ電極124eがそ
れぞれ形成されている。
Also, contact windows 122a, 122b, 122c, 122 opened in interlayer insulating film 120 are formed.
e, 122f, the P-type polysilicon base contact portion 118a and the P-type or N-type polysilicon
Base electrode / fuse electrode 124d connected to one end of fuse portion 118e, P-type polysilicon emitter contact portion 118b, P-type polysilicon collector contact portion 118d, and P-type or N-type polysilicon fuse portion 118e And an emitter / collector electrode / fuse electrode 124e respectively connected to the other ends of the electrodes.

【0048】そして、P型多結晶シリコン・ベースコン
タクト部118aは、ツェナーザップダイオード10b
のアノード取出し部として機能し、ベース電極(兼ヒュ
ーズ電極)124dは、ツェナーザップダイオード10
bのアノード電極として機能するものである。また、P
型多結晶シリコン・エミッタコンタクト部118b及び
P型多結晶シリコン・コレクタコンタクト部118d
は、共にツェナーザップダイオード10bのカソード取
出し部として機能し、エミッタ/コレクタ電極(兼ヒュ
ーズ電極)124eは、ツェナーザップダイオード10
bのカソード電極として機能するものである。また、
(ベース電極兼)ヒューズ電極124d及び(エミッタ
/コレクタ電極兼)ヒューズ電極124eは、ヒューズ
素子12bの2つのヒューズ電極として機能するもので
ある。
The P-type polycrystalline silicon base contact portion 118a is connected to the Zener zap diode 10b.
And a base electrode (also serving as a fuse electrode) 124d is connected to the zener zap diode 10d.
b functions as an anode electrode. Also, P
-Type polycrystalline silicon emitter contact portion 118b and P-type polycrystalline silicon collector contact portion 118d
Function as a cathode extraction portion of the zener zap diode 10b, and the emitter / collector electrode (also serves as a fuse electrode) 124e is connected to the zener zap diode 10b.
b functions as a cathode electrode. Also,
The fuse electrode 124d (also serving as a base electrode) and the fuse electrode 124e (also serving as an emitter / collector electrode) function as two fuse electrodes of the fuse element 12b.

【0049】即ち、ツェナーザップダイオード10bの
アノード電極として機能するベース電極(兼ヒューズ電
極)124dは、アノード取出し部として機能するP型
多結晶シリコン・ベースコンタクト部118aを介し
て、P型ベース領域110に接続されている。また、ツ
ェナーザップダイオード10bのカソード電極として機
能するエミッタ/コレクタ電極(兼ヒューズ電極)12
4eは、カソード取出し部として機能するN型多結晶シ
リコン・エミッタコンタクト部118b及びN型多結晶
シリコン・コレクタコンタクト部(兼ヒューズ部)11
8cを介して、N型エミッタ領域112及びN型コレク
タ取り出し領域114の双方に接続されている。このた
め、N型エミッタ領域112及びN型コレクタ取り出し
領域114は短絡状態となっている。
That is, the base electrode (also serving as a fuse electrode) 124d functioning as the anode electrode of the Zener zap diode 10b is connected to the P-type base region 110 via the P-type polycrystalline silicon base contact portion 118a functioning as the anode extraction portion. It is connected to the. Further, an emitter / collector electrode (also serving as a fuse electrode) 12 functioning as a cathode electrode of the Zener zap diode 10b.
4e denotes an N-type polycrystalline silicon emitter contact portion 118b and an N-type polycrystalline silicon collector contact portion (also serving as a fuse portion) 11 functioning as a cathode extraction portion.
8c, it is connected to both the N-type emitter region 112 and the N-type collector extraction region 114. Therefore, the N-type emitter region 112 and the N-type collector extraction region 114 are in a short-circuit state.

【0050】また、ヒューズ素子12bの2つのヒュー
ズ電極として機能する(ベース電極兼)ヒューズ電極1
24d及び(エミッタ/コレクタ電極兼)ヒューズ電極
124eは、ヒューズ部として機能するP型又はN型多
結晶シリコン・ヒューズ部118eの両端にそれぞれ接
続されている。
The fuse electrode 1 which functions as two fuse electrodes of the fuse element 12b (also serves as a base electrode)
The fuse electrode 24d and the fuse electrode 124e (also serving as an emitter / collector electrode) are respectively connected to both ends of a P-type or N-type polycrystalline silicon fuse portion 118e functioning as a fuse portion.

【0051】更に、これら層間絶縁膜120、アノード
電極及び一方のヒューズ電極として機能するベース電極
兼ヒューズ電極124d、及びカソード電極及び他方の
ヒューズ電極として機能するエミッタ/コレクタ電極兼
ヒューズ電極124e上には、上層配線やパッシベーシ
ョン膜が形成される。
Further, on the interlayer insulating film 120, the base electrode / fuse electrode 124d functioning as an anode electrode and one fuse electrode, and the emitter / collector electrode / fuse electrode 124e functioning as a cathode electrode and the other fuse electrode. Then, an upper wiring and a passivation film are formed.

【0052】こうして、ツェナーザップダイオード10
b及びヒューズ素子12bがそれぞれに形成され、更に
これらツェナーザップダイオード10bとヒューズ素子
12bとが並列に接続されている。
Thus, the Zener zap diode 10
b and the fuse element 12b are formed respectively, and the zener zap diode 10b and the fuse element 12b are connected in parallel.

【0053】なお、図示は省略するが、ツェナーザップ
ダイオード10bのアノード電極及びヒューズ素子12
bの一方のヒューズ電極として機能するベース電極兼ヒ
ューズ電極124d、並びにツェナーザップダイオード
10bのカソード電極及びヒューズ素子12bの他方の
ヒューズ電極として機能するエミッタ/コレクタ電極兼
ヒューズ電極124eはそれぞれプローブパッドに接続
され、所定のバイアスが印加されるようになっている。
Although not shown, the anode electrode of the zener zap diode 10b and the fuse element 12
The base electrode / fuse electrode 124d functioning as one of the fuse electrodes b, the emitter / collector electrode / fuse electrode 124e functioning as the cathode electrode of the Zener zap diode 10b and the other fuse electrode of the fuse element 12b are connected to the probe pad, respectively. Then, a predetermined bias is applied.

【0054】次に、図4及び図5に示されるトリミング
素子の動作を説明する。このツェナーザップダイオード
10bとヒューズ素子12bとが並列に接続されている
トリミング素子は、そのトリミング前においては電気的
に短絡である。そして、1回目のトリミングにおいて、
ツェナーザップダイオード10bのアノード電極及びヒ
ューズ素子12bの一方のヒューズ電極として機能する
ベース電極兼ヒューズ電極124dと、ツェナーザップ
ダイオード10bのカソード電極及びヒューズ素子12
bの他方のヒューズ電極として機能するエミッタ/コレ
クタ電極兼ヒューズ電極124eとの間に印加電圧Vt
をかける。そして、このときの印加電圧Vt の値は、 Vfuse<Vt <Vzap となるように制御する。
Next, the operation of the trimming element shown in FIGS. 4 and 5 will be described. The trimming element in which the Zener zap diode 10b and the fuse element 12b are connected in parallel is electrically short-circuited before the trimming. And in the first trimming,
A base electrode / fuse electrode 124d functioning as an anode electrode of the zener zap diode 10b and one of the fuse electrodes of the fuse element 12b; a cathode electrode and the fuse element 12 of the zener zap diode 10b;
b, an applied voltage Vt between the emitter / collector electrode and the fuse electrode 124e functioning as the other fuse electrode.
multiply. Then, the value of the applied voltage Vt at this time is controlled so that Vfuse <Vt <Vzap.

【0055】このため、一方のヒューズ素子12bは溶
断するものの、他方のツェナーザップダイオード10b
は破壊短絡しない。従って、トリミング素子としては、
破壊電気的に開放となり、再度のトリミングが可能とな
る。
For this reason, while one fuse element 12b blows, the other zener zap diode 10b
Does not cause a destructive short circuit. Therefore, as a trimming element,
The electric breakdown is released, and the trimming can be performed again.

【0056】続いて、2回目のトリミングを行うが、そ
の際の印加電流電圧Vt の値は、 Vt >Vzap となるように制御する。このため、1回目のトリミング
においては未だ破壊短絡していなかったツェナーザップ
ダイオード10bが破壊短絡する。従って、トリミング
素子は、再び電気的に短絡となる。
Subsequently, the second trimming is performed. At this time, the value of the applied current voltage Vt is controlled so that Vt> Vzap. For this reason, the Zener zap diode 10b that has not been destructively short-circuited in the first trimming is destructively short-circuited. Therefore, the trimming element is electrically short-circuited again.

【0057】以上のように本実施形態によれば、ツェナ
ーザップダイオード10bとヒューズ素子12bとが並
列に接続されているトリミング素子において、このヒュ
ーズ素子12bの溶断電圧Vfuseをツェナーザップダイ
オード10bの破壊短絡電圧Vzap よりも小さくする、
即ち Vfuse<Vzap とすることにより、1回目のトリミングの印加電圧Vt
の値が、 Vfuse<Vt <Vzap となるように制御して、一方のヒューズ素子12bを溶
断し、他方のツェナーザップダイオード10bは破壊短
絡せずに、トリミング前の電気的に短絡なトリミング素
子を電気的に開放となって、再度のトリミングが可能に
なり、更に2回目のトリミングの印加電圧Vt の値が、 Vt >Vzap となるように制御して、1回目のトリミングにおいては
未だ破壊短絡していなかったツェナーザップダイオード
10bを破壊短絡して、トリミング素子を再び電気的に
短絡にすることが可能になる。
As described above, according to this embodiment, in the trimming element in which the zener zap diode 10b and the fuse element 12b are connected in parallel, the fusing voltage Vfuse of the fuse element 12b is reduced by the destruction short-circuit of the zener zap diode 10b. Lower than the voltage Vzap,
That is, by setting Vfuse <Vzap, the applied voltage Vt of the first trimming is set.
Is controlled so that Vfuse <Vt <Vzap, and one fuse element 12b is blown, and the other zener zap diode 10b is not destructively short-circuited. It becomes electrically open, and trimming can be performed again. Further, the value of the applied voltage Vt of the second trimming is controlled so that Vt> Vzap, and a destructive short circuit still occurs in the first trimming. The zener zap diode 10b that has not been broken can be short-circuited by destruction, and the trimming element can be electrically short-circuited again.

【0058】こうして、1つのトリミング素子において
2回のトリミングが可能になるために、高精度のLSI
であっても、そのLSIの特性の追い込みを十分に行う
ことが可能になる。従って、高精度LSIの歩留りを向
上させ、製造コストの低減を実現することができる。
As described above, two trimmings can be performed by one trimming element, so that a high-precision LSI
However, it is possible to sufficiently drive the characteristics of the LSI. Therefore, it is possible to improve the yield of high-precision LSI and reduce the manufacturing cost.

【0059】また、本実施形態に係るトリミング素子を
なすツェナーザップダイオード10b及びヒューズ素子
12bは、P型半導体基板100上に形成されたN型埋
め込み層102、N型コレクタ領域104、ツェナーザ
ップダイオード10bのアノードとなるP型ベース領域
110、同じくカソードとなるN型エミッタ領域112
及びN型コレクタ取り出し領域114、P型多結晶シリ
コン・ベースコンタクト部118a、N型多結晶シリコ
ン・エミッタコンタクト部118b、N型多結晶シリコ
ン・コレクタコンタクト部118d、P型又はN型多結
晶シリコン・ヒューズ部118e、ツェナーザップダイ
オード10bのアノード電極として機能するベース電極
(兼ヒューズ電極)124d、同じくカソード電極とし
て機能するエミッタ/コレクタ電極(兼ヒューズ電極)
124e、ヒューズ素子12bの2つのヒューズ電極と
して機能する(ベース電極兼)ヒューズ電極124d及
び(エミッタ/コレクタ電極兼)ヒューズ電極124e
等から構成されているため、公知の多結晶シリコン・コ
ンタクト層を有するLSIの製造プロセスに何ら新規の
工程を追加することなく、容易に且つ同時的に形成する
ことが可能であるため、工程数の増加に伴うコストの上
昇を抑制することができる。
The zener zap diode 10b and the fuse element 12b forming the trimming elements according to the present embodiment are composed of an n-type buried layer 102, an n-type collector region 104, and a zener zap diode 10b formed on a p-type semiconductor substrate 100. P-type base region 110 serving as an anode, and N-type emitter region 112 serving also as a cathode
And N-type collector extraction region 114, P-type polycrystalline silicon base contact portion 118a, N-type polycrystalline silicon emitter contact portion 118b, N-type polycrystalline silicon collector contact portion 118d, P-type or N-type polycrystalline silicon. Fuse portion 118e, base electrode (also serving as fuse electrode) 124d functioning as an anode electrode of zener zap diode 10b, and emitter / collector electrode (also serving as fuse electrode) also serving as a cathode electrode
A fuse electrode 124d (also serving as a base electrode) and a fuse electrode 124e (also serving as an emitter / collector electrode) that function as two fuse electrodes of the fuse element 12b.
And the like, it can be easily and simultaneously formed without adding any new process to the known process for manufacturing an LSI having a polycrystalline silicon contact layer. Can be suppressed from increasing due to an increase in the cost.

【0060】また、ベース電極兼ヒューズ電極124d
は、ツェナーザップダイオード10bのアノード電極と
して機能すると共に、ヒューズ素子12bの一方のヒュ
ーズ電極として機能するものであり、エミッタ/コレク
タ電極兼ヒューズ電極124eは、ツェナーザップダイ
オード10bのカソード電極として機能すると共に、ヒ
ューズ素子12bの他方のヒューズ電極として機能する
ものである。即ち、ベース電極兼ヒューズ電極124d
が、ツェナーザップダイオード10bのアノード電極及
びヒューズ素子12bの一方のヒューズ電極として兼用
されており、エミッタ/コレクタ電極兼ヒューズ電極1
24eが、ツェナーザップダイオード10bのカソード
電極及びヒューズ素子12bの他方のヒューズ電極とし
て兼用されていることにより、これらツェナーザップダ
イオード10bとヒューズ素子12bとが並列に接続さ
れているトリミング素子がコンパクト化され、このトリ
ミング素子を含むLSIの高集積化に寄与すると共に、
その製造プロセスにおける工程数の増加を抑制して、製
造コストの低減にも寄与することができる。
The base electrode and fuse electrode 124d
Functions as an anode electrode of the zener zap diode 10b and also functions as one fuse electrode of the fuse element 12b. The emitter / collector electrode / fuse electrode 124e functions as a cathode electrode of the zener zap diode 10b. , And functions as the other fuse electrode of the fuse element 12b. That is, the base electrode and the fuse electrode 124d
Are also used as the anode electrode of the Zener zap diode 10b and one of the fuse electrodes of the fuse element 12b.
24e is also used as the cathode electrode of the zener zap diode 10b and the other fuse electrode of the fuse element 12b, so that the trimming element in which the zener zap diode 10b and the fuse element 12b are connected in parallel is downsized. And contribute to the high integration of the LSI including the trimming element,
It is possible to suppress an increase in the number of steps in the manufacturing process and to contribute to a reduction in manufacturing cost.

【0061】なお、上記第2の実施形態においては、ヒ
ューズ素子12bのヒューズ部として、ツェナーザップ
ダイオード10bのアノード取出し部として機能するP
型多結晶シリコン・ベースコンタクト部118a並びに
カソード取出し部として機能するN型多結晶シリコン・
エミッタコンタクト部118b及びN型多結晶シリコン
・コレクタコンタクト部118dと同時的に形成された
P型又はN型多結晶シリコン・ヒューズ部118eを用
いているが、この代わりに、ツェナーザップダイオード
10bのカソード取出し部及びアノード取出し部とは異
なる時期に形成するP型又はN型多結晶シリコン層や異
なる材料を用いてもよい。
In the second embodiment, the P functioning as a fuse portion of the fuse element 12b and serving as an anode extraction portion of the Zener zap diode 10b.
N-type polycrystalline silicon that functions as base polycrystalline silicon base contact portion 118a and cathode extraction portion.
Although a P-type or N-type polycrystalline silicon fuse portion 118e formed simultaneously with the emitter contact portion 118b and the N-type polycrystalline silicon collector contact portion 118d is used, the cathode of the Zener zap diode 10b is used instead. A P-type or N-type polycrystalline silicon layer formed at a different time from the extraction section and the anode extraction section or a different material may be used.

【0062】このようにして、上記第2の実施形態は、
多結晶シリコン・コンタクト層を有しない構造や、2層
多結晶シリコン構造や、シリコンゲルマニウムベース等
のLSIにおいても、容易に応用することが可能であ
る。
As described above, the second embodiment is
The present invention can be easily applied to a structure having no polycrystalline silicon contact layer, a two-layer polycrystalline silicon structure, and an LSI based on silicon germanium.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
る半導体装置によれば、次のような効果を奏することが
できる。即ち、請求項1に係る半導体装置によれば、ツ
ェナーザップダイオードとヒューズ素子とが直列に接続
され、ツェナーザップダイオードの破壊短絡電流がヒュ
ーズ素子の溶断電流よりも小さいことにより、例えばト
リミング前の電気的に開放な状態から、ツェナーザップ
ダイオードの破壊短絡電流とヒューズ素子の溶断電流と
の中間の値の電流を用いてトリミングを行うと、一方の
ツェナーザップダイオードは破壊短絡されるものの、他
方のヒューズ素子は溶断されず、全体のトリミング素子
としては電気的に短絡となるため、再度のトリミングが
可能になるために、高精度LSIにおいてもLSIの特
性の追い込みを十分に行うことが可能になり、LSIの
歩留りを向上させ、製造コストの低減を実現することが
できる。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, the following effects can be obtained. That is, according to the semiconductor device of the first aspect, the Zener zap diode and the fuse element are connected in series, and the breakdown short-circuit current of the Zener zap diode is smaller than the fusing current of the fuse element. When trimming is performed using a current between the destruction short-circuit current of the zener zap diode and the fusing current of the fuse element from a partially open state, one zener zap diode is destructively short-circuited while the other fuse is short-circuited. Since the element is not blown, and the entire trimming element is electrically short-circuited, trimming can be performed again. Therefore, even in a high-precision LSI, the characteristics of the LSI can be sufficiently improved. It is possible to improve the yield of LSI and reduce the manufacturing cost.

【0064】また、請求項2に係る半導体装置によれ
ば、ツェナーザップダイオードとヒューズ素子とが並列
に接続され、ヒューズ素子の溶断電圧がツェナーザップ
ダイオードの破壊短絡電圧よりも小さいことにより、例
えばトリミング前の電気的に短絡な状態から、ヒューズ
素子の溶断電圧とツェナーザップダイオードの破壊短絡
電圧との中間の値の電圧を用いてトリミングを行うと、
一方のヒューズ素子は溶断されるものの、他方のツェナ
ーザップダイオードは破壊短絡されず、全体のトリミン
グ素子としては電気的に開放となるため、再度のトリミ
ングが可能になるために、高精度LSIにおいても特性
の追い込みを十分に行うことが可能になり、LSIの歩
留りを向上させ、製造コストの低減を実現することがで
きる。
Further, according to the semiconductor device of the second aspect, the Zener zap diode and the fuse element are connected in parallel, and the fusing voltage of the fuse element is smaller than the breakdown short-circuit voltage of the Zener zap diode. If trimming is performed from the previous electrically short-circuited state by using a voltage having an intermediate value between the fusing voltage of the fuse element and the destructive short-circuit voltage of the Zener zap diode,
Although one fuse element is blown, the other zener zap diode is not destructively short-circuited, and is electrically opened as an entire trimming element, so that trimming can be performed again. It is possible to sufficiently drive the characteristics, to improve the yield of LSI and to reduce the manufacturing cost.

【0065】また、請求項3に係る半導体装置によれ
ば、上記請求項1又は2に係る半導体装置において、ツ
ェナーザップダイオードのカソード取り出し部とヒュー
ズ素子のヒューズ部とに同一層の多結晶シリコン層が兼
用されていることにより、ツェナーザップダイオードと
ヒューズ素子とが組み合わされたトリミング素子がコン
パクト化され、半導体装置の高集積化に寄与することが
できると共に、製造プロセスにおける工程数の増加を抑
制して、製造コストの低減にも寄与することができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the semiconductor device according to the first or second aspect, wherein the same polycrystalline silicon layer is formed in the cathode extraction portion of the Zener zap diode and the fuse portion of the fuse element. Also, the trimming element in which the Zener zap diode and the fuse element are combined can be made compact, which contributes to the high integration of the semiconductor device and suppresses the increase in the number of steps in the manufacturing process. As a result, it is possible to contribute to a reduction in manufacturing cost.

【0066】また、請求項4に係る半導体装置によれ
ば、上記請求項1又は2に係る半導体装置において、ツ
ェナーザップダイオードのアノード取り出し部とヒュー
ズ素子のヒューズ部とに同一層の多結晶シリコン層が兼
用されていることにより、ツェナーザップダイオードと
ヒューズ素子とが組み合わされたトリミング素子がコン
パクト化され、半導体装置の高集積化に寄与することが
できると共に、製造プロセスにおける工程数の増加を抑
制して、製造コストの低減にも寄与することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first or second aspect, the same polycrystalline silicon layer is formed in the anode extraction portion of the Zener zap diode and the fuse portion of the fuse element. Also, the trimming element in which the Zener zap diode and the fuse element are combined can be made compact, which contributes to the high integration of the semiconductor device and suppresses the increase in the number of steps in the manufacturing process. As a result, it is possible to contribute to a reduction in manufacturing cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係るトリミング素子
を示す等価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a trimming element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のトリミング素子を示す概略平面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the trimming element of FIG.

【図3】図2のトリミング素子のA−A線断面を示す概
略平面図である。
FIG. 3 is a schematic plan view showing a cross section taken along line AA of the trimming element of FIG. 2;

【図4】本発明の第2の実施形態に係るトリミング素子
を示す等価回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram illustrating a trimming element according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4のトリミング素子を示す概略平面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic plan view showing the trimming element of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10a、10b……ツェナーザップダイオード、12
a、12b……ヒューズ素子、100……P型半導体基
板、102……N型埋め込み層、104……N型コレク
タ領域、106……P型素子分離領域、108……フィ
ールド酸化膜、110……ツェナーザップダイオードの
アノードとなるP型ベース領域、112……ツェナーザ
ップダイオードのカソードとなるN型エミッタ領域、1
14……ツェナーザップダイオードのカソードとなるN
型コレクタ取り出し領域、116……絶縁膜、118a
……ツェナーザップダイオードのアノード取出し部とし
て機能するP型多結晶シリコン・ベースコンタクト部、
118b……ツェナーザップダイオードのカソード取出
し部として機能するN型多結晶シリコン・エミッタコン
タクト部、118c……ツェナーザップダイオードのカ
ソード取出し部及びヒューズ素子のヒューズ部として機
能するN型多結晶シリコン・コレクタコンタクト部兼ヒ
ューズ部、118d……ツェナーザップダイオードのカ
ソード取出し部として機能するN型多結晶シリコン・コ
レクタコンタクト部、118e……ヒューズ素子のヒュ
ーズ部として機能するP型又はN型多結晶シリコン・ヒ
ューズ部、120……層間絶縁膜、122a、122
b、122c、122d、122e、122f……コン
タクト窓、124a……ツェナーザップダイオードのア
ノード電極として機能するベース電極、124b……ツ
ェナーザップダイオードのカソード電極及びヒューズ素
子の一方のヒューズ電極として機能するエミッタ/コレ
クタ電極兼ヒューズ電極、124c……他方のヒューズ
電極、124d……ツェナーザップダイオードのアノー
ド電極及びヒューズ素子の一方のヒューズ電極として機
能するベース電極兼ヒューズ電極、124e……ツェナ
ーザップダイオードのカソード電極及びヒューズ素子の
他方のヒューズ電極として機能するエミッタ/コレクタ
電極兼ヒューズ電極。
10a, 10b ... Zener zap diode, 12
a, 12b: fuse element, 100: P-type semiconductor substrate, 102: N-type buried layer, 104: N-type collector region, 106: P-type element isolation region, 108: field oxide film, 110 ... ... P-type base region serving as anode of zener zap diode 112... N-type emitter region serving as cathode of zener zap diode 1
14: N serving as cathode of Zener zap diode
Mold collector extraction region, 116... Insulating film, 118a
… P-type polycrystalline silicon base contact part that functions as an anode extraction part of a Zener zap diode,
118b... N-type polycrystalline silicon emitter contact portion functioning as a cathode extraction portion of a Zener zap diode, 118c... N-type polycrystalline silicon collector contact functioning as a cathode extraction portion of a Zener zap diode and a fuse portion of a fuse element Section / fuse section, 118d ... N-type polycrystalline silicon collector contact section functioning as a cathode extraction section of a zener zap diode, 118e ... P-type or N-type polycrystalline silicon fuse section functioning as a fuse element fuse section .. 120 interlayer insulating films 122a and 122
b, 122c, 122d, 122e, 122f... contact window, 124a... base electrode that functions as an anode electrode of a zener zap diode, 124b... cathode electrode of a zener zap diode and an emitter that functions as one fuse electrode of a fuse element / Collector electrode / fuse electrode, 124c... The other fuse electrode, 124d... Base electrode / fuse electrode functioning as an anode electrode of a zener zap diode and one fuse electrode of a fuse element, 124e. And an emitter / collector electrode and fuse electrode functioning as the other fuse electrode of the fuse element.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ツェナーザップダイオードとヒューズ素
子とが直列に接続され、前記ツェナーザップダイオード
を破壊短絡させる電流が、前記ヒューズ素子の溶断電流
よりも小さいことを特徴とした半導体装置。
1. A semiconductor device, wherein a Zener zap diode and a fuse element are connected in series, and a current for breaking and short-circuiting the Zener zap diode is smaller than a fusing current of the fuse element.
【請求項2】 ツェナーザップダイオードとヒューズ素
子とが並列に接続され、前記ヒューズ素子の溶断電圧
が、前記ツェナーザップダイオードを破壊短絡させる電
圧よりも小さいことを特徴とした半導体装置。
2. A semiconductor device, wherein a Zener zap diode and a fuse element are connected in parallel, and a fusing voltage of the fuse element is lower than a voltage causing a destructive short circuit of the Zener zap diode.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の半導体装置にお
いて、 前記ツェナーザップダイオードのカソード取り出し部と
前記ヒューズ素子のヒューズ部とに、同一層の多結晶シ
リコン層が兼用されていることを特徴とした半導体装
置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the same polycrystalline silicon layer is used for both the cathode extraction portion of the Zener zap diode and the fuse portion of the fuse element. Semiconductor device.
【請求項4】 請求項1又は2に記載の半導体装置にお
いて、 前記ツェナーザップダイオードのアノード取り出し部と
前記ヒューズ素子のヒューズ部とに、同一層の多結晶シ
リコン層が兼用されていることを特徴とした半導体装
置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the same polycrystalline silicon layer is used for both the anode extraction portion of the Zener zap diode and the fuse portion of the fuse element. Semiconductor device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018022848A (en) * 2016-08-05 2018-02-08 富士電機株式会社 Trimming circuit and trimming method

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