JP3239889B2 - Semiconductor device having repair fuse and laser trimming method thereof - Google Patents
Semiconductor device having repair fuse and laser trimming method thereofInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、さらに詳しく言えば、リペア用ヒューズを備えた半
導体装置およびそのレーザトリミング方法に関する。本
発明は、例えば、冗長回路を有する半導体記憶装置に好
適に適用できる。The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device having a repair fuse and a laser trimming method thereof. The present invention can be suitably applied to, for example, a semiconductor memory device having a redundant circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、大容量の半導体記憶装置では、製
造歩留まりを向上させるため、予備のメモリセルを持つ
冗長回路を設けるのが一般的である。そして、メモリセ
ルアレイに欠陥がある場合には、その欠陥に対応するメ
モリセル(以下、欠陥メモリセルという)の代わりに冗
長回路のメモリセル(すなわち、冗長メモリセル)を使
用することによって、欠陥が修復される。2. Description of the Related Art In recent years, a large-capacity semiconductor memory device generally includes a redundant circuit having spare memory cells in order to improve the production yield. When the memory cell array has a defect, the memory cell of the redundant circuit (that is, the redundant memory cell) is used instead of the memory cell corresponding to the defect (hereinafter, referred to as a defective memory cell), so that the defect is eliminated. Will be repaired.
【0003】冗長メモリセルを使用するには、欠陥メモ
リセルをメモリセルアレイから電気的に切り離すと共
に、冗長メモリセルをメモリセルアレイに電気的に接続
する必要がある。このような電気的接続の切り換えは、
半導体記憶装置に設けられた冗長回路切り換え用の配線
部分(いわゆる、リペア用ヒューズ)を電気的・機械的
に切断することによりなされる。To use a redundant memory cell, it is necessary to electrically disconnect a defective memory cell from a memory cell array and electrically connect the redundant memory cell to the memory cell array. Such switching of the electrical connection,
This is performed by electrically and mechanically cutting a wiring portion (so-called repair fuse) for switching a redundant circuit provided in the semiconductor memory device.
【0004】メモリセルアレイの欠陥を修復する工程
(いわゆる、救済工程)では、複数のビット線およびワ
ード線のそれぞれに対して良・不良が判定される試験結
果に基づいてリダンダンシ解析を行い、切断すべきヒュ
ーズを特定する。そして、レーザリペア装置と呼ばれる
加工装置を使用して、特定されたヒューズにレーザビー
ムを照射することにより、ヒューズを溶断(すなわち、
トリミング)する。In a process of repairing a defect in a memory cell array (so-called rescue process), redundancy analysis is performed based on a test result in which each of a plurality of bit lines and word lines is judged to be good or bad, and cutting is performed. Identify the fuse to be used. Then, by using a processing device called a laser repair device to irradiate the specified fuse with a laser beam, the fuse is blown (ie,
Trimming).
【0005】以下、冗長回路を有する半導体記憶装置に
おけるメモリセルの修復方法ついて簡単に説明に説明す
る。Hereinafter, a method of repairing a memory cell in a semiconductor memory device having a redundant circuit will be briefly described.
【0006】図10および図11は、冗長回路を有する
半導体記憶装置の一般的な構成を示す。FIGS. 10 and 11 show a general configuration of a semiconductor memory device having a redundant circuit.
【0007】図11に示すように、当該半導体記憶装置
は、複数のメモリセルを有するメモリセルアレイ410
と、メモリセルアレイ410の一メモリセル行に対応す
る冗長メモリセル行425と、メモリセルアレイ410
の一メモリセル列に対応する冗長メモリセル列426と
を備えている。冗長メモリセル行425と冗長メモリセ
ル列426が冗長回路を構成する。As shown in FIG. 11, the semiconductor memory device has a memory cell array 410 having a plurality of memory cells.
A redundant memory cell row 425 corresponding to one memory cell row of the memory cell array 410;
And a redundant memory cell column 426 corresponding to one memory cell column. The redundant memory cell row 425 and the redundant memory cell column 426 constitute a redundant circuit.
【0008】なお、実際のメモリセルアレイ410は、
多数のメモリセルを有しているが、ここでは説明を簡略
化するため、メモリセルアレイ410が4行4列のメモ
リセルを有しているものとして説明する。また、以下で
は、冗長メモリセル行425についてのみ説明すること
とし、メモリセル列426に関する説明は省略する。Note that the actual memory cell array 410 is
Although a large number of memory cells are provided, for the sake of simplicity, the description will be made assuming that the memory cell array 410 has memory cells in four rows and four columns. In the following, only the redundant memory cell row 425 will be described, and description of the memory cell column 426 will be omitted.
【0009】図10および図11に示すように、メモリ
セルアレイ410の「Yアドレス=0」に対応する第1
のメモリセル行421は、AND回路431の出力端子
に接続されている。メモリセルアレイ410の「Yアド
レス=1」に対応する第2のメモリセル行422は、A
ND回路432の出力端子に接続されている。メモリセ
ルアレイ410の「Yアドレス=2」に対応する第3の
メモリセル行423は、AND回路433の出力端子に
接続されている。メモリセルアレイ410の「Yアドレ
ス=3」に対応する第4のメモリセル行424は、AN
D回路434の出力端子に接続されている。As shown in FIGS. 10 and 11, the first cell corresponding to “Y address = 0” in memory cell array 410
Are connected to the output terminal of the AND circuit 431. The second memory cell row 422 corresponding to “Y address = 1” in the memory cell array 410
It is connected to the output terminal of the ND circuit 432. The third memory cell row 423 corresponding to “Y address = 2” of the memory cell array 410 is connected to the output terminal of the AND circuit 433. The fourth memory cell row 424 corresponding to “Y address = 3” in the memory cell array 410
It is connected to the output terminal of D circuit 434.
【0010】第1、第2、第3および第4のメモリセル
行421、422、423、424は、対応するAND
回路431、432、433、434の出力信号B1、
B2、B3、B4の信号値が「0」の場合に選択され、
メモリセル行として機能する。他方、出力信号B1、B
2、B3、B4の信号値が「0」の場合には、対応する
第1、第2、第3および第4のメモリセル行421、4
22、423、424がメモリセルアレイ410から電
気的に切り離される。The first, second, third, and fourth memory cell rows 421, 422, 423, 424 have corresponding AND gates.
The output signals B1 of the circuits 431, 432, 433, 434,
Selected when the signal value of B2, B3, B4 is "0",
Functions as a memory cell row. On the other hand, output signals B1, B
When the signal values of 2, 2, 3 and B4 are "0", the corresponding first, second, third and fourth memory cell rows 421, 4
22, 423, 424 are electrically disconnected from the memory cell array 410.
【0011】冗長メモリセル行425は、AND回路4
43の出力端子に接続されている。冗長メモリセル行4
25は、AND回路443の出力信号B5の信号値が
「1」の場合に選択され、メモリセルアレイ410に電
気的に接続される。The redundant memory cell row 425 is connected to the AND circuit 4
43 output terminals. Redundant memory cell row 4
25 is selected when the signal value of the output signal B5 of the AND circuit 443 is “1”, and is electrically connected to the memory cell array 410.
【0012】AND回路431には、選択信号A0の反
転信号と、選択信号A1の反転信号と、NOT回路44
5の出力信号D1の反転信号とが入力されている。AN
D回路432には、選択信号A0と、選択信号A1の反
転信号と、NOT回路445の出力信号D1の反転信号
とが入力されている。AND回路433には、選択信号
A0の反転信号と、選択信号A1と、NOT回路445
の出力信号D1の反転信号とが入力されている。AND
回路434には、選択信号A0と、選択信号A1と、N
OT回路445の出力信号D1の反転信号とが入力され
ている。The AND circuit 431 includes an inverted signal of the selection signal A0, an inverted signal of the selection signal A1, and a NOT circuit 44.
5 and an inverted signal of the output signal D1. AN
The selection signal A0, the inverted signal of the selection signal A1, and the inverted signal of the output signal D1 of the NOT circuit 445 are input to the D circuit 432. The AND circuit 433 includes an inverted signal of the selection signal A0, the selection signal A1, and the NOT circuit 445.
And an inverted signal of the output signal D1. AND
The circuit 434 includes a selection signal A0, a selection signal A1,
An inverted signal of the output signal D1 of the OT circuit 445 is input.
【0013】EX−OR(Exclusive Or)回路441の
一方の入力端子には選択信号A0が入力され、他方の入
力端子にはリペア用ヒューズ451および抵抗器461
の一方の端子が共通に接続されている。EX−OR回路
442の一方の入力端子には選択信号A1が入力され、
他方の入力端子にはリペア用ヒューズ452および抵抗
器462の一方の端子が共通に接続されている。NOT
回路444の入力端子には、リペア用ヒューズ452お
よび抵抗器462のそれぞれの一方の端子が共通に接続
されている。An EX-OR (Exclusive Or) circuit 441 has one input terminal to which a selection signal A0 is input and the other input terminal to have a repair fuse 451 and a resistor 461.
Are commonly connected. The selection signal A1 is input to one input terminal of the EX-OR circuit 442,
One terminal of the repair fuse 452 and one terminal of the resistor 462 are commonly connected to the other input terminal. NOT
One terminal of each of the repair fuse 452 and the resistor 462 is commonly connected to an input terminal of the circuit 444.
【0014】AND回路443には、EX−OR回路4
41の出力信号C1と、EX−OR回路442の出力信
号C2と、NOT回路444の出力信号D2とが入力さ
れている。NOT回路445には、AND回路443の
出力信号B5が入力されている。The AND circuit 443 includes an EX-OR circuit 4
41, an output signal C2 of the EX-OR circuit 442, and an output signal D2 of the NOT circuit 444. The output signal B5 of the AND circuit 443 is input to the NOT circuit 445.
【0015】ヒューズ451、452、453の他方の
端子は電源線(電圧値:VCC)に接続され、抵抗器46
1、462、463の他方の端子は接地されている。The other terminals of the fuses 451, 452, 453 are connected to a power supply line (voltage value: V CC )
The other terminals of 1, 462, 463 are grounded.
【0016】図10および図11の半導体記憶装置は、
次のように動作する。The semiconductor memory device shown in FIGS.
It works as follows.
【0017】上述したように、AND回路443の出力
信号B5の値が「1」の場合、冗長メモリセル行425
が選択される。この場合、NOT回路445の出力信号
(すなわち、冗長信号)D1の値は「0」になるので、
AND回路431、432、433、434には信号値
「1」が入力される。そのため、選択信号A0、A1の
値(「0」または「1」)の組み合わせを変更すること
により、AND回路431、432、433、434の
出力信号B1、B2、B3、B4のいずれか一つの値を
「1」にすることができる。これは、メモリセル行42
1、422、423、424の一つを非選択とすること
ができることを意味している。こうして、選択信号A
0、A1により非選択とされたメモリセル行421、4
22、423、424のいずれか一つがメモリセルアレ
イ410から電気的に切り離される。同時に、選択され
た冗長メモリセル行がメモリセルアレイ410に電気的
に接続される。As described above, when the value of the output signal B5 of the AND circuit 443 is "1", the redundant memory cell row 425
Is selected. In this case, the value of the output signal (that is, the redundant signal) D1 of the NOT circuit 445 becomes “0”.
The signal value “1” is input to the AND circuits 431, 432, 433, and 434. Therefore, by changing the combination of the values (“0” or “1”) of the selection signals A0 and A1, any one of the output signals B1, B2, B3, and B4 of the AND circuits 431, 432, 433, and 434 is changed. The value can be "1". This is the memory cell row 42
This means that one of 1, 422, 423, and 424 can be unselected. Thus, the selection signal A
0, A1 deselected memory cell rows 421, 4
One of 22, 423, and 424 is electrically disconnected from the memory cell array 410. At the same time, the selected redundant memory cell row is electrically connected to the memory cell array 410.
【0018】他方、AND回路443の出力信号B5の
値が「0」の場合、冗長メモリセル行425は選択され
ない。この場合、NOT回路445の出力信号(すなわ
ち、冗長信号)D1の値は「1」になるので、AND回
路431、432、433、434には信号値「0」が
入力される。そのため、AND回路431、432、4
33、434の出力信号B1、B2、B3、B4の値
は、いずれも「0」になる。したがって、メモリセル行
421、422、423、424のすべてが選択され、
メモリセル行として機能する。On the other hand, when the value of output signal B5 of AND circuit 443 is "0", redundant memory cell row 425 is not selected. In this case, since the value of the output signal (that is, the redundant signal) D1 of the NOT circuit 445 is “1”, the signal value “0” is input to the AND circuits 431, 432, 433, and 434. Therefore, the AND circuits 431, 432, 4
The values of the output signals B1, B2, B3, B4 of 33, 434 are all "0". Therefore, all of the memory cell rows 421, 422, 423, and 424 are selected,
Functions as a memory cell row.
【0019】ヒューズ453は、冗長回路の冗長メモリ
セル行425が選択される場合に対応して切断される。
ヒューズ451は、選択信号A0の値が「0」の場合に
対応して切断される。ヒューズ452は、選択信号A1
の値が「0」の場合に対応して切断される。Fuse 453 is cut off when redundant memory cell row 425 of the redundant circuit is selected.
Fuse 451 is blown corresponding to the case where the value of selection signal A0 is "0". The fuse 452 is connected to the selection signal A1.
Is disconnected in response to the value of “0”.
【0020】例えば、図10および図11に示すよう
に、メモリセルアレイ410の「Xアドレス=2、Yア
ドレス=2」に対応するメモリセルが欠陥メモリセル1
27であると仮定する。この場合、欠陥メモリセル12
7を含むメモリセル行423を選択するために、図10
に示すように、選択信号A0の値は「0」に設定され、
選択信号A1の値は「1」に設定される。また、選択信
号A0の値が「0」であるため、ヒューズ451が切断
される。さらに、冗長メモリセル行425を選択するた
めに、ヒューズ453が切断される。ヒューズ451、
453の切断により、EX−OR回路441とNOT回
路444に信号値「0」が入力される。ヒューズ452
は切断されないため、EX−OR回路442には信号値
「1」が入力される。For example, as shown in FIGS. 10 and 11, the memory cell corresponding to “X address = 2, Y address = 2” in the memory cell array 410 is a defective memory cell 1
Assume 27. In this case, the defective memory cell 12
7 to select a memory cell row 423 containing
, The value of the selection signal A0 is set to “0”,
The value of the selection signal A1 is set to “1”. Further, since the value of the selection signal A0 is “0”, the fuse 451 is blown. Further, fuse 453 is blown to select redundant memory cell row 425. Fuse 451,
With the disconnection of 453, the signal value “0” is input to the EX-OR circuit 441 and the NOT circuit 444. Fuse 452
Is not disconnected, the signal value “1” is input to the EX-OR circuit 442.
【0021】その結果、EX−OR回路441、442
の出力信号C1、C2の値が「1」となり、NOT回路
444の出力信号D2の値も「1」となる。さらに、A
ND回路443の出力信号B5の値が「1」となり、A
ND回路443の出力信号B3の値が「1」となる。ま
た、AND回路441、442、444の出力信号B
1、B2、B4の値が「0」となる。したがって、冗長
メモリセル行425がメモリセルアレイに電気的に接続
され、メモリセル行423がメモリセルアレイ410か
ら電気的に切り離される。As a result, the EX-OR circuits 441 and 442
Output signal C1, C2 becomes "1", and the value of output signal D2 of NOT circuit 444 also becomes "1". Furthermore, A
The value of the output signal B5 of the ND circuit 443 becomes “1”, and A
The value of the output signal B3 of the ND circuit 443 becomes “1”. Also, the output signals B of the AND circuits 441, 442, 444
The values of 1, B2, and B4 become “0”. Therefore, redundant memory cell row 425 is electrically connected to the memory cell array, and memory cell row 423 is electrically disconnected from memory cell array 410.
【0022】選択信号A0、A1の値が他の組み合わせ
となる場合、冗長メモリセル行425は選択されず、メ
モリセル行421、422、423、424はいずれも
切り離されない。When the values of the selection signals A0 and A1 have another combination, the redundant memory cell row 425 is not selected, and none of the memory cell rows 421, 422, 423, and 424 is disconnected.
【0023】上述したような欠陥メモリセルの代わりに
冗長メモリセルを使用可能とするような回路設計は、半
導体記憶装置の回路設計者によって一般的に行われてい
る。Circuit design that enables use of redundant memory cells instead of defective memory cells as described above is generally performed by circuit designers of semiconductor memory devices.
【0024】次に、リペア用ヒューズを備えた従来の半
導体装置について説明する。Next, a conventional semiconductor device having a repair fuse will be described.
【0025】図12は、従来の半導体装置を示す。FIG. 12 shows a conventional semiconductor device.
【0026】図12の従来の半導体装置500は、レー
ザビームの照射によって溶断可能な複数のリペア用ヒュ
ーズ550が形成された半導体基板501を備えてい
る。実際には、数百から数千のリペア用ヒューズが形成
されているが、図12では、説明を簡略化するため、6
個のヒューズ550のみを示している。The conventional semiconductor device 500 shown in FIG. 12 includes a semiconductor substrate 501 on which a plurality of repair fuses 550 that can be blown by irradiation of a laser beam are formed. Actually, hundreds to thousands of repair fuses are formed, but in FIG.
Only the fuses 550 are shown.
【0027】半導体基板501の上には、パターン化さ
れた導電体層からなる複数のヒューズ550が第1絶縁
層(図示せず)を介して形成されている。それらのヒュ
ーズ550は、ストライプ状の平面形状を持つと共に、
互いに平行に且つ等間隔に配置されている。なお、ヒュ
ーズ550のそれぞれの両端は、半導体装置500が有
する冗長回路を含んでなる内部回路(図示せず)に電気
的に接続されている。On the semiconductor substrate 501, a plurality of fuses 550 made of a patterned conductor layer are formed via a first insulating layer (not shown). These fuses 550 have a striped planar shape,
They are arranged parallel to each other and at equal intervals. Both ends of the fuse 550 are electrically connected to an internal circuit (not shown) including a redundant circuit included in the semiconductor device 500.
【0028】第1絶縁層の上には、全てのヒューズ55
0を覆うように、第2絶縁層(図示せず)が形成されて
いる。この第2絶縁膜は、ヒューズ550の保護膜とし
て機能する。On the first insulating layer, all the fuses 55
A second insulating layer (not shown) is formed so as to cover 0. This second insulating film functions as a protective film for the fuse 550.
【0029】第2絶縁層の上には、略矩形の開口505
を持つ第3絶縁層(図示せず)が形成されている。開口
505の長手方向(X軸に平行な方向)は、ヒューズ5
50の長手方向(Y軸に平行な方向)に対して直交して
いる。この開口505は、レーザビーム照射用の窓とし
て機能する。A substantially rectangular opening 505 is formed on the second insulating layer.
A third insulating layer (not shown) having the following is formed. The longitudinal direction of the opening 505 (the direction parallel to the X axis) is
It is orthogonal to the longitudinal direction of 50 (direction parallel to the Y axis). This opening 505 functions as a window for laser beam irradiation.
【0030】ヒューズ550のそれぞれのピッチa’お
よび幅b’は同じである。そして、ヒューズ550のピ
ッチa’は、レーザビーム570の照射領域560の直
径d’にレーザビーム570の位置合わせの許容誤差
h’を加算した値に設定されている。そのため、ヒュー
ズ550のピッチa’、幅b’および照射領域560の
直径d’との間には、「a’=d’+h’」の関係が成
立する。また、開口505の幅g’は、ヒューズ550
のピッチa’および幅b’とヒューズ550の数とに応
じた寸法に設定されている。The pitch a 'and the width b' of each fuse 550 are the same. The pitch a ′ of the fuse 550 is set to a value obtained by adding the allowable error h ′ of the alignment of the laser beam 570 to the diameter d ′ of the irradiation area 560 of the laser beam 570. Therefore, a relationship of “a ′ = d ′ + h ′” is established among the pitch a ′ and the width b ′ of the fuse 550 and the diameter d ′ of the irradiation region 560. The width g ′ of the opening 505 is equal to the width of the fuse 550.
Are set in accordance with the pitch a ′ and the width b ′ and the number of the fuses 550.
【0031】ヒューズ550の幅b’は、例えば1μm
である。照射領域560の直径d’は、例えば、4μm
である。また、開口505の長さc’は、例えば6μm
である。The width b ′ of the fuse 550 is, for example, 1 μm
It is. The diameter d ′ of the irradiation area 560 is, for example, 4 μm
It is. The length c ′ of the opening 505 is, for example, 6 μm.
It is.
【0032】図12の半導体装置500では、開口50
6の内部にレーザビーム570を照射することより、複
数のヒューズ550が選択的に切断される。例えば、左
から第2番目および5番目に配置された2つのヒューズ
を切断する場合、まず、左から第2番目のヒューズ55
0の中心551に向けてレーザビーム570が照射さ
れ、続いて、左から第5番目のヒューズ550の中心5
51に向けてレーザビーム570が照射される。その結
果、図12に示すように、左から第2番目および5番目
に配置されたヒューズ550のレーザビーム570の照
射された部分が溶融・除去され、それらのヒューズ55
0が切断される。In the semiconductor device 500 shown in FIG.
The plurality of fuses 550 are selectively cut by irradiating a laser beam 570 to the inside of the fuse 6. For example, when cutting the two fuses arranged second and fifth from the left, first, the second fuse 55
The laser beam 570 is irradiated toward the center 551 of the fuse 550, and subsequently, the center 5 of the fifth fuse 550 from the left.
The laser beam 570 is irradiated toward 51. As a result, as shown in FIG. 12, the portions of the second and fifth fuses 550 from the left irradiated with the laser beam 570 are melted and removed, and the fuses 55 are removed.
0 is disconnected.
【0033】[0033]
【発明が解決しようとする課題】一般に、レーザビーム
の照射によってヒューズを溶断した場合、ヒューズの溶
融した部分が再び固体化し、残余部分が形成される傾向
がある。そして、従来の半導体装置500において、隣
接する2つのヒューズ550を溶断した場合、溶断され
たヒューズ550の残余部分が互いに接触し、それらの
ヒューズ550の間に短絡が生じる恐れがある。Generally, when a fuse is blown by irradiating a laser beam, the melted portion of the fuse tends to solidify again and a residual portion tends to be formed. In the conventional semiconductor device 500, when two adjacent fuses 550 are blown, the remaining portions of the blown fuses 550 come into contact with each other, and a short circuit may occur between the fuses 550.
【0034】このようなヒューズ550間の短絡は、ヒ
ューズ550のピッチa’を広げることにより防止され
る。しかし、ヒューズ550のピッチa’を広げると、
複数のヒューズ550によって占有される面積(以下、
ヒューズの占有面積という)が大きくなるという問題が
ある。Such a short circuit between the fuses 550 is prevented by widening the pitch a 'of the fuses 550. However, if the pitch a 'of the fuse 550 is increased,
The area occupied by the plurality of fuses 550 (hereinafter, the area occupied by the plurality of fuses 550)
This increases the area occupied by the fuse).
【0035】なお、特開平6−120349号公報に
は、レーザビームの照射位置をヒューズの長手方向に交
互にずらすことにより、溶断されたヒューズの残余部分
に起因するヒューズ間のショートを防止する技術が開示
されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-120349 discloses a technique for preventing a short circuit between fuses caused by the remaining portion of a blown fuse by alternately shifting the irradiation position of a laser beam in the longitudinal direction of the fuse. Is disclosed.
【0036】他方、近年、チップサイズの縮小化や半導
体装置の高集積化がますます進んでおり、ヒューズの占
有面積をできるだけ小さくすることが求められている。
そのような要求に対応するには、ヒューズを微細化した
り、隣接するヒューズのピッチを狭くする方法がある。On the other hand, in recent years, reduction in chip size and higher integration of semiconductor devices have been progressing more and more, and it is required to reduce the area occupied by fuses as much as possible.
In order to meet such a demand, there is a method of miniaturizing a fuse or narrowing a pitch between adjacent fuses.
【0037】しかし、従来の半導体装置500におい
て、ヒューズ550を微細化すると、ヒューズ550の
幅b’も小さくなり、ヒューズ550がレーザビーム5
70のエネルギーを吸収する効率は低下する。そのた
め、ヒューズ550を確実に溶断するには、レーザービ
ーム570の直径を広げ、且つレーザビーム570のエ
ネルギーを高くする必要がある。このようなレーザビー
ム570を使用した場合、ヒューズ550の溶断部分以
外をも破壊する恐れがあり、半導体装置500が損傷す
るという問題がある。したがって、ヒューズ550の微
細化によってヒューズの占有面積を縮小するのは困難で
ある。However, in the conventional semiconductor device 500, when the fuse 550 is miniaturized, the width b 'of the fuse 550 is also reduced, and the fuse 550 is
The efficiency of absorbing 70 energy is reduced. Therefore, in order to reliably blow the fuse 550, it is necessary to increase the diameter of the laser beam 570 and increase the energy of the laser beam 570. When such a laser beam 570 is used, there is a possibility that the portion other than the blown portion of the fuse 550 may be destroyed, and there is a problem that the semiconductor device 500 is damaged. Therefore, it is difficult to reduce the area occupied by the fuse by miniaturizing the fuse 550.
【0038】他方、ヒューズ550のピッチa’を狭く
すると、隣接するヒューズ550を誤切断する恐れがあ
る。そのため、ヒューズの誤切断を防止しながら、ヒュ
ーズのピッチを狭くする技術が、従来より種々提案され
ている。On the other hand, if the pitch a 'of the fuses 550 is narrowed, the adjacent fuses 550 may be erroneously cut. Therefore, various techniques for narrowing the fuse pitch while preventing erroneous cutting of the fuse have been conventionally proposed.
【0039】例えば、特開平7−273200号公報に
開示された「複数のヒューズを有する半導体装置」で
は、レーザビームを反射可能な反射板で複数のヒューズ
を覆い、それぞれのヒューズの照射目標位置部が露出す
るように、隣接するヒューズ上で互い違いに位置をずら
したレーザビーム照射窓が設けられている。For example, in a "semiconductor device having a plurality of fuses" disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-273200, a plurality of fuses are covered with a reflector capable of reflecting a laser beam, and irradiation target positions of the respective fuses are covered. Are provided on the adjacent fuses so that the laser beam irradiation windows are staggered.
【0040】また、特開平5−29467号公報に開示
された「冗長回路用ヒューズ」では、ジグザグ状に連続
して形成されたレーザビーム照射窓が複数のヒューズ上
に設けられている。In the "redundant circuit fuse" disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-29467, laser beam irradiation windows formed continuously in a zigzag pattern are provided on a plurality of fuses.
【0041】上記の特開平7−273200号公報およ
び特開平5−29467号公報に開示された技術によれ
ば、ヒューズのピッチを狭くすることができる。しか
し、特開平7−273200号公報に開示された技術で
は、反射板を設けるための新たな製造工程を追加する必
要があるので、製造コストが高くなるという問題があ
る。According to the techniques disclosed in JP-A-7-273200 and JP-A-5-29467, the pitch of the fuse can be reduced. However, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-273200 requires a new manufacturing process for providing a reflection plate, and thus has a problem of increasing manufacturing costs.
【0042】また、特開平5−29467号公報に開示
された技術では、照射窓の周囲をレーザビームから遮蔽
する必要がある。そのため、レーザビームを反射するた
めの層を設けなければならないので、特開平7−273
200号公報に開示された技術と同様に、製造コストが
高くなるという問題がある。In the technique disclosed in JP-A-5-29467, it is necessary to shield the periphery of the irradiation window from the laser beam. Therefore, a layer for reflecting a laser beam must be provided.
As in the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 200, there is a problem that the manufacturing cost increases.
【0043】本発明は、上記のような従来技術の問題点
に鑑みなされたものである。すなわち、本発明の目的
は、隣接するヒューズ間の短絡を防止し且つ半導体装置
への損傷を防止しながら、ヒューズのピッチを縮小で
き、ひいてはヒューズの占有面積を低減できるリペア用
ヒューズを備えた半導体装置およびそのレーザトリミン
グ方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. That is, an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a repair fuse capable of reducing the pitch of fuses and reducing the area occupied by fuses while preventing short-circuit between adjacent fuses and preventing damage to the semiconductor device. An apparatus and a laser trimming method thereof are provided.
【0044】本発明の他の目的は、製造コストを増加さ
せることなく、ヒューズのピッチを縮小できるリペア用
ヒューズを備えた半導体装置およびそのレーザトリミン
グ方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a semiconductor device having a repair fuse capable of reducing the fuse pitch without increasing the manufacturing cost, and a laser trimming method therefor.
【0045】[0045]
【課題を解決するための手段】(1) 本発明の第1観
点による半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板
上に形成された、互いにピッチaを有しながらほぼ平行
に配置され且つ幅bを有する複数のリペア用のヒューズ
と、複数の前記ヒューズを覆って形成された、複数の前
記ヒューズを露出して外部から供給されるレーザビーム
を複数の前記ヒューズのそれぞれに対して照射可能とす
る開口を持つ層とを備え、前記開口の内部において、同
じ直径dを持つ照射領域が所望の前記ヒューズのそれぞ
れに対応して形成されていると共に、前記照射領域が対
応する前記ヒューズに対して位置合わせの許容誤差hを
有しており、前記開口の内部において、前記ヒューズの
それぞれに対応する前記照射領域が仮想のジグザグ形状
に沿って配置されていて、しかも、前記ピッチa、前記
幅b、前記直径dおよび前記許容誤差hとの間に(1) A semiconductor device according to a first aspect of the present invention comprises a semiconductor substrate and a semiconductor substrate formed on the semiconductor substrate and arranged substantially in parallel with each other at a pitch a and having a width. b, a plurality of fuses for repair, and a plurality of the fuses formed so as to cover the plurality of fuses, the plurality of fuses can be exposed and a laser beam supplied from outside can be applied to each of the plurality of fuses. A layer having an opening to be formed, an irradiation region having the same diameter d is formed corresponding to each of the desired fuses inside the opening, and the irradiation region corresponds to the corresponding fuse. The irradiation area corresponding to each of the fuses is arranged along a virtual zigzag shape inside the opening. Between the pitch a, the width b, the diameter d, and the tolerance h.
【数9】 の関係が成立することを特徴とする。(Equation 9) Is established.
【0046】(2) 本発明の第1観点による半導体装
置では、複数の前記ヒューズのそれぞれのピッチaおよ
び幅bが上記数式の関係を満足するように定められる。
同時に、複数の前記ヒューズを覆う層の前記開口の内部
において、前記ヒューズのそれぞれに対応する前記照射
領域が仮想のジグザグ形状に沿って配置されるように、
前記レーザビームが所望の前記ヒューズに対して照射さ
れる。(2) In the semiconductor device according to the first aspect of the present invention, the pitch a and the width b of each of the plurality of fuses are determined so as to satisfy the relationship of the above formula.
At the same time, inside the opening of the layer covering the plurality of fuses, so that the irradiation regions corresponding to each of the fuses are arranged along a virtual zigzag shape,
The laser beam is applied to the desired fuse.
【0047】そのため、前記ヒューズの前記ピッチa
は、前記照射領域の前記直径dと同じに、あるいは前記
直径dより小さく設定される。また、所望の前記ヒュー
ズ(すなわち、溶断の対象となる前記ヒューズ)に対応
する前記照射領域は、そのヒューズに隣接する前記ヒュ
ーズに重ならない。これは、隣接する前記ヒューズに損
傷を与えないことを意味する。Therefore, the pitch a of the fuse
Is set equal to or smaller than the diameter d of the irradiation area. Further, the irradiation area corresponding to the desired fuse (that is, the fuse to be blown) does not overlap with the fuse adjacent to the fuse. This means that adjacent fuses are not damaged.
【0048】したがって、隣接するヒューズ間の短絡を
防止し且つ半導体装置への損傷を防止しながら、ヒュー
ズのピッチを縮小でき、ひいてはヒューズの占有面積を
低減できる。さらに、特開平7−273200号公報お
よび特開平5−29467号公報に開示された技術のよ
うな反射板および反射層を設ける必要がないので、製造
コストを増加させることなく、ヒューズのピッチを縮小
できる。Therefore, the pitch of the fuses can be reduced while preventing short-circuit between adjacent fuses and damage to the semiconductor device, and the area occupied by the fuses can be reduced. Further, since it is not necessary to provide a reflector and a reflective layer as in the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-273200 and 5-29467, the fuse pitch can be reduced without increasing the manufacturing cost. it can.
【0049】(3) なお、上述したように、特開平6
−120349号公報には、本発明の半導体装置と同様
に、レーザビーム照射位置をヒューズの長手方向に交互
にずらす技術が開示されている。しかしながら、特開平
6−120349号公報に開示された技術は、隣接する
ヒューズ間の短絡を防止することだけを目的としたもの
である。したがって、ヒューズのピッチを縮小してヒュ
ーズの占有面積を低減するようにした本発明とは、技術
思想の点で明らかに異なるものである。(3) As described above, Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent Laid-Open No. 120349 discloses a technique in which a laser beam irradiation position is alternately shifted in the longitudinal direction of a fuse, similarly to the semiconductor device of the present invention. However, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-120349 is intended only to prevent a short circuit between adjacent fuses. Therefore, the present invention is clearly different from the present invention in which the fuse pitch is reduced to reduce the area occupied by the fuses.
【0050】(4) 本発明の第1観点による半導体装
置の好ましい例では、複数の前記ヒューズのそれぞれが
前記開口から露出する部分の中心に基準点を有してお
り、前記照射領域の中心が対応する前記ヒューズの前記
基準点からオフセット距離eを有するように前記照射領
域のそれぞれが配置されていて、前記オフセット距離e
が(4) In a preferred example of the semiconductor device according to the first aspect of the present invention, each of the plurality of fuses has a reference point at the center of a portion exposed from the opening, and the center of the irradiation region is Each of the illuminated areas is arranged to have an offset distance e from the reference point of the corresponding fuse, and the offset distance e
But
【数10】 の関係を満足する。この場合、隣接する前記照射領域が
互いに重ならないので、前記レーザビームの二重照射に
起因する当該半導体装置への損傷を防止できる利点があ
る。(Equation 10) Satisfy the relationship. In this case, since the adjacent irradiation regions do not overlap each other, there is an advantage that damage to the semiconductor device due to double irradiation of the laser beam can be prevented.
【0051】本発明の第1観点による半導体装置の他の
好ましい例では、前記開口が略矩形である。この例で
は、前記開口が複数の前記ヒューズに沿った長さcと複
数の前記ヒューズに直交する方向に幅gとを有してお
り、その長さcが(1.87×d)とほぼ同じまたは
(1.87×d)未満であることがさらに好ましい。In another preferred example of the semiconductor device according to the first aspect of the present invention, the opening is substantially rectangular. In this example, the opening has a length c along the plurality of fuses and a width g in a direction orthogonal to the plurality of fuses, and the length c is substantially equal to (1.87 × d). More preferably, it is the same or less than (1.87 × d).
【0052】(5) 本発明の第2観点による半導体装
置は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された、
互いにピッチaを有しながらほぼ平行に配置され且つ幅
bを有する複数のリペア用のヒューズと、前記複数のヒ
ューズを覆って形成された、複数の前記ヒューズを露出
して外部から供給されるレーザビームを複数の前記ヒュ
ーズのそれぞれに対して照射可能とする開口を持つ層と
を備え、前記開口の内部において、同じ直径dを持つ第
1および第2の照射領域が所望の前記ヒューズのそれぞ
れに対応して形成されていると共に、前記第1および第
2の照射領域が対応する前記ヒューズに対して位置合わ
せの許容誤差hを有しており、前記開口の内部におい
て、前記ヒューズのそれぞれに対応する前記第1照射領
域が仮想の第1ジグザグ形状に沿って配置されると共
に、前記ヒューズのそれぞれに対応する前記第2照射領
域が仮想の第2ジグザグ形状に沿って配置されていて、
しかも、前記ピッチa、前記幅b、前記直径dおよび前
記許容誤差hとの間に(5) A semiconductor device according to a second aspect of the present invention includes a semiconductor substrate and a semiconductor substrate formed on the semiconductor substrate.
A plurality of repair fuses having a width a and arranged substantially in parallel with each other at a pitch a, and a laser formed to cover the plurality of fuses and exposing the plurality of fuses and supplied from outside; A layer having an opening through which a beam can be irradiated to each of the plurality of fuses, wherein a first and a second irradiation region having the same diameter d are provided in each of the desired fuses inside the opening. And the first and second irradiation regions have an alignment tolerance h with respect to the corresponding fuse, and correspond to each of the fuses within the opening. The first irradiation area is arranged along a virtual first zigzag shape, and the second irradiation area corresponding to each of the fuses is a virtual second zigzag shape. Be arranged along the shape,
Moreover, between the pitch a, the width b, the diameter d and the tolerance h
【数11】 の関係が成立することを特徴とする。[Equation 11] Is established.
【0053】(6) 本発明の第2観点による半導体装
置では、上記(2)で述べたと実質的に同じ理由によ
り、本発明の第1観点による半導体装置と同じ効果が得
られる。さらに、所望の前記ヒューズをより確実に切断
でき、前記ヒューズが溶断され難い場合にも、溶断の成
功率を確保することができる。(6) In the semiconductor device according to the second aspect of the present invention, the same effect as in the semiconductor device according to the first aspect of the present invention can be obtained for substantially the same reason as described in the above (2). Further, the desired fuse can be more reliably blown, and even when the fuse is hardly blown, the success rate of the blow can be ensured.
【0054】(7) 本発明の第2観点による半導体装
置の好ましい例では、複数の前記ヒューズのそれぞれが
前記開口から露出する部分の中心に基準点を有してお
り、前記第1照射領域の中心が対応する前記ヒューズの
前記基準点から第1オフセット距離eを有するように前
記第1照射領域のそれぞれが配置されると共に、前記第
2照射領域の中心が対応する前記ヒューズの前記基準点
から第2オフセット距離fを有するように第2前記照射
領域のそれぞれが配置されており、前記第1オフセット
距離eが(7) In a preferred example of the semiconductor device according to the second aspect of the present invention, each of the plurality of fuses has a reference point at the center of a portion exposed from the opening, and Each of the first irradiation areas is arranged such that a center has a first offset distance e from the reference point of the corresponding fuse, and a center of the second irradiation area is from the reference point of the corresponding fuse. Each of the second irradiation areas is arranged to have a second offset distance f, and the first offset distance e is
【数12】 の関係を満足し、さらに前記第2オフセット距離fがf
=n×e(ただし、nは正の定数)の関係を満足する。
この場合にも、隣接する前記照射領域が互いに重ならな
いので、前記レーザビームの二重照射に起因する当該半
導体装置への損傷を防止できる利点がある。(Equation 12) Is satisfied, and the second offset distance f is f
= N × e (where n is a positive constant).
Also in this case, since the adjacent irradiation regions do not overlap each other, there is an advantage that damage to the semiconductor device due to double irradiation of the laser beam can be prevented.
【0055】本発明の第2観点による半導体装置の他の
好ましい例では、前記正の定数nが3に設定される。In another preferred example of the semiconductor device according to the second aspect of the present invention, the positive constant n is set to 3.
【0056】本発明の第2観点による半導体装置のさら
に他の好ましい例では、前記開口が略矩形である。この
例では、前記開口が複数の前記ヒューズに沿った長さc
と複数の前記ヒューズに直交する方向に幅gとを有して
おり、その長さcが(3.73×d)とほぼ同じまたは
(3.73×d)未満であることがさらに好ましい。In still another preferred example of the semiconductor device according to the second aspect of the present invention, the opening is substantially rectangular. In this example, the opening has a length c along the plurality of fuses.
And a width g in a direction orthogonal to the plurality of fuses, and the length c is more preferably substantially the same as (3.73 × d) or less than (3.73 × d).
【0057】(8) 本発明の第3観点によるレーザト
リミング方法は、半導体基板と、前記半導体基板上に形
成された、互いにピッチaを有しながらほぼ平行に配置
され且つ幅bを有する複数のリペア用のヒューズと、前
記複数のヒューズを覆って形成された、複数の前記ヒュ
ーズを露出する開口を持つ層とを備えてなる半導体装置
のレーザトリミング方法であって、レーザビームを位置
合わせの許容誤差hで所望の前記ヒューズのそれぞれに
対して照射し、もって前記開口の内部において同じ直径
dを持つ照射領域を所望の前記ヒューズのそれぞれに対
応して形成するステップを含んでおり、前記開口の内部
では、前記ヒューズのそれぞれに対応する前記照射領域
が仮想のジグザグ形状に沿って配置されるように、前記
レーザビームが移動され、しかも、前記ピッチa、前記
幅b、前記直径dおよび前記許容誤差hとの間に(8) In the laser trimming method according to the third aspect of the present invention, a semiconductor substrate and a plurality of semiconductor devices formed on the semiconductor substrate and arranged substantially in parallel with each other at a pitch a and having a width b. A laser trimming method for a semiconductor device, comprising: a repair fuse; and a layer formed over the plurality of fuses and having a plurality of openings exposing the plurality of fuses. Irradiating each of the desired fuses with an error h, thereby forming an irradiation region having the same diameter d inside the opening corresponding to each of the desired fuses. Inside, the laser beam is moved such that the irradiation area corresponding to each of the fuses is arranged along a virtual zigzag shape. Between the pitch a, the width b, the diameter d, and the tolerance h.
【数13】 の関係が成立することを特徴とする。(Equation 13) Is established.
【0058】(9) 本発明の第3観点によるレーザト
リミング方法では、上記(2)で述べたと実質的に同じ
理由により、本発明の第1観点による半導体装置と同じ
効果が得られる。(9) In the laser trimming method according to the third aspect of the present invention, the same effect as the semiconductor device according to the first aspect of the present invention can be obtained for substantially the same reason as described in the above (2).
【0059】(10) 本発明の第3観点によるレーザ
トリミング方法の好ましい例では、複数の前記ヒューズ
のそれぞれが前記開口から露出する部分の中心に基準点
を有しており、前記照射領域の中心が対応する前記ヒュ
ーズの前記基準点からオフセット距離eを有するように
前記照射領域のそれぞれが配置され、前記オフセット距
離eが(10) In a preferred example of the laser trimming method according to the third aspect of the present invention, each of the plurality of fuses has a reference point at a center of a portion exposed from the opening, and a center of the irradiation region is provided. Are respectively arranged such that they have an offset distance e from the reference point of the corresponding fuse, and the offset distance e is
【数14】 の関係を満足する。この場合にも、隣接する前記照射領
域が互いに重ならないので、前記レーザビームの二重照
射に起因する当該半導体装置への損傷を防止できる利点
がある。[Equation 14] Satisfy the relationship. Also in this case, since the adjacent irradiation regions do not overlap each other, there is an advantage that damage to the semiconductor device due to double irradiation of the laser beam can be prevented.
【0060】本発明の第3観点によるレーザトリミング
方法の他の好ましい例では、前記開口が略矩形である。
この例では、前記開口が複数の前記ヒューズに沿った長
さcと複数の前記ヒューズに直交する方向に幅gとを有
しており、その長さcが(1.87×d)とほぼ同じま
たは(1.87×d)未満であることがさらに好まし
い。In another preferred example of the laser trimming method according to the third aspect of the present invention, the opening is substantially rectangular.
In this example, the opening has a length c along the plurality of fuses and a width g in a direction orthogonal to the plurality of fuses, and the length c is substantially equal to (1.87 × d). More preferably, it is the same or less than (1.87 × d).
【0061】本発明の第3観点によるレーザトリミング
方法のさらに他の好ましい例では、複数の前記ヒューズ
のそれぞれの前記基準点を結んでなる基準線に対して一
方の側に配置された前記照射領域のそれぞれが形成され
るように、前記レーザビームを一方の直線に沿って移動
し、さらに前記基準線に対して他方の側に配置された前
記照射領域のそれぞれが形成されるように、前記レーザ
ビームを他方の直線に沿って移動する。この場合、レー
ザトリミングに要する時間を短縮できる利点がある。In still another preferred example of the laser trimming method according to the third aspect of the present invention, the irradiation region arranged on one side with respect to a reference line connecting the respective reference points of the plurality of fuses. The laser beam is moved along one straight line so that each of the irradiation regions is formed, and further, each of the irradiation regions arranged on the other side with respect to the reference line is formed. Move the beam along the other straight line. In this case, there is an advantage that the time required for laser trimming can be reduced.
【0062】(11) 本発明の第4観点によるレーザ
トリミング方法は、半導体基板と、前記半導体基板上に
形成された、互いにピッチaを有しながらほぼ平行に配
置され且つ幅bを有する複数のリペア用のヒューズと、
前記複数のヒューズを覆って形成された、複数の前記ヒ
ューズを露出する開口を持つ層とを備えてなる半導体装
置のレーザトリミング方法であって、レーザビームを位
置合わせの許容誤差hで所望の前記ヒューズのそれぞれ
に対して照射し、もって前記開口の内部に同じ直径dを
持つ第1および第2の照射領域を所望の前記ヒューズの
それぞれに対応して形成するステップを含んでおり、前
記開口の内部では、前記ヒューズのそれぞれに対応する
前記第1照射領域が仮想の第1ジグザグ形状に沿って配
置され且つ前記ヒューズのそれぞれに対応する前記第2
照射領域が仮想の第2ジグザグ形状に沿って配置される
ように、前記レーザビームが移動され、しかも、前記ピ
ッチa、前記幅b、前記直径dおよび前記許容誤差hと
の間に(11) In a laser trimming method according to a fourth aspect of the present invention, a semiconductor substrate and a plurality of semiconductor substrates formed on the semiconductor substrate and arranged substantially in parallel with each other at a pitch a and having a width b. A fuse for repair,
A layer having an opening exposing the plurality of fuses formed over the plurality of fuses, the laser trimming method for a semiconductor device, comprising: Irradiating each of the fuses, thereby forming first and second illuminated regions having the same diameter d inside the opening corresponding to each of the desired ones of the fuses. Inside, the first irradiation area corresponding to each of the fuses is arranged along a virtual first zigzag shape, and the second irradiation area corresponding to each of the fuses is arranged.
The laser beam is moved so that the irradiation area is arranged along the virtual second zigzag shape, and furthermore, between the pitch a, the width b, the diameter d, and the tolerance h.
【数15】 の関係が成立することを特徴とする。(Equation 15) Is established.
【0063】(12) 本発明の第4観点によるレーザ
トリミング方法では、上記(2)で述べたと実質的に同
じ理由により、本発明の第1観点による半導体装置と同
じ効果が得られる。さらに、本発明の第2観点による半
導体装置と同様に、所望の前記ヒューズをより確実に切
断でき、前記ヒューズが溶断され難い場合にも、溶断の
成功率を確保することができる。(12) In the laser trimming method according to the fourth aspect of the present invention, the same effect as the semiconductor device according to the first aspect of the present invention can be obtained for substantially the same reason as described in the above (2). Further, similarly to the semiconductor device according to the second aspect of the present invention, the desired fuse can be more reliably cut, and the success rate of the blow can be ensured even when the fuse is hard to be blown.
【0064】(13) 本発明の第4観点によるレーザ
トリミング方法の好ましい例では、複数の前記ヒューズ
のそれぞれが前記開口から露出する部分の中心に基準点
を有しており、前記第1照射領域の中心が対応する前記
ヒューズの前記基準点から第1オフセット距離eを有す
るように前記第1照射領域のそれぞれが配置されると共
に、前記第2照射領域の中心が対応する前記ヒューズの
前記基準点から第2オフセット距離fを有するように第
2前記照射領域のそれぞれが配置され、前記第1オフセ
ット距離eが(13) In a preferred example of the laser trimming method according to the fourth aspect of the present invention, each of the plurality of fuses has a reference point at a center of a portion exposed from the opening, and the first irradiation area is provided. Are arranged at a first offset distance e from the reference point of the corresponding fuse, and the reference point of the fuse corresponds to the center of the second irradiated area. Each of the second irradiation areas is arranged so as to have a second offset distance f from, and the first offset distance e is
【数16】 の関係を満足し、さらに前記第2オフセット距離fがf
=n×e(ただし、nは正の定数)の関係を満足する。
この場合にも、隣接する前記照射領域が互いに重ならな
いので、前記レーザビームの二重照射に起因する当該半
導体装置への損傷を防止できる利点がある。(Equation 16) Is satisfied, and the second offset distance f is f
= N × e (where n is a positive constant).
Also in this case, since the adjacent irradiation regions do not overlap each other, there is an advantage that damage to the semiconductor device due to double irradiation of the laser beam can be prevented.
【0065】本発明の第4観点によるレーザトリミング
方法の他の好ましい例では、前記正の定数nが3に設定
される。In another preferred example of the laser trimming method according to the fourth aspect of the present invention, the positive constant n is set to 3.
【0066】本発明の第4観点によるレーザトリミング
方法のさらに他の好ましい例では、前記開口が略矩形で
ある。この例では、前記開口が複数の前記ヒューズに沿
った長さcと複数の前記ヒューズに直交する方向に幅g
とを有しており、その長さcが(3.73×d)とほぼ
同じまたは(3.73×d)未満であることがさらに好
ましい。In still another preferred example of the laser trimming method according to the fourth aspect of the present invention, the opening is substantially rectangular. In this example, the opening has a length c along the plurality of fuses and a width g in a direction orthogonal to the plurality of fuses.
It is more preferable that the length c is substantially equal to (3.73 × d) or less than (3.73 × d).
【0067】本発明の第4観点によるレーザトリミング
方法のさらに他の好ましい例では、複数の前記ヒューズ
のそれぞれの前記基準点を結んでなる基準線に対して一
方の側に配置された前記第1または第2の照射領域のそ
れぞれが形成されるように、前記レーザビームを一方の
直線に沿って移動し、さらに前記基準線に対して他方の
側に配置された前記第1または第2の照射領域のそれぞ
れが形成されるように、前記レーザビームを他方の直線
に沿って移動する。この場合にも、レーザトリミングに
要する時間を短縮できる利点がある。In still another preferred example of the laser trimming method according to the fourth aspect of the present invention, the first fuse disposed on one side with respect to a reference line connecting the respective reference points of the plurality of fuses. Alternatively, the laser beam is moved along one straight line so that each of the second irradiation regions is formed, and the first or second irradiation device is disposed on the other side with respect to the reference line. The laser beam is moved along the other straight line so that each of the regions is formed. Also in this case, there is an advantage that the time required for laser trimming can be reduced.
【0068】[0068]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例につ
いて添付図面を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0069】[第1実施形態] (半導体装置の構成)図1および図2は、本発明の第1
実施形態による半導体装置を示す。この半導体装置は、
冗長回路を含んで構成された半導体記憶装置である。[First Embodiment] (Structure of Semiconductor Device) FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention.
1 shows a semiconductor device according to an embodiment. This semiconductor device
This is a semiconductor memory device including a redundant circuit.
【0070】図1および図2の半導体装置10は、レー
ザビームの照射によって溶断可能な複数のリペア用ヒュ
ーズ50が形成された半導体基板1を備えている。これ
らのヒューズ50のそれぞれは、メモリセルアレイに冗
長回路(いずれも、図示せず)を電気的に接続するため
のリペア用ヒューズとして機能する。なお、実際には、
半導体装置10には数百から数千のヒューズが形成され
ているが、図1および図2では、説明を簡略化するた
め、6個のヒューズ50のみを示している。The semiconductor device 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes the semiconductor substrate 1 on which a plurality of repair fuses 50 that can be blown by irradiation with a laser beam are formed. Each of these fuses 50 functions as a repair fuse for electrically connecting a redundant circuit (both not shown) to the memory cell array. In practice,
Although hundreds to thousands of fuses are formed in the semiconductor device 10, only six fuses 50 are shown in FIGS. 1 and 2 to simplify the description.
【0071】半導体基板1の上には、パターン化された
導電体層からなる複数のヒューズ50が第1絶縁層2を
介して形成されている。それらのヒューズ50は、スト
ライプ状の平面形状を持つと共に、互いに平行に且つ等
間隔に配置されている。なお、ヒューズ50のそれぞれ
の両端は、冗長回路を含んでなる内部回路(図示せず)
に電気的に接続されている。A plurality of fuses 50 made of a patterned conductor layer are formed on the semiconductor substrate 1 with the first insulating layer 2 interposed therebetween. These fuses 50 have a stripe-shaped planar shape and are arranged in parallel with each other at equal intervals. Both ends of the fuse 50 are connected to an internal circuit (not shown) including a redundant circuit.
Is electrically connected to
【0072】第1絶縁層2の上には、全てのヒューズ5
0を覆うように、第2絶縁層3が形成されている。この
第2絶縁層3は、ヒューズ50の保護膜として機能す
る。On the first insulating layer 2, all the fuses 5
The second insulating layer 3 is formed so as to cover 0. The second insulating layer 3 functions as a protective film for the fuse 50.
【0073】第2絶縁層3の上には、略矩形の開口5を
持つ第3絶縁層4が形成されている。開口5の長手方向
(X軸に平行な方向)は、ヒューズ50の長手方向(Y
軸に平行な方向)に対して直交している。この開口5
は、レーザビーム照射用の窓として機能する。A third insulating layer 4 having a substantially rectangular opening 5 is formed on the second insulating layer 3. The longitudinal direction of the opening 5 (the direction parallel to the X axis) is the longitudinal direction of the fuse 50 (Y
(Direction parallel to the axis). This opening 5
Functions as a window for laser beam irradiation.
【0074】半導体装置10では、隣接するヒューズ5
0に対してはレーザビーム(図示せず)をヒューズ50
の長手方向にずらしながら(すなわち、Y軸に沿ってず
らしながら)、所望のヒューズ50のそれぞれにレーザ
ビームを照射することにより、所望のヒューズ50のそ
れぞれが溶断される。すなわち、図1に示すように、ヒ
ューズ50のそれぞれに対応するレーザビームの照射領
域60は、ヒューズ50の中心51のそれぞれに対して
Y軸に沿ってオフセットされ、しかも、隣接するレーザ
ビーム照射領域60のオフセットされる方向は互いに逆
向きである。換言すれば、照射領域60がX軸に沿って
ジグザクに配置される。In the semiconductor device 10, the adjacent fuse 5
0, a laser beam (not shown) is applied to the fuse 50.
By irradiating each of the desired fuses 50 with a laser beam while being shifted in the longitudinal direction (that is, while being shifted along the Y axis), each of the desired fuses 50 is blown. That is, as shown in FIG. 1, the laser beam irradiation area 60 corresponding to each of the fuses 50 is offset along the Y axis with respect to each of the centers 51 of the fuses 50, and the adjacent laser beam irradiation area The 60 offset directions are opposite to each other. In other words, the irradiation area 60 is arranged zigzag along the X axis.
【0075】半導体装置10では、このようなレーザビ
ームの照射を前提として、ヒューズ50のそれぞれのピ
ッチ(すなわち、ヒューズピッチ)aとヒューズ50の
それぞれの幅(すなわち、ヒューズ幅)bが設定されて
いる。In the semiconductor device 10, on the premise of such laser beam irradiation, the respective pitches (ie, fuse pitches) a of the fuses 50 and the respective widths (ie, fuse widths) b of the fuses 50 are set. I have.
【0076】ここで、照射領域60の直径をdとし、レ
ーザビームの位置合わせの許容誤差をhとすると、それ
らの間に、次の数式(1)の関係が成立するように、ヒ
ューズピッチaが設定されている。Here, assuming that the diameter of the irradiation area 60 is d and the allowable error of the laser beam alignment is h, the fuse pitch a is set so that the following equation (1) is established. Is set.
【0077】[0077]
【数17】 [Equation 17]
【0078】上記数式(1)は、ヒューズピッチaが照
射領域60の直径dより小さいことを表している。さら
に、所望のヒューズ50(すなわち、溶断の対象となる
ヒューズ50)に対応する照射領域60がそのヒューズ
50に隣接するヒューズ50に重ならないことを表して
いる。これは、隣接するヒューズ50に損傷を与えない
ことを意味する。したがって、上記数式(1)が成立す
るように、ヒューズピッチaを設定することにより、隣
接するヒューズ50間の短絡を防止し且つ半導体装置1
0への損傷を防止しながら、ヒューズピッチaを縮小で
き、ひいてはヒューズ50の占有面積を低減できる。The above equation (1) indicates that the fuse pitch a is smaller than the diameter d of the irradiation area 60. Further, it indicates that the irradiation area 60 corresponding to the desired fuse 50 (that is, the fuse 50 to be blown) does not overlap with the fuse 50 adjacent to the fuse 50. This means that adjacent fuses 50 are not damaged. Therefore, by setting the fuse pitch a so that the above equation (1) is satisfied, short circuit between the adjacent fuses 50 is prevented and the semiconductor device 1
The fuse pitch a can be reduced while preventing damage to zero, and the area occupied by the fuse 50 can be reduced.
【0079】なお、ヒューズ幅bと開口5の長さcは、
半導体装置10に要求される設計基準を勘案し決定され
る。The fuse width b and the length c of the opening 5 are:
It is determined in consideration of a design standard required for the semiconductor device 10.
【0080】照射領域60の直径dは、ヒューズ幅bを
持つ複数のヒューズ50が確実に溶断できる値に設定さ
れる。The diameter d of the irradiation area 60 is set to a value at which the plurality of fuses 50 having the fuse width b can be reliably blown.
【0081】ここで、図1に示すように、ヒューズ50
が開口5から露出する部分の中心に基準点51を持つも
のとする。また、照射領域60の中心61と、対応する
ヒューズ50の基準点(すなわち、対応するヒューズ5
0の中心)51との間の距離をオフセット距離eとして
定義する。半導体装置10では、レーザビームが次の数
式(2)を満足するように照射されることが好ましい。Here, as shown in FIG.
Has a reference point 51 at the center of the portion exposed from the opening 5. Further, the center 61 of the irradiation area 60 and the reference point of the corresponding fuse 50 (that is, the corresponding fuse 5
The distance from the center of 0 (zero) 51 is defined as an offset distance e. In the semiconductor device 10, it is preferable that the laser beam is irradiated so as to satisfy the following expression (2).
【0082】[0082]
【数18】 (Equation 18)
【0083】これは、数式(2)が成立するようにオフ
セット距離eを設定することにより、隣接する照射領域
60が重ならなくなり、レーザビームの二重照射による
損傷を防止できるからである。This is because, by setting the offset distance e so that the formula (2) is satisfied, the adjacent irradiation areas 60 do not overlap, and damage due to double irradiation of the laser beam can be prevented.
【0084】なお、照射領域60の直径dとオフセット
距離eは、後述する方法により設定される。The diameter d and the offset distance e of the irradiation area 60 are set by a method described later.
【0085】以下に、それぞれのパラメータの一例を示
す。An example of each parameter is shown below.
【0086】 ヒューズピッチa ;2.5μm ヒューズ幅b ;1.0μm レーザビーム照射領域の直径d ;4.0μm レーザビームの位置合わせの許容誤差h ;3.1μmFuse pitch a: 2.5 μm Fuse width b: 1.0 μm Laser beam irradiation area diameter d: 4.0 μm Laser beam alignment tolerance h: 3.1 μm
【0087】また、開口5の長さcは、例えば6μmで
ある。開口5の幅gは、ヒューズピッチaおよびヒュー
ズ幅bと形成されるヒューズ50の数とに応じた寸法に
設定される。The length c of the opening 5 is, for example, 6 μm. The width g of the opening 5 is set to a size corresponding to the fuse pitch a and the fuse width b and the number of fuses 50 to be formed.
【0088】(レーザトリミング方法およびレーザリペ
ア装置)次に、半導体装置10のレーザトリミング方法
について説明する。まず、レーザトリミング方法に使用
される図3のレーザリペア装置について説明する。(Laser Trimming Method and Laser Repair Apparatus) Next, a laser trimming method for the semiconductor device 10 will be described. First, the laser repair device of FIG. 3 used for the laser trimming method will be described.
【0089】図3のレーザリペア装置100は、レーザ
ビーム発生装置110と、位置決め装置120と、レー
ザ制御機構130とを備えている。また、レーザリペア
装置100の外部には、テスタ200が設置されてい
る。The laser repair device 100 shown in FIG. 3 includes a laser beam generating device 110, a positioning device 120, and a laser control mechanism 130. A tester 200 is installed outside the laser repair device 100.
【0090】レーザ制御機構130は、入力部131
と、溶断条件制御部132と、オフセット制御部133
と、ヒューズデータ分析部134と、位置決め装置制御
部135と、レーザビーム発生装置制御部136と、出
力部137と、システム制御部139とにより構成され
ている。The laser control mechanism 130 includes an input unit 131
And the fusing condition control unit 132 and the offset control unit 133
, A fuse data analysis unit 134, a positioning device control unit 135, a laser beam generation device control unit 136, an output unit 137, and a system control unit 139.
【0091】入力部131は、テスタ200内部のヒュ
ーズデータファイル210から供給されるヒューズデー
タFDを溶断条件制御部132、オフセット制御部13
3およびヒューズデータ分析部134にそれぞれ出力す
る。The input unit 131 receives the fuse data FD supplied from the fuse data file 210 in the tester 200 and sends the fuse data FD to the blow condition control unit 132 and the offset control unit 13
3 and the fuse data analyzer 134.
【0092】溶断条件制御部132は、入力されたヒュ
ーズデータFDに基づいてレーザビームのサイズとエネ
ルギーを設定する。そして、設定されたレーザビームの
サイズとエネルギーを溶断条件データCCDとしてレー
ザビーム発生装置制御部136に出力する。The fusing condition controller 132 sets the size and energy of the laser beam based on the input fuse data FD. Then, the set laser beam size and energy are output to the laser beam generator controller 136 as fusing condition data CCD.
【0093】オフセット制御部133は、入力されたヒ
ューズデータFDに基づいてオフセット距離eを決定
し、それをオフセット距離データOSDとして位置決め
装置制御部135に出力する。The offset control unit 133 determines the offset distance e based on the input fuse data FD, and outputs it to the positioning device control unit 135 as offset distance data OSD.
【0094】ヒューズデータ分析部134は、入力され
たヒューズデータFDを分析し、レーザビーム照射位置
を算定する。そして、算定されたレーザビーム照射位置
をレーザビーム照射位置データLPDとして位置決め装
置制御部135に出力する。The fuse data analysis unit 134 analyzes the input fuse data FD and calculates a laser beam irradiation position. Then, the calculated laser beam irradiation position is output to the positioning device control unit 135 as laser beam irradiation position data LPD.
【0095】位置決め装置制御部135は、入力された
レーザビーム照射位置データLPDに基づいて位置決め
装置120を制御するための位置決め装置制御信号PC
Sを生成し、出力部137に出力する。The positioning device control section 135 controls a positioning device control signal PC for controlling the positioning device 120 based on the input laser beam irradiation position data LPD.
S is generated and output to the output unit 137.
【0096】レーザビーム発生装置制御部136は、入
力されたレーザビーム照射位置データLPDに基づいて
レーザビーム発生装置110を制御するためのレーザビ
ーム発生装置制御信号LCSを生成し、出力部137に
出力する。The laser beam generator control section 136 generates a laser beam generator control signal LCS for controlling the laser beam generator 110 based on the input laser beam irradiation position data LPD, and outputs it to the output section 137. I do.
【0097】出力部137は、入力された位置決め装置
制御信号PCSを位置決め装置120に出力すると共
に、入力されたレーザビーム発生装置制御信号LCSを
レーザビーム発生装置110に出力する。The output unit 137 outputs the input positioning device control signal PCS to the positioning device 120 and outputs the input laser beam generation device control signal LCS to the laser beam generation device 110.
【0098】システム制御部139は、入力部131、
溶断条件制御部132、オフセット制御部133、ヒュ
ーズデータ分析部134、位置決め装置制御部135、
レーザビーム発生装置制御部136および出力部137
に、それらを制御する制御信号CS1、CS2、CS
3、CS4、CS5、CS6、CS7を出力する。The system control unit 139 includes an input unit 131,
Fusing condition control section 132, offset control section 133, fuse data analysis section 134, positioning device control section 135,
Laser beam generator control section 136 and output section 137
Control signals CS1, CS2, CS
3, CS4, CS5, CS6 and CS7 are output.
【0099】レーザビーム発生装置110は、入力され
たレーザビーム発生装置制御信号LCSに基づいて、溶
断条件制御部132で設定されたビームサイズとエネル
ギーを持つレーザビームを照射する。The laser beam generator 110 irradiates a laser beam having the beam size and energy set by the fusing condition controller 132 based on the input laser beam generator control signal LCS.
【0100】位置決め装置120には、半導体装置10
が載置される。位置決め装置120は、位置決め装置制
御信号PCSに基づいて半導体装置10を移動させる。
それにより、所望のヒューズ50にレーザビーム70が
照射されるように、レーザビーム70に対する半導体装
置10の相対的な位置が調整される。The positioning device 120 includes the semiconductor device 10
Is placed. Positioning device 120 moves semiconductor device 10 based on positioning device control signal PCS.
Thereby, the relative position of the semiconductor device 10 with respect to the laser beam 70 is adjusted so that the desired fuse 50 is irradiated with the laser beam 70.
【0101】次に、半導体装置10のメモリセルアレイ
を修復するためのレーザトリミング方法について説明す
る。Next, a laser trimming method for repairing the memory cell array of the semiconductor device 10 will be described.
【0102】最初に、被測定対象である半導体装置10
が形成されたウェーハの性能測定が行われる。この性能
測定は、電気的特性を測定する装置であるテスタ200
と、その電気的測定を行うために必要な電気的接続を取
るプローブカード(図示せず)と、電気的特性を測定す
るチップを順次インデックス移動するプローバ(図示せ
ず)とを使用して行われる。First, the semiconductor device 10 to be measured is
The performance of the wafer on which is formed is measured. This performance measurement is performed by a tester 200 which is an apparatus for measuring electrical characteristics.
And a probe card (not shown) for making an electrical connection necessary for making the electrical measurement, and a prober (not shown) for sequentially index-moving a chip for measuring an electrical characteristic. Will be
【0103】特にDRAM(Dynamic Random-Access Me
mory)などの大容量のメモリでは、すべてのメモリセル
が良品になることが少なく、予備測定で判定された不良
セルを冗長回路で置き換える解析(すなわち、リダンダ
ンシ解析)が通常行われている。そして、リダンダンシ
解析の結果からメモリの修復の可否が判断され、メモリ
を救済できるか否かの結果情報が生成される。Particularly, a DRAM (Dynamic Random-Access Me
In a large-capacity memory such as mory), all the memory cells rarely become non-defective, and an analysis (that is, a redundancy analysis) in which a defective cell determined in preliminary measurement is replaced with a redundant circuit is usually performed. Then, whether or not the memory can be repaired is determined from the result of the redundancy analysis, and the result information as to whether or not the memory can be rescued is generated.
【0104】テスタ200は、得られた電気的測定結果
から、どのチップのどのヒューズを切るべきであるかと
いう情報(すなわち、メモリの救済可否情報や不良セル
の位置情報などを含むメモリ救済情報)が記述されたヒ
ューズデータファイル210を生成する。The tester 200 uses the obtained electrical measurement results to determine which fuse of which chip should be blown (that is, memory rescue information including information on whether or not the memory can be rescued and information on the location of a defective cell). Is generated in which the fuse data file 210 is described.
【0105】図4および図5は、ヒューズデータファイ
ル210の一例を示す。図4において、“W**”はウ
ェーハ番号、“C**”はチップアドレス、“F***
*”はヒューズ番号、“/E”はデータの終わりを示し
ている。また、図5は、それぞれのヒューズのチップ内
でのx座標、y座標を記述しているファイル(いわゆ
る、ヒューズテーブルファイル)である。FIGS. 4 and 5 show an example of the fuse data file 210. FIG. In FIG. 4, "W **" is a wafer number, "C **" is a chip address, and "F ***".
"*" Indicates a fuse number, "/ E" indicates the end of data, and Fig. 5 shows a file describing a x-coordinate and a y-coordinate of each fuse in a chip (a so-called fuse table file). ).
【0106】こうして生成されたヒューズデータファイ
ル210は、テスタ200からファイル転送によりレー
ザリペア装置100に供給される。そして、レーザリペ
ア装置100を用いて、半導体装置10のレーザトリミ
ングがなされ、所望のヒューズ50が溶断される。The fuse data file 210 thus generated is supplied from the tester 200 to the laser repair device 100 by file transfer. Then, laser trimming of the semiconductor device 10 is performed using the laser repair device 100, and a desired fuse 50 is blown.
【0107】ヒューズ50を確実に切断するための条件
(以下、レーザビーム照射条件という)には、レーザビ
ーム70のビームサイズおよびエネルギーと焦点深度と
がある。これら3つのパラメータは、テストウェーハを
使用して複数の水準に分けてテストを行うことで決定さ
れ、溶断条件制御部132による溶断条件データCCD
の生成に使用される。Conditions for reliably cutting the fuse 50 (hereinafter referred to as laser beam irradiation conditions) include the beam size and energy of the laser beam 70 and the depth of focus. These three parameters are determined by performing tests at a plurality of levels using a test wafer, and the fusing condition data CCD by the fusing condition control unit 132 is used.
Used to generate
【0108】オフセット制御部133によりオフセット
距離eが設定される場合、 隣接するレーザビーム照射領域60が重ならない ヒューズ50間での電気的なショートやダメージを
防ぐためにレーザビームの照射領域60が他のヒューズ
や回路配線に接触しない という2つの条件を満たす必要がある。さらに、半導体
装置10に形成された開口5の長さcにより、オフセッ
ト距離eは制限される。When the offset distance e is set by the offset control unit 133, the adjacent laser beam irradiation regions 60 do not overlap each other. Two conditions must be satisfied: no contact with fuses and circuit wiring. Further, the offset distance e is limited by the length c of the opening 5 formed in the semiconductor device 10.
【0109】なお、図4から理解できるように、上記
およびの条件を満足するために、オフセット距離eを
小さくすれば、ヒューズピッチaは大きくなり、オフセ
ット距離eを大きくすればヒューズピッチaは小さくな
る。しかし、ヒューズピッチaの理論的な最小限界は、
次の数式で与えられる。As can be understood from FIG. 4, in order to satisfy the above conditions, if the offset distance e is reduced, the fuse pitch a increases, and if the offset distance e is increased, the fuse pitch a decreases. Become. However, the theoretical minimum limit of the fuse pitch a is
It is given by the following formula.
【0110】[0110]
【数19】 [Equation 19]
【0111】こうして、設定されたレーザビーム照射条
件とオフセット距離eに基づいて、例えば、図6に示す
ように、レーザビーム70を2つのヒューズ50に照射
し、それらのヒューズ50を溶断する。In this manner, based on the set laser beam irradiation conditions and the offset distance e, for example, as shown in FIG. 6, the laser beam 70 is irradiated to the two fuses 50, and the fuses 50 are blown.
【0112】図1に示すように、本発明の第1実施形態
による半導体装置10では、照射領域60の中心61が
ヒューズ50の基準点(すなわち、ヒューズ50の中
心)51を結ぶ一直線を基準にオフセット距離eを保持
しながらY軸に沿って交互にずれるように、レーザビー
ム70が照射される。そのため、照射領域60の中心6
1は、ヒューズ50の中心51を結ぶ一直線を基準にし
てジグザグに配置される。As shown in FIG. 1, in the semiconductor device 10 according to the first embodiment of the present invention, the center 61 of the irradiation region 60 is based on a straight line connecting the reference point 51 of the fuse 50 (ie, the center of the fuse 50). The laser beam 70 is emitted so as to be alternately shifted along the Y axis while maintaining the offset distance e. Therefore, the center 6 of the irradiation area 60
Numerals 1 are arranged in a zigzag manner based on a straight line connecting the centers 51 of the fuses 50.
【0113】本発明の第1実施形態による半導体装置1
0における設計基準を数式で表現すると、次の数式
(3)の関係が成立する。The semiconductor device 1 according to the first embodiment of the present invention
When the design criterion at 0 is expressed by an equation, the following equation (3) holds.
【0114】[0114]
【数20】 (Equation 20)
【0115】ここで、d=4.0μm、h=0μm、b
=1.0μmを上記数式(3)に代入すると、数式
(4)が得られる。Here, d = 4.0 μm, h = 0 μm, b
= 1.0 μm is substituted into the above equation (3) to obtain the equation (4).
【0116】[0116]
【数21】 (Equation 21)
【0117】上記数式(4)から、ヒューズピッチaの
最小限界値が2.5μmであることが分かる。From the above equation (4), it can be seen that the minimum limit value of the fuse pitch a is 2.5 μm.
【0118】他方、図12の従来の半導体装置500で
は、照射領域560の中心561がヒューズ550の中
心551と一致するように、レーザビーム570が照射
される。そのため、全ての照射領域560の中心561
は、ヒューズ550の中心551を結ぶ一直線上に配置
され、ジグザグに配置されない。On the other hand, in the conventional semiconductor device 500 of FIG. 12, the laser beam 570 is irradiated so that the center 561 of the irradiation area 560 coincides with the center 551 of the fuse 550. Therefore, the center 561 of all the irradiation areas 560
Are arranged on a straight line connecting the center 551 of the fuse 550 and are not arranged in a zigzag manner.
【0119】従来の半導体装置500における設計基準
を数式で表現すると、次の数式(5)の関係が成立す
る。When the design criterion in the conventional semiconductor device 500 is expressed by an equation, the following equation (5) holds.
【0120】[0120]
【数22】 (Equation 22)
【0121】ここで、d’=4.0μm、h’=0μm
を上記数式(5)に代入すると、数式(6)が得られ
る。Here, d ′ = 4.0 μm, h ′ = 0 μm
Is substituted into the above equation (5), the equation (6) is obtained.
【0122】[0122]
【数23】 (Equation 23)
【0123】上記数式(6)から、ヒューズピッチa’
の最小限界値が4μmであることが分かる。すなわち、
本発明の第1実施形態による半導体装置10におけるヒ
ューズピッチaの最小限界値は、従来の半導体装置50
0におけるヒューズピッチa’の最小限界値の5/8で
ある。From the above equation (6), the fuse pitch a ′
Is found to be 4 μm. That is,
In the semiconductor device 10 according to the first embodiment of the present invention, the minimum limit value of the fuse pitch a is
This is 5 of the minimum limit value of the fuse pitch a ′ at 0.
【0124】なお、本発明の第1実施形態による半導体
装置10では、照射領域60がジグザグに配置されてい
るので、従来の半導体装置500の場合に比べ、スルー
プットの劣化が懸念される。しかしながら、ヒューズ5
0の中心51を結ぶ一直線に対して一方の側でX軸に沿
った一直線上にレーザビーム70を走査した後、他方の
側でX軸に沿った他の直線上にレーザビーム70を走査
することにより、スループットの劣化は容易に抑制され
る。さらに、通常、レーザリペア装置100の位置決め
装置120の移動速度は十分な余裕を持っているため、
スループットの劣化を最小にすることができる。In the semiconductor device 10 according to the first embodiment of the present invention, since the irradiation regions 60 are arranged in a zigzag, there is a concern that the throughput may be deteriorated as compared with the conventional semiconductor device 500. However, fuse 5
After scanning the laser beam 70 on one straight line along the X-axis on one side with respect to a straight line connecting the center 51 of 0, scan the laser beam 70 on another straight line along the X-axis on the other side. Thereby, the deterioration of the throughput is easily suppressed. Furthermore, since the movement speed of the positioning device 120 of the laser repair device 100 usually has a sufficient margin,
Throughput degradation can be minimized.
【0125】また、照射領域60がジグザグに配置され
ることに伴い、ヒューズ50の長手方向の寸法(すなわ
ち、長さ)が従来の半導体装置500よりも大きくな
る。その結果、ヒューズピッチaが縮小されても、ヒュ
ーズ50の占有面積が従来の半導体装置500に比べて
増加することが懸念される。しかしながら、ヒューズ5
0が所定の本数以上になれば、ヒューズ50の占有面積
は従来の半導体装置500におけるヒューズ550の占
有面積よりも小さくなる。Further, as the irradiation regions 60 are arranged in a zigzag manner, the longitudinal dimension (ie, length) of the fuse 50 becomes larger than that of the conventional semiconductor device 500. As a result, even if the fuse pitch a is reduced, there is a concern that the area occupied by the fuse 50 will increase as compared with the conventional semiconductor device 500. However, fuse 5
If 0 is equal to or greater than the predetermined number, the area occupied by the fuses 50 becomes smaller than the area occupied by the fuses 550 in the conventional semiconductor device 500.
【0126】図7は、本発明の第1実施形態による半導
体装置10において、14本のヒューズ50を形成した
場合のヒューズ50の占有面積Sを示す。FIG. 7 shows an occupied area S of the fuse 50 when 14 fuses 50 are formed in the semiconductor device 10 according to the first embodiment of the present invention.
【0127】図7において、ヒューズ50の実効的な長
さCは開口5の長さcに相当するので、次の数式(7)
の関係が成立する。In FIG. 7, since the effective length C of the fuse 50 corresponds to the length c of the opening 5, the following equation (7) is used.
Is established.
【0128】 C=A(1+sin60°) (7)C = A (1 + sin 60 °) (7)
【0129】ここで、B=7.5Aであるから、ヒュー
ズ50の占有面積Sは、次の数式(8)で与えられる。Here, since B = 7.5 A, the occupied area S of the fuse 50 is given by the following equation (8).
【0130】 S=7.5A2×(1+0.867)=13.995A2 (8)S = 7.5 A 2 × (1 + 0.867) = 13.995 A 2 (8)
【0131】この場合、ヒューズ50の実効的な長さC
(すなわち、開口5の長さc)は、照射領域60の直径
d(=A)の1.87倍になる。ヒューズピッチaを大
きくすれば、オフセット距離eを小さくできるので、開
口5の長さcも小さくできる。すなわち、開口5の長さ
cは、照射領域60の直径dのほぼ1.87倍またはそ
れ以下である。In this case, the effective length C of the fuse 50
(That is, the length c of the opening 5) is 1.87 times the diameter d (= A) of the irradiation area 60. If the fuse pitch a is increased, the offset distance e can be reduced, so that the length c of the opening 5 can also be reduced. That is, the length c of the opening 5 is approximately 1.87 times or less the diameter d of the irradiation area 60.
【0132】図8は、従来の半導体装置500におい
て、14本のヒューズ550を形成した場合のヒューズ
550の占有面積S’を示す。FIG. 8 shows an occupied area S ′ of the fuse 550 when 14 fuses 550 are formed in the conventional semiconductor device 500.
【0133】図8において、C’=A’、B’=14
A’であるから、ヒューズ550の占有面積S’は次の
数式(9)で与えられる。In FIG. 8, C ′ = A ′, B ′ = 14
Since it is A ', the occupied area S' of the fuse 550 is given by the following equation (9).
【0134】 S’=14A’2 (9)S ′ = 14A ′ 2 (9)
【0135】なお、図7および図8では、理解を容易に
するために、ヒューズ50、550の幅b、b’のそれ
ぞれをゼロと仮定している。Note that FIGS. 7 and 8 assume that the widths b and b 'of the fuses 50 and 550 are zero for ease of understanding.
【0136】(占有面積の試算結果)レーザビームの照
射領域の直径d、d’をそれぞれ5.0μm、ヒューズ
幅b、b’をそれぞれ0.3μmとして計算したとこ
ろ、85本以上のヒューズ50、550が形成された場
合に、本発明の第1実施形態による半導体装置10のヒ
ューズ50の占有面積Sが従来の半導体装置500のヒ
ューズ550の占有面積S’より小さくなった。実際に
は、ヒューズ50、550は数百本から数千本の単位で
形成されるので、本発明の第1実施形態による半導体装
置10によるヒューズ50の占有面積Sを低減する効果
はさらに大きくなる。(Estimated Results of Occupied Area) Calculations were performed with the diameters d and d 'of the laser beam irradiation area being 5.0 μm and the fuse widths b and b ′ being 0.3 μm. When 550 is formed, the occupation area S of the fuse 50 of the semiconductor device 10 according to the first embodiment of the present invention is smaller than the occupation area S ′ of the fuse 550 of the conventional semiconductor device 500. Actually, since the fuses 50 and 550 are formed in units of several hundreds to several thousands, the effect of reducing the area S occupied by the fuses 50 by the semiconductor device 10 according to the first embodiment of the present invention is further increased. .
【0137】以上述べたように、本発明の第1実施形態
による半導体装置10およびそのレーザトリミング方法
では、ヒューズピッチa、ヒューズ幅b、照射領域60
の直径dおよび位置合わせの許容誤差hの間に、上記数
式(1)の関係が成立するように、ヒューズピッチaが
設定される。また、ヒューズピッチa、照射領域60の
直径dおよびオフセット距離eの間に、上記数式(2)
の関係が成立するように、ジグザグにレーザビームを照
射する。As described above, in the semiconductor device 10 and the laser trimming method thereof according to the first embodiment of the present invention, the fuse pitch a, the fuse width b, and the irradiation area 60
The fuse pitch a is set such that the relationship of the above equation (1) is established between the diameter d of the above and the tolerance h of the alignment. Further, between the fuse pitch a, the diameter d of the irradiation area 60 and the offset distance e, the above equation (2)
The laser beam is applied to the zigzag so that the relationship of
【0138】そのため、ヒューズピッチaがレーザビー
ム照射直径dより小さくなり、しかもレーザビーム照射
領域60がヒューズ50に重ならないようにレーザビー
ム70が照射される。したがって、隣接するヒューズ5
0間の短絡を防止し且つ半導体装置10への損傷を防止
しながら、ヒューズピッチaを縮小でき、ひいてはヒュ
ーズ50の占有面積Sを低減できる。また、特開平7−
273200号公報および特開平5−29467号公報
に開示された従来技術のような反射板および反射層を設
ける必要がないので、製造コストを増加させることな
く、ヒューズピッチaを縮小できる。さらに、隣接する
照射領域60が重ならないので、レーザビーム70の二
重照射による損傷を防止できる。Therefore, the laser beam 70 is irradiated such that the fuse pitch a becomes smaller than the laser beam irradiation diameter d and the laser beam irradiation area 60 does not overlap the fuse 50. Therefore, the adjacent fuse 5
The fuse pitch a can be reduced while preventing short circuit between zeros and damage to the semiconductor device 10, and the area S occupied by the fuse 50 can be reduced. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open
Since there is no need to provide a reflector and a reflector layer as in the prior art disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 273200 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-29467, the fuse pitch a can be reduced without increasing the manufacturing cost. Further, since the adjacent irradiation areas 60 do not overlap, damage due to double irradiation of the laser beam 70 can be prevented.
【0139】(第2実施形態)図9は、本発明の第2実
施形態による半導体装置を示す。(Second Embodiment) FIG. 9 shows a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【0140】図9の半導体装置10Aは、1つのヒュー
ズに対して2つのレーザビーム照射領域が形成される点
を除き、本発明の第1実施形態による半導体装置と同じ
である。よって、図9において、第1実施形態の半導体
装置と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明
を省略する。The semiconductor device 10A of FIG. 9 is the same as the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention except that two laser beam irradiation regions are formed for one fuse. Therefore, in FIG. 9, the same components as those of the semiconductor device of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0141】半導体装置10Aでは、オフセット距離e
を持つレーザビームの照射領域90aがX軸に沿って配
置されると共に、オフセット寸法f(=3e)を持つレ
ーザビームの照射領域90bがX軸に沿って配置され
る。In the semiconductor device 10A, the offset distance e
Are arranged along the X-axis, and a laser beam irradiation region 90b having an offset dimension f (= 3e) is arranged along the X-axis.
【0142】ヒューズ50の実効的な長さ(すなわち、
開口50の幅)cは、本発明の第1実施形態による半導
体装置10のそれの約2倍であり、照射領域90a、9
0bの直径dのほぼ3.73倍またはそれ以下に設定さ
れている。The effective length of the fuse 50 (that is,
The width c of the opening 50 is about twice that of the semiconductor device 10 according to the first embodiment of the present invention, and the irradiation regions 90a and 90
It is set to be approximately 3.73 times or less of the diameter d of Ob.
【0143】半導体装置10Aにおいてヒューズ50を
レーザトリミングする場合、所定のヒューズ50に対し
て、照射領域90aを形成するレーザビーム70が照射
され、さらに照射領域90bを形成するレーザビーム7
0が照射される。その結果、図9に示すように、所定の
ヒューズ50は2つの照射領域90a、90bで溶断さ
れる。When laser trimming the fuse 50 in the semiconductor device 10A, a predetermined fuse 50 is irradiated with a laser beam 70 forming an irradiation area 90a, and further, a laser beam 7 forming an irradiation area 90b.
0 is illuminated. As a result, as shown in FIG. 9, the predetermined fuse 50 is blown at the two irradiation regions 90a and 90b.
【0144】本発明の第2実施形態による半導体装置1
0Aおよびそのレーザトリミング方法においても、本発
明の第1実施形態による半導体装置10およびそのレー
ザトリミング方法と同様の効果が得られる。さらに、ヒ
ューズ50をより確実に切断でき、ヒューズ50が切り
難い場合にも、溶断の成功率を確保することができる。Semiconductor device 1 according to the second embodiment of the present invention
The same effects as those of the semiconductor device 10 and the laser trimming method according to the first embodiment of the present invention can be obtained in the laser trimming method OA and its laser trimming method. Furthermore, the fuse 50 can be more reliably blown, and even when the fuse 50 is difficult to blow, the success rate of fusing can be ensured.
【0145】なお、本発明は、上記の第1および第2の
実施形態により限定されるものではなく、例えば、半導
体記憶装置以外への適用も勿論可能である。Note that the present invention is not limited to the first and second embodiments, but may be applied to, for example, a device other than a semiconductor memory device.
【0146】[0146]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
隣接するヒューズ間の短絡を防止し且つ半導体装置への
損傷を防止しながら、ヒューズのピッチを縮小でき、ひ
いてはヒューズの占有面積を低減できる。さらに、製造
コストを増加させることなく、ヒューズのピッチを縮小
できる。As described above, according to the present invention,
The pitch of the fuses can be reduced and the area occupied by the fuses can be reduced while preventing a short circuit between adjacent fuses and preventing damage to the semiconductor device. Further, the pitch of the fuse can be reduced without increasing the manufacturing cost.
【図1】本発明の第1実施形態による半導体装置を示す
要部概要平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view of a principal part showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;
【図2】図1のX1−X1線に沿った要部概略断面図で
ある。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part taken along line X1-X1 in FIG.
【図3】本発明の第1実施形態によるレーザトリミング
方法に使用されるレーザリペア装置の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a laser repair device used in the laser trimming method according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1実施形態によるレーザトリミング
方法に使用されるヒューズデータファイルの一例を示す
図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a fuse data file used in the laser trimming method according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第1実施形態によるレーザトリミング
方法に使用されるヒューズテーブルファイルの一例を示
す図である。FIG. 5 is a view showing an example of a fuse table file used in the laser trimming method according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1実施形態によるレーザトリミング
方法を示す要部概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view of a main part showing a laser trimming method according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第1実施形態による半導体装置のヒュ
ーズの占有面積を示す模式的平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view illustrating an area occupied by fuses of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
【図8】図7と比較するための図で、従来の半導体装置
のヒューズの占有面積を示す模式的平面図である。8 is a diagram for comparison with FIG. 7, and is a schematic plan view showing the area occupied by fuses in a conventional semiconductor device.
【図9】本発明の第2実施形態による半導体装置を示す
要部概要平面図である。FIG. 9 is a schematic plan view of a main part showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;
【図10】冗長回路を有する半導体記憶装置の一般的な
構成を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a general configuration of a semiconductor memory device having a redundant circuit.
【図11】図10の半導体記憶装置のメモリセルアレイ
および冗長回路の構成を示す図である。11 is a diagram showing a configuration of a memory cell array and a redundant circuit of the semiconductor memory device of FIG. 10;
【図12】従来の半導体装置を示す要部概要平面図であ
る。FIG. 12 is a schematic plan view of a main part showing a conventional semiconductor device.
1 半導体基板 2 第1絶縁層 3 第2絶縁層 4 第3絶縁層 5 第3絶縁層の開口 5A 第3絶縁層の開口 10 半導体装置 10A 半導体装置 50 ヒューズ 51 ヒューズの中心(基準点) 60 レーザビームの照射領域 61 照射領域の中心 70 レーザビーム 90a、90b レーザビームの照射領域 91 照射領域の中心 100 レーザリペア装置 110 レーザビーム発生装置 120 位置決め装置 130 レーザ制御装置 131 入力部 132 溶断条件制御部 133 オフセット制御部 134 ヒューズデータ解析部 135 位置決め装置制御部 136 レーザビーム発生装置制御部 137 出力部 139 システム制御部 200 テスタ 210 ヒューズデータファイル a ヒューズピッチ b ヒューズ幅 c 第3絶縁層の開口の長さ d 照射領域の直径 e オフセット距離 f オフセット距離 g 第3絶縁層の開口の幅 h レーザビームの位置合わせの許容誤差 Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 first insulating layer 3 second insulating layer 4 third insulating layer 5 opening of third insulating layer 5A opening of third insulating layer 10 semiconductor device 10A semiconductor device 50 fuse 51 fuse 51 center of fuse (reference point) 60 laser Beam irradiation area 61 Center of irradiation area 70 Laser beam 90a, 90b Laser irradiation area 91 Center of irradiation area 100 Laser repair device 110 Laser beam generation device 120 Positioning device 130 Laser control device 131 Input unit 132 Fusing condition control unit 133 Offset control unit 134 Fuse data analysis unit 135 Positioning unit control unit 136 Laser beam generator control unit 137 Output unit 139 System control unit 200 Tester 210 Fuse data file a Fuse pitch b Fuse width c Length of opening in third insulating layer d Irradiation Range of diameter e offset distance f offset distance g third tolerance alignment of width h laser beam opening of the insulating layer
Claims (20)
ながらほぼ平行に配置され且つ幅bを有する複数のリペ
ア用のヒューズと、 複数の前記ヒューズを覆って形成された、複数の前記ヒ
ューズを露出して外部から供給されるレーザビームを複
数の前記ヒューズのそれぞれに対して照射可能とする開
口を持つ層とを備え、 前記開口の内部において、同じ直径dを持つ照射領域が
所望の前記ヒューズのそれぞれに対応して形成されてい
ると共に、前記照射領域が対応する前記ヒューズに対し
て位置合わせの許容誤差hを有しており、 前記開口の内部において、前記ヒューズのそれぞれに対
応する前記照射領域が仮想のジグザグ形状に沿って配置
されていて、しかも、前記ピッチa、前記幅b、前記直
径dおよび前記許容誤差hとの間に 【数1】 の関係が成立することを特徴とする半導体装置。A semiconductor substrate, a plurality of repair fuses formed on the semiconductor substrate and arranged substantially in parallel with each other at a pitch a and having a width b, and covering the plurality of fuses. And a layer having an opening formed so as to expose the plurality of fuses and allow a laser beam supplied from the outside to be applied to each of the plurality of fuses. The inside of the openings has the same diameter d. Are formed corresponding to each of the desired fuses, and the irradiation region has an alignment tolerance h with respect to the corresponding fuse, and inside the opening, The irradiation area corresponding to each of the fuses is arranged along a virtual zigzag shape, and the pitch a, the width b, the diameter d, and [Number 1] between the serial tolerance h A semiconductor device characterized by the following relationship:
口から露出する部分の中心に基準点を有しており、前記
照射領域の中心が対応する前記ヒューズの前記基準点か
らオフセット距離eを有するように前記照射領域のそれ
ぞれが配置されていて、前記オフセット距離eが 【数2】 の関係を満足する請求項1に記載の半導体装置。2. A method according to claim 1, wherein each of the plurality of fuses has a reference point at a center of a portion exposed from the opening, and a center of the irradiation area has an offset distance e from the reference point of the corresponding fuse. Each of the irradiation areas is arranged at a distance, and the offset distance e is given by 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
2に記載の半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said opening is substantially rectangular.
長さcと複数の前記ヒューズに直交する方向に幅gとを
有しており、その長さcが(1.87×d)とほぼ同じ
または(1.87×d)未満である請求項3に記載の半
導体装置。4. The opening has a length c along the plurality of fuses and a width g in a direction perpendicular to the plurality of fuses, and the length c is (1.87 × d). 4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the values are substantially the same or less than (1.87 × d).
ながらほぼ平行に配置され且つ幅bを有する複数のリペ
ア用のヒューズと、 前記複数のヒューズを覆って形成された、複数の前記ヒ
ューズを露出して外部から供給されるレーザビームを複
数の前記ヒューズのそれぞれに対して照射可能とする開
口を持つ層とを備え、 前記開口の内部において、同じ直径dを持つ第1および
第2の照射領域が所望の前記ヒューズのそれぞれに対応
して形成されていると共に、前記第1および第2の照射
領域が対応する前記ヒューズに対して位置合わせの許容
誤差hを有しており、 前記開口の内部において、前記ヒューズのそれぞれに対
応する前記第1照射領域が仮想の第1ジグザグ形状に沿
って配置されると共に、前記ヒューズのそれぞれに対応
する前記第2照射領域が仮想の第2ジグザグ形状に沿っ
て配置されていて、 しかも、前記ピッチa、前記幅b、前記直径dおよび前
記許容誤差hとの間に 【数3】 の関係が成立することを特徴とする半導体装置。5. A semiconductor substrate, a plurality of repair fuses formed on the semiconductor substrate and arranged substantially in parallel with each other at a pitch a and having a width b, and covering the plurality of fuses. And a layer having an opening formed so as to expose the plurality of fuses and allow a laser beam supplied from the outside to be applied to each of the plurality of fuses. The inside of the openings has the same diameter d. Are formed corresponding to each of the desired fuses, and the first and second irradiation regions have an alignment tolerance h with respect to the corresponding fuse. Inside the opening, the first irradiation area corresponding to each of the fuses is arranged along a virtual first zigzag shape, and The second irradiation area corresponding to each of the doses is arranged along a virtual second zigzag shape, and the distance between the pitch a, the width b, the diameter d, and the tolerance h is as follows: Equation 3] A semiconductor device characterized by the following relationship:
口から露出する部分の中心に基準点を有しており、前記
第1照射領域の中心が対応する前記ヒューズの前記基準
点から第1オフセット距離eを有するように前記第1照
射領域のそれぞれが配置されると共に、前記第2照射領
域の中心が対応する前記ヒューズの前記基準点から第2
オフセット距離fを有するように第2前記照射領域のそ
れぞれが配置されており、前記第1オフセット距離eが 【数4】 の関係を満足し、さらに前記第2オフセット距離fがf
=n×e(ただし、nは正の定数)の関係を満足する請
求項5に記載の半導体装置。6. A fuse according to claim 6, wherein each of the plurality of fuses has a reference point at a center of a portion exposed from the opening, and a center of the first irradiation area is a first offset distance from the corresponding reference point of the fuse. e, each of the first irradiation regions is arranged so as to have an e, and the center of the second irradiation region is located at a second position from the reference point of the corresponding fuse.
Each of the second irradiation areas is arranged to have an offset distance f, and the first offset distance e is given by Is satisfied, and the second offset distance f is f
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein a relationship of: n × e (where n is a positive constant) is satisfied.
6に記載の半導体装置。7. The semiconductor device according to claim 6, wherein said positive constant n is set to 3.
いずれかに記載の半導体装置。8. The semiconductor device according to claim 5, wherein said opening is substantially rectangular.
長さcと複数の前記ヒューズに直交する方向に幅gとを
有しており、その長さcが(3.73×d)とほぼ同じ
または(3.73×d)未満である請求項8に記載の半
導体装置。9. The opening has a length c along the plurality of fuses and a width g in a direction orthogonal to the plurality of fuses, and the length c is (3.73 × d). 9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the values are substantially the same or less than (3.73 × d).
ながらほぼ平行に配置され且つ幅bを有する複数のリペ
ア用のヒューズと、 前記複数のヒューズを覆って形成された、複数の前記ヒ
ューズを露出する開口を持つ層とを備えてなる半導体装
置のレーザトリミング方法であって、 レーザビームを位置合わせの許容誤差hで所望の前記ヒ
ューズのそれぞれに対して照射し、もって前記開口の内
部において同じ直径dを持つ照射領域を所望の前記ヒュ
ーズのそれぞれに対応して形成するステップを含んでお
り、 前記開口の内部では、前記ヒューズのそれぞれに対応す
る前記照射領域が仮想のジグザグ形状に沿って配置され
るように、前記レーザビームが移動され、 しかも、前記ピッチa、前記幅b、前記直径dおよび前
記許容誤差hとの間に 【数5】 の関係が成立することを特徴とするレーザトリミング方
法。10. A semiconductor substrate, a plurality of repair fuses formed on the semiconductor substrate, arranged substantially in parallel with each other at a pitch a and having a width b, and covering the plurality of fuses. A laser trimming method for a semiconductor device, comprising: a formed layer having openings for exposing a plurality of the fuses, wherein a laser beam is irradiated to each of the desired fuses with an alignment tolerance h. And forming an irradiation area having the same diameter d inside the opening corresponding to each of the desired ones of the fuses. Inside the opening, the irradiation area corresponding to each of the fuses The laser beam is moved so that is arranged along a virtual zigzag shape, and the pitch a, the width b, and the diameter And Equation 5] between the tolerance h A laser trimming method characterized by the following relationship:
開口から露出する部分の中心に基準点を有しており、前
記照射領域の中心が対応する前記ヒューズの前記基準点
からオフセット距離eを有するように前記照射領域のそ
れぞれが配置され、前記オフセット距離eが 【数6】 の関係を満足する請求項10に記載のレーザトリミング
方法。11. Each of the plurality of fuses has a reference point at a center of a portion exposed from the opening, and a center of the irradiation region has an offset distance e from the reference point of the corresponding fuse. Each of the irradiation areas is arranged at a distance, and the offset distance e is given by The laser trimming method according to claim 10, wherein the following relationship is satisfied.
たは11に記載のレーザトリミング方法。12. The laser trimming method according to claim 10, wherein the opening is substantially rectangular.
た長さcと複数の前記ヒューズに直交する方向に幅gと
を有しており、その長さcが(1.87×d)とほぼ同
じまたは(1.87×d)未満である請求項12に記載
のレーザトリミング方法。13. The opening has a length c along the plurality of fuses and a width g in a direction orthogonal to the plurality of fuses, wherein the length c is (1.87 × d). 13. The laser trimming method according to claim 12, wherein the laser trimming is approximately the same or less than (1.87 x d).
基準点を結んでなる基準線に対して一方の側に配置され
た前記照射領域のそれぞれが形成されるように、前記レ
ーザビームを一方の直線に沿って移動し、さらに前記基
準線に対して他方の側に配置された前記照射領域のそれ
ぞれが形成されるように、前記レーザビームを他方の直
線に沿って移動する請求項11〜13のいずれかに記載
のレーザトリミング方法。14. The laser beam is directed to one straight line so that each of the irradiation regions arranged on one side with respect to a reference line connecting the respective reference points of the plurality of fuses is formed. And moving the laser beam along the other straight line so that each of the irradiation areas arranged on the other side with respect to the reference line is formed. The laser trimming method according to any one of the above.
ながらほぼ平行に配置され且つ幅bを有する複数のリペ
ア用のヒューズと、 前記複数のヒューズを覆って形成された、複数の前記ヒ
ューズを露出する開口を持つ層とを備えてなる半導体装
置のレーザトリミング方法であって、 レーザビームを位置合わせの許容誤差hで所望の前記ヒ
ューズのそれぞれに対して照射し、もって前記開口の内
部に同じ直径dを持つ第1および第2の照射領域を所望
の前記ヒューズのそれぞれに対応して形成するステップ
を含んでおり、 前記開口の内部では、前記ヒューズのそれぞれに対応す
る前記第1照射領域が仮想の第1ジグザグ形状に沿って
配置され且つ前記ヒューズのそれぞれに対応する前記第
2照射領域が仮想の第2ジグザグ形状に沿って配置され
るように、前記レーザビームが移動され、 しかも、前記ピッチa、前記幅b、前記直径dおよび前
記許容誤差hとの間に 【数7】 の関係が成立することを特徴とするレーザトリミング方
法。15. A semiconductor substrate, a plurality of repair fuses formed on the semiconductor substrate and arranged substantially in parallel with each other at a pitch a and having a width b, and covering the plurality of fuses. A laser trimming method for a semiconductor device, comprising: a formed layer having openings for exposing a plurality of the fuses, wherein a laser beam is irradiated to each of the desired fuses with an alignment tolerance h. And forming a first and a second irradiation region having the same diameter d inside the opening corresponding to each of the desired ones of the fuses. Are arranged along a virtual first zigzag shape, and the second irradiation regions corresponding to each of the fuses are virtual. So as to be arranged along two zigzag, the laser beam is moved, moreover, Equation 7] between the pitch a, the width b, the diameter d and the tolerances h A laser trimming method characterized by the following relationship:
開口から露出する部分の中心に基準点を有しており、前
記第1照射領域の中心が対応する前記ヒューズの前記基
準点から第1オフセット距離eを有するように前記第1
照射領域のそれぞれが配置されると共に、前記第2照射
領域の中心が対応する前記ヒューズの前記基準点から第
2オフセット距離fを有するように第2前記照射領域の
それぞれが配置され、前記第1オフセット距離eが 【数8】 の関係を満足し、さらに前記第2オフセット距離fがf
=n×e(ただし、nは正の定数)の関係を満足する請
求項15に記載のレーザトリミング方法。16. A fuse according to claim 16, wherein each of the plurality of fuses has a reference point at a center of a portion exposed from the opening, and a center of the first irradiation region is a first offset distance from the corresponding reference point of the fuse. e to have the first
Each of the irradiation areas is arranged, and each of the second irradiation areas is arranged such that the center of the second irradiation area has a second offset distance f from the reference point of the corresponding fuse, and The offset distance e is Is satisfied, and the second offset distance f is f
The laser trimming method according to claim 15, wherein a relationship of = n * e (where n is a positive constant) is satisfied.
項16に記載のレーザトリミング方法。17. The laser trimming method according to claim 16, wherein the positive constant n is set to 3.
17のいずれかに記載のレーザトリミング方法。18. The opening according to claim 15, wherein the opening is substantially rectangular.
18. The laser trimming method according to any one of 17.
た長さcと複数の前記ヒューズに直交する方向に幅gと
を有しており、その長さcが(3.73×d)とほぼ同
じまたは(3.73×d)未満である請求項18に記載
のレーザトリミング方法。19. The opening has a length c along the plurality of fuses and a width g in a direction orthogonal to the plurality of fuses, and the length c is (3.73 × d). 19. The laser trimming method according to claim 18, wherein the laser trimming is approximately the same or less than (3.73 x d).
基準点を結んでなる基準線に対して一方の側に配置され
た前記第1または第2の照射領域のそれぞれが形成され
るように、前記レーザビームを一方の直線に沿って移動
し、さらに前記基準線に対して他方の側に配置された前
記第1または第2の照射領域のそれぞれが形成されるよ
うに、前記レーザビームを他方の直線に沿って移動する
請求項16〜19のいずれかに記載のレーザトリミング
方法。20. The method according to claim 20, wherein each of the first and second irradiation regions arranged on one side with respect to a reference line connecting the respective reference points of the plurality of fuses is formed. The laser beam is moved along one straight line, and the laser beam is moved to the other side so that each of the first or second irradiation regions arranged on the other side with respect to the reference line is formed. The laser trimming method according to claim 16, wherein the laser trimming method moves along a straight line.
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