JP3317214B2

JP3317214B2 - 半導体集積回路

Info

Publication number: JP3317214B2
Application number: JP27673197A
Authority: JP
Inventors: 桂子杉本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 2002-08-26
Anticipated expiration: 2017-10-09
Also published as: JPH11121623A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メモリ回路を有す
る半導体集積回路、例えば、ＤＲＡＭ（ダイナミック・
ランダム・アクセス・メモリ）において、不良と判断さ
れたメモリ回路に接続される、メモリ回路の切り替えを
行う為に導電性の材質で形成された配線層（以後、ヒュ
ーズという）を切断することにより、不良と判断された
メモリ回路を予備のメモリ回路に置き換えて半導体集積
回路の救済を可能にした半導体集積回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より行われているメモリ回路を有す
る半導体集積回路におけるメモリ回路修復技術（以後、
リダンダンシィという）について説明する。まず、テス
タにより、ＤＲＡＭ等のメモリ回路の書き込みテストを
行う。これは、メモリ回路にデータを書き込んで、それ
を読み出し、メモリ回路が正常に動作するか否かをチェ
ックするテストのことである。これによりヒューズデー
タが作成される。ヒューズデータとは、メモリ回路の書
き込みテストにより、不良と判断されたメモリ回路を、
予め、半導体集積回路内に形成された予備のメモリ回路
に置き換えために、メモリ回路と予備のメモリ回路に接
続されているヒューズを切断するためのヒューズの番号
が記述されたものである。この作成されたヒューズデー
タをもとに、レーザリペア装置でのヒューズ切断が行わ
れる。ここで、レーザリペア装置とは、レーザを照射す
る事により、ヒューズを切断する装置のことである。こ
のレーザリペア装置内に、メモリ回路の書き込みテスト
により作成されたヒューズデータを読み込み、ヒューズ
データによって指定されたヒューズを切断することで、
不良となったメモリ回路が予備のメモリ回路に置き換わ
る。このメモリ回路の置き換えによって、半導体集積回
路を救済することが出来る。

【０００３】第１の従来例を、具体的に図１２乃至図１
６を用いて詳細に説明する。図１２は半導体ウェハー１
に半導体集積回路３が形成された平面図である。半導体
集積回路３にはメモリ回路４と複数個のヒューズ５と予
備のメモリ回路１６が形成されている。また、半導体集
積回路３の周囲に形成されているスクライブ線領域２に
は半導体ウェハー１の位置合わせに用いられるアライメ
ントマーク８ａ、８ｂがＸ、Ｙ方向のそれぞれに形成さ
れている。

【０００４】図１３に示すウェハー観察用モニタ画面２
２は、レーザリペア装置に搭載されており、レーザリペ
ア装置内に取り付けられたモニタ用カメラでとらえたウ
ェハー１表面の映像を画面上に映し出す機能を有してい
る。また、ウェハー観察用モニタ画面２２には図示した
ようなＸ、Ｙ方向の十字の形状の目合わせ確認線１３が
表示されている。この目合わせ確認線１３のＸ、Ｙ方向
の交点の中心がレーザの照射される中心位置となり、こ
れにより、ウェハー観察用モニタ画面２２内に表示され
ているヒューズ５が、レーザの照射される中心からどの
程度ずれているか確認出来る様になっている。

【０００５】図１４は、ヒューズ５の一形状例の平面図
を示している。ヒューズ５は配線層１０、例えば、アル
ミニウムで形成されており、ヒューズ５の下層は非配線
層１１、例えば、酸化膜で形成されている。ヒューズ５
の周囲はカバー膜１２で囲まれており、ヒューズ５の上
層はカバー膜１２が除去されており、また、Ｘ方向に単
体で形成されている。

【０００６】図１５では、同形状のヒューズ５がＹ方向
に複数個連続して形成されている。ここで、レーザリペ
ア装置を用いてヒューズを切断する作業フローを図１６
に基づき説明する。まず、メモリ回路の書き込みテスト
を行うことにより、作成されたヒューズデータをレーザ
リペア装置内へ読み込む（手順１）。

【０００７】次に、読み込んだヒューズデータに対応し
た半導体ウェハー１をレーザリペア装置内へ搬送する
（手順２）。次に、搬送した半導体ウェハー１の位置合
わせを行う。図１３に示すウェハー観察用モニタ画面２
２上に図１２に示すアライメントマーク８ａ、８ｂを映
し出し、レーザリペア装置のアライメント用レーザでス
キャンを行い、アライメントマーク８ａ、８ｂの波形を
読みとることにより、図１２のアライメントマーク８
ａ、８ｂの位置を求める（手順３）。

【０００８】こうしてアライメントを行った後に、図１
３に示すウェハー観察用モニタ画面２２に切断するヒュ
ーズ５が映し出される。ここで、作業者は切断するヒュ
ーズ５の中心と図１３のウェハー観察用モニタ画面２２
に表示されている目合わせ確認線１３の中心とが合って
いるか否かをを確認する。ここで、合っていない場合に
は、作業者がレーザリペア装置のステージ移動用コント
ローラ、例えば、ジョイスティックにて手動でステージ
を動かし、図１３に示す目合わせ確認線１３の中心と切
断するヒューズ５の中心とを合わせる。この作業によ
り、目合わせ確認線１３の中心にレーザが照射され、ヒ
ューズ５が切断される（手順４）。

【０００９】そして、上記方法にて位置合わせを行った
後、例えば、スタートボタンを押すことにより、レーザ
リペア装置はヒューズデータにもとづいてヒューズ５の
切断を開始する（手順５）。また、第２の従来例とし
て、特開平６−２３２２７０号公報について、図２０乃
至図２６を用いて説明する。

【００１０】図２０は半導体ウェハー１に半導体集積回
路３が形成された平面図である。半導体集積回路３には
メモリ回路４と複数個のヒューズ５、及び、予備のメモ
リ回路１６が形成されている。また、半導体集積回路３
の周囲に形成されているスクライブ線領域２にはレーザ
照射時に基準位置として用いられるレーザターゲット７
ａ〜７ｄが形成されている。また、これとは別に、半導
体集積回路３にはレーザターゲット７ａ〜７ｄの位置合
わせ用の認識パターン６が形成されている。

【００１１】図２１〜図２４は認識パターン６の一実施
例を示す図である。この認識パターン６は、凸部と凹部
の段差が明確になるように形成されている。ここでは、
この認識パターン６を配線層１０と非配線層１１とで形
成されているものと仮定する。次に、レーザリペア装置
での作業フローを図２６を用いて説明する。

【００１２】先ず、メモリ回路の書き込みテストを行う
ことにより、作成されたヒューズデータをレーザリペア
装置へ読み込む（手順１）。次に、読み込んだヒューズ
データに対応した半導体ウェハー１をレーザリペア装置
内へ搬送する（手順２）。次に、レーザリペア装置内に
取り付けられたモニタ用カメラによって、半導体ウェハ
ー１の該当する半導体集積回路３の表面を図２５のウェ
ハー観察用モニタ画面２２上に映し出す。そして、ヒュ
ーズ５とは別個に形成された特徴的な認識パターン６
（図２１〜図２４）をレーザリペア装置に認識させ、こ
の認識パターン６が半導体集積回路３のどの位置にある
かをレーザリペア装置内で計算する（手順３）。

【００１３】そして、前述の認識パターン６から位置を
計算することにより、図２０に示すレーザターゲット７
ａ〜７ｄの位置を検索する。このレーザターゲット７ａ
〜７ｄが認識されると、この位置をもとにしてヒューズ
５の位置を確定する（手順４）。そして、レーザターゲ
ット７ａ〜７ｄを用いたアライメント終了後に、予め、
レーザリペア装置内に読み込んであるヒューズデータを
もとに、不良と判断されたメモリ回路４に接続されるヒ
ューズ５をレーザ照射により切断する。これにより、半
導体集積回路３内に形成されている予備のメモリ回路１
６へ置き換えるようになっている。この作業シーケンス
を繰り返すことにより、レーザによる半導体集積回路３
のメモリ回路の修復を行うことが出来る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の技術においては、位置合わせの精度を上げることがで
きないという欠点があった。その理由を前述の第１の従
来例を用いて説明する。第１の従来例１で半導体集積回
路３におけるメモリ回路修復技術を用いた作業を行う場
合には、アライメントを行った後、前述の図１３に示す
ウェハー観察用モニタ画面２２にヒューズ５を映し出
し、作業者がこのウェハー観察用モニタ画面２２に表示
された目合わせ確認線１３にヒューズ５を手動で合わせ
ることで位置合わせを行っていた。

【００１５】しかし、ヒューズは図１５に示すように、
Ｙ方向に同様の形状のヒューズが複数連続して形成され
ており、また、半導体集積回路３の縮小化と共にヒュー
ズも年々縮小化の傾向にあり、作業者が手動でヒューズ
５と目合わせ確認線１３を合わせることは困難になって
いる。以下に図１７、１８、１９を用いて詳細に説明す
る。図１７はヒューズの一配置例の平面図である。図１
５と同様にヒューズ５は配線層１０、例えば、アルミニ
ウムで形成されており、ヒューズ５の下層は非配線層１
１、例えば、酸化膜で形成されている。ヒューズ５の周
囲はカバー膜１２で囲まれており、ヒューズ５の上層は
カバー膜１２が除去されている。また、ヒューズ５はＹ
方向に同形状のヒューズ５が連続して並んでいる。そし
て、ここでは、ヒューズ５のそれぞれをヒューズ５ａ〜
５ｄと定義する。

【００１６】また、ヒューズ５ａ〜５ｄはヒューズ幅を
ｈ、隣接するヒューズのヒューズ幅の中心から中心まで
の距離、即ち、ヒューズピッチをｌとし、ヒューズ間隔
をｉ、ヒューズ中心位置１８から切断中心位置１７まで
ずれた場合のズレ量、即ち、切断中心ズレ量をｍとす
る。図１９は図１７とは異なる方向にヒューズを配置し
た例の平面図である。

【００１７】例えば、ヒューズ５ａ、５ｂのヒューズ幅
ｈを１．０μｍ、ヒューズピッチｌを２．０μｍとした
時、半導体ウェハー製造工程での設計値の最大許容誤差
として±０．２μｍ、レーザリペア装置の精度上の最大
許容誤差として±０．５μｍの両方の誤差が同方向に生
じた場合、ヒューズ設計座標値で合わせたヒューズの切
断中心位置１７は実際の製品上のヒューズ中心位置１８
より±０．７μｍずれることになる（切断中心ズレ量
ｍ）。従って、実際の切断するヒューズを５ａとした
時、切断位置はヒューズ５ａの０．２μｍ外側に中心位
置がずれる。ヒューズピッチｌが２．０μｍなので、ヒ
ューズ５ａ、５ｂの間隔ｉは１．０μｍであり、０．２
μｍずれていると、ヒューズ５ａに隣接するヒューズ５
ｂからは０．８μｍの場所をヒューズ中心位置として示
すこととなる。この場合、作業者が目視にて、実際に切
断するヒューズがヒューズ５ａなのかヒューズ５ｂなの
かを見分け、手動で切断するヒューズ５ａの中心位置に
合わせることは、レーザリペア装置内に取り付けられた
モニタ用カメラのレンズ倍率が低い為、図１３に示すよ
うなウェハー観察用モニタ画面２２の観察倍率では、縮
小化されていくヒューズ５に対応できない。従って、前
述のような位置ずれが生じた場合には、１０分の１μｍ
単位での違いを見分けなくてはならないので、作業はか
なりの困難を要する。

【００１８】更に、半導体集積回路上に設計されている
ヒューズ５は図１７や図１９のようにＸ、Ｙの両方向に
並んでいる場合がある。ここでは、図１７、図１９のヒ
ューズ５ａ、５ｂを例にとって説明する。図１７のよう
にＹ方向に連続して並んでいるヒューズ５ａについて、
ヒューズ幅ｈを１．０μｍ、ヒューズピッチｌを２．０
μｍとすると、ヒューズ５ａのヒューズを切断する場合
には、図１３の目合わせ確認線１３の中心とヒューズ５
ａの中心を合わせるが、ヒューズ５ａはＸ方向が長い長
方形の形状である為、位置合わせで、図１３の目合わせ
確認線１３の中心とヒューズ５ａのヒューズ中心位置１
８がずれていた場合には、Ｘ方向のヒューズ中心位置１
８を作業者が目視にて正確に合わせることは困難であ
る。この場合、作業者がヒューズ中心位置１８からＸ方
向に２．０μｍずらして合わせてしまった場合、ヒュー
ズ５ａのヒューズ中心位置１８と切断位置１７との距
離、即ち、切断中心ズレ量ｍは２．０μｍとなる。この
位置でヒューズ５ａを切断し、次に、図１９のようなＸ
方向に連続して並ぶヒューズを切断しようとすると、図
１９のヒューズ５ａを切断する際に、Ｘ方向に２．０μ
ｍずれた位置を切断することとなる。この場合、切断中
心ズレ量ｍが２．０μｍなので、ヒューズ５ａから２．
０μｍずれた位置が切断位置１７となるので、切断位置
１７はヒューズ５ｂの中心となり、ヒューズ５ａを切断
するはずが、隣接するヒューズ５ｂを切断してしまうこ
ととなる。

【００１９】上述の例のように、同形状のヒューズ５ａ
〜５ｄが狭ピッチで連続して並列しているヒューズ群、
及び、Ｘ、Ｙ方向にヒューズが存在する場合には、ヒュ
ーズ中心位置１８からずれてしまった場合、ヒューズ５
ａの中心位置１８に正確に合わせることが困難となる。
また、第２の従来例についても上記で説明したヒューズ
切断ずれが生じると言える。

【００２０】図２７はヒューズ５と認識パターン６の形
成された半導体集積回路３の１部を示した断面図であ
る。最下層１９はシリコン基板である。また、その上部
には非配線層１１、例えば、酸化膜が形成されており、
次にヒューズ５となる配線層１０、例えば、アルミニウ
ムが形成されている。また、ヒューズ５の配線層１０以
外の配線層１０には認識パターン６が形成されている。
この認識パターン６はヒューズ５の形成される配線層１
０の上部、下部のどちらに形成してもよい。また、ヒュ
ーズ５及び認識パターン６の周囲及び上部には非配線層
１１が形成されている。

【００２１】この例では、リダンダンシィを用いた作業
を行う際に、作業者が図２０に示す認識パターン６をレ
ーザリペア装置に認識させることにより、図２０に示す
レーザターゲット７ａ〜７ｄの正確な位置を求めて、よ
り正確な位置合わせを行うことが出来る。しかし、図２
７に示すように認識パターン６の形成された配線層１０
と、ヒューズ５の形成された配線層１０が異なる為、半
導体ウェハー１の製造工程では認識パターン６の形成時
に、ヒューズ５の形成層との焼き付け誤差による位置ズ
レが発生し、ズレた認識パターン６を認識して基準値と
してしまうので、半導体ウェハー１の製造工程で±０．
２μｍ程度の誤差が生じる可能性がある。

【００２２】また、この例にある認識パターン６を使用
するタイミングは、図２５に示すようなシーケンスで作
業する為、認識パターン６の位置合わせは、前述の図２
０に示すレーザターゲット７ａ〜７ｄの位置合わせより
前に行われる。従って、レーザリペア装置の精度誤差と
して、最大±０．５μｍの誤差がアライメント時に生じ
た場合、半導体ウェハー１の製造工程での最大許容誤差
±０．２μｍを加えると、最大±０．７μｍの誤差が生
じることとなり、ヒューズ切断時に影響を及ぼす。この
ような誤差が生じてしまった場合、図２６に示す作業フ
ローでは作業者が介入する事のないシーケンスとなって
いる為に、ヒューズ設計座標値と実際のヒューズ位置
は、ずれたままでヒューズを切断してしまうので、ヒュ
ーズ中心位置へ正確にレーザを照射することが出来なく
なり、位置ズレによるヒューズ切れ残りが生じることに
なる。その為、不良となったメモリ回路４が予備のメモ
リ回路１６に置き換えられず、半導体集積回路のメモリ
回路の修復が不可能となる。

【００２３】本発明の目的は、上記した従来技術の欠点
を改良し、半導体集積回路におけるメモリ回路修復技術
を用いた作業で、ヒューズを切断する際に、本発明であ
る半導体集積回路の空き領域にヒューズ合わせマークを
形成し、このヒューズ合わせマークを位置合わせを使用
してヒューズを切断することで、半導体集積回路の救済
率の向上を図る半導体集積回路を提供するものである。

【００２４】

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するため、基本的には、以下に記載されたような
技術構成を採用するものである。即ち、本発明の半導体
集積回路の第１の態様としては、レーザリペア装置用の
ヒューズ合わせマークを備えた半導体集積回路におい
て、前記ヒューズ合わせマークを前記半導体集積回路の
配線層に設け、前記ヒューズ合わせマークをヒューズと
同一の材質で形成すると共に、前記ヒューズ合わせマー
クには、前記ヒューズの間隔を示す表示手段が形成され
ていることを特徴とする半導体集積回路であり、第２の
態様としては、前記表示手段は、互いに直角をなすＸ方
向及びＹ方向に配置されたヒューズの間隔を示すもので
あることを特徴とする半導体集積回路であり、第３の態
様としては、レーザリペア装置用のヒューズ合わせマー
クを備えた半導体集積回路において、前記ヒューズ合わ
せマークを前記半導体集積回路の配線層に設け、前記ヒ
ューズ合わせマークをヒューズと同一の材質で形成する
と共に、前記ヒューズ合わせマークには、レーザリペア
装置のレーザパワー調整用の目盛が形成されていること
を特徴とする半導体集積回路である。

【００２６】

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明に係わる半導体集積回路
は、上記したような技術構成を採用していることから、
レーザリペア装置用を用いてヒューズの位置をあわせる
際、ヒューズ合わせマークは、配線層に設けられている
ので、精度よくヒューズ位置の中心を検出できる、従っ
て、歩留まりが向上する。

【００２８】又、本発明に係わるレーザリペア装置のレ
ーザパワーの調整方法では、半導体集積回路の配線層に
レーザパワー調整用のマークを形成し、このマークを用
いてレーザリペア装置のレーザパワーを調整するように
したから、適正なレーザパワーでヒューズが切断され、
従って、歩留まりが向上する。又、前記レーザパワー調
整用のマークは、レーザリペア装置内の半導体集積回路
のヒューズ合わせマークを兼用しているから、狭い領域
でヒューズ位置合わせとレーザパワーの調整を可能にし
ている。

【００２９】

【実施例】以下に、本発明に係わる半導体集積回路の具
体例を図面を参照しながら詳細に説明する。図１乃至図
１１には本発明の、レーザリペア装置用のヒューズ合わ
せマークを備えた半導体集積回路において、前記ヒュー
ズ合わせマーク９を前記半導体集積回路の配線層１０に
設けたことが示され、又、前記ヒューズ合わせマーク９
はヒューズと同一の材質で形成したことが示され、又、
前記ヒューズ合わせマーク９には、前記半導体集積回路
の配線層１０に設けたヒューズの間隔を示す表示手段３
０が形成されていることが示され、又、前記表示手段３
０は、互いに直角をなすＸ方向及びＹ方向に配置された
ヒューズの間隔ｉを示すものであることが示され、又、
前記ヒューズ合わせマーク９には、レーザリペア装置の
レーザパワー調整用の目盛４０が形成されていることが
示されている。

【００３０】同様に、図１乃至図１１には、半導体集積
回路の配線層にレーザパワー調整用のマーク９を形成
し、このマーク９を用いてレーザリペア装置のレーザパ
ワーを調整することを特徴とするレーザリペア装置のレ
ーザパワーの調整方法が示され、て、更に、前記レーザ
パワー調整用のマーク５０はレーザリペア装置内の半導
体集積回路のヒューズ合わせマーク９であることが示さ
れている。

【００３１】次に、本発明の一実施例について、図を用
いて説明する。図２は半導体集積回路３が形成された半
導体ウェハー１を示す平面図である。この半導体集積回
路３は一例としてＤＲＡＭを構成するものであり、半導
体集積回路３の中央部分にメモリ回路４が形成されてい
る。この半導体集積回路３内にはメモリ回路４とは別
に、予め作り込まれている予備のメモリ回路１６と、メ
モリ回路４が不良となった場合に、予備のメモリ回路１
６への切り替えを行う為のヒューズ５が複数個設けられ
ている。ヒューズ５は、メモリ回路４への書き込みテス
トを行った際に作成されるヒューズデータをもとにし
て、不良となったメモリ回路４に接続されるヒューズ５
をレーザリペア装置のレーザで切断することにより、予
備のメモリ回路１６への置き換えを行うものである。ま
た、この半導体集積回路３の周囲にはスクライブ線領域
２が形成されており、このスクライブ線領域２上には半
導体ウェハー１の位置合わせの為のアライメントマーク
８ａ、８ｂが形成されている。

【００３２】図１はヒューズ合わせマーク９を含む半導
体集積回路３の一部を示した平面図である。半導体ウェ
ハー１上には半導体集積回路３が形成されており、この
半導体集積回路３内の空き領域１４には、ヒューズ合わ
せマーク９が形成されている。このヒューズ合わせマー
ク９は配線層１０、例えば、アルミニウム、及び、非配
線層１１、例えば、酸化膜で形成されており、その形状
は配線層１０を互いに直角なＸ方向、Ｙ方向（横、縦）
に交差させて十字型にし、その周囲を非配線層１１で囲
むように作られている。

【００３３】図３はヒューズ５とヒューズ合わせマーク
９の形成された半導体集積回路３の一部を示した断面図
である。最下層１９はシリコン基板で形成されている。
また、その上部には非配線層１１、例えば、酸化膜が形
成されており、次にヒューズ５とヒューズ合わせマーク
９となる配線層１０、例えば、アルミニウムが形成され
ている。配線層１０の周囲及び上部には非配線層１１が
形成されている。

【００３４】図４はヒューズ合わせマーク９の設計例を
示す平面図である。ヒューズ合わせマーク９の形状は、
配線層１０をＸ方向、Ｙ方向（横、縦）に交差させて十
字型にし、その延長線上にヒューズ間隔ｉの距離をおい
て、配線１０を四角形のブロックのように配置する。こ
の際、四角形のブロックの幅はヒューズ幅ｈと同様とす
る。これによりヒューズ合わせマーク９は、中心の十字
ブロック部９ａと周囲の四角形のブロック部９ｂとに分
けられる。このヒューズ合わせマーク９の周囲は非配線
層１１で囲むように作られている。

【００３５】又、図５も上記と同様にヒューズ合わせマ
ーク９の設計例を示す平面図である。ヒューズ合わせマ
ーク９は、配線層１０と非配線層１１とで形成されてお
り、その形状は配線層１０のＸ方向、Ｙ方向（横、縦）
が互いに直角になるように形成し、その周囲を非配線層
１１で囲むように作られている。

【００３６】図６に示すウェハー観察用モニタ画面２２
は、レーザリペア装置に搭載されており、レーザリペア
装置内に取り付けられたモニタ用カメラでとらえたウェ
ハー１の表面の映像を画面上に映し出す機能を有してい
る。また、ウェハー観察用モニタ画面２２には図中のよ
うなＸ、Ｙ方向の十字の形状の目合わせ確認線１３が表
示されている。この目合わせ確認線１３のＸ、Ｙの交点
の中心がレーザの照射される中心位置となり、これによ
り、ウェハー観察用モニタ画面２２内に表示されている
ヒューズ５が、レーザの照射される中心からどの程度ず
れているか確認出来る様になっている。

【００３７】前述の半導体集積回路３には、ヒューズ５
の形成されていない空き領域１４に、位置合わせ用マー
ク９が形成されている。この位置合わせ用マーク９は、
実際のヒューズ５とは別個に形成されており、特徴的
で、尚かつ、Ｘ，Ｙ方向の中心が目視にて容易に確認出
来る形状とし、更に、図３の半導体集積回路３の断面図
に示すようにヒューズ５と同一層に形成される。

【００３８】これは、位置合わせ用マーク９がヒューズ
５と同一層で形成されることにより、半導体ウェハー１
の製造工程で各配線層を形成する際に生じる焼き付け誤
差、つまり、各層の重ね合わせによるヒューズ５とヒュ
ーズ合わせマーク９の形成時のズレを皆無にし、これに
より正確な位置合わせを可能にしている。上記したヒュ
ーズ合わせマーク９が形成された半導体集積回路３のメ
モリ回路修復技術を用いた作業は図１１の手順で行われ
る。その手順を以下に説明する。

【００３９】先ず、メモリ回路４への書き込みテストに
より、作成されたヒューズデータをレーザリペア装置へ
読み込む（手順１）。次に、半導体ウェハー１をレーザ
リペア装置内へ搬送する（手順２）。そして、図２に示
すスクライブ線領域２に形成されている半導体ウェハー
１の位置合わせ用のアライメトマーク８ａ、８ｂを用い
てアライメントを行う（手順３）。次に、アライメント
が行われた後、レーザリペア装置内に取り付けられたモ
ニタ用カメラにより、ウェハー観察用モニタ画面２２に
不良となったメモリ回路４を含む半導体集積回路３を映
し出し、最初に半導体集積回路３のヒューズ合わせマー
ク９を表示する。作業者が図６のウェハー観察用モニタ
画面２２上の目合わせ確認線１３の中心とヒューズ合わ
せマーク９の中心とを合わせることにより、その移動
量、即ちズレ量をレーザリペア装置搭載のコンピュータ
が計算する（手順４）。

【００４０】そして、最後に、実際の半導体ウェハー１
と予めレーザリペア装置内に保持していたヒューズ設計
座標値とを比較して、正確な位置を計算し、ヒューズ切
断を行う。図１１に示すシーケンスにより、ここで求め
られた値はレーザリペア装置内のコンピュータにオフセ
ット値として保持されるから、以後、連続して切断する
半導体ウェハー１に反映され、半導体ウェハー１上の正
確なヒューズ５の切断が可能となる。

【００４１】このように本発明では、レーザリペア装置
自体のズレ量やアライメント時の誤差を最後に全て吸収
してオフセット値としてレーザリペア装置に登録するの
で、ヒューズ切断時のズレを最小に抑えることが可能で
ある。次に、本発明に係わるレーザリペア装置のレーザ
パワーの調整方法の具体例を図４、及び図７乃至図１０
を参照して詳細に説明する。

【００４２】半導体ウェハー１の半導体集積回路３に形
成されるヒューズ合わせマーク９を図４のような形状に
する。このヒューズ合わせマーク９はヒューズ５と同じ
配線層で、かつ、同材質、また、ヒューズ合わせマーク
９のＸ方向、Ｙ方向の各配線幅ｈがヒューズ５の配線幅
ｈと同様、また、中心の十字の形状をしたブロックと、
周囲の四角形のブロックとの間隔は、半導体集積回路３
内に設計されている隣接するヒューズ間隔ｉと同様と
し、又、四角形のブロックの幅はヒューズ幅ｈと同様と
する。

【００４３】このヒューズ合わせマーク９の十字ブロッ
ク部９ａには、ヒューズ５の間隔ｉを示すための切り欠
き部３１が設けられ、切り欠き部３１の辺３１ａと間隔
ｉをもち配置された四角形のブロック部９ｂとでヒュー
ズの間隔ｉを表示するための表示手段３０を形成してい
る。図１１のヒューズの切断作業において、メモリ回路
４の書き込みテストによってヒューズデータが作成され
るが、この際、不良となったメモリ回路４の含まれる半
導体集積回路３、即ち、メモリ回路の置き換えの行われ
る半導体集積回路３に関して、本発明のヒューズ合わせ
マーク９を使用するようにヒューズデータを作成してお
く。作業者は作成されたヒューズデータをレーザリペア
装置に読み込んだ後、レーザリペア装置内へ半導体ウェ
ハー１を搬送し、アライメントを行う。アライメントを
行った後、レーザリペア装置に取り付けられたモニタ用
カメラで半導体集積回路３の表面を図６に示すウェハー
観察用モニタ画面２２上に映し出し、ヒューズ合わせマ
ーク９を映し出す。作業者はレーザリペア装置に搭載さ
れた半導体ウェハー移動用コントローラ、例えば、ジョ
イスティックにて、ウェハー観察用モニタ画面２２上の
目合わせ確認線１３と画面に表示されたヒューズ合わせ
マーク９の中心とを手動で合わせて、ヒューズ合わせマ
ーク９を切断する。これより、ヒューズ合わせマーク９
のズレ量から、実際の半導体ウェハー１上のヒューズ合
わせマーク９と、予めレーザリペア装置内へ保持してい
たヒューズ合わせマーク９の設計座標値を比較して、正
確な位置を計算し、その値から実際のヒューズ５の位置
も計算し、ヒューズの切断を行う。

【００４４】また、この際、このヒューズ合わせマーク
９は実際のヒューズ５と同一層、同材質、同配線幅で形
成されている為、実際のヒューズ５を切断する前にレー
ザを照射して、切断跡の大きさや、レーザエネルギ値が
適正かどうかを切断跡で確認を行うことが可能である。
例えば、図７のように、ヒューズ合わせマーク９の十字
ブロック部９ａのみ切断され、下地にダメージが見られ
ない場合には、エネルギ、ビームサイズ共に最適値であ
ると判断出来る。

【００４５】次に、図８のようにヒューズ合わせマーク
９の十字ブロック部９ａ及び、ヒューズ間ｉの距離をあ
けた周囲の四角形のブロック９ｂまで切断されている場
合には、実際のヒューズでも隣接するヒューズまで切断
されてしまう為、ビームサイズが大きすぎるので、ビー
ムサイズを小さくする必要があると判断出来る。又、図
９のようにヒューズ合わせマーク９の十字ブロック部９
ａの中心のみ切断されて、切れ残ってしまった場合に
は、ビームサイズ小、又はエネルギ値小の為、実際のヒ
ューズでも切断残りが生じてしまうので、ビームサイズ
を大きくする、又は、エネルギを大きくする必要がある
と判断出来る。

【００４６】又、図１０のようにヒューズ合わせマーク
９の十字ブロック部９ａの中心にダメージが入ってしま
った場合には、エネルギ大の為、実際のヒューズでも切
断時に下地へダメージを与えてしまうので、エネルギを
小さくする必要があると判断出来る。このように、ヒュ
ーズ合わせマーク９は、十字ブロック部９ａの突辺９ｃ
と、切り欠き部３１の辺３１ａと、辺３１ａとに間隔ｉ
をもち配置されたブロック部９ｂとでレーザパワ―調整
用のマークを形成したから、ヒューズ合わせマーク９を
用いることで、ズレ量から、実際のヒューズ５の位置
と、予め、レーザリペア装置内に保持していたヒューズ
５の設計座標値を比較して、正確な位置を計算し、ヒュ
ーズ５を切断する他に、ヒューズ切断の際のエネルギ、
及び、ビームサイズ条件の最終確認も同時に行うことが
可能となる。

【００４７】以上、本発明を具体例を挙げて説明した
が、本発明は、半導体集積回路３のヒューズ５の形成さ
れていない空き領域１４に本発明のヒューズ合わせマー
ク９を設け、これを用いることにより、半導体ウェハー
１のアライメント後の微小なズレの位置合わせを作業者
が目視により容易に行うことが可能であり、又、ヒュー
ズ合わせマーク９をヒューズ５と同一層、同素材、同配
線幅で作成することにより、ヒューズ５をレーザで切断
する前に切断跡の確認を行うことが可能である。

【００４８】以上の説明では、発明の用途をメモリを有
する半導体集積回路（主にＤＲＡＭ）のレーザリペア装
置での半導体集積回路におけるメモリ回路修復技術につ
いて説明したが、本発明はこれに限られることはなく、
本発明のヒューズ合わせマークは半導体集積回路中でも
特異な形状である為、画像認識用のマークとしても容易
に確認出来るマークとして利用してもよい。例えば、ウ
ェハー検査工程で使用されるプローバのような画像認識
で位置合わせを行う装置が挙げられる。

【００４９】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したから、以
下のような効果を奏する。半導体集積回路上のヒューズ
の位置合わせを作業者が目視で容易に行え、正確にヒュ
ーズ切断を行うことが出来る為、半導体集積回路の救済
率が向上する。更に、実際のヒューズの切断前にレーザ
を照射して切断跡の確認を行うことが出来ることによ
り、レーザ照射不足による再実行の工数削減や、過剰照
射、及び、ビームサイズ大による隣接ヒューズへのダメ
ージによる置換不良の原因を未然に防ぐことが可能とな
り、工数削減、及び、半導体集積回路の救済率の向上に
効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒューズ合わせマークが形成される半
導体集積回路の一部を示す平面図である。

【図２】本発明のヒューズ合わせマークが形成される集
積回路を含む半導体ウェハーの平面図である。

【図３】本発明のヒューズ合わせマークと、ヒューズの
形成された半導体集積回路の要部を示す断面図である。

【図４】本発明のヒューズ合わせマークの設計例を示す
平面図である。

【図５】本発明のヒューズ合わせマークの設計例を示す
平面図である。

【図６】レーザリペア装置の表示部であるウェハー観察
用モニタ画面２２上の目合わせ確認線１３を示す図であ
る。

【図７】本発明のヒューズ合わせマーク切断後の形状を
示す平面図である。

【図８】本発明のヒューズ合わせマークの切断後の形状
を示す平面図である。

【図９】本発明のヒューズ合わせマークの切断後の形状
を示す平面図である。

【図１０】本発明のヒューズ合わせマークの切断後の形
状を示す平面図である。

【図１１】本発明のヒューズ合わせマークが形成された
半導体ウェハーを用いたレーザリペア装置の作業フロー
を示す流れ図である。

【図１２】従来の半導体集積回路を含む半導体ウェハー
の平面図である。

【図１３】従来のレーザリペア装置の表示部であるウェ
ハー観察用モニタ画面の表示例を示す図である。

【図１４】従来のヒューズ形状例を示す平面図である。

【図１５】従来のヒューズ配置例を示す平面図である。

【図１６】従来の技術によるレーザリペア装置の作業フ
ローを示す流れ図である。

【図１７】図１５のヒューズにおける切断時のずれの発
生を説明する図である。

【図１８】Ｙ方向に連続したヒューズ５ａ〜５ｄにおい
て、切断時のずれの発生を説明する図である。

【図１９】Ｘ方向に連続したヒューズ５ａ〜５ｄにおい
て、切断時のずれの発生を説明する図である。

【図２０】従来技術における、認識パターンが形成され
た半導体集積回路を含む半導体ウェハーの平面図であ
る。

【図２１】従来の認識パターンの一実施例を示す平面図
である。

【図２２】従来の認識パターンの一実施例を示す平面図
である。

【図２３】従来の認識パターンの一実施例を示す平面図
である。

【図２４】従来の認識パターンの一実施例を示す平面図
である。

【図２５】従来のレーザリペア装置の表示部であるウェ
ハー観察用モニタ画面（目合わせ確認線を有す）例を示
す図である。

【図２６】従来技術によるレーザリペア装置での作業フ
ローを示す流れ図である。

【図２７】図２０の認識パターンとヒューズの形成され
た半導体集積回路の一部を示す断面図である。

【符号の説明】

１半導体ウェハー２スクライブ線領域３半導体集積回路４メモリ回路５ａ、５ｂ導電性の材質で形成された配線層（ヒュー
ズ）６認識パターン７ａ、７ｄレーザターゲット８ａ、８ｂアライメントマーク９ヒューズ合わせマーク１０配線層１１非配線層１２カバー膜１３目合わせ確認線１４空き領域１５中心点１６予備のメモリ回路１７切断中心位置１８ヒューズ中心位置１９シリコン基板２０切断跡２１下地ダメージ２２ウェハー観察用モニタ画面ｈヒューズ幅ｉヒューズ間ｊ開口部のヒューズ長さｌヒューズピッチｍ切断中心ズレ量

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザリペア装置用のヒューズ合わせマ
ークを備えた半導体集積回路において、前記ヒューズ合わせマークを前記半導体集積回路の配線
層に設け、前記ヒューズ合わせマークをヒューズと同一
の材質で形成すると共に、前記ヒューズ合わせマークに
は、前記ヒューズの間隔を示す表示手段が形成されてい
ることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項２】前記表示手段は、互いに直角をなすＸ方
向及びＹ方向に配置されたヒューズの間隔を示すもので
あることを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項３】レーザリペア装置用のヒューズ合わせマ
ークを備えた半導体集積回路において、前記ヒューズ合わせマークを前記半導体集積回路の配線
層に設け、前記ヒューズ合わせマークをヒューズと同一
の材質で形成すると共に、前記ヒューズ合わせマークに
は、レーザリペア装置のレーザパワー調整用の目盛が形
成されていることを特徴とする半導体集積回路。