JP4685388B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
ヒューズ切断後から樹脂封止までの間に行われるスクライビング工程では、ヒューズ切断面が帯電した水に曝される。この状態でESD(Electro Static Discharge)が生じると、帯電した水からヒューズ切断面、内部トランジスタのゲート電極へと電荷が通過し、内部トランジスタのゲート絶縁膜が破壊される可能性がある。また、スクライビング後に、チップが搭載されているフィルムに帯電した電荷によっても、ヒューズ切断面から内部トランジスタのゲート電極に電荷が放電し、ゲート絶縁膜の破壊が起こる可能性がある。
基板電位。
[電気回路]
図1は、第1実施形態に係る半導体装置の冗長用ヒューズ近傍に設けられるESD保護回路を示す電気回路図である。
半導体装置1000は、図1及び図2に示すように、ヒューズF1〜F3と、ESD保護回路ESD1〜ESD3と、トランジスタTR1〜TR5を含む内部回路とを備えている。
次に、図2乃至図5を参照して、半導体装置1000の冗長用ヒューズに用いられるESD保護回路の構造を説明する。
図2は、このESD保護回路の平面図である。図3は、図2のIII−IIIにおける断面図、図4は、図2のIV−IVにおける断面図である。図5は、冗長用ヒューズを切断した状態を説明する断面図である。
なお、本実施形態では、ESD保護回路の抵抗をポリシリコン層によって形成したが、図9に示すように、N+拡散層を延長することによって、N+拡散層を利用して抵抗を構成しても良い。図9の例では、N+拡散層10を利用して抵抗R1’を形成している場合を示している。N+拡散層10を利用して抵抗R1’を構成することにより、ESD保護回路の形成面積を低減することができる。
なお、上記では、レーザヒューズを例に挙げて説明したが、電気ヒューズ等のその他のヒューズにも本発明を適用することが可能である。
図6は、本発明の第2実施形態に係る半導体装置の冗長用ヒューズの近傍に設けられるESD保護回路の電気回路を説明する図である。
本実施形態では、ESD保護回路のダイオードをN型トランジスタに置き換え、ポリシリコン抵抗をメタル抵抗に置き換える。ここでは、図1のESD保護回路ESD3を本実施形態に係るESD3’に置き換えた電気回路を例に挙げて説明する。ESD3’は、ダイオードD3を置き換えたN型トランジスタTR6と、抵抗R3を置き換えたメタル抵抗R4とから構成される。トランジスタTR6のドレイン端子がヒューズF1に接続されており、ソース端子及びゲート端子がP+拡散層13を介して基板電位に接続されている。抵抗R4は、金属酸化膜等から形成されるメタル抵抗であり、ヒューズF1とトランジスタTR1のドレイン端子とに接続されている。ヒューズF2またはF3の切断面で発生したESDサージは、トランジスタTR6から、P+拡散層13を介して基板電位(ステージ)に放電されるとともに、抵抗R4によってトランジスタTR1のソース端子に伝達されるのを防止されるため、トランジスタTR1が保護される。ここでも、ヒューズF2またはF3に帯電した電荷をP+拡散層13に拡散させることにより、電荷を速やかに基板電位に放電させることができる。また、P+拡散層13の外側には、P+拡散層13に電気的に接続されたP+拡散層13’等の他のサブコンタクトが存在するので、P+拡散層13を介してESDサージを広い導電層に拡散して速やかに基板電位に放電することができる。
図7及び図8に示すように、トランジスタTR6は、半導体基板1の表面に形成されたN+拡散層10及び10’と、ゲート絶縁膜6及びゲート電極7とを備えており、N+拡散層10’は、P+拡散層13、及びP+拡散層13’等の他のサブコンタクトを介して基板電位に接地されている。N+拡散層10は第1層配線M12によってヒューズF1の一端に接続されている。
2 フィールド絶縁膜
3,4 絶縁膜
5 保護膜
10,11,12 N+拡散層
13 P+拡散層
100 半導体装置
Claims (17)
- 第1導電型不純物が添加された半導体基板と、
前記半導体基板表面に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成されたヒューズと、
前記ヒューズと電気的に接続され、かつ第2導電型不純物が添加されて前記半導体基板表面に形成された第1拡散層と、
基板電位に接続され、かつ第1導電型不純物が、前記半導体基板に添加された前記第1導電型不純物よりも高濃度に添加されて前記半導体基板表面に形成された第2拡散層であって、前記第1拡散層、前記半導体基板とともにダイオードを構成する前記第2拡散層と、
前記第1拡散層に電気的に接続されたトランジスタと、
を備えることを特徴とする半導体装置。 - 前記第1拡散層と前記トランジスタとに電気的に接続された抵抗をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記抵抗は、前記ヒューズが延長されて形成されることを特徴とする、請求項2に記載の半導体装置。
- 前記抵抗は、前記第1拡散層が延長されて形成されることを特徴とする、請求項2に記載の半導体装置。
- 前記ヒューズは抵抗体であり、前記抵抗は前記ヒューズにより構成されることを特徴とする、請求項2に記載の半導体装置。
- 第1導電型不純物が添加された半導体基板と、
前記半導体基板表面に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成されたヒューズと、
前記ヒューズと電気的に接続され、かつ第2導電型不純物が添加されて前記半導体基板表面に形成された第1拡散層と、
基板電位に接続され、かつ第1導電型不純物が、前記半導体基板に添加された前記第1導電型不純物よりも高濃度に添加されて前記半導体基板表面に形成された第2拡散層と、
前記第1拡散層と前記第2拡散層との間に形成され、かつ第2導電型不純物が添加されて前記半導体基板表面に形成された第3拡散層であって、前記第1拡散層とともに電界効果トランジスタを構成する前記第3拡散層と、
前記第1拡散層に電気的に接続されたトランジスタと、
を備えることを特徴とする半導体装置。 - 前記第1拡散層と前記トランジスタとに電気的に接続された抵抗をさらに備えることを特徴とする、請求項6に記載の半導体装置。
- 前記抵抗は、金属により形成されていることを特徴とする、請求項7に記載の半導体装置。
- 前記ヒューズは抵抗体であり、前記抵抗は前記ヒューズにより構成されることを特徴とする、請求項7に記載の半導体装置。
- 半導体装置の電気的な不具合を修正するためのヒューズと、
第1及び第2端子を有し、前記第1端子が前記ヒューズに電気的に接続され、前記第2端子が基板電位に接続された静電気破壊防止保護素子と、
前記第1端子に電気的に接続されたトランジスタと、を備え、
前記静電気破壊防止保護素子はダイオードであり、前記ダイオードのカソード端子が前記第1端子であり、前記ダイオードのアノード端子が前記第2端子であることを特徴とする半導体装置。 - 前記ヒューズと前記トランジスタとに電気的に接続された抵抗をさらに備えることを特徴とする、請求項10に記載の半導体装置。
- 前記抵抗は、ポリシリコン層で形成されることを特徴とする、請求項11に記載の半導体装置。
- 前記抵抗は、不純物拡散層によって形成されていることを特徴とする、請求項11に記載の半導体装置。
- 前記ヒューズは抵抗体であり、前記抵抗は前記ヒューズにより構成されることを特徴とする、請求項11に記載の半導体装置。
- 半導体装置の電気的な不具合を修正するためのヒューズと、
第1及び第2端子を有し、前記第1端子が前記ヒューズに電気的に接続され、前記第2端子が基板電位に接続された静電気破壊防止保護素子と、
前記第1端子に電気的に接続されたトランジスタと、を備え、
前記静電気破壊防止保護素子はN型電界効果トランジスタであり、前記N型電界効果トランジスタのドレイン端子が前記第1端子であり、ソース端子が前記第2端子であり、ゲート端子が基板電位に電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記ヒューズと前記トランジスタとに電気的に接続された抵抗をさらに備えることを特徴とする、請求項15に記載の半導体装置。
- 前記抵抗は、金属により形成されていることを特徴とする、請求項16に記載の半導体装置。
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