JP4903015B2 - 半導体装置、電気ヒューズの切断方法、および電気ヒューズの判定方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載されたような構成の電気ヒューズが切断されると、被切断部分が高抵抗になり、電気ヒューズに流れる電流の電流値が低くなる。従来、電気ヒューズが切断されたか否かは、電気ヒューズの一端に所定の電位を付与した後、電位が保たれるかまたは保たれないかで判定を行っていた。図11に従来の電気ヒューズおよび判定回路の構成を示す。
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズと、
を含み、
前記電気ヒューズの切断処理後状態において、前記第1の導電体は、前記第2の導電体と電気的に分離される第1部分と、当該第1の導電体を構成する材料が外方に流出して前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を含む第2部分とに切断される半導体装置が提供される。ここで、第1の導電体に所定の電流を流すことにより電気ヒューズへの切断処理を行うことができる。
半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズの切断方法であって、
前記第1の導電体に所定の電流を流し、当該第1の導電体を構成する材料を外方に流出させて前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を形成し、当該第1の導電体を前記第2の導電体と電気的に分離された第1部分と前記流出部を含む第2部分とに切断する工程を含む電気ヒューズの切断方法が提供される。
半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズであって、切断処理後状態において、前記第1の導電体は、前記第2の導電体と電気的に分離される第1部分と、当該第1の導電体を構成する材料が外方に流出して前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を含む第2部分とに切断される電気ヒューズの判定方法であって、前記第2の導電体に所定の電位を与えた状態で、前記第1の導電体の前記第1部分を接地するとともに、前記第2部分に所定の電位を与えて当該第2部分における電位の高低を検出し、当該電位が基準電位より高い場合に当該電気ヒューズに切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より低い場合に当該電気ヒューズに切断処理が施されていないと判定する電気ヒューズの判定方法が提供される。
半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズであって、切断処理後状態において、前記第1の導電体は、前記第2の導電体と電気的に分離される第1部分と、当該第1の導電体を構成する材料が外方に流出して前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を含む第2部分とに切断される電気ヒューズの判定方法であって、前記第1の導電体の前記第2部分を接地した状態で前記第2の導電体に所定の電位を与えて前記第2の導電体における電位の高低を検出し、当該電位が基準電位より低い場合に当該電気ヒューズに切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より高い場合に当該電気ヒューズに切断処理が施されていないと判定する電気ヒューズの判定方法が提供される。
半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズであって、切断処理後状態において、前記第1の導電体は、前記第2の導電体と電気的に分離される第1部分と、当該第1の導電体を構成する材料が外方に流出して前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を含む第2部分とに切断される電気ヒューズの判定方法であって、複数の前記電気ヒューズの前記2の導電体を共通に電気的に接続するとともに、前記第1の導電体の前記第1部分を接地した状態で前記第2部分に所定の第1電位を与えて前記第2部分における電位の高低を検出し、当該電位が基準電位より高い場合に当該電気ヒューズに切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より低い場合に当該電気ヒューズに切断処理が施されていないと判定する電気ヒューズの判定方法が提供される。
半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズであって、切断処理後状態において、前記第1の導電体は、前記第2の導電体と電気的に分離される第1部分と、当該第1の導電体を構成する材料が外方に流出して前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を含む第2部分とに切断される電気ヒューズの判定方法であって、複数の前記電気ヒューズを一つの電気ヒューズ群として選択してこれらの前記第2の導電体を共通に電気的に接続するとともに、各前記電気ヒューズの前記第1の導電体の前記第2部分を接地した状態で、共通に電気的に接続された前記第2の導電体に所定の電位を与えて前記第2の導電体における電位の高低を検出し、当該電位が基準電位より低い場合に前記電気ヒューズ群に切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より高い場合に前記電気ヒューズ群に切断処理が施されていないと判定する電気ヒューズの判定方法が提供される。
半導体装置100は、半導体基板(不図示)上に形成された電気ヒューズ101を含む。電気ヒューズ101は、第1の端子104、第2の端子106、および第3の端子110と、導電体材料により構成されたヒューズリンク120とを含む。ヒューズリンク120は、切断処理前状態において、第1の端子104および第2の端子106に電気的に接続されて第3の端子110と電気的に切断され、切断処理後状態において、第2の端子106および第3の端子110に電気的に接続され、第1の端子104と電気的に切断される。
図2(a)は、電気ヒューズ101の切断処理前状態を示す。ヒューズリンク120は、第1の端子104と第2の端子106とを電気的に接続する第1の導電体102と、第1の導電体102近傍に設けられ、第1の導電体102と電気的に分離されるとともに第3の端子110と電気的に接続された第2の導電体108とを含む。
図4は、本実施の形態における半導体装置100の構成を示す模式図である。ここでは、切断処理後状態を示す。
判定時、第1の共通配線140は接地しておく。電気ヒューズ101aにおいて、判定回路130aにより第2の端子106aに所定の電位を与える。また、電気ヒューズ101bにおいて、判定回路130bにより第2の端子106bに所定の電位を与える。従来、切断部112bが充分に切断されておらず低抵抗の場合、第2の端子106bの電位が低くなり、電気ヒューズ101bに切断処理が施されていたにもかかわらず、切断処理が施されていないという誤判定が生じる可能性があった。
図5は、本実施の形態における半導体装置100の構成を示す模式図である。ここでは、切断処理後状態を示す。
まず、切断処理が施されている電気ヒューズ101bの判定手順を説明する。判定時、第1の共通配線140は接地しておく。電気ヒューズ101bにおいて、判定回路130bにより第2の端子106bおよび第3の端子110bにそれぞれ所定の電位を付与する。ここで、切断部112bが充分に切断されておらず低抵抗の場合、第2の端子106bの電位が低くなり、電気ヒューズ101bに切断処理が施されているにもかかわらず、切断処理が施されていないという誤判定が生じる可能性があった。
図6は、本発明の実施の形態における半導体装置100の構成を示す模式図である。ここでは、切断処理後状態を示す。
本実施の形態において、アンチヒューズの接続状態を検出するのと同様にして電気ヒューズ101に切断処理が施されたか否かを判定する点で、第1の実施の形態および第2の実施の形態と異なる。すなわち、本実施の形態においては、第3の端子110と第2の端子106とが電気的に接続されていれば、電気ヒューズ101に切断処理が施されたと判定され、第3の端子110と第2の端子106とが電気的に接続されていなければ、電気ヒューズ101に切断処理が施されていないと判定される。
図7は、本実施の形態における半導体装置100の構成を示す模式図である。ここでは、切断処理後状態を示す。
11 パッドA
12 パッドB
13 接続部A
14 接続部B
15 引き出し部
16 引き出し部
20 溶融メタル
100 半導体装置
101、101a、101b、101c 電気ヒューズ
102、102a、102b、102c 第1の導電体
103a 細幅配線
103b 折り返し構造
103c 第1の配線
103d ビア
103e 第2の配線
104、104a、104b、104c 第1の端子
105a 第1部分
105b 第2部分
106、106a、106b、106c 第2の端子
108、108a、108b、108c 第2の導電体
109a 配線
109b ビア
109c 配線
110、110a、110b、110c 第3の端子
112、112a、112b 切断部
113a 切断予定領域
114、114a、114b 流出部
115a 流出予定領域
120 ヒューズリンク
130a、130b、130c 判定回路
132、132a、132b、132c 判定回路
140 第1の共通配線
150 第2の共通配線
160 接続配線
162 接続配線
302 エッチング阻止膜
304 層間絶縁膜
306 保護膜
308 エッチング阻止膜
310 層間絶縁膜
312 エッチング阻止膜
314 層間絶縁膜
316 保護膜
318 エッチング阻止膜
320 バリアメタル膜
400 電極
402 ビア
404 カバー部材
1001a 電気ヒューズ
1001b 電気ヒューズ
1001c 電気ヒューズ
1002a 導電体
1002b 導電体
1002c 導電体
1004a 端子
1004b 端子
1004c 端子
1006a 端子
1006b 端子
1006c 端子
1010a 判定回路
1010b 判定回路
1010c 判定回路
1020 共通配線
Claims (12)
- 半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズと、
を含み、
前記電気ヒューズの切断処理後状態において、前記第1の導電体は、前記第2の導電体と電気的に分離される第1部分と、当該第1の導電体を構成する材料が配線溝外部に流出して前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を含む第2部分とに切断される半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1の導電体の前記第1部分を接地した状態で前記第2部分に所定の第1電位を与えて前記第2部分における電位の高低を検出し、前記第2部分における電位が基準電位より高い場合に当該電気ヒューズに切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より低い場合に当該電気ヒューズに切断処理が施されていないと判定する判定部と、
前記第2の導電体に所定の第2電位を与える電位付与部と、
をさらに含む半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1の導電体の前記第2部分を接地した状態で前記第2の導電体に所定の第3電位を与えて前記第2の導電体における電位の高低を検出し、当該電位が基準電位より低い場合に当該電気ヒューズに切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より高い場合に当該電気ヒューズに切断処理が施されていないと判定する判定部と、
をさらに含む半導体装置。 - 請求項2または3に記載の半導体装置において、
複数の前記電気ヒューズと、
各前記電気ヒューズに対応して設けられた複数の前記判定部と、
前記複数の電気ヒューズの前記第1の導電体の前記第1部分を共通に接続する第1の共通配線と、
をさらに含む半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
複数の前記電気ヒューズと、
前記複数の電気ヒューズにそれぞれ対応して設けられ、前記第1の導電体の前記第1部分を接地した状態で前記第2部分に所定の第1電位を与えて前記第2部分における電位の高低を検出し、当該電位が基準電位より高い場合に当該電気ヒューズに切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より低い場合に当該電気ヒューズに切断処理が施されていないと判定する複数の判定部と、
前記複数の電気ヒューズの前記第2の導電体を共通に接続する第2の共通配線と、
をさらに含む半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
複数の前記電気ヒューズを含む電気ヒューズ群と、
前記複数の電気ヒューズの前記第2の導電体を共通に接続する第2の共通配線と、
前記複数の電気ヒューズに共通に設けられ、各前記電気ヒューズの前記第1の導電体の前記第2部分を接地した状態で、前記第2の共通配線を介して各前記第2の導電体に所定の第4電位を与えて前記第2の共通配線における電位の高低を検出し、当該電位が基準電位より低い場合に前記電気ヒューズ群に切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より高い場合に前記電気ヒューズ群に切断処理が施されていないと判定する判定部と、
をさらに含む半導体装置。 - 請求項5または6に記載の半導体装置において、
前記複数の電気ヒューズの前記第1の導電体の前記第1部分を共通に接続する第1の共通配線をさらに含む半導体装置。 - 半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズの切断方法であって、
前記第1の導電体に所定の電流を流し、当該第1の導電体を構成する材料を配線溝外部に流出させて前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を形成し、当該第1の導電体を前記第2の導電体と電気的に分離された第1部分と前記流出部を含む第2部分とに切断する工程を含む電気ヒューズの切断方法。 - 半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズであって、切断処理後状態において、前記第1の導電体は、前記第2の導電体と電気的に分離される第1部分と、当該第1の導電体を構成する材料が配線溝外部に流出して前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を含む第2部分とに切断される電気ヒューズの判定方法であって、
前記第2の導電体に所定の電位を与えた状態で、前記第1の導電体の前記第1部分を接地するとともに、前記第2部分に所定の電位を与えて当該第2部分における電位の高低を検出し、当該電位が基準電位より高い場合に当該電気ヒューズに切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より低い場合に当該電気ヒューズに切断処理が施されていないと判定する電気ヒューズの判定方法。 - 半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズであって、切断処理後状態において、前記第1の導電体は、前記第2の導電体と電気的に分離される第1部分と、当該第1の導電体を構成する材料が配線溝外部に流出して前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を含む第2部分とに切断される電気ヒューズの判定方法であって、
前記第1の導電体の前記第2部分を接地した状態で前記第2の導電体に所定の電位を与えて前記第2の導電体における電位の高低を検出し、当該電位が基準電位より低い場合に当該電気ヒューズに切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より高い場合に当該電気ヒューズに切断処理が施されていないと判定する電気ヒューズの判定方法。 - 半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズであって、切断処理後状態において、前記第1の導電体は、前記第2の導電体と電気的に分離される第1部分と、当該第1の導電体を構成する材料が配線溝外部に流出して前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を含む第2部分とに切断される電気ヒューズの判定方法であって、
複数の前記電気ヒューズの前記第2の導電体を共通に電気的に接続するとともに、前記第1の導電体の前記第1部分を接地した状態で前記第2部分に所定の第1電位を与えて前記第2部分における電位の高低を検出し、当該電位が基準電位より高い場合に当該電気ヒューズに切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より低い場合に当該電気ヒューズに切断処理が施されていないと判定する電気ヒューズの判定方法。 - 半導体基板上に形成され、第1の導電体および前記第1の導電体と電気的に分離された第2の導電体を含む電気ヒューズであって、切断処理後状態において、前記第1の導電体は、前記第2の導電体と電気的に分離される第1部分と、当該第1の導電体を構成する材料が配線溝外部に流出して前記第2の導電体と電気的に接続される流出部を含む第2部分とに切断される電気ヒューズの判定方法であって、
複数の前記電気ヒューズを一つの電気ヒューズ群として選択してこれらの前記第2の導電体を共通に電気的に接続するとともに、各前記電気ヒューズの前記第1の導電体の前記第2部分を接地した状態で、共通に電気的に接続された前記第2の導電体に所定の電位を与えて前記第2の導電体における電位の高低を検出し、当該電位が基準電位より低い場合に前記電気ヒューズ群に切断処理が行われたと判定するとともに当該電位が前記基準電位より高い場合に前記電気ヒューズ群に切断処理が施されていないと判定する電気ヒューズの判定方法。
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