JPH02271555A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体装置、特に、不良回路を救済するための
冗長性回路を有する半導体装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、大規模集積回路などの高集積度を有する半導体装
置においては、必要以上の同じ回路を予備として同一基
板上に作成しておき、もし不良回路があった時には、そ
の予備の回路と置き換えることのできる冗長性回路を設
けることにより、製造上の歩留りが向上できる。

不良となった正規回路に対応する冗長性回路を選択する
ためのデータを記憶する手段として用いられてきた従来
のヒユーズの構造は第３図（ａ）に示すとおりである。

シリコン（ＳＬ）基板１に素子分離酸化膜（以下ＬＯＣ
Ｏ８と称す）２を形成シテ、このＬｏＣＯ８で分離され
た基板１の表面にｐ００拡散３およびｎ９拡散層４を設
ける。そして、ヒユーズとなる導電層５を前記ＬＯＣＯ
８上にバターニングして、前記ｐ＋拡散層３およびｎ＋
拡散層４は接続孔６を介して電源用金属配、ｉ！７に接
続された後に表面保護膜８を堆積して、ヒユーズ切断用
開口部９を形成する。なお、上記構造を有するヒユーズ
部の上から見た平面図を第３図（ｂ）に示した。

（発明が解決しようとする課題） 従来のヒユーズでは、ヒユーズ切断用開口部から半導体
基板中へ侵入して半導体装置の機能や信頼性を損なう原
因となるイオン性不純物を捕獲するために電源電圧に接
続されるｎ０拡散層およびｐ＋拡散層が設けられている
。しかし、この構造では半導体基板表面から侵入してく
る不純物を捕獲することはできても、半導体基板中を通
って侵入してくる不純物に対しては効果がなかった。ま
た、ヒユーズ切断用開口部の周囲に不純物捕獲用の拡散
層およびその拡散層へ接続される金属配線層を形成する
ための余分な表面領域を必要とする。

更に、ヒユーズ切断部の下は、ＬＯＧＯ８とヒユーズ用
配線層下の眉間絶縁膜とで半導体基板表面と分離されて
いるだけなので、ヒユーズ切断のために強力なエネルギ
ビームを与えた場合に半導体基板にまで損傷がおよぶ可
能性を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので。

余分な表面領域を必要とせずにヒユーズ切断用開口部よ
り侵入するイオン性不純物の完全な遮蔽を実現するとと
もに、ヒユーズ切断時のエネルギビーム照射によって、
半導体基板におよぶ損傷を皆無にすることのできる半導
体装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明においては、まず半導体基板表面に形成した細孔
または細溝の内部に第１の絶縁膜を介して不純物の捕獲
層となる第１の導電膜を形成した後に細孔を埋めて表面
を平坦化する第２の絶縁膜を堆積させる。そして、第２
の絶縁膜の上に第３の絶縁膜を堆積して、ヒユーズとな
る第２の導電膜をパターニングした後に表面保護膜とな
る第４の絶縁膜を堆積してから、ヒユーズ切断用開口部
を設ける。

（作　用） 本発明によれば、半導体基板中に侵入する不純物を捕獲
するための導電膜がヒユーズ切断用開口部を完全に囲み
こんでしまうために、不純物の半導体基板への侵入を完
全に遮蔽することができる。

また、不純物を捕獲する導電膜に対してヒユーズ用の導
電膜およびヒユーズ切断用開口部が積層構造となるので
、不純物捕獲のための余分な表面領域を必要としない、
しかも、ヒユーズ切断部と半導体基板表面との間に絶縁
膜および導電膜が堆積されて十分な距離をへたてるため
に、ヒユーズ切断時のレーザ等の高エネルギビームの照
射によっても半導体基板が損傷を受けることがない。

（実施例） 第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明実施例の断面図および
平面図である。

本発明の一実施例を第２図（ａ）〜（Ｃ）の工程順断面
図を参照して説明する。

まず、第２図（ａ）のように、Ｓｉ基板１１にＬＯＣｏ
Ｓ法等により素子分離酸化膜１２を形成し、更に素子分
離酸化膜１２で囲まれたＳｉ基板１１の表面に細孔また
は細溝１３を開口する。その後、細溝１３の側壁および
底面に第１の絶縁膜（シリコン酸化膜）１４を熱酸化工
程により形成する。

次に、第２図（ｂ）のように、半導体基板へ侵入する不
純物を捕獲する第１の導電膜１５となる多結晶シリコン
を堆積させ、さらに細溝１３を埋没させて表面を平坦化
するための第２の絶縁膜１６となるＣＣＤ酸化膜を堆積
する。

続いて、第２図（ｃ）のように、第１の導電膜１５との
間の層間絶縁膜としてＣＣＤ酸化膜を第３の絶縁膜１７
を堆積させた後に、ヒユーズとなる第２の導電膜１８を
多結晶シリコンを堆積してパターニングを行う。

そして、最終的には、第１図（ｂ）のように、シリコン
酸化膜やシリコン窒化膜あるいはそれらの積層膜からな
る表面保護膜１９で全面を覆った後。

ヒユーズ切断用開口部２０を形成する。

このようにして、ヒユーズとなる領域は不純物を捕獲す
るための第２の導電膜１８で完全に包み込まれる。また
、第２の導電膜１８はヒユーズ部と積層構造をなすため
に、不純物を捕獲するための余分な表面領域を必要とし
ない、さらに、ヒユーズとなる第２の導電膜１８と半導
体基板１１とは第１の絶縁膜１４．第１の導電膜１５．
第２の絶縁膜１６および第３の絶縁膜１７とで隔てられ
ている。

なお１本発明は上記実施例に限られるものではない６例
えば、第１の導電膜１５および第２の導電膜１８は多結
晶シリコンに限らず、高融点金属（Ｗ。

Ｔｉ、　Ｍｏ）やその珪化物またはこれ、らの多結晶シ
リコンとの積層膜を使用することも可能である。

また、細孔または細７７ｇ１３を埋没させるための第２
の絶縁膜１６としてはＣＶＤ酸化膜に限らずＳＯＧ法に
よるものも可能であり、さらには、絶縁膜ではなく多結
晶ポリシリコンで埋め込んでもよい。

（発明の効果） 本発明によれば、ヒユーズ切断用開口部から侵入するイ
オン性不純物を捕獲するための導電膜でヒユーズ部を取
り囲んでしまうために、不純物の半導体基板への侵入を
完全に遮蔽することができる。また、不純物を捕獲する
ための導電膜とヒユーズ用導電膜とが絶縁膜を介して積
層構造となるために、不純物を捕獲するための余分な表
面領域を必要としない。しかも、ヒユーズ切断部と半導
体基板表面との間が絶縁膜と導電膜とで十分に隔てられ
ているために、ヒユーズ切断時のレーザ等の高エネルギ
ビームの照射によっても半導体基板が損傷を受けること
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明の一実施例の断面図と
平面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例の製
造工程を示す工程順断面図、第３図（ａ）、　（ｂ）は
従来の構造を示す断面図と平面図である。 １１・・・ＳＬ基板、１２・・・素子分離酸化膜、１３
・・・細孔または細溝、１４・・・第１の絶縁膜（シリ
コン酸化膜）、１５・・・第１の導電膜（多結晶シリコ
ン）、１６・・・第２の絶縁膜（シリコン酸化膜）、１
７・・・第３の絶縁ＩＩ！（シリコン酸化膜）、１８・
・・第２の導電膜（多結晶シリコン）、１９・・・表面
保護膜、　　２０・・・　ヒユーズ切断用開口部。 特許出願人　松下電子工業株式会社 第 図 第 図 （ｂ） １　　゛−５Ｌ茶租 １２　　・・・東ａｉｍ報化櫃 １４　、１６　、１７　・・・蛇球職 ５、旧・・導電膜 ９・・・表面体膜騰 ん・・・閉口ちｐ １３　“°゛　兇１８３し　ヌに　拓Ｊ（第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正規回路およびヒューズが設けられた冗長性回路を有す
   る半導体装置において、不良回路部に対応する冗長性回
   路を活性化するためのデータを記憶する手段としてのヒ
   ューズ部が、半導体基板表面に形成された細孔または細
   溝の底面および側面を覆う第１の絶縁膜上に設けられた
   第１の導電膜と、前記第１の導電膜上に形成された第２
   の絶縁膜と第３の絶縁膜を介して形成された第２の導電
   膜からなることを特徴とする半導体装置。