JPH05243387A - 半導体ヒューズ素子 - Google Patents
半導体ヒューズ素子Info
- Publication number
- JPH05243387A JPH05243387A JP4075911A JP7591192A JPH05243387A JP H05243387 A JPH05243387 A JP H05243387A JP 4075911 A JP4075911 A JP 4075911A JP 7591192 A JP7591192 A JP 7591192A JP H05243387 A JPH05243387 A JP H05243387A
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- Japan
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- fusing
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 ヒュ−ズの溶断の如何にかかわらず高い信頼
性を有するヒュ−ズ素子を提供する。 【構成】 素子間を分離するフィ−ルド酸化層上には、
電流が集中する溶断部16と電流が集中しない非溶断部
18とから成る配線手段が設けられている。配線手段の
大部分は保護層22,24で被覆され、化学的汚染から
保護される。その保護層22,24において、溶断部1
6と溶断部に隣接する非溶断部18とを含む領域を被覆
する部分22は、非溶断部の一部分を露出させるスリッ
トで囲まれている。露出する非溶断部18の面積は溶断
部16の面積に比べて大きいので、耐湿性に対する信頼
性は配線手段の末端に接続されるパッド14と同程度の
ものが得られる。従ってヒュ−ズを切らない場合でも高
い信頼性を得ることができる。さらに、ヒュ−ズを切る
場合に破壊される保護層の領域は、スリットで囲まれる
領域内の保護層である。
性を有するヒュ−ズ素子を提供する。 【構成】 素子間を分離するフィ−ルド酸化層上には、
電流が集中する溶断部16と電流が集中しない非溶断部
18とから成る配線手段が設けられている。配線手段の
大部分は保護層22,24で被覆され、化学的汚染から
保護される。その保護層22,24において、溶断部1
6と溶断部に隣接する非溶断部18とを含む領域を被覆
する部分22は、非溶断部の一部分を露出させるスリッ
トで囲まれている。露出する非溶断部18の面積は溶断
部16の面積に比べて大きいので、耐湿性に対する信頼
性は配線手段の末端に接続されるパッド14と同程度の
ものが得られる。従ってヒュ−ズを切らない場合でも高
い信頼性を得ることができる。さらに、ヒュ−ズを切る
場合に破壊される保護層の領域は、スリットで囲まれる
領域内の保護層である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に半導体デバイス
の製造工程終了後のトリミング回路に関し、特に半導体
集積回路のトリミング回路に対する半導体ヒュ−ズ素子
に関する。
の製造工程終了後のトリミング回路に関し、特に半導体
集積回路のトリミング回路に対する半導体ヒュ−ズ素子
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路内で用いられるヒュ−ズ
素子は、ヒュ−ズ素子の両端に一定値以上の電圧を印加
し、または電流を流すことによってヒュ−ズを溶断し、
回路の特性や構成を変えるために使用される。一般に半
導体ヒュ−ズ素子は、電流が局所的に集中する溶断部と
電流が比較的集中しない非溶断部とから構成され、その
配線手段内の溶断部に局所的に電流を集中させ、熱的に
切断することによってヒュ−ズを切る。ヒュ−ズが溶断
されると配線手段は常に非導通状態となる。半導体ヒュ
−ズ素子の用途としては、記憶素子として使用するある
いは回路の特性や構成を変更する等の用途がある。前者
の例ではメモリ・セルの一部にヒュ−ズを挿入し、電気
的にヒュ−ズを溶断することによって記録を行うヒュ−
ズ溶断型のプログラマブル・ロム(PROM)がある。
また、特定用途向け集積回路(ASIC)の一種である
PLD(Programable Logic Dev
ice)のプログラム部分にヒュ−ズを使用し、ヒュ−
ズを溶断することによってプログラミングし、論理回路
を構成することが可能である。
素子は、ヒュ−ズ素子の両端に一定値以上の電圧を印加
し、または電流を流すことによってヒュ−ズを溶断し、
回路の特性や構成を変えるために使用される。一般に半
導体ヒュ−ズ素子は、電流が局所的に集中する溶断部と
電流が比較的集中しない非溶断部とから構成され、その
配線手段内の溶断部に局所的に電流を集中させ、熱的に
切断することによってヒュ−ズを切る。ヒュ−ズが溶断
されると配線手段は常に非導通状態となる。半導体ヒュ
−ズ素子の用途としては、記憶素子として使用するある
いは回路の特性や構成を変更する等の用途がある。前者
の例ではメモリ・セルの一部にヒュ−ズを挿入し、電気
的にヒュ−ズを溶断することによって記録を行うヒュ−
ズ溶断型のプログラマブル・ロム(PROM)がある。
また、特定用途向け集積回路(ASIC)の一種である
PLD(Programable Logic Dev
ice)のプログラム部分にヒュ−ズを使用し、ヒュ−
ズを溶断することによってプログラミングし、論理回路
を構成することが可能である。
【0003】半導体デバイスは通常、PSG(Phos
pho Silicate Glass)等の保護層で
覆われており、水分や不純物の侵入等の化学的汚染から
保護される。溶断部上部に保護層が被覆された状態でヒ
ュ−ズを溶断すると、溶断部上部の保護層は破壊されク
ラッキングを生じる。溶断部上部に生じたクラッキング
が他の領域のデバイス上部まで伝播すると、そのクラッ
キングから水分や不純物の侵入等によりデバイスの特性
に影響を及ぼすおそれがある。また、そのデバイスに対
する保護層としての役割が低下する。そこで従来では一
般に、ヒュ−ズ素子の溶断部上部の保護層を除去し、開
孔とすることによりクラッキングの発生を防止する。こ
れによりヒュ−ズを溶断した場合の保護層が受けるクラ
ッキング等のダメ−ジを除去し、他のデバイスへの影響
を防止する。
pho Silicate Glass)等の保護層で
覆われており、水分や不純物の侵入等の化学的汚染から
保護される。溶断部上部に保護層が被覆された状態でヒ
ュ−ズを溶断すると、溶断部上部の保護層は破壊されク
ラッキングを生じる。溶断部上部に生じたクラッキング
が他の領域のデバイス上部まで伝播すると、そのクラッ
キングから水分や不純物の侵入等によりデバイスの特性
に影響を及ぼすおそれがある。また、そのデバイスに対
する保護層としての役割が低下する。そこで従来では一
般に、ヒュ−ズ素子の溶断部上部の保護層を除去し、開
孔とすることによりクラッキングの発生を防止する。こ
れによりヒュ−ズを溶断した場合の保護層が受けるクラ
ッキング等のダメ−ジを除去し、他のデバイスへの影響
を防止する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ヒュ−ズを溶
断しない場合は、溶断部は保護層で被覆されていないの
で、その部分を通して水分や有害な不純物が侵入しやす
くなる。その結果不純物等によりデバイスが汚染され、
デバイスの信頼性は低くなるという問題がある。従って
本発明は、ヒュ−ズの溶断の如何にかかわらず高い信頼
性を有する改良された半導体ヒュ−ズ素子を提供するこ
とを目的とする。
断しない場合は、溶断部は保護層で被覆されていないの
で、その部分を通して水分や有害な不純物が侵入しやす
くなる。その結果不純物等によりデバイスが汚染され、
デバイスの信頼性は低くなるという問題がある。従って
本発明は、ヒュ−ズの溶断の如何にかかわらず高い信頼
性を有する改良された半導体ヒュ−ズ素子を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、フィ−ルド酸
化層を有する半導体基板と、非溶断部と、前記非溶断部
に挟まれ前記非溶断部より幅が狭く、予め定める電流値
以上の電流を流すことにより熱的に切断される溶断部と
から成り前記フィ−ルド酸化層上に配置される配線手段
と、少なくとも前記溶断部上を被覆する溶断部保護層
と、前記溶断部保護層の周囲に設けられた保護層のない
スリットを介して少なくとも前記非溶断部上を被覆する
非溶断部保護層とから構成される。
化層を有する半導体基板と、非溶断部と、前記非溶断部
に挟まれ前記非溶断部より幅が狭く、予め定める電流値
以上の電流を流すことにより熱的に切断される溶断部と
から成り前記フィ−ルド酸化層上に配置される配線手段
と、少なくとも前記溶断部上を被覆する溶断部保護層
と、前記溶断部保護層の周囲に設けられた保護層のない
スリットを介して少なくとも前記非溶断部上を被覆する
非溶断部保護層とから構成される。
【0006】
【作用】本発明によるヒュ−ズ素子は、素子間を分離す
るフィ−ルド酸化層を有する半導体基板を含む。そのフ
ィ−ルド酸化層上には、電流が比較的集中する溶断部と
電流が比較的集中しない非溶断部とから成る配線手段が
設けられている。ヒュ−ズを切る際は、その溶断部に局
所的に電流を集中させ熱的に切断する。配線手段の大部
分は保護層で被覆され、化学的汚染から保護される。そ
の保護層において、溶断部と溶断部に隣接する非溶断部
とを含む領域を被覆する部分は、非溶断部の一部分を露
出させるスリットで囲まれている。露出する非溶断部の
面積は溶断部の面積に比べて大きいので、耐湿性に対す
る信頼性は配線手段の末端に接続されるパッドと同程度
のものが得られる。従ってヒュ−ズを切らない場合でも
高い信頼性を得ることができる。さらに、ヒュ−ズを切
る場合に破壊される保護層の領域は、スリットで囲まれ
る領域内の保護層である。このスリットの深さ,幅また
は長さは、半導体チップのサイズおよびチップ内の他の
デバイスとの相対的な位置関係によって設計される。
るフィ−ルド酸化層を有する半導体基板を含む。そのフ
ィ−ルド酸化層上には、電流が比較的集中する溶断部と
電流が比較的集中しない非溶断部とから成る配線手段が
設けられている。ヒュ−ズを切る際は、その溶断部に局
所的に電流を集中させ熱的に切断する。配線手段の大部
分は保護層で被覆され、化学的汚染から保護される。そ
の保護層において、溶断部と溶断部に隣接する非溶断部
とを含む領域を被覆する部分は、非溶断部の一部分を露
出させるスリットで囲まれている。露出する非溶断部の
面積は溶断部の面積に比べて大きいので、耐湿性に対す
る信頼性は配線手段の末端に接続されるパッドと同程度
のものが得られる。従ってヒュ−ズを切らない場合でも
高い信頼性を得ることができる。さらに、ヒュ−ズを切
る場合に破壊される保護層の領域は、スリットで囲まれ
る領域内の保護層である。このスリットの深さ,幅また
は長さは、半導体チップのサイズおよびチップ内の他の
デバイスとの相対的な位置関係によって設計される。
【0007】
【実施例】図1は本発明の実施例である半導体ヒュ−ズ
素子10の平面図である。金属層12は半導体基板上の
フィ−ルド酸化層上に位置し、金属層12の両端はパッ
ド14と結合し、そのパッド14を通じて他の領域のデ
バイスまたは外部と結合することが可能である。フィ−
ルド酸化層はLOCOS(Local Oxidati
on of Si)のような当該技術分野で周知の技術
によって形成することが可能である。金属層12は例え
ばアルミニウム,ポリシリコンから構成され、電流が比
較的集中する溶断部16と電流が比較的集中しない非溶
断部18とから成る。金属層12は、電子ビ−ム蒸着や
マグネトロン・スパッタ等によってフィ−ルド酸化層上
に形成される。その後プラズマCVD等によって、金属
層12をPSG等から構成される保護層22,24で被
覆する。その後溶断部16の周囲上であって非溶断部1
8の一部分を露出させるスリット20を設ける。このス
リット20は、保護層上にレジストを塗布し、マスクに
よってスリット部のレジストを除去し、プラズマ・エッ
チング等によって保護層をエッチングすることにより形
成される。しかし本発明によるスリットは様々な技術に
よって形成することが可能であり、特定のプロセス技術
には依存しない。このスリットの深さ,幅または長さ
は、半導体チップのサイズおよびチップ内の他のデバイ
スとの相対的な位置関係に依存する。また、スリット2
0は図1においては四角形であるが他の形でもよい。し
かしその場合はスリットを形成するための工程が複雑化
するであろう。保護層は、このスリット20によって囲
まれる保護層領域22と、それ以外の保護層領域24と
に分けられる。
素子10の平面図である。金属層12は半導体基板上の
フィ−ルド酸化層上に位置し、金属層12の両端はパッ
ド14と結合し、そのパッド14を通じて他の領域のデ
バイスまたは外部と結合することが可能である。フィ−
ルド酸化層はLOCOS(Local Oxidati
on of Si)のような当該技術分野で周知の技術
によって形成することが可能である。金属層12は例え
ばアルミニウム,ポリシリコンから構成され、電流が比
較的集中する溶断部16と電流が比較的集中しない非溶
断部18とから成る。金属層12は、電子ビ−ム蒸着や
マグネトロン・スパッタ等によってフィ−ルド酸化層上
に形成される。その後プラズマCVD等によって、金属
層12をPSG等から構成される保護層22,24で被
覆する。その後溶断部16の周囲上であって非溶断部1
8の一部分を露出させるスリット20を設ける。このス
リット20は、保護層上にレジストを塗布し、マスクに
よってスリット部のレジストを除去し、プラズマ・エッ
チング等によって保護層をエッチングすることにより形
成される。しかし本発明によるスリットは様々な技術に
よって形成することが可能であり、特定のプロセス技術
には依存しない。このスリットの深さ,幅または長さ
は、半導体チップのサイズおよびチップ内の他のデバイ
スとの相対的な位置関係に依存する。また、スリット2
0は図1においては四角形であるが他の形でもよい。し
かしその場合はスリットを形成するための工程が複雑化
するであろう。保護層は、このスリット20によって囲
まれる保護層領域22と、それ以外の保護層領域24と
に分けられる。
【0008】図2は本発明の実施例である半導体ヒュ−
ズ素子10のII−II 断面図である。図1および図
2において、同じ参照番号は同じ部分であることを示
す。半導体基板32上には素子間を分離するフィ−ルド
酸化層30が形成され、フィ−ルド酸化層30上には金
属層12が形成される。ヒュ−ズを切断する場合は、パ
ッド14,14間に所定の電圧を印加し、配線手段内の
溶断部に局所的に電流を集中させ、熱的に切断すること
によってヒュ−ズを切る。その結果、配線手段は常に非
導通状態となる。
ズ素子10のII−II 断面図である。図1および図
2において、同じ参照番号は同じ部分であることを示
す。半導体基板32上には素子間を分離するフィ−ルド
酸化層30が形成され、フィ−ルド酸化層30上には金
属層12が形成される。ヒュ−ズを切断する場合は、パ
ッド14,14間に所定の電圧を印加し、配線手段内の
溶断部に局所的に電流を集中させ、熱的に切断すること
によってヒュ−ズを切る。その結果、配線手段は常に非
導通状態となる。
【0009】スリット20によって露出する非溶断部1
8の部分は、溶断部16に比べて面積が大きい。従っ
て、スリット20からの水分や有害なイオンの侵入によ
る化学的汚染の影響は、従来の溶断部16上を保護層の
開孔とするときよりも少ない。すなわちヒュ−ズを切ら
ない場合のデバイスに対する信頼性は、保護層が被覆さ
れていないパッドと同程度のものが得られる。一方ヒュ
−ズを切ると、溶断部16付近の領域にある保護層は破
壊されるが、その破壊される保護層領域はスリット20
で囲まれる保護層領域22のみである。保護層領域22
以外の保護層領域24は、ヒュ−ズを切る際に破壊され
ない。なぜなら領域22と24とは、スリット20によ
って隔てられており、ヒュ−ズを切る際のダメ−ジは、
領域22内にとどまり、領域24へは到達しないからで
ある。
8の部分は、溶断部16に比べて面積が大きい。従っ
て、スリット20からの水分や有害なイオンの侵入によ
る化学的汚染の影響は、従来の溶断部16上を保護層の
開孔とするときよりも少ない。すなわちヒュ−ズを切ら
ない場合のデバイスに対する信頼性は、保護層が被覆さ
れていないパッドと同程度のものが得られる。一方ヒュ
−ズを切ると、溶断部16付近の領域にある保護層は破
壊されるが、その破壊される保護層領域はスリット20
で囲まれる保護層領域22のみである。保護層領域22
以外の保護層領域24は、ヒュ−ズを切る際に破壊され
ない。なぜなら領域22と24とは、スリット20によ
って隔てられており、ヒュ−ズを切る際のダメ−ジは、
領域22内にとどまり、領域24へは到達しないからで
ある。
【0010】なお、上記の説明においてスリットは金属
層の非溶断部18の一部分を露出させると記述したが、
必ずしも露出させる必要はない。なぜならヒュ−ズを切
る際の溶断部16の破壊によって、保護層22内に生ず
る衝撃力あるいは応力の伝播をスリット20が、くい止
めることができればよいからである。すなわちスリット
下部にいくらかの保護層が残留していたとしても、この
スリットが存在することによって、溶断する際に生ずる
応力の伝播を弱め、クラッキングが保護層領域24へ及
ぶのを阻止できればよいからである。
層の非溶断部18の一部分を露出させると記述したが、
必ずしも露出させる必要はない。なぜならヒュ−ズを切
る際の溶断部16の破壊によって、保護層22内に生ず
る衝撃力あるいは応力の伝播をスリット20が、くい止
めることができればよいからである。すなわちスリット
下部にいくらかの保護層が残留していたとしても、この
スリットが存在することによって、溶断する際に生ずる
応力の伝播を弱め、クラッキングが保護層領域24へ及
ぶのを阻止できればよいからである。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヒ
ュ−ズの溶断の如何にかかわらず高い信頼性を有する改
良された半導体ヒュ−ズ素子を提供することができる。
また本発明によるスリットを形成する方法にあっては、
特定のプロセス過程に依存しないことも明らかである。
ュ−ズの溶断の如何にかかわらず高い信頼性を有する改
良された半導体ヒュ−ズ素子を提供することができる。
また本発明によるスリットを形成する方法にあっては、
特定のプロセス過程に依存しないことも明らかである。
【図1】本発明の実施例である半導体ヒュ−ズ素子の平
面図である。
面図である。
【図2】本発明の実施例である半導体ヒュ−ズ素子の断
面図である。
面図である。
10 半導体ヒュ−ズ素子 12 金属配線層 14 パッド 16 溶断部 18 非溶断部 20 スリット 22,24 保護層
Claims (1)
- 【請求項1】 フィ−ルド酸化層を有する半導体基板
と、 非溶断部と、前記非溶断部に挟まれ前記非溶断部より幅
が狭く、予め定める電流値以上の電流を流すことにより
熱的に切断される溶断部とから成り前記フィ−ルド酸化
層上に配置される配線手段と、 少なくとも前記溶断部上を被覆する溶断部保護層と、 前記溶断部保護層の周囲に設けられた保護層のないスリ
ットを介して少なくとも前記非溶断部上を被覆する非溶
断部保護層と、 から構成されることを特徴とする半導体ヒュ−ズ素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4075911A JP2576335B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 半導体ヒューズ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4075911A JP2576335B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 半導体ヒューズ素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05243387A true JPH05243387A (ja) | 1993-09-21 |
JP2576335B2 JP2576335B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=13589994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4075911A Expired - Lifetime JP2576335B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 半導体ヒューズ素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2576335B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6291844B1 (en) | 1998-04-09 | 2001-09-18 | Nec Corporation | Semiconductor memory device with an improved layout of programmable fuses |
JP2013149856A (ja) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 電気ヒューズ |
WO2016021061A1 (ja) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4075911A patent/JP2576335B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6291844B1 (en) | 1998-04-09 | 2001-09-18 | Nec Corporation | Semiconductor memory device with an improved layout of programmable fuses |
JP2013149856A (ja) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 電気ヒューズ |
WO2016021061A1 (ja) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
JPWO2016021061A1 (ja) * | 2014-08-08 | 2017-04-27 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
US10229878B2 (en) | 2014-08-08 | 2019-03-12 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2576335B2 (ja) | 1997-01-29 |
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