JPH0527983B2 - - Google Patents
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- JPH0527983B2 JPH0527983B2 JP59160456A JP16045684A JPH0527983B2 JP H0527983 B2 JPH0527983 B2 JP H0527983B2 JP 59160456 A JP59160456 A JP 59160456A JP 16045684 A JP16045684 A JP 16045684A JP H0527983 B2 JPH0527983 B2 JP H0527983B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は冗長回路を有する半導体記憶装置及び
トリミング回路を有するアナログ系の半導体集積
回路装置に適する半導体ヒユーズ素子に関する。
トリミング回路を有するアナログ系の半導体集積
回路装置に適する半導体ヒユーズ素子に関する。
近年、半導体集積回路装置においてはその高密
度化、高集積化の進歩が著しい。回路構成技術、
製造技術の進歩により、この高密度化、高集積化
が可能となつてきているが、使用素子寸法の縮小
に助けられながらも、チツプ面積は次第に拡大し
てきている。周知の如く、半導体集積回路装置の
製造においては、チツプ面積の拡大は同時に製品
歩留の低下を伴なうものであり、この歩留低下の
補償を行なう種々の方法が提案されている。
度化、高集積化の進歩が著しい。回路構成技術、
製造技術の進歩により、この高密度化、高集積化
が可能となつてきているが、使用素子寸法の縮小
に助けられながらも、チツプ面積は次第に拡大し
てきている。周知の如く、半導体集積回路装置の
製造においては、チツプ面積の拡大は同時に製品
歩留の低下を伴なうものであり、この歩留低下の
補償を行なう種々の方法が提案されている。
例えば、半導体記憶装置では、その記憶セルの
1個ないし数個の不良が発生した場合に、その不
良の記憶セルを含む行又は列を予備の行又は列と
代替する冗長回路の導入が提案されている。この
代替には、アドレス回路等にヒユーズ素子を挿入
し、そのヒユーズ素子を溶断あるいは非溶断とす
ることにより行われる。
1個ないし数個の不良が発生した場合に、その不
良の記憶セルを含む行又は列を予備の行又は列と
代替する冗長回路の導入が提案されている。この
代替には、アドレス回路等にヒユーズ素子を挿入
し、そのヒユーズ素子を溶断あるいは非溶断とす
ることにより行われる。
又、アナログ系の半導体集積回路装置において
は該装置の製造終了後、製造工程中に於ける各種
バラツキを補正するための増幅器の利得調整やオ
フセツトの調節を行なう必要があり、ヒユーズ素
子を利用してトリミングを行つている。
は該装置の製造終了後、製造工程中に於ける各種
バラツキを補正するための増幅器の利得調整やオ
フセツトの調節を行なう必要があり、ヒユーズ素
子を利用してトリミングを行つている。
前記ヒユーズ素子は多結晶シリコンあるいはア
ルミニウム等で構成され、レーザ光の照射による
エネルギーによつて、或はヒユーズ素子の両端に
電圧を印加することにより発生するジユール熱に
よつて溶断できるようになつている。
ルミニウム等で構成され、レーザ光の照射による
エネルギーによつて、或はヒユーズ素子の両端に
電圧を印加することにより発生するジユール熱に
よつて溶断できるようになつている。
次に、従来のヒユーズ素子の構造に関し、多結
晶シリコンを溶断部の材料とし電圧印加により溶
断を行なうヒユーズ素子を例にあげ、図面を用い
て説明する。
晶シリコンを溶断部の材料とし電圧印加により溶
断を行なうヒユーズ素子を例にあげ、図面を用い
て説明する。
第1A図ないし第1B図は従来のヒユーズ素子
の平面図及び断面図を示すものである。以下、同
一のものに対しては同一の番号を使用して説明を
行なう。単結晶シリコン基板1上に二酸化シリコ
ン層2を形成し、その上にヒユーズ素子となる多
結晶シリコン層3を形成する。多結晶シリコンヒ
ユーズ3は、溶断部3aとその両端の接続部3b
とで構成される。多結晶シリコンヒユーズ3上に
は層間絶縁膜4が形成され、更に層間絶縁膜4に
は前記接続部3bに至る接続孔5が設けられ、
又、前記溶断部3aに至る第一の開孔6が設けら
れる。層間絶縁膜4上にはヒユーズ素子を外部回
路に接続するためのアルミニウム等より成る配線
金属層7が設けられ、多結晶シリコンヒユーズ3
と配線金属層7とは接続孔5を介して接続され
る。配線金属層7上には半導体集積回路装置を湿
気あるいは汚染から保護するための保護絶縁膜8
が形成される。
の平面図及び断面図を示すものである。以下、同
一のものに対しては同一の番号を使用して説明を
行なう。単結晶シリコン基板1上に二酸化シリコ
ン層2を形成し、その上にヒユーズ素子となる多
結晶シリコン層3を形成する。多結晶シリコンヒ
ユーズ3は、溶断部3aとその両端の接続部3b
とで構成される。多結晶シリコンヒユーズ3上に
は層間絶縁膜4が形成され、更に層間絶縁膜4に
は前記接続部3bに至る接続孔5が設けられ、
又、前記溶断部3aに至る第一の開孔6が設けら
れる。層間絶縁膜4上にはヒユーズ素子を外部回
路に接続するためのアルミニウム等より成る配線
金属層7が設けられ、多結晶シリコンヒユーズ3
と配線金属層7とは接続孔5を介して接続され
る。配線金属層7上には半導体集積回路装置を湿
気あるいは汚染から保護するための保護絶縁膜8
が形成される。
上記構造の半導体ヒユーズ素子において、前記
二酸化シリコン層2は通常900〜1000℃程度のH2
―O2雰囲気中にて形成されるもので、他の回路
素子(図示せず)の素子領域の分離等に使用され
るものである。又、ヒユーズ素子となる多結晶シ
リコン層3は公知の減圧気相長法にて形成され、
その成長時或は成長後に燐、硼素或は砒素等の不
純物が導入されて、適当な抵抗値を有する導電体
として機能するように設定される。層間絶縁膜4
及び保護絶縁膜8は燐を添加した二酸化シリコン
により構成され、公知の常圧気相成長法等により
形成されるものである。尚、これらの製造工程は
他の回路素子の形成と同時に行われる工程である
ことは言うまでもない。
二酸化シリコン層2は通常900〜1000℃程度のH2
―O2雰囲気中にて形成されるもので、他の回路
素子(図示せず)の素子領域の分離等に使用され
るものである。又、ヒユーズ素子となる多結晶シ
リコン層3は公知の減圧気相長法にて形成され、
その成長時或は成長後に燐、硼素或は砒素等の不
純物が導入されて、適当な抵抗値を有する導電体
として機能するように設定される。層間絶縁膜4
及び保護絶縁膜8は燐を添加した二酸化シリコン
により構成され、公知の常圧気相成長法等により
形成されるものである。尚、これらの製造工程は
他の回路素子の形成と同時に行われる工程である
ことは言うまでもない。
前記第1の開孔6は接続孔5の形成と同時或は
個別の工程にて形成されるが、この開孔は半導体
集積回路装置の製造工程中における熱処理によつ
て多結晶シリコン層の表面が酸化されてできる二
酸化シリコン膜を除去するためのもので、ヒユー
ズ素子の溶断時における電圧及び電流を低下させ
ることに効果がある。
個別の工程にて形成されるが、この開孔は半導体
集積回路装置の製造工程中における熱処理によつ
て多結晶シリコン層の表面が酸化されてできる二
酸化シリコン膜を除去するためのもので、ヒユー
ズ素子の溶断時における電圧及び電流を低下させ
ることに効果がある。
前記構造の半導体ヒユーズ素子において、溶断
を容易とするためには電圧印加時に溶断部3a以
外に加わる電圧を低下する必要がある。即ち、電
圧印加点から接続孔5に至る配線金属層7の抵
抗、接続孔5における接触抵抗、接続孔5から溶
断部3aに至る接続部3bの抵抗を溶断部3aの
抵抗に比較し、十分に小さくしなければならな
い。配線金属層の層抵抗が多結晶シリコンの層抵
抗に比較し1/200〜1/2000程度であることを
考慮すると、前記条件を満足する為には接続孔5
の面積を大きくし、接続孔5より溶断部3aに至
る接続部3bの幅l1を広くし、長さl2を短かくす
ることが必要となる。
を容易とするためには電圧印加時に溶断部3a以
外に加わる電圧を低下する必要がある。即ち、電
圧印加点から接続孔5に至る配線金属層7の抵
抗、接続孔5における接触抵抗、接続孔5から溶
断部3aに至る接続部3bの抵抗を溶断部3aの
抵抗に比較し、十分に小さくしなければならな
い。配線金属層の層抵抗が多結晶シリコンの層抵
抗に比較し1/200〜1/2000程度であることを
考慮すると、前記条件を満足する為には接続孔5
の面積を大きくし、接続孔5より溶断部3aに至
る接続部3bの幅l1を広くし、長さl2を短かくす
ることが必要となる。
しかるに、前記長さl2は接続部3b上に信頼性
のある接続を行うためのマージンとなつている
為、通常2〜4μm以下とすることは困難である。
のある接続を行うためのマージンとなつている
為、通常2〜4μm以下とすることは困難である。
又、ヒユーズ素子の溶断時にはその溶断のエネ
ルギーにより溶断部3a上に位置する保護絶縁膜
にクラツク(割れ)を生じることがある。前記ク
ラツクが発生した場合には、該部より湿気、汚染
物等が半導体集積回路装置内へ侵入し装置を劣
化、破損に導くことが知られている。
ルギーにより溶断部3a上に位置する保護絶縁膜
にクラツク(割れ)を生じることがある。前記ク
ラツクが発生した場合には、該部より湿気、汚染
物等が半導体集積回路装置内へ侵入し装置を劣
化、破損に導くことが知られている。
前記クラツクの発生を防ぐ手段として、第1C
図に示す如く、保護絶縁膜8に、溶断部3aに至
る第二の開孔9を設け、溶断時のエネルギーを外
部へ逃がす提案もあるが、この場合も前記クラツ
クの場合と同様、第二の開孔9から湿気、汚染物
等が侵入する為完全な解決案とはならず、かえつ
て溶断後第二の開孔9を絶縁物等で埋設するとい
う不要な工程の追加を必要とする。又、第二の開
孔9を形成する場合には、湿気、汚染物の侵入に
より該開孔に最も近接する接続孔5での接続状態
を劣化させ、非溶断のヒユーズ素子があたかも溶
断されたヒユーズの如き状態を呈する不良が発生
するため、第二の開孔9より接続孔5を離す必要
があり、例えば、溶断部を長い形状とする、或は
前記マージンを拡大する等の工夫を要し、ヒユー
ズ素子の寸法を不要に大きくしなければならない
という欠点を有する。
図に示す如く、保護絶縁膜8に、溶断部3aに至
る第二の開孔9を設け、溶断時のエネルギーを外
部へ逃がす提案もあるが、この場合も前記クラツ
クの場合と同様、第二の開孔9から湿気、汚染物
等が侵入する為完全な解決案とはならず、かえつ
て溶断後第二の開孔9を絶縁物等で埋設するとい
う不要な工程の追加を必要とする。又、第二の開
孔9を形成する場合には、湿気、汚染物の侵入に
より該開孔に最も近接する接続孔5での接続状態
を劣化させ、非溶断のヒユーズ素子があたかも溶
断されたヒユーズの如き状態を呈する不良が発生
するため、第二の開孔9より接続孔5を離す必要
があり、例えば、溶断部を長い形状とする、或は
前記マージンを拡大する等の工夫を要し、ヒユー
ズ素子の寸法を不要に大きくしなければならない
という欠点を有する。
本発明の目的は信頼性が高く、かつ溶断を容易
とした半導体ヒユーズ素子を提供することにあ
る。
とした半導体ヒユーズ素子を提供することにあ
る。
本発明の半導体ヒユーズ素子は燐、硼素或は砒
素等を含む多結晶シリコンより成り、溶断部とそ
の両端に位置する接続部とで構成される多結晶シ
リコンヒユーズと、該多結晶シリコンヒユーズ上
に延在する層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜に設け
られ前記接続部に達する接続孔と、前記層間絶縁
膜上に延在し前記接続孔を介して前記多結晶シリ
コンヒユーズに接続される配線金属と、該配線金
属上に延在する保護絶縁膜と、該保護絶縁膜及び
前記層間絶縁膜に設けられ前記溶断部に達する開
孔とを含み、前記接続孔は前記接続部の上にのみ
存在し、且つ前記溶断部に近接して設けられた第
1の接続孔と、それより離れた位置に設けられた
第2の接続孔との少なくとも2個の接続孔より成
ることから構成されるものである。
素等を含む多結晶シリコンより成り、溶断部とそ
の両端に位置する接続部とで構成される多結晶シ
リコンヒユーズと、該多結晶シリコンヒユーズ上
に延在する層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜に設け
られ前記接続部に達する接続孔と、前記層間絶縁
膜上に延在し前記接続孔を介して前記多結晶シリ
コンヒユーズに接続される配線金属と、該配線金
属上に延在する保護絶縁膜と、該保護絶縁膜及び
前記層間絶縁膜に設けられ前記溶断部に達する開
孔とを含み、前記接続孔は前記接続部の上にのみ
存在し、且つ前記溶断部に近接して設けられた第
1の接続孔と、それより離れた位置に設けられた
第2の接続孔との少なくとも2個の接続孔より成
ることから構成されるものである。
以下、本発明の一実施例につき図面を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第2A図ないし第2B図はそれぞれ本発明の一
実施例の半導体ヒユーズ素子につき、その構造を
説明するための平面図及び断面図である。従来例
に示した手段と同一の方法で、単結晶シリコン基
板1上に二酸化シリコン膜2を形成し、その上に
ヒユーズ素子となる多結晶シリコン層3を形成
し、次いで多結晶シリコンヒユーズ3上に層間絶
縁膜4を形成する。多結晶シリコンヒユーズ3は
従来例で示したと同様に、溶断部3aとその両端
に位置する接続部3bとで構成される。次いで、
層間絶縁膜4には多結晶シリコンヒユーズ3の接
続部3bに至る第1の接続孔15a及び第2の接
続孔15bが設けられる。更に従来例と同一の方
法で層間絶縁膜4上に配線金属層7及び保護絶縁
膜8が設けられ、次いで、層間絶縁膜4及び保護
絶縁膜8に溶断部3aに達する開孔16が設けら
れる。この開孔16は一つの工程において形成さ
れ得るが、層間絶縁膜4及び保護絶縁膜8に対
し、それぞれ個別の工程で形成されてもよい。前
記第1の接続孔15aは前記接続部3bの直上に
有り且つ前記溶断部3bに近接した位置に設けら
れる。この第1の接続孔15aは従来例で示した
接続孔5の効果及び目的と同一である。更に、前
記第2の接続孔15bは前記開孔16に対し
20μm以上離隔し、前記第1の接続孔15aの設
けられた同一の接続部3b上に設けられる。
実施例の半導体ヒユーズ素子につき、その構造を
説明するための平面図及び断面図である。従来例
に示した手段と同一の方法で、単結晶シリコン基
板1上に二酸化シリコン膜2を形成し、その上に
ヒユーズ素子となる多結晶シリコン層3を形成
し、次いで多結晶シリコンヒユーズ3上に層間絶
縁膜4を形成する。多結晶シリコンヒユーズ3は
従来例で示したと同様に、溶断部3aとその両端
に位置する接続部3bとで構成される。次いで、
層間絶縁膜4には多結晶シリコンヒユーズ3の接
続部3bに至る第1の接続孔15a及び第2の接
続孔15bが設けられる。更に従来例と同一の方
法で層間絶縁膜4上に配線金属層7及び保護絶縁
膜8が設けられ、次いで、層間絶縁膜4及び保護
絶縁膜8に溶断部3aに達する開孔16が設けら
れる。この開孔16は一つの工程において形成さ
れ得るが、層間絶縁膜4及び保護絶縁膜8に対
し、それぞれ個別の工程で形成されてもよい。前
記第1の接続孔15aは前記接続部3bの直上に
有り且つ前記溶断部3bに近接した位置に設けら
れる。この第1の接続孔15aは従来例で示した
接続孔5の効果及び目的と同一である。更に、前
記第2の接続孔15bは前記開孔16に対し
20μm以上離隔し、前記第1の接続孔15aの設
けられた同一の接続部3b上に設けられる。
本発明の実施例においては、追加して設けられ
た第2の接続孔15bにより信頼性が高く、溶断
を容易とした半導体ヒユーズ素子が得られる。即
ち、第2の接続孔15bは前述の如く開孔16に
対して十分離隔しているため、湿気、汚染物の侵
入時にも劣化する恐れがなく、従がつて第2の接
続孔15bにより半導体ヒユーズ素子の信頼性を
高めることができる。又、第2の接続孔15bに
より接続性を確保してあるため、第1の接続孔1
5aは多結晶ヒユーズの溶断性のみを考慮して設
けることが可能となり、例えば前述の如き不要な
マージンは削除し、溶断部3aにはみ出ることな
くかつ溶断部に近接した位置に設けらことが可能
となる。
た第2の接続孔15bにより信頼性が高く、溶断
を容易とした半導体ヒユーズ素子が得られる。即
ち、第2の接続孔15bは前述の如く開孔16に
対して十分離隔しているため、湿気、汚染物の侵
入時にも劣化する恐れがなく、従がつて第2の接
続孔15bにより半導体ヒユーズ素子の信頼性を
高めることができる。又、第2の接続孔15bに
より接続性を確保してあるため、第1の接続孔1
5aは多結晶ヒユーズの溶断性のみを考慮して設
けることが可能となり、例えば前述の如き不要な
マージンは削除し、溶断部3aにはみ出ることな
くかつ溶断部に近接した位置に設けらことが可能
となる。
以上、詳細に説明したように、本発明の半導体
ヒユーズ素子は、湿気、汚染物等の侵入に対して
不良とならない第2の接続孔を設けることによ
り、信頼性を高め、かつ溶断性を容易とするもの
である。
ヒユーズ素子は、湿気、汚染物等の侵入に対して
不良とならない第2の接続孔を設けることによ
り、信頼性を高め、かつ溶断性を容易とするもの
である。
しかも、第1の接続部15aは接続部3bの直
上であつてここからはみ出ることなく設けている
ので、この部分における配線金属との接続抵抗を
十分小さくすることができ溶断効果を劣化させる
ことはない。
上であつてここからはみ出ることなく設けている
ので、この部分における配線金属との接続抵抗を
十分小さくすることができ溶断効果を劣化させる
ことはない。
第1A図ないし第1C図は半導体ポリシリヒユ
ーズの従来例を示す平面図あるいは断面図、第2
A図ないし第2B図は本発明の一実施例を示す平
面図あるいは断面図である。 1…単結晶シリコン基板、2…二酸化シリコン
層、3…多結晶シリコンヒユーズ、3a…溶断
部、3b…接続部、4…層間絶縁膜、5…接続
孔、6…第1の開孔、7…配線金属層、8…保護
絶縁膜、9…第2の開孔、15a…第1の接続
孔、15b…第2の接続孔、16…開孔。
ーズの従来例を示す平面図あるいは断面図、第2
A図ないし第2B図は本発明の一実施例を示す平
面図あるいは断面図である。 1…単結晶シリコン基板、2…二酸化シリコン
層、3…多結晶シリコンヒユーズ、3a…溶断
部、3b…接続部、4…層間絶縁膜、5…接続
孔、6…第1の開孔、7…配線金属層、8…保護
絶縁膜、9…第2の開孔、15a…第1の接続
孔、15b…第2の接続孔、16…開孔。
Claims (1)
- 1 幅狭の溶断部をはさみ両側に幅広の接続部を
有する多結晶シリコンヒユーズと、少なくとも接
続部上に形成され多結晶シリコンヒユーズ外に延
在する層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の一部に設
けられ前記接続部に達する接続孔と、前記層間絶
縁膜上に延在し前記接続孔を介して前記多結晶シ
リコンヒユーズの接続部に接続される配線金属と
を含む半導体ヒユーズ素子において、前記接続孔
は前記接続部からはみ出ることなくその直上にの
み存在し、かつ前記溶断部に近接した位置に設け
られた第1の接続孔と、前記溶断部から前記第1
の接続孔を介して離間した位置に設けられた第2
の接続孔との少なくとも2個の接続孔を有するこ
とを特徴とする半導体ヒユーズ素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16045684A JPS6139550A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 半導体ヒユ−ズ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16045684A JPS6139550A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 半導体ヒユ−ズ素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6139550A JPS6139550A (ja) | 1986-02-25 |
JPH0527983B2 true JPH0527983B2 (ja) | 1993-04-22 |
Family
ID=15715325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16045684A Granted JPS6139550A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 半導体ヒユ−ズ素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6139550A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6132551A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-15 | Nec Corp | 半導体ヒユ−ズ素子 |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16045684A patent/JPS6139550A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6132551A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-15 | Nec Corp | 半導体ヒユ−ズ素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6139550A (ja) | 1986-02-25 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |