JPH0621228A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0621228A
JPH0621228A JP17411092A JP17411092A JPH0621228A JP H0621228 A JPH0621228 A JP H0621228A JP 17411092 A JP17411092 A JP 17411092A JP 17411092 A JP17411092 A JP 17411092A JP H0621228 A JPH0621228 A JP H0621228A
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semiconductor
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silicon oxide
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ポリシリコン膜により形成される半導体ヒュー
ズの構造において、ヒューズ以外の部分を低抵抗化し、
ヒューズ溶断のための電圧を低電圧化する。 【構成】ポリシリコン層により形成される半導体ヒュー
ズにおいて、ヒューズ部以外のポリシリコン層表面に高
融点金属シリサイド層を形成し、寄生抵抗を極力少なく
する。 【効果】高融点金属シリサイド層は、通常のポリシリコ
ン抵抗に比べ抵抗値で約十分の一とすることができるた
め、寄生抵抗をその分少なくすることができた。これに
より、半導体ヒューズパターンが微細化されても、寄生
抵抗を気にする必要がなく、ヒューズ溶断に必要な電圧
を高く設定せずに現状維持或いはさらに低電圧化させる
ことが可能になった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置、特に詳し
くは集積回路中の半導体ヒューズ素子の構造に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図3は集積回路中の従来の半導体ヒュー
ズ素子の構造を示す模式説明図である。
【0003】図において、1はシリコン基板、2はシリ
コン酸化膜、3はN+ポリシリコン、4はN型のポリシ
リコンヒューズ、5はCVD法により形成されたシリコ
ン酸化膜、6、7はアルミニウム配線である。
【0004】本構造は現在の一般的な半導体プロセスに
おける、一般的な半導体ヒューズの構造であるので、簡
単な説明にとどめておく。本構造においては、アルミニ
ウム配線6、7に低電圧を印加しておく限りは、電流は
N+ポリシリコン3及びN型ポリシリコンヒューズ4の
抵抗値により定まり、本素子はひとつの抵抗素子として
働く。しかしアルミニウム配線6、7間に高電圧を印加
した時、その抵抗値に応じて大電流が流れる。その時N
型のポリシリコンヒューズ4の部分の抵抗値をN+ポリ
シリコン3の部分の抵抗値よりも充分高くしておくと、
N型ポリシリコンヒューズ4部は発熱により、ポリシリ
コンの溶断或はマイグレーションにより、最終的には断
線に至り、非導通状態となり抵抗値が無限大となる。こ
れが従来構造における半導体ヒューズ素子の動作であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図3の従来例の構造に
おける問題点として次の様なことが指摘される。
【0006】従来の構造の半導体ヒューズ素子において
は、N+ポリシリコン3の部分の抵抗値は低くても20
〜30Ω/□のシート抵抗値を持ち、そのためにヒュー
ズ切断時に実際にN型ポリシリコンヒューズ素子にはそ
の分の電位降下した電圧が印加される。特に高集積化に
伴いN+ポリシコン3部のパターン面積が縮小されてく
ると、N+ポリシリコン3部分の抵抗値は増大し、より
電圧降下が大きくなりヒューズ切断のために必要とされ
る電圧はより高い電圧が要求される。
【0007】また一方、集積回路の高集積化に伴いMO
Sトランジスタのゲート酸化膜は薄膜化され、また急峻
なソース、ドレイン濃度分布をもつようになると、必然
的にトランジスタの各種ブレークダウン電圧は降下し、
ヒューズ切断のためにより高い電圧の要求とは相反し、
より低い電圧でヒューズ切断されることが必要となって
くる。
【0008】本発明は上述したような問題点を解決する
ためになされたもので、従来構造図図3のN+ポリシリ
コン3部分の表面を高融点金属と半導体の化合物により
形成し、この寄生抵抗を従来の約十分の一に低抵抗化す
る。それにより集積回路の高集積化に伴い、半導体ヒュ
ーズ部分が微細化されてもヒューズ切断に必要とされる
電圧を従来に比べ維持できるか、またはさらに低電圧化
することを可能とする半導体ヒューズ素子の構造を提供
するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる半導体
装置は半導体基板上に第一の絶縁膜が形成され、上記第
一の絶縁膜上に第一の半導体層が形成されており、上記
第一の半導体層には所望のパターン部において、上記第
一の半導体層表面に高融点金属と上記第一の半導体層の
化合物が形成されていること、また上記所望のパターン
部以外は、上記第一の半導体層による半導体ヒューズが
形成されていることを特徴とするものである。
【0010】
【実施例】図1はこの発明の一実施例を示す半導体ヒュ
ーズ素子の構造断面図、図2はこの発明の一実施例を示
す半導体ヒューズ素子を製造する課程を示した工程順断
面構造図である。
【0011】ここで、1〜7は図3の従来例の説明にお
いて用いたものと同符号であり、その構成も同様である
ので説明は省略する。図において8は高融点金属チタン
とN+ポリシリコンとの化合物であるチタンシリサイ
ド、9はポリシリコン膜、10はCVD法により形成さ
れたシリコン酸化膜である。
【0012】本発明の構造図1においては、従来例図3
中のN+ポリシリコンの表面にチタンシリサイド(図1
中の8)が形成されている。このチタンシリサイド層
は、プロセスの熱工程によりその抵抗値は異なるが通常
の場合、シート抵抗値として約3Ωであり、従来例図3
中のN+ポリシリコン3のシート抵抗値の約十分の一と
なる。従って従来技術の問題点であった、高集積化に伴
いパターンが微細化された際にもN+ポリシリコン3で
の電圧降下は極力抑えられ、すなわち従来用いられてい
るヒューズ溶断のための電圧を維持できるか、さらには
低電圧かすることも可能となる。
【0013】次に図2に従って本発明の構造を達成する
ための製造工程の一実施例を説明する。。この実施例は
半導体ヒューズ素子製造のために必要な工程のみについ
てそのフローを示すだけにとどめる。MOSトランジス
タ等他素子の製造も同時に行う中では、他に様々な工程
が付加されるが、本発明のなかでは割愛する。
【0014】(1)シリコン基板1上に厚いシリコン酸
化膜2を形成する。
【0015】(2)上記シリコン酸化膜2上にポリシリ
コン膜9を堆積し、ヒューズ溶断特性に最適なドーズ量
でN型のイオン注入を行う。
【0016】(3)フォトリソグラフィー、エッチング
技術によりヒューズ素子に必要な部分のみを残し、他の
部分を除去する。
【0017】(4)CVD技術によりシリコン酸化膜1
0を堆積し、フォトリソグラフィー、エッチング技術に
よりN+拡散される部分のみのシリコン酸化膜を除去
し、N+熱拡散を行う。シリコン酸化膜10はN+熱拡
散時に拡散種がN型ポリシリコンヒューズ4に達しない
程度の膜厚に設定される。
【0018】(5)次にシリコン酸化膜10を残してお
いたままチタンをスパッタ法により堆積する。その後ポ
リシリコン上はチタンシリサイドが形成され、シリコン
酸化膜上はチタンシリサイドが形成されない最適な温度
で熱処理を行い、その後水酸化アンモニウム、過酸化水
素水、水の混合液でシリコン酸化膜上のチタンを除去す
る。このときポリシリコン上に形成されたシリサイド層
は除去されずにそのまま残る。
【0019】(6)その後は通常のアルミニウムプロセ
スを経て完成される。
【0020】本実施例においては、ヒューズ部にN型ポ
リシリコンを用いたが、回路的な理由により、P型ポリ
シリコンを用いても同様な効果は達成できる。但し、そ
の場合は図1のN型ポリシリコン3はP+ポリシリコン
である必要がある。また本実施例は高融点金属にチタン
を用いたが、シリコン上に形成される高融点金属シリサ
イドとシリコン酸化膜上に形成される高融点金属の間に
選択エッチングの可能な金属であれば、チタン以外の高
融点金属の使用も可能である。また本実施例で用いられ
た高融点金属シリサイドは、MOSトランジスタのゲー
ト、及びソース、ドレイン、配線層等にも同じ集積回路
内で適用できることは言うまでもない。
【0021】
【発明の効果】この発明は以上説明した通り、集積回路
中の半導体ヒューズ素子に関して、寄生抵抗部分に高融
点金属シリサイド層を形成しているため寄生抵抗部の抵
抗値が従来の十分の一とでき、ヒューズ溶断時に電圧降
下を極力抑えることができる。これにより、ヒューズ素
子のパターンが高集積化の為微細化されても、ヒューズ
溶断に必要な電圧を維持できるか、さらには低電圧化す
ることが可能になった。また本発明において用いられた
高融点金属シリサイドはMOSトランジスタのゲート電
極、ソース、ドレインにも使用すること、また配線層と
しても使用することができることも付記しておく。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す半導体ヒューズ素子の
構造断面図である。
【図2】本発明の一実施例を示す半導体ヒューズ素子を
製造する過程を示した工程順断面構造図である。
【図3】従来の集積回路中の半導体ヒューズ素子の構造
を示す断面図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 シリコン酸化膜 3 N+ポリシコン 4 N型のポリシコンヒューズ 5 CVD法により形成されたシリコン酸化膜 6 アルミニウム配線 7 アルミニウム配線 8 チタンシリサイド層 9 ポリシリコン膜 10 CVD法により形成されたシリコン酸化膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に第一の絶縁膜が形成さ
    れ、上記第一の絶縁膜上に第一の半導体層が形成されて
    おり、上記第一の半導体層は所望のパターン部におい
    て、上記第一の半導体層表面に高融点金属と上記半導体
    層の化合物が形成されていること、また上記所望のパタ
    ーン部以外は、上記第一の半導体層による半導体ヒュー
    ズが形成されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、半
    導体ヒューズ部には、N型の不純物が導入されているこ
    とを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体装置において、半
    導体ヒューズ部には、P型の不純物が導入されているこ
    とを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の半導体装置において、高
    融点金属がチタンであることを特徴とする半導体装置。
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