JPH06505368A - フィールドプログラム可能なゲートアレイに使用するための改良されたアンチヒューズ回路構造およびその製造方法 - Google Patents
フィールドプログラム可能なゲートアレイに使用するための改良されたアンチヒューズ回路構造およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH06505368A JPH06505368A JP4506201A JP50620192A JPH06505368A JP H06505368 A JPH06505368 A JP H06505368A JP 4506201 A JP4506201 A JP 4506201A JP 50620192 A JP50620192 A JP 50620192A JP H06505368 A JPH06505368 A JP H06505368A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- depositing
- metal
- amorphous silicon
- silicon layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/525—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections
- H01L23/5252—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections comprising anti-fuses, i.e. connections having their state changed from non-conductive to conductive
-
- 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
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76886—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances
- H01L21/76888—By rendering at least a portion of the conductor non conductive, e.g. oxidation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
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】
フィールドプログラム可能なゲートアレイに使用するための改良されたアンチヒ
ユーズ回路構造およびその製造方法発明の背景
この発明は一般的に半導体装置の分野に関し、特にゲートアレイに関し、さらに
より特定的にはユーザがプログラム可能なまたはフィールドプログラム可能なゲ
ートアレイ(FPGAs)に関する。
ゲートアレイは、その大部分が、論理ゲートならびに互いに分離されるそれらに
関連した入力および出力構造のような集積回路構造のマトリックスである。これ
らの論理ゲートは垂直および水平の配線チャネルで覆われ、それらは論理ゲート
と入力および出力構造とをユーザが特定する機能を果たすようなパターンで相互
接続する。
従来的なまたはマスクプログラム可能なゲートアレイ(MPGAs)は、集積回
路をユーザのために特定されていないままの配線レベルまで形成することによっ
て作り出される。ユーザによって配線パターンが特定されると、金属配線層と、
論理ゲートならびに入力および出力構造を接続するためのコンタクト層とを堆積
させ、マスクし、エツチングすることによって配線チャネルが作り出され、ユー
ザが特定する機能を果たす。配線チャネルを作り出すこと、すなわち装置のプロ
グラミングはMPGAの製造業者によって行なわれる。MPGAの不利な点には
、所望の配線パターンの設計および仕様と完成装置の受取りとの間に長い期間を
要する事ならびに各々の設計および仕様の反復に含まれる再利用できない(no
n+ecu+ring)高い製造コストがかかる事が含まれ、MPGAは生産量
の割に不経済である。
これらの問題点のうちのいくつかに取組むために、別のタイプのゲートアレイ、
フィールドプログラム可能なゲートアレイ(FPGA)がある。FPGAは、装
置に組込まれるグローバルな1組の垂直および水平な配線チャネルで完全に形成
される。しかしながら、これらのチャネルは、アンチヒユーズとして既知である
電気的にプログラム可能な配線構造によって、論理構造、入力および出力構造、
ならびに互いから電気的に分離される。ユーザはこれらのアンチヒユーズをプロ
グラムして、ユーザの用途のための特定された配線パターンを非常に迅速にかつ
ユーザ自身の設備で規定する。設計仕様から完成部品の受取りまでに経過した時
間は月単位の代わりに分単位で測定され、再利用できない製造コストも回避され
る。
しかしながら、これまでFPGAには性能および使用法においである不利な点が
あった。理想的には、アンチヒユーズ構造は、プログラムされていない(「オフ
」)状態では(本来開回路を形成するための)非常に高い抵抗および低い静電容
量を、さらにプログラムされていない(「オン」)状態では(本来閉回路を形成
するための)非常に低い抵抗を有するべきである。さらに、アンチヒユーズ構造
は、非常に短いプログラミング時間および高いプログラミング電圧に適応するた
めに付加的なプロセスの複雑性が必要とされるほど高くはないプログラミング電
圧で、最小限のレイアウト区域を占めるべきである。現在のアンチヒユーズ構造
はこれらの要求をすべては満たしていないため、FPGAは性能に不利な点があ
る。
より微妙な不利な点は、今日のアンチヒユーズ構造の性能が、FPGAが一旦プ
ログラムされると、同じようにプログラムされたMPGAと同様に振るまわない
ようにFPGAのアーキテクチャが変更されることを必要とすることである。多
数のユーザはすでにMPGAのアーキテクチャおよびその使用に馴染んでいるた
め、FPGAがゲート密度および性能においてMPGAと一致することが望まし
い。
現在のアンチヒユーズ構造の電気的および物理的特徴は、MPGAの性能レベル
と一致する高性能で低コストのFPGAへの進歩を妨げている。
この発明は、現在のアンチヒユーズのこれらの問題点の多くを解決または実質的
に軽減する。
発明の概要
この発明は、FPGAの配線層の上部に配置される、半導体基板上のアンチヒユ
ーズ構造を提供する。アンチヒユーズ構造は絶縁層上に金属配線層、金属配線層
上に第1の高融点金属層、第1の高融点金属上にアモルファスシリコン層、アモ
ルファスシリコン層上に第2の高融点金属および第2の高融点金属層上に次の金
属配線層を含む。典型的には、はとんどの半導体プロセスにおいて、第1の金属
層は配線金属−1層であり、第2の金属層は配線金属−2層である。しかしなが
ら、この発明のアンチヒユーズ構造は、いかなる2つの金属配線層の間にも配置
することができる。
図面の簡単な説明
図1は、先行技術の典型的なアンチヒユーズ構造を示す断面図である。
図2は、この発明のアンチヒユーズ構造の特定的な実施例を示す断面図である。
図3A−3Cは、図2のアンチヒユーズ構造を製造するために使用される工程順
を示す。
特定的な実施例の詳細な説明
図1は、今日のFPGAに見られる典型的なアンチヒユーズ構造を示す。アンチ
ヒユーズは、3つの薄い誘電層11.13および14によって垂直に分離される
2つの導電層10および12を有する。上部層12はドープされたポリシリコン
であり、下部層10は濃くN−ドープされた単結晶シリコンである。下部層10
は、FPGA集積回路が形成される基板の1部分であるかまたは基板上に堆積さ
れるエピタキシャルシリコン層の1部分である。窒化シリコン誘電層11は、熱
酸化によって形成される二酸化シリコン誘電層13および14の間の化学的気相
成長によって形成される。
アンチヒユーズは、2つの導電層10および12の間に十分なプログラミング電
圧が置かれると、誘電層13.11および14が破壊するように動作する。2つ
の導電層10および12は電気的に結合され、アンチヒユーズはプログラムされ
る。そうでなければ、完全な誘電層13.11および14はそれら全体で2つの
層10および12の間に高抵抗経路を形成する。
誘電層11.13および14が典型的には非常に薄いため、各々のアンチヒユー
ズの静電容量は非常に高く、典型的には約2,2fF(フェムトファラッド)/
平方ミクロンである。この高い静電容量は重大な欠点である。いかなる所与の応
用においてもFPGAでは比較的少ないアンチヒユーズしかプログラムされない
ため、残りのプログラムされていないアンチヒユーズは寄生キャパシタとして働
き、これにより動作を遅くさせる。さらに、このアンチヒユーズ構造は約100
0オームの高いRoNにプログラムし、これは寄生抵抗を増加させかつさらに回
路の動作を遅くさせる。
プログラミング電圧は典型的には約18ボルトであり、これは、典型的には5ボ
ルトというはるかに低い電圧で動作する論理構造を電気的に保護するためにプロ
セスをより複雑にし、付加的なレイアウト区域を必要とするほど高い電圧である
。さらに、各々のヒユーズをプログラムするには、かなりの時間が必要であり、
典型的には100ミリ秒である。これらの要求のために、部品はより大きくなり
、コストは高くなり、性能は低下してしまう。
このアンチヒユーズ構造の別の不利な点は、アンチヒユーズ構造が半導体基板(
または基板に接触するエピタキシャル層)とその上のポリシリコン層との間にな
ければならないという事に起因する。必然的に、アンチヒユーズ構造はFPGA
回路の活性素子すなわちトランジスタの側になければならない。
したがってこのタイプのアンチヒユーズ構造を使用するFPGAは、MPGAの
機能に完全には一致しない。アンチヒユーズ構造は、FPGAがMPGAの性能
に一致することができる特徴をあまり有さない。RoNは望ましくないほど高く
、かつ寄生静電容量は高い。これらによってFPGAの回路の動作が遅くなる。
さらに、プログラミング電圧は高くかつプログラミング時間は長い。プロセスの
複雑性は増加し製造コストも高くなる。最終的に、そのようなFPGAの大きさ
が増加することによってさらに生産のコストが高くなりFPGAの速度が低下す
る。
その結果、はとんどの応用に関して、MPGAはコストおよび性能の面において
より実現可能となる。FPGAはより大きなM P G A市場において特殊な
製品のままである。
図2は、この発明に従ったアンチヒユーズ構造の1つの実施例を示す。アンチヒ
ユーズは、集積回路の基板の表面上に配置される2つの金属配線層21および2
5の間にある。典型的にはこれらの金属配線層はアルミニウム合金かチヒューズ
構造はいかなる2つの金属配線層の間にも形成され得る。二重金属プロセスにお
いて、たとえば、これらの層21および25は金属−1および金属−2層である
。
層21および25の間に挟まれるのは、下方の金属層21と接触する第1の高融
点金属層22、半導体材料のアモルファスシリコン層23、および上方の金属層
25に接触する第2の高融点金属層24である。「高融点金属」という用語が層
22および24に関して使用されるが、その用語は高融点金属、それらの金属間
化合物、合金、ケイ化物、窒化物およびそれらの組合せを意味するものであり、
それらは層22および24に使用され得る。使用され得る金属の例はタングステ
ンであるが、チタンとタングステンとの合金(TiW)が層22および24によ
り適切であることがわかった。
これらの高融点金属層22および24は、約800オングストロームの厚さで形
成されるアモルファスシリコン層23の下および上の表面にそれぞれ接触する。
アモルファスシリコン層23は、アンチヒユーズ構造がプログラムされない限り
、導電層21および25の間の高抵抗バリアとして機能する。アンチヒユーズ構
造がプログラムされると、アモルファスシリコン層23は破壊され、配線層21
および25の間に非常に低い抵抗の接触が形成される。
したがって、このアンチヒユーズ構造は多数の望ましい動作特徴を有する。たと
えば、アンチヒユーズ構造は典型的にはプログラムされていないときに1. X
109Ωの高抵抗、プログラムされたときに100オームの低抵抗(RoN)
、8ボルトの低いプログラミング電圧、および典型的には100マイクロ秒の短
いプログラミング時間を有する。このアンチヒユーズ構造は、以前のアンチヒユ
ーズ構造に比べて迅速に低圧でプログラムされることができる。さらに、将来プ
ロセスをさらに改善すれば、プログラムされたときに抵抗を100オーム未満に
することが可能であると考えられる。
低いプログラミング電圧の利点は、付加的なプロセスの複雑性を回避できること
である。これによって、アンチヒユーズはcMoS、B i CMO3SNMO
3およびバイポーラ技術に含まれるほとんどの標準的なプロセスで製造されるか
またはそれらに適用されることが可能となる。この発明のアンチヒユーズ構造を
使用すれば、プログラムされていないアンチヒユーズの抵抗および静電容量はそ
れぞれ十分に高くおよび十分に低く、寄生効果のために起こる回路の性能の低下
を最小限にする。反対に、プログラムされたアンチヒユーズの抵抗は十分に低く
、回路の性能を大幅に妨げない。
この発明のアンチヒユーズ構造の別の利点は、FPGAを形成する集積回路に関
して、アンチヒユーズ構造が上部の配線層で、すなわち金属層の間で実現される
ことである。
これによって、アンチヒユーズは集積回路の基板でプログラミングおよび論理ト
ランジスタの上に直接配置されることができる。今日のFPGAに比べて多くの
レイアウト区域、典型的には50%より多くが節約される。さらに、アンチヒユ
ーズを垂直に配置することによって導電ラインの長さは短くなり、それによって
回路の直列抵抗が低くなる。
したがって、その付随する利点のすべてを備えて、FPGAに関してはるかに大
きな効果的なゲートカウントを達成することができ、M P G Aと互換可能
なFPGAが可能となる。
図3Aないし3Cはこの発明のアンチヒユーズ構造を製造する工程を示す。図3
Aは、トランジスタおよび他の回路構造が基板で作り出されかつ中間絶縁二酸化
シリコン層を備える1つ以上のポリシリコン層が堆積され形成された後の製造プ
ロセスの工程を示す。
図3Aに示されるように、二酸化シリコンを表わす層30は基板上に堆積される
。標準的なマスクおよびエツチングの手順によって、層30に開口が作り出され
る。その後アルミニウムの金属層21が堆積される。その後、1000オングス
トロームの厚さのチタンとタングステンとの合金(T i W)の層22が続く
。アモルファスシリコンまたはモリブデンシリサイド(MoSi)のような高融
点金属シリサイドの堆積された層26が層22に続く。この層26の目的は以下
に説明する。
その後層21.22および26が標準的な半導体プロセス技術によってマスクさ
れかつエツチングされる。特に、金属層21および22は、絶縁層30の開口を
介して、集積回路の下にある部分の様々なポイントに物理的におよび電気的に接
触する。
層21.22および26が堆積され形成された後、別の二酸化シリコン絶縁層3
1が基板ならびに層21.22および26の上に堆積される。コンタクトホール
29は、従来的なマスクおよびエツチングの手順によってアンチヒユーズが望ま
れる二酸化シリコン層31に形成される。
コンタクトホール29はフッ業種を使用するプラズマエツチングによって二酸化
シリコン層31をエツチングすることによって作り出される。コンタクトホール
29が配置される領域で二酸化シリコン層31の高さが一様でないため、コンタ
クトホール29をオーバエツチングして確実にすべてのホール29が正しく形成
されるようにすることが望ましい。しかしながら、フッ業種を使用するプラズマ
エツチングはさらに二酸化シリコン層31の下にある高融点金属層22をもエツ
チングする。オーバエツチングによって、コンタクトホール29のいくつかにお
いて高融点金属層22が完全に取腺かれる可能性が強くなる。
層26はエッチストップ層として機能し、高融点金属層22をオーバエッチ工程
から保護する。フッ業種を使用するプラズマエッチプロセスがシリコンおよび金
属シリサイドとは対照的に二酸化シリコンおよび高融点金属に対してより高い選
択性を有するため、層26は比較的薄く、約200オングストロームでも、効果
的なエッチストップとなり得る。もし層22が金属シリサイドによって形成され
ればエッチストップ層26は必要でないことに注目するべきである。
その後半導体材料のアモルファスシリコン層23が標準的なマスクおよびエツチ
ング工程によって層23の一部分がコンタクトホール29を覆うように堆積され
規定される。
アモルファスシリコンはドープされてもまたはドープされなくてもよい。500
ないし1500オングストロームの範囲の厚さがアンチヒユーズ構造において非
常にうまく作用し、約800オングストロームの厚さが最適であることがわかっ
た。その結果は図3Bに示される。
層21の完全性および信頼性を確実にするために、アモルファスシリコン層23
の堆積は450℃よりも下の温度で行なわれるべきである。プラズマ増速化学的
気相成長(PECVD)およびスパッタ堆積は、アモルファスシリコンをそのよ
うな比較的低い温度で堆積させるために使用され得る。現在、はとんどのアモル
ファスシリコンは低圧化学的気相成長(LPGVD)によって約550℃の温度
で堆積される。
さらに、アモルファスシリコン層23の水素含有量は、層23がアンチヒユーズ
に適切な最適の特徴を有するように、10−20%の範囲の組成に留められるこ
とが重要である。シランおよびアルゴンを使用するPECVDプロセスにおいて
、これはこのプロセスで不活性ガス、アルゴンの流れをその公称の流速に対して
増加することによってまたは堆積の温度を調節することによって達成される。
図30に示されるように、1000オングストロームの厚さのチタンとタングス
テンとの合金(TiW)の第2の層24が堆積される。その後事2のアルミニウ
ム配線層25の堆積が続く。金属層24および25は、その後標準的なマスキン
グおよびエツチング技術によって規定される。
完成したアンチヒユーズ構造は図2に示される。
この発明のアンチヒユーズ構造は金属配線層の材料アルミニウム合金が高融点金
属または高融点金属の合金のような他の導電材料によって置換えられる開発中の
半導体プロセスに容易に適合可能であることが注目されるべきである。
そのような置換では、たとえば、層21は高融点金属から形成され、層21をア
モルファスシリコン層23から分離するための、介在する高融点金属層22はも
はや必要ではない。同様に、もし配線層25が高融点金属または高融点金属の合
金から形成されれば、介在する高融点金属層24は必要ではない。
したがって、もし両方の金属配線層が高融点金属または高融点金属の合金から形
成されれば、金属層、アモルファスシリコンおよび金属層というアンチヒユーズ
構造を形成することができる。別の構造は、もし下方の金属配線層だけが高融点
金属または高融点金属の合金から形成されれば、金属層、アモルファスシリコン
、高融点金属、さらにアルミニウムの合金の層が続くものである。高融点金属ま
たは合金の置換との他の組合せも可能である。
図3A−3Cに関して説明したプロセスは、金属配線層の高融点金属との置換に
容易に適合される。そうすればプロセスはより単純になる。さらに、もし図3A
−3Cに関して説明したものと類似するプロセスが高融点金属または高融点金属
の合金から形成される下方の配線層21に適合されても、層26のようなシリコ
ンを含む薄い層はコンタクトホールエツチング工程における保護としてのエッチ
ストップ層としてなお有用である。
上述のものはこの発明の好ましい実施例の完全な説明であるが・様々な変更、修
正および均等物が使用されてもよい。この発明は、上述の実施例を適切に修正す
ることによって等しく応用可能であることが明らかであるはずである。
たとえば、もし二酸化シリコン層31の高さが常に一様であるようにアンチヒユ
ーズ構造の位置が選択されれば、コンタクトホール29のオーバエツチングおよ
びエッチストップ層26が必要でないだろう。さらにもし層22が金属シリサイ
ドによって形成されれば、エッチストップ層26は排除されてもよい。したがっ
て、上述の説明は添付の請求の範囲によって規定されるこの発明の範囲を制限す
るものとしてとらえられるべきではない。
bα 1
FIG、3A。
F/に、3C
国際調査報告
フロントページの続き
(51) Int、 C1,’ 識別記号 庁内整理番号7514−4M
(72)発明者 クレイン、リチャードアメリカ合衆国、94040 カリフォ
ルニア州、マウンテン・ビュー、クレーデン・ウェイ、2128
I
(72)発明者 ディキシット、バンカアメリカ合衆国、95148 カリフォ
ルニア州、サン・ホーゼイ、グレン・エバンス・コート、2714
(72)発明者 イングラム、ウィリアム・ビイ・ザ・サード
アメリカ合衆国、94024 カリフォルニア州、ロス・アルトス、う・プレン
ダ、457
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.集積回路装置におけるアンチヒューズ構造であって、前記集積回路装置は半 導体基板内およびその上に形成され、前記アンチヒューズ構造は、 前記基板上の第1の絶縁層上に第1の金属層と、前記第1の金属層上に第1の高 融点金層層と、前記第1の高融点金属層上に半導体材料層と、前記半導体材料層 上に前記高融点金属層と、さらに、前記第2の高融点金属層上に第2の金属層と を含む、アンチヒューズ構造。 2.前記半導体材料層がアモルファスシリコンを含む、請求項1に記載のアンチ ヒューズ構造。 3.前記アモルファスシリコン層が500ないし1500オングストロームの範 囲の厚さである、請求項2に記載のアンチヒューズ構造。 4.前記アモルファスシリコン層が約800オングストロームの厚さである、請 求項3に記載のアンチヒューズ構造。 5.前記アモルファスシリコン層が組成比で10ないし20%の範囲の水素を含 む、請求項2に記載のアンチヒューズ構造。 6.前記高融点金属層のうちの少なくとも1つがチタンとタングステンとの合金 を含む、請求項4に記載のアンチヒューズ構造。 7.前記第1および第2の金属層がアルミニウムを含む、請求項6に記載のアン チヒューズ構造。 8.前記第1の高融点金属層および前記アモルファスシリコン層との間に層をさ らに含み、前記層はシリコンを有する、請求項2に記載のアンチヒューズ構造。 9.前記シリコン層がアモルファスシリコンを含む、請求項8に記載のアンチヒ ューズ構造。 10.前記シリコン層が金属シリサイドを含む、請求項8に記載のアンチヒュー ズ構造。 11.集積回路装置におけるアンチヒューズ構造であって、前記集積回路装置は 半導体基板内およびその上に形成され、前記アンチヒューズ構造は、 前記基板上の第1の絶縁層上に第1の金属配線層と、前記第1の金属層上にアモ ルファスシリコン層と、さらに、 前記アモルファスシリコン層上に第2の金属配線層とを含む、アンチヒューズ構 造。 12.第1および第2の金属配線層が共に高融点金属を含む、請求項11に記載 のアンチヒユーズ構造。 !3.前記第1の金属配線層が高融点金属を含み、前記第1の金属配線層と前記 アモルファスシリコン層との間に介在するシリコンを有する層をさらに含む、請 求項11に記載のアンチヒューズ構造。 14.前記第2の金属配線層がアルミニウムを含み、前記アモルファスシリコン 層と前記第2の金属配線層との間に介在する高融点金属層をさらに含む、請求項 13に記載のアンチヒューズ構造。 15.前記アモルファスシリコン層が組成比で10ないし20%の水素を有する 、請求項11に記載のアンチヒューズ構造。 16.前記アモルファスシリコン層が500ないし1500オングストロームの 厚さである、請求項11に記載のアンチヒューズ構造。 17.前記アモルファスシリコン層が約800オングストロームの厚さである、 請求項16に記載のアンチヒューズ構造。 18.集積回路においてアンチヒューズ構造を製造するための方法であって、前 記集積回路は半導体基板に回路構造を有し、前記方法は、 前記基板および前記回路構造を第1の絶縁層で覆うステップと、 前記第1の絶縁層上に第1の金属層を堆積させるステップと、 前記第1の金属層上に第1の高融点金属層を堆積させるステップと、 前記第1の金属層および前記第1の高融点金属層上に第2の絶縁層を堆積させる ステップと、 予め定められた位置に前記第2の絶縁層を貫通する少なくとも1つの開口を作り 出すステップと、前記第1の高融点金属層上に半導体材料層を堆積させるステッ プと、 前記半導体材料層上に第2の高融点金属層を堆積させるステップと、 前記第2の高融点金属層上に第2の金属層を堆積させるステップとを含み、 それによって前記予め定められた位置にアンチヒューズ構造が製造される、方法 。 19.前記半導体材料層を堆積させるステップが、アモルファスシリコンを堆積 させるステップを含む、請求項18に記載の方法。 20.前記アモルファスシリコン層を堆積させるステップにおいて、前記アモル ファスシリコンは500ないし1500オングストロームの範囲の厚さに堆積さ れる、請求項19に記載の方法。 21.前記アモルファスシリコン層を堆積させるステップにおいて、前記アモル ファスシリコンは約800オングストロームの厚さに堆積される、請求項20に 記載の方法。 22.前記アモルファスシリコン層を堆積させるステップは、450℃よりも下 の温度で行なわれる、請求項19に記載の方法。 23.前記アモルファスシリコン層を堆積させるステップは組成比で10ないし 20%の範囲で水素を組込むステップを含む、請求項22に記載の方法。 24.前記第1の高融点金属層上にシリコン層を堆積させるステップをさらに含 み、それによって前記シリコン層は前記開口を作り出すステップに対してエッチ ストップとして作用する、請求項19に記載の方法。 25.前記シリコン層を堆積させるステップはアモルファスシリコンを堆積させ るステップを含む、請求項24に記載の方法。 26.前記シリコン層を堆積させるステップは高融点金属シリサイドを堆積させ るステップを含む、請求項24に記載の方法。 27.前記高融点金属を堆積させるステップの前に前記開口に前記アモルファス シリコン層の輪郭を定めるステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。 28.集積回路においてアンチヒューズ構造を製造する方法であって、前記集積 回路は半導体基板に回路構造を有し、前記方法は、 前記基板および前記回路構造を第1の絶縁層で覆うステップと、 前記第1の絶縁層上に第1の金属配線層を堆積させるステップとを含み、前記第 1の金属配線層は高融点金属を有し、さらに、 前記第1の金属配線層上に第2の絶縁層を堆積させるステップと、 予め定められた位置に前記第2の絶縁層を貫通する少なくとも1つの開口を作り 出すステップと、前記第1の高融点金属層上にアモルファスシリコン層を堆積さ せるステップと、さらに、 前記アモルファスシリコン層上に第2の金属配線層を堆積させるステップとを含 み、 それによって前記予め定められた位置にアンチヒューズ構造が製造される、方法 。 29.前記アモルファスシリコン層を堆積させるステップにおいて、前記アモル ファスシリコンは500ないし1500オングストロームの範囲の厚さに堆積さ れる、請求項28に記載の方法。 30.前記アモルファスシリコン層を堆積させるステップにおいて、前記アモル ファスシリコンは約800オングストロームの厚さに堆積される、請求項29に 記載の方法。 31.前記アモルファスシリコン層を堆積させるステップは組成比で10ないし 20%の範囲の水素を組込むステップを含む、請求項28に記載の方法。 32.前記第1の金属配線層上にシリコン層を堆積させるステップをさらに含み 、それによって前記シリコン層は前記開口を作り出すステップに対してエッチス トップとして作用する、請求項28に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US64261791A | 1991-01-17 | 1991-01-17 | |
US642,617 | 1991-01-17 | ||
PCT/US1992/000371 WO1992013359A1 (en) | 1991-01-17 | 1992-01-16 | An improved antifuse circuit structure for use in a field programmable gate array and method of manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06505368A true JPH06505368A (ja) | 1994-06-16 |
Family
ID=24577321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4506201A Pending JPH06505368A (ja) | 1991-01-17 | 1992-01-16 | フィールドプログラム可能なゲートアレイに使用するための改良されたアンチヒューズ回路構造およびその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5384481A (ja) |
JP (1) | JPH06505368A (ja) |
WO (1) | WO1992013359A1 (ja) |
Families Citing this family (50)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5381035A (en) * | 1992-09-23 | 1995-01-10 | Chen; Wenn-Jei | Metal-to-metal antifuse including etch stop layer |
US5272101A (en) * | 1990-04-12 | 1993-12-21 | Actel Corporation | Electrically programmable antifuse and fabrication processes |
US5614756A (en) | 1990-04-12 | 1997-03-25 | Actel Corporation | Metal-to-metal antifuse with conductive |
US5543656A (en) * | 1990-04-12 | 1996-08-06 | Actel Corporation | Metal to metal antifuse |
US5541441A (en) * | 1994-10-06 | 1996-07-30 | Actel Corporation | Metal to metal antifuse |
US5780323A (en) | 1990-04-12 | 1998-07-14 | Actel Corporation | Fabrication method for metal-to-metal antifuses incorporating a tungsten via plug |
US5404029A (en) * | 1990-04-12 | 1995-04-04 | Actel Corporation | Electrically programmable antifuse element |
US5552627A (en) * | 1990-04-12 | 1996-09-03 | Actel Corporation | Electrically programmable antifuse incorporating dielectric and amorphous silicon interlayers |
US6171512B1 (en) | 1991-02-15 | 2001-01-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Etching solution for etching porous silicon, etching method using the etching solution and method of preparing semiconductor member using the etching solution |
EP0509631A1 (en) * | 1991-04-18 | 1992-10-21 | Actel Corporation | Antifuses having minimum areas |
EP0558176A1 (en) * | 1992-02-26 | 1993-09-01 | Actel Corporation | Metal-to-metal antifuse with improved diffusion barrier layer |
US5329153A (en) * | 1992-04-10 | 1994-07-12 | Crosspoint Solutions, Inc. | Antifuse with nonstoichiometric tin layer and method of manufacture thereof |
EP0592078A1 (en) * | 1992-09-23 | 1994-04-13 | Actel Corporation | Antifuse element and fabrication method |
US5308795A (en) * | 1992-11-04 | 1994-05-03 | Actel Corporation | Above via metal-to-metal antifuse |
US5373169A (en) * | 1992-12-17 | 1994-12-13 | Actel Corporation | Low-temperature process metal-to-metal antifuse employing silicon link |
US5550404A (en) * | 1993-05-20 | 1996-08-27 | Actel Corporation | Electrically programmable antifuse having stair aperture |
US5369054A (en) * | 1993-07-07 | 1994-11-29 | Actel Corporation | Circuits for ESD protection of metal-to-metal antifuses during processing |
US5856234A (en) * | 1993-09-14 | 1999-01-05 | Actel Corporation | Method of fabricating an antifuse |
US5485031A (en) | 1993-11-22 | 1996-01-16 | Actel Corporation | Antifuse structure suitable for VLSI application |
US5572062A (en) * | 1994-03-31 | 1996-11-05 | Crosspoint Solutions, Inc. | Antifuse with silicon spacers |
JPH07321287A (ja) * | 1994-05-20 | 1995-12-08 | Texas Instr Inc <Ti> | ユーザプログラマブル集積電子回路内に使用されるアンチヒューズ及びその製造方法 |
US5587613A (en) * | 1994-05-25 | 1996-12-24 | Crosspoint Solutions, Inc. | Low-capacitance, isotropically etched antifuse and method of manufacture therefor |
US5510629A (en) * | 1994-05-27 | 1996-04-23 | Crosspoint Solutions, Inc. | Multilayer antifuse with intermediate spacer layer |
US5633189A (en) * | 1994-08-01 | 1997-05-27 | Actel Corporation | Method of making metal to metal antifuse |
JPH08139197A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-05-31 | Tadahiro Omi | シリサイド反応を利用した半導体装置 |
US5572050A (en) * | 1994-12-06 | 1996-11-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Fuse-triggered antifuse |
US5663591A (en) * | 1995-02-14 | 1997-09-02 | Crosspoint Solutions, Inc. | Antifuse with double via, spacer-defined contact |
US5789764A (en) * | 1995-04-14 | 1998-08-04 | Actel Corporation | Antifuse with improved antifuse material |
US5592016A (en) * | 1995-04-14 | 1997-01-07 | Actel Corporation | Antifuse with improved antifuse material |
US5751629A (en) | 1995-04-25 | 1998-05-12 | Irori | Remotely programmable matrices with memories |
US5874214A (en) | 1995-04-25 | 1999-02-23 | Irori | Remotely programmable matrices with memories |
US6017496A (en) | 1995-06-07 | 2000-01-25 | Irori | Matrices with memories and uses thereof |
US6416714B1 (en) | 1995-04-25 | 2002-07-09 | Discovery Partners International, Inc. | Remotely programmable matrices with memories |
US6331273B1 (en) | 1995-04-25 | 2001-12-18 | Discovery Partners International | Remotely programmable matrices with memories |
US6329139B1 (en) | 1995-04-25 | 2001-12-11 | Discovery Partners International | Automated sorting system for matrices with memory |
WO1996038861A1 (en) * | 1995-06-02 | 1996-12-05 | Actel Corporation | Raised tungsten plug antifuse and fabrication process |
US5986322A (en) * | 1995-06-06 | 1999-11-16 | Mccollum; John L. | Reduced leakage antifuse structure |
US5741720A (en) * | 1995-10-04 | 1998-04-21 | Actel Corporation | Method of programming an improved metal-to-metal via-type antifuse |
US6114714A (en) * | 1995-11-07 | 2000-09-05 | Gangopadhyay; Shubhra | Antifuse development using α-c:h,n,f thin films |
US5602053A (en) * | 1996-04-08 | 1997-02-11 | Chartered Semidconductor Manufacturing Pte, Ltd. | Method of making a dual damascene antifuse structure |
US5923075A (en) * | 1996-04-08 | 1999-07-13 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | Definition of anti-fuse cell for programmable gate array application |
US5903042A (en) * | 1996-06-19 | 1999-05-11 | Texas Instruments Incorporated | Self-aligned antifuse with base |
US6069064A (en) | 1996-08-26 | 2000-05-30 | Micron Technology, Inc. | Method for forming a junctionless antifuse |
FR2760563A1 (fr) * | 1997-03-07 | 1998-09-11 | Sgs Thomson Microelectronics | Pseudofusible et application a un circuit d'etablissement d'une bascule a la mise sous tension |
US5811870A (en) * | 1997-05-02 | 1998-09-22 | International Business Machines Corporation | Antifuse structure |
US6794726B2 (en) * | 2002-04-17 | 2004-09-21 | International Business Machines Corporation | MOS antifuse with low post-program resistance |
US6927474B1 (en) * | 2003-05-01 | 2005-08-09 | National Semiconductor Corporation | Method of programming an antifuse |
US7432755B1 (en) | 2007-12-03 | 2008-10-07 | International Business Machines Corporation | Programming current stabilized electrical fuse programming circuit and method |
FR2930680B1 (fr) * | 2008-04-23 | 2010-08-27 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'une cellule photovoltaique a base de silicium en couches minces. |
US9754903B2 (en) * | 2015-10-29 | 2017-09-05 | Globalfoundries Inc. | Semiconductor structure with anti-efuse device |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3571673A (en) * | 1968-08-22 | 1971-03-23 | Energy Conversion Devices Inc | Current controlling device |
US3675090A (en) * | 1968-11-04 | 1972-07-04 | Energy Conversion Devices Inc | Film deposited semiconductor devices |
US4177473A (en) * | 1977-05-18 | 1979-12-04 | Energy Conversion Devices, Inc. | Amorphous semiconductor member and method of making the same |
US4217374A (en) * | 1978-03-08 | 1980-08-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Amorphous semiconductors equivalent to crystalline semiconductors |
US4226898A (en) * | 1978-03-16 | 1980-10-07 | Energy Conversion Devices, Inc. | Amorphous semiconductors equivalent to crystalline semiconductors produced by a glow discharge process |
IL61678A (en) * | 1979-12-13 | 1984-04-30 | Energy Conversion Devices Inc | Programmable cell and programmable electronic arrays comprising such cells |
US4499557A (en) * | 1980-10-28 | 1985-02-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Programmable cell for use in programmable electronic arrays |
US4458297A (en) * | 1981-01-16 | 1984-07-03 | Mosaic Systems, Inc. | Universal interconnection substrate |
US4424579A (en) * | 1981-02-23 | 1984-01-03 | Burroughs Corporation | Mask programmable read-only memory stacked above a semiconductor substrate |
US4442507A (en) * | 1981-02-23 | 1984-04-10 | Burroughs Corporation | Electrically programmable read-only memory stacked above a semiconductor substrate |
US4590589A (en) * | 1982-12-21 | 1986-05-20 | Zoran Corporation | Electrically programmable read only memory |
US4847732A (en) * | 1983-09-15 | 1989-07-11 | Mosaic Systems, Inc. | Wafer and method of making same |
US4700465A (en) * | 1984-01-27 | 1987-10-20 | Zoran Corporation | Method of selectively making contact structures both with barrier metal and without barrier metal in a single process flow |
US4651409A (en) * | 1984-02-09 | 1987-03-24 | Ncr Corporation | Method of fabricating a high density, low power, merged vertical fuse/bipolar transistor |
US4795657A (en) * | 1984-04-13 | 1989-01-03 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method of fabricating a programmable array |
US4876668A (en) * | 1985-07-31 | 1989-10-24 | California Institute Of Technology | Thin film memory matrix using amorphous and high resistive layers |
US4748490A (en) * | 1985-08-01 | 1988-05-31 | Texas Instruments Incorporated | Deep polysilicon emitter antifuse memory cell |
US4899205A (en) * | 1986-05-09 | 1990-02-06 | Actel Corporation | Electrically-programmable low-impedance anti-fuse element |
US4943538A (en) * | 1986-05-09 | 1990-07-24 | Actel Corporation | Programmable low impedance anti-fuse element |
US4823181A (en) * | 1986-05-09 | 1989-04-18 | Actel Corporation | Programmable low impedance anti-fuse element |
US4881114A (en) * | 1986-05-16 | 1989-11-14 | Actel Corporation | Selectively formable vertical diode circuit element |
US5083083A (en) * | 1986-09-19 | 1992-01-21 | Actel Corporation | Testability architecture and techniques for programmable interconnect architecture |
US4758745B1 (en) * | 1986-09-19 | 1994-11-15 | Actel Corp | User programmable integrated circuit interconnect architecture and test method |
US4786904A (en) * | 1986-12-15 | 1988-11-22 | Zoran Corporation | Electronically programmable gate array having programmable interconnect lines |
US4796074A (en) * | 1987-04-27 | 1989-01-03 | Instant Circuit Corporation | Method of fabricating a high density masked programmable read-only memory |
US4839859A (en) * | 1987-12-04 | 1989-06-13 | The California Institute Of Technology | High density associative memory |
US4882611A (en) * | 1988-07-21 | 1989-11-21 | Zoran Corporation | Double layer voltage-programmable device and method of manufacturing same |
US5210598A (en) * | 1988-08-23 | 1993-05-11 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor element having a resistance state transition region of two-layer structure |
US4845045A (en) * | 1988-09-15 | 1989-07-04 | Zoran Corporation | Method of fabricating electrically-programmable element in a semiconductor integrated circuit using a doped plug to extend the depth of a doped region |
US5008855A (en) * | 1989-07-18 | 1991-04-16 | Actel Corporation | Method of programming anti-fuse element |
US4914055A (en) * | 1989-08-24 | 1990-04-03 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor antifuse structure and method |
US5070384A (en) * | 1990-04-12 | 1991-12-03 | Actel Corporation | Electrically programmable antifuse element incorporating a dielectric and amorphous silicon interlayer |
US5057451A (en) * | 1990-04-12 | 1991-10-15 | Actel Corporation | Method of forming an antifuse element with substantially reduced capacitance using the locos technique |
US5181096A (en) * | 1990-04-12 | 1993-01-19 | Actel Corporation | Electrically programmable antifuse incorporating dielectric and amorphous silicon interlayer |
-
1992
- 1992-01-16 JP JP4506201A patent/JPH06505368A/ja active Pending
- 1992-01-16 WO PCT/US1992/000371 patent/WO1992013359A1/en active Application Filing
-
1993
- 1993-04-02 US US08/041,924 patent/US5384481A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-10-07 US US08/319,765 patent/US5493147A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1992013359A1 (en) | 1992-08-06 |
US5493147A (en) | 1996-02-20 |
US5384481A (en) | 1995-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH06505368A (ja) | フィールドプログラム可能なゲートアレイに使用するための改良されたアンチヒューズ回路構造およびその製造方法 | |
US5329153A (en) | Antifuse with nonstoichiometric tin layer and method of manufacture thereof | |
JP2642559B2 (ja) | 埋込みアンチヒューズを有する集積回路の製造法 | |
US9059171B2 (en) | Electrical fuse and method of making | |
US5427979A (en) | Method for making multi-level antifuse structure | |
US5319238A (en) | Programmable interconnect structures and programmable integrated circuits | |
US7390726B1 (en) | Switching ratio and on-state resistance of an antifuse programmed below 5 mA and having a Ta or TaN barrier metal layer | |
US5789795A (en) | Methods and apparatus for fabricationg anti-fuse devices | |
US5627098A (en) | Method of forming an antifuse in an integrated circuit | |
JPH05274993A (ja) | 電気的にプログラム可能なアンチヒューズ素子 | |
JPH06511352A (ja) | アンチヒューズを備えたプラグコンタクトおよびその製造方法 | |
JP2003115574A (ja) | ワンタイムプログラマブルヒューズ/アンチヒューズの組み合わせを用いたメモリセル | |
WO1995023431A1 (en) | Antifuse with double via contact | |
WO1993004499A1 (en) | An improved antifuse and method of manufacture thereof | |
EP0539197A1 (en) | Semiconductor device with anti-fuse and production method | |
US5447880A (en) | Method for forming an amorphous silicon programmable element | |
US20070252238A1 (en) | Tungstein plug as fuse for IC device | |
US5521440A (en) | Low-capacitance, plugged antifuse and method of manufacture therefor | |
JPS631054A (ja) | ヒユ−ズ内蔵型半導体装置 | |
JP4097694B2 (ja) | 受動素子を有する薄膜構造体を具える電子部品 | |
US6156588A (en) | Method of forming anti-fuse structure | |
US5682058A (en) | Multilayer antifuse with low leakage and method of manufacture therefor | |
EP0146688B1 (en) | An integrated circuit with a fusible link structure | |
EP0593529A1 (en) | Programmable interconnect structures and programmable integrated circuits | |
KR20000069454A (ko) | 반도체 소자 제조 방법 |