JPH0728010B2 - ヒューズ溶断型ｐｒｏｍ - Google Patents
ヒューズ溶断型ｐｒｏｍInfo
- Publication number
- JPH0728010B2 JPH0728010B2 JP1146195A JP14619589A JPH0728010B2 JP H0728010 B2 JPH0728010 B2 JP H0728010B2 JP 1146195 A JP1146195 A JP 1146195A JP 14619589 A JP14619589 A JP 14619589A JP H0728010 B2 JPH0728010 B2 JP H0728010B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuse
- prom
- wiring
- active element
- silicone rubber
- 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.)
- Expired - Fee Related
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- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、プログラムやデータなどを外部から書き込
んで用いるヒューズ溶断型PROMに関する。
んで用いるヒューズ溶断型PROMに関する。
（ｂ）従来の技術 一般に、ヒューズ溶断型PROMは、そのセル構造が簡単で
あり、製造が容易であることから安価なPROMとして、従
来よりマイクロコンピュータにおけるプログラムメモリ
などに多用されている。
あり、製造が容易であることから安価なPROMとして、従
来よりマイクロコンピュータにおけるプログラムメモリ
などに多用されている。
従来のヒューズ溶断型PROMは、マトリックスの各交点に
能動素子とヒューズ部が設けられ、アドレスラインおよ
び出力ラインの選択によって所定の能動素子がオン状態
となり、その能動素子に接続されているヒューズ部が溶
断することによって情報が書き込まれるように構成され
ている。
能動素子とヒューズ部が設けられ、アドレスラインおよ
び出力ラインの選択によって所定の能動素子がオン状態
となり、その能動素子に接続されているヒューズ部が溶
断することによって情報が書き込まれるように構成され
ている。
（ｃ）発明が解決しようとする課題 ところが、従来のヒューズ溶断型PROMにおいては次に述
べる問題点があった。
べる問題点があった。
従来のヒューズ溶断型PROMにおいてヒューズ部にはニク
ロム系などの低融点金属またはポリシリコンが用いら
れ、これらの材料からなるヒューズが、能動素子に対す
る配線ラインの途中に設けられる。前者は真空蒸着およ
びウエットエッチングにより、また後者はCVD法および
ドライエッチングによりヒューズ部が形成される。いず
れの場合でも、例えばバイポーラトランジスタの製造工
程に比較して、ヒューズ部形成のための工程が必要であ
る。
ロム系などの低融点金属またはポリシリコンが用いら
れ、これらの材料からなるヒューズが、能動素子に対す
る配線ラインの途中に設けられる。前者は真空蒸着およ
びウエットエッチングにより、また後者はCVD法および
ドライエッチングによりヒューズ部が形成される。いず
れの場合でも、例えばバイポーラトランジスタの製造工
程に比較して、ヒューズ部形成のための工程が必要であ
る。
そこで、工程数を削減する目的で、能動素子に対する配
線の途中に細線部を設けることによって、配線自体をヒ
ューズ部として用いることも考えられるが、配線に用い
られるアルミニュームの融点は500℃と比較的高温であ
り、この熱により表面に保護膜として被覆されているポ
リイミド膜が変質し、リークするという新たな問題が生
じる。
線の途中に細線部を設けることによって、配線自体をヒ
ューズ部として用いることも考えられるが、配線に用い
られるアルミニュームの融点は500℃と比較的高温であ
り、この熱により表面に保護膜として被覆されているポ
リイミド膜が変質し、リークするという新たな問題が生
じる。
また、従来のヒューズ溶断型PROMでは、選択されたヒュ
ーズの飛び散りかたが問題となり、溶断が不完全であれ
ば完全な書き込みが行われない。
ーズの飛び散りかたが問題となり、溶断が不完全であれ
ば完全な書き込みが行われない。
さらに、これらのヒューズ材料は高抵抗であるため溶断
部と非溶断部との抵抗値差が小さく、ノイズマージンを
広くとることができないという問題もあった。
部と非溶断部との抵抗値差が小さく、ノイズマージンを
広くとることができないという問題もあった。
この発明の目的は、ヒューズ部に低融点金属やポリシリ
コンなどを用いることなく、しかも溶断特性を向上させ
たヒューズ溶断型PROMを提供することにある。
コンなどを用いることなく、しかも溶断特性を向上させ
たヒューズ溶断型PROMを提供することにある。
（ｄ）課題を解決するための手段 この発明は、能動素子とヒューズ部をマトリックスの各
交点に設けてなるヒューズ溶断型PROMにおいて、 能動素子に対するAl配線途中に細線部を設けることによ
り、その細線部をヒューズ部とするとともに、前記細線
部の上部にシリコーンゴム層を形成したことを特徴とし
ている。
交点に設けてなるヒューズ溶断型PROMにおいて、 能動素子に対するAl配線途中に細線部を設けることによ
り、その細線部をヒューズ部とするとともに、前記細線
部の上部にシリコーンゴム層を形成したことを特徴とし
ている。
（ｅ）作用 この発明のヒューズ溶断型PROMにおいては、能動素子に
対する配線途中に細線部が設けられていて、この細線部
の上部にシリコーンゴム層が形成されている。従ってヒ
ューズ部の形成されているAl配線パターンに一定値を超
える電流が通電されたとき、細線部がジュール熱により
集中的に発熱し、溶断する。このとき上部に被覆されて
いるシリコーンゴム層がAl配線の溶融を妨げず、溶断に
より形成されるAl配線ギャップ間の放電を防止する消弧
剤として作用する。
対する配線途中に細線部が設けられていて、この細線部
の上部にシリコーンゴム層が形成されている。従ってヒ
ューズ部の形成されているAl配線パターンに一定値を超
える電流が通電されたとき、細線部がジュール熱により
集中的に発熱し、溶断する。このとき上部に被覆されて
いるシリコーンゴム層がAl配線の溶融を妨げず、溶断に
より形成されるAl配線ギャップ間の放電を防止する消弧
剤として作用する。
能動素子に対するAl配線の細線部はAl配線のパターン形
成時に作成することができるため、ヒューズ部形成のた
めの特別な工程が不要となる。また、ヒューズ部の溶断
が確実であるため、書き込み時の信頼性が高い。しかも
ヒューズ部の非溶断部は低抵抗であるため、ノイズマー
ジンの広いヒューズ溶断型PROMを得ることができる。
成時に作成することができるため、ヒューズ部形成のた
めの特別な工程が不要となる。また、ヒューズ部の溶断
が確実であるため、書き込み時の信頼性が高い。しかも
ヒューズ部の非溶断部は低抵抗であるため、ノイズマー
ジンの広いヒューズ溶断型PROMを得ることができる。
（ｆ）実施例 この発明の実施例であるヒューズ溶断型PROMのセル構成
を第１図および第２図に示す。第１図は平面図、第２図
は１つのセル部分の断面図である。
を第１図および第２図に示す。第１図は平面図、第２図
は１つのセル部分の断面図である。
第１図において3a,3bはアドレスライン、4a,4bは電源
（Vcc）ライン,5a,5bは出力ラインである。アドレスラ
イン3a,3bなどと出力ライン5a,5bなどによってマトリッ
クスを構成し、その各交点に能動素子であるトランジス
タ２を設けている。図中B,E,Cはそれぞれベース，エミ
ッタ，コレクタのコンタクト部を示している。すなわち
各トランジスタのベースをアドレスラインに接続し、エ
ミッタを出力ラインに接続し、コレクタを電源ラインに
接続している。各トランジスタのエミッタと出力ライン
5a,5bなどとの配線途中には楔状の括部からなるヒュー
ズ部１を設けている。
（Vcc）ライン,5a,5bは出力ラインである。アドレスラ
イン3a,3bなどと出力ライン5a,5bなどによってマトリッ
クスを構成し、その各交点に能動素子であるトランジス
タ２を設けている。図中B,E,Cはそれぞれベース，エミ
ッタ，コレクタのコンタクト部を示している。すなわち
各トランジスタのベースをアドレスラインに接続し、エ
ミッタを出力ラインに接続し、コレクタを電源ラインに
接続している。各トランジスタのエミッタと出力ライン
5a,5bなどとの配線途中には楔状の括部からなるヒュー
ズ部１を設けている。
第２図において11はエピタキシャル成長によるＮ型層
（コレクタ領域）、13はＰ型領域（ベース拡散領域）、
14はＮ型領域（エミッタ拡散領域）である。また、15は
界面保護膜としての絶縁膜(SiO2)、３はベース電極およ
びアドレスライン、４はコレクタ電極および電源ライ
ン、６はエミッタ電極、16は窒化シリコン膜からなる層
間絶縁膜、さらに17はシリコーンゴム層である。
（コレクタ領域）、13はＰ型領域（ベース拡散領域）、
14はＮ型領域（エミッタ拡散領域）である。また、15は
界面保護膜としての絶縁膜(SiO2)、３はベース電極およ
びアドレスライン、４はコレクタ電極および電源ライ
ン、６はエミッタ電極、16は窒化シリコン膜からなる層
間絶縁膜、さらに17はシリコーンゴム層である。
第１図および第２図に示した構造を有するヒューズ溶断
型PROMは次のようにして製造することができる。
型PROMは次のようにして製造することができる。
（１）第２図に示すように、先ず所定の領域にトランジ
スタを形成する。
スタを形成する。
（２）ベース領域とコレクタ領域にコンタクトパターン
を形成し、Al真空蒸着を行い、さらにフォトリソグラフ
ィによりアドレスライン３および電源ライン４の配線パ
ターンを形成する。
を形成し、Al真空蒸着を行い、さらにフォトリソグラフ
ィによりアドレスライン３および電源ライン４の配線パ
ターンを形成する。
（３）CVD法などにより窒化シリコン膜による層間絶縁
膜16を形成する。
膜16を形成する。
（４）エミッタ領域に開口部を形成し、２層目のAl真空
蒸着を行い、さらにフォトリソグラフィによりエミッタ
電極６および出力ライン５（第１図参照）の配線パター
ンを形成する。その際、第１図に示したように、エミッ
タ電極６と出力ライン５の配線途中に楔状の括部からな
るヒューズ部１を形成する。
蒸着を行い、さらにフォトリソグラフィによりエミッタ
電極６および出力ライン５（第１図参照）の配線パター
ンを形成する。その際、第１図に示したように、エミッ
タ電極６と出力ライン５の配線途中に楔状の括部からな
るヒューズ部１を形成する。
以上の工程によってウエハプロセスを完了し、その後、
ウエハからチップを切断分離し、例えばリードフレーム
にチップをマウンティングし、さらにワイヤボンディン
グする。その後、チップ表面にシリコーンゴムをポッテ
ィングすることにより、第２図に示したように表面にシ
リコーンゴム層17を形成する。その後、樹脂封止を行っ
て完成品とする。
ウエハからチップを切断分離し、例えばリードフレーム
にチップをマウンティングし、さらにワイヤボンディン
グする。その後、チップ表面にシリコーンゴムをポッテ
ィングすることにより、第２図に示したように表面にシ
リコーンゴム層17を形成する。その後、樹脂封止を行っ
て完成品とする。
第３図はこの発明の実施例に係るヒューズ溶断型PROMの
回路図である。図においてQ11,Q12,Q21,Q22などはそれ
ぞれマトリックスの交点に設けたNPN型トランジスタ、F
11,F12,F21,F22はそれぞれトランジスタのエミッタと出
力ライン間に設けたヒューズである。このような構成で
例えばアドレスライン２と出力ライン１が同時に選択さ
れたとき、ヒューズF21は過電流パルスにより溶断し、
開放状態となる。その際、第１図に示したように、ヒュ
ーズ部の楔状括部がジュール熱により集中的に発熱し、
溶融する。その際、溶融した部分が表面張力によって丸
まろうとするため、Al配線の楔状括部でAl配線が溶断さ
れることになる。このときシリコーンゴム層17は弾力性
および柔軟性があるため、溶融したAl配線の表面張力に
よる収縮作用を妨げることがない。シリコーンゴム自体
は耐熱性が高く、電気的に安定であるため、Al配線の溶
断により変質することがなく、リークなども生じない。
回路図である。図においてQ11,Q12,Q21,Q22などはそれ
ぞれマトリックスの交点に設けたNPN型トランジスタ、F
11,F12,F21,F22はそれぞれトランジスタのエミッタと出
力ライン間に設けたヒューズである。このような構成で
例えばアドレスライン２と出力ライン１が同時に選択さ
れたとき、ヒューズF21は過電流パルスにより溶断し、
開放状態となる。その際、第１図に示したように、ヒュ
ーズ部の楔状括部がジュール熱により集中的に発熱し、
溶融する。その際、溶融した部分が表面張力によって丸
まろうとするため、Al配線の楔状括部でAl配線が溶断さ
れることになる。このときシリコーンゴム層17は弾力性
および柔軟性があるため、溶融したAl配線の表面張力に
よる収縮作用を妨げることがない。シリコーンゴム自体
は耐熱性が高く、電気的に安定であるため、Al配線の溶
断により変質することがなく、リークなども生じない。
なお、実施例ではポッティングによりチップ表面にシリ
コーンゴム層を形成する例であったが、第２層のAl配線
パターン形成後、シリコーンゴムをスピンコートし、さ
らにボンディングパッド部に開口部を形成することによ
って、ウエハプロセスにおいてシリコーンゴム層を形成
することも可能である。
コーンゴム層を形成する例であったが、第２層のAl配線
パターン形成後、シリコーンゴムをスピンコートし、さ
らにボンディングパッド部に開口部を形成することによ
って、ウエハプロセスにおいてシリコーンゴム層を形成
することも可能である。
（ｇ）発明の効果 この発明によれば、低融点金属やポリシリコンなどを用
いないで、能動素子に対するAl配線自体によってヒュー
ズ部を形成したため、ヒューズ部形成のための特別な工
程を必要とせず、製造コストが抑えられる。
いないで、能動素子に対するAl配線自体によってヒュー
ズ部を形成したため、ヒューズ部形成のための特別な工
程を必要とせず、製造コストが抑えられる。
また、Al配線の細線部の上部にシリコーンゴム層が形成
されているため、溶断時の消弧作用により安定した溶断
特性が得られ、書き込み時の信頼性が向上する。
されているため、溶断時の消弧作用により安定した溶断
特性が得られ、書き込み時の信頼性が向上する。
さらに、非溶断部のヒューズ部は低抵抗であるため、ノ
イズマージンの広いPROMを得ることができる。
イズマージンの広いPROMを得ることができる。
第１図および第２図はこの発明の実施例に係るヒューズ
溶断型PROMの主要部の平面図および断面図、第３図は同
ヒューズ溶断型PROMの主要部の回路構成を示す図であ
る。 １……ヒューズ部、２……能動素子（トランジスタ）、
３……ベース電極およびアドレスライン、４……コレク
タ電極および電源ライン、５……出力ライン、６……エ
ミッタ電極、17……シリコーンゴム層。
溶断型PROMの主要部の平面図および断面図、第３図は同
ヒューズ溶断型PROMの主要部の回路構成を示す図であ
る。 １……ヒューズ部、２……能動素子（トランジスタ）、
３……ベース電極およびアドレスライン、４……コレク
タ電極および電源ライン、５……出力ライン、６……エ
ミッタ電極、17……シリコーンゴム層。
Claims (1)
- 【請求項１】能動素子とヒューズ部をマトリックスの各
交点に設けてなるヒューズ溶断型PROMにおいて、 能動素子に対するAl配線途中に細線部を設けることによ
り、その細線部をヒューズ部とするとともに、前記細線
部の上部にシリコーンゴム層を形成したことを特徴とす
るヒューズ溶断型PROM。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146195A JPH0728010B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ヒューズ溶断型ｐｒｏｍ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146195A JPH0728010B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ヒューズ溶断型ｐｒｏｍ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0311660A JPH0311660A (ja) | 1991-01-18 |
| JPH0728010B2 true JPH0728010B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=15402281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1146195A Expired - Fee Related JPH0728010B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ヒューズ溶断型ｐｒｏｍ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728010B2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-08 JP JP1146195A patent/JPH0728010B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0311660A (ja) | 1991-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |