JPH0778872A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH0778872A
JPH0778872A JP22291893A JP22291893A JPH0778872A JP H0778872 A JPH0778872 A JP H0778872A JP 22291893 A JP22291893 A JP 22291893A JP 22291893 A JP22291893 A JP 22291893A JP H0778872 A JPH0778872 A JP H0778872A
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polysilicon
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Abstract

(57)【要約】 【目的】金属配線(ヒューズ要素)の腐食進行を阻止す
ることにより、バッファ入力のフローティング状態を回
避してヒューズ回路の信頼性向上を図ること。 【構成】半導体基板上に形成された金属配線をヒューズ
要素として用い、該ヒューズ要素の一端をグランドに接
続し、また、該ヒューズ要素の他端を所定のノードに接
続し、さらに、該所定のノードを、バッファの入力に接
続すると共にプルアップトランジスタを介して電源に接
続して構成するヒューズ回路を有する半導体集積回路に
おいて、前記ヒューズ要素の少なくとも他端と前記ノー
ドとの間に、非金属で且つ導電性を有する材料からなる
連結手段を介在させたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ溶断型のヒュー
ズ要素を有する半導体集積回路に関し、特に、ヒューズ
要素を金属配線層で形成する半導体集積回路に関する。
例えば、大規模な半導体記憶装置では、記憶セルアレイ
を複数のブロックに分割して、少なくとも、そのうちの
1つのブロックを冗長用記憶セルアレイとして使用し、
欠陥セルを含むブロックと冗長用ブロックとを置換する
ことにより、欠陥を救済して歩留りの改善を図る。
【0002】ヒューズ要素は、常用ブロック毎に設けら
れている。任意のヒューズ要素をレーザ溶断すると、当
該ヒューズ要素に対応する1つの常用ブロックが冗長用
ブロックと置換されるようになっている。ここで、今ま
でのヒューズ要素はポリシリコンを用いたものが主流で
あったが、多層構造の半導体集積回路では、ポリシリコ
ンの代わりに金属配線層(一般にメタル)が用いられる
ようになってきた。
【0003】多層構造では、半導体基板に近い層にポリ
シリコンが形成され、その上層に金属配線層が形成され
るが、チップ表面から見て深層に位置するポリシリコン
上には、厚い絶縁膜が形成されているためにレーザ光が
拡散しやすく、安定してポリシリコンを溶断することは
困難である。因みに、ポリシリコン上の絶縁膜の厚さ
は、エッチングでコントロール可能であるが、そのエッ
チング量を微妙に調整することはプロセス上容易ではな
い。
【0004】また、ポリシリコンの形成には高温のプロ
セスが必要であり、プロセス温度が低い金属配線層より
も先に形成しなければならないから、金属配線よりも上
層にポリシリコンを形成することは一般的でない。
【0005】
【従来の技術】図4は、ヒューズ回路の回路図であり、
ヒューズ回路は、電源VCC(ここでは+電源)とグラン
ドGND間に、pチャネルMOSトランジスタ(以下、
単に「MOSトランジスタ」と言う)1とヒューズ要素
2とを直列接続し、その接続ノードNの電位をバッファ
3で2値レベルに変換して取り出している。
【0006】MOSトランジスタ1のドレインはV
CCに、ソースはノードNに、また、ゲートはGNDに接
続されており、このMOSトランジスタ1は、常時オン
状態のプルアップトランジスタとして動作する。このよ
うな構成において、ヒューズ要素2が非切断の場合に
は、ノードNはGND電位であり、バッファ3からはH
レベルの信号が取り出されるが、ヒューズ要素2が切断
状態の場合には、ノードNがVCCにプルアップされ、バ
ッファ3からはLレベルの信号が取り出されるから、こ
の信号を、例えば記憶セルアレイの常用ブロックと冗長
用ブロックとの切換え信号に用いることができる。
【0007】図5は、従来のヒューズ回路の断面構造図
である。なお、図5において、図4と共通する要素に
は、同一の符号を付してある。4は半導体基板であり、
半導体基板4にはMOSトランジスタ1のドレイン領域
としての拡散層5及びソース領域としての拡散層6が形
成され、さらに、基板4上には、ゲート電極7が形成さ
れている。
【0008】8は絶縁層9に挟まれた金属配線であり、
図では簡略化しているが、この金属配線8は、多層構造
の上層側に位置する配線層に形成される。このような断
面構造において、チップ表面の所定位置にレーザ光を照
射すると、絶縁層9に穴9aが開けられるが、レーザ光
の照射エネルギーとその照射時間を適正化して穴9aの
深さを金属配線8よりも若干深めに設定すれば、金属配
線8を溶断でき、この金属配線8をヒューズ要素2とし
て使用することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の半導体集積回路にあっては、穴9aの溶断箇所か
らMOSトランジスタ1及びバッファ3に至るまでの間
で、金属配線8が一体的につながっていたため、例え
ば、穴9aに侵入した水分によって金属配線8に腐食が
生じ、その腐食が×印で示す地点A付近まで進行した場
合には、バッファ3の入力がフローティング状態となっ
てバッファ3から正しい信号が出力されなくなるという
問題点があった。 [目的]そこで、本発明は、金属配線(ヒューズ要素)
の腐食進行を阻止することにより、バッファ入力のフロ
ーティング状態を回避してヒューズ回路の信頼性向上を
図ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、半導体基板上に形成された金属配線をヒ
ューズ要素として用い、該ヒューズ要素の一端をグラン
ドに接続し、また、該ヒューズ要素の他端を所定のノー
ドに接続し、さらに、該所定のノードを、バッファの入
力に接続すると共にプルアップトランジスタを介して電
源に接続して構成するヒューズ回路を有する半導体集積
回路において、前記ヒューズ要素の少なくとも他端と前
記ノードとの間に、非金属で且つ導電性を有する材料か
らなる連結手段を介在させたことを特徴とするものであ
る。
【0011】
【作用】本発明では、ヒューズ要素としての金属配線に
腐食が発生した場合、その腐食の進行が当該金属配線の
端部(すなわち非金属で且つ導電性を有する材料からな
る連結手段の部分)で阻止される。従って、プルアップ
トランジスタとバッファ入力との間の接続が保たれるか
ら、バッファ入力のフローティングが回避され、ヒュー
ズ回路の信頼性向上が図られる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1、図2は本発明に係る半導体集積回路の一実
施例を示す図である。図1において、4は半導体基板で
あり、半導体基板4には、従来例(図5)と同様にpチ
ャネルMOSトランジスタ(以下、単に「MOSトラン
ジスタ」と言う)1のドレイン領域としての拡散層5及
びソース領域としての拡散層6が形成され、さらに、基
板4上には、ゲート電極7が形成されている。
【0013】8a、8b、8cは、絶縁層9に挟まれた
第1〜第3の金属配線であり、中央に位置する第2の金
属配線8bは、レーザによって溶断可能なヒューズ要素
として用いられる。なお、図では簡略化しているが、こ
れらの金属配線8a〜8cは、多層構造の上層側(すな
わちチップ表面に近い層)に位置する配線層に形成され
る。
【0014】ここで、第1〜第3の金属配線8a〜8c
の下層には、非金属で且つ導電性を有する材料からなる
連結手段に相当する「第1及び第2のポリシリコン10
a、10b」が形成されており、第1のポリシリコン1
0aは第1の金属配線8aと第2の金属配線8bとの間
に、また、第2のポリシリコン10bは第2の金属配線
8bと第3の金属配線8cとの間にそれぞれ介在してい
る。
【0015】すなわち、レーザ溶断可能なヒューズ要素
としての第2の金属配線8bの一端が、第2のポリシリ
コン10b及び第3の金属配線8cを介してグランドG
NDに接続され、当該第2の金属配線8bの他端が、第
1のポリシリコン10a及び第1の金属配線8aを介し
て、MOSトランジスタ1のソース(拡散層6)及びバ
ッファ3の入力(すなわちノードN)に接続されてい
る。
【0016】図2は、チップ表面から見た平面構造図
で、チップ表面に近い配線層に形成された第1〜第3の
金属配線8a、8b、8cと、それよりも下層に形成さ
れた第1及び第2のポリシリコン10a、10bとの間
がコンタクトホール11a〜11fによって接続されて
いる。このような構造において、第2の金属配線8bの
非溶断時には、第1の金属配線8a、第1のポリシリコ
ン10a、第2の金属配線8b、第2のポリシリコン1
0b及び第3の金属配線8cを介して、ノードNとグラ
ンド間が接続され、その接続抵抗は、第1〜第3の金属
配線8a〜8cと、第1及び第2のポリシリコン10
a、10bとの合成線路抵抗ΣRで与えられる。かかる
非溶断時におけるノードNの電位Vnode(L) は、Lレベ
ル相当の電位(例えばCMOSの入力論理レベルで+
1.5V)以下でなければならない。ここで、V
node(L) は次式で与えられる。
【0017】 Vnode(L) =〔VCC/(RON+ΣR)〕×ΣR …… 但し、RON:MOSトランジスタ1のオン抵抗 従って、非溶断時のバッファ3の出力レベルを正しいレ
ベル(Hレベル)に保つには、ΣRの値を可能な限り小
さくする必要があり、これには、第1及び第2のポリシ
リコン10a、10bをできるだけ短かく形成すると共
に、その断面積をできるだけ大きくするのが望ましい。
【0018】一方、チップ表面にレーザ光を照射する
と、絶縁層9に穴9aが開き、第2の金属配線8bが溶
断される。冒頭でも述べたように、この穴9aに水分が
侵入した場合、穴9aの内部に露出する第2の金属配線
8bに腐食が生じることがあるが、本実施例では、第2
の金属配線8bだけの腐食に留めおくことができ、第1
の金属配線8aや第3の金属配線8cへの波及を回避で
きる。この理由は、第2の金属配線8bと第1の金属配
線8a及び第3の金属配線8cとの間に、腐食し難い非
金属材料である第1及び第2のポリシリコン10a、1
0bを介在させているからである。
【0019】従って、本実施例では、穴9aより侵入し
た水分によって第2の金属配線8b(ヒューズ要素)に
腐食が生じた場合でも、バッファ3の出力信号のレベル
を正しくLレベルに保つことができ、耐環境性に優れた
半導体集積回路を提供することができる。なお、図1の
実施例では、ヒューズ要素としての第2の金属配線8b
の両端にポリシリコンを接続しているが、これに限るも
のではない。グランド側の第2のポリシリコン10bを
省くことができる。すなわち、第2の金属配線8bと第
3の金属配線8cとを直結してもよい。これは、第3の
金属配線8cを必要とするときは、ヒューズ要素の非溶
断時であり、このときは、穴9aが穿設されない(腐食
の心配がない)からである。尤も、第3の金属配線8c
の先に何等かのデバイスがつながっていると、当該デバ
イスへの腐食の影響が否定できないため、第2のポリシ
リコン10bは残しておいた方が望ましい。
【0020】また、図1の実施例では、非金属で且つ導
電性を有する材料からなる連結手段として「ポリシリコ
ン」を使用しているが、例えば、図3に示すように、半
導体基板4に形成した第1及び第2の拡散層12、13
を使用してもよい。すなわち、第1及び第2の拡散層1
2、13は、p型又はn型の不純物半導体を半導体基板
4にドーピングして形成するものであり、かかる不純物
半導体は、非金属で且つ導電性を有する材料であるか
ら、図1の実施例と同様な作用効果を得ることができ
る。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、ヒューズ要素としての
金属配線の少なくとも他端とノードとの間に、非金属で
且つ導電性を有する材料からなる連結手段を介在させた
ので、この連結手段によって金属配線の腐食進行を阻止
でき、バッファ入力のフローティング状態を回避してヒ
ューズ回路の信頼性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の断面構造図である。
【図2】一実施例の平面構造図である。
【図3】一実施例の他の断面構造図である。
【図4】ヒューズ回路の回路図である。
【図5】従来例の断面構造図である。
【符号の説明】
1:MOSトランジスタ(プルアップトランジスタ) 3:バッファ 4:半導体基板 8b:第2の金属配線(金属配線) 10a:第1のポリシリコン(連結手段) N:ノード VCC:電源 12:第1の拡散層(連結手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板(4)上に形成された金属配線
    (8b)をヒューズ要素として用い、該ヒューズ要素の
    一端をグランドに接続し、また、該ヒューズ要素の他端
    を所定のノード(N)に接続し、さらに、該所定のノー
    ド(N)を、バッファ(3)の入力に接続すると共にプ
    ルアップトランジスタ(1)を介して電源(VCC)に接
    続して構成するヒューズ回路を有する半導体集積回路に
    おいて、 前記ヒューズ要素の少なくとも他端と前記ノード(N)
    との間に、非金属で且つ導電性を有する材料からなる連
    結手段(10a)を介在させたことを特徴とする半導体
    集積回路。
  2. 【請求項2】前記連結手段は、ポリシリコンで形成され
    ていることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回
    路。
  3. 【請求項3】前記連結手段は、半導体基板内の拡散層で
    形成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体
    集積回路。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6040615A (en) * 1997-11-20 2000-03-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device with moisture resistant fuse portion
KR20010005114A (ko) * 1999-06-30 2001-01-15 김영환 반도체소자의 퓨즈 제조방법
KR100435084B1 (ko) * 2001-05-24 2004-06-09 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤 반도체 장치와 퓨즈 절단 방법
JP2005019989A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Samsung Electronics Co Ltd 腐食防止ヒューズ領域を有する集積回路素子及びその製造方法
WO2007063044A3 (en) * 2005-11-30 2007-11-08 Ibm Laser fuse structures for high power applications
US7495309B2 (en) 2002-01-31 2009-02-24 Fujitsu Limited Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7608910B2 (en) 2005-08-05 2009-10-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor ESD device and methods of protecting a semiconductor device
KR100972917B1 (ko) * 2007-12-26 2010-08-03 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자 및 그 형성방법
US8357991B2 (en) 2008-11-12 2013-01-22 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device having interconnect structure for MIM capacitor and fuse elements

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5006604B2 (ja) 2006-09-08 2012-08-22 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6040615A (en) * 1997-11-20 2000-03-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device with moisture resistant fuse portion
KR20010005114A (ko) * 1999-06-30 2001-01-15 김영환 반도체소자의 퓨즈 제조방법
KR100435084B1 (ko) * 2001-05-24 2004-06-09 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤 반도체 장치와 퓨즈 절단 방법
US7495309B2 (en) 2002-01-31 2009-02-24 Fujitsu Limited Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2005019989A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Samsung Electronics Co Ltd 腐食防止ヒューズ領域を有する集積回路素子及びその製造方法
US7608910B2 (en) 2005-08-05 2009-10-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor ESD device and methods of protecting a semiconductor device
WO2007063044A3 (en) * 2005-11-30 2007-11-08 Ibm Laser fuse structures for high power applications
US7701035B2 (en) 2005-11-30 2010-04-20 International Business Machines Corporation Laser fuse structures for high power applications
KR100972917B1 (ko) * 2007-12-26 2010-08-03 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자 및 그 형성방법
US7973341B2 (en) 2007-12-26 2011-07-05 Hynix Semiconductor Inc. Fuse of semiconductor device
US8357991B2 (en) 2008-11-12 2013-01-22 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device having interconnect structure for MIM capacitor and fuse elements

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