JPH08213465A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPH08213465A JPH08213465A JP1914495A JP1914495A JPH08213465A JP H08213465 A JPH08213465 A JP H08213465A JP 1914495 A JP1914495 A JP 1914495A JP 1914495 A JP1914495 A JP 1914495A JP H08213465 A JPH08213465 A JP H08213465A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に係り、特
に、半導体装置において例えば冗長回路部等に使用され
るヒューズ部材の容易な切断に適応されたヒューズ部材
の形成技術に関する。近年、デバイスとしての半導体装
置は、その高集積化に伴い回路規模が益々大きくなって
きており、それに応じて回路内に欠陥が存在する確率も
高くなっている。そのため、冗長技術を用いた欠陥部分
の救済は重要な課題となっている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a technique for forming a fuse member adapted for easy cutting of a fuse member used in, for example, a redundant circuit section in a semiconductor device. 2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices as devices have been increasing in circuit scale due to higher integration, and accordingly, the probability of defects existing in the circuits is increasing. Therefore, the relief of the defective portion using the redundancy technique has become an important issue.
【０００２】その場合、冗長のための情報を記憶する手
段として、ヒューズ素子を用いたＲＯＭ回路が一般的に
用いられている。かかるヒューズ素子の中でも、特に高
集積化に有利なレーザーヒューズ（レーザー光により切
断され得るヒューズ部材）が用いられることが多い。こ
の場合、レーザーヒューズをうまく切断できるかどうか
の割合（つまり切断歩留り）は製品歩留りに大きく影響
するため、切断歩留りの良いレーザーヒューズが求めら
れている。In that case, a ROM circuit using a fuse element is generally used as a means for storing information for redundancy. Among such fuse elements, a laser fuse (fuse member that can be cut by a laser beam) particularly advantageous for high integration is often used. In this case, the ratio of whether or not the laser fuse can be cut well (that is, the cutting yield) greatly affects the product yield, so that a laser fuse having a good cutting yield is required.
【０００３】[0003]
【従来の技術】図６は従来形の一例としてのレーザーヒ
ューズの構成を示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）
は（ａ）におけるＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。図
中、６１はレーザー光により切断可能なヒューズ部材、
６２ａ及び６２ｂはヒューズ部材６１の両端部において
下層の配線層との電気的な接続を行うためのコンタクト
ホール、６３ａ及び６３ｂはそれぞれ対応するコンタク
トホール６２ａ及び６２ｂを介してヒューズ部材６１と
接続される配線層、６４はヒューズ部材６１及び各配線
層６３ａ，６３ｂを包含するように形成された絶縁層、
６５はヒューズ部材６１を切断するためのレーザー光を
示す。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a structure of a laser fuse as an example of a conventional type, in which (a) is a plan view and (b) is a plan view.
FIG. 7A is a sectional view taken along line BB ′ in FIG. In the figure, 61 is a fuse member that can be cut by a laser beam,
Reference numerals 62a and 62b denote contact holes at both ends of the fuse member 61 for making electrical connection with a lower wiring layer, and 63a and 63b are connected to the fuse member 61 via corresponding contact holes 62a and 62b. A wiring layer 64 is an insulating layer formed to include the fuse member 61 and the wiring layers 63a and 63b,
Reference numeral 65 indicates a laser beam for cutting the fuse member 61.
【０００４】図示の構成によれば、レーザー光６５の照
射スポット径Ｄに比べてヒューズ部材６１の長さＬ0 は
かなり大きく、またヒューズ部材６１の体積が相対的に
大きいため、その熱容量も大きい。従って、レーザー光
６５の照射エネルギーが小さいとヒューズ部材６１を完
全に切断できず、そのために、ヒューズ部材６１の一部
が切断部分に残留し、その部分を通して各配線層６３
ａ，６３ｂ間にリークが生じるといった不都合が生じ
る。According to the structure shown in the figure, the length L 0 of the fuse member 61 is considerably larger than the irradiation spot diameter D of the laser beam 65, and the volume of the fuse member 61 is relatively large, so that its heat capacity is also large. . Therefore, if the irradiation energy of the laser light 65 is small, the fuse member 61 cannot be completely cut, and therefore, a part of the fuse member 61 remains in the cut portion, and each wiring layer 63 passes through that portion.
The inconvenience occurs that a leak occurs between a and 63b.
【０００５】かかる不都合を解消するためには、レーザ
ー光６５の照射エネルギーを大きくすればよいが、この
場合には、別の問題が生じる。すなわち、レーザー光の
照射エネルギーが大きいと、ヒューズ部材６１の下部の
絶縁層を破壊したり（絶縁破壊）、また基板を破壊した
りしてヒューズ部材６１と他の導電体との間にリークが
発生するため、当該ヒューズ部材が用いられているＲＯ
Ｍ回路等に誤動作が生じたり、また装置全体としての動
作信頼性が低下するといった問題が生じる。In order to eliminate such inconvenience, the irradiation energy of the laser beam 65 may be increased, but in this case, another problem occurs. That is, when the irradiation energy of the laser light is large, the insulating layer below the fuse member 61 is destroyed (dielectric breakdown), or the substrate is destroyed, so that a leak occurs between the fuse member 61 and another conductor. RO that uses the fuse member because it occurs
This causes problems such as malfunction of the M circuit and the like, and deterioration of operational reliability of the entire device.
【０００６】このような問題を解決するための手段とし
ては、例えばヒューズ切断部の直下部分に絶縁層の突起
部分を設ける技術が知られている（例えば特開平３−１
９２５５号公報の第１図参照）。係る技術によれば、ヒ
ューズ切断部の直下部分の絶縁層の体積は直下部分以外
の部分に比べて相対的に大きいため、ヒューズ切断部に
比較的大エネルギーのレーザー光が照射された場合で
も、ヒューズ部材下部の絶縁層の破壊を防止できるとい
った利点がある。As a means for solving such a problem, for example, a technique is known in which a protruding portion of an insulating layer is provided immediately below a fuse cutting portion (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-1 / 1993).
(See FIG. 1 of 9255). According to such a technique, since the volume of the insulating layer immediately below the fuse cut portion is relatively large compared to the portion other than the portion directly below the fuse cut portion, even when the fuse cut portion is irradiated with laser light of relatively large energy, There is an advantage that the insulating layer under the fuse member can be prevented from being broken.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなヒューズ切断部の直下部分に絶縁層の突起部分
を設けるようにした技術でも、ヒューズ部材の体積自体
は依然として大きく、従って、その熱容量も大きいまま
であった。そのため、照射エネルギーの大きいレーザー
光を使用しない限り、ヒューズ切断を十分且つ容易に行
えないといった課題があった。However, even with the technique in which the protruding portion of the insulating layer is provided directly below the fuse cutting portion as described above, the volume of the fuse member itself is still large, and therefore its heat capacity is also large. It remained. Therefore, there is a problem that the fuse cannot be sufficiently and easily cut unless a laser beam having a large irradiation energy is used.
【０００８】また、絶縁層の突起部分を形成するために
特別な製造工程が必要になるといった不利もあった。本
発明は、かかる従来技術における課題に鑑み創作された
もので、特別な製造工程を追加することなく、比較的小
エネルギーのレーザー光により十分かつ容易に切断可能
なヒューズ部材を有する半導体装置を提供することを目
的とする。Further, there is a disadvantage that a special manufacturing process is required to form the protruding portion of the insulating layer. The present invention was created in view of the above problems in the prior art, and provides a semiconductor device having a fuse member that can be sufficiently and easily cut by a laser beam of relatively small energy without adding a special manufacturing process. The purpose is to do.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】図１は本発明に係る半導
体装置の原理構成を示し、（ａ）は本装置における要部
（ヒューズ部材及び配線層）の構成を示す平面図、
（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線に沿った断面図であ
る。図中、１はレーザー光により切断可能なヒューズ部
材（長さＬ）、２ａ及び２ｂはヒューズ部材１の両端部
において下層の配線層との電気的な接続を行うためのコ
ンタクトホール、３ａ及び３ｂはそれぞれ対応するコン
タクトホール２ａ及び２ｂを介してヒューズ部材１と接
続される配線層、４はヒューズ部材１及び各配線層３
ａ，３ｂを包含するように形成された絶縁層、５はヒュ
ーズ部材１を切断するためのレーザー光（照射スポット
径Ｄ）を示す。FIG. 1 shows a principle structure of a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 1 (a) is a plan view showing a structure of a main part (fuse member and wiring layer) of the device,
(B) is sectional drawing which followed the AA 'line in (a). In the figure, 1 is a fuse member (length L) that can be cut by a laser beam, and 2a and 2b are contact holes 3a and 3b for electrically connecting to a lower wiring layer at both ends of the fuse member 1. Is a wiring layer connected to the fuse member 1 through the corresponding contact holes 2a and 2b, 4 is the fuse member 1 and each wiring layer 3
Insulating layers 5 formed so as to include a and 3b indicate laser light (irradiation spot diameter D) for cutting the fuse member 1.
【００１０】なお、絶縁層４については、図示の簡単化
のため１つの要素として示されているが、実際の製造プ
ロセスでは、各配線層の形成処理の前後の段階及びヒュ
ーズ部材の形成処理の前後の段階でその都度「層状」に
形成されるので、実際には複数の層状の要素から成って
いる。本発明に係る半導体装置では、図１（ａ）に示す
ように、ヒューズ部材１は、その長さＬがレーザー光５
の照射スポット径Ｄと同等の大きさ又はそれ以下の大き
さ（Ｌ≦Ｄ）となるように設けられている。Although the insulating layer 4 is shown as one element for simplification of the drawing, in the actual manufacturing process, the steps before and after the process of forming each wiring layer and the process of forming the fuse member are performed. It is actually composed of multiple layered elements, as it is formed "layered" in each step before and after. In the semiconductor device according to the present invention, as shown in FIG. 1A, the fuse member 1 has a length L of laser light 5
The irradiation spot diameter D is equal to or smaller than the irradiation spot diameter D (L ≦ D).
【００１１】また、ヒューズ部材１は、その両端部にお
いて絶縁層４内に設けた各コンタクトホール２ａ，２ｂ
を介して下層の配線層３ａ，３ｂにそれぞれ電気的に接
続されている。Further, the fuse member 1 has contact holes 2a and 2b provided in the insulating layer 4 at both ends thereof.
Are electrically connected to the lower wiring layers 3a and 3b, respectively.
【００１２】[0012]
【作用】本発明に係る半導体装置の構成によれば、ヒュ
ーズ部材１は最大でもレーザー光５の照射スポット径Ｄ
と同等の大きさ程度となるように構成されているので、
ヒューズ部材１の体積を最小限にしてその熱容量を最小
限に抑制することができる。According to the structure of the semiconductor device of the present invention, the fuse member 1 has a maximum irradiation spot diameter D of the laser beam 5 at the maximum.
Since it is configured to be about the same size as
The volume of the fuse member 1 can be minimized to minimize its heat capacity.
【００１３】従って、従来形に見られたような特別な製
造工程を追加することなく、比較的小エネルギーのレー
ザー光を用いても、ヒューズ部材１を十分かつ容易に切
断することが可能となる。また、ヒューズ部材１をその
両端部で各コンタクトホール２ａ，２ｂを介して下層の
配線層３ａ，３ｂに電気的に接続しているので、ヒュー
ズ部材１の切断されるべき部分の下部に、見かけ上、絶
縁層の突起部分（図１（ｂ）においてＰで示される部
分）を形成することができる。Therefore, it is possible to sufficiently and easily cut the fuse member 1 even by using a laser beam having a relatively small energy, without adding a special manufacturing process as in the conventional type. . Moreover, since the fuse member 1 is electrically connected to the lower wiring layers 3a and 3b through the contact holes 2a and 2b at both ends thereof, it is apparent that the fuse member 1 is under the portion to be cut. On the top, a protruding portion of the insulating layer (a portion indicated by P in FIG. 1B) can be formed.
【００１４】これによって、従来形に見られたような不
都合（すなわち、ヒューズ切断部に比較的大エネルギー
のレーザー光が照射された場合に、当該切断部の下部の
絶縁層が破壊され、回路誤動作ひいては動作信頼性の低
下をきたすといった問題）を解消することができる。As a result, the inconvenience as seen in the conventional type (that is, when the fuse cut portion is irradiated with a laser beam having a relatively large energy, the insulating layer below the cut portion is destroyed, and the circuit malfunctions. As a result, it is possible to solve the problem that the operation reliability is deteriorated.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図２〜
図５を参照しながら説明する。図２には本発明の第１実
施例に係る半導体装置における要部、すなわちレーザー
ヒューズの構成が断面図の形で概略的に示される。図
中、１０はヒューズ部材、１１ａ及び１１ｂはヒューズ
部材１０の下層の配線層、１２はヒューズ部材１０及び
各配線層１１ａ，１１ｂを包含するように形成された絶
縁層を示し、この絶縁層１２は、図１（ｂ）に示した絶
縁層４と同様に、実際には複数の層状の要素から成って
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic sectional view showing the structure of a main part of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, that is, the laser fuse. In the figure, 10 is a fuse member, 11a and 11b are wiring layers below the fuse member 10, and 12 is an insulating layer formed so as to include the fuse member 10 and the respective wiring layers 11a and 11b. Is actually composed of a plurality of layered elements, like the insulating layer 4 shown in FIG.
【００１６】ヒューズ部材１０は、例えばチタン（Ｔ
ｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、
又はポリシリコンから成っている。本実施例では、ヒュ
ーズ切断用レーザー光の照射スポット径Ｄを５μｍ前後
に選定しているので、ヒューズ部材１０の長さＬは最大
でも５μｍとなるように形成する必要がある。また、１
０ａ及び１０ｂは本実施例の特徴をなす導電材から成る
部分を示し、図２に明示するように、各部分１０ａ，１
０ｂの断面積は、ヒューズ部材１０の切断断面積よりも
小さくなるように選定されている。つまり、各導電材部
分１０ａ，１０ｂのカバレッジ率を小さくすることで、
コンタクト部の熱抵抗がヒューズ部材１０のそれに比べ
て相対的に大きくなるようにしている。The fuse member 10 is made of, for example, titanium (T
i), aluminum (Al), titanium nitride (TiN),
Alternatively, it is made of polysilicon. In this embodiment, since the irradiation spot diameter D of the fuse cutting laser light is selected to be about 5 μm, it is necessary to form the fuse member 10 so that the length L is 5 μm at the maximum. Also, 1
Reference numerals 0a and 10b denote portions made of a conductive material that characterizes the present embodiment. As shown in FIG.
The cross-sectional area of 0b is selected to be smaller than the cut cross-sectional area of the fuse member 10. That is, by reducing the coverage rate of each conductive material portion 10a, 10b,
The thermal resistance of the contact portion is made relatively larger than that of the fuse member 10.
【００１７】なお、各部分１０ａ，１０ｂは、本実施例
ではヒューズ部材１０と同じ材料で形成しているが、導
電材であれば他の材料を用いてもよい。この場合、出来
る限り熱抵抗の大きい導電材を選定するのが好ましい。
また、導電材部分１０ａ，１０ｂは、実際のプロセスで
は、それぞれ下層の配線層１１ａ，１１ｂとのコンタク
トのために形成されるコンタクトホール（図２には図示
せず）の内周面上に形成される。この導電材部分を形成
した後、各コンタクトホールを覆って、図示のように絶
縁層１２が形成される。Although the portions 10a and 10b are made of the same material as the fuse member 10 in this embodiment, other materials may be used as long as they are conductive materials. In this case, it is preferable to select a conductive material having a high thermal resistance as much as possible.
In the actual process, the conductive material portions 10a and 10b are formed on the inner peripheral surfaces of contact holes (not shown in FIG. 2) that are formed for contact with the underlying wiring layers 11a and 11b, respectively. To be done. After forming this conductive material portion, an insulating layer 12 is formed so as to cover each contact hole as shown in the drawing.
【００１８】この第１実施例に係る構成によれば、図１
（ａ）及び（ｂ）に関連して説明した作用効果に加え
て、以下の利点が得られる。すなわち本実施例では、ヒ
ューズ部材１０の両端部における各コンタクトホール内
の導電材部分１０ａ，１０ｂの断面積をヒューズ部材１
０の切断断面積よりも小さくすることで、コンタクト部
の熱抵抗を相対的に大きくしているので、ヒューズ切断
部に照射されたレーザー光によりヒューズ部材１０に発
生した熱は、各配線層１１ａ，１１ｂに伝わり難くな
る。According to the configuration of the first embodiment, FIG.
In addition to the operational effects described in relation to (a) and (b), the following advantages can be obtained. That is, in this embodiment, the cross-sectional area of the conductive material portions 10a and 10b in each contact hole at both ends of the fuse member 10 is determined by the fuse member 1
Since the thermal resistance of the contact portion is relatively increased by making the cut sectional area smaller than 0, the heat generated in the fuse member 10 by the laser light applied to the fuse cut portion is generated in each wiring layer 11a. , 11b is difficult to reach.
【００１９】その結果、レーザー光の照射エネルギーを
効率良くヒューズ部材１０の部分のみに集中させること
ができる。これによって、より小さいエネルギーのレー
ザー光を用いても、ヒューズ部材１０を十分かつ容易に
切断することができる。図３には本発明の第２実施例に
おけるレーザーヒューズの構成が断面図の形で概略的に
示される。As a result, the irradiation energy of the laser light can be efficiently concentrated only on the fuse member 10. Thereby, the fuse member 10 can be sufficiently and easily blown even if a laser beam having a smaller energy is used. FIG. 3 schematically shows a structure of a laser fuse in a second embodiment of the present invention in the form of a sectional view.
【００２０】図中、２０はヒューズ部材、２１ａ及び２
１ｂはコンタクトホール、２２ａ及び２２ｂは配線層、
２３は複数の層状の要素から成る絶縁層を示す。本実施
例の特徴は、ヒューズ部材２０とその下層の配線層２２
ａ及び２２ｂとをそれぞれ接続する各コンタクトホール
２１ａ及び２１ｂを、いわゆる「埋め込みコンタクト構
造」とした点にある。埋め込みコンタクト構造の場合、
コンタクトホール内を埋め込む導電材の材質をヒューズ
部材２０の材質と異なったものに選ぶことができる。In the figure, 20 is a fuse member, 21a and 2
1b is a contact hole, 22a and 22b are wiring layers,
Reference numeral 23 denotes an insulating layer composed of a plurality of layered elements. The feature of this embodiment is that the fuse member 20 and the wiring layer 22 below the fuse member 20.
The contact holes 21a and 21b respectively connecting a and 22b have a so-called "buried contact structure". In case of embedded contact structure,
The material of the conductive material filling the contact hole can be selected to be different from the material of the fuse member 20.
【００２１】本実施例では、各コンタクトホール２１
ａ，２１ｂの埋め込み用材料の熱抵抗ＲTH2 をヒューズ
部材２０の熱抵抗ＲTH1 よりも高くなるように選定して
いる。埋め込み用の材料としては、例えばタングステン
（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等が使
用され得る。この第２実施例に係る構成によれば、図１
（ａ）及び（ｂ）に関連して説明した作用効果に加え
て、以下の利点が得られる。In this embodiment, each contact hole 21
The thermal resistance R TH2 of the embedding material of a and 21 b is selected to be higher than the thermal resistance R TH1 of the fuse member 20. As a material for filling, for example, tungsten (W), titanium (Ti), titanium nitride (TiN), or the like can be used. According to the configuration of the second embodiment, FIG.
In addition to the operational effects described in relation to (a) and (b), the following advantages can be obtained.
【００２２】すなわち本実施例では、各コンタクトホー
ル２１ａ，２１ｂの埋め込み用材料の熱抵抗ＲTH2 をヒ
ューズ部材２０の熱抵抗ＲTH1 よりも高くすることで、
コンタクト部の熱抵抗を相対的に大きくしているので、
図２に示した第１実施例の場合と同等の効果を奏するこ
とができる。また、各コンタクトホール２１ａ，２１ｂ
の埋め込み用材料として、より高い沸点を有する材料を
用いることにより、ヒューズ切断時にその下層部分に与
える損傷を最少限に抑制することができる。That is, in this embodiment, the thermal resistance R TH2 of the filling material of each contact hole 21a, 21b is made higher than the thermal resistance R TH1 of the fuse member 20,
Since the thermal resistance of the contact part is relatively large,
It is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment shown in FIG. Also, each contact hole 21a, 21b
By using a material having a higher boiling point as the filling material, the damage given to the lower layer portion at the time of cutting the fuse can be suppressed to a minimum.
【００２３】図４には本発明の第３実施例におけるレー
ザーヒューズの構成が断面図の形で概略的に示される。
図中、３０はヒューズ部材、３１ａ，３１ｂ，３３ａ，
３３ｂ，３５ａ及び３５ｂはコンタクトホール、３２
ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂ，３６ａ及び３６ｂは配線
層、３７は複数の層状の要素から成る絶縁層を示す。FIG. 4 schematically shows the structure of a laser fuse in the third embodiment of the present invention in the form of a sectional view.
In the figure, 30 is a fuse member, 31a, 31b, 33a,
33b, 35a and 35b are contact holes, 32
Reference numerals a, 32b, 34a, 34b, 36a and 36b denote wiring layers, and 37 denotes an insulating layer composed of a plurality of layered elements.
【００２４】本実施例の特徴は、図３に示した第２実施
例の場合と同様に各コンタクトホールを「埋め込みコン
タクト構造」とし、且つ、多層（本実施例では３層）の
配線層を利用した点にある。この場合、最下層の配線層
３６ａ，３６ｂのみが、ヒューズ部材３０を介してそれ
ぞれ回路ブロック等（図示せず）に接続されており、他
の配線層（配線材）３２ａ，３２ｂ，３４ａ及び３４ｂ
は、ヒューズ部材３０の切断を行い易くするために配設
されている。The feature of this embodiment is that each contact hole has a "buried contact structure" as in the case of the second embodiment shown in FIG. 3 and that a multi-layer (three layers in this embodiment) wiring layer is provided. It is in the point of using. In this case, only the lowermost wiring layers 36a and 36b are respectively connected to the circuit blocks and the like (not shown) through the fuse member 30, and the other wiring layers (wiring materials) 32a, 32b, 34a and 34b.
Are provided to facilitate the cutting of the fuse member 30.
【００２５】この第３実施例に係る構成によれば、図１
（ａ）及び（ｂ）に関連して説明した作用効果に加え
て、以下の利点が得られる。すなわち本実施例では、各
コンタクトホールの埋め込み用材料の熱抵抗をヒューズ
部材３０の熱抵抗よりも高くすることで、図３に示した
第２実施例と同じ効果を奏することができる。According to the configuration of the third embodiment, FIG.
In addition to the operational effects described in relation to (a) and (b), the following advantages can be obtained. That is, in this embodiment, the same effect as that of the second embodiment shown in FIG. 3 can be obtained by making the thermal resistance of the filling material of each contact hole higher than that of the fuse member 30.
【００２６】また、本来の配線層３６ａ，３６ｂを出来
るだけ下層（本実施例の場合、最下層）に設けているの
で、レーザー光によるヒューズ切断時に配線層３６ａ，
３６ｂに与える損傷を更に減少させることが可能とな
る。図５には本発明の第４実施例におけるレーザーヒュ
ーズの構成が断面図の形で概略的に示される。Further, since the original wiring layers 36a and 36b are provided as low as possible (in the case of the present embodiment, the lowest layer), the wiring layers 36a and 36b are cut when the fuse is cut by the laser beam.
It is possible to further reduce the damage given to 36b. FIG. 5 schematically shows the structure of a laser fuse according to a fourth embodiment of the present invention in the form of a sectional view.
【００２７】図中、４０はヒューズ部材、４１ａ，４１
ｂ，４３ａ，４３ｂ，４５ａ及び４５ｂはコンタクトホ
ール、４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂ，４６ａ及び４
６ｂは配線層、４７は複数の層状の要素から成る絶縁層
を示す。本実施例の特徴は、図４に示した第３実施例と
同様の埋め込みコンタクト構造で多層（本実施例では３
層）の配線層を利用した場合において、コンタクトホー
ルが位置的に重なっている、いわゆる「スタックド・コ
ンタクト構造」とした点にある。In the figure, 40 is a fuse member, 41a, 41
b, 43a, 43b, 45a and 45b are contact holes, 42a, 42b, 44a, 44b, 46a and 4
6b is a wiring layer, and 47 is an insulating layer composed of a plurality of layered elements. The feature of this embodiment is that a buried contact structure similar to that of the third embodiment shown in FIG.
This is a so-called "stacked contact structure" in which the contact holes are positionally overlapped with each other when a wiring layer) is used.
【００２８】この第４実施例に係る構成によれば、図１
（ａ）及び（ｂ）に関連して説明した作用効果に加え
て、以下の利点が得られる。すなわち本実施例では、各
コンタクトホールの埋め込み用材料の熱抵抗をヒューズ
部材４０の熱抵抗よりも高くし、且つ、本来の配線層４
６ａ，４６ｂを出来るだけ下層に設けることで、図４に
示した第３実施例と同じ効果を奏することができる。According to the configuration of the fourth embodiment, FIG.
In addition to the operational effects described in relation to (a) and (b), the following advantages can be obtained. That is, in this embodiment, the thermal resistance of the filling material for each contact hole is set higher than that of the fuse member 40, and the original wiring layer 4 is used.
By providing 6a and 46b in the lower layer as much as possible, the same effect as that of the third embodiment shown in FIG. 4 can be obtained.
【００２９】また、各コンタクトホール間の配線層（配
線材）４２ａ，４２ｂ，４４ａ及び４４ｂの体積を第３
実施例（図４参照）の場合に比べて小さくしている（つ
まりコンタクト部の熱抵抗を相対的に大きくしている）
ので、第３実施例の場合に比べて、更に一層、レーザー
光の照射エネルギーをヒューズ部材４０の部分に集中さ
せることができる。これによって、より一層容易にヒュ
ーズ部材４０の切断を行うことが可能となる。The volume of the wiring layers (wiring materials) 42a, 42b, 44a and 44b between the contact holes is set to the third.
Compared with the case of the embodiment (see FIG. 4), it is smaller (that is, the thermal resistance of the contact portion is relatively larger)
Therefore, as compared with the case of the third embodiment, the irradiation energy of the laser light can be further concentrated on the fuse member 40. This makes it possible to more easily cut the fuse member 40.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来形に見られたような特別な製造工程を追加することな
く、比較的小エネルギーのレーザー光を用いても、ヒュ
ーズ部材を十分かつ容易に切断することができる。これ
によって、ヒューズ部材以外の部分に与える損傷を最小
限に抑制し、ヒューズ切断歩留りの向上及び動作信頼性
を向上を図ることが可能となる。As described above, according to the present invention, the fuse member can be sufficiently used even if a laser beam having a relatively small energy is used without adding a special manufacturing process as in the conventional type. And it can be easily cut. This makes it possible to minimize damage to parts other than the fuse member, improve the fuse cutting yield, and improve the operational reliability.
【図１】本発明に係る半導体装置の原理構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram of a semiconductor device according to the present invention.
【図２】本発明の第１実施例に係る半導体装置における
要部（レーザーヒューズ）の構成を概略的に示した断面
図である。FIG. 2 is a sectional view schematically showing a configuration of a main part (laser fuse) in the semiconductor device according to the first exemplary embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２実施例に係る半導体装置における
要部（レーザーヒューズ）の構成を概略的に示した断面
図である。FIG. 3 is a sectional view schematically showing a configuration of a main part (laser fuse) in a semiconductor device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施例に係る半導体装置における
要部（レーザーヒューズ）の構成を概略的に示した断面
図である。FIG. 4 is a sectional view schematically showing a configuration of a main part (laser fuse) in a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４実施例に係る半導体装置における
要部（レーザーヒューズ）の構成を概略的に示した断面
図である。FIG. 5 is a sectional view schematically showing a configuration of a main part (laser fuse) in a semiconductor device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
【図６】従来形の一例としてのレーザーヒューズの構成
を概略的に示した図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a laser fuse as an example of a conventional type.
１…ヒューズ部材 ２ａ，２ｂ…コンタクトホール ３ａ，３ｂ…（ヒューズ部材の下層の）配線層 ４…絶縁層 ５…レーザー光 Ｄ…レーザー光の照射スポット径 Ｌ…ヒューズ部材の長さ（Ｌ≦Ｄ） Ｐ…ヒューズ部材下部の絶縁層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuse member 2a, 2b ... Contact hole 3a, 3b ... Wiring layer (below fuse member) 4 ... Insulating layer 5 ... Laser light D ... Laser light irradiation spot diameter L ... Fuse member length (L ≦ D ) P ... Insulating layer under fuse member
Claims (6)
ーズ部材（１）を有する半導体装置において、 前記ヒューズ部材（１）の長さ（Ｌ）が最大でも前記レ
ーザー光（５）の照射スポット径（Ｄ）と同等の大きさ
となるように該ヒューズ部材を設けたことを特徴とする
半導体装置。1. A semiconductor device having a fuse member (1) capable of being cut by a laser beam (5), wherein the irradiation spot diameter of the laser beam (5) is the maximum even if the length (L) of the fuse member (1) is maximum. A semiconductor device in which the fuse member is provided so as to have a size similar to that of (D).
された絶縁層（４）を更に有し、前記ヒューズ部材の両
端部において前記絶縁層内に設けたコンタクトホール
（２ａ，２ｂ）を介して該ヒューズ部材を下層の配線層
（３ａ，３ｂ）に電気的に接続したことを特徴とする請
求項１に記載の半導体装置。2. An insulating layer (4) formed so as to include the fuse member, and via contact holes (2a, 2b) provided in the insulating layer at both ends of the fuse member. The semiconductor device according to claim 1, wherein the fuse member is electrically connected to a lower wiring layer (3a, 3b).
配線層（１１ａ，１１ｂ）とを接続する各コンタクトホ
ール内の導電材（１０ａ，１０ｂ）の平面断面積が該ヒ
ューズ部材の切断断面積よりも小さくなるように該ヒュ
ーズ部材を設けたことを特徴とする請求項２に記載の半
導体装置。3. The plane cross-sectional area of the conductive material (10a, 10b) in each contact hole connecting the fuse member (10) and the lower wiring layer (11a, 11b) is a cut cross-sectional area of the fuse member. The semiconductor device according to claim 2, wherein the fuse member is provided so as to be smaller than the above.
ける各コンタクトホールが埋め込みコンタクト構造（２
１ａ，２１ｂ）の場合に、当該コンタクトホール内の導
電材の熱抵抗（ＲTH2 ）を前記ヒューズ部材の熱抵抗
（ＲTH1 ）よりも高くなるように選定したことを特徴と
する請求項２に記載の半導体装置。4. A contact structure (2) in which each contact hole at both ends of the fuse member (20) is buried.
1a, 21b), the thermal resistance (R TH2 ) of the conductive material in the contact hole is selected to be higher than the thermal resistance (R TH1 ) of the fuse member. The semiconductor device described.
層が多層の配線構造（３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４
ｂ，３６ａ，３６ｂ）を有し、前記ヒューズ部材と前記
下層の各配線層とを接続する各コンタクトホールが埋め
込みコンタクト構造（３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３
ｂ，３５ａ，３５ｂ）を有することを特徴とする請求項
２に記載の半導体装置。5. A wiring structure (32a, 32b, 34a, 34) in which the wiring layer below the fuse member (30) is a multi-layer.
b, 36a, 36b), and the contact holes for connecting the fuse member and the lower wiring layers are buried contact structures (31a, 31b, 33a, 33).
b, 35a, 35b).
層が多層の配線構造（４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４
ｂ，４６ａ，４６ｂ）を有し、前記ヒューズ部材と前記
下層の各配線層とを接続する各コンタクトホールが、埋
め込みコンタクト構造（４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３
ｂ，４５ａ，４５ｂ）を有し且つ位置的に重なって設け
られていることを特徴とする請求項２に記載の半導体装
置。6. A wiring structure (42a, 42b, 44a, 44) in which the wiring layer below the fuse member (40) is a multi-layer.
b, 46a, 46b), each contact hole connecting the fuse member and each of the lower wiring layers has a buried contact structure (41a, 41b, 43a, 43).
b, 45a, 45b) and are provided so as to overlap in position, and the semiconductor device according to claim 2.
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| JP01914495A JP3375447B2 (en) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | Semiconductor device |
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| JP (1) | JP3375447B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1995
- 1995-02-07 JP JP01914495A patent/JP3375447B2/en not_active Expired - Fee Related
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