JPH0870045A - 半導体ヒューズ・デバイス - Google Patents

半導体ヒューズ・デバイス

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JPH0870045A
JPH0870045A JP7204043A JP20404395A JPH0870045A JP H0870045 A JPH0870045 A JP H0870045A JP 7204043 A JP7204043 A JP 7204043A JP 20404395 A JP20404395 A JP 20404395A JP H0870045 A JPH0870045 A JP H0870045A
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JP
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fuse device
insulating layer
semiconductor
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JP7204043A
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English (en)
Inventor
Lavigne Andre Peyre
ペイレ・ラビーニュ，アンドレ
Jean Michel Reynes
レインズ，ジーン・ミシェル
Emmanuel Scheid
シェイド，エマニュエル
Daspet Danielle Bielle
ビエル・ダスペット，ダニエル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MOTOROOLA SEMIKONDEYUKUTOUULE SA
Freescale Semiconducteurs France SAS
Original Assignee
MOTOROOLA SEMIKONDEYUKUTOUULE SA
Motorola Semiconducteurs SA
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/046—Fuses formed as printed circuits
    • 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
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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    • H01L2224/4805—Shape
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ヒューズ・デバイスが提供される。 【解決手段】 半導体ヒューズ・デバイスは、上部表面
と下部表面を有する導電性の半導体基板１１から形成さ
れる。誘電材料の層１２は、上部表面の１部分の上に設
けられ、第１導電層１５は、全体が誘電材料層１２の第
１部分の上に形成され、デバイスの第１接点を形成す
る。第２の導電層１４は、第１部分から間隔を開けて、
基板１１の上部表面に接するまで伸びる形で、誘電材料
層絶縁層１２の第２部分の上に形成される。ヒューズ部
分１６は、全体が誘電材料層１２の上に形成されて、第
１および第２導電層１４，１５の間にあって電気的に接
触するように形成される。基板１１の下部表面は、デバ
イスの第２接点を提供するため、１つのワイヤ・ボンド
しか必要ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体のヒューズ・デバ
イスに関する。
【０００２】
【従来の技術】イグナイタ（igniter ）デバイスは、半
導体のヒューズ・デバイスを使用して爆発物質に点火す
ることで知られる。一般に、このような半導体ヒューズ
・デバイスは、ドープ・シリコンの２つの接点部分の間
にある基板の上に配置されたドープ・シリコンのヒュー
ズ部分を含む。ついでワイヤ接点がこの２つの接点部分
に接合され、制御回路に接続し、これは、適切な時間に
ヒューズをとばすのに必要な電流を提供する。このよう
なデバイスは特に、自動車で乗客の安全をのために、エ
ア・バッグをふくらませたり、或いはシート・ベルトの
リトラクト（retract ）に使用される爆発性物質の点火
に使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ワイヤ接点は時間と費
用を消費するだけでなく、信頼性が低い。爆発性物質が
ヒューズ・デバイスの周囲に密集している場合が特にそ
うで、この密集がワイヤ接合に損傷を与える可能性があ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
上部表面と下部表面を有する導電性の半導体基板，上部
表面の一部分の上にある誘電材料の層，全体が誘電材料
層の第１の部分の上に形成され、デバイスの第１接点を
形成する第１導電層，第１部分から間隔を開けて配置さ
れ、基板の上部表面に接するまで伸びている、誘電材料
層の第２部分の上に形成された第２導電層、全体が前記
誘電材料層の上に形成され、第１および第２導電層の間
にあり、電気的に接触するように伸びているヒューズ部
分によって構成され、前記基板の下部表面はデバイスの
第２接点を提供する。
【０００５】
【実施例】このため、図１に示すように、既知の半導体
のイグナイタ・デバイス１は、たとえば、アルミニウム
でドープされた多結晶シリコンなどの導電性材料で作ら
れる２つの接点２，３を有する。この上にワイヤ６，７
と接点２，３とをそれぞれ接続するワイヤ・ボンド４，
５が設けられる。明らかに、接着層４，５も、たとえば
半田のような導電性材料からできている。
【０００６】接点２，３は、二酸化シリコンから成る絶
縁層８の上に設けられ、これはシリコン基板９の上に形
成される。接点は、絶縁層８の端部から間隔を開けて、
または相互に間隔を開けるように配列される。また絶縁
層８は、２つの接点２，３の間に伸び、＊＊＊抵抗率１
０-3オームｃｍ＊＊＊を有するような、燐でドープされ
た多結晶シリコンで形成されるイグナイタ・ヒューズ１
０を提供する。
【０００７】周知のように、２つのワイヤ６と７との間
に適切な電圧があるとき、電位、すなわち、ヒューズ１
０の両端の違いによって、電流がヒューズへと流れて、
これがその周囲に密集される火工材料（図示せず）を気
化させて点火させる。火工材料はついで、適切なガス発
生物質を点火し、これが自動車のエアバッグを膨らませ
たり、またはシートベルトのリトラクタを作動させる。
【０００８】既述のように、この構造の信頼性が低いの
は、ワイヤ・ボンドの周囲にある火工材料の密集が、ワ
イヤ・ボンドに損傷を与える可能性があるので、ワイヤ
・ボンド自体を作るのが比較的に難しくて、不正確に製
造される可能性もあるからである。
【０００９】図２に示すように、本発明の一実施例に従
って、半導体のヒューズ・デバイスはシリコン基板１１
を含み、これは、濃度２×１０19ａｔ／ｃｍ3 の砒素で
ドープされ、導電性にする。ついで二酸化シリコンから
成る絶縁層１２が基板１１の上部表面の全部ではないが
ほとんどに形成される。絶縁層１２によって覆われなか
った基板１１の上部領域１３は、２×１０20ａｔ／ｃｍ
3 の濃度まで燐でさらにドープされて、絶縁層１２に隣
接する基板１１の上部表面の導電率を増加する。
【００１０】ついで１対の接点１４，１５がデバイスの
上にデポジションされ、接点１４は基板１１の領域１３
の上に載置され、絶縁層１２の端部の上まで伸び、絶縁
層１２の方まで伸びる。第２接点１５は、全体が絶縁層
１２の上にきて、絶縁層の端部および第１接点１４の両
方の端部から間隔を開けてデポジションされる。接点１
４，１５の間には、燐でドープされた多結晶シリコンか
ら形成されたヒューズ１６が設けられ、これは前述した
既知のヒューズと同様である。
【００１１】ワイヤ・ボンド１７は、ワイヤ１８を第２
接点１５に接合するために設けられる。基板１１の下部
表面は、金またはチタニウム・ニッケル・金か、または
他の適切な導電材料から成る金属層１９が設けられる。
金属層１９によって形成されるデバイスのベースは本質
的にデバイスの１つの接点を形成するので、２つのワイ
ヤ・ボンドの必要性はなくなる。この実施例では、ワイ
ヤ１８と金属層１９の間に電圧があり、これは、基板１
１が導電性であるので、接点１４，１５の両端の電位に
違いを生じ、そのため、ヒューズ１６が気化する。
【００１２】領域１３は、基板１１の接点１４と領域１
３との間の接合部の両端の抵抗を最小限にするために、
導電率を増加した形で設けられる。
【００１３】ワイヤ・ボンドが１つしかないので、上述
したように、ワイヤ・ボンドに伴う問題は半減する。デ
バイスそのものは、既知の半導体製造工程を用いて容易
に製造でき、無論、単に、ヒューズがイグナイタとして
使用される用途に限らず、ヒューズを必要とするいずれ
の用途にも利用できる。たとえば、このデバイスは、い
わゆる「インテリジェント」ヒューズが必要とされる用
途に使用できる。もちろん、デバイスがイグナイタとし
て使用される場合には、ヒューズは、その周囲に密集す
る火工材料（図示せず）を点火するのに適するように気
化する形でなければならないが、ヒューズがイグナイタ
として使用されない場合には、導電率を遮断（break ）
する材料から成る必要があるだけで、必ずしも火工材料
を点火させるのに適する形でなくてもよい。
【００１４】本発明はただ１つの具体的な実施例のみに
ついて詳述したが、当業者は、本発明の適用範囲から逸
脱せずに、各種の変形および改良が可能なことをさらに
認めよう。たとえば、デバイスの構造は各種の工程を用
いて製造可能であろう。
【図面の簡単な説明】
本発明の１実施例は例として図面を参照することによ
り、より詳しく説明されよう。
【図１】 既知の先行技術のデバイスを示す。
【図２】 本発明によるデバイスを示す。
【符号の説明】
１ 既知の半導体のイグナイタ ２，３ 接点 ４，５ ワイヤ・ボンド ６，７ ワイヤ ８ 絶縁層 ９ シリコン基板 １０ イグナイタ・ヒューズ １１ シリコン基板 １２ 絶縁層 １３ 領域 １４，１５ 接点 １６ ヒューズ １７ ワイヤ・ボンド １８ ワイヤ １９ 金属層
フロントページの続き (72)発明者 ペイレ・ラビーニュ，アンドレ フランス国31120ラクロワ・ファルギャル デ、アベヌ・デル・リュ15 (72)発明者 レインズ，ジーン・ミシェル フランス国31450ポムラーツザット、プラ ース・デ・ラ・メリエ (72)発明者 シェイド，エマニュエル フランス国31450コロンサック、ル・ソウ レイラ・ドゥ・ラッセル (72)発明者 ビエル・ダスペット，ダニエル フランス国31670ラベジ、シェミン・デ・ カンペル16

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上部表面と下部表面を有する半導体基板
    と、 前記上部表面の１部分の上にある誘電材料と、 全体が前記誘電材料層の第１部分の上に形成され、かつ
    前記デバイスの第１接点を形成する第１導電層と、 前記第１部分から間隔を開けて、前記基板の前記上部表
    面に接するまで伸びている前記誘電材料層の第２部分の
    上に形成された第２導電層と、 全体が前記誘電材料層の上に形成されて、前記第１と第
    ２導電層の間にあって電気的接点となるまで伸びている
    ヒューズ部分とによって構成され、 前記基板の前記下部表面が前記デバイスの第２接点を設
    けることを特徴とする半導体ヒューズ・デバイス。
  2. 【請求項２】 さらに、前記第２導電層に隣接する基板
    内に高い導電領域が設けられ、前記高い導電領域が前記
    基板の残りの部分よりも導電率が高いことを特徴とする
    請求項１記載の半導体ヒューズ・デバイス。
  3. 【請求項３】 さらに、前記基板の前記下部表面の上に
    設けられた第３導電層を特徴とする請求項１記載の半導
    体ヒューズ・デバイス。
  4. 【請求項４】 前記基板が砒素ドープ・シリコンである
    ことを特徴とする請求項１記載の半導体ヒューズ・デバ
    イス。
  5. 【請求項５】 砒素ドーピング濃度が２×１０19ａｔ／
    ｃｍ3 であることを特徴とする、請求項４記載の半導体
    ヒューズ・デバイス。
  6. 【請求項６】 前記基板が燐ドープ・シリコンであるこ
    とを特徴とする、請求項１記載の半導体ヒューズ・デバ
    イス。
  7. 【請求項７】 前記高い導電領域が燐ドープ・シリコン
    であることを特徴とする、請求項２記載の半導体ヒュー
    ズ・デバイス。
  8. 【請求項８】 燐のドーピング濃度が２×１０20ａｔ／
    ｃｍ3 であることを特徴とする、請求項６記載の半導体
    ヒューズ・デバイス。
  9. 【請求項９】 前記ヒューズが、燐をドーピングした多
    結晶シリコンであることを特徴とする、請求項１記載の
    半導体ヒューズ・デバイス。
JP7204043A 1994-08-10 1995-07-19 半導体ヒューズ・デバイス Pending JPH0870045A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

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FR9409894A FR2723663B1 (fr) 1994-08-10 1994-08-10 Dispositifs fusibles a semiconducteur
FR9409894 1994-08-10
US08/838,472 US5814876A (en) 1994-08-10 1997-04-07 Semiconductor fuse devices

Publications (1)

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JPH0870045A true JPH0870045A (ja) 1996-03-12

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ID=26231352

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EP (1) EP0697708B1 (ja)
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AT (1) ATE178430T1 (ja)
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EP0697708B1 (en) 1999-03-31
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