JPH0917871A - トップリードヒューズ構造および作製法 - Google Patents
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- JPH0917871A JPH0917871A JP8102846A JP10284696A JPH0917871A JP H0917871 A JPH0917871 A JP H0917871A JP 8102846 A JP8102846 A JP 8102846A JP 10284696 A JP10284696 A JP 10284696A JP H0917871 A JPH0917871 A JP H0917871A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 上方へ吹き飛ぶようになった集積回路用ヒュ
ーズ構造を得る。 【解決手段】 トップリードヒューズ（４１および４
２）を作製および吹き飛ばすための本方法は、（ａ）導
電性トップリードヒューズ（４１）を絶縁体（４５）の
層の上に形成すること、（ｂ）前記トップリードヒュー
ズを覆って上部対側部の厚さの比を約２：１にするよう
に上部絶縁体（４７）の層を堆積させること、（ｃ）前
記上部絶縁体を全面的な異方性エッチングによって上部
対側部の厚さの比を約１：２にするようにエッチバック
すること、の工程を含む。この結果得られるトップリー
ドヒューズ（４１および４２）は、選択的に、前記上部
絶縁体の上面から爆発的に吹き飛ばす（５０）ことがで
きる。
ーズ構造を得る。 【解決手段】 トップリードヒューズ（４１および４
２）を作製および吹き飛ばすための本方法は、（ａ）導
電性トップリードヒューズ（４１）を絶縁体（４５）の
層の上に形成すること、（ｂ）前記トップリードヒュー
ズを覆って上部対側部の厚さの比を約２：１にするよう
に上部絶縁体（４７）の層を堆積させること、（ｃ）前
記上部絶縁体を全面的な異方性エッチングによって上部
対側部の厚さの比を約１：２にするようにエッチバック
すること、の工程を含む。この結果得られるトップリー
ドヒューズ（４１および４２）は、選択的に、前記上部
絶縁体の上面から爆発的に吹き飛ばす（５０）ことがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路デバ
イスの構造とそのようなデバイスを製造する方法とに関
するものであり、更に詳細には集積回路デバイス中にヒ
ューズを作製する方法とその構造とに関する。
イスの構造とそのようなデバイスを製造する方法とに関
するものであり、更に詳細には集積回路デバイス中にヒ
ューズを作製する方法とその構造とに関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路デバイスにおいて、欠陥のある
回路をアクティブな動作から排除し、良品の冗長回路で
以てそれを置換する目的でヒューズが採用される。典型
的には、ヒューズは導電性層中へ作製され、それを取り
囲む絶縁体材料構造の中に埋め込まれている。ヒューズ
はポリシリコンまたは金属のいずれかの中へ作製され
る。典型的には前記絶縁体は二酸化シリコンである。ヒ
ューズの上面は、前記絶縁体の上面近くにあるが前記絶
縁体材料の一部分によって覆われている。ヒューズを覆
う絶縁体材料の上にその他の導電性層が形成される。
回路をアクティブな動作から排除し、良品の冗長回路で
以てそれを置換する目的でヒューズが採用される。典型
的には、ヒューズは導電性層中へ作製され、それを取り
囲む絶縁体材料構造の中に埋め込まれている。ヒューズ
はポリシリコンまたは金属のいずれかの中へ作製され
る。典型的には前記絶縁体は二酸化シリコンである。ヒ
ューズの上面は、前記絶縁体の上面近くにあるが前記絶
縁体材料の一部分によって覆われている。ヒューズを覆
う絶縁体材料の上にその他の導電性層が形成される。
【０００３】選ばれたヒューズに向けてレーザーを当て
ることによって、そのヒューズが吹き飛ばされるか、あ
るいはトリミングされる。レーザーのエネルギーはヒュ
ーズの材料によって吸収されて熱エネルギーに変わる。
ヒューズ材はそのレーザービームから吸収された熱エネ
ルギーに応じて、もともとの固体状態から液体状態へと
変化する。ヒューズ材の温度がその沸点以上に上昇する
と、レーザービームが当たったヒューズ領域において、
デバイス構造の内側で内部圧力が高まってくる。絶縁体
がヒューズに及ぼす圧力がこの液体状態にあるヒューズ
材を一時的に押さえ込む。液体の温度が更に上昇してく
ると、内部圧力はますます高まり、ついにはそれを取り
囲む絶縁体中の応力が破壊限度を越える。絶縁体は、絶
縁体の上面へ向かった最も弱い地点で破裂する。
ることによって、そのヒューズが吹き飛ばされるか、あ
るいはトリミングされる。レーザーのエネルギーはヒュ
ーズの材料によって吸収されて熱エネルギーに変わる。
ヒューズ材はそのレーザービームから吸収された熱エネ
ルギーに応じて、もともとの固体状態から液体状態へと
変化する。ヒューズ材の温度がその沸点以上に上昇する
と、レーザービームが当たったヒューズ領域において、
デバイス構造の内側で内部圧力が高まってくる。絶縁体
がヒューズに及ぼす圧力がこの液体状態にあるヒューズ
材を一時的に押さえ込む。液体の温度が更に上昇してく
ると、内部圧力はますます高まり、ついにはそれを取り
囲む絶縁体中の応力が破壊限度を越える。絶縁体は、絶
縁体の上面へ向かった最も弱い地点で破裂する。
【０００４】絶縁体が破裂すると、液状のヒューズ材に
加わっていた圧力は一瞬のうちに雰囲気圧にまで低下
し、液状ヒューズそれ自体は爆発的に膨張する。ヒュー
ズ材の温度はそれの沸点以上にあり、しかも大気圧にお
いてであるから、液状ヒューズは瞬間的に蒸発する。ヒ
ューズ材が絶縁体の内側から吹き飛ばされて、後には導
電性ヒューズ材が占めていた空間が、導電性材料が完全
に空になって残される。このようにして回路開放が実現
する。
加わっていた圧力は一瞬のうちに雰囲気圧にまで低下
し、液状ヒューズそれ自体は爆発的に膨張する。ヒュー
ズ材の温度はそれの沸点以上にあり、しかも大気圧にお
いてであるから、液状ヒューズは瞬間的に蒸発する。ヒ
ューズ材が絶縁体の内側から吹き飛ばされて、後には導
電性ヒューズ材が占めていた空間が、導電性材料が完全
に空になって残される。このようにして回路開放が実現
する。
【０００５】
【発明の解決しようとする課題】ヒューズが吹き飛ばさ
れる時の誘電体の形状は重要である。すなわち、噴出が
デバイス表面から上方向へ向かって起こるような形状で
あるべきである。もし噴出がヒューズを覆っている上部
誘電体を通して起これば、上方には開けた空間が広がっ
ているため、ヒューズ材の蒸発はスムーズに起こる。反
対に側面での噴出は問題を引き起こす。
れる時の誘電体の形状は重要である。すなわち、噴出が
デバイス表面から上方向へ向かって起こるような形状で
あるべきである。もし噴出がヒューズを覆っている上部
誘電体を通して起これば、上方には開けた空間が広がっ
ているため、ヒューズ材の蒸発はスムーズに起こる。反
対に側面での噴出は問題を引き起こす。
【０００６】図１Ａに示すように、いくつかの集積回路
ではヒューズ１０および１１は集積回路デバイス１２の
導体でできたトップリード（ｔｏｐ ｌｅａｄ）層中に
作製される。そのようなトップリード層に作られたヒュ
ーズ１０および１１はキャップ酸化物１５の層によって
覆われ、更にそのキャップ酸化物層は図１Ｂに示すよう
に、ヒューズ材１０の上面と側面の両方を覆っている。
ではヒューズ１０および１１は集積回路デバイス１２の
導体でできたトップリード（ｔｏｐ ｌｅａｄ）層中に
作製される。そのようなトップリード層に作られたヒュ
ーズ１０および１１はキャップ酸化物１５の層によって
覆われ、更にそのキャップ酸化物層は図１Ｂに示すよう
に、ヒューズ材１０の上面と側面の両方を覆っている。
【０００７】典型的にはこの誘電体はキャップ酸化物堆
積物であり、３１５０Å＋／−１５０Åの厚さにまで堆
積される。この堆積は２５０℃＋／−１０℃の温度、そ
して２．５Ｔｏｒｒ＋／−０．２Ｔｏｒｒの圧力下で行
われる。ガス流量はＳｉＨ4が４０ＳＣＣＭ＋／−５Ｓ
ＣＣＭで、Ｎ2 Ｏが１３００ＳＣＣＭ＋／−１００ＳＣ
ＣＭである。一般に、図１Ｂから明らかなように、キャ
ップ酸化物はヒューズの側面よりも上面のほうにより厚
く堆積する。このキャップ酸化物はヒューズを非常によ
く絶縁するのであるが、ヒューズを選択的に吹き飛ばす
か、あるいはトリミングする時には問題点の源となる。
積物であり、３１５０Å＋／−１５０Åの厚さにまで堆
積される。この堆積は２５０℃＋／−１０℃の温度、そ
して２．５Ｔｏｒｒ＋／−０．２Ｔｏｒｒの圧力下で行
われる。ガス流量はＳｉＨ4が４０ＳＣＣＭ＋／−５Ｓ
ＣＣＭで、Ｎ2 Ｏが１３００ＳＣＣＭ＋／−１００ＳＣ
ＣＭである。一般に、図１Ｂから明らかなように、キャ
ップ酸化物はヒューズの側面よりも上面のほうにより厚
く堆積する。このキャップ酸化物はヒューズを非常によ
く絶縁するのであるが、ヒューズを選択的に吹き飛ばす
か、あるいはトリミングする時には問題点の源となる。
【０００８】図１Ｃに示すように、レーザービーム１８
がヒューズ１０へ当てられる時には、そのヒューズは液
化し、キャップ酸化物は最も弱い場所２０において破壊
する。最も弱い場所というのはヒューズ１０の上面を覆
うより厚いキャップ酸化物２２の部分よりも、どちらか
といえば薄い側面のほうになりやすい。図１Ｄに絵で描
かれたように、蒸発するヒューズ材２４はこの構造の側
面から解放されて次のヒューズ１１へ向かって飛び散
る。吹き飛ばされたヒューズからのスラッグ材２６がヒ
ューズ１０と１１との間のキャップ酸化物表面の上に広
がり、更には隣のヒューズ構造の上にも広がる。スラッ
グのパターンおよび吹き飛ばされるべきヒューズとして
どれを選択するかに依存して、散乱したスラッグをつな
ぐ好ましくない導電性経路が形成されることがあり得
る。
がヒューズ１０へ当てられる時には、そのヒューズは液
化し、キャップ酸化物は最も弱い場所２０において破壊
する。最も弱い場所というのはヒューズ１０の上面を覆
うより厚いキャップ酸化物２２の部分よりも、どちらか
といえば薄い側面のほうになりやすい。図１Ｄに絵で描
かれたように、蒸発するヒューズ材２４はこの構造の側
面から解放されて次のヒューズ１１へ向かって飛び散
る。吹き飛ばされたヒューズからのスラッグ材２６がヒ
ューズ１０と１１との間のキャップ酸化物表面の上に広
がり、更には隣のヒューズ構造の上にも広がる。スラッ
グのパターンおよび吹き飛ばされるべきヒューズとして
どれを選択するかに依存して、散乱したスラッグをつな
ぐ好ましくない導電性経路が形成されることがあり得
る。
【０００９】欠陥のあるデバイスをリペアすることにな
らずに、そのデバイス１２は違った欠陥を抱えた欠陥品
であり続けることになる。
らずに、そのデバイス１２は違った欠陥を抱えた欠陥品
であり続けることになる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の問題は、トップリ
ードヒューズを作製しそのヒューズを吹き飛ばすための
新しい方法によって解決する。本方法は、（ａ）絶縁体
材料の層の上へ導電性のトップリードヒューズを形成す
ること、（ｂ）前記トップリードを覆って、上部対側部
の厚さの比が少なくとも１：１になるように上部絶縁体
を堆積させること、（ｃ）前記上部絶縁体を、上部対側
部の厚さの比が約１：２あるいはそれ以下になるような
異方性エッチングによって全面的に（ユニバーサルに）
エッチバックすること、の工程を含む。
ードヒューズを作製しそのヒューズを吹き飛ばすための
新しい方法によって解決する。本方法は、（ａ）絶縁体
材料の層の上へ導電性のトップリードヒューズを形成す
ること、（ｂ）前記トップリードを覆って、上部対側部
の厚さの比が少なくとも１：１になるように上部絶縁体
を堆積させること、（ｃ）前記上部絶縁体を、上部対側
部の厚さの比が約１：２あるいはそれ以下になるような
異方性エッチングによって全面的に（ユニバーサルに）
エッチバックすること、の工程を含む。
【００１１】トップリードヒューズは吹き飛ばすべく選
ばれたヒューズ領域へレーザービームを向けることによ
って選択的に吹き飛ばされる。選ばれたトップリードヒ
ューズが吹き飛ばされる時には、そのヒューズ材は上部
絶縁体の上面から外方向へ噴出する。
ばれたヒューズ領域へレーザービームを向けることによ
って選択的に吹き飛ばされる。選ばれたトップリードヒ
ューズが吹き飛ばされる時には、そのヒューズ材は上部
絶縁体の上面から外方向へ噴出する。
【００１２】この新しいトップリードヒューズ構造と、
そのトップリードヒューズを製造するための新しい方法
とのより良い理解は、以下の図面を参照した詳細な説明
から得られよう。
そのトップリードヒューズを製造するための新しい方法
とのより良い理解は、以下の図面を参照した詳細な説明
から得られよう。
【００１３】
【発明の実施の形態】ここで図２Ａを参照すると、絶縁
体４５の上面上に作製されたヒューズ４１および４２を
含む集積回路の一部分の断面図が示されている。これら
のヒューズはアルミニウム、タングステン、チタン、あ
るいはタンタルのような金属中に作製してもよいし、あ
るいはポリシリコンのような半導体材料中に作製しても
よい。絶縁体の上に導電性材料の層が取り付けられ、分
離したヒューズデバイス４１および４２の形にパターン
化される。
体４５の上面上に作製されたヒューズ４１および４２を
含む集積回路の一部分の断面図が示されている。これら
のヒューズはアルミニウム、タングステン、チタン、あ
るいはタンタルのような金属中に作製してもよいし、あ
るいはポリシリコンのような半導体材料中に作製しても
よい。絶縁体の上に導電性材料の層が取り付けられ、分
離したヒューズデバイス４１および４２の形にパターン
化される。
【００１４】続いて、図２Ｂに示されたように、キャッ
プ酸化物４７、すなわち絶縁物がこのヒューズ構造およ
び絶縁体４５の上に堆積される。典型的には、このキャ
ップ酸化物４７は約１０，０００Å＋／−５００Åの厚
さに堆積された二酸化シリコンでよい。この堆積は２５
０℃＋／−１０℃の温度、そして２．５Ｔｏｒｒ＋／−
０．２Ｔｏｒｒの圧力下で行うことができる。ガス流量
はＳｉＨ4 が４０ＳＣＣＭ＋／−５ＳＣＣＭで、Ｎ2 Ｏ
が１３００ＳＣＣＭ＋／−１００ＳＣＣＭでよい。図２
Ｂに示されたように、上部酸化物の厚さと側面酸化物の
厚さとの比は１：１から２：１の範囲にあることに注意
されたい。キャップ酸化物の堆積が完了した後、それは
エッチバックされる。
プ酸化物４７、すなわち絶縁物がこのヒューズ構造およ
び絶縁体４５の上に堆積される。典型的には、このキャ
ップ酸化物４７は約１０，０００Å＋／−５００Åの厚
さに堆積された二酸化シリコンでよい。この堆積は２５
０℃＋／−１０℃の温度、そして２．５Ｔｏｒｒ＋／−
０．２Ｔｏｒｒの圧力下で行うことができる。ガス流量
はＳｉＨ4 が４０ＳＣＣＭ＋／−５ＳＣＣＭで、Ｎ2 Ｏ
が１３００ＳＣＣＭ＋／−１００ＳＣＣＭでよい。図２
Ｂに示されたように、上部酸化物の厚さと側面酸化物の
厚さとの比は１：１から２：１の範囲にあることに注意
されたい。キャップ酸化物の堆積が完了した後、それは
エッチバックされる。
【００１５】図２Ｃはキャップ酸化物４７の全面的な
（マスクを用いない）異方性エッチバックの結果を示し
ている。このエッチバック工程はキャップ酸化物が６０
００Å＋／−５００Åの範囲の厚さだけ失われるまで続
けられる。この工程は、約２０℃の温度、そして約２５
０ｍＴｏｒｒの圧力下で実施される。ガス流量は、ＣＨ
Ｆ3 ：３０ＳＣＣＭ、ＣＦ4 ：３ＳＣＣＭ、およびＡ
ｒ：６０ＳＣＣＭを含む。図２Ｃに示されたように、ヒ
ューズ４１および４２の側面よりも上面のほうから多量
のキャップ酸化物がエッチされる。ヒューズの上部を覆
うキャップ酸化物、すなわち絶縁体の厚さがより薄く、
ヒューズの側面に沿った絶縁体の厚さがより厚いこと
は、選ばれたヒューズを吹き飛ばす後続の工程にとって
非常に都合がよい。上部酸化物の厚さ対側面の酸化物の
厚さの比は、この結果、約１：２ないし４：５となって
いる。
（マスクを用いない）異方性エッチバックの結果を示し
ている。このエッチバック工程はキャップ酸化物が６０
００Å＋／−５００Åの範囲の厚さだけ失われるまで続
けられる。この工程は、約２０℃の温度、そして約２５
０ｍＴｏｒｒの圧力下で実施される。ガス流量は、ＣＨ
Ｆ3 ：３０ＳＣＣＭ、ＣＦ4 ：３ＳＣＣＭ、およびＡ
ｒ：６０ＳＣＣＭを含む。図２Ｃに示されたように、ヒ
ューズ４１および４２の側面よりも上面のほうから多量
のキャップ酸化物がエッチされる。ヒューズの上部を覆
うキャップ酸化物、すなわち絶縁体の厚さがより薄く、
ヒューズの側面に沿った絶縁体の厚さがより厚いこと
は、選ばれたヒューズを吹き飛ばす後続の工程にとって
非常に都合がよい。上部酸化物の厚さ対側面の酸化物の
厚さの比は、この結果、約１：２ないし４：５となって
いる。
【００１６】次に図２Ｄを参照すると、ヒューズ４１お
よび４２の作製およびトリミングシーケンスにおける引
き続く工程が示されている。図２Ｄでは、レーザービー
ム４８がヒューズ４１に向けられ、そのヒューズを加熱
し、吹き飛ばそうとしている。既に述べたように、この
レーザーのエネルギーはヒューズ４１の内部で熱エネル
ギーに変わる。ヒューズ材はキャップ酸化物４７から及
ぼされる圧力下で、固体状態から液体状態へと変化す
る。ヒューズ１４の温度は沸点以上へ上昇し、その間に
内部圧力はますます高まる。最終的にはその内部圧力
が、ヒューズ４１を覆っている上部の誘電体、すなわち
絶縁体を破裂させ、そして噴出が起こる。この破裂は一
瞬にして圧力を１気圧にまで下げ、液化したヒューズ材
は図２Ｅに絵で描かれたように、爆発的に蒸発する５
０。
よび４２の作製およびトリミングシーケンスにおける引
き続く工程が示されている。図２Ｄでは、レーザービー
ム４８がヒューズ４１に向けられ、そのヒューズを加熱
し、吹き飛ばそうとしている。既に述べたように、この
レーザーのエネルギーはヒューズ４１の内部で熱エネル
ギーに変わる。ヒューズ材はキャップ酸化物４７から及
ぼされる圧力下で、固体状態から液体状態へと変化す
る。ヒューズ１４の温度は沸点以上へ上昇し、その間に
内部圧力はますます高まる。最終的にはその内部圧力
が、ヒューズ４１を覆っている上部の誘電体、すなわち
絶縁体を破裂させ、そして噴出が起こる。この破裂は一
瞬にして圧力を１気圧にまで下げ、液化したヒューズ材
は図２Ｅに絵で描かれたように、爆発的に蒸発する５
０。
【００１７】上部の絶縁体のほうが側壁の絶縁体よりも
薄いため、破裂はヒューズ４１の上部から上方へ、本質
的に無限の開けた空間、あるいは領域へ向かって発生す
る。スラッグはヒューズ４１と任意のその他の隣接ヒュ
ーズ、例えばヒューズ４２との間の場所にまき散らされ
ることがなく、従って吹き飛ばされたヒューズ間に有害
な経路が形成されることがない。
薄いため、破裂はヒューズ４１の上部から上方へ、本質
的に無限の開けた空間、あるいは領域へ向かって発生す
る。スラッグはヒューズ４１と任意のその他の隣接ヒュ
ーズ、例えばヒューズ４２との間の場所にまき散らされ
ることがなく、従って吹き飛ばされたヒューズ間に有害
な経路が形成されることがない。
【００１８】次に図３Ａを参照すると、別の１つの集積
回路半導体デバイスの一部分の断面図が示されている。
絶縁体、あるいは誘電体６５の表面上にヒューズ６１と
６２が形成されている。これらのヒューズは、アルミニ
ウム、タンタル、タングステンのような金属中に作製し
てもよいし、あるいはポリシリコンのような半導体中に
作製してもよい。この後、２つの誘電体の堆積が行われ
る。
回路半導体デバイスの一部分の断面図が示されている。
絶縁体、あるいは誘電体６５の表面上にヒューズ６１と
６２が形成されている。これらのヒューズは、アルミニ
ウム、タンタル、タングステンのような金属中に作製し
てもよいし、あるいはポリシリコンのような半導体中に
作製してもよい。この後、２つの誘電体の堆積が行われ
る。
【００１９】図３Ｂには、プラズマＴＥＯＳによって第
１の酸化物堆積６７、あるいは誘電体が堆積された後の
半導体デバイス断面図が示されている。この酸化物の堆
積は、ヒューズの上を覆う酸化物の厚さが３５００Å＋
／−３５０Åになるまで続けられる。この堆積反応工程
は約３９０℃の温度、そして約９．０Ｔｏｒｒの圧力下
で実施される。ガス流量はＴＥＯＳ：１０００ＳＣＣＭ
およびＯ2 ：５００ＳＣＣＭを含む。
１の酸化物堆積６７、あるいは誘電体が堆積された後の
半導体デバイス断面図が示されている。この酸化物の堆
積は、ヒューズの上を覆う酸化物の厚さが３５００Å＋
／−３５０Åになるまで続けられる。この堆積反応工程
は約３９０℃の温度、そして約９．０Ｔｏｒｒの圧力下
で実施される。ガス流量はＴＥＯＳ：１０００ＳＣＣＭ
およびＯ2 ：５００ＳＣＣＭを含む。
【００２０】図３Ｃの断面図は、ＡＰオゾンＴＥＯＳに
よって堆積された第２の酸化物堆積６９、あるいは誘電
体堆積を示している。この第２の酸化物６９の堆積は、
ヒューズの上を覆う酸化物の厚さが３５００Å＋／−３
５０Åになるまで続けられる。４２０℃＋／−１２０℃
の範囲内の温度、そして１気圧の圧力（１．０−２．０
ｍｍＨ2 Ｏの排気）が保たれる。ガス流量はＮ2 ：１
８．０ｓｌｍ、Ｓｉ：３．０ｓｌｍ、およびＯ3 ／
Ｏ2 ：７．５ｓｌｍを含む。
よって堆積された第２の酸化物堆積６９、あるいは誘電
体堆積を示している。この第２の酸化物６９の堆積は、
ヒューズの上を覆う酸化物の厚さが３５００Å＋／−３
５０Åになるまで続けられる。４２０℃＋／−１２０℃
の範囲内の温度、そして１気圧の圧力（１．０−２．０
ｍｍＨ2 Ｏの排気）が保たれる。ガス流量はＮ2 ：１
８．０ｓｌｍ、Ｓｉ：３．０ｓｌｍ、およびＯ3 ／
Ｏ2 ：７．５ｓｌｍを含む。
【００２１】図３Ｄは、この酸化物堆積に全面的な異方
性エッチバックを実施した後のデバイスのその部分の断
面を示す。主として誘電体６９である誘電体の３５００
Å＋／−２００Åが失われるまでこのエッチ処理が続け
られ、それはヒューズ６１および６２の上部から除去さ
れる。このエッチングは約２０℃の温度、そして２５０
ｍＴｏｒｒの圧力下で実施される。ガス流量はＣＨ
Ｆ3 ：３０ＳＣＣＭ、ＣＦ 4 ：３ＳＣＣＭ、およびＡ
ｒ：６０ＳＣＣＭを含む。ヒューズの側面よりも上面か
ら多量の堆積酸化物がエッチ除去されることに注意され
たい。このようにして、残存する側面酸化物７０の厚さ
がヒューズ上面を覆う酸化物の厚さよりも厚くなる。
性エッチバックを実施した後のデバイスのその部分の断
面を示す。主として誘電体６９である誘電体の３５００
Å＋／−２００Åが失われるまでこのエッチ処理が続け
られ、それはヒューズ６１および６２の上部から除去さ
れる。このエッチングは約２０℃の温度、そして２５０
ｍＴｏｒｒの圧力下で実施される。ガス流量はＣＨ
Ｆ3 ：３０ＳＣＣＭ、ＣＦ 4 ：３ＳＣＣＭ、およびＡ
ｒ：６０ＳＣＣＭを含む。ヒューズの側面よりも上面か
ら多量の堆積酸化物がエッチ除去されることに注意され
たい。このようにして、残存する側面酸化物７０の厚さ
がヒューズ上面を覆う酸化物の厚さよりも厚くなる。
【００２２】次に図３Ｅを参照すると、プラズマＳｉＨ
4 によって全体的に堆積させた第３の酸化物層７５の、
堆積後のデバイス断面図が示されている。この第３の誘
電体層は厚さが２０００Å＋／−３５０Åになるまで堆
積される。この堆積は約３８０℃の温度、そして約３．
０Ｔｏｒｒの圧力下で行われる。ガス流量はＳｉＨ4：
５０ＳＣＣＭおよびＮ2 Ｏ：１３００ＳＣＣＭを含む。
第３の誘電体堆積が完了した後の、側面誘電体の厚さ対
上部誘電体の厚さの比は５：４ないし２：１の範囲にあ
ることに注目されたい。これで、このデバイスはヒュー
ズトリミングの準備ができたことになる。
4 によって全体的に堆積させた第３の酸化物層７５の、
堆積後のデバイス断面図が示されている。この第３の誘
電体層は厚さが２０００Å＋／−３５０Åになるまで堆
積される。この堆積は約３８０℃の温度、そして約３．
０Ｔｏｒｒの圧力下で行われる。ガス流量はＳｉＨ4：
５０ＳＣＣＭおよびＮ2 Ｏ：１３００ＳＣＣＭを含む。
第３の誘電体堆積が完了した後の、側面誘電体の厚さ対
上部誘電体の厚さの比は５：４ないし２：１の範囲にあ
ることに注目されたい。これで、このデバイスはヒュー
ズトリミングの準備ができたことになる。
【００２３】図３Ｆに示されたように、トリミングまた
は吹き飛ばしするように選ばれたヒューズ６１に対して
レーザービーム７７が当てられる。レーザービームのエ
ネルギーはヒューズ６１中で熱エネルギーに変わり、そ
れによってヒューズ６１は加熱され、液化する。ヒュー
ズ材の温度はますます高まり、ヒューズ６１を閉じこめ
ている誘電体囲みの内の圧力はますます高くなる。この
圧力が十分に高まると、誘電体は、ヒューズ６１の上部
にあるその最も弱い地点で破壊する。
は吹き飛ばしするように選ばれたヒューズ６１に対して
レーザービーム７７が当てられる。レーザービームのエ
ネルギーはヒューズ６１中で熱エネルギーに変わり、そ
れによってヒューズ６１は加熱され、液化する。ヒュー
ズ材の温度はますます高まり、ヒューズ６１を閉じこめ
ている誘電体囲みの内の圧力はますます高くなる。この
圧力が十分に高まると、誘電体は、ヒューズ６１の上部
にあるその最も弱い地点で破壊する。
【００２４】図３Ｇは誘電体の爆発的噴出８０を示して
おり、それによってヒューズ材に加わっていた圧力は一
瞬のうちに大気圧にまで下がり、液化していたヒューズ
材は蒸発する。有利なことに、この噴出は上方へ向かっ
て起こり、その方向にはヒューズ材が分散できる開けた
空間が存在するので、吹き飛ばされたヒューズ間に残存
してデバイス中に好ましくない電流経路を生成する有害
なスラッグが残ることがない。
おり、それによってヒューズ材に加わっていた圧力は一
瞬のうちに大気圧にまで下がり、液化していたヒューズ
材は蒸発する。有利なことに、この噴出は上方へ向かっ
て起こり、その方向にはヒューズ材が分散できる開けた
空間が存在するので、吹き飛ばされたヒューズ間に残存
してデバイス中に好ましくない電流経路を生成する有害
なスラッグが残ることがない。
【００２５】図２Ａ−図２Ｅおよび図３Ａ−図３Ｇのプ
ロセスシーケンスがマスク工程を何等必要としていない
ことに注目されたい。
ロセスシーケンスがマスク工程を何等必要としていない
ことに注目されたい。
【００２６】以上の説明はトップリードヒューズのため
の有利な側面構造を形成するための２つのプロセス工程
シーケンスについて述べている。ここに述べたプロセス
シーケンスは、それらから導かれるその他のプロセスシ
ーケンスとともに特許請求の範囲によって保護されるべ
きである。
の有利な側面構造を形成するための２つのプロセス工程
シーケンスについて述べている。ここに述べたプロセス
シーケンスは、それらから導かれるその他のプロセスシ
ーケンスとともに特許請求の範囲によって保護されるべ
きである。
【００２７】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）トップリードヒューズを作製するための方法であ
って、 ａ）絶縁材料の層上へ導電性のトップリードヒューズを
形成すること、 ｂ）前記トップリードヒューズを覆って、上部対側部の
厚さの比を少なくとも１：１にするように上部絶縁体を
堆積させること、および ｃ）前記上部絶縁体を、上部対側部の厚さの比を約１：
２ないし４：５にするように全面的な異方性エッチング
によってエッチバックすること、を含む方法。
る。 （１）トップリードヒューズを作製するための方法であ
って、 ａ）絶縁材料の層上へ導電性のトップリードヒューズを
形成すること、 ｂ）前記トップリードヒューズを覆って、上部対側部の
厚さの比を少なくとも１：１にするように上部絶縁体を
堆積させること、および ｃ）前記上部絶縁体を、上部対側部の厚さの比を約１：
２ないし４：５にするように全面的な異方性エッチング
によってエッチバックすること、を含む方法。
【００２８】（２）第１項記載の方法であって、 ｄ）前記上部絶縁体の上面からトップリードヒューズを
吹き飛ばすこと、を含む方法。
吹き飛ばすこと、を含む方法。
【００２９】（３）トップリードヒューズ構造であっ
て、絶縁性材料の層、前記絶縁性材料の表面上に形成さ
れたトップリードヒューズ、前記トップリードヒューズ
を覆って形成された上部絶縁体であって、上部対側部の
厚さの比が約１：２ないし４：５の範囲にある上部絶縁
体、を含む構造。
て、絶縁性材料の層、前記絶縁性材料の表面上に形成さ
れたトップリードヒューズ、前記トップリードヒューズ
を覆って形成された上部絶縁体であって、上部対側部の
厚さの比が約１：２ないし４：５の範囲にある上部絶縁
体、を含む構造。
【００３０】（４）第３項記載のトップリードヒューズ
構造であって、前記上部絶縁体が、前記トップリードヒ
ューズの上で３０００Å−６０００Åの範囲の厚さを有
し、また前記トップリードヒューズの側面に付着する部
分で６０００Å−１００００Åの範囲の厚さを有してい
る構造。
構造であって、前記上部絶縁体が、前記トップリードヒ
ューズの上で３０００Å−６０００Åの範囲の厚さを有
し、また前記トップリードヒューズの側面に付着する部
分で６０００Å−１００００Åの範囲の厚さを有してい
る構造。
【００３１】（５）トップリードヒューズ４１および４
２を作製および吹き飛ばすための方法は、（ａ）導電性
トップリードヒューズ４１を絶縁体４５の層の上に形成
すること、（ｂ）前記トップリードヒューズを覆って上
部対側部の厚さの比を約２：１にするように上部絶縁体
４７の層を堆積させること、（ｃ）前記上部絶縁体を全
面的な異方性エッチングによって上部対側部の厚さの比
を約１：２にするようにエッチバックすること、の工程
を含む。この結果得られるトップリードヒューズ４１お
よび４２は、選択的に、前記上部絶縁体の上面から爆発
的に吹き飛ばす５０ことができる。
２を作製および吹き飛ばすための方法は、（ａ）導電性
トップリードヒューズ４１を絶縁体４５の層の上に形成
すること、（ｂ）前記トップリードヒューズを覆って上
部対側部の厚さの比を約２：１にするように上部絶縁体
４７の層を堆積させること、（ｃ）前記上部絶縁体を全
面的な異方性エッチングによって上部対側部の厚さの比
を約１：２にするようにエッチバックすること、の工程
を含む。この結果得られるトップリードヒューズ４１お
よび４２は、選択的に、前記上部絶縁体の上面から爆発
的に吹き飛ばす５０ことができる。
【図１】ＡないしＤは、集積回路デバイス中でヒューズ
を作製およびトリミングするための従来技術の引き続く
工程を示す一連の断面図。
を作製およびトリミングするための従来技術の引き続く
工程を示す一連の断面図。
【図２】ＡないしＥは、集積回路デバイス中でヒューズ
を作製およびトリミングするための本発明に従う方法の
引き続く工程を示す一連の断面図。
を作製およびトリミングするための本発明に従う方法の
引き続く工程を示す一連の断面図。
【図３】ＡないしＧは、集積回路デバイス中でヒューズ
を作製およびトリミングするための本発明に従う方法の
引き続く工程を示す一連の断面図。
を作製およびトリミングするための本発明に従う方法の
引き続く工程を示す一連の断面図。
１０，１１ 集積回路用ヒューズ １２ 集積回路デバイス １５ キャップ酸化物 １８ レーザービーム ２０ 最も弱い箇所 ２２ キャップ酸化物 ２４ 蒸発したヒューズ材 ２６ スラッグ材 ４１ ヒューズ ４２ ヒューズ ４５ 絶縁体 ４７ キャップ酸化物 ４８ レーザービーム ５０ 蒸発したヒューズ材 ６１ ヒューズ ６２ ヒューズ ６５ 絶縁体 ６７ 第１の堆積酸化物 ６９ 第２の堆積酸化物 ７０ 側壁酸化物 ７５ 第３の酸化物層 ７７ レーザービーム ８０ 絶縁体の爆発
Claims (2)
- 【請求項１】 トップリードヒューズを作製するための
方法であって、 ａ）絶縁材料の層上へ導電性のトップリードヒューズを
形成し、 ｂ）前記トップリードヒューズを覆って、上部対側部の
厚さの比を少なくとも１：１にするように上部絶縁体を
堆積させ、 ｃ）前記上部絶縁体を、前記上部対側部の厚さの比を約
１：２ないし４：５にするように全面的な異方性エッチ
ングによってエッチバックすること、を備えた方法。 - 【請求項２】 トップリードヒューズ構造であって、 絶縁性材料の層と、 前記絶縁性材料の表面上に形成されたトップリードヒュ
ーズと、 前記トップリードヒューズを覆って形成された上部絶縁
体であって、上部対側部の厚さの比が約１：２ないし
４：５の範囲にある上部絶縁体と、を備えた構造。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US427479 | 1995-04-24 | ||
| US08/427,479 US5521116A (en) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | Sidewall formation process for a top lead fuse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0917871A true JPH0917871A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=23695053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8102846A Pending JPH0917871A (ja) | 1995-04-24 | 1996-04-24 | トップリードヒューズ構造および作製法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5521116A (ja) |
| EP (1) | EP0740332A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0917871A (ja) |
| KR (1) | KR100424596B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005311372A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体記憶素子のヒューズ領域及びその製造方法 |
| KR100714483B1 (ko) * | 2005-07-18 | 2007-05-04 | 삼성전자주식회사 | 반도체 메모리 소자 및 그 제조 방법 |
| TWI714713B (zh) * | 2016-02-01 | 2021-01-01 | 日商艾普凌科有限公司 | 半導體裝置 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100252447B1 (ko) | 1995-06-02 | 2000-04-15 | 아르므 엠. 무센 | 융기된텅스텐플러그앤티퓨즈및제조공정 |
| US5889679A (en) * | 1997-07-15 | 1999-03-30 | Integrated Device Technology, Inc. | Fuse array control for smart function enable |
| US6121074A (en) * | 1998-11-05 | 2000-09-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Fuse layout for improved fuse blow process window |
| US6633055B2 (en) | 1999-04-30 | 2003-10-14 | International Business Machines Corporation | Electronic fuse structure and method of manufacturing |
| DE60139850D1 (de) * | 2000-11-30 | 2009-10-22 | Texas Instruments Inc | Optimiertes Verfahren zur Herstellung einer Metallsicherung in einer Halbleitervorrichtung |
| US20050285222A1 (en) * | 2004-06-29 | 2005-12-29 | Kong-Beng Thei | New fuse structure |
| JP4455306B2 (ja) * | 2004-12-13 | 2010-04-21 | キヤノン株式会社 | 生化学処理方法 |
| US20060163734A1 (en) * | 2005-01-24 | 2006-07-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Fuse structure and method for making the same |
| EP2011574A1 (en) * | 2007-07-02 | 2009-01-07 | STMicroelectronics (Research & Development) Limited | Assaying device and method of transporting a fluid in an assaying device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3564354A (en) * | 1968-12-11 | 1971-02-16 | Signetics Corp | Semiconductor structure with fusible link and method |
| BE794202A (fr) * | 1972-01-19 | 1973-05-16 | Intel Corp | Liaison fusible pour circuit integre sur substrat semi-conducteur pour memoires |
| JPS5847596Y2 (ja) * | 1979-09-05 | 1983-10-29 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
| JPS5823475A (ja) * | 1981-08-05 | 1983-02-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及び製造方法 |
| JPS6044829B2 (ja) * | 1982-03-18 | 1985-10-05 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0719842B2 (ja) * | 1985-05-23 | 1995-03-06 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の冗長回路 |
| US4853758A (en) * | 1987-08-12 | 1989-08-01 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Laser-blown links |
-
1995
- 1995-04-24 US US08/427,479 patent/US5521116A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-04-23 EP EP96302824A patent/EP0740332A3/en not_active Ceased
- 1996-04-24 KR KR1019960012668A patent/KR100424596B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-04-24 JP JP8102846A patent/JPH0917871A/ja active Pending
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| JP2005311372A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体記憶素子のヒューズ領域及びその製造方法 |
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| TWI714713B (zh) * | 2016-02-01 | 2021-01-01 | 日商艾普凌科有限公司 | 半導體裝置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100424596B1 (ko) | 2004-06-23 |
| EP0740332A3 (en) | 1999-01-13 |
| US5521116A (en) | 1996-05-28 |
| EP0740332A2 (en) | 1996-10-30 |
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