JPH1174364A - レーザーにより切断されるヒューズ用の保護層を有する集積回路および該集積回路の製造方法 - Google Patents

レーザーにより切断されるヒューズ用の保護層を有する集積回路および該集積回路の製造方法

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JPH1174364A
JPH1174364A JP10180594A JP18059498A JPH1174364A JP H1174364 A JPH1174364 A JP H1174364A JP 10180594 A JP10180594 A JP 10180594A JP 18059498 A JP18059498 A JP 18059498A JP H1174364 A JPH1174364 A JP H1174364A
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ガル マーティン
Alexander R Mitwalsky
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Bettina Dinkel
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも2つのヒューズが小さな間隔で隣
接し、隣接するヒューズのいずれをも損傷することな
く、容易に、選択的に1つのヒューズを切断可能な集積
回路およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 複数の隣接したヒューズを有する集積回
路において、前記複数のヒューズは、保護層を有する第
1のヒューズを含み、前記保護層は、前記第1のヒュー
ズの少なくとも一部分に配置されるレーザーエネルギー
に対して実質的に耐性であり、少なくとも前記第1のヒ
ューズ上にレーザーエネルギーの照射を行う際には、前
記保護層が、前記第1のヒューズの前記保護層によって
覆われた前記部分を保護する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に、少なくとも
1つのヒューズを意図的に、例えばレーザーエネルギー
を適用することにより切断する、複数のヒューズを有す
る集積回路関する。また特に、本発明の集積回路内のヒ
ューズは、デバイス内の隣接ヒューズをレーザが除去さ
せる間の、偶発的な障害から保護されている。本発明は
またこのような集積回路の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路は、数多くの、時には数千も
の、単一のチップ上に電気内部接続によって互いに接続
された個々のエレメントから成る。標準的なプロセスの
完了後にチップ上の内部接続を変更する機能は、チップ
の歩留まり(動作可能なチップの数)およびチップのカ
スタマイゼーション(専用の機能を実行させるためにチ
ップを変更する)において大きな改善となることがわか
ってきている。この工業分野で広く行われている技法に
は、レーザーのビームを使用して内部接続の一部(ヒュ
ーズと称される)の気化(切断)がある。ここでは、元
々は内部接続によって形成されていた電気接続を除去
し、「オープン」を形成する。通常は、このヒューズ
は、冗長的な回路に接続されており、欠陥のあるワード
ラインおよび/またはビットラインを冗長的ラインによ
って置き換えるものである(冗長的アクティベーショ
ン)。
【0003】レーザー除去によるこの技法は、機能的な
歩留まりを改善する試みとして広く使用されているが、
ヒューズの切断歩留まりとヒューズの信頼性は、従来の
プロセスを使用して製造された従来のデバイスでは、特
に小さいヒューズピッチへの適用に対して問題となって
いる。特に従来のデバイスにおけるヒューズへのレーザ
エネルギーの適用は、切断するヒューズに隣接する構造
体に損傷を与えることがあった。これは、隣接する構造
体が、ターゲットヒューズと同程度に断線を起こしやす
い別のヒューズである場合は特にいえることである。複
数のヒューズを隣接して使用することはふつうに行われ
ていることであるため、隣接ヒューズの意図しない断線
は、当業者にとっては認識されている問題である。
【0004】この問題の一つの解決方法は、ヒューズ間
に大きい間隔を使用し、これによってターゲットヒュー
ズに隣接するヒューズが意図せずにレーザーエネルギー
にさらされることを避けることであった。しかしなが
ら、このような大きな間隔は、チップ上の集積回路の集
積度が上昇し続けている現在のトレンドには合わない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、少な
くとも2つのヒューズが隣接し、ヒューズ間に大きな間
隔を必要とせず、隣接するヒューズのいずれをも損傷す
ることなく、容易に、選択的に1つのヒューズを断線さ
せるデバイスおよびその製造方法を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は、複数の隣接
したヒューズを有する集積回路において、前記複数のヒ
ューズは、保護層を有する第1のヒューズを含み、前記
保護層は、前記第1のヒューズの少なくとも一部分に配
置されるレーザーエネルギーに対して実質的に耐性であ
り、少なくとも前記第1のヒューズ上にレーザーエネル
ギーの照射を行う際には、前記保護層が、前記第1のヒ
ューズの前記保護層によって覆われた前記部分を保護す
ることを特徴とする集積回路とその製造方法によって解
決される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明により、隣接ヒューズの少
なくとも第1の部分上に形成された保護層によって、隣
接ヒューズを損傷することなしにターゲットヒューズを
切断可能である。有利には、隣接ヒューズの第2の部分
を保護しないままとし、所望の場合には隣接ヒューズを
切断可能とする。
【0008】また本発明では、改良された集積回路の製
造プロセスも提供される。このプロセスでは、少なくと
も2つのヒューズ、すなわち第1のヒューズと第2のヒ
ューズが、互いに隣接して形成される。その後、第2の
ヒューズの一部の上に保護層が形成される。また特に有
利な実施態様では、ヒューズと保護層との間に中間層が
形成される。
【0009】本発明によるデバイスおよび方法では、小
さなヒューズピッチが使用可能であり、レーザの配置に
おける困難性を減少させたために容易なプロセスが可能
である点で有利である。
【0010】本発明による集積回路デバイスは、1つの
サブストレート上に隣接して形成された複数の内部接続
と、内部接続の1つの少なくとも一部分の上に形成され
た保護層とを有する。この保護層は、隣接する内部接続
がレーザエネルギーにさらされた場合に、この内部接続
の当該被覆部分の損傷を回避する。
【0011】
【実施例】図1に示した実施例では、サブスレート5上
に、例えばヒューズ10a,10bおよび10cのよう
な複数の内部接続が形成されている。ヒューズ10a,
10bおよび10cは並置して示されているが、隣接ヒ
ューズは別の方向でもよい。
【0012】ヒューズ10a,10bおよび10cは、
内部接続を形成するのに有利であることが公知である、
任意の材料で製造してよい。ヒューズを形成する有利な
材料としては、アルミニウム、銅、ポリシリコン、シリ
コン化合物、Al−Si,Al−Cu,Al−Si−C
uまたは任意の高伝導性金属または高伝導性合金があ
る。このような材料からヒューズを析出させるための技
術は、当業者には公知である。ヒューズは可能な限り薄
くする必要がある。ヒューズの厚みは典型的には約0.
1μm〜約1μmの範囲でよく、有利には約0.1μm
〜約0.5μmである。ヒューズの大きさは典型的には
幅が約0.5μm〜約1.5μmの範囲であり、縦が約
5μm〜約10μmである。ヒューズを並置して形成す
る場合には、ヒューズ間の間隔(ヒューズピッチ)は約
1μm〜約3μmの範囲とすると有利である。
【0013】保護層15aは、ヒューズ10aの第1の
部分14a上に形成される。保護層15bと15cは、
ヒューズ10bと10cのそれぞれの部分14bと14
c上に形成される。部分12a,12bおよび12c
は、デバイス上へのレーザーエネルギーの照射から保護
されていない。保護層15a,15bと15cは、レー
ザースポット20のエッジが、この上に照射する際に発
生した熱を吸収し放熱する。これによってそれぞれの保
護層の下に配置されたヒューズを保護する。保護層15
a,15bと15cは任意の材料でよく、保護されてい
ない部分12a,12bまたは12cを切断するのに十
分に強力なレーザーエネルギー照射から実質的に影響を
受けなければよい。レーザーエネルギー高吸収性の材料
であれば特に有利である。保護層15a,15bと15
cを形成するのに有利な材料としては、アルミニウム、
銅、タングステンなどの導電性材がある。保護層は当業
者にとっては公知の方法を使用して形成可能である。例
えば、公知のリソグラフやエッチング技術を使用したパ
ターニングの後に、スパッタリングにより析出してもよ
い。保護層の正確な大きさは、保護されるヒューズと切
断するヒューズの大きさと構成材料、およびヒューズを
切断するために使用されるレーザーのタイプとエネルギ
ーなどの、いくつかの要因に依存するが、これだけに限
定されない。しかしながら典型的には、保護層は、保護
されるヒューズよりもわずかに幅が広く、実際に許容で
きる範囲内の厚みでなければならない。通常では、保護
層の厚みは、約0.1μm〜約2μmの範囲であり、有
利には約1μm〜約2μmの厚みである。
【0014】図2に示した特に有利な実施例では、保護
層はヒューズ上に形成されるが、ヒューズとは直接接触
していない。保護層の析出の前に、中間層19がサブス
トレート5、ヒューズ10a,bおよびc上に形成され
る。中間層19は有利には、保護層またはヒューズと比
べて比較的熱伝導性の低い材料からなる。有利な材料と
しては、例えばシリコン酸化物またはシリコン窒化物の
ような誘電材料がある。またさらに中間層19を異なる
材料の複数の層から構成することも可能である。一般的
には、中間層の厚みは約0.2μm〜約1μmの範囲で
ある。中間層19は、断熱性の特性を有し、例えば保護
層15cに当たったレーザービーム20が放散して、ヒ
ューズ10cの部分14cに直接的には伝わらないこと
を保証するための支援を行っている。このようにして、
ヒューズ10cに対する偶発的な損傷を回避する。保護
層15a,15bおよび15cへのレーザエネルギーの
照射によるこれらの部分的な損傷は、デバイスになんら
悪影響を与えることなく、許容可能であることに注意さ
れたい。
【0015】本発明による保護層は、ヒューズを、互い
に近接して配置(減少されたヒューズピッチ)し、レー
ザーエネルギーで切断可能とする。この時、隣接ヒュー
ズに偶発的な損傷を与える危険性はない。本発明による
デバイスではまたレーザースポットの誤配置を許容し、
高いレーザーエネルギーの使用を可能とする。このため
ヒューズ切断処理の信頼性を向上させ、迅速化し、優れ
た処理制御を提供する。
【0016】本発明では、ある程度の特殊性を有する有
利な形態で説明したが、数多くの変更と変形が可能であ
り、また上記によればこのような変更と変形は当業者に
は明らかである。したがって、本発明はここで示した特
殊な例とは別に実施されることがあるが、それも本発明
の本質と範囲を逸脱しないものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるデバイスの概略を示す部分平面図
である。
【図2】本発明による特に有利なデバイスの断面図であ
る。
【符号の説明】
5 サブストレート 10a〜10c ヒューズ 12a〜12c 非保護部分 14a〜14c 保護部分 15a〜15c 保護層 19 中間層 20 レーザースポット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベッティナ ディンケル アメリカ合衆国 ニューヨーク ポウキー プシー ハリソン ストリート 14

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の隣接したヒューズを有する集積回
    路において、 前記複数のヒューズは、保護層を有する第1のヒューズ
    を含み、 前記保護層は、前記第1のヒューズの少なくとも一部分
    に配置されるレーザーエネルギーに対して実質的に耐性
    であり、 少なくとも前記第1のヒューズ上にレーザーエネルギー
    の照射を行う際には、前記保護層が、前記第1のヒュー
    ズの前記保護層によって覆われた前記部分を保護するこ
    とを特徴とする集積回路。
  2. 【請求項2】 複数の隣接したヒューズの少なくとも2
    つは、並置される請求項1に記載の集積回路。
  3. 【請求項3】 前記の並置された少なくとも2つのヒュ
    ーズは、約1μm〜約3μmの間隔で配置される請求項
    1に記載の集積回路。
  4. 【請求項4】 前記の複数のヒューズは、Al,Cu,
    W,Ti,TiNおよび該金属の合金から成るグループ
    から選択された、1つまたは複数の材料から形成される
    請求項1に記載の集積回路。
  5. 【請求項5】 前記保護層は、アルミニウム、銅および
    タングステンから成るグループから選択された、1つま
    たは複数の材料から形成される請求項1に記載の集積回
    路。
  6. 【請求項6】 前記第1のヒューズと前記保護層との間
    に中間層を有する請求項1に記載の集積回路。
  7. 【請求項7】 前記中間層は、少なくとも部分的には、
    シリコン酸化物とシリコン窒化物から成るグループから
    選択された、1つまたは複数の材料から形成される請求
    項1に記載の集積回路。
  8. 【請求項8】 複数の隣接したヒューズを有する集積回
    路であって、 第1の部分を有する第1のヒューズと、 第1と第2の部分を有する第2のヒューズと、 第2のヒューズの第1の部分に関連した保護層とを有
    し、 前記第2のヒューズの前記第1の部分は、前記第1のヒ
    ューズの前記第1の部分に隣接して配置される形式の集
    積回路において、 前記第2のヒューズの前記第1の部分は、前記第1のヒ
    ューズの前記第1の部分が、前記第1のヒューズの前記
    第1の部分を切断するために十分なレーザーエネルギー
    にされらされた際に、損傷を受けないままの状態である
    ことを特徴とする集積回路。
  9. 【請求項9】 前記第1および第2のヒューズは並置さ
    れている請求項8に記載の集積回路。
  10. 【請求項10】 前記第1および第2のヒューズは、約
    1μm〜約3μmの間隔で配置される請求項9に記載の
    集積回路。
  11. 【請求項11】 前記第1および第2のヒューズは、そ
    れぞれ個別に、Al,Cu,W,Ti,TiNおよび該
    金属の合金から成るグループから選択された、1つまた
    は複数の材料から形成される請求項8に記載の集積回
    路。
  12. 【請求項12】 前記保護層は、アルミニウム、銅およ
    びタングステンから成るグループから選択された、1つ
    または複数の材料から形成される請求項8に記載の集積
    回路。
  13. 【請求項13】 前記第2のヒューズと前記保護層との
    間に中間層を有する請求項8に記載の集積回路。
  14. 【請求項14】 前記中間層は少なくとも部分的に、シ
    リコン酸化物とシリコン窒化物から成るグループから選
    択された、1つまたは複数の材料から形成される請求項
    13に記載の集積回路。
  15. 【請求項15】 集積回路を製造方法において、 a) サブストレート上に第1の内部接続と第2の内部
    接続を形成するステップと、 b) 前記第1の内部接続の一部分上に保護層を形成す
    るステップと、 c) 前記第1の内部接続を含む前記集積回路の一部分
    を、該部分を気化するために十分なレーザーエネルギー
    にさらし、 前記第2の内部接続を、前記保護層によって、前記レー
    ザーエネルギーによる損傷から保護するステップとを有
    することを特徴とする製造方法。
  16. 【請求項16】 前記第1の内部接続と前記保護層との
    間に中間層を形成する請求項15に記載の製造方法。
  17. 【請求項17】 前記第2の内部接続の上に保護層を形
    成する請求項15に記載の製造方法。
  18. 【請求項18】 前記サブストレート上に第1の内部接
    続と第2の内部接続を形成するステップでは、前記第1
    および第2の内部接続を並置して形成する請求項15に
    記載の製造方法。
  19. 【請求項19】 前記第1および第2の内部接続を、約
    1μm〜約3μmの範囲の間隔で分離する請求項18に
    記載の製造方法。
JP10180594A 1997-06-26 1998-06-26 レーザーにより切断されるヒューズ用の保護層を有する集積回路および該集積回路の製造方法 Withdrawn JPH1174364A (ja)

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