JPS5859528A - ヒユ−ズ装置およびその製造方法 - Google Patents
ヒユ−ズ装置およびその製造方法Info
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- JPS5859528A JPS5859528A JP56157430A JP15743081A JPS5859528A JP S5859528 A JPS5859528 A JP S5859528A JP 56157430 A JP56157430 A JP 56157430A JP 15743081 A JP15743081 A JP 15743081A JP S5859528 A JPS5859528 A JP S5859528A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、フィールドプログラマブル集積回路等に用い
られる低電流、低電圧で溶断可能なヒユーズ装置と、そ
のヒユーズ装置のＩＭ改方法に関する。
られる低電流、低電圧で溶断可能なヒユーズ装置と、そ
のヒユーズ装置のＩＭ改方法に関する。
ヒユーズ装置は、フィールドプログラマブル集積回路に
おける固定情報の蓄積媒体として有用である。例えば、
ヒーーズ形続出専用メモリの・メモリセル、又は冗長回
路構成を採った集積回路の冗長回路の切替装置ｌに広く
用いられている。これらのヒユーズ装置は、半導体基板
上にトランジスタと共に混載され、ヒユーズ装置の溶断
に必要な電流はトランジスタを介して供給されている０
従って、乙の種のヒユーズ装置は、低電流でかつ低電圧
で溶断できることが望まれる０ しかし、従来のこの種のヒユーズ装置では、Ｎｌ−Ｃｒ
薄膜あるいは多結晶シリコン薄膜のような融点の商い材
料で構成していたため、溶断には比較的大電流と高電圧
を必要としていた。例えば、市販されているＮｉ−Ｃｒ
薄膜や多結晶ンリコノ薄膜を用いた従来のヒーーズ装置
では、２０〜３０ｍＡ 、 １２〜２５． Ｖを必要と
する欠点があった。また、ヒユーズ装置に電流を供給す
るために大形のトランジスタや高圧回路を必要とする欠
点があった。
おける固定情報の蓄積媒体として有用である。例えば、
ヒーーズ形続出専用メモリの・メモリセル、又は冗長回
路構成を採った集積回路の冗長回路の切替装置ｌに広く
用いられている。これらのヒユーズ装置は、半導体基板
上にトランジスタと共に混載され、ヒユーズ装置の溶断
に必要な電流はトランジスタを介して供給されている０
従って、乙の種のヒユーズ装置は、低電流でかつ低電圧
で溶断できることが望まれる０ しかし、従来のこの種のヒユーズ装置では、Ｎｌ−Ｃｒ
薄膜あるいは多結晶シリコン薄膜のような融点の商い材
料で構成していたため、溶断には比較的大電流と高電圧
を必要としていた。例えば、市販されているＮｉ−Ｃｒ
薄膜や多結晶ンリコノ薄膜を用いた従来のヒーーズ装置
では、２０〜３０ｍＡ 、 １２〜２５． Ｖを必要と
する欠点があった。また、ヒユーズ装置に電流を供給す
るために大形のトランジスタや高圧回路を必要とする欠
点があった。
本発明は、多結晶シリコン薄膜領域と、／す：Ｊンとア
ルミニウムの混和した薄膜領域とよりなり、前記２つの
領域の境界が溶断部に設けられたことを特徴とし、その
目的社、低電流低電圧で溶断１り能に己てしかも構成の
簡単なヒユーズ装置およびそのヒユーズ装置の製造方法
を提供す１ことにあるＯ 本願発明者らは、多結晶シリコン薄Ｍ域とシリコンとア
ルミニウムの混和した薄膜領域との境界を経由して電流
を流すと、境界近傍が低電流で溶断することを発見した
。この発見に基づき、多結晶ヅリコン薄模領域とシリコ
ンとアルミニウムの混和した薄膜領域との境界を溶断部
に設けたことを特徴とする本発明のヒーーズ装置を提案
するものである。
ルミニウムの混和した薄膜領域とよりなり、前記２つの
領域の境界が溶断部に設けられたことを特徴とし、その
目的社、低電流低電圧で溶断１り能に己てしかも構成の
簡単なヒユーズ装置およびそのヒユーズ装置の製造方法
を提供す１ことにあるＯ 本願発明者らは、多結晶シリコン薄Ｍ域とシリコンとア
ルミニウムの混和した薄膜領域との境界を経由して電流
を流すと、境界近傍が低電流で溶断することを発見した
。この発見に基づき、多結晶ヅリコン薄模領域とシリコ
ンとアルミニウムの混和した薄膜領域との境界を溶断部
に設けたことを特徴とする本発明のヒーーズ装置を提案
するものである。
第１図は本発明のヒユーズ装置の装本構成である。ｌと
２は電極、３と４は溶〃ｉ部であり、ｌと３は多結−晶
７リコン薄膜領域、２と４はシリコンとアルミニウムの
混和した薄膜領域である。５は前記２領域の境界１．６
と７はリード線である。
２は電極、３と４は溶〃ｉ部であり、ｌと３は多結−晶
７リコン薄膜領域、２と４はシリコンとアルミニウムの
混和した薄膜領域である。５は前記２領域の境界１．６
と７はリード線である。
第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明のヒユーズ装置の実施例
で、ｔｉ図の基本構成の変形である。
で、ｔｉ図の基本構成の変形である。
第２図（ａ）は溶１所部が３領域で形成されたヒユーズ
装置である◇ｌと１′は電極、３．３′および４は溶断
部、６と７はリード線である。１．１’、３および３′
は多結晶／リコン領域、４は／リコンとアルミニウムの
混和した薄膜領域、５と５′は各２領域の境界である。
装置である◇ｌと１′は電極、３．３′および４は溶断
部、６と７はリード線である。１．１’、３および３′
は多結晶／リコン領域、４は／リコンとアルミニウムの
混和した薄膜領域、５と５′は各２領域の境界である。
第２図（ｂ）は溶断部が３領域で形成された別のヒユー
ズ装置である。２と２′は電極、３，４および４′は溶
断部、６と７はリード線である。２．２’。
ズ装置である。２と２′は電極、３，４および４′は溶
断部、６と７はリード線である。２．２’。
４および４′は／リコンとアルミニウムの混和した薄膜
領域、３は多結晶シリコン薄膜領域で形成された溶断部
、５と５′は各領域の境界である。
領域、３は多結晶シリコン薄膜領域で形成された溶断部
、５と５′は各領域の境界である。
第２図（ｃ）は、第１図の基本構成の７リコンとアルば
ニウムの混和した薄膜領域の電極としてアルミニウム薄
膜領域８を有するヒユーズ装置である。
ニウムの混和した薄膜領域の電極としてアルミニウム薄
膜領域８を有するヒユーズ装置である。
第２図（ωは第２図（ｅ）の変形でシリコンとアルばニ
ウムの混和した薄膜領域の一端を榎うアルミニウム薄膜
領域８を電極としたヒユーズ装置である。
ウムの混和した薄膜領域の一端を榎うアルミニウム薄膜
領域８を電極としたヒユーズ装置である。
第２図（ｅ）は第２図（ａ）のシリコンとアルミニウム
の混和した薄膜領域の中央部を覆うアルミニウム薄膜領
域８を設けたヒユーズ装置である。
の混和した薄膜領域の中央部を覆うアルミニウム薄膜領
域８を設けたヒユーズ装置である。
第２図（ω、 （ｂ） 、 Ｃｄは２個の境界をもつヒ
ユーズ装置であって、対称構造という特徴がある。
ユーズ装置であって、対称構造という特徴がある。
第２図（ｃ） 、 （ｄ） 、 （ｅ）は、後述のよう
に、本発明のヒユーズ装置の製造法と関連して、実用価
値の篩い形態である。すなわち、用いられるアルミニウ
ム薄膜領域から、アルミニウムを多結晶シリコン薄膜領
域に浸透させることにより、シリコンとアルミニウムの
混和した薄膜領域を容易に形成できる。
に、本発明のヒユーズ装置の製造法と関連して、実用価
値の篩い形態である。すなわち、用いられるアルミニウ
ム薄膜領域から、アルミニウムを多結晶シリコン薄膜領
域に浸透させることにより、シリコンとアルミニウムの
混和した薄膜領域を容易に形成できる。
以上の実施例で示したように、本発明のヒユーズ装置の
基本は、溶断部−に多結晶シリ・・：厚膜領域とシリコ
ンとアルミニウムの混和したＭ［領域の境界を設けたこ
とである＠境界の個数、電極の構成、材料、各部の形状
等は任意に設定できる。
基本は、溶断部−に多結晶シリ・・：厚膜領域とシリコ
ンとアルミニウムの混和したＭ［領域の境界を設けたこ
とである＠境界の個数、電極の構成、材料、各部の形状
等は任意に設定できる。
次に、本発明のヒユーズ装置の作用について述べる。第
１図において、電極１と２間に電圧を印加し、溶断部３
および４に電流−を流すことによって境界５近傍を第３
図に示す如く溶断できる。本発叫の装置においては、溶
断時の電流と電圧が従来のヒーーズ装置に比較して大幅
に小さい利点がある。
１図において、電極１と２間に電圧を印加し、溶断部３
および４に電流−を流すことによって境界５近傍を第３
図に示す如く溶断できる。本発叫の装置においては、溶
断時の電流と電圧が従来のヒーーズ装置に比較して大幅
に小さい利点がある。
第４図は第２図（小に示した実施例についての実験結果
で、電極間の印加電圧に対する溶断部を流れる電流の特
性である。印加電圧の増加と共に電流は増加するが、電
流のピーク値において本ヒ−ズ装置は溶断する。溶断時
の電流のピーク値を溶断′電流、電流のピーク値におけ
る印加電圧を溶断電圧と呼ぶ＠ 実験に使用したヒユーズ装置の各部の寸法を第２図（ｄ
）中に示したように溶断部の膜厚４１幅Ｗ。
で、電極間の印加電圧に対する溶断部を流れる電流の特
性である。印加電圧の増加と共に電流は増加するが、電
流のピーク値において本ヒ−ズ装置は溶断する。溶断時
の電流のピーク値を溶断′電流、電流のピーク値におけ
る印加電圧を溶断電圧と呼ぶ＠ 実験に使用したヒユーズ装置の各部の寸法を第２図（ｄ
）中に示したように溶断部の膜厚４１幅Ｗ。
多結晶ンリコン薄ｊ換領域の珠さｔで−示す。溶断部の
多結晶シリコン薄膜領域の長さｔは本発明のヒユーズ装
置の溶断特性にとって重要である。すなわち、溶断電圧
はシリコンとアルミニウムの混和した薄膜領域に比べ非
常に抵抗の高い多結晶／リコン薄膜領域に集中してかか
り、該多結晶ンリコン薄膜領域で溶断に必要な電力のほ
とんどが消費されるからでちる０いいかえれば、シリコ
ンとアルミニウムの混和した薄膜領域の長さは、溶断特
性に大きな影響を与えないため、任意に設定できる０ 第４図の特性測定に用いた本発明のヒユーズ装置の第２
図（ｄ）に示した溶断部の寸法は、膜厚′ｄが１１００
ｎ、幅Ｗが３μｍであり、多結晶シリコン薄膜領域の長
さｔについては、特性９が２−１特性ｌＯが７μｍ１特
性１１が１７μｍ１特性１２が６μｍである。多結晶シ
リコン薄膜領域の比抵抗は特性９，１０．１１が約５
Ｘ １０＝Ω・ｍ１特性１２が約７×１００・鋼である
。
多結晶シリコン薄膜領域の長さｔは本発明のヒユーズ装
置の溶断特性にとって重要である。すなわち、溶断電圧
はシリコンとアルミニウムの混和した薄膜領域に比べ非
常に抵抗の高い多結晶／リコン薄膜領域に集中してかか
り、該多結晶ンリコン薄膜領域で溶断に必要な電力のほ
とんどが消費されるからでちる０いいかえれば、シリコ
ンとアルミニウムの混和した薄膜領域の長さは、溶断特
性に大きな影響を与えないため、任意に設定できる０ 第４図の特性測定に用いた本発明のヒユーズ装置の第２
図（ｄ）に示した溶断部の寸法は、膜厚′ｄが１１００
ｎ、幅Ｗが３μｍであり、多結晶シリコン薄膜領域の長
さｔについては、特性９が２−１特性ｌＯが７μｍ１特
性１１が１７μｍ１特性１２が６μｍである。多結晶シ
リコン薄膜領域の比抵抗は特性９，１０．１１が約５
Ｘ １０＝Ω・ｍ１特性１２が約７×１００・鋼である
。
なお、特性１３は多結晶７リコン薄膜で形成された従来
のヒユーズ装置の実験結果で、本発明のヒユーズ装置と
の比較のために記載しである。従来の多結晶シリコン薄
膜、領域の溶断部の膜厚ｄは１１００ｎ、幅ｗｕ３μｍ
、比抵抗は約５×ｌＯΩ’ｆｆｉであり、特性９〜１１
の本発明のヒユーズ装置の多結晶／リコ／薄膜領域と全
く同じである。但し、溶断部の多結晶ンリコン薄膜領域
の長さｔ Ｆｉｉ。
のヒユーズ装置の実験結果で、本発明のヒユーズ装置と
の比較のために記載しである。従来の多結晶シリコン薄
膜、領域の溶断部の膜厚ｄは１１００ｎ、幅ｗｕ３μｍ
、比抵抗は約５×ｌＯΩ’ｆｆｉであり、特性９〜１１
の本発明のヒユーズ装置の多結晶／リコ／薄膜領域と全
く同じである。但し、溶断部の多結晶ンリコン薄膜領域
の長さｔ Ｆｉｉ。
μｍである。
実験結果から明らかなように、従来のヒーーズ装置の溶
断電流が約１１ ｍＡであるのに対し、本発明のヒユー
ズ装置では１／２以下の約５ｍＡと低電流である。また
゛、従来のヒーーズ装置では、溶断部の多結晶／リコ／
薄膜領域の長さｔによって溶断電流が変る欠点があった
が、本発明のヒーーズ装置の溶断電流は特性９ 、１０
、１１から明らかなようにはぼ一定である。従って、
溶断部の多結晶シリコン薄膜領域の長さｔを短縮するこ
とによって、溶断電流を一定に保った１ま溶断電圧を低
減できる。
断電流が約１１ ｍＡであるのに対し、本発明のヒユー
ズ装置では１／２以下の約５ｍＡと低電流である。また
゛、従来のヒーーズ装置では、溶断部の多結晶／リコ／
薄膜領域の長さｔによって溶断電流が変る欠点があった
が、本発明のヒーーズ装置の溶断電流は特性９ 、１０
、１１から明らかなようにはぼ一定である。従って、
溶断部の多結晶シリコン薄膜領域の長さｔを短縮するこ
とによって、溶断電流を一定に保った１ま溶断電圧を低
減できる。
例えば、溶断部の多結晶シリコン薄膜領域の長さｔが２
μｍの本発明のヒユーズ装置では、特性９から分かるよ
うに、溶断電圧を約３．５Ｖと従来のヒユーズ装置の１
／３以下に低減できる。従って、溶断に必要な電力は従
来のヒユーズ装置”（７）１７６以下に低減できる。こ
のように、本発明のヒユーズ装置では、溶断′電流と溶
断電圧を大幅に低減でき、溶断に必螢な電力を大幅に低
減できる利点がある。
μｍの本発明のヒユーズ装置では、特性９から分かるよ
うに、溶断電圧を約３．５Ｖと従来のヒユーズ装置の１
／３以下に低減できる。従って、溶断に必要な電力は従
来のヒユーズ装置”（７）１７６以下に低減できる。こ
のように、本発明のヒユーズ装置では、溶断′電流と溶
断電圧を大幅に低減でき、溶断に必螢な電力を大幅に低
減できる利点がある。
また、従来のヒユーズ装置の溶断電流は溶断部の材料の
比抵抗により変化する欠点があった。しかし、本発明の
ヒーーズ装置の溶断電流は、特性１２から分かるように
多結晶シリコン薄膜領域の比抵抗がかな９変動しても一
定に保たれる。すなわち、本発明のヒユーズ装置では多
結晶シリコン薄膜領域の比抵抗のばらつき゛を大幅に許
容でき、ヒユーズ装置の設計および製造上のマージ／を
広くとれる利点がある。
比抵抗により変化する欠点があった。しかし、本発明の
ヒーーズ装置の溶断電流は、特性１２から分かるように
多結晶シリコン薄膜領域の比抵抗がかな９変動しても一
定に保たれる。すなわち、本発明のヒユーズ装置では多
結晶シリコン薄膜領域の比抵抗のばらつき゛を大幅に許
容でき、ヒユーズ装置の設計および製造上のマージ／を
広くとれる利点がある。
次に、第５図を用いて本発明のヒユーズ装置の製造方法
の一例を工程順に説明する。第５図は第２図（西に示し
たヒユーズ装置の一点ｊｌＩ線に沿った断面構造を工程
順に示した図であり、図（ａ）〜（ｆ）は以下の工程（
ａ）〜（ｆ）に対応している。
の一例を工程順に説明する。第５図は第２図（西に示し
たヒユーズ装置の一点ｊｌＩ線に沿った断面構造を工程
順に示した図であり、図（ａ）〜（ｆ）は以下の工程（
ａ）〜（ｆ）に対応している。
盃ｌ包
絶縁基板１４の表面に、例えば、化学気相成長法で多結
晶ンリコ／薄膜１５を堆積する。多結晶ンリコ／薄！１
１１５の堆積中あるいは堆積後、りん、ひ素等の特定の
不純物をドープし、熱処理を行い、多結晶シリコ／薄膜
１５の抵抗を所定の値に設定する。。
晶ンリコ／薄膜１５を堆積する。多結晶ンリコ／薄！１
１１５の堆積中あるいは堆積後、りん、ひ素等の特定の
不純物をドープし、熱処理を行い、多結晶シリコ／薄膜
１５の抵抗を所定の値に設定する。。
工程（ｂ）
多結晶７リコン薄膜１５をフォトリングラフィ技術によ
抄加工成形し、電極１および溶ＩｆＴ部３をつくる。
抄加工成形し、電極１および溶ＩｆＴ部３をつくる。
１手ν（ｃ）
アルミニウム薄膜１６を例えばに空蒸着法によって堆積
する。
する。
１〕程（ｄ）
フォトリングラフィ技術により、アルミニウム薄膜１６
が電Ｉｎ ｌおよび溶断部３の多結晶／リコン４模領域
の一部に接触するように加工成形し、電極８をつくる。
が電Ｉｎ ｌおよび溶断部３の多結晶／リコン４模領域
の一部に接触するように加工成形し、電極８をつくる。
工程（ｅ）
熱処理を行い、電極８と溶断部３の接触部１７よりアル
ミニウムを・溶断部３の多結晶７リコン・τ；ｑ映領域
中に浸透させ、シリコンとアルミニウムの混４０した薄
膜領域の溶断部４を形成するＯｈ’ｒ ５図（ｅ）中に
示した溶断部４の長さｘｆ：熱処理の温度と時間によっ
て制御し、多結晶シリコン薄膜領域とシリコンとアルミ
ニウムの混和した薄膜領域との境界５を所定の位置に設
定する。
ミニウムを・溶断部３の多結晶７リコン・τ；ｑ映領域
中に浸透させ、シリコンとアルミニウムの混４０した薄
膜領域の溶断部４を形成するＯｈ’ｒ ５図（ｅ）中に
示した溶断部４の長さｘｆ：熱処理の温度と時間によっ
て制御し、多結晶シリコン薄膜領域とシリコンとアルミ
ニウムの混和した薄膜領域との境界５を所定の位置に設
定する。
工程（ｆ）
酸化シリコン等の絶縁薄膜１８を堆積し、フォＩ・リソ
グラフィ技術によりスルホール１９を形成し、電極１お
よび電極８からそれぞれリード線６および７を引き出し
、ヒーーズ装置を完成する。
グラフィ技術によりスルホール１９を形成し、電極１お
よび電極８からそれぞれリード線６および７を引き出し
、ヒーーズ装置を完成する。
なお、以上説明した工程以外にも、本発明のヒユーズ装
置を実現する多くの製造方法がある。例えば、工程（ａ
）中の不純物のドープと工程ψ）の加に成形を逆順にす
ること、工程（ｂ）と工程（ｃ）の間に絶縁薄膜を形成
する工程と、多結晶シリコン薄膜とアルミニウム薄膜と
を接触させるためのスルホール形成工程を含めること等
多くの変形をとることができる。
置を実現する多くの製造方法がある。例えば、工程（ａ
）中の不純物のドープと工程ψ）の加に成形を逆順にす
ること、工程（ｂ）と工程（ｃ）の間に絶縁薄膜を形成
する工程と、多結晶シリコン薄膜とアルミニウム薄膜と
を接触させるためのスルホール形成工程を含めること等
多くの変形をとることができる。
以上、第２図（ｄ）の本発明のヒーーズ装置の製造法に
ついて述べたが、第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ
） 、 （ｄ）のヒーーズ装置の７リコンとアルミニウ
ムの混和した薄膜領域および境界も第２図（ｄ）と同様
の製造方法によって形成できる。すなわち、所定の電極
および溶断部を多結晶７リコン薄膜領域で形成した後、
この多結晶シリコン薄膜領域の所定の位置に接触したア
ルばニウム薄膜領域を形成する。例えば、第２図（ａ）
、 （ｅ）の場合には溶断１部の中央の多結晶シリコ
ン薄膜領域に、同図（ｂ）の場合には溶断部の中央部を
除く多結晶シリコン薄膜領域に、同図（ｃ）の場合には
溶断部の一部の多結晶／リコ／・薄膜領域にアルミニウ
ム薄膜領域を形成する。つづいて、熱処理によって該ア
ルミニウム薄膜領域よりアルミニウムを多結晶ンリコ／
＃１漠領域中に浸透させ、シリコン・とアルミニウムの
混和した薄膜領域を形成し、溶断部に境界を位置させる
。なお、第２図（ａ） 、 （ｂ）の場合には、アルミ
ニウム薄膜領域のアルミニウムをすべて多結晶シリコン
中に浸透させるか又は一部浸透させた後、残部のアルミ
ニウム薄膜領域をエツチング等によって除去して、ヒ−
ズ装置を形成できる。
ついて述べたが、第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ
） 、 （ｄ）のヒーーズ装置の７リコンとアルミニウ
ムの混和した薄膜領域および境界も第２図（ｄ）と同様
の製造方法によって形成できる。すなわち、所定の電極
および溶断部を多結晶７リコン薄膜領域で形成した後、
この多結晶シリコン薄膜領域の所定の位置に接触したア
ルばニウム薄膜領域を形成する。例えば、第２図（ａ）
、 （ｅ）の場合には溶断１部の中央の多結晶シリコ
ン薄膜領域に、同図（ｂ）の場合には溶断部の中央部を
除く多結晶シリコン薄膜領域に、同図（ｃ）の場合には
溶断部の一部の多結晶／リコ／・薄膜領域にアルミニウ
ム薄膜領域を形成する。つづいて、熱処理によって該ア
ルミニウム薄膜領域よりアルミニウムを多結晶ンリコ／
＃１漠領域中に浸透させ、シリコン・とアルミニウムの
混和した薄膜領域を形成し、溶断部に境界を位置させる
。なお、第２図（ａ） 、 （ｂ）の場合には、アルミ
ニウム薄膜領域のアルミニウムをすべて多結晶シリコン
中に浸透させるか又は一部浸透させた後、残部のアルミ
ニウム薄膜領域をエツチング等によって除去して、ヒ−
ズ装置を形成できる。
要するに、本発明の製造方法の主旨は、所望の断面積と
比抵抗をもつ多結晶シリコン薄膜の形成工程と、この多
結晶シリコン薄膜に接触してアルミニウム薄膜を形成す
る工程と、熱処理によってノリコンとアルミニウムの混
和した薄膜領域を形成し混和した薄膜領域と残部の多結
晶シリコン薄膜領域との境界を溶断部に設ける工程とを
含むことにある。
比抵抗をもつ多結晶シリコン薄膜の形成工程と、この多
結晶シリコン薄膜に接触してアルミニウム薄膜を形成す
る工程と、熱処理によってノリコンとアルミニウムの混
和した薄膜領域を形成し混和した薄膜領域と残部の多結
晶シリコン薄膜領域との境界を溶断部に設ける工程とを
含むことにある。
次に本発明のヒユーズ装置の効果について述べる０
本発明の第１の効果は、従来のヒユーズ装置に比べ低電
流で溶断可能なことである。このため、ヒユーズ装置に
溶断電流を供給するトランジスタを小形化できる利点が
ある。例えば、本発明をヒユーズ形読出専用メモリに適
用した場合、ヒ−ズ装置とそのヒーーズ装置の制御用ト
ランジスタで構成されたメモリセルを小形化できる。従
って、チップ面積の減少による製造歩留りの向上、ある
いはチップ当りのメモリ容量の増大によるビットコスト
の低下が図れ、ヒユーズ形読出専用メモリの小形化・経
済化が図れる。
流で溶断可能なことである。このため、ヒユーズ装置に
溶断電流を供給するトランジスタを小形化できる利点が
ある。例えば、本発明をヒユーズ形読出専用メモリに適
用した場合、ヒ−ズ装置とそのヒーーズ装置の制御用ト
ランジスタで構成されたメモリセルを小形化できる。従
って、チップ面積の減少による製造歩留りの向上、ある
いはチップ当りのメモリ容量の増大によるビットコスト
の低下が図れ、ヒユーズ形読出専用メモリの小形化・経
済化が図れる。
本発明の第２の効果は、従来のヒユーズ装置に比べ溶断
電圧を大幅にＦげられることである。すなわち、従来の
ヒーーズ装置では溶断電圧を決める溶断部の長さｔはフ
ォトリノグラフィ技術の最小加工寸法で制限されていた
。しかし、本発明によるヒーーズ装置では、製造方法で
述べたようにアルミニウムを多結晶シリコ／薄膜領域に
浸透させて形成する。シリコンとアルミニウムの混和し
た薄膜領域の長さＸ（第５図（ｅ）参照）すなわち境界
５の位置は熱処理の温度と時間によって制御できるため
、溶断電圧を決める溶断部の長さｌは熱処理条件によっ
て加工寸法以下に設定できる。このため、本発明のヒユ
ーズ装置の溶断電圧は数Ｖ程度１でＦげられる。これに
より、従来のヒーーズ装置で必要としていた高圧回路は
不要となる。従って、＾圧回路の設計は省略でき、しか
も高耐圧トランジスタ形成の製造プロセスを省略できる
利点がある。
電圧を大幅にＦげられることである。すなわち、従来の
ヒーーズ装置では溶断電圧を決める溶断部の長さｔはフ
ォトリノグラフィ技術の最小加工寸法で制限されていた
。しかし、本発明によるヒーーズ装置では、製造方法で
述べたようにアルミニウムを多結晶シリコ／薄膜領域に
浸透させて形成する。シリコンとアルミニウムの混和し
た薄膜領域の長さＸ（第５図（ｅ）参照）すなわち境界
５の位置は熱処理の温度と時間によって制御できるため
、溶断電圧を決める溶断部の長さｌは熱処理条件によっ
て加工寸法以下に設定できる。このため、本発明のヒユ
ーズ装置の溶断電圧は数Ｖ程度１でＦげられる。これに
より、従来のヒーーズ装置で必要としていた高圧回路は
不要となる。従って、＾圧回路の設計は省略でき、しか
も高耐圧トランジスタ形成の製造プロセスを省略できる
利点がある。
本発明の第３の効果は、溶断電流が多結晶シリコン薄膜
の比抵抗に依存せず、一定なことである。
の比抵抗に依存せず、一定なことである。
従来のヒーーズ装置では溶断電流が比抵抗のばらつきの
影響を受けるため、比抵抗のばらつきが大きいと所望の
電流で溶断てきなくなる場合があった。しかし、本発明
のヒーーズ装置では多結晶／リコン薄膜の比抵抗のばら
つきは大幅に許容さｔするため、回路設計および製造プ
ロセスにおける多結晶／リコン薄膜の比抵抗側−が容易
になる利へかある。
影響を受けるため、比抵抗のばらつきが大きいと所望の
電流で溶断てきなくなる場合があった。しかし、本発明
のヒーーズ装置では多結晶／リコン薄膜の比抵抗のばら
つきは大幅に許容さｔするため、回路設計および製造プ
ロセスにおける多結晶／リコン薄膜の比抵抗側−が容易
になる利へかある。
本発明の第４の効果は、従来のヒユーズ装置に比べ低電
力で溶断でき、しかも溶断箇所を局所的にできることで
ある。従来のヒーーズ装置では溶断に必要な′成力は大
きく、溶断郡全体が°はげしく溶断し、周辺部への影響
が大きいため、溶断部を絶縁被膜内に埋め込んで溶断す
ることは不可能であった。しかし、本発明のヒーーズ装
置は低電力で局所的に溶断てきるため、溶断部を絶縁物
被膜内に埋め込んだ状態で溶断てきる。従って、ヒーー
ズ装置を保獲膜で覆うことができ、ヒユーズ装置および
周辺回路の信頼性を高められる利点がある。
力で溶断でき、しかも溶断箇所を局所的にできることで
ある。従来のヒーーズ装置では溶断に必要な′成力は大
きく、溶断郡全体が°はげしく溶断し、周辺部への影響
が大きいため、溶断部を絶縁被膜内に埋め込んで溶断す
ることは不可能であった。しかし、本発明のヒーーズ装
置は低電力で局所的に溶断てきるため、溶断部を絶縁物
被膜内に埋め込んだ状態で溶断てきる。従って、ヒーー
ズ装置を保獲膜で覆うことができ、ヒユーズ装置および
周辺回路の信頼性を高められる利点がある。
このように、本発明のヒユーズ装置は従来のヒユーズ装
置に比べ、溶断条件が優れ、ヒーーズ装置を用いた集積
回路の小形化、経済化及び高信頼化に優れた効果を有し
ている。
置に比べ、溶断条件が優れ、ヒーーズ装置を用いた集積
回路の小形化、経済化及び高信頼化に優れた効果を有し
ている。
第１図は本発明のヒユーズ装置の基本構成を示す斜視図
、第２図＜ａ） （ｂ）（ｃ） （ｄ） ｒｅ）は本発
明の実施例を示す斜視図、第３図は本発明のヒユーズ装
置の溶断状態を示す斜視図、第４図は第２図（ｃ）の実
施例の電流−電圧特１生の実測例を示す特性図、第５図
（ａ） （ｂ） （、ｃ） （ｄ）（ｅ） （ｆ）は第
２図（ｄ）の実施例の製造工程を示す縦断面図である。 ｌ、１′・・・多結晶シリコン薄膜領域で形成された電
極、２．２′・・・／リコンとアルミニウムの混和した
薄膜領域で形成された電極、３．３′・・・多結晶／リ
コ／薄膜領域で形成された溶断部、４．４’・・・／リ
コンとアルミニウムの混和した薄膜領域で形成された溶
断部、５．５’・・・ンリコ／とアルミニウムの混和し
た薄膜領域と多結晶ンリコン薄膜領域の境界、６，７・
・・リード線、８・・・アルミニウム薄膜領域、９，１
０，１１．１２・・・本発明のヒユーズ装置の電流対電
圧特性例、１３・・・従来のヒーーズ装置の電流対電圧
特性例、１４・・・絶縁基板、１５・・・多結晶ンリコ
ン薄膜、１６・・・アルミニウム薄膜、１７・・・多結
晶／リコン薄膜とアルミニウム薄膜の接触部、１８・・
・絶縁膜、１９・・・スルーホール。 特許出願人 日本電信電話公社 ＼ 代 理 人 白 水 常 雄外１名 ｍ５８− ５９５２８（６） 大４囮 を辻（■） 矛５０ 第１頁の続き ０発 明 者 北野良孝 武蔵野市緑町３丁目９番１１号日 本電信電話公社武蔵野電気通信 研究所内
、第２図＜ａ） （ｂ）（ｃ） （ｄ） ｒｅ）は本発
明の実施例を示す斜視図、第３図は本発明のヒユーズ装
置の溶断状態を示す斜視図、第４図は第２図（ｃ）の実
施例の電流−電圧特１生の実測例を示す特性図、第５図
（ａ） （ｂ） （、ｃ） （ｄ）（ｅ） （ｆ）は第
２図（ｄ）の実施例の製造工程を示す縦断面図である。 ｌ、１′・・・多結晶シリコン薄膜領域で形成された電
極、２．２′・・・／リコンとアルミニウムの混和した
薄膜領域で形成された電極、３．３′・・・多結晶／リ
コ／薄膜領域で形成された溶断部、４．４’・・・／リ
コンとアルミニウムの混和した薄膜領域で形成された溶
断部、５．５’・・・ンリコ／とアルミニウムの混和し
た薄膜領域と多結晶ンリコン薄膜領域の境界、６，７・
・・リード線、８・・・アルミニウム薄膜領域、９，１
０，１１．１２・・・本発明のヒユーズ装置の電流対電
圧特性例、１３・・・従来のヒーーズ装置の電流対電圧
特性例、１４・・・絶縁基板、１５・・・多結晶ンリコ
ン薄膜、１６・・・アルミニウム薄膜、１７・・・多結
晶／リコン薄膜とアルミニウム薄膜の接触部、１８・・
・絶縁膜、１９・・・スルーホール。 特許出願人 日本電信電話公社 ＼ 代 理 人 白 水 常 雄外１名 ｍ５８− ５９５２８（６） 大４囮 を辻（■） 矛５０ 第１頁の続き ０発 明 者 北野良孝 武蔵野市緑町３丁目９番１１号日 本電信電話公社武蔵野電気通信 研究所内
Claims (2)
- （１）多結晶７リコン薄膜領域と、シリコンとアルミニ
ウムとの混和した薄膜領域とを備え、＋３’Ｊ記２つの
領域の境界が溶断部に設けられたことを特徴とするヒユ
ーズ装置。 - （２）多結晶／リコン薄膜を形成する工程と、該多結晶
ンリコン薄膜の一部に接触しそ１ルミニ９ム薄膜を形成
する工程と、前記アルミニウム薄膜からアルミニウムを
前記多結晶シリコン１専模内に浸透させ７リコンとアル
ミニウムとのＵｆｌ＋した薄膜領域を形成し該混和した
薄膜領域と残部の多結晶シリコン薄膜領域との境界を溶
断部に設ける工程とを含むことを特徴とするヒユーズ装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157430A JPS5859528A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | ヒユ−ズ装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157430A JPS5859528A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | ヒユ−ズ装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5859528A true JPS5859528A (ja) | 1983-04-08 |
| JPH0247863B2 JPH0247863B2 (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=15649462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56157430A Granted JPS5859528A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | ヒユ−ズ装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5859528A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5269537A (en) * | 1975-12-08 | 1977-06-09 | Fujitsu Ltd | Semiconductor memory |
| JPS5272541A (en) * | 1975-12-15 | 1977-06-17 | Fujitsu Ltd | Semi-conductor memory |
| JPS57143857A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-06 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Two terminal polysilicon programmable read-only memory |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP56157430A patent/JPS5859528A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5269537A (en) * | 1975-12-08 | 1977-06-09 | Fujitsu Ltd | Semiconductor memory |
| JPS5272541A (en) * | 1975-12-15 | 1977-06-17 | Fujitsu Ltd | Semi-conductor memory |
| JPS57143857A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-06 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Two terminal polysilicon programmable read-only memory |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0247863B2 (ja) | 1990-10-23 |
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