JPS631054A - ヒユ−ズ内蔵型半導体装置 - Google Patents

ヒユ−ズ内蔵型半導体装置

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JPS631054A
JPS631054A JP61142679A JP14267986A JPS631054A JP S631054 A JPS631054 A JP S631054A JP 61142679 A JP61142679 A JP 61142679A JP 14267986 A JP14267986 A JP 14267986A JP S631054 A JPS631054 A JP S631054A
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浩二 菊池
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ヒユーズ内蔵型半導体装置に関し、詳しく
はヒユーズ可溶材料に特徴のあるヒユーズ内蔵型半導体
装置にかかるものである。
（従来の技術） ヒユーズを素子絶縁股上に形成したヒユーズ内蔵型半導
体装置は、回路装置を構成する曲の半導体装置の保護の
ためや、冗長回路をもつＲＡＭにおける予備ビットの置
換のためや、ヒユーズ溶断型ＲＯＭにおける情報ｆｌ込
みのためなどに使用されている。
この発明が関連するヒユーズ内蔵型半導体装置における
一般的なヒユーズ部分の構造は、第２図の部分断面図に
示される。　同図において、１は半導体装置のシリコン
基板であり、４は基板１上に直接又は間接に形成された
絶縁膜、７はヒユーズ、６は素子電極からの配線、８は
ヒユーズ７を介して配線６に接続される他方の配線であ
る。
従来、１００程度の比較的高Ｉｉ！；抗のヒユーズ７に
は、例えば、厚さ３０００〜５０００Ｘに形成され、導
入不純物によってシート抵抗４０Ω／口とした多結晶シ
リコン薄膜を、幅１０μｍ、長さ３μｍ程度にトリミン
グしたものが多用され、あるいはＡＩ薄膜や特別にＡｌ
２Ｏ３膜で抵抗値を調整するとともに保護膜としたへ１
薄膜が用いられている（特開昭５９−１３０４４１．特
開昭６０−８４８３５参照）。
ところが、半導体素子の微細化の進展とともに動作電流
の低下などが相俟って、半導体装置に内蔵されるヒユー
ズの特性は、ヒユーズ抵抗が５Ω以下であるとともに０
．５Ａ以下の溶断電流で３０秒以内に溶断しなければな
らないものになると予想される。
しかしながら、従来使用されてきた多結晶シリコンのヒ
ユーズでは、５Ω以下の低抵抗の実現は困難であり、ま
たそのような低抵抗の範囲ではヒユーズのシリコンに電
極配線のＡ１が拡散してヒユーズ特性が極めて変化しや
すいという問題がある。　−方、低抵抗のヒユーズの場
合、従来普通に使用されているＡＩヒユーズでは、５Ω
以下の低抵抗にすることは容易であるが、溶１ｆＦｉ電
流が０．５Δ以下の低電流になるように設定されたとき
３０秒以内で切れるものもあるけれども１分３０秒かか
るものがあるというように溶断時間が不安定で、ヒユー
ズの切れが悪いという欠点がある。
（発明が解決しようとする問題点） この発明は、低抵抗であるとともに低電流ｒ　’ｍ時間
の溶断が可能であるとともに溶断特性の安定したヒユー
ズ機能をもつ、ヒユーズ内蔵型の半導体装置を提供する
ことである。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用）この発明の半導
体装置は、ヒユーズが糸子の電極配線に直列に接続され
たヒゴーズ内蔵型半導体装置であって、該ヒユーズが半
導体基体の絶縁膜上に形成された高融点金灰シリサイド
の薄膜からなることを特徴とする。　内蔵されるヒユー
ズは、トランジスタのエミッタ若しくはコレクタ又はソ
ース若しくはトレイン、あるいはダイオードなど、素子
の電極配線に直列に接続される。
高融点金属シリサイドはＭｏ　Ｓｔ　＊　、ＷＳＩ　ｘ
　１Ｔｉ３ｉ８などであり、例えばＭＯ８！ｘでは膜厚
３０００人でのシート抵抗が約４Ω／口であって（ヒユ
ーズ部長さ）Ｌ／（ヒユーズ部幅）Ｗの比を１にしたと
ぎにシート抵抗は４０となり、ヒユーズ抵抗５Ω以下の
低抵抗が実現できる。　特に低抵抗が必要である場合、
同種若しくは異Ｍの高融点金属の組合ヒにかかる占融点
金底シリサイド／高融点金属／高融点金属シリサイドの
３層で構成されるのが好ましい。
また、この発明は従来のＡ１ヒユーズの溶断時間が不安
定であるという現象を解決づるためになされたもので、
Ａ１ヒユーズの不安定現象は、Ａ１の低流率の湿度係数
が大であること、Ａ１が低融点であることなどのためで
あることに竹目してこの発明においてａｉＦｐＪ点金属
シリサイドを採用したものである。
（実施例） 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図はバイポーラトランジスタのエミッタ゛＜Ｈ極に
接続されたヒユーズをもつ第１実施例の′１４導体装置
の平面図、第２図は第１図■−■線に沿うヒユーズ部分
所面図である。−両図において、１番よコレクタ領域を
兼ねるシリコン半導に基板、２は半導体基板１内に形成
したベース領域、３はベース領域２内に形成したエミッ
タ領域であって、１つのトランジスタ素子を形成してい
る。　４ｔよ素子領域２，３が形成された半導体基板１
の表面に形成された５ｉｎ２膜、５はＳｉＯ２膜４の開
孔部でベース領域２の一部にコンタクトするＡ１などの
ベースボンディング領域、６はＳ　ｉ　Ｏ，Ｉ　ＪＩ桑
４上に選択的に形成されＳｉｎ、膜４の開孔部でエミッ
タ領域３にコンタクトするＡ１などの」ニミツタ電極、
７はＭＯ８ｉＸからなる高融点金属シリサイドのヒユー
ズ部で、３ｉ０２膜４上に形成されるとともにエミッタ
電極６に接続し、８はＡ１などのエミッタボンディング
領域で、ヒユーズ部７の他端に接続し、５ｉｎ２膜４上
に形成されたものである。
ヒユーズ部７の形成は、シリコンと高融点金属の別々の
ターゲットを同時にスパッタして形成したが、その他に
＾融点金属シリサイドをターゲットとしてスパッタして
もよく、また蒸着法、ＣＶＤ法なども採用できる。
第１実施例のヒユーズ部７の寸法は、膜厚３０００大、
幅１０μの、良さ約９μｍにシリナイド薄膜を形成した
のら、電極配線の６および８をそれぞれ幅１０μｍ長さ
　３μｍづつシリナイド薄膜にオーバーラツプして形成
し、ヒユーズ抵抗部が幅１０μｍ、艮ざ３μｍとなるよ
うにした。　多数の半導体装置おいて、そのように形成
したヒユーズ抵抗は、ばらつきがなく　４Ωの餡となっ
た。
第３図は第２実施例を示すヒユーズ部分断面図である。
第３図において、５ｉｎ２膜４に幅１５μｍ深さ１．５
μｍの溝３１を形成し、該溝内にレジストを充填し、そ
の上にヒユーズ部として、１０００Ｘ厚の〜ＩＯＳ　ｉ
　Ｘ　、２０００ス厚ノＭｏ　、　１００ＯＸ厚のＭｏ
３ｉｘを第１実施例と同じ長さ幅の３層膜３２を形成し
た後、レジストを除去してヒユーズ部直下に溝を作った
。　その後電極配線６．８を形成し、さらにパッシベー
ション膜３３を′＃１ｍした。　このヒユーズ抵抗は０
６８Ωで、満３１は溶断をより確実にするとともに再導
通することがなかった。
［発明の効果Ｊ 本発明による、高融点金属シリサイドをヒユーズ部とし
た半導体装置は、従来多結晶シリコンでは困難であった
ヒユーズ抵抗５Ω以下のものを容易に作り得るばかりで
なく、従来低抵抗Δ１ヒユーズの欠点であった溶断特性
も改善された。　ずなわら、Δ１ヒユーズでは０．５Ａ
の溶断電流で溶断しようとすると時間とともにヒユーズ
抵抗が著しく減少し、その結果、ヒユーズの切れが悪く
、溶断時間が不安定であったものが、本発明の高融点金
属シリナイド薄膜をヒユーズとしたものは、すべて０，
５Ａの電流で３０秒以内に安定に溶断することができた
。
なお、実施例ではＭｏＳｉｘについてのみ記しだが、ｗ
ｓｌ　ｘ　、ＴＩ　Ｓｉ。についても同様であることが
確認された。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明第１実施例の半導体装置の平面図、第２
図は第１図Ｉ［−［線に沿うヒユーズ部の部分断面図、
第３図は本発明第２実施例のとユーズ部の部分断面図で
ある。 ７・・・半導体基板、　４・・・絶縁膜、　６・・・電
極配線（エミッタ電極）、　　７・・・ヒユーズ部、　
８・・・２１１？極配Ｐｉｌ（エミッタボンディング領
域）、　３２・・・３唐膜のヒユーズ部。 第１図 第２図　　　　第３図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　ヒューズが素子の電極配線に直列に接続されたヒュ
    ーズ内蔵型半導体装置であつて、該ヒューズが半導体基
    体の絶縁膜上に形成された高融点金属シリサイドの薄膜
    からなることを特徴とする半導体装置。 ２　高融点金属シリサイドが、ＭｏＳｉ＿ｘ、ＷＳｉ＿
    ｘ、ＴｉＳｉ＿ｘのいずれかである特許請求の範囲第１
    項記載の半導体装置。 ３　高融点金属シリサイドの薄膜からなるヒューズが、
    同種若しくは異種の高融点金属の組合せにかかる高融点
    金属シリサイド／高融点金属／高融点金属シリサイドの
    ３層で構成される特許請求の範囲第１項記載の半導体装
    置。 ４　ヒューズが、５Ω以下の抵抗値を有するとともに、
    ０．５Ａ以下の電流で３０秒以内に溶断する特性をもつ
    特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ５　ヒューズが直列に接続される素子の電極が、トラン
    ジスタのエミッタ若しくはコレクタ又はソース若しくは
    ドレインである特許請求の範囲第１項記載の半導体装置
    。
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