JPS6348837A - 逆ヒユ−ズ素子 - Google Patents
逆ヒユ−ズ素子Info
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- JPS6348837A JPS6348837A JP19202986A JP19202986A JPS6348837A JP S6348837 A JPS6348837 A JP S6348837A JP 19202986 A JP19202986 A JP 19202986A JP 19202986 A JP19202986 A JP 19202986A JP S6348837 A JPS6348837 A JP S6348837A
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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】
〔概要〕
Ａｆｆ／Ｓｉまたは＾Ｎ／Ａ７！界面に絶縁物を介在さ
せて断線状態を形成した素子を逆ヒユーズとし、この素
子をＯＮ （導通）状態にするにはＡｇを溶融する。
せて断線状態を形成した素子を逆ヒユーズとし、この素
子をＯＮ （導通）状態にするにはＡｇを溶融する。
本発明は逆ヒユーズに関し、さらに詳しく言えばアルミ
ニウム（Ａｇ）を用いる非導通状態から導通状態に変る
ことのできる逆ヒユーズ素子に関するものである。
ニウム（Ａｇ）を用いる非導通状態から導通状態に変る
ことのできる逆ヒユーズ素子に関するものである。
ヒユーズとは一般にある回路の導通（ＯＮ）状態をなん
らかの行為の介入によって絶縁または断線（ＯＦＦ ＞
状態にすることの素子をいう。本明細書において逆ヒユ
ーズというのは、前記したヒユーズの逆のヒユーズ、す
なわちある回路の断線（ＯＦＦ ）状態をなんらかの行
為の介入によって導通（ＯＮ）状態にするヒユーズをい
う。かかる逆ヒユーズはＬＳＩチップ内の必要なところ
に配置され必要に応じてそれをなんらかの行為によって
ＯＮにするために用いられる。従来の逆ヒユーズとして
はドーパント拡散型とシリサイド反応型と２種類のもの
がある。
らかの行為の介入によって絶縁または断線（ＯＦＦ ＞
状態にすることの素子をいう。本明細書において逆ヒユ
ーズというのは、前記したヒユーズの逆のヒユーズ、す
なわちある回路の断線（ＯＦＦ ）状態をなんらかの行
為の介入によって導通（ＯＮ）状態にするヒユーズをい
う。かかる逆ヒユーズはＬＳＩチップ内の必要なところ
に配置され必要に応じてそれをなんらかの行為によって
ＯＮにするために用いられる。従来の逆ヒユーズとして
はドーパント拡散型とシリサイド反応型と２種類のもの
がある。
ドーパント拡散型逆ヒユーズは第３図に断面図で示され
、同図において、３１は基板、３２は多結晶シリコン（
ポリシリコン）層、３３は絶縁膜（ＳｉＯ２膜）、３４
はＡＩ！配線層である。ポリシリコン層３２は、ｎ＋型
にドープされたドープＲ３２ｄとドープ層３２ｄの間に
介在する真性半導体層（インｌ−ＩＪンシフク層）３２
１とから成る。
、同図において、３１は基板、３２は多結晶シリコン（
ポリシリコン）層、３３は絶縁膜（ＳｉＯ２膜）、３４
はＡＩ！配線層である。ポリシリコン層３２は、ｎ＋型
にドープされたドープＲ３２ｄとドープ層３２ｄの間に
介在する真性半導体層（インｌ−ＩＪンシフク層）３２
１とから成る。
真性半導体は不純物の入っていない半導体であり、その
中の正電荷の正孔と負電荷の電子とが同数あり、常温で
２０にΩ・ｃｍ程度の高低抗率であるが、温度の上昇に
対して正孔、電子が多数発生して抵抗値が減少する。従
って、第３図の逆ヒユーズ素子は常温で断線の状態にあ
るが、例えばレーザビームを選択的にイントリンシック
層３２ｉの上に照射すると、両側からドーバン］・が拡
散してイントリンシック層３２ｉの抵抗が小になって図
に矢印■で示す方向またはその反対方向に電流が流れ、
導通（ＯＮ）状態になる。
中の正電荷の正孔と負電荷の電子とが同数あり、常温で
２０にΩ・ｃｍ程度の高低抗率であるが、温度の上昇に
対して正孔、電子が多数発生して抵抗値が減少する。従
って、第３図の逆ヒユーズ素子は常温で断線の状態にあ
るが、例えばレーザビームを選択的にイントリンシック
層３２ｉの上に照射すると、両側からドーバン］・が拡
散してイントリンシック層３２ｉの抵抗が小になって図
に矢印■で示す方向またはその反対方向に電流が流れ、
導通（ＯＮ）状態になる。
第４図に示されるシリサイド反応型逆ヒユーズにおいて
は、基板４１上にポリシリコンの配線層４２が延在し、
配線層４２はｎ＋型にドープされたドープＩｔｉ ４２
ｄとその間に介在するイントリンシック層４２ｉから成
り、イントリンシック層４２ｉの上方にはドープ層４２
ｄにまたがって延びるポリシリコンのイントリンシック
層４３とモリブデン（？Ｉｏ）ｆｆｉ４４とが順に設け
られ、全面に絶縁膜例えぼりん・シリケートガラス（Ｐ
ＳＧ ） Ｉ］Ｗ４５が形成され、図示のデバイスで逆
ヒユーズを構成する。
は、基板４１上にポリシリコンの配線層４２が延在し、
配線層４２はｎ＋型にドープされたドープＩｔｉ ４２
ｄとその間に介在するイントリンシック層４２ｉから成
り、イントリンシック層４２ｉの上方にはドープ層４２
ｄにまたがって延びるポリシリコンのイントリンシック
層４３とモリブデン（？Ｉｏ）ｆｆｉ４４とが順に設け
られ、全面に絶縁膜例えぼりん・シリケートガラス（Ｐ
ＳＧ ） Ｉ］Ｗ４５が形成され、図示のデバイスで逆
ヒユーズを構成する。
モリブデン層４４に例えばレーザビーム４５を選択的に
照射してＭＯＩＩＷ４４を加熱すると、ＭＯ層４４とポ
リシリコンのイントリンシック層４３との界面がシリサ
イド化されてイントリンシック層４３はモリブデンシリ
サイド層となり、導通性をもつので、電流は矢印■方向
またはその逆方向に流れ、断絶（ＯＦＦ ）状態から導
通（ＯＮ）状態になる。
照射してＭＯＩＩＷ４４を加熱すると、ＭＯ層４４とポ
リシリコンのイントリンシック層４３との界面がシリサ
イド化されてイントリンシック層４３はモリブデンシリ
サイド層となり、導通性をもつので、電流は矢印■方向
またはその逆方向に流れ、断絶（ＯＦＦ ）状態から導
通（ＯＮ）状態になる。
第３図と第４図に示す逆ヒユーズ素子はそれ自体なんら
の支障もなく働（が、ただ１つレーザビームの照射にミ
リｓｅｃ以上の時間を要する問題がある。
の支障もなく働（が、ただ１つレーザビームの照射にミ
リｓｅｃ以上の時間を要する問題がある。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、ＯＦ
Ｆ状態からＯＮ状態への推移が従来例よりもより短時間
内に実現される逆ヒユーズ素子を提供することを目的と
する。
Ｆ状態からＯＮ状態への推移が従来例よりもより短時間
内に実現される逆ヒユーズ素子を提供することを目的と
する。
ｃ問題点を解決するための手段〕
第１図は本発明第１実施例の断面図で、図中、１１はシ
リコン基板、１２は ５ｉ０２膜、１３は ５ｉ０２膜
に開けられたコンタクトホール、１４は＾２配線層で、
１５はシリコン（Ｓｉ）基板１１とＡｅ配線層との間に
介在するシリコン酸化物（例えば５ｉ０２）膜である。
リコン基板、１２は ５ｉ０２膜、１３は ５ｉ０２膜
に開けられたコンタクトホール、１４は＾２配線層で、
１５はシリコン（Ｓｉ）基板１１とＡｅ配線層との間に
介在するシリコン酸化物（例えば５ｉ０２）膜である。
本発明においては、シリコン基板１１上の絶縁膜（Ｓｉ
Ｏ２膜）に開けられたコンタクトホール領域にＡ７！配
線層１４を形成してＡｊ！′／Ｓｉ接合部を作り、この
ＡＩ！／Ｓｉ接合部にＳｔの酸化物１５を介在させ、レ
ーザパルス例えばエキシマレーザパルス１６を照射して
コンタクトホール領域のｉ配線層１４を選択的に溶融し
、ｉ配線とＳｉ酸化物（絶縁物）とを反応させ、５ｉ０
２を分解させ、Ａｌ配線層中にＳｔと０２とをとり込ん
でＳｉ酸化物を消滅させ、Ａｌ／Ｓｉコンタクトをとっ
て断絶状態から導通状態にする。
Ｏ２膜）に開けられたコンタクトホール領域にＡ７！配
線層１４を形成してＡｊ！′／Ｓｉ接合部を作り、この
ＡＩ！／Ｓｉ接合部にＳｔの酸化物１５を介在させ、レ
ーザパルス例えばエキシマレーザパルス１６を照射して
コンタクトホール領域のｉ配線層１４を選択的に溶融し
、ｉ配線とＳｉ酸化物（絶縁物）とを反応させ、５ｉ０
２を分解させ、Ａｌ配線層中にＳｔと０２とをとり込ん
でＳｉ酸化物を消滅させ、Ａｌ／Ｓｉコンタクトをとっ
て断絶状態から導通状態にする。
レーザパルスによってコンタクトホール領域のｉ配線層
を溶融すると、そのときの加熱によってＳｉＯ２がＳｉ
と０２に分解する反応が発生し、このＳｉと０２とはい
ずれもＡｊｌ’配線層のｉ中にとり込められ、その結果
５１０２１１ｇ１５がなくなるので、前に八７！／ Ｓ
ｉ０？／ Ｓｉで断線状！３（非導通状態）にあった素
子が導通状態となり、併せてＡＩ！配線層の表面が平坦
化するのである。
を溶融すると、そのときの加熱によってＳｉＯ２がＳｉ
と０２に分解する反応が発生し、このＳｉと０２とはい
ずれもＡｊｌ’配線層のｉ中にとり込められ、その結果
５１０２１１ｇ１５がなくなるので、前に八７！／ Ｓ
ｉ０？／ Ｓｉで断線状！３（非導通状態）にあった素
子が導通状態となり、併せてＡＩ！配線層の表面が平坦
化するのである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図（ａｌと（ｂｌは本発明第１実施例の断面図であ
る。先ず第１図ｆａ）を参照すると、半導体基板（シリ
コン基板）１１上に絶縁膜としてＳｉＯ２膜１２全１２
し、 ＳｉＯ２膜１２全１２タクトホール１３を窓開け
する。このコンタクトホール領域のシリコン基板表面に
１００人の膜厚のシリコン酸化物例えば５ｉ０２膜１５
が形成され、コンタクトホール１３を埋めるへβ配線層
１４が設けられている。図示の素子において、 Ａ７！
配線層１４に導通しても、コンタクトホール領域ではＡ
ｌ ／ ５ｉ０２／ Ｓｔの構造になっているから、
へｌ配線層１４からシリコン基板１１へは導通しない。
る。先ず第１図ｆａ）を参照すると、半導体基板（シリ
コン基板）１１上に絶縁膜としてＳｉＯ２膜１２全１２
し、 ＳｉＯ２膜１２全１２タクトホール１３を窓開け
する。このコンタクトホール領域のシリコン基板表面に
１００人の膜厚のシリコン酸化物例えば５ｉ０２膜１５
が形成され、コンタクトホール１３を埋めるへβ配線層
１４が設けられている。図示の素子において、 Ａ７！
配線層１４に導通しても、コンタクトホール領域ではＡ
ｌ ／ ５ｉ０２／ Ｓｔの構造になっているから、
へｌ配線層１４からシリコン基板１１へは導通しない。
次に、第１図（ｂ）に示される如くコンタクトホール領
域に選択的にエキシマレーザパルス１６を照射する。レ
ーザパルスは＾ｒＦレーザパルスのパワーが５〜ＩＯＪ
／ｃｍ’のものを１５ｎｓｅｃ照射する。このときのレ
ーザパルスの加熱によってコンタクトホール領域のＡｌ
配線層Ｉ４の Ａｌが溶融し、さらにそのときの加熱に
よって、前記したＡｎ／５ｉ０２／Ｓｉ接合部でＡｌと
５ｉ０２とが反応して５ｉ０２がＳｉと０２に分解し、
このＳ’ｒと０２とはＡｌ中にとり込まれ、 ５ｉ０２
１１Ｗ１５が消滅し、コンタクトホール領域のＡｌ ／
５ｉ０２ ／ Ｓｉ接合はＡＩ！／Ｓｉ接合となり、
Ａｌ配線層Ｉ４とシリコン基板１工とは４通状態になる
。
域に選択的にエキシマレーザパルス１６を照射する。レ
ーザパルスは＾ｒＦレーザパルスのパワーが５〜ＩＯＪ
／ｃｍ’のものを１５ｎｓｅｃ照射する。このときのレ
ーザパルスの加熱によってコンタクトホール領域のＡｌ
配線層Ｉ４の Ａｌが溶融し、さらにそのときの加熱に
よって、前記したＡｎ／５ｉ０２／Ｓｉ接合部でＡｌと
５ｉ０２とが反応して５ｉ０２がＳｉと０２に分解し、
このＳ’ｒと０２とはＡｌ中にとり込まれ、 ５ｉ０２
１１Ｗ１５が消滅し、コンタクトホール領域のＡｌ ／
５ｉ０２ ／ Ｓｉ接合はＡＩ！／Ｓｉ接合となり、
Ａｌ配線層Ｉ４とシリコン基板１工とは４通状態になる
。
かくして、本発明第１実施例においては、従来の逆ヒユ
ーズを導通状態にするにミリｓｅｃ以上要したものが１
５ｎｓｅｃと著しく短縮化された。
ーズを導通状態にするにミリｓｅｃ以上要したものが１
５ｎｓｅｃと著しく短縮化された。
第２図に示される本発明第２実施例はｉ／八八ツコンタ
クトとる場合で、第２図（ａｌを参照するとシリコン基
板２１上に絶縁膜としてＳｉＯ２膜２２膜設２られ、そ
の上に第１Ａβ配線層２３が形成され、その上に設けた
絶縁膜（５ｉ０２ｆｌｕ） ２３にコンタクトホール２
５が窓開けされ、コンタクトホール領域の第１Ａ／！配
線層２３の上にはＡｌ酸化物（絶縁物）２７が設けられ
、コンタクトホールを埋め込む第２ ｉ配線層２６が
形成されている。
クトとる場合で、第２図（ａｌを参照するとシリコン基
板２１上に絶縁膜としてＳｉＯ２膜２２膜設２られ、そ
の上に第１Ａβ配線層２３が形成され、その上に設けた
絶縁膜（５ｉ０２ｆｌｕ） ２３にコンタクトホール２
５が窓開けされ、コンタクトホール領域の第１Ａ／！配
線層２３の上にはＡｌ酸化物（絶縁物）２７が設けられ
、コンタクトホールを埋め込む第２ ｉ配線層２６が
形成されている。
図示のデバイスにおいて、コンタクトホール領域で第２
と第１のＩＩ配線層の間にはＡＮ酸化物２７が介在する
ので、Ａβ／Ａβ酸化物／Ａ７！の構成となり、第１と
第２ Ａ２配線層は非導通状態になる。
と第１のＩＩ配線層の間にはＡＮ酸化物２７が介在する
ので、Ａβ／Ａβ酸化物／Ａ７！の構成となり、第１と
第２ Ａ２配線層は非導通状態になる。
次に、第２図（ｂｌに示される如くコンタクトホールｆ
Ａ ｂ５に選択的にレーザパルス２８を照射する。レー
ザパルス２８は第１実施例のレーザパルス１６と同じも
ので照射時間も同様に１５ｎｓｅｃである。このときの
加熱によってコンタクトホール領域の第２ＡＮ配線層２
６のＡｌが熔融し、このときの反応でＡ／！酸化物はｉ
と０２とに分解し、そのｉと０２とが第２配線層のＡｌ
２中にとり込まれ、へβ酸化物２７は消滅し、コンタク
トホール領域では八β／Ａβの接合部が作られ、第２図
ｆｂ）の素子は導通状態になる。
Ａ ｂ５に選択的にレーザパルス２８を照射する。レー
ザパルス２８は第１実施例のレーザパルス１６と同じも
ので照射時間も同様に１５ｎｓｅｃである。このときの
加熱によってコンタクトホール領域の第２ＡＮ配線層２
６のＡｌが熔融し、このときの反応でＡ／！酸化物はｉ
と０２とに分解し、そのｉと０２とが第２配線層のＡｌ
２中にとり込まれ、へβ酸化物２７は消滅し、コンタク
トホール領域では八β／Ａβの接合部が作られ、第２図
ｆｂ）の素子は導通状態になる。
なお、第１実施例と第２実施例の双方において、コンタ
クトホール部の／４Ｉ！配線層は熔融してその表面が平
坦化する利点がある。
クトホール部の／４Ｉ！配線層は熔融してその表面が平
坦化する利点がある。
加熱に用いるパルスは上記したエキシマレーザのパルス
に限定されるものでなく、その他のレーザパルス、エネ
ルギーパルスヲモ用いうる。
に限定されるものでなく、その他のレーザパルス、エネ
ルギーパルスヲモ用いうる。
以上述べてきたように本発明によれば、逆ヒユーズ素子
において、それを非導通状態から導通状態にするための
時間が短縮され、スルーブツトの向上に有効であるだけ
でなく、従来の一方向に延在した逆ヒユーズ素子を必要
としないので、ＬＳＩなどの高集積化にも効果がある。
において、それを非導通状態から導通状態にするための
時間が短縮され、スルーブツトの向上に有効であるだけ
でなく、従来の一方向に延在した逆ヒユーズ素子を必要
としないので、ＬＳＩなどの高集積化にも効果がある。
第１図（８１と（ｂｌは本発明第１実施例断面図、第２
図（ａｌと（ｂｌは本発明第２実施例断面図、第３図と
第４図は従来例断面図である。 第１図と第２図において、 １１はシリコン基板、 １２は ５ｉ０２膜、 １３はコンタクトホール、 １４は へｌ配線層、 １５は ５ｉ０２膜、 １６はレーザパルス、 ２１はシリコン基板、 ２２は ５ｉ０２膜、 ２３は第１ ＡＮ配線層、 ２４は ５ｉ０２膜、 ２５はコンタクトホール、 ２６は第２ へｇ配線層、 ２７はＡ！酸化物、 ２８はレーザパルスである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 之 −°′”１ ｔＪＪ ′Ｉｙす＊ｔｂ。 第３図 １え東例酊七口 第４図
図（ａｌと（ｂｌは本発明第２実施例断面図、第３図と
第４図は従来例断面図である。 第１図と第２図において、 １１はシリコン基板、 １２は ５ｉ０２膜、 １３はコンタクトホール、 １４は へｌ配線層、 １５は ５ｉ０２膜、 １６はレーザパルス、 ２１はシリコン基板、 ２２は ５ｉ０２膜、 ２３は第１ ＡＮ配線層、 ２４は ５ｉ０２膜、 ２５はコンタクトホール、 ２６は第２ へｇ配線層、 ２７はＡ！酸化物、 ２８はレーザパルスである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 之 −°′”１ ｔＪＪ ′Ｉｙす＊ｔｂ。 第３図 １え東例酊七口 第４図
Claims (2)
- （１）回路を非導通状態から導通状態になすアルミニウ
ムの逆ヒューズ素子において、 半導体基板（１１）上の絶縁膜（１２）にはコンタクト
ホール（１３）が形成されて成り、 絶縁膜上に設けられるアルミニウム配線層（１４）はコ
ンタクトホールにおいて絶縁物（１５）を介して半導体
基板（１１）と非導通状態にあり、コンタクトホール領
域のアルミニウム配線層（１３）の選択的加熱により前
記絶縁物（１５）を消滅させてアルミニウム配線層（１
４）と半導体基板（１１）とを導通状態にする構成とし
たことを特徴とする逆ヒューズ素子。 - （２）半導体基板（２１）上の第１アルミニウム配線層
（２３）、第２アルミニウム配線層（２６）および両配
線層の間に介在する絶縁物（２７）から成る逆ヒューズ
素子において、第２アルミニウム配線層（２６）の選択
的加熱により前記絶縁物（２７）を消滅させて両配線層
（２３、２６）を導通状態にすることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の逆ヒューズ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19202986A JPS6348837A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 逆ヒユ−ズ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19202986A JPS6348837A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 逆ヒユ−ズ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6348837A true JPS6348837A (ja) | 1988-03-01 |
Family
ID=16284409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19202986A Pending JPS6348837A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 逆ヒユ−ズ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6348837A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0655783A1 (fr) * | 1993-11-30 | 1995-05-31 | STMicroelectronics S.A. | Fusible pour circuit intégré |
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1986
- 1986-08-19 JP JP19202986A patent/JPS6348837A/ja active Pending
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