TW388968B - Improved laser fuse links and methods therefor - Google Patents

Improved laser fuse links and methods therefor Download PDF

Info

Publication number
TW388968B
TW388968B TW087115214A TW87115214A TW388968B TW 388968 B TW388968 B TW 388968B TW 087115214 A TW087115214 A TW 087115214A TW 87115214 A TW87115214 A TW 87115214A TW 388968 B TW388968 B TW 388968B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
laser
integrated circuit
laser beam
protection
fuse
Prior art date
Application number
TW087115214A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Weigand
Edward W Kiewra
Chandrasekhar Narayan
Kenneth C Arndt
David Lachtrupp
Original Assignee
Internat Businessnmachines Cor
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Internat Businessnmachines Cor, Siemens Ag filed Critical Internat Businessnmachines Cor
Application granted granted Critical
Publication of TW388968B publication Critical patent/TW388968B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/525Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections
    • H01L23/5256Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections comprising fuses, i.e. connections having their state changed from conductive to non-conductive
    • H01L23/5258Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections comprising fuses, i.e. connections having their state changed from conductive to non-conductive the change of state resulting from the use of an external beam, e.g. laser beam or ion beam
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3011Impedance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

^"部中央梂卑局只Η消於合作社印52 B7 五、發明説明(f ) 發明背景: 本發明俗關於積體電路之製造》更具體的是,本發明 ) 俗關於用於在使用雷射熔線之積體電路中增加電路密度 或減少基Η損毀之改良技術。 半導體積體電路(ic)及其製程技術皆為熟知》在一典 型的積體電路中,可以在矽基Η上製造多傾半導體裝置 。為了達到所要的功能,通常提供導線來锅合選擇之裝 置。在一些積體電路中,一些導^可能與熔線網合,可 以在製程之後以電線切斷或爆破〇在一動態随機存取記 億體(DRAM)電路中,可以在製程中使用熔線以保護一些 電晶體之閛堆免於累積電椅所造成之損害。一旦實質上 完成了 1C的製造,可以痛破域切斷熔線以使DRAM電路如 同從未有過保護電流路徑般地執行。 一般來說,可以使用熔線來設定DRAM電路中冗餘陣列 元素之致能位元及位址位元。為了方便討論,第1圈顯 示典型的動態隨機存取記億體(DRAM)積體電路,包含了 一主記億體陣列102。為了易於置換主記億體陣列102中 瑕疵之主陣列元件,提供一冗餘陣列104,如圔所示。在 熔線陣列106中之數掴熔線經由一熔線閂鎖陣列108及一 熔線解碼器電路110而锇合至冗餘陣列104。為了置換一 瑕疵之主記億體陣列元件,在熔線陣列106中之值別熔線 可以被爆破或切斷以設定其值至” 1 ”或”"以符合解碼電 路之要求。 在運作期間,熔線陣列106中之熔線值傺典型地在啓動 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ297公釐) (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明(> ) 時置入熔線閂鎖陣列這些值接著在蓮轉期間由熔線 解碼器電路110解碼,藉此促進了以冗餘陣列104之特定 冗餘元件置換損壊之主記憶體陣列元件之過程。以K餘 陣列元件置換損壞之主記億體陣列元件之技術在本領域 中乃為一般技術,故此不在此多做描述。 如上述提及者,在熔線陣列1Q6中之熔線可以雷射束選 擇性地爆破或切斷。一旦被雷射束所爆破,熔線自一高 導電狀態變為一高電阻狀態,亦即不導電狀態,爆破熔 線禁止電流流經電流路徑,並代表對於電流路徑之斷路 。參考第2A圖,熔線陣列元件106之熔線202,204。206, 及2 0 8傜在未爆破,即導電狀態。在第2B圖中,熔線204 則由雷射束被爆破或切斷,藉以禁止電流流經。 經發現的是,使用雷射束來設定,例如切斷或爆破, 熔線可以使在熔線下的區域易受雷射引發之損壊,這主 要是由於在熔線設定操作期間雷射能量之吸收所造成的 。在某些情況中,在熔線下之區域在熔線設定操作之後 受到某一程度之雷射引發損害。由於雷射引發損害之可 能性,在習知技術中,通常在熔線下方之區域中皆未置 放半導體裝置(例如電晶體>。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) 即使没有活性裝置,基片本身亦受到某種程度之雷射 引發損害。這是因為矽,即典型的基Η材料,快速地吸 收了雷射能量,待別是當使用短波雷射時更是如此。因 此原故,已在習知技術中使用如红外線雷射之較長波長 之雷射,以進行設定蓮作。 本紙張尺度適用中國國家樣率(CNS > Λ4規格(210X297公釐) 經满部中央標準局舅工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明Ο ) 雖然紅外線雷射在減輕對基片之雷射引發損害上是有 肋益的,但是使用具有長波長之雷射需要一些不利的妥 協。例如,較長波長之红外線雷射在熔線設定蓮作期間 在基片上形成較大之點,而限制了熔線間之最近距離。 對於波長約為1徹米之紅外線雷射,在基片上形成之點 可能是波長的兩倍或是約2至2.5撤米寬。 較長波長雷射之缺點可參見第3 A及3 B圏。第3A圖傣部 分熔線陣列106之横切面_,包含熔線202,204 ,206,及 208。在第3A圖中,熔線2 0 2 , 2 0 4,2 0 6,及208偽被封裝在 一鈍化層302之内。基Η 304如圖所示,僳在熔線下方。 應注意的是第3 Α圖被簡化很多以方便説明,而熔線陣列 106則可能包含其他的傳統層及/或零件,如圖所示。 在第3B圖中,第3A圔之熔線204已由雷射束所爆破或切 斷。代替熔線204的是一孔3A,其直徑約為所使用雷射束 波長之兩倍。雷射點之直徑C限制了相鄰熔線之間最小 熔線節距31 2之長。假使對於一特定雷射波長而言,熔線 之間距離太近,則可能不慎爆破或切斷相鄰熔線,使得 I C具有瑕疵。 使用較短波長之雷射則可能減少雷射點之直徑及熔線 之最小節距。然而短波長雷射實質上將增加習知技術中 下層基Η損害之可能性,這是由於矽基片快速地自短波 雷射中吸取雷射能量。假使使用了短波雷射來設定習知 技術熔線陣列106之熔線,則可能法成區域3 2 0中過多的 基片損壊,而導致積體電路的瑕疵及失效。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公筇) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經滴部中央標準局貝工消費合作社印聚 A7 B7 五、發明説明(4 ) 由上述可知,需要有製造具有雷射熔線之積體電路之 改良技術更具體地說,霈要有改良之雷射熔線結構及方 法,以有利地最小化在熔線設定操作期間所産生之基Η 損害,及/或允許使用短波雷射以減小熔線節距。 發明概述: 本發明像關於一包含基片及覆蓋基片之保護部分之積 體電路。積體電路更包含第一雷射熔線。雷射熔線在積 體電路之製造期間由一雷射束設定。第一雷射熔線放置 在保譁部_^上方,其中當第一雷射熔線由雷射束設定時 ,保肩部分實質上將雷射束诰成之雷射引發損害最小化 到在_保_^部第一區域。 \ 在另一實施例中,本發明俗關於矽基Η上之動態隨機 存取記億體積體電路。動態随機__&_取~12^§^__積體電路Β 含^具^有主記億醅陣列元_ 陣列,及一網鱼 至主體陣興列。宂餘記億體陣列具 有冗餘記億體陣列元件,每一M 陣列元件偽 用φ m 6 IS %件·動態随機存取 記億醱積體電路包含數催網合至冗餘記億體陣列之雷射 熔線。數楢雷射熔線之第一傾雷射熔線將在製造動態随 機存取記憶體積體電路期間由雷射束改變,來設定冗餘 記億體陣列元件中第一値元件之位址熔或之值。動態隨 機存取記憶體積體電路亦包含在第一雷射熔線之下之保 護部分。保護部分你用來在雷第一雷射熔線時 實質Ιϋ射直之雷射引發辑 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Λ4規格(210X297公if ) II - I I ill -- -- - 1- I ^ - - 11-i I - «» I— V*"* V (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局®C工消費合作社印装 五、發明説明( Γ ) 1 1 分下方域 〇 1 1 在 另 一 實 施 例 中 9 本 發 明 係 關 於 在 一 積 體 電 路 中 » 當 1 1 雷 射 束 設 定 雷 射 熔 線 時 用 於 保 護 在 雷 射 熔 線 下 方 之 區 域 /-—S 請 1 — 先 1 免 於 雷 射 引 發 之 損 害 〇 本 方 法 包 含 提 供 矽 基 Μ 9 在 矽 閱 讀 1 基 片 上 形 成 _ Λ 保 護 部 分 9 並 在 保 護 部 分 上 方 形 成 —^ 絶 緣 背 面 1 | 之 1 層 〇 本 方 法 亦 包 含 在 绝 緣 層 上 方 形 成 雷 射 熔 線 雷 射 熔 線 注 意 1 事 1 偽 放 置 在 保 護 部 分 上 方 使 得 保 護 部 分 實 質 上 將 雷 射 束 造 項 再 1 成 之 雷 射 引 發 損 害 最 小 化 到 在 保 護 保 分 下 方 之 區 域 〇 填 寫 U 本 本 發 明 這 些 及 其 他 優 點 將 随 著 以 下 之 詳 細 描 述 及 伴 随 頁 、_ 1 I 之 匾 示 而 更 形 清 楚 〇 1 1 圖 示 之 簡 單 説 明 : 1 1 本 發 明 係 藉 由 所 附 圖 示 之 範 例 來 描 述 > 但 並 不 受 限 於 I 訂 這 些 範 例 不 同 圖 中 相 似 的 參 考 標 號 代 表 相 似 之 元 件 1 第 1 圖 顯 示 典 型 的 動 態 隨 機 存 取 記 億 體 (DRAM)積體電 1 | 路 以 方 便 討 論 〇 1 I 第2A圖顯示數個在未爆破 9 即 導 電 狀 態 下 之 傳 统 雷 1 1 射 熔 線 〇 I 第2B圖顯示第 2 Α匾 中 之 雷 射 熔 線 之 爆 破 9 m 9 非 導 電 1 I 狀 態 〇 1 1 第3A及 3B圖顯示基 片 上 之 數 値 雷 射 熔 線 9 包 含 在 雷 射 1 I 設 定 蓮 作 之 後 形 成 於 其 上 之 雷 射 點 以 方 便 討 論 舆 長 波 1 1 雷 射 相 關 之 缺 點 Ο 1 1 第4A圖根據本發明 之 一 方 面 顯 示 一 改 良 積 體 電 路 之 横 1 | 切 面 圖 9 其 中 每 個 熔 -7 線 下 方 皆 有 保 護 部 分 Ο 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公# ) A7 B7 經滴部中央揉隼局貝工消費合作社印製 五、發明説明 ( b ) 1 1 第 4 B 圖 根 據 本 發 明 之 一 方 面 顯 示 保 護 部 分 反 射 雷 射 束 1 1 離 開 下 方 區 域 以 保 護 下 方 區 域 免 於 雷 射 引 發 之 損 害 〇 1 1 第 5 圖 顯 示 對 於 石夕在 能 量 吸 收 及 雷 射 波 長 之 間 之 關 ^^ 請 1 先 1 第 6 圖 顯 示 另 一 實 施 例 9 其 中 保 護 部 分 偽 —- 毯 式 鎩 積 閱 ύ 1 之 連 缠 保 護 層 〇 背 面 1 I 之 1 第 7 圖 根 據 本 發 明 之 一 方 面 顯 示 形 成 改 良 式 雷 射 熔 線 意 1 I 之 步 驟 〇 事 項 1 I r"' - 較 佳 實 施 例 之 詳 細 説 明 填 % 本 以 下 將 參 考 所 附 圖 式 之 實 施 例 詳 細 説 明 本 發 明 〇 在 以 頁 •Sw-· 1 1 下 的 描 述 中 9 提 出 了 很 多 待 定 的 詳 細 資 料 以 提 供 對 本 發 1 1 明 之 全 然 了 解 〇 然 而 J 9 對熟悉此領域之技藝人士明顯的 1 I 是 本 發 明 可 在 缺 乏 這 特 定 詳 情 之 部 分 或 全 部 時 亦 可 實 1 訂 施 〇 在 其 他 範 例 中 9 並 未 描 述 熟 知 程 序 之 步 驟 以 避 免 不 1 必 要 地 模 糊 本 發 明 〇 1 I 根 據 本 發 明 之 一 方 面 > 雷 射 熔 線 具 有 下 方 保 護 部 分 〇 1 1 雷 射 熔 線 係 使 用 在 f 例 如 積 體 電 路 (I Cs )中, 致使連接以 1 * { 達 到 所 要 之 功 能 〇 這 種 I C包 含 記 億 體 電 路 之 類 > 例 如 9 ..A I 随 機 存 取 記 憶 體 (RAHs) 9 動 態 RAMs (DRAMS ), 同步DRAMs 1 1 (SDRAM s ) 9 靜 態 RAHs ( S R A M s )及唯讀記億體(R 0 M s )〇 其他 1 1 I C包 含 m 輯 裝 置 9 例 如 可 程 式 化 m 輯 陣 列 (P LA S ) 9 特 定 1 1 應 用 1C (AS I c>或 其 他 電 路 装 置 〇 1 1 數 傾 I C通 常 以 並 聯 方 式 製 造 於 半 導 體 基 片 上 9 例 如 矽 1 1 晶 圓 上 ο 在 加 工 兀 之 後 切 割 晶 圓 以 便 分 離 1C成 為 數 個 1 I 獨 立 晶 Η 〇 晶 Η 然 後 被 _ f 封 裝 成 為 最 後 的 成 品 以 便 用 在 如 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規枱(210x29·?公牮) A7 B7 經濟部中央橾率局負工消費合作社印¾ 五、發明説明( 0 ) 1 1 消 費 産 品 之 電 腦 % 統 9 行 動 電 話 9 個 人 數 位 肋 理 (P DA), 1 1 及 其 他 成 品 等 等 Ο 為 了 簡 化 本 發 明 之 討 論 9 描 述 % 限 制 1 1 在 0D 早 一 晶 片 上 更 具 體 的 是 9 一 ϋ A Μ晶片上〇 請 1 先 1 藉 由 提 供 保 護 部 分 » 可 在 使 用 雷 射 束 來 設 定 雷 射 熔 線 閱 讀 1 時 保 護 下 方 區 域 免 於 雷 射 引 發 損 害 〇 在 一 實 施 例 中 9 雷 背 面 1 I 之 1 射 熔 線 僳 藉 由 一 介 電 層 而 隔 絶 於 下 方 保 護 部 分 〇 有 了 較 j 1 I 少 的 基 片 損 害 i 雷 射 熔 線 下 方 之 區 域 及 保 護 部 分 皆 可 使 Ψ 項 1 I 用 於 製 造 半 導 體 裝 置 (例如, 電晶體, 電容, 及其相似者) 再 填 % 本 , 藉 此 增 加 電 路 密 度 〇 頁 1 I 在 雷 射 熔 線 下 方 之 保 護 部 分 促 進 了 較 習 知 紅 外 線 雷 射 1 1 波 長 為 短 之 雷 射 〇 假 使 在 習 知 雷 射 熔 線 上 使 用 此 種 較 短 1 I 波 長 之 雷 射 , 可 能 由 於 雷 射 能 之 過 分 吸 收 而 對 下 方 基 片 1 訂 造 成 過 度 的 傷 害 〇 有 了 保 護 部 分 在 適 當 的 位 置 9 過 剩 的 1 雷 射 能 量 可 以 自 下 方 區 域 反 射 出 去 或 是 由 保 護 部 分 白 行 1 I 吸 收 9 藉 此 降 低 在 熔 線 下 方 區 域 之 雷 射 引 發 損 害 〇 1 I 現 在 因 為 可 以 使 用 較 短 波 長 之 雷 射 束 9 相 鄰 雷 射 熔 線 1 1 可 以 更 接 近 9 藉 以 增 加 電 路 密 度 〇 例 如 9 短 波 雷 射 束 之 f 1 使 用 允 許 多 個 熔 線 用 於 DRAM 之 冗餘 陣 列 9 藉 此 增 加 可 用 1 1 I 於 置 換 瑕 疵 主 記 億 體 陣 列 元 件 之 冗 餘 陣 列 元 件 之 數 百 〇 1 1 本 發 明 之 特 性 及 優 點 可 由 下 列 討 論 及 參 考 圖 式 而 更 顯 1 I 清 楚 Ο 第 4 A 圖 描 述 一 改 良 積 體 電 路 之 橫 切 面 圖 » 其 中 9 1 1 毎 一 熔 線 皆 具 有 一 下 方 保 護 部 分 〇 參 考 第 4 A 圈 > 再 次 顯 1 1 示 第 3 A圖 之 雷 射 熔 線 2 0 2 , 20 4, 20 6, 及208 雷 射 熔 線 可 由 1 I 鋁 或 鋁 合 金 形 成 也 -9 可 由 其 他 適 當 的 熔 線 材 料 形 成 (例 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐> A7 B7 五、發明説明(方) 如,多晶矽)。 在第4A圖中,雷射熔線202, 204, 206,及208分別具有
I 保護部分402,404,406,及408。保護部分與雷射熔線最 好是由絶緣材料形成。在第4A圖之範例中,氧化層410使 雷射熔線與保護部分絶緣,但也可使用其他種類之介電 材料。在另一方面,假使提供保護部分作為各體襯墊(即 ,之間互不相連),則有可能應需要使雷射熔線及其下方 保護部分直接相接。相似地,假使保護部分偽由非導電 材料所形成,則即使保護部分偽連鑲不斷的,則仍可直 接接觸。 經漭部中夾掠準局貝工消於合竹社印焚 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一般來說,保護部分最好由可以實質反射所有入射之 雷射能量的材料來形成。例如_,鉬,鉑,鉻,鈦,及 其合金等耐熔材料通常有良好的功效。雖然最好使用高 熔黏之材料(與雷射熔線之熔點比較),但是具有資質上 相似或更低熔點之材料也可以適當大小來反射或吸收足 夠之雷射能量以保護下方區域,例如,保護部分也可以 由鋁或其合金之一或如矽及多晶矽之非金屬材料來形成 。在較佳實施例中,保護部分傜由約3500埃厚之一層鎢 形成。 例如保護部分4 0 2之保護部分最好是尺寸化,使其寛較 相關雷射熔線之尺寸為寬(例如,雷射熔線202)。較大之 保護部分402卽使在雷射束約輅偏離雷射熔線202的中心 ,仍能對保護部分40 2之下方區域提供保護(由於,例如 ,讕齊公差)。因為尺寸較大而使保護部分402内之較大 質量亦能確保基H304中下方匾域免於雷射引發損害。然 -1 0 - 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Λ4規格(2丨0X297公嫠) A7 B7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 五、發明説明( 9 ) 1 1 而 9 保 護 部 分 可 能 有 與 其 相 關 之 雷 射 熔 線 相 同 之 尺 寸 或 1 1 可 能 更 小 以 增 加 電 路 密 度 〇 在 這 些 惰 形 中 > 因 為 適 當 厚 1 1 度 之 保 護 部 分 可 能 能 夠 吸 收 過 剩 雷 射 能 量 之 全 部 1 或 大 /·—V 請 1 先 1 部 分 或 —‘ 部 分 9 所 以 仍 能 提 供 一 些 保 護 t U 以 最 小 化 或 閲 讀 1 去 除 對 下 方 區 域 之 雷 射 引 發 損 害 〇 背 1 I 之 1 在 第 4 B 圖 中 > 雷 射 熔 線 2 0 4己由雷射束4 32爆 破 〇 如 第 意 1 1 4 Β 圖 所 示 保 護 部 分 4 0 4反射雷射束4 32離 開 下 方 區 域 434 事 項 1 1 以 保 m 這 艏 區 域免 於 雷 射 引 發 損 害 9 雖 妖 /“、 第 4 A及 4 B loi 圜 之 再 填 寫 本 雷 射 熔 線 偽 封 裝 在 鈍 化 層 中 9 但 是 並 非 所 有 情 況 中 都 存 頁 1 I 在 有 鈍 化 層 〇 1 1 因 為 在 保 護 部 分 下 方 之 區 域 偽 實 質 地 免 於 雷 射 引 發 損 1 I 害 > 所 以 本 發 明 促 進 了 下 方 區 域 在 形 成 半 導 體 裝 置 上 之 1 訂 使 用 5 例 如 第 4 B 圖 中 之 區 域 4 3 4。 相較之下, 在習知技術 1 中 之 雷 射 熔 線 下 方 之 區 域 則 通 常 由 於 損 害 的 考 量 9 而 未 1 | 具 有 裝 置 〇 再 者 > 保 護 部 分 提 供 之 保 護 允 許 使 用 具 有 較 1 / 短 波 長 之 雷 射 9 以 最 小 化 熔 線 節 距 0 如 上 所 述 9 在 習 知 1 1 技 術 中 通 常 使 用 红 外 線 雷 射 * 這 是 因 為 具 有 較 短 波 長 之 1 雷 射 容 易 由 於 吸 收 過 剩 能 量 而 對 下 方 基 片 引 起 不 可 接 受 1 1 之 損 害 〇 1 1 對 矽 之 能 量 吸 收 及 雷 射 波 長 之 關 俗 可 參 考 第 5 圖 〇 如 1 I 第 5 圖 所 示 9 由 矽 基 片 吸 收 之 能 量 随 箸 雷 射 波 長 減 短 而 1 1 大 大 增 加 〇 在 約 為 習 知 技 術 中 之 紅 外 線 雷 射 之 波 長 W 1 1 約 1 撤 米 時 9 吸 收 僳 數 則 約 為 10 0/ 公分( 黠 50 2 ) 〇 對 U V 1 1 雷 射 而 9 其 波 長 約 為 0 . 35撤 米 9 吸 收 俗 數 則 約 為 40 ,000 1 1 -1 1- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家撑準(CNS ) Λ4坭格(21〇Χ297公犮) A7 B7 五、發明説明(、。) /公分(點5Q4U例如砷化鎵之其他基Η材料顯示了相似 之趨勢。因此,可預期的是在此掲示之熔線技術亦應用 於這些基片中》 因為能量吸收隨著波長減短而呈對數增加,習知技術 之趨勢傷使用較長波長之雷射,甚至是較習知紅外線雷 射之波長長,以便減少能量吸收及基片損害。本發明使 用相反方式,促進具有短波長雷射之使用,同時實質地 最小化對下方基片之可能損害。有了保護部分,現在可 以使用次红外線雷射,紫外線雷射,可見雷射,如緣雷 射,藍雷射,紅雷射,及相似者以使設定熔線。 保護部分在需要其他結構以製造於基片上亦不明確。 這和現有趨勢亦相反,現有趨勢極力簡化製程及設計的 複雜度。然而,在一待定之較佳實施例中,保護部分可 以不需要任何額外製程或額外層來製造。參考第4圖, 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本I) 保護部分402,4 0 4,4 0 6 ,及4 0 8可自熔線層下方之一適當 層有利地形成。例如,一些積體電路可以有多健金颶層 ,其中的下方金臑層可以執行相互連接選擇裝置之非保 護功能〇在這些情形中,保護部分可自下方金腸層藉由 重新設計用於蝕刻下方金靨層之光罩而形成,使得保護 部分亦可自下方金屬層來形成。在這種方式中,現有的 下方層也可在某些區域中執行原始非保護功能(例如,互 相連接)並在熔線區域下方執行保護功能雖然下方金靨層 偽用作為一範例,其他任何適當的下方層也可被使用。 並不需要在所有情形中對毎一傾雷射熔線皆提供分離 -1 2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公龄) ΑΊ Β7 五、發明説明(U ) 的保護部分。第6圖顯示另一實施例,其中保護部分俗 一毯覆蓋連缠保護層602。假使保護層6D2俗由一導電材 料形成,例如,一金羼材料,則最好以至少一介電層使 雷射熔線絶緣於保護層。雷射束432在第4 A画之雷射熔線 2 0 4被切除後自保護層6 0 2反射開來。 假使保護材料被選來反射雷射束,則本發明可減少雷 射束之能源設定,這是因為某些反射之雷射能量可以幫 助熔線設定蓮作。隨著減少之雷射能,較少之能量擊打 保護部分,藉此允許保護材料成為更細,及/或當改變 熔線狀態時提供一較大之製程窗口。這持別符合於在製 程期間下方保護部分分出之情形》盤化使得一保護部分 成為一凹透鏡之形狀且通常是一不佳現象。然而,凹形 保護部分可以更有效地集中雷射能至雷射熔線之背面, 藉此有利地減少設定特定雷射熔線所需之能量。這待別 符合於曲線半徑實質上等於在保護及熔線之間之間隔。 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第7圖顯示,根據本發明之一部分,形成提供給榕線 下方區域於熔線設定操作期間免於雷射引發損害之更大 保護。在步驟702中,提供了由矽形成之基Η,在步驟7〇4 中,在基Κ上形成保護部分。如前述,保護部分可代表 分離保護部分(第4Α圖)或保護材料之毯覆蓋連缠層(第6 _)。在步驟706中,非必須之絶緣層,形成於保護部分 之上方《假使保護部分並未相連或僳由非導電材料所形 成,則絶緣層可以是不必要的。在步驟708中,形成了雷 射熔線。如有需要,可在步驟710中雷射熔線上方形成非 -1 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X2V7公匁) 五、發明説明( A7 B7 明 發 本 在 有 仍 但 述 描 來 例 施 實 佳 較 經 。已 層明 化發 鈍本 之然 要雖 必 明本 發在 本有 施所 實含 他包 其將 有圍 尚範 ,利 外專 另請 0 申化 例附變 等所之 相此内 及因神 化。精 變置及 之裝圍 内及範 之法之 圍方明 範之發 例 等 相 及 (訐先聞讀背面之注意事項再填寫太頁 -δ 經濟部中央標準局負工消费合作社印聚 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規枱(210Χ297公# ) 經濟部中央樣隼局貝工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(〇 ) 參考符號説明 102.....記億體陣列 104.....冗餘陣列 106.....熔線陣列 108.....熔線閂鎖 110.....熔線解碼器 2 0 2 .....熔線 2 0 4 .....熔線 2 0 6 .....熔線 2 0 8 .....線 3 0 2 .....鈍化層 3 0 4 .....基 Η 3 10.....洞 3 12.....熔線節距 3 2 0 .....匾域 320 4 0 2 .....保護部分 4 0 4 .....保護部分 4 0 6 .....保護部分 4 0 8 .....保護部分 4 10.....氧化層 4 3 0 .....下方區域 4 3 2 .....雷射束 4 3 4 .....下方區域 5 0 2 / 5 0 4 .....點 5 0 2 / 0 5 4 6 0 2 .....保護層 -1 5- --------Λ5袭-- (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公筇)

Claims (1)

  1. A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一棰積體電路,包含: 一基Η ; 一覆蓋於該基Η上之保護部分;及 一第一雷射熔線,該雷射熔線僳在該積體電路之製 造期間由雷射束來設定,該第一雷射熔線傜直接放置 在該保護部分上方,其中該保護部分傜用來實質地最 小化該雷射束在該第一雷射熔線由該雷射束設定時, 對該保護部分下方之第一匾域造成之雷射引發損害。 2. 如申請專利範圍第1項之積體電路,其中該保護部分 僳用來反射入射至該保護部分之雷射能之實質部分。 3. 如申請專利範圍第2項之積體電路,其中該保護部分 係由金颶材料所形成。 4. 如申請專利範圍第1項之積體電路,其中該保護部分 僳用來最小化雷射引發損害到低於讓該積體電路成為 瑕疵之程度,該雷射束具有一較紅外線雷射波長短之 波長。 5. 如申請專利範圍第1項之積體電路,其中該保護部分 像用來最小化雷射引發損害到低於讓該積體電路成為 瑕疵之程度,該雷射束傜一紫外線雷射束。 經濟部中央#率局貝工消费合作社_製 (请先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 6. 如申請專利範圍第1項之積體電路,其中該保護部分 偽自能夠實質保護該第一匾域免於雷射引發損害之第 一材料之毯覆蓋層蝕刻。 7. 如申請專利範圍第6項之積體電路,其中該第一材料 之至少一部分在該積體電路之其他部分執行非保護區。 — 16 — 本紙張尺度逋用中國«家榣率(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印裝 包含: 一主記 一網合 S己億體 憶體陣 疵元件 數値 雷射熔 億體積 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 8. 如申請專利範圍第7項之積體電路,其中該p保護功 能代表一連接功能,用於連接在該積體電路上所選之 装置,該第一材料之毯覆蓋層代表一導電層。 9. 一種實現於矽基片上之動態随機存取記億體積體 億體陣列,具有主記億體陣列元件; 至該主記億體陣列之冗餘記億體陣列,該冗餘 陣列具有冗餘記億體陣列元件,每一値冗餘記 列元件偽用來替代該主記億體陣列元件中之瑕 雷射熔線,锅合至該冗餘記億體陣列,該數個 線之第一雷射熔線係在製造該動態隨機存取記 體電路期間,由雷射束設定成該冗餘記億體陣 列元件之第一宿之位址熔線之一值;及 一保護部分,位在該第一雷射熔線下方,該保護部 分實質最小化在該雷射束設定該第一雷射熔線時,該 雷射束對該保護部分下方之第一匾域造成之雷射引發 損害。 10. 如申請專利範圍第9項之動態随機存取記億體積體電 路,其中該保護部分自能夠免於實質雷射引發損害之 第一材料之毯覆蓋層蝕刻,其中該第一材料之至少一 部分在該動態随機存取記億體積醱電路之其他部分上 執行非保護功能。 11. 如申請專利範圍第9項之動態随機存取記億體積體電 -17- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐)
    (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 A8 B8 ___ 、申請專利範圍 路,其中該保護部分偽用來反射入射於在該保護部分 之雷射能之實質部分。 12. 如申請專利範圍第11項之動態随機存取記憶體積體電 路,其中該保護部分包含一金屬層。 13. 如申請專利範圍第9項之動態随機存取記億體積體電 路,其中該雷射束之波長較1徹米短。 14. 如申請專利範圍第9項之動態随機存取記億體積體電 路,其中該雷射束偽一紫外線雷射束。 15. 如申請專利範圍第9項之動態随機存取記憶體積體電 路,其中該第一區域代表用於實施半導體裝置之一區 域。_ n\ 1 6 . —種(用於在積體電路護雷射熔線下之一 區域在射熔線由一雷射束時免於雷射引發之 -署 #爾砂基Η ; 在該矽基片上形成一保護部分; 在該保護部分上方形成一绝錁層; 經濟部中央揉率局貝工消费合作社_装 在該絶綠層上方形成該雷射熔線,該雷射熔線傜直 接置放在該保護部分上方,使得該保護部分在該雷射 線設定該雷射熔線時實質地最小化該雷射束對該保護 部分造成之雷射引發損害β 17.如申請專利範圍第16項之方法,其中形成該保護部分
    丨i成該保護部分 包含 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 之方法包含自毯覆蓋金颺層 18.如申請專利範圍第17項之方 -18- 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8
    使一 ,第 方定 上設 分束 部射 護雷 保該 一 在 第化 該小 在最 放地 置質 接實 直分 傺部 線護 熔保 射一 雷第 一 該 第得 造 所 域 匾 1 第 方 下 分 部 護 保 該 對 I田 該發J®0 0 Jmsf 射之 雷成.¾ 含 包 9 法 方 之 項 俗熔 分射 部雷 護該 保中 二其 第 , 該方 ,下 分的 部層 護緣 保絶 二該 第中 成路 形電 上體 片積 基該 該在 在置 放 (請先Η讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消费合作社印«. 上設 分束 部射 護雷 保該 二在 第化 該小 在最 放地 置質 接實 直分 ^ 部 線護 熔保 射二 雷第 二該 第得 之使 中 , 線方 下 分 部 保 二 第。 該害 對損 束發 射引 gB«J3 身 該雷 ,之 時成 線造 熔所 射域 雷區 二二 第第 該之 定方 項11項 1^1 2像2 frnVJ 0^0 範胄範 ϋ 0 ϋ 保 專一專 請 請 如及如 分 部0 保 1 第 該 中 其 法 方 之 的 鑲 分 部0 保 1 第 該 中 其 9 法 方 之 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) Λ4规格(210X297公釐) 娌濟部中央揉率局属工消费合作社印榘 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 及該第二保護部分僳由金屬材料所形成。 24. 如申謓專利範圍第21項之方法,其中該積體電路代表 動態随機存取記億體電路。 25. 如申請專利範圍第2 0項之方法,其中該雷射束代表一 具有較紅外線雷射束之波長短之波長之雷射束。 388968 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) /裝. 訂 -20- 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) Α4规格(210X297公釐)
TW087115214A 1997-09-12 1998-09-11 Improved laser fuse links and methods therefor TW388968B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US92804797A 1997-09-12 1997-09-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW388968B true TW388968B (en) 2000-05-01

Family

ID=25455632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW087115214A TW388968B (en) 1997-09-12 1998-09-11 Improved laser fuse links and methods therefor

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0902474A3 (zh)
JP (1) JPH11154739A (zh)
KR (1) KR19990029713A (zh)
CN (1) CN1214549A (zh)
TW (1) TW388968B (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100332456B1 (ko) * 1999-10-20 2002-04-13 윤종용 퓨즈를 갖는 반도체 소자 및 그 제조방법
KR100317533B1 (ko) * 1999-11-10 2001-12-24 윤종용 반도체 집적회로 장치에서의 레이저 퓨즈박스의 구조 및그에 따른 제조 방법
US7723642B2 (en) 1999-12-28 2010-05-25 Gsi Group Corporation Laser-based system for memory link processing with picosecond lasers
US6281471B1 (en) * 1999-12-28 2001-08-28 Gsi Lumonics, Inc. Energy-efficient, laser-based method and system for processing target material
US7838794B2 (en) 1999-12-28 2010-11-23 Gsi Group Corporation Laser-based method and system for removing one or more target link structures
US7671295B2 (en) 2000-01-10 2010-03-02 Electro Scientific Industries, Inc. Processing a memory link with a set of at least two laser pulses
US6639177B2 (en) 2001-03-29 2003-10-28 Gsi Lumonics Corporation Method and system for processing one or more microstructures of a multi-material device
KR100442868B1 (ko) * 2002-01-23 2004-08-02 삼성전자주식회사 반도체 소자의 퓨즈 형성방법
US6951995B2 (en) 2002-03-27 2005-10-04 Gsi Lumonics Corp. Method and system for high-speed, precise micromachining an array of devices
JP4297677B2 (ja) * 2002-10-29 2009-07-15 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置の製造方法
US6979798B2 (en) 2003-03-07 2005-12-27 Gsi Lumonics Corporation Laser system and method for material processing with ultra fast lasers
US6876058B1 (en) * 2003-10-14 2005-04-05 International Business Machines Corporation Wiring protection element for laser deleted tungsten fuse
JP2006327180A (ja) * 2005-04-28 2006-12-07 Canon Inc インクジェット記録ヘッド用基板、インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置、およびインクジェット記録ヘッド用基板の製造方法
US7521266B2 (en) * 2005-11-16 2009-04-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Production and packaging control for repaired integrated circuits
KR100979116B1 (ko) 2008-04-02 2010-08-31 주식회사 하이닉스반도체 반도체 장치의 퓨즈부 및 그 형성 방법
US8809165B2 (en) 2012-08-27 2014-08-19 Infineon Technologies Ag Method for fusing a laser fuse and method for processing a wafer
JP6620024B2 (ja) * 2015-03-12 2019-12-11 エイブリック株式会社 半導体装置
JP6620023B2 (ja) * 2015-03-12 2019-12-11 エイブリック株式会社 半導体装置およびその製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58170A (ja) * 1981-06-24 1983-01-05 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JPH0225055A (ja) * 1988-07-13 1990-01-26 Hitachi Ltd 半導体記憶装置
JP2656368B2 (ja) * 1990-05-08 1997-09-24 株式会社東芝 ヒューズの切断方法
US5608257A (en) * 1995-06-07 1997-03-04 International Business Machines Corporation Fuse element for effective laser blow in an integrated circuit device

Also Published As

Publication number Publication date
EP0902474A3 (en) 2005-09-21
CN1214549A (zh) 1999-04-21
JPH11154739A (ja) 1999-06-08
EP0902474A2 (en) 1999-03-17
KR19990029713A (ko) 1999-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW388968B (en) Improved laser fuse links and methods therefor
CN100452364C (zh) 半导体装置
US7867832B2 (en) Electrical fuse and method of making
JP4263816B2 (ja) 半導体デバイスとその製造方法
US7301216B2 (en) Fuse structure
US7666734B2 (en) Semiconductor device having a fuse
TWI453888B (zh) 熔絲結構及其製造方法
TW318954B (zh)
EP1955373B1 (en) Laser fuse structures for high power applications
TW455915B (en) High laser absorption copper fuse and method for making the same
US20060278932A1 (en) Secure electrically programmable fuse
US6160302A (en) Laser fusible link
US20080032493A1 (en) Semiconductor device
TW523873B (en) Semiconductor device provided with fuse and method of disconnecting fuse
TWI228852B (en) Semiconductor integrated circuit
JP3171977B2 (ja) 半導体装置
TW529147B (en) Structure of metal fuse of semiconductor device
TW432547B (en) Defect removable semiconductor devices and manufacturing methods thereof
TW441058B (en) Fuse structure and its formation method for copper interconnects
TW315464B (en) Polysilicon fuse with peripheral isolated by at least two metal layers
US20050205965A1 (en) Semiconductor device having a fuse including an aluminum layer
JPH10294372A (ja) 半導体集積回路装置
EP0887858A2 (en) Protection layer for laser blown fuses in semiconductor devices
JPS61110447A (ja) 半導体装置
TW466739B (en) Metal fuse structure

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees