JPH0521604A - Structure for fuse of semiconductor device - Google Patents
Structure for fuse of semiconductor deviceInfo
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- JPH0521604A JPH0521604A JP19487491A JP19487491A JPH0521604A JP H0521604 A JPH0521604 A JP H0521604A JP 19487491 A JP19487491 A JP 19487491A JP 19487491 A JP19487491 A JP 19487491A JP H0521604 A JPH0521604 A JP H0521604A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体装置の製造後に必要に応じてその回路
パターンを変更する目的で半導体装置の内部配線に組み
込まれて設けられるヒューズを抵抗加熱による方法で確
実に溶断する。
【構成】 ヒューズ本体部１の中間部分において、下地
の絶縁膜４に段差５ａ、５ｂを設け、この段差５ａ、５
ｂの部分でヒューズ本体部１の膜厚を薄くする。
【効果】 ヒューズ本体部１の薄膜部で局部的に抵抗が
高くなり、その部分に発熱が集中するので、ヒューズ全
体の抵抗をそれ程高くしなくても、その薄膜部分でヒュ
ーズ本体部１を確実に溶断することができる。
(57) [Abstract] [Purpose] A fuse provided in an internal wiring of a semiconductor device is surely blown by a resistance heating method for the purpose of changing a circuit pattern of the semiconductor device after manufacturing the semiconductor device. [Structure] Steps 5a and 5b are provided in a base insulating film 4 in an intermediate portion of the fuse body 1, and the steps 5a and 5b
The thickness of the fuse body 1 is reduced at the portion b. [Effect] Since the resistance locally increases in the thin film portion of the fuse body 1 and heat is concentrated in that portion, the fuse body 1 can be reliably secured in the thin film portion without increasing the resistance of the entire fuse. Can be blown out.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の内部配線
に組み込まれて設けられ、この半導体装置の回路パター
ンを変更するために必要に応じて切断されるヒューズの
構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a fuse which is provided by being incorporated in an internal wiring of a semiconductor device and which is blown as necessary to change a circuit pattern of the semiconductor device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えばアナログＩＣの基準定電圧Ｖref
を出力するための内部基準電圧回路において、その出力
レベルを、ヒューズを用いた抵抗トリミング技術によっ
て精度良く制御することが最近行われている。例えば、
図２に示すように、内部基準電圧回路の最終出力段に、
基準となる抵抗Ｒの他に、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 及びヒ
ューズＦ1 、Ｆ2 、Ｆ3 からなる一種の冗長回路Ａを設
け、測定の結果、出力基準電圧Ｖref に誤差があった場
合、その冗長回路ＡのヒューズＦ1 、Ｆ2 、Ｆ3 のうち
の必要なヒューズを切断して、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 の
適当な組み合わせを選択し、これにより、出力基準電圧
Ｖref を適正値に制御する。2. Description of the Related Art For example, a reference constant voltage V ref of an analog IC
Recently, the output level of an internal reference voltage circuit for outputting is accurately controlled by a resistance trimming technique using a fuse. For example,
As shown in FIG. 2, in the final output stage of the internal reference voltage circuit,
In addition to the reference resistance R, a kind of redundant circuit A composed of resistances R 1 , R 2 , R 3 and fuses F 1 , F 2 , F 3 is provided, and as a result of the measurement, the output reference voltage V ref has an error. If there is, the necessary one of the fuses F 1 , F 2 , F 3 of the redundant circuit A is blown, and an appropriate combination of the resistors R 1 , R 2 , R 3 is selected, whereby the output The reference voltage V ref is controlled to an appropriate value.
【０００３】このような冗長回路Ａは、予め半導体装置
の内部配線に組み込まれて形成されている。各ヒューズ
Ｆ1 〜Ｆ3 は、多結晶シリコン、タングステンシリサイ
ド（ＷSix ) 、アルミニウム等で構成され、例えば、図
３に示すような平面形状を有している。即ち、ヒューズ
は、切断部である比較的細長のヒューズ本体部１と、こ
のヒューズ本体部１の両端に夫々一体的に形成された接
続用端部電極部２とからなっている。そして、各接続用
端部電極部２により、半導体装置のアルミニウム内部配
線に接続されている。Such a redundant circuit A is formed in advance by being incorporated in the internal wiring of the semiconductor device. Each fuse F 1 to F 3, the polycrystalline silicon, tungsten silicide (WSi x), is made of aluminum or the like, for example, a planar shape as shown in FIG. That is, the fuse is composed of a relatively elongated fuse main body 1 which is a cut portion, and connecting end electrode portions 2 which are integrally formed at both ends of the fuse main body 1. Then, the connection end electrode portions 2 are connected to the aluminum internal wiring of the semiconductor device.
【０００４】このヒューズを切断する場合、一般に、２
種類の方法が採られている。１つはレーザービームを用
いる方法であり、切断するヒューズのヒューズ本体部１
にレーザービームを照射し、このレーザービームによっ
てヒューズ本体部１を溶断する。もう１つの方法は、ヒ
ューズ両端の接続用端部電極部２間に高電圧の溶断電圧
を印加し、ヒューズ本体部１を抵抗加熱により加熱して
電気的に溶断する方法である。When the fuse is blown, it is generally 2
A variety of methods have been adopted. One is a method using a laser beam, which is the fuse body 1 of the fuse to be cut.
The fuse body 1 is blown by the laser beam. The other method is to apply a high-voltage fusing voltage between the connecting end electrode portions 2 at both ends of the fuse, and heat the fuse body 1 by resistance heating to electrically blow the fuse.
【０００５】半導体装置の内部配線に組み込まれて形成
されたこれらのヒューズは、当然、パッシベーション膜
で覆われることになるが、上述したレーザービームを用
いる場合は勿論、電気的に溶断する場合でも、気化した
シリコン等を逃がすために、ヒューズ本体部１を覆うパ
ッシベーション膜には開口３が形成される場合が多い。Of course, these fuses formed by being incorporated in the internal wiring of the semiconductor device are covered with the passivation film. However, in the case of using the above-mentioned laser beam as well as in the case of being electrically blown, An opening 3 is often formed in the passivation film covering the fuse body 1 in order to release vaporized silicon or the like.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ヒューズを抵抗加熱に
より電気的に溶断しようとする場合、上述したように、
溶断するヒューズ両端の接続用端部電極部２間に高電圧
の溶断電圧を印加するが、このヒューズは半導体装置の
他の回路部分にもつながっているので、印加する電圧に
は限界がある。この印加電圧の限界は、通常、１０〜１
５Ｖである。このため、従来構造のヒューズでは、ヒュ
ーズ本体部１が充分に発熱せず、ヒューズを確実に溶断
することが難しかった。When the fuse is electrically blown by resistance heating, as described above,
A high-voltage fusing voltage is applied between the connecting end electrode portions 2 at both ends of the fuse to be blown. However, since this fuse is also connected to other circuit parts of the semiconductor device, the applied voltage is limited. The limit of this applied voltage is usually 10 to 1
It is 5V. For this reason, in the fuse having the conventional structure, the fuse body 1 does not sufficiently generate heat, and it is difficult to reliably blow the fuse.
【０００７】即ち、図４に従来構造のヒューズのヒュー
ズ本体部１をその長手方向に沿って切断した拡大断面図
を示すが、従来構造のヒューズは、平坦な下地の絶縁膜
４（例えば、SiＯ2 、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ等）の上に一様
な膜厚で形成されていた。このため、ヒューズ本体部１
に所定の溶断電流Ｉを流した時に、ヒューズ本体部１の
全体が一様に発熱するため、このヒューズ本体部１を溶
断に必要な温度にまで加熱することが困難であった。That is, FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view of the fuse body 1 of the conventional structure fuse cut along the longitudinal direction thereof. The conventional structure fuse has a flat underlying insulating film 4 (for example, SiO 2). 2 , PSG, BPSG, etc.) with a uniform film thickness. Therefore, the fuse body 1
When a predetermined fusing current I is applied to the fuse main body 1, the entire fuse main body 1 generates heat uniformly. Therefore, it is difficult to heat the fuse main body 1 to a temperature necessary for fusing.
【０００８】そこで、本発明の課題は、抵抗加熱により
電気的に確実に溶断することが可能な半導体装置のヒュ
ーズ構造を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a fuse structure of a semiconductor device which can be surely electrically blown by resistance heating.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、半導体装置の内部配線に組み込まれて
設けられ、この半導体装置の回路パターンを変更するた
めに必要に応じて切断されるヒューズであって、ヒュー
ズ本体部とこのヒューズ本体部の両端に設けられた接続
用端部電極部とからなる半導体装置のヒューズ構造にお
いて、上記ヒューズ本体部の中間部分において上記ヒュ
ーズの下地の絶縁膜に段差が設けられ、この段差部分で
上記ヒューズ本体部の膜厚が薄くなっている。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, it is provided by being incorporated in the internal wiring of a semiconductor device, and is cut as necessary to change the circuit pattern of this semiconductor device. In a fuse structure of a semiconductor device including a fuse body and connecting end electrode portions provided at both ends of the fuse body, a fuse base insulation is provided in an intermediate portion of the fuse body. A step is provided on the film, and the film thickness of the fuse body is thinned at the step.
【００１０】[0010]
【作用】本発明においては、ヒューズ本体部の中間部分
に膜厚の薄い部分を設けて、その部分で局部的に抵抗を
大きくしている。従って、その膜厚の薄い部分で局部的
に発熱量が大きくなり、また、膜厚を薄くしているの
で、その部分で確実にヒューズ本体部を溶断することが
できる。In the present invention, a thin portion is provided in the middle portion of the fuse body, and the resistance is locally increased at that portion. Therefore, the amount of heat generated locally increases in the portion having a small film thickness, and since the film thickness is made thin, the fuse body portion can be surely blown out in that portion.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明を実施例につき主として図１を
参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments mainly with reference to FIG.
【００１２】図１は、本発明の一実施例によるヒューズ
の断面構造を示す図であり、既述した図４と対応してい
る。このヒューズの平面構造は、図３に示したものと同
じである。即ち、ヒューズは、ヒューズ本体部１と、図
示はしないが、その両端に設けられた接続用端部電極部
とを有しており、両端の接続用端部電極部によって半導
体装置の既述した冗長回路Ａのアルミニウム内部配線に
接続されている。このヒューズは、例えば、多結晶シリ
コン又はタングステンシリサイドによって全て一体的に
形成されている。FIG. 1 is a diagram showing a sectional structure of a fuse according to one embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 4 described above. The plane structure of this fuse is the same as that shown in FIG. That is, the fuse has the fuse body 1 and the connection end electrode portions (not shown) provided at both ends thereof, and the semiconductor device has already been described by the connection end electrode portions at both ends. It is connected to the aluminum internal wiring of the redundant circuit A. The fuses are all integrally formed of, for example, polycrystalline silicon or tungsten silicide.
【００１３】本実施例においては、図示の如く、ヒュー
ズ本体部１の下地の絶縁膜４に突出部５を設け、この突
出部５の角の部分に一対のほぼ垂直な段差５ａ、５ｂが
形成されるようにしている。この突出部５は、ヒューズ
本体部１の少なくとも全幅にわたって、そのヒューズ本
体部１をほぼ直角に横切るように形成される。この突出
部５は、絶縁膜４が例えばSiＯ2 のような場合、ＣＶＤ
法によって、絶縁膜４と一体的に形成することができ
る。或いは、絶縁膜４のこの突出部５以外の部分をエッ
チングすることによって形成しても良い。なお、絶縁膜
４と突出部５とは、必ずしも同じ材料で形成される必要
はない。例えば、絶縁膜４をＰＳＧやＢＰＳＧ等のガラ
ス材料で構成した場合には、その上に、SiＯ2 のような
絶縁材料からなる突出部５を例えばＣＶＤ法で形成する
ことができる。この突出部５の大きさは、例えばヒュー
ズ本体部１の全体の膜厚が０．５μｍの場合、その形成
高さが０．３〜０．８μｍ程度であるのが好ましい。In the present embodiment, as shown in the figure, a protrusion 5 is provided on the underlying insulating film 4 of the fuse body 1, and a pair of substantially vertical steps 5a and 5b are formed at the corners of the protrusion 5. I am trying to do it. The protrusion 5 is formed so as to cross the fuse body 1 at a substantially right angle over at least the entire width of the fuse body 1. When the insulating film 4 is made of, for example, SiO 2 , the protrusion 5 is formed by CVD.
Can be formed integrally with the insulating film 4 by the method. Alternatively, it may be formed by etching a portion of the insulating film 4 other than the protruding portion 5. The insulating film 4 and the protruding portion 5 do not necessarily have to be formed of the same material. For example, when the insulating film 4 is made of a glass material such as PSG or BPSG, the protrusion 5 made of an insulating material such as SiO 2 can be formed thereon by, for example, the CVD method. The size of the protruding portion 5 is preferably about 0.3 to 0.8 μm when the entire film thickness of the fuse body 1 is 0.5 μm.
【００１４】上述のような突出部５が形成された絶縁膜
４の上にヒューズ本体部１を形成すると、図示の如く、
ヒューズ本体部１は、突出部５の角の段差５ａ、５ｂの
部分で成膜性が悪くなるために、その膜厚が必然的に薄
くなり、その部分で局部的に抵抗が高くなる。従って、
このヒューズ本体部１に所定の溶断電流Ｉを流すと、段
差５ａ、５ｂの部分の膜厚の薄い部分で局部的に発熱量
が大きくなり、その部分ではヒューズ本体部１の膜厚が
薄いこともあって、その部分でヒューズ本体部１が確実
に溶断される。一方、ヒューズを切断しない場合には、
両端の接続用端部電極部間にそれ程高電圧が印加されな
いので、ヒューズ本体部１の薄膜部の影響は殆ど現れ
ず、半導体装置の通常使用時に大きな支障は生じない。When the fuse body 1 is formed on the insulating film 4 on which the protrusion 5 is formed as described above, as shown in FIG.
Since the film forming property of the fuse body 1 is deteriorated at the corner steps 5a and 5b of the protrusion 5, the film thickness is inevitably thin, and the resistance locally increases at that portion. Therefore,
When a predetermined fusing current I is passed through the fuse body 1, the amount of heat generated locally increases in the thin portions of the steps 5a and 5b, and the thickness of the fuse body 1 is thin in that portion. Therefore, the fuse body 1 is surely blown at that portion. On the other hand, if the fuse is not blown,
Since a high voltage is not applied so much between the connecting end electrode portions at both ends, the influence of the thin film portion of the fuse main body portion 1 hardly appears, and no major trouble occurs during normal use of the semiconductor device.
【００１５】なお、図１では、ヒューズ本体部１の上に
形成されるパッシベーション膜を図示省略しているが、
突出部５は、その段差５ａ、５ｂの部分が、図３に示し
たパッシベーション膜の開口３内に位置するように形成
される。Although the passivation film formed on the fuse body 1 is not shown in FIG.
The protrusion 5 is formed such that the steps 5a and 5b thereof are located in the opening 3 of the passivation film shown in FIG.
【００１６】以上、本発明を一実施例につき説明した
が、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
例えば、上述の実施例では、ヒューズ本体部１の下地の
絶縁膜４に突出部５を設けて一対の段差５ａ、５ｂを形
成したが、絶縁膜４に凹部を設けて同様の段差を形成し
ても良い。また、ヒューズ両端の接続用端部電極部の形
成高さが異なっていても良いような場合には、段差を１
個だけ設けることも可能である。更に、本発明は、ヒュ
ーズ切断型ＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等のヒューズ
構造にも適用が可能である。Although the present invention has been described with reference to one embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above-described embodiment, the protrusion 5 is provided on the underlying insulating film 4 of the fuse body 1 to form the pair of steps 5a and 5b. However, a recess is provided on the insulating film 4 to form a similar step. May be. In addition, if the connecting electrode portions at both ends of the fuse may have different formation heights, the step difference is set to 1
It is also possible to provide only one piece. Furthermore, the present invention can be applied to fuse structures such as a fuse-cut type PROM, DRAM, and SRAM.
【００１７】[0017]
【発明の効果】本発明によれば、半導体装置の製造後に
必要に応じてその回路パターンを変更する目的で半導体
装置の内部配線に組み込まれて設けられるヒューズを抵
抗加熱による電気的な方法で確実に溶断することができ
る。その場合、ヒューズ本体部の薄膜部に発熱が集中し
て、その部分でヒューズ本体部が確実に溶断されるの
で、ヒューズ全体の抵抗はそれ程高くする必要がない。
従って、そのヒューズを切断しないで使用する場合に
も、大きな支障は生じない。According to the present invention, the fuse provided in the internal wiring of the semiconductor device for the purpose of changing the circuit pattern of the semiconductor device after manufacturing the semiconductor device can be secured by an electrical method by resistance heating. Can be blown out. In that case, heat is concentrated on the thin film portion of the fuse body and the fuse body is surely melted at that portion, so that the resistance of the entire fuse need not be so high.
Therefore, even if the fuse is used without being cut, no serious trouble occurs.
【図１】本発明の一実施例によるヒューズと下地の絶縁
膜の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a fuse and an underlying insulating film according to an embodiment of the present invention.
【図２】半導体装置の内部基準電圧回路に設けられた冗
長回路を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a redundant circuit provided in an internal reference voltage circuit of a semiconductor device.
【図３】ヒューズの平面図である。FIG. 3 is a plan view of a fuse.
【図４】従来のヒューズと下地の絶縁膜の断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional fuse and a base insulating film.
１ ヒューズ本体部 ２ 接続用端部電極部 ４ 絶縁膜 ５ 突出部 ５ａ、５ｂ 段差 Ａ 冗長回路 1 Fuse Main Body 2 Connection End Electrode 4 Insulation Film 5 Projection 5a, 5b Step A Redundant Circuit
Claims (1)
けられ、この半導体装置の回路パターンを変更するため
に必要に応じて切断されるヒューズであって、ヒューズ
本体部とこのヒューズ本体部の両端に設けられた接続用
端部電極部とからなる半導体装置のヒューズ構造におい
て、 上記ヒューズ本体部の中間部分において上記ヒューズの
下地の絶縁膜に段差が設けられ、この段差部分で上記ヒ
ューズ本体部の膜厚が薄くなっていることを特徴とする
半導体装置のヒューズ構造。Claim: What is claimed is: 1. A fuse which is provided by being incorporated in an internal wiring of a semiconductor device and which is cut as necessary to change a circuit pattern of the semiconductor device. In a fuse structure of a semiconductor device including connection end electrode portions provided at both ends of the fuse body portion, a step is formed in an insulating film as a base of the fuse in an intermediate portion of the fuse body portion, and the step portion is formed. The fuse structure of the semiconductor device is characterized in that the film thickness of the fuse body is thin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19487491A JPH0521604A (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Structure for fuse of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19487491A JPH0521604A (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Structure for fuse of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521604A true JPH0521604A (en) | 1993-01-29 |
Family
ID=16331750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19487491A Withdrawn JPH0521604A (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Structure for fuse of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0521604A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6969904B2 (en) | 2002-09-04 | 2005-11-29 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Trimming pattern |
| JP2007243176A (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Fuse for integrated circuit and manufacturing method thereof (electrically programmable fuse structure having terminal portions existing at different heights and manufacturing method thereof) |
| US7429780B2 (en) | 2003-09-30 | 2008-09-30 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Fuse circuit and semiconductor device including the same |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP19487491A patent/JPH0521604A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6969904B2 (en) | 2002-09-04 | 2005-11-29 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Trimming pattern |
| US7429780B2 (en) | 2003-09-30 | 2008-09-30 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Fuse circuit and semiconductor device including the same |
| JP2007243176A (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Fuse for integrated circuit and manufacturing method thereof (electrically programmable fuse structure having terminal portions existing at different heights and manufacturing method thereof) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |