JPS63132449A - Fuse element - Google Patents
Fuse elementInfo
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- JPS63132449A JPS63132449A JP27906086A JP27906086A JPS63132449A JP S63132449 A JPS63132449 A JP S63132449A JP 27906086 A JP27906086 A JP 27906086A JP 27906086 A JP27906086 A JP 27906086A JP S63132449 A JPS63132449 A JP S63132449A
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- JP
- Japan
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- wiring layer
- laser beam
- fuse element
- beam irradiation
- cut
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- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
以下の順序に従って本発明を説明する。 ′A、
産業上の利用分野
B1発明の概要
C1従来技術[第3図]
D、発明が解決しようとする問題点
E2問題点を解決するための手段
F1作用
G、実施例[第1図、第2図]
H2発明の効果
(A、産業上の利用分野)
本発明はヒユーズ素子、特にエネルギービーム照射によ
り切断され得る配線層からなるヒユーズ素子に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in the following order. 'A,
Industrial field of application B1 Overview of the invention C1 Prior art [Figure 3] D. Problem to be solved by the invention E2 Means for solving the problem F1 Effect G. Examples [Figures 1 and 2 ] H2 Effects of the Invention (A, Industrial Application Field) The present invention relates to a fuse element, and particularly to a fuse element comprising a wiring layer that can be cut by energy beam irradiation.
(B、発明の概要)
本発明は、エネルギービーム照射により切断され得る配
線層からなるヒユーズ素子において、切断可能なエネル
ギービーム照射範囲をより広くして切断ミスの発生を防
止するため、蛇行するように形成したものである。(B. Summary of the Invention) The present invention provides a meandering structure for a fuse element made of a wiring layer that can be cut by energy beam irradiation, in order to widen the cuttable energy beam irradiation range and prevent the occurrence of cutting errors. It was formed in
(C,従来技vR) [第3図]
半導体装置、例えば半導体メモリ等には高集積化、大規
模化に伴って生ずる歩留りの低下を防止するため主回路
の他に該主回路を救済する冗長回路を組み込み、主回路
が正常に動作しないときは冗長回路を作動させるように
するりダンダンシイ技術が駆使されることが多くなって
いる。(C, Conventional technology vR) [Figure 3] In semiconductor devices, such as semiconductor memories, in order to prevent a decrease in yield that occurs as a result of higher integration and larger scale, it is necessary to rescue the main circuit in addition to the main circuit. Dundancy technology is increasingly being used, such as incorporating a redundant circuit and activating the redundant circuit when the main circuit does not operate properly.
このようなりダンダンシイ技術を駆使したところの冗長
回路を有する半導体装置は、一般に、特公昭59−48
543号公報により紹介されているように多結晶シリコ
ン等からなるヒユーズ素子を半導体基板上に絶縁層を介
して形成し、ヒユーズ素子を主回路と冗長回路からなる
回路の一部として存在させ、主回路が正常に動作すると
きはそのヒユーズ素子をそのまま存続させ、主回路に異
常があったときはそのヒユーズ素子をレーザビームの照
射により溶断して冗長回路が動作するようにされている
。Semiconductor devices with redundant circuits that make full use of such dundancy technology are generally manufactured by the Japanese Patent Publication Publication No. 59-48
As introduced in Publication No. 543, a fuse element made of polycrystalline silicon or the like is formed on a semiconductor substrate via an insulating layer, and the fuse element is made to exist as part of a circuit consisting of a main circuit and a redundant circuit. When the circuit operates normally, the fuse element is left as is, and when there is an abnormality in the main circuit, the fuse element is blown by laser beam irradiation to operate the redundant circuit.
また、ヒユーズ素子を溶断するか否かによって記憶を行
うようにした半導体メモリも開発されており、このよう
な半導体メモリに記憶をするときは記憶内容に応じたヒ
ユーズ素子をレーザビーム照射により溶断すれば良いよ
うになっている。In addition, a semiconductor memory has been developed in which memory is stored depending on whether or not a fuse element is blown.When storing data in such a semiconductor memory, the fuse element according to the memory content is blown by laser beam irradiation. It's looking good.
第3図(A)、(B)はヒユーズ素子の一つの従来例を
示すものであり、同図(A)は平面図、同図(B)は[
・橿メ1(A)のB−B線に沿う断面図である。同図に
おいて、aはシリコン゛ト導体基板、bは該基板a上に
形成さねた5in2力)らなる絶縁膜、Cは該絶縁11
+Ab上に形成された多結晶シリコンからなる直線状の
配線層で、約2μmの線幅W1を有し、その両端部はそ
れ以外の部分よりも幅広に形成されている。dは5i0
2からなる層間絶縁膜、e、eは該絶縁膜dの上記配線
層Cの両端部」二に形成されたコンタクトホール、f、
fは配線層Cの端部とコンタクトホールe、eを通して
接続されたアルミニウムからなる配線層、gは表面保護
用のオーバーコート膜で、該膜gにはレーザビーム照射
窓りが形成されている。3(A) and 3(B) show one conventional example of a fuse element, FIG. 3(A) is a plan view, and FIG. 3(B) is a [
- It is a cross-sectional view along the BB line of the handle 1 (A). In the figure, a is a silicon conductive substrate, b is an insulating film formed on the substrate a, and C is an insulating film made of a 5in2
It is a linear wiring layer made of polycrystalline silicon formed on +Ab, and has a line width W1 of approximately 2 μm, and both ends thereof are formed wider than the other portions. d is 5i0
2, e is a contact hole formed at both ends of the wiring layer C of the insulating film d;
f is a wiring layer made of aluminum connected to the end of wiring layer C through contact holes e, g is an overcoat film for surface protection, and a laser beam irradiation window is formed in this film g. .
該レーザビーム照射窓りはそこにレーザビーム1を照射
すると配線層Cを溶断して配線層f、flilを電気的
にJJ!断できるように形成位置、形状が設定されてい
る。具体的にはレーザビームiのスボッ上の直径(尚、
スポット径は配線層Cの幅よりも充分に広く、例えば約
6μmある。)の2倍から配線層Cの幅を減じた値(約
10μm)よりも稍狭い値にレーザビーム照射窓りの幅
W2が設定されている。When the laser beam 1 is irradiated onto the laser beam irradiation window, the wiring layer C is fused and the wiring layers f and flil are electrically JJ! The forming position and shape are set so that it can be cut. Specifically, the diameter of the laser beam i on the droplet (in addition,
The spot diameter is sufficiently wider than the width of the wiring layer C, for example, about 6 μm. ) The width W2 of the laser beam irradiation window is set to a value slightly narrower than the value obtained by subtracting the width of the wiring layer C from twice the width of the wiring layer C (approximately 10 μm).
しかして、ヒユーズ素子を切断するときはそのレーザビ
ーム照射窓り内にレーザビームiを照射することにより
配線層Cを溶断すれば良い。Therefore, when cutting the fuse element, the wiring layer C can be cut by irradiating the laser beam i within the laser beam irradiation window.
(D、発明が解決しようとする問題点)ところで、ヒユ
ーズ素子を切断するためにレーザビームを照射する場合
に、レーザビームの照射位置が、レーザビームを照射す
るとヒユーズ素子を完全に切断して配線層f、f間を電
気的に遮断することができる場所的な範囲、即ち、切断
可能なエネルギービーム照射範囲内に納まれば良いが、
その範囲からずれると当然のことながら配線層を完全に
切断することができない。そして、レーザビームの照射
位置を高蹟度に制御することは難かしい。従って、切断
可能なエネルギービーム照射範囲は、長さ、幅W2とも
大きくして広くする必要があるが、上述した直線状の配
線層Cにより形成した従来のヒユーズ素子においては、
配線層長さ方向の大きさは配線層Cの長さにより決まり
、その配線層Cの長さを長くすることにより必要なだけ
長くできるが、しかし、幅W2は配線層Cの線幅とレー
ザビームiのスポット径とにより決定され、例えば、配
線層Cの線幅が2μm、レーザビームiのスポット径が
6μmとすると切断0■能なエネルギービーム照射範囲
の幅W2は10(2X6−2)μmとなり、比較的狭い
。そのため2点鎖線で示すように、ビームを切断可能な
エネルギービーム照射箱1川内にきちんと照射すること
ができず、切断エラーが生じることが少からず存在した
。(D. Problem to be solved by the invention) By the way, when irradiating a laser beam to cut a fuse element, the irradiation position of the laser beam is such that when the laser beam is irradiated, the fuse element is completely cut and the wiring is It suffices if it falls within a spatial range where layers f and f can be electrically isolated, that is, within a cuttable energy beam irradiation range,
If it deviates from this range, the wiring layer cannot be completely cut, as a matter of course. Furthermore, it is difficult to precisely control the irradiation position of the laser beam. Therefore, the energy beam irradiation range that can be cut needs to be widened by increasing both the length and the width W2, but in the conventional fuse element formed by the above-mentioned linear wiring layer C,
The size of the wiring layer in the longitudinal direction is determined by the length of the wiring layer C, and it can be made as long as necessary by increasing the length of the wiring layer C. However, the width W2 is determined by the line width of the wiring layer C and the laser beam. For example, if the line width of the wiring layer C is 2 μm and the spot diameter of the laser beam i is 6 μm, the width W2 of the energy beam irradiation range that can cut 0 is 10 (2×6-2). μm, which is relatively narrow. For this reason, as shown by the two-dot chain line, the beam could not be properly irradiated within the energy beam irradiation box 1 that can be cut, and cutting errors often occurred.
そこで、切断エラーの発生を防止するため、切断可能な
エネルギービーム照射範囲の幅(y方向における長さ)
W2を大きくする必要があるが、その幅W2はレーザビ
ームiのスポット径を大きくしない限り広くすることが
できない。そして、レーザビームiのスポット径は大き
くするとビームの出力分I5が配線層Cを切断するうえ
で好ましくない不完全なものとなるのでレーザビームi
のスポット径を大きくすることには限界があった。Therefore, in order to prevent cutting errors from occurring, the width (length in the y direction) of the energy beam irradiation range that can be cut is
Although it is necessary to increase W2, the width W2 cannot be increased unless the spot diameter of the laser beam i is increased. If the spot diameter of the laser beam i is increased, the beam output I5 becomes incomplete which is not desirable for cutting the wiring layer C, so the laser beam i
There was a limit to increasing the spot diameter.
従って、レーザビームiの径を大きくすることなく切断
可能なエネルギービーム照射範囲の配線層線幅方向にお
ける大きさを大きくする必要があった。Therefore, it was necessary to increase the size of the energy beam irradiation range in the wiring layer line width direction that can be cut without increasing the diameter of the laser beam i.
本発明はこのような必要性に応えるべく為されたもので
あり、切断可能なエネルギービーム照射範囲の配線層線
幅方向における大きさを大きくすることにより切断可能
なエネルギービーム照射範囲を広くしてヒユーズ素子に
対する切断エラーを生じにくくすることを目的とするの
である。The present invention has been made in response to such needs, and it is possible to widen the energy beam irradiation range that can be cut by increasing the size of the energy beam irradiation range that can be cut in the wiring layer line width direction. The purpose of this is to reduce the possibility of cutting errors in the fuse element.
(F、作用)
本発明ヒユーズ素子によれば、配線層を一直線状に形成
するのではなく蛇行させたので切断可能なエネルギービ
ーム照射範囲を配線層の線幅方向にも大きくすることが
でき、延いては、ヒユーズ素子の切断エラーを生じにく
くすることができる。(F. Effect) According to the fuse element of the present invention, since the wiring layer is not formed in a straight line but in a meandering manner, the range of energy beam irradiation that can be cut can be increased in the line width direction of the wiring layer. In turn, it is possible to reduce the possibility of cutting errors in the fuse element.
(G、実施例)[第1図、第2図]
以丁、本発明ヒユーズ素子を図示実施例に従って詳細に
説明する。(G. Embodiment) [FIGS. 1 and 2] The fuse element of the present invention will now be described in detail according to the illustrated embodiment.
第1図及び第2図は本発明ヒユーズ素子の一つの実施例
を示すもので、第1図は平面図、第2図は第1図の2−
2線に沿う断面図である。1 and 2 show one embodiment of the fuse element of the present invention, FIG. 1 is a plan view, and FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view along line 2;
図面において、1はシリコン半導体基板、2は該半導体
基板1表面に形成された5in2からなる絶縁膜、3は
多結晶シリコンからなる配線層で、蛇行したパターンを
有している。即ち、配線層3はその一端3aからX方向
く配線層3の長手方向)に沿って第1図における右側に
ある長さ延び、延びきったところでつづら折り状に折り
返してX方向に沿って同図における左側に延び、更にそ
こでつづら折り状に折り返されてX方向に沿って右側に
延びて他端3bに至っている。In the drawing, 1 is a silicon semiconductor substrate, 2 is an insulating film of 5 in 2 formed on the surface of the semiconductor substrate 1, and 3 is a wiring layer made of polycrystalline silicon, which has a meandering pattern. That is, the wiring layer 3 extends from one end 3a along the X direction (longitudinal direction of the wiring layer 3) to the right side in FIG. It extends to the left side of , is further folded back in a meandering manner, and extends to the right side along the X direction, reaching the other end 3b.
4は層間絶縁膜で、配線層3の両端部3a、3b上にコ
ンタクトホール5.5が形成されている。6.6はアル
ミニュウムからなる配線層で、該配線層6.6間に蛇行
した配線層3かコンタクトホール5.5を通して接続さ
れるようになっている。7はオーバーコート膜で、切断
可能なエネルギービーム照射範囲と略一致する領域にレ
ーザビーム照射窓8が形成されている。4 is an interlayer insulating film, and contact holes 5.5 are formed on both ends 3a and 3b of the wiring layer 3. Reference numeral 6.6 denotes a wiring layer made of aluminum, and the meandering wiring layer 3 is connected between the wiring layers 6.6 through a contact hole 5.5. Reference numeral 7 denotes an overcoat film, in which a laser beam irradiation window 8 is formed in an area that substantially coincides with the energy beam irradiation range that can be cut.
上記配線層3の線幅は例えば約2μm、配線層3の蛇行
により互いに隣りあった部分どうしの間隔も約2μmで
あり、配線層3を溶断するレーザビーム9のスポット径
は約6μmである。そして、レーザビーム照射窓8のX
方向における長さは配線層3の直線部分の長さと略同捏
度にされており、X方向(配線層3の線幅方向)におけ
る長さは18μmよりも稍短くされており、このレーザ
ビーム照射窓8内にレーザビーム9を照射するとそのレ
ーザビーム9の光軸がレーザビーム照射窓8の中心Oか
らずれていても配線層3を確実に溶断することができる
。The line width of the wiring layer 3 is, for example, about 2 μm, the interval between adjacent portions of the wiring layer 3 due to the meandering is also about 2 μm, and the spot diameter of the laser beam 9 that melts the wiring layer 3 is about 6 μm. Then, X of the laser beam irradiation window 8
The length in the direction is approximately the same as the length of the straight line portion of the wiring layer 3, and the length in the X direction (line width direction of the wiring layer 3) is slightly shorter than 18 μm. When the laser beam 9 is irradiated into the irradiation window 8, the wiring layer 3 can be reliably fused even if the optical axis of the laser beam 9 is shifted from the center O of the laser beam irradiation window 8.
即ち、従来においてはヒユーズ素子を構成する配線層が
直線状に形成されていたので、切断可能なエネルギービ
ーム照射範囲のX方向く即ち配線層の延びる方向)にお
ける大きさは配線層を長くすることによって大きくする
ことができても切断可能なエネルギービーム照射範囲の
X方向(即ち、配線層の線幅方向)における長さく謂わ
ば切断可能なエネルギービーム照射範囲の幅)は長く(
謂わば幅広く)することができなかったが、本ヒユーズ
素子によれば配線層3を蛇行させるので切断可能なエネ
ルギービーム照射範囲を配線層3の幅方向(X方向)に
も大きくすることができ、延いては切断可能なエネルギ
ービーム照射範囲を広くしてレーザビームの照射位置の
位置ずれが生じにくくなるようにすることができ、ヒユ
ーズ素子の切断エラーを生じにくくすることができる。In other words, in the past, the wiring layer constituting the fuse element was formed in a straight line, so the size of the energy beam irradiation range that can be cut in the X direction (that is, the direction in which the wiring layer extends) was determined by increasing the length of the wiring layer. Even if the width of the energy beam irradiation range that can be cut is increased in the X direction (i.e., the line width direction of the wiring layer),
However, according to this fuse element, since the wiring layer 3 is made to meander, the energy beam irradiation range that can be cut can be expanded in the width direction (X direction) of the wiring layer 3. In addition, it is possible to widen the range of energy beam irradiation that can be cut, thereby making it difficult for the irradiation position of the laser beam to shift, thereby making it difficult to cause a cutting error in the fuse element.
尚、上記実施例においては、オーバーコート膜7にレー
ザビーム照射窓8が形成されていたか、オーバーコート
膜7の材質、膜厚、レーザビームの出力等によってはレ
ーザビーム照射窓8を形成しなくとも配線層3の溶断が
可能である。従って、オーバーコート膜7は必ずしも必
要ではない。また、上記実施例においてヒユーズ素子を
構成する配線層3は半導体基板1上に絶縁膜2を介して
形成されたアルミニウム配線層6.6間を接続するもの
として形成されていたが、配線層3が半導体基板1の表
面部に選択的に形成した2つの拡散層を接続するように
したタイプの半導体装置に通用しても良い。このように
、本発明は種々の態様で実施することができる。In the above embodiment, the laser beam irradiation window 8 may be formed in the overcoat film 7 or may not be formed depending on the material, film thickness, laser beam output, etc. of the overcoat film 7. In both cases, the wiring layer 3 can be fused. Therefore, the overcoat film 7 is not necessarily required. Further, in the above embodiment, the wiring layer 3 constituting the fuse element was formed to connect between the aluminum wiring layers 6 and 6 formed on the semiconductor substrate 1 via the insulating film 2, but the wiring layer 3 The present invention may also be applied to a type of semiconductor device in which two diffusion layers selectively formed on the surface of the semiconductor substrate 1 are connected. Thus, the present invention can be implemented in various ways.
(H,発明の効果)
以上に述べたように、本発明は、基板上に形成された配
線層からなり、エネルギービーム照射により切断され得
るヒユーズ素子において、蛇行するように形成されてな
ることを特徴とするものである。(H, Effect of the Invention) As described above, the present invention provides a fuse element that is formed in a meandering manner in a fuse element that is made of a wiring layer formed on a substrate and can be cut by energy beam irradiation. This is a characteristic feature.
従7て、本発明ヒユーズ素子によれば、配線層を一直線
状に形成するのではなく蛇行させたので切断可能なエネ
ルギービーム照射範囲を配線層の線幅方向にも大きくす
ることができ、それによって切断可能なエネルギービー
ム照射範囲を広くしてヒユーズ素子の切断エラーを生じ
にくくすることができる。Therefore, according to the fuse element of the present invention, since the wiring layer is not formed in a straight line but in a meandering manner, the energy beam irradiation range that can be cut can be increased in the line width direction of the wiring layer. This makes it possible to widen the energy beam irradiation range that can be cut, thereby making it difficult to cause fuse element cutting errors.
第1図及び第2図は本発明ヒユーズ素子の一つの実施例
を説明するためのもので、第1図は平面図、第2図は第
1図の2−2線に沿う断面図、第3図(A)、(B)は
従来例を示すもので、同図(A)は平面図、同図(B)
は同図(A)のB−B線に沿う断面図である。
符号の説明
l・・・基板、3・・・配線層。
第1図
第2図
σ
平面図
(,4)
σ
6f′T面図
CB)
従来例J
第3図1 and 2 are for explaining one embodiment of the fuse element of the present invention, FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 in FIG. Figures 3 (A) and 3 (B) show a conventional example, where (A) is a plan view and Figure 3 (B) is a plan view.
is a sectional view taken along line BB in FIG. Explanation of symbols 1...Substrate, 3...Wiring layer. Fig. 1 Fig. 2 σ Plan view (,4) σ 6f'T view CB) Conventional example J Fig. 3
Claims (1)
ビーム照射により切断され得るヒューズ素子において、 蛇行するように形成されてなることを特徴とするヒュー
ズ素子(1) A fuse element consisting of a wiring layer formed on a substrate and capable of being cut by energy beam irradiation, characterized in that it is formed in a meandering manner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27906086A JPS63132449A (en) | 1986-11-22 | 1986-11-22 | Fuse element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27906086A JPS63132449A (en) | 1986-11-22 | 1986-11-22 | Fuse element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63132449A true JPS63132449A (en) | 1988-06-04 |
Family
ID=17605845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27906086A Pending JPS63132449A (en) | 1986-11-22 | 1986-11-22 | Fuse element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63132449A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6586815B2 (en) | 1997-11-27 | 2003-07-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having dummy interconnection and method for manufacturing the same |
-
1986
- 1986-11-22 JP JP27906086A patent/JPS63132449A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6586815B2 (en) | 1997-11-27 | 2003-07-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having dummy interconnection and method for manufacturing the same |
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