DE2625089A1

DE2625089A1 - Anordnung zum auftrennen von leiterbahnen auf integrierten schaltkreisen

Info

Publication number: DE2625089A1
Application number: DE19762625089
Authority: DE
Inventors: Hartmut Seiler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-06-04
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1977-12-15
Also published as: US4267633A; JPS52149482A

Description

R. 3262
1.5.1976 Fb/Sm

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmuster-Hilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH., Stuttgart

Anordnung zum Auftrennen von Leiterbahnen auf integrierten Schaltkreisen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Auftrennen von Leiterbahnen der Verbindungsmetallisierung auf in SiIizium-Planartechnologie ausgeführten monolithisch integrierten Schaltkreisen durch Abbrennen bestimmter Bereiche dieser Leitex'bahnen unter Verwendung von elektrischem Strom.-

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A Pb/Sm

Eine Anordnung dieser Art ist aus der DT-AS 1 902 369 bekannt. Hierbei bereitet es große Schwierigkeiten, die Verbindungsmetallisierung durch Strom aufzutrennen, da der Übergangswiderstand von den stromzuführenden Sonden zur Metallisierung infolge des geringen Berührungsquerschnittes ein Vielfaches des Widerstandes der Abb rennstelle betragen kann. Aus diesem Grunde wird an der Berührungsstelle der Sondenspitzen mit der Metallisierung erheblich mehr elektrische Energie in Wärme umgesetzt als an der Stelle, an der die Metallisierung aufgetrennt werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung der eingangs genannten Art diese Schwierigkeiten zu beseitigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die auf dem Halbleiterkörper des integrierten Schaltkreises befindliche Siliziumoxidschicht jeweils unter dem als Abbrennstelle dienenden Bereich der Leiterbahn eine Verdickung aufweist. Die Verdickung kann dabei aus einer stufenartigen Erhöhung der Siliziumoxidschicht bestehen. In Weiterbildung der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn die aufzutrennende Leiterbahn an denjenigen Stellen, die als Kontaktstellen für die den Abbrennstrom zuführenden Sonden dienen, direkt auf der Halbleiteroberfläche aufliegt.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Wärmeableitung und die Wärmekapazität an der Abbrennstelle geringer sind als die Wärmeableitung und -kapazität an den Sondenspitzen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung zum Auftrennen von Leiterbahnen im· Schnitt,

709850/0343 -·^/3

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- /> - R. 3262

ζ Fb' Sm

Pig. 2 die Anordnung nach Figur 1 in der Draufsicht.

Der in Figur 1 im Schnitt und in Figur 2 in der Draufsicht gezeigte Teil einer monolithisch integrierten Schaltung weist ein aus einkristallinem Silizium bestehendes Substrat 5 und eine Epitaxialschicht 3 auf, die auf das Substrat 5 aufgewachsen ist. Zwischen die Epitaxialschicht 3 und das Substrat •5 ist eine Leitschicht 4 durch Diffusion eingebracht. Die Oberseite des aus dem Substrat 5, der Leitschicht k und der Epitaxialschicht 3 bestehenden Halbleiterplättchens ist teilweise mit einer Siliziumoxidschicht 11 bedeckt. Auf die aus dem Substrat 5 und den Schichten 3, 4 und 11 bestehende Anordnung ist eine Leiterbahn 1 aufgebracht, die Bestandteil der Verbindungsmetallisierung des integrierten Schaltkreises ist. Mit 9 ist ein eingeengter Bereich der Leiterbahn 1 bezeichnet, der als Abbrennstelle dient.

Zur Erhöhung des elektrischen und des thermischen Widerstandes der Leiterbahn 1 an der Abbrennstelle 9 weist die Siliziumoxidschicht 11 unterhalb der_%Abbrennstelle 9 eine Verdickung 10 auf, die durch eine stufenartige Erhöhung dieser Siliziumoxidschicht 11 gebildet wird. Da der Bereich S der Leiterbahn 1 an den Oxidkanten schräg verläuft, wird über der Erhöhung 10 durch den Abbrennstrom eine größere Wärmeleistung pro Flächeneinheit erzeugt als bei einer Leiterbahnführung über ebenes Oxid. Zusätzlich wird der thermische Widerstand unter der Abbrennstelle 9 im Verhältnis der Oxiddicken erhöht. Dadurch wird erreicht, daß nur das Metall auf der Erhöhung 10 durch Schmelzen aufgetrennt wird. Dies ist von großem Vorteil, besonders bei breiten Leiterbahnen, die große Arbeitsströme führen müssen, da dadurch die Menge des aufgeschmolzenen Metalls wesentlich geringer ist als bei Führung der Leiterbahn über ebenes Oxid und damit die Gefahr der Erzeugung von Metallspritzern stark verringert wird.

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-IT- R. 3262

6 Pb/Sm

Zur Verbesserung der Wärmeableitung und zur Vergrößerung der Wärmekapazität unter den stromzuführenden Sonden 6 ist vorgesehen, die Leiterbahn 1 in der Umgebung der Sonden 6 nicht auf die Oxidschicht 11 zu legen, sondern direkt auf die Halbleiteroberfläche aufzubringen, da die Wärmeleitfähigkeit des Siliziums rund 100 mal größer ist als die des Siliziumoxids. Hierdurch wird, selbst wenn sehr breite Leiterbahnen aufzutrennen sind, ein Aufschmelzen des Metalls unter der Sondenspitze verhindert.

Die stufenartige Erhöhung 10 der Siliziumoxidschicht 11 wird in einer gebräuchlichen IS-Technologie zugleich mit der Basisdiffusion dadurch hergestellt, daß in die Epitaxialschicht 3 zwei dicht nebeneinanderliegende Zonen 8a, 8b mit der Dotierung der Basis eingebracht werden. Diese können so dicht nebeneinander angeordnet sein, daß sie nach dem Diffundieren zu einem einzigen Gebiet gleicher Leitfähigkeit geworden sind. Wesentlich ist nur, daß ein schmaler Oxidsteg 10 als stufenartige Erhöhung der Siliziumoxidschicht 11 beim Basisdiffusionsfensterätzen oberhalb der Stelle, wo die beiden Zonen 8a und 8b aneinandergrenzen oder ineinander verschmelzen, stehen bleibt.

Da die aufzutrennende Leiterbahn 1 in der Regel keinen oder höchstens an einer Stelle Kontakt mit der darunterliegenden Wanne haben soll, andererseits die Leiterbahn unter den Sondenspitzen auf Silizium direkt aufgebracht werden soll, müssen unter die Kontaktstellen 7 ebenfalls Zonen 2a, 2b mit der Dotierung der Basis angeordnet werden, die voneinander getrennt sind und auch nach dem Eintreiben der Diffusion weder Berührung untereinander noch mit dem Gebiet unter dem Oxidsteg 10 haben dürfen.

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Claims

R.3262 Pb/Sm

Ansprüche

l.jAnordnung zum Auftrennen von Leiterbahnen der Verbindungsmetallisierung auf in Silizium-Planartechnologie ausgeführten monolithisch integrierten Schaltkreisen durch Abbrennen bestimmter Bereiche dieser Leiterbahnen unter Verwendung von elektrischem Strom, dadurch gekennzeichnet, daß •die auf dem Halbleiterkörper des integrierten Schaltkreises befindliche Siliziumoxidschicht (11) jeweils unter dem als Abbrennstelle (9) dienenden Bereich der Leiterbahn (1) eine Verdickung (10) aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung (10) aus einer stufenartigen Erhöhung der Siliziumoxidschicht (11) besteht.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufzutrennende Leiterbahn (1) an denjenigen Stellen (7)j die als Kontaktstellen für die den Abbrennstrom zuführenden Sonden (6) dienen, direkt auf der Halbleiteroberfläche aufliegt.

0 9850/0343 ORIGINAL INSPECTED

- g - R. 3262

9 Pb/Sm
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zu einer Abbrennstelle (9) gehörenden Verdickung (10) der Oxidschicht (11) im Halbleiterkörper zwei zur Erzeugung dieser Verdickung (10) dienende Gebiete (8a, 8b) mit Basisdotierung zugeordnet sind, die unterhalb der Verdickung (10) sich nahekommen oder ineinander übergehen.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Halbleiterkörper unterhalb der Kontaktstellen (7)> die zum Aufsetzen der den Abbrennstrom liefernden Sonden (6) auf die aufzutrennende Leiterbahn (1) dienen, weitere Gebiete (2a, 2b) mit Basisdotierung eindiffundiert sind.

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