JP3224960B2

JP3224960B2 - 半導体装置

Info

Publication number: JP3224960B2
Application number: JP33389194A
Authority: JP
Inventors: 一市米中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 2001-11-05
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: JPH08172134A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に用いられ
るヒューズ素子構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の半導体基板（チップ）に組
み込まれている半導体素子が微細化され、１つの集積回
路チップの中に含まれる素子数が巨大化するにつれて、
欠陥密度に対する対策の水準も向上するが、開発段階や
量産の初期においては低い歩留まりが問題になってい
る。この問題を解決するために冗長回路技術が提案さ
れ、実用化されてきた。ここで、例えばメモリ素子にお
いて、製造工程中に作られる欠陥を救済する冗長回路に
ついて説明する。メモリ配列中に欠陥の行または列が存
在した場合に、スペアの行や列を各々何本か用意してお
き、欠陥部分に相当するアドレス（番地）信号が入力さ
れたときに、スペアの行や列を選択するように回路構成
することで欠陥を含みながらも良品として扱うことがで
きる。この冗長回路を導入する事によって、チップ面積
は若干増大するが、歩留まりが大幅に向上する。こうし
た冗長回路を実現する上で、各チップにランダムに発生
する欠陥箇所に対応するアドレスをスペア部に割り付け
る１種のプログラミング手段の選択が非常に重要になっ
てくる。この手段はいろいろあるが、冗長回路のための
チップ面積の増加が小さく、加工上のマージンが大きい
レーザによるヒューズ素子切断が最も多く用いられてい
る。

【０００３】図１６は、一般的な冗長回路の簡単な回路
図である。回路の内容は、大きく分けて三つのプロック
から成り立っている。破線部Ｈはヒューズセレクタ、破
線部Ｉはスペアのデコーダ、破線部Ｊは本体のデコーダ
となっており、アドレス入力は、アドレスＫ及びアドレ
スバーＬから入力され、選択のタイミングをプリチャー
ジクロックＭから入力している。また、ＶCC６０は、プ
リチャージクロックが入力されるＴｒに接続されてい
る。前記ヒューズ素子は、破線部Ｈのヒューズセレクタ
の中にＴｒと接続されヒューズ５０として示されてい
る。このヒューズ５０をレーザビームにて切断すること
により破線部Ｊの本体のデコーダに接続されている行な
いし列に欠陥があった場合、この欠陥のある側の行ない
し列のデコーダは選択されずに破線部Ｉのスペアデコー
ダが選択され救済される事になる。半導体装置のヒュー
ズ素子は、このように用いられることが多い。

【０００４】従来技術におけるヒューズ素子を有する半
導体装置のチップにおいては、このヒューズ素子本体の
素材が多結晶シリコンであることが多く、またアルミニ
ウムやタングステンを用いる場合もある。形状的には、
図１７及び図１８の従来技術におけるヒューズ素子部の
平面図及び断面図に示すように、ヒューズ素子２は、棒
状である場合が多く、また、切断部のみ細幅にする形状
もある。図のヒューズ素子部には、ヒューズ素子２が複
数配置され、切断する部分のパッシベーション膜（半導
体素子の保護膜）６にヒューズ窓１が開口されている。
図１８は、図１７のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面図であ
り、半導体基板３の上にＳｉＯ₂絶縁膜５を挟んでヒュ
ーズ素子２が存在し、ヒューズ素子２上にはＳｉＯ₂５
を介してパッシベーション膜であるＳｉ₃Ｎ₄膜６が形
成されている。パッシベーション膜６のヒューズ素子２
が存在する領域にはヒューズ窓１が開口されているの
で、ここにはＳｉ₃Ｎ₄膜が存在しない。前記ヒューズ
窓１が開口されているのは、レーザービームでヒューズ
素子２を切断するのを容易にするためである。

【０００５】従来技術によるヒューズ素子部を形成する
工程断面図を図１９乃至図２１を参照しながら説明す
る。この工程図は、図１７のＡ−Ａ′線に沿う部分の断
面図である。図１９に示す工程では、半導体基板３上に
絶縁膜５を構成するＳｉＯ₂層間絶縁膜を積層し、その
間に複数のヒューズ素子２を配置形成する。そして、パ
ッシベーション膜（Ｓｉ₃Ｎ₄）６を全面に気相成長さ
せてからヒューズ素子２が形成されている領域の上面に
ヒューズ窓を開けるためのレジストパターン７を形成す
る。前記レジストパターン７は、ヒューズ素子２が形成
されている領域の上には存在しないようにする。次に図
２０に示すように矢印Ｘの方向から、ＲＩＥ法などの異
方性エッチングでパッシベーション膜６をエッチング除
去してヒューズ窓１を開口する。次にレジストパターン
７を除去してから、フッ化アンモニュウム溶液＋酢酸溶
液の混合液で、ヒューズ窓１内において露出しているＳ
ｉＯ₂絶縁膜５をエッチングしヒューズ素子２上のＳｉ
Ｏ₂絶縁膜５を薄くする（図２１）。図２１は、図１８
のヒューズ素子部と同じ部分を示している。このヒュー
ズ窓部分の絶縁膜５を薄くすることにより、ヒューズ素
子２のレーザービームでの切断性が向上する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来技術における問題
は、ヒューズ素子間の間隔が狭く設計された場合に顕著
になる。近年半導体素子の微細化に伴いヒューズ素子の
狭ピッチ化が進められており、その結果レーザービーム
での切断が困難になってきている。図２２及び図２３に
従来技術によるヒューズ素子をレーザービームで１つお
きに切断したときの図を示す。図２２はヒューズ素子部
の平面図であるが、レーザービームによりヒューズ素子
が切断された場合、ヒューズ素子２の一部が飛散し消失
する。その時、一緒にヒューズ素子２の上面のＳｉＯ₂
絶縁膜５も飛散してしまい、椀状の凹み３０ができてし
まう。そのため、この切断時にヒューズ素子２のピッチ
が狭いのでレーザービームで切断したヒューズ素子に隣
接するヒューズ素子上のＳｉＯ₂５も一部削ってしまう
結果となる。図２３は、図２２の図中Ｃ−Ｃ′線に沿う
部分の断面図であり、この図から椀状の凹み３０が隣接
のヒューズ素子上のＳｉＯ₂絶縁膜５を斜めに削ってい
るのがわかる。この図では、ヒューズ素子は１つおきに
切断されているので、切断していないヒューズ素子２上
のＳｉＯ₂絶縁膜５は、三角の屋根状になっており平坦
にはなっていない。

【０００７】１番右端の未切断ヒューズ素子２の上のＳ
ｉＯ₂絶縁膜５は、左側のみが削れている。これらのヒ
ューズ素子２をレーザービームで切断したときに隣接ヒ
ューズ素子上のＳｉＯ₂絶縁膜５を削る現象がヒューズ
素子２を並びで切断する場合に問題となる。この問題に
ついて図２４を参照して説明する。図２４は、図１８に
示す領域Ｐを拡大し、ヒューズ素子をレーザービームで
左端から順番に切断する状態を示す半導体装置の断面図
である。図２４の中の左端のヒューズ素子は既に切断さ
れた状態になっていて、そこに椀状の凹み３０が出来て
いる。図ではこの椀状の窪み３０があるヒューズ素子の
すぐ右側のヒューズ素子２にレーザービームＹが垂直に
照射される。レーザービームＹは切断しようとするヒュ
ーズ素子２の上面のＳｉＯ₂絶縁膜５が平坦でないため
に、斜めに削れているＳｉＯ₂絶縁膜５に当たったレー
ザービームは、屈折してしまい、切断しようとするヒュ
ーズ素子２にはまともには当たらず、このヒューズ素子
は切断されないことになる。従って図２５に示すよう
に、切断されるはずの図中左から２番目のヒューズ素子
２１は切断されないで残り、不良品となってしまう。以
上が従来技術の問題点である。

【０００８】本発明は、このような事情によりなされた
ものであり、ヒューズ素子の間隔が非常に狭い場合、レ
ーザービームでヒューズ素子を切断したときに隣接ヒュ
ーズ素子上の絶縁膜を破壊するのを防止し、隣接ヒュー
ズ素子上の絶縁膜を平坦に保ち、隣接ヒューズ素子にレ
ーザービームが偏光しないで当たるようにして救済率が
低下することを防ぐとともに、ヒューズ素子の設計の自
由度を向上させヒューズ素子間の間隔を狭めることを可
能とし、その結果集積度を上げることを可能とした半導
体装置を提供することを目的にしている。

【０００９】

【問題を解決するための手段】本発明は、半導体基板上
に形成されたヒューズ素子の切断部の両側近傍に間隔を
おいて少なくとも１つの仕切り壁を配置することを特徴
とている。すなわち本発明の半導体装置は、複数の半導
体素子が形成された半導体基板と、前記半導体基板上に
形成され、前記複数の半導体素子間を電気的に接続する
配線と、前記半導体基板上に形成され、前記配線に電気
的に接続され、かつ、この配線が電気的に接続している
半導体素子間に挿入されたヒューズ素子と、前記ヒュー
ズ素子の少なくとも切断部の両側近傍に間隔をおいて配
置された仕切り壁とを有することを第１の特徴とする。
また、複数の半導体素子が形成された半導体基板と、前
記半導体基板上に形成され、前記複数の半導体素子間を
電気的に接続する配線と、前記半導体基板上に形成さ
れ、前記配線に電気的に接続され、かつこの配線が電気
的に接続している半導体素子間に挿入されたヒューズ素
子と、前記ヒューズ素子の少なくとも切断部の両側近傍
に間隔をおいて配置された仕切り壁と、前記半導体基板
上に形成され前記ヒューズ素子及び前記仕切り壁を被覆
する絶縁膜と、前記絶縁膜を被覆するように前記半導体
基板上に形成された保護膜とを備え、前記保護膜は、ヒ
ューズ窓を有し、前記ヒューズ素子は、このヒューズ窓
内の領域に形成されていることを第２の特徴とする。

【００１０】前記ヒューズ素子は前記半導体基板上に水
平に配置され、前記ヒューズ窓内の前記絶縁膜の少なく
とも直下に前記ヒューズ素子が形成されている表面は平
坦な水平面を有するようにしても良い。前記仕切り壁は
前記絶縁膜とは異なる絶縁材料から形成するようにして
も良い。前記仕切り壁は前記保護膜と同じ材料から形成
するようにしても良い。前記ヒューズ素子は前記配線と
は埋め込み導電層を介して電気的に接続され、前記仕切
り壁はこの埋込み導電層と同じ材料から形成するように
しても良い。前記仕切り壁の底面は前記ヒューズ素子の
底面と同じかそれより上方に位置するようにしてもよ
い。

【００１１】

【作用】ヒューズ素子間に設けられる仕切り壁は、ヒュ
ーズ素子の間隔が非常に接近している場合にレーザービ
ームでヒューズ素子を切断したときに隣接ヒューズ素子
上の絶縁膜を破壊するのを防止し、隣接ヒューズ素子上
の絶縁膜を平坦に保ち、この隣接ヒューズ素子にレーザ
ービームが偏光しないで当たるようにする。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
まず、図１及至図１０を参照して第１の実施例を説明す
る。図１は、半導体装置のヒューズ素子部の平面図、図
２は、図１のＢ−Ｂ′線に沿う部分の断面図である。こ
の実施例のヒューズ素子部では、ポリシリコンなどから
構成されたヒューズ素子２が、例えば、８本存在し、そ
の切断する部分のＳｉ₃Ｎ₄などからなるパッシベーシ
ョン膜６にヒューズ窓１が開けられている。そして前記
ヒューズ素子２の両隣にはパッシベーション膜６と同じ
素材であるＳｉ₃Ｎ₄からなる仕切り壁１００が存在し
ている。半導体基板３の上にＳｉＯ₂絶縁膜５を挟んで
ヒューズ素子２が存在し、ヒューズ素子２の上にはＳｉ
Ｏ₂絶縁膜５を介してＳｉ₃Ｎ₄膜などからなるパッシ
ベーション膜６が形成されている。パッシベーション膜
６のヒューズ素子２が存在する領域にはヒューズ窓１が
開口されているので、ここには前記Ｓｉ₃Ｎ₄膜が存在
しない。前記ヒューズ窓１が開口されているのは、レー
ザービームでヒューズ素子２を切断するのを容易にする
為である。前記パッシベーション膜６と同一素材である
仕切り壁１００はその底部がヒューズ素子２の底面より
上に存在するように設けられている。

【００１３】次に、図３乃至図６を参照して半導体装置
のヒューズ素子を形成する製造方法を説明する。図はい
づれも製造工程断面図である。シリコン半導体基板３上
に絶縁膜５を構成するＳｉＯ₂層間絶縁層が積層されて
おり、その間に複数のヒューズ素子２が配置形成されて
いる。ヒューズ素子２は絶縁膜５に埋め込まれており半
導体基板３表面は、絶縁膜５表面が露出している。この
露出している絶縁膜５表面上にフォトレジスト７を塗布
し、これをパターニングして、仕切り壁の平面形状に合
った開口を形成する。この開孔は、半導体基板３を上面
からみて細長い棒状のヒューズ素子２をそれぞれ挟むよ
うに配置されている。次いで、このパターニングされた
フォトレジスト７をマスクにして矢印Ｚの方向からＲＩ
Ｅなどの異方性エッチングでＳｉＯ₂絶縁膜５をエッチ
ングして仕切り壁を形成する溝４を形成する。このとき
エッチングする深さは、ヒューズ素子２の底面からヒュ
ーズ素子２の上面より少し上までの間にする。即ち、エ
ッチングにより形成した仕切り壁形成溝４の底面の絶縁
膜５表面からの深さは、ヒューズ素子２の底面の絶縁膜
５表面からの深さと等しいかそれより浅くし、その両者
の差ｄは、大体ヒューズ素子２の厚さ程度にする（図
３）。

【００１４】次に、フォトレジスト７を除去し、パッシ
ベーション膜であるＳｉ₃Ｎ₄膜６を気相成長させ、仕
切り壁形成用溝４にＳｉ₃Ｎ₄膜６を埋め込むと同時に
半導体素子表面にもＳｉ₃Ｎ₄膜６を堆積させる（図
４）。次に、ヒューズ素子部にヒューズ窓を開けるため
に、Ｓｉ₃Ｎ₄パッシベーション膜６のヒューズ窓以外
の領域にフォトレジスト７１を被覆し、矢印Ｘの方向か
らＳｉ₃Ｎ₄膜６に異方性エッチングを施してヒューズ
窓１を開口すると同時に、仕切り壁形成用溝４に埋め込
んであるＳｉ₃Ｎ₄膜６を１／３から２／３残す程度ま
でエッチングする。仕切り壁形成用溝４の中に残ったＳ
ｉ₃Ｎ₄膜６が絶縁膜５に埋め込まれ、ヒューズ素子２
の両側に配置される仕切り壁１００になる（図５）。

【００１５】次に、フォトレジスト７１を除去してか
ら、フッ化アンモニウム溶液＋酢酸溶液の混合溶液でＳ
ｉＯ₂絶縁膜５をエッチングしてヒューズ素子２上のＳ
ｉＯ₂絶縁膜５を薄くする。ヒューズ窓１内の絶縁膜５
を薄くすることにより、ヒューズ素子２のレーザービー
ムによる切断性が向上する。この実施例では、ヒューズ
窓１内の絶縁膜５をエッチングにより薄くする際に、ヒ
ューズ素子２の上面は、ごく僅か露出している。仕切り
壁１００底面の深さは、ヒューズ素子２の底面からヒュ
ーズ素子２の上面もしくはそれより少し上までの間にす
る。即ち、仕切り壁１００の底面の絶縁膜５表面からの
深さは、ヒューズ素子２の底面の絶縁膜５表面からの深
さと等しいかそれより浅くし、その両者の差ｄは０から
大体ヒューズ素子２の厚さ程度の間の大きさにする（図
６）。本発明では、ヒューズ素子の上面を必ずしも前述
のように絶縁膜５から露出する必要はなく、この上面を
絶縁膜５の中に完全に埋設させても良い。この様に、本
発明の半導体装置のヒューズ素子部においては、最終的
にヒューズ素子２は各々仕切り壁１００でヒューズ素子
上のＳｉＯ₂絶縁膜５を分離した断面形状になる（図２
及び図６参照、なお両者は同一内容の図である）。

【００１６】次に、図７乃至図１０を参照して発明の効
果を説明する。半導体装置の高集積化が進んでヒューズ
素子間の間隔が狭くなると、ヒューズ素子をレーザービ
ームで切断する場合、隣接するヒューズ素子上のＳｉＯ
₂絶縁膜を削ってしまい、隣接ヒューズ素子上のＳｉＯ
₂絶縁膜が平坦でなくなる。このヒューズ素子上のＳｉ
Ｏ₂絶縁膜が平坦ではない状態でレーザービームを照射
した場合、レーザービームがＳｉＯ₂絶縁膜に進入する
ときに屈折してしまい、まともにヒューズ素子に当たら
ず素子切断ができなくなるという事態が発生する。本発
明によれば、図７に示すように一つとびでヒューズ素子
を切断した場合、切断するヒューズ素子２０（素子跡）
とそのヒューズ素子２０上のＳｉＯ₂絶縁膜５が飛んだ
跡（以下、飛散跡という）４０は、そのヒューズ素子の
両側の仕切り壁１００で止まり、隣接する切断しないヒ
ューズ素子２１上のＳｉＯ₂絶縁膜５は削られていな
い。図８は、図７のＤ−Ｄ′線に沿う部分の断面図をし
めす。飛散跡４０は仕切り壁１００で止まり、隣接ヒュ
ーズ素子２１上に到達せず、隣接ヒューズ素子２１上の
ＳｉＯ₂絶縁膜５は平坦に保たれているのがわかる。こ
のことは、隣接するヒューズ素子を次にレーザービーム
で切断する際に重要となる。これについて図９を参照し
ながら説明する。

【００１７】図９は、図２に示すエリアＱを拡大した部
分に相当し、左端のヒューズ素子２０は，既にレーザー
ビームで切断し、ヒューズ素子２０とヒューズ素子２０
上のＳｉＯ₂絶縁膜５が飛んだ跡（飛散跡）４０が出来
ている状態を示している。図は、矢印Ｙの方向から、す
でに切断して飛散したヒューズ素子２０に隣接するヒュ
ーズ素子２１をレーザービームで切断する場合を示して
いる。レーザービームＹは、ヒューズ素子２１上のＳｉ
Ｏ₂絶縁膜５が平坦になっているため、屈折すること無
くヒューズ素子２１に到達する。したがって、図１０に
示すように、ヒューズ素子群は、きれいに切断すること
が出来、データ通りに切断が行われることが可能になり
半導体装置の救済率を大幅に向上する事が出来る。次
に、図１１乃至図１３を参照して第２の実施例を説明す
る。

【００１８】図１１は、半導体装置のヒューズ素子部の
平面図、図１２は、図１１のＥ−Ｅ′線に沿う部分の断
面図、図１３は、前記ヒューズ素子部の断面図であり、
図１１に示す領域Ｒは、その中央部分に示されているこ
の図は、図１１のＦ−Ｆ′線に沿う部分の１部を示す断
面図である。前の実施例では、仕切り壁をパッシベーシ
ョン膜と同じ材料からなる絶縁膜を用いたが、仕切り壁
はレーザビームによるヒューズ素子切断時に発生する飛
散跡の拡大を防ぐために設けるものであって、必ずしも
絶縁材料である必要はない。図１１のヒューズ素子部で
は、ポリシリコンなどからなるヒューズ素子２が３本示
されており、その切断する部分のＳｉ₃Ｎ₄パッシベー
ション膜６にヒューズ窓１が開けられている。そして、
前記ヒューズ素子２の両隣には仕切り壁１００が形成さ
れている。図１２に示すように半導体基板３の上にＳｉ
Ｏ₂絶縁膜５を挟んでヒューズ素子２が存在し、ヒュー
ズ素子２の上にはＳｉＯ₂絶縁膜５を介してパッシベー
ション膜６が形成されている。ヒューズ窓１が開口され
ているのは、レーザービームでヒューズ素子２を切断す
るのを容易にする為である。仕切り壁１００は、その底
部がヒューズ素子２の底面より上に存在するように設け
られている。

【００１９】この実施例の特徴は、導電性の仕切り壁を
用い、その材料として配線とヒューズ素子とを接続する
プラグ材と同一の材料を用いることにある。以下、図１
３を参照してＡｌなどの金属配線とヒューズ素子との接
続について説明する。ヒューズ素子２は、シリコン半導
体基板３表面を被覆するＳｉＯ₂などの第１の層間絶縁
膜５１の上に形成されている。このヒューズ素子２は、
所定の長さの棒状であり、ポリシリコン膜などから形成
されている。第１の層間絶縁膜５１上には、ＳｉＯ₂な
どの第２の層間絶縁膜５２が形成されている。この絶縁
膜５２の上には、Ａｌなどの金属配線９が形成されてい
る。このＡｌ配線９は、半導体装置の集積回路を構成す
るＭＯＳトランジスタなどの半導体素子間を電気的に接
続するものであり、ヒューズ素子２はその間に挿入され
る。したがって、ヒューズ素子２の両端は、層間絶縁膜
５２のコンタクトホール５４を介してＡｌ配線９に電気
的に接続されている。Ａｌ配線９とヒューズ素子２と
は、プラグ（埋込み導電層）８によって電気的に接続さ
れている。このプラグ８は、例えは、ＣＶＤ法などによ
りタングステンやタングステンシリサイドなどのシリサ
イドを層間絶縁膜５２に形成したコンタクトホール５４
に堆積させて形成する。

【００２０】この時、層間絶縁膜５２には、仕切り壁形
成用溝も同時に形成し、プラグ材をコンタクトホール５
４に堆積させるときにこの溝にも堆積させて仕切り壁１
００を形成する（図１１、図１２参照）。絶縁膜５２の
上にはＡｌ配線９を被覆するようにＳｉＯ₂などの第３
の層間絶縁膜５３が形成されている。そして、この層間
絶縁膜５３の上には、Ｓｉ₃Ｎ₄などのパッシベーショ
ン膜６が形成されている。層間絶縁膜５１、５２、５３
は、絶縁膜５を構成している。ヒューズ素子２の上方の
パッシベーション膜６及びこれにつづく層間絶縁膜５３
の一部は、エッチング除去されてヒューズ窓１が形成さ
れ、このヒューズ窓１からヒューズ素子２の中央部分が
絶縁膜５３の一部を介して見えるようになっている。こ
のヒューズ窓１からレーザビームを照射してヒューズ素
子２のヒューズ窓から見える部分のほぼ中央（切断部）
を切断する。

【００２１】次に、図１４及び図１５を参照して第３の
実施例を説明する。図１４は、この実施例の半導体装置
のヒューズ素子部の平面図、図１５は、図１４のＧ−
Ｇ′線に沿う部分の断面図である。発明者は、先にヒュ
ーズ素子の両側にダミーヒューズを形成してヒューズ素
子の切断を確実にする発明を提案した（特願平６−１２
４４５０号）。この発明は導電性金属のヒューズ素子の
切断部の両側面に少なくとも一つずつダミーヒューズを
設けることを特徴としている。ヒューズ素子の切断部の
両側面に少なくとも１つずつダミーヒューズを設けるこ
とにより、溶断によってヒューズ素子とダミーヒューズ
の幅の分だけ幅広の溝ができるので、溶断されたヒュー
ズ素子の残膜はダミーヒューズのあったところにできた
溝に飛ばされヒューズ素子は電気的な切断が確実に行え
る。本発明は、次に述べるように、このダミーヒューズ
を備えたヒューズ素子にも適用することができる。この
実施例では、ヒューズ素子２の切断しようとする部分を
ヒューズ素子２本体の太さよりも細くしてあり、その細
くした箇所の両隣にダミーヒューズ素子２２を設けてい
る。

【００２２】このダミーヒューズ素子２２は、ヒューズ
素子２とは外観的にも電気的にも独立しており半導体装
置自体には電気的な影響が無いように配置されている。
断面から見た場合には、図１５に示すように、シリコン
半導体基板３上に、例えば、ＳｉＯ₂からなる絶縁膜５
を挟んでヒューズ素子２が存在している。そして、前記
ヒューズ素子２と同じ高さにダミーヒューズ素子２２は
配置され、これらの上に、絶縁膜５を介して、Ｓｉ₃Ｎ
₄パッシベーション膜（図示せず）がヒューズ窓を除い
て被覆されている。また、前記ヒューズ素子２とダミー
ヒューズ素子２２とは同じ材料と構造を有し、ＴｉＮ層
とＴｉ層の２層からなるＴｉＮ／Ｔｉ膜１０１とその上
に形成されたＷ膜１０２から構成されている。図に示す
ヒューズ素子の両側にそれぞれ仕切り壁１００は形成さ
れている。仕切り壁は、パッシベーション膜と同じ材料
のＳｉ₃Ｎ₄絶縁膜を用いる。仕切り壁１００は、その
底部がヒューズ素子２の底面より上に存在するように設
けられている。この実施例において仕切り壁に導電性材
料を用いても良い。その材料として配線とヒューズ素子
とを接続するタングステンなどのプラグと同一材料を用
いることもできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によるヒューズ素子は、複数個並
んだヒューズ素子のうち、１つとびでヒューズ素子を切
断した場合、ヒューズ素子とヒューズ素子上の絶縁膜が
飛んだ跡４０が仕切り壁１００で止まり、隣接のヒュー
ズ素子上の絶縁膜は削らずにすんでいる。ヒューズ素子
とヒューズ素子上の絶縁膜が飛んだ跡４０は仕切り壁１
００で止まり、したがって、隣接ヒューズ素子上には到
達せず、隣接ヒューズ素子上の絶縁膜は平坦に保たれて
いる。したがって、次に残っているヒューズ素子をレー
ザビームで切断する場合には、レーザービームは、ヒュ
ーズ素子上の絶縁膜５が平坦になっているため、屈折す
ること無くヒューズ素子に到達するので、きれいに切断
することが可能になり、データどうりの切断が可能にな
って救済率を大幅に向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の半導体装置のヒューズ
素子部の平面図。

【図２】図１のＢ−Ｂ′線に沿う部分の断面図。

【図３】図１に示す半導体装置の製造工程断面図。

【図４】図１に示す半導体装置の製造工程断面図。

【図５】図１に示す半導体装置の製造工程断面図。

【図６】図１に示す半導体装置の製造工程断面図。

【図７】図１に示すヒューズ素子を１つおき切断した状
態の平面図。

【図８】図７のＤ−Ｄ′線に沿う部分の断面図。

【図９】本発明の効果を説明するヒューズ素子の断面
図。

【図１０】本発明の効果を説明するヒューズ素子の断面
図。

【図１１】第２の実施例の半導体装置のヒューズ素子部
の平面図。

【図１２】図１１のＥ−Ｅ′線に沿う部分の断面図。

【図１３】図１１のＦ−Ｆ′線に沿う部分を含むヒュー
ズ素子部の断面図。

【図１４】第３の実施例の半導体装置のヒューズ素子部
の平面図。

【図１５】図１４のＧ−Ｇ′線に沿う部分の断面図。

【図１６】本発明及び従来の半導体装置に用いる冗長回
路の回路図。

【図１７】従来の半導体装置のヒューズ素子部の平面
図。

【図１８】図１７のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面図。

【図１９】従来の半導体装置の製造工程断面図。

【図２０】従来の半導体装置の製造工程断面図。

【図２１】従来の半導体装置の製造工程断面図。

【図２２】従来のヒューズ素子を１つおき切断した状態
の平面図。

【図２３】図２２のＣ−Ｃ′線に沿う部分の断面図。

【図２４】従来の問題点を説明するヒューズ素子の断面
図。

【図２５】従来の問題点を説明するヒューズ素子の断面
図。

【符号の説明】

１ヒューズ窓２、２０、２１ヒューズ素子３半導体基板４仕切り壁の溝５絶縁膜（ＳｉＯ₂）６パッシベーション膜（Ｓｉ₃Ｎ₄）７フォトレジスト８プラグ９金属配線（Ａｌ）２２ダミーヒューズ素子３０椀状の窪み４０飛散跡５０回路図のヒューズ５１、５２、５３層間絶縁膜５４層間絶縁膜のコンタクトホール６０Ｖ_CC １００仕切り壁１０１ＴｉＮ／Ｔｉ膜１０２Ｗ膜

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の半導体素子が形成された半導体基
板と、前記半導体基板上に形成され、前記複数の半導体素子間
を電気的に接続する配線と、前記半導体基板上に形成され、前記配線に電気的に接続
され、かつ、この配線が電気的に接続している半導体素
子間に挿入されたヒューズ素子と、前記ヒューズ素子の少なくとも切断部の両側近傍に間隔
をおいて配置された仕切り壁とを有することを特徴とす
る半導体装置。
【請求項２】複数の半導体素子が形成された半導体基
板と、前記半導体基板上に形成され、前記複数の半導体素子間
を電気的に接続する配線と、前記半導体基板上に形成され、前記配線に電気的に接続
され、かつ、この配線が電気的に接続している半導体素
子間に挿入されたヒューズ素子と、前記ヒューズ素子の少なくとも切断部の両側近傍に間隔
をおいて配置された仕切り壁と、前記半導体基板上に形成され、前記ヒューズ素子及び前
記仕切り壁を被覆する絶縁膜と、前記絶縁膜を被覆するように前記半導体基板上に形成さ
れた保護膜とを備え、前記保護膜は、ヒューズ窓を有し、前記ヒューズ素子
は、このヒューズ窓内の領域に形成されていることを特
徴とする半導体装置。
【請求項３】前記ヒューズ素子は前記半導体基板上に
水平に配置され、前記ヒューズ窓内の前記絶縁膜の、少
なくとも直下に前記ヒューズ素子が形成されている表面
は、平坦な水平面を有していることを特徴とする請求項
２に記載の半導体装置。
【請求項４】前記仕切り壁は前記絶縁膜とは異なる絶
縁材料から形成されていることを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいづれかに記載の半導体装置。
【請求項５】前記仕切り壁は前記保護膜と同じ材料か
ら形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項
４のいづれかに記載の半導体装置。
【請求項６】前記ヒューズ素子は前記配線とは埋め込
み導電層を介して電気的に接続され、前記仕切り壁はこ
の埋込み導電層と同じ材料から形成されていることを特
徴とする請求項１乃至請求項４のいづれかに記載の半導
体装置。
【請求項７】前記仕切り壁の底面は前記ヒューズ素子
の底面と同じかそれより上方に位置していることを特徴
とする請求項１乃至請求項６のいづれかに記載の半導体
装置。