JP7266467B2 - ヒューズ素子、半導体装置、およびヒューズ素子の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態に係るヒューズ素子を備える半導体装置及びその製造方法について図1~5を用いて説明する。
本実施形態に係るヒューズ素子を備える半導体装置について図6~10を用いて説明する。
上記実施形態に係るヒューズ素子を備える半導体装置を、例えば、記憶装置に備えることができる。図11~13は、上記実施形態に係るヒューズ素子を備える回路構成の一例を示す回路図である。ヒューズセル40内にヒューズ素子42が備えてあり、ヒューズ素子42は、上記実施形態に係るヒューズ素子を用いることができる。このため、当該記憶装置は、製造時に層間絶縁層にクラックが生じることを抑制しつつ、かつ、信頼性等を確保することができる。
上記のように、いくつかの実施形態について記載したが、開示の一部をなす論述及び図面は例示的なものであり、限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。このように、本実施形態は、ここでは記載していない様々な実施形態等を含む。
本実施例では、上述のヒューズ素子における断面TEM観察及びEDX分析を行った。
本実施例では、上述のヒューズ素子における配線部の長さL、配線部の幅W、及びプラグの個数の違いによる抵抗の変化の関係について評価した。
Claims (22)
- 配線部と、
前記配線部の一方の端部と接する第1コンタクト部と、
前記配線部の他方の端部と接する第2コンタクト部と、を備え、
前記第1コンタクト部は、第1開口部を備え、
前記第2コンタクト部は、第2開口部を備え、
前記第1開口部は、第1金属材料を含む第1プラグが設けられており、
前記第2開口部は、前記第1金属材料及び配線部の材料を含む第2プラグが設けられており、
前記配線部の一部は、塊状の前記第1金属材料で満たされているヒューズ素子。 - 前記配線部において、前記塊状の前記第1金属材料の両端の全体は前記配線部の材料と接している請求項1に記載のヒューズ素子。
- 前記第1プラグは、さらに第2金属材料を備える請求項1又は2に記載のヒューズ素子。
- 前記第1開口部において、前記第1金属材料は、前記第2金属材料を介して前記配線部と電気的に接続する請求項3に記載のヒューズ素子。
- 前記第2金属材料は、前記第1金属材料より導電率が小さい請求項3又は4に記載のヒューズ素子。
- 前記第1金属材料と前記配線部の材料との接触抵抗は、前記第2金属材料と前記配線部の材料との接触抵抗より大きい請求項3~5のいずれか1項に記載のヒューズ素子。
- 前記第1金属材料は、タングステンを含み、
前記第2金属材料は、チタンを含み、
前記配線部の材料は、シリコンを含む請求項3~6のいずれか1項に記載のヒューズ素子。 - 前記第1開口部は2つ以上あり、
前記第1コンタクト部が備える前記第1開口部の個数は、前記第2コンタクト部が備える前記第2開口部の個数より多い請求項1~7のいずれか1項に記載のヒューズ素子。 - 配線部を備える配線と、
前記配線上の層間絶縁層と、
前記配線部の一方の端部と接する第1コンタクト部と、
前記配線部の他方の端部と接する第2コンタクト部と、を備え、
前記第1コンタクト部は、前記層間絶縁層に設けられた第1開口部を備え、
前記第2コンタクト部は、前記層間絶縁層に設けられた第2開口部を備え、
前記第1開口部は、第1金属材料を含む第1プラグが設けられており、
前記第2開口部は、前記第1金属材料及び配線部の材料を含む第2プラグが設けられており、
前記配線部の一部は、塊状の前記第1金属材料で満たされている半導体装置。 - 前記配線部において、前記塊状の前記第1金属材料の両端の全体は前記配線部の材料と接している請求項9に記載の半導体装置。
- 前記第1プラグは、さらに第2金属材料を備える請求項9又は10に記載の半導体装置。
- 前記第1開口部において、前記第1金属材料は、前記第2金属材料を介して前記配線部と電気的に接続する請求項11に記載の半導体装置。
- 前記第2金属材料は、前記第1金属材料より導電率が小さい請求項11又は12に記載の半導体装置。
- 前記第1金属材料と前記配線の材料との接触抵抗は、前記第2金属材料と前記配線の材料との接触抵抗より大きい請求項11~13のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第1金属材料は、タングステンを含み、
前記第2金属材料は、チタンを含み、
前記配線部の材料は、シリコンを含む請求項11~14のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記第1開口部は2つ以上あり、
前記第1コンタクト部が備える前記第1開口部の個数は、前記第2コンタクト部が備える前記第2開口部の個数より多い請求項9~15のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 請求項9~15のいずれか1項に記載の半導体装置を備える記憶装置。
- 配線部を形成し、
前記配線部の一方の端部と接し、かつ、第1開口部を備える第1コンタクト部と、前記配線部の他方の端部と接し、かつ、第2開口部を備える第2コンタクト部と、を形成し、
前記第1開口部は、第1金属材料を含む第1プラグが設けられており、
前記第2開口部は、前記第1金属材料を含む第2プラグが設けられており、
前記第1コンタクト部から前記第2コンタクト部へ前記第1プラグ、前記配線部、及び前記第2プラグを介して電流を流し、前記第2プラグの一部の領域における前記第1金属材料の一部が塊状となって前記配線部の一部を満たし、前記第2プラグの一部の領域を配線部の材料が満たすヒューズ素子の製造方法。 - 前記配線部において、前記塊状の前記第1金属材料の両端の全体は前記配線部の材料と接している請求項18に記載のヒューズ素子の製造方法。
- 前記第1開口部において、さらに前記第1金属材料と前記配線部との間に挟まれるよう第2金属材料を備える請求項18又は19に記載のヒューズ素子の製造方法。
- 前記第1金属材料は、タングステンを含み、
前記第2金属材料は、チタンを含み、
前記配線部の材料は、シリコンを含む請求項20に記載のヒューズ素子の製造方法。 - 前記第1開口部は2つ以上あり、
前記第1コンタクト部が備える前記第1開口部の個数は、前記第2コンタクト部が備える前記第2開口部の個数より多い請求項18~21のいずれか1項に記載のヒューズ素子の製造方法。
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