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JP5167675B2 - Semiconductor fuse device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description

本発明は、半導体ヒューズ配線構造を溶断することで電流を遮断する構造を備えた半導体ヒューズ装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor fuse device having a structure for cutting off current by fusing a semiconductor fuse wiring structure and a method for manufacturing the same.

この種の半導体ヒューズ装置が例えば特許文献1に開示されている。図10は、従来から使用されている半導体ヒューズ装置の概略図を示している。この図10に示すように、絶縁層1上に金属配線層(主配線層)2が形成されており、この金属配線層2上に絶縁層3を介して金属配線層(主配線層)4が形成されている。金属配線層2および4間は、その金属配線層4のコンタクト4aが金属配線層2の上面のみに接触するように形成されると共に、コンタクト4aの径がその他の部分よりも小さく構成されており、当該コンタクト4aに過電流が流れるとコンタクト4a部分が溶断するようになっている。
特開平06−151424号公報
This type of semiconductor fuse device is disclosed in Patent Document 1, for example. FIG. 10 shows a schematic diagram of a conventional semiconductor fuse device. As shown in FIG. 10, a metal wiring layer (main wiring layer) 2 is formed on an insulating layer 1, and a metal wiring layer (main wiring layer) 4 is formed on the metal wiring layer 2 via an insulating layer 3. Is formed. Between the metal wiring layers 2 and 4, the contact 4 a of the metal wiring layer 4 is formed so as to contact only the upper surface of the metal wiring layer 2, and the diameter of the contact 4 a is smaller than the other parts. When an overcurrent flows through the contact 4a, the contact 4a portion is melted.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-151424

しかしながら前述した構造では、コンタクト4aの断面積と金属配線層4との接触面積とが同一であるため、コンタクト4aの内部抵抗よりもコンタクト4aと金属配線層4との間の接触抵抗が大きくなってしまうという問題点があった。したがって、ヒューズの遮断電流が接触抵抗によって制限されてしまい遮断電流設計が困難であるという問題点があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、遮断電流設計を容易に行うことができる半導体ヒューズ装置を提供することにある。
However, in the structure described above, the contact area between the contact 4a and the metal wiring layer 4 is larger than the internal resistance of the contact 4a because the cross-sectional area of the contact 4a and the contact area between the metal wiring layer 4 are the same. There was a problem that it was. Therefore, there is a problem in that it is difficult to design a breaking current because the breaking current of the fuse is limited by the contact resistance.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor fuse device capable of easily designing a breaking current.

請求項1記載の発明によれば、ヒューズ配線部は、複数の主配線層間を構造的に接続して形成される被溶断部を備え、当該被溶断部とは別領域に設けられると共に主配線層の上面および側面に接触した接触部を存して形成されているため、従来に比して接触抵抗を低減できるようになると共に、遮断電流設計を容易に行うことができるようになる。   According to the first aspect of the present invention, the fuse wiring portion includes a to-be-melted portion formed by structurally connecting a plurality of main wiring layers, and is provided in a region different from the to-be-melted portion and is connected to the main wiring. Since the contact portion in contact with the upper surface and the side surface of the layer is formed, the contact resistance can be reduced as compared with the conventional case, and the breaking current design can be easily performed.

しかも、主配線層は多結晶シリコンにより構成されており、ヒューズ配線部は、金属層と当該金属層および主配線層間に介在して設けられたバリアメタル膜とにより構成されているため、多結晶シリコンとの間の接触抵抗を低減することができる。 In addition, the main wiring layer is made of polycrystalline silicon, and the fuse wiring portion is made up of a metal layer and a barrier metal film provided between the metal layer and the main wiring layer. The contact resistance with silicon can be reduced.

請求項3記載の発明によれば、ヒューズ配線部が主配線層と接触する接触部の少なくとも一部の界面において凹凸状に形成されているため、接触部が平坦に形成されているのに比較してヒューズ配線部と主配線層との間の接触面積を増すことができ接触抵抗を低減できる。
請求項4記載の発明によれば、ヒューズ配線部の被溶断部が単一材料の金属層のみによって構成されているため、ヒューズ配線部の断線温度調整が容易になる。
According to the invention described in claim 3 , since the fuse wiring portion is formed in an uneven shape at least at the interface of the contact portion that contacts the main wiring layer, the contact portion is formed flat. As a result, the contact area between the fuse wiring portion and the main wiring layer can be increased, and the contact resistance can be reduced.
According to the fourth aspect of the present invention, since the melted part of the fuse wiring part is composed of only a single metal layer, it is easy to adjust the disconnection temperature of the fuse wiring part.

請求項5記載の発明によれば、ヒューズ配線部の被溶断部を覆う保護膜と被溶断部との間に空間部が設けられているため、過電流が印加されることにより被溶断部が溶断し不要物が飛散したとしても他の半導体構造領域に対して悪影響が与えられることを極力抑制できる。   According to the fifth aspect of the present invention, since the space is provided between the protective film that covers the part to be melted of the fuse wiring part and the part to be melted, the part to be melted is formed by applying an overcurrent. Even if fusing and unwanted materials are scattered, it is possible to suppress adverse effects on other semiconductor structure regions as much as possible.

(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図1ないし図6を参照しながら説明する。
図1(a)は、半導体ヒューズ装置を構成するヒューズ配線部の上面図を示しており、図1(b)はヒューズ配線部の断面図(図1(a)のA−A線に沿う断面図)を示しており、図1(c)は半導体ヒューズ装置の被溶断部が溶断された状態を示している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1A is a top view of a fuse wiring portion constituting the semiconductor fuse device, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the fuse wiring portion (a cross section taken along line AA in FIG. 1A). FIG. 1C shows a state where the melted portion of the semiconductor fuse device is blown.

図1(b)に示すように、半導体ヒューズ装置10は、半導体層11の上に層間絶縁膜12を介して形成されている。層間絶縁膜12はその上面が平坦面に形成されており、層間絶縁膜12の上には、主配線層としての不純物ドープ型の多結晶シリコン層13が複数形成されている。これらの複数の多結晶シリコン層13間には、ヒューズ配線部14が構成されている。ヒューズ配線部14は、層間絶縁膜12の上面上に形成された被溶断部14aと、多結晶シリコン層13の側壁面部13aの一部上に沿って形成された側壁部14bと、多結晶シリコン層13の上面部13bの一部上に沿って形成された平坦部14cとからなる。ヒューズ配線部14は、その側壁部14bと平坦部14cとがほぼ同一膜厚で形成されており、側壁部14bと多結晶シリコン層13の側面部13aの一部とが接触すると共に、平坦部14cと多結晶シリコン層13の上面部13bの一部とが接触するように構成されている。尚、接触部には符号13c、14dを付している。   As shown in FIG. 1B, the semiconductor fuse device 10 is formed on the semiconductor layer 11 via an interlayer insulating film 12. The interlayer insulating film 12 has a flat upper surface, and a plurality of impurity-doped polycrystalline silicon layers 13 as main wiring layers are formed on the interlayer insulating film 12. A fuse wiring portion 14 is formed between the plurality of polycrystalline silicon layers 13. The fuse wiring part 14 includes a melted part 14a formed on the upper surface of the interlayer insulating film 12, a side wall part 14b formed along a part of the side wall surface part 13a of the polycrystalline silicon layer 13, and polycrystalline silicon. And a flat portion 14 c formed along a part of the upper surface portion 13 b of the layer 13. The fuse wiring portion 14 has a side wall portion 14b and a flat portion 14c formed with substantially the same film thickness, and the side wall portion 14b and a part of the side surface portion 13a of the polycrystalline silicon layer 13 are in contact with each other. 14c and a part of the upper surface portion 13b of the polycrystalline silicon layer 13 are in contact with each other. Reference numerals 13c and 14d are attached to the contact portions.

ヒューズ配線部14は、アルミニウム(Al)により構成され、過電流が流れることにより溶断する被溶断部14aを備えており、その被溶断部14aが層間絶縁膜12の上面上に形成されることにより構成されている。被溶断部14aは、その電流の流れる方向に対して直交した断面積が側壁部14bや平坦部14cの断面積とほぼ同一または狭く構成されており、当該断面積が調整されることにより遮断電流を調整可能になっている。   The fuse wiring portion 14 is made of aluminum (Al), and includes a to-be-melted portion 14a that is melted by an overcurrent, and the to-be-melted portion 14a is formed on the upper surface of the interlayer insulating film 12. It is configured. The to-be-melted portion 14a has a cross-sectional area orthogonal to the direction in which the current flows, and is substantially the same as or narrower than the cross-sectional area of the side wall portion 14b and the flat portion 14c. Can be adjusted.

尚、被溶断部14aと接触部13c(14d)とは別領域に設けられている。ヒューズ配線部14は、その主要部が凹型形状に形成されている。保護膜15は、例えばシリコン窒化膜(SiN)またはPIQにより形成されており、ヒューズ配線部14を覆うように形成されている。また空間部16が、被溶断部14aおよび側壁部14bによって凹状に囲われた領域に設けられている。   In addition, the to-be-melted part 14a and the contact part 13c (14d) are provided in another area | region. The main part of the fuse wiring part 14 is formed in a concave shape. The protective film 15 is formed of, for example, a silicon nitride film (SiN) or PIQ, and is formed so as to cover the fuse wiring portion 14. Moreover, the space part 16 is provided in the area | region enclosed in the concave shape by the to-be-cut part 14a and the side wall part 14b.

図1(b)および図1(c)に示すように、空間部16は被溶断部14aと保護膜15との間に設けられている。この空間部16は、被溶断部14aに過電流が流れることによって溶断して飛散した溶断材痕を収容可能に構成されている。これにより、たとえ被溶断部14aが溶断したとしても他の半導体構造の形成領域に対して悪影響が与えられることを極力抑制できる。尚、空間部16は必要に応じて設ければ良い。   As shown in FIGS. 1B and 1C, the space 16 is provided between the melted part 14 a and the protective film 15. The space portion 16 is configured to be able to accommodate a fusing material trace that has been melted and scattered by an overcurrent flowing through the melted portion 14a. Thereby, even if the to-be-melted part 14a is melted, it is possible to suppress as much as possible that an adverse effect is exerted on the formation region of another semiconductor structure. The space 16 may be provided as necessary.

上記構成の作用を説明する。複数の多結晶シリコン層13間に電流が流れる。このとき、特に断面積の狭い被溶断部14aに過電流が印加されると、図1(c)に示すように、当該被溶断部14aが溶断し空間部16に溶断痕が残留する。   The operation of the above configuration will be described. A current flows between the plurality of polycrystalline silicon layers 13. At this time, when an overcurrent is applied to the to-be-cut portion 14a having a particularly small cross-sectional area, the to-be-cut portion 14a is blown and a fusing mark remains in the space portion 16 as shown in FIG.

上記構造の製造方法について図2ないし図5をも参照しながら説明する。尚、説明の便宜上、前述説明した各膜や各層の構成要素(構造要素と称す)に対応した製造上の構成要素(製造要素と称す)については、構造要素に付した符号に対し必要に応じて100を加えた符号を付して製造要素の符号として記す。したがって、以下に示す製造要素は、当該製造要素に付された符号から100を減じた符号を付した構造要素が対応している。   A method of manufacturing the above structure will be described with reference to FIGS. For the sake of convenience of explanation, as to manufacturing components (referred to as manufacturing elements) corresponding to the constituent elements (referred to as structural elements) of the respective films and layers described above, the reference numerals assigned to the structural elements are used as necessary. A reference numeral added with 100 is added as a manufacturing element code. Accordingly, the manufacturing elements shown below correspond to the structural elements with the reference numerals obtained by subtracting 100 from the reference numerals assigned to the manufacturing elements.

図2に示すように、半導体層111の上に層間絶縁膜112、多結晶シリコン層113を順次積層し、図3に示すように、多結晶シリコン層113を複数に分断し溝部113zを形成する。次に、図4に示すように、溝部113zの内側にアルミ層114をスパッタ法にて等方的に形成し設計寸法に合わせてヒューズ配線部14の設計寸法に分断する。このアルミ層114は、層間絶縁膜112の上面上に沿う内面部(下端面部)114a、多結晶シリコン層113の側面部113aの一部に沿う側壁部114b、多結晶シリコン層113の上面部113bの一部上に沿う上側端部(上端面部)114cによって一体形成されており、これらは同一工程で成形される。尚、図4においては、空間部16を構成しない場合の製造方法を示しているが、図5は、空間部16を構成する場合の製造方法を示している。   As shown in FIG. 2, an interlayer insulating film 112 and a polycrystalline silicon layer 113 are sequentially stacked on the semiconductor layer 111, and the polycrystalline silicon layer 113 is divided into a plurality of grooves 113z as shown in FIG. . Next, as shown in FIG. 4, an aluminum layer 114 is isotropically formed inside the groove 113z by a sputtering method and divided into the design dimensions of the fuse wiring portion 14 according to the design dimensions. The aluminum layer 114 includes an inner surface portion (lower end surface portion) 114a along the upper surface of the interlayer insulating film 112, a side wall portion 114b along a part of the side surface portion 113a of the polycrystalline silicon layer 113, and an upper surface portion 113b of the polycrystalline silicon layer 113. Are integrally formed by an upper end portion (upper end surface portion) 114c along a part of the upper portion, and these are formed in the same process. FIG. 4 shows a manufacturing method when the space portion 16 is not configured, but FIG. 5 shows a manufacturing method when the space portion 16 is configured.

図5に示すように、複数の多結晶シリコン層113間の距離や各膜113、114の膜厚を調整することで、アルミ層114の内上端部114eを接触させその上部を閉塞させながらアルミ層114の内側に対し全体がアルミ層114によって覆われるボイド116を生じさせヒューズ配線部14の基となる部分を形成する。次に、アルミ層114の上に保護膜115を形成する。この場合、アルミ層114の内上端部114eが閉塞しているため、保護膜15がボイド116内に入り込むことがない。   As shown in FIG. 5, by adjusting the distance between the plurality of polycrystalline silicon layers 113 and the film thicknesses of the respective films 113 and 114, the inner upper end portion 114e of the aluminum layer 114 is brought into contact and the upper portion of the aluminum layer 114 is closed. A void 116 that is entirely covered with the aluminum layer 114 is formed on the inner side of the layer 114 to form a portion that becomes a base of the fuse wiring portion 14. Next, a protective film 115 is formed on the aluminum layer 114. In this case, since the inner upper end 114e of the aluminum layer 114 is closed, the protective film 15 does not enter the void 116.

次に、図6に示すように、アルミ層114の融解温度となる660℃以上の温度で熱処理しアルミ層114を流動させる。すると、ボイド116の内上端部114eが両側外方に離間するようになり空間部16を設けながらヒューズ配線部14を形成できる。   Next, as shown in FIG. 6, the aluminum layer 114 is flowed by heat treatment at a temperature of 660 ° C. or higher, which is the melting temperature of the aluminum layer 114. Then, the inner upper end portion 114e of the void 116 is spaced outward on both sides, and the fuse wiring portion 14 can be formed while the space portion 16 is provided.

本実施形態によれば、多結晶シリコン層13とヒューズ配線部14とを構造的に接続する接触部13c(14d)が、多結晶シリコン層13の側面部13aおよび上面部13bの一部上に沿って設けられているため、従来に比して接触面積を増すことができ、多結晶シリコン層13とヒューズ配線部14との間の接触面積を広くすることができる。これにより、接触部13cの接触抵抗をヒューズ配線部14(アルミニウム)の内部抵抗に比べて低減できるようになる。   According to the present embodiment, the contact portion 13c (14d) that structurally connects the polycrystalline silicon layer 13 and the fuse wiring portion 14 is formed on part of the side surface portion 13a and the upper surface portion 13b of the polycrystalline silicon layer 13. Accordingly, the contact area can be increased as compared with the conventional case, and the contact area between the polycrystalline silicon layer 13 and the fuse wiring portion 14 can be increased. Thereby, the contact resistance of the contact part 13c can be reduced compared with the internal resistance of the fuse wiring part 14 (aluminum).

また、接触部14d(側壁部14bや平坦部14c)とは別領域に設けられた被溶断部14aの断面積を調整することで遮断電流設計を容易に行うことができる。また、ヒューズ配線部14の寸法設計を側壁部14bおよび平坦部14cの寸法設計によって容易に行うことができる。   In addition, it is possible to easily design the breaking current by adjusting the cross-sectional area of the melted portion 14a provided in a region different from the contact portion 14d (side wall portion 14b or flat portion 14c). Moreover, the dimension design of the fuse wiring part 14 can be easily performed by the dimension design of the side wall part 14b and the flat part 14c.

また、ヒューズ配線部14の被溶断部14aを覆う保護膜15と被溶断部14aとの間に空間部16が設けられているため、過電流が印加されることにより被溶断部14aが溶断し不要物が飛散したとしても空間部16内に収容されるようになり、他の半導体構造領域に対して悪影響が与えられることを極力抑制できる。   Further, since the space portion 16 is provided between the protective film 15 covering the melted portion 14a of the fuse wiring portion 14 and the melted portion 14a, the melted portion 14a is melted by applying an overcurrent. Even if the unwanted matter is scattered, it is accommodated in the space portion 16, and adverse effects on other semiconductor structure regions can be suppressed as much as possible.

(第2の実施形態)
図7は、本発明の第2の実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、ヒューズ配線部を、アルミ層と当該アルミ層および多結晶シリコン層間に介在して設けられたバリアメタル膜とを備えた構成としたところにある。前述実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the previous embodiment is that a barrier wiring provided with a fuse wiring portion interposed between an aluminum layer, the aluminum layer and a polycrystalline silicon layer. It is in the place provided with the film. The same parts as those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different parts will be described below.

半導体ヒューズ装置10に代わる半導体ヒューズ装置20は、ヒューズ配線部14に代わるヒューズ配線部17を備えている。図7に示すように、ヒューズ配線部17は、バリアメタル膜18とアルミ層19とから構成されている。バリアメタル膜18は、AlSi、Ti、TiNなどの金属含有材料から形成されている。バリアメタル膜18は、アルミ層19と多結晶シリコン層13との間に介在すると共に、アルミ層19と層間絶縁膜12との間に介在して形成されており、接触抵抗の低減が図られている。より具体的に詳述すると、バリアメタル膜18は、複数の多結晶シリコン層13の上面部13bの一部上、側面部13aの一部上に沿って形成されていると共に、層間絶縁膜12の露出上面上に沿って形成されている。その他のヒューズ配線部17の構造については、ヒューズ配線部14とほぼ同様であるため、その説明を省略する。
本実施形態においては、ヒューズ配線部17が、アルミ層19とバリアメタル膜18とを備えた構造をなしているため、接触抵抗を低減することができる。
A semiconductor fuse device 20 that replaces the semiconductor fuse device 10 includes a fuse wiring portion 17 that replaces the fuse wiring portion 14. As shown in FIG. 7, the fuse wiring portion 17 includes a barrier metal film 18 and an aluminum layer 19. The barrier metal film 18 is formed from a metal-containing material such as AlSi, Ti, or TiN. The barrier metal film 18 is formed between the aluminum layer 19 and the polycrystalline silicon layer 13 and is formed between the aluminum layer 19 and the interlayer insulating film 12 to reduce contact resistance. ing. More specifically, the barrier metal film 18 is formed along a part of the upper surface part 13 b and a part of the side surface part 13 a of the plurality of polycrystalline silicon layers 13, and the interlayer insulating film 12. Are formed on the exposed upper surface of the substrate. Since the structure of the other fuse wiring portion 17 is substantially the same as that of the fuse wiring portion 14, the description thereof is omitted.
In this embodiment, since the fuse wiring portion 17 has a structure including the aluminum layer 19 and the barrier metal film 18, the contact resistance can be reduced.

(第3の実施形態)
図8は、本発明の第3の実施形態を示すもので、第2の実施形態と異なるところは、被溶断部がアルミ層のみによって形成されているところにある。第2の実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention. The difference from the second embodiment is that the part to be cut is formed by only an aluminum layer. The same parts as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and only different parts will be described below.

半導体ヒューズ装置20に代わる半導体ヒューズ装置30は、ヒューズ配線部17に代わるヒューズ配線部31を備えている。このヒューズ配線部31がヒューズ配線部17と異なるところは、バリアメタル膜18が層間絶縁膜12の上面上では分断されていると共にアルミ層19が層間絶縁膜12の上面上に沿って形成されており、被溶断部31aがアルミ層19aのみによって形成されているところにある。   A semiconductor fuse device 30 that replaces the semiconductor fuse device 20 includes a fuse wiring portion 31 that replaces the fuse wiring portion 17. The fuse wiring portion 31 is different from the fuse wiring portion 17 in that the barrier metal film 18 is divided on the upper surface of the interlayer insulating film 12 and the aluminum layer 19 is formed along the upper surface of the interlayer insulating film 12. In other words, the melted part 31a is formed only by the aluminum layer 19a.

本実施形態では、被溶断部31aを単一材料のアルミ層19aのみによって形成しているため、被溶断部を2層以上の異なる材料で構成する場合に比較して被溶断部31aの断線温度調整を容易に行うことができる。   In the present embodiment, since the melted part 31a is formed only by the aluminum layer 19a made of a single material, the disconnection temperature of the melted part 31a is compared with the case where the melted part is composed of two or more different materials. Adjustment can be performed easily.

(第4の実施形態)
図9は、本発明の第4の実施形態を示すもので、第1の実施形態と異なるところは、多結晶シリコン層の上面および側面を粗く凹凸状に構成することで表面積を増加して接触抵抗を低減しているところにある。第1の実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the upper surface and side surfaces of the polycrystalline silicon layer are rough and uneven, thereby increasing the surface area and making contact. The resistance is being reduced. The same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and only different parts will be described below.

図9の半導体ヒューズ装置40に示すように、多結晶シリコン層13は、その側面部13aおよび上面部13bが粗く構成されている。これは、多結晶シリコン層13の成膜工程において、シリコンの露出部分に対し熱処理を施したり、シリコンを複数に分断するときのエッチング処理にボッシュプロセスを適用したり、シリコン上にレジストをパターニングするときにそのフォトリソグラフィ条件をデフォーカスしてエッチング処理を施すことで形成することができる。すると、多結晶シリコン層13とヒューズ配線部14との間の接触面積を増すことができ、接触抵抗を低減できるようになる。   As shown in the semiconductor fuse device 40 of FIG. 9, the polycrystalline silicon layer 13 has a side surface portion 13a and an upper surface portion 13b which are rough. This is because, in the step of forming the polycrystalline silicon layer 13, the exposed portion of silicon is subjected to heat treatment, a Bosch process is applied to etching processing when silicon is divided into a plurality of portions, or a resist is patterned on the silicon. Sometimes it can be formed by defocusing the photolithography conditions and performing an etching process. Then, the contact area between the polycrystalline silicon layer 13 and the fuse wiring part 14 can be increased, and the contact resistance can be reduced.

(他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形または拡張が可能である。
ヒューズ配線部14、17を構成する金属層としてアルミを適用したが、必要に応じて他の金属で形成しても良い。主配線層として多結晶シリコン層13を適用したが、他の配線材料を適用しても良い。
第4の実施形態では、アルミによって構成されたヒューズ配線部14を適用しているが、これに代えて、第2または第3の実施形態で説明したようなバリアメタル膜18を具備したヒューズ配線部17、31を適用しても良い。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the following modifications or expansions are possible.
Although aluminum is applied as the metal layer constituting the fuse wiring portions 14 and 17, other metal may be used as necessary. Although the polycrystalline silicon layer 13 is applied as the main wiring layer, other wiring materials may be applied.
In the fourth embodiment, the fuse wiring portion 14 made of aluminum is applied. Instead, the fuse wiring having the barrier metal film 18 as described in the second or third embodiment. The units 17 and 31 may be applied.

本発明の第1の実施形態を示す半導体ヒューズ装置の構造図((a)は上面図、(b)は図1(a)のA−A線に沿う縦断側面図、(c)は溶断時の縦断側面図)1 is a structural view of a semiconductor fuse device showing a first embodiment of the present invention ((a) is a top view, (b) is a vertical side view taken along line AA in FIG. 1 (a), and (c) is at the time of fusing) Vertical side view) 製造工程の説明図(その1)Explanatory drawing of a manufacturing process (the 1) 製造工程の説明図(その2)Explanatory drawing of a manufacturing process (the 2) 製造工程の説明図(その3)Explanatory drawing of a manufacturing process (the 3) 製造工程の説明図(その4)Explanatory drawing of a manufacturing process (the 4) 製造工程の説明図(その5)Explanatory drawing of a manufacturing process (the 5) 本発明の第2の実施形態を示す図1(b)相当図FIG. 1B equivalent view showing the second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態を示す図1(b)相当図FIG. 1B equivalent view showing the third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施形態を示す図1(b)相当図FIG. 1B equivalent diagram showing the fourth embodiment of the present invention. 従来例を示す図1(b)相当図Fig. 1 (b) equivalent diagram showing a conventional example

符号の説明Explanation of symbols

図面中、10、20、30、40は半導体ヒューズ装置、13は多結晶シリコン層(主配線層)、13aは多結晶シリコン層の側面部(主配線層の側面部)、13bは多結晶シリコン層の上面部(主配線層の上面部)、14、17はヒューズ配線部、14aは被溶断部、13c、14dは接触部、15は保護膜、16は空間部、18はバリアメタル膜、19はアルミ層(金属層)を示す。   In the drawing, 10, 20, 30, 40 are semiconductor fuse devices, 13 is a polycrystalline silicon layer (main wiring layer), 13a is a side surface portion of the polycrystalline silicon layer (side surface portion of the main wiring layer), and 13b is polycrystalline silicon. 14 and 17 are fuse wiring parts, 14a is a melted part, 13c and 14d are contact parts, 15 is a protective film, 16 is a space part, 18 is a barrier metal film, Reference numeral 19 denotes an aluminum layer (metal layer).

Claims (7)

複数の主配線層間を構造的に接続可能に構成されると共に過電流が印加されると溶断する被溶断部と、
前記被溶断部と構造的に接続すると共に当該被溶断部とは別領域に設けられ前記複数の主配線層の上面および側面にそれぞれ接触した複数の接触部と、
を存して形成されたヒューズ配線部を具備し、
前記主配線層は多結晶シリコンにより構成され、
前記ヒューズ配線部は、金属層と、当該金属層および前記主配線層間に介在して設けられたバリアメタル膜とにより構成されていることを特徴とする半導体ヒューズ装置。
A structure to be structurally connectable between a plurality of main wiring layers and to be blown when an overcurrent is applied,
A plurality of contact portions that are structurally connected to the melt-cut portion and are provided in a region different from the melt-cut portion and are in contact with the top and side surfaces of the plurality of main wiring layers,
A fuse wiring portion formed in the presence of
The main wiring layer is made of polycrystalline silicon,
The fuse wiring portion is constituted by a metal layer and a barrier metal film provided between the metal layer and the main wiring layer .
請求項1記載の半導体ヒューズ装置において、
前記ヒューズ配線部が前記主配線層と接触する接触部の少なくとも一部の界面において凹凸状に形成されていることを特徴とする半導体ヒューズ装置。
The semiconductor fuse device according to claim 1,
The semiconductor fuse device, wherein the fuse wiring portion is formed in a concavo-convex shape at least at an interface of a contact portion that contacts the main wiring layer .
複数の主配線層間を構造的に接続可能に構成されると共に過電流が印加されると溶断する被溶断部と、
前記被溶断部と構造的に接続すると共に当該被溶断部とは別領域に設けられ前記複数の主配線層の上面および側面にそれぞれ接触した複数の接触部と、
を存して形成されたヒューズ配線部を具備し、
前記ヒューズ配線部が前記主配線層と接触する接触部の少なくとも一部の界面において凹凸状に形成されていることを特徴とする半導体ヒューズ装置。
A structure to be structurally connectable between a plurality of main wiring layers and to be blown when an overcurrent is applied,
A plurality of contact portions that are structurally connected to the melt-cut portion and are provided in a region different from the melt-cut portion and are in contact with the top and side surfaces of the plurality of main wiring layers,
A fuse wiring portion formed in the presence of
The semiconductor fuse device, wherein the fuse wiring portion is formed in a concavo-convex shape at least at an interface of a contact portion that contacts the main wiring layer .
請求項3記載の半導体ヒューズ装置において、
前記ヒューズ配線部の被溶断部が単一材料の金属層のみによって構成されていることを特徴とする半導体ヒューズ装置。
The semiconductor fuse device according to claim 3 , wherein
2. A semiconductor fuse device according to claim 1, wherein a portion to be melted of the fuse wiring portion is constituted by only a single metal layer .
請求項1ないし4の何れかに記載の半導体ヒューズ装置において、
前記ヒューズ配線部の被溶断部を覆う保護膜を備え、
前記ヒューズ配線部の被溶断部と前記保護膜との間に空間部が設けられていることを特徴とする半導体ヒューズ装置。
The semiconductor fuse device according to any one of claims 1 to 4,
Provided with a protective film covering the melt-cut portion of the fuse wiring portion,
A semiconductor fuse device, wherein a space portion is provided between a portion to be cut of the fuse wiring portion and the protective film.
請求項1または3記載の半導体ヒューズ装置を製造する製造方法であって、
主配線層を複数形成する工程と、
前記複数の主配線層の側面および上面の一部にそれぞれ接触する複数の接触部、前記複数の接触部とは別領域に設けられ当該複数の接触部間を構造的に接続する被溶断部、を備えたヒューズ配線部を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体ヒューズ装置の製造方法。
A manufacturing method for manufacturing the semiconductor fuse device according to claim 1 or 3 ,
Forming a plurality of main wiring layers;
A plurality of contact portions that respectively contact a part of the side surfaces and the upper surface of the plurality of main wiring layers, a to-be-cut portion that is provided in a region different from the plurality of contact portions and structurally connects the plurality of contact portions, And a step of forming a fuse wiring portion provided with a semiconductor fuse device.
前記主配線層の側面および上面を粗く凹凸状に形成する工程を備えたことを特徴とする請求項6記載の半導体ヒューズ装置の製造方法。 7. The method of manufacturing a semiconductor fuse device according to claim 6, further comprising a step of forming a rough side surface and an upper surface of the main wiring layer in an uneven shape.
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