(57)【要約】【課題】  集積回路デバイスのヒューズ構造を提供する。【解決手段】  本発明のヒューズ構造は、半導体基板の一部の上に配置された金属含有導電性材料のストリップを含み、ストリップは、第１方向に沿って延伸し、均一な線幅を有する。誘電体層は、導電層を覆う。誘電体層内は、第１ビアと第２ビアを有し、第１インターコネクトと第２インターコネクトをそれぞれ含む。第１インターコネクトは、ストリップ上の第１位置と物理的且つ電気的に接触しており、第２インターコネクトは、ストリップ上の第２位置と物理的且つ電気的に接触している。導電ストリップ上の第１と第２位置は、シリコンを含まない。誘電体層の上方は、第１インターコネクトに電気的に接続された第１配線構造と、第２インターコネクトに電気的に接続された第２配線構造である。【選択図】  図６
2010118646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の一部の上に配置され、第１方向に沿って延伸し、均一な線幅を有する金属含有導電性ストリップ、
前記ストリップを覆う前記半導体基板上に配置された誘電体層、
前記誘電体層を通過して延伸し、前記ストリップの最表面に物理的且つ電気的にそれぞれ接触する第１インターコネクトと第２インターコネクトであって、前記第１インターコネクトは、第１インターフェースで前記ストリップに接触すると共に、前記第２インターコネクトは、第２インターフェースで前記ストリップに接触する第１インターコネクトと第２インターコネクト、
前記誘電体層上に形成され、前記第１インターコネクトと電気的に接触している第１配線構造、及び
前記誘電体層上に形成され、前記第２インターコネクトと電気的に接触している第２配線構造を含み、
前記ストリップの最表面は、シリコンフリー材料を含み、前記第２インターフェースの面積は、十分小さく、事前に選ばれた電流の印加により前記第２インターフェースでエレクトロマイグレーションを発生するヒューズ構造。
【請求項２】
前記第１と第２配線構造は、前記ストリップの延伸に沿った方向に平行な方向に沿って延伸する請求項１に記載のヒューズ構造。
【請求項３】
前記第１と第２配線構造は、前記ストリップの延伸に沿った方向に垂直な方向に沿って延伸する請求項１に記載のヒューズ構造。
【請求項４】
前記第２インターフェースの面積は、約１〜１×１０-4μｍ2である請求項１に記載のヒューズ構造。
【請求項５】
前記事前に選ばれた電流は、前記第２インターフェースで約０.１〜１００Ａ／μｍ2の電流密度を発生する請求項１に記載のヒューズ構造。
【請求項６】
前記第１配線構造と前記第２配線構造は、銅を含む請求項１に記載のヒューズ構造。
【請求項７】
前記ストリップは、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）から成る群から選択される金属を含む請求項１に記載のヒューズ構造。
【請求項８】
前記第１インターコネクトと前記第２インターコネクトは、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）から成る群から選択される金属を含む請求項１に記載のヒューズ構造。
【請求項９】
前記第１配線構造と前記第２配線構造は、アルミニウムを含む請求項１に記載のヒューズ構造。
【請求項１０】
前記第１インターコネクトと第２インターコネクトは銅を含む請求項１に記載のヒューズ構造。
【請求項１１】
前記ストリップは積層を含む請求項１に記載のヒューズ構造。
【請求項１２】
ヒューズ構造を製造する方法であって、前記方法は、
半導体基板の一部の上に金属含有導電性材料の、第１方向に沿って延伸し、且つ均一な線幅を有するストリップを堆積するステップ、
前記半導体基板上に誘電体層を堆積し、前記ストリップを覆うステップ、
前記ストリップの最表面に延伸する誘電体層に第１ビアと第２ビアを形成するステップ、
前記第１と第２ビアに導電材料を堆積し、第１インターフェースで前記ストリップの最表面に接触する前記第１ビアに第１インターコネクトと、第２インターフェースで前記ストリップの最表面に接触する前記第２ビアに第２インターコネクトを形成するステップ、及び
前記誘電体層上に第１および第２配線構造を形成するステップであって、前記第１配線構造は前記第１インターコネクトと電気的に接触すると共に、前記第２配線構造は前記第２インターコネクトと電気的に接触するステップを含み、
前記ストリップの最表面は、シリコンフリー導電材料を含む方法。
【請求項１３】
前記第１インターコネクトと前記第２インターコネクトは、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）から成る群から選択される金属を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ストリップは、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）から成る群から選択される金属を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１と第２ビアに導電材料を堆積するステップは、バリア層を堆積するステップを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１インターコネクトと第２インターコネクトは銅を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１と第２ビアに導電材料を堆積し、前記誘電体層上に第１と第２配線構造を形成するステップは、デュアルダマシンプロセスの手段で行われる請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路（ＩＣ）デバイスに関し、特に、集積回路デバイスに用いられるヒューズ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）とスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）などの多くの集積回路がヒューズを用いている。ヒューズは、集積回路全体の機能を保持するために、製造欠陥を有する回路素子を置き換えることができる冗長回路素子の接続を提供する。また、ヒューズは、デバイスメーカーに製品オプション、例えば電圧オプション、パッケージピン配列オプションなどを選ぶことを可能にすることもでき、１つの基本的な製品設計がいくつかの異なる最終製品に用いることができる。
【０００３】
一般に現在は、２つのタイプのヒューズが用いられている。１つのタイプでは、ヒューズ素子は、例えばレーザービームの外部熱源を用いて溶断される。２つ目のタイプでは、電流がヒューズ素子に流れてヒューズを溶断する。後のタイプ、電気ヒューズ（Ｅ−ｆｕｓｅｓ）は、ヒューズの溶断動作が回路テストと併せて自動化することができる。
【０００４】
図１〜図３は、電流を用いて選択的に溶断、またはプログラムすることができる従来の電気ヒューズを示している。図１と図２は、集積回路１０の一部の上面図と断面図をそれぞれ表しており、そこなわれていない、または溶断されていないヒューズ構造１５を含む。図１に示されるように、ヒューズ構造１５は、絶縁層２０上に形成され、導電性シリサイド層４０と電気的接触した２つのコンタクト（接触物）３０Ａと３０Ｂを含む。図２に示されるように、シリサイド層４０は、ポリシリコン層５０上に配置される。シリサイド層４０とポリシリコン層５０は、通常、絶縁層２０上に存在するスタック５５に配置される。一般的に、絶縁層２０は、例えば単結晶シリコンなどの半導体基板６０上に堆積された、または成長した酸化物層である。また、ヒューズ構造１５は、一般的に絶縁層７０で覆われ、半導体基板６０上に形成された他の装置（図示されていない）からヒューズ構造１５を電気的に絶縁する。
【０００５】
図１と図２に示された従来のヒューズ構造１５のプログラミングと操作の間、ヒューズ構造１５に流れる電流は、シリサイド層４０によって通常、１つの接触３０Ａからもう１つの接触３０Ｂに進む。電流がヒューズ構造１５の既定のスレッショルド電流を超えるレベルに増加された時、シリサイド層４０は、例えば溶断によってその状態を変えるため、構造の抵抗を変える。注意するのは、検出回路（ｓｅｎｓｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）（例えばセンスアンプ）の検出感度に基づいて、抵抗の変化が少量だけの場合、ヒューズは、“溶断した”と見なすことができる。よって、ここでいうヒューズを“溶断する”とは、抵抗の少量変化、または完全な開回路の形成を広くカバーする。図３は、ヒューズ構造１５がプログラムされた後（即ち溶断された）、図２に示されたヒューズ構造１５の断面図を表す。プログラミング電流は、効果的に溶解するか、または領域７５のシリサイド層４０の状態を変えることで従来のヒューズ構造１５を溶断するため、シリサイド層４０の不連続部８５とシリサイド層４０の不連続部８５のいずれか側にアグロメレーション（集塊）８０を形成する。
【０００６】
図１〜図３に示されたヒューズ構造１５の絶縁層２０、ポリシリコン層５０とシリサイド層４０は、通常、金属酸化物半導体（ＭＯＳ）トランジスタ（図示されていない）のゲート構造の製造中に半導体基板６０上に形成されるため、ヒューズ構造の製造は、全体の製造プロセスに他のステップを加えない。
【０００７】
しかし、デバイス密度が増加するにつれ、ポリシリコンゲートは、ポリ空乏（ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ）によってますます悪影響を受ける。金属ゲートは、ポリ空乏の悪影響を受けないことから、ポリ空乏に関する問題を克服するために、ポリシリコンゲートを金属含有ゲート（ｍｅｔａｌ−ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｇａｔｅ）に置き換えることに関心が持たれている。例えば、チタン、タングステンと、タンタルなどの多種の耐火（高融点）金属とその窒化物は、ＭＯＳ）トランジスタの金属含有ゲート電極の望ましい構成要素として実証されている。
【０００８】
金属含有ゲートで従来のポリシリコンゲートを置き換えるということは、ヒューズ構造１５の製造が製造プロセス内に統合されることになる場合、金属層をヒューズ構造１５のシリサイド層４０に置き換えなければならないということである。金属含有ゲートのように、同じ製造ステップ中に形成することができる金属含有ヒューズ（ｍｅｔａｌ−ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｕｓｅ）は、導電性シリサイド層４０を含む従来のヒューズ構造１５を電気的に溶断する方式である、アグロメレーションを形成する電流方式によって溶断することができない。よって、金属含有ヒューズのプログラミングは、困難となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
追加のプロセスのステップなしで製造でき、且つ電流を用いてプログラムすることができる信頼性のあるヒューズ構造を提供することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の模範的な実施例に基づいて、ヒューズ構造は、半導体基板の一部の上に配置された金属含有導電性材料のストリップを含み、ストリップは、第１方向に沿って延伸し、均一な線幅を有する。誘電体層は、導電層を覆う。誘電体層内は、第１ビアと第２ビアを有し、第１インターコネクト（接続）と第２インターコネクトをそれぞれ含む。第１インターコネクトは、ストリップ上の第１位置と物理的且つ電気的に接触しており、第２インターコネクトは、ストリップ上の第２位置と物理的且つ電気的に接触している。導電ストリップ上の第１と第２位置は、シリコンを含まない。誘電体層の上方は、第１インターコネクトに電気的に接続された第１配線構造と、第２インターコネクトに電気的に接続された第２配線構造である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の集積回路デバイスのヒューズ構造によれば、従来のシリサイド含有ヒューズをプログラミングする“集塊”の機構と比べ、上述の模範的なヒューズ構造をプログラミングする“エレクトロマイグレーション”の機構は、高い修復率、容易な修復、不確実性と複雑さが減少の利点を有し、よりフレキシブルに集積回路デバイス構造にアプリケーションを統合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来のヒューズ構造の平面図を表している。
【図２】図１のライン２−２に沿った断面図を表している。
【図３】従来のヒューズ構造がプログラムされた後の図２に示された断面図を表している。
【図４】本発明の実施例に基づいたヒューズ構造の平面図を表している。
【図５】図４のライン５−５に沿った断面図を表している。
【図６】模範的なヒューズ構造がプログラムされた後の図５に示された断面図を表している。
【図７】模範的なヒューズ構造がプログラムされた後の図５に示された断面図を表している。
【図８ａ】インターコネクト１０８Ｂの他の実施例の平面図を表している。
【図８ｂ】インターコネクト１０８Ｂの他の実施例の平面図を表している。
【図９】本発明の他の模範的な実施例に基づいた模範的なヒューズ構造の平面図を表している。
【図１０】本発明の他の実施例に基づいた模範的なヒューズ構造の平面図を表している。
【図１１】図１０のライン５−５に沿った断面図を表している。
【図１２】本発明の他の模範的な実施例に基づいた模範的なヒューズ構造の平面図を表している。
【図１３】本発明に基づいたヒューズ構造の他の実施例の図４のライン５−５に沿った断面図を表している。
【図１４】本発明に基づいたヒューズ構造の他の実施例の図４のライン５−５に沿った断面図を表している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
本発明は、金属含有ヒューズと半導体基板上にそれを形成する方法に関する。本発明に基づいた金属含有ヒューズは、例えば、メモリ回路の冗長性とカスタム化手法（ｃｕｓｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅｓ）のためのさまざまなアプリケーションの集積回路（ＩＣｓ）内に用いられることができる。また、一般的な半導体チップは、集積回路内に統合される既定セットのヒューズのプログラミングに基づいて、さまざまな異なるアプリケーションに用いられることができる。
【００１５】
図４と図５は、模範的なヒューズ構造１０１を含む集積回路１００の一部の平面図と断面図をそれぞれ表している。ヒューズ構造は、通常、単結晶シリコンのウエハーの半導体基板１０２上に形成される。当業者にはわかるように、本発明のいくつかの実施例では、例えば絶縁層、または装置を形成する多層膜さえも含むさまざまな層（図示されていない）がヒューズ構造１０１と半導体基板１０２の間に設置することができる。例えば、ヒューズ構造１０１がゲート酸化物（図示されていない）上に形成されて、ヒューズ構造１０１をどの下方の構造（図示されていない）からも電気的、且つ熱的に絶縁することができる。
【００１６】
ヒューズ構造１０１は、金属含有導電性材料のストリップ１０４を含む。ストリップ１０４は、誘電体（絶縁体）層１０６によって覆われる。ヒューズ構造１０１は、誘電体層のビアを通過して延伸し、ストリップ１０４と物理的且つ電気的に接触（コンタクト）している第１インターコネクト１０８Ａを更に含む。第１インターコネクト１０８Ａの底面とストリップ１０４の最表面間の接触領域（コンタクト領域）は、第１インターフェース１３５を定義する。ヒューズ構造１０１は、誘電体層のビアを通過して延伸し、ストリップ１０４と物理的且つ電気的に接触している第２インターコネクト１０８Ｂも含む。第２インターコネクト１０８Ｂの底面とストリップ１０４の最表面間の接触領域は、第２インターフェース１４５を定義する。第１インターフェース１３５と第２インターフェース１４５との間の金属含有ストリップ１０４の一部は、通常、ストリップ１０４のヒューズ領域１２０を定義する。ストリップ１０４に接続された一端に相対する第１インターコネクト１０８Ａの一端は、第１配線構造（ｗｉｒｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）１１０Ａに電気的接続される。同様に、ストリップ１０４に接続されていない第２インターコネクト１０８Ｂの一端は、第２配線構造１１０Ｂに接続される。誘電体層１０６は、第１と第２配線構造１１０Ａ、１１０Ｂを下方のストリップ１０４から電気的に絶縁し、第１と第２インターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂを互いからも絶縁する。図５に示された実施例では、第１配線構造１１０Ａは、ストリップ１０４の一端を電気接地１８０に電気的接続し、第２配線構造１１０Ｂは、ストリップ１０４のもう一端を電力供給器１９０に電気的接続する。他の実施例では、配線構造１１０Ａと１１０Ｂは、ヒューズ構造１０１を他の集積回路の構成要素または装置（図示されていない）に接続することができる。
【００１７】
第１インターコネクト１０８Ａと第２インターコネクト１０８Ｂと同様に金属含有導電性ストリップ１０４は、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、またはその合金などの金属を含むことができる。金属含有導電性ストリップ１０４は、単一の金属含有層を含むことができる。またはストリップ１０４は、複数のスタックト金属含有下層と最表面層の積層を含むことができる。第１と第２インターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂに接触しているストリップ１０４の表面は、シリコンを含まないことが好ましい。よって、堆積されたストリップ１０４の最表面層は、望ましくはシリコンフリーとなる。同様に、ストリップ１０４が積層の代わりに単層を含む場合、その層を形成する材料は、シリコンフリーでなければならない。また、第１と第２インターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂは、インターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂとストリップ１０４と誘電体層１０６の両方に間置された、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）などのバリア金属（図示されていない）を更に含むことができる。誘電体層１０６は、例えばリン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、非ドープのリン珪酸ガラス（ＵＳＧ）、ホウ素リン珪酸塩ガラス（ＢＰＳＧ）、有機ケイ酸塩ガラス（ＯＳＧ）、または二酸化ケイ素などの材料で構成された、例えば、層間絶縁（ＩＬＤ）膜を含む。配線構造１１０Ａと１１０Ｂは、標準の金属化プロセスに用いられる、例えばアルミニウムまたは銅の金属を含む。図５に示された実施例は、標準の金属化プロセスを用いて形成されたアルミニウム配線構造１１０Ａ、１１０Ｂを含む。
【００１８】
図４に示されるように、ストリップ１０４と配線構造１１０Ａ、１１０Ｂは、その長さの方向に沿って、ほぼ均一な線幅を有し、その全てが図４に示されたＸ方向に沿って延伸する。ストリップ１０４と配線構造１１０Ａ、１１０Ｂは、ほぼ平行し、且つ図４に示されたＸ方向に平行な方向に沿って延伸する。言い換えれば、配線構造１１０Ａ、１１０Ｂとストリップ１０４の縦軸は、平行する。
【００１９】
模範的なヒューズ構造１０１では、第１インターフェース１３５と第２インターフェース１４５は、同様の面積を有するように形成される。インターフェース１３５、１４５の領域は、電源１９０よりヒューズ構造１０１に印加される電流が第２インターフェース１４５で十分な電流密度を発生し、エレクトロマイグレーション（ＥＭ）を第２インターフェース１４５で発生するように十分に小さい面積が選ばれる。エレクトロマイグレーションは、ストリップ１０４からインターコネクト１０８Ｂを電気的に切断するため、ヒューズ構造１０１を溶断する。本発明に基づいたヒューズ構造１０１の典型的なアプリケーションでは、事前に選ばれた電圧または電流を印加する標準の電源を用いることが望ましい。ヒューズ構造１０１に印加される電流が選ばれた時、当業者は、エレクトロマイグレーションを発生するために、インターフェース１３５、１４５の領域（面積）はどのくらいかを決めることができる。正確なインターフェースの領域は、事前に選ばれた電流だけでなく、第２インターコネクト１０８Ｂとストリップ１０４を形成する材料によっても決まる。
【００２０】
エレクトロマイグレーションにより第２インターコネクト１０８Ｂをストリップ１０４から切断することができる２つの可能な方法が図６と図７に示される。図６では、エレクトロマイグレーションは、第２インターフェース１４５を中断し、第２インターコネクト１０８Ｂとストリップ１０４との間にギャップ１７０を形成する。図７では、第２インターコネクト１０８Ｂもストリップ１０４から切断されるが、エレクトロマイグレーションは、ストリップ１０４にも間隙１７０を開け、ストリップ１０４を２つの部分１０４Ａと１０４Ｂに分ける。模範的な実施例では、第２インターフェース１４５は、約１〜１×１０-4μｍ2の面積を有する。ヒューズ構造１０１の模範的な実施例をプログラムするには、約０．５〜５．０Ｖの電圧（図示されていない）が電力供給器１９０よりヒューズ構造１０１に加えられて、第２インターフェース１４５の約０．１〜１００Ａ／μｍ2の第１電流密度を形成する。特定の電流密度がエレクトロマイグレーションを第２インターフェース１４５で発生するのに十分であることから、ヒューズ構造は、溶断される。
【００２１】
図４のインターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂは、方形断面を有するが、他の実施例では、インターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂの断面は、他の形状であることもできる。当業者によれば、本発明のさまざまな実施例を実行する最も重要な基準は、第２インターフェース１４５の領域を定義するインターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂの断面積である。この面積は、ヒューズ構造１０１に印加される電流が第２インターフェース１４５で十分に高い電流密度を形成して、エレクトロマイグレーションを発生するように、十分に小さい面積でなければならない。図８ａに示された実施例では、第２インターコネクト１０８Ｂは、円形断面を有する。図８ｂでは、第２インターコネクト１０８Ｂは、複数のサブプラグ１５０の配列から成るプラグを含む。サブプラグ１５０は、約０.２〜０.０１μｍの直径を有することができ、その間に約０.５〜０.０２μｍのピッチで配置することができる。図９は、ヒューズ構造１０１の実施例の一部の平面図を表しており、このインターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂの断面は、ほぼ長方形である。
【００２２】
図１０と図１１は、本発明の実施例のヒューズ構造１０１の平面図と断面図をそれぞれ表している。ヒューズ構造１０１は、ストリップ１０４の延伸に沿った方向に垂直な方向に沿って延伸する配線構造１１０Ａ、１１０Ｂを含む。言い換えれば、配線構造１１０Ａ、１１０Ｂとストリップ１０４の縦軸は垂直である。図１０に示された座標系からみると、配線構造１１０Ａ、１１０Ｂは、Ｙ軸に平行であり、ストリップ１０４は、Ｘ軸に平行である。図４に示された実施例と同じように、配線構造１１０Ａ、１１０Ｂは、標準のアルミニウム金属化プロセスを用いて誘電体層１０６上に形成することができる。配線構造１１０Ａ、１１０Ｂの下方の図１０と図１１のヒューズ構造１０１の部分は、前述の図４と図５のヒューズ構造１０１と同じである。図１０と図１１の実施例の変化は、インターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂがほぼ長方形の断面を有するところである。
【００２３】
図５と図１１に示された実施例の配線構造１１０Ａ、１１０Ｂは、標準のアルミニウム金属化プロセスを用いて形成することができる。本発明の他の実施例では、配線構造１１０Ａ、１１０Ｂは、銅または銅合金を含むことができ、ダマシンまたはデュアルダマシンプロセスを用いて形成することができる。図１３は、図４の実施例の断面図を表している。図の配線構造１１０Ａ、１１０Ｂとインターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂは、銅を含み、デュアルダマシンプロセスを用いて形成されている。また、第１インターコネクト１０８Ａと第２インターコネクト１０８Ｂは、インターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂとストリップ１０４の間、インターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂと誘電体層１０６の間と、配線構造１１０Ａ、１１０Ｂと誘電体層１０６の間に配置された、例えば、窒化チタン（チタンナイトライド）（ＴｉＮ）などのバリア（障壁）金属（図示されていない）を更に含んでいる。銅含有材料がインターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂと配線構造１１０Ａ、１１０Ｂに用いられる時、例えば基板１０２、ストリップ１０４と、誘電体層１０６のヒューズ構造１０１も図５の実施例に用いられる同じ材料で形成することができる。特に、ストリップ１０４は、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、またはその合金などの金属含有材料を含むことができ、複数の堆積された金属含有副層を含む積層の単一の金属含有層で形成することができる。望ましくは、パターン化された金属含有層１０４の上表面は、シリコンフリーが望ましい。誘電体層１０６は、例えばリン珪酸ガラス（ＰＳＧ）、非ドープのリン珪酸ガラス（ＵＳＧ）、ホウ素リン珪酸塩ガラス（ＢＰＳＧ）、有機ケイ酸塩ガラス（ＯＳＧ）、または二酸化ケイ素などの材料で構成された、例えば、層間絶縁（ＩＬＤ）膜を含むことができる。図５に示された実施例と同じく、当業者にはわかるように、図１３に示された実施例では、例えば絶縁層、または装置を形成する多層膜さえも含むさまざまな層（図示されていない）がヒューズ構造１０１と半導体基板１０２の間に設置することができる。例えば、ヒューズ構造１０１は、ゲート酸化物（図示されていない）上に形成され、ヒューズ構造１０１をどの下方の構造（図示されていない）からも電気的、且つ熱的に絶縁することができる。
【００２４】
図１４は、図１０の実施例の断面図を表しており、配線構造１１０Ａ、１１０Ｂとインターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂが銅を含み、デュアルダマシンプロセスを用いて形成されている。図１３の実施例で述べたように、第１インターコネクト１０８Ａと第２インターコネクト１０８Ｂは、例えば、窒化チタンなどのバリア金属（図示されていない）を更に含み、インターコネクトをストリップ１０４と誘電体層１０６から分ける。インターコネクト１０８Ａ、１０８Ｂと配線構造１１０Ａ、１１０Ｂ以外のヒューズ構造１０１は、図５と図１３の実施例に示されたように同じ方法で選ばれることができる。
【００２５】
全ての模範的な実施例のヒューズ構造１０１は、全て同じ方法でプログラムされる。ヒューズ構造１０１を通過した電流は、第２インターフェース１４５で十分な電流密度を発生し、インターフェースでエレクトロマイグレーションを発生する。当業者にはわかるように、電流密度が十分に高いレベルに達した時、エレクトロマイグレーションが発生し、第２インターフェース１４５の電流密度は、ヒューズ構造１０１に供給された電圧、ヒューズ構造１０１の抵抗値（オームの法則による電圧と抵抗値に関連した電流）と、第２インターフェース１４５の領域（電流密度＝電流／面積）によって決まる。上述のヒューズ構造の利点の１つは、金属含有ゲート構造を形成するプロセス、または集積回路デバイスのインターコネクト構造を形成するプロセス中に形成することができることであり、これは、ヒューズ構造１０１が余分なプロセスのステップ、またはマスクなしで形成することができるということである。従来のシリサイド含有ヒューズをプログラミングする“集塊”の機構と比べ、上述の模範的なヒューズ構造をプログラミングする“エレクトロマイグレーション”の機構は、高い修復率、容易な修復、不確実性と複雑さが減少の利点を有し、よりフレキシブルに集積回路デバイス構造にアプリケーションを統合させることができる。
【００２６】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することが可能である。従って、本発明が請求する保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【符号の説明】
【００２７】
１０  集積回路
１５  ヒューズ構造
２０  絶縁層
３０Ａ、３０Ｂ  コンタクト
４０  導電性シリサイド層
５０  ポリシリコン層
５５  スタック
６０  半導体基板
７０  絶縁層
７５  領域
８０  アグロメレーション
８５  不連続部
１００  集積回路
１０１  ヒューズ構造
１０４  ストリップ
１０４Ａ、１０４Ｂ  
１０６  誘電体層  
１０８Ａ  第１インターコネクト
１０８Ｂ  第２インターコネクト
１１０Ａ  第１配線構造
１１０Ｂ  第２配線構造
１２０  ヒューズ領域
１３５  第１インターフェース
１４５  第２インターフェース
１５０  サブプラグ
１７０  ギャップ
１８０  電気接地
１９０  電源
【図１】
2010118646.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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