(57)【要約】【課題】  ヒューズパッドと外部接続パッドが同じ配線層に設けられているため、各パッド及び配線の配置が過密になり、配線層の面積が大きくなり、１ウェハからの半導体チップの取り個数が減って半導体チップコストが上がるという課題を有していた。【解決手段】  少なくとも外部導出端子に接続するための外部接続用パッドを有する第一の配線層と、任意の配線層に設けられた前記半導体装置の特性を変化させるための電流溶断型ヒューズと、前記電流溶断型ヒューズと接続され、前記電流溶断型ヒューズの切断用電流を印加する端子を当接させるためのヒューズパッドを有する前記第一の配線層と異なる第二の配線層と、を有することを特徴とする半導体装置。【選択図】    図１
2005191237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に、それぞれが絶縁層によって区分された複数の配線層が層状に設けられた半導体装置であって、
少なくとも外部導出端子に接続するための外部接続用パッドを有する前記複数の配線層のうちの第一の配線層と、
前記複数の配線層のうちの任意の配線層に設けられた前記半導体装置の特性を変化させるための電流溶断型ヒューズと、
前記電流溶断型ヒューズと接続され、前記電流溶断型ヒューズの切断用電流を印加する端子を当接させるためのヒューズパッドを有する前記第一の配線層と異なる前記複数の配線層のうちの第二の配線層と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記第一の配線層と前記第二の配線層とは、一つの前記絶縁層によって区分されることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記ヒューズパッドは、前記第二の配線層の前記第一の配線層に設けられた任意の外部接続用パッドとほぼ重なり合う位置に設けられることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記電流溶断型ヒューズは、前記第二の配線層に設けられることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
半導体基板上に、それぞれが絶縁層によって区分された複数の配線層が層状に設けられ、前記複数の配線層のうちの任意の配線層に半導体装置の特性を変化させるための複数の電流溶断型ヒューズを有する半導体装置の製造方法であって、
前記半導体基板上に、少なくとも電流溶断型ヒューズと接続するヒューズパッドを有する配線層を形成する工程と、
前記半導体装置の検査を行い、前記複数の電流溶断型ヒューズのうちから溶断する前記電流溶断型ヒューズを選択する工程と、
選択された前記電流溶断型ヒューズに接続する前記ヒューズパッドを用いて前記電流溶断型ヒューズを溶断する工程と、
前記配線層に重ねて絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に重ねて、少なくとも外部導出端子に接続するための外部接続パッドを有する前記配線層と異なる他の配線層を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の特性を調整するための電流溶断型ヒューズの電流印加用パッドを形成する配線層に関するもので、特に半導体装置のチップサイズの小型化に有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置のチップ（以下、「半導体チップ」という。）製造工程におけるプロセスの変化などによって半導体チップの特性のばらつきが発生する。そこで、電流溶断型ヒューズを設け、半導体チップの製造工程中、または、半導体チップの検査工程で電流溶断型ヒューズを適宜溶断して半導体チップの特性を調整・補正することが行われている。
【０００３】
電流溶断型ヒューズは、アルミ、ポリシリコンなどで形成されており、電流を印加してヒューズを溶断することによって配線を遮断し、構成回路定数などを変化させて特性を変化させるものである。
この電流の印加は、針状端子等をプロ−ビングして行うが、プロ−ビング位置のばらつきのマージンを確保するため、所定の面積（一般的にはワイヤーボンディング、バンプボンディングなどによって外部端子と接続するための外部接続用パッドと同程度の面積を持つ。）を持ったヒューズパッドが電流溶断型ヒューズから配線されて設けられる。
【０００４】
また、図３の従来のパッド配置を示す概略図に示すように、ヒューズパッド５１と図示しないワイヤーボンディング、又はバンプボンディングなどによって外部端子と接続するための外部接続用パッド５２とは、半導体チップ５０の表面の配線層に形成され半導体チップ５０の外周に沿った位置に並べて設けられている（特許文献１）。ヒューズパッド５１は接続配線５３で電流溶断型ヒューズ５４と接続され、さらには回路５５に接続されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３４９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ヒューズパッドと外部接続パッドが半導体チップの同じ配線層に設けられているため、各パッド及び配線の配置が過密になり、配線層の面積、即ち半導体チップの面積が広くならざるを得なかった。従って、半導体チップのサイズが大きくなり、１ウェハからの半導体チップの取り個数が減って半導体チップコストが上がるという課題を有していた。特に、ヒューズの数が多い半導体チップではその影響が大きい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる問題を解決するために、本発明に係る半導体装置は、半導体基板上に、それぞれが絶縁層によって区分された複数の配線層が層状に設けられた半導体装置であって、少なくとも外部導出端子に接続するための外部接続用パッドを有する前記複数の配線層のうちの第一の配線層と、前記複数の配線層のうちの任意の配線層に設けられた前記半導体装置の特性を変化させるための電流溶断型ヒューズと、前記電流溶断型ヒューズと接続され、前記電流溶断型ヒューズの切断用電流を印加する端子を当接させるためのヒューズパッドを有する前記第一の配線層と異なる前記複数の配線層のうちの第二の配線層と、を有することを特徴とする。
本発明の半導体装置によれば、電流溶断型ヒューズを用いる半導体装置であっても外部接続パッドと異なる配線層にヒューズパッドが設けられることから、外部接続パッドを有する配線層のパッド数を少なく形成することができる。即ち、電流溶断型ヒューズを用いる半導体チップのサイズを小型化することが可能となる。従って、１ウェハからの半導体チップの取り個数を増やすことができることから製造コストを下げることが可能となり、安価な半導体チップを提供することが可能となる。
【０００８】
また、前記第一の配線層と前記第二の配線層とは、一つの前記絶縁層によって区分されることとしてもよい。
このようにすれば、外部接続パッドを有する配線層を形成する直前の配線層で、電流溶断型ヒューズを用いる調整が可能となり、他の配線層などの特性のばらつきを含んで調整を行うことができることから電流溶断型ヒューズを用いる調整の精度を上げることが可能となる。
【０００９】
また、前記ヒューズパッドは、前記第二の配線層の前記第一の配線層に設けられた任意の外部接続パッドとほぼ重なり合う位置に設けられることとしてもよい。
このようにすれば、ヒューズパッドと外部接続パッドが、２つの異なった配線層にあってほぼ重なるように配置されることから、半導体チップを平面から見たときのパッドの占める面積を最小とすることが可能となり、半導体チップのサイズをより小さくすることが可能となる。
【００１０】
また、前記電流溶断型ヒューズは、前記第二の配線層に設けられることとしてもよい。
このようにすれば、電流溶断型ヒューズとヒューズパッドとが同じ配線層に設けられることから、接続のための配線を短縮することが可能となり、接続のための配線が長くなるために起こる電気的容量のばらつきなどに起因する特性のばらつきを小さくすることができる。
【００１１】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上に、それぞれが絶縁層によって区分された複数の配線層が層状に設けられ、前記複数の配線層のうちの任意の配線層に半導体装置の特性を変化させるための複数の電流溶断型ヒューズを有する半導体装置の製造方法であって、前記半導体基板上に、少なくとも電流溶断型ヒューズと接続するヒューズパッドを有する配線層を形成する工程と、前記半導体装置の検査を行い、前記複数の電流溶断型ヒューズのうちから溶断する前記電流溶断型ヒューズを選択する工程と、選択された前記電流溶断型ヒューズに接続する前記ヒューズパッドを用いて前記電流溶断型ヒューズを溶断する工程と、前記配線層に重ねて絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層に重ねて、少なくとも外部導出端子に接続するための外部接続パッドを有する前記配線層と異なる他の配線層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法によれば、ヒューズパッドを有する配線層のヒューズパッドを用いて電流溶断型ヒューズの溶断を行う工程を他の配線層を形成する工程と区別して行うことで、ヒューズパッドを有する配線層を個別の配線層とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る半導体装置の最良の形態について、以下に図面を用いて説明する。なお、本発明は、後述の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
本発明の半導体装置の実施例１を図１を用いて説明する。図１は、実施例１を説明するためのパッド配置の概略図であり、図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、断面図である。
なお、本実施例では、３つの配線層を有する半導体装置を例として説明する。
【００１４】
半導体装置１００の半導体チップ１０１は、半導体基板１０上に設けられた半導体素子２２、金属配線２３を有する下層の配線層１１、ヒューズパッド１３及びヒューズパッド１３と配線２１で接続された電流溶断型ヒューズを設けた中層の配線層１４、外部接続パッド１６を設けた上層の配線層１７、上層の保護絶縁層１８、及び各配線層間の絶縁層１２、１５、から構成される。
【００１５】
下層の配線層１１は、半導体基板１０に設けられた複数の半導体素子２２の素子間或いは他の配線層などとの接続を行うための配線層であり、一例としてアルミ配線を用いた配線層である。
【００１６】
中層の配線層１４は、下層の配線層１１に重ねて形成された絶縁層１２に重ねて設けられている。中層の配線層１４には、アルミで形成された電流溶断型ヒューズ２０が設けられており、配線２１でヒューズパッド１３と接続されている。また、配線２１は、回路部１９にも接続されている。
【００１７】
電流溶断型ヒューズ２０は、アルミ、ポリシリコンなどで形成されるが、本例ではアルミで形成された例を用いている。電流溶断型ヒューズ２０と接続するヒューズパッド１３に図示しないピンプローブ等を押し当てながら電流を印加し、電流溶断型ヒューズ２０を溶断することによって回路部１９等における回路定数などを変化させて半導体装置１００の特性を変化させる。
【００１８】
ヒューズパッド１３は、１辺が１００マイクロメートル前後の四角形であり、前述のように、電流溶断型ヒューズ２０を溶断するための電流を印加するためのプロ−ビングパッドとして、図示しないピンプローブ等を押し当てながら電流を印加する。
【００１９】
上層の配線層１７は、中層の配線層１４と同様にアルミで形成される。上層の配線層１７は、中層の配線層１４に重ねて形成された絶縁層１５に重ねて設けられており、図示しないワイヤーボンディング、バンプボンディングなどによって外部端子と接続するための外部接続パッド１６が回路部１９に接続して形成されている。
また、上層の配線層１７には、外部接続パッド１６を除く部分に保護絶縁層１８が設けられている。
【００２０】
また、それぞれの配線層の間は、それぞれの絶縁層に設けられた図示しないコンタクトホールなどを用いて接続されている。
【００２１】
また、ヒューズパッド１３は、１辺が１００マイクロメートル前後の四角形であると説明したが、ヒューズパッド１３の大きさ及び形状はこれに限らず、ピンプローブの位置誤差のマージンが取れる大きさ及び形状であればよい。
【００２２】
なお、前述の説明では、一つ電流溶断型ヒューズに接続する二つのヒューズパッドを例示して説明したが、複数の電流溶断型ヒューズを用いてもよく、複数の電流溶断型ヒューズのうちから、溶断すべき電流溶断型ヒューズを選択して溶断する。
【００２３】
本例によれば、外部接続パッドを有する上層の配線層と異なる中層の配線層にヒューズパッドが設けられることから、外部パッドを有する上層配線層のパッド数を少なく形成することができる。即ち、電流溶断型ヒューズを用いる半導体チップの平面サイズを小型化することが可能となる。従って、１ウェハからの半導体チップの取り個数を増やすことができることから製造コストを下げることが可能となり、安価な半導体チップを提供することが可能となる。
【００２４】
（変形例）
実施例１の変形例を図２を用いて説明する。図２は、実施例１の変形例を示すパッド配置の概略図であり、図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、断面図である。
【００２５】
本変形例における半導体チップ１０１の基本構成は、先述の実施例１と同じであるため省略し、実施例１との相違点について説明する。
本変形例では、中層の配線層３２に設けられたヒューズパッド３１の平面位置が、上層の配線層３５に設けられた外部接続パッド３４の平面位置にほぼ重なる位置に設けられている。
【００２６】
なお、本変形例によれば、図２の平面図において、ヒューズパッド３１と外部接続パッド３４との平面位置がわずかにずれて表現されているが、全く重なるように配置することも可能となる。
【００２７】
本変形例によれば、半導体チップを平面から見たときのパッドの占める面積を最小限にすることが可能となり、半導体チップのサイズをより小さくすることが可能となる。
【実施例２】
【００２８】
本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を図１を参照して説明する。
【００２９】
先ず、半導体基板１０に半導体素子２２、金属配線２３などを含む下層の配線層１１を形成し、重ねて絶縁層１２を形成する。
【００３０】
次に、絶縁層１２上にアルミを用いた電流溶断型ヒューズ２０、電流溶断型ヒューズ２０と接続するヒューズパッド１３及び図示しない検査パッドなどを含む中層の配線層１４を図示しないレジストなどを用いたフォトエッチングにより形成する。
【００３１】
次に、図示しないピンプローブ等を検査パッドに押し当て半導体装置１００の特性の検査を行い溶断する電流溶断型ヒューズ２０を決定する。なお、図１においては、一つの電流溶断型ヒューズ２０を図示しているが、図を明瞭にするためであり、実際は電流溶断型ヒューズ２０は複数個設けられている。続いて図示しないピンプローブ等をヒューズパッド１３に押し当て溶断しようとする電流溶断型ヒューズ２０と接続しているヒューズパッド１３のみに電流を印加し、溶断しようとする電流溶断型ヒューズ２０を溶断する。
【００３２】
なお、上述でのピンプローブ等の押し当ては、半導体装置１００の特性の検査を行うための押し当てと、電流溶断型ヒューズ２０溶断のための電流印加を行うための押し当てをそれぞれ別に行うことで説明したが、これに限らない。
検査を行うための押し当て、及び電流印加を行うための押し当てのためのピンプローブ等の押し当ては同時に行い、半導体装置１００の特性の検査と引き続き電流溶断型ヒューズ２０溶断のための電流印加とを行ってもよい。
【００３３】
次に、中層の配線層１４に重ねて絶縁層１５をプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを用いて形成する。
【００３４】
次に、絶縁層１５に重ねて、アルミ蒸着、フォトエッチング等により外部接続パッド１６を含む上層の配線層１７を形成する。
【００３５】
本実施例で説明した半導体装置の製造方法によれば、ヒューズパッドを有する配線層のヒューズパッドを用いて電流溶断型ヒューズの溶断を行う工程を他の配線層を形成する工程と区別して行うことで、ヒューズパッドを有する配線層を個別の配線層とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１を説明するためのパッド配置の概略図。
【図２】本発明の実施例１の変形例を示すパッド配置の概略図。
【図３】従来のパッド配置を示す概略図。
【符号の説明】
【００３７】
１０…半導体基板、１１…下層の配線層、１２…絶縁層、１３…ヒューズパッド、
１４…中層の配線層、１５…絶縁層、１６…外部接続パッド、１７…上層の配線層、
１８…保護絶縁層、１９…回路部、２０…電流溶断型ヒューズ、２１…配線、
２２…半導体素子、２３…下層の金属配線、３１…ヒューズパッド、３２…中層の配線層、３４…外部接続パッド、３５…上層の配線層、
１００…半導体装置、１０１…半導体チップ。
【図１】
2005191237.tif 000003
【図２】
2005191237.tif 000004
【図３】
2005191237.tif 000005