(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電気コンタクト・パッドと、
第２の電気コンタクト・パッドと、
前記第１の電気コンタクト・パッドに結合された第１の末端部と、前記第２の電気コンタクト・パッドに結合された第２の末端部とを有し、エネルギー源を印加された後、非導電性になる、導電性材料からなる可溶性リンクと、
エネルギー源を印加された結果として放出される可溶性リンクの材料をブロックする可溶性リンクを水平に囲むブラスト障壁と、
を含む、前記第１および第２の電気コンタクト・パッド、前記可溶性リンクおよび前記ブラスト障壁の表面を覆う層であるパッシベーション層を有さない半導体デバイス。
【請求項２】
前記ブラスト障壁、前記可溶性リンク、前記第１および第２の電気コンタクト・パッドが、同じ材料から作成され、同じ製造工程中に製造される、請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項３】
前記ブラスト障壁が、前記第１および第２の電気コンタクト・パッドから電気的に切り離された、請求項２に記載の半導体デバイス。
【請求項４】
前記ブラスト障壁が、前記可溶性リンクから電気的に切り離された、請求項２に記載の半導体デバイス。
【請求項５】
前記ブラスト障壁が、前記可溶性リンクならびに前記第１および第２の電気コンタクト・パッドより物理的に高い高さに形成された、請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項６】
前記ブラスト障壁が、２つの断片を含み、第１の断片が前記可溶性リンクの一方側と隣接し前記可溶性リンクと平行方向に配置され、前記ブラスト障壁の第２の断片が前記可溶性リンクを挟んで前記第１の断片とは反対側で隣接し前記可溶性リンクと平行方向に配置された、請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項７】
前記ブラスト障壁の前記可溶性リンクが、直線、ジグザグ線、曲線、および幅が変化する線の形のうちのどれかで形成される、請求項６に記載の半導体デバイス。
【請求項８】
２つのブラスト障壁を有し、
第１のブラスト障壁が、前記第１の電気コンタクト・パッドに結合され、
第２のブラスト障壁が、前記第２の電気コンタクト・パッドに結合され、
前記第１および第２のブラスト障壁が、電気的に切り離された、請求項６に記載の半導体デバイス。
【請求項９】
前記可溶性リンクをレーザに曝して、前記可溶性リンク内に破壊を起こし、
前記ブラスト障壁が、前記可溶性リンクが前記レーザに曝される位置において前記可溶性リンクを水平方向に囲っている、請求項６に記載の半導体デバイス。
【請求項１０】
前記可溶性リンクが、低融点を有する低抵抗の導電性材料から形成される、請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項１１】
前記エネルギー源が、レーザまたは電流源である、請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項１２】
パッシベーション層を有さない半導体デバイス用のブラスト障壁を形成する方法であって、
第１および第２の電気コンタクト・パッドを形成するステップと、
前記第１および第２の電気コンタクト・パッドに結合された可溶性リンクを形成するステップと、
前記可溶性リンクと平行に形成された第１の断片と、前記可溶性リンクと平行で前記可溶性リンクを挟んで前記第１の断片とは反対側に形成された第２の断片とを有し、エネルギー源を印加された結果として放出される可溶性リンクの材料をブロックする可溶性リンクを水平に囲む導電性ブラスト障壁を形成するステップとを含み、
前記第１および第２の電気コンタクト・パッド、前記可溶性リンクおよび前記ブラスト障壁の表面を覆う層である前記パッシベーション層は形成しない、方法。
【請求項１３】
前記ブラスト障壁の前記２つの断片が、前記第１および第２の電気コンタクト・パッドならびに前記可溶性リンクから電気的に切り離された、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記導電性ブラスト障壁が、前記半導体デバイスの第１の末端部で形成され、
前記方法が、第２の導電性ブラスト障壁を形成するステップをさらに含み、
前記第２のブラスト障壁が、前記半導体デバイスの第２の末端部で形成され、
前記第２のブラスト障壁が、第１および第２の断片を有し、
前記第２のブラスト障壁の前記第１の断片が、前記可溶性リンクと平行に形成され、
前記第２のブラスト障壁の前記第２の断片が、前記可溶性リンクと平行で前記可溶性リンクを挟んで、前記第２のブラスト障壁の前記第１の断片とは反対側に形成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ブラスト障壁の前記第１および第２の断片が、前記第２のブラスト障壁の前記第１および第２の断片から電気的に切り離された、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１および第２のパッドと、
前記第１のパッドと前記第２のパッドの間に形成され、前記第１および第２のパッドと接触する第１の金属配線と、
前記第１の金属配線を挟んで互いに反対側に形成され、指定の間隔に等しいマージンだけ前記第１の金属配線から隔置された第２および第３の金属配線とを含み、
前記第２および第３の金属配線が、エネルギー源を印加された結果として放出される第１の金属配線の材料をブロックする第１の金属配線を水平に囲む導電性ブラスト障壁として形成される、前記第１および第２のパッド、前記第１の金属配線、前記第２の金属配線および前記第３の金属配線の表面を覆う層であるパッシベーション層を有さない構造体。
【請求項１７】
前記第２および第３の金属配線からは反対側の、前記第１の金属配線の末端部に形成された第４および第５の金属配線をさらに含み、
前記第４および第５の金属配線が、前記指定の間隔に等しいマージンだけ前記第１の金属配線から隔置された、請求項１６に記載の構造体。
【請求項１８】
前記第２および第３の金属配線が、前記第１のパッドと接触し、
前記第４および第５の金属配線が、前記第２のパッドと接触し、
前記第２および第３の金属配線が、前記第４および第５の金属配線と接触しない、請求項１７に記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に集積回路製造に関し、詳細には、パッシベーション処理されていない（unpassivated）レーザ・ヒューズが溶断されている間、ヒューズ材料の飛散（splattering）により他のレーザ・ヒューズ内で短絡が発生するのを防止することに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ・ヒューズは、長い間、集積回路の製造に使用されている。レーザ・ヒューズの一用途は、集積回路の対象とする用途に応じて、集積回路の特定の機能を活性化する、または非活性化することである。たとえば、単一設計で、完全な一式の機能を有した集積回路の設計を行うことができる。しかし、集積回路の販売価格に応じて、いくつかの機能を使用不能にすることがある。他の用途では、レーザ・ヒューズによって、集積回路中の故障したデバイスおよび回路を、適切に動作している代替のデバイスおよび回路と交換することが可能になる。通常、集積回路が、動作を検証するためにテストを受けたとき、テスト装置によって、その集積回路の故障部分に印が付けられる（または記憶される）。その後、故障したデバイスおよび回路を排除し、それらと正常動作するデバイスおよび回路を交換するために、レーザ・ヒューズを溶断する切り離し操作（separate operation）が行われる。
【０００３】
その名前が示すように、レーザ・ヒューズは、可溶性リンク（fusable link）を実質的に溶解し次いで気化させる高出力レーザを使用して、溶断される。可溶性リンクを溶断している間、気化したヒューズの材料が制御できずに隣接するヒューズに飛散する可能性がある。次いで、飛散したヒューズ材料によって、隣接するヒューズが誤って動作する、すなわち、すでに前に溶断されたヒューズが溶断されていないヒューズのように動作する、または隣接する溶断されたヒューズが互いに短絡状態になることが起こり得る。これが起こった場合、集積回路は適切に動作しない。
【０００４】
レーザ・ヒューズには、パッシベーション（表面安定化）処理されたものとされていないものという２つの主な態様がある。パッシベーション処理されたレーザ・ヒューズは、その動作環境からの損傷を受けないようにレーザ・ヒューズを保護するために、パッシベーション層がその上に形成されている。銅（Ｃｕ）など腐食しやすい材料から形成された可溶性リンクには、パッシベーション層を使用することは、とりわけ重要である。パッシベーション処理されていないレーザ・ヒューズは、パッシベーション層がなく、不利な環境からの損傷を受けやすい。パッシベーション処理されていないレーザ・ヒューズは、環境に無防備なので、アルミニウム（Ａｌ）など耐腐食性のある（または比較的耐腐食性のある）材料から形成される傾向がある。パッシベーション処理されたレーザ・ヒューズは、パッシベーション層が保護を与えるので、気化したヒューズ材料の飛散によって、ほとんど影響を受けない。一方、パッシベーション層があると、レーザ・ヒューズの溶断がより困難になる。これは、ヒューズを溶断するために使用されるレーザが、ヒューズ材料の気化が可能になる前にパッシベーション層を貫通し、十分に圧力を増大させて可溶性リンクの上にあるパッシベーション層に亀裂を入れ、それによって気化した材料を逃がすために十分なエネルギーを有さなければならないという事実に起因する。
【０００５】
一方、パッシベーション処理によって、近傍の回路に影響を及ぼさず、レーザ・ヒューズを安全に溶断することが可能になる。これは、パッシベーション層によって、可溶性リンクの溶融した材料が直接に激しく解放されるのが防止されるからである。ある点において、ヒューズの溶断過程中、まずレーザによって可溶性リンクを溶解した後、加熱された可溶性リンクが気化するように、可溶性リンクが十分にエネルギーを吸収する。気化した材料が、その材料の最も弱いポイント（point）、通常最も弱いポイントは覆っているパッシベーション層であるが、そのポイントで封入材料に亀裂を入れるのに役立つことになる圧力を増大させる。気化した材料は亀裂から破裂し、チップ表面上にそれ自体が再堆積するとき、堆積して非常に薄い非導電性の膜になる。
【０００６】
たとえば低ｋ誘電体など、機械的安定性の低い材料を使用して構築された集積回路では、気化したヒューズ材料の解放によって生成される亀裂が、パッシベーション層中だけでなく、下に在る誘電体層中にも現れないことがある。この亀裂が生成されないと、特に、銅など腐食しやすい材料が金属導電配線用に使用されている場合、回路に深刻な損傷が引き起こされることになり得る。その場合、このような集積回路上にパッシベーション処理されていないヒューズを配置して、ヒューズ溶断過程中、下にある面が損傷を受ける機会を減少させる。下にある面を保護する追加の対策を施すために、ヒューズ・レベルと下にある面の間に硬い誘電体層を配置することができる。残念ながら、パッシベーション層がない場合、熱が不十分なため溶融金属全体の気化が妨げられたとき、ヒューズ溶断過程において溶融ヒューズ材料を一度に気化できるようにする点で苦労することがある。溶融金属の一部分が気化すると、その結果、液状のままに留まったヒューズ材料が飛散することになり得る。飛散したヒューズ材料は、溶断されるヒューズに隣接するパッシベーション処理されていないヒューズ中に電気的短絡を引き起こす恐れがある。この飛散の影響は、レーザの出力および波長、可溶性リンクの寸法、ヒューズ材料他など多くのパラメータに依存する。
【０００７】
米国特許第６，１６０，３０２号に、レーザで溶断するのを意図したヒューズに隣接しているかもしれないヒューズを、位置合わせ不良のレーザが誤って溶断するのを防止するために、レーザ・ヒューズ間に壁を形成することが提案されている。
【０００８】
米国特許第６，３００，２３２号に、ヒューズ溶断過程中、レーザによって生じた熱によって起こされた物理的損傷が伝播するのを防止するために、個々のレーザ・ヒューズの周囲に障壁（バリア）を構築することが提案されている。
【０００９】
米国特許第５，８９９，７３６号に、放出されたヒューズ材料が漏れるのを防止するために、個々の電気的に可溶性のリンクを誘電体障壁で完全に囲むことが提案されている。
【特許文献１】米国特許第６，１６０，３０２号
【特許文献２】米国特許第６，３００，２３２号
【特許文献３】米国特許第５，８９９，７３６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、追加のスペース要件または追加の製造工程、あるいはその両方の面から著しいコスト上昇を招かずに、溶断されつつあるレーザ・ヒューズに隣接するレーザ・ヒューズを保護する方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様では、本発明は、第１の電気コンタクト・パッドと、第２の電気コンタクト・パッドと、導電性材料からなる可溶性リンク（fusable link）とを含み、その可溶性リンクが、第１の電気コンタクト・パッドに結合された第１の末端部と、第２の電気コンタクト・パッドに結合された第２の末端部とを有し、その可溶性リンクが、エネルギー源を印加された後、非導電性になり、ブラスト障壁（blastbarrier:破裂防護壁）がその可溶性リンクを水平に囲み、そのブラスト障壁が、エネルギー源を印加された結果として放出される可溶性リンクの材料を閉じ込める、半導体デバイスを提供する。
【００１２】
他の態様では、本発明は、第１および第２の電気コンタクト・パッドを形成するステップと、第１および第２の電気コンタクト・パッドに結合された可溶性リンクを形成するステップと、導電性ブラスト障壁を形成するステップとを含み、そのブラスト障壁が、可溶性リンクと平行に形成された第１の断片と、可溶性リンクと平行で可溶性リンクの第１の断片とは反対側に形成された第２の断片とを有する、半導体デバイス用のブラスト障壁を形成する方法を提供する。
【００１３】
他の態様では、本発明は、第１および第２のパッドと、第１と第２のパッドの間に形成され、第１および第２のパッドと接触する第１の金属配線と、その第１の金属配線の互いに反対側に形成され、指定の間隔に等しいマージン（margin）だけ第１の金属配線から隔置された第２および第３の金属配線とを含む、構造を提供する。
【００１４】
要約すると、本発明は、近傍にあるヒューズの保全性を損なう恐れのある、パッシベーション処理されていないレーザ・ヒューズの飛散したヒューズ材料から保護するための手段を提供する。本発明は、追加のどんな処理工程も必要としない。むしろ、可溶性リンクを形成する金属層の特定のレイアウトを修正するだけである。本発明は、可溶性リンクの両側に走る金属配線を使用することによって、飛散した材料からの保護を提供する。金属配線は、他の回路との電気的接続を確立するバイア（via）に接続することができるが、金属配線の長さおよび（厚さや幅など）他の物理的特性は、溶断されることになる可溶性リンクに接続されたバイア間の電気的接続が、ヒューズ溶断工程が行われた後は確実にできなくなるように、設定すべきである。金属配線は、ヒューズ溶断の工程中発生する飛散する溶融金属からの機械的障壁として働く。
【００１５】
本発明には、いくつかの利点がある。たとえば、本発明の好ましい実施形態を使用すると、レーザ・ヒューズ自体と同じ材料から形成できるブラスト障壁を使用することによって、溶断されているヒューズに隣接するヒューズの保護がもたらされる。レーザ・ヒューズと同じ材料から形成することによって、レーザ・ヒューズと同じ形成工程中にブラスト障壁を形成することができ、追加の製造工程の必要をなくしている。このことによって、追加の処理工程が必要な他の解決策と比較した場合、レーザ・ヒューズを含む集積回路の製造時間およびコスト全体が低減される。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態を使用すると、レーザ・ヒューズのピッチを変更することなく、ブラスト障壁の追加も可能になる。したがって、集積回路の密度が変わらない。同じ数のレーザ・ヒューズを同じダイ（die）の面積中に配置することができる。
【００１７】
さらに、本発明の好ましい実施形態を使用すると、レーザ・ヒューズ自体を形成するために使用する製造マスクのわずかな修正を必要とするのみで、ブラスト障壁の追加が可能になる。したがって、回路およびデバイスのどんな再引き回しまたは再配置も必要とせず、既存の設計を容易に修正することができる
【００１８】
本発明の上記の特徴は、添付の図面と共に行う以下の説明を検討することによって、より明白に理解されよう。
【００１９】
様々な実施形態を実施し、使用することについて、以下で詳細に論じる。しかし、本発明には多数の適用可能な発明概念があり、広範囲の具体的な場面で実施することができることを理解されたい。これから論じる具体的な実施形態は、本発明を実施し使用するための具体的な方法を単に例示するものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
ここで、図１を参照すると、この図に、基板１１６（図１に示していないが、後で示す断面図に示す）上に在る硬い誘電体層１１５上のパッシベーション処理されていないレーザ・ヒューズ１００の平面図が示されている。上記で論じたように、パッシベーション処理されていないレーザ・ヒューズは、その環境からそれ自体を保護するパッシベーション層を欠いている点で、パッシベーション処理されたレーザ・ヒューズと異なる。パッシベーション処理されたレーザ・ヒューズに比べると、パッシベーション処理されていないレーザ・ヒューズには、ヒューズを溶断するためのより小さい出力のレーザを必要とする。これは、レーザが、まずパッシベーション層を貫通する必要がなく、レーザ・ヒューズを溶断できるからである。より大きい出力のレーザを使用すると、逆に、レーザに曝された材料がレーザのエネルギーを吸収したとき、より大きな熱量を発生する。特に低「ｋ」（比誘電率）材料（たとえば、シリコンを含有する有機物質の組み合わせからなる基板）などいくつかの種類の材料は、比較的熱の影響を受けやすく、通常、パッシベーション処理されたレーザ・ヒューズの溶断に必要な過大な熱量だけでなく、パッシベーション処理されたレーザ・ヒューズの溶断にともなう機械的応力にも通常耐えることができないからである。さらに、低「ｋ」材料などの材料の機械的特性は、急速に膨張する気化したヒューズ材料が引き起こす圧力に耐えるには適していない恐れがある。
【００２１】
レーザ・ヒューズ１００の平面図に、レーザ・ヒューズの３つの主な部分が示されている。レーザ・ヒューズ１００の回路およびデバイスへの電気的接続を可能にする２つのパッド１０５と、可溶性リンク１１０とである。この例示の実施形態では、パッド１０５は、可溶性リンク１１０より物理的に大きい。代替の実施形態では、パッド１０５および可溶性リンク１１０は、同じ幅にすることができるはずである（たとえば、ヒューズが単一配線に見えるはずである）。可溶性リンク１１０が直線として表されているが、可溶性リンク１１０は、ジグザグ線、曲線、幅と厚さが変化する線他など様々な形状で形成することが可能なことに留意されたい。パッド１０５は、導電配線の半導体デバイスへの取り付けを可能にする配線の一部分である。
【００２２】
可溶性リンク１１０は、レーザによって加熱され、その後破壊されるレーザ・ヒューズの一部分である。２つのパッド１０５および可溶性リンク１１０は、同じ導電性材料から形成するのが好ましい。可溶性リンク１１０は、実際どんなタイプの金属からも形成できるが、その融点が比較的低いこと及び比較的不活性な特性であるためアルミニウムが好ましい材料である。さらに、アルミニウムは、半導体製造の金属の選択肢としては、十分確立されている。可溶性リンク１１０に使用できる他の材料には、金、次に好ましいものが銅および銀がある。比較的腐食されにくいものである限り、様々な合金も使用可能である。
【００２３】
ここで、図２を参照すると、この図に、図１に示した基板１１６上の硬い誘電体層１１５上のレーザ・ヒューズ１００の断面図が示され、この断面図は、Ｂ−Ｂとして表された破線に沿って作図されている。この断面図に、硬い誘電体層１１５を貫通し基板１１６中まで通り、電気回路およびデバイス用の接続ポイント１２０に接続された導電性チャネルを有する２つのパッド１０５を示す。
【００２４】
ここで、図３を参照すると、この図に、一列に並んで配置された３つのレーザ・ヒューズからなるヒューズ・アレイ１５０が示されている。通常、レーザ・ヒューズは、アレイ状で配置し、集積回路中で使用する表面積の量を最小にするために、できるだけ互いに接近させて構成する。ヒューズ間の間隔は、ヒューズ・ピッチと呼ばれ、ヒューズの幅と、互いに隣接する２つのヒューズ間のスペースを加算したものとして定義される。ヒューズ・ピッチが小さければ小さいほど、ヒューズが互いにより接近する。図３に示したヒューズ・アレイ１５０は、３つのレーザ・ヒューズ（１５５、１６０、１６５）を有しているが、ヒューズ・アレイが、任意の数のヒューズを共にグループ化することが可能であり、ヒューズ・アレイ中のヒューズの数に対する制限は、半導体の表面積の物理的サイズである。
【００２５】
ヒューズは、様々な方法で溶断することができ、たとえば電流は、ヒューズを溶断する別の方法である。しかし、集積回路中の大部分のデバイスおよび回路は、壊れやすい性質なので、可溶性リンクを溶断するために電流を使用するヒューズは、通常使用されていない。ヒューズは、放射性エネルギーにそれを曝すことによって溶断することもできる。とにかく、本発明は、レーザを使用する方法とは別の方法で溶断するヒューズにも適用することができる。
【００２６】
レーザ・ヒューズには、その可溶性リンクを加熱し気化させるためにレーザが使用される。レーザ・ヒューズが、パッシベーション処理された種類またはパッシベーション処理されていない種類のものであるかには関係なく、可溶性リンクを溶解しその後切断するためにレーザを使用することは同じである。パッシベーション処理されたレーザ・ヒューズの場合、レーザは、可溶性リンクを気化できるようになる前に、パッシベーション層を貫通しなければならない。これは、パッシベーション層が吸収しない特定の波長のレーザを使用することによって、達成することができる。たとえば、通常使用されているパッシベーション層、ＳｉＯ２では、かなりの量のレーザのエネルギーを吸収せずに、ある波長のレーザのエネルギーの通過が可能になる。次いで、レーザのエネルギーを可溶性リンク上に合焦させて、それによってこれを溶断することができる。
【００２７】
ここで、図４を参照すると、この図に、レーザ・ヒューズ２０５を溶断する目的で、レーザ・ヒューズ２０５の可溶性リンク上に向けてレーザ・スポット２２０を位置付けた、ヒューズ・アレイ２００が示されている。可溶性リンクの一方の末端部に比較的接近させてレーザ・スポット２２０を位置付けても、レーザ・ヒューズの溶断が可能である。これによって、２箇所で、すなわち可溶性リンクのそれぞれの末端部の近くで、レーザ・ヒューズの可溶性リンクを溶断する機能を容易に行うことができる。
【００２８】
上記で論じたように、レーザ・スポット２２０の加熱作用によって、可溶性リンクを溶断する。まず、可溶性リンクのヒューズ材料を溶解し、次いで気化させる。溶解し気化させる工程は、熱の過度の蓄積を防止するために、極めて短い期間である。基本的には、熱が、可溶性リンク領域から外部の領域に放散される前に、溶断過程を終了する。したがって、ヒューズ材料の溶解および気化は、しばしば爆発と類似した様相を帯びる可能性があり、レーザ・スポット２２０が目標にしたヒューズ材料が効果的に破裂する。
【００２９】
上記で論じたように、レーザ・ヒューズが、パッシベーション処理されたレーザ・ヒューズの種類のものである場合、破裂からの破片（debris）が、２つの考えられる理由から、たぶんどんな問題も引き起こさないはずである。第１の理由は、パッシベーション層が隣接するヒューズの表面を覆うので、パッシベーション層がかなりのレベルの保護をもたらすことである。第２の理由は、ヒューズ材料が完全に気化状態になるまで、パッシベーション層が、溶融したヒューズ材料を閉じ込めた状態に保持し、気化したヒューズ材料によって発生した破片が、広い領域にわたって分散するため、非導電性の状態に至るからである。しかし、パッシベーション処理されていないレーザ・ヒューズの場合、溶融したヒューズ材料は閉じ込められずに、溶融した状態にある間放出される恐れがある。ヒューズ材料が溶融した状態で放出された場合、非導電性の状態になるには十分に分散されない恐れがある。したがって、破片によって、短絡が引き起こされることがある。破片がどこに落ちたかに応じて、溶断されているレーザ・ヒューズに隣接するレーザ・ヒューズが、それ自体と短絡回路を形成し（その隣接したヒューズがすでに前に溶断されていた場合は問題となる）、または隣接するレーザ・ヒューズが、互いに電気的に短絡回路を形成することが起こり得る。
【００３０】
ここで、図５を参照すると、この図に、第１のレーザ・ヒューズ２０５がレーザで溶断され、この溶断の工程からの破片（たとえば、ヒューズ材料２５５の断片）によって、隣接するレーザ・ヒューズ２１０が第１のレーザ・ヒューズ２０５と電気的に短絡した、ヒューズ・アレイ２５０が示されている。例として、第１のレーザ・ヒューズ２０５の可溶性リンクの溶融したヒューズ材料から放出されたヒューズ材料２５５の断片が、第１のレーザ・ヒューズ２０５とそれに隣接するレーザ・ヒューズ２１０の間で電気的ブリッジを形成し、２つのレーザ・ヒューズを互いに短絡している。レーザ・ヒューズがそれぞれ異なる電気回路に接続されているので、レーザ・ヒューズを含む集積回路が互いに短絡し、たぶん適切に動作せず、おそらく廃棄されることになるであろう。
【００３１】
ここで、図６を参照すると、この図に、基板３２１（図６には示されていないが後で示す側面図に示す）上の硬い誘電体層３２０上のレーザ・ヒューズ３００の平面図が示されている。このレーザ・ヒューズ３００は、本発明の好ましい実施形態に従って、溶融したヒューズ材料の放出によって隣接するレーザ・ヒューズとそれとの間に電気的なブリッジが生成されるのを防止する助けとなる組み込み型のブラスト障壁３１５を有する。このブラスト遮蔽物（shield）は、可溶性リンク３１０の両側、および可溶性リンク３１０の両方の末端部に形成され、可溶性リンク３１０の領域の周りに水平方向の囲壁を形成し、そこでレーザは、可溶性リンク３１０を溶かす。上記で論じたように、可溶性リンク３１０は直線として表されているが、ジグザグ線、曲線、幅が変化する線など他の形状を取ることができることに留意されたい。本発明の好ましい実施形態によれば、ブラスト障壁３１５は、レーザ・ヒューズ自体と同じ材料から形成することができる。したがって、ブラスト障壁３１５は、レーザ・ヒューズと同じ製造工程中で形成することができ、製造工程の追加は省かれる。しかし、非導電性材料を含め、集積回路の製造に適合した他のどんなタイプの材料からもブラスト遮蔽物３１５の形成が可能である。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態によれば、ブラスト障壁３１５は、レーザ・ヒューズと同じ材料から、または任意の導電性材料から形成するので、１個のレーザ・ヒューズの末端部にそれぞれあるブラスト障壁３１５は、互いに接触状態に入らないことが必要である。それらが、互いに接触状態に入った場合、最終的な効果として、可溶性リンクと平行に導電性のリンクが生成されることになる。非導電性の材料からブラスト障壁３１５を生成した場合、１個のレーザ・ヒューズのブラスト障壁３１５は、互いに接触状態に入っても、それを許容することができる。バイア、チャネルおよび他の構造体（feature）をレーザ・ヒューズの下で基板中に形成することがあるので、可溶性リンクの長さ全体にわたるブラスト障壁を形成することは、可能でない場合がある。
【００３３】
ここで、図７および８を参照すると、これらの図に、ブラスト障壁３１５を有するレーザ・ヒューズ３００の側面図（水平面から約４５°上に設定した視点から見ている）と、３つのレーザ・ヒューズ３５５、３６０、３６５を有するヒューズ・アレイ３５０の平面図が示されている。本発明の好ましい実施形態によれば、レーザ・ヒューズの形成と同じ製造工程中でブラスト障壁を形成するので、ブラスト障壁の高さは、ほぼレーザ・ヒューズ自体の高さに等しくなる。しかし、異なる製造ステップを使用してブラスト障壁を形成することとした場合、ブラスト障壁の高さは、その効果が最大になるはずの高さに設定し得る。これは、レーザ・ヒューズの高さだけの高さでブラスト障壁を形成する、またはレーザ・ヒューズより高くブラスト障壁を形成できることを意味する。ブラスト障壁を設計するために、アレイ３５０のヒューズ・ピッチは、（図３に示すヒューズ・アレイ１５０に比べると）変更されていないことに留意されたい。したがって、保護されていないレーザ・ヒューズと同じ数の本発明に従って形成したレーザ・ヒューズを配置することが可能である。
【００３４】
ここで、図９を参照すると、この図に、ブラスト障壁を有するレーザ・ヒューズから形成され、可溶性リンクを破壊する目的で、レーザ・ヒューズ４０５の可溶性リンク上にレーザ・ドット４２０を位置付けた、本発明の好ましい実施形態によるヒューズ・アレイ４００が示されている。レーザ・ヒューズ４０５の可溶性リンクを直接取り囲むのは、ブラスト障壁４０６である。ブラスト障壁が十分に有効であるためには、ブラスト障壁４０６は、レーザ・ドット４２０が気化することになる可溶性リンクの領域を超えて延在しなければならないことに留意されたい。ブラスト障壁４０６が、気化されることになる可溶性リンクの領域を超えて延在しない場合、ブラスト障壁の有効性が損なわれる恐れがあり、ブラスト障壁によってブロックされない気化したヒューズ材料が他のレーザ・ヒューズと共に電気的短絡回路を生み出し得る。
【００３５】
ここで、図１０を参照すると、この図に、第１のレーザ・ヒューズ４０５がレーザで溶断され、この溶断の工程からの破片（たとえば、ヒューズ材料４５５の断片）が、第１のレーザ・ヒューズ４０５を取り囲むブラスト障壁４０６によってブロックされる、本発明の好ましい実施形態によるヒューズ・アレイ４５０が示されている。レーザ、たとえばレーザ・ドット４２０（図９）によるヒューズ材料の気化によって形成され、通常予測できない形で予測できない距離にわたって飛散するはずの破片４５５は、第１のレーザ・ヒューズ４０５が溶断されることになる場所の近傍に形成されたブラスト障壁４０６内に閉じ込められている。ブラスト障壁４０６は、ブラスト（爆発）領域のまわりに囲壁（enclosure）を生成し、ヒューズ溶断工程中に放出される気化したヒューズ材料を閉じ込める。
【００３６】
本発明の好ましい実施形態によれば、ブラスト障壁は、レーザ・ヒューズと同じ製造工程中に形成でき、ヒューズと同じ材料から形成される。あるいは、ブラスト障壁は、集積回路の製造に使用する製造工程に適合した任意の材料からも形成される。追加の製造工程を使用してブラスト障壁を形成することとした場合、ブラスト・フューズを非導電性材料から形成することが好ましい。
【００３７】
ここで、図１１を参照すると、この図に、「Ｌ」の形で形作られたブラスト障壁５１５を有する、本発明の好ましい実施形態によるレーザ・ヒューズ５００が示されている。ブラスト障壁５１５は、「Ｌ」の形で形成され、パッドから延びた「Ｌ」の長い部分と、短い垂直方向の部分とを用いて、溶断されることになる可溶性リンク５１０の部分をより完全に囲う囲壁が形成される。ヒューズ材料自体などの導電性材料からブラスト障壁５１５を形成した場合、ブラスト障壁が、一方の末端部を除き（パッド５０５を介してなど）、可溶性リンク５１０と接触することは、許容されるべきでないことに留意されたい。あるいは、ブラスト障壁は、溶断されることになる可溶性リンクの部分を完全に囲うために同様に効果のある他の形状で、形成することができる。
【００３８】
ここで、図１２および１３を参照すると、これらの図に、ブラスト障壁を有する本発明の好ましい実施形態による、レーザ・ヒューズの代替の実施形態が示されている。図１２に、パッド６０５または可溶性リンク６１０のどちらにも電気的に結合されておらず、ブラスト障壁６１５自体から電気的に切り離された（すなわち、レーザ・ヒューズ６００の一方の末端部まわりのブラスト障壁の部分が、他方の末端部まわりのブラスト障壁の部分と結合されていない）ブラスト障壁６１５を有するレーザ・ヒューズ６００を示す。図１３に、パッド６５５または可溶性リンク６６０のどちらにも電気的に結合されていないが、可溶性リンク６６０の長さ全体を保護する単一ユニットから形成されたブラスト障壁６６５を有するレーザ・ヒューズ６５０を示す。
【００３９】
ここで、図１４〜１６を参照すると、これらの図に、本発明の好ましい実施形態による可溶性リンクの代替の実施形態が示されている。図１４に、ジグザグ線の形の可溶性リンク７１０を示し、一方図１５に、曲線の形の可溶性リンク７２０を示す。最後に、図１６に、線幅が変化する線の形の可溶性リンク７３０を示す。可溶性リンクの構造には、他の実施形態が可能であり、最終的な形は、所望の比抵抗、流す最大電流量、下にある基板の起伏形状（topography）他などの制限によって決定される。
【００４０】
本発明の好ましい別の実施形態によれば、ブラスト障壁の高さは、レーザ・ヒューズの高さに等しい。しかし、ブラスト障壁の高さは、気化したブラスト材料をより効果的に取り囲むために、ブラスト障壁の高さがレーザ・ヒューズの高さより高くまたは低くすることができるように、変えることができる。
【００４１】
本発明を、例示的な実施形態を参照して説明してきたが、この説明は、限定するものと解釈しないものとする。この例示的な実施形態の様々な変更およびその組み合わせ、ならびに本発明の他の実施形態が、本説明を参照すると、当業者に明らかになる。したがって、添付の特許請求の範囲が、そのようなどんな変更形態または実施形態も包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】パッシベーション処理されていないレーザ・ヒューズの平面図である。
【図２】パッシベーション処理されていないレーザ・ヒューズの断面図である。
【図３】ヒューズ・アレイの平面図である。
【図４】レーザ・ヒューズ２０５がレーザで溶断される直前のヒューズ・アレイの平面図である。
【図５】レーザ・ヒューズ２０５がレーザで溶断された直後のヒューズ・アレイの平面図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態による、一体型ブラスト障壁を有するパッシベーション処理されていないレーザ・ヒューズの平面図である。
【図７】本発明の好ましい実施形態による、一体型ブラスト障壁を有するパッシベーション処理されていないレーザ・ヒューズの側面図である。
【図８】本発明の好ましい実施形態によるヒューズ・アレイの平面図である。
【図９】レーザ・ヒューズ４０５がレーザで溶断される直前の、ヒューズ材料の気化によって放出される破片の飛散が一体型ブラスト障壁によって防止されるヒューズ・アレイの平面図である。
【図１０】レーザ・ヒューズ４０５がレーザで溶断された直後の、ヒューズ材料の気化によって放出された破片の飛散が一体型ブラスト障壁によって防止されたヒューズ・アレイの平面図である。
【図１１】本発明の好ましい実施形態によるブラスト障壁の代替の実施形態を示す図である。
【図１２】本発明の好ましい実施形態によるブラスト障壁の代替の形を示す図である。
【図１３】本発明の好ましい実施形態によるブラスト障壁の代替の形を示す図である。
【図１４】本発明の好ましい実施形態による可溶性リンクの代替の実施形態を示す図である。
【図１５】本発明の好ましい実施形態による可溶性リンクの代替の実施形態を示す図である。
【図１６】本発明の好ましい実施形態による可溶性リンクの代替の実施形態を示す図である。
【図１】
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【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８】
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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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【図１５】
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【図１６】
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