(57)【要約】【課題】遮断性能を向上できるチップヒューズおよびチップヒューズの製造方法を提供すること。【解決手段】チップヒューズ１は、基板２を含む。基板２には、埋め込み絶縁膜７１が選択的に埋め込まれている。基板２上には、配線膜４５が配置されている。配線膜４５は、埋め込み絶縁膜７１上に所定の熱量で溶断する可溶体７を含む。配線膜４５には、可溶体７を外部接続するための第１外部電極１８および第２外部電極１９が電気的に接続されている。【選択図】図４
2016201192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に選択的に埋め込まれた埋め込み絶縁膜と、
前記基板上に配置され、前記埋め込み絶縁膜上に所定の熱量で溶断する可溶体を有する配線膜と、
前記配線膜に電気的に接続され、前記可溶体を外部接続するための外部電極とを含む、チップヒューズ。
【請求項２】
前記基板は、複数の凹部および隣り合う凹部間の中間領域を含み、
前記埋め込み絶縁膜は、少なくとも前記凹部の内面を覆うように形成されている、請求項１に記載のチップヒューズ。
【請求項３】
前記中間領域は、その全体が絶縁体層として形成されており、
前記埋め込み絶縁膜は、前記絶縁体層を含む、請求項２に記載のチップヒューズ。
【請求項４】
前記凹部は、その内部に空洞を有している、請求項２または３に記載のチップヒューズ。
【請求項５】
前記埋め込み絶縁膜と前記配線膜との間に介在する表面絶縁膜をさらに含み、
前記複数の凹部は、前記表面絶縁膜を貫通して形成されている、請求項２〜４のいずれか一項に記載のチップヒューズ。
【請求項６】
前記凹部は、７μｍ以上２０μｍ以下の深さで形成されている、請求項２〜５のいずれか一項に記載のチップヒューズ。
【請求項７】
前記埋め込み絶縁膜は、前記基板の厚さ方向に関して、１０μｍ以上２３μｍ以下の厚さを有している、請求項１〜６のいずれか一項に記載のチップヒューズ。
【請求項８】
前記埋め込み絶縁膜は、前記基板の表面の法線方向から見た平面視において、前記基板の一部の領域に埋め込まれており、
前記可溶体は、前記平面視において、前記埋め込み絶縁膜に少なくとも一部か重なるように前記基板上に形成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載のチップヒューズ。
【請求項９】
前記可溶体は、前記平面視において、前記埋め込み絶縁膜に全体が重なるように前記基板上に形成されている、請求項８に記載のチップヒューズ。
【請求項１０】
前記配線膜は、互いに対向するように間隔を空けて配置された第１配線膜および第２配線膜を含み、
前記第１配線膜または前記第２配線膜は、前記基板の表面の法線方向から見た平面視において、前記埋め込み絶縁膜に少なくとも一部か重なるように前記基板上に形成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のチップヒューズ。
【請求項１１】
前記配線膜は、互いに対向するように間隔を空けて配置された第１配線膜および第２配線膜を含み、
前記第１配線膜および前記第２配線膜は、前記基板上における前記埋め込み絶縁膜外の領域に形成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のチップヒューズ。
【請求項１２】
前記埋め込み絶縁膜は、前記基板の表面の法線方向から見た平面視において、前記基板の中央部に埋め込まれている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のチップヒューズ。
【請求項１３】
前記埋め込み絶縁膜は、前記基板の全域に埋め込まれている、請求項１〜７のいずれか一項に記載のチップヒューズ。
【請求項１４】
基板に複数の凹部を形成する工程と、
各前記凹部の内面を被覆する絶縁膜を形成することにより、前記基板に埋め込まれた埋め込み絶縁膜を形成する工程と、
所定の熱量で溶断する可溶体を前記埋め込み絶縁膜上に有する配線膜を前記基板上に形成する工程とを含む、チップヒューズの製造方法。
【請求項１５】
前記埋め込み絶縁膜を形成する工程は、前記基板における隣り合う凹部間の中間領域の全体が絶縁体とされた絶縁体層を形成する工程を含む、請求項１４に記載のチップヒューズの製造方法。
【請求項１６】
前記基板の表面の法線方向から見た平面視において、前記基板の一部の領域に前記埋め込み絶縁膜が形成され、
前記平面視において、前記埋め込み絶縁膜に少なくとも一部か重なるように前記基板上に前記可溶体が形成される、請求項１４または１５に記載のチップヒューズの製造方法。
【請求項１７】
前記可溶体は、前記平面視において、前記埋め込み絶縁膜に全体が重なるように前記基板上に形成される、請求項１６に記載のチップヒューズの製造方法。
【請求項１８】
前記凹部を形成する工程に先立って、前記基板の表面上に表面絶縁膜を形成する工程をさらに含み、
前記凹部は、前記表面絶縁膜を貫通して前記基板に形成される、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載のチップヒューズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップヒューズおよびチップヒューズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、絶縁基板と、絶縁基板上に形成された蓄熱層と、蓄熱層から間隔を空けて形成されたヒューズ膜と、ヒューズ膜を被覆する第一の保護層と、第一の保護層を被覆する第二の保護層とを含むチップヒューズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４３５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、遮断性能を向上できるチップヒューズおよびチップヒューズの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明のチップヒューズは、基板と、前記基板に選択的に埋め込まれた埋め込み絶縁膜と、前記基板上に形成され、前記埋め込み絶縁膜上に所定の熱量で溶断する可溶体を有する配線膜と、前記配線膜に電気的に接続され、前記可溶体を外部接続するための外部電極とを含む。
この構成によれば、配線膜に定格以上の電流が流れると、可溶体がジュール熱によって溶断し、電流経路が開放（遮断）される。本発明では、基板に埋め込まれた埋め込み絶縁膜上に、可溶体が配置されている。したがって、可溶体で発生したジュール熱が基板へ移動するのを埋め込み絶縁膜によって抑制できる。これにより、可溶体で発生したジュール熱が基板から外部に放散することによる可溶体の温度低下を抑制できるので、可溶体での蓄熱性を向上できる。その結果、配線膜に定格以上の電流が流れた際に、速やかに可溶体を溶断に導くことができる。よって、遮断性能を向上できるチップヒューズを提供できる。
【０００６】
前記チップヒューズにおいて、前記基板は、複数の凹部および隣り合う凹部間の中間領域を含んでいてもよい。この構成において、前記埋め込み絶縁膜は、少なくとも前記凹部の内面を覆うように形成されていることが好ましい。この構成によれば、凹部の深さに対応した埋め込み絶縁膜を凹部の内面に沿って形成できるので、可溶体で発生したジュール熱が基板へ移動するのを埋め込み絶縁膜によって効果的に抑制できる。
【０００７】
前記チップヒューズにおいて、前記中間領域は、その全体が絶縁体層として形成されており、前記埋め込み絶縁膜は、前記絶縁体層を含むことが好ましい。この構成によれば、凹部の深さに対応した厚い絶縁体層を基板に形成できるので、可溶体で発生したジュール熱が基板へ移動するのを埋め込み絶縁膜によってより一層効果的に抑制できる。
前記チップヒューズにおいて、前記凹部は、その内部に空洞を有していてもよい。この構成によれば、比較的に低い熱伝導率を有する空気（熱伝導率＝０．０２４１ｗ／ｍｋ）が凹部の空洞に入り込んでいる。これにより、可溶体で発生したジュール熱が基板へ移動するのを凹部によっても抑制できる。その結果、埋め込み絶縁膜および凹部によって可溶体の温度低下を抑制できるので、可溶体での蓄熱性を効果的に向上できる。
【０００８】
前記チップヒューズは、前記埋め込み絶縁膜と前記配線膜との間に介在する表面絶縁膜をさらに含むことが好ましい。この構成において、前記複数の凹部は、前記表面絶縁膜を貫通して形成されていることが好ましい。
この構成によれば、埋め込み絶縁膜と配線膜との間に表面絶縁膜が介在しているので、配線膜と基板との間の絶縁性が向上する結果、可溶体の遮断性を良好に確保できる。また、この構成によれば、可溶体で発生したジュール熱が基板へ移動するのを表面絶縁膜によっても抑制できる。これにより、埋め込み絶縁膜および表面絶縁膜によって可溶体の温度低下を抑制できるので、可溶体での蓄熱性を効果的に向上できる。
【０００９】
前記チップヒューズにおいて、前記凹部は、７μｍ以上２０μｍ以下の深さで形成されていてもよい。前記チップヒューズにおいて、前記埋め込み絶縁膜は、前記基板の厚さ方向に関して、１０μｍ以上２３μｍ以下の厚さを有していてもよい。
前記チップヒューズにおいて、前記埋め込み絶縁膜は、前記基板の表面の法線方向から見た平面視において、前記基板の一部の領域に埋め込まれていてもよい。この構成において、前記可溶体は、前記平面視において、前記埋め込み絶縁膜に少なくとも一部か重なるように前記基板上に形成されていてもよい。
【００１０】
前記チップヒューズにおいて、前記可溶体は、前記平面視において、前記埋め込み絶縁膜に全体が重なるように前記基板上に形成されていることが好ましい。この構成によれば、可溶体での蓄熱性を効果的に向上させることができる。
前記チップヒューズにおいて、前記配線膜は、互いに対向するように間隔を空けて配置された第１配線膜および第２配線膜を含んでいてもよい。この構成において、前記第１配線膜または前記第２配線膜は、前記基板の表面の法線方向から見た平面視において、前記埋め込み絶縁膜に少なくとも一部か重なるように前記基板上に形成されていてもよい。
【００１１】
前記チップヒューズにおいて、前記配線膜は、互いに対向するように間隔を空けて配置された第１配線膜および第２配線膜を含んでいてもよい。この構成において、前記第１配線膜および前記第２配線膜は、前記基板上における前記埋め込み絶縁膜外の領域に形成されていてもよい。
前記チップヒューズにおいて、前記埋め込み絶縁膜は、前記基板の表面の法線方向から見た平面視において、前記基板の中央部に埋め込まれていてもよい。前記チップヒューズにおいて、前記埋め込み絶縁膜は、前記基板の全域に埋め込まれていてもよい。
【００１２】
本発明のチップヒューズの製造方法は、基板に複数の凹部を形成する工程と、各前記凹部の内面を被覆する絶縁膜を形成することにより、前記基板に埋め込まれた埋め込み絶縁膜を形成する工程と、所定の熱量で溶断する可溶体を前記埋め込み絶縁膜上に有する配線膜を前記基板上に形成する工程とを含む。
たとえば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法によって厚い絶縁膜を基板の表面上に形成する場合、基板が収容されるチャンバの内壁面にも絶縁膜が付着し成長する。チャンバの内壁面で絶縁膜が成長すると、当該絶縁膜の一部がパーティクルとなって基板に付着する結果、歩留り低下等の不具合を招く恐れがある。このような問題を回避するには、基板の表面上に薄い絶縁膜を形成した後、チャンバの内壁面を掃除するという２つの工程を絶縁膜が所望の厚さになるまで繰り返し行う必要があり、手間と時間がかかる。したがって、製造効率がよいとは言えない。
【００１３】
そこで、この方法では、基板に形成された複数の凹部の内面を被覆する絶縁膜を形成することにより、基板に埋め込まれた埋め込み絶縁膜を形成している。つまり、凹部を形成した後、当該凹部の内面に埋め込み絶縁膜を形成するという一連の工程で凹部の深さに対応した厚さの埋め込み絶縁膜を形成できる。これにより、ＣＶＤ法によるパーティクルの問題に起因する歩留り低下を回避しつつ、チップヒューズの製造効率を高めることができる。
【００１４】
そして、完成後のチップヒューズでは、凹部の深さに対応した厚さの埋め込み絶縁膜が基板内に形成される。したがって、可溶体で発生したジュール熱が基板へ移動するのを埋め込み絶縁膜によって抑制できる。これにより、可溶体で発生したジュール熱が基板から外部に放散することによる可溶体の温度低下を抑制できるので、可溶体での蓄熱性を向上できる。その結果、配線膜に定格以上の電流が流れた際に、速やかに可溶体を溶断に導くことができる。よって、遮断性能を向上できるチップヒューズを提供できる。
【００１５】
前記チップヒューズの製造方法において、前記埋め込み絶縁膜を形成する工程は、前記基板における隣り合う凹部間の中間領域の全体が絶縁体とされた絶縁体層を形成する工程を含むことが好ましい。この方法によれば、凹部の深さに対応した厚い絶縁体層を基板に形成できる。これにより、可溶体で発生したジュール熱が基板へ移動するのを埋め込み絶縁膜によってより一層効果的に抑制できるチップヒューズを製造できる。
【００１６】
前記チップヒューズの製造方法において、前記基板の表面の法線方向から見た平面視において、前記基板の一部の領域に前記埋め込み絶縁膜が形成されてもよい。この場合、前記平面視において、前記埋め込み絶縁膜に少なくとも一部か重なるように前記基板上に前記可溶体が形成されてもよい。
前記チップヒューズの製造方法において、前記可溶体は、前記平面視において、前記埋め込み絶縁膜に全体が重なるように前記基板上に形成されることが好ましい。この方法によれば、可溶体での蓄熱性を効果的に向上させることができるチップヒューズを製造できる。
【００１７】
前記チップヒューズの製造方法において、前記凹部を形成する工程に先立って、前記基板の表面上に表面絶縁膜を形成する工程をさらに含むことが好ましい。この場合、前記凹部は、前記表面絶縁膜を貫通して前記基板に形成されることが好ましい。
この方法によれば、埋め込み絶縁膜と配線膜との間に表面絶縁膜が介在するチップヒューズを製造できる。これにより、配線膜と基板との間の絶縁性が向上する結果、可溶体の遮断性を良好に確保できる。また、可溶体で発生したジュール熱が基板へ移動するのを表面絶縁膜によっても抑制できる。これにより、埋め込み絶縁膜および表面絶縁膜によって可溶体の温度低下を抑制できるので、可溶体での蓄熱性を効果的に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るチップヒューズの斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すチップヒューズの平面図である。
【図３】図３は、図１に示すチップヒューズの平面図であって、配線膜上の構成を取り除いた図である。
【図４】図４は、図２に示すIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図４に示す複数の凹部を示す拡大断面図である。
【図６】図６（ａ）は、図１に示すチップヒューズの平面図であって、第１表面絶縁膜上の構成を取り除いた図であり、図６（ｂ）は、複数の凹部を示す拡大平面図である。
【図７】図７は、図１に示すチップヒューズの電気的構成を示す回路図である。
【図８】図８は、図１に示すチップヒューズの製造工程の一例を示す工程図である。
【図９】図９は、図８の製造工程に適用されるベース基板の模式的な平面図である。
【図１０】図１０は、図１に示すチップヒューズの一製造工程を示す断面図である。
【図１１】図１１は、図１０の次の工程を示す断面図である。
【図１２】図１２は、図１１の次の工程を示す断面図である。
【図１３】図１３は、図１２の次の工程を示す断面図である。
【図１４】図１４は、図１３の次の工程を示す断面図である。
【図１５】図１５は、図１４の次の工程を示す断面図である。
【図１６】図１６は、図１５の次の工程を示す断面図である。
【図１７】図１７は、図８に示すステップＳ２の具体的な工程を示す工程図である。
【図１８】図１８は、図１７に示すチップヒューズの一製造工程を示す断面図である。
【図１９】図１９は、図１８の次の工程を示す断面図である。
【図２０】図２０は、図１９の次の工程を示す断面図である。
【図２１】図２１は、図２０の次の工程を示す断面図である。
【図２２】図２２は、図２１の次の工程を示す断面図である。
【図２３】図２３は、図２２の次の工程を示す断面図である。
【図２４】図２４は、図２３の次の工程を示す断面図である。
【図２５】図２５は、第１変形例に係るチップヒューズを示す平面図である。
【図２６】図２６は、図４に示す埋め込み絶縁膜の一形態を示す拡大断面図である。
【図２７】図２７は、図４に示す埋め込み絶縁膜の他の形態を示す拡大断面図である。
【図２８】図２８は、第２変形例に係るチップヒューズを示す斜視図である。
【図２９】図２９は、図２８に示すチップヒューズの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るチップヒューズ１の斜視図である。図２は、図１に示すチップヒューズ１の平面図である。図３は、図１に示すチップヒューズ１の平面図であって、配線膜４５上の構成を取り除いた図である。図４は、図２に示すIV-IV線に沿う断面図である。図５は、図４に示す複数の凹部７４を示す拡大断面図である。図６（ａ）は、図１に示すチップヒューズ１の平面図であって、第１表面絶縁膜７３上の構成を取り除いた図である。図６（ｂ）は、複数の凹部７４を示す拡大平面図である。
【００２０】
図１に示すように、チップヒューズ１は、略直方体形状に形成されている。チップヒューズ１の平面形状は略矩形であり、長手方向の長さＬが０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ、短手方向の長さＤが０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍであってもよい。また、チップヒューズ１の全体の厚さＴは、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ（本実施形態では０．７２５ｍｍ）であってもよい。
【００２１】
チップヒューズ１は、略直方体形状の基板２を含む。基板２は、一対の主面２ａ，２ｂと、４つの側面２ｃとを含む。一対の主面２ａ，２ｂのうちの一方（図１の上面側の主面２ａ）が素子形成面とされている。以下、この主面２ａを「素子形成面２ａ」といい、素子形成面２ａと反対側の主面を「裏面２ｂ」という。図４および図６に示すように、基板２の素子形成面２ａには、埋め込み絶縁膜７１が基板２に選択的に埋め込まれた埋め込み絶縁膜形成領域７２が設定されている。埋め込み絶縁膜形成領域７２の全域を被覆するように、第１表面絶縁膜７３が基板２の素子形成面２ａ上に形成されている。
【００２２】
より具体的には、図６に示すように、埋め込み絶縁膜形成領域７２は、基板２の素子形成面２ａの法線方向から見た平面視（以下、単に「平面視」という。）において、素子形成面２ａの中央部に略四角形状に設定されている。埋め込み絶縁膜７１は、平面視において埋め込み絶縁膜形成領域７２に整合する略四角形状に形成されている。埋め込み絶縁膜７１は、基板２の素子形成面２ａから露出するように基板２内に形成されている。埋め込み絶縁膜７１は、基板２の素子形成面２ａから裏面２ｂに向かう厚さ方向途中部まで形成されている。埋め込み絶縁膜７１は、基板２の熱伝導率ｋｓｕｂよりも低い熱伝導率ｋ１を有する絶縁膜を含むことが好ましい。埋め込み絶縁膜７１は、たとえばシリコン酸化膜等の絶縁膜であってもよい。
【００２３】
さらに具体的には、図４に示すように、基板２は、埋め込み絶縁膜形成領域７２において、複数の凹部７４および隣り合う凹部７４間の中間領域７５を含む。複数の凹部は、たとえばトレンチであってもよい。図６に示すように、複数の凹部７４は、平面視において、基板２の長手方向に沿う行方向および基板２の短手方向に沿う列方向に沿って、互いに間隔を空けて行列状に形成されている。一方、中間領域７５は、直交する２方向に延びる格子状に形成されている。各凹部７４は、いずれも平面視略長方形状に形成されている。平面視において、各凹部７４の長辺の幅Ｘ１は、たとえば１．５μｍ以上２．５μｍ以下である。また、平面視において、各凹部７４の短辺の幅Ｘ２は、たとえば２．０μｍ以上３．０μｍ以下である。また、平面視において、互いに隣り合う凹部７４間の幅、つまり、中間領域７５の幅Ｘ３は、２．０μｍ以下、より具体的には０．５μｍ以上１．５μｍ以下である。
【００２４】
図５に示すように、複数の凹部７４は、第１表面絶縁膜７３を貫通し、基板２の深さ方向途中部に至るように形成されている。複数の凹部７４は、基板２に形成された第１凹部分７４ａと、第１表面絶縁膜７３に形成され、第１凹部分７４ａに連通する第２凹部分７４ｂとを含む。
埋め込み絶縁膜７１は、第１凹部分７４ａの内面に沿って形成されている。本実施形態では、基板２における複数の第１凹部分７４ａによって挟まれた壁、つまり中間領域７５の全体が絶縁体とされた厚い絶縁体層７６が形成されており、埋め込み絶縁膜７１は、この厚い絶縁体層７６を含む。厚い絶縁体層７６は、基板２における第１凹部分７４ａの側部および底部から露出する部分が絶縁体とされることにより形成されている。
【００２５】
基板２の一部を挟んで基板２の側面２ｃと対向する凹部７４において、埋め込み絶縁膜７１は、基板２の側面２ｃと第１凹部分７４ａの側部との間に形成された厚い絶縁体層７６の一部を含む。また、各凹部７４において、埋め込み絶縁膜７１は、第１凹部分７４ａの底部と基板２の裏面２ｂとの間に形成された厚い絶縁体層７６の一部を含む。凹部７４は、たとえば７μｍ以上２０μｍ以下（本実施形態では、１２μｍ）の深さで形成されている。埋め込み絶縁膜７１（厚い絶縁体層７６）は、基板２の厚さ方向に関して、たとえば１０μｍ以上２３μｍ以下（本実施形態では、１５μｍ）の厚さを有している。
【００２６】
図５に示すように、各凹部７４は、その内部に空洞７４ｃを有している。各凹部７４は、空洞７４ｃにおいて、開口端から底部に向けて異なる開口幅を有している。より具体的には、各凹部７４は、比較的に開口幅が広く形成された幅広部７７と、幅広部７７の開口幅よりも小さい開口幅を有する幅狭部７８とを含む。幅広部７７および幅狭部７８は、第１凹部分７４ａに形成されている。幅広部７７は、第２凹部分７４ｂとの連通部を形成しており、当該第２凹部分７４ｂの開口幅と略同一の開口幅を有している。幅狭部７８は、埋め込み絶縁膜７１が凹部７４の内側に向けて張り出すことによって開口幅が狭められた部分である。
【００２７】
図４に示すように、埋め込み絶縁膜７１外の領域における基板２の表面部には、埋め込み絶縁膜７１の厚さよりも小さい厚さを有する薄い絶縁膜７９が形成されている。薄い絶縁膜７９は、平面視において、埋め込み絶縁膜７１を取り囲むように略四角環状に形成されている。薄い絶縁膜７９は、埋め込み絶縁膜７１（厚い絶縁体層７６）と同一の材料で一体的に形成されている。つまり、薄い絶縁膜７９は、基板２の熱伝導率ｋｓｕｂよりも低い熱伝導率ｋ１を有している。薄い絶縁膜７９の底部は、凹部７４における幅広部７７および幅狭部７８の境界部よりも下方に位置している。薄い絶縁膜７９は、たとえば１．５μｍ以上３．０μｍ以下の厚さを有している。
【００２８】
第１表面絶縁膜７３は、基板２の熱伝導率ｋｓｕｂよりも低い熱伝導率ｋ２を有する絶縁膜を含むことが好ましい。第１表面絶縁膜７３は、たとえばシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、ＵＳＧ膜（Undoped Silicate Glass膜）、ＳＯＧ膜（Spin-On-Glass膜）等の絶縁体からなる。本実施形態では、第１表面絶縁膜７３はＵＳＧ膜である。第１表面絶縁膜７３は、たとえば０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下（本実施形態では０．２μｍ）の厚さを有している。第１表面絶縁膜７３上には、第２表面絶縁膜８０が形成されている。
【００２９】
第２表面絶縁膜８０は、基板２の熱伝導率ｋｓｕｂよりも低い熱伝導率ｋ３を有する絶縁膜を含むことが好ましい。第２表面絶縁膜８０は、たとえばシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、ＵＳＧ膜、ＳＯＧ膜等の絶縁体からなる。本実施形態では、第２表面絶縁膜８０はＵＳＧ膜である。第２表面絶縁膜８０は、第１表面絶縁膜７３の全域を被覆するように当該第１表面絶縁膜７３上に形成されており、基板２の表面に沿う平坦な表面を有している。第２表面絶縁膜８０は、第１表面絶縁膜７３の厚さよりも大きい厚さで形成されている。第２表面絶縁膜８０は、たとえば２．０μｍ以上３．０μｍ以下（本実施形態では２．４μｍ）の厚さを有している。
【００３０】
図３および図４に示すように、第２表面絶縁膜８０上には、配線膜４５が形成されている。配線膜４５は、たとえばＡｌ（アルミニウム），Ｃｕ（銅），ＡｌＳｉＣｕ（アルミニウム−ケイ素−銅）合金およびＡｕＳｉ（金−ケイ素）合金を含む群から選択される１つまたは複数の金属材料を含む。配線膜４５は、所定の熱量によって溶断する可溶体（fuse element)７を含む。配線膜４５はさらに、可溶体７を挟み込み、互いに対向するように間隔を空けて配置された第１配線膜４および第２配線膜５を含む。第１配線膜４は、基板２の一端部側に配置されており、第２配線膜５は、基板２の他端部側に配置されている。第１配線膜４および第２配線膜５は、可溶体７に電気的に接続されている。
【００３１】
可溶体７は、第１配線膜４および第２配線膜５の対向方向中間部に配置されている。より具体的には、可溶体７は、平面視において、素子形成面２ａの略中央部に配置されている。図６に示すように、可溶体７は、平面視において、埋め込み絶縁膜７１に少なくとも一部（本実施形態では全部）か重なるように第２表面絶縁膜８０上に形成されている。可溶体７は、平面視において、第１配線膜４および第２配線膜５の対向方向に直交する方向の最大幅Ｗ１，Ｗ２よりも狭い幅Ｗ３で、当該対向方向に延びるように略長方形状に形成されている。可溶体７の短手方向の幅Ｗ３は、たとえば０．０２ｍｍ〜０．３ｍｍである。可溶体７の長手方向の幅Ｗ４は、たとえば０．１ｍｍ〜０．６ｍｍである。
【００３２】
第１配線膜４は、より具体的には、第１パッド部８と、第１パッド部８と可溶体７とを接続する第１接続部９とを一体的に有している。第１配線膜４の第１パッド部８は、基板２の一端部側に配置されており、基板２の短手方向に沿って平面視略矩形状に形成されている。第１配線膜４の第１接続部９は、基板２の短手方向に沿う幅が徐々に狭まるように第１パッド部８から第２配線膜５に向けて引き出されている。より具体的には、第１接続部９は、第１パッド部８に接続された一端部９ａと、第１パッド部８側に位置する可溶体７の一端部７ａを接続する他端部９ｂとを有している。第１接続部９は、一端部９ａから他端部９ｂに向けて徐々に幅が狭まるように形成されている。
【００３３】
図４および図６に示すように、本実施形態では、第１配線膜４は、平面視において、埋め込み絶縁膜７１に少なくとも一部か重なるように第２表面絶縁膜８０上に形成されている。より具体的には、平面視において、第１パッド部８は、第２表面絶縁膜８０上における埋め込み絶縁膜７１外の領域に形成されており、第１接続部９は、埋め込み絶縁膜７１に少なくとも一部か重なるように第２表面絶縁膜８０上に形成されている。つまり、第１配線膜４のうち、徐々に幅が狭まる部分の一部が埋め込み絶縁膜７１に重なっている。
【００３４】
同様に、第２配線膜５は、第２パッド部１０と、第２パッド部１０と可溶体７とを接続する第２接続部１１とを一体的に有している。第２配線膜５の第２パッド部１０は、基板２の他端部側に配置されており、基板２の短手方向に沿って平面視略矩形状に形成されている。第２配線膜５の第２接続部１１は、基板２の短手方向に沿う幅が徐々に狭まるように第２パッド部１０から第１配線膜４に向けて引き出されている。より具体的には、第２接続部１１は、第２パッド部１０に接続された一端部１１ａと、第２パッド部１０側に位置する可溶体７の他端部７ｂを接続する他端部１１ｂとを有している。第２接続部１１は、一端部１１ａから他端部１１ｂに向けて徐々に幅が狭まるように形成されている。
【００３５】
図４および図６に示すように、本実施形態では、第２配線膜５は、平面視において、埋め込み絶縁膜７１に少なくとも一部か重なるように第２表面絶縁膜８０上に形成されている。より具体的には、平面視において、第２パッド部１０は、第２表面絶縁膜８０上における埋め込み絶縁膜７１外の領域に形成されており、第２接続部１１は、埋め込み絶縁膜７１に少なくとも一部か重なるように第２表面絶縁膜８０上に形成されている。つまり、第２接続部１１のうち、徐々に幅が狭まる部分の一部が埋め込み絶縁膜７１に重なっている。
【００３６】
第２表面絶縁膜８０上には、第１配線膜４、第２配線膜５および可溶体７を被覆するように第１パッシベーション膜１４が形成されている。第１パッシベーション膜１４は、基板２の熱伝導率ｋｓｕｂよりも低い熱伝導率ｋｐ１を有する絶縁膜を含むことが好ましい。第１パッシベーション膜１４は、たとえばシリコン窒化膜やシリコン酸化膜等の絶縁膜である。シリコン酸化膜は、たとえばＵＳＧ膜またはＳＯＧ膜であってもよい。第１パッシベーション膜１４上には、さらに樹脂膜１５が形成されている。樹脂膜１５は、たとえばポリイミド等の樹脂膜である。
【００３７】
第１パッシベーション膜１４および樹脂膜１５には、少なくとも第１パッド部８の可溶体７側の縁部を除く領域を露出させる第１パッド開口１６が形成されている。また、第１パッシベーション膜１４および樹脂膜１５には、少なくとも第２パッド部１０の可溶体７側の縁部を除く領域を露出させる第２パッド開口１７が形成されている。第１パッド開口１６を埋めるように第１外部電極１８が形成され、第２パッド開口１７を埋めるように第２外部電極１９が形成されている。
【００３８】
第１外部電極１８は、基板２の一端部に平面視略矩形状に形成されている。第１外部電極１８は、第１パッド開口１６において、第１パッド部８（第１配線膜４）に電気的に接続されている。第１外部電極１８は、樹脂膜１５から突出するように形成されており、樹脂膜１５の一部を被覆するように樹脂膜１５上に引き出された被覆部１８ａを有している。第２外部電極１９は、基板２の他端部に平面視略矩形状に形成されている。第２外部電極１９は、第２パッド開口１７において、第２パッド部１０（第２配線膜５）に電気的に接続されている。第２外部電極１９は、樹脂膜１５から突出するように形成されており、樹脂膜１５の一部を被覆するように樹脂膜１５上に引き出された被覆部１９ａを有している。
【００３９】
つまり、第１外部電極１８および第２外部電極１９は、可溶体７を挟み込むように対向して配置されている。そして、可溶体７は、第１外部電極１８および第２外部電極１９の対向方向に延びるように形成されている。可溶体７の短手方向に関して、可溶体７の幅Ｗ３は、第１外部電極１８の幅および第２外部電極１９の幅よりも小さく形成されている。第１外部電極１８および第２外部電極１９は、たとえば、Ｎｉ膜と、Ｎｉ膜上に形成されたＰｄ膜と、Ｐｄ膜上に形成されたＡｕ膜とを有するＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ積層膜であってもよい。
【００４０】
図４に示すように、基板２の側面２ｃには、当該側面２ｃを被覆するように第２パッシベーション膜２１が形成されている（図１では図示せず）。第２パッシベーション膜２１は、基板２の熱伝導率ｋｓｕｂよりも低い熱伝導率ｋｐ２を有する絶縁膜を含むことが好ましい。第２パッシベーション膜２１は、たとえば、シリコン窒化膜であってもよい。
図７は、図１に示すチップヒューズ１の電気的構成を示す回路図である。図６に示すように、可溶体７の一端部７ａは第１配線膜４を介して第１外部電極１８に接続され、可溶体７の他端部７ｂは第２配線膜５を介して第２外部電極１９に接続されている。これにより、１つのヒューズが形成されている。
【００４１】
図８は、図１に示すチップヒューズ１の製造工程の一例を示す工程図である。図９は、図８の製造工程に適用されるベース基板３１の模式的な平面図である。図１０〜図１６は、図１に示すチップヒューズ１の一製造工程を示す断面図である。なお、図１０〜図１６は、図９に示すB-B線に沿う断面図に対応している。
まず、図９に示すように、基板２の元基板としてのベース基板３１が用意される（ステップＳ１）。ベース基板３１の表面３１ａは、基板２の素子形成面２ａに対応しており、ベース基板３１の裏面３１ｂは、基板２の裏面２ｂに対応している。ベース基板３１の表面３１ａには、チップヒューズ１が形成されるチップ領域３２が、行列状に複数設定されている。互いに隣り合うチップ領域３２の間には、境界領域３３が設定されている。境界領域３３は、略一定の幅を有する帯状の領域であり、直交する２方向に延びて格子状に形成されている。
【００４２】
このベース基板３１に対して、後述の方法（図１７〜図２４参照）により埋め込み絶縁膜７１、薄い絶縁膜７９、第１表面絶縁膜７３および第２表面絶縁膜８０が形成される（ステップＳ２）。埋め込み絶縁膜７１、薄い絶縁膜７９、第１表面絶縁膜７３および第２表面絶縁膜８０が形成された状態では、図１０に示すように、ベース基板３１の裏面３１ｂ側に第１被覆膜８１および第２被覆膜８２がこの順で形成されている。
【００４３】
次に、図１１に示すように、たとえばスパッタ法により、配線膜４５（第１配線膜４、第２配線膜５および可溶体７）を形成するための金属膜３４が第２表面絶縁膜８０の全体を被覆するように形成される（ステップＳ３）。金属膜３４の金属材料は、たとえばアルミニウムであってもよい。次に、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、金属膜３４がパターニングされる（ステップＳ４）。これにより、配線膜４５が形成される。
【００４４】
次に、図１２に示すように、たとえばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法により、シリコン窒化膜またはＵＳＧ膜からなる絶縁膜３５が第２表面絶縁膜８０の全体を被覆するように形成される（ステップＳ５）。絶縁膜３５としてＵＳＧ膜が形成される場合、成膜後、たとえばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械的研磨）法により、ＵＳＧ膜の表面が平坦化される。これにより、絶縁膜３５が第１パッシベーション膜１４として形成される。
【００４５】
次に、図１３に示すように、第１パッシベーション膜１４上に、樹脂膜１５となる感光性ポリイミド３６が塗布される（ステップＳ６）。次に、第１パッド開口１６、第２パッド開口１７に対応するパターンで感光性ポリイミド３６が露光された後、現像される（ステップＳ７）。これにより、第１パッド開口１６および第２パッド開口１７を形成するための開口１６ａ，１７ａを有する樹脂膜１５が形成される。その後、必要に応じて、樹脂膜１５をキュアするための熱処理を実行してもよい。
【００４６】
次に、図１４に示すように、樹脂膜１５をマスクとするドライエッチングにより、第１パッシベーション膜１４の不要な部分が除去される（ステップＳ８）。これにより、第１パッド開口１６および第２パッド開口１７が形成される。
次に、図１５に示すように、たとえば無電界めっきによって、第１パッド開口１６および第２パッド開口１７に、Ｎｉ、ＰｄおよびＡｕが順にめっき成長される（ステップＳ９）。これにより、第１外部電極１８および第２外部電極１９が形成される。
【００４７】
次に、境界領域３３（図９参照）に整合する格子状の開口を有するレジストマスク（図示せず）が樹脂膜１５上に形成される（ステップＳ１０）。このレジストマスクを介してプラズマエッチングが行われ、樹脂膜１５、第１パッシベーション膜１４、第２表面絶縁膜８０、第１表面絶縁膜７３およびベース基板３１が所定の深さまで除去される。これにより、境界領域３３に沿って、切断用の溝３８（スクライブ溝）が形成される。溝３８が形成された後、レジストマスクが除去される。
【００４８】
次に、図１６に示すように、たとえばＣＶＤ法によって、溝３８の内面（側部および底部）を含むベース基板３１の全域に、シリコン窒化膜３９が形成される（ステップＳ１１）。次に、基板２の側面に対応する部分がシリコン窒化膜３９に覆われるように、シリコン窒化膜３９が選択的にエッチングされる。これにより、シリコン窒化膜３９が基板２の側面２ｃを被覆する第２パッシベーション膜２１として形成される。
【００４９】
次に、ベース基板３１が裏面３１ｂ側から、研磨される（ステップＳ１２）。この工程では、第２被覆膜８２、第１被覆膜８１およびベース基板３１の一部が、溝３８の底部に到達するまで研削される。これにより、複数のチップ領域３２が、個々のチップヒューズ１となる。このようにして、ベース基板３１から複数のチップヒューズ１の個片が切り出される。
【００５０】
以下、図１７〜図２４を参照して、図８に示すステップＳ２の具体的な工程について説明する。図１７は、図８に示すステップＳ２の具体的な工程を示す工程図である。図１８〜図２４は、図１７に示すチップヒューズ１の一製造工程を示す断面図である。
ベース基板３１に埋め込み絶縁膜７１、薄い絶縁膜７９、第１表面絶縁膜７３および第２表面絶縁膜８０を形成するには、まず、図１８に示すように、ベース基板３１の表面３１ａの全域に表面絶縁膜８３が形成され、ベース基板３１の裏面３１ｂの全域に第１被覆膜８１が形成される（ステップＳ２１）。表面絶縁膜８３は、たとえば熱酸化法により形成された酸化膜である。第１被覆膜８１は、熱酸化法により表面絶縁膜８３と同時に形成された酸化膜であってもよい。表面絶縁膜８３および第１被覆膜８１の厚さは、たとえば０．１μｍ程度であってもよい。
【００５１】
次に、表面絶縁膜８３を被覆するマスク８４が形成され、第１被覆膜８１を被覆する第２被覆膜８２が形成される（ステップＳ２２）。マスク８４は、たとえばＬＰＣＶＤ（Low Pressure CVD：減圧化学気相成長）法により形成されたシリコン窒化膜である。第２被覆膜８２は、ＬＰＣＶＤ法によりマスク８４と同時に形成されたシリコン窒化膜であってもよい。マスク８４および第２被覆膜８２の厚さは、たとえば０．１５μｍ程度であってもよい。なお、前述の図１０〜図１６では、マスク８４の図示を省略して示している。
【００５２】
次に、図１９に示すように、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、少なくとも埋め込み絶縁膜７１（埋め込み絶縁膜形成領域７２）を形成すべき領域を選択的に露出させる開口８４ａがマスク８４に形成される（ステップＳ２３）。本実施形態では、埋め込み絶縁膜７１および薄い絶縁膜７９を形成すべき領域を選択的に露出させるように開口８４ａがチップ領域３２（図９参照）に沿って形成される。この開口８４ａからは、表面絶縁膜８３が露出している。なお、本実施形態では、マスク８４は、境界領域３３（図９参照）を被覆するようにベース基板３１上に形成されており、前述のステップＳ１１の溝３８を形成する工程において除去される（図１５も併せて参照）。
【００５３】
次に、図２０に示すように、第１表面絶縁膜７３を形成するためのＵＳＧ膜８５が開口８４ａを埋めてマスク８４を被覆するように形成される（ステップＳ２４）。ＵＳＧ膜８５は、一方表面（ベース基板３１側の表面）およびその反対側の他方表面が表面絶縁膜８３およびマスク８４に沿うように形成される。ＵＳＧ膜８５の厚さは、たとえば０．２μｍ程度であってもよい。
【００５４】
次に、図２１に示すように、ＵＳＧ膜８５の全域を被覆するように、複数の凹部７４を形成すべき領域を選択的に露出させる開口８６ａを有するレジストマスク８６が形成される（ステップＳ２５）。次に、レジストマスク８６を介するエッチングにより、ＵＳＧ膜８５および表面絶縁膜８３の不要な部分が除去される（ステップＳ２６）。これにより、ＵＳＧ膜８５および表面絶縁膜８３に連通し、凹部７４を形成すべき領域を選択的に露出させる開口８７が形成される。
【００５５】
次に、図２２に示すように、レジストマスク８６、ＵＳＧ膜８５および表面絶縁膜８３をマスクとするドライエッチングにより、ベース基板３１が所定の深さまで除去される（ステップＳ２７）。これにより、所定幅Ｘ３の中間領域７５を挟んで複数の凹部７４が形成される（図６も併せて参照）。凹部７４は、ベース基板３１に第１凹部分７４ａを有し、ＵＳＧ膜８５（第１表面絶縁膜７３）に第１凹部分７４ａに連通する第２凹部分７４ｂを有している。複数の凹部７４は、ＵＳＧ膜８５の他方側の表面からベース基板３１の裏面３１ｂ側に向けて、たとえば１２μｍ程度の深さで形成される。その後、レジストマスク８６が除去される。
【００５６】
次に、図２３に示すように、たとえば熱酸化法により、各凹部７４の内面に埋め込み絶縁膜７１が形成される（ステップＳ２８）。本実施形態では、ベース基板３１における複数の凹部７４間の中間領域７５の全体が絶縁体となるまで、熱酸化法が実行される。より具体的には、熱酸化法により凹部７４の内面に成長される絶縁膜の厚さは、たとえば１．０μｍ以上３．０μｍ以下である。複数の凹部７４間の幅、つまり中間領域７５の幅Ｘ３は、２．０μｍ以下（本実施形態では１．０μｍ）である。これにより、中間領域７５の全体が酸化されて絶縁体（酸化膜）となる。これにより、厚い絶縁体層７６を含む埋め込み絶縁膜７１が形成される。
【００５７】
この工程において、凹部７４（第１凹部分７４ａ）から表面絶縁膜８３が露出する部分の開口幅は、熱酸化前の状態（図２２の状態）から殆ど変化しない。一方、凹部７４（第１凹部分７４ａ）におけるベース基板３１が露出する部分では、熱酸化により、凹部７４（第１凹部分７４ａ）の内側にも埋め込み絶縁膜７１が成長する結果、開口幅が狭まる。これにより、第２凹部分７４ｂと連通する広い開口幅の幅広部７７と、幅広部７７の開口幅よりも狭い開口幅の幅狭部７８とを含む第１凹部分７４ａが形成される。また、この工程において、ベース基板３１の表面部におけるマスク８４外の部分に形成された表面絶縁膜８３は、１．０μｍ〜３．０μｍ程度厚化される。これにより、薄い絶縁膜７９がベース基板３１の表面部に形成される。一方、ベース基板３１の表面部におけるマスク８４直下の部分では、当該マスク８４によって熱酸化の影響が低減されるので、表面絶縁膜８３は殆ど厚化しない。
【００５８】
次に、図２４に示すように、ＵＳＧ膜８５の全域を被覆するように、たとえばＣＶＤ法により、第２表面絶縁膜８０を形成するための厚いＵＳＧ膜８８が形成される（ステップＳ２９）。厚いＵＳＧ膜８８の成膜後、たとえばＣＭＰ法により厚いＵＳＧ膜８８の表面が平坦化される。平坦化後の厚いＵＳＧ膜８８の厚さは、たとえば２．４μｍ程度であってもよい。このようにして、ベース基板３１に埋め込み絶縁膜７１、薄い絶縁膜７９、第１表面絶縁膜７３および第２表面絶縁膜８０が形成される。
【００５９】
以上、本実施形態によれば、配線膜４５に定格以上の電流が流れると、可溶体７がジュール熱によって溶断し、電流経路が開放（遮断）される。本実施形態では、複数の凹部７４によって挟まれた中間領域７５の全体が絶縁体層７６として形成されており、埋め込み絶縁膜７１は、絶縁体層７６を含む。さらに、平面視において、埋め込み絶縁膜７１に重なるように可溶体７が基板２上に配置されている。したがって、可溶体７で発生したジュール熱が基板２へ移動するのを埋め込み絶縁膜７１によって効果的に抑制できる。これにより、可溶体７で発生したジュール熱が基板２から外部に放散することによる可溶体７の温度低下を抑制できるので、可溶体７での蓄熱性を向上できる。その結果、配線膜４５に定格以上の電流が流れた際に、速やかに可溶体７を溶断に導くことができる。よって、遮断性能を向上できるチップヒューズ１を提供できる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、第１表面絶縁膜７３と、第２表面絶縁膜８０とが基板２と可溶体７との間に介在している。さらに、埋め込み絶縁膜７１外の基板２の表面部には、基板２と可溶体７（配線膜４５）との間に薄い絶縁膜７９が介在している。したがって、可溶体７で発生したジュール熱が基板２へ移動するのを、第１表面絶縁膜７３、薄い絶縁膜７９および第２表面絶縁膜８０によっても抑制できる。これにより、埋め込み絶縁膜７１、第１表面絶縁膜７３、第２表面絶縁膜８０および薄い絶縁膜７９によって可溶体７の温度低下を抑制できるので、可溶体７での蓄熱性を効果的に向上できる。さらに、この構成によれば、埋め込み絶縁膜７１と配線膜４５との間に第１表面絶縁膜７３、薄い絶縁膜７９および第２表面絶縁膜８０が介在しているので、配線膜４５と基板２との間の絶縁性が向上する結果、可溶体７の遮断性を良好に確保できる。
【００６１】
さらに、本実施形態によれば、複数の凹部７４は、その内部に空洞７４ｃを有している。この構成によれば、比較的に低い熱伝導率の空気（熱伝導率＝０．０２４１ｗ／ｍｋ）が凹部７４の空洞７４ｃに入り込んでいる。これにより、可溶体７で発生したジュール熱が基板２へ移動するのを凹部７４によっても抑制できる。その結果、可溶体７での蓄熱性を効果的に向上できる。
【００６２】
ここで、熱酸化法により基板２の素子形成面２ａ上に厚い絶縁体層を形成する例について考える。この場合、２μｍの熱酸化膜（シリコン酸化膜）を成長させるのに約２４時間程度かかる。仮に１５μｍ以上の酸化膜を素子形成面２ａ上に成長させる場合、７日以上要するので製造効率がよいとは言えない。
次に、ＣＶＤ法によって素子形成面２ａ上に厚い絶縁体層を形成する例について考える。この場合、比較的に早く厚い絶縁体層を素子形成面２ａ上に形成できるが、基板２が収容されるチャンバの内面にも絶縁膜が付着し成長する。チャンバの内面で絶縁膜が成長すると、当該絶縁膜の一部がパーティクルとなって基板２、第１配線膜４、第２配線膜５等に付着する結果、歩留り低下等の不具合を招く恐れがある。このような問題を回避するには、素子形成面２ａ上に薄い絶縁体層を形成した後、チャンバの内壁面を掃除するという２つの工程を絶縁体層が所望の厚さになるまで繰り返し行う必要があり、手間と時間がかかる。したがって、このような場合も製造効率がよいとは言えない。
【００６３】
そこで、本実施形態では、複数の凹部７４間の幅、つまり中間領域７５の幅Ｘ３（本実施形態では１μｍ程度）を、熱酸化により形成される絶縁膜の厚さ（本実施形態では２μｍ程度）よりも小さく形成している。したがって、熱酸化法を実行することにより、中間領域７５の全体が絶縁体となるので、ベース基板３１の厚さ方向に比較的に厚い絶縁体層７６（本実施形態では１５μｍ）を含む埋め込み絶縁膜７１を容易に形成できる。つまり、凹部７４を利用することにより、比較的に厚い埋め込み絶縁膜７１を２４時間程度の熱酸化工程によって形成できる。これにより、本来７日以上かかる熱酸化工程を７分の１程度に短縮できる。さらに、凹部７４を形成した後、熱酸化工程を行うという一連の工程で、埋め込み絶縁膜７１（厚い絶縁体層７６）を形成できる。
【００６４】
このように、本実施形態では、ＣＶＤ法によらずに熱酸化法により厚い絶縁体層７６を形成できるので、チャンバの内壁面に絶縁膜が成長するのを回避できる。よって、本実施形態によれば、パーティクルに起因する歩留り低下を回避しつつ、チップヒューズ１の製造効率を効果的に高めることができる。
また、本実施形態によれば、基板２の一部の領域（本実施形態では略中央部）に埋め込み絶縁膜形成領域７２が設定されている。この場合、ステップＳ２（図１７参照）において、各チップ領域３２（図９参照）の一部の領域に埋め込み絶縁膜７１が形成されるので、ベース基板３１の全域に埋め込み絶縁膜７１（厚い絶縁体層７６）が形成されない。これにより、埋め込み絶縁膜７１（厚い絶縁体層７６）で生じる熱応力を低減できるので、ベース基板３１の反りを低減できる。その結果、チップヒューズ１を良好に形成できる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の実施形態では、１つの可溶体７が基板２上に形成される例について説明したが、複数の可溶体７が基板２上に形成されてもよい。また、前述の実施形態では、１つの埋め込み絶縁膜７１（埋め込み絶縁膜形成領域７２）が基板２に形成された例について説明したが、複数の埋め込み絶縁膜７１（埋め込み絶縁膜形成領域７２）が形成されていてもよい。
【００６６】
また、前述の実施形態では、第１配線膜４および第２配線膜５が、平面視において埋め込み絶縁膜７１（埋め込み絶縁膜形成領域７２）に少なくとも一部か重なるように形成された例について説明した。しかし、第１配線膜４および第２配線膜５は、基板２上における埋め込み絶縁膜７１（埋め込み絶縁膜形成領域７２）外の領域に形成されていてもよい。この場合、図２５に示す構成を採用してもよい。図２５は、第１変形例に係るチップヒューズ９１を示す平面図である。図２５は、前述の図６に対応する平面図である。図２５において、図６に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００６７】
図２５に示すように、埋め込み絶縁膜７１（埋め込み絶縁膜形成領域７２）は、平面視において、基板２の素子形成面２ａの中央部に形成されている。より具体的には、埋め込み絶縁膜７１（埋め込み絶縁膜形成領域７２）は、平面視において、第１配線膜４の第１接続部９および第２配線膜５の第２接続部１１の間の領域に形成されている。第１配線膜４および第２配線膜５は、基板２（第２表面絶縁膜８０）上における埋め込み絶縁膜７１外の領域に形成されている。つまり、この場合、第１配線膜４および第２配線膜５は、第１表面絶縁膜７３および第２表面絶縁膜８０を挟んで、基板２（薄い絶縁膜７９）と対向している（図４も併せて参照）。
【００６８】
可溶体７は、平面視において、埋め込み絶縁膜７１に少なくとも一部か重なるように基板２（第２表面絶縁膜８０）上に形成されている。このような構成によっても、前述の実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、可溶体７での蓄熱性の観点からすると、前述の実施形態の構成の方が好ましいといえる。むろん、平面視において、可溶体７に整合する形状の埋め込み絶縁膜７１が形成されてもよい。
【００６９】
また、前述の実施形態では、埋め込み絶縁膜７１が基板２の素子形成面２ａの略中央部に形成された例について説明したが、埋め込み絶縁膜７１は、基板２の全域に形成されていてもよい。なお、この構成の場合、比較的に大きな平面面積を有する埋め込み絶縁膜７１が形成されるので、それに伴って製造時における埋め込み絶縁膜７１で生じる熱応力が増加する。そのため、前述の実施形態の構成の方が好ましいといえる。
【００７０】
また、前述の実施形態では、複数の凹部７４が行列状に形成された例について説明した。しかし、複数の凹部７４は、行列状に形成されていなくてもよい。たとえば、複数の凹部７４は、互いに直交する行方向および列方向において１列おきに行方向の位置をずらして千鳥状に配列されていてもよい。また、平面視において、第１配線膜４（第１外部電極１８）および第２配線膜５（第２外部電極１９）の対向方向に延びるストライプ状の凹部７４が中間領域７５を挟んで複数形成されていてもよい。また、平面視において、第１配線膜４（第１外部電極１８）および第２配線膜５（第２外部電極１９）の対向方向に交わる方向に延びるストライプ状の凹部７４が中間領域７５を挟んで複数形成されていてもよい。さらに、凹部７４は、第１配線膜４（第１外部電極１８）および第２配線膜５（第２外部電極１９）の対向方向および当該対向方向に交わる方向の２方向に延びる格子状に形成されていてもよい。
【００７１】
また、前述の実施形態では、平面視略四角形状の凹部７４が複数形成された例について説明したが、平面視多角形状、平面視略円形状、平面視略楕円形状等の凹部７４が複数形成されていてもよい。また、凹部７４は、基板２の素子形成面２ａから裏面２ｂ側に向かって開口幅が徐々に狭まる断面視テーパ状に形成されていてもよい。
また、前述の実施形態において、複数の凹部７４のうちのいずれかは、図２６に示すような構成を有していてもよい。図２６は、図４に示す凹部７４の一形態を示す拡大断面図である。図２６は、前述の図５に対応する平面図である。図２６において、図５に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００７２】
図２６に示すように、複数の凹部７４のうちのいずれか（図２６では、破線で示した凹部９４）は、第１凹部分７４ａが埋め込み絶縁膜７１（厚い絶縁体層７６）によりその全体が閉鎖されていてもよい。凹部９４の第２凹部分７４ｂに第２表面絶縁膜８０の一部が入り込むことにより、当該第２凹部分７４ｂにおいて、第２表面絶縁膜８０が埋め込み絶縁膜７１（厚い絶縁体層７６）に接していてもよい。この場合、凹部９４において、埋め込み絶縁膜７１同士が接することにより形成された境界部（結晶界面）９４Ａと、第２表面絶縁膜８０と埋め込み絶縁膜７１とが接することにより形成された境界部（結晶界面）９４Ｂとが形成される。これら境界部９４Ａ，９４Ｂに間隙（空隙）が介在していてもよい。
【００７３】
また、図２６に示すように、複数の凹部７４のうちのいずれか（図２６では、破線で示した凹部９５）は、第１凹部分７４ａが埋め込み絶縁膜７１（厚い絶縁体層７６）によりその一部が閉鎖されていてもよい。この場合、図２６に示すように、凹部９５において、埋め込み絶縁膜７１（厚い絶縁体層７６）と第２凹部分７４ｂとの間に空洞９６が形成されていてもよい。第１凹部分７４ａの内方部では、断面視において、埋め込み絶縁膜７１同士が接することにより形成された境界部（結晶界面）９５Ａが形成される。この空洞９６に第２表面絶縁膜８０の一部が入り込んでいてもよい。
【００７４】
さらに、図２６に示すように、複数の凹部７４のうちのいずれか（図２６では、凹部９７）の第２凹部分７４ｂに、第２表面絶縁膜８０の一部が入り込んでいてもよい。第２表面絶縁膜８０は、さらに第１凹部分７４ａに入り込んでいてもよい。
また、前述の実施形態では、基板２における複数の第１凹部分７４ａによって挟まれた壁の全体が絶縁体とされ、厚い絶縁体層７６が形成された例について説明した。しかし、図２７に示すように、基板２における複数の第１凹部分７４ａによって挟まれた壁（中間領域７５）の一部および底部に沿う部分のみに埋め込み絶縁膜７１が形成されてもよい。この場合、複数の凹部７４は、埋め込み絶縁膜７１および基板２の一部を挟んで互いに隣り合っている。このような構成によっても、埋め込み絶縁膜７１を形成できる。また、凹部７４の空洞７４ｃには、比較的に熱伝導率の低い空気が入り込む。したがって、このような構成によっても、可溶体７での蓄熱性を向上できる。
【００７５】
また、前述の実施形態では、境界領域３３（図９参照）を被覆するようにマスク８４がパターニングされ（ステップＳ２３）、溝３８を形成する工程（ステップＳ１１）において、当該マスク８４が除去される例について説明した（図１５および図１９も併せて参照）。しかし、マスク８４は、チップ領域３２（図９参照）の一部を被覆することにより、第１表面絶縁膜７３の一部として形成されてもよい。つまり、この場合、第１表面絶縁膜７３は、マスク８４としてのシリコン窒化膜をその一部に含んでいてもよい。
【００７６】
また、前述の実施形態の構成に、図２８および図２９に示す構成を適用してもよい。
図２８は、第２変形例に係るチップヒューズ９８を示す斜視図である。図２９は、図２８に示すチップヒューズ９８の平面図である。図２８は、前述の図１に対応する平面図である。図２９は、前述の図３に対応する平面図である。図２８および図２９において、図１および図３等に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００７７】
図２８および図２９に示すように、樹脂膜１５は、第１配線膜４（第１外部電極１８）および第２配線膜５（第２外部電極１９）の対向方向中間部に、可溶体用開口２０を有している。可溶体用開口２０は、少なくとも可溶体７の上方に形成されている。より具体的には、可溶体用開口２０は、第１パッシベーション膜１４における少なくとも可溶体７上の部分を露出させるように形成されている。可溶体用開口２０は、平面視略長方形状に形成されており、可溶体７の平面面積よりも大きい平面面積を有している。可溶体用開口２０は、平面視において、可溶体７の周縁を取り囲んでいる。可溶体用開口２０の短手方向の幅Ｗ５は、たとえば０．０６ｍｍ〜０．４ｍｍである。可溶体用開口２０の長手方向の幅Ｗ６は、たとえば０．１４ｍｍ〜０．７ｍｍである。
【００７８】
この構成において、可溶体用開口２０は、第１配線膜４の少なくとも一部および第２配線膜５の少なくとも一部の上方に形成されている。つまり、可溶体用開口２０は、第１パッシベーション膜１４における第１配線膜４の少なくとも一部および第２配線膜５の少なくとも一部を露出させている。より具体的には、可溶体用開口２０は、第１パッシベーション膜１４における第１接続部９の他端部９ｂ上の一部および第２接続部１１の他端部１１ｂ上の一部を露出させている。なお、この例では、平面視略長方形状の可溶体用開口２０が形成された例を示しているが、可溶体用開口２０は、平面視円形状、平面視多角形状等であってもよい。
【００７９】
図２９に示すように、配線膜４５はさらに、チップヒューズ９８に関する種々の情報を表示する標印膜１３を含む。標印膜１３は、第１配線膜４および第２配線膜５の間において、第１配線膜４、第２配線膜５および可溶体７から間隔を空けて形成されている。標印膜１３は、標印膜１３の少なくとも一部（この例では全部）が、第１配線膜４および第２配線膜５の間に位置するように配置されている。より具体的には、標印膜１３は、少なくとも一部（この例では全部）が、可溶体７、第１配線膜４および第２配線膜５により区画される領域内に位置するように配置されている。さらに具体的には、標印膜１３は、可溶体７、第１接続部９および第２接続部１１により区画される領域内に配置されている。この構成において、標印膜１３は、第１配線膜４および第２配線膜５の対向方向に直交する方向に可溶体７と対向している。つまり、標印膜１３は、前記直交する方向に可溶体７と並んで配置されている。
【００８０】
この例では、標印膜１３が「４．０」の文字に形成されることによって、可溶体７の定格電流、すなわちチップヒューズ９８の定格電流が示されている。つまり、標印膜１３は、第１配線膜４および第２配線膜５間に４．０Ａ以上の電流が流れると、可溶体７がジュール熱により溶断することを表している。標印膜１３は、定格電流の他、たとえば「Ｆ」の文字に形成されることにより、当該チップヒューズ９８が可溶体７（ヒューズ）を含むことを表示してもよい。
【００８１】
このような構成によれば、第１配線膜４および第２配線膜５に定格以上の電流（この例では、４．０Ａ以上の電流）が流れると、第１配線膜４および第２配線膜５の間に配置された可溶体７がジュール熱によって溶断し、第１配線膜４および第２配線膜５間の電流経路が開放（遮断）される。この例によれば、樹脂膜１５に可溶体７の平面面積よりも大きい平面面積の可溶体用開口２０が形成されているので、可溶体７が溶断した部分に樹脂膜１５が入り込んで、第１配線膜４および第２配線膜５の間に電流経路が再度形成されるのを効果的に抑制できる。その結果、遮断性能を効果的に向上できるチップヒューズ９８を提供できる。
【００８２】
ここで、樹脂膜１５の表面上に標印を形成するための領域を設定する場合について考える。この場合、たとえば標印を形成する部分を平坦に形成しなければならない等、樹脂膜１５の構成の自由度が制限される。この例によれば、基板２と第１パッシベーション膜１４との間に標印膜１３を形成しているので、標印膜１３に起因する樹脂膜１５の構成の制限をなくすことができる。これにより、樹脂膜１５に可溶体用開口２０を良好に形成できる。
【００８３】
しかも、この例によれば、配線膜４５を利用して標印膜１３を形成できるので、標印膜１３を形成する装置と、配線膜４５を形成する装置とを共通化できる。これにより、標印形成専用の装置、たとえばレーザ印刷の標印形成装置やオフセット印刷の標印形成装置等が不要となる。その結果、標印形成専用の装置のための設備投資が不要になるので、チップヒューズ９８の製造コストを効果的に低減できる。とりわけ、レーザ印刷ではレーザ加工に伴う樹脂膜１５のダメージや発塵等によるチップヒューズの歩留り低下が懸念されるが、この例よれば、これらの問題を回避できるので、チップヒューズ９８の信頼性を向上できる。
【００８４】
また、この例によれば、基板２と第１パッシベーション膜１４との間に標印膜１３を形成できる。これにより、樹脂膜１５の構成の制限受けずに標印膜１３を良好に形成できる。また、第１パッシベーション膜１４によって標印膜１３を保護できるので、標印膜１３の一部が剥がれたり、擦れたりすることによって発生する標印膜１３のダメージを効果的に抑制できる。その結果、第１パッシベーション膜１４を介して標印膜１３を良好に確認できる。
【００８５】
また、この例によれば、第１配線膜４および第２配線膜５に対して比較的幅狭の可溶体７が形成されるので、第１配線膜４および第２配線膜５の間に可溶体７が配置されない領域、より具体的には、可溶体７、第１配線膜４および第２配線膜５により区画される領域が形成される。この可溶体７が配置されない領域に標印膜１３を配置することにより基板２上のスペースを有効活用できるので、チップヒューズ９８の大型化を効果的に抑制または防止できる。
【００８６】
図２８および図２９では、１つの情報を有する１つの標印膜１３が基板２上に設定される例について説明したが、互いに異なる情報を有する複数の標印膜１３が基板２上に配置されてもよい。また、図２８および図２９では、配線膜４５が標印膜１３を含む例について説明したが、標印膜１３は、配線膜４５とは別体、つまり配線膜４５とは異なる材料で第２表面絶縁膜８０（基板２）上に形成された金属膜または絶縁膜であってもよい。さらに、標印膜１３が配線膜４５とは別体の場合、レーザ印刷により形成された標印またはオフセット印刷により形成された標印を第２表面絶縁膜８０上に形成してもよい。この構成によれば、透明の第１パッシベーション膜１４により標印を保護でき、かつ、標印を良好に確認できる。
【００８７】
むろん、チップヒューズ９８において、樹脂膜１５は、少なくとも標印膜１３の上方に標印膜用開口を有していてもよい。つまり、樹脂膜１５は、第１パッシベーション膜１４における少なくとも標印膜１３が形成された領域上の部分を露出させる標印膜用開口を有していてもよい。このような標印膜用開口は、可溶体用開口２０と一体的に連なるように形成されていてもよい。
【００８８】
前述のチップヒューズ１，９１，９８は、たとえば、電源回路用、高周波回路用、デジタル回路用等の素子として、電子機器等に組み込むことができる。この場合、電子機器は、チップヒューズ１，９１，９８が実装された回路アセンブリを収容した筐体を含む。
前述の実施形態において、基板２は、シリコン基板であってもよい。セラミック基板は比較的硬い材質のため、加工（とりわけ凹部形成加工やダイシング加工等）が非常に困難であるが、シリコン基板であれば、これらの加工を比較的容易に行い得る。
【００８９】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。たとえば、図２８および図２９に示す構成から以下の特徴を有するチップヒューズが抽出されてもよい。
項１．基板と、前記基板に選択的に埋め込まれた埋め込み絶縁膜と、前記基板上に配置され、前記埋め込み絶縁膜上に所定の熱量で溶断する可溶体を有する配線膜と、前記配線膜に電気的に接続され、前記可溶体を外部接続するための外部電極と、前記配線膜を被覆するように前記基板上に形成され、少なくとも前記可溶体の上方に開口を有する樹脂膜とを含む、チップヒューズ。
【００９０】
項２．前記配線膜は、前記可溶体から間隔を空けて配置された標印膜をさらに含む、項１に記載のチップヒューズ。
【符号の説明】
【００９１】
１      チップヒューズ
２      基板
２ａ    素子形成面（主面）
４      第１配線膜
５      第２配線膜
７      可溶体
１８    第１外部電極
１９    第２外部電極
３１    ベース基板
３１ａ  ベース基板の表面
４５    配線膜
７１    埋め込み絶縁膜
７３    第１表面絶縁膜（表面絶縁膜）
７４    凹部
７４ｃ  空洞
７６    絶縁体層
８５    ＵＳＧ膜（表面絶縁膜）
９１    チップヒューズ
９８    チップヒューズ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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