CN104617079A - 电熔丝结构及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电熔丝结构及其形成方法,所述电熔丝结构包括电熔丝、基底、层间介质层等部分,所述电熔丝包括第一电极、第二电极、与第一电极、第二电极相连接的连接熔丝、连接熔丝具有至少一个折叠结构。在本发明电熔丝结构的电熔丝上加载电压时,折叠结构的拐角处会产生电流拥挤效应,此处电流密度比电熔丝其他部位大,有益于产生电熔丝的自热效应,因此连接熔丝在拐角处更容易发生熔断,降低电熔丝的编程电压。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种电熔丝结构及其形成方法。
背景技术
在集成电路芯片中往往会形成一些冗余电路,当制作工艺完成发现部分电路失效时,可以利用熔丝熔断将失效电路与其他电路模块电学隔离,并利用冗余电路替换原来的失效电路。这样无需将对应的集成电路芯片报废,提高了出厂成品率。
目前常用的熔丝通常为两种:激光熔丝(laser fuse)和电熔丝(E-fuse)。激光熔丝是利用激光束切割熔丝,然而利用激光束切割熔丝容易会在熔丝的保护层的开口形成污染,且在切割后,通常还需要在所述开口处形成保护层以避免与外界发生短路。而电熔丝是利用大电流将熔丝熔断或发生电迁移导致熔丝断路。
参考图1,示出了现有技术一种金属电熔丝的示意图。所述金属电熔丝包括:第一金属电极01、第二金属电极02以及位于第一所述金属电极01、第二金属电极02之间的连接熔丝03,在连接熔丝03两侧还分别设置有第一伪连接熔丝04、第二伪连接熔丝05,设置第一伪连接熔丝04、第二伪连接熔丝05的作用是提高工艺准确度,使曝光生成的图形与设计需求的更吻合。当第一金属电极01与第二金属电极02之间的电压达到编程电压时,连接熔丝03会因电流的自热效应熔断。
需要说明的是,编程电压与连接熔丝03的长度、宽度有关。具体地说,连接熔丝03的长度越大或宽度越小,连接熔丝03越容易熔断。但连接熔丝03的宽度受工艺能力的限制,在宽度达到最小规格值之后,无法再通过减小连接熔丝03的宽度来提高金属电熔丝的熔断能力。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种电熔丝结构及其形成方法,以减小熔断难度。
为解决上述问题,本发明提供一种电熔丝结构,包括:基底;位于所述基底表面的绝缘层;位于所述绝缘层表面的电熔丝,所述电熔丝包括第一电极、第二电极以及与所述第一电极、第二电极相连接的连接熔丝;所述连接熔丝具有至少一个折叠结构。
可选的,所述折叠结构的拐角呈齿状。
可选的,所述电熔丝结构还包括:覆盖于所述电熔丝以及电熔丝露出的绝缘层上的层间介质层;贯穿所述层间介质层且与所述第一电极或第二电极相接触的连接插塞。
可选的,所述连接熔丝具有N个或N+0.5个折叠结构,其中N为大于或等于1的整数。
可选的,所述连接熔丝具有N个第一折叠结构,所述第一折叠结构包括:相互平行且相对设置的第一侧边、第二侧边;位于第一侧边和第二侧边之间,端点分别与第一、第二侧边位于不同方向的端点相连接形成两个拐角的连接边。
可选的,所述两个拐角为锐角。
可选的,所述连接熔丝具有N个第一折叠结构,且N大于1,所述N个第一折叠结构首尾相连。
可选的,所述连接熔丝具有N+0.5个折叠结构,所述N+0.5个折叠结构包括:N个首尾相连的第一折叠结构,所述第一折叠结构包括:相互平行且相对设置的第一侧边、第二侧边;位于第一侧边和第二侧边之间,端点分别与第一、第二侧边位于不同方向的端点相连接形成两个拐角的连接边;所述0.5个折叠结构为第二折叠结构,所述第二折叠结构与N个第一折叠结构相连,所述第二折叠结构呈“L”型,具有端部相连接的第一边、第二边,所述第二边与第一边形成的拐角为直角。
可选的,齿状拐角的内角、外角均为尖角。
可选的,所述连接熔丝在折叠结构靠近第一电极的一侧还延伸出第一条形熔丝部,用于实现连接熔丝与所述第一电极的电连接;所述连接熔丝在折叠结构靠近第二电极的一侧还延伸出第二条形熔丝部,用于实现连接熔丝与所述第二电极的电连接。
可选的,所述连接熔丝具有N个折叠结构,其中N为大于或等于1的整数,所述第一条形熔丝部和所述第二条形熔丝部相平行。
可选的,所述连接熔丝具有N+0.5个折叠结构,所述0.5个折叠结构的拐角为直角,所述第一条形熔丝部和所述第二条形熔丝部相垂直。
可选的,所述电熔丝的材料包括金属、多晶硅或金属硅化物的一种或多种。
可选的,所述电熔丝结构设置于包括多层金属层的晶圆中,所述电熔丝的材料为金属,所述电熔丝设置于晶圆中的任意金属层。
本发明还提供一种电熔丝结构的形成方法,包括:提供基底;在所述基底表面形成绝缘层;在所述绝缘层表面形成电熔丝,所述电熔丝包括第一电极、第二电极以及与第一电极、第二电极相连接的连接熔丝;所述连接熔丝具有至少一个折叠结构。
可选的,所述折叠结构的拐角呈齿状。
可选的,所述电熔丝结构的形成方法还包括:在所述绝缘层和电熔丝上形成层间介质层;形成贯穿所述层间介质层且与所述第一电极或第二电极相接触的连接插塞。
可选的,形成电熔丝的方法包括:在所述绝缘层表面形成导电材料层,在所述导电材料层表面形成图形化的掩模层,以所述图形化的掩模层为掩模,对所述导电材料层进行刻蚀,在所述绝缘层表面形成包括第一电极、第二电极和连接熔丝的电熔丝。
可选的,所述连接熔丝具有N个第一折叠结构,所述第一折叠结构包括:相互平行且相对设置的第一侧边、第二侧边;位于第一侧边和第二侧边之间,端点分别与第一、第二侧边位于不同方向的端点相连接形成两个拐角的连接边;所述图形化的掩模层为图形化的光刻胶;形成图形化的掩模层步骤包括:在所述导电材料表面形成光刻胶层;利用第一掩模版对所述光刻胶层进行第一曝光,第一掩模版的图形与所述第一电极、第二电极以及所述连接熔丝中N个第一折叠结构的第一侧边、第二侧边相对应;利用第二掩模版对光刻胶层进行第二曝光,第二掩模版的图形与所述连接熔丝中N个第一折叠结构的连接边相对应,所述第一掩模版的图形与所述第二掩模版的图形在对应所述连接边与所述第一侧边、第二侧边的端部处相重叠,用于构成折叠结构的拐角。
可选的,所述连接熔丝具有N个第一折叠结构和与N个第一折叠结构相连的一个第二折叠结构;所述第一折叠结构包括:相互平行且相对设置的第一侧边、第二侧边;位于第一侧边和第二侧边之间,端点分别与第一、第二侧边位于不同方向的端点相连接形成两个拐角的连接边;所述第二折叠结构包括:端部相连接的第一边、第二边,所述第二边与第一边形成的拐角为直角;所述图形化的掩模层为图形化的光刻胶;形成图形化的掩模层的步骤包括:在所述导电材料表面形成光刻胶层;利用第一掩模版对所述光刻胶层进行第一曝光,第一掩模版的图形与所述第一电极、第二电极以及所述连接熔丝中N个第一折叠结构的第一侧边、第二侧边以及所述第二折叠结构的第一边相对应;利用第二掩模版对光刻胶层进行第二曝光,第二掩模版的图形与所述连接熔丝中N个第一折叠结构的连接边以及所述第二折叠结构的第二边相对应;所述第一掩模版的图形与所述第二掩模版的图形在对应所述连接边与所述第一侧边、第二侧边的端部处相重叠,在对应所述第一边、第二边的端部处相重叠,用于构成折叠结构的拐角。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
连接熔丝具有至少一个折叠结构,在电熔丝上加载电压时,折叠结构的拐角处会产生电流拥挤效应,此处电流密度比电熔丝其他部位大,有益于产生电熔丝的自热效应,有助于降低电熔丝的编程电压使齿状拐角处更容易发生熔断。
此外,电熔丝包含折叠结构,在同样的面积内可以设置长度较大的电熔丝,可以获得更低的编程电压,同时也节约了芯片面积。
进一步,当所述电熔丝的材料为金属时,所述电熔丝设置于晶圆中的任意金属层,在不同厚度的金属层中,同样尺寸的电熔丝的熔断电压不同,可以更加灵活地根据设计需求设置电熔丝的电学性能和尺寸。
附图说明
图1是现有技术一种电熔丝的示意图;
图2是本发明电熔丝结构一实施例的俯视图;
图3是图2所示电熔丝结构的剖视图;
图4是本发明电熔丝结构另一实施例的俯视图;
图5是本发明电熔丝结构再一实施例的俯视图;
图6是本发明电熔丝结构形成方法一实施例中第一掩模版图形的示意图;
图7是本发明电熔丝结构形成方法一实施例中第二掩模版图形的示意图;
图8是本发明电熔丝结构形成方法一实施例中图形化的掩模层的示意图。
具体实施方式
现有技术中,由于受到工艺能力的限制,无法获得宽度较小的电熔丝,从而使电熔丝较难熔断。
本发明提供一种电熔丝结构及其形成方法,所述电熔丝包括第一电极、第二电极以及与第一电极、第二电极相连接的连接熔丝;所述连接熔丝具有至少一个折叠结构。在拐角处的连接熔丝会产生电流拥挤效应,电流密度比电熔丝其他部位更大,有益于电熔丝的自热效应,使齿状拐角处更容易发生熔断,有助于降低电熔丝的编程电压。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
结合参考图2和图3,分别示出了本发明电熔丝结构一实施例的俯视图和剖视图。本发明电熔丝结构包括:
基底100;本实施例中基底100为硅基底。其他实施例中所述基底100还可以是锗基底、锗硅基底、碳化硅基底、绝缘体上硅基底或绝缘体上锗基底等半导体基底。在其他实施例中,所述基底100还可以是包括至少一层层间介质层的多层堆叠结构,所述基底100内还可以形成有晶体管、二极管等半导体器件和金属互连结构。
绝缘层101,位于所述基底100表面;本实施例中绝缘层101为氧化硅,在其他实施例中还可以是氮化硅、氮氧化硅等其他绝缘材料。
电熔丝,位于所述绝缘层101表面,所述电熔丝包括第一电极101、第二电极102、与第一电极101和第二电极102相连接的连接熔丝107。
其中,第一电极101、第二电极102的作用是为电熔丝提供与外界连通的连接插塞的连接垫,本实施例中第一电极101和第二电极102的形状为正方形,材料为金属。
本实施例中,所述连接熔丝107具有第一折叠结构,具体地,所述折叠结构由相对设置的第一侧边107A、第二侧边107B,以及第一侧边107A、第二侧边107B之间的连接边107C构成。
具体地,所述连接边107C的两个端点分别与第一侧边107A、第二侧边107B位于不同方向的端点相连接,以形成拐角103(104),从而形成第一折叠结构。
在本实施例中,所述连接熔丝107为条形,且折叠结构中拐角103与拐角104均为锐角,在拐角103、104处连接熔丝107呈齿状(如图2中圆圈所示)。电熔丝结构上加载电压时,在齿状拐角103(104)处的连接熔丝107中电流的流向发生了超过九十度的转向,容易产生电流拥挤效应,此处电流密度比电熔丝其他部位更大,有益于电熔丝的自热效应而发生熔断,有助于降低电熔丝的编程电压、提高电熔丝的熔断能力。
本实施例中,所述第一侧边107A与第二侧边107B相互平行,拐角103与拐角104相等,设置两个拐角提高了熔断几率,设置两个拐角进一步减小熔断难度。
可选的,所述齿状拐角103(104)的外角、内角均为尖角,即齿状拐角的边缘为尖锐的折线(非圆角状),有助于加强电流拥挤效应,这样的尖角使得齿状拐角处更容易发生熔断。
本实施例中,所述连接熔丝107在靠近第一电极101的一侧还延伸出第一条形熔丝部107D,用于实现连接熔丝107与所述第一电极101的电连接。在靠近第二电极102的一侧还延伸出第二条形熔丝部107E,用于实现连接熔丝107与所述第二电极102的电连接。本实施例中电熔丝只包含一个第一折叠结构,所述第一条形熔丝部107D与第二条形熔丝部107E相平行。
所述连接熔丝107与第一电极101和第二电极102构成电熔丝。本实施例中,所述电熔丝的材料为金属,但是本发明对此不做限制,在其他实施例中,所述电熔丝的材料还可以为多晶硅或金属硅化物。
需要说明的是,当所述电熔丝的材料为金属(例如:铜、铝、钨或铝铜合金等)时,所述电熔丝可以设置于具有多层金属层的晶圆中,且可以与晶圆中的任意金属层同层。由于一般情况下晶圆中位于下层的金属层厚度更小,可选的,将电熔丝设置于位于晶圆下层的金属层以获得更小的熔断电流。
当所述电熔丝的材料为多晶硅时,所述多晶硅内掺杂有N型或P型的杂质离子。
当所述电熔丝的材料为金属硅化物时,可以在绝缘层110上依次形成多晶硅层和金属层,对所述多晶硅层和金属层进行热处理,以形成所述金属硅化物制成的电熔丝。
本实施例中,连接熔丝107的材料与第一电极101、第二电极102的材料相同,可以在同一步骤中采用一种工艺形成电熔丝,但是本发明对此不作限制。在其他实施例中,所述连接熔丝107与第一电极101、第二电极102的材料还可以不相同,例如,第一电极101、第二电极102的材料为铝,而连接熔丝107的材料为铜。
本实施例电熔丝结构还包括:覆盖于所述电熔丝以及电熔丝露出的绝缘层110上的层间介质层120,用于实现电熔丝的绝缘。
贯穿所述层间介质层120且分别位于所述第一电极101和第二电极102表面的连接插塞131,用于将电熔丝与外电路相连接。具体地,连接插塞131的数量可以大于1,使得所述连接插塞的电阻较小,不会因为熔断电流而发生熔断或电迁移,进而使得连接插塞发生断路。
请继续参考图2,可选的,在本发明其他实施例中,在所述连接熔丝的第一条形熔丝部107D、第二条形熔丝部107E、第一侧边107A、第二侧边107B两侧还可以分别相对设置多条相互平行的第一伪连接熔丝105、第二伪连接熔丝106,所述相对应的两条第一伪连接熔丝105、第二伪连接熔丝106的排列方向与两条第一伪连接熔丝105、第二伪连接熔丝106之间的连接熔丝的方向平行,设置第一伪连接熔丝105、第二伪连接熔丝106能够提高工艺准确度,使曝光生成的连接熔丝的图形与设计需求的更吻合。
参考图4,示出了本发明电熔丝结构另一实施例的俯视图。本实施例与图2和图3所示实施例的相同之处不再赘述,本实施例与图2和图3所示实施例的不同之处在于:第一电极201与第二电极202之间有连接熔丝,所述连接熔丝包括首尾相连的两个第一折叠结构204、206。
所述第一折叠结构204、206所述第一的具体结构与上一实施例中的第一型折叠结构相同。所述连接熔丝在第一折叠结构204靠近第一电极201一侧延伸出第一条形熔丝部203,在第一折叠结构206靠近第二电极202一侧延伸出第二条形熔丝部207,所述第一条形熔丝部203与所述第二条形熔丝部207相平行。本实施例中两个第一折叠结构共具有四个齿状拐角,齿状拐角数量的增多可以使得在同样连接熔丝长度的情况下增加电熔丝熔断的几率,或者可以减小同样熔断电压所需要的连接熔丝长度。
图2至图4分别示出了电熔丝包括一个第一折叠结构和两个第一折叠结构的情况,本发明对此不作限制,所述电熔丝可以包括N个折叠结构,N为大于或等于1的整数。
在其他实施例中,电熔丝还可以包括N+0.5个折叠结构,N为大于或等于1的整数。
参考图5,示出了本发明电熔丝结构再一实施例的俯视图。本实施例与图2和图3所示实施例的相同之处不再赘述,本实施例与图2和图3所示实施例的不同之处在于,在第一电极301与第二电极302之间有连接熔丝,所述连接熔丝包括首尾相连的第一折叠结构304、(307)以及呈“L”型的第二折叠结构308。
图2至图4所示折叠结构具有两个拐角,而本实施例中“L”型的第二折叠结构308仅具有一个拐角,此处将所述第二折叠结构308称为0.5个折叠结构,即本实施例连接熔丝包括2.5个折叠结构。
所述第一折叠结构304(307)包括相互平行且相对设置的第一侧边、第二侧边;位于第一侧边和第二侧边之间,端点分别与第一、第二侧边位于不同方向的端点相连接形成两个拐角的连接边。第一折叠结构304、第一折叠结构307共具有四个齿状拐角,且四个齿状拐角的角度相等且均为锐角。
所述呈“L”型的第二折叠结构308包括:第一边308A,与第一边308A其中一端相连接的第二边308B,所述第二边308B与第一边308A形成的拐角为直角。
本实施例电熔丝结构中,连接熔丝共具有五个拐角,齿状拐角数量的增多可以使得在同样连接熔丝长度的情况下增加电熔丝熔断的几率,或者可以减小同样熔断电压所需要的连接熔丝长度。
继续参考图5,所述连接熔丝为条形,所述连接熔丝在第一折叠结构304靠近第一电极301一侧延伸出第一条形熔丝部303,在第二折叠结构308靠近第二电极302一侧延伸出第二条形熔丝部305,所述第一条形熔丝部303与所述第二条形熔丝部305相垂直。
图5所示实施例中第一条形熔丝部303与所述第二条形熔丝部305相垂直,这与图2至图4所示实施例中第一条形熔丝部和第二条形熔丝部相互平行的结构不相同,实际应用中可以根据第一电极和第二电极的相对位置关系设置不同结构的连接熔丝结构。
本发明还提供了一种电熔丝结构的形成方法,本发明电熔丝结构的形成方法形成电熔丝的过程中使用了两次曝光技术,可以提高形成的电熔丝结构的熔断能力。
此处以图2和图3示意的电熔丝结构的形成方法为例进行说明。
结合参考图2和参考图3,所述形成方法包括:
提供基底100,所述基底100为体硅基底、体锗基底、锗硅基底、碳化硅基底、绝缘体上硅基底或绝缘体上锗基底等半导体基底。在其他实施例中,所述基底还可以是包括至少一层层间介质层的多层堆叠结构,所述基底100内还可以形成有晶体管、二极管等半导体器件和金属互连结构。
在基底100表面形成绝缘层110,所述绝缘层110的材料可以是氧化硅,可选的,可以通过化学气相沉积法形成所述氧化硅。
在所述绝缘层110表面形成电熔丝,所述电熔丝包括第一电极101、第二电极102、与第一电极101和第二电极102相连接的连接熔丝107。
其中,第一电极101、第二电极102的作用是为电熔丝提供与外界连通的连接插塞的连接垫,本实施例中第一电极101和第二电极102的形状为正方形,材料为金属。
本实施例中,所述连接熔丝107具有第一折叠结构,具体地,所述折叠结构由相对设置的第一侧边107A、第二侧边107B,以及第一侧边107A、第二侧边107B之间的连接边107C构成。
具体地,所述连接边107C的两个端点分别与第一侧边107A、第二侧边107B位于不同方向的端点相连接,以形成拐角103(104),从而形成第一折叠结构。
在本实施例中,所述连接熔丝107为条形,且折叠结构中拐角103与拐角104均为锐角,在拐角103、104处连接熔丝107呈齿状(如图2中圆圈所示)。
具体地,形成所述电熔丝的工艺包括:在所述绝缘层110表面形成导电材料层(未示出),在所述导电材料层表面形成图形化的掩模层(未示出),以所述图形化的掩模层为掩模,对所述导电材料层进行刻蚀,形成包括第一电极101、第二电极102、连接熔丝107的电熔丝。
所述连接熔丝107与第一电极101和第二电极102构成电熔丝。本实施例中,所述电熔丝的材料为金属,但是本发明对此不做限制,在其他实施例中,所述电熔丝的材料还可以为多晶硅或金属硅化物。
需要说明的是,当所述电熔丝的材料为金属(例如:铜、铝、钨或铝铜合金等)时,所述电熔丝可以设置于具有多层金属层的晶圆中,且可以与晶圆中的任意金属层同层。由于一般情况下晶圆中位于下层的金属层厚度更小,可选的,将电熔丝设置于位于晶圆下层的金属层以获得更小的熔断电流。
当所述电熔丝的材料为多晶硅时,所述多晶硅内掺杂有N型或P型的杂质离子。
当所述电熔丝的材料为金属硅化物时,可以在绝缘层110上依次形成多晶硅层和金属层,对所述多晶硅层和金属层进行热处理,以形成所述金属硅化物制成的电熔丝。
本实施例中,连接熔丝107的材料与第一电极101、第二电极102的材料相同,可以在同一步骤中采用一种工艺形成电熔丝,但是本发明对此不作限制。在其他实施例中,所述连接熔丝107与第一电极101、第二电极102的材料还可以不相同,例如,第一电极101、第二电极102的材料为铝,而连接熔丝107的材料为铜。
需要说明的是,如果采用一次曝光技术形成所述电熔丝,由于掩模版中与拐角相对应的位置处在曝光过程中容易产生散射,而使拐角的内角、外角形成为圆角,不利于产生电流拥挤效应。
为了保证齿状拐角103(104)处拐角的内角、外角为形貌比较尖锐的尖角以增大电流拥挤效应,在本实施例中,采用两次曝光技术形成所述电熔丝,形成所述图形化的掩模层的具体工艺为:
在所述层间介质层120表面形成光刻胶层(未示出);
参考图6、图7,分别示意了所述第一掩模版图形501、第二掩模版图形502的示意图。
结合参考图2,第一掩模版图形501与所述第一电极101、第二电极102以及所述连接熔丝107中第一折叠结构的第一侧边107A、第二侧边107B、第一条形熔丝部107D、第二条形熔丝部107E相对应。
第二掩模版图形502与所述连接熔丝107中第一折叠结构的连接边107C相对应。
利用第一掩模版对所述光刻胶层进行第一曝光;利用第二掩模版对光刻胶层进行第二曝光。
其中,所述第一掩模版图形与所述第二掩模版图形在对应所述连接边与所述第一侧边、第二侧边的端部处相重叠,用于构成折叠结构的拐角。
下面结合图8示出了所述光刻胶层显影后形成的掩模层对图形化结果进行说明。所述图形化的掩模层包括第一图形401与第二图形402,所述第一图形401与第二图形402分别与所述第一掩模版图形501、第二掩模版图形502对应。
结合参考图2、图8,所述第二图形402与所述连接熔丝107中第一折叠结构的连接边107C相对应,所述第二图形402中对应连接边107C的部分的端部与所述第一图形401中对应第一侧边107A、第二侧边107B的部分的端部处相重叠,形成重叠区域403,用于构成对应所述连接熔丝107在齿状拐角103、齿状拐角104的部分。
采用两次曝光技术,能够使形成的图形化的掩模层中重叠区域403的内角边缘404与外角边缘405比较锐利,后续工艺对应而形成的电熔丝107在齿状拐角103、齿状拐角104处的内、外角边缘也比较锐利。
在其他实施例中,也可以采用一次曝光技术形成所述电熔丝,即用对应完整的电熔丝图形的第三掩模版对所述光刻胶层进行曝光,形成图形化的光刻胶层,以所述图形化的光刻胶层作为掩模对所述导电材料层进行刻蚀。
在其他实施例中,还可以在所述导电材料层上形成硬掩模层,以所述图形化的光刻胶层作为掩模层,对所述硬掩模层进行刻蚀,形成图形化的硬掩模层,所述图形化的硬掩模层作为掩模对导电材料层进行刻蚀,由于硬掩模层的硬度较大,不容易发生形变,以所述图形化的硬掩模层为掩模层对导电材料层刻蚀形成的电熔丝的侧壁形貌更佳。
本实施例形成方法还包括:在所述绝缘层110和电熔丝上形成层间介质层120;形成贯穿所述层间介质层且与所述第一电极101或第二电极102相接触的连接插塞131。形成层间介质层120和连接插塞131的方法与现有技术相同,在此不再赘述。
需要说明的是,位于第一电极101或第二电极102表面的连接插塞131的数量可以大于1,使得所述连接插塞131的电阻较小,不会因为熔断电流而发生熔断或电迁移,进而使得连接插塞发生断路。
需要说明的是,上述形成方法的实施例是以图2和图3示意的电熔丝结构进行说明的,所述形成方法可以适用连接熔丝具有N个第一折叠结构的情况。
对于连接熔丝具有N+0.5个折叠结构的情况,如图5所示,连接熔丝具有N个第一折叠结构和与N个第一折叠结构相连的一个第二折叠结构;所述第一折叠结构包括:相互平行且相对设置的第一侧边、第二侧边;位于第一侧边和第二侧边之间,端点分别与第一、第二侧边位于不同方向的端点相连接形成两个拐角的连接边;所述第二折叠结构包括:端部相连接的第一边、第二边,所述第二边与第一边形成的拐角为直角。相应地,形成图形化的掩模层的步骤包括:
在所述导电材料表面形成光刻胶层;
利用第一掩模版对所述光刻胶层进行第一曝光,第一掩模版图形与所述第一电极、第二电极以及所述连接熔丝中N个第一折叠结构的第一侧边、第二侧边以及所述第二折叠结构的第一边相对应;
利用第二掩模版对光刻胶层进行第二曝光,第二掩模版图形与所述连接熔丝中N个第一折叠结构的连接边以及所述第二折叠结构的第二边相对应;
所述第一掩模版图形与所述第二掩模版图形在对应所述连接边与所述第一侧边、第二侧边的端部处相重叠,在对应所述第一边、第二边的端部处相重叠,用于构成折叠结构的拐角。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (20)
1.一种电熔丝结构,其特征在于,包括:
基底;
位于所述基底表面的绝缘层;
位于所述绝缘层表面的电熔丝,所述电熔丝包括第一电极、第二电极以及与所述第一电极、第二电极相连接的连接熔丝;所述连接熔丝具有至少一个折叠结构。
2.如权利要求1所述的电熔丝结构,其特征在于,所述折叠结构的拐角呈齿状。
3.如权利要求1所述的电熔丝结构,其特征在于,还包括:
覆盖于所述电熔丝以及电熔丝露出的绝缘层上的层间介质层;
贯穿所述层间介质层且与所述第一电极或第二电极相接触的连接插塞。
4.如权利要求1所述的电熔丝结构,其特征在于,所述连接熔丝具有N个或N+0.5个折叠结构,其中N为大于或等于1的整数。
5.如权利要求4所述的电熔丝结构,其特征在于,所述连接熔丝具有N个第一折叠结构,所述第一折叠结构包括:
相互平行且相对设置的第一侧边、第二侧边;
位于第一侧边和第二侧边之间,端点分别与第一、第二侧边位于不同方向的端点相连接形成两个拐角的连接边。
6.如权利要求4所述的电熔丝结构,其特征在于,所述两个拐角为锐角。
7.如权利要求4所述的电熔丝结构,其特征在于,所述连接熔丝具有N个第一折叠结构,且N大于1,所述N个第一折叠结构首尾相连。
8.如权利要求4所述的电熔丝结构,其特征在于,所述连接熔丝具有N+0.5个折叠结构,所述N+0.5个折叠结构包括:
N个首尾相连的第一折叠结构,所述第一折叠结构包括:
相互平行且相对设置的第一侧边、第二侧边;位于第一侧边和第二侧边之间,端点分别与第一、第二侧边位于不同方向的端点相连接形成两个拐角的连接边;
所述0.5个折叠结构为第二折叠结构,所述第二折叠结构与N个第一折叠结构相连,所述第二折叠结构呈“L”型,具有端部相连接的第一边、第二边,所述第二边与第一边形成的拐角为直角。
9.如权利要求2所述的电熔丝结构,其特征在于,齿状拐角的内角、外角均为尖角。
10.如权利要求1所述的电熔丝结构,其特征在于,
所述连接熔丝在折叠结构靠近第一电极的一侧还延伸出第一条形熔丝部,用于实现连接熔丝与所述第一电极的电连接;
所述连接熔丝在折叠结构靠近第二电极的一侧还延伸出第二条形熔丝部,用于实现连接熔丝与所述第二电极的电连接。
11.如权利要求10所述的电熔丝结构,其特征在于,所述连接熔丝具有N个折叠结构,其中N为大于或等于1的整数,所述第一条形熔丝部和所述第二条形熔丝部相平行。
12.如权利要求10所述的电熔丝结构,其特征在于,所述连接熔丝具有N+0.5个折叠结构,所述0.5个折叠结构的拐角为直角,所述第一条形熔丝部和所述第二条形熔丝部相垂直。
13.如权利要求1所述的电熔丝结构,其特征在于,所述电熔丝的材料包括金属、多晶硅或金属硅化物的一种或多种。
14.如权利要求1所述的电熔丝结构,其特征在于,所述电熔丝结构设置于包括多层金属层的晶圆中,所述电熔丝的材料为金属,所述电熔丝设置于晶圆中的任意金属层。
15.一种电熔丝结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底;
在所述基底表面形成绝缘层;
在所述绝缘层表面形成电熔丝,所述电熔丝包括第一电极、第二电极以及与第一电极、第二电极相连接的连接熔丝;所述连接熔丝具有至少一个折叠结构。
16.如权利要求15所述的电熔丝结构的形成方法,其特征在于,所述折叠结构的拐角呈齿状。
17.如权利要求16所述的电熔丝结构的形成方法,其特征在于,还包括:
在所述绝缘层和电熔丝上形成层间介质层;
形成贯穿所述层间介质层且与所述第一电极或第二电极相接触的连接插塞。
18.如权利要求16所述的电熔丝结构的形成方法,其特征在于,形成电熔丝的方法包括:
在所述绝缘层表面形成导电材料层;
在所述导电材料层表面形成图形化的掩模层;
以所述图形化的掩模层为掩模,对所述导电材料层进行刻蚀,在所述绝缘层表面形成包括第一电极、第二电极和连接熔丝的电熔丝。
19.如权利要求18所述的电熔丝结构的形成方法,其特征在于,所述连接熔丝具有N个第一折叠结构,所述第一折叠结构包括:相互平行且相对设置的第一侧边、第二侧边;位于第一侧边和第二侧边之间,端点分别与第一、第二侧边位于不同方向的端点相连接形成两个拐角的连接边;
所述图形化的掩模层为图形化的光刻胶;
形成图形化的掩模层步骤包括:在所述导电材料表面形成光刻胶层;
利用第一掩模版对所述光刻胶层进行第一曝光,第一掩模版图形与所述第一电极、第二电极以及所述连接熔丝中N个第一折叠结构的第一侧边、第二侧边相对应;
利用第二掩模版对光刻胶层进行第二曝光,第二掩模版图形与所述连接熔丝中N个第一折叠结构的连接边相对应,所述第一掩模版图形与所述第二掩模版图形在对应所述连接边与所述第一侧边、第二侧边的端部处相重叠,用于构成折叠结构的拐角。
20.如权利要求18所述的电熔丝结构的形成方法,其特征在于,所述连接熔丝具有N个第一折叠结构和与N个第一折叠结构相连的一个第二折叠结构;所述第一折叠结构包括:相互平行且相对设置的第一侧边、第二侧边;位于第一侧边和第二侧边之间,端点分别与第一、第二侧边位于不同方向的端点相连接形成两个拐角的连接边;所述第二折叠结构包括:端部相连接的第一边、第二边,所述第二边与第一边形成的拐角为直角;
所述图形化的掩模层为图形化的光刻胶;
形成图形化的掩模层的步骤包括:
在所述导电材料表面形成光刻胶层;
利用第一掩模版对所述光刻胶层进行第一曝光,第一掩模版图形与所述第一电极、第二电极以及所述连接熔丝中N个第一折叠结构的第一侧边、第二侧边以及所述第二折叠结构的第一边相对应;
利用第二掩模版对光刻胶层进行第二曝光,第二掩模版图形与所述连接熔丝中N个第一折叠结构的连接边以及所述第二折叠结构的第二边相对应;
所述第一掩模版图形与所述第二掩模版图形在对应所述连接边与所述第一侧边、第二侧边的端部处相重叠,在对应所述第一边、第二边的端部处相重叠,用于构成折叠结构的拐角。
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