CN104835779B - 熔丝的制造方法和熔丝 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种熔丝制造方法，包括：在衬底的上方沉积钛层；在所述钛层上沉积第一氮化钛层；在所述第一氮化钛层上沉积厚金属层，所述厚金属层包括多个组合层，其中，每一所述组合层包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层的电阻率小于所述第二金属层的电阻率；在所述厚金属层上，沉积第二氮化钛层。相应地，本发明还提出了一种熔丝。通过本发明的技术方案，解决了由于熔丝顶层采用厚金属而使熔丝无法熔断的问题，增大了熔丝的电阻，使得熔丝可以熔断。

Description

熔丝的制造方法和熔丝
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种熔丝的制造方法和熔丝。
背景技术
在集成电路制造工艺中通常用到熔丝结构来调节产品振荡器的频率，熔丝本质上就是一个电阻，其材料通常是易于熔融的导电金属或多晶硅。如图1所示，熔丝结构的电路原理即一系列并联的电阻，每一根熔丝相当于一个电阻Rx，每烧熔一处熔丝就等于断开一个电阻，总的并联电阻就会相应变化一个值△R并，具体可由并联电路电阻计算公式计算：1/R并＝(1/R1+1/R2+…+1/Rn，这里的电阻数量不固定，实际可根据产品频率调节需要以及芯片制作空间而定，相应的产品振荡器的频率也会变化一个值△f，具体值可由频率计算公式计算：f＝1/2∏RC，其中∏为常数。由频率计算公式可知，要拓宽频率可调节范围，理论上可以扩展电阻R或电容C的变化范围。
根据电阻的物体计算公式：R＝ρL/S可知，式中：ρ为物质的电阻率，单位为欧姆米(Ω.m)。L为长度，单位为米(m)；S为截面积，单位为平方米(m2)。因此，在电阻率一定的情况下，阻值与长度L和截面积S有关，因此，改变电阻阻值可通过改变熔丝长度L和截面积S来改变电阻R，如图2所示。
现有的熔丝结构基本都是由三部分组成：熔丝两端的连接部分A/C以及中间的熔丝部分B，如图3所示。其中虚线框代表熔丝开窗区域，两端的连接部分属外围电路不在开窗区域内，中间区域B即为熔丝部分。在熔丝和连接部分的交接处(B与A/C交界处)为便于制作通常设计成梯形或半圆弧形等形状。
由于铜线封装成本低于金线封装，所以铜线封装应用越来越广，但是铜线封装功率较大，顶层金属需要做厚金属，熔丝结构如图4所示，由下至上依次为：钛层，氮化钛层，铝层(即厚金属层)和氮化钛层，但是由于使用厚金属相应的熔丝宽度要变大，由R＝ρL/S可知，熔丝宽度变大，面积S变大，R会变小，无法熔断金属。
因此，如何使熔丝的R变大以使熔丝熔断，成为目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明正是基于上述问题，提出了一种新的技术方案，优化了顶层厚金属，从而使得熔丝可以熔断。
有鉴于此，本发明提出了一种熔丝制造方法，包括：在衬底的上方沉积钛层；在所述钛层上沉积第一氮化钛层；在所述第一氮化钛层上沉积厚金属层，所述厚金属层包括多个组合层，其中，每一所述组合层包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层的电阻率小于所述第二金属层的电阻率；在所述厚金属层上，沉积第二氮化钛层。
在该技术方案中，在厚金属层采用多个组合层，组合层采用第一金属层和比第一金属层电阻率大的第二金属层，这样，通过增大金属的电阻率，可以增大熔丝的电阻值，从而解决了熔丝无法熔断的问题。
在上述技术方案中，优选地，所述第一金属层沉积在所述第二金属层上。
在上述技术方案中，优选地，所述第一金属层为铝层，所述第二金属层为氮化钛层。
在该技术方案中，如果第一金属层采用铝层，则第二金属层可以采用氮化钛层，由于氮化钛的电阻率大于铝的电阻率，这样用多个铝层和氮化钛层组成的组合层代替原有的铝层，可以增大熔丝的电阻，是熔丝可以熔断。
在上述技术方案中，优选地，所述钛层的厚度为350埃～450埃。
在该技术方案中，钛层的厚度可以取350埃～450埃中的任一值，当然，还可以是除此之外的其他值。
在上述技术方案中，优选地，所述第一氮化钛层的厚度为700埃～900埃。
在该技术方案中，第一氮化钛层的厚度可以取700埃～900埃中的任一值，当然，还可以是除此之外的其他值。
在上述技术方案中，优选地，所述第二氮化钛层的厚度为350埃～450埃。
在该技术方案中，第二氮化钛层的厚度可以取350埃～450埃中的任一值，当然，还可以是除此之外的其他值。
在上述技术方案中，优选地，所述铝层的厚度大于等于3000埃且小于等于8000埃。
在该技术方案中，优选地，铝层的厚度可以取3000埃～8000埃中的任一值，当然，还可以根据需要取除此之外的其他值。
在上述技术方案中，优选地，所述氮化钛层的厚度大于等于400埃且小于等于600埃。
在该技术方案中，优选地，氮化钛层的厚度可以取400埃～600埃中的任一值，当然，还可以根据需要取除此之外的其他值。
在上述技术方案中，优选地，还包括：在所述第二氮化钛层，沉积氧化硅层。
根据本发明的另一方面，还提供了一种熔丝，所述熔丝由如上述技术方案中任一项所述的熔丝制造方法制作而成。
通过以上技术方案，解决了由于熔丝顶层采用厚金属而使熔丝无法熔断的问题，增大了熔丝的电阻，使得熔丝可以熔断。
附图说明
图1示出了相关技术中熔丝结构的电路原理图；
图2示出了相关技术中熔丝的长度和截面积示意图；
图3示出了相关技术中熔丝的结构示意图；
图4示出了相关技术中的熔丝的结构示意图；
图5示出了根据本发明的实施例的熔丝制造方法的流程图；
图6示出了根据本发明的实施例的熔丝的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图5示出了根据本发明的实施例的熔丝制造方法的流程图。
如图5所示，本发明的实施例的熔丝制造方法，包括：步骤502，在衬底的上方沉积钛层；步骤504，在所述钛层上沉积第一氮化钛层；步骤506，在所述第一氮化钛层上沉积厚金属层，所述厚金属层包括多个组合层，其中，每一所述组合层包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层的电阻率小于所述第二金属层的电阻率；步骤508，在所述厚金属层上，沉积第二氮化钛层。
在该技术方案中，在厚金属层采用多个组合层，组合层采用第一金属层和比第一金属层电阻率大的第二金属层，这样，通过增大金属的电阻率，可以增大熔丝的电阻值，从而解决了熔丝无法熔断的问题。
在上述技术方案中，优选地，所述第一金属层沉积在所述第二金属层上。
在上述技术方案中，优选地，所述第一金属层为铝层，所述第二金属层为氮化钛层。
在该技术方案中，如果第一金属层采用铝层，则第二金属层可以采用氮化钛层，由于氮化钛的电阻率大于铝的电阻率，这样用多个铝层和氮化钛层组成的组合层代替原有的铝层，可以增大熔丝的电阻，是熔丝可以熔断。
在上述技术方案中，优选地，所述钛层的厚度为350埃～450埃。
在该技术方案中，钛层的厚度可以取350埃～450埃中的任一值，当然，还可以是除此之外的其他值。
在上述技术方案中，优选地，所述第一氮化钛层的厚度为700埃～900埃。
在该技术方案中，第一氮化钛层的厚度可以取700埃～900埃中的任一值，当然，还可以是除此之外的其他值。
在上述技术方案中，优选地，所述第二氮化钛层的厚度为350埃～450埃。
在该技术方案中，第二氮化钛层的厚度可以取350埃～450埃中的任一值，当然，还可以是除此之外的其他值。
在上述技术方案中，优选地，所述铝层的厚度大于等于3000埃且小于等于8000埃。
在该技术方案中，优选地，铝层的厚度可以取3000埃～8000埃中的任一值，当然，还可以根据需要取除此之外的其他值。
在上述技术方案中，优选地，所述氮化钛层的厚度大于等于400埃且小于等于600埃。
在该技术方案中，优选地，氮化钛层的厚度可以取400埃～600埃中的任一值，当然，还可以根据需要取除此之外的其他值。
在上述技术方案中，优选地，还包括：在所述第二氮化钛层，沉积氧化硅层。
根据本发明的另一方面，还提供了一种熔丝，所述熔丝由如上述技术方案中任一项所述的熔丝制造方法制作而成。
图6示出了根据本发明的实施例的熔丝的结构示意图。
下面以厚金属层的厚度为25000埃为例，详细说明本发明的技术方案。
如图6所示，根据本发明的实施例的熔丝600结构由下至上，依次为，钛层602，其厚度可取为400埃；氮化钛层604，其厚度可取为800埃；铝层606(即第一金属层)，其厚度可取为6000埃；氮化钛层608(即第二金属层)，其厚度可取为400埃；其中，铝层和氮化钛层组成了组合层，上面可沉积多个组合层，如图所示，为：铝层610，其厚度可取为6000埃；氮化钛层612，其厚度可取为400埃；铝层614，其厚度可取为6000埃；氮化钛616，其厚度可取为400埃，铝层618，其厚度可取为6000埃；氮化钛层620，其厚度可取为400埃。其中，各层的厚度可以根据需要设置不同的值。与图4相比，在原有的铝层中加入氮化钛层，提高了R＝ρL/S中的ρ(即电阻率)，从而增大了电阻R，所以使熔丝可以熔断。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，解决了由于熔丝顶层采用厚金属而使熔丝无法熔断的问题，增大了熔丝的电阻，使得熔丝可以熔断。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种熔丝制造方法，其特征在于，包括：
在衬底的上方沉积钛层；
在所述钛层上沉积第一氮化钛层；
在所述第一氮化钛层上沉积厚金属层，所述厚金属层包括多个组合层，其中，每一所述组合层包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层的电阻率小于所述第二金属层的电阻率；
在所述厚金属层上，沉积第二氮化钛层。
2.根据权利要求1所述的熔丝制造方法，其特征在于，所述第一金属层沉积在所述第二金属层上。
3.根据权利要求2所述的熔丝制造方法，其特征在于，所述第一金属层为铝层，所述第二金属层为氮化钛层。
4.根据权利要求1所述的熔丝制造方法，其特征在于，所述钛层的厚度为350埃～450埃。
5.根据权利要求1所述的熔丝制造方法，其特征在于，所述第一氮化钛层的厚度为700埃～900埃。
6.根据权利要求1所述的熔丝制造方法，其特征在于，所述第二氮化钛层的厚度为350埃～450埃。
7.根据权利要求3所述的熔丝制造方法，其特征在于，所述铝层的厚度大于等于3000埃且小于等于8000埃。
8.根据权利要求3所述的熔丝制造方法，其特征在于，所述氮化钛层的厚度大于等于400埃且小于等于600埃。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的熔丝制造方法，其特征在于，还包括：
在所述第二氮化钛层上，沉积氧化硅层。
10.一种熔丝，其特征在于，所述熔丝由如权利要求1至9中任一项所述的熔丝制造方法制作而成。
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