電熔絲結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電熔絲結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著特征尺寸的持續(xù)降低，半導(dǎo)體器件越來越容易受到硅基底中雜質(zhì)或缺陷的影響，單一二極管或MOS晶體管的失效往往會導(dǎo)致整個集成電路芯片的失效。為了解決所述問題，提高成品率，在集成電路芯片中往往會形成一些冗余電路。當(dāng)制作工藝完成后發(fā)現(xiàn)部分器件不能正常工作時，可以通過電熔絲結(jié)構(gòu)的熔斷將失效電路與其他電路模塊電學(xué)隔離，并利用冗余電路替換原來的失效電路。特別是在存儲器的制造過程中，由于存儲器單元的數(shù)量很多，難免會有部分存儲器單元失效，因此往往會額外形成一些冗余的存儲器單元，當(dāng)制作完成后檢測發(fā)現(xiàn)部分存儲器單元失效時，可以利用電熔絲結(jié)構(gòu)將冗余的存儲器單元替換原來的失效存儲器單元，而不需要將對應(yīng)的存儲器報廢，提高了出廠成品率。
[0003]目前，常用的電熔絲結(jié)構(gòu)通常為兩種:激光熔絲(laser fuse)結(jié)構(gòu)和電熔絲(electric fuse,簡稱E-fuse)結(jié)構(gòu)。激光熔絲結(jié)構(gòu)利用激光束切割熔絲,而電熔絲結(jié)構(gòu)利用大電流將熔絲熔斷或發(fā)生電遷移導(dǎo)致熔絲斷路。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，電熔絲結(jié)構(gòu)逐漸取代了激光熔絲結(jié)構(gòu)。
[0004]結(jié)合圖1和圖2所示，現(xiàn)有一種電熔絲結(jié)構(gòu)包括:襯底I ;位于襯底I上的介質(zhì)層2 ;位于介質(zhì)層2內(nèi)的第一導(dǎo)電圖案層3、位于第一導(dǎo)電圖案層3上方的第二導(dǎo)電圖案層4、及位于第一導(dǎo)電圖案層3和第二導(dǎo)電圖案層4之間的導(dǎo)電插塞5。其中，第一導(dǎo)電圖案層3包括第一電極31、和與第一電極31連接的第一熔絲32 ;第二導(dǎo)電圖案層4包括第二電極41、和與第二電極41連接的第二熔絲42，第二電極41、第一電極31中，一個作為電熔絲結(jié)構(gòu)的陽極、另一個作為電熔絲結(jié)構(gòu)的陰極；導(dǎo)電插塞5與第一熔絲32及第二熔絲42接觸電連接。
[0005]電熔絲結(jié)構(gòu)的作用之一是:電路可以通過測量電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷前后的電阻值變化來觸發(fā)電路發(fā)生變化。在上述電熔絲結(jié)構(gòu)未熔斷時，在第一電極31和第二電極41能夠測得恒定的電阻值；但是，在上述電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷后，根據(jù)熔斷條件的不同，會在第一電極31和第二電極41測得不恒定的電阻值。由于現(xiàn)有電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷前后無法獲得恒定的電阻值變化，因此會給電路設(shè)計者帶來不便，并會給電路設(shè)計帶來一定的局限性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明要解決的問題是:現(xiàn)有電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷前后無法獲得恒定的電阻值變化，給電路設(shè)計者帶來不便，并給電路設(shè)計帶來一定的局限性。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電熔絲結(jié)構(gòu)，包括:
[0008]襯底；
[0009]位于所述襯底上的介質(zhì)層；
[0010]位于所述介質(zhì)層內(nèi)的第一導(dǎo)電圖案層、第二導(dǎo)電圖案層、及位于所述第一導(dǎo)電圖案層和第二導(dǎo)電圖案層之間的導(dǎo)電插塞，其中:
[0011]所述第一導(dǎo)電圖案層包括:至少一個第一電熔絲單元，所述第一電熔絲單元包括:兩個第一電極、和位于兩個所述第一電極之間的多個第一熔絲，所述第一熔絲的第一端部、第二端部分別與兩個所述第一電極連接；
[0012]所述第二導(dǎo)電圖案層包括:第二電極、和與所述第二電極連接的第二熔絲；
[0013]所述導(dǎo)電插塞與所述第二熔絲、及至少一個所述第一電熔絲單元的一個第一熔絲接觸電連接。
[0014]可選的，所述第一電熔絲單元中的所有第一熔絲具有公共的所述第一端部和第二端部。
[0015]可選的，所述第一導(dǎo)電圖案層包括M個所述第一電熔絲單元，M個分別來自于不同第一電熔絲單元的第一熔絲相交，且相交位置位于所述第一熔絲的第一端部和第二端部之間，M大于等于2 ;
[0016]所述導(dǎo)電插塞與第一熔絲的所述相交位置接觸電連接。
[0017]可選的，至少有兩個所述第一電熔絲單元具有一個公共的第一電極。
[0018]可選的，一個所述第一電熔絲單元的所有第一熔絲、與另一所述第一電熔絲單元的所有第一熔絲具有公共的第一端部或第二端部。
[0019]可選的，所述第二導(dǎo)電圖案層包括至少一個第二電熔絲單元，所述第二電熔絲單元包括:兩個所述第二電極、和位于兩個所述第二電極之間的多個所述第二熔絲，所述第二熔絲的第一端部、第二端部分別與兩個所述第二電極連接；
[0020]所述導(dǎo)電插塞與至少一個所述第二電熔絲單元的一個第二熔絲接觸電連接。
[0021]可選的，所述第二電熔絲單元中的所有第二熔絲具有公共的第一端部和第二端部。
[0022]可選的，所述第二導(dǎo)電圖案層包括N個所述第二電熔絲單元，N個分別來自于不同第二電熔絲單元的第二熔絲相交，且相交位置位于所述第二熔絲的第一端部和第二端部之間，N大于等于2 ;
[0023]所述導(dǎo)電插塞與第二熔絲的所述相交位置接觸電連接。
[0024]可選的，至少有兩個所述第二電熔絲單元具有一個公共的第二電極。
[0025]可選的，一個所述第二電熔絲單元的所有第二熔絲、與另一所述第二電熔絲單元的所有第二熔絲具有公共的第一端部或第二端部。
[0026]可選的，所述第一導(dǎo)電圖案層、第二導(dǎo)電圖案層的材料為鋁或銅。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0028]通過在電熔絲結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電圖案層中設(shè)置包括多個第一熔絲的第一電熔絲單元，且至少有一個第一電熔絲單元的一個第一熔絲與導(dǎo)電插塞接觸電連接，使得在電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷時，雖然導(dǎo)電插塞的位置會被熔斷，以致電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷后無法在陽極和陰極測得恒定的電阻值、但是，由于第一電熔絲單元中僅有與導(dǎo)電插塞接觸電連接的第一熔絲被熔斷，而未與導(dǎo)電插塞接觸電連接的第一熔絲不會被熔斷，故在電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷之后仍然能夠在第一電熔絲單元的兩個第一電極測得恒定的電阻值，進而使得電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷前后可以在第一電熔絲單元的兩個第一電極測得恒定的電阻值變化量，該電阻值變化量不會因熔斷條件的不同而發(fā)生變化，因此會給電路設(shè)計者帶來方便，使電路設(shè)計更為靈活。
【附圖說明】
[0029]圖1是現(xiàn)有一種電熔絲結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，為簡潔起見，電熔絲結(jié)構(gòu)中的介質(zhì)層未顯不;
[0030]圖2是沿圖1中AA方向的截面圖；
[0031]圖3是本發(fā)明的一個實施例中電熔絲結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，為簡潔起見，電熔絲結(jié)構(gòu)中的介質(zhì)層未顯示；
[0032]圖4是沿圖3中BB方向的截面圖；
[0033]圖5是圖3中其中一個第一熔絲熔斷后的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6是本發(fā)明的另一實施例中電熔絲結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，為簡潔起見，電熔絲結(jié)構(gòu)中的介質(zhì)層未顯示；
[0035]圖7是圖6中其中一個第一熔絲熔斷后的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖8是本發(fā)明的又一實施例中電熔絲結(jié)構(gòu)的俯視示意圖，為簡潔起見，電熔絲結(jié)構(gòu)中的介質(zhì)層未顯示；
[0037]圖9是圖8中其中一個第一熔絲及其中一個第二熔絲熔斷后的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0038]由前述可知，現(xiàn)有電熔絲結(jié)構(gòu)僅具有兩個電極，分別為陽極和陰極，兩個電極之間通過導(dǎo)電插塞電連接。根據(jù)電熔絲結(jié)構(gòu)的熔斷機理可知，電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷時，導(dǎo)電插塞的位置會被熔斷，以致在電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷后無法在兩個電極測得恒定的電阻值。
[0039]鑒于此，本發(fā)明提出了一種改進的電熔絲結(jié)構(gòu)，通過在電熔絲結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電圖案層中設(shè)置包括多個第一熔絲的第一電熔絲單元，且至少有一個第一電熔絲單元的一個第一熔絲與導(dǎo)電插塞接觸電連接，使得在電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷時，雖然導(dǎo)電插塞的位置會被熔斷，以致電熔絲結(jié)構(gòu)熔斷后無法在陽極和陰極測得恒定的電阻值、