專利名稱：電熔絲的制造方法和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及電熔絲(efuse)，更具體地，涉及用作電熔絲的擴(kuò)散 阻檔層。
背景技術(shù)：
在常規(guī)的半導(dǎo)體集成電路(芯片)中，存在能夠被編程以便于確定芯 片的操作模式的電熔絲。因此，需要一種比現(xiàn)有技術(shù)的電熔絲更好的電熔 絲結(jié)構(gòu)(以及其形成方法)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種電熔絲的制造方法，包括以下步驟在襯底中形成第 一電極；在所述第一電極之上形成電介質(zhì)層；在所述電介質(zhì)層中形成開口， 以便通過(guò)所述開口將所述第一電極暴露于周圍環(huán)境；在所述開口的側(cè)壁和 底壁上形成熔絲元件，以便所述第一電極和所述熔絲元件電耦合在一起； 以及用電介質(zhì)材料填充所述開口 。本發(fā)明提供比現(xiàn)有技術(shù)的電熔絲更好的電熔絲結(jié)構(gòu)。


圖1A-1M示出用于示例根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的 制造工藝的截面視圖。圖2A-2C示出用于示例根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于形成另一半導(dǎo)體結(jié) 構(gòu)的制造工藝的截面^L圖。圖3A-3H示出用于示例根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于形成可供選擇的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造工藝的截面視圖。
具體實(shí)施方式
圖1A-1M示出用于示例根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100 的制造工藝的截面視圖。更具體地，參考圖1A，用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100 的制造工藝從前段制程層(未示出)之上的電介質(zhì)層110開始。前段制程 (FEOL)層包含例如晶體管、電阻器、電容器等的半導(dǎo)體器件(未示出)。 電介質(zhì)層110包括FEOL層之上的例如SiCOH或SiLK的電介質(zhì)材料。 可以將電介質(zhì)層110稱為后段制程層(未示出)的層間電介質(zhì)層110。電 介質(zhì)層110和前段制程層都可以包括氧化物、金剛石、玻璃、陶瓷、石英 或聚合物。接著，參考圖1B,在一個(gè)實(shí)施例中，在電介質(zhì)層110中形成溝槽llla 和lllb?？梢酝ㄟ^(guò)平版印刷和蝕刻工藝形成溝槽llla和lllb。溝槽llla 稍后用于形成M1金屬線路(未示出)，而溝槽lllb稍后用于形成電熔絲 結(jié)構(gòu)的第一電極(未示出)。接著，參考圖1C，在一個(gè)實(shí)施例中，在電介質(zhì)層110之上(包括在溝 槽llla和lllb的底壁和側(cè)壁上)形成擴(kuò)散阻擋層112。擴(kuò)散阻擋層112 包括例如Ta、 Ti、 Ru、 RuTa、 TaN、 TiN、 RuN、 RuTaN、貴金屬或貴金 屬的氮化物材料的擴(kuò)散阻擋材料?？梢酝ㄟ^(guò)CVD (化學(xué)氣相淀積)、PVD (物理氣相淀積)或ALD (原子層淀積)形成擴(kuò)散阻擋層112。接著，在一個(gè)實(shí)施例中，在擴(kuò)散阻擋層112之上形成導(dǎo)電層114,導(dǎo) 致溝槽llla和lllb被填充。導(dǎo)電層114包括例如Cu或Al的導(dǎo)電材料。 可以通過(guò)電鍍工藝形成導(dǎo)電層114。接著，在一個(gè)實(shí)施例中，去除導(dǎo)電層114的在溝槽llla和lllb之外 的部分。更為具體地，可以通過(guò)在導(dǎo)電層114的頂面114，上進(jìn)行CMP(化 學(xué)機(jī)械拋光)工藝來(lái)去除導(dǎo)電層114的這些部分，直到電介質(zhì)層110的頂 面110，暴露于周圍環(huán)境，產(chǎn)生圖1C，的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100?？梢苑謩e將溝槽 llla和lllb中的擴(kuò)散阻擋層112的部分稱為擴(kuò)散阻擋區(qū)域112a和112b，如圖1C，中所示。相似地，可以分別將溝槽llla和lllb中的導(dǎo)電層114 的部分稱為Ml金屬線路114a和電熔絲結(jié)構(gòu)的第一電極114b，如圖1C， 中所示。接著，參考圖1D，在一個(gè)實(shí)施例中，在圖1C，的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)IOO之上 形成電絕緣覆蓋層(cap layer) 120?？梢栽趫DIC，的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100之上 通過(guò)例如Si3N4、 SiC、 SiC (N, H)或SK)2的電介質(zhì)材料的CVD來(lái)形成 電絕緣覆蓋層120。接著，在一個(gè)實(shí)施例中，在電絕緣覆蓋層120之上形成電介質(zhì)層130。 電介質(zhì)層130包括例如SiCOH或SiLK的電介質(zhì)材料。電介質(zhì)層130的厚 度在500埃到10,000埃的范圍內(nèi)。可以通過(guò)CVD或旋涂工藝形成電介質(zhì) 層130。接著，參考圖IE,在一個(gè)實(shí)施例中，在電介質(zhì)層130和電絕緣覆蓋層 120中形成過(guò)孔131a和131b以及溝槽133a和133b。更為具體地，可以 通過(guò)常規(guī)的雙金屬鑲嵌工藝形成過(guò)孔131a和131b以及溝槽133a和133b。 過(guò)孔131a和溝槽133a稍后分別用于形成過(guò)孔和M2金屬線路(未示出)， 而過(guò)孔131b和溝槽133b稍后用于形成電熔絲結(jié)構(gòu)的電熔絲(未示出)。接著，參考圖1F，在一個(gè)實(shí)施例中，在圖1E的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)IOO的暴 露表面上形成擴(kuò)散阻擋層132?？梢栽趫DIE的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的暴露表面 上通過(guò)例如Ta、 Ti、 Ru、 RuTa、 TaN、 TiN、 RuN或RuTaN的擴(kuò)散阻擋 材料的CVD、 PVD或ALD來(lái)形成擴(kuò)散阻擋層132。接著，參考圖1G，在一個(gè)實(shí)施例中，在過(guò)孔131a和131b以及溝槽 133a和133b中形成導(dǎo)電區(qū)域134a和134b。更為具體地，可以通過(guò)(i) 在包括過(guò)孔131a和131b以及溝槽133a和133b內(nèi)部的圖IF的半導(dǎo)體結(jié) 構(gòu)100之上淀積例如Cu或Al的導(dǎo)電材料，且然后(ii)去除過(guò)量的導(dǎo)電 材料與擴(kuò)散阻擋層132的在過(guò)孔131a和131b以及溝槽133a和133b外部 的部分，來(lái)形成導(dǎo)電區(qū)域134a和134b,產(chǎn)生圖IG的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100。步 驟(i)可以為電鍍工藝，而步驟(ii)可以為CMP工藝。參考圖1G，應(yīng)該注意的是擴(kuò)散阻擋區(qū)域132a和132b是擴(kuò)散阻擋層132的保留部分(圖1F)。擴(kuò)散阻擋區(qū)域132b將用作隨后所形成的電熔絲 結(jié)構(gòu)的電熔絲132b (也叫熔絲元件132b)。接著，參考圖1H，在一個(gè)實(shí)施例中，在圖1G的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的導(dǎo) 電區(qū)域134a和擴(kuò)散阻擋區(qū)域132a之上形成電絕緣覆蓋區(qū)域140，以便導(dǎo) 電區(qū)域134b仍然暴露于周圍環(huán)境?？梢栽趫D1G的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100之上通 過(guò)例如SbN4、 SiC、 SiC(N， H)或Si02的電介質(zhì)材料的CVD，隨后進(jìn) 行平版印刷和蝕刻工藝，來(lái)形成電絕緣覆蓋區(qū)域140。接著，在一個(gè)實(shí)施例中，去除導(dǎo)電區(qū)域134b，產(chǎn)生圖ll的半導(dǎo)體結(jié) 構(gòu)IOO。更為具體地，可以通過(guò)使用濕法蝕刻去除導(dǎo)電區(qū)域134b。接著，參考圖1J，在一個(gè)實(shí)施例中，在圖II的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100之上 形成電介質(zhì)層150。電介質(zhì)層150包括例如SiCOH或SiLK的電介質(zhì)材料。 可以通過(guò)(i)旋涂或(ii) CVD,隨后進(jìn)行CMP工藝，來(lái)形成電介質(zhì)層 150。接著，參考圖1K,在一個(gè)實(shí)施例中，在電介質(zhì)層150中形成過(guò)孔151a 和151b?？梢酝ㄟ^(guò)平版印刷和蝕刻工藝形成過(guò)孔151a和151b。接著，通 過(guò)使用RIE (反應(yīng)離子蝕刻)使過(guò)孔151a向下延伸穿過(guò)電絕緣覆蓋區(qū)域 140，產(chǎn)生圖1L的過(guò)孔151a，。接著，參考圖1M，在一個(gè)實(shí)施例中，在過(guò)孔151a，和151b的側(cè)壁和 底壁上形成擴(kuò)散阻擋區(qū)域152a和152b。擴(kuò)散阻擋區(qū)域152a和152b包括 例如Ta、 Ti、 Ru、 RuTa、 TaN、 TiN、 RuN、 RuTaN、貴金屬或貴金屬的 氮化物材料的擴(kuò)散阻擋材料。擴(kuò)散阻擋區(qū)域152a和152b的形成與擴(kuò)散阻 擋區(qū)域112a和112b的形成是相似的。接著，在一個(gè)實(shí)施例中，分別在過(guò)孔151a，和151b中形成導(dǎo)電區(qū)域154a 和154b。導(dǎo)電區(qū)域154a和154b包括例如Cu或Al的導(dǎo)電材料。導(dǎo)電區(qū) 域154a和154b的形成與先前描述的導(dǎo)電區(qū)域114a和114b的形成是相似 的。導(dǎo)電區(qū)域154b將用作電熔絲結(jié)構(gòu)的第二電極154b。應(yīng)該注意的是， 第一電極114b、電熔絲132b以及第二電極154b構(gòu)成電熔絲結(jié)構(gòu) 114b+132b+154b。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)熔斷(blow off)電熔絲132b，以便第一 電極114b和第二電極154b互相電斷開，來(lái)編程電熔絲結(jié)構(gòu) 114b+132b+154b。更為具體地，可以通過(guò)使足夠大的電流通過(guò)電熔絲132b， 來(lái)熔斷電熔絲132b。圖2A-2C示出用于示例才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200 的制造工藝的截面浮見圖。更為具體地，用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的制造工 藝從圖2A的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200開始，其中圖2A的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200與圖1H 的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)IOO是相似的。圖2A的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的形成與圖1H的半 導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的形成是相似的。接著，在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2A，中所示，去除導(dǎo)電區(qū)域134b的上部 134b，，產(chǎn)生留在過(guò)孔131b中的導(dǎo)電區(qū)域234b?？梢酝ㄟ^(guò)濕法蝕刻去除導(dǎo) 電區(qū)域134b。在一個(gè)實(shí)施例中，控制上部134b，的去除，以便所產(chǎn)生的擴(kuò) 散阻擋區(qū)域132b和導(dǎo)電區(qū)域234b的組合物的電阻等于預(yù)定值。接著，參考圖2B，在一個(gè)實(shí)施例中，在圖2A，的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200之上 形成電介質(zhì)層250。電介質(zhì)層250包括例如SiCOH或SiLK的電介質(zhì)材料。 可以通過(guò)(i)旋涂或(ii) CVD，隨后進(jìn)行CMP工藝，來(lái)形成電介質(zhì)層 250。接著，參考圖2C，在一個(gè)實(shí)施例中，以與在圖1M中形成擴(kuò)散阻擋區(qū) 域152a和152b以及導(dǎo)電區(qū)域154a和154b的方式相似的方式在電介質(zhì)層 250中形成擴(kuò)散阻擋區(qū)域252a和252b以及導(dǎo)電區(qū)域254a和254b。導(dǎo)電 區(qū)域254b將用作圖2C的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的電熔絲結(jié)構(gòu)的第二電極254b。 應(yīng)該注意的是，第一電極114b、電熔絲132b、導(dǎo)電區(qū)域234b和第二電極 254b為電熔絲結(jié)構(gòu)114b+132b+234b+254b的部件。在一個(gè)實(shí)施例中，可以以與編程圖1M的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的電熔絲結(jié) 構(gòu) 114b+132b+154b 的方式相似的方式，編程電熔絲結(jié)構(gòu) 114b+132b+234b+254b。應(yīng)該注意的是，電熔絲結(jié)構(gòu)114b+132b+234b+254b 可以用作電阻器。圖3A-3H示出用于示例才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的制造工藝的截面浮見圖。更為具體地，用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的制造工 藝從圖3A的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300開始，其中圖3A的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300與圖1F 的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100是相似的。圖3A的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的形成與圖1F的半 導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的形成是相似的。接著，參考圖3A，，在一個(gè)實(shí)施例中，在擴(kuò)散阻擋132之上形成電介 質(zhì)層334，導(dǎo)致過(guò)孔131a和131b以及溝槽133a和133b被填充。電介質(zhì) 層334包括例如SiLK或SiCOH的電介質(zhì)材料?？梢酝ㄟ^(guò)CVD或旋涂工 藝形成電介質(zhì)層334。接著，參考圖3B,在一個(gè)實(shí)施例中，在電介質(zhì)層334之上形成電絕緣 覆蓋區(qū)域340，以便(i)電絕緣覆蓋區(qū)域340不覆蓋過(guò)孔131a和溝槽133a 且(ii)過(guò)孔131b和溝槽133b直接位于電絕緣覆蓋區(qū)域340之下。在圖 3A，的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300之上通過(guò)例如Si3N4、 SiC、 SiC(N， H)或Si02的 電介質(zhì)材料的CVD或旋涂工藝，隨后進(jìn)行平版印刷和蝕刻工藝，來(lái)形成 電絕緣覆蓋區(qū)域340。接著，在一個(gè)實(shí)施例中，電絕緣覆蓋區(qū)域340用作阻擋掩模以向下蝕 刻電介質(zhì)層334,直到完全去除在過(guò)孔131a和溝槽133a的內(nèi)部的電介質(zhì) 層334部分，產(chǎn)生圖3C的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300?？梢酝ㄟ^(guò)^(吏用RIE來(lái)進(jìn)行向 下蝕刻電介質(zhì)層334的步驟。接著，參考圖3D，在一個(gè)實(shí)施例中，在圖3C的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的暴 露表面上形成擴(kuò)散阻擋區(qū)域350。可以在圖3C的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的暴露表 面上通過(guò)例如TaN或TiN的擴(kuò)散阻擋材料的CVD、 PVD或ALD，來(lái)形成 擴(kuò)散阻擋層350。接著，參考圖3E,在一個(gè)實(shí)施例中，在圖3D的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300之上 形成導(dǎo)電層360，導(dǎo)致過(guò)孔131a和溝槽133a被>真充。導(dǎo)電層360包括例 如Cu或Al的導(dǎo)電材料?？梢酝ㄟ^(guò)電鍍工藝形成導(dǎo)電層360。接著，在一個(gè)實(shí)施例中，去除(i)導(dǎo)電層360和擴(kuò)散阻擋層350的在 過(guò)孔131a和溝槽133a外部的部分、(ii)電介質(zhì)層334的在過(guò)孔131b和 溝槽133b外部的部分、以及(iii)電絕緣覆蓋區(qū)域340，產(chǎn)生圖3F的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300。可以通過(guò)CMP工藝來(lái)進(jìn)行這些去除。接著，參考圖3G，在一個(gè)實(shí)施例中，在圖3F的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300之上 形成電絕緣覆蓋層370。電絕緣覆蓋層370包括例如Si3N4、 SiC、 SiC( N，H ) 或Si02的電介質(zhì)材料。可以通過(guò)CVD或旋涂工藝形成電絕緣覆蓋層370。接著，在一個(gè)實(shí)施例中，在電絕緣覆蓋層370之上形成電介質(zhì)層380。 電介質(zhì)層380包括例如SiCOH或SiLK的電介質(zhì)材料?？梢酝ㄟ^(guò)CVD或 旋涂工藝形成電介質(zhì)層380。接著，參考圖3H，在一個(gè)實(shí)施例中，以與在圖1M中形成擴(kuò)散阻擋區(qū) 域152a和152b以及導(dǎo)電區(qū)域154a和154b的方式相似的方式，在電介質(zhì) 層380中形成擴(kuò)散阻擋區(qū)域382a和382b以及導(dǎo)電區(qū)域384a和384b。導(dǎo) 電區(qū)域384b將用作圖3H的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的電熔絲結(jié)構(gòu)的第二電極 384b。應(yīng)該注意的是，第一電極114b、電熔絲132b和第二電極384b構(gòu)成 電溶絲結(jié)構(gòu)114b+132b+384b。在一個(gè)實(shí)施例中，除了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300包括擴(kuò)散阻擋區(qū)域350a之外， 圖3H的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的結(jié)構(gòu)與圖1M的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)是相似 的。擴(kuò)散阻擋區(qū)域132a和350a可以,皮合稱為擴(kuò)散阻擋區(qū)域132a+350a。 可以通過(guò)調(diào)節(jié)擴(kuò)散阻擋區(qū)域350a的厚度來(lái)將擴(kuò)散阻擋區(qū)域132a+350a的 厚度定制為期望的厚度。結(jié)果，與圖1M的擴(kuò)散阻擋區(qū)域132b相比較，圖 3H的擴(kuò)散阻擋區(qū)域132a+350a改善了對(duì)導(dǎo)電區(qū)域360a的導(dǎo)電材料穿過(guò)擴(kuò) 散阻擋區(qū)域132a+350a擴(kuò)散的預(yù)防。在一個(gè)實(shí)施例中，可以以與編程圖1M 的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的電熔絲結(jié)構(gòu)114b+132b+154b的方式相似的方式編程 電熔絲結(jié)構(gòu)114b+132b+384b?？傊?，參考圖im，擴(kuò)散阻擋區(qū)域132a和132b (i)相似且(ii)可以 同時(shí)形成，其中擴(kuò)散阻擋區(qū)域132b可以用作電熔絲結(jié)構(gòu)114b+132b+154b 的電熔絲。在圖2C中，導(dǎo)電區(qū)域234b留在過(guò)孔131b中，以便降低電熔 絲的電阻。結(jié)果，電熔絲的電阻可以被調(diào)節(jié)為希望的值。因此，電熔絲結(jié) 構(gòu)114b+132b+234b+254b還可以用作具有希望電阻的電阻器。在圖3H中， 導(dǎo)電區(qū)域360a被其厚度可以為任何希望值的擴(kuò)散阻擋區(qū)域132a+350a包圍。在上述實(shí)施例中，電介質(zhì)層110為第一層間電介質(zhì)層。在可供選擇的 實(shí)施例中，電介質(zhì)層110可以為后段制程層的第二、笫三或任何層間電介質(zhì)層。雖然為了示例的目的在本文中描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是許多 修改和改變對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見的。因此，所附的權(quán)利 要求書旨在包含落入本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有這些修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種電熔絲制造方法，包括以下步驟在襯底中形成第一電極；在所述第一電極之上形成電介質(zhì)層；在所述電介質(zhì)層中形成開口，以便所述第一電極通過(guò)所述開口暴露于周圍環(huán)境；在所述開口的側(cè)壁和底壁上形成熔絲元件，以便所述第一電極和所述熔絲元件電耦合在一起；以及用電介質(zhì)材料填充所述開口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述村底包括選自氧化物、金剛石、 玻璃、陶資、石英和聚合物的電介質(zhì)材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括，在進(jìn)行了所述填充所述開口之后， 將所述熔絲元件暴露于周圍環(huán)境；然后在所述熔絲元件之上形成第二電極，以便所述第二電極電耦合到所述 熔絲元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述熔絲元件包括(i)導(dǎo)電且(ii) 能夠防止金屬穿過(guò)所述熔絲元件擴(kuò)散的擴(kuò)散阻擋材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述擴(kuò)散阻擋材料包括選自Ta、 Ti、 Ru、 RuTa、 TaN、 TiN、 RuN、 RuTaN、貴金屬材料以及貴金屬材料的氮 化物材料的材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括，在進(jìn)行所述填充所述開口之前， 用導(dǎo)電材料部分地填充所述開口 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述部分填充所述開口包括 用所述導(dǎo)電材料過(guò)填充所述開口；以及然后回蝕刻所述過(guò)填充的導(dǎo)電材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述開口包括(i)過(guò)孔和(ii)在所述過(guò)孔之上的溝槽，其中所述過(guò)孔的第一截面積小于所述溝槽的第二截面積，以及 其中所述第 一和第二截面積平行于所述襯底的頂面，
9. 一種電熔絲的制造方法，包括以下步驟 在襯底中形成第一導(dǎo)電區(qū)域； 在所述襯底和所迷第一導(dǎo)電區(qū)域上形成電介質(zhì)層； 在所述電介質(zhì)層中形成開口，以便所述第一導(dǎo)電區(qū)域通過(guò)所述開口暴露于周圍環(huán)境；在所述開口的側(cè)壁和底壁上形成第一擴(kuò)散阻擋層，以^更將所述第一擴(kuò) 散阻擋層電耦合到所述第 一導(dǎo)電區(qū)域；在進(jìn)行所述形成所述第一擴(kuò)散阻擋層之后，用電介質(zhì)材料填充所述開口；完全去除所述開口中的所述電介質(zhì)材料；以及然后 在所述第 一擴(kuò)散阻擋層之上且與所述第 一擴(kuò)散阻擋層直接物理接觸地 形成第二擴(kuò)散阻擋層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述襯底包括電介質(zhì)材料。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，還包括，在進(jìn)行所述形成所述第二擴(kuò)散 阻擋層之后，用導(dǎo)電材料填充所述開口。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，還包括，在進(jìn)行所述用所述導(dǎo)電材料填 充所述開口之后，形成第二導(dǎo)電區(qū)域，以便將所述第二導(dǎo)電區(qū)域電耦合到 所述第一和第二擴(kuò)散阻擋層。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述第 一擴(kuò)散阻擋層包括導(dǎo)電的第 一擴(kuò)散阻擋材料， 其中所述第二擴(kuò)散阻擋層包括導(dǎo)電的第二擴(kuò)散阻擋材料，以及 其中所述第 一擴(kuò)散阻擋材料不同于所述第二擴(kuò)散阻擋材料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述第一和笫二擴(kuò)散阻擋層包括(i) 導(dǎo)電且(ii)能夠防止金屬穿過(guò)所述第一和第二擴(kuò)散阻擋層擴(kuò)散的擴(kuò)散阻 擋材料。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述擴(kuò)散阻擋材料包括選自Ta、Ti、 Ru、 RuTa、 TaN、 TiN、 RuN、 RuTaN、貴金屬材料以及貴金屬材料 的氮化物材料的材料。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述開口包括(i)過(guò)孔和(ii)在所述過(guò)孔之上的溝槽， 其中所述過(guò)孔的第一截面積小于所述溝槽的第二截面積，以及 其中所述第一和第二截面積平行于所述襯底的頂面。
17. —種結(jié)構(gòu)，包括(a) 襯底；(b) 在所述襯底中的第一電極；(c) 在所述襯底和所述第一電極之上的電介質(zhì)層；(d) 掩埋于所述電介質(zhì)層中的熔絲元件，其中所述熔絲元件(i)物理分離所述電介質(zhì)層的第一區(qū)域和第二區(qū)域，(ii) 與所迷電介質(zhì)層的所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域直接物理接觸，且(iii) 夾在所述電介質(zhì)層的所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間；以及(e) 在所述熔絲元件之上的第二電極，其中通過(guò)所述熔絲元件所述第 一 電極和所述第二電極相互電耦合。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的結(jié)構(gòu)，其中所迷村底包括電介質(zhì)材料。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17的結(jié)構(gòu)，其中所述熔絲元件包括(i)導(dǎo)電且(ii) 能夠防止銅穿過(guò)所述熔絲元件擴(kuò)散的擴(kuò)散阻擋材料。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的結(jié)構(gòu)，其中所述擴(kuò)散阻擋材料包括選自Ta、 Ti、 Ru、 RuTa、 TaN、 TiN、 RuN、 RuTaN、貴金屬材料以及貴金屬材料 的氮化物材料的材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電熔絲的制造方法和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。提供一種結(jié)構(gòu)的制造方法，該方法包括提供一種結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括(a)襯底層，(b)在襯底層中的第一熔絲電極，以及(c)在襯底層和第一熔絲電極上的熔絲電介質(zhì)層。該方法還包括(i)在熔絲電介質(zhì)層中形成開口，以便第一熔絲電極通過(guò)該開口暴露于周圍環(huán)境，(ii)在該開口的側(cè)壁和底壁上形成熔絲區(qū)域，以便將熔絲區(qū)域電耦合到第一熔絲電極，以及(iii)在所述形成熔絲區(qū)域之后，用電介質(zhì)材料填充該開口。
文檔編號(hào)H01L23/525GK101256978SQ20081008260
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者J·A·曼德爾曼, W·R·通蒂, 楊智超, 許履塵 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司