電熔絲結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電熔絲結(jié)構(gòu)，包括：電熔絲，電熔絲包括至少三段首尾相連的子熔絲，首尾相連的兩段子熔絲之間的夾角大于0度小于180度；分別位于電熔絲兩端、并與電熔絲連接的陽極和陰極。在保證電熔絲具有較大長度以使電熔絲結(jié)構(gòu)更易被熔斷的前提下可以減小陽極與陰極之間的距離，因而減小了電熔絲結(jié)構(gòu)占據(jù)集成電路芯片的面積。在集成電路芯片上同步形成電熔絲結(jié)構(gòu)及金屬互連線時(shí)，使集成電路芯片中金屬互連線的布局設(shè)計(jì)有更多選擇。
【專利說明】電熔絲結(jié)構(gòu)

【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M0S晶體管的失效往往會(huì)導(dǎo)致整個(gè)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(huì)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(shí)，可以通過熔絲結(jié)構(gòu)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(chǔ)器的制造過程中，由于存儲(chǔ)器單元的數(shù)量很多，難免會(huì)有部分存儲(chǔ)器單元失效，因此往往會(huì)額外形成一些冗余的存儲(chǔ)器單元，當(dāng)制作完成后檢測發(fā)現(xiàn)部分存儲(chǔ)器單元失效時(shí)，可以利用熔絲結(jié)構(gòu)將冗余的存儲(chǔ)器單元替換原來的失效存儲(chǔ)器單元，而不需要將對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器報(bào)廢，提高了出廠成品率。
[0003]目前，常用的熔絲結(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]圖1是集成電路芯片中現(xiàn)有一種電熔絲結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，電熔絲結(jié)構(gòu)包括:電熔絲3，呈直線狀；分別位于電熔絲3兩端、且與電熔絲3連接的陽極1和陰極2。
[0005]電熔絲結(jié)構(gòu)常常與金屬互連線同步形成，在同一集成電路芯片上同時(shí)制作電熔絲結(jié)構(gòu)及金屬互連線時(shí)，電熔絲結(jié)構(gòu)所在區(qū)域的電路布局密度小于金屬互連線的電路布局密度，為減少電路布局密度不一致性所帶來的不良影響，會(huì)在電熔絲3的兩側(cè)設(shè)置偽電熔絲4。
[0006]為了使得現(xiàn)有電熔絲結(jié)構(gòu)更容易被熔斷，電熔絲3的長度較大，導(dǎo)致電熔絲結(jié)構(gòu)占據(jù)集成電路芯片的面積較大，使集成電路芯片中金屬互連線的布局設(shè)計(jì)受到諸多限制。為此，業(yè)界迫切需要一種占芯片面積較小的電熔絲結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的問題是:現(xiàn)有電熔絲結(jié)構(gòu)占據(jù)集成電路芯片的面積較大。
[0008]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:
[0009]電熔絲，所述電熔絲包括至少三段首尾相連的子熔絲，首尾相連的兩段子熔絲之間的夾角大于0度小于180度；
[0010]分別位于所述電熔絲兩端、并與電熔絲連接的陽極和陰極。
[0011]可選的，首尾相連的兩段子熔絲之間的夾角為90度。
[0012]可選的，和所述陽極連接的子熔絲與陽極之間的夾角為90度。
[0013]可選的，和所述陰極連接的子熔絲與陰極之間的夾角為90度。
[0014]可選的，所述陽極具有面向陰極的第一正面，所述陰極具有面向陽極的第二正面；
[0015]所述陽極的第一正面、陰極的第二正面分別與電熔絲連接。
[0016]可選的，所述第一正面與第二正面平行，所述第一正面與第二正面的正對(duì)面積等于，第一正面的面積和第二正面的面積中的最小值。
[0017]可選的，所述第一正面與第二正面平行，所述第一正面與第二正面的正對(duì)面積小于第一正面的面積及第二正面的面積。
[0018]可選的，所述陽極具有與第一正面相連的第一側(cè)面，所述陰極具有與第二正面相連的第二側(cè)面；
[0019]所述陽極的第一側(cè)面、陰極的第二側(cè)面分別與電熔絲連接，且與所述陽極連接的子熔絲和與所述陰極連接的子熔絲具有正對(duì)面積。
[0020]可選的，至少有兩段子熔絲具有正對(duì)面積。
[0021]可選的，所述陽極、陰極及電熔絲的材料為金屬。
[0022]可選的，所述金屬為銅或鋁。
[0023]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(diǎn):
[0024]本技術(shù)方案所提供電熔絲結(jié)構(gòu)的電熔絲包括至少三段首尾相連的子熔絲，且首尾相連的兩段子熔絲之間的夾角大于0度小于180度，在保證電熔絲具有較大長度，以使電熔絲結(jié)構(gòu)更易被熔斷的前提下可以減小陽極與陰極之間的距離，因而減小了電熔絲結(jié)構(gòu)占據(jù)集成電路芯片的面積。在集成電路芯片上同步形成電熔絲結(jié)構(gòu)及金屬互連線時(shí)，使集成電路芯片中金屬互連線的布局設(shè)計(jì)有更多選擇。
[0025]進(jìn)一步地，當(dāng)電熔絲結(jié)構(gòu)的電熔絲中至少有兩段子熔絲具有一定正對(duì)面積時(shí)，使得無需在電熔絲兩側(cè)設(shè)置偽電熔絲的情況下，就可以達(dá)到電熔絲結(jié)構(gòu)所在區(qū)域的電路布局密度與金屬互連線的電路布局密度保持一致的目的，從而進(jìn)一步減小了電熔絲結(jié)構(gòu)占據(jù)集成電路芯片的面積。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是集成電路芯片中現(xiàn)有一種電熔絲結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施例中電熔絲結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明的第二實(shí)施例中電熔絲結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明的第三實(shí)施例中電熔絲結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5是本發(fā)明的第四實(shí)施例中電熔絲結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖6是本發(fā)明的第五實(shí)施例中電熔絲結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖7是本發(fā)明的第六實(shí)施例中電熔絲結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]為了解決現(xiàn)有電熔絲結(jié)構(gòu)占據(jù)集成電路芯片的面積較大的問題，本發(fā)明提供了一種新的電熔絲結(jié)構(gòu)，該電熔絲結(jié)構(gòu)的電熔絲包括至少三段首尾相連的子熔絲，且首尾相連的兩段子熔絲之間的夾角大于0度小于180度，在保證電熔絲具有較大長度以使電熔絲結(jié)構(gòu)更易被熔斷的前提下可以減小陽極與陰極之間的距離，因而減小了電熔絲結(jié)構(gòu)占據(jù)集成電路芯片的面積。
[0034]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0035]第一實(shí)施例
[0036]如圖2所示，本實(shí)施例的電熔絲結(jié)構(gòu)1包括:電熔絲30，電熔絲30包括五段首尾相連的子熔絲，五段子熔絲分別為:子熔絲301、子熔絲302、子熔絲303、子熔絲304、子熔絲305 ;分別位于電熔絲30兩端、并與電熔絲30連接的陽極10和陰極20，陽極10具有面向陰極20的第一正面101，陰極20具有面向陽極10的第二正面201，第一正面101與第二正面201平行，且第一正面101與第二正面201的正對(duì)面積等于第一正面101的面積及第二正面201的面積。其中:
[0037]子熔絲301和陽極10的第一正面101相連，且兩者之間的夾角B1為90度；子熔絲301和子熔絲302相連，且兩者之間的夾角A1為90度；子熔絲302和子熔絲303相連，且兩者之間的夾角A2為90度；子熔絲303和子熔絲304相連，且兩者之間的夾角A3為90度；子熔絲304和子熔絲305相連，且兩者之間的夾角A4為90度；子熔絲305和陰極20的第二正面201相連，且兩者之間的夾角B2為90度。
[0038]與現(xiàn)有包含直線狀的電熔絲的電熔絲結(jié)構(gòu)相比，本技術(shù)方案所提供電熔絲結(jié)構(gòu)的電熔絲具有至少三段首尾相連的子熔絲，且首尾相連的兩段子熔絲之間的夾角大于0度小于180度，在保證電熔絲具有較大長度以使電熔絲結(jié)構(gòu)更易被熔斷的前提下可以減小陽極與陰極之間的距離，因而減小了電熔絲結(jié)構(gòu)占據(jù)集成電路芯片的面積。在集成電路芯片上同步形成電熔絲結(jié)構(gòu)及金屬互連線時(shí)，使集成電路芯片中金屬互連線的布局設(shè)計(jì)有更多選擇。
[0039]在本實(shí)施例中，子熔絲301、子熔絲303、子熔絲305具有一定的正對(duì)面積，使得無需在電熔絲兩側(cè)設(shè)置偽電熔絲的情況下，就可以達(dá)到電熔絲結(jié)構(gòu)所在區(qū)域的電路布局密度與金屬互連線的電路布局密度保持一致的目的，從而進(jìn)一步減小了電熔絲結(jié)構(gòu)占據(jù)集成電路芯片的面積。
[0040]在本實(shí)施例中，子熔絲302、子熔絲304相互平行，子熔絲301、子熔絲303、子熔絲305相互平行。
[0041]在本實(shí)施例中，陽極10、陰極20及電熔絲30的材料為金屬，例如銅或鋁。
[0042]第二實(shí)施例
[0043]第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于:如圖3所示，電熔絲30包括七段首尾相連的子熔絲，七段子熔絲分別為:子熔絲301、子熔絲302、子熔絲303、子熔絲304、子熔絲305、子熔絲306、子熔絲307。其中:
[0044]子熔絲301和陽極10的第一正面101相連，且兩者之間的夾角B1為90度；子熔絲301和子熔絲302相連，且兩者之間的夾角A1為90度；子熔絲302和子熔絲303相連，且兩者之間的夾角A2為90度；子熔絲303和子熔絲304相連，且兩者之間的夾角A3為90度；子熔絲304和子熔絲305相連，且兩者之間的夾角A4為90度；子熔絲305和子熔絲306相連，且兩者之間的夾角A5為90度；子熔絲306和子熔絲307相連，且兩者之間的夾角A6為90度；子熔絲307和陰極20的第二正面201相連，且兩者之間的夾角B2為90度。
[0045]在本實(shí)施例中，子熔絲302、子熔絲304、子熔絲306具有一定的正對(duì)面積。
[0046]在本實(shí)施例中，子熔絲301、子熔絲303、子熔絲305、子熔絲307相互平行，子熔絲302、子熔絲304、子熔絲306平行。
[0047]第三實(shí)施例
[0048]第三實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于:如圖4所示，電熔絲30包括七段首尾相連的子熔絲，七段子熔絲分別為:子熔絲301、子熔絲302、子熔絲303、子熔絲304、子熔絲305、子熔絲306、子熔絲307 ;另外，陽極10具有第一側(cè)面102，第一側(cè)面102和第一正面101相連，陰極20具有第二側(cè)面202，第二側(cè)面202和第二正面201相連。其中:
[0049]子熔絲301和陽極10的第一側(cè)面102相連，且兩者之間的夾角B1為90度；子熔絲301和子熔絲302相連，且兩者之間的夾角A1為90度；子熔絲302和子熔絲303相連，且兩者之間的夾角A2為90度；子熔絲303和子熔絲304相連，且兩者之間的夾角A3為90度；子熔絲304和子熔絲305相連，且兩者之間的夾角A4為90度；子熔絲305和子熔絲306相連，且兩者之間的夾角A5為90度；子熔絲306和子熔絲307相連，且兩者之間的夾角A6為90度；子熔絲307和陰極20的第二側(cè)面202相連，且兩者之間的夾角B2為90度，與陽極10連接的子熔絲301和與陰極20連接的子熔絲307具有正對(duì)面積。
[0050]在本實(shí)施例中，子熔絲301、子熔絲303、子熔絲305、子熔絲307具有一定的正對(duì)面積。
[0051]在本實(shí)施例中，子熔絲302、子熔絲304、子熔絲306相互平行，子熔絲301、子熔絲
303、子熔絲305、子熔絲307平行。
[0052]第四實(shí)施例
[0053]第四實(shí)施例與第三實(shí)施例的區(qū)別在于:第四實(shí)施例中(參考圖5所示)子熔絲303與陽極10第一正面101的正對(duì)面積，大于第三實(shí)施例中(參考圖4所示)子熔絲303與陽極10第一正面101的正對(duì)面積；第四實(shí)施例中(參考圖5所示)子熔絲305與陰極20第二正面201的正對(duì)面積，大于第三實(shí)施例中(參考圖4所示)子熔絲305與陰極20第二正面201的正對(duì)面積。
[0054]第五實(shí)施例
[0055]第五實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于:如圖6所示，陽極10的第一正面101與陰極20的第二正面201的正對(duì)面積小于第一正面101的面積及第二正面201的面積。
[0056]在本實(shí)施例中，子熔絲301、子熔絲303、子熔絲305平行，且子熔絲301、子熔絲303、子熔絲305具有一定的正對(duì)面積。
[0057]第六實(shí)施例
[0058]第六實(shí)施例與第五實(shí)施例的區(qū)別在于:如圖7所示，電熔絲30包括九段首尾相連的子熔絲，九段子熔絲分別為:子熔絲301、子熔絲302、子熔絲303、子熔絲304、子熔絲305、子熔絲306、子熔絲307、子熔絲308、子熔絲309。其中:
[0059]子熔絲301和陽極10的第一正面101相連，且兩者之間的夾角B1為90度；子熔絲301和子熔絲302相連，且兩者之間的夾角A1為90度；子熔絲302和子熔絲303相連，且兩者之間的夾角A2為90度；子熔絲303和子熔絲304相連，且兩者之間的夾角A3為90度；子熔絲304和子熔絲305相連，且兩者之間的夾角A4為90度；子熔絲305和子熔絲306相連，且兩者之間的夾角A5為90度；子熔絲306和子熔絲307相連，且兩者之間的夾角A6為90度；子熔絲307和子熔絲308相連，且兩者之間的夾角A7為90度；子熔絲308和子熔絲309相連，且兩者之間的夾角A8為90度；子熔絲309和陰極20的第二正面201相連，且兩者之間的夾角B2為90度。
[0060]在本實(shí)施例中，子熔絲301、子熔絲303、子熔絲305、子熔絲307、子熔絲309平行，且子熔絲301、子熔絲303、子熔絲305、子熔絲307、子熔絲309具有一定的正對(duì)面積。
[0061]本發(fā)明中，各實(shí)施例采用遞進(jìn)式寫法，重點(diǎn)描述與前述實(shí)施例的不同之處，各實(shí)施例中的相同部分可以參照前述實(shí)施例。
[0062]在其他實(shí)施例中，電熔絲中兩段首尾相連的子熔絲之間的夾角也可以大于0度小于90度，或者大于90度小于180度；和陽極相連的子熔絲與陽極之間的夾角也可以大于0度小于90度，或者大于90度小于180度；和陰極相連的子熔絲與陰極之間的夾角也可以大于0度小于90度，或者大于90度小于180度；電熔絲所包含子熔絲的數(shù)量也可以為實(shí)施例中以外的三個(gè)以上的數(shù)量。
[0063]在第一至第四實(shí)施例中，陽極第一正面的面積也可以不等于陰極第二正面的面積，在這種情況下，第一正面與第二正面的正對(duì)面積等于，第一正面的面積和第二正面的面積中的最小值。
[0064]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 電熔絲，所述電熔絲包括至少三段首尾相連的子熔絲，首尾相連的兩段子熔絲之間的夾角大于ο度小于180度； 分別位于所述電熔絲兩端、并與電熔絲連接的陽極和陰極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，首尾相連的兩段子熔絲之間的夾角為90度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，和所述陽極連接的子熔絲與陽極之間的夾角為90度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，和所述陰極連接的子熔絲與陰極之間的夾角為90度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述陽極具有面向陰極的第一正面，所述陰極具有面向陽極的第二正面； 所述陽極的第一正面、陰極的第二正面分別與電熔絲連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一正面與第二正面平行，所述第一正面與第二正面的正對(duì)面積等于，第一正面的面積和第二正面的面積中的最小值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一正面與第二正面平行，所述第一正面與第二正面的正對(duì)面積小于第一正面的面積及第二正面的面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述陽極具有與第一正面相連的第一側(cè)面，所述陰極具有與第二正面相連的第二側(cè)面； 所述陽極的第一側(cè)面、陰極的第二側(cè)面分別與電熔絲連接，且與所述陽極連接的子熔絲和與所述陰極連接的子熔絲具有正對(duì)面積。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少有兩段子熔絲具有正對(duì)面積。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述陽極、陰極及電熔絲的材料為金屬。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬為銅或鋁。
【文檔編號(hào)】H01L23/525GK104347588SQ201310315333
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】孫光宇 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司