[發明專利]一種用于硅芯片間互連的冗余互連結構

有效

• 申請號: 201210046598.9
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN103296005A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 甘正浩;徐依協
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L23/525
• 分類號: H01L23/525
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;顧珊

1.一種用于硅芯片間互連的冗余互連結構，所述硅芯片之間通過多個焊球固定連接，所述冗余互連結構包括：

多個主互連通道，其下端連接到通過焊點與所述焊球連接的所述硅芯片下表面的焊盤，上端連接到與所述硅芯片上表面的焊盤連接的金屬互連線；

多個冗余互連通道，其下端連接到通過焊點與所述焊球連接的所述硅芯片下表面的焊盤，上端連接到與所述硅芯片上表面的焊盤連接的金屬互連線，所述多個冗余互連通道中的每個形成于所述多個主互連通道中的每個的旁邊；

多個反熔絲元件，所述多個反熔絲元件中的每個形成于所述多個主互連通道中的每個的上端與相應的所述多個冗余互連通道中的每個的上端之間的所述金屬互連線中；

所述反熔絲元件與相應的所述冗余互連通道相串聯，相串聯的所述反熔絲元件和所述冗余互連通道再與相應的所述主互連通道構成并聯結構。

2.根據權利要求1所述的冗余互連結構，其特征在于，所述反熔絲元件控制所述冗余互連通道的開啟。

3.根據權利要求2所述的冗余互連結構，其特征在于，當所述多個主互連通道中的任意一個發生故障時，與所述發生故障的主互連通道相對應的反熔絲元件由非導通狀態轉變為導通狀態，實現位于所述發生故障的主互連通道旁邊的所述冗余互連通道的開啟。

4.根據權利要求1所述的冗余互連結構，其特征在于，所述多個主互連通道與所述多個冗余互連通道由硅通道元件構成。

5.根據權利要求4所述的冗余互連結構，其特征在于，所述硅通道元件的材料是導電材料。

6.根據權利要求5所述的冗余互連結構，其特征在于，構成所述硅通道元件的所述導電材料包括銅、鎢、鈦或者多晶硅中的一種或者多種。

7.根據權利要求1所述的冗余互連結構，其特征在于，所述多個反熔絲元件的材料是導電材料。

8.根據權利要求7所述的冗余互連結構，其特征在于，構成所述多個反熔絲元件的所述導電材料包括鎢、鈦或者多晶硅中的一種或多種構成的合金。

9.一種用于硅芯片間互連的冗余互連結構，所述硅芯片之間通過多個焊球固定連接，所述冗余互連結構包括：

多個主互連通道，其下端連接到通過焊點與所述焊球連接的所述硅芯片下表面的焊盤，上端連接到與所述硅芯片上表面的焊盤連接的金屬互連線；

多個冗余互連通道，其下端連接到通過焊點與所述焊球連接的所述硅芯片下表面的焊盤，上端連接到與所述硅芯片上表面的焊盤連接的金屬互連線，所述多個冗余互連通道中的每個形成于所述多個主互連通道中的每個的旁邊；

多個反熔絲元件，所述多個反熔絲元件中的每個形成于所述多個主互連通道中的每個的上端與所述多個冗余互連通道中的每個的上端之間的所述金屬互連線中；

多個熔絲元件，所述多個熔絲元件中的每個形成于所述多個主互連通道中的每個的下端與連接所述硅芯片下表面的焊盤和所述焊球的焊點之間的所述焊盤中；

所述反熔絲元件與相應的所述冗余互連通道相串聯，所述熔絲元件與相應的所述主互連通道相串聯，相串聯的所述熔絲元件和所述主互連通道再與相串聯的所述反熔絲元件和所述冗余互連通道構成并聯結構。

10.根據權利要求9所述的冗余互連結構，其特征在于，所述反熔絲元件控制所述冗余互連通道的開啟。

11.根據權利要求10所述的冗余互連結構，其特征在于，當所述多個主互連通道中的任意一個發生故障時，與所述發生故障的主互連通道相對應的反熔絲元件由非導通狀態轉變為導通狀態，實現位于所述發生故障的主互連通道旁邊的所述冗余互連通道的開啟。

12.根據權利要求11所述的冗余互連結構，其特征在于，當所述發生故障的主互連通道未完全損壞時，可以通過施加足夠大的電流來使所述熔絲元件熔斷，從而可以完全阻斷所述發生故障的主互連通道。

13.根據權利要求9所述的冗余互連結構，其特征在于，所述多個主互連通道與所述多個冗余互連通道由硅通道元件構成。

14.根據權利要求13所述的冗余互連結構，其特征在于，所述硅通道元件的材料是導電材料。

15.根據權利要求14所述的冗余互連結構，其特征在于，構成所述硅通道元件的所述導電材料包括銅、鎢、鈦或者多晶硅中的一種或者多種。