[發明專利]金屬熔絲的制造方法

有效

• 申請號: 201210147023.6
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN103390578A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 趙新梅;鄭炯
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種半導體集成電路制造工藝方法，特別是涉及一種金屬熔絲的制造方法。

背景技術

在半導體集成電路中通常需要采用金屬熔絲來對內存或邏輯電路等電路進行重新配線。在進行電路的重新配線時，需要采用激光來對金屬熔絲進行切割。在現有技術中，為了實現激光切割，需要將金屬熔絲上的絕緣層進行減薄。如圖1至圖3所示，是現有金屬熔絲的制造方法的各步驟中的器件剖面圖；現有金屬熔絲的制造方法包括如下步驟：

步驟一、如圖1所示，在一半導體基底1上依次形成次頂層金屬、層間膜3、頂層金屬4和鈍化層5，所述次頂層金屬包括次頂層連線金屬2a和金屬熔絲2b，所述頂層金屬4和所述次頂層連線金屬2a通過所述層間膜3隔離并通過形成于所述層間膜3中的通孔6連接。所述半導體基底1包括了形成于半導體襯底上的半導體器件以及用于和器件相連接的底層金屬層。所述層間膜3為一絕緣膜，如氧化膜。

步驟二、如圖2所示，利用一層光罩將所述金屬熔絲區域打開。所述金屬熔絲區域外部用光刻膠保護。

步驟三、如圖2所示，利用刻蝕工藝依次對所述金屬熔絲區域的所述鈍化層5和所述層間膜3進行刻蝕，刻蝕后所述金屬熔絲2b上保留有一定厚度的所述層間膜3；該保留的所述層間膜3用作所述金屬熔絲2b的保護層。

步驟四、如圖3所示，采用光刻刻蝕進行襯底焊盤開口，將所述襯墊焊盤區域的所述鈍化層5去除并將所述頂層金屬4露出。

上述方法缺點有：

1、金屬熔絲2b的保護層是由刻蝕后所保留的層間膜3組成，而所保留的層間膜3的厚度是依靠刻蝕時間來控制，這會使得金屬熔絲2b的保護層的厚度波動較大，不利于保護層的厚度控制，會對器件的性能產生影響，也會對后續激光切割的精度造成影響。）

2、金屬熔絲2b的厚度和次頂層連線金屬2a的厚度一致，沒法改變并變薄，較厚的金屬熔絲2b會使得激光切割時需要較大的激光能量。

在現有另一種金屬熔絲的制造方法中，并不單獨采用一個光罩步驟將金屬熔絲區域打開，而是將金屬熔絲區域和襯底焊盤區域的打開工藝放在一起進行，并且將金屬熔絲區域的鈍化層和層間膜的刻蝕工藝以及襯底焊盤區域的鈍化層的刻蝕工藝放在同一步驟進行，該刻蝕步驟要同時保證襯底焊盤區域的絕緣膜都被刻蝕干凈而將頂層金屬露出、以及保證金屬熔絲上的絕緣膜還保留一定的厚度，這使得所形成的金屬熔絲2b的保護層的工藝窗口很小。該方法同樣具有第一種方法的缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種金屬熔絲的制造方法，能對金屬熔絲進行減薄，從而能大大減少進行金屬熔絲的激光切割時所需的激光能量，還能提高金屬熔絲的保護層的厚度可控性和均勻性，提高切割的精度。

為解決上述技術問題，本發明提供的金屬熔絲的制造方法包括如下步驟：

步驟一、在一半導體基底上依次形成次頂層金屬、層間膜、頂層金屬和鈍化層，所述次頂層金屬包括次頂層連線金屬和金屬熔絲，所述頂層金屬和所述次頂層連線金屬通過所述層間膜隔離并通過形成于所述層間膜中的通孔連接。

步驟二、利用一層光罩將所述金屬熔絲區域打開。

步驟三、利用刻蝕工藝依次對所述金屬熔絲區域的所述鈍化層和所述層間膜進行刻蝕，刻蝕后所述金屬熔絲露出。

步驟四、采用刻蝕工藝對所述金屬熔絲進行減薄。

步驟五、進行第二鈍化層淀積，在所述金屬熔絲區域所述第二鈍化層將所述金屬熔絲覆蓋并用于對所述金屬熔絲進行保護，在所述金屬熔絲區域外所述第二鈍化層位于所述鈍化層上。

步驟六、采用光刻刻蝕進行襯底焊盤開口，將所述襯墊焊盤區域的所述第二鈍化層和所述鈍化層去除并將所述頂層金屬露出。

進一步的改進是，所述層間膜為氧化膜。

進一步的改進是，所述次頂層金屬的材質為鋁、銅或鎢；所述頂層金屬的材質為鋁、銅或鎢。

進一步的改進是，所述鈍化層為由底層為氧化硅、頂層為氮化硅或氮氧化硅組成的雙層膜。

進一步的改進是，所述第二鈍化層為氮化硅或氮氧化硅。

進一步的改進是，步驟五中所淀積的所述第二鈍化層的厚度為

本發明方法通過對金屬熔絲進行減薄，能大大減少進行金屬熔絲的激光切割時所需的激光能量。本發明方法是采用淀積工藝在金屬熔絲上形成第二鈍化層作為保護層，相對于現有技術中用刻蝕工藝來形成保護層，本發明方法更容易實現對金屬熔絲的保護層的厚度的控制，并能大大提高金屬熔絲的保護層的厚度均勻性，從而能提高切割的精度以及提高器件的性能。

附圖說明