[發明專利]半導體裝置的電熔絲結構

有效

• 申請號: 201410528528.6
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104576604B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 崔賢民;前田茂伸
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L23/525
• 分類號: H01L23/525
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 尹淑梅,韓芳

1.一種半導體裝置的電熔絲結構，所述電熔絲結構包括：

第一金屬材料的熔斷體，連接陰極與陽極；

覆蓋電介質，覆蓋熔斷體的頂表面；以及

虛設金屬塞，貫穿覆蓋電介質并接觸熔斷體，虛設金屬塞包括金屬層與位于金屬層和熔斷體之間的阻擋金屬層，其中，阻擋金屬層包括與第一金屬材料不同的第二金屬材料。

2.如權利要求1中所述的電熔絲結構，其中，第一金屬材料的導電率大于第二金屬材料的導電率。

3.如權利要求1中所述的電熔絲結構，其中：

第一金屬材料包括鎢、鋁、銅和銅合金中的至少一種，

第二金屬材料包括Ta、TaN、TaSiN、Ti、TiN、TiSiN、W、WN和它們的組合中的至少一種。

4.如權利要求1中所述的電熔絲結構，其中：

熔斷體將傳導編程電流，

在已編程狀態下，熔斷體在陽極和虛設金屬塞之間具有空隙。

5.如權利要求4中所述的電熔絲結構，其中，空隙與虛設金屬塞之間的距離小于空隙與陽極之間的距離。

6.如權利要求1中所述的電熔絲結構，其中，虛設金屬塞的下部寬度小于熔斷體的上部寬度。

7.如權利要求1中所述的電熔絲結構，其中：

虛設金屬塞的下部寬度大于熔斷體的上部寬度，

虛設金屬塞接觸熔斷體的頂表面和側表面。

8.如權利要求1中所述的電熔絲結構，其中，阻擋金屬層覆蓋金屬層的底表面和側表面。

9.如權利要求8中所述的電熔絲結構，其中，在金屬層的底表面上的阻擋金屬層比在金屬層的一個側表面或兩個側表面上的阻擋金屬層厚。

10.如權利要求1中所述的電熔絲結構，其中，虛設金屬塞的底表面位于熔斷體的頂表面和底表面之間。

11.如權利要求1中所述的電熔絲結構，其中，金屬層包括具有第一寬度的接觸部分和具有比第一寬度大的第二寬度的互連部分。

12.如權利要求1中所述的電熔絲結構，所述電熔絲結構還包括：

虛設金屬圖案，位于虛設金屬塞的頂表面上，

其中，虛設金屬圖案的厚度大于熔斷體的厚度。

13.如權利要求1中所述的電熔絲結構，其中：

陽極和陰極處于不同的水平面，

熔斷體和虛設金屬塞位于陽極和陰極之間。

14.如權利要求1中所述的電熔絲結構，其中：

陽極和陰極相對于下伏層的頂表面處于第一水平面，

熔斷體相對于下伏層的頂表面處于第二水平面，

第二水平面高于第一水平面。

15.一種半導體裝置的電熔絲結構，所述電熔絲結構包括：

第一金屬材料的熔斷體，連接陰極與陽極；

層間絕緣層，覆蓋陽極、陰極和熔斷體；

覆蓋電介質，位于熔斷體的頂表面和層間絕緣層之間，覆蓋電介質包括與層間絕緣層不同的絕緣材料；以及

虛設金屬塞，貫穿層間絕緣層和覆蓋電介質并接觸熔斷體，虛設金屬塞包括金屬層與位于金屬層和熔斷體之間的阻擋金屬層，其中，阻擋金屬層包括與第一金屬材料不同的第二金屬材料。

16.如權利要求15中所述的電熔絲結構，其中，第一金屬材料的導電率大于第二金屬材料的導電率。

17.一種半導體裝置的電熔絲結構，所述電熔絲結構包括：

第一金屬材料的熔斷體，連接陰極與陽極；

覆蓋電介質，覆蓋熔斷體的頂表面；以及

虛設金屬塞，貫穿覆蓋電介質并接觸熔斷體，其中，熔斷體將傳導編程電流，并且其中，在熔斷體傳導編程電流時虛設金屬塞將改變熔斷體中的溫度梯度。

18.如權利要求17中所述的電熔絲結構，其中：

虛設金屬塞包括金屬層與位于金屬層和熔斷體之間的阻擋金屬層，

阻擋金屬層包括與第一金屬材料不同的第二金屬材料。

19.如權利要求17中所述的電熔絲結構，其中：

熔斷體包括與虛設金屬塞接觸的第一區域和與覆蓋電介質接觸的第二區域，

當熔斷體傳導編程電流時，熔斷體的溫度在第二區域處具有最大值。

20.如權利要求17中所述的電熔絲結構，其中，在已編程狀態下，熔斷體在陽極和虛設金屬塞之間具有空隙。