[發明專利]熔絲結構、包含該熔絲結構的半導體器件及制備方法

在審

• 申請號: 201410826883.1
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN105789178A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 吳建興
• 申請（專利權）人: 中航（重慶）微電子有限公司
• 主分類號: H01L23/525
• 分類號: H01L23/525;H01L21/768
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳俊

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種熔絲結構、包含 該熔絲結構的半導體器件及制備方法。

背景技術

目前，在集成電路(IC)器件中均會設置數個熔絲(Fuse)，以 用于保護電路結構或更改器件的基本電壓等參數；例如，在集成電路 器件的制備過程中，由于存在漂移現象，進而會使得制備器件的實際 電壓與模擬出的電壓之間存在較大的偏差，而為了降低該偏差，一般 可通過在進行單晶測試(CP)或封裝測試(FT)時利用預先設置的 熔絲進行修正。

所以，設置在器件中的熔絲，就需要具有易熔斷(easyblowout) 及無回連(nore-combination)等特點，以使得流經熔絲的電流或電 壓一旦超過預定值時，就能夠及時的熔斷且不會產生回連。

圖1是傳統熔絲的結構示意圖；如圖1所示，熔絲1一般為長條 形狀，包括設置在兩端連接區11和連接區11之間的熔斷區13，且在 每個連接區11中均設置有接觸頭12，以用于與其他結構電連接。上 述的熔斷區13要窄于連接區11的寬度，進而在熔斷區13與連接區 12接觸的地方形成熔斷點14、15；當需要熔絲1熔斷或進行測試時， 一旦流經熔斷區13中的電流或兩端的電壓超過預定值，熔斷點14或 15就會燒融，但無法確定是哪個點會燒斷，進而不利于電路的設計。

但是，如圖1所示，由于熔絲1上設置有兩個熔斷點14、15， 相應的其能量轉折點也就兩個，當流經熔斷區13中的電流或兩端的 電壓超過預定值較小時，其就會出現燒熔失敗，進而無法實現預設的 目標；另外，由于連接區11為條狀結構，其寬度相對于連接區11的 寬度差異并不是太大，就算上述燒熔操作成功，即熔斷點14或15熔 斷，但由于熔融狀態的熔絲材質較多且易流動，極易產生回連現象 (re-combination)，進而會造成器件結構的缺陷。

發明內容

針對上述技術問題，本申請提供了一種熔絲結構、包含該熔絲結 構的半導體器件及制備方法，可基于傳統熔絲結構的基礎上，通過在 熔斷區中開設凹槽，進而形成能量轉折與放電點，以使得施加在熔絲 上的電能集中在凹槽的區域中，在確保流經熔絲的電流或兩端的電壓 差大于預定值后，該能量轉折與放電點能夠及時的熔斷，且不會產生 回接，同時其熔斷點又可控，利于電路的設計。

本申請提供了一種熔絲結構，包括：

熔絲本體，設置有熔斷區及位于該熔斷區兩端的連接區；

其中，位于所述熔斷區中的所述熔絲本體上設置有凹槽，以用于 形成熔斷處。

作為一個優選的實施例，上述的熔絲結構，還包括：

電觸頭，設置于位于所述連接區中的所述熔絲本體上，所述熔絲 本體通過所述電觸頭與外部結構電連接。

作為一個優選的實施例，上述的熔絲結構中：

所述熔斷處設置于所述熔斷區沿長度方向的中點上。

作為一個優選的實施例，上述的熔絲結構中：

所述熔絲本體上在所述熔斷處沿垂直于熔絲本體長度方向上的 截面面積最小。

作為一個優選的實施例，上述的熔絲結構中：

所述凹槽結構為尖端凹槽，所述熔斷處位于所述尖端凹槽的底 部。

作為一個優選的實施例，上述的熔絲結構中：

在所述熔絲本體的至少一側側壁上開設有所述凹槽。

作為一個優選的實施例，上述的熔絲結構中：

位于所述熔斷區的熔絲本體的厚度小于位于所述連接區的熔絲 本體的厚度。

本申請還提供了一種半導體器件，包括上述任意一項所述的熔絲 結構。

作為一個優選的實施例，上述的半導體器件中的所述熔絲結構上 設置有：

大能量熔斷處，位于所述熔斷區與所述連接區接觸的區域中的所 述熔絲本體上，以用于保護所述半導體器件免受瞬時大電能的損傷。

作為一個優選的實施例，上述的半導體器件中：

基于所述半導體器件的最大電能容許值設置所述熔絲本體上在 所述熔斷處沿垂直于熔絲本體長度方向上的截面面積及形狀。

本申請還記載一種熔絲結構的制備方法，可應用于制備上述的熔 絲結構，該方法包括：

提供一半導體襯底；

于所述半導體襯底上制備熔絲本體，且該熔絲本體上設置有熔斷 區及位于該熔斷區兩端的連接區；