[發(fā)明專利]一種efuse熔絲的版圖結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010054792.6
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111223839A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 晏穎;金建明
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L23/525
• 分類號: H01L23/525;H01L23/367;H01L27/02
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本發(fā)明提供一種efuse熔絲的版圖結(jié)構(gòu)，至少包括：自下而上疊放的多個金屬層，其中每兩層金屬層之間設(shè)有單個通孔；所述通孔在垂直方向上彼此投影完全重疊，并且與多個金屬層構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，串聯(lián)結(jié)構(gòu)構(gòu)成熔絲本體；位于最上層的金屬層上設(shè)有與最上層通孔連接的焊盤；位于最下層的金屬層上設(shè)有與最下層通孔連接的焊盤。本發(fā)明的efuse熔絲的版圖結(jié)構(gòu)將多層金屬層之間的單個通孔串聯(lián)起來構(gòu)成一根熔絲本體，并在熔絲本體兩端設(shè)置焊盤以形成有效散熱面積，這種結(jié)構(gòu)可以既減少efuse在平面上的版圖面積，又可以獲得較好的散熱效果，保證熔斷發(fā)生熔絲本體上，采用本發(fā)明的版圖，每個efuse單元的熔絲結(jié)構(gòu)可以減少約30％的面積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種efuse熔絲的版圖結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

eFuse(熔絲)基于電遷移(EM)原理，通過熔斷熔絲的方式，實現(xiàn)高可靠的片上編程功能。隨著對芯片面積的要求越來越高，efuse模塊作為芯片內(nèi)部用于參數(shù)設(shè)置的專用IP，面積參數(shù)是其主要設(shè)計指標之一。而在efuse模塊內(nèi)部，由efuse基本單元構(gòu)成的陣列占據(jù)整個IP面積的一半以上。

常規(guī)efuse的熔絲呈酒杯型和工字型，整個熔絲由Pad部分和熔絲本體(link)兩部分版圖構(gòu)成，兩者都采用在同金屬層平面布置的方式，考慮到電流能力和散熱特性，Pad(焊盤)部分往往所占用較大的面積。常規(guī)efuse單元的熔絲如圖1和圖2所示，依次分別是酒杯型和工字型，其特點是整個熔絲由Pad部分和熔絲本體(link)兩部分版圖構(gòu)成，兩者都采用同金屬層平面布置的方式，考慮到電流能力和散熱特性，Pad部分往往所占用較大的面積。

因此，縮小基本單元的面積是設(shè)計具有競爭力的efuse IP的主要途徑之一。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種efuse熔絲的版圖結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中efuse熔絲在平面上占用較大面積的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種efuse熔絲的版圖結(jié)構(gòu)，該版圖結(jié)構(gòu)至少包括：

自下而上疊放的多個金屬層；所述多個金屬層中每兩層金屬層之間設(shè)有單個通孔；所述每兩層金屬層之間的單個通孔在垂直方向上彼此投影完全重疊，并且與所述多個金屬層構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述串聯(lián)結(jié)構(gòu)構(gòu)成熔絲本體；位于最上層的所述金屬層上設(shè)有與最上層所述通孔連接的焊盤；位于最下層的所述金屬層上設(shè)有與最下層所述通孔連接的焊盤。

優(yōu)選地，所述自下而上疊放的金屬層有六層，其中自下而上依次為第一至第六金屬層。

優(yōu)選地，所述第一、第二金屬層之間設(shè)有的所述單個通孔為第一通孔；所述第二、第三金屬層之間設(shè)有的所述單個通孔為第二通孔；所述第三、第四金屬層之間設(shè)有的所述單個通孔為第三通孔；所述第四、第五金屬層之間設(shè)有的所述單個通孔為第四通孔；所述第五、第六金屬層之間設(shè)有的所述單個通孔為第五通孔。

優(yōu)選地，位于最上層的所述金屬層為第六金屬層，該第六金屬層上設(shè)有與所述第五通孔連接的第一焊盤；位于最下層的所述金屬層為第一金屬層，該第一金屬層上設(shè)有與所述第一通孔連接的第二焊盤。

優(yōu)選地，所述第一至第五通孔為橫截面形狀和大小都相同的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述第一至第五通孔的橫截面形狀為正方形。

優(yōu)選地，所述橫截面為正方形的所述第一至第五通孔的橫截面邊長為50nm。

優(yōu)選地，所述第一和第二焊盤的橫截面形狀大小相同。

優(yōu)選地，所述第一和第二焊盤的橫截面形狀為矩形。

優(yōu)選地，所述第一至第五通孔投影到所述第一、第二焊盤的其中三條邊的距離相等。

優(yōu)選地，所述第一至第五通孔投影到所述第一、第二焊盤的其中三條邊的距離為所述通孔橫截面邊長的2倍。