[發明專利]一種efuse熔絲的版圖結構

有效

• 申請號: 202010063863.9
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111276478B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張黎;晏穎
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L23/62
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本發明提供一種efuse熔絲的版圖結構，包含有熔絲本體的中間金屬層；分別分布于中間金屬層上下方與中間金屬層相鄰的相鄰金屬層，相鄰金屬層通過通孔與中間金屬層上的熔絲本體連接；分別分布于相鄰金屬層上下方的次相鄰金屬層，次相鄰金屬層上設有焊盤；焊盤通過通孔與相鄰金屬層連接。熔絲本體在中間金屬層平面內的長度為1.16微米；焊盤在次相鄰金屬層平面內的長度為0.32微米，寬度為0.15微米。本發明采用的efuse熔絲版圖結構利用多層金屬和其間的通孔用作pad版圖設計，形成了垂直方向上的有效散熱面積，既減少了平面上占用的版圖面積，又可以獲得較好的散熱效果。同時，多層金屬之間通過通孔形成并聯結構又可以增大通過電流的能力。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種efuse熔絲的版圖結構。

背景技術

eFuse基于電子遷移(EM)原理，采用標準CMOS工藝，通過熔斷熔絲的方式，實現高可靠的片上編程功能。隨著市場競爭日益激烈，對芯片面積和功耗的要求越來越高。efuse作為芯片內部用于參數設置的專用模塊，其整體面積成為主要設計指標之一，其中又以efuse單元形成的陣列占據efuse整體面積的一半以上。在efuse單元中，pad部分占用面積較大。因此，如何縮減efuse單元中的pad面積成為研究對象。

常規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efuse單元的熔絲如圖1和圖2a、圖2b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計具有競爭力的efuse IP的主要途徑之一。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種efuse熔絲的版圖結構，用于解決現有技術中efuse單元的pad占用面積較大的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種efuse熔絲的版圖結構，至少包括：包含有熔絲本體的中間金屬層；分別分布于所述中間金屬層的上方和下方與所述中間金屬層相鄰的相鄰金屬層，所述相鄰金屬層通過位于所述相鄰金屬層與所述中間金屬層之間的通孔與所述中間金屬層上的熔絲本體連接；

分別分布于所述相鄰金屬層上方和下方的次相鄰金屬層，所述次相鄰金屬層上包含有焊盤；所述焊盤通過位于所述次相鄰金屬層與所述相鄰金屬層之間的通孔與該相鄰金屬層連接；

所述熔絲本體的形狀呈條形，其在所述中間金屬層平面內的長度為1.16微米；所述焊盤形狀為矩形，其在所述次相鄰金屬層平面內的長度為0.32微米，寬度為0.15微米。

優選地，所述熔絲本體的兩端通過所述通孔連接于所述相鄰金屬層。

優選地，所述熔絲本體的兩端分別通過呈單排分布的多個通孔連接至所述相鄰金屬層。

優選地，所述相鄰金屬層分別通過呈單排分布的多個通孔連接至所述次相鄰金屬層。

優選地，連接所述熔絲本體和所述相鄰金屬層的所述單排通孔與連接所述相鄰金屬層與所述焊盤的所述呈單排分布的通孔在垂直方向上投影重疊。

優選地，呈單排分布的所述通孔在各自所在的平面彼此等間隔排布。

優選地，所述次相鄰金屬層上分別包含有1個焊盤。

優選地，所述通孔的大小和形狀彼此相同。

優選地，所述通孔的橫截面形狀為矩形。

優選地，所述通孔的一條邊長為50nm。