專(zhuān)利名稱(chēng)：金屬可編程熔絲器件制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造エ藝，且特別涉及金屬可編程熔絲器件制作方法。
背景技術(shù)：
金屬可編程熔絲(Metal Fuse)技術(shù)利用金屬電遷移現(xiàn)象發(fā)展起來(lái)的ー種技木，它能和CMOSエ藝技術(shù)兼容，面積小。主要用做執(zhí)行冗余、現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)芯片、對(duì)芯片重新編程，使電子產(chǎn)品變得更加智能化。參考圖I，在常見(jiàn)的電子可編程熔絲器件版圖中，電極2和電極3之間由金屬熔絲I相連接。當(dāng)在兩電極之間加以較高電流時(shí)，在較高的電流密度的作用下，相關(guān)原子將會(huì)沿 著電子運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行遷移，形成空洞，最終斷路，這種現(xiàn)象就是電遷移(EM)現(xiàn)象。由于金屬熔絲在熔斷之前和熔斷之后的電阻會(huì)發(fā)生變化，通常熔斷之后的電阻為熔斷之前的電阻的10(Γ100000倍，金屬可編程熔絲器件正是利用金屬熔絲的電遷移現(xiàn)象所引起的電阻變化，從而實(shí)現(xiàn)可編程的目的。金屬可編程熔絲器件的電遷移現(xiàn)象與金屬熔絲中的電流密度分布緊密相關(guān)，當(dāng)金屬熔絲中的電流密度分布不均勻(即存在電流密度梯度)的時(shí)候，相關(guān)原子在兩個(gè)電極方向上受電子風(fēng)カ狀況不同，從而更容易發(fā)生電遷移現(xiàn)象，使得金屬熔絲更容易熔斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種金屬可編程熔絲器件制作方法，增強(qiáng)金屬可編程熔絲器件的熔斷性能。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提出ー種金屬可編程熔絲器件制作方法，包括將器件區(qū)域分為非金屬可編程熔絲區(qū)域和金屬可編程熔絲區(qū)域；在所述金屬可編程熔絲區(qū)域下方設(shè)置附加空置下層金屬；對(duì)所述非金屬可編程熔絲區(qū)域以及金屬可編程熔絲區(qū)域進(jìn)行光刻和顯影。可選的，在對(duì)所屬金屬可編程熔絲區(qū)域進(jìn)行光刻時(shí)，所述附加空置下層金屬對(duì)光線(xiàn)形成干渉，使得金屬可編程熔絲區(qū)域的典型尺寸發(fā)生變化?？蛇x的，所述附加空置下層金屬采用銅或鋁?？蛇x的，所述附加空置下層金屬以垂直于原金屬可編程熔絲器件方向設(shè)置?？蛇x的，所述附加空置下層金屬成等間距排列。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明金屬可編程熔絲器件制作方法在金屬可編程熔絲區(qū)域下方設(shè)置附加空置下層金屬，從而提高金屬熔絲邊緣的粗糙度，使得金屬可編程熔絲器件中的電流密度變化増大，以增強(qiáng)金屬可編程熔絲器件的熔斷性能。


圖I為常規(guī)的金屬可編程熔絲器件版圖示意圖；圖2為本發(fā)明金屬可編程熔絲器件制作方法一種實(shí)施方式的流程示意圖3為采用本發(fā)明金屬可編程熔絲器件制作方法之后所形成的金屬可編程熔絲器件版圖示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。參考圖2，本發(fā)明提供了ー種金屬可編程熔絲器件制作方法，包括步驟SI，將器件區(qū)域分為非金屬可編程熔絲區(qū)域和金屬可編程熔絲區(qū)域；步驟S2，在所述金屬可編程熔絲區(qū)域下方設(shè)置附加空置下層金屬；步驟S3，對(duì)所述非金屬可編程熔絲區(qū)域以及金屬可編程熔絲區(qū)域進(jìn)行光刻和顯影。 發(fā)明人經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在熔絲曝光的エ藝過(guò)程中，由于下層金屬會(huì)對(duì)光線(xiàn)形成干渉，使得金屬可編程熔絲區(qū)域的典型尺寸發(fā)生變化，經(jīng)過(guò)曝光過(guò)程之后，所形成的金屬熔絲邊緣更加粗糙。在生產(chǎn)實(shí)踐中，通常可在垂直于原金屬可編程熔絲器件方向上設(shè)置該附加空置下層金屬。在具體實(shí)施例中，該附加空置下層金屬可成等間距排列，以獲得期望的干渉效果。參考圖3，在采用本發(fā)明金屬可編程熔絲器件制作方法的ー種具體實(shí)施方式
中，在金屬可編程熔絲器件版圖中，在連接電極2和電極3的金屬熔絲100下方設(shè)置附加空置下層金屬4。接著，經(jīng)過(guò)顯影刻蝕等相關(guān)エ藝之后，由于附加空置下層金屬4的干渉作用，金屬熔絲100的典型尺寸會(huì)發(fā)生變化，存在多種典型尺寸，例如典型尺寸Dl和典型尺寸D2，因此附加空置下層金屬間隔設(shè)置使得金屬熔絲100的邊緣變得粗糙。此時(shí)，當(dāng)在電極2和電極3之間加以高電流時(shí)，金屬熔絲100的電流密度均勻性變差，從而增強(qiáng)了金屬可編程熔絲的電遷移性能，進(jìn)而增強(qiáng)了金屬可編程熔絲器件的熔斷性能。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在制作金屬可編程熔絲器件的過(guò)程中，將待光刻的器件劃分為非金屬可編程熔絲區(qū)域和金屬可編程熔絲區(qū)域，并且在金屬可編程熔絲區(qū)域下方設(shè)置附加空置下層金屬，從而提高金屬熔絲邊緣的粗糙度，使得金屬可編程熔絲器件中的電流密度的變化變大，以增強(qiáng)金屬可編程熔絲器件的熔斷性能。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述掲示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種金屬可編程熔絲器件制作方法，其特征在于，包括 將器件區(qū)域分為非金屬可編程熔絲區(qū)域和金屬可編程熔絲區(qū)域； 在所述金屬可編程熔絲區(qū)域下方設(shè)置附加空置下層金屬； 對(duì)所述非金屬可編程熔絲區(qū)域以及金屬可編程熔絲區(qū)域進(jìn)行光刻和顯影。
2.如權(quán)利要求I所述的電子可編程熔絲器件制作方法，其特征在于，在對(duì)所屬金屬可編程熔絲區(qū)域進(jìn)行光刻吋，所述附加空置下層金屬對(duì)光線(xiàn)形成干渉，使得金屬可編程熔絲區(qū)域的典型尺寸發(fā)生變化。
3.如權(quán)利要求2所述的金屬可編程熔絲器件制作方法，其特征在干，所述附加空置下層金屬采用銅或鋁。
4.如權(quán)利要求2所述的金屬可編程熔絲器件制作方法，其特征在干，所述附加空置下層金屬以垂直于原金屬可編程熔絲器件方向設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的金屬可編程熔絲器件制作方法，其特征在于，所述附加空置下層金屬成等間距排列。
全文摘要
一種金屬可編程熔絲器件制作方法，包括將器件區(qū)域分為非金屬可編程熔絲區(qū)域和金屬可編程熔絲區(qū)域；在所述金屬可編程熔絲區(qū)域下方設(shè)置附加空置下層金屬；對(duì)所述非金屬可編程熔絲區(qū)域以及金屬可編程熔絲區(qū)域進(jìn)行光刻和顯影。本發(fā)明在金屬可編程熔絲區(qū)域下方設(shè)置附加空置下層金屬，從而提高金屬熔絲邊緣的粗糙度，使得金屬可編程熔絲器件中的電流密度變化增大，以增強(qiáng)金屬可編程熔絲器件的熔斷性能。
文檔編號(hào)H01L21/768GK102842532SQ20121035292
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者俞柳江 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司