熔絲結(jié)構(gòu)、電阻及電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種熔絲結(jié)構(gòu)、電阻及電路，用于從結(jié)構(gòu)上延長熔絲長度。該熔絲結(jié)構(gòu)包括：包括兩端部與熔絲本體，其特征在于，所述熔絲本體為非直線型結(jié)構(gòu)，所述非直線型結(jié)構(gòu)的首部和尾部分別與所述兩端部相連接。采用本實用新型的技術(shù)方案，可以從結(jié)構(gòu)上延長熔絲長度L，進而增大電阻R，進而拓寬頻率可調(diào)節(jié)范圍。
【專利說明】熔絲結(jié)構(gòu)、電阻及電路【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電路制造領(lǐng)域，更具體的，涉及一種熔絲結(jié)構(gòu)、電阻及電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路制造工藝中通常用到熔絲結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)產(chǎn)品振蕩器的頻率，fuse本質(zhì)上就是一個電阻，其材料通常是易于熔融的導(dǎo)電金屬或多晶硅。如圖1所示，fuse結(jié)構(gòu)的電路原理即一系列并聯(lián)的電阻，每一根fuse條相當于一個電阻Rx，每燒熔一處熔絲就等于斷開一個電阻，總的并聯(lián)電阻就會相應(yīng)變化一個值A(chǔ)R并，具體可由并聯(lián)電路電阻計算公式計算:1/R并=(l/Rl+l/R2+*"+l/Rn，這里的電阻數(shù)量不固定，實際可根據(jù)產(chǎn)品頻率調(diào)節(jié)需要以及芯片制作空間而定，相應(yīng)的產(chǎn)品振蕩器的頻率也會變化一個值△ f，具體值可由頻率計算公式計算:f=l/2TIRC，其中Π為常數(shù)。由頻率計算公式可知，要拓寬頻率可調(diào)節(jié)范圍，理論上可以擴展電阻R或電容C的變化范圍。
[0003]根據(jù)電阻的物體計算公式:R=P L/S可知，式中:P為物質(zhì)的電阻率，單位為歐姆米(Ω.πι)。L為長度，單位為米(m) ;S為截面積，單位為平方米(m2)。因此，在電阻率一定的情況下，阻值與長度L和截面積S有關(guān)，因此，改變電阻阻值可通過改變?nèi)劢z長度L和截面積S來改變電阻R，如圖2所示。
[0004]fuse結(jié)構(gòu)其核心思想是通過燒熔fuse，根據(jù)設(shè)計需要來調(diào)節(jié)電阻值，所以它不僅可以調(diào)節(jié)頻率，放在其它電路結(jié)構(gòu)里還可以起別的作用，比如還可以調(diào)節(jié)電壓等。此熔絲結(jié)構(gòu)具有可移植性，嵌在不同電路里可以實現(xiàn)不同的調(diào)節(jié)功能，但其根本作用在于可以拓寬相應(yīng)功能參數(shù)的可調(diào)節(jié)范圍，這樣讓產(chǎn)品參數(shù)可以有更大的波動空間等同于拓寬了產(chǎn)品的功能窗口，這才是此項技術(shù)的真正價值所在。
[0005]現(xiàn)有的fuse結(jié)構(gòu)基本都是由三部分組成:熔絲兩端的連接部分A/C以及中間的熔絲部分B，如圖3所示。其中虛`線框代表fuse開窗區(qū)域，兩端的連接部分屬外圍電路不在開窗區(qū)域內(nèi)，中間區(qū)域B即為熔絲部分。在熔絲和連接部分的交接處(B與A/C交界處)為便于制作通常設(shè)計成梯形或半圓弧形等形狀。
[0006]現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中改變電阻的大小通常都是通過改變fuse條的寬度來實現(xiàn)的，如圖4。改變寬度實際上是改變了橫截面積，根據(jù)電阻計算公式不難看出，橫截面積變化會相應(yīng)改變阻值?，F(xiàn)有的一些研究資料及專利中涉及到的fuse結(jié)構(gòu)圖形基本都是直線型的。
[0007]如圖5所示，常規(guī)fuse結(jié)構(gòu)熔絲部分皆為直線型，常見的fuse寬度在0.6~1.5um之間，長度在I~IOum左右。整個fuse開窗都在襯底上方，熔絲材料通常為金屬或多晶硅材料。圖6為多根直線型熔絲并聯(lián)的電路示意圖。綜上，現(xiàn)有直線型熔絲結(jié)構(gòu)通過改變?nèi)劢z長度和寬度來改變阻值，其改變幅度都是非常有限的。
[0008]因此，現(xiàn)有技術(shù)中，存在直線型的熔絲結(jié)構(gòu)所帶來的阻值調(diào)節(jié)范圍有限的問題。實用新型內(nèi)容
[0009]本實用新型提供的熔絲結(jié)構(gòu)、電阻及電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在直線型的熔絲結(jié)構(gòu)所帶來的阻值調(diào)節(jié)范圍有限的問題。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種熔絲結(jié)構(gòu)，并采用以下技術(shù)方案:
[0011]熔絲結(jié)構(gòu)，包括兩端部與熔絲本體，所述熔絲本體為非直線型結(jié)構(gòu)，所述非直線型結(jié)構(gòu)的首部和尾部分別與所述兩端部相連接。
[0012]進一步地，所述非直線型結(jié)構(gòu)包括一個或多個所述弓形結(jié)構(gòu)。
[0013]進一步地，所述弓形結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角角度為90度。
[0014]進一步地，所述非直線型結(jié)構(gòu)包括一個或多個所述折線結(jié)構(gòu)。
[0015]進一步地，所述弓形結(jié)構(gòu)中相互平行的熔絲間距大于或等于所述熔絲所在的管芯內(nèi)部線條間距。
[0016]根據(jù)本實用新型的另外一個方面，提供一種電阻，并采用如下技術(shù)方案:
[0017]電阻包括:上述的熔絲結(jié)構(gòu)；以及襯底；所述熔絲結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述襯底的開窗區(qū)域內(nèi)。
[0018]進一步地，所述熔絲結(jié)構(gòu)的兩端部分別從所述開窗區(qū)域的兩端引出。
[0019]進一步地所述熔絲本體的豎向熔絲的邊緣與所述開窗區(qū)域的側(cè)壁的間距大于所述熔絲本體的熔絲管芯內(nèi)部線條間距。
[0020]根據(jù)本實用新型的又一個方面，提供一種電路，并采用以下技術(shù)方案:
[0021]電路包括:至少兩個上述的電阻；且兩個所述電阻并聯(lián)。
[0022]本實用新型通過從結(jié)構(gòu)上延長熔絲長度L來增大電阻R，進而拓寬頻率可調(diào)節(jié)范圍。并且，在拓寬半導(dǎo)體器件產(chǎn)品對頻率的可調(diào)節(jié)范圍的同時，不增加成本和量產(chǎn)工藝流程的情況下提升廣品良率，減少報廢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0024]圖1表示本實用新型【背景技術(shù)】所述的現(xiàn)有熔絲結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0025]圖2表示本實用新型【背景技術(shù)】所述的電阻阻值計算示意圖；
[0026]圖3表示本實用新型【背景技術(shù)】所述的現(xiàn)有直線型熔絲的示意圖；
[0027]圖4表示本實用新型【背景技術(shù)】所述的現(xiàn)有直線型熔絲通過改變寬度改變阻值的示意圖；
[0028]圖5表示本實用新型【背景技術(shù)】所述的現(xiàn)有直線型熔絲通過改變長度改變阻值的示意圖；
[0029]圖6表示本實用新型【背景技術(shù)】所述的現(xiàn)有直線型熔絲組成的并聯(lián)電路示意圖；
[0030]圖7表示本實用新型實施例所述的一種熔絲結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖8表不本實用新型實施例所述的另一種溶絲結(jié)構(gòu)不意圖；
[0032]圖9表示本實用新型實施例所述的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】[0033]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0034]實施例一
[0035]圖7表示本實用新型實施例一所述的熔絲結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]參見圖7所示，熔絲結(jié)構(gòu)，包括兩端部3與熔絲本體5，所述熔絲本體5為非直線型結(jié)構(gòu)，圖7中的非直線型結(jié)構(gòu)采用弓形結(jié)構(gòu)，也可以是折線結(jié)構(gòu)等等。所述弓形結(jié)構(gòu)的首部10和尾部20分別與所述兩端部3相連接。
[0037]本實施例的上述技術(shù)方案，熔絲本體5所用材料不變，熔絲本體5的開窗區(qū)域和寬度也不變。熔絲本體5的結(jié)構(gòu)形狀由直線型改為弓形，這種密集型結(jié)構(gòu)使得熔絲本體5的長度大幅增加，通常長度可增加I倍以上?？梢栽谟邢蘅臻g內(nèi)延長熔絲本體的長度，從而來增大電阻R，進而拓寬頻率可調(diào)節(jié)范圍。
[0038]優(yōu)先地，所述熔絲本體5包括兩個以上連接為一體的所述弓形結(jié)構(gòu)或折線結(jié)構(gòu)。
[0039]通過采用弓形結(jié)構(gòu)或折線結(jié)構(gòu)的首尾相連，可以加強延長熔絲本體的長度的效果，具體采用幾個重復(fù)的結(jié)構(gòu)，則根據(jù)fuse開窗區(qū)域的大小和需要改變的電阻R值確定。
[0040]優(yōu)選地，所述還弓形結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角2的角度為90度。
[0041]弓形的轉(zhuǎn)角2設(shè)計為直角是為了便于圖形刻蝕，如果設(shè)計成弧形或非規(guī)則曲線則會增加圖形生成工藝的難度。
[0042]優(yōu)先地，所述弓形結(jié)構(gòu)中相互水平的熔絲的間距大于所述熔絲的管芯內(nèi)部線條間距。
[0043]弓形結(jié)構(gòu)中相鄰熔絲之間的間距I須大于產(chǎn)品管芯內(nèi)部線條間的最小間距，這種涉及可以避免圖形制作時蝕刻不干凈，金屬殘留而導(dǎo)致的短路問題。
[0044]同樣參見圖7所示，本實用新型提供的電阻，包括:上述的熔絲結(jié)構(gòu)；以及襯底6 ;所述熔絲結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述襯底的開窗區(qū)域7內(nèi)。
[0045]采用本實施例技術(shù)方案的電阻，可以通過改變延長熔絲本體的長度來改變電阻的阻值，進而拓寬頻率可調(diào)節(jié)范圍。
[0046]優(yōu)選地，所述熔絲結(jié)構(gòu)的兩端部分別從所述開窗區(qū)域的兩端引出。
[0047]具體地，所述熔絲結(jié)構(gòu)的兩端部3分別從所述開窗區(qū)域7的上邊緣8與下邊緣9引出。
[0048]具體地，所述兩端部3分別從所述上邊緣8與所述下邊緣9的中間位置引出。
[0049]具體地，所述兩端部3分別從所述上邊緣8的左側(cè)位置與所述下邊緣9的右側(cè)位置引出。
[0050]上述將兩端部3從開窗區(qū)域7的中間位置引出或邊緣位置引出，具體可參見圖7至圖8所示，此種設(shè)計既可以滿足不同開窗工藝的需求，還可以小幅度的調(diào)節(jié)電阻阻值，具有一定的靈活性。
[0051]優(yōu)選地，所述熔絲本體的邊緣與所述開窗區(qū)域7的側(cè)壁11的間距大于所述熔絲本體的熔絲管芯內(nèi)部線條間距。
[0052]上述技術(shù)方案可以避免圖形制作時蝕刻不干凈，金屬殘留導(dǎo)致短路。
[0053]圖9表示本實用新型實施例所述的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]參見圖9所示，本實用新型提供一種電路包括至少兩個上述的電阻，且所述電阻并聯(lián)。
[0055]下面從理論上可推導(dǎo)出新的熔絲結(jié)構(gòu)下頻率可調(diào)節(jié)范圍與熔絲長度變化量兩者之間具體的數(shù)學(xué)關(guān)系。用Ll、fl、Rl分別代表現(xiàn)有直線型結(jié)構(gòu)下熔絲長度、頻率、熔絲電阻，用L2、f2、R2分別代表新的弓形結(jié)構(gòu)下熔絲長度、頻率、熔絲電阻，用R并1、R并2分別代表直線型結(jié)構(gòu)和弓形結(jié)構(gòu)下總的并聯(lián)電阻值。以一由5個相同熔絲做成的電路為例，并聯(lián)電阻計算如下:
[0056]1/R 并 1=1/R1+1/R1+1/R1+1/R1+1/R1; ①
[0057]1/R 并 2=1/R2+1/R2+1/R2+1/R2+1/R2; ②
[0058]由①、②兩公式可得:
[0059]R 并 1/R 并 2=R1/R2 ③
[0060]電阻計算公式如下:
[0061]Rl=P L1/S ④
[0062]R2= P L2/S ⑤
[0063]由④、⑤兩公式可得:
[0064]R1/R2=L1/L2 ⑥
[0065]頻率計算公式如下:
[0066]n=l/2TIR 并 IC ⑦
[0067]f2=l/2 Π R 并 2C ⑧
[0068]由⑦、⑧兩公式可得:
[0069]f2/fl=R 并 1/R 并 2 ⑨
[0070]由③、⑥、⑨三公式迭代可得:
[0071]f2/fl=Ll/L2
[0072]將弓形熔絲結(jié)構(gòu)下的熔絲長度和頻率用變量來表示:
[0073]f2=fl+Af ；L2=L1+AL
[0074]最后得出熔絲長度變化與頻率可調(diào)節(jié)范圍變化的關(guān)系如下:
[0075](fl+Af)/fl=Ll/ (LI+AL) ⑩
[0076]由公式⑩可知，新的弓形熔絲結(jié)構(gòu)相對現(xiàn)有直線型結(jié)構(gòu)，其頻率變化范圍與熔絲長度的變化量直接相關(guān)。熔絲長度相對現(xiàn)有直線型結(jié)構(gòu)增加AL,相應(yīng)頻率可調(diào)范圍就增大Af0由于弓形熔絲結(jié)構(gòu)可以對熔絲長度有較大幅度的增加，所以采用弓形熔絲結(jié)構(gòu)對頻率可調(diào)節(jié)范圍的提升要比常規(guī)改變?nèi)劢z寬度對頻率可調(diào)節(jié)范圍的提升要大很多。
【權(quán)利要求】
1.一種熔絲結(jié)構(gòu)，包括兩端部與熔絲本體，其特征在于，所述熔絲本體為非直線型結(jié)構(gòu)，所述非直線型結(jié)構(gòu)的首部和尾部分別與所述兩端部相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述非直線型結(jié)構(gòu)包括一個或多個弓形結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述弓形結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角角度為90度。
4.如權(quán)利要求1所述的熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述非直線型結(jié)構(gòu)包括一個或多個折線結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求2所述的熔絲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述弓形結(jié)構(gòu)中相互平行的熔絲間距大于或等于所述熔絲所在的管芯內(nèi)部線條間距。
6.—種電阻,其特征在于,包括: 權(quán)利要求1至5任一項所述的熔絲結(jié)構(gòu)；以及 襯底； 所述熔絲結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述襯底的開窗區(qū)域內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的電阻，其特征在于，所述熔絲結(jié)構(gòu)的兩端部分別從所述開窗區(qū)域的兩端引出。
8.如權(quán)利要求6所述的電阻，其特征在于，所述熔絲本體的豎向熔絲的邊緣與所述開窗區(qū)域的側(cè)壁的間距大于所述熔絲本體的熔絲管芯內(nèi)部線條間距。
9.一種電路，其特征在于，包括: 至少兩個權(quán)利要求6至8任一項所述的電阻； 且兩個所述電阻并聯(lián)。
【文檔編號】H01L23/525GK203631538SQ201320701478
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】陳金園, 黎智, 李志廣, 李嬌 申請人:北大方正集團有限公司, 深圳方正微電子有限公司