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一種電熔絲測試結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:8563651閱讀:1023來源:國知局
一種電熔絲測試結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種半導(dǎo)體測試結(jié)構(gòu),特別是涉及一種電熔絲測試結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)的集成電路(IC)可以包括至少一個可編程的電路元件,諸如片上電熔絲(electrical fuse, eFuse),其用來定制所述1C,例如根據(jù)eFuse的編程狀態(tài),可以依照客戶的合同或授權(quán)需求來啟用或禁止IC的特征。
[0003]eFuse的誕生源于幾年前IBM工程師的一個發(fā)現(xiàn):與更舊的激光熔斷技術(shù)相比,電子迀移(EM)特性可以用來生成小得多的熔絲結(jié)構(gòu)。電熔絲可以在芯片上編程,不論是在晶圓探測階段還是在封裝過程中。采用I/O電路的片上電壓(通常為2.5V),一個持續(xù)200微秒的10毫安直流脈沖就足以編程單根熔絲。
[0004]不同于大多數(shù)FPGA使用的SRAM陣列,電熔絲一次只有一根熔絲能夠被編程,這是該方法的配置能力存在限制范圍的原因。但當(dāng)與日益成熟的內(nèi)置自測試(BIST)引擎組合使用時,這些熔絲就變成了強大的工具,能減少測試和自修復(fù)的成本,而這正是復(fù)雜芯片設(shè)計所面臨的重大挑戰(zhàn)。
[0005]在半導(dǎo)體的制程中,電熔絲的制作需要進行預(yù)檢測(Pre-check)以及預(yù)檢測之后的寫入(program)過程,而電熔絲一般是由多晶硅和沉積在多晶硅之上的金屬硅化物制作而成的結(jié)構(gòu);金屬硅化物有助于降低器件的接觸電阻;而在eFuse的制程中,往往由于工藝過程中的一些影響因素而導(dǎo)致電熔絲熔斷寬度不在所定義的窗口中。
[0006]線上的大量產(chǎn)品,有時由于過刻蝕導(dǎo)致的電熔絲測試結(jié)構(gòu)中金屬硅化物變薄,寬度變窄,在預(yù)檢測的過程中會出現(xiàn)沒來得及測試電熔絲的電阻而電熔絲熔斷的現(xiàn)象;同樣,在進行寫入的時候,由于多晶硅或金屬硅化物的熔斷寬度太大而導(dǎo)致在通大電流的情況下,電熔絲不能被熔斷的現(xiàn)象。因此,以上兩種情況使得電熔絲不能正常發(fā)揮編程的作用。
[0007]而現(xiàn)有技術(shù)中,在生產(chǎn)線上還沒有任何信息或數(shù)據(jù)能夠及時預(yù)測上述情況的發(fā)生,同時也沒有其他測試結(jié)構(gòu)能夠提供有效的測試手段來對eFuse的熔斷寬度定義合適的窗P。
[0008]因此,有必要提出一種新的電熔絲測試結(jié)構(gòu)來解決上述問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點,本實用新型的目的在于提供一種電熔絲測試結(jié)構(gòu),用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于過刻蝕導(dǎo)致的電熔絲測試結(jié)構(gòu)中金屬硅化物變薄,寬度變窄,在預(yù)檢測的過程中會出現(xiàn)沒來得及測試電熔絲的電阻而電熔絲熔斷的現(xiàn)象,以及在進行寫入過程中,由于多晶硅或金屬硅化物的熔斷寬度太大而導(dǎo)致在通大電流的情況下,電熔絲不能被熔斷的問題。
[0010]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本實用新型提供一種電熔絲測試結(jié)構(gòu),所述電熔絲測試結(jié)構(gòu)至少包括:若干電熔絲單元;所述每個電熔絲單元至少包括:第一端子以及一端分別電連接于所述第一端子上、下、左、右四個部位的電熔絲;與所述每個電熔絲的另一端分別電連接的第二端子;所述若干電熔絲單元呈矩陣分布且其中每個電熔絲與其距離最近的所述電熔絲通過共用所述第二端子相互電連接;所述呈矩陣分布的若干電熔絲的熔斷尺寸按該矩陣的行或列呈不同。
[0011]作為本實用新型的電熔絲測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案,所述每個電熔絲單元中的第一端子電連接有第一焊墊;所述每個電熔絲單元中的第二端子都電連接有第二焊墊;所述每個第一焊墊都電連接至第一公共焊墊;所述每個第二焊墊都電連接至第二公共焊墊。
[0012]作為本實用新型的電熔絲測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案,所述電熔絲為由多晶硅以及沉積在多晶硅之上的金屬硅化物構(gòu)成的條狀結(jié)構(gòu);所述每個電熔絲的長度彼此相等;所述電熔絲的熔斷尺寸為所述條狀結(jié)構(gòu)的寬度。
[0013]作為本實用新型的電熔絲測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案,所述第一、第二端子由多晶硅以及沉積在多晶硅之上的金屬硅化物構(gòu)成;并且所述第一、第二端子以及與該第一、第二端子連接的電熔絲一體成型。
[0014]作為本實用新型的電熔絲測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案,所述第一端子的橫截面形狀為正方形;所述每個第一端子的面積彼此相等;所述每個第二端子的形狀以及面積大小彼此相同。
[0015]作為本實用新型的電熔絲測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案,所述電熔絲電連接于所述橫截面為正方形的所述第一端子的四個角;并且所述電熔絲以及與該電熔絲電連接的所述第二端子沿所述正方形的對角線分布。
[0016]作為本實用新型的電熔絲測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案,所述每個電熔絲單元中的電熔絲的熔斷尺寸彼此相同,并且按矩陣分布的所述若干電熔絲單元中的電熔絲的熔斷尺寸按該矩陣的行或列呈遞增或遞減變化。
[0017]作為本實用新型的電熔絲測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案,所述呈矩陣分布的電熔絲單元中,每行的電熔絲單元數(shù)目等于每列的電熔絲單元數(shù)目。
[0018]作為本實用新型的電熔絲測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案,由所述若干電熔絲單元分布構(gòu)成的矩陣為7*7矩陣;其中位于該矩陣第四列的電熔絲單元中電熔絲的熔斷尺寸為基準(zhǔn)尺寸;第三列至第一列的電熔絲單元中的電熔絲的熔斷尺寸在所述基準(zhǔn)尺寸的基礎(chǔ)上依次遞減I納米;第五列至第七列的電熔絲單元中的電熔絲的熔斷尺寸在所述基準(zhǔn)尺寸的基礎(chǔ)上依次遞增I納米。
[0019]作為本實用新型的電熔絲測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案,所述電熔絲測試結(jié)構(gòu)中制程工藝的特征尺寸包括65nm、55nm或32nm。
[0020]如上所述,本實用新型的電熔絲測試結(jié)構(gòu),具有以下有益效果:本實用新型使得將熔斷尺寸在基準(zhǔn)尺寸周圍變化的不同熔斷尺寸的電熔絲電連接成矩陣分布的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并對電熔絲的熔斷尺寸的窗口進行測試,可以有效定義電熔絲熔斷尺寸的窗口并提高線上產(chǎn)品的生廣良率。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的電熔絲單元版圖示意圖。
[0022]圖2為本實用新型的電熔絲測試結(jié)構(gòu)版圖示意圖。
[0023]元件標(biāo)號說明
[0024]10電熔絲單元
[0025]101第一端子
[0026]102第二端子
[0027]103電恪絲
[0028]104第一焊墊
[0029]105第二焊墊
[0030]106第二公共焊墊
【具體實施方式】
[0031]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用,本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用,在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0032]請參閱圖1至圖2。需要說明的是,本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想,遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制,其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0033]如圖1和圖2所示,本實用新型提供一種電熔絲測試結(jié)構(gòu),本實施例中,所述測試結(jié)構(gòu)包括如圖2所示的若干電熔絲單元10 ;圖1表示的是所述電熔絲單元的版圖示意圖,如圖1所示,所述每個電熔絲單元包括:第一端子101以及一端分別電連接于所述第一端子上、下、左、右四個部位的電熔絲103 ;與所述每個電熔絲的另一端分別電連接的第二端子102 ;優(yōu)選地,本實施例中,所述第一端子的橫截面形狀為正方形;也就是說,所述第一端子的上下、左右四個部位分別電連接一個所述電熔絲103 ;所述每個電熔絲的另一端又分別電連接一個所述第二端子102 ;進一步優(yōu)選地,如圖1所示,所述電熔絲103電連接于所述橫截面為正方形的所述第一端子101的四個角;所述第一端子的版圖形狀顯示為正方形;并且所述電熔絲以及與該電熔絲電連接的所述第二端子沿所述正方形的對角線分布。亦即連接在所述第一端子上下部位的兩個所述電熔絲沿所述形狀為正方形的第一端子的其中一條對角線分布;而連接在該第一端子左右部位的兩個所述電熔絲沿該正方形的另一條對角線分布。
[0034]本實施例中,如圖1所示,所述每個電熔絲單元中的第一端子電連接有第一焊墊104 ;所述每個電熔絲單元中的第二端子都電連接有第二焊墊105 ;所述第一和第二焊墊為測試時使用。
[0035]本實施例中,所述電熔絲為由多晶硅以及沉積在多晶硅之上的金屬硅化物構(gòu)成;所述電熔絲為條狀結(jié)構(gòu);如圖1所示,該條狀結(jié)構(gòu)連接在所述第一端子和第二端子之間;連接在同一個第一端子上的所述每個電熔絲的長度彼此相等;本實施例中,所述電熔絲的熔斷尺寸為所述條狀結(jié)構(gòu)的寬度。所述熔斷尺寸指的是該電熔絲在電流經(jīng)過時,可能出現(xiàn)燒斷現(xiàn)象,燒斷部位的寬度即為熔斷寬度。
[0036]本實施例中,所述第一、第二端子與所述電熔絲的構(gòu)造相同,也是由多晶硅以及沉積在多晶硅之上的金屬硅化物構(gòu)成;并且所述第一、第二端子以及與該第一、第二端子連接的電熔絲一體成型。也就是說,所述第一、第二端子以及所述電熔絲中的多晶硅在形式時為一體成型,然后在成型的多晶硅上沉積金屬硅化物同時形成第一、第二端子以及所述電熔絲。
[0037]如圖2所示,本實用新型的所述若干電熔絲單元呈矩陣分布,其中每個電熔絲與其距離最近的所述電熔絲通過共用所述第二端子相互電連接。也就是說,所述若干電熔絲單元排布形成的矩陣中,每個電熔絲單元既是構(gòu)成其中一行的矩陣單元,又是構(gòu)成其中一列的矩陣單元,而在每個電熔絲的周圍都具有與其距離最近的四個電熔絲單元(除去位于
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