專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，更為具體地，涉及含有熔絲的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
當(dāng)半導(dǎo)體器件含有熔絲時(shí)，能夠通過(guò)斷開(kāi)一些熔絲來(lái)調(diào)節(jié)電阻值，或能夠通過(guò)斷開(kāi)一個(gè)連接于有缺陷的元件的熔絲來(lái)將有缺陷的元件替換為功能元件。將有缺陷的元件替換為功能元件的這種方法應(yīng)用于具有冗余的半導(dǎo)體器件。常規(guī)地，通常由激光輻射來(lái)斷開(kāi)熔絲。然而，在由激光輻射斷開(kāi)熔絲中存在一些問(wèn)題。
首先，為了避免當(dāng)斷開(kāi)熔絲時(shí)對(duì)除熔絲之外的元件造成損害，將熔絲中要被斷開(kāi)的部分放置成以預(yù)定間隔遠(yuǎn)離元件。因此，增加了半導(dǎo)體器件的尺寸。
另外，為了形成由激光輻射斷開(kāi)的熔絲，需要額外的光刻工藝。通常，絕緣層形成在熔絲上。因此，需要附加步驟來(lái)調(diào)節(jié)絕緣層的厚度以在用于激光輻射的熔絲上形成開(kāi)口。另外，當(dāng)檢驗(yàn)含有熔絲的半導(dǎo)體器件時(shí)，需要下述三個(gè)步驟。首先，檢驗(yàn)器件的電特性，然后斷開(kāi)熔絲，且最后，再次檢驗(yàn)電特性。因此增加了半導(dǎo)體器件的制造工藝且使半導(dǎo)體器件的制造成本更大。
為了解決由激光輻射帶來(lái)的問(wèn)題，已經(jīng)試圖通過(guò)電流來(lái)斷開(kāi)熔絲。例如，日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2002-197884公開(kāi)了一種通過(guò)電流斷開(kāi)的熔絲。在該申請(qǐng)中，熔絲部分制作得很窄，或熔絲包含角形部分以促進(jìn)熔絲燒斷。

發(fā)明內(nèi)容
然而，本發(fā)明的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)在上述申請(qǐng)中公開(kāi)的熔絲仍然存在問(wèn)題，因?yàn)樾枰罅康碾娏骰螂妷簛?lái)斷開(kāi)熔絲。
考慮到上述情形，構(gòu)思出本發(fā)明，目的是提供含有與常規(guī)熔絲相比需要較小電流或電壓來(lái)斷開(kāi)的熔絲的半導(dǎo)體器件。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種半導(dǎo)體器件，其包括半導(dǎo)體襯底；和形成在半導(dǎo)體襯底上的且能夠當(dāng)預(yù)定電流流過(guò)時(shí)斷開(kāi)的導(dǎo)電元件，其中導(dǎo)電元件轉(zhuǎn)向多次。
這里，“能夠當(dāng)預(yù)定電流流過(guò)時(shí)斷開(kāi)的導(dǎo)電元件”是熔絲。術(shù)語(yǔ)“轉(zhuǎn)向”意味著導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)大于90度。
因?yàn)閷?dǎo)電元件轉(zhuǎn)向多次，可以如此形成導(dǎo)電元件，以至于導(dǎo)電元件中央部分被導(dǎo)電元件剩余部分包圍。采用該結(jié)構(gòu)，由導(dǎo)電元件的剩余部分來(lái)加熱導(dǎo)電元件的中央部分。因此，導(dǎo)電元件的中央部分可以保持在相對(duì)較高的溫度以便于當(dāng)預(yù)定電流流經(jīng)時(shí)導(dǎo)電元件容易斷開(kāi)。
導(dǎo)電元件可以包括在第一方向上延伸的一第一路線性部分、在第二方向上延伸的另一路線性部分和在第一方向上延伸的一第二路線性部分，第二方向?yàn)榛旧吓c第一方向相反方向。第一路線性部分、另一路線性部分和第二路線性部分可以彼此平行設(shè)置且彼此電連接。
采用該結(jié)構(gòu)，第一線路部分、另一線路部分和第二線路部分的任意一個(gè)放置成被其它部分包圍。因此，被其它部分包圍的部分可以保持相對(duì)較高的溫度。因此，當(dāng)預(yù)定電流流經(jīng)時(shí)很容易斷開(kāi)導(dǎo)電元件。
導(dǎo)電元件可以包括在第一方向上延伸的一第一路線性部分、在第二方向上延伸的另一路線性部分和在第一方向上延伸的一第二路線性部分、連接第一路線性部分的一邊和另一路線性部分的一邊的第一連接部分、以及連接另一路線性部分的另一邊和第二路線性部分的一邊的第二連接部分，第二方向?yàn)榛旧吓c第一方向相反方向。第一路線性部分、另一路線性部分、第二路線性部分、第一連接部分和第二連接部分可以彼此電連接。
導(dǎo)電元件可以包括多個(gè)設(shè)置成彼此平行且各自在第一方向上延伸的第一線性部分和多個(gè)設(shè)置成彼此平行且各自在不同于第一方向的第二方向上延伸的第二線性部分。多個(gè)第一線性部分和多個(gè)第二線性部分可以如此放置以便于多個(gè)第一線性部分中的至少一個(gè)或多個(gè)第二線性部分的至少一個(gè)在四個(gè)側(cè)面被多個(gè)第一線性部分和多個(gè)第二線性部分的剩余部分包圍。
采用該結(jié)構(gòu)，在四個(gè)側(cè)面被其它線性部分包圍的線性部分可以保持相對(duì)較高的溫度。因此，當(dāng)預(yù)定電流流經(jīng)時(shí)在被其它線性部分包圍的線性部分很容易斷開(kāi)導(dǎo)電元件。
可以如此放置多個(gè)第一線性部分和多個(gè)第二線性部分，以便于當(dāng)電流從導(dǎo)電元件的一邊流向?qū)щ娫牧硪贿厱r(shí)，在彼此相鄰的第一線性部分中電流分別流向不同的方向且在彼此相鄰的第二線性部分中電流分別流向不同的方向。
采用該結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)電流流過(guò)導(dǎo)電元件時(shí)也避免磁場(chǎng)產(chǎn)生。
導(dǎo)電元件可以包括多個(gè)設(shè)置成彼此平行且各自在第一方向上延伸的第一線性部分、多個(gè)設(shè)置成彼此平行且各自在不同于第一方向的第二方向上延伸的第二線性部分、電流輸入端和電連接于電流輸入端的電流輸出端?？梢匀绱朔胖枚鄠€(gè)第一線性部分和多個(gè)第二線性部分，以便于當(dāng)電流從電流輸入端流向電流輸出端時(shí)，在彼此相鄰的第一線性部分中電流分別流向不同的方向且在彼此相鄰的第二線性部分中電流分別流向不同的方向。
采用該結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)電流流過(guò)導(dǎo)電元件時(shí)也避免磁場(chǎng)產(chǎn)生。
導(dǎo)電元件可以包括形成寬度比導(dǎo)電元件的剩余部分寬度窄的窄部分。
采用該結(jié)構(gòu)，當(dāng)電流流經(jīng)時(shí)容易斷開(kāi)導(dǎo)電元件。
導(dǎo)電元件可以包括形成寬度比導(dǎo)電元件的剩余部分寬度寬的寬部分。
由于寬部分能夠使導(dǎo)電元件的電子遷移變大，容易在寬部分與電流輸出端之間的位置斷開(kāi)導(dǎo)電元件。
導(dǎo)電元件還可以包括電流輸入端和電流輸出端，寬部分可以形成在電流輸入端與轉(zhuǎn)向部分之間。寬部分可以形成在導(dǎo)電元件轉(zhuǎn)向部分的附近。
因?yàn)楣战翘幍膶?dǎo)電元件的電子遷移小，所以在寬部分與轉(zhuǎn)向部分之間的位置容易斷開(kāi)導(dǎo)電元件。
寬部分可以形成在電流輸入端附近。如上所述，導(dǎo)電元件轉(zhuǎn)向多次，且位于導(dǎo)電元件附近的寬部分可以保持在相對(duì)較高的溫度。因此，隨著寬部分和導(dǎo)電元件的電子遷移，容易在寬部分附近斷開(kāi)導(dǎo)電元件。
寬部分可以基本形成在導(dǎo)電元件的中央。
如上所述，導(dǎo)電元件轉(zhuǎn)向多次，且導(dǎo)電元件的中央部分保持在相對(duì)較高的溫度。因此，當(dāng)電流流經(jīng)時(shí)容易在其中央部分?jǐn)嚅_(kāi)導(dǎo)電元件。另外，通過(guò)在導(dǎo)電元件的中央部分形成寬部分，容易通過(guò)電流斷開(kāi)導(dǎo)電元件。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種半導(dǎo)體器件，其包括半導(dǎo)體襯底；和形成在半導(dǎo)體襯底上且能夠在預(yù)定電流流過(guò)時(shí)被斷開(kāi)的導(dǎo)電元件，其中導(dǎo)電元件形成為具有拐角且包括形成寬度比導(dǎo)電元件剩余部分寬度寬的寬部分。
由于寬部分能夠使導(dǎo)電元件的電子遷移變大，容易在寬部分與電流輸出端之間的位置斷開(kāi)導(dǎo)電元件。另外，拐角處的導(dǎo)電元件的電子遷移小，所以在寬部分與拐角部分之間的位置容易通過(guò)電流斷開(kāi)上述形成的導(dǎo)電元件。
導(dǎo)電元件還可以包括電流輸入端和電流輸出端，寬部分可以形成在電流輸入端與拐角之間。寬部分可以形成在導(dǎo)電元件的拐角附近。
寬部分可以基本形成在導(dǎo)電元件的中央。
半導(dǎo)體器件還可以包括形成為包圍導(dǎo)電元件的第二導(dǎo)電元件，其中導(dǎo)電元件和第二導(dǎo)電元件彼此絕緣。
采用該結(jié)構(gòu)，當(dāng)電流流經(jīng)時(shí)在導(dǎo)電部分產(chǎn)生的熱通過(guò)第二導(dǎo)電元件被反射并保留在第二導(dǎo)電元件的內(nèi)側(cè)。由此，更容易斷開(kāi)導(dǎo)電元件。
第二導(dǎo)電元件可以包括形成在導(dǎo)電元件側(cè)面的通路導(dǎo)電元件。
第二導(dǎo)電元件可以包括形成在導(dǎo)電元件之上或之下的導(dǎo)電板。
導(dǎo)電元件可以由主要包括銅、含有雜質(zhì)的多晶硅、SiGe(硅鍺)或硅化物的材料構(gòu)成。
半導(dǎo)體器件還可以包括形成在半導(dǎo)體襯底上的晶體管。通過(guò)接通和斷開(kāi)晶體管來(lái)控制施加到導(dǎo)電元件的電流。晶體管可以為MOSFET。
值得注意的是，無(wú)論是涉及方法、設(shè)備或系統(tǒng)的上述結(jié)構(gòu)部件的任意組合和表達(dá)都是有效的且被本實(shí)施例包含。
而且，本發(fā)明內(nèi)容不必描述所有需要的特征以便于本發(fā)明還可以為這些描述的特征的子組合。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的熔絲的平面圖。
圖2A和2B示出轉(zhuǎn)向一次的熔絲。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的熔絲的平面圖。
圖4示出在各熔絲中轉(zhuǎn)向的次數(shù)與需要斷開(kāi)每個(gè)熔絲的電壓之間的關(guān)系。
圖5示出在各熔絲中轉(zhuǎn)向的次數(shù)與需要斷開(kāi)每個(gè)熔絲的電流之間的關(guān)系。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的熔絲的平面圖。
圖7是沿圖6中示出的I-I線的剖面圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的熔絲的平面圖。
圖9是沿圖8中示出的J-J線的剖面圖。
圖10示出根據(jù)本發(fā)明的熔絲的實(shí)例。
圖11示出圖1中示出的熔絲的選擇實(shí)例。
圖12示出圖1中示出的熔絲的另一個(gè)選擇實(shí)例。
圖13示出圖3中示出的熔絲的選擇實(shí)例。
圖14示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熔絲的平面圖。
圖15A和15B是示出在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中怎樣斷開(kāi)熔絲的圖。
圖16示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熔絲的選擇實(shí)例。
圖17A和17B示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的熔絲的選擇實(shí)例。
圖18示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的熔絲的另一個(gè)選擇實(shí)例。
圖19示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的熔絲的又一個(gè)選擇實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，這些優(yōu)選實(shí)施例并非旨在限制本發(fā)明的范圍而是示例性地解釋本發(fā)明。在實(shí)施例中描述的所有特征和其組合并非為本發(fā)明必需的。
圖10示出根據(jù)本發(fā)明的熔絲的實(shí)例。熔絲440包括導(dǎo)線441、形成在導(dǎo)線441兩端部的電流輸入端101和電流輸出端102。在該實(shí)例中，熔絲440的導(dǎo)線441有多個(gè)線性部分和角連接部分，每一個(gè)角連接部分連接彼此相鄰的線性部分。
熔絲440轉(zhuǎn)向多次。在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“轉(zhuǎn)向”意為導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)大于90度。在圖10中示出的該實(shí)例中，導(dǎo)線441在一個(gè)線性部分和一個(gè)角部分之間的拐角處旋轉(zhuǎn)90度，并在該角部分與一個(gè)線性部分之間的再一拐角處再次旋轉(zhuǎn)。因此，在該實(shí)例中，轉(zhuǎn)向包括兩個(gè)拐角。
因此，位于多個(gè)線性部分中央的一些線性部分保持相對(duì)較高的溫度，因?yàn)樗鼈儽话鼑鼈兊钠渌€性部分加熱。因此，熔絲440的導(dǎo)線441具有如圖10中示出的溫度分布。因此，這關(guān)系到可以在導(dǎo)線441的中央容易斷開(kāi)熔絲440。
下面闡述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的平面圖。在該實(shí)施例中，熔絲100轉(zhuǎn)向兩次。
例如，在形成于半導(dǎo)體襯底上的絕緣層上形成熔絲100。在這種情況中，絕緣層包括形成在半導(dǎo)體襯底上的任意平面的任意層。絕緣層包括隔離元件的絕緣層、絕緣中間層或形成在溝槽底部的層間絕緣層。
熔絲100包括在其端部的電流輸入端101和電流輸出端102。熔絲100還包括在電流輸入端101和電流輸出端102之間的一個(gè)第一路線性部分103、另一第一路線性部分104和一個(gè)第二路線性部分113。熔絲100還包括連接一個(gè)第一路線性部分103和另一第一路線性部分104的第一角連接部分106和連接另一第一路線性部分104和一個(gè)第二路線性部分113的第二角連接部分107。
熔絲100具有包括在一個(gè)第一路線性部分103與第一角連接部分106之間的第一拐角和在第一角連接部分106與另一第一路線性部分104之間的第二拐角的第一轉(zhuǎn)向以及包括在另一第一路線性部分104與第二角連接部分107之間的第三拐角和在第二角連接部分107與一個(gè)第二路線性部分113之間的第四拐角的第二轉(zhuǎn)向。
在如上形成的熔絲100中，當(dāng)特定的電流從電流輸入端101流向電流輸出端102時(shí)，在形成于熔絲100外側(cè)的陰影部分產(chǎn)生的熱被添加到在形成于熔絲100內(nèi)側(cè)的陰影部分109產(chǎn)生的熱。例如，陰影部分108和陰影部分109可以為絕緣層且可以由絕緣材料構(gòu)成。因此，位于陰影部分109之間的另一第一路線性部分104被陰影部分109加熱且容易被斷開(kāi)。因此，熔絲100容易被切斷。熔絲由主要包括銅、含有雜質(zhì)的多晶硅、SiGe(硅鍺)或硅化物的材料構(gòu)成。
圖11示出圖1中示出的熔絲100的選擇實(shí)例。圖11中示出的熔絲100在各拐角處基本上垂直旋轉(zhuǎn)。如圖中所示，熔絲100可以在點(diǎn)A或點(diǎn)B的各拐角處旋轉(zhuǎn)大于90度。在這種情況中，熔絲100具有一個(gè)第一路線性部分432、另一第一路線性部分434和一個(gè)第二路線性部分436。一個(gè)第一路線性部分432和另一第一路線性部分434形成小于90度的銳角。另一第一路線性部分434與一個(gè)第二路線性部分436形成小于90度的銳角。采用圖11中示出的該結(jié)構(gòu)，位于在線性部分432和436中間的另一第一路線性部分434被線性部分432和436加熱。因此，另一第一路線性部分434容易被電流斷開(kāi)。
圖12示出圖1中示出的熔絲100的另一選擇實(shí)施例。
由于電流輸入端101和電流輸出端102形成為具有大面積，關(guān)系到在端101和102的連接點(diǎn)附近的熔絲中會(huì)發(fā)生大量的熱輻射。因此，會(huì)減小關(guān)于斷開(kāi)熔絲容易度的多個(gè)轉(zhuǎn)向引入的效果。圖12中示出的熔絲具有如此結(jié)構(gòu)以至于熔絲的轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)離端101和102。因此，熱不會(huì)從該實(shí)例中的熔絲的轉(zhuǎn)向輻射出。因此，通過(guò)電流容易斷開(kāi)熔絲100。
圖2A和2B分別示出轉(zhuǎn)向一次的熔絲。
圖2A示出圖1中示出的熔絲100的單個(gè)單元的熔絲200的平面圖。熔絲200包括在其端部的電流輸入端201和電流輸出端202。熔絲200還包括一個(gè)路線性部分203、另一路線性部分204和連接一個(gè)路線性部分203和另一路線性部分204的角連接部分206。
圖2B示出圖2A中示出的熔絲200的選擇實(shí)例。熔絲210還包括位于一個(gè)路線性部分203與角連接部分206之間的以及角連接部分206與另一路線性部分204之間的傾斜連接部分256。采用該結(jié)構(gòu)，電流有效地供給到熔絲要被斷開(kāi)的位置。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熔絲可以包括圖2A和2B中示出的單元。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的熔絲的平面圖。在該實(shí)施例中，熔絲300轉(zhuǎn)向四次。
例如，在形成于半導(dǎo)體襯底上的絕緣層上形成熔絲300。熔絲300包括在其端部的電流輸入端301和電流輸出端302。熔絲300還包括在電流輸入端301與電流輸出端302之間的一個(gè)第一路線性部分303、另一第一路線性部分304、一個(gè)第二路線性部分313、另一第二路線性部分314以及一個(gè)第三路線性部分323。熔絲300還包括連接一個(gè)第一路線性部分303與另一第一路線性部分304的第一角連接部分306、連接另一第一路線性部分304與一個(gè)第二路線性部分313的第二角連接部分307、連接一個(gè)第二路線性部分313與另一第二路線性部分314的第三角連接部分316、以及連接另一第二路線性部分314與一個(gè)第三路線性部分323的第四角連接部分317。
在如上形成的熔絲300中，當(dāng)特定電流從電流輸入端301流向電流輸出端302時(shí)，在形成于熔絲300外側(cè)的陰影部分308產(chǎn)生的熱被添加到在形成于熔絲300內(nèi)側(cè)的陰影部分309產(chǎn)生的熱。因此，容易斷開(kāi)放置在熔絲300中央的三個(gè)線性部分，另一第一路線性部分304、一個(gè)第二路線性部分313和另一第二路線性部分314。邏輯上，這三個(gè)線性部分中，放置在另兩個(gè)線性部分中央的一個(gè)第二路線性部分313最容易被斷開(kāi)。在該實(shí)施例中，使用在熔絲300周邊產(chǎn)生的熱分布很容易斷開(kāi)熔絲300。
圖13示出熔絲300的選擇實(shí)例。圖13中示出的熔絲300轉(zhuǎn)向六次。
熔絲300包括在其端部的電流輸入端301和電流輸出端302。熔絲300還包括在電流輸入端301與電流輸出端302之間的一個(gè)第一路線性部分402、另一第一路線性部分406、一個(gè)第二路線性部分410、另一第二路線性部分414、一個(gè)第三路線性部分416、另一第三路線性部分420以及一個(gè)第四路線性部分424。熔絲300還包括連接一個(gè)第一路線性部分402與另一第一路線性部分406的第一角連接部分404、連接另一第一路線性部分406與一個(gè)第二路線性部分410的第二角連接部分408、連接一個(gè)第二路線性部分410與另一第二路線性部分414的第三角連接部分412、連接另一第二路線性部分414與一個(gè)第三路線性部分416的第四角連接部分415、連接一個(gè)第三路線性部分416與另一第三路線性部分420的第五角連接部分418、以及連接另一第三路線性部分420與一個(gè)第四路線性部分424的第六角連接部分422。
采用上述結(jié)構(gòu)，另一第二路線性部分414容易被斷開(kāi)。因?yàn)榱硪坏诙肪€性部分414在四個(gè)側(cè)面被線性部分和角連接部分包圍，所以另一第二路線性部分414保持在相對(duì)較高的溫度且在其中央容易斷開(kāi)熔絲。
另外，熔絲300的線性部分(或角連接部分)優(yōu)選被設(shè)計(jì)成如此放置以至于當(dāng)電流從電流輸入端301流向電流輸出端302時(shí)，在彼此相鄰的線性部分中電流在相反方向上流動(dòng)。
在圖13中，當(dāng)電流從電流輸入端301流向電流輸出端302時(shí)，在一個(gè)第一路線性部分402中電流從右流向左。另一方面，同時(shí)在圖13中，在相鄰于一個(gè)第一路線性部分402的另一第三路線性部分420中電流從左流向右。
相似地，在圖13中，當(dāng)電流從電流輸入端301流向電流輸出端302時(shí)，在第一角連接部分404中電流從底部流向頂部。另一方面，同時(shí)在圖13中，在相鄰于第一角連接部分404的第五角連接部分418中電流從頂部流向底部。
采用該結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)電流流經(jīng)熔絲300時(shí)也避免磁場(chǎng)產(chǎn)生。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中的熔絲包括至少一個(gè)被其它線性部分包圍的線性部分。采用該結(jié)構(gòu)，被其它線性部分包圍的線性部分保持較高的溫度以便于容易通過(guò)電流斷開(kāi)該線性部分。
圖4和5示出在各熔絲中的轉(zhuǎn)向次數(shù)與需要斷開(kāi)各熔絲的電壓或電流之間的關(guān)系。這里，形成在各熔絲的電流輸入端與電流輸出端之間的各導(dǎo)線具有相同長(zhǎng)度。水平軸上的數(shù)字“0(零)”表示熔絲的電流輸入端和電流輸出端放置在一條線上且經(jīng)由線性導(dǎo)線連接。圖4中示出的垂直軸上的值表示在電流輸入端與電流輸出端之間供給的需要斷開(kāi)各熔絲的電壓。圖5中示出的垂直軸上的值表示在電流輸入端與電流輸出端之間供給的需要斷開(kāi)各熔絲的電流。
如圖4和5中所示，隨著熔絲中的轉(zhuǎn)向的數(shù)目增加，需要斷開(kāi)熔絲的電壓或電流下降。當(dāng)轉(zhuǎn)向的數(shù)目進(jìn)一步增加時(shí)，電壓值或電流值的下降會(huì)到達(dá)極限。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例，能夠減小為了斷開(kāi)熔絲而必須提供給熔絲的電壓或電流。
圖6和7示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的熔絲。圖6是示出該實(shí)施例的熔絲的平面圖。圖7是沿圖6中示出的I-I線的剖面圖。在該實(shí)施例中，熔絲由導(dǎo)電部分而非熔絲自身的導(dǎo)線的導(dǎo)電部分覆蓋。
現(xiàn)在，參考圖6和7，將闡述熔絲600的結(jié)構(gòu)。
在第二絕緣層654上形成熔絲600，該第二絕緣層654形成在形成于半導(dǎo)體襯底651上的第一絕緣層652上。這里，為了簡(jiǎn)化解釋?zhuān)境鰹閱螌拥牡诙^緣層654。事實(shí)上，第二絕緣層654由多層絕緣層構(gòu)成。熔絲在其底部、頂部和側(cè)面分別由底板653、頂板660和通路656和659覆蓋。形成通路656和659以分別填充通路孔655和658。通路656和659通過(guò)與熔絲600同時(shí)形成的焊盤(pán)端657彼此連接。只要通路656和659形成為充當(dāng)防止導(dǎo)電材料從熔絲600擴(kuò)散出且防止在斷開(kāi)熔絲600時(shí)影響其它器件的壁時(shí)，通路656和659不必通過(guò)焊盤(pán)端657連接。
當(dāng)特定電流從電流輸入端601流向電流輸出端602時(shí)斷開(kāi)熔絲600。熔絲600包括連接于電流輸入端601的一個(gè)第一路線性部分603、另一第一路線性部分604和連接一個(gè)第一路線性部分603與另一第一路線性部分604的第一角連接部分606。熔絲600還包括連接于電流輸出端602的一個(gè)第五路線性部分643、另一第四路線性部分634和連接一個(gè)第五路線性部分643與另一第四路線性部分634的第八角連接部分647。邏輯上，最容易斷開(kāi)在熔絲600的九個(gè)線性部分中央的一個(gè)第三路線性部分623。
利用在熔絲600周邊產(chǎn)生的熱分布，很容易斷開(kāi)熔絲600。另外，在該實(shí)施例中，當(dāng)斷開(kāi)熔絲600時(shí)從熔絲600擴(kuò)散的導(dǎo)電材料被底板653、頂板660和通路656和659阻擋以至于它們不會(huì)影響其它器件。而且，通過(guò)用除構(gòu)成熔絲600的材料之外的諸如底板653、頂板660以及通路656和659的導(dǎo)電材料覆蓋熔絲600，當(dāng)電流流經(jīng)時(shí)在熔絲600產(chǎn)生的熱由這些導(dǎo)電材料反射并保留在那些導(dǎo)電材料內(nèi)側(cè)。因此，很容易斷開(kāi)熔絲600。
雖然在該實(shí)施例中公開(kāi)了熔絲600的四個(gè)側(cè)面由導(dǎo)電材料覆蓋，本發(fā)明不限于該實(shí)例。例如，僅熔絲600的上部和下部由導(dǎo)電材料覆蓋，或僅熔絲600的左側(cè)和右側(cè)由導(dǎo)電材料覆蓋。
圖8和9示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的熔絲。圖8是示出該實(shí)施例的熔絲的平面圖。圖9是沿圖8中示出的J-J線的剖面圖。如在第三實(shí)施例的熔絲一樣，在該實(shí)施例中的熔絲在頂部、下部和側(cè)面由非熔絲自身的導(dǎo)線的導(dǎo)電部分覆蓋。另外，該實(shí)施例的熔絲包括窄部分。
如圖8中所示，位于構(gòu)成熔絲610的九個(gè)線性部分中央的一個(gè)第三線性部分623包含在窄線性部分683。
由于該窄線性部分683，可以用低于需要用于第三實(shí)施例的熔絲600的電流或電壓斷開(kāi)熔絲610。
圖14示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的熔絲的平面圖。在該實(shí)施例中，熔絲442基本上具有與圖3中示出的第二實(shí)施例的熔絲相同的結(jié)構(gòu)，并轉(zhuǎn)向四次。熔絲442包括含有多個(gè)線性線和多個(gè)角連接部分的導(dǎo)線443、形成在導(dǎo)線443端部的電流輸入端301和電流輸出端302。熔絲442還包括形成在位于多個(gè)線性部分中央的線性部分上的寬部分444。形成的寬部分444的寬度比線性部分寬度寬。該寬部分444能夠使構(gòu)成熔絲442的導(dǎo)電材料的電遷移變大。因此，容易在寬部分444與鄰近寬部分444的一個(gè)轉(zhuǎn)向之間的點(diǎn)斷開(kāi)熔絲442。
圖15A和15B是示出在該實(shí)施例中如何斷開(kāi)熔絲的圖。如圖15A中所示，一個(gè)第二路線性部分313和第三角連接部分316成直角。這樣，構(gòu)成熔絲442的導(dǎo)電材料在部分313和316的連接點(diǎn)C的電遷移小。另一方面，在寬部分444中構(gòu)成熔絲442的導(dǎo)電材料的電遷移大，因?yàn)閷挷糠?44的寬度比熔絲442剩余部分的寬度寬。因?yàn)閷?dǎo)電材料的這些電遷移，容易斷開(kāi)一個(gè)第二路線線性部分313，如圖15B中所示。
圖16、17A和17B示出本實(shí)施例的熔絲的多個(gè)選擇實(shí)例。
如圖16中所示，熔絲包括在電流輸入端301與呈直角結(jié)合線性部分452的拐角D。由于寬部分444，在拐角D與寬部分444之間的位置容易斷開(kāi)線性部分452。
如圖17A中所示，除端301和302之外，熔絲還可以包括電流輸入端301與電流輸出端302之間的一個(gè)第一路線性部分456、第一角連接部分458和另一第一路線性部分460。熔絲還可以包括在電流輸入端301與拐角E之間的寬部分444，在拐角E，一個(gè)第一線性部分456連接于第一角連接部分458。采用寬部分444，容易在寬部分444與拐角E之間的位置斷開(kāi)一個(gè)第一路線性部分456，如圖17B中所示。
圖18示出本實(shí)施例的熔絲的另一選擇實(shí)例。這里，熔絲轉(zhuǎn)向六次。
熔470包括在其端部的電流輸入端301和電流輸出端302。熔絲470還包括在電流輸入端301與電流輸出端302之間的一個(gè)第一路線性部分402、另一第一路線性部分406、一個(gè)第二路線性部分410、另一第二路線性部分414、一個(gè)第三路線性部分416、另一第三路線性部分420、以及一個(gè)第四路線性部分424。熔絲470還包括連接一個(gè)第一路線性部分402與另一第一路線性部分406的第一角連接部分404、連接另一第一路線性部分406與一個(gè)第二路線性部分410的第二角連接部分408、連接一個(gè)第二路線性部分410與另一第二路線性部分414的第三角連接部分412、連接另一第二路線性部分414和一個(gè)第三路線性部分416的第四角連接部分415、連接一個(gè)第三路線性部分416與另一第三路線性部分420的第五角連接部分418、以及連接另一第三路線性部分420與一個(gè)第四路線性部分424的第六角連接部分422。
熔470還包括形成在位于熔470的多個(gè)線性部分中央的另一第二路線性部分414上的寬部分444。
采用該結(jié)構(gòu)，容易在寬部分444與處于另一第二路線性部分414與第四角連接部分415之間的拐角之間的位置斷開(kāi)另一第二路線性部分414。如上所述，由于熔絲的寬部分，在寬部分導(dǎo)電材料的電遷移大且容易斷開(kāi)熔絲。另一方面，拐角保留在熔絲中產(chǎn)生的大量熱會(huì)由寬部分輻射且不容易斷開(kāi)熔絲。然而，采用圖14和18中示出的結(jié)構(gòu)，寬部分形成在熔絲的中央，且因此，通過(guò)來(lái)自包圍寬部分的熔絲剩余部分的熱將寬部分保持在相對(duì)較高的溫度。因此，通過(guò)利用不受輻射熱損失影響的導(dǎo)電材料的電遷移的優(yōu)點(diǎn)容易斷開(kāi)熔絲。特別地，在圖18中示出的熔絲中，寬部分444保持在較高的溫度下，因?yàn)槠湓谒膫€(gè)側(cè)面由線性部分和角連接部分包圍。因此，更容易斷開(kāi)熔絲470。
本發(fā)明的熔絲可以包括諸如圖19中示出的結(jié)構(gòu)。如上所述，由于熔絲的寬部分，在寬部分導(dǎo)電材料的電遷移大且容易斷開(kāi)熔絲。另一方面，所關(guān)心的是保留在熔絲中產(chǎn)生的大量熱會(huì)由寬部分輻射且不容易斷開(kāi)熔絲。然而，采用圖19中示出的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電元件轉(zhuǎn)向多次，且位于導(dǎo)電元件附近的寬部分444保持在相對(duì)較高的溫度。因此，采用寬部分444和導(dǎo)電元件的電遷移，在寬部分444附近容易斷開(kāi)導(dǎo)電元件。
雖然上述實(shí)施例描述了構(gòu)成形成在平行于半導(dǎo)體襯底的平面上的熔絲的導(dǎo)電材料，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。例如，一個(gè)路線性部分與另一個(gè)路線性部分可以形成為垂直于半導(dǎo)體襯底的通路且形成為貫穿絕緣層。在這種情況中，連接于一個(gè)路線性部分和其次的另一個(gè)路線性部分之一的角連接部分可以形成在平行于半導(dǎo)體襯底的平面上。在該實(shí)例中，熔絲的電流輸入端和電流輸出端與角連接部分同時(shí)形成。這里，電流輸入端和電流輸出端兩者都可以形成在絕緣層之上或之下，或者電流輸入端或電流輸出端的任意之一形成在絕緣層之上，而另一端形成在絕緣層之下。
雖然已經(jīng)通過(guò)示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，在不脫離由附屬權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍下本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解還可以進(jìn)行許多改變和替換。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體襯底；和形成在所述襯底上且能夠當(dāng)預(yù)定電流流經(jīng)時(shí)斷開(kāi)的導(dǎo)電元件，其中所述導(dǎo)電元件轉(zhuǎn)向多次。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電元件包括在第一方向上延伸的一個(gè)第一路線性部分、在基本上相反于所述第一方向的第二方向上延伸的另一路線性部分、以及在所述第一方向上延伸的一個(gè)第二路線性部分，所述一個(gè)第一路線性部分、所述另一路線性部分以及所述一個(gè)第二路線性部分設(shè)置成彼此平行且彼此電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電元件包括在第一方向上延伸的一個(gè)第一路線性部分、在基本上相反于所述第一方向的第二方向上延伸的另一路線性部分、在所述第一方向上延伸的一個(gè)第二路線性部分、連接所述一個(gè)第一路線性部分的一邊與所述另一路線性部分的一邊的第一連接部分、以及連接所述另一路線性部分的另一邊與所述一個(gè)第二路線性部分的一邊的第二連接部分，所述一個(gè)第一路線性部分、所述另一路線性部分、所述一個(gè)第二路線性部分、所述第一連接部分以及所述第二連接部分彼此電連接。
4.如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電元件包括多個(gè)設(shè)置成彼此平行且各自在第一方向延伸的第一線性部分、和多個(gè)設(shè)置成彼此平行且各自在不同于所述第一方向的第二方向上延伸的第二線性部分，如此放置所述多個(gè)第一線性部分和所述多個(gè)第二線性部分以便于所述多個(gè)第一線性部分的至少一個(gè)或所述多個(gè)第二線性部分的至少一個(gè)在四個(gè)側(cè)面由所述多個(gè)第一線性部分和所述多個(gè)第二線性部分的剩余部分包圍。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中如此放置所述多個(gè)第一線性部分和所述多個(gè)第二線性部分，以便于當(dāng)電流從所述導(dǎo)電元件的一邊流向所述導(dǎo)電元件的另一邊時(shí)，在彼此相鄰的所述第一線性部分中電流分別流向不同的方向，且在彼此相鄰的所述第二線性部分中電流分別流向不同的方向。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件，其中所述導(dǎo)電元件包括多個(gè)設(shè)置成彼此平行且各自在第一方向延伸的第一線性部分、多個(gè)設(shè)置成彼此平行且各自在不同于所述第一方向的第二方向上延伸的第二線性部分、電流輸入端、以及電連接于所述電流輸入端的電流輸出端，如此放置所述多個(gè)第一線性部分和所述多個(gè)第二線性部分，以便于當(dāng)電流從所述電流輸入端流向電流輸出端時(shí)，在彼此相鄰的所述第一線性部分中電流分別流向不同的方向，且在彼此相鄰的所述第二線性部分中電流分別流向不同的方向。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電元件包括形成寬度比所述導(dǎo)電元件剩余部分的寬度窄的窄部分。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電元件包括形成寬度比所述導(dǎo)電元件剩余部分的寬度寬的寬部分。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電元件還包括電流輸入端和電流輸出端，所述寬部分形成在所述電流輸入端與所述轉(zhuǎn)向部分之間。
10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中所述寬部分基本形成在所述導(dǎo)電元件的中央。
11.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體襯底；和形成在所述半導(dǎo)體襯底上且能夠當(dāng)預(yù)定電流流經(jīng)時(shí)斷開(kāi)的導(dǎo)電元件；其中所述導(dǎo)電元件形成為具有拐角且包括形成寬度比所述導(dǎo)電元件剩余部分的寬度寬的寬部分。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電元件還包括電流輸入端和電流輸出端，所述寬部分形成在所述電流輸入端與所述拐角之間。
13.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其中所述寬部分基本形成在所述導(dǎo)電元件的中央。
14.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括形成為包圍所述導(dǎo)電元件的第二導(dǎo)電元件，其中所述導(dǎo)電元件和所述第二導(dǎo)電元件彼此絕緣。
15.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，還包括形成為包圍所述導(dǎo)電元件的第二導(dǎo)電元件，其中所述導(dǎo)電元件和所述第二導(dǎo)電元件彼此絕緣。
16.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第二導(dǎo)電元件包括形成在所述導(dǎo)電元件側(cè)面的通路導(dǎo)電元件。
17.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第二導(dǎo)電元件包括形成在所述導(dǎo)電元件側(cè)面的通路導(dǎo)電元件。
18.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第二導(dǎo)電元件包括形成在所述導(dǎo)電元件之上或之下的導(dǎo)電板。
19.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第二導(dǎo)電元件包括形成在所述導(dǎo)電元件之上或之下的導(dǎo)電板。
20.如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電元件由主要包括銅、含有雜質(zhì)的多晶硅、SiGe(硅鍺)或硅化物的材料構(gòu)成。
21.如權(quán)利要求11中所述的半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電元件由主要包括銅、含有雜質(zhì)的多晶硅、SiGe(硅鍺)或硅化物的材料構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體襯底和形成在半導(dǎo)體襯底上且能夠在預(yù)定電流流經(jīng)時(shí)斷開(kāi)的導(dǎo)電元件，其中導(dǎo)電元件轉(zhuǎn)向多次。
文檔編號(hào)H01L21/822GK1577831SQ20041006204
公開(kāi)日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月26日
發(fā)明者上田岳洋 申請(qǐng)人:恩益禧電子股份有限公司