一种半导体装置（２００），包括：电熔丝（１００），包括：下层互连（１２０），形成在基板上；通孔（１３０），提供在下层互连（１２０）上，以便连接到下层互连（１２０）；以及上层互连（１１０），提供在通孔（１３０）上，以便连接到通孔（１３０），通过形成流出部，电熔丝被切断，在切断之后的状态中，流出部在形成上层互连（１１０）的电导体流到上层互连（１１０）的外部时形成；以及防护上层互连（１５２）（导电吸热构件），形成在至少与上层互连（１１０）相同的层中，用于吸收在上层互连（１１０）中产生的热。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体装置，更具体地，涉及一种包括电熔丝的 半导体装置。
技术介绍
传统地，已知一种技术，其中熔丝被安装到半导体装置上，例如， 由此切断电熔丝来调节半导体装置中使用的电阻器的值，或者分离缺 陷元件并用正常元件代替缺陷元件。作为切断熔丝的方法，利用通过用激光束照射部分熔丝来切断熔 丝的系统，可以利用通过施加电流来切断熔丝的系统。JP 2005-39220A、 JP 2005 — 57186A和JP 2006-253237A中的每个公开了一种电熔丝，其中利用通过电迁移使形成熔丝的材料迁移的现 象来切断电熔丝。JP 2005-39220A公开了能够用较小的电流切断的熔丝。在JP 2005-39220A中，形成熔丝的电导体形成为电导体向后折叠几次的形 状。此外，JP 2005-57186 A描述了一种结构，其中用板覆盖熔丝熔化 部分的上部和下部，并且用通孔插塞覆盖其侧面部分。JP 2006-253237A描述了一种熔丝元件，包括第一互连，在第一 互连上方形成的绝缘膜，在绝缘膜上方形成的第二互连，以及在绝缘 膜中形成以便连接第一互连和第二互连的第一通孔。在这种情况下， 与第一互连和第二互连的主要部分相比，第一通孔的主要部分由更容 易导致电迁移的材料形成。JP 2006 — 253237A还描述了一种结构，其中用于加热通孔的加热器布线提供在通孔的周围。因而，期望在切断 通孔时可以升高通孔周围的温度，由此可有效率地切断通孔。本专利技术人已经认识到如下事实。如JP 2005-39220A 、 JP 2005-57186A和JP 2006-253237A所述，在利用通过电迁移使形成熔丝 的材料迁移的现象来切断熔丝的情况下，例如，在切断熔丝之后在半 导体装置上进行热处理，或者半导体装置自身暴露于其实际使用中产 生的热中，由此使得材料迁移。因此，可能会在切断点处发生再连接。 如果发生了如上所述的再连接，即使在提前切断要被切断的电熔丝时， 在检测电熔丝是否被切断的情况下也不能获得正确的结果。很少担心 会产生如上所述的再连接，并因而认为在正常操作期间不会产生问题。 然而，例如，在半导体装置需要非常高度的可靠性或者在极端条件下 使用半导体装置的情况下，需要进一步增强切断的电熔丝保持切断后 状态的保持特性。如JP 2007-305693 A (参考号74120620，日本专利申请 No.2008-104277，以及申请日2008年4月14日)所述的，为了解决 上面提到的问题，近年来，提出了一种切断电熔丝的新方法，其称为 裂缝辅助型工艺。在该方法中，例如，控制电熔丝的结构和用于电熔 丝的电压施加方法，由此在切断电熔丝时，形成电熔丝的一部分电导 体被强制流到电熔丝的外部，即，流入在电导体周围上提供的绝缘膜 中。然后，扰乱材料迁移与供应之间的平衡，由此在其他部分形成具 有较大空隙的切断点。结果，可以显著降低切断的电熔丝会再连接的 担心，并因而可以保持切断后的良好状态。然而，在利用上面提到的方法切断的电熔丝中增加了电导体的流 动量，并因此必须控制电导体的流动部和流动电导体的迁移。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种半导体装置，包括-.基板；电熔丝，包括下层互连，形成在基板上；通孔，提供在下层互连上以便连接到下层互连；以及 上层互连，提供在通孔上以便连接到通孔，通过形成流出部，电熔丝被切断，在切断之后的状态中，在形成 上层互连的电导体流到上层互连的外部时形成流出部；以及导电吸热构件，至少在与上层互连相同的层中形成，用于吸收在 上层互连中产生的热。注意，根据本专利技术的电熔丝可以根据下面的过程切断。将预定电压施加到电熔丝的两端(下层互连侧和上层互连侧)， 并且使电流流过电熔丝。然后，利用流过形成电熔丝的电导体的电流 的自加热，来使电导体膨胀。电导体与位于其周围上的绝缘膜相比膨 胀更多，结果在绝缘膜中形成裂缝，并且使电导体流到上层互连的外 部，以便填充裂缝。此外，通孔内部的电导体向流出部外部迁移，并 且因而在通孔部中形成空隙，使通孔断开。根据本专利技术的专利技术人的研 究，显示出当形成上层互连的电导体达到非常高的温度时，在下层 互连下方更频繁的形成流出部。另外，显示出在上层互连下方形成 的流出部可以电连接到下层互连，导致短路。如上所述，在上层互连 的附近提供导电吸热构件，由此抑制切断时在上层互连中产生的过度 加热。因而，可以防止电导体非故意地流出，这还导致防止切断后在 电熔丝中发生短路。根据本专利技术，可以良好地保持电熔丝切断后的状态。附图说明从结合附图对下面某些优选实施例进行的描述，将使本专利技术的上 述和其他目的、优点和特征变得更明显，其中图1是示出根据本专利技术实施例的、包括电熔丝的半导体装置的结 构示例的示意平面图2是图1的横截面图； 图3是图1的另一横截面图4是示出根据本专利技术实施例的、包括电熔丝的半导体装置的另 一结构示例的示意平面图5是图4的横截面图6A和6B是图4的另一横截面图和又一横截面图7是示出各个层的结构的平面图； 图8是示出各个层的结构的另一平面图； 图9是示出各个层的结构的又一平面图； 图IO是示出电熔丝的结构的示意图IIA和IIB是用于描述通过裂缝辅助型工艺切断电熔丝时的操 作的横截面图12A至12C是用于描述通过裂缝辅助型工艺切断电熔丝时的操 作的其他横截面图13A至13C是用于描述通过裂缝辅助型工艺切断电熔丝时的操 作的又一其他横截面图14是示出实验结果的曲线图15是示出实验结果的另一曲线图；以及图16是示出实验结构的又一曲线图。具体实施例方式在下面的实施例中，相同的组件用相同的附图标记表示，并且适 当地省略了它们的描述。在本实施例中，通过裂缝辅助型工艺切断电熔丝。用裂缝辅助型 工艺切断电熔丝的过程如下。(1)适当的功率施加到电熔丝上，并且例如从上层互连注入过量的电子，由此加热互连和通孔。(2) 形成被加热的互连和通孔的电导体膨胀，并且因而在周围绝 缘膜和阻挡金属膜中产生裂缝。在这种情况下，裂缝产生在半导体基 板的平面内方向上具有较大面积的互连(即，具有较大体积的互连) 的周围。(3) 电导体流入到绝缘膜和阻挡金属膜的裂缝中，由此降低形成电熔丝的电导体的密度。(4) 相应地，位于半导体基板的平面内方向上的具有较小面积的 通孔部(即，具有较小体积的通孔部)中的电导体在电导体流出的方 向上收縮，以便补偿减小的密度。因此，在通孔部中产生切断点，然 后电熔丝被切断。参考图IIA和IIB，描述在利用裂缝辅助型工艺切断电熔丝的情 况下的操作。图IIA和11B是示出包括电熔丝1200的半导体装置1100 的结构的横截面图。图IIA和图IIB分别示出在电熔丝1200被切断之 前的状态和在电熔丝1200被切断之后的状态。在这里，示出互连结构 为双镶嵌结构的示例。半导体装置IIOO包括半导体基板(未示出)以及蚀刻阻止膜1102、 层间绝缘膜1104、保护膜1106、蚀刻阻止膜1108、层间绝缘膜1110、 蚀刻阻止膜1112、层间绝缘膜1114、保护膜1116和蚀刻阻止膜1118， 它们按所述的顺序形成在半导体基板上。如图IIA所示，在切断之前的状态中，电熔丝1200包括下层互连 1122以及在下层互连1122上形成的通孔1151和上层本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，包括： 基板； 电熔丝，包括： 下层互连，形成在所述基板上； 通孔，提供在所述下层互连上，以便连接到所述下层互连；以及 上层互连，提供在所述通孔上，以便连接到所述通孔， 在切断之后的状态中 ，所述电熔丝通过形成流出部而被切断，所述流出部在形成所述上层互连的电导体流到所述上层互连的外部时形成；以及 导电吸热构件，形成在至少与所述上层互连相同的层中，用于吸收在所述上层互连中产生的热。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高冈洋道，窪田吉孝，津田浩嗣，
申请(专利权)人：恩益禧电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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