【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造，特别是涉及一种熔丝监测结构及其制备方法、半导体晶圆。
技术介绍
1、随着半导体工艺水平的改进以及集成电路复杂度的提高，芯片内器件数量不断增加，而单个元器件如晶体管或存储单元的失效，往往会导致整个集成电路的功能失效。为了保证在单个元器件损坏的情况下，不对整个集成电路的功能造成影响，往往会在集成电路内部设置一种熔丝结构(fuse)，其作用为熔断某些特定结构来调整电路的输出电压或输出电流以达到调整电路功能的目的，熔断的过程一般称之为修调。根据熔丝的熔断方法，可以把熔丝分为电熔丝(electricalfuse)和激光熔丝(laser fuse)，其中，所述激光熔丝一般采用一定能量的激光束照射熔丝，进而使所述激光熔丝熔断。
2、如图1所示为常见的熔丝结构，包括熔丝110及覆盖于熔丝上的窗口层133，窗口层133通常为刻蚀部分厚度的电介质层102后得到，窗口层133上方具有刻蚀后形成的凹槽。窗口层133的厚度较薄，从而在后续的激光修调时，激光束穿过凹槽照射于窗口层133上，进而使熔丝110发生熔断。熔丝的材料通常为al，在修调时，因为al的沸点(2327℃)较低，激光打在熔丝上会使其气化膨胀，当内部压力积累到一定程度就会炸开熔丝表面的窗口层(通常为氧化物)，从而使al蒸汽逸出。控制熔丝上方窗口层的厚度对后续熔丝修调有很大影响，若窗口层太厚，会导致气化al蒸汽无法炸开表面氧化物进而导致修调失效，若窗口层太薄，激光束能量的调整窗口会比较小，修调效果差；此外，若窗口层厚度不合适，在激光修调的过程中，激光汽化熔
3、因此，需要设计一种监测结构，从而更好更有效地对窗口层厚度进行监控。
4、需要说明的是，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种熔丝监测结构，用于解决现有技术中对熔丝上方窗口层厚度进行监控的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种熔丝监测结构的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
3、s1：提供衬底，于所述衬底表面形成熔丝及金属互连层，所述金属互连层包括至少两个相互独立的金属块，所述衬底表面还形成有包覆所述熔丝及金属互连层的电介质层；
4、s2：于所述电介质层内形成上下贯穿的导电插塞，所述导电插塞与所述金属块电接触；
5、s3：于所述电介质层表面形成电引出层及钝化层，所述电引出层包括至少两个相互独立的焊盘，所述焊盘通过所述导电插塞与所述金属块电连接；所述钝化层包覆所述电引出层；
6、s4：于所述钝化层表面形成光阻层，并通过刻蚀工艺同步去除覆盖于所述焊盘表面的钝化层、位于所述熔丝上方的钝化层、以及位于相邻两个焊盘之间的钝化层；
7、s5：再次进行刻蚀，同步去除位于所述熔丝上方的部分厚度的电介质层、以及位于相邻两个焊盘之间的部分厚度的电介质层，从而在所述熔丝上方形成第一凹槽、在相邻两个焊盘之间形成第二凹槽，第一凹槽及第二凹槽的深度相同，且第一凹槽与第二凹槽的底面位于同一水平面。
8、优选地，竖直连接的焊盘、导电插塞、金属块形成测试电容的极板单元，相邻两个极板单元之间的电介质层及第二凹槽形成测试电容的介电材料层；所述熔丝上方保留的电介质层为窗口层；
9、通过所述测试电容的电容值变化反映出第二凹槽深度变化，且第一凹槽与第二凹槽深度相同，进而通过第一凹槽的深度变化判断下方的窗口层厚度是否在预设范围内，实现对熔丝结构的监测。
10、优选地，所述第二凹槽的横截面面积不少于两个极板单元之间横截面积的一半。
11、优选地，所述测试电容形成于晶圆的切割道上，所述熔丝及窗口层形成于晶圆的芯粒上。
12、优选地，步骤s4中，覆盖于所述焊盘表面的钝化层厚度为第一厚度，去除的位于所述熔丝上方的钝化层厚度也为第一厚度并形成第一开口，去除的位于相邻两个焊盘之间的钝化层厚度也为第一厚度并形成第二开口；
13、在步骤s5中沿着第一开口与第二开口继续进行刻蚀，得到第一凹槽与第二凹槽。
14、本专利技术还提供一种熔丝监测结构，所述熔丝监测结构包括：
15、衬底，所述衬底表面形成有熔丝及金属互连层，所述金属互连层包括至少两个相互独立的金属块；
16、位于所述衬底表面的电介质层，所述电介质层包覆所述熔丝及金属互连层，所述电介质层内形成有与所述金属块电接触的导电插塞；
17、位于所述电介质层表面的电引出层及钝化层，所述电引出层包括至少两个相互独立的焊盘，所述焊盘通过所述导电插塞与所述金属块电连接；所述钝化层包覆所述焊盘侧壁；
18、其中，所述熔丝上方形成有贯穿所述钝化层及部分厚度电介质层的第一凹槽，第一凹槽底面与所述熔丝之间的电介质层形成窗口层；相邻两个焊盘之间形成有与第一凹槽深度相同的第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽为同步刻蚀形成且底面位于同一水平面。
19、优选地，竖直连接的焊盘、导电插塞、金属块形成测试电容的极板单元，相邻两个极板单元之间的电介质层及第二凹槽形成测试电容的介电材料层；
20、通过所述测试电容的电容值变化反映出第二凹槽深度变化，且第一凹槽与第二凹槽深度相同，进而通过第一凹槽的深度变化判断下方的窗口层厚度是否在预设范围内，实现对熔丝结构的监测。
21、优选地，所述第二凹槽的横截面面积不少于两个极板单元之间横截面积的一半。
22、优选地，所述熔丝监测结构包括一个或多个熔丝，多个熔丝沿横向或沿纵向依次排布。
23、本专利技术还提供一种半导体晶圆，所述半导体晶圆内划分有多个曝光单元，单个曝光单元内划分有多个芯粒，相邻曝光单元之间及相邻芯粒之间均设有切割道；
24、所述半导体晶圆包括所述的熔丝监测结构，所述熔丝形成于芯粒上，所述测试电容形成于所述切割道。
25、如上所述，本专利技术提供一种熔丝监测结构及其制备方法、半导体晶圆，该熔丝监测结构包括衬底表面的熔丝及熔丝上方刻蚀部分电介质层后得到的窗口层。同时，竖直连接的焊盘、导电插塞、金属块形成极板单元，两个相对的极板单元形成测试电容作为监测元件，窗口层上方形成第一凹槽，两个极板单元之间形成有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽深度相同。在第二凹槽截面保持不变的情况下，其深度的变化会导致极板单元间的介电材料层的综合介电常数发生改变，进而影响电容值，因此通过测试电容的电容值变化就能反应第二凹槽深度变化。又因为第一凹槽与第二凹槽深度相同，进而通过第一凹槽的深度变化判断下方的窗口层厚度是否在预设范围内，实现对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种熔丝监测结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：竖直连接的焊盘、导电插塞、金属块形成测试电容的极板单元，相邻两个极板单元之间的电介质层及第二凹槽形成测试电容的介电材料层；所述熔丝上方保留的电介质层为窗口层；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述第二凹槽的横截面面积不少于两个极板单元之间横截面积的一半。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述测试电容形成于晶圆的切割道上，所述熔丝及窗口层形成于晶圆的芯粒上。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S4中，覆盖于所述焊盘表面的钝化层厚度为第一厚度，去除的位于所述熔丝上方的钝化层厚度也为第一厚度并形成第一开口，去除的位于相邻两个焊盘之间的钝化层厚度也为第一厚度并形成第二开口；
6.一种熔丝监测结构，其特征在于，所述熔丝监测结构包括：
7.根据权利要求6所述的熔丝监测结构，其特征在于：竖直连接的焊盘、导电插塞、金属块形成测试电容的极板单元，相邻两个极板单元之间的
8.根据权利要求6所述的熔丝监测结构，其特征在于：所述第二凹槽的横截面面积不少于两个极板单元之间横截面积的一半。
9.根据权利要求6所述的熔丝监测结构，其特征在于：所述熔丝监测结构包括一个或多个熔丝，多个熔丝沿横向或沿纵向依次排布。
10.一种半导体晶圆，其特征在于：所述半导体晶圆内划分有多个曝光单元，单个曝光单元内划分有多个芯粒，相邻曝光单元之间及相邻芯粒之间均设有切割道；
...【技术特征摘要】
1.一种熔丝监测结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：竖直连接的焊盘、导电插塞、金属块形成测试电容的极板单元，相邻两个极板单元之间的电介质层及第二凹槽形成测试电容的介电材料层；所述熔丝上方保留的电介质层为窗口层；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述第二凹槽的横截面面积不少于两个极板单元之间横截面积的一半。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述测试电容形成于晶圆的切割道上，所述熔丝及窗口层形成于晶圆的芯粒上。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s4中，覆盖于所述焊盘表面的钝化层厚度为第一厚度，去除的位于所述熔丝上方的钝化层厚度也为第一厚度并形成第一开口，去除的位于相...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙瑞康，王帅，王珊珊，仇峰，
申请(专利权)人：上海积塔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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