专利名称：激光硫族化物相变装置及方法
技术领域：
本发明一般来说涉及一种供在半导体中使用的硫族化物相变装置及一种使用激 光激活所述装置的方法。
背景技术：
此项技术中已知使用激光来切割半导体上的熔丝。当前，激光熔丝由例如Al、Cu 及W等金属制成。这些熔丝是通过将单个脉冲的激光能量注入其中以熔化、汽化或融化熔 丝材料而熔断。用激光熔断这些熔丝以在物理上移除熔丝材料，借此产生开路。举例来说， 通过熔断特定熔丝图案，可用设计到每一芯片中的额外冗余功能存储器单元来替换故障存 储器单元。所述熔丝还可用于其它目的，例如细调或修整半导体装置，包含编程及识别。
发明内容
本文中揭示一种激光硫族化物相变装置、一种激活方法及一种制造方法的实施 例。本发明的一个实施例是一种供在集成电路中使用的激光激活相变装置。根据此装 置的一个实例，所述装置包括硫族化物熔丝，所述硫族化物熔丝经配置以连接金属沉积层 中的第一经图案化金属线与第二经图案化金属线且定位于层间电介质与过熔丝电介质之 间。所述熔丝使在衬底上制造的有源半导体元件互连。所述熔丝可与所述经图案化金属线 线性地对准，或可将所述熔丝成层地铺设在所述第一及第二经图案化金属线上以跨越所述 第一与第二金属线之间的间隙且重叠于所述第一及第二金属线上。另一实施例将所述硫族 化物装置配置为具有岛状配置的熔丝。可在硫族化物相变材料与金属沉积物之间使用粘合 层。供在半导体中使用的激光激活相变装置的另一实施例具有硫族化物结构；至少 两个经图案化金属沉积物，其位于形成于所述硫族化物结构上的第一金属沉积层内；及至 少一个传导或反射线，其由激光绘制在所述经图案化沉积物之间及所述硫族化物结构上。 所述实施例可进一步包括含有经图案化金属沉积物的至少一个另外的金属沉积层。举例来说，本文中所揭示的一种激活所述激光硫族化物相变装置的方法包括基 于熔丝的一个或一个以上特性选择激光的激光条件；及通过直接光子吸收用激光编程熔丝 的相变直到满足阈值转变温度为止。熔丝的相变可以是从无定形态到可逆结晶态或从结晶 态到可逆无定形态。所揭示的另一方法通过超过所述阈值转变温度来编程熔丝的相变，借 此将熔丝从结晶态相变到永久无定形态。激活供在半导体中使用的相变装置的方法的另一实施例包括识别需要激活的相 变装置，其中所述相变装置是硫族化物熔丝，其连接第一经图案化金属线与第二经图案化 金属线且定位于层间电介质与过熔丝电介质之间。所述熔丝使在衬底上制造的有源半导体 元件互连。所述方法进一步包含基于相变装置的性质选择激光的激光条件；及通过直接 光子吸收用激光编程相变装置的相变直到发生相变为止。
本文中的说明参照附图，其中在所有数个视图中，类似的参考编号指代类似的部 件，且其中图1是并入到传统激光熔丝组中的激光可编程硫族化物相变装置的实施例的平 面图；图2A到图2D是沿虚线截取且从方向A观看的图IA的激光可编程硫族化物相变 装置的实施例的横截面图；图3A到图3D是对应于图2A到图2D的激光可编程硫族化物相变装置的实施例的 三维横截面图；图4是并入到传统“岛状”激光熔丝组中的激光可编程硫族化物相变装置的第二 实施例的平面图；图5是沿虚线截取且从方向A观看的图4的第二激光可编程硫族化物相变实施例 的横截面图；图6是沿虚线截取且从方向B观看的图4的第二激光可编程硫族化物相变实施例 的横截面图；图7是激光可编程硫族化物相变装置的第二实施例的三维视图；图8A是激光可编程硫族化物相变装置的第三实施例的平面图；图8B是图8A的平面图，其中用激光在水平面中绘制传导或反射线以连接同一金 属沉积层内的金属线；图9A及图9B分别是图8A及图8B的三维视图；图10是激光可编程硫族化物相变装置的第四实施例的侧视图，其中用激光在水 平面及垂直面中绘制传导或反射线以连接两个金属沉积层之间的金属线；及图IlA及图IlB分别是无传导或反射线及有传导或反射线的图10的三维视图。
具体实施例方式发明人已注意到关于金属激光熔丝的当前使用的若干问题。用激光在物理上移除 传导熔丝材料的传统过程使熔丝与周围材料及结构经受热及机械应力。此应力可以是大到 足以损坏周围材料或结构，从而导致使芯片不可用的缺陷。也就是说，传统熔丝主要是金属 合金或金属夹层。必须将这些熔丝放置得相隔足够远以使得施加到一个熔丝的能量将不会 还冲击邻近熔丝。由于金属具有高传导性且具有相对大的热膨胀系数，因此即使少量的热 也将使金属激光熔丝因周围电介质的膨胀及破裂而损坏。因此，激光熔丝的布局受到最小 可用激光斑点直径的限制。如果将金属激光熔丝放置得足够近使得任一激光斑点大小撞击 到邻近熔丝上，那么所述邻近熔丝将受到损坏。另一缺点是由于对材料的破坏而不能进一步使用已熔断的熔丝。材料的破坏还阻 止将激光熔丝放置在较低层总线或其它互连件上方，这是因为在处理期间某一量的激光能 量被传输到有可能损坏其下面任一装置的熔丝下方的区域中。这进一步限制半导体的大小 减小。根据本文中的教示内容，可非破坏性地处理激光熔丝装置使得可尽可能有效地使用半导体衬底或晶片上的空间。通过将熔丝较紧密地配置在一起可将芯片按比例缩放得越 来越小。允许将激光熔丝装置放置在有源与无源两种电路元件上方减小所需空间。根据本 文中的教示内容，熔丝状态的实时过程反馈也是可能的。参照所附图式，本文教示激光可编程硫族化物相变装置及使用方法的实施例。图1到图3中图解说明激光可编程硫族化物相变装置的第一实施例。图1是用于 半导体构造中的典型熔丝组中的激光可编程硫族化物相变装置10的俯视图或平面图，其 中所述相变装置被线性放置。相变装置10放置在单个金属沉积层内的经图案化金属线14、 16之间，且定位于层间电介质18与过熔丝或外层电介质20之间。相变装置10经定位以使 在衬底22上制造的有源半导体元件互连。在每一熔丝组(此处显示为平行)中存在至少 一个相变装置10。图2A到图2D是跨越虚线且从如图1中所显示的箭头A的方向观看的典型熔丝组 内的相变装置10的横截面图。如在图2A到图2D中所看出，相变装置10位于层间电介质 18与外层电介质20之间。在半导体制造的流水线过程后端期间，在例如硅晶片的衬底22 上形成这些层。如在本文中所使用，半导体制造中的一般前端过程(举例来说)囊括晶片生产、晶 片制作、热氧化或沉积、掩蔽、蚀刻及掺杂。这些步骤可重复数次。前端过程产生有源装置。 如在本文中所使用，一般的流水线过程后端涉及电介质沉积及金属化、钝化、电测试及组装 成若干单芯片及/或芯片封装。如图2A中所描绘，激光可编程硫族化物相变装置10线性地定位于第一与第二经 图案化金属线14、16之间。相变装置10填充所述第一与第二经图案化金属线14、16之间 的间隙。上覆在金属线14、16及相变装置10上的是外层电介质20。下伏在金属线14、16 与相变装置10下的是层间电介质18。这些后端层是制造在衬底22上。如图2A中所显示， 相变装置10全部位于第一与第二金属线14、16之间，其中金属线14、16具有相同的高度及 宽度。然而，相变装置10不必具有相等宽度及高度。在图2B到图2D中描绘替代实施例。图2B是相变装置10的放置的变型。相变装置10搁置于经图案化金属线14、16 的端9、11的顶部上而非位于第一与第二金属线14、16之间，从而重叠于端9、11上且跨越 第一与第二金属线14、16之间的间隙。此处所显示的任选粘合层5可与相变装置10的硫 族化物材料与金属线14、16之间的任一变型一起使用。如针对图2A所描述而描绘层间电 介质18、外层电介质20及衬底22。对于图2C中所图解说明的替代实施例，第一及第二经图案化金属线14、16邻接相 变装置10的边缘13、15，且部分地重叠于相变装置10的底侧上，从而维持金属线14、16之 间的间隙。同样，图2B中所显示的任选粘合层5可用于相变装置10与第一及第二金属线 14、16之间。如针对图2A所描述而描绘层间电介质18、外层电介质20及衬底22。图2D是相变装置10的第二实施例的另一替代方案。在此变型中，相变装置填充 第一与第二金属线14、16之间的间隙，且重叠于金属线14、16的端9、11的顶部上，从而跨 越第一与第二金属线14、16之间的间隙。任选粘合层(未显示)可用于相变装置10的硫 族化物材料与金属线14、16之间。如针对图2A所描述而描绘层间电介质18、外层电介质 20及衬底22。本文中所描述的变型是单层硫族化物相变装置的非限制性实例。图3A到图3D分别描绘图2A到图2D的激光可编程硫族化物相变实施例的变型，为清晰起见从图式中省略了层间电介质18、外层电介质20及衬底22。图4到图7图解说明本文中所教示的激光硫族化物相变装置的第二实施例。图4 是用于半导体构造中的典型岛状熔丝组中的激光可编程硫族化物相变装置的俯视图。图4是岛状熔丝组中的相变装置10'的平面图。岛状相变装置10'位于外层电介 质20中，其中相变装置10'下面的经图案化金属线14' ,16'在层间电介质18中。如图 5及图6中所显示，每一相变装置10'均通过金属通孔24连接到第一及第二金属线14'、 16'。图5是沿虚线截取从箭头A的方向观看的图4的横截面图，而图6是从箭头B的方 向观看的横截面图。如图所示，金属通孔24通过层间电介质18从相变装置10'的底端延 伸到每一金属线14' ,16'。此配置借助通孔24及相变装置10'有效地连接第一与第二 金属线14' ,16'之间的间隙。在每一熔丝组中利用至少一个相变装置10'，其中将熔丝 组显示为平行。在半导体制造的流水线过程后端期间，在例如硅晶片的衬底22上形成层间 电介质18连同相变装置及外层电介质20。为清晰起见，图7以三维方式图解说明图6的横截面图。只要第一与第二金属线 之间存在间隙(所述间隙由相变装置有效封闭)，通孔24在相变装置或金属线上的触点就 不局限于特定区。举例来说，参照图1到图7而描述的激光可编程硫族化物相变装置的实施例可用 于编程半导体装置，以用于冗余应用中的激光修复(例如用于芯片修复)，用于熔丝及反熔 丝，用于良率增强及用于激光修整。下文描述使用相变装置的方法。图8到图11图解说明硫族化物相变装置的第三实施例。图8A及图8B是并入到 半导体的互连区域的单个金属沉积层中的相变装置的平面图。所述装置可进一步包含上覆 电介质钝化层(未显示)。在图8A中，多个经图案化金属沉积物114经配置以接触单一硫 族化物相变装置110。在图8B中，在装置110上方扫描激光以在X-Y平面中沿任一方向绘 制传导或反射线120，且所述传导或反射线连接任两个经图案化金属沉积物114。图8B图 解说明通过激光在相变装置110中所绘制的此类线120的实例。为清晰起见，图9A及图9B 分别是图8A及图8B的三维图解说明。除了绘制简单的线之外，还可通过激光在任两个金 属沉积物114之间绘制或擦除传导几何图案。如图7A中所显示，此实施例并不局限于二维装置。在图10到图11中显示硫族化 物相变装置的第三实施例的变型。图10是并入到两个金属沉积层中的硫族化物相变装置 110的横截面图。如图10中所显示，经图案化金属沉积物114配置在一个金属沉积层中， 而经图案化金属沉积物116配置在第二金属沉积层中。使用激光150在硫族化物相变装置 110内绘制垂直的以及水平的传导或反射线120。激光150通过聚焦在材料内部深处而穿 透相变装置110。这些线120还可由激光150擦除，从而被制作为非传导或非反射性。图IlA及图IlB以三维方式图解说明经配置以连接两个金属沉积层内的经图案化 金属沉积物114、116的硫族化物相变装置110。图IlB显示在已在硫族化物装置110内沿 垂直及水平两个方向绘制传导或反射线120之后的相变装置110。在半导体制造的流水线 过程的后端期间，在例如硅晶片的衬底122上形成金属沉积层及相变装置。除绘制简单的线之外，本发明还涵盖可通过激光在任两个金属沉积物114、116之 间绘制或擦除例如螺旋线的传导几何图案。此外，所述装置并不局限于两个金属沉积层。可 涵盖多于两个层。可通过利用多光子或二阶过程来增强此过程。此外，涵盖将超速激光用于此绘制或擦除。相变装置10、10' UlO由硫族化物相变材料构造而成。硫族化物是含有来自周期 表第16族的元素(例如硫、硒或碲)及至少一种另外的电正性元素的化合物。具有相变性 质的硫族化物材料的实例包含 GeSbTe、AgInSbTe、GaSb、InSb, InSbTe, (GeSn) SbTe, InSe, GaSeTe、GeSb(SeTe)、SbTe、SnSbTe、TeGeSbS、GeTe 及 InSbGe。硫族化物是已知的且已用于 (举例来说)数据存储中。硫族化物相变材料可于流水线过程的后端中施加，且可通过物理气相沉积借助激 光机械工具来施加。用于施加硫族化物材料的其它非限制性方法包含湿化学方法，例如冲 压、喷墨或旋涂。激光可编程硫族化物相变装置是通过提供含有有源半导体元件(例如经制作的 硅晶片)的前端层而制造。前端层有源元件中的每一者均与经图案化金属线互连，其中至 少一个层间电介质沉积在前端层上及金属线周围。依据正制造装置的哪一个实施例，定位 相变装置以接触至少两个经图案化金属线。可将相变装置线性地定位于第一与第二经图案 化金属线之间，或可将其定位为岛状装置。可依据相变装置的位置使用粘合层。任选地，相 变装置可接触多个金属沉积层内的多个经图案化金属沉积物。可在顶部上方沉积过熔丝或 外层电介质或电介质钝化层。应理解，可在衬底上形成多个层间电介质及金属沉积物。不 同于已知的金属熔丝，由于对装置的非破坏性使用，可将相变装置定位在衬底上的有源元 件上方。举例来说，在前端层中使用的衬底22、122是通常由多晶硅制成的晶片。举例来 说，所述硅可掺杂有磷、砷、硼或镓。也可使此项技术中已知的其它材料作为衬底。用于形 成经图案化金属线及沉积物14、16(14' ,16'、114、116)的金属是(举例来说)铝、铜或钨 中的一者。金属通孔24通常是钨，但也可以是其它适合材料。层间电介质18通常是二氧 化硅，但也可由其它绝缘体组成。虽然图式中仅图解说明了一个层间电介质，但可预期使用 一个以上层。相变装置10、10'、110是具有如上所论述的组成的硫族化物材料。最终，外 层电介质20通常也是二氧化硅，但可以是此项技术中已知的另一钝化剂。任选粘合层(未 显示)可以是(例如)铬、铝、钛、氮化钛、钨以及含有胺及羰基官能团的有机自组单层。大体来说，衬底22的厚度大于100 μ m。层间电介质18的厚度通常介于从0. 2 μ m 到10 μ m的范围内，而外层电介质20的厚度通常介于从ομπι到10 μ m的范围内。在图1 到图3中所显示的经图案化金属线14、16将具有200nm到1500nm的典型厚度。图4到图 7的经图案化金属线14' ,16'也将具有200nm到1500nm的典型厚度。最终，相变装置将 具有介于从IOOnm到200nm的范围内的厚度。这些厚度为说明性而非打算为限制性。还揭示一种激活激光硫族化物相变装置的方法。所述方法提供非破坏性处理，从 而允许尽可能有效地使用半导体衬底或晶片上的空间。激活激光硫族化物相变装置的方法的一个实施例包括基于硫族化物装置的至少 一个特性选择激光条件；及通过直接光子吸收用激光编程所述装置内的相变直到满足阈值 转变温度为止。下文详细描述所述实施例。所述方法首先涉及“激光条件”的选择。将本文中所使用的“激光条件”定义为具 有特定激光波长、脉冲能量、斑点大小、聚焦偏移位置、脉冲宽度、脉冲上升时间、时间脉冲 形状及空间脉冲形状的一个或一个以上激光脉冲。在选择用于处理相变装置的适当激光条
8件时，这些参数中的一个或一个以上参数可依据所使用的硫族化物材料及其特性、装置设 计、其被使用于之中的结构及所期望的结果而变化或被优化。举例来说，装置的光学吸收特 性可依据所使用的硫族化物材料而变化。所述装置的其它特性可取决于(举例来说)外层 电介质的深度及相变装置自身的厚度。用于所述激活方法中的激光的非限制性实例具有非 平面空间轮廓(举例来说，高斯(Gaussian)或洛伦兹(Lorentzian)形状)以利用激光斑 点大小的热中心部分。激光条件的选择部分地取决于相变材料吸收激光能量及热的能力。此特性(吸收 激光能量的能力)可部分地通过硫族化物材料的温度相依吸收系数来描述。其它考虑因素 包含可发生于激光与材料之间的额外“非线性”加热效应(例如多光子交互作用)以及因可 增加或减小吸收效率的装置材料层及组合物所致的效应。将本文中所使用的吸收系数“k” 定义为复折射率的虚部。激光条件的选择还取决于所期望的相变结果。依据所选择的激光条件，硫族化物 材料的无定形相与结晶相可具有不同的“k”值。为在给定激光条件下实现一致的结果，可 方便地(虽然不必要)针对将要激活的硫族化物材料的无定形态及结晶态两者选择具有 类似“k”值的激光波长。举例来说，据文献报告，对于在室温下的Ge2Sb2Te5,无定形态及结 晶态的“k”值在低于约650nm的波长下开始收敛，且在约355nm到约266nm之间的区域中 开始重叠。(1997年4月，数据存储专题会议记录，ODS研讨会摘要，pp. 104 ；Mat. Res. Soc. Symp. Proc.，vol. 674,2001, pp. vl. 1)。具体来说，在 355nm 到 266nm 的区域中，Ge2Sb2Te5 材料的结晶态及无定形态两者的“k”值均在约2. 0到2. 5的区域中。因此，如果所期望结 果是针对在结晶态与无定形态之间逆转(且反之亦然)的可逆激光熔丝，那么将可期望使 用在200nm到650nm的区域中的激光波长以使得可使用大致相同的激光条件来转换为结晶 相或无定形相。此将消除在已选择条件之后基于特定硫族化物相变装置的相来改变激光条 件的需要。通过直接光子吸收用在选定激光条件下操作的激光编程硫族化物装置的所期望 相变直到满足阈值转变温度为止。此转变温度取决于所使用的硫族化物材料及所期望的所 得相。通过控制所选择的激光条件发生硫族化物熔丝装置的编程。通过将材料缓慢加热到 高于结晶相转变温度但低于材料的熔点，可使用具有较宽脉冲宽度的较低能量激光脉冲来 使硫族化物材料结晶。可使用较高能量脉冲及较短脉冲宽度来将材料加热到其熔点附近以 致使传导结晶态“随机化”为非传导无定形态。第三相变结果也是可能的。同样，还可将硫 族化物相变装置激活到“永久非传导”状态。所述永久非传导状态是以与当前处理金属熔 丝的方式类似的方式汽化或融化硫族化物熔丝的结果。在实践中，依据(举例来说)熔丝是被激活还是去激活，必须选择激光条件以 将硫族化物材料加热到材料开始结晶的温度，或加热到使结晶结构熔化的温度。再次使 用Ge2Sb2TeJt为实例，结晶相转变温度开始于约150°C到约170°C且熔点为约640°C。 (Mat. Res. Soc. Symp. Proc.，vol. 918，2006，pp. 0918-H08-04 ；Mat. Res. Soc. Symp. Proc.， vol. 803，2004，pp. HH2. 1. 1)。举例来说，将无定形Ge2Sb2Te5材料加热到高于150到170°C 导致材料的导电率的数个数量级的改变(从KT3Ohnr1CnT1到IO3Ohnr1CnT1) (Mat. Res. Soc. Symp. Proc.，vol. 803，2004，pp. HH2. 1. 1)。上文所详细描述的用于半导体中的相变装置的方法的另一实施例涉及在适当波长的选择之前或恰在所述选择之后的额外步骤。此步骤涉及识别需要在半导体内激活或去 激活的一个或一个以上相变装置。举例来说，可通过确定晶片上有缺陷的芯片的测试器及 通过将所述信息发送到激光修复系统来进行所述识别。如上文所揭示，将在所述识别步骤 之前或之后基于相变装置的性质再次选择激光的激光条件。激光将如上文所述加热装置， 从而通过直接光子吸收用激光编程相变装置的相变直到发生所期望的所得相变为止。激光硫族化物相变熔丝暗示与传统金属熔丝相比，其允许将这些熔丝放置在计 算机芯片上的较小区中。必须将金属激光熔丝放置得相隔足够远，以使得在处理期间激光 束斑点的任一部分均不会重叠到邻近熔丝上。即使少量重叠能量或杂散能量也将会加热邻 近金属熔丝，且所产生的热膨胀将会使周围电介质材料破裂。这些所产生的破裂削弱熔丝 结构，且其可使熔丝变得不可能被处理。然而，与金属熔丝相比，硫族化物熔丝具有较低热 膨胀系数。举例来说，Ge2Sb2Te5具有2x10_6/°C到7xlO_6/°C的热膨胀系数，相比来说，通常 用于金属熔丝的铝的热膨胀系数为23x10_6/°C。这表明激光硫族化物相变熔丝可接收来自 杂散激光能量的某一量的热而无需担忧周围电介质的损坏或破裂。因此，可使硫族化物激 光熔丝比激光斑点大小的一半宽度更紧密地放置在一起。处理激光硫族化物熔丝将对邻近 相邻熔丝导致小却并无影响的量的激光能量。正在处理的硫族化物熔丝将接收激光斑点大 小的最热部分且将视需要被激活或去激活；邻近熔丝将在过程期间接收一些但不足以编程 这些熔丝的改变或损坏的能量。最终，266nm到355nm的UV区域提供允许将硫族化物熔丝 构造成最小可能尺寸的明显较小衍射限制斑点大小的额外优点。激活方法的实施例可用于细调或修整，其中相变装置的激活允许半导体装置的某 一电性质的调整，例如芯片电压的调整。所述实施例还可用于冗余修复应用，其中使用激活 过程来用功能性替代物替换故障半导体装置元件。此编程应用程序通过将有缺陷的元件的 地址编码到冗余元件的解码器中而将所述有缺陷的元件移除。涵盖激光相变硫族化物装置 的激光激活的其它用途。由于不发生装置的破坏及对周围的损坏，因此可将有源及无源两种元件直接放置 在激光相变装置下面。允许将激光相变装置放置在电路的有源及无源两种元件上方还减少所需空间。此 外，借助所揭示的激活方法以及熔丝状态的实时过程反馈，激光相变硫族化物装置的可逆 处理是可能的。虽然已结合某些实施例描述了本发明，但应理解，本发明并不局限于所述所揭示 的实施例，而是相反，其打算涵盖包含于所附权利要求书范围内的各种修改及等效布置，赋 予所述范围最广泛的解释以囊括法律准许下的所有此类修改及等效结构。
权利要求
一种供在集成电路中使用的激光激活相变装置，所述装置包括硫族化物熔丝，其配置于半导体装置中连接在金属沉积层内的经图案化金属线之间且定位于层间电介质与过熔丝电介质之间，其中所述熔丝使在衬底上制造的有源半导体元件互连。
2.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括所述熔丝与所述经图案化金属线之间的粘合层。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中所述熔丝经配置以填充所述经图案 化金属线之间的间隙。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中所述熔丝被成层地铺设在所述金属 沉积层内的所述经图案化金属线的末端的一部分上以跨越所述经图案化金属线之间的间隙。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述熔丝使用互连通孔垂直地连接所述金属沉积 层内的经图案化金属线。
6.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括所述熔丝与所述经图案化金属线及所述互连通孔中的一者或两者之间的粘合层。
7.一种供在半导体中使用的激光激活相变装置，所述装置包括硫族化物结构；至少两个经图案化金属沉积物，其位于形成于所述硫族化物结构上的第一金属沉积层 内；及至少一个传导或反射线，其由激光绘制在所述经图案化金属沉积物之间且绘制在所述 硫族化物结构上，其中所述结构使在衬底上制造的有源半导体元件互连。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述传导或反射线由激光擦除。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的装置，其进一步包括第二金属沉积层内的至少两个经图案化金属沉积物，且其中由激光绘制的所述传导或 反射线位于所述第一与第二沉积层的所述经图案化金属沉积物之间且位于所述硫族化物 结构内。
10.一种激活供在半导体中使用的相变装置的方法，所述方法包括基于需要激活的相变装置的至少一个性质选择激光的激光条件，其中所述相变装置是 硫族化物熔丝，其连接第一经图案化金属线与第二经图案化金属线且定位于层间电介质与 过熔丝电介质之间，所述熔丝使在衬底上制造的有源半导体元件互连；及通过直接光子吸收用所述激光编程所述相变装置的相变直到发生所述相变为止。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述激光条件包含激光波长且所述性质是吸收 系数。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，其中所述相变是从无定形态到可逆结 晶态、从结晶态到可逆无定形态及/或从结晶态到永久无定形态。
13.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，其中仅所述激光的中心的最热部分编 程所述相变。
14.根据权利要求11所述的方法，其中编程所述相变装置的所述相变超过阈值转变温 度使得所述相变是从结晶态到永久无定形态。
15.根据权利要求11或权利要求14所述的方法，其中所述阈值转变温度介于150°C与 170°C之间，所述硫族化物熔丝是Ge2Sb2Te5,且所述激光波长介于200nm与650nm之间。
16.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，其进一步包括 识别所述需要激活的相变装置。
全文摘要
本发明涉及一种供在集成电路中使用的激光激活相变装置，其包括硫族化物熔丝，所述硫族化物熔丝经配置以连接第一经图案化金属线与第二经图案化金属线且定位于层间电介质与过熔丝电介质之间。所述熔丝使在衬底上制造的有源半导体元件互连。一种用于激活所述激光激活相变装置的方法包含基于所述熔丝的特性选择激光的激光条件；及通过直接光子吸收用所述激光编程所述熔丝的相变直到满足阈值转变温度为止。
文档编号H01L21/82GK101911283SQ200880124339
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年1月11日
发明者安迪·E·胡珀, 罗伯特·海恩赛, 艾伦·川崎 申请人:电子科学工业有限公司