专利名称：半导体器件和提高电熔断器的电阻值的方法
技术领域：
本发明涉及一种接收电流供给以便允许增加器件本身的电阻的半导体器件和一种提高电熔断器的电阻的方法。
背景技术：
迄今为止，已经使用了一种接收电流供给以允许增加熔断器本身的电阻的熔断器。在本说明书中，将这样的熔断器称为电熔断器。电熔断器设置在绝缘层内部。在本说明书中，将具有绝缘层和电熔断器的结构称为电熔断器结构。在本说明书中，电熔断器电阻的增加例如为这样的现象流入到电熔断器中的电流的值变小，也就是说，电熔断器变成具有比以前高的电阻的状态；或者为这样的现象与电熔断器的两端相连接的两个元件之间的电流流动完全停止，也就是说，电熔断器被切断或熔融/切断，或者是电熔断器的电阻变为无限大。本说明书中所描述的电熔断器的示例包括用于使电路不可能使用的熔断器、用在模拟器件等中以调整器件电压的熔断器以及用作标志以便留下工艺、测试结果等的痕迹的熔断器。[专利文件1]W097/12401的小册子[专利文件 2]USP No. 5969404[专利文件 3]USP No. 632；35；35[专利文件 4]USP No. 6433404[非专利文件1]由V.Klee等人发表于IEDM会议Q001)的题为“A 0. 13ym logic based embedded DRAM technology with electrical fuse,Cu interconnect in SiLkTM, sub_7ns access and its extension to the 0. 10 μ m generation，，的文章。
发明内容
常规的电熔断器的电阻增加是通过电迁移现象实现的。为此，在一些情况下，需要向电熔断器供给大电流。在这样的情况下，电熔断器周围的结构会被从熔断器产生的热所损坏。考虑到上述问题，得出了本发明。因而，本发明的一个目的是提供一种允许增加器件本身的电阻而不损坏任何周围结构的半导体器件和一种提高电熔断器的电阻的方法。本发明的一个方面在于一种半导体器件，其包括绝缘层和形成在该绝缘层中的电熔断器。该电熔断器具有比绝缘层的线性膨胀系数大的线性膨胀系数，且进一步地具有比绝缘层的熔点低的熔点。根据此结构，即使供给到电熔断器的电流值较小，也可以提高电熔断器的电阻。因而，从电熔断器产生的热量也较小。结果，可以防止电熔断器周围的结构受到损坏。本发明的另一方面在于一种半导体器件，其包括半导体衬底；形成在半导体衬底上方的栅电极；覆盖栅电极的层间电介质；形成在层间电介质上方的精细层；形成在精细层上方的半球形层；形成在半球形层上方的球形层；以及形成在选自精细层、半球形层和球形层中的至少一个中的电熔断器。根据此结构，当向电熔断器供给电流时，从电熔断器产生的热到达半导体衬底所经历的距离较大；因此，可以增加电熔断器的电阻而不损坏半导体衬底。本发明的又一方面在于一种半导体器件，其包括绝缘层；以及电熔断器，该电熔断器形成在绝缘层中且具有包括直线部分和弯曲部分的曲折形状，其中在靠近弯曲部分的部位之间的距离小于在除了靠近弯曲部分的部位以外的部位之间的距离。根据此结构，由于电熔断器是曲折的，来自电熔断器中心部分的热不易于扩散到外部。因此，可以阻止电熔断器周围的结构被从电熔断器产生的热所损坏。此外，由于大量的热只是局部地供给到弯曲部分，所以可缩短电熔断器电阻增加所需的时间。本发明的一个不同方面在于一种增加电熔断器的电阻的方法，其中将电流供给到上述电熔断器中的任意一个中。这样，电熔断器熔融且进一步断裂。此后，利用毛细现象将熔融的电熔断器的一部分吸收到裂缝中。结果，在电熔断器中形成了不连续的部分。根据此方法，电熔断器可以通过比使用电迁移来切断电熔断器的任意常规方法中供给到电熔断器的电流更小的电流而被切断。本发明的又一不同方面在于一种增加电熔断器的电阻的方法，包括以下步骤将电流供给到上述电熔断器中的任意一个中，从而利用箍缩效应使电熔断器变窄；以及然后停止电流供给，从而利用电熔断器的保持力在电熔断器中形成腔。根据此方法，电熔断器可以通过比上述利用毛细现象来切断电熔断器的方法中供给到电熔断器的电流更小的电流而被切断。本发明的又一方面在于一种半导体器件，包括第一绝缘层；第一沟槽，其形成在所述第一绝缘层中；第二沟槽，其形成在所述第一绝缘层中；电熔断器，其包括形成在所述第一沟槽的底表面和所述第一沟槽的侧壁上的第一阻挡金属，以及形成在所述第一阻挡金属上且填充在所述第一沟槽中的第一铜金属，所述电熔断器的电阻值可以通过向所述电熔断器施加电流来控制；第一布线，其包括形成在所述第二沟槽的底表面和所述第二沟槽的侧壁上的第二阻挡金属，以及形成在所述第二阻挡金属上且填充在所述第二沟槽中的第二铜金属；第二绝缘层，其形成在所述第一绝缘层、所述电熔断器和所述第一布线上；以及第三绝缘层，其形成在所述第二绝缘层上，第三沟槽，其形成在所述第三绝缘层中；第二布线， 其形成在所述第三沟槽中；第四绝缘层，其形成在所述第三绝缘层上方；第四沟槽，其形成在所述第四绝缘层中；以及第三布线，其形成在所述第四沟槽中；其中，所述第一布线的第一厚度比所述第三布线的第三厚度薄，并且所述第二布线的第二厚度比所述第三布线的第三厚度薄；并且其中所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的相对介电常数为3或更小。根据本发明的另一方面在于一种半导体器件，包括半导体衬底；栅电极，其形成在所述半导体衬底上方；层间电介质，其覆盖所述栅电极；精细层，其形成在所述层间电介质上方；半球形层，其形成在所述精细层上方；球形层，其形成在所述半球形层上方；以及电熔断器，其形成在所述精细层中，所述电熔断器的电阻值可以通过向所述电熔断器施加电流来控制，所述电熔断器包括铜金属，其中所述电熔断器形成在所述精细层的第一绝缘层的沟槽中，第二绝缘层形成在所述电熔断器和所述第一绝缘层上，而第三绝缘层形成在所述第三绝缘层上，其中所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的相对介电常数为3或更小， 其中所述半球形层的厚度厚于所述精细层的厚度，以及其中所述球形层的厚度厚于所述半球形层的厚度。根据本发明的又一方面在于一种半导体器件，包括第一绝缘层；第一沟槽，其形成在所述第一绝缘层中；第二沟槽，其形成在所述第一绝缘层中；电熔断器，其包括形成在所述第一沟槽的底表面和所述第一沟槽的侧壁上的第一阻挡金属，以及形成在所述第一阻挡金属上且填充在所述第一沟槽中的第一铜金属，所述电熔断器的电阻值可以通过向所述电熔断器施加电流来控制；第一布线，其包括形成在所述第二沟槽的底表面和所述第二沟槽的侧壁上的第二阻挡金属，以及形成在所述第二阻挡金属上且填充在所述第二沟槽中的第二铜金属；第一层，其包括形成在所述第一绝缘层上的第二绝缘层，形成在所述第二绝缘层上的第三绝缘层以及形成在所述第三绝缘层中的第二布线；以及第二层，其包括形成在所述第三绝缘层上方的第四绝缘层以及形成在所述第三绝缘层上方的第三布线；其中所述第一绝缘层的第一厚度比所述第二层的第三厚度薄，而所述第一层的第二厚度比所述第二层的第三厚度薄；并且其中所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的相对介电常数为3或更小。根据本发明的又一方面在于一种半导体器件，包括半导体衬底；栅电极，其形成在所述半导体衬底上方；第一绝缘层，其形成在所述栅电极和所述半导体衬底上方；第一沟槽，其形成在所述第一绝缘层中；电熔断器，其包括形成在所述第一沟槽的底表面和所述第一沟槽的侧壁上的第一阻挡金属，以及形成在所述第一阻挡金属上且填充在所述第一沟槽中的铜金属，所述电熔断器的电阻值可以通过向所述电熔断器施加电流来控制；第二绝缘层，其形成在所述第一绝缘层和所述电熔断器上；以及第三绝缘层，其形成在所述第二绝缘层上，其中所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的相对介电常数为3或更小。
图1是图示安装了本发明实施例的电熔断器的电路的结构的示意图。图2是图示其中形成了实施例的电熔断器结构的整个半导体器件的结构的视图。图3是图示具有曲折形状的实施例的电熔断器的示意图。图4是沿图3中的线IV-IV所获得的截面视图。图5是图示只由直线部分制成的实施例的电熔断器的示意图。图6是沿图5中的线VI-VI所获得的截面视图。图7是图示具有曲折形状的实施例的电熔断器的另一示例的示意图。图8是图示具有曲折形状的实施例的电熔断器的直线部分通过泄漏或固体溶解而彼此接触的状态的照片。图9是图示实施例的电熔断器结构的基本示例的视图。图10是实施例的电熔断器结构的第一不同示例。
图IlA是实施例的电熔断器结构的第二不同示例。图IlB是实施例的电熔断器结构的第三不同示例。图12A是实施例的电熔断器结构的第四不同示例。图12B是实施例的电熔断器结构的第五不同示例。图13是实施例的电熔断器结构的第六不同示例。图14A是实施例的电熔断器结构的第七不同示例。图14B是实施例的电熔断器结构的第八不同示例。图15是实施例的电熔断器结构的第九不同示例。图16A是实施例的电熔断器结构的第十不同示例。图16B是实施例的电熔断器结构的第十一不同示例。图17是实施例的电熔断器结构的第十二不同示例。图18A是实施例的电熔断器结构的第十三不同示例。图18B是实施例的电熔断器结构的第十四不同示例。图19是实施例的电熔断器结构的第十五不同示例。图20A是实施例的电熔断器结构的第十六不同示例。图20B是实施例的电熔断器结构的第十七不同示例。图21是用于解释当电流流入到作为实施例基本示例的电熔断器中时，作用在此电熔断器上的力的方向的视图。图22是用于解释基本示例的电熔断器膨胀的状态的视图。图23是图示当基本示例的电熔断器被切断时其第一状态的顶视图。图M是沿图23中的线XXIV-XXIV所获得的截面视图。图25是图示当基本示例的电熔断器被切断时其第二状态的顶视图。图沈是沿图25中的线XXVI-XXVI所获得的截面视图。图27是图示当基本示例的电熔断器被切断时其第三状态的顶视图。图28是沿图27中的线XXVIII-XXVIII所获得的截面视图。图四是图示当基本示例的电熔断器被切断时其第四状态的顶视图。图30是沿图四中的线XXX-XXX所获得的截面视图。图31是图示当基本示例的电熔断器被切断时其第五状态的顶视图。图32是沿图31中的线XXXII-XXXII所获得的截面视图。图33是示出电熔断器被吸收到在电熔断器结构中的绝缘层中形成的裂缝中的状态的(横截面)照片。图34是示出电熔断器被吸收到在电熔断器结构中的绝缘层中形成的裂缝中的状态的(顶表面)照片。图35是图示作为不合适脉冲的电流脉冲以及作为合适脉冲的电流脉冲的视图。图36是示出通过作为不合适脉冲的电流脉冲而被切断的电熔断器以及通过作为合适脉冲的电流脉冲而被切断的电熔断器的照片。图37是示出电流脉冲的上升时间与电熔断器被切断后和切断前的电阻比之间的关系的图。图38是图示只由直线部分制成的电熔断器的切断部分的位置的示例的顶视图。
图39是其中绘制了每个只由直线部分制成的多个电熔断器的切断部分的位置的图表。图40是用于解释其中中心部分要被选择性切断的电熔断器结构的视图。图41是示出了其中中心部分被选择性切断的电熔断器结构的照片。图42是图示直线部分之间的距离的视图。图43是图示直线部分通过切片(cut piece)而短路的状态的视图。图44是图示具有用于防止直线部分短路的构造的电熔断器结构的视图。图45是用于解释利用箍缩效应来切断电熔断器的方法的视图。图46是示出通过箍缩效应来切断电熔断器的照片。图47是时间与距离之间的关系的曲线图，所述距离为当电熔断器的温度保持在 1200°C时温度为600°C的部位和电熔断器之间的距离。
具体实施例方式此后将参考附图来描述根据本发明的半导体器件的实施例以及根据本发明的增加电熔断器电阻的方法。实施例1本发明实施例1的电熔断器并非如现有技术的在形成栅电极的同一层中所形成的任意电熔断器。实施例1的电熔断器形成在半导体器件中包括精细层(fine layer)、半球形层(semiglobal layer)和球形层(global layer)的多层结构中的精细层中。因此， 可以防止电熔断器损坏其半导体衬底。根据实施例1的半导体器件的结构，诸如为了增加熔断器电阻而用于控制电流流动的晶体管之类的其它元件可以设置在从半导体衬底到电熔断器的空间中。因此，可以使在平行于半导体器件的半导体衬底主表面的方向上设置的元件的占用面积较小。实施例1的电熔断器的电阻增加不是通过任意的电迁移现象而是通过毛细现象来实现的。因而，只通过使相对较小的电流流入到电熔断器中，就可以增加电熔断器的电阻。结果，可以防止电熔断器周围的结构受到损坏。此外，可以大大缩短电熔断器电阻增加所需的时间。在实施例1中，电熔断器是用于将冗余电路与任何其它电路彼此电隔离的部件。 然而，本发明的电熔断器的用途不限于此。本发明的电熔断器可以应用于任意产品，只要该产品具有可以通过接收电流供给而增加的电阻即可。较为适合地，电熔断器的原材料是金属或金属化合物。然而，本发明的电熔断器的原材料不限于此，只要是以下要描述的电阻增加方法可以应用的原材料即可。首先，这里具体描述实施例1的电熔断器结构。如图1所示，实施例1的电熔断器 (电熔断器10)设置在半导体器件内部，且其连接到电源电极VDD和接地电极VSS以处于它们之间。电阻器60设置在电熔断器10的端子IOa与电源电极VDD之间，且电阻器70设置在电熔断器10的端子IOb和接地电极VSS之间。晶体管40和判决电路50连接到晶体管70和端子IOb之间的布线。判决电路50是用于检测电熔断器10的电阻是否变为预定值或更高的电路。反相器电路30连接到晶体管40的栅电极。根据从反相器电路30供给到晶体管40的电信号，电流从电源电极VDD经过电熔断器10流到接地电极VS S。因而，在实施例1的增加电熔断器10的电阻的方法中，可以根据从外部供给到晶体管40的电信号来控制是否增加电熔断器的电阻。通过判决电路50来判定电熔断器10的电阻是否超过预定值。接着，这里参考图2来描述实施例1的半导体器件的结构。实施例1的半导体器件具有多个堆叠的金属布线层。这些金属布线层按照从半导体衬底SC —侧向上的顺序分
别被称作Ml，M2，......，M8和M9。金属布线层通过过孔而彼此连接。这些过孔按照从半
导体衬底SC —侧向上的顺序分别被称作VI，V2，......，V7和V8。在包括金属布线层Ml，M2，......，M8和M9和过孔VI，V2，......，V7和V8的层
中，位于下侧的层称为精细层100，而位于上侧的层称为球形层300。位于精细层100和球形层300之间的层称作半球形层200。在构成半导体器件的金属布线层中，精细层100中的金属布线层均具有最小的布线宽度和厚度。半球形层200中的金属布线层均具有比精细层100中的金属布线层更大的布线宽度和更大的厚度。球形层300中的金属布线层均具有比半球形层200中的金属布线层更大的布线宽度和更大的厚度。在表1中示出了精细层100、半球形层200和球形层300 的尺寸的示例。表 权利要求
1.一种半导体器件，包括第一绝缘层；第一沟槽，其形成在所述第一绝缘层中； 第二沟槽，其形成在所述第一绝缘层中；电熔断器，其包括形成在所述第一沟槽的底表面和所述第一沟槽的侧壁上的第一阻挡金属，以及形成在所述第一阻挡金属上且填充在所述第一沟槽中的第一铜金属，所述电熔断器的电阻值可以通过向所述电熔断器施加电流来控制；第一布线，其包括形成在所述第二沟槽的底表面和所述第二沟槽的侧壁上的第二阻挡金属，以及形成在所述第二阻挡金属上且填充在所述第二沟槽中的第二铜金属； 第二绝缘层，其形成在所述第一绝缘层、所述电熔断器和所述第一布线上；以及第三绝缘层，其形成在所述第二绝缘层上， 第三沟槽，其形成在所述第三绝缘层中； 第二布线，其形成在所述第三沟槽中； 第四绝缘层，其形成在所述第三绝缘层上方； 第四沟槽，其形成在所述第四绝缘层中；以及第三布线，其形成在所述第四沟槽中；其中，所述第一布线的第一厚度比所述第三布线的第三厚度薄，并且所述第二布线的第二厚度比所述第三布线的第三厚度薄；并且其中所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的相对介电常数为3或更小。
2.根据权利要求1的半导体器件，还包括第一晶体管，其在第一电源节点和第二电源节点之间与所述电熔断器串联连接，所述第二电源节点的电源电压低于所述第一电源节点的电源电压，其中控制所述第一晶体管的栅电压，使得控制向所述电熔断器施加电流，由此控制所述电熔断器的电阻值。
3.根据权利要求2的半导体器件，还包括判决电路，其接收来自所述第一晶体管和所述电熔断器之间的连接节点的信号，并检测所述电熔断器的电阻值是否变为预定值或更高。
4.根据权利要求1的半导体器件，其中所述第一布线的第一厚度比所述第二布线的第二厚度薄。
5.根据权利要求1的半导体器件，其中所述第一铜金属和所述第二铜金属中每一个的线性膨胀系数高于所述第一绝缘层和所述第三绝缘层中每一个的线性膨胀系数，并且其中所述第一铜金属、所述第二铜金属中每一个具有比所述第一绝缘层和所述第三绝缘层中每一个的熔点更低的熔点。
6.根据权利要求1的半导体器件，其中所述第二绝缘层具有两个绝缘膜。
7.根据权利要求1的半导体器件，其中所述第二绝缘层包括SiCN膜、SiN膜、或具有 SiCN膜和SiCO膜的双层结构膜。
8.根据权利要求6的半导体器件，其中所述第二绝缘层包括硅化物与氮化物的第一化合物膜以及硅化物与氧化物的第二复合物膜。
9.根据权利要求8的半导体器件，其中所述第一化合物膜为SiCN，而所述第二化合物膜为SiCO。
10.根据权利要求1的半导体器件，其中所述第一阻挡金属包括第一金属膜，其在所述第一沟槽的侧壁与所述第一绝缘层接触，并且沿着所述第一沟槽的侧壁形成；以及第二金属膜，其在所述第一沟槽的侧壁与所述第一金属膜接触，在所述第一沟槽的底表面与所述第一绝缘层接触，并与所述铜金属接触，而且其沿着所述第一沟槽的侧壁和底表面形成。
11.根据权利要求1的半导体器件，其中所述第一阻挡金属具有比铜金属的熔点更高的熔点。
12.根据权利要求11的半导体器件，其中所述第一阻挡金属的线性膨胀系数低于铜金属的线性膨胀系数并且高于所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的线性膨胀系数。
13.根据权利要求11的半导体器件，其中所述第一阻挡金属具有高于所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层中每一个的熔点。
14.一种半导体器件，包括 半导体衬底；栅电极，其形成在所述半导体衬底上方； 层间电介质，其覆盖所述栅电极； 精细层，其形成在所述层间电介质上方； 半球形层，其形成在所述精细层上方； 球形层，其形成在所述半球形层上方；以及电熔断器，其形成在所述精细层中，所述电熔断器的电阻值可以通过向所述电熔断器施加电流来控制，所述电熔断器包括铜金属，其中所述电熔断器形成在所述精细层的第一绝缘层的沟槽中，第二绝缘层形成在所述电熔断器和所述第一绝缘层上，而第三绝缘层形成在所述第三绝缘层上， 其中所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的相对介电常数为3或更小， 其中所述半球形层的厚度厚于所述精细层的厚度，以及其中所述球形层的厚度厚于所述半球形层的厚度。
15.根据权利要求14的半导体器件，其中所述精细层为多个，其中所述铜金属具有比所述第一绝缘层的线性膨胀系数更大的线性膨胀系数，并且还具有比所述第一绝缘层的熔点更低的熔点。
16.一种半导体器件，包括第一绝缘层；第一沟槽，其形成在所述第一绝缘层中； 第二沟槽，其形成在所述第一绝缘层中；电熔断器，其包括形成在所述第一沟槽的底表面和所述第一沟槽的侧壁上的第一阻挡金属，以及形成在所述第一阻挡金属上且填充在所述第一沟槽中的第一铜金属，所述电熔断器的电阻值可以通过向所述电熔断器施加电流来控制；第一布线，其包括形成在所述第二沟槽的底表面和所述第二沟槽的侧壁上的第二阻挡金属，以及形成在所述第二阻挡金属上且填充在所述第二沟槽中的第二铜金属；第一层，其包括形成在所述第一绝缘层上的第二绝缘层，形成在所述第二绝缘层上的第三绝缘层以及形成在所述第三绝缘层中的第二布线；以及第二层，其包括形成在所述第三绝缘层上方的第四绝缘层以及形成在所述第三绝缘层上方的第三布线；其中所述第一绝缘层的第一厚度比所述第二层的第三厚度薄，而所述第一层的第二厚度比所述第二层的第三厚度薄；并且其中所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的相对介电常数为3或更小。
17.根据权利要求16的半导体器件，还包括第一晶体管，其在第一电源节点和第二电源节点之间与所述电熔断器串联连接，所述第二电源节点的电源电压低于所述第一电源节点的电源电压，其中控制所述第一晶体管的栅电压，使得控制向所述电熔断器施加电流，由此控制所述电熔断器的电阻值。
18.根据权利要求17的半导体器件，还包括判决电路，其接收来自所述第一晶体管和所述电熔断器之间的连接节点的信号，并检测所述电熔断器的电阻值是否变为预定值或更高。
19.根据权利要求16的半导体器件，其中所述第一绝缘层的第一厚度比所述第一层的第二厚度薄。
20.根据权利要求16的半导体器件，其中所述第一铜金属和所述第二铜金属中每一个的线性膨胀系数高于所述第一绝缘层和所述第三绝缘层中每一个的线性膨胀系数，并且其中所述第一铜金属、所述第二铜金属中每一个具有比所述第一绝缘层和所述第三绝缘层中每一个的熔点更低的熔点。
21.根据权利要求16的半导体器件，其中所述第二绝缘层具有两个绝缘膜。
22.根据权利要求16的半导体器件，其中所述第二绝缘层包括SiCN膜、SiN膜、或具有 SiCN膜和SiCO膜的双层结构膜。
23.根据权利要求21的半导体器件，其中所述第二绝缘层包括硅化物与氮化物的第一化合物膜以及硅化物与氧化物的第二复合物膜。
24.根据权利要求23的半导体器件，其中所述第一化合物膜为SiCN，而所述第二化合物膜为SiCO。
25.根据权利要求16的半导体器件，其中所述第一阻挡金属包括第一金属膜，其在所述第一沟槽的侧壁与所述第一绝缘层接触，并且沿着所述第一沟槽的侧壁形成；以及第二金属膜，其在所述第一沟槽的侧壁与所述第一金属膜接触，在所述第一沟槽的底表面与所述第一绝缘层接触，并与所述铜金属接触，而且其沿着所述第一沟槽的侧壁和底表面形成。
26.根据权利要求16的半导体器件，其中所述第一阻挡金属具有比铜金属的熔点更高的熔点。
27.根据权利要求沈的半导体器件，其中所述第一阻挡金属的线性膨胀系数低于铜金属的线性膨胀系数并且高于所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的线性膨胀系数。
28.根据权利要求沈的半导体器件，其中所述第一阻挡金属具有高于所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层中每一个的熔点。
29.一种半导体器件，包括半导体衬底；栅电极，其形成在所述半导体衬底上方；第一绝缘层，其形成在所述栅电极和所述半导体衬底上方； 第一沟槽，其形成在所述第一绝缘层中；电熔断器，其包括形成在所述第一沟槽的底表面和所述第一沟槽的侧壁上的第一阻挡金属，以及形成在所述第一阻挡金属上且填充在所述第一沟槽中的铜金属，所述电熔断器的电阻值可以通过向所述电熔断器施加电流来控制；第二绝缘层，其形成在所述第一绝缘层和所述电熔断器上；以及第三绝缘层，其形成在所述第二绝缘层上，其中所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的相对介电常数为3或更小。
30.根据权利要求四的半导体器件，还包括第一晶体管，其在第一电源节点和第二电源节点之间与所述电熔断器串联连接，所述第二电源节点的电源电压低于所述第一电源节点的电源电压，其中控制所述第一晶体管的栅电压，使得控制向所述电熔断器施加电流，由此控制所述电熔断器的电阻值。
31.根据权利要求30的半导体器件，还包括判决电路，其接收来自所述第一晶体管和所述电熔断器之间的连接节点的信号，并检测所述电熔断器的电阻值是否变为预定值或更高。
32.根据权利要求四的半导体器件，其中铜金属的线性膨胀系数高于所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的线性膨胀系数，并且其中铜金属中具有比所述第一绝缘层和所述第三绝缘层中每一个的熔点更低的熔点。
33.根据权利要求四的半导体器件，其中所述第二绝缘层具有两个绝缘膜。
34.根据权利要求四的半导体器件，其中所述第二绝缘层包括SiCN膜、SiN膜、或具有 SiCN膜和SiCO膜的双层结构膜。
35.根据权利要求33的半导体器件，其中所述第二绝缘层包括硅化物与氮化物的第一化合物膜以及硅化物与氧化物的第二复合物膜。
36.根据权利要求35的半导体器件，其中所述第一化合物膜为SiCN，而所述第二化合物膜为SiCO。
37.根据权利要求四的半导体器件，其中所述第一阻挡金属包括第一金属膜，其在所述第一沟槽的侧壁与所述第一绝缘层接触，并且沿着所述第一沟槽的侧壁形成；以及第二金属膜，其在所述第一沟槽的侧壁与所述第一金属膜接触，在所述第一沟槽的底表面与所述第一绝缘层接触，并与所述铜金属接触，而且其沿着所述第一沟槽的侧壁和底表面形成。
38.根据权利要求四的半导体器件，其中所述第一阻挡金属具有比铜金属的熔点更高的熔点。
39.根据权利要求38的半导体器件，其中所述第一阻挡金属的线性膨胀系数低于铜金属的线性膨胀系数并且高于所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的线性膨胀系数。
40.根据权利要求38的半导体器件，其中所述第一阻挡金属具有高于所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层中每一个的熔点。
全文摘要
所提供的是一种具有电熔断器结构的半导体器件，所述电熔断器结构接收电流的供给以便可以在不损坏熔断器周围部分的情况下被切断。电熔断器电连接在电路和作为备用电路的冗余电路之间。在利用树脂密封这些电路之后，熔断器可以通过从外部接收电流的供给而被切断。电熔断器形成在精细层中，且由主布线和阻挡膜制成。主布线和阻挡膜中每一个的线性膨胀系数大于每一个绝缘层的线性膨胀系数。主布线和阻挡膜中每一个的熔点低于每一个绝缘层的熔点。
文档编号H01L23/525GK102157490SQ201110048498
公开日2011年8月17日 申请日期2007年1月30日 优先权日2006年3月7日
发明者大林茂树, 岩本猛, 河野和史, 米津俊明, 荒川政司 申请人:瑞萨电子株式会社