电极的制造方法、熔丝装置及其制造方法

电极的制造方法、熔丝装置及其制造方法
【专利摘要】本公开涉及电极的制造方法、熔丝装置及其制造方法。所述熔丝装置包括：熔丝元件，所述熔丝元件包含相变材料；以及第一电极，所述第一电极与所述熔丝元件接触，并且所述第一电极在与所述熔丝元件接触的部分处具有亚光刻尺寸。根据本公开，熔丝装置的断开电流相比于相关技术能够被减小。
【专利说明】电极的制造方法、熔丝装置及其制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及电极的制造方法、熔丝装置及其制造方法，尤其涉及采用相变材料作为熔丝元件的熔丝装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002]熔丝装置(或称为电子熔丝(E-Fuse )装置)是电子产品中的关键性组件，其例如可被用于切换冗余内存、在射频电路中提供可调节的电阻与电容特性(即RC trimming)等。
[0003]传统的熔丝装置采用金属或多晶硅作为熔丝元件。当要断开熔丝元件时，所需的电流通常较大。所需的较大电流还使得与熔丝元件连接的开关元件(例如晶体管)通常占用较大的芯片面积。另外，断开熔丝元件所需的时间通常为毫秒(ms)级。另一方面，当使用激光来断开金属熔丝元件时，由于仅能在芯片封装前进行操作而使得其应用范围受限，并且制造过程中的良率较差。
[0004]因此，传统的熔丝装置所固有的大电流、大芯片面积、不便利性等成为业界亟欲改进之处。

【发明内容】

[0005]本公开鉴于以上问题中的至少一个提出了新的技术方案。
[0006]本公开在其一个方面提供一种电极的制造方法，其使得所述电极能够具有亚光刻尺寸。
[0007]本公开在其另一个方面提供一种熔丝装置及其制造方法，其中所述熔丝装置采用相变材料作为熔丝元件。
[0008]本公开在其又一个方面提供一种熔丝装置及其制造方法，其使得熔丝装置的断开电流相比于相关技术能够被减小。
[0009]根据本公开，提供一种熔丝装置，包括:熔丝元件，所述熔丝元件包含相变材料；以及第一电极，所述第一电极与所述熔丝元件接触，并且所述第一电极在与所述熔丝元件接触的部分处具有亚光刻尺寸。
[0010]在本公开的一些实施例中，所述第一电极在与所述熔丝元件接触的部分处的尺寸小于或等于lOOnm。
[0011 ] 在本公开的一些实施例中，所述第一电极在与所述熔丝元件接触的部分处的尺寸小于或等于75nm。
[0012]在本公开的一些实施例中，所述相变材料是掺杂或未掺杂的硫属化物(chalcogenide)。
[0013]在本公开的一些实施例中，所述相变材料是掺杂或未掺杂的Ge-Sb-Te材料，或者是掺杂或未掺杂的Sb-Te材料。
[0014]在本公开的一些实施例中，所述相变材料的层厚度小于或等于30nm。
[0015]在本公开的一些实施例中，所述熔丝元件和所述第一电极中的每一个被嵌入在层间电介质或金属间电介质中。
[0016]在本公开的一些实施例中，所述熔丝装置还包括第二电极，所述第一电极和所述第二电极位于所述熔丝元件的相对侧。
[0017]在本公开的熔丝装置中，当经由所述第一电极给所述熔丝元件施加电流小于或等于3mA的脉冲时，所述熔丝元件产生相变，从而使所述熔丝装置处于断开状态。
[0018]根据本公开，还提供一种制造电极的方法，包括以下步骤：在衬底上依次形成第一电介质层、第二电介质层和第三电介质层；通过第一蚀刻处理，在所述第三电介质层和所述第二电介质层中形成第一通孔；在所述第三电介质层上形成第四电介质层，所述第四电介质层覆盖所述第一通孔的侧壁和底壁；通过第二蚀刻处理，去除所述第一通孔的底壁上的所述第四电介质层以露出所述第一电介质层，而保留所述第一通孔的侧壁上的所述第四电介质层；通过以所述第一通孔的侧壁上的所述第四电介质层作为蚀刻阻挡层进行第三蚀刻处理，在所述第一电介质层中形成从露出的所述第一电介质层至所述衬底的第二通孔；在所述第二通孔中填充电极材料；以及通过抛光处理，形成嵌入在所述第一电介质层中的所述电极。
[0019]在本公开的一些实施例中，所述电极具有亚光刻尺寸。
[0020]在本公开的一些实施例中，所述电极的尺寸小于或等于lOOnm。
[0021]在本公开的一些实施例中，所述电极的尺寸小于或等于75nm。
[0022]根据本公开，还提供一种制造熔丝装置的方法，包括以下步骤：使用本公开的制造电极的方法来形成第一电极；以及形成与所述第一电极接触的熔丝元件。其中，所述熔丝元件包含相变材料。
[0023]在本公开的一些实施例中，所述相变材料是掺杂或未掺杂的硫属化物。
[0024]在本公开的一些实施例中，所述相变材料是掺杂或未掺杂的Ge-Sb-Te材料，或者是掺杂或未掺杂的Sb-Te材料。
[0025]在本公开的一些实施例中，所述相变材料的层厚度小于或等于30nm。
[0026]在本公开的一些实施例中，所述熔丝元件和所述第一电极中的每一个被嵌入在层间电介质或金属间电介质中。
[0027]在本公开的一些实施例中，所述制造熔丝装置的方法还包括以下步骤：形成第二电极，所述第一电极和所述第二电极位于所述熔丝元件的相对侧。
[0028]在通过本公开的方法制造的熔丝装置中，当经由所述第一电极给所述熔丝元件施加电流小于或等于3mA的脉冲时，所述熔丝元件产生相变，从而使所述熔丝装置处于断开状态。
[0029]通过本公开的技术方案，能够获得具有亚光刻尺寸的电极。此外，通过本公开的技术方案，还能够获得利用相变材料和/或利用具有亚光刻尺寸的电极的熔丝装置。并且，相比于相关技术，根据本公开的熔丝装置的断开电流能够被减小。
【专利附图】

【附图说明】
[0030]被包含于说明书中并构成其一部分的附图示出本公开的实施例，并与描述一起用于解释本公开的原理。
[0031]要注意的是，在附图中，为了便于描述，各个部分的尺寸可能并不是按照实际的比例关系绘制的。并且，相同或相似的附图标记在附图中表示相同或相似的部件。
[0032]图I是根据本公开实施例的制造电极的方法的流程图。
[0033]图2是根据本公开实施例的制造熔丝装置的方法的流程图。
[0034]图3A?3G是对应于图I所示的流程图中的各步骤的示意性截面图，其中，图3A示意性地示出在衬底上形成的第一至第三电介质层，图3B示意性地示出在第二和第三电介质层中形成的第一通孔，图3C示意性地示出覆盖第一通孔的侧壁和底壁的第四电介质层，图3D示意性地示出保留在第一通孔的侧壁上的第四电介质层，图3E示意性地示出在第一电介质层中形成的第二通孔，图3F示意性地示出在第二通孔中填充的电极材料，以及图3G示意性地示出嵌入在第一电介质层中的电极。
[0035]图4A?4B是示出如何形成根据本公开实施例的熔丝元件的示意性截面图，其中，图4A示意性地示出在根据本公开实施例的第一电极上形成的相变材料层和热绝缘层，以及图4B示意性地示出经图案化后所形成的熔丝元件。
[0036]图5A?5C是示出如何形成根据本公开实施例的熔丝装置的第二电极的示意性截面图，其中，图5A示意性地示出在熔丝元件上形成的电介质层，图5B示意性地示出在所述电介质层中形成的大马士革（dual damascene)通孔，以及图5C示意性地示出在大马士革通孔中形成的第二电极。
[0037]从参照附图对示例性实施例的以下详细描述，本公开的目的、特征和优点将变得明显。
【具体实施方式】
[0038]下面将参照附图描述本公开。要注意的是，以下的描述在本质上仅是解释性和示例性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。除非另外特别说明，否则，在实施例中阐述的部件和步骤的相对布置以及数字表达式和数值并不限制本公开的范围。另外，本领域技术人员已知的技术、方法和装置可能不被详细讨论，但在适当的情况下意在成为说明书的一部分。
[0039]如前所述，传统的熔丝装置采用金属或多晶硅作为熔丝元件。发明人由此尝试采用其它材料作为熔丝元件。近年来，用于存储器件的相变材料得到了广泛的研究。相变材料能够在晶体状态和非晶状态之间进行相变，这通常伴随着诸如电阻率的性能的变化。此外，对于诸如硫属化物的相变材料，其通常具有较低的玻璃化温度，并且，当从晶体状态转变为非晶状态时，其体积可有较大程度的收缩(例如，约7%的收缩)。发明人由此意识到，可以利用相变材料在不同相之间的体积变化来制造熔丝元件。
[0040]此外，对于采用相变材料作为熔丝元件的熔丝装置，仍希望减小其断开电流。发明人由此意识到，如果能够制造具有亚光刻尺寸的电极（即，电极的尺寸小于能够用当前的光刻技术所实现的尺寸)，那么就能够减小相变材料的有效相变区域，从而就能够减小采用相变材料作为熔丝元件的熔丝装置的断开电流。这进一步使得能够减小熔丝装置所耗用的电力，并使得能够减小熔丝装置所占用的芯片面积。发明人由此研究出一种具有亚光刻尺寸的电极的制造方法，并采用其制造出具有低断开电流的熔丝装置。
[0041]下面，将参照图I和图3A?3G详细描述根据本公开实施例的制造电极的方法。其中，图I是所述方法的流程图，以及图3A?3G是对应于所述流程图中的各步骤的示意性截面图。
[0042]首先，在图1的步骤SllO中，在衬底300上依次形成第一电介质层310、第二电介质层320和第三电介质层330 (参见图3A)。
[0043]衬底300的材料和类型不受特别限制，其例如可以是诸如Si衬底等的半导体衬底。并且，在衬底300中例如可以事先形成有诸如二极管、CMOS等的各种器件。
[0044]第一电介质层310、第二电介质层320和第三电介质层330既可以为层间电介质(ILD)，也可以为金属间电介质(MD)。可以通过本领域任何合适的处理来形成具有合适厚度的第一电介质层310、第二电介质层320和第三电介质层330。在本公开的一些实施例中，第一电介质层310、第二电介质层320和第三电介质层330的材料例如分别为娃氧化物、娃氮化物和硅氧化物，但本公开并不必限于此。此外，第二电介质层320和第三电介质层330将在后续步骤中被去除，即它们用作牺牲层。
[0045]接下来，在图1的步骤S120中，通过第一蚀刻处理，在第三电介质层330和第二电介质层320中形成第一通孔335 (参见图3B)。
[0046]可以通过本领域任何合适的处理来形成第一通孔335，并且，第一通孔335可以具有任何合适的形状。此外，从后面的描述将看出，步骤S120用于限定将形成的电极的形状。
[0047]然后，在图1的步骤S130中，在第三电介质层330上形成第四电介质层340，所述第四电介质层340覆盖第一通孔335的侧壁和底壁(参见图3C)。
[0048]可以通过本领域任何合适的处理来形成具有合适厚度的第四电介质层340。在本公开的一些实施例中，第四电介质层340的材料例如为硅氮化物，但本公开并不必限于此。
[0049]如图3C所示，所形成的第四电介质层340覆盖第一通孔335的侧壁和底壁，其中，底壁上的第四电介质层340与第一电介质层310接触，而侧壁上的第四电介质层340实质上减小了第一通孔335的尺寸，从而使得将形成的电极能够具有亚光刻尺寸。即，步骤S130用于限定将形成的电极的尺寸。
[0050]之后，在图1的步骤S140中，通过第二蚀刻处理，去除第一通孔335的底壁上的第四电介质层340以露出第一电介质层310，而保留第一通孔335的侧壁上的第四电介质层340 (参见图3D)。
[0051]可以通过本领域任何合适的处理来进行第二蚀刻处理。如图3D所示，在第一通孔335内，其底壁上的未被遮蔽的第四电介质层340被去除以露出第一电介质层310,而其侧壁上的第四电介质层340被保留。顺便提及的是，与此同时，在第一通孔335外，第三电介质层330上的第四电介质层340也可被去除以露出第三电介质层330。
[0052]随后，在图1的步骤S150中，通过以第一通孔335的侧壁上的第四电介质层340作为蚀刻阻挡层进行第三蚀刻处理，在第一电介质层310中形成从露出的第一电介质层310至衬底300的第二通孔345 (参见图3E)。
[0053]可以通过本领域任何合适的处理来进行第三蚀刻处理。如图3E所示，在第一通孔335内，由于以第一通孔335的侧壁上的第四电介质层340作为蚀刻阻挡层对第一电介质层310进行蚀刻处理，因此，在第一电介质层310中形成从露出的第一电介质层310至衬底300的第二通孔345。此外，被用作蚀刻阻挡层的第一通孔335的侧壁上的第四电介质层340也可被去除掉一部分。顺便提及的是，与此同时，在第一通孔335外，第三电介质层330也可至少被去除掉一部分。[0054]由图3B和图3E的比较可以看出，相比于第一通孔335，第二通孔345的尺寸(在本文中，通孔或电极的尺寸是指其临界尺寸（critical dimension),或者是指其在与熔丝元件的接触面上的尺寸）可以较小，其例如可以具有亚光刻尺寸。在本公开的一些实施例中，第二通孔345的尺寸例如可以小于或等于约lOOnm。在本公开的又一些实施例中，第二通孔345的尺寸例如可以小于或等于约75nm(例如可以约为70nm)。从后面的描述将看出，具有亚光刻尺寸的第二通孔345使得能够获得具有亚光刻尺寸的电极；此外，具有亚光刻尺寸的第二通孔345还使得能够获得具有亚光刻尺寸电极的熔丝装置，从而能够减小熔丝装置的断开电流。
[0055]顺便提及的是，在第二蚀刻处理和第三蚀刻处理期间，第二电介质层320例如可以用作蚀刻阻挡层，以保护其下面的第一电介质层310。
[0056]另外，顺便提及的是，如前所述，在本公开的一些实施例中，第一电介质层310和第三电介质层330的材料相同，例如都为硅氧化物；而第二电介质层320和第四电介质层340的材料相同，例如都为硅氮化物。但是，只要能够在第二蚀刻处理期间去除第一通孔335的底壁上的第四电介质层340而保留第一通孔335的侧壁上的第四电介质层340、以及在第三蚀刻处理期间以第一通孔335的侧壁上的第四电介质层340作为蚀刻阻挡层对第一电介质层310进行蚀刻处理，这些电介质层的材料就不受特别限制。
[0057]接下来，在图I的步骤S160中，在第二通孔345中填充电极材料350(参见图3F)。
[0058]可以通过本领域任何合适的处理在第二通孔345中填充电极材料350。例如，如图3F所示，可以通过在步骤S150后的整个结构上形成电极材料350来在第二通孔345中填充电极材料350。电极材料350例如可以为钨（W)，但并不必限于此。可选地，在形成电极材料350之前还可先形成粘合层，以改善电极材料350对于第二通孔345的粘合性。
[0059]最后，在图I的步骤S170中，通过抛光处理，形成嵌入在第一电介质层310中的电极355 (参见图3G)。
[0060]可以通过本领域任何合适的处理来进行抛光处理。例如，可以对步骤S160后的整个结构执行化学机械抛光（CMP),直到露出第一电介质层310为止,从而形成嵌入在第一电介质层310中的电极355。另外,如前所述,第一电介质层310既可以为层间电介质,也可以为金属间电介质。即，电极355可被嵌入在层间电介质或金属间电介质中。
[0061]通过如上所述的方法，电极355的尺寸可以较小，其例如可以具有亚光刻尺寸。在本公开的一些实施例中，电极355的尺寸例如可以小于或等于约lOOnm。在本公开的又一些实施例中，电极355的尺寸例如可以小于或等于约75nm (例如可以约为70nm)。从后面的描述将看出，具有亚光刻尺寸的电极355使得能够获得具有亚光刻尺寸电极的熔丝装置，从而能够减小熔丝装置的断开电流。这进一步使得能够减小熔丝装置所耗用的电力，并使得能够减小熔丝装置所占用的芯片面积。
[0062]下面，将参照图2和图4A?4B详细描述根据本公开实施例的制造熔丝装置的方法。其中，图2是所述方法的流程图，以及图4A?4B是示出如何形成根据本公开实施例的熔丝元件的示意性截面图。
[0063]首先，在图2的步骤S210中，使用本公开的如上所述的制造电极的方法来形成电极355 (参见先前的图3G)，这里，所形成的电极355被称为第一电极。
[0064]接下来，在图2的步骤S220中，形成与第一电极355接触的熔丝元件375，其中，熔丝元件375包含相变材料(参见图4A?4B)。
[0065]更具体而言，例如，可以先在第一电极355上形成相变材料层360，然后将相变材料层360图案化以形成熔丝元件。可选地，还可以在第一电极355上依次形成相变材料层360和热绝缘层370 (图4A)，然后将相变材料层360和热绝缘层370 —起图案化以形成熔丝元件(图4B)。设置热绝缘层370的目的是尽量减少导致相变材料发生相变的热量的散失，以更有利于相变材料的相变。尽管图4B中示出的熔丝元件包含相变材料和热绝缘材料两者，但是熔丝元件也可以仅包含相变材料，即，热绝缘层370是可选层。
[0066]可以通过本领域任何合适的处理来形成相变材料层360或者形成相变材料层360和热绝缘层370。热绝缘层370例如由TiN制成。相变材料层360例如由掺杂或未掺杂的硫属化物制成。所述硫属化物例如可以包括掺杂或未掺杂的Ge-Sb-Te材料、掺杂或未掺杂的Sb-Te材料等。在本公开的一些实施例中，相变材料层360例如由掺杂或未掺杂的Ge2Sb2Te5、掺杂或未掺杂的Sb2Te3等制成。如前所述，对于诸如硫属化物的相变材料，其通常具有较低的玻璃化温度，并且，当从晶体状态转变为非晶状态时，其体积可有较大程度的收缩(例如，约7%的收缩)。因此，可以利用所述相变材料在不同相之间的体积变化来制造熔丝元件。例如，当给其施加足够的电流时，相变材料从晶体状态转变为非晶状态，从而相变材料的体积缩小，这导致由所述相变材料形成的熔丝元件的断开。
[0067]另外，在如图4B所示的熔丝装置中，由于与包含相变材料的熔丝元件375接触的第一电极355具有亚光刻尺寸(实际上，第一电极355在与熔丝元件375接触的部分处具有亚光刻尺寸即可)，因此相变材料的有效相变区域能够被减小。这使得能够实现相比于相关技术具有低断开电流的熔丝装置。
[0068]另外，为了进一步减小熔丝装置的断开电流，还可以使得相变材料层360的厚度取合适的值。例如，在本公开的一些实施例中，相变材料层360的厚度可以小于或等于约30nmo
[0069]试验结果表明，对于通过本公开的方法制造的熔丝装置(例如，采用相变材料作为熔丝元件、相变材料的层厚度小于或等于约30nm以及第一电极具有亚光刻尺寸)，当经由第一电极给熔丝元件施加电流小于或等于约3mA的脉冲时，熔丝元件产生相变(例如，熔丝元件产生收缩以从电极剥离)，从而使熔丝装置处于断开状态。另外，断开所需的时间仅为纳秒(ns)级(例如，约几ns至约几百ns)。即，可以通过适当地调整(例如，减小)第一电极在与熔丝元件接触的部分处的尺寸和/或相变材料的层厚度，使得断开熔丝装置所需的电流较小，例如，不大于约3mA。
[0070]以此方式，能够实现相比于相关技术具有低断开电流的熔丝装置。并且，进一步能够实现相比于相关技术具有小耗用电力以及小芯片面积的熔丝装置。
[0071]顺便提及的是，由于在衬底300中可以事先形成有诸如二极管、CMOS等的各种器件，因此本公开的熔丝装置可以与诸如二极管、CMOS等的各种器件相结合。
[0072]此外，在形成如图4B所示的熔丝元件375后，还可以进一步形成第二电极，其中第一电极和第二电极位于熔丝元件375的相对侧。下面，将参照图5A?5C详细描述制造第二电极的示例性方法。
[0073]首先，如图5A所示，在图4B的整个结构上形成电介质层380。可以通过本领域任何合适的处理形成具有合适的厚度的电介质层380。并且，电介质层380的材料例如可以为硅氧化物，但并不必限于此。
[0074]然后，在电介质层380中形成通向熔丝元件375的通孔385。可以通过本领域任何合适的处理来形成通孔385。举例而言，在本公开的一些实施例中，如图5B所示，可以采用大马士革工艺来形成通孔385。
[0075]最后，如图5C所示，在通孔385中形成与熔丝元件375接触的第二电极390(在本公开的一些实施例中，图5C所示的第二电极390实际上也包含与第二电极连接的金属线)。举例而言，在本公开的一些实施例中，可以在图5B的整个结构上依次形成种子层和电化学电镀铜（ECP Cu)层，然后通过抛光处理(例如CMP处理)形成第二电极390。但是，第二电极390的材料并不限于此，而是还可以采用铝（Al)等来形成第二电极390。此外，虽然在图5C中熔丝元件375被嵌入在金属间电介质380中，但是本公开并不限于此。即，熔丝元件375还可以被嵌入在层间电介质中。
[0076]顺便提及的是，尽管在图5C所示的熔丝装置中仅在第二电极390侧形成有热绝缘层370，但是本公开并不限于此。例如，在熔丝装置中，热绝缘层可以仅形成在第一电极355侦牝也可以仅形成在第二电极390侧，还可以既形成在第一电极355侧又形成在第二电极390侧。或者，还可以在第一电极355和第二电极390中的任一侧都不形成热绝缘层。
[0077]顺便提及的是，尽管在图5C所示的熔丝装置中具有亚光刻尺寸的第一电极355为底电极而第二电极390为顶电极，但是本公开并不限于此。只要第一电极355和第二电极390中的任一个具有亚光刻尺寸（实际上,只要第一电极355和第二电极390中的任一个在与熔丝元件375接触的部分处具有亚光刻尺寸)，都可以实现如上所述的有利技术效果。
[0078]根据如上所述的本公开的方法，可以形成一种熔丝装置(例如参见图4B)。所述熔丝装置包括：熔丝元件375，所述熔丝元件包含相变材料；以及第一电极355，第一电极355与熔丝元件375接触，并且第一电极355在与熔丝元件375接触的部分处具有亚光刻尺寸。
[0079]在如上所述的本公开的熔丝装置中，由于第一电极355在与熔丝元件375接触的部分处具有亚光刻尺寸，因此相变材料的有效相变区域被减小。这使得熔丝装置的断开电流相比于相关技术能够被减小。这进一步使得能够减小熔丝装置所耗用的电力，并使得能够减小熔丝装置所占用的芯片面积。
[0080]在本公开的一些实施例中，第一电极355在与熔丝元件375接触的部分处的尺寸小于或等于约lOOnm。
[0081]在本公开的一些实施例中，第一电极355在与熔丝元件375接触的部分处的尺寸小于或等于约75nm。
[0082]在本公开的一些实施例中，相变材料是掺杂或未掺杂的硫属化物。
[0083]在本公开的一些实施例中，相变材料是掺杂或未掺杂的Ge-Sb-Te材料，或者是掺杂或未掺杂的Sb-Te材料。
[0084]在本公开的一些实施例中，相变材料的层厚度小于或等于约30nm。
[0085]在本公开的一些实施例中，熔丝元件375和第一电极355中的每一个被嵌入在层间电介质或金属间电介质中。
[0086]在本公开的一些实施例中，熔丝装置还包括：第二电极390，第一电极355和第二电极390位于熔丝元件375的相对侧。
[0087]在本公开的熔丝装置中，当经由第一电极355给熔丝元件375施加电流小于或等于约3mA的脉冲时，熔丝元件375产生相变，从而使熔丝装置处于断开状态。
[0088]本领域技术人员根据以上的教导很容易明白:根据本公开的电极的制造方法能够制造出具有亚光刻尺寸的电极；并且，根据本公开的熔丝装置及其制造方法能够使得熔丝装置的断开电流相比于相关技术被减小，这进一步使得能够减小熔丝装置所耗用的电力，并使得能够减小熔丝装置所占用的芯片面积。
[0089]至此，已经详细描述了根据本公开的电极的制造方法、熔丝装置及其制造方法。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
[0090]虽然已参照示例性实施例描述了本公开，但应理解，本公开不限于上述的示例性实施例。对于本领域技术人员显然的是，可以在不背离本公开的范围和精神的条件下修改上述的示例性实施例。所附的权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。
【权利要求】
1.一种熔丝装置，包括: 熔丝元件,所述熔丝元件包含相变材料；以及 第一电极，所述第一电极与所述熔丝元件接触，并且所述第一电极在与所述熔丝元件接触的部分处具有亚光刻尺寸。
2.根据权利要求1所述的熔丝装置，其中，所述第一电极在与所述熔丝元件接触的部分处的尺寸小于或等于lOOnm。
3.根据权利要求2所述的熔丝装置，其中，所述第一电极在与所述熔丝元件接触的部分处的尺寸小于或等于75nm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的熔丝装置，其中，所述相变材料是掺杂或未掺杂的硫属化物。
5.根据权利要求4所述的熔丝装置，其中，所述相变材料是掺杂或未掺杂的Ge-Sb-Te材料，或者是掺杂或未掺杂的Sb-Te材料。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的熔丝装置，其中，所述相变材料的层厚度小于或等于30nm。
7.根据权利要求6所述的熔丝装置，其中，当经由所述第一电极给所述熔丝元件施加电流小于或等于3mA的脉冲时，所述熔丝元件产生相变，从而使所述熔丝装置处于断开状态。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的熔丝装置，其中，所述熔丝元件和所述第一电极中的每一个被嵌入在层间电介质或金属间电介质中。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的熔丝装置，还包括: 第二电极，所述第一电极和所述第二电极位于所述熔丝元件的相对侧。
10.一种制造电极的方法，包括以下步骤: 在衬底上依次形成第一电介质层、第二电介质层和第三电介质层； 通过第一蚀刻处理，在所述第三电介质层和所述第二电介质层中形成第一通孔； 在所述第三电介质层上形成第四电介质层，所述第四电介质层覆盖所述第一通孔的侧壁和底壁； 通过第二蚀刻处理，去除所述第一通孔的底壁上的所述第四电介质层以露出所述第一电介质层，而保留所述第一通孔的侧壁上的所述第四电介质层； 通过以所述第一通孔的侧壁上的所述第四电介质层作为蚀刻阻挡层进行第三蚀刻处理，在所述第一电介质层中形成从露出的所述第一电介质层至所述衬底的第二通孔； 在所述第二通孔中填充电极材料；以及 通过抛光处理，形成嵌入在所述第一电介质层中的所述电极。
11.根据权利要求10所述的制造电极的方法，其中，所述电极具有亚光刻尺寸。
12.根据权利要求11所述的制造电极的方法，其中，所述电极的尺寸小于或等于100nm0
13.根据权利要求12所述的制造电极的方法，其中，所述电极的尺寸小于或等于75nm。
14.一种制造熔丝装置的方法，包括以下步骤: 使用根据权利要求10至13中任一项所述的制造电极的方法来形成第一电极；以及 形成与所述第一电极接触的熔丝元件，其中，所述熔丝元件包含相变材料。
15.根据权利要求14所述的制造熔丝装置的方法，其中，所述相变材料是掺杂或未掺杂的硫属化物。
16.根据权利要求15所述的制造熔丝装置的方法，其中，所述相变材料是掺杂或未掺杂的Ge-Sb-Te材料，或者是掺杂或未掺杂的Sb-Te材料。
17.根据权利要求14所述的制造熔丝装置的方法，其中，所述相变材料的层厚度小于或等于30nm。
18.根据权利要求17所述的制造熔丝装置的方法，其中，当经由所述第一电极给所述熔丝元件施加电流小于或等于3mA的脉冲时，所述熔丝元件产生相变，从而使所述熔丝装置处于断开状态。
19.根据权利要求14所述的制造熔丝装置的方法，其中，所述熔丝元件和所述第一电极中的每一个被嵌入在层间电介质或金属间电介质中。
20.根据权利要求14所述的制造熔丝装置的方法，还包括以下步骤： 形成第二电极，所述第一电极和所述第二电极位于所述熔丝元件的相对侧。
【文档编号】H01L23/525GK103839919SQ201210483777
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月23日 优先权日:2012年11月23日
【发明者】李莹, 吴关平 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司