常规芯片内的金属线及其制作方法与流程

文档序号:15563198发布日期:2018-09-29 02:43阅读:1332来源:国知局

本发明是关于芯片设计领域,特别是关于一种常规芯片内的金属线及其制作方法。



背景技术:

在芯片中一次性物理写入某些编码可以个性化芯片,也可以作为芯片的全生命周期身份识别,在各行各业中应用广泛。目前行业内通用的在芯片中一次性物理写入编码的方法有otp和efuse。otp(onetimeprogramable)是mcu的一种存储器类型,意思是一次性可编程:通过激光烧录的方法熔断芯片中某些金属线,造成芯片物理上的不可更改和清除。efuse是采用电子熔断金属线的方式,也会造成芯片物理上的不可更改和清除。

otp熔断芯片中的金属线生产工艺成熟、简单,但是生产效率低下。随着芯片制造工艺进入纳米级别,金属线间隔变的越来越小,这给otp熔断金属线的操作带来了难度。采用efuse熔断芯片中金属线的方式生产效率较高,可以在纳米级别的芯片上进行生产操作,但是efuse熔断金属线时由于熔断能量分布不均可能导致金属线并未完全烧断,或者金属线在高温烘烤后出现再次连接的现象,影响长期使用的可靠性。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种常规芯片内的金属线及其制作方法,金属线为双断结构,采用efuse熔断金属线不会出现金属线并未完全烧断的情况,从而提高了熔断良率。

为实现上述目的,本发明一方面提供了一种常规芯片内的金属线,该金属线中位于常规芯片内的部分具有第一段金属线及第二段金属线,且第一段金属线及第二段金属线能够在通过一定电流的情况下熔断。

在一优选的实施方式中,能够熔断的第一段金属线及第二段金属线比其余金属线细。

本发明另一方面提供了一种常规芯片内的金属线的制作方法,包括以下步骤:提供半导体基板,半导体基板表面具有第一钝化层;图案化第一钝化层,在其表面形成第一凹槽;在第一凹槽内沉积第一金属并研磨多余的第一金属,从而使得第一金属层与第一钝化层平齐;在第一钝化层和第一金属层的表面沉积第二钝化层;图案化第二钝化层,在其表面形成第二凹槽、第三凹槽及第四凹槽;以及在第二凹槽、第三凹槽及第四凹槽内沉积第二金属,研磨多余的第二金属,从而使得第二金属层与第二钝化层平齐。

在一优选的实施方式中,第一凹槽的深度小于第二凹槽、第三凹槽及第四凹槽的深度。

在一优选的实施方式中,第一钝化层和第二钝化层的材料均是二氧化硅。

在一优选的实施方式中,第一金属层和第二金属层的材料均是铜。

与现有技术相比,根据本发明的常规芯片内的金属线及其制作方法具有如下有益效果:本发明的常规芯片内的金属线及其制作方法,金属线为双断结构,采用efuse熔断金属线不会出现金属线并未完全烧断的情况,从而提高了熔断良率。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的常规芯片内的金属线及其制作方法的金属线的剖面结构示意图。

图2是根据本发明一实施方式的常规芯片内的金属线及其制作方法的金属线的制作工艺示意图。

主要附图标记说明:

1-芯片,2-焊盘,3-金属线,31-第一段金属线,32-第二段金属线。

具体实施方式

下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示,根据本发明一优选实施方式的一种常规芯片内的金属线,该金属线3中位于常规芯片1内的部分具有第一段金属线31及第二段金属线32,且第一段金属线31及第二段金属线32能够在通过一定电流的情况下熔断。

在一优选的实施方式中,能够熔断的第一段金属线31及第二段金属线32比其余金属线3细。

如图2所示,根据本发明另一优选实施方式的一种常规芯片内的金属线的制作方法,包括以下步骤:

步骤一:提供半导体基板,半导体基板表面具有sio2(二氧化硅),在sio2层表面涂覆光刻胶并进行曝光、显影、刻蚀,从而在其表面形成一个比较浅的第一凹槽;

步骤二:在第一凹槽内沉积铜并研磨多余的铜使得铜层与sio2层平齐(该部分铜线可以在一定电流下熔断);

步骤三:在铜层和sio2层的表面沉积第二sio2层,在所述第二sio2层表面涂覆光刻胶并进行曝光、显影、刻蚀,从而在其表面形成第二凹槽、第三凹槽及第四凹槽;

步骤四:在第二凹槽、第三凹槽及第四凹槽内沉积铜,研磨多余的铜使得铜层与第二sio2层平齐。

在一优选的实施方式中,第一凹槽的深度小于第二凹槽、第三凹槽及第四凹槽的深度;

在实际应用中,芯片1上面的一个个小正方形代表一个焊盘2,焊盘2是芯片测试时的针测区域。采用efuse熔断金属线3时,通过向常规芯片1上的焊盘2上施加电压,金属线3在通过较大电流的情况下,第一段金属线31及第二段金属线32会被熔断(第一段金属线31及第二段金属线32比其他部分的金属线3要细),从而避免了采用efuse熔断金属线3出现金属线3并未完全烧断的情况。

总之,本发明的常规芯片内的金属线及其制作方法,金属线为双断结构,采用efuse熔断金属线不会出现金属线并未完全烧断的情况,从而提高了熔断良率。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种常规芯片内的金属线及其制作方法,金属线中位于常规芯片内的部分具有第一段金属线及第二段金属线,且第一段金属线及第二段金属线能够在通过一定电流的情况下熔断。借此,本发明的常规芯片内的金属线,金属线为双断结构,采用eFuse熔断金属线不会出现金属线并未完全烧断的情况,从而提高了熔断良率。

技术研发人员:纪莲和;王文赫;张贺丰
受保护的技术使用者:北京智芯微电子科技有限公司;国网信息通信产业集团有限公司
技术研发日:2018.05.23
技术公布日:2018.09.28
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