專利名稱：集成電路以及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路及其制造方法，特別是涉及一種可編程備用記憶體的熔絲結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
激光可編程記憶體備用結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在大型記憶體元件之中，使用備用的存儲(chǔ)空間來取代損壞元件，從而增加產(chǎn)率。然而，目前的結(jié)構(gòu)之中，激光修復(fù)率還比較低，部分原因是因?yàn)橛脕砜刂萍す庑迯?fù)率的制程太過復(fù)雜。以及隨著半導(dǎo)體技術(shù)的尺寸縮小到深次微米，銅鑲嵌制程已經(jīng)可以達(dá)到多層內(nèi)連線的制程水準(zhǔn)。而銅具有相對較高的電流密度耐受性，較難用激光使其加以揮發(fā)。再加上，將低介電材質(zhì)的融合成多層介電層的做法，可能使熔絲在激光修復(fù)制程的蝕刻步驟中造成產(chǎn)生碎裂。
由此可見，上述現(xiàn)有集成電路的熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法，便成了當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
有鑒于上述現(xiàn)有的熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法存在的缺陷，而提供一種新的熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種集成電路的制造方法，至少包括在一半導(dǎo)體基材之上提供一多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)，其中該多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)至少包括，復(fù)數(shù)個(gè)熔絲連結(jié)特征、以及復(fù)數(shù)個(gè)焊線連結(jié)特征；提供一鈍化層形成于多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)之上；圖案化該鈍化層借以形成復(fù)數(shù)個(gè)開口，每一該些開口是對準(zhǔn)該些熔絲連接特征其中之一，或?qū)?zhǔn)該些焊線連接特征其中之一；形成一導(dǎo)電層在該鈍化層以及該些開口上方；圖案化該導(dǎo)電層借以形成復(fù)數(shù)個(gè)焊線特征以及復(fù)數(shù)個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)，其中每一該些焊線特征與該些焊線連接特征其中之一形成電性接觸，且其中每一該些熔絲結(jié)構(gòu)與該些個(gè)熔絲連結(jié)特征其中之二者形成電性接觸；形成一覆蓋介電層于該些熔絲結(jié)構(gòu)之上；以及圖案化該覆蓋介電層，借以將至少一該焊線特征暴露出來，同時(shí)留下被覆的該些熔絲結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的集成電路的制造方法，其中包括修整該些個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)其中之一，是借由在該熔絲結(jié)構(gòu)之上導(dǎo)入一激光穿過該覆蓋介電層。
前述的集成電路的制造方法，其中所述的形成該覆蓋介電層的步驟，至少包括形成氧化硅或氮化硅。
前述的集成電路的制造方法，其中所述的形成該鈍化層的步驟，至少包括形成一材質(zhì)，該材質(zhì)是選自于由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、以及上述的任意組合所組成的一族群。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種集成電路，該集成電路至少包括一多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)位于一基材之上，該多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)具有復(fù)數(shù)個(gè)熔絲連結(jié)特征以及復(fù)數(shù)個(gè)焊線連結(jié)特征；一鈍化層位于該多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)之上，且具有復(fù)數(shù)個(gè)開口，其中每一該些開口是對準(zhǔn)該些熔絲連接特征其中之一，或?qū)?zhǔn)該些焊線連接特征其中之一；一導(dǎo)電層位于該鈍化層上方，而且至少一部份填滿該些開口，且該導(dǎo)電層是具有至少一焊線特征與該些焊線連接特征其中之一形成電性接觸，以及該導(dǎo)電層是具有至少一熔絲結(jié)構(gòu)，與該些熔絲連結(jié)特征其中之二者形成電性接觸；以及一覆蓋介電層覆蓋于該些熔絲結(jié)構(gòu)之上，但將至少一該焊線特征暴露出來。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的集成電路，其中所述的熔絲結(jié)構(gòu)是位于一較高位置，該較高位置高于至少一部份的該焊線連接特征。
前述的集成電路，其中所述的導(dǎo)電層至少包括鋁銅合金。
前述的集成電路，其中所述的覆蓋介電層至少包括一材質(zhì)，該材質(zhì)選自由氧化硅、氮化硅、以及上述的任意組合所組成的一族群。
前述的的集成電路，其中所述的覆蓋介電層是使用于一激光熔絲修復(fù)制程之中，且對激光光束而言為半透明。
前述的的集成電路，其中所述的該多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)至少包括銅。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例之中，至少包括一個(gè)在半導(dǎo)體基材之上提供多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)(Multiple interconnect Structure，MLI)的方法，其中多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)至少包括復(fù)數(shù)個(gè)熔絲連結(jié)特征以及復(fù)數(shù)個(gè)焊線連結(jié)特征。一個(gè)鈍化層形成于多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)之上，且此一鈍化層借由圖案化形成復(fù)數(shù)個(gè)開口，每一個(gè)開口是對準(zhǔn)該些個(gè)熔絲連接特征，或該些個(gè)焊線連接特征其中之一。一個(gè)導(dǎo)電層形成在鈍化層以及該些個(gè)開口上方，而且導(dǎo)電層是借由圖案化形成復(fù)數(shù)個(gè)焊線特征以及復(fù)數(shù)個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)，其中每一個(gè)焊線特征與該些個(gè)焊線連接特征其中之一形成電性接觸，且每一個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)與該些個(gè)熔絲連結(jié)特征其中之二者形成電性接觸。一個(gè)覆蓋介電層形成于該些個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)之上，且覆蓋介電層是借由圖案化將至少一個(gè)焊線特征暴露出來，同時(shí)留下被覆蓋的該些個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例之中，一種集成電路至少包括位于基材之上的多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)，此一多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)至少包括復(fù)數(shù)個(gè)熔絲連結(jié)特征以及復(fù)數(shù)個(gè)焊線連結(jié)特征。一個(gè)鈍化層位于多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)之上，且此一鈍化層具有復(fù)數(shù)個(gè)開口，每一個(gè)開口是對準(zhǔn)該些個(gè)熔絲連接特征，或該些個(gè)焊線連接特征其中之一。一個(gè)導(dǎo)電層形成在鈍化層上方，而且至少一部份填滿該些個(gè)開口，而且導(dǎo)電層是具有至少一個(gè)焊線特征與該些個(gè)焊線連接特征其中之一形成電性接觸，以及具有至少一個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)，與該些個(gè)熔絲連結(jié)特征其中之二者形成電性接觸。一個(gè)覆蓋介電層覆蓋于該些個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)之上，但將至少一個(gè)焊線特征暴露出來。
本發(fā)明是有關(guān)于一種熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例之中，此一方法包括在半導(dǎo)體基材之上提供多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)。此一多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)包括復(fù)數(shù)個(gè)熔絲連結(jié)特征以及復(fù)數(shù)個(gè)焊線連結(jié)特征。一個(gè)鈍化層形成于多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)之上，且圖案化此一鈍化層借以形成復(fù)數(shù)個(gè)開口，每一個(gè)開口是對這些熔絲連接特征，或復(fù)數(shù)個(gè)焊線連接特征其中的一者。一個(gè)導(dǎo)電層形成在鈍化層上，以及這些開口之內(nèi)。導(dǎo)電層是借由圖案化形成復(fù)數(shù)個(gè)焊線特征以及復(fù)數(shù)個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)。每一個(gè)焊線特征與該些個(gè)個(gè)焊線連接特征其中之一形成電性接觸，且每一個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)與該些個(gè)熔絲連結(jié)特征其中的二者形成電性接觸。一個(gè)覆蓋介電層形成于這些熔絲結(jié)構(gòu)之上，且借由圖案化將至少一個(gè)焊線特征暴露出來，同時(shí)留下被覆蓋的這些熔絲結(jié)構(gòu)。藉由以上所述的方法可以簡化集成電路的激光可編程記憶體備用結(jié)構(gòu)的制程，以提高大型記憶體元件中的激光修復(fù)率，增進(jìn)深次微米的制程良率。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明同步整合影像及場強(qiáng)資訊的監(jiān)視控制器至少具有下列優(yōu)點(diǎn)可以簡化集成電路的激光可編程記憶體備用結(jié)構(gòu)的制程，以提高大型記憶體元件中的激光修復(fù)率，增進(jìn)深次微米的制程良率。
綜上所述，本發(fā)明特殊的熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法，確實(shí)可以提高大型記憶體元件中的激光修復(fù)率，增進(jìn)深次微米的制程良率。其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類方法中未見有類似的方法公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在方法或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1至圖4是依照本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例所繪示的不同制程步驟中的剖面示意圖。
100集成電路110基材120多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu) 122、126a、126b、126c金屬特征124介層窗 130介電層140鈍化結(jié)構(gòu)142、146氮化硅層144氧化硅層150導(dǎo)電層152焊線區(qū) 154熔絲區(qū)156熔絲160覆蓋層170光阻具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請參照圖1所示，是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的具有熔絲結(jié)構(gòu)的集成電路100的剖面示意圖。此一集成電路100包含基材110?；?10可以包括一種或多種不同形式的半導(dǎo)體，例如元素半導(dǎo)體、化合物半導(dǎo)體、或合金半導(dǎo)體。例如元素半導(dǎo)體有硅、鍺或鉆石?；?10可以至少包括化合物半導(dǎo)體，例如碳化硅、砷化鎵、砷化銦或磷化銦?；?10可以至少包括合金半導(dǎo)體，例如硅鍺、碳化硅鍺、磷化砷鎵、以及磷化銦鎵?；?10可以至少包括磊晶層。例如，基材可以具有磊晶層位于主要半導(dǎo)體材質(zhì)之上。此外，半導(dǎo)體可以使以一應(yīng)力，以增進(jìn)運(yùn)作效率。例如磊晶層可以至少包括有別于主要半導(dǎo)體層的其他半導(dǎo)體材質(zhì)，例如位于主要半導(dǎo)體層上的硅鍺層，或者是位于主要半導(dǎo)體鍺硅層上的硅層。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例，基材110可以包括一埋藏層，例如位于絕緣層中有半導(dǎo)體(Semiconductor-on-Insulator，SOI)結(jié)構(gòu)的埋藏氧化層(Buried Oxidelayer，BOX)、N型埋藏層以及/或P型埋藏層。
基材110可以包括復(fù)數(shù)個(gè)半導(dǎo)體元件，形成于半導(dǎo)體基材之上或半導(dǎo)體基材內(nèi)部。此復(fù)數(shù)個(gè)半導(dǎo)體元件可以包括復(fù)數(shù)個(gè)記憶胞，例如靜態(tài)隨機(jī)存取記憶體(Static Random-Access Memory，SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取記憶體(DynamicRandom-Access Memory，DRAM)，磁化隨機(jī)存取記憶體(Magnet Random-AccessMemory，MRAM)、非揮發(fā)記憶體(non-Volatile Memory，NVM)、以及上述的任意組合。非揮發(fā)記憶體更包括可編程只讀記憶體(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)、相態(tài)變化記憶體、以及閃存。該些個(gè)半導(dǎo)體元件還包括并不限定為被動(dòng)元件，例如但電阻、電容以及誘導(dǎo)器；主動(dòng)元件，例如金屬氧化半導(dǎo)體場效應(yīng)管(Metal-Oxide-Semiconductor Field EffectTransistors，MOSFETs)、二極管、高壓管、高頻管、或上述的任意組合。該些個(gè)半導(dǎo)體元件是彼此以建構(gòu)于主要結(jié)構(gòu)之內(nèi)的隔離特征加以隔離；隔離特征包括連接隔離、場隔離、以及介電隔離，例如硅的原位氧化(Local Oxidationof Silicon，LOCOS)以及淺溝渠隔離(Sallow Trench Isolation，STI)。
位于基材之內(nèi)的這些個(gè)半導(dǎo)體元件是借由電性連結(jié)，形成具有功能性的電路或記憶陣列，并且透過形成于基材110上的多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)120與電源線以及輸出/輸入焊墊連結(jié)。多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)120可以包括接觸窗/介層窗特征，例如垂直內(nèi)連線中的一個(gè)典型的介層窗124，以及多層金屬線，例如橫向內(nèi)連線之中典型的金屬特征122與上層金屬特征126a，126b以及126c。其中金屬特征122與上層金屬特征126a，126b更可以具有其他橫向或縱向的內(nèi)連線。每一個(gè)金屬層都具有不同的厚度。例如，上層金屬層的厚度范圍在是從大約8,000到大約12,000之間。其他金屬層每一層的厚度范圍是從大約2,000到大約6,000之間。當(dāng)使用在深次微米制程時(shí)，內(nèi)連線結(jié)構(gòu)120可以包括銅、銅合金、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、鎢、多晶硅、金屬硅化物，以及上述的任意組合。其中金屬硅化物可以用來形成接觸特征；金屬硅化物可以包括硅化鎳、硅化鈷、硅化鎢、硅化鈦、硅化鉭、硅化鉑、硅化鉺、硅化鈀、或上述的任意組合。多層內(nèi)連線是借由雙層鑲嵌制程所形成，雙層鑲嵌制程包括化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積、電鍍或上述的任意組合。值得注意的是，繪示于圖1中的金屬特征，是以說明為的目所繪示而成，在實(shí)際情形之下，金屬特征的內(nèi)容可以使用彼此一結(jié)構(gòu)更多或更少的特征。
集成電路100更包括金屬間介電層(Inter-Metal Dielectric)130形成于多層內(nèi)連線120之內(nèi)。金屬間介電層130可以被用來填補(bǔ)位于多層內(nèi)連線120內(nèi)部的空間，并且用來電性隔離位于多層內(nèi)連線120內(nèi)部的每一個(gè)特征。金屬間介電層130的材質(zhì)致少包括氧化硅、氟硅玻璃(FluorinateSilica Glass，F(xiàn)SG)、摻雜碳的氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低介電材質(zhì)、以及上述的任意組合。其中，低介電材質(zhì)可以包括Applies Material of SantaClara，California公司所販?zhǔn)鄣腂lack Diamond(商品名)、干凝膠(Xerogel)、氣凝膠(Aerogel)、非晶硅氟化碳、聚對二甲苯(Parylene)、雙本環(huán)丁烯(bis-Benzocyclobutene，BCB)、Dow Chemical，Midland，Michigan公司所販?zhǔn)鄣腟iLK(商品名)、聚亞酰胺、以及其他材質(zhì)。低介電材質(zhì)是用來降低介電系數(shù)、降低電阻電容延遲，并且增進(jìn)元件的效能。金屬間介電層130是借由化學(xué)氣象沉積、物理氣象沉積、原子層沉積、旋涂式聚合物(spin-on polymer)、以及/或其他合適的制程。金屬間介電層130可以具有多層，而且可以包括復(fù)數(shù)個(gè)蝕刻終止層，用來進(jìn)行適合的雙層鑲嵌制程。
鈍化結(jié)構(gòu)140形成于多層內(nèi)連線120的上層金屬層上方，用來保護(hù)集成電路100免于環(huán)境引發(fā)的裂解，例如濕氣的侵入。鈍化結(jié)構(gòu)140可以至少包括一個(gè)由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、以及/或其他合適材質(zhì)所形成的多層結(jié)構(gòu)。一個(gè)典型的鈍化結(jié)構(gòu)140可以包括一個(gè)厚度范圍從大約300到大約1,000之間的氮化硅層142，一個(gè)沉積在氮化硅層142上方，厚度范圍從大約3,000到大約5,000之間的氧化硅層144，以及另外一個(gè)沉積在氧化硅層144上方，厚度范圍從大約5,000到大約7,000之間的氮化硅層146。鈍化結(jié)構(gòu)140是一圖案化層具有復(fù)數(shù)個(gè)開口，至少可以將一些位于鈍化結(jié)構(gòu)140下方的金屬特征暴露出來。在本發(fā)明的一些實(shí)施例之中，一部分或全部的該些個(gè)開口具有傾斜的側(cè)壁。鈍化結(jié)構(gòu)140中的每一個(gè)開口都對準(zhǔn)一個(gè)用來焊線的金屬特征(例如上層金屬特征126a)，或?qū)?zhǔn)一個(gè)用來連結(jié)熔絲的金屬特征(例如上層金屬特征126b與126c)。鈍化結(jié)構(gòu)140可以借由包括化學(xué)氣相沉積的多重步驟制程所形成。例如，鈍化結(jié)構(gòu)140可以借由多重步驟的電漿增強(qiáng)式化學(xué)氣相沉積(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition，PECVD)制程。
一個(gè)導(dǎo)電層150位于鈍化層140以及位于鈍化層140的該些個(gè)開口內(nèi)部的金屬特征上方。導(dǎo)電層150是與鈍化層140以及位于鈍化層140內(nèi)部的該些個(gè)開口共形，并且借由這些個(gè)接觸窗與位于下方的金屬特征126a，126b與126c形成電性接觸。導(dǎo)電層150可以是一種多層結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電層150可以借由蝕刻制程加以圖案化，以定義出一個(gè)典型的焊線區(qū)152(電性耦合于上層金屬特征126a)，以及一個(gè)典型的熔絲區(qū)154(電性耦合于上層金屬特征126b與126c)。導(dǎo)電層150可以至少包括鋁、銅、銅鋁合金，以及/或其他導(dǎo)電材質(zhì)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例之中，導(dǎo)電層150可以至少包括鉻、銅、金、或上述的任意組合。在本發(fā)明的其他實(shí)施例之中，導(dǎo)電層150可以包括銅、鈦、氮化鈦、鎢、以及上述的任意組合。導(dǎo)電層150可以借由，例如電鍍以及物理氣相沉積制程。焊線區(qū)152可以至少包括一個(gè)重分布層(Redistribution Layer)結(jié)構(gòu)、增層電路層(Underbump Metallization)，以及/或焊墊。熔絲區(qū)154可以包括位于一部份鈍化層140上方，以及位于鈍化層140兩個(gè)開口之間的熔絲連結(jié)部156，其中每兩開口會(huì)對準(zhǔn)上層金屬特征126b與126c其中之一。
導(dǎo)電層150是位于鈍化層140的上表面上，導(dǎo)電層150的厚度范圍是從大約0.5mm到大約3mm之間。導(dǎo)電層150可以具有一種借由微影與蝕刻制程的傳統(tǒng)圖案化方法所形成的多重厚度結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例之中，焊線區(qū)152可以具有第一厚度，熔絲區(qū)154可以具有第二厚度。例如，當(dāng)熔絲連結(jié)部156的厚度范圍大約在3,000到8,000之間時(shí)，焊線區(qū)152的厚度范圍在大約1.5mm大約3mm，使熔絲連結(jié)部156可以在后續(xù)的激光熔絲修復(fù)制程中，達(dá)到足以蒸發(fā)熔絲的溫度。
請參照圖2所示，是繪示具有形成于導(dǎo)電層150上方的覆蓋層160的集成電路100剖面示意圖。覆蓋層160可以包括氧化硅、氮化硅、上述的組合、以及/或其他材質(zhì)。覆蓋層160的厚度范圍是大約在1,000到2,000。典型的覆蓋層160的厚度是1,500。一般來說，覆蓋層160是至少包括一種對激光光束而言透明或半透明材質(zhì)，因此在激光熔絲修復(fù)制程中，可以將激光光束導(dǎo)引到覆蓋層下方的熔絲結(jié)構(gòu)。覆蓋層160的厚度與強(qiáng)度范圍，是選擇可以使激光熔絲修復(fù)制程適當(dāng)完成的預(yù)定范圍。覆蓋層160也可以有另外一種功能，是作為下層結(jié)構(gòu)的保護(hù)層或鈍化層。例如，覆蓋層160可以用來密封下層的熔絲結(jié)構(gòu)以防止?jié)駳馇治g。
請參照圖3與圖4所示，圖3與圖4是繪示使用微影與蝕刻制程圖案化覆蓋層160的集成電路100的剖面示意圖。例如，借由蝕刻覆蓋層160可以暴露出焊線區(qū)152以利后續(xù)的焊線制程。如圖3所繪示，在微影制程之中，先在集成電路100之上形成光阻170，然后加以顯影以形成一個(gè)或多個(gè)開口，以暴露出位于下方的覆蓋層160的一部分。移除覆蓋層160中暴露出來的部分，并將下方的熔絲(例如，焊線區(qū)152)暴露出來。
典型的微影制程可以包括光阻圖案化、蝕刻、以及光阻剝除。光阻圖案化更包括多個(gè)制程步驟，例如涂布光阻、軟烤、罩幕對準(zhǔn)、曝光、曝后烤、顯影、以及硬烤。蝕刻制程是用來移除覆蓋層，可以包括濕式蝕刻、干式蝕刻、離子反應(yīng)蝕刻(Ion-Reactive-Etching，IRE)，以及其他合適的制程。覆蓋層160可以借由多重子步驟加以蝕刻。例如，當(dāng)使用磷酸移除覆蓋層160的氮化硅部分時(shí)，覆蓋層160的氧化硅部分可以借由氫氟(Hydrofluoric acid，HF)酸、或緩沖氫氟酸加以移除。在蝕刻制程之后可以進(jìn)行一個(gè)清洗步驟。質(zhì)得注意的是，微影制程可以單獨(dú)完成或由其他可行的方法，例如無罩幕微影、電子束寫入、離子數(shù)寫入、以及原子植入等方法加以替代。
借由激光修復(fù)制程可以對記憶胞重新布線，借以將備用記憶胞取代失效記憶胞。例如，當(dāng)激光光束穿過覆蓋層160到達(dá)位于下方的熔絲連結(jié)部分156時(shí)，位于熔絲上方的覆蓋層160會(huì)揮發(fā)，以及熔絲連結(jié)部會(huì)汽化，而切斷金屬特征126c與126b之間的連結(jié)。由于位于多重內(nèi)連線結(jié)構(gòu)上方的導(dǎo)電層150的熔絲區(qū)154被暴露出來，因此低介電系數(shù)層崩解以及其他不非預(yù)期的因素會(huì)被消除或最小化。再者，由于熔絲結(jié)構(gòu)是配合焊墊借由單一制程所形成；加上覆蓋介電層是具有一個(gè)易于控制的厚度，因此簡化了集成電路100的制造流程。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例之中，熔絲區(qū)154的制程并未限定于激光切割方法，且熔絲區(qū)可以設(shè)計(jì)成的不同尺寸，以適用于其他切割制程，例如使用電流或電壓的方式加以實(shí)施。例如，使用通過金屬特征126b與126c的電位差，電流由金屬特征126b流向熔絲區(qū)154(具有相對于金屬特征126b與126c還要小的截面積)然后流入金屬特征126c。由于熔絲連接部分156具有較小的截面積，因此會(huì)發(fā)生習(xí)知的電移現(xiàn)象。所謂電移，是在電場中移動(dòng)的電子因?yàn)閯?dòng)量轉(zhuǎn)移使得位于熔絲連接部分156的原子往金屬晶格移動(dòng)的現(xiàn)象。電移的結(jié)果會(huì)使位于熔絲連接部156中的金屬失效，使此處的電路不再連續(xù)或出現(xiàn)開口。熔絲連接部分156的材質(zhì)以及其制造方法較佳的選擇標(biāo)準(zhǔn)，是以能夠在一個(gè)預(yù)設(shè)電流之下，使熔絲連接部產(chǎn)生電移而造成電性連接失效為選擇的標(biāo)準(zhǔn)。
此一熔絲結(jié)構(gòu)的應(yīng)用并不限定于使用在嵌入式記憶體電路的可編程備用線路之中，而且更可以延伸使用于其他在制造完成之后仍需要進(jìn)行內(nèi)連線布線制程的電路。例如，可編程閘極陣列可以使用本說明書所揭露的熔絲結(jié)構(gòu)。
焊線區(qū)152可以依照不同目的，以不同的方法加以連結(jié)。例如，可以使用導(dǎo)線將焊線區(qū)152連結(jié)到一個(gè)晶片組，或者使用卷帶晶粒自動(dòng)接合技術(shù)(TapeAutomated Bonding，TAB)將焊線區(qū)152連結(jié)到一個(gè)圖案化的卷帶之上。焊線區(qū)152可以連結(jié)到一個(gè)晶片組，或者更廣泛應(yīng)用在覆晶技術(shù)上。如以上所述焊線區(qū)152至少包括增層電路層、重分布層結(jié)構(gòu)、或焊墊用來對一個(gè)區(qū)域陣列的外圍焊墊重新布線。焊線區(qū)152更可以至少包括一個(gè)使用，例如網(wǎng)版印刷或流焊制程所形成的錫料凸塊，焊線區(qū)152還至少包括其他材質(zhì)，例如金。
因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例之中，至少包括一個(gè)在半導(dǎo)體基材之上提供多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)(Multiple interconnect Structure，MLI)的方法，其中多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)至少包括復(fù)數(shù)個(gè)熔絲連結(jié)特征以及復(fù)數(shù)個(gè)焊線連結(jié)特征。一個(gè)鈍化層形成于多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)之上，且此一鈍化層借由圖案化形成復(fù)數(shù)個(gè)開口，每一個(gè)開口是對準(zhǔn)該些個(gè)熔絲連接特征，或該些個(gè)焊線連接特征其中之一。一個(gè)導(dǎo)電層形成在鈍化層以及該些個(gè)開口上方，而且導(dǎo)電層是借由圖案化形成復(fù)數(shù)個(gè)焊線特征以及復(fù)數(shù)個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)，其中每一個(gè)焊線特征與該些個(gè)焊線連接特征其中之一形成電性接觸，且每一個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)與該些個(gè)熔絲連結(jié)特征其中之二者形成電性接觸。一個(gè)覆蓋介電層形成于該些個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)之上，且覆蓋介電層是借由圖案化將至少一個(gè)焊線特征暴露出來，同時(shí)留下被覆蓋的該些個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例之中，一種集成電路至少包括位于基材之上的多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)，此一多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)至少包括復(fù)數(shù)個(gè)熔絲連結(jié)特征以及復(fù)數(shù)個(gè)焊線連結(jié)特征。一個(gè)鈍化層位于多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)之上，且此一鈍化層具有復(fù)數(shù)個(gè)開口，每一個(gè)開口是對準(zhǔn)該些個(gè)熔絲連接特征，或該些個(gè)焊線連接特征其中之一。一個(gè)導(dǎo)電層形成在鈍化層上方，而且至少一部份填滿該些個(gè)開口，而且導(dǎo)電層是具有至少一個(gè)焊線特征與該些個(gè)焊線連接特征其中之一形成電性接觸，以及具有至少一個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)，與該些個(gè)熔絲連結(jié)特征其中之二者形成電性接觸。一個(gè)覆蓋介電層覆蓋于該些個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)之上，但將至少一個(gè)焊線特征暴露出來。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種集成電路的制造方法，其特征在于至少包括以下步驟在一半導(dǎo)體基材之上提供一多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)，其中該多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)至少包括，復(fù)數(shù)個(gè)熔絲連結(jié)特征、以及復(fù)數(shù)個(gè)焊線連結(jié)特征；提供一鈍化層形成于多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)之上；圖案化該鈍化層借以形成復(fù)數(shù)個(gè)開口，每一開口對準(zhǔn)該些熔絲連接特征其中之一，或?qū)?zhǔn)該些焊線連接特征其中之一；形成一導(dǎo)電層在該鈍化層以及該些開口上方；圖案化該導(dǎo)電層借以形成復(fù)數(shù)個(gè)焊線特征以及復(fù)數(shù)個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)，其中每一該些焊線特征與該些焊線連接特征其中之一形成電性接觸，且其中每一該些熔絲結(jié)構(gòu)與該些個(gè)熔絲連結(jié)特征其中之二形成電性接觸；形成一覆蓋介電層于該些熔絲結(jié)構(gòu)之上；以及圖案化該覆蓋介電層，借以將至少一該焊線特征暴露出來，同時(shí)留下被覆的該些熔絲結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路的制造方法，其特征在于其中包括修整該些個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)其中之一，是借由在該熔絲結(jié)構(gòu)之上導(dǎo)入一激光穿過該覆蓋介電層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路的制造方法，其特征在于其中所述的形成該覆蓋介電層的步驟，至少包括形成氧化硅或氮化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路的制造方法，其特征在于其中所述的形成該鈍化層的步驟，至少包括形成一材質(zhì)，該材質(zhì)是選自于由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、以及上述的任意組合所組成的一族群。
5.一種集成電路，其特征在于該集成電路至少包括一多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)位于一基材之上，該多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)具有復(fù)數(shù)個(gè)熔絲連結(jié)特征以及復(fù)數(shù)個(gè)焊線連結(jié)特征；一鈍化層位于該多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)之上，且具有復(fù)數(shù)個(gè)開口，其中每一開口是對準(zhǔn)該些熔絲連接特征其中之一，或?qū)?zhǔn)該些焊線連接特征其中之一；一導(dǎo)電層位于該鈍化層上方，而且至少一部份填滿該些開口，且該導(dǎo)電層是具有至少一焊線特征與該些焊線連接特征其中之一形成電性接觸，以及該導(dǎo)電層是具有至少一熔絲結(jié)構(gòu)，與該些熔絲連結(jié)特征其中之二形成電性接觸；以及一覆蓋介電層覆蓋于該些熔絲結(jié)構(gòu)之上，但將至少一該焊線特征暴露出來。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成電路，其特征在于其中所述的熔絲結(jié)構(gòu)是位于一較高位置，該較高位置高于至少一部份的該焊線連接特征。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成電路，其特征在于其中所述的導(dǎo)電層至少包括鋁銅合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成電路，其特征在于其中所述的覆蓋介電層至少包括一材質(zhì)，該材質(zhì)選自由氧化硅、氮化硅、以及上述的任意組合所組成的一族群。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成電路，其特征在于其中所述的覆蓋介電層是使用于一激光熔絲修復(fù)制程之中，且對激光光束而言為半透明。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成電路，其特征在于其中所述的該多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)至少包括銅。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種熔絲結(jié)構(gòu)以及其制造方法，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例之中，此一方法包括在半導(dǎo)體基材之上提供多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)。此一多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)包括復(fù)數(shù)個(gè)熔絲連結(jié)特征以及復(fù)數(shù)個(gè)焊線連結(jié)特征。一個(gè)鈍化層形成于多層內(nèi)連線結(jié)構(gòu)之上，且圖案化此一鈍化層借以形成復(fù)數(shù)個(gè)開口，每一個(gè)開口是對這些熔絲連接特征，或復(fù)數(shù)個(gè)焊線連接特征其中的一者。一個(gè)導(dǎo)電層形成在鈍化層上，以及這些開口之內(nèi)。導(dǎo)電層是借由圖案化形成復(fù)數(shù)個(gè)焊線特征以及復(fù)數(shù)個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)。每一個(gè)焊線特征與該些個(gè)個(gè)焊線連接特征其中之一形成電性接觸，且每一個(gè)熔絲結(jié)構(gòu)與該些個(gè)熔絲連結(jié)特征其中的二者形成電性接觸。一個(gè)覆蓋介電層形成于這些熔絲結(jié)構(gòu)之上，且借由圖案化將至少一個(gè)焊線特征暴露出來，同時(shí)留下被覆蓋的這些熔絲結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01L23/52GK1832129SQ20061000687
公開日2006年9月13日 申請日期2006年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月24日
發(fā)明者鄭光茗, 鄭鈞隆, 劉重希, 莊學(xué)理 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司