寬度。電熔絲結(jié)構(gòu)還可以包括與熔斷體20f的一部分接觸的虛設金屬塞50和位于虛設金屬塞50上的虛設金屬圖案80。
[0133]在本實施例中,多個第一接觸塞60a可以連接到陽極20a。第一導電圖案90a可以共同連接到多個第一接觸塞60a。相似地,多個第二接觸塞60b可以連接到陰極20c,第二導電圖案90b可以共同連接到多個第二接觸塞60b。
[0134]圖20A、圖20B、圖21A和圖21B示出電熔絲結(jié)構(gòu)的第七實施例的另外的變型。參照圖20A、圖20B、圖21A和圖21B,這種電熔絲結(jié)構(gòu)可以包括陽極20a、陰極20c以及連接陰極20c與陽極20a的熔斷體20f。陽極20a、陰極20c以及熔斷體20f可以具有基本相同的均勻的線寬度。
[0135]另外,電熔絲結(jié)構(gòu)可以包括與熔斷體20f的一部分接觸的虛設金屬塞50。虛設金屬塞50可以沿基本垂直于熔斷體20f的縱向軸的方向延伸。虛設金屬塞50可以包括阻擋金屬層51和金屬層53。阻擋金屬層51可以由與第一金屬材料不同的第二金屬材料形成,金屬層53可以由與第二金屬材料不同的第三金屬材料形成。
[0136]根據(jù)圖20A和圖20B中的實施例,多個第一接觸塞60a可以連接到陽極20a的頂表面,多個第二接觸塞60b可以連接到陰極20c的頂表面。第一接觸塞60a和第二接觸塞60b中的每個可以具有例如條形狀,其中,所述條形狀的縱向軸垂直于熔斷體20f的縱向軸。第一接觸塞60a和第二接觸塞60b可以由與虛設金屬塞50相同的材料形成。
[0137]第一導電圖案90a可以共同連接到第一接觸塞60a。第二導電圖案90b可以共同連接到第二接觸塞60b。第一導電圖案90a可以通過在第二層間絕緣層70中形成多個通孔71和連接至通孔71的溝槽73,然后在通孔71和溝槽73中順序地形成阻擋金屬層和金屬層來形成。通孔71可以形成在各個第一接觸塞60a上,并且可以在彼此交叉的第一方向和第二方向上彼此分開。第二導電圖案90b可以以與第一導電圖案90a相同的方式形成。
[0138]根據(jù)圖21A和圖21B中的實施例,多個第一接觸塞60a可以連接到陽極20a,多個第二接觸塞60b可以連接到陰極20c。第一導電圖案90a可以共同連接到多個第一接觸塞60a。第二導電圖案90b可以共同連接到多個第二接觸塞60b。在本實施例中,第一接觸塞60a和第二接觸塞60b可以基本平行于虛設金屬塞50。例如,第一接觸塞60a和第二接觸塞60b可以沿基本垂直于熔斷體20f的縱向軸的方向延伸。
[0139]第一導電圖案90a和第二導電圖案90b可以通過在第二層間絕緣層70中形成多個通孔71和連接至通孔71的溝槽73,然后在通孔71和溝槽73中順序地形成阻擋金屬層和金屬層來形成。用于第一導電圖案90a的通孔71可以形成為暴露彼此相鄰的第一接觸塞60a。用于第二導電圖案90b的通孔71可以形成為暴露彼此相鄰的第二接觸塞60b。
[0140]圖22和圖23示出電熔絲結(jié)構(gòu)的第八實施例,其中,電熔絲結(jié)構(gòu)包括陽極圖案110a、陰極圖案110b、熔斷體130、連接陽極圖案IlOa與熔斷體130的第一接觸塞125a、連接陰極圖案IlOb與熔斷體130的第二接觸塞125b以及與熔斷體130的一部分接觸的虛設金屬塞150。在這個實施例中,熔斷體130可以位于與陽極圖案IlOa和陰極圖案IlOb不同的水平面處。
[0141]陽極圖案IlOa和陰極圖案IlOb可以例如通過鑲嵌工藝形成在下伏層100中,并且可以彼此分開。第一接觸塞125a可以穿過第一層間絕緣層120連接到陽極圖案110a。第二接觸塞125b可以穿過第一層間絕緣層120連接到陰極圖案110b。
[0142]熔斷體130可以通過使由第一金屬材料制成的金屬層圖案化來形成,并且可以設置在第一層間絕緣層120上。熔斷體130可以既連接到第一接觸塞125a又連接到第二接觸塞125b。第二層間絕緣層140可以位于設置有熔斷體130的第一層間絕緣層120上。覆蓋電介質(zhì)135可以設置在第二層間絕緣層140和熔斷體130之間。
[0143]虛設金屬塞150可以貫穿第二層間絕緣層140和覆蓋電介質(zhì)135,并且可以接觸熔斷體130的一部分。虛設金屬塞150可以包括阻擋金屬層151和金屬層153。阻擋金屬層151可以由與構(gòu)成熔斷體130的第一金屬材料不同的第二金屬材料形成。金屬層153可以由與第二金屬材料不同的第三金屬材料形成。
[0144]參照圖23,陽極圖案110可以設置在下伏層100上,熔斷體130可以相對于下伏層100設置在第一水平面處,陰極圖案160可以相對于下伏層100設置在第二水平面處。第二水平面可以比第一水平面高。
[0145]例如,第一層間絕緣層120可以位于設置有陽極圖案110的下伏層100上。第一接觸塞125可以穿過第一層間絕緣層120連接到陽極圖案110。熔斷體130可以設置在第一接觸塞125上。熔斷體130可以由第一金屬材料形成。第一接觸塞125可以連接到熔斷體130的端部。熔斷體130可以例如通過鑲嵌工藝形成在第一層間絕緣層120中。
[0146]覆蓋電介質(zhì)135和第二層間絕緣層140可以順序地形成在熔斷體130上。第二接觸塞155可以連接到熔斷體130的另一端部。虛設金屬塞150可以設置在第二層間絕緣層140的與第二接觸塞155分開的部分中。虛設金屬塞150可以與第二接觸塞155同時形成。虛設金屬塞150和第二接觸塞155中的每個可以包括阻擋金屬層151和金屬層153。
[0147]阻擋金屬層151可以由與第一金屬材料不同的第二金屬材料形成。金屬層153可以由與第二金屬材料不同的第三金屬材料形成。此外,陰極圖案160可以設置在第二層間絕緣層140中,并且可以連接到第二接觸塞155。虛設金屬塞150可以包括接觸部分和互連部分。
[0148]圖24A和圖24B示出具有三維結(jié)構(gòu)的電熔絲結(jié)構(gòu)的第九實施例。電熔絲結(jié)構(gòu)可以包括陰極圖案210、熔斷體220和陽極圖案230。陰極圖案210可以位于下伏層200上,熔斷體220可以相對于下伏層200的頂表面位于第一水平面處,陽極圖案230可以相對于下伏層200的頂表面設置在第二水平面處。第二水平面可以高于第一水平面。此外,虛設熔斷體220d可以設置在與熔斷體220相同的水平面處。
[0149]在這個實施例中,為了在編程工藝期間有效地收集熱量,陰極圖案210可以包括沿第一(例如,X軸)方向延伸的第一部分210a和沿第二(例如,y軸)方向延伸的第二部分210b。第一接觸塞215可以使陰極圖案210連接到熔斷體220。
[0150]與陰極圖案210相似,陽極圖案230可以包括沿第一(例如,x軸)方向延伸的第一部分230a和沿第二(例如,y軸)方向延伸的第二部分230b。第二接觸塞225可以使熔斷體220連接到陽極圖案230。從平面圖看,第一接觸塞215和第二接觸塞225可以不彼此疊置。
[0151]陰極圖案210、熔斷體220和陽極圖案230可以由包括例如鎢(W).(Al)、銅(Cu)和銅合金中的至少一種的第一金屬材料形成。銅合金的示例包括以少量或預定的量包含C、Ag、Co、Ta、In、Sn、Zn、Mn、T1、Mg、Cr、Ge、Sr、Pt、Mg、Al 和 Zr 中的至少一種的銅基材料。
[0152]電熔絲結(jié)構(gòu)可以包括虛設金屬塞235和虛設金屬圖案240。虛設金屬塞235可以接觸陽極圖案230的一部分。根據(jù)圖24A中的實施例,虛設金屬塞235可以連接到陽極圖案230的第一部分230a,并且從平面圖看虛設金屬塞235可以設置成與第二接觸塞225相鄰。相反,在圖24B中,從平面圖的視角,虛設金屬塞235可以與第二接觸塞225分開。
[0153]虛設金屬塞235可以包括阻擋金屬層和金屬層。阻擋金屬層可以由與用于陽極圖案230的第一金屬材料不同的第二金屬材料形成。金屬層可以由與阻擋金屬層不同的第三金屬材料形成。第二金屬材料的導電率可以小于第一金屬材料的導電率。此外,虛設金屬圖案240可以連接到虛設金屬塞235的頂表面。
[0154]圖24A和圖24B中的三維電熔絲結(jié)構(gòu)的使用使得能夠在編程工藝期間更有效地收集熱量,從而改善編程工藝的性能。在編程工藝期間,可以向陰極圖案210施加負電壓,可以向陽極圖案230施加正電壓,虛設金屬塞235和虛設金屬圖案240可以處于電浮置狀態(tài)。
[0155]陰極圖案210和陽極圖案230之間的電壓差產(chǎn)生編程電流。結(jié)果,電子通過熔斷體220從陰極圖案210朝著陽極圖案230流動。電子流可以改變虛設金屬塞235下方的陽極圖案230處的電驅(qū)動力和熱驅(qū)動力。因此,空隙可以形成在陽極圖案230的與虛設金屬塞235相鄰的部分處。
[0156]圖25A至圖25C示出半導體裝置的實施例,每個半導體裝置包括根據(jù)前述實施例中的任意一個實施例的至少一種電熔絲結(jié)構(gòu)。參照圖25A至圖25C,半導體基板300包括存儲單元區(qū)域A和熔絲區(qū)域B。MOS晶體管形成在半導體基板300的存儲單元區(qū)域A上,電熔絲結(jié)構(gòu)形成在半導體基板300的熔絲區(qū)域B上。
[0157]器件隔離層301可以形成在半導體基板300上以限定有源區(qū)域,柵電極310g可以形成為與有源區(qū)域交叉,雜質(zhì)區(qū)域可以形成在半導體基板300的位于柵電極310g的相應側(cè)面處的部分中。第一層間絕緣層320可以位于設置有MOS晶體管和電熔絲結(jié)構(gòu)的半導體基板300上。單元接觸塞321可以穿過第一層間絕緣層310電連接到MOS晶體管。
[0158]第一互連線325可以設置在存儲單元區(qū)域A的第一層間絕緣層320上。每條第一互連線325可以電連接到至少一個單元接觸塞321。第二層間絕緣層330可以設置在第一層間絕緣層上。第二互連線335可以設置在第二層間絕緣層330中。第二互連線335的線寬度可以大于第一互連線325的線寬度。
[0159]此外,第三層間絕緣層340可以設置在第二層間絕緣層330上。第三互連線345可以設置在第三層間絕緣層340中。第三互連線345的線寬度可以大于第二互連線335的線寬度。
[0160]根據(jù)圖25A中的實施例,熔斷體310f可以形成在熔絲區(qū)域B的器件隔離層301上,熔斷體310f的頂表面可以利用覆蓋電介質(zhì)315覆蓋。熔斷體310f可以與存儲單元區(qū)域A的柵電極310g同時形成,并且可以由第一金屬材料形成。第一金屬材料可以由鎢(W)、鋁(Al)、銅(Cu)和銅合金中的至少一種形成。銅合金的示例包括以少量或預定的量包含C、Ag、Co、Ta、In、Sn、Zn、Mn、T1、Mg、Cr、Ge、Sr、Pt、Mg、Al 和 Zr 中的至少一種的銅基材料。
[0161]在熔絲區(qū)域B中,第一接觸塞321a、第二接觸塞321b和虛設金屬塞321d可以穿過第一層間絕緣層320連接到熔斷體310f。虛設金屬塞321d可以包括阻擋金屬層和金屬層。阻擋金屬層可以由與第一金屬材料不同的第二金屬材料形成。金屬層可以由第三金屬材料形成。虛設金屬塞321d可以與存儲單元區(qū)域A的單元接觸塞321同時形成。
[0162]第一導電圖案325a、第二導電圖案325b和虛設金屬圖案325d可以設置在熔絲區(qū)域B的第一層間絕緣層320上。第一導電圖案325a可以電連接到第一接觸塞321a,第二導電圖案325b可以電連接到第二接觸塞321b。虛設金屬圖案325d可以接觸虛設金屬塞321d的頂表面。第一導電