[发明专利]半导体器件和提高电熔断器的电阻值的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2006年9月21日提交的日本专利申请No.2006-256226的优先权，据此将其内容通过参考引入本申请。

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]WO97/12401的小册子

[专利文件2]USPNo.5969404

[专利文件3]USPNo.6323535

[专利文件4]USPNo.6433404

[非专利文件1]由V.Klee等人发表于IEDM会议(2001)的题为“A 0.13μm logic based embedded DRAM technology with electricalfuse，Cu interconnect in SiLkTM，sub-7ns access and its extension to the0.10μm 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。

附图说明