[发明专利]半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于日本专利申请No.2007-318721，其内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及半导体器件，更具体而言，涉及包含电熔丝的半导体器件。

背景技术

传统公知的技术是将熔丝初步安装到半导体器件，并且断开熔丝，以便调节在其中使用的电阻器的电阻率，或者用于断开不合格元件并且将其用正常元件代替。

断开熔丝的方法包括通过将激光束照射到熔丝的一部分上来断开该熔丝的方法，以及在电流的辅助下断开熔丝的方法。

美国专利No.4064493，日本特开专利公布No.2005-39220、2005-57186和2006-253237公开了利用使得构成熔丝的材料基于电迁移而移动的现象可断开电熔丝。

日本特开专利公布No.2005-39220公开了使用较小的电流能量可断开熔丝。在该公布中，构成熔丝的导电材料在被多次折叠时被图案化。图12是示出在该公布中公开的熔丝的平视图。在此处熔丝1100被折叠两次。

熔丝1100具有电流输入端子1101、电流输出端子1102以及在两个端子之间的第一向前直部1103、返回直部1104和第二向前直部1113。熔丝1100还具有第一直角连接部1106，其连接第一向前直部1103和返回直部1104；以及第二直角连接部1107，其连接第二向前直部1113和返回直部1104。当允许预定电流在这样构造的熔丝1100中从电流输入端子1101流向电流输出端子1102时，在熔丝1100的外部阴影线的部分1108中产生的热与在熔丝1100的内部阴影线的部分1109中产生的热累加起来，从而加速落入内部阴影线的部分1109之间的返回直部1104的断开。以这种方式熔丝1100很容易被断开。

日本特开专利公布No.2005-57186描述了其中用板覆盖断开位置的上部和下部，并且利用通孔覆盖侧部的构造。由于这种构造，当允许电流流过熔丝时，在断开位置产生的热可以成功地被限定或存储在断开位置附近。

日本特开专利公布No.2006-253237描述了一种由第一互连、第二互连和第一通孔构成的熔丝元件，所述第二互连形成在第一互连上方，同时在所述第一互连和第二互连之间放置绝缘膜，所述第一通孔形成在绝缘膜中以便连接第一互连和第二互连。第一通孔的主要部分由比构成第一互连和第二互连的各个的主要部分的材料更容易引起电迁移的材料构成。该公开还描述了一种具有加热器互连的构造，用于加热提供在附近的通孔。据报道，该构造允许在断开处理中提高通孔周围的温度，并由此能够有效地断开通孔。

然而，已经预测到电熔丝的传统构造在断开熔丝的处理中会引起熔丝内的短路，或者会在熔丝和其外围元件之间引起短路。在日本特开专利公布No.2005-57186公开的技术中，通孔形成在互连的侧方，但是因为构成熔丝的互连的端被紧邻地布置，所以不能避免互连之间的短路。在日本特开专利公布No.2006-253237公开的技术中，加热器互连被提供在通孔部分周围，但是因为没有在互连周围形成保护其的构件，所以当构成互连的材料被融化时，还是不能避免短路。

对于如在美国专利No.4064493、日本特开专利公开No.2005-39220、2005-57186和2006-253237中所描述的，其中利用使得构成熔丝的材料基于电迁移而移动的现象来断开熔丝的情况，在熔丝断开后，对半导体器件的任何退火可以基于电迁移而引起材料再移动，并且由此断开的位置会再次恢复连接。如果发生这种再连接，则在检查电熔丝是否已经断开的处理中，曾认为被断开的目标电熔丝不会被正确地判断。这种断开不会经常发生，并且只要熔丝被用于一般操作中就不认为会引起严重的问题，但是对于要求半导体器件保证非常高级别的可靠性或者要求半导体器件工作在严酷的条件下的情况而言，进一步提高保持期望的断开状态的性能是有必要的。

发明内容

已经发现了电熔丝断开的新方法，该方法通过考虑电熔丝的构造或者通过控制将电压施加到电熔丝的方法，允许构成电熔丝的导电材料在断开的处理中，在电熔丝的一部分处被迫流出，以便削弱在材料迁移和供应之间的平衡，由此在其他部分处形成大的断开位置。以这种方式，所断开的电熔丝的断开状态可以保持在期望的条件下。

根据这种断开熔丝的方法，在与导电材料流出的位置不同的位置处形成大的断开位置。因此，曾经被断开的电熔丝引起再连接的可能性会更小。另一方面，因为导电材料的流出量比较大，所以与以前相比防止通过导电材料的流出而引起的短路更加重要。