[发明专利]熔丝的制造方法和熔丝

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种熔丝的制造方法和熔丝。

背景技术

在集成电路制造工艺中通常用到熔丝结构来调节产品振荡器的频率，熔丝本质上就是一个电阻，其材料通常是易于熔融的导电金属或多晶硅。如图1所示，熔丝结构的电路原理即一系列并联的电阻，每一根熔丝相当于一个电阻Rx，每烧熔一处熔丝就等于断开一个电阻，总的并联电阻就会相应变化一个值△R_并，具体可由并联电路电阻计算公式计算：1/R并＝(1/R1+1/R2+…+1/Rn，这里的电阻数量不固定，实际可根据产品频率调节需要以及芯片制作空间而定，相应的产品振荡器的频率也会变化一个值△f，具体值可由频率计算公式计算：f＝1/2∏RC，其中∏为常数。由频率计算公式可知，要拓宽频率可调节范围，理论上可以扩展电阻R或电容C的变化范围。

根据电阻的物体计算公式：R＝ρL/S可知，式中：ρ为物质的电阻率，单位为欧姆米(Ω.m)。L为长度，单位为米(m)；S为截面积，单位为平方米(m²)。因此，在电阻率一定的情况下，阻值与长度L和截面积S有关，因此，改变电阻阻值可通过改变熔丝长度L和截面积S来改变电阻R，如图2所示。

现有的熔丝结构基本都是由三部分组成：熔丝两端的连接部分A/C以及中间的熔丝部分B，如图3所示。其中虚线框代表熔丝开窗区域，两端的连接部分属外围电路不在开窗区域内，中间区域B即为熔丝部分。在熔丝和连接部分的交接处(B与A/C交界处)为便于制作通常设计成梯形或半圆弧形等形状。

由于铜线封装成本低于金线封装，所以铜线封装应用越来越广，但是铜线封装功率较大，顶层金属需要做厚金属，熔丝结构如图4所示，由下至上依次为：钛层，氮化钛层，铝层(即厚金属层)和氮化钛层，但是由于使用厚金属相应的熔丝宽度要变大，由R＝ρL/S可知，熔丝宽度变大，面积S变大，R会变小，无法熔断金属。

因此，如何使熔丝的R变大以使熔丝熔断，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种新的技术方案，优化了顶层厚金属，从而使得熔丝可以熔断。

有鉴于此，本发明提出了一种熔丝制造方法，包括：在衬底的上方沉积钛层；在所述钛层上沉积第一氮化钛层；在所述第一氮化钛层上沉积厚金属层，所述厚金属层包括多个组合层，其中，每一所述组合层包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层的电阻率小于所述第二金属层的电阻率；在所述厚金属层上，沉积第二氮化钛层。

在该技术方案中，在厚金属层采用多个组合层，组合层采用第一金属层和比第一金属层电阻率大的第二金属层，这样，通过增大金属的电阻率，可以增大熔丝的电阻值，从而解决了熔丝无法熔断的问题。

在上述技术方案中，优选地，所述第一金属层沉积在所述第二金属层上。

在上述技术方案中，优选地，所述第一金属层为铝层，所述第二金属层为氮化钛层。

在该技术方案中，如果第一金属层采用铝层，则第二金属层可以采用氮化钛层，由于氮化钛的电阻率大于铝的电阻率，这样用多个铝层和氮化钛层组成的组合层代替原有的铝层，可以增大熔丝的电阻，是熔丝可以熔断。

在上述技术方案中，优选地，所述钛层的厚度为350埃～450埃。

在该技术方案中，钛层的厚度可以取350埃～450埃中的任一值，当然，还可以是除此之外的其他值。

在上述技术方案中，优选地，所述第一氮化钛层的厚度为700埃～900埃。

在该技术方案中，第一氮化钛层的厚度可以取700埃～900埃中的任一值，当然，还可以是除此之外的其他值。

在上述技术方案中，优选地，所述第二氮化钛层的厚度为350埃～450埃。

在该技术方案中，第二氮化钛层的厚度可以取350埃～450埃中的任一值，当然，还可以是除此之外的其他值。

在上述技术方案中，优选地，所述铝层的厚度大于等于3000埃且小于等于8000埃。

在该技术方案中，优选地，铝层的厚度可以取3000埃～8000埃中的任一值，当然，还可以根据需要取除此之外的其他值。

在上述技术方案中，优选地，所述氮化钛层的厚度大于等于400埃且小于等于600埃。

在该技术方案中，优选地，氮化钛层的厚度可以取400埃～600埃中的任一值，当然，还可以根据需要取除此之外的其他值。

在上述技术方案中，优选地，还包括：在所述第二氮化钛层，沉积氧化硅层。