[发明专利]熔丝结构、包含该熔丝结构的半导体器件及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种熔丝结构、包含 该熔丝结构的半导体器件及制备方法。

背景技术

目前，在集成电路(IC)器件中均会设置数个熔丝(Fuse)，以 用于保护电路结构或更改器件的基本电压等参数；例如，在集成电路 器件的制备过程中，由于存在漂移现象，进而会使得制备器件的实际 电压与模拟出的电压之间存在较大的偏差，而为了降低该偏差，一般 可通过在进行单晶测试(CP)或封装测试(FT)时利用预先设置的 熔丝进行修正。

所以，设置在器件中的熔丝，就需要具有易熔断(easyblowout) 及无回连(nore-combination)等特点，以使得流经熔丝的电流或电 压一旦超过预定值时，就能够及时的熔断且不会产生回连。

图1是传统熔丝的结构示意图；如图1所示，熔丝1一般为长条 形状，包括设置在两端连接区11和连接区11之间的熔断区13，且在 每个连接区11中均设置有接触头12，以用于与其他结构电连接。上 述的熔断区13要窄于连接区11的宽度，进而在熔断区13与连接区 12接触的地方形成熔断点14、15；当需要熔丝1熔断或进行测试时， 一旦流经熔断区13中的电流或两端的电压超过预定值，熔断点14或 15就会烧融，但无法确定是哪个点会烧断，进而不利于电路的设计。

但是，如图1所示，由于熔丝1上设置有两个熔断点14、15， 相应的其能量转折点也就两个，当流经熔断区13中的电流或两端的 电压超过预定值较小时，其就会出现烧熔失败，进而无法实现预设的 目标；另外，由于连接区11为条状结构，其宽度相对于连接区11的 宽度差异并不是太大，就算上述烧熔操作成功，即熔断点14或15熔 断，但由于熔融状态的熔丝材质较多且易流动，极易产生回连现象 (re-combination)，进而会造成器件结构的缺陷。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供了一种熔丝结构、包含该熔丝结 构的半导体器件及制备方法，可基于传统熔丝结构的基础上，通过在 熔断区中开设凹槽，进而形成能量转折与放电点，以使得施加在熔丝 上的电能集中在凹槽的区域中，在确保流经熔丝的电流或两端的电压 差大于预定值后，该能量转折与放电点能够及时的熔断，且不会产生 回接，同时其熔断点又可控，利于电路的设计。

本申请提供了一种熔丝结构，包括：

熔丝本体，设置有熔断区及位于该熔断区两端的连接区；

其中，位于所述熔断区中的所述熔丝本体上设置有凹槽，以用于 形成熔断处。

作为一个优选的实施例，上述的熔丝结构，还包括：

电触头，设置于位于所述连接区中的所述熔丝本体上，所述熔丝 本体通过所述电触头与外部结构电连接。

作为一个优选的实施例，上述的熔丝结构中：

所述熔断处设置于所述熔断区沿长度方向的中点上。

作为一个优选的实施例，上述的熔丝结构中：

所述熔丝本体上在所述熔断处沿垂直于熔丝本体长度方向上的 截面面积最小。

作为一个优选的实施例，上述的熔丝结构中：

所述凹槽结构为尖端凹槽，所述熔断处位于所述尖端凹槽的底 部。

作为一个优选的实施例，上述的熔丝结构中：

在所述熔丝本体的至少一侧侧壁上开设有所述凹槽。

作为一个优选的实施例，上述的熔丝结构中：

位于所述熔断区的熔丝本体的厚度小于位于所述连接区的熔丝 本体的厚度。

本申请还提供了一种半导体器件，包括上述任意一项所述的熔丝 结构。

作为一个优选的实施例，上述的半导体器件中的所述熔丝结构上 设置有：

大能量熔断处，位于所述熔断区与所述连接区接触的区域中的所 述熔丝本体上，以用于保护所述半导体器件免受瞬时大电能的损伤。

作为一个优选的实施例，上述的半导体器件中：

基于所述半导体器件的最大电能容许值设置所述熔丝本体上在 所述熔断处沿垂直于熔丝本体长度方向上的截面面积及形状。

本申请还记载一种熔丝结构的制备方法，可应用于制备上述的熔 丝结构，该方法包括：

提供一半导体衬底；

于所述半导体衬底上制备熔丝本体，且该熔丝本体上设置有熔断 区及位于该熔断区两端的连接区；