[发明专利]包括反熔丝结构的集成电路及其制造方法

说明书

公开了包括反熔丝结构的集成电路及其制造方法。该集成电路在衬底的顶部上包括互连部分，该互连部分包括由绝缘区域(RIS)分隔开的多个金属化层级。该集成电路在该互连部分内另外包括至少一个反熔丝结构(STR)，该反熔丝结构涂覆在该绝缘区域(RIS)的一部分中，该反熔丝结构包括：横梁(PTR)，该横梁由两个臂(BR1A，BR1B)固持在两个不同点处；本体(BTA)；以及反熔丝绝缘区域(ZSF)，该横梁(PTR)、该本体(BTA)以及这些臂(BR1A，BR1B)是金属并且位于同一金属化层级内，该本体和该横梁通过该反熔丝绝缘区域(ZSF)相互接触，该反熔丝绝缘区域被配置成用于在该本体与该横梁之间存在击穿电位差的情况下经受击穿。

技术领域

本发明涉及集成电路，并且更具体地涉及这些集成电路中存在的反熔丝结构。

背景技术

目前，反熔丝结构通常是基于位于集成电路的有源区与多晶硅线之间的氧化物的击穿。在氧化物经受电击穿之前，它是绝缘体，并且在多晶硅线与集成电路的有源区之间没有电流通过。

然而，当在多晶硅线与集成电路的有源区之间施加击穿电位差时，氧化物则经受击穿并变成导体。

击穿是不可逆转的。

因此，这种反熔丝结构可以在操作中用作一次性可编程存储器单元(OTP单元)。

具体地，存储器单元然后从非导通状态转到导通状态，这使得有可能对其逻辑值取决于存储器单元的状态的位进行存储。

产品中经常使用反熔丝结构。另外，当它们被用于对秘密信息进行编码时，它们将进行逆向工程。

然而，可以通过使用诸如扫描电子显微镜(SEM)等适当工具进行故障分析而容易地观察当前的反熔丝结构，这使得有可能在去除多晶硅层之后确定氧化物的状态。

发明内容

根据一种实施方式和实施例，提出了在反向工程操作中易于制造并难以分析的反熔丝结构。

因此，根据一个实施例，提出了一种位于集成电路的互连部分(后段制程、或BEOL)中的反熔丝结构，从而使其特别地耐逆向工程操作，因为它不会与集成电路的衬底直接接触。此外，这种反熔丝结构特别地基于在制造该结构的步骤中所生长的金属氧化物，因此该氧化物特别薄，并且几乎不可能目视地确定其状态，即是否已经经受了击穿。

根据一个方面，提出了一种集成电路，该集成电路在衬底的顶部上包括互连部分(BEOL部分)，该互连部分包括由绝缘区域(通常为金属间电介质(IMD))分隔开的多个金属化层级。

根据该方面的一个一般特征，该集成电路在该互连部分内另外包括至少一个反熔丝结构，该反熔丝结构涂覆有该绝缘区域的一部分。

这种反熔丝结构包括：横梁，该横梁由两个臂固持在两个不同点处；本体；以及反熔丝绝缘区域。

该横梁、该本体以及这些臂是金属并且位于同一金属化层级内。

该本体和该横梁经由该反熔丝绝缘区域相互接触，该反熔丝绝缘区域被配置成用于在该本体与该横梁之间存在击穿电位差的情况下经受击穿。

根据一个实施例，该横梁、这两个臂以及该本体包括第一金属(例如铜或铝)，并且该反熔丝绝缘区域包括这种第一金属的氧化物。

由于反熔丝绝缘区域是特别地通过在制造该结构的步骤中生长氧化物所形成的，该反熔丝绝缘区域的厚度有利地非常小。可以指出，该反熔丝绝缘区域的厚度至少等于2nm并且小于等于20nm。

根据一个实施例，这两个臂基本平行于第一方向延伸，并且该横梁相对于与该第一方向正交的第二方向具有非零角度偏差，从而允许该横梁与本体(例如支座)进行接触。