efuse熔丝的版图结构制造技术

本发明专利技术公开了一种efuse熔丝的版图结构，其包括第二Pad和第二熔丝、第二保护层，第二保护层采用多组弯折形金属线构成的双重套叠结构，每组弯折形金属线对称布置在熔丝的两侧，弯折形金属线的一端连接在第二熔丝上，弯折形金属线的另一端指向对称的另一个L型金属线。本发明专利技术既形成防止爆裂金属喷射影响其他电路的保护层，又能够起到在熔丝上辅助散热，有助于形成以中间高两边低的温度梯度，使得熔断现象不太剧烈，而且控制发生在熔丝的中间部位，以便提高编程的可靠性。以便提高编程的可靠性。以便提高编程的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
efuse熔丝的版图结构


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种efuse熔丝的版图结构。

技术介绍

[0002]efuse基于电迁移(EM)原理，通过编程操作实现熔丝的熔断，并转化为逻辑输出而实现片上编程功能。efuse是一次性编程器件(OTP)，其编程操作的可靠性是最主要的考核指标之一。提高efuse单元可靠性的方法有多种，其中，通过在efuse单元版图上设置保护层的方式是一种常用手段。这种方式可以阻挡熔丝在爆裂时将金属喷射到其他电路而导致efuse功能失效。但目前常规的保护层版图方式可能会使得喷射金属物碰到保护层后反射回到熔丝上，使得已经断开的熔丝又重新连上，从而造成编程操作失败。
[0003]两种常规的efuse单元的熔丝版图结构分别如图1和图2所示，其特点是整个熔丝包括第一Pad(焊盘)101和第一熔丝(link)102、第一保护层103，其中，第一保护层由单根或者多根与熔丝平行的同层金属线组成，用于阻挡发生爆裂的金属线上物质影响到其他模块导致功能失效。在第一熔丝的两端为第一Pad，第一Pad采用和第一熔丝本体相同的金属层。第一Pad具有有效的散热面积，其目的是使efuse熔断发生在第一熔丝中间部分，而不是在第一熔丝的两端，因为较大的第一pad面积易于散热，而第一熔丝处在发生电迁移时会聚集热量，并在第一熔丝上形成一个从高温到低温的温度梯度，导致熔断进程发生第一熔丝中部的高温处，这种现象可以从图3所示的一种常规efuse熔丝的热分布图看出。另外，在实际编程时，如果通过第一熔丝的电流过大或者第一熔丝上存在电阻分布不均，可能会造成第一熔丝局部热量过大过快，就会导致第一熔丝发生爆裂甚至第一熔丝金属发生喷射。因此，在efuse熔丝的常规版图往往还设计有第一保护层来阻挡爆裂喷射的金属，防止其影响其他电路。保护层的金属线采用和熔丝平行的方向排列。这种版图方式的保护层虽然可以达到阻挡效果，但有时会发生喷射的金属通过与熔丝平行的保护层金属线，又重新连接上断开的熔丝的现象，这样使得编程后断开的熔丝电阻从较大的电阻值又回到较小值，使得逻辑输出发生错误，即编程操作失败。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种efuse熔丝的版图结构。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种efuse熔丝的版图结构，其特征在于，其包括第二Pad和第二熔丝、第二保护层，第二保护层采用多组弯折形金属线构成的双重套叠结构，每组弯折形金属线对称布置在熔丝的两侧，弯折形金属线的一端连接在第二熔丝上，弯折形金属线的另一端指向对称的另一个L型金属线。
[0006]优选地，所述弯折形金属线的宽度与第二熔丝的宽度相同。
[0007]优选地，每组所述弯折形金属线之间相互断开。
[0008]优选地，所述弯折形金属线与第二熔丝位于同一金属层。
[0009]优选地，两个所述第二Pad之间的两组弯折形金属线对称分布。
[0010]优选地，所述弯折形金属线与第二PAD之间、两根弯折形金属线之间的水平间距均为L/8，弯折形金属线与第二熔丝之间、两根弯折形金属线之间的垂直间距均为H/3，H为第二PAD的高度，L为第二熔丝的长度。
[0011]优选地，所述外部的对称弯折形金属线端点之间距离分别为两倍第二熔丝的宽度，内部的对称弯折形金属线端点之间距离分别为三倍第二熔丝的宽。
[0012]本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术改进了efuse单元中保护层的版图方式，既形成防止爆裂金属喷射影响其他电路的保护层，又能够起到在熔丝上辅助散热，有助于形成以中间高两边低的温度梯度，使得熔断现象不太剧烈，而且控制发生在熔丝的中间部位，以便提高编程的可靠性。
附图说明
[0013]图1为现有第一种efuse单元的熔丝版图结构的结构示意图。
[0014]图2为现有第二种efuse单元的熔丝版图结构的结构示意图。
[0015]图3为现有efuse熔丝在发生熔断时的热分布仿真图。
[0016]图4为本专利技术efuse熔丝的版图结构的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0018]如图4所示，本专利技术efuse熔丝的版图结构包括第二Pad(焊盘)201和第二熔丝(link)202、第二保护层203，第二保护层采用多组弯折形金属线构成的双重套叠结构，每组弯折形金属线对称布置在熔丝的两侧，弯折形金属线的一端连接在第二熔丝上，弯折形金属线的另一端指向对称的另一个L型金属线。
[0019]弯折形金属线的宽度与第二熔丝的宽度相同，保持一致性。
[0020]每组弯折形金属线之间相互断开，即两个弯折形金属线的端头之间不相连，防止短接，短接后的金属线会增加熔丝的电流流通能力，使得熔丝不容易被熔断，即不能正常工作。
[0021]弯折形金属线与第二熔丝位于同一金属层，弯折形金属线可以起到给第二熔丝的散热作用，即使得第二熔丝会形成从中间向两边的温度下降梯度，从而保证了第二熔丝中间位置的热量最大，熔断点也会位于此处。
[0022]两个第二Pad之间的两组弯折形金属线对称分布，使得从第二熔丝的中间向两头的温度梯度对称，也就是温度最高处会发生在第二熔丝的中点，有利于熔断的可靠性。
[0023]图4中的H为第二PAD的高度，L为第二熔丝的长度，弯折形金属线与第二PAD之间、两根弯折形金属线之间的水平间距均为L/8，弯折形金属线与第二熔丝之间、两根弯折形金属线之间的垂直间距均为H/3，在第二熔丝上形成合适的温度梯度，以便熔断熔丝。
[0024]图4中的w为第二熔丝的宽度，外部的对称弯折形金属线端点之间距离分别为两倍第二熔丝的宽度，内部的对称弯折形金属线端点之间距离分别为三倍第二熔丝的宽度w，形成合适的温度梯度。
[0025]综上所述，本专利技术efuse熔丝的版图结构既形成防止爆裂金属喷射影响其他电路的保护层，又能够起到在熔丝上辅助散热，有助于形成以中间高两边低的温度梯度，使得熔断现象不太剧烈，而且控制发生在熔丝的中间部位，以便提高编程的可靠性。
[0026]上述具体实施方式为本专利技术的优选实施例，并不能对本专利技术进行限定，其他的任何未背离本专利技术的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种efuse熔丝的版图结构，其特征在于，其包括第二Pad和第二熔丝、第二保护层，第二保护层采用多组弯折形金属线构成的双重套叠结构，每组弯折形金属线对称布置在熔丝的两侧，弯折形金属线的一端连接在第二熔丝上，弯折形金属线的另一端指向对称的另一个L型金属线。2.如权利要求1所述的efuse熔丝的版图结构，其特征在于，所述弯折形金属线的宽度与第二熔丝的宽度相同。3.如权利要求1所述的efuse熔丝的版图结构，其特征在于，每组所述弯折形金属线之间相互断开。4.如权利要求1所述的efuse熔丝的版图结构，其特征在于，所述弯折形金属线与第二熔丝位于同一金属层...

【专利技术属性】
技术研发人员：张黎，晏颖，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：