半导体装置及其制备方法制造方法及图纸

本公开是关于一种具有熔丝结构及反熔丝结构的半导体装置与其制备方法。该半导体装置包括设置于一半导体基底之上的一第一介电层，及设置于该第一介电层之上的一第一电极。该半导体装置亦包括设置于该第一电极之上的一熔丝链，及设置于该熔丝链之上的一第二电极。该半导体装置还包括相邻设置于该第一电极的一第三电极，及将该第一电极自该第一介电层与该第三电极分开的一第二介电层。该第一电极、该熔丝链、及该第二电极形成一熔丝结构，而该第一电极、该第三电极、及该第二介电层位于该第一电极与该第三电极之间的一部分形成一反熔丝结构。丝结构。丝结构。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制备方法


[0001]本申请案主张2020年11月17日申请的美国正式申请案第16/950,518号的优先权及益处，该美国正式申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。
[0002]本公开是关于一种半导体装置及其制备方法。更具体地，本公开是关于一种具有熔丝结构及反熔丝结构的半导体装置与其相关制备方法。

技术介绍

[0003]集成电路(IC)装置通常在制备过程中设置所有内部连接。然而，由于生产集成电路的高研发成本、长制造时间、及高制备设备成本，从业者通常希冀电路可被设置或编程。上述电路被称为可编程电路，且其通常包含可编程链。可编程链为在IC装置被制造和封装之后，由从业者在选定的电子节点处断开或建立的电连接线路，以激活或停用相应的选定的电子节点。
[0004]一种类型的可编程链为熔丝结构。可编程链在IC装置内通过于选定的交叉点处熔断熔丝结构而被编程，以建立一通路。已熔断和未熔断链的组合代表一和零的数字模式，其表示从业者希望存储在IC装置中的数据。另一种类型的可编程链为反熔丝结构。与在具有熔丝结构的情况下导致通路的编程机制不同，反熔丝结构中的编程机制在其中建立短路或相对低的电阻链接。
[0005]在集成电路的制备中，熔丝结构和反熔丝结构被广泛用于容错。例如，熔丝结构和反熔丝结构可设置于半导体装置的电路路径中。然而，半导体装置的制备与整合涉及许多复杂的步骤及操作。半导体装置的整合越发复杂。半导体装置制造和整合的复杂度的增加可能导致缺陷。相应地，需要不断改进半导体装置的结构和制程，以解决缺陷，并借此提高性能。
[0006]上文的「先前技术」说明仅是提供
技术介绍
，并未承认上文的「先前技术」说明揭示本公开的标的，不构成本公开的先前技术，且上文的「先前技术」的任何说明均不应作为本案的任一部分。

技术实现思路

[0007]本公开的一个实施例提供一种半导体装置。该半导体装置包括设置于一半导体基底之上的一第一介电层，及设置于该第一介电层之上的一第一电极。该半导体装置亦包括设置于该第一电极之上的一熔丝链，及设置于该熔丝链之上的一第二电极。该半导体装置还包括相邻设置于该第一电极的一第三电极，及将该第一电极自该第一介电层与该第三电极分开的一第二介电层。该第一电极、该熔丝链、及该第二电极形成一熔丝结构，而该第一电极、该第三电极、及该第二介电层位于该第一电极与该第三电极之间的一部分形成一反熔丝结构。
[0008]在一些实施例中，该第三电极与该第一介电层直接接触。在一些实施例中，该第三电极被该第二介电层所覆盖。在一些实施例中，该第一电极于剖面视角中具有一圆形轮廓。
在一些实施例中，该第一电极与该熔丝链被该第二介电层所围绕。在一些实施例中，该第二电极的一下部部分被该第二介电层所围绕。在一些实施例中，该第一电极具有一第一宽度，该熔丝链具有一第二宽度，该第二电极具有一第三宽度，其中该第三宽度大于该第一宽度，且该第一宽度大于该第二宽度。
[0009]本公开的另一个实施例提供一种半导体装置。该半导体装置包括设置于一半导体基底之上的一第一介电层，及设置于该第一介电层之上且互相平行延伸的一第一导电线与一第二导电线。该半导体装置包括设置于该第一导电线与该第二导电线之间的一第二介电层。该第一导电线与该第二导电线被该第二介电层所覆盖。该半导体装置还包括设置于该第二介电层之上的一第三介电层。该第三介电层具有与该第二介电层不同的蚀刻选择性。此外，该半导体装置包括设置于该第一导电线与该第二导电线之间的一第一电极。该第一电极具有一圆形的轮廓，且该第一电极通过该第二介电层与该第一介电层分开。该半导体装置亦包括设置于该第一电极之上的一第二电极。该第二电极自该第二介电层延伸至该第三介电层。
[0010]在一些实施例中，该第一电极、该第一导电线、及该第二介电层被夹于该第一电极与该第一导电线之间的一部分形成一反熔丝结构。在一些实施例中，该半导体装置还包括一熔丝链，设置于该第一电极与该第二电极之间，其中该第一电极、该第二电极、及该熔丝链形成一熔丝结构。在一些实施例中，该第一电极与该第一导电线直接接触，且其中该第一电极与该第一导电线形成一熔丝结构。在一些实施例中，该半导体装置还包括一介电部分，设置于该第一电极与该第二电极之间，其中该第一电极、该第二电极、及该介电部分形成一反熔丝结构。在一些实施例中，该介电部分具有一第一宽度，该第二电极具有一第二宽度，且该第二宽度大于该第一宽度。在一些实施例中，该半导体装置还包括一第三导电线，设置于该第一介电层之上且与该第一导电线平行，其中该第一导电线位于该第二导电线与该第三导电线之间，且其中第一导电线位于该第三导电线之间具有一气隙，该气隙被该第三介电层所密封。在一些实施例中，该第一导电线的一侧壁与该第三导电线的一侧壁经由该气隙而曝露。
[0011]本公开的另一个实施例提供一种半导体装置。该半导体装置包括设置于一半导体基底之上的一第一介电层，及设置于该第一介电层之上的一第二介电层。该半导体装置亦包括设置于该第二介电层内的一第一电极，及设置于该第一电极之上的一介电部分。该半导体装置还包括设置于该介电部分之上的一第二电极，及相邻于且直接接触该第一电极的一第三电极。该第一电极、该介电部分、及该第二电极形成一反熔丝结构，而该第一电极与该第三电极形成一熔丝结构。
[0012]在一些实施例中，该第一电极通过该第二介电层与该第一介电层分开，及该第三电极与该第一介电层直接接触。在一些实施例中，该介电部分被该第二介电层所围绕，其中该第一电极具有一第一宽度，该介电部分具有一第二宽度，且该第一宽度大于该第二宽度。在一些实施例中，该第三电极被夹于该第一电极与该第二介电层中的一气隙，其中该第一电极与该气隙于剖面视角中具有圆形轮廓。在一些实施例中，该半导体装置还包括一第三介电层，设置于该第二介电层之上且围绕该第二电极，其中该第二介电层的顶面高于该第三介电层与该气隙之间的一介面。
[0013]本公开的实施例提供一种半导体装置及其制备方法。在一些实施例中，该半导体
装置包括设置于该第一电极之上的一熔丝链，及设置于该熔丝链之上的一第二电极。在一些实施例中，该半导体装置还包括相邻设置于该第一电极的一第三电极，及将该第一电极自该第一介电层与该第三电极分开的一介电层。该第一电极、该熔丝链、及该第二电极形成一垂直的熔丝结构，而该第一电极、该第三电极、及该介电层位于该第一电极与该第三电极之间的一部分形成一侧向的反熔丝结构。因此，本公开整合了垂直的熔丝结构及侧向的反熔丝结构；如此，半导体装置的整合性将提升。
[0014]上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，而使下文的本公开详细描述得以获得较佳了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开所属
中具有通常知识者应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或制程而实现与本公开相同的目的。本公开所属
中具有通常知识者亦应了解，这类等效建构无法脱离后附的权利要求所界定的本公开的精神和范围。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，包括：一第一介电层，设置于一半导体基底之上；一第一电极，设置于该第一介电层之上；一熔丝链，设置于该第一电极之上；一第二电极，设置于该熔丝链之上；一第三电极，相邻设置于该第一电极；及一第二介电层，其将该第一电极自该第一介电层与该第三电极分开，其中该第一电极、该熔丝链、及该第二电极形成一熔丝结构，且其中该第一电极、该第三电极、及位于该第一电极与该第三电极之间的一部分该第二介电层形成一反熔丝结构。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中该第三电极与该第一介电层直接接触。3.如权利要求1所述的半导体装置，其中该第三电极被该第二介电层所覆盖。4.如权利要求1所述的半导体装置，其中该第一电极于剖面视角中具有一圆形轮廓。5.如权利要求1所述的半导体装置，其中该第一电极与该熔丝链被该第二介电层所围绕。6.如权利要求1所述的半导体装置，其中该第二电极的一下部部分被该第二介电层所围绕。7.如权利要求1所述的半导体装置，其中该第一电极具有一第一宽度，该熔丝链具有一第二宽度，及该第二电极具有一第三宽度，其中该第三宽度大于该第一宽度，且该第一宽度大于该第二宽度。8.一种半导体装置，包括：一第一介电层，设置于一半导体基底之上；一第一导电线与一第二导电线，设置于该第一介电层之上且彼此间互相平行延伸；一第二介电层，设置于该第一导电线与该第二导电线之间，其中该第一导电线与该第二导电线被该第二导电线所覆盖；一第三介电层，设置于该第二介电层之上，其中该第三介电层具有与该第二介电层不同的蚀刻选择性；一第一电极，设置于该第一导电线与该第二导电线之间，其中该第一电极具有一圆形轮廓，且该第一电极通过该第二介电层与该第一介电层分开；及一第二电极，设置于该第一电极之上，其中该第二电极自该第二介电层延伸至该第三介电层。9.如权利要求8所述的半导体装置，其中该第一电极、该第一导电线、及该第二介电层被夹于该第一电极与该第一导电线之间的一部分形成一反熔丝结构。10.如权利要求9所述的半导体装置，还包括：一熔丝链，设置于该第一电极与该第二电极之间，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆玲，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：