[发明专利]形成用于集成电路的电断金属熔丝的结构和方法

权利要求书

1.一种用于集成电路装置的熔丝结构，包括：

延长的金属互连层(106)，限定在绝缘层中；

金属盖层(108)，仅形成在所述金属互连层的上表面的一部分上；以及

电介质盖层，形成在所述金属盖层(108)和所述金属互连层的其上没有形成所述金属盖层(108)的剩余部分上；

其中，所述金属互连层的其上没有形成所述金属盖层(108)的剩余部分对电迁移失效机制敏感，从而便于通过经所述延长的金属互连层(106)施加电流而对所述熔丝结构进行编程。

2.根据权利要求1所述的熔丝结构，其中所述金属盖层(108)形成在所述延长的金属互连层(106)的相对端处，而所述金属互连层的其上没有形成所述金属盖层(108)的剩余部分对应于所述相对端之间的所述金属互连层的中心部分。

3.根据权利要求1所述的熔丝结构，其中与在所述金属互连层的相对端的所述金属盖层(108)之间的距离对应的长度L，对于施加的熔丝编程电流密度的给定值，对应于与避免电迁移短长度效应有关的至少临界长度。

4.根据权利要求3所述的熔丝结构，其中所述熔丝编程电流密度为至少10⁷A/cm²，并且其中L约为1微米(μm)或更大。

5.根据权利要求1所述的熔丝结构，其中所述金属互连层的其上没有形成有所述金属盖层(108)的剩余部分对应于与在沉积所述金属盖层(108)之前形成的阻挡掩模(114)的位置。

6.根据权利要求1所述的熔丝结构，其中：

所述金属盖层(108)包括选自钽(Ta)、氮化钽(TaN)、钴钨磷化物(CoWP)以及钌(Ru)的组的材料；以及

所述电介质盖层(112)包括选自氮化硅(Si₃N₄)、碳化硅(SiC)与碳氮化硅(SiCN)的组的材料。

7.一种用于集成电路装置的电断金属熔丝结构，包括：

延长的铜互连层(106)，限定在绝缘层中，并且在所述铜互连层表面和底表面上由衬垫层围绕；

金属盖层(108)，仅形成在所述铜互连层的上表面的一部分上；以及

电介质盖层(112)，形成在所述金属盖层(108)和所述铜互连层的其上没有形成所述金属盖层(108)的剩余部分上；

其中，所述铜互连层的其上没有形成所述金属盖层(108)的剩余部分对电迁移失效机制敏感，从而便于通过经所述延长的铜互连层(106)施加电流而对所述熔丝结构进行编程。

8.根据权利要求7所述的熔丝结构，其中所述金属盖层(108)形成在所述延长的铜互连层(106)的相对端处，而所述铜互连层的其上没有形成所述金属盖层(108)的剩余部分对应于所述相对端之间的所述铜互连层的中心部分。

9.根据权利要求7所述的熔丝结构，其中，与在所述铜互连层的相对端之间的所述金属盖层(108)的距离对应的长度L，对于施加的熔丝编程电流密度的给定值，对应于与避免电迁移短长度效应有关的至少临界长度。

10.根据权利要求9所述的熔丝结构，其中所述熔丝编程电流密度为至少10⁷A/cm²，并且其中L约为1微米(μm)或更大。

11.根据权利要求7所述的熔丝结构，其中所述铜互连层的其上没有形成有所述金属盖层(108)的剩余部分对应于与在沉积所述金属盖层(108)之前形成的阻挡掩模(114)的位置。

12.根据权利要求7所述的熔丝结构，其中：

所述金属盖层(108)包括选自钽(Ta)、氮化钽(TaN)、钴钨磷化物(CoWP)以及钌(Ru)的组的材料；以及

所述电介质盖层(112)包括选自氮化硅(Si₃N₄)、碳化硅(SiC)与碳氮化硅(SiCN)的组的材料。