[发明专利]电子可编程熔丝器件制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，且特别涉及电子可编程熔丝器件制作方法。

背景技术

电子可编程熔丝（electrically programmable fuse，即eFuse）技术利用金属电迁移现象发展起来的一种技术，它能和CMOS工艺技术兼容，面积小。主要用做执行冗余、现场修复芯片、对芯片重新编程，使电子产品变得更加智能化。

参考图1，在常见的电子可编程熔丝器件版图中，电极2和电极3之间由多晶硅熔丝1相连接。当在两电极之间加以较高电流时，在较高的电流密度的作用下，相关原子将会沿着电子运动方向进行迁移，形成空洞，最终断路，这种现象就是电迁移（EM）现象。由于多晶硅熔丝在熔断之前和熔断之后的电阻会发生变化，通常熔断之后的电阻为熔断之前的电阻的10~1000倍，电子可编程熔丝器件正是利用多晶硅熔丝的电迁移现象所引起的电阻变化，从而实现可编程的目的。

电子可编程熔丝器件的电迁移现象与多晶硅熔丝中的电流密度分布紧密相关，当多晶硅熔丝中的电流密度分布不均匀（即存在电流密度梯度）的时候，相关原子在两个电极方向上受电子风力状况不同，从而更容易发生电迁移现象，使得多晶硅熔丝更容易熔断。

发明内容

本发明提供了一种电子可编程熔丝器件制作方法，增强电子可编程熔丝器件的熔断性能。

为了实现上述技术目的，本发明提出一种电子可编程熔丝器件制作方法，包括：将器件区域分为非电子可编程熔丝区域和电子可编程熔丝区域以及对光刻版进行典型尺寸增大处理；对所述非电子可编程熔丝区域进行第一光刻，其中，进行所述第一光刻时采用第一预定曝光剂量；采用处理过的光刻版对所述电子可编程熔丝区域进行第二光刻，其中，进行所述第二光刻时采用第二预定曝光剂量，所述第二预定曝光剂量高于所述第一预定曝光剂量，所述处理过的光刻版中典型尺寸增大，以补偿由于采用所述第二预定曝光剂量所造成的典型尺寸的损失。

可选的，所述对光刻版进行典型尺寸增大处理包括：采用典型尺寸偏置的方法增大光刻版中所述电子可编程熔丝区域的典型尺寸，从而补偿由于第二预定曝光剂量所造成的多晶硅熔丝典型尺寸损失。

可选的，还包括在进行第一光刻之后，通过后续显影刻蚀工艺形成非电子可编程熔丝区域图案以及在进行第二光刻之后，通过后续显影刻蚀工艺形成电子可编程熔丝区域图案。

相较于现有技术，本发明电子可编程熔丝器件制作方法分别对非电子可编程熔丝区域和电子可编程熔丝区域采取不同的曝光条件，在电子可编程熔丝区域采用高剂量曝光条件，并且对电子可编程熔丝器件区域的光刻版典型尺寸进行修正以弥补采用高剂量曝光条件所带来的典型尺寸的孙淑，从而在保持多晶硅熔丝典型尺寸不变的前提下，增大了多晶硅熔丝的边缘粗糙度，进而增加了电子可编程熔丝器件中的电流密度变化，增强了电子可编程熔丝器件的熔断性能。

附图说明

图1为常规的电子可编程熔丝器件版图示意图；

图2为本发明电子可编程熔丝器件制作方法一种实施方式的流程示意图；

图3为采用本发明电子可编程熔丝器件制作方法之后所形成的电子可编程熔丝器件版图示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例和附图，对本发明进行详细阐述。

参考图2，本发明提供了一种电子可编程熔丝器件制作方法，包括：

步骤S1，将器件区域分为非电子可编程熔丝区域和电子可编程熔丝区域以及对光刻版进行典型尺寸增大处理；

步骤S2，对上述非电子可编程熔丝区域进行第一光刻，其中，进行所述第一光刻时采用第一预定曝光剂量；

步骤S3，采用处理过的光刻版对上述电子可编程熔丝区域进行第二光刻，其中，进行所述第二光刻时采用第二预定曝光剂量，所述第二预定曝光剂量高于所述第一预定曝光剂量，所述处理过的光刻版中典型尺寸增大，以补偿由于采用所述第二预定曝光剂量所造成的典型尺寸的损失。

发明人经过多次试验和实践发现，由于进行所述第二光刻时的曝光条件高于进行所述第一光刻时所采用的曝光，导致所形成的多晶硅熔丝边缘更加粗糙。一般来说，分别采用不同曝光剂量进行第一光刻和第二光刻，尤其是对电子可编程熔丝区域进行高曝光剂量进行曝光，可使所形成的多晶硅熔丝的边缘粗糙度可由常规的不足10%增大到超过30%。