[发明专利]芯片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种芯片及其制造方法。

背景技术

保险丝是一种保护电路的常用器件。当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，升高的电流可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝，那么保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。

在芯片中通常设置有过流保护系统，其实现方法是将芯片中的特定金属层的一部分作为保险丝连接到一过流保护电路，当所述金属层的电流超过一设定值时熔断，使得整个芯片或其一部分停止工作，以起到保护芯片的作用。考虑到制造的方便，通常保险丝设置于顶层金属中。然而，在实际制造中发现，现有的过流保护系统的效果不理想。经常出现的情况是，电流大到一定程度时保险丝仍不熔断，导致芯片烧毁甚至造成火灾。

发明内容

针对上述现有技术，本发明所解决的技术问题是提供一种芯片，具有过流保护系统，所述过流保护系统具有较小的熔断电流，能够对芯片起到有效保护的作用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种芯片，包括基底、形成于所述基底上的多个金属层以及过流保护系统，所述过流保护系统包括过流保护电路和连接于所述过流保护电路的检测线，所述检测线设置于所述多个金属层中最薄的金属层。

可选的，所述检测线为熔断体。

可选的，所述多个金属层包括一底部金属层，所述最薄的金属层为所述底部金属层。

本发明还提供了一种芯片的制造方法，包括：

提供一基底；

在所述基底上形成多个金属层以及过流保护系统，所述过流保护系统包括过流保护电路和连接于所述过流保护电路的检测线，所述检测线设置于所述多个金属层中最薄的金属层；

刻蚀所述多个金属层形成通孔，所述通孔露出所述检测线的表面。

可选的，所述多个金属层包括一底部金属层，所述最薄的金属层为所述底部金属层。

可选的，在所述基底上形成所述多个金属层和过流保护系统的步骤包括：

在所述基底上形成所述底部金属层，所述过流保护系统位于所述底部金属层中；

在所述基底和所述底部金属层上形成金属间介质层；

在所述金属间介质层上形成上层金属层。

可选的，在所述金属间介质层上形成上层金属层的步骤之后，还包括在所述上层金属层和所述金属间介质层上形成钝化层的步骤。

可选的，所述多个金属层的材料均为铝。

可选的，所述基底为半导体衬底。

本发明提供的芯片包含基底、形成于所述基底上的多个金属层以及过流保护系统，所述过流保护系统包括过流保护电路和连接于所述过流保护电路的检测线，并将检测线设置于多个金属层中最薄的金属层中，如此一来降低了检测线的熔断电流，能对芯片起到更好的保护作用。本发明提供的芯片的制造方法中，考虑到金属的熔断是靠金属中电流产生热量来熔断，在熔断时会引起金属周围物质的损坏，因此在最薄金属层的检测线上方开设通孔以露出检测线的表面，如此防止了熔断时可能造成的芯片损伤。

附图说明

图1为本发明一实施例所述芯片制造方法的流程图。

图2-图6为本发明一实施例所述芯片制造方法各个步骤中器件的剖面示意图。

具体实施方式

在背景技术中已经提及，目前通常以顶层金属作为保险丝，但是效果不够理想。经发明人研究发现，这是因为顶层金属一般较厚，需要非常大的电流才能使其熔断，导致电流较大时保险丝仍不熔断。而顶层金属之所以较厚，是因为在IC制造工艺中，为了保证产品可靠性，需要提高金属的台阶覆盖性，以避免由于金属层或介质层的沉积不良导致金属层连接出现问题。由于要考虑上下层电路的互连，非底层金属(除底层金属之外的其余金属层)更应提高台阶覆盖率，而提高台阶覆盖率较为常用的方式就是增加金属层的厚度。基于此，底层金属由于下方没有其他金属层，因此其厚度通常比上层金属薄。

根据保险丝的原理，细的保险丝需要的熔断电流较小。而本发明的检测线的原理同保险丝，薄的金属层需要的熔断电流也更小。因此本申请通过将过流保护电路连接至底部金属层，来减小熔断电流，达到更好地保护芯片的作用。

本发明提供的芯片包含基底、形成于所述基底上的多个金属层以及过流保护系统，所述过流保护系统包含过流保护电路和连接于所述过流保护电路的检测线。为实现减小熔断电流的目的，所述检测线设置于所述芯片中最薄的金属层。如上所述，最薄的金属层为芯片的底部金属层。