[发明专利]熔断结构及其形成方法

说明书

本发明公开了一种熔断结构及形成方法，在衬底表面形成介质层；在介质层表面形成金属层，在金属层表面形成第二光阻层；和以第二光阻层为掩膜刻蚀金属层，以形成熔断丝，熔断丝包括位于其两端部的连接区以及位于连接区之间并与连接区相连的熔断区，连接区与熔断区的厚度相等。在刻蚀形成熔断丝的过程中，刻蚀金属层与刻蚀介质层分开进行，避免形成难以清洗去除的刻蚀产物，防止熔断丝的熔断区两侧出现漏电流，提高了熔断结构的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种熔断结构及其形成方法。

背景技术

金属保险丝经常用于连接重布线层之间的电学元件，且保险丝的熔断位置不能太厚也不能太薄。如果熔断位置太厚，则难以熔断；如果太薄，比较容易熔断，均对半导体元件的电学性能产生影响。

目前制备的金属熔断结构中，熔断区域比其两端部的连接区域的厚度要薄。在形成熔断结构时，先形成熔断区域的形状，再刻蚀金属层，形成连接区域。在刻蚀形成连接区域时，刻蚀金属层的同时也伴随有刻蚀金属层下方的介质层，使得形成的刻蚀产物堆积在熔断结构的周围，造成漏电。

目前，亟需一种能够避免堆积刻蚀产物，从而达到不出现漏电现象的熔断结构及其形成方法。

发明内容

本发明公开了一种熔断结构及其形成方法，通过形成相同厚度的熔断区和连接区，避免后续刻蚀形成熔断结构时堆积较难清洗的刻蚀产物。

本发明提供了一种熔断结构，包括：

衬底，以及位于衬底上方的介质层；和熔断丝，熔断丝位于介质层表面，熔断丝包括位于其两端部的连接区以及位于连接区之间并与连接区相连的熔断区，熔断区与连接区的厚度相等。

根据本发明的一个方面，熔断丝的材料为Al。

根据本发明的一个方面，介质层的材料为TaN。

根据本发明的一个方面，连接区与熔断区的上表面平齐。

根据本发明的一个方面，熔断区的厚度尺寸范围为0.3μm～1μm。

根据本发明的一个方面，熔断区的厚度为0.5μm。

根据本发明的一个方面，还包括：多个导电插塞，每个导电插塞贯穿介质层与衬底，且每个导电插塞与一个连接区下表面电连接。

根据本发明的一个方面，还包括：缓冲层，缓冲层位于衬底与介质层之间，且导电插塞贯穿缓冲层。

本发明公开了一种熔断结构的形成方法，包括：

在衬底表面形成刻蚀停止层，在刻蚀停止层上方形成介质层；在介质层表面形成金属层，在金属层表面形成第二光阻层；和以第二光阻层为掩膜刻蚀金属层，以形成熔断丝，熔断丝包括位于其两端部的连接区以及位于连接区之间并与连接区相连的熔断区，连接区与熔断区的厚度相等。

根据本发明的一个方面，金属层的材料为Al。

根据本发明的一个方面，介质层的材料为TaN。

根据本发明的一个方面，连接区与熔断区的上表面平齐。

根据本发明的一个方面，熔断区的厚度尺寸范围为0.3μm～1μm。

根据本发明的一个方面，熔断区的厚度为0.5μm。

根据本发明的一个方面，在形成金属层之前，还包括：在金属层表面形成第一光阻层；以第一光阻层为掩膜刻蚀介质层和衬底，以形成多个插塞孔；和形成充满插塞孔的导电插塞。

根据本发明的一个方面，每个导电插塞与一个连接区的下表面电连接。

根据本发明的一个方面，在形成介质层之前，还包括：在衬底的表面形成缓冲层。