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[發明專利]通孔上MTM反熔絲結構及其制備工藝在審

專利信息
申請號: 201611178341.3 申請日: 2016-12-19
公開(公告)號: CN106601718A 公開(公告)日: 2017-04-26
發明(設計)人: 王印權;鄭若成;洪根深;趙文彬;徐海銘;吳素貞 申請(專利權)人: 中國電子科技集團公司第五十八研究所
主分類號: H01L23/525 分類號: H01L23/525;H01L21/768
代理公司: 總裝工程兵科研一所專利服務中心32002 代理人: 楊立秋
地址: 214000*** 國省代碼: 江蘇;32
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 通孔上 mtm 反熔絲 結構 及其 制備 工藝
【權利要求書】:

1.一種通孔上MTM反熔絲結構,包括襯底(1)以及位于所述襯底(1)上的器件層(2);其特征是:在所述器件層(2)上壓蓋有熔絲封體(20),在所述熔絲封體(20)內設有熔絲下電極,在所述熔絲封體(20)外設有熔絲上電極(21),所述熔絲上電極(21)位于熔絲下電極的正上方;在所述熔絲上電極(21)與熔絲下電極間設有反熔絲介質結構以及反熔絲底層阻擋體(17),所述反熔絲底層阻擋體(17)在熔絲封體內包裹熔絲下電極的頂端,反熔絲介質結構支撐于反熔絲底層阻擋體(17)上,熔絲上電極(21)支撐于反熔絲介質結構上。

2.根據權利要求1所述的通孔上MTM反熔絲結構,其特征是:所述熔絲下電極包括位于器件層(2)上的器件層連接體(12)以及位于所述器件層連接體(12)上的填充連接柱(5),所述填充連接柱(5)與器件層連接體(12)相垂直,反熔絲底層阻擋體(17)包裹填充連接柱(5)的頂端,且在所述填充連接柱(5)的外側還設有側墻(16),所述側墻(16)位于反熔絲底層阻擋體(17)上。

3.根據權利要求1所述的通孔上MTM反熔絲結構,其特征是:所述反熔絲介質結構包括位于反熔絲底層阻擋體(17)上的反熔絲介質體(18)以及位于所述反熔絲介質體(18)上的反熔絲上層阻擋體(19),熔絲上電極(21)位于反熔絲上層阻擋體(19)上。

4.一種通孔上MTM反熔絲結構的制備工藝,其特征是,所述制備工藝包括如下步驟:

步驟1、提供具有器件層(2)的襯底(1),并在所述器件層(2)上裝置反熔絲下層金屬(3),所述反熔絲下層金屬(3)覆蓋在器件層(2)上,并與器件層(2)電連接;

步驟2、對上述的反熔絲下層金屬(3)進行刻蝕,以在器件層(2)上得到兩個相互分離的器件層連接體(12);在得到器件層連接體(12)后,在器件層(2)上淀積金屬間介質層(4),所述金屬間介質層(4)覆蓋并壓蓋在器件層(2)以及器件層連接體(12)上;

步驟3、選擇性地掩蔽和刻蝕上述金屬間介質層(4),以得到貫通金屬間介質層(4)的填充槽(14),所述填充槽(14)位于器件層連接體(12)的正上方;在得到填充槽(14)后,在金屬間介質層(4)上方淀積得到反熔絲填充體(13),所述反熔絲填充體(13)填充在填充槽(14)內并覆蓋在金屬間介質層(4)上,且反熔絲填充體(13)與器件層連接體(12)電連接;

步驟4、對上述的反熔絲填充體(13)進行CMP工藝,以去除覆蓋于金屬間介質層(4)上的反熔絲填充體(13),得到填充連接柱(5),所述填充連接柱(5)垂直分布于器件層連接體(12)上,且填充連接柱(5)的頂端位于金屬間介質層(4)上方;

步驟5、在上述金屬間介質層(4)上方淀積得到反熔絲底層阻擋層(6)以及位于所述反熔絲底層阻擋層(6)上的反熔絲側墻層(7),所述反熔絲底層阻擋層(6)覆蓋在金屬間介質層(4)上,并覆蓋包圍填充連接柱(5)的頂部;

步驟6、對上述的反熔絲側墻層(7)進行刻蝕,以得到側墻(16),所述側墻(16)位于填充連接柱(5)頂端的外側;

步驟7、在上述反熔絲底層阻擋層(6)上淀積得到反熔絲介質層(8)以及覆蓋在所述反熔絲介質層(8)上的反熔絲上層阻擋層(9);

步驟8、對上述反熔絲上層阻擋層(9)、反熔絲介質層(8)以及反熔絲底層阻擋層(6)進行刻蝕,以得到包裹填充連接柱(5)頂部的反熔絲底層阻擋體(17)、位于所述反熔絲底層阻擋體(17)的側墻(16)、支撐于所述反熔絲底層阻擋層(17)及側墻(16)上的反熔絲介質體(18)、以及位于所述反熔絲介質層(18)上的反熔絲上層阻擋體(19);

步驟9、在上述反熔絲上層阻擋體(19)上淀積得到反熔絲隔離氧化層(10),所述反熔絲隔離氧化層(10)覆蓋在金屬間介質層(4)上,并壓蓋包圍反熔絲底層阻擋體(17)、側墻(16)、反熔絲介質體(18)以及反熔絲上層阻擋體(19);

步驟10、對上述的反熔絲隔離氧化層(10)進行CMP工藝,以露出反熔絲上層阻擋體(19)的上部露出,且CMP工藝后的反熔絲隔離氧化層(10)與金屬間介質層(4)形成熔絲封體(20);

步驟11、在上述熔絲封體(20)上淀積得到頂層金屬層(11),所述頂層金屬層(11)覆蓋在熔絲封體(20)以及反熔絲上層阻擋體(19)上;

步驟12、對上述頂層金屬層(11)進行刻蝕,以形成反熔絲上電極(21),所述反熔絲上電極(21)支撐并位于反熔絲上層阻擋體(19)上。

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