可再編程熔絲結構及方法
2023-04-23 23:14:16
專利名稱：可再編程熔絲結構及方法
技術領域：
本發明主要涉及集成電路領域，更具體地說，本發明涉及通過利用在半導體集成電路中的相變材料編程的可逆熔絲連結。
背景技術：
在集成電路存儲器中的冗餘是當前晶片製造術的一部分以提高產量。通過用晶片上的備份或冗餘電路替代有故障單元，明顯提高了集成電路存儲器的產量。當前實踐是熔斷傳導連接(熔絲)，從而允許使用冗餘存儲器單元替代無功能單元。另一普通實踐提供專用晶片和模塊以使晶片適用於特殊應用。通過在具有多個潛在應用的集成電路中選擇性熔斷熔絲，單個集成電路設計可以經濟地製造並且適用於各種常規使用。
當前的E-熔斷技術能夠提供晶片在許多級上的分級修復；在第一輪晶片最終測試(WFT)的第一修復，在第二輪WFT的第二修復，和在晶片封裝的最終測試期間的第三修復。為實現此分級修復，或者在修復的每個階段編程熔絲，或者將每級的數據保存為串直到編程所有熔絲的最後級。對於在修復的每個階段編程熔絲的第一方法，必須建立額外冗餘以允許在三個步驟中進行該修復。這有時效率低並且導致在要求額外冗餘的多級重複修復。另一種選擇，其中在最後測試級一次編程所有的熔絲，具有抑制在要求在較高級修復的級不必要地編程熔絲的的優點，從而縮減為獲得相同修復的冗餘的數量。然而，該修復只能做一次並且必須結合來自不同級測試的所有修複數據，妨礙在消費者或終端用戶位置的任何修復或調整。
另外，要求約10mA的編程電流和3.3到3.5V的電壓。這樣級別的電流要求寬的編程電晶體，消耗大量矽區域。如果此電流可以縮減，可以顯著節約矽區域。
在John D.Davis等人的名稱為Programmable Chalcogenide FuseWithin A Semiconductor Device的美國專利號6,448,576 B1中描述了利用硫族化物材料和通過電阻加熱器間接加熱的可再編程熔絲，該專利轉讓給BAE Systems Information and Electronic Systems Integration，Inc.，這裡通過參考引入其整個內容。
發明內容
本發明通過可逆編程熔絲結構獲得了系統，裝置，結構以及方法的技術優點。
本發明的一個目的是提供可再編程(可逆編程)熔絲結構，利用相變材料，具有相關的控制電路以使熔絲單元的狀態從高阻態轉變到低阻態或從低阻態轉變到高阻態；以及類似集成的合適傳感電路，以讀取熔絲中儲存的信息，其中使用所述傳感電路來啟動或截止電路。熔絲單元由線構造的相變材料構成，其包括通過具有高導電相和低導電相的熔絲連結連接的陰極和陽極，與電流源連接。電流通過陰極和陽極流經傳導熔絲連結，其中該電流和材料電阻率足夠加熱熔絲連結並引起改變系統的傳導率的相變。可以將最初在高傳導態的熔絲加熱到超過在熔絲連結中的相變材料的熔點以將熔絲連結轉變到低傳導態。隨後，通過將足夠電流流經熔絲連結以引起構成熔絲連結的材料的結晶化，可以將熔絲轉變回高傳導態。
此可再編程熔絲結構在幾個方面提供了優於現有技術可再編程硫族化物材料熔絲結構的優點。提出的結構通過利用直接加熱以及減小熔絲的截面區域，降低了改變熔絲的狀態所需的施加電流和電壓。另外，優選實施例提出的結構和方法減小了附加工藝步驟並且允許容易地使用銅加低K介質後段製程(BEOL)互連結構。
優選實施例的方法僅使用現有的雙鑲嵌BEOL工藝並且僅增加一個附加的掩膜步驟以限定熔絲單元。間接加熱對直接加熱的模型表明如果不是所有相變熔絲單元都在當前或將來的可製造尺寸下，對於多數情況間接加熱是不可行的。具有期望的電阻率和熱穩定性以用於熔絲單元中的相變材料具有很低的熱傳導率，這可以抑制從外部加熱元件的必須的熱轉移，如在US 6,448,576 B1中描述的。
具有很小熔絲線單元(厚度小於30nm，寬度約80nm，具有包圍單元的3側的電阻加熱)的希望結構模型預測為了將標準的Ge2Sb2Te5硫族化物材料從低阻(結晶)態轉變到高阻(非晶)態，在電阻加熱器中要求非常高的溫度(約2000℃)。較厚熔絲線單元，例如現有技術中提出的(500nm的厚度)將不可能通過外部電阻加熱器轉變。
基於在通過電阻加熱器加熱的模型中使用的希望小熔絲單元尺寸和材料；要求大於15mA的高電流以產生這樣的高溫。本發明的熔絲單元的類似的模型表明為了改變材料的相需要的電流顯著減小(＜3mA＝，並且在結構中產生了更適當的溫度(最高溫度＜1000℃＝。同時該溫度很好地在熔絲單元中隔離，阻止周圍結構暴露於很高的溫度。
本發明的一個目標是提供在單或雙鑲嵌類型的低K介質加Cu互連結構中的可再編程熔絲結構。
本發明的另一個目標是在熔絲層中提供可再編程熔絲結構，其中可再編程熔絲位於單或雙鑲嵌類型的低K介質加Cu互連結構中。
本發明的另一個目標是提供可再編程熔絲結構，該結構要求與現有技術熔絲相比顯著低的編程電流。
本發明的另一個目標是提供製造本發明的結構的方法。
圖1是示意圖，示出了在第一實施例中的熔絲結構的截面圖。
圖2A、2C是示意圖，示出了在第二實施例中的熔絲結構的頂視圖。
圖2B、2D是示意圖，示出了在具有提高產量和可靠性的可能修改的第二實施例中的熔絲結構的頂視圖。
圖3是示意圖，示出了在第三實施例中的熔絲結構的截面圖。
圖4是示意圖，示出了在第四實施例中的熔絲結構的截面圖。
圖5是示意圖，示出了用於模擬間接加熱方法的結構和尺寸。
具體實施例方式
根據本發明的結構參考圖1，在電互聯結構中的可再編程熔絲結構，具有襯底3，線級介質層5，形成熔絲單元的相變材料短線15，在線級介質層中並部分延伸穿過線級介質層的厚度，在所述線級介質層頂部的薄覆蓋介質層9，包括兩個過孔13的過孔級介質層7，所述過孔13與形成熔絲單元的陽極和陰極的第一線級介質層中的相變材料的表面接觸，以及在所述過孔級介質層上的第二線級介質層11，包括與在過孔級介質層中的過孔接觸的線19。此可再編程熔絲結構具有相關的控制電路以使相變材料的狀態從高阻態轉變到低阻態或從低阻態轉變到高阻態；以及類似集成的合適傳感電路，以讀取熔絲中儲存的信息，其中使用所述傳感電路以啟動或截止電路。
第一線級介質層5，過孔級介質層7，和第二線級介質層11可以是相同或不同的材料並且可以包括氧化物，低K介質材料或多孔低K介質材料。
相變材料15可以包括摻雜或未摻雜GexSbyTez材料，摻雜或未摻雜GexSby材料，摻雜或未摻雜SbxTey材料，或在熔絲結構中可以控制的在一溫度下材料的傳導率改變的經受可逆相變的任意其它材料。
在低於90℃的溫度更優選低於120℃的溫度下在10年時期內相變材料不應該經受結晶化。
相變材料線具有從約50nm到約1000nm的長度，優選在100到300nm之間的長度，約10nm到約100nm的寬度，優選從約20nm到約50nm，以及從約5nm到約200nm的深度，優選從約10到約40nm。
如上所述，在低於120℃下不發生結晶化，並且在低於約1000℃優選低於700℃下應該出現熔化。為了確保熔絲單元的狀態長期的穩定優選更高的結晶化溫度。因為編程時間不嚴格，可以在熔絲單元中使用具有更高的結晶化溫度的材料以提高長期穩定性。這與要求非常快的切換時間的相變存儲器單元不同。為了編程熔絲，與相變材料的線和過孔接觸為電流流經相變材料提供了路徑。比編程電流更低的電流可以流經該材料以探測熔絲單元的電阻率級別。通過將材料從結晶態(低阻)轉變到非晶態(高阻)和從非晶態轉變到結晶態的對該單元的電阻加熱，獲得編程。
該結構可以具有包圍相變材料線15的介質層17。此介質層可以設計為具有低導熱率和足夠的熱穩定性以在暴露於相變材料的相變要求的溫度和時間後顯示沒有明顯的熱退化。
相變線(熔絲單元)可以具有從約50nm到約1000nm的長度，優選在100到300nm之間的長度。相變線(熔絲單元)可以具有約10nm到約100nm的寬度，優選從約20nm到約50nm。相變線(熔絲單元)可以具有從約5nm到約200nm的厚度，優選從約10到約40nm。將相變線減小到更小的橫截面積將允許減小獲得材料相變所需的電流。選擇熔絲單元的尺寸，相變材料的電阻率，和周圍介質材料以使在約2V或低於約2V的電壓和5mA或低於5mA優選低於1mA並且更優選低於約0.5mA的電流下完成熔絲單元的橫截面的相變。
這些低電流和電壓要求提供在要求大於3V和約10mA的電流的現有熔絲結構上的顯著優點。編程本發明結構要求的低電流使與現有熔絲結構相比，用於熔絲單元的編程電晶體所消耗的面積明顯減小。在Chandrasekharan Kothandaraman等人的名稱為System ForProgramming Fuse Structure by Electromigration of Silicide Enhanced byCreating Temperature Gradient的美國專利號6,624,499B2中描述了此類型的現有熔絲結構，該專利轉讓給Infineon Technologies AG和國際商業機器公司，這裡通過參考引入其整個內容。
該結構可以具有在襯底上的介質層5，7和11中形成的多個構圖金屬導體。至少一個構圖金屬導體可以是電線並且在雙鑲嵌結構情況下至少一個構圖金屬導體可以是過孔。
該結構可以具有可編程熔絲層，例如在ChandrasekharanKothandaraman等人的名稱為System For Programming Fuse Structureby Electromigration of Silicide Enhanced by Creating TemperatureGradient的美國專利號6,624,499 B2中描述的，該專利轉讓給InfineonTechnologies AG和國際商業機器公司，這裡通過參考引入其整個內容，其中在熔絲層中的一些或所有熔絲具有可以可逆編程的熔絲單元。
參考圖2a和2c，在本發明的另一個實施例中，可再編程熔絲結構可以具有相變材料107的交叉或交錯交叉結構，嵌入介質材料105中，其中與相關控制電路的一組過孔接觸用於編程熔絲101a和101b以使熔絲單元的狀態從高阻態轉變到低阻態或從低阻態轉變到高阻態，以及與合適傳感電路的另一組過孔接觸用於傳感熔絲103a和103b的狀態，以讀取熔絲中儲存的信息，其中使用所述傳感電路來啟動或截止電路。交叉的每條線應該具有類似於在本發明的第一實施例中描述的優選尺寸。
該結構還可以具有其它構造。例如，在一種構造中，相變材料具有中心區域和四個末端以及四個過孔，其中每個過孔在每個末端與相變材料接觸。從中心區域移出的在任意兩個末端的這些過孔中的兩個與控制電路連接用於編程熔絲，假設所述兩個末端通過穿過中心點的路徑連接。在兩個剩餘的末端的另外兩個過孔也從中心區域移出並且與傳感電路接觸用於傳感熔絲，假設所述兩個末端同樣通過穿過中心點的路徑連接。
該結構還可以具有另外的構造。例如，在另一個構造中，相變材料具有中心區域和四個末端以及至少四個過孔，其中每個過孔在任意末端與相變材料接觸。從中心區域移出的在任意兩個末端的這些過孔中的至少兩個與控制電路連接用於編程熔絲，假設所述兩個末端通過穿過中心點的路徑連接。在任意兩個剩餘的末端的另外剩餘過孔也從中心區域移出並且與傳感電路接觸用於傳感熔絲，假設所述兩個末端同樣通過穿過中心點的路徑連接。
參考圖2b和2d，為了通過確保接觸以可再生方式設置在相變材料上提高結構的產量和可靠性，該結構可以在具有多個過孔接觸的熔絲單元線的末端具有更寬的區域。
該結構還可以具有附加的介質材料，加襯相變材料，如第一實施例具有的。此介質提供與電互連結構中的周圍低K或多孔低K結構的熱絕緣。
分離用於編程熔絲的接觸和用於傳感熔絲狀態的接觸的優點是傳感和編程操作要求顯著不同的施加電壓。
在高阻(非晶)態的相變材料具有非常高的電阻率，這將抑制任何電流流經在此狀態下的材料直到電壓超過該結構的擊穿電壓。一旦超過了該單元的擊穿電壓，電流將流動並且該單元會被加熱以改變狀態從而編程該單元到低阻(結晶)態。在傳感熔絲單元的狀態期間，保持電壓低於在高阻態下的該單元的此擊穿電壓是關鍵的。編程接觸和傳感接觸的分離將防止編程要求的高電壓損壞傳感電路。
參考圖3，在本發明的另一實施例中，該結構具有襯底33，線級介質層35，薄覆蓋介質層39，過孔級介質層37，第二線級介質41，在過孔級介質層37中的相變材料短線47，從覆蓋介質39的表面部分延伸到過孔級介質層37中。過孔級介質還包括與相變材料47接觸的過孔43。線級介質41包括與過孔43接觸的線45。與相變材料的過孔接觸為電流流經相變材料提供路徑，以編程熔絲並探測熔絲單元的電阻率級別。該結構還可以包括在相變材料47上的附加介質層49。此介質層49可以設計為具有低導熱率和足夠的熱穩定性以在暴露於相變材料的相變要求的溫度和時間後顯示沒有明顯的熱退化。第一線級介質層35，過孔級介質層37，和第二線級介質層41可以是相同或不同的材料並且可以包括氧化物，低K介質材料或多孔低K介質材料。
該結構可以具有在襯底上的介質層35，37和41中形成的多個構圖金屬導體。至少一個構圖金屬導體可以是電線並且在雙鑲嵌結構情況下至少一個構圖金屬導體可以是過孔。
參考圖4，在本發明的另一實施例中，該結構具有襯底53，包括過孔67的過孔級介質層55，薄覆蓋介質層63，包括與過孔67接觸的相變材料69的一部分的線級介質層57，第二覆蓋介質層59，以及包括與相變材料69接觸的過孔的第二過孔級介質61。該結構還可以包括在相變材料的側面上的附加介質71。此介質層71可以設計為具有低導熱率和足夠的熱穩定性以在暴露於相變材料的相變要求的溫度和時間後顯示沒有明顯的熱退化。第一過孔級介質層55，線級介質層57和第二過孔級介質層61可以是相同或不同的材料並且可以包括氧化物，低K介質材料或多孔低K介質材料。該結構可以具有在襯底上的介質層55，57和61中形成的多個構圖金屬導體。至少一個構圖金屬導體可以是電線並且在雙鑲嵌結構情況下至少一個構圖金屬導體可以是過孔。
參考圖5，具有很小熔絲線單元(厚度小於30nm，寬度約80nm，具有包圍單元的3個側面的電阻加熱器)的希望結構的建模預測為了將標準的Ge2Sb2Te5硫族化物材料從低阻(結晶)態轉變到高阻(非晶)態在電阻加熱器中要求非常高的溫度(約2000℃)。
根據本發明的方法本發明還旨在一種在單或雙鑲嵌類型的低K介質加Cu互連結構中形成可再編程熔絲結構的方法，該方法包括以下步驟，提供單鑲嵌或雙鑲嵌厚度的第一介質，在介質材料中部分延伸穿過線級介質層的厚度構圖淺溝槽，用相變材料填充溝槽，使用CMP平整化相變材料，在介質層中形成多個構圖金屬導體，平整化介質層中的多個構圖金屬導體，並且在具有多個構圖金屬導體和構圖相變材料的介質層上沉積薄覆蓋層。該方法還包括形成具有多個構圖金屬導體的第二單或雙鑲嵌級的步驟，所述構圖金屬導體包括與在前述級中的相變材料接觸的過孔。該介質層可以包括氧化物，低K介質或多孔低K介質。相變材料可以包括摻雜或未摻雜GexSbyTez材料，摻雜或未摻雜GexSby材料，摻雜或未摻雜SbxTey材料，或在熔絲結構中可以控制的溫度下使材料的傳導率改變的經受可逆相變的任意其它材料。在低於120℃下不應該發生結晶化，並且在低於約1000℃優選低於700℃下應該發生熔化。該方法還包括在沉積相變材料前沉積保形介質的步驟。保形介質可以是氧化物，低K介質或多孔低K介質，具有足夠的熱穩定性以在編程熔絲要求的溫度和時間下沒有顯示明顯的退化。該方法還包括在具有構圖相變材料的介質上沉積薄保護硬掩膜層的步驟。保護硬掩膜層可以包括氧化物，低K介質材料，或可以向在產生多個構圖金屬導體中包括的工藝提供抵抗性並且可以在介質層中形成多個構圖金屬導體的最後步驟期間通過CMP移除的任意材料。
在本發明的另一個實施例中，該方法可以包括如下步驟，在襯底上沉積相變材料薄膜，使用光刻、蝕刻以限定相變材料的短線結構圖形，在相變材料上沉積單或雙鑲嵌厚度的平整化介質，並且在具有與相變材料接觸的過孔的介質中形成多個構圖金屬導體。
此方法還可以具有在通過光刻和蝕刻步驟限定圖形前在相變材料上沉積薄介質材料的步驟。此介質材料與平整化介質層比較可以具有不同的成分，介電常數，導熱率，或熱穩定性。此介質材料可以包括氧化物，低K介質材料或多孔低K介質材料，或具有足夠的熱穩定性以耐受在編程熔絲期間產生的時間和溫度脈衝。
本發明的獨特結構使在低K加銅互連結構中鑲嵌的熔絲能夠利用低電流可逆開關。另外，它可以通過改變熔絲線單元的尺寸，相變材料的電阻率，或周圍材料的導熱性，縮小電流要求。
通過參考優選實施例具體描述了本發明。應該明白，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，本領域的技術人員可以進行變化和修改。因此，本發明包括落入附加權利要求範圍內的所有這些替換，修改和變化。
權利要求
1.一種可再編程熔絲結構，包括相變材料短線，具有高阻態和低阻態；與所述相變材料線的過孔接觸；控制電路，以使所述相變材料的狀態從高阻態轉變到低阻態或從低阻態轉變到高阻態；以及類似集成的合適傳感電路，以讀取熔絲中儲存的信息，其中使用所述傳感電路來啟動或截止電路。
2.根據權利要求1的可再編程熔絲結構，其中所述相變材料可發生可逆相變，其在所述熔絲結構中可控制的溫度下產生材料傳導率的改變。
3.根據權利要求1的可再編程熔絲結構，其中所述相變材料是摻雜或未摻雜GexSbyTez材料，摻雜或未摻雜GexSby材料，摻雜或未摻雜SbxTey材料。
4.根據權利要求1的可再編程熔絲結構，其中所述相變材料在低於90℃的溫度下經過10年的時間內沒有發生結晶化。
5.根據權利要求1的可再編程熔絲結構，其中所述相變材料是在低於約1000℃的溫度下發生熔化的材料。
6.根據權利要求1的可再編程熔絲結構，其中所述相變材料線具有從約50nm到約1000nm的長度。
7.根據權利要求1的可再編程熔絲結構，其中所述相變材料線具有從約10nm到約100nm的寬度。
8.根據權利要求1的可再編程熔絲結構，其中所述相變材料線具有從約5nm到約200nm的深度。
9.根據權利要求1的可再編程熔絲結構，其中選擇所述相變材料的尺寸和電阻率以在2V或低於2V的電壓和5mA或低於5mA的電流下完成熔絲單元橫截面的相變。
10.一種集成電路裝置，包括多個半導體可再編程熔絲結構，每一個都具有由相變材料連接的陰極和陽極，具有低阻相和高阻相；電流源，與所述半導體熔絲結構連接，並且適於提供足夠大的電流以引起在任意所述熔絲連結中所述材料的相變；以及控制電路，與所述電流源連接，用於使所述電流源有選擇地向至少一個所述半導體熔絲結構的熔絲連結提供所述電流；類似集成的合適傳感電路，以讀取熔絲中儲存的信息，其中使用所述傳感電路來啟動或截止電路。
11.一種具有可再編程熔絲的電互連結構，包括第一線級介質，包括相變材料短線；第一過孔級介質，在所述第一線級介質頂上，包括與在所述第一線級介質中的相變材料接觸的傳導過孔；第二線級介質，在所述第一過孔級介質頂上，具有與在所述第一過孔級介質中的傳導過孔接觸的傳導線；控制電路，以使所述相變材料的狀態從高阻態轉變到低阻態或從低阻態轉變到高阻態；以及類似集成的合適傳感電路，以讀取熔絲中儲存的信息，其中使用所述傳感電路來啟動或截止電路。
12.根據權利要求11的電互連結構，還包括在所述第一線級介質層和所述第一過孔級介質之間的薄覆蓋層。
13.根據權利要求11的電互連結構，還包括包圍所述相變材料的介質層，不同於所述第一線級介質。
14.根據權利要求13的電互連結構，其中所述包圍所述相變材料的介質層是氧化物，氮化物，多孔氧化物，低K介質，或多孔低K介質。
15.根據權利要求11的電互連結構，其中所述線級介質和過孔級介質是低K介質。
16.根據權利要求11的電互連結構，其中所述線級介質和過孔級介質是多孔低K介質。
17.根據權利要求11的電互連結構，其中所述傳導線和過孔包括Cu。
18.根據權利要求11的電互連結構，其中在所述結構中存在不與所述相變材料接觸的多個附加傳導線和過孔。
19.根據權利要求12的電互連結構，其中所述覆蓋層是Cu擴散阻擋層。
20.一種可再編程熔絲結構，包括相變材料，具有高阻態和低阻態，具有中心點和在多個位置與過孔接觸相接觸的末端區域，其中第一組在兩個末端區域的至少兩個過孔接觸與用於編程所述熔絲的控制電路連接，並且第二組在兩個末端區域的至少兩個過孔接觸與用於傳感所述熔絲的傳感電路接觸；其中所述第一組和所述第二組在兩個末端區域的至少兩個過孔接觸通過穿過所述中心點的路徑連接；控制電路，以使所述相變材料的狀態從高阻態轉變到低阻態或從低阻態轉變到高阻態；以及類似集成的合適傳感電路，以讀取熔絲中儲存的信息，其中使用所述傳感電路來啟動或截止電路。
21.根據權利要求20的可再編程熔絲結構，其中所述過孔接觸與四個末端區域形成交叉或交錯交叉結構。
22.根據權利要求20的可再編程熔絲結構，其中所述控制電路能夠提供足夠使電流在高阻態下流經所述熔絲結構的高電壓。
23.根據權利要求20的可再編程熔絲結構，其中所述傳感電路不能提供足夠使電流在高阻態下流經所述熔絲單元的高電壓。
24.根據權利要求20的可再編程熔絲結構，其中所述相變材料的末端區域的至少一部分比所述中心寬。
25.根據權利要求24的可再編程熔絲結構，其中在每個末端區域上設有多個過孔接觸。
26.根據權利要求20的可再編程熔絲結構，其中所述熔絲結構嵌入Cu加低K互連結構中。
27.根據權利要求26的可再編程熔絲結構，還包括包圍所述相變材料的第二介質，其成分不同於所述互連結構的低K介質的成分。
28.根據權利要求27的可再編程熔絲結構，其中所述包圍所述相變材料的第二介質被設計為比所述第一低K介質更熱穩定，以阻止所述低K介質暴露於在編程熔絲期間產生的高溫。
29.根據權利要求1的可再編程熔絲結構，包括第一過孔級介質，包括相變材料短線，和與所述相變材料接觸的傳導過孔；第一線級介質，在所述第一過孔級介質頂上，具有與在所述第一過孔級介質中的傳導過孔接觸的傳導線；控制電路，以使所述相變材料的狀態從高阻態轉變到低阻態或從低阻態轉變到高阻態；以及類似集成的合適傳感電路，以讀取熔絲中儲存的信息；其中使用所述傳感電路來啟動或截止電路。
30.根據權利要求29的可再編程熔絲結構，還包括在所述相變材料上的成分不同於所述過孔級介質層的薄介質層。
31.根據權利要求1的可再編程熔絲結構，包括第一過孔級介質，包括傳導過孔；第一線級介質，在所述第一過孔級介質頂上，包括與在所述傳導過孔接觸的相變材料；第二過孔級介質，在所述第一線級介質頂上，包括與所述相變材料接觸的傳導過孔；控制電路，以使所述相變材料的狀態從高阻態轉變到低阻態或從低阻態轉變到高阻態；以及類似集成的合適傳感電路，以讀取熔絲中儲存的信息；其中使用所述傳感電路來啟動或截止電路。
32.一種形成具有可再編程熔絲的電互聯結構的方法，包括以下步驟提供單鑲嵌或雙鑲嵌厚度的第一介質；在所述介質材料中構圖淺溝槽，所述淺溝槽部分延伸穿過所述線級介質層的所述厚度；用相變材料填充所述溝槽；使用CMP平整化所述相變材料；在所述介質層中形成多個構圖金屬導體；平整化所述介質層中的所述多個構圖金屬導體；在具有所述多個構圖金屬導體和構圖相變材料的所述介質層上沉積薄覆蓋層；以及形成第二單或雙鑲嵌級，具有包括與在前一級中的所述相變材料接觸的過孔的多個構圖金屬導體。
33.根據權利要求32的方法，還包括以下步驟在使用CMP平整化所述相變材料後形成保護硬掩膜；以及在用於平整化所述介質層中的多個構圖金屬導體的所述CMP步驟期間移除所述保護硬掩膜。
全文摘要
一種集成電路中的可逆熔絲結構，通過採用具有與過孔接觸的相變材料短細線的熔絲單元以及能夠使電流流經相變材料線(熔絲單元)的線結構獲得。使電流流經熔絲單元，以通過將結晶態下的相變材料加熱到熔點然後將該材料快速淬火至非晶態，使材料從低阻材料轉變為高阻材料。通過使低電流流經熔絲單元以使高阻非晶材料轉變為低阻結晶材料，獲得可逆編程。集成合適的傳感電路以讀取熔絲中儲存的信息，其中使用所述傳感電路來啟動或截止電路。
文檔編號H01L21/768GK1881576SQ200610091839
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月12日 優先權日2005年6月14日
發明者C·蒂貝格, R·L·威斯涅夫, 劉小虎, S·M·羅斯納格爾, G·W·伯爾, C·科塔德拉曼, C·H·蘭 申請人:國際商業機器公司