電熔絲結構及其形成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種電熔絲結構及其形成方法。
【背景技術】
[0002]在集成電路芯片中往往會形成一些冗余電路，當制作工藝完成發現部分電路失效時，可以利用熔絲熔斷將失效電路與其他電路模塊電學隔離，并利用冗余電路替換原來的失效電路。這樣無需將對應的集成電路芯片報廢，提高了出廠成品率。
[0003]目前常用的熔絲通常為兩種:激光熔絲(laser fuse)和電熔絲(E-fuse)。激光熔絲是利用激光束切割熔絲，然而利用激光束切割熔絲容易會在熔絲的保護層的開口形成污染，且在切割后，通常還需要在所述開口處形成保護層以避免與外界發生短路。而電熔絲是利用大電流將熔絲熔斷或發生電遷移導致熔絲斷路。
[0004]參考圖1，示出了現有技術一種金屬電熔絲的示意圖。所述金屬電熔絲包括:第一金屬電極01、第二金屬電極02以及位于第一所述金屬電極01、第二金屬電極02之間的連接熔絲03，在連接熔絲03兩側還分別設置有第一偽連接熔絲04、第二偽連接熔絲05，設置第一偽連接熔絲04、第二偽連接熔絲05的作用是提高工藝準確度，使曝光生成的圖形與設計需求的更吻合。當第一金屬電極01與第二金屬電極02之間的電壓達到編程電壓時，連接熔絲03會因電流的自熱效應熔斷。
[0005]需要說明的是，編程電壓與連接熔絲03的長度、寬度有關。具體地說，連接熔絲03的長度越大或寬度越小，連接熔絲03越容易熔斷。但連接熔絲03的寬度受工藝能力的限制，在寬度達到最小規格值之后，無法再通過減小連接熔絲03的寬度來提高金屬電熔絲的熔斷能力。
【發明內容】
[0006]本發明解決的問題是提供一種電熔絲結構及其形成方法，以減小熔斷難度。
[0007]為解決上述問題，本發明提供一種電熔絲結構，包括:基底；位于所述基底表面的絕緣層；位于所述絕緣層表面的電熔絲，所述電熔絲包括第一電極、第二電極以及與所述第一電極、第二電極相連接的連接熔絲；所述連接熔絲具有至少一個折疊結構。
[0008]可選的，所述折疊結構的拐角呈齒狀。
[0009]可選的，所述電熔絲結構還包括:覆蓋于所述電熔絲以及電熔絲露出的絕緣層上的層間介質層；貫穿所述層間介質層且與所述第一電極或第二電極相接觸的連接插塞。
[0010]可選的，所述連接熔絲具有N個或N+0.5個折疊結構，其中N為大于或等于I的整數。
[0011]可選的，所述連接熔絲具有N個第一折疊結構，所述第一折疊結構包括:相互平行且相對設置的第一側邊、第二側邊；位于第一側邊和第二側邊之間，端點分別與第一、第二側邊位于不同方向的端點相連接形成兩個拐角的連接邊。
[0012]可選的，所述兩個拐角為銳角。
[0013]可選的，所述連接熔絲具有N個第一折疊結構，且N大于I，所述N個第一折疊結構首尾相連。
[0014]可選的，所述連接熔絲具有N+0.5個折疊結構，所述N+0.5個折疊結構包括:N個首尾相連的第一折疊結構，所述第一折疊結構包括:相互平行且相對設置的第一側邊、第二側邊；位于第一側邊和第二側邊之間，端點分別與第一、第二側邊位于不同方向的端點相連接形成兩個拐角的連接邊；所述0.5個折疊結構為第二折疊結構，所述第二折疊結構與N個第一折疊結構相連，所述第二折疊結構呈“L”型，具有端部相連接的第一邊、第二邊，所述第二邊與第一邊形成的拐角為直角。
[0015]可選的，齒狀拐角的內角、外角均為尖角。
[0016]可選的，所述連接熔絲在折疊結構靠近第一電極的一側還延伸出第一條形熔絲部，用于實現連接熔絲與所述第一電極的電連接；所述連接熔絲在折疊結構靠近第二電極的一側還延伸出第二條形熔絲部，用于實現連接熔絲與所述第二電極的電連接。
[0017]可選的，所述連接熔絲具有N個折疊結構，其中N為大于或等于I的整數，所述第一條形熔絲部和所述第二條形熔絲部相平行。
[0018]可選的，所述連接熔絲具有N+0.5個折疊結構，所述0.5個折疊結構的拐角為直角，所述第一條形熔絲部和所述第二條形熔絲部相垂直。
[0019]可選的，所述電熔絲的材料包括金屬、多晶硅或金屬硅化物的一種或多種。
[0020]可選的，所述電熔絲結構設置于包括多層金屬層的晶圓中，所述電熔絲的材料為金屬，所述電熔絲設置于晶圓中的任意金屬層。
[0021]本發明還提供一種電熔絲結構的形成方法，包括:提供基底；在所述基底表面形成絕緣層；在所述絕緣層表面形成電熔絲，所述電熔絲包括第一電極、第二電極以及與第一電極、第二電極相連接的連接熔絲；所述連接熔絲具有至少一個折疊結構。
[0022]可選的，所述折疊結構的拐角呈齒狀。
[0023]可選的，所述電熔絲結構的形成方法還包括:在所述絕緣層和電熔絲上形成層間介質層；形成貫穿所述層間介質層且與所述第一電極或第二電極相接觸的連接插塞。
[0024]可選的，形成電熔絲的方法包括:在所述絕緣層表面形成導電材料層，在所述導電材料層表面形成圖形化的掩模層，以所述圖形化的掩模層為掩模，對所述導電材料層進行刻蝕，在所述絕緣層表面形成包括第一電極、第二電極和連接熔絲的電熔絲。
[0025]可選的，所述連接熔絲具有N個第一折疊結構，所述第一折疊結構包括:相互平行且相對設置的第一側邊、第二側邊；位于第一側邊和第二側邊之間，端點分別與第一、第二側邊位于不同方向的端點相連接形成兩個拐角的連接邊；所述圖形化的掩模層為圖形化的光刻膠；形成圖形化的掩模層步驟包括:在所述導電材料表面形成光刻膠層；利用第一掩模版對所述光刻膠層進行第一曝光，第一掩模版的圖形與所述第一電極、第二電極以及所述連接熔絲中N個第一折疊結構的第一側邊、第二側邊相對應；利用第二掩模版對光刻膠層進行第二曝光，第二掩模版的圖形與所述連接熔絲中N個第一折疊結構的連接邊相對應，所述第一掩模版的圖形與所述第二掩模版的圖形在對應所述連接邊與所述第一側邊、第二側邊的端部處相重疊，用于構成折疊結構的拐角。
[0026]可選的，所述連接熔絲具有N個第一折疊結構和與N個第一折疊結構相連的一個第二折疊結構；所述第一折疊結構包括:相互平行且相對設置的第一側邊、第二側邊；位于第一側邊和第二側邊之間，端點分別與第一、第二側邊位于不同方向的端點相連接形成兩個拐角的連接邊；所述第二折疊結構包括:端部相連接的第一邊、第二邊，所述第二邊與第一邊形成的拐角為直角；所述圖形化的掩模層為圖形化的光刻膠；形成圖形化的掩模層的步驟包括:在所述導電材料表面形成光刻膠層；利用第一掩模版對所述光刻膠層進行第一曝光，第一掩模版的圖形與所述第一電極、第二電極以及所述連接熔絲中N個第一折疊結構的第一側邊、第二側邊以及所述第二折疊結構的第一邊相對應；利用第二掩模版對光刻膠層進行第二曝光，第二掩模版的圖形與所述連接熔絲中N個第一折疊結構的連接邊以及所述第二折疊結構的第二邊相對應；所述第一掩模版的圖形與所述第二掩模版的圖形在對應所述連接邊與所述第一側邊、第二側邊的端部處相重疊，在對應所述第一邊、第二邊的端部處相重疊，用于構成折疊結構的拐角。
[0027]與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點:
[0028]連接熔絲具有至少一個折疊結構，在電熔絲上加載電壓時，折疊結構的拐角處會產生電流擁擠效應，此處電流密度比電熔絲其他部位大，有益于產生電熔絲的自熱效應，有助于降低電熔絲的編程電壓使齒狀拐角處更容易發生熔斷。
[0029]此外，電熔絲包含折疊結構，在同樣的面積內可以設置長度較大的電熔絲，可以獲得更低的編程電壓，同時也節約了芯片面積。
[0030]進一步，當所述電熔絲的材料為金屬時，所述電熔絲設置于晶圓中的任意金屬層，在不同厚度的金屬層中，同樣尺寸的電熔絲的熔斷電壓不同，可以更加靈活地根據設計需求設置電熔絲的電學性能和尺寸。
【附圖說明】
[0031]圖1是現有技術一種電熔絲的示意圖；
[0032]圖2是本發明電熔絲結構一實施例的俯視圖；
[0033]圖3是圖2所示電熔絲結構的剖視圖；
[0034]圖4是本發明電熔絲結構另一實施例的俯視圖；
[0035]圖5是本發明電熔絲結構再一實施例的俯視圖；