反熔丝及其形成方法

反熔丝及其形成方法
【专利摘要】本发明提供一种反熔丝及其形成方法，反熔丝的形成方法包括：提供衬底；在衬底上形成第一金属层；在第一金属层上形成牺牲层；在第一金属层以及牺牲层的侧壁形成侧墙；在侧墙以及牺牲层的部分表面形成第二金属层；去除牺牲层，以使第二金属层悬空地设于第一金属层上方。反熔丝包括：衬底；设于衬底上的第一金属层；第二金属层，第二金属层悬空地设于第一金属层上方；侧墙，部分第二金属层设于侧墙上，并通过侧墙悬空地设于第一金属层上方。本发明的有益效果在于，相较于现有技术不需要形成介质层，简化了制造难度；本发明的反熔丝比较容易实现高阻值向低阻值的转变，这在一定程度上降低了反熔丝的使用功耗。此外，本发明的反熔丝比较耐高温。
【专利说明】
反熔丝及其形成方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种反熔丝及其形成方法。
【背景技术】
[0002]在集成电路领域，熔丝(Fuse)是指在集成电路中形成的一些可以熔断的连接线。最初，熔丝是用于连接集成电路中的冗余电路，一旦检测发现集成电路具有缺陷，就利用熔丝修复或者取代有缺陷的电路。熔丝一般分为激光熔丝(Laser Fuse)和电编程熔丝(Electrically Programmable Fuse，以下简称Efuse)两种。随着半导体技术的发展，Efuse逐渐取代了激光熔丝。
[0003]典型的Efuse结构包括阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间且与阳极和阴极相连接的细条状熔丝。当阳极和阴极之间通过较大的瞬间电流时，熔丝被熔断。在熔丝未被熔断的状态下，Efuse处为低阻态；当熔丝被熔断后，Efuse为高阻态(电阻为无穷大)。由于Efuse具有通过电流以实现低阻向高阻转化的特性，进而广泛地用于实现被编程效果，例如，内建自测(Build in self test，简称BIST)技术、自修复技术、一次编程(One TimeProgram, OTP)芯片以及片上系统(System On Chip，SoC)等。
[0004]与上述的典型恪丝相对的，反恪丝(Antifuse)是Efuse中另一种恪丝，反恪丝的阻态变化与典型熔丝相反，通过在反熔丝上施加电学信号(编程电压或者电流)将反熔丝从不导通状态变成导通状态，或者从高阻状态变成低阻状态。目前的反熔丝器件主要由上下两层导电层夹住一层介质层构成，通过在两层导电层上加足够的电压或电流改变中间介质层的状态。
[0005]但是，这种现有的反熔丝的使用功耗较大，且对反熔丝中的介质层材料要求也较高，制造比较麻烦。因此，如何尽量降低反熔丝的使用功耗，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

【发明内容】

[0006]本发明解决的问题是通过提供一种反熔丝的形成方法，包括:
[0007]提供衬底；
[0008]在所述衬底上形成第一金属层；
[0009]在所述第一金属层上形成牺牲层；
[0010]在所述第一金属层以及牺牲层的侧壁形成侧墙；
[0011 ]在所述侧墙以及牺牲层上形成第二金属层；
[0012]去除所述牺牲层，以使所述第二金属层悬空地设于所述第一金属层上方。
[0013]可选的，提供衬底的步骤之后，形成第一金属层的步骤之前，所述形成方法还包括:
[0014]在所述衬底上形成氧化物层；
[0015]形成第一金属层的步骤包括:在所述氧化物层上形成所述第一金属层。
[0016]可选的，第一金属层的材料为氮化钛、氮化钽或者钛铝。
[0017]可选的，形成侧墙的步骤包括:
[0018]在所述第一金属层以及牺牲层的侧壁和表面形成侧墙材料；
[0019]去除位于所述第一金属层以及牺牲层表面的侧墙材料，仅保留位于第一金属层以及牺牲层侧壁的侧墙材料，以形成所述侧墙，所述侧墙表面与牺牲层表面齐平。
[0020]可选的，形成第二金属层的步骤包括:
[0021 ] 在所述侧墙以及牺牲层表面形成第二金属层材料；
[0022]去除部分第二金属层材料，使剩余的第二金属层材料的一端覆盖部分侧墙，另一端部分覆盖部分牺牲层，以形成所述第二金属层；
[0023]或者，去除部分第二金属层材料，使剩余的第二金属层材料的两端分别覆盖部分侧墙，第二金属层材料的中间部分位于牺牲层上，以形成所述第二金属层。
[0024]可选的，第二金属层的材料为氮化钛、氮化钽或者钛铝。
[0025]可选的，去除牺牲层的步骤包括:采用湿法刻蚀的方式去除所述牺牲层。
[0026]可选的，定义平行于所述衬底表面的第一方向和第二方向，第一方向与第二方向相互垂直；
[0027]形成第一金属层的步骤包括:形成若干沿第一方向延伸、相互间隔且并排设置的条形的第一金属层；
[0028]形成牺牲层的步骤包括:在每一所述第一金属层上分别形成对应的牺牲层；
[0029]形成侧墙的步骤包括:在各第一金属层以及牺牲层的侧壁形成侧墙；
[0030]形成第二金属层的步骤包括:形成若干沿第二方向延伸、相互间隔且并排设置的条形的第二金属层，每一条形的第二金属层横跨若干条形的第一金属层。
[0031]可选的，形成第二金属层的步骤还包括:形成的第二金属层均为一体结构，或者，形成的每一条形的第二金属层均包括若干相互分离且分别对应所横跨的各第一金属层的金属块。
[0032]此外，本发明还提供一种反熔丝，包括:
[0033]衬底；
[0034]设于所述衬底上的第一金属层；
[0035]设于所述第一金属层上方的第二金属层，所述第二金属层悬空地设于第一金属层上方；
[0036]设于第一金属层与第二金属层之间的侧墙，第二金属层设于所述侧墙上，并通过所述侧墙悬空地设于第一金属层上方。
[0037]可选的，所述第二金属层的一端设于所述侧墙上，另一端悬空地设于所述第一金属层上方，或者，第二金属层的两端均设于所述侧墙上，第二金属层的中间部分设于所述第一金属层上方。
[0038]可选的，所述第一金属层的材料为氮化钛、氮化钽或者钛铝。
[0039]可选的，所述第二金属层的材料为氮化钛、氮化钽或者钛铝。
[0040]可选的，定义平行于所述衬底表面的第一方向和第二方向，第一方向与第二方向位于同一平面并相互垂直；
[0041]所述第一金属层的数量为多个，第一金属层呈条形且沿第一方向延伸，多个第一金属层之间相互间隔且并排设置；
[0042]所述牺牲层分别对应于每个第一金属层；
[0043]所述第二金属层的数量为多个，第二金属层呈条形且沿第一方向延伸多个，第二金属层之间相互间隔且并排设置；每个第二金属层横跨若干第一金属层。
[0044]可选的，每个条形的第二金属层为一体结构，或者，每个条形的第二金属层包括若干相互分离，且分别对应于所横跨的各第一金属层的金属块。
[0045]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0046]通过形成第一金属层、牺牲层，并在所述侧墙以及牺牲层上形成第二金属层；在这之后，去除所述牺牲层，以使所述第二金属层悬空地设于所述第一金属层上方，这样形成的反熔丝在未加电压的状态下，第二金属层悬空地设于第一金属层上，也就是说，第一、第二金属层之间具有间隙，这时第一、第二金属层之间不导通；当在本发明的反熔丝上施加电压时，第一、第二金属层之间产生电场力，使所述第一、第二金属层相互吸引靠近，具体来说，由于第二金属层悬空设于第一金属层上，相对容易发生形变，所以主要是第二金属层受力靠近第一金属层。第二金属层受热熔化进而粘附在第一金属层表面，也就是说第一、第二金属层接触导通，反熔丝的电阻值由高阻值向低阻值变小。相对于现有技术来说，不需要形成介质层，简化了制造难度；当第二金属层受到电场力作用向下弯曲时，自身在一定程度上熔化，变得更容易形变进而与第一金属层贴合，也就是说，本发明的反熔丝比较容易实现高阻值向低阻值的转变，这在一定程度上降低了反熔丝的使用功耗。此外，由于本发明的反熔丝本身就是依靠第一、第二金属层熔化贴合而改变阻值大小，因相较于现有技术能够承受更高的温度。
【附图说明】
[0047]图1至图13是本发明反熔丝的形成方法一实施例各个步骤的结构示意图；
[0048]图14和图15是本发明反熔丝的形成方法另一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0049]目前的反熔丝器件主要由上下两层导电层夹住一层介质层构成，通过在两层导电层上加足够的电压或电流改变中间介质层的状态。但是这种反熔丝的使用功耗较大，且对反熔丝中的介质层材料要求也较高，制造比较麻烦。此外，这种现有的反熔丝承受高温的能力较弱，一旦温度过高会导致反熔丝失效。
[0050]为此，本发明提供一种反熔丝及其形成方法。其中，反熔丝的形成方法包括以下步骤:
[0051]提供衬底；在所述衬底上形成第一金属层；在所述第一金属层上形成牺牲层；在所述第一金属层以及牺牲层的侧壁形成侧墙；在所述侧墙以及牺牲层上形成第二金属层；去除所述牺牲层，以使所述第二金属层悬空地设于所述第一金属层上方。
[0052]本发明形成的反熔丝不需要形成介质层，简化了制造难度；当第二金属层向下弯曲时，与此同时第二金属层自身受热也会产生一定程度的熔化，硬度变低，进而变得更容易形变；同时还受到电场力和自身重力作用，进而使本发明的反熔丝比较容易由高阻值向低阻值转变，这在一定程度上降低了反熔丝的使用功耗。
[0053]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0054]参考图1至图13是本发明反熔丝的形成方法一实施例各个步骤的结构示意图。
[0055]需要说明的是，本实施例以形成为非易失性存储器件(Embedded nonvolatilememory, NVM)进行一次编程(One Time Program, OTP)的反恪丝为例，但是本发明对此不作限制。
[0056]首先参考图1，提供衬底100。具体的，本实施例中的衬底100为硅衬底。但是此处为现有技术，本发明对此不作限定，也不再作赘述。
[0057]接着参考图2，在本实施例中，在所述衬底100上形成氧化物层110，以将后续步骤中形成的第一金属层与衬底100隔离。后续的第一金属层将形成于所述氧化物层110上。
[0058]在本实施例中，所述氧化物层110的材料为二氧化硅。
[0059]具体的，本实施例中可以采用化学气相沉积的方式形成所述二氧化硅。
[0060]接着参考图3，形成第一金属层材料210。所述第一金属层材料210用于与后续形成的第二金属层构成反熔丝中的熔丝部分，也就是说，第二金属层与第一金属层材料210接触时，反熔丝导通。
[0061]在本实施例中，采用氮化钛(TiN)形成所述第一金属层材料210。氮化钛材料在半导体领域是比较常见的材料，一般在现有技术中用作硬掩模，因此形成氮化钛材料的第一金属层材料210并不会增加实际制作的工艺难度。
[0062]但是本发明对是否采用氮化钛作为所述第一金属层材料210的材料不限定，在本发明的其他实施例中，一些导电材料例如氮化钽(TaN)、钛铝(TiAl)也可以作为第一金属层材料210的材料。
[0063]在这之后，参考图4，在所述第一金属层材料210表面形成牺牲层材料120。所述牺牲层材料120的厚度用于定义第一金属层材料210与后续将要形成的第二金属层之间的空隙大小，也就是第一、第二金属层之间的间隔大小。
[0064]在本实施例中，所述牺牲层材料120的厚度范围在10?100纳米的范围内，也就是说，在后续的步骤中去除牺牲层材料120之后，第一金属层材料210与第二金属层之间的间隔在10?100纳米的范围内，在此范围内可以使第一金属层材料210与第二金属层之间的间隔距离不至于过小而难以制作，又不至于过大而占用过多的空间体积。
[0065]但是需要说明的是，以上厚度范围仅为本实施例的一个示例，牺牲层材料120的厚度应根据实际情况决定。
[0066]在本实施例中，所述牺牲层材料120可以采用多晶硅作为材料，多晶硅材料的刻蚀速率与其相邻的第一金属层材料210有较大差别(也就是刻蚀速率不同)，这样方便后续去除部分多晶硅、牺牲层的同时尽量不影响第一金属层材料210。但是本发明对此并不作限定，牺牲层材料120的材料应根据实际情况而定。
[0067]在这之后，参考图5，沿垂直于衬底100的方向去除部分牺牲层材料120以及部分第一金属层材料210，以露出部分氧化物层110，剩余的牺牲层材料120以及剩余的第一金属层材料210分别形成牺牲层121以及第一金属层211。牺牲层121以及第一金属层211共同形成叠层结构，
[0068]由于沿垂直于衬底100的方向去除部分牺牲层材料120以及部分第一金属层材料210，因此牺牲层121的厚度基本不受到影响。本步骤的目的在于露出部分氧化物层110以方便后续在牺牲层121以及第一金属层211的侧壁形成侧墙，同时调整牺牲层材料120以及第一金属层材料210的尺寸。
[0069]在本实施例中，第一金属层211在本实施例中作为非易失性存储器件的位线(bitline)。但是本发明对第一金属层材料210是否必须作为位线不作限定，第一金属层材料210在其他实施例中也可以作为器件的字线(word line)。
[0070]在本实施例中，可以采用覆盖带有图案的光刻胶，并以所述覆盖带有图案的光刻胶为刻蚀掩模，对露出的牺牲层材料120以及第一金属层材料210进行刻蚀的方式，达到本步骤中去除部分牺牲层材料120以及第一金属层材料210的目的。
[0071]具体的，刻蚀牺牲层材料120以及第一金属层材料210可以采用反应离子刻蚀(reactive 1n etching, RIE)的方式进行，这种方式在工艺上比较容易实施，且容易控制，这样可以尽量保证刻蚀牺牲层材料120以及第一金属层材料210的刻蚀精度。
[0072]结合参考图6和图7，在所述第一金属层211以及牺牲层121的侧壁形成侧墙131 (参考图7) ο
[0073]在本实施例中，可以通过以下方式形成所述侧墙131:
[0074]在所述第一金属层211以及牺牲层121的侧壁和表面形成侧墙材料130 (参考图6);具体的，可以采用沉积的方式形成所述侧墙材料130。
[0075]同时，在本实施例中，可以采用氮化硅(SiNx)形成所述侧墙材料130。这种材料与本实施例中多晶硅材料的牺牲层121之间刻蚀速率相差较大，这样方便后续去除牺牲层121同时减少对侧墙材料130 (侧墙131)的影响。
[0076]但是同样的，本发明对是否必须采用SiNx作为材料形成侧墙材料130不作限定。
[0077]在形成侧墙材料130之后，去除位于所述第一金属层211以及牺牲层121表面的侧墙材料130，仅保留位于第一金属层211以及牺牲层121侧壁的侧墙材料130，以形成所述侧墙131。由于牺牲层121的厚度定义了第一金属层211与后续形成的第二金属层之间的间隙大小，而后续的第二金属层的至少一部分形成在侧墙131表面，所以本实施例中所述侧墙131表面与牺牲层121表面齐平。
[0078]具体的，可以采用反应离子刻蚀的方式去除于所述第一金属层211以及牺牲层121表面的侧墙材料130。但是同样的，这种刻蚀方式仅仅是一个示例，本发明对具体采用何种方式去除侧墙材料130不作任何限定。
[0079]在这之后，结合参考图8和图9，在侧墙131以及牺牲层121的部分表面形成第二金属层221 (参考图9)，也就是说，所述第二金属层221至少一部分形成在侧墙131上，另一部分形成在牺牲层121上。
[0080]由于本实施例中，所述第一金属层211作为非易失性存储器件的位线，所以，所述第二金属层221为非易失性存储器件的字线。
[0081]具体的，可以通过以下方式形成所述第二金属层221:
[0082]在所述侧墙131以及牺牲层121表面形成第二金属层材料220 (参考图8);
[0083]去除部分第二金属层材料220，剩余的第二金属层材料220的一端覆盖部分侧墙131，另一端部分覆盖部分牺牲层121，以形成所述第二金属层221。
[0084]具体的，可以采用反应离子刻蚀的方式去除于所述第一金属层211以及牺牲层121表面的侧墙材料130。但是本发明对此不作任何限定。
[0085]由于本实施例中，可以采用氮化钛作为第二金属层221的材料，也就是与第一金属层211的材料相同，这样的好处在于，相同材料的第一、第二金属层211、221之间的贴合性更好。
[0086]但是本发明对是否必须采用与第一金属层211相同的材料不作限定，在本发明的其他实施例中，其他导电材料例如氮化钽(TaN)、钛铝(TiAl)也可以作为第二金属层221的材料。
[0087]参考图10，在这之后，去除牺牲层121，以使所述第二金属层221悬空地设于所述第一金属层211上方，也就是说，第二金属层221与第一金属层211之间具有间隙122，间隙的尺寸为牺牲层121的厚度。
[0088]在本实施例中，可以采用湿法刻蚀的方式去除所述牺牲层121。具体的，可以采用包含硝酸和氟化氢的溶液进行所述湿法刻蚀，这种刻蚀剂对本实施例中的多晶硅材料的牺牲层121具有较高的刻蚀速率，同时对牺牲层121周围的第一金属层211、第二金属层221以及侧墙131的刻蚀速率较慢，也就是说，可以在去除牺牲层121的同时减少对周围结构的影响，
[0089]结合参考图11、12，为本发明的反熔丝工作时的示意图。
[0090]首先参考图11，在未加电压的状态下，第二金属层221悬空地设于第一金属层211上，也就是说，第一、第二金属层211、221之间具有间隙122，这时第一、第二金属层211、221之间不导通；
[0091]结合参考图12，当在第一、第二金属层211、221上施加电压时，第一、第二金属层之间产生电场力使所述第一、第二金属层211、221相互吸引靠近。具体来说，由于第二金属层221悬空设于第一金属层211上，相对第一金属层211更加容易发生形变，所以主要是第二金属221层受力靠近第一金属层211。在此同时，第二金属层221中的电流产生热量可能使第二金属层材料开始熔化、变软，这也进一步有利于第二金属层221形变并靠近第一金属层211。
[0092]第二金属层221受热熔化进而粘附在第一金属层表面，也就是说第一、第二金属层接触导通，反熔丝的电阻值由无穷大变小。相对于现有技术，不需要形成介质层，简化了制造难度；当第二金属层221受到电场力作用向下弯曲时自身在一定程度上熔化，变得更容易形变进而与第一金属层211相贴合，也就是说，本发明的反熔丝比较容易发生高阻值向低阻值的转变，这在一定程度上降低了反熔丝的使用功耗。
[0093]此外，由于本发明的反熔丝本身就是依靠第一、第二金属层211、221熔化贴合而改变阻值大小，因相较于现有技术能够承受更高的温度，一般来说，可以在承受高于200摄氏度的温度。
[0094]图1至12示出的是形成单个反恪丝的示意图，参考图13，表示了本实施例中多个反熔丝共同存在时的结构示意图。为了方便描述，定义平行于所述衬底100表面的第一方向X和第二方向1，第一方向X与第二方向y相互垂直。
[0095]此时形成的第一金属层211的步骤包括:形成若干沿第一方向X延伸、相互间隔且并排设置的条形的第一金属层211 ;
[0096]同样的，牺牲层(图13中的结构为去除了牺牲层、形成反熔丝的结构示意图，因此牺牲层未示出)在被去除之前也分别对应地形成于所述第一金属层。
[0097]由于具有多个第一金属层211，因此侧墙131形成于各个第一金属层211以及牺牲层(未示出)的侧壁，所述侧墙131用于实现第一金属层211之间的相互间隔。
[0098]若干条形的第二金属层221沿第二方向y延伸、相互间隔且并排设置，每个条形的第二金属层221横跨若干条形的第一金属层211。
[0099]继续参考图13，具体的，本实施例中每个条形的第二金属层221包括若干相互分离的金属块221a、221b、221c，所述金属块221a、221b、221c分别对应于所横跨的第一金属层211。此处需说明的是，图13中仅示出了有限数量的第一金属层211、第二金属层221以及其金属块221a、221b、221c，本领域技术人员应当了解，第一金属层211、第二金属层221以及其金属块221a、221b、221c的实际数量并不受到图示的限制，而是应当根据实际情况进行相应的设置。
[0100]在本实施例中，可以通过在第二金属层221上分别形成多条第一金属线11，与多条第二金属层221对应相连，通过传输字线信号实现对第二金属层221的控制；同理，也可以在每一个第一金属层211形成多条第二金属线22，与多条第二金属层211对应相连，通过传输位线信号实现对每一第一金属层211的控制。
[0101]结合参考图14以及图15，为本发明的形成方法所形成的另一种具有多个反熔丝的结构示意图，与上一实施例的区别在于，本实施例中的每一个条形的第二金属层221'均为一体结构，也就是说，每一条形的第二金属层221'均横跨若干第一金属层211'。这并不影响本发明的实施，参考图15，在反熔丝具体工作时，虽然第二金属层221'的两端均位于侧壁131'上，只有中间部分悬空在第一金属层211'上，但由于第二金属层221'与第一金属层211'之间仍然具有由牺牲层(图中未示出)定义出的间隙122'，当第二金属层221'与第一金属层211'上加有电压时，第二金属层221'中间的悬空部分仍然可以向下弯曲形变进而与第一金属层211'相接触，并发生热熔化进而与第一金属层211'相贴合，同样能够实现反熔丝的功能。
[0102]此外，参考图10，本发明还提供一种反熔丝，包括以下结构:
[0103]衬底100 ;本实施例中的衬底100为硅衬底。但是此处为现有技术，本发明对此不作限定，也不再作赘述。
[0104]在本实施例中，在所述衬底100上还形成有氧化物层110，用于将第一金属层211与衬底100隔离。第一金属层211形成于所述氧化物层110上。具体的，所述氧化物层110的材料为二氧化硅。
[0105]设于所述衬底100上的第一金属层211 ;所述第一金属层211构成反恪丝中的恪丝部分。
[0106]在本实施例中，所述第一金属层211的材料为氮化钛(TiN)，氮化钛材料在半导体领域是比较常见的材料，一般在现有技术中用作硬掩模，因此形成氮化钛材料的第一金属层211并不会增加实际制作的工艺难度。
[0107]但是本发明对是否必须采用氮化钛作为所述第一金属层211的材料不限定，在本发明的其他实施例中，一些导电材料例如氮化钽(TaN)、钛铝(TiAl)也可以作为第一金属层211的材料。
[0108]反熔丝还包括设于所述第一金属层211上方的第二金属层221，所述第二金属层221悬空地设于第一金属层211上方，也就是说，第二金属层221与第一金属层211之间具有间隙122 ;
[0109]在本实施例中，可以采用氮化钛作为第二金属层221的材料，也就是与第一金属层211的材料相同，这样的好处在于，相同材料的第一、第二金属层211、221之间的贴合性更好。
[0110]但是本发明对是否必须采用与第一金属层211相同的材料不作限定，在本发明的其他实施例中，其他导电材料例如氮化钽(TaN)、钛铝(TiAl)也可以作为第二金属层221的材料。
[0111]反熔丝还包括设于第一金属层211与第二金属层221之间的侧墙131，至少一部分第二金属层221设于所述侧墙131上，并通过所述侧墙131的支撑而悬空地设于第一金属层211上方。具体来说，本实施例中的第二金属层221的一端设于侧墙131上，另一端悬空地设于第一金属层211上方。
[0112]结合参考图11以及图12，本实施例的反熔丝在具体工作时的原理如下:
[0113]首先参考图11，在未加电压的状态下，第二金属层221悬空地设于第一金属层211上，也就是说，第一、第二金属层211、221之间具有间隙122，这时第一、第二金属层211、221之间不导通，电阻为无穷大。
[0114]结合参考图12，当在第一、第二金属层211、221上施加电压时，第一、第二金属层之间产生电场力使所述第一、第二金属层层211、221相互吸引靠近。具体来说，由于第二金属层221悬空设于第一金属层211上，相对第一金属层211更加容易发生形变，所以主要是第二金属221层受力靠近第一金属层211。在此同时，第二金属层221中的电流产生热量可能使第二金属层材料开始熔化变软，这也进一步有利于第二金属层221形变并靠近第一金属层211。
[0115]第二金属层221受热熔化而产生形变，进而粘附在第一金属层211表面，也就是说第一、第二金属层接触导通，反熔丝的电阻值由无穷大变小。
[0116]本发明的反熔丝相较于现有技术不需要形成介质层，这在一定程度上简化了制造难度；当第二金属层221受到电场力作用向下弯曲时，自身在一定程度上熔化，变得更容易形变进而与第一金属层211贴合，也就是说，本发明的反熔丝比较容易实现高阻值向低阻值的转变，这在一定程度上降低了反熔丝的使用功耗。
[0117]此外，由于本发明的反熔丝本身就是依靠第一、第二金属层211、221熔化贴合而改变阻值大小，因相较于现有技术能够承受更高的温度，一般来说，可以承受高于200摄氏度的温度。
[0118]此外请参考图13，表示了本实施例中多个反熔丝共同存在时的结构示意图。
[0119]为了方便描述，定义平行于所述衬底100表面的第一方向X和第二方向y，第一方向X与第二方向y相互垂直。
[0120]此时形成的第一金属层211的步骤包括:形成若干沿第一方向X延伸、相互间隔且并排设置的条形的第一金属层211 ;具体地，多条第一金属层211之间通过侧墙131实现间隔。
[0121]同样的，牺牲层(图13中的结构为去除了牺牲层、形成反熔丝的结构示意图，因此牺牲层未示出)也分别对应地形成于所述第一金属层211上。
[0122]由于具有多个第一金属层211，因此侧墙131形成于各个第一金属层211以及牺牲层(未示出)的侧壁；
[0123]若干条形的第二金属层221沿第二方向y延伸、相互间隔且并排设置，每个条形的第二金属层221横跨若干条形的第一金属层211。
[0124]继续参考图13，具体的，本实施例中每个条形的第二金属层221包括若干相互分离，且分别对应于所横跨的各第一金属层211的金属块221a、221b、221c。此处需说明的是，图13中仅示出了有限数量的第一金属层211、第二金属层221以及其金属块221a、221b、221c，本领域技术人员应当了解，第一金属层211、第二金属层221以及其金属块221a、221b、221c的实际数量并不受到图示的限制，而是应当根据实际情况设置的为准。
[0125]在本实施例中，可以通过在第二金属层221上分别形成多条第一金属线11，与多条第二金属层221对应相连，通过传输字线信号以实现对第二金属层221的控制；同理，也可以在每一个第一金属层211形成多条第二金属线22，与多条第二金属层211对应相连，通过传输位线信号以对每一个第一金属层211进行控制。
[0126]此外，关于本发明的反熔丝还有另一实施例，结合参考图14以及图15，为本发明的形成方法所形成的另一种具有多个反熔丝的结构示意图。
[0127]与上一实施例的区别在于，本实施例中的每一条形的第二金属层221'均为一体结构，也就是说，每一条形的第二金属层221'均横跨若干第一金属层211'。这并不影响本发明的实施，参考图15，在反熔丝具体工作时，虽然第二金属层221'的两端均位于侧壁131'上，只有中间部分悬空在第一金属层211'上，但由于第二金属层221'与第一金属层211'之间仍然具有由牺牲层(图中未示出)定义出的间隙122'，当第二金属层221'与第一金属层211'上加有电压时，第二金属层221'中间的悬空部分仍然可以向下弯曲形变进而与第一金属层211'相接触，并发生热熔化，与第一金属层211'相贴合，同样能够实现反恪丝的功能。
[0128]此外需要说明的是，本发明的反熔丝可以但不限于采用上述的形成方法得到。
[0129]虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种反熔丝的形成方法，其特征在于，包括: 提供衬底； 在所述衬底上形成第一金属层； 在所述第一金属层上形成牺牲层； 在所述第一金属层以及牺牲层的侧壁形成侧墙； 在所述侧墙以及牺牲层上形成第二金属层； 去除所述牺牲层，以使所述第二金属层悬空地设于所述第一金属层上方。2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，提供衬底的步骤之后，形成第一金属层的步骤之前，所述形成方法还包括: 在所述衬底上形成氧化物层； 形成第一金属层的步骤包括:在所述氧化物层上形成所述第一金属层。3.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，第一金属层的材料为氮化钛、氮化钽或者钦招O4.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成侧墙的步骤包括: 在所述第一金属层以及牺牲层的侧壁和表面形成侧墙材料； 去除位于所述第一金属层以及牺牲层表面的侧墙材料，仅保留位于第一金属层以及牺牲层侧壁的侧墙材料，以形成所述侧墙，所述侧墙表面与牺牲层表面齐平。5.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成第二金属层的步骤包括: 在所述侧墙以及牺牲层表面形成第二金属层材料； 去除部分第二金属层材料，使剩余的第二金属层材料的一端覆盖部分侧墙，另一端部分覆盖部分牺牲层，以形成所述第二金属层； 或者，去除部分第二金属层材料，使剩余的第二金属层材料的两端分别覆盖部分侧墙，第二金属层材料的中间部分位于牺牲层上，以形成所述第二金属层。6.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，第二金属层的材料为氮化钛、氮化钽或者钦招O7.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，去除牺牲层的步骤包括:采用湿法刻蚀的方式去除所述牺牲层。8.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，定义平行于所述衬底表面的第一方向和第二方向，第一方向与第二方向相互垂直； 形成第一金属层的步骤包括:形成若干沿第一方向延伸、相互间隔且并排设置的条形的第一金属层； 形成牺牲层的步骤包括:在每一所述第一金属层上分别形成对应的牺牲层； 形成侧墙的步骤包括:在各第一金属层以及牺牲层的侧壁形成侧墙； 形成第二金属层的步骤包括:形成若干沿第二方向延伸、相互间隔且并排设置的条形的第二金属层，每一条形的第二金属层横跨若干条形的第一金属层。9.如权利要求8所述的形成方法，其特征在于，形成第二金属层的步骤还包括:形成的第二金属层均为一体结构，或者，形成的每一条形的第二金属层均包括若干相互分离且分别对应所横跨的各第一金属层的金属块。10.一种反熔丝，其特征在于，包括: 衬底； 设于所述衬底上的第一金属层； 设于所述第一金属层上方的第二金属层，所述第二金属层悬空地设于第一金属层上方； 设于第一金属层与第二金属层之间的侧墙，第二金属层设于所述侧墙上，并通过所述侧墙悬空地设于第一金属层上方。11.如权利要求10所述的反熔丝，其特征在于，所述第二金属层的一端设于所述侧墙上，另一端悬空地设于所述第一金属层上方，或者，第二金属层的两端均设于所述侧墙上，第二金属层的中间部分设于所述第一金属层上方。12.如权利要求10所述的反熔丝，其特征在于，所述第一金属层的材料为氮化钛、氮化钽或者钛铝。13.如权利要求10所述的反熔丝，其特征在于，所述第二金属层的材料为氮化钛、氮化钽或者钛铝。14.如权利要求10所述的反熔丝，其特征在于，定义平行于所述衬底表面的第一方向和第二方向，第一方向与第二方向位于同一平面并相互垂直； 所述第一金属层的数量为多个，第一金属层呈条形且沿第一方向延伸，多个第一金属层之间相互间隔且并排设置； 所述牺牲层分别对应于每个第一金属层； 所述第二金属层的数量为多个，第二金属层呈条形且沿第一方向延伸多个，第二金属层之间相互间隔且并排设置；每个第二金属层横跨若干第一金属层。15.如权利要求14所述的反熔丝，其特征在于，每个条形的第二金属层为一体结构，或者，每个条形的第二金属层包括若干相互分离，且分别对应于所横跨的各第一金属层的金属块。
【文档编号】H01L23/525GK105826297SQ201510005594
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年1月6日
【发明人】甘正浩
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司