熔絲溝槽226的蝕刻技術(shù)來形成?？梢詫⒌浊刑卣?28與圖1中示出的倒角特征124相對比。倒角特征，類似圖1中的倒角特征124，可以在缺少剩余的中間電介質(zhì)220的情況下產(chǎn)生。因為剩余的中間電介質(zhì)220，可以形成底切特征228，而不是圖1中示出的倒角特征124。
[0064]現(xiàn)在參考圖7，可以在第一 Mx+1電介質(zhì)216中形成第一通路開口 230和第二通路開口 232。第一通路開口 230可以在結(jié)構(gòu)200的無熔絲區(qū)域中的無熔絲溝槽224 (圖6)的底部形成。第二通路開口 232可以在結(jié)構(gòu)200的熔絲區(qū)域中的熔絲溝槽226 (圖6)的底部形成。第一通路開口 230和第二通路開口 232都可以使用本領(lǐng)域中已知的任何適當(dāng)?shù)难诒魏臀g刻技術(shù)來形成，并且可以包括一個或多個蝕刻步驟。首先，在一個實施例中，可以選擇具有高選擇性的化學(xué)物質(zhì)的特殊蝕刻技術(shù)在第一 Mx+1電介質(zhì)216中蝕刻第一通路開口 230和第二通路開口 232。例如，使用基于氟的蝕刻劑的干法蝕刻技術(shù)可以被使用。在一個實施例中，例如，可以使用非常有選擇性的化學(xué)蝕刻劑(例如C4F8)在第一 Mx+1電介質(zhì)216中蝕刻第一和第二通路開口 230，232 ;但是，剩余的中間電介質(zhì)220和位于通路開口底部的凡蓋電介質(zhì)212的一部分可以因所選擇蝕刻技術(shù)的選擇性而保留。蝕刻技術(shù)的選擇性可以與先前參考圖6中示出的無熔絲溝槽224和熔絲溝槽226的形成而描述的選擇性相似。
[0065]其次，在一個實施例中，可以選擇具有不良選擇性的特殊蝕刻技術(shù)完成蝕刻第一通路開口 230和第二通路開口 232，并且另外去除凡蓋電介質(zhì)212位于通路開口(230、232)底部的部分。也可以在該第二蝕刻步驟期間去除剩余的中間電介質(zhì)220。在一個實施例中，使用基于氟的蝕刻劑(例如與氧混合的CHF3蝕刻劑)的干法蝕刻技術(shù)可以用來完成蝕刻通路開口(230、232)并且去除剩余的中間電介質(zhì)220。如圖7A中示出的截面視圖，截面C中描繪的，第二蝕刻步驟可以使得底切特征228增長得更大。優(yōu)選地，第一通路開口 230可以從無熔絲溝槽224的底部延伸到第一 Mx金屬206，并且相似地，第二通路開口 232可以從熔絲溝槽226的底部延伸到第二 Mx金屬208。
[0066]在一個實施例中，中間電介質(zhì)220以及相應(yīng)蝕刻技術(shù)的選擇性可以部分地阻止通路形成，并且在結(jié)構(gòu)200的熔絲區(qū)域中導(dǎo)致尺寸過小的通路開口。在這種情況下，位于熔絲區(qū)域中的作為結(jié)果的通路可以是結(jié)構(gòu)200的無熔絲區(qū)域中通路大小的大約30%至大約80%。尺寸過小的通路可以有效地降低必需的編程電流。
[0067]現(xiàn)在參考圖8，可以使用導(dǎo)電互連材料填充無熔絲溝槽224(圖6)、熔絲溝槽226 (圖6)、第一通路開口 230 (圖7)和第二通路開口 232 (圖7)以形成第一 Mx+1金屬236、第二 Mx+1金屬238、第一通路240和第二通路242。用來形成第一 M X+1金屬236、第二 M X+1金屬238、第一通路240和第二通路242的導(dǎo)電互連材料可以與上面參考圖2描述的材料基本上相似。在一個實施例中，第一 Mx+1金屬236、第二 M X+1金屬238、第一通路240和第二通路242可以包括各種屏障襯墊，例如Mx+1襯墊234。M X+1襯墊234可以與上面參考圖2描述的Mx襯墊210基本上相似。此外，如上所述，在使用導(dǎo)電互連材料填充溝槽和通路之前，可以可選地沉積種子層(沒有示出)。在使用導(dǎo)電互連材料填充無熔絲溝槽224 (圖6)、熔絲溝槽226 (圖6)、第一通路開口 230 (圖7)和第二通路開口 232 (圖7)之后，Mx+1蓋電介質(zhì)244可以沉積在結(jié)構(gòu)200頂上?？梢詰?yīng)用化學(xué)機械拋光技術(shù)以保證在沉積Mx+1蓋電介質(zhì)244之前完全去除過量的導(dǎo)電互連材料。Mx+1蓋電介質(zhì)244可以與上面參考圖2描述的Mx蓋電介質(zhì)212基本上相似。
[0068]通路通?？梢杂脕硇纬蓛蓚€互連級的金屬化之間的電連接。第一通路240可以豎直地延伸并且形成第一 Mx金屬206與第一 Mx+1金屬236之間的導(dǎo)電鏈路。第二通路242可以豎直地延伸并且形成第二 Mx金屬208與第二 M X+1金屬238之間的導(dǎo)電鏈路。第一和第二通路240、242可以具有大約4:1或更多的深寬比，以及從大約1nm至大約50nm以及其間的范圍變化的直徑或?qū)挾?，但是小?nm和大于50nm的通路直徑可能是可以接受的。
[0069]底切特征228的存在可以導(dǎo)致圖8A中示出的截面視圖，截面D中描繪的損傷區(qū)域246。損傷區(qū)域246可以包括底切特征228。在一個實施例中，損傷區(qū)域246可以包括靠近底切特征228的不良的襯墊覆蓋和不良的種子層覆蓋。不良的襯墊覆蓋和不良的種子層覆蓋可以由底切特征228的獨特幾何形狀引起。不良的襯墊覆蓋和不良的種子層覆蓋可以包括不均勻的厚度、不完整的覆蓋或者甚至襯墊或種子層中的小空隙。具體地，種子層中的小空隙可以對于可以在可適用的電流流動下增長的電迀移以及其他因素(例如高電流密度和熱量)敏感。
[0070]繼續(xù)參考圖8和8A，示出最終的電子熔絲結(jié)構(gòu)。圖8的左側(cè)表示無熔絲結(jié)構(gòu)，而圖8的右側(cè)表示熔絲結(jié)構(gòu)。因此，第二 Mx金屬208、第二通路242和第二 M X+1金屬238可以一起形成電子熔絲結(jié)構(gòu)。
[0071]現(xiàn)在參考圖9，示出編程之后的最終電子熔絲結(jié)構(gòu)。第二 Mx+1金屬238的薄區(qū)域可以引起較高的阻抗并且導(dǎo)致金屬的局部加熱。損傷區(qū)域246(圖8A)，包括種子層中的小空隙，可以進一步對電迀移敏感并且導(dǎo)致大空隙248的形成。隨著導(dǎo)電互連材料在電流的方向上迀移，大空隙248可以從損傷區(qū)域246 (圖8A)開始增長。這種配置可以在電子熔絲的編程期間提供更多的一致性和可靠性，因為大空隙248，或開路，可以在較低編程電流和較短編程時間時發(fā)生?？梢酝ㄟ^引入損傷區(qū)域246(圖8A)實現(xiàn)較低編程電流和較短編程時間。損傷區(qū)域246(圖8A)可以提高電迀移，并且由此以較低的電流激勵較快的電子熔絲編程。
[0072]現(xiàn)在參考圖10和10A，示出根據(jù)另一個實施例的替代的最終電子熔絲結(jié)構(gòu)300。結(jié)構(gòu)300可以具有與上面描述的結(jié)構(gòu)200相似的單個缺陷區(qū)域246 ;但是如圖中所示，第二Mx+1金屬238的薄部分可以位于熔絲溝槽226 (圖6)的一端。類似上面，如圖1OA中所示，具有幾乎垂直幾何形狀的交叉可以產(chǎn)生底切特征228。同樣類似上面，底切特征228可以導(dǎo)致缺陷區(qū)域，例如缺陷區(qū)域246?？梢詰?yīng)用與上面詳細描述的那些相似的工藝步驟以實現(xiàn)圖10和1A中示出的本實施例。
[0073]現(xiàn)在參考圖11和11A，示出根據(jù)另一個實施例的替代的最終電子熔絲結(jié)構(gòu)400。不像上面描述的結(jié)構(gòu)200，結(jié)構(gòu)400可以具有兩個缺陷區(qū)域246，并且第二通路242可以位于第二 Mx+1金屬238的薄部分下面，而不是與其相鄰。這樣做可以在制作期間制造具有幾乎垂直幾何形狀的兩個交叉。如上面詳細描述的，類似上面，幾乎垂直的幾何形狀可以產(chǎn)生底切特征228 ;但是在本實施例中，如圖1lA中描繪的，結(jié)構(gòu)400可以具有多于一個底切特征228。結(jié)構(gòu)400的底切特征228可以導(dǎo)致多于一個缺陷區(qū)域，例如缺陷區(qū)域246。可以應(yīng)用與上面詳細描述的那些相似的工藝步驟以實現(xiàn)圖11和IlA中示出的本實施例。
[0074]下面通過參考附圖圖12-18詳細描述通過引入缺陷區(qū)域提高電子熔絲編程的另一個實施例。在本實施例中，單個互連級的多個金屬化結(jié)構(gòu)在這種配置中排列，以形成與上面描述的相似的幾乎垂直的幾何形狀，并且由此引起缺陷區(qū)域的形成。
[0075]現(xiàn)在參考圖12，示出凡級602。MxS 602可以包括Mx電介質(zhì)604、Mx金屬606和Mx蓋電介質(zhì)608。Mj及602可以是結(jié)構(gòu)600中的任何互連級。Mx電介質(zhì)604可以包括任何適當(dāng)?shù)碾娊橘|(zhì)材料，例如氧化硅(S12)、氮化硅(Si3N4)、碳硅氧氫化物(SiCOH)、硅基低k電介質(zhì)或者多開口電介質(zhì)。已知的適當(dāng)沉積技術(shù)(例如原子層沉積、化學(xué)氣相沉積或者物理氣相沉積)可以用來形成Mx電介質(zhì)604。Mx電介質(zhì)604可以具有從大約10nm至大約150nm以及其間的范圍變化的典型厚度，但是小于10nm和大于150nm的厚度可能是可接受的。應(yīng)當(dāng)注意，雖然僅示出單個互連級，但是結(jié)構(gòu)600可以在凡級602的上面和下面具有多個互連級。同樣應(yīng)當(dāng)注意，圖12和隨后的圖意圖描繪結(jié)構(gòu)600的熔絲區(qū)域，其可以由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解為與無熔絲區(qū)域分離且遠離。
[0076]可以根據(jù)典型的技術(shù)在Mx電介質(zhì)604中形成Mx金屬606。Mx金屬606可以包括在典型的半導(dǎo)體電路中找到的典型的線路或?qū)Ь€，并且可以隨后形成電子熔絲的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。Mx金屬606可以使用例如典型的單或雙鑲嵌技術(shù)制作，其中導(dǎo)電互連材料可以沉積在Mxi介質(zhì)604中形成的溝槽中。
[0077]在一個實施例中，Mx金屬606可以包括各種屏障襯墊，例如Mx襯墊610。Mx襯墊610可以包括，例如氮化鉭(TaN)，接著是包括鉭(Ta)的額外層。其他屏障襯墊可以包括鈷(Co)或釕(Ru)，或者單獨或者與任何其他適當(dāng)?shù)囊r墊結(jié)合。導(dǎo)電互連材料可以包括，例如銅(Cu)、鋁(Al)或鎢(W)?？梢允褂锰畛浼夹g(shù)(例如電鍍、無電式鍍敷、化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積或者方法的組合)形成導(dǎo)電互連材料。導(dǎo)電互連材料可以替代地包括摻雜物，例如錳(Mn)、鎂(Mg)、銅(Cu)、鋁(Al)或其他已知摻雜物。在填充溝槽之前，可以可選地使用任何