瑞萨科技开发出高可靠性65nm工艺的铜电子熔丝技术

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瑞萨科技公司(Renesas Technology Corp.)近日宣布开发出一种用于65nm(纳米)工艺的铜电子熔丝技术，其低介电常数不会导致低介电系数材料的开裂，因此具有很高的可靠性。

这种新技术在全球首次实现了利用熔融状态下切断铜熔丝的方法来防止低介电系数材料的开裂。该技术已经应用于65nm制造工艺的试验阶段，且已被证实可提供以下卓越的性能：

1.一根熔丝切断所需的时间少于10μs。

2.在熔丝完好无损的条件下，熔丝切断后的电流值可以减少到5位数或更大值。

3.切断的熔丝的高温老化测试没有显示出退化，这表明了一种高度的可靠性。

熔丝技术与背景介绍

熔丝广泛用于大规模集成电路(LSI)器件，包括存储器修补和稳压电路的冗余电路。熔丝是这类器件的一种重要构成技术。过去，都是采用激光切断等技术来切断熔丝。不过最近几年，采用电流切断的电子熔丝的开发工作获得了进展。一般地说，电子熔丝具有以下的特性。

a)熔丝能够在成型后切断，进而有助于实现更高的产量。

b)无需使用激光微调系统，可以有效地控制设备的投资成本。此外，一种类型的电子熔丝，也就是铜熔丝，可以使用制造工艺中常用类型的铜布线工艺。除了上述的优势外，还具备以下的优势。

c)无需在生产线上增加额外的工序，有助于控制成本。

d)铜布线可以继续用于未来的超精细制造工艺，因此，在引入新的超精细工艺时可以降低开发成本。

不过，切断铜熔丝的电流技术还存在以下问题。

(A)低介电系数材料是一种易碎材料，熔丝上可能发生开裂。

(B)铜可能被迫进入裂缝中，导致熔丝区域出现空隙。

(C)如果熔丝是在这种条件下切断，如上所述，裂缝中的铜就会使布线短路。这种熔丝区域上的布线线迹的连接是不能容忍的。

这个问题成为了进一步缩小芯片尺寸的障碍。因此，在努力实现更加精细的制造工艺时，找到防止低介电系数材料开裂的方法就成为了一个重要的课题。

在这个背景下，瑞萨科技开发出了一种用于65nm工艺的高度可靠的铜熔丝技术，在熔丝切断时，不会引起低介电系数材料的开裂。

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这种新技术在全球首次实现了利用熔融状态下切断铜熔丝的方法来防止低介电系数材料的开裂。