專利名稱：一種提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子可編程熔絲器件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法
背景技術(shù)：
電子可編程熔絲(Electrically Programming Fuse, eFuse)技術(shù)是利用金屬電遷移現(xiàn)象發(fā)展起來的一種技術(shù)，它能和CMOS工藝技術(shù)兼容，面積小，主要用作執(zhí)行冗余、現(xiàn)場修復芯片、對芯片重新編程等，可以使電子產(chǎn)品變得更加智能化。通常的電子可編程熔絲器件版圖如圖I所示，圖中2，3分別為兩個電極，I為兩電極之間的多晶硅熔絲。當在兩電極之間加以較高電流時，在較高的電流密度的作用下，相關(guān) 原子將會沿著電子運動方向進行遷移，形成空洞，并最終斷路，這種現(xiàn)象就是電遷移現(xiàn)象。電子可編程熔絲器件就是利用多晶硅熔絲中的電遷移現(xiàn)象，使得多晶硅熔絲在熔斷之前和熔斷之后的電阻發(fā)生變化(通常熔斷之后的電阻為熔斷之前的電阻的1(Γ1000倍)，從而達到可編程的目的。上述電子可編程熔絲器件中的電遷移現(xiàn)象與多晶硅熔絲中的電流密度分布緊密相關(guān)，當多晶硅熔絲中的電流密度分布不均勻(即存在電流密度梯度)的時候，相關(guān)原子在兩個電極方向上受電子風力狀況不同，從而更容易發(fā)生電遷移現(xiàn)象，使得多晶硅熔絲更容易熔斷；本發(fā)明即利用了上述原理。

發(fā)明內(nèi)容
針對電子可編程熔絲器件的制造工藝，本發(fā)明提供一種提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的改進技術(shù)方案。一種提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，包括兩個電極和連接在兩個電極之間的電子可編程熔絲，所述電極和電子可編程熔絲均位于一基板上，其中，在所述電子可編程熔絲兩側(cè)添加空置柵極，所述空置柵極用于改變所述電子可編程熔絲的特征尺寸。優(yōu)選地，提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，其中，采用多晶硅熔絲構(gòu)成所述電子可編程熔絲。優(yōu)選地，提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，其中，采用多晶硅柵作為所述空置柵極。優(yōu)選地，提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，其中，采用對稱排列的方法將所述多晶硅柵排列在所述電子可編程熔絲兩側(cè)。優(yōu)選地，提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，其中，采用成排排列的方式，在所述電子可編程熔絲的同側(cè)且沿所述多晶硅熔絲軸向排列所述多晶硅柵。優(yōu)選地，提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，其中，每個所述多晶硅柵垂直于所述電子可編程熔絲放置。優(yōu)選地，提升電子可編程熔絲熔斷性能的方法，其中，采用預設的寬度定義所述電子可編程熔絲同側(cè)的所述多晶硅柵之間的間距。本發(fā)明的有益效果
通過增加附加的空置多晶硅柵，在多晶硅熔絲中形成不同的特征尺寸，從而導致多晶硅熔絲中出現(xiàn)電流密度梯度，增強了電子可編程熔絲的電遷移現(xiàn)象，最終增強電子可編程熔絲器件的熔斷性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖 圖I是通常的電子可編程熔絲器件的版 圖2是本發(fā)明中的電子可編程熔絲器件的版 圖3是本發(fā)明中的電子可編程熔絲器件經(jīng)曝光和刻蝕工藝后的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。如圖2所示為本發(fā)明中的一個較佳實施例，其中包括電極21和電極22，以及連接在兩個電極之間的電子可編程熔絲23，上述電極上具有接觸孔24，電子可編程熔絲為多晶硅熔絲；上述部件均整合于一基板上。在該多晶硅熔絲兩側(cè)的基板上添加有空置多晶硅柵，該空置多晶硅柵對稱分布于多晶硅熔絲兩側(cè)，且沿多晶硅熔絲軸向成排排列；每個多晶硅柵垂直于多晶硅熔絲放置；每兩個多晶硅柵之間保持一定的間距，該間距是固定的。如圖3所示，當多晶硅熔絲經(jīng)過曝光和刻蝕步驟后，由于光的干涉作用，位于異側(cè)兩附加空置多晶硅柵之間的部分多晶硅柵31的特征尺寸要小于其余部分的多晶硅柵32的特征尺寸。由于多晶硅熔絲的特征尺寸發(fā)生變化，當電極33和電極34之間加以高電流時，31部分和32部分的電流密度不同，即出現(xiàn)了電流密度梯度，從而增強了電子可編程熔絲的電遷移現(xiàn)象，增強了電子可編程熔絲器件的熔斷性能。本技術(shù)方案不限于應用在40nm的電子可編程熔絲器件中，以增強電子可編程熔絲器件的熔斷性能。以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的申請專利范圍，所以凡運用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，包括兩個電極和連接在兩個電極之間的電子可編程熔絲，所述電極和電子可編程熔絲均位于一基板上，其特征在于，在所述電子可編程熔絲兩側(cè)添加空置柵極，所述空置柵極用于改變所述電子可編程熔絲的特征尺寸。
2.如權(quán)利要求I所述的提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，其特征在于，采用多晶硅熔絲構(gòu)成所述電子可編程熔絲。
3.如權(quán)利要求I所述的提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，其特征在于，采用多晶硅柵作為所述空置柵極。
4.如權(quán)利要求3所述的提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，其特征在于，采用對稱排列的方法將所述多晶硅柵排列在所述電子可編程熔絲兩側(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，其特征在于，采用成排排列的方式，在所述電子可編程熔絲的同側(cè)且沿所述多晶硅熔絲軸向排列所述多晶硅柵。
6.如權(quán)利要求5所述的提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，其特征在于，每個所述多晶硅柵垂直于所述電子可編程熔絲放置。
7.如權(quán)利要求6所述的提升電子可編程熔絲熔斷性能的方法，其特征在于，采用預設的寬度定義所述電子可編程熔絲同側(cè)的所述多晶硅柵之間的間距。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提升電子可編程熔絲器件熔斷性能的方法，包括兩個電極和連接在兩個電極之間的電子可編程熔絲，所述電極和電子可編程熔絲均位于一基板上，其中，在所述電子可編程熔絲兩側(cè)添加空置柵極，所述空置柵極用于使所述電子可編程熔絲具有不同的特征尺寸，進而提升所述電子可編程熔絲的熔斷性能；本發(fā)明的有益效果是通過增加附加的空置多晶硅柵，在多晶硅熔絲中形成不同的特征尺寸，從而導致多晶硅熔絲中出現(xiàn)電流密度梯度，增強了電子可編程熔絲的電遷移現(xiàn)象，最終增強電子可編程熔絲器件的熔斷性能。
文檔編號H01L23/525GK102832196SQ20121033390
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者俞柳江 申請人:上海華力微電子有限公司