半導體結構及切斷其中存儲單元區塊連接的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于半導體制造領域，涉及一種半導體結構及切斷其中存儲單元區塊連接的方法。
【背景技術】
[0002]隨著半導體工藝的微小化以及復雜度的提高，半導體器件也變得更容易受各種缺陷或雜質所影響，而單一金屬連線、二極管或晶體管等的失效往往即構成整個芯片的缺陷。因此為了解決這個問題，現有技術便會在集成電路中形成一些可熔斷的連接線(fusiblelinks)，也就是熔絲(fuse)，以確保集成電路的可利用性。例如在集成電路中設計多個具有相同功能的電路模塊作為備份，當發現其中的一個電路模塊有缺陷時，通過熔絲元件將其燒斷，而使用具有相同功能的另一個電路模塊取代，因此熔絲元件具有修復或取代有缺陷的電路的功能。
[0003]熔絲元件還具有多種用途，例如，設計一款通用的集成電路，根據不同用戶的需求，將不需要的電路模塊通過熔絲元件燒斷，這樣一款集成電路設計就可以以經濟的方式制造并適用于不同客戶。如通過熔斷熔絲從500G的硬盤中劃分出160G的區域，而使另外340G處于休眠狀態。此外，熔絲還能夠提供程序化的功能，即先將電路、器件陣列以及程序化電路在芯片上加工好，再由外部進行數據輸入，通過程序化電路熔斷熔絲以完成電路的設計；例如，在可編程只讀存儲器(Programmable ReadOnly Memory, PROM)中，通過熔斷熔絲產生斷路，即為狀態“1”，而未斷開的熔絲保持連接狀態，即為狀態“O”。
[0004]現有技術中，連接不同存儲單元區塊的連接結構通常采用多晶硅制成，通過施加高壓脈沖使得多晶硅產生高熱并熔斷，從而斷開不同存儲單元區塊之間的連接。但是這種結構并不可靠，熔斷的多晶硅可能會掉落，從而使得存儲單元區塊重新連接起來。
[0005]因此，提供一種新的半導體結構以使存儲單元區塊之間能夠在一定條件下徹底切斷從而提高器件可靠性實屬必要。
【發明內容】
[0006]鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種半導體結構及切斷其中存儲單元區塊連接的方法，用于解決現有技術中熔斷結構斷開不徹底，可靠性不高的問題。
[0007]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種半導體結構，至少包括:半導體襯底及自左向右依次形成于所述半導體襯底上并通過隔離結構相互隔離的第一存儲單元區塊、第一晶體管、第二晶體管及第二存儲單元區塊；所述第一存儲單元區塊與所述第一晶體管連接；所述第二存儲單元區塊與所述第二晶體管連接；所述第一晶體管與所述第二晶體管通過一金屬橋結構連接；所述金屬橋結構兩端上方連接有兩個焊墊。
[0008]可選地，所述第一晶體管的第一端與所述第一存儲單元區塊連接；所述第一晶體管的第二端與所述第二晶體管的第一端連接；所述第二晶體管的第二端與所述第二存儲單元區塊連接；所述第一晶體管的第一端及第二端分別為源極與漏極，或分別為漏極與源極；所述第二晶體管的第一端及第二端分別為源極與漏極，或分別為漏極與源極。
[0009]可選地，所述金屬橋結構包括分別與所述第一晶體管及第二晶體管連接的兩個導電柱，及連接兩個導電柱的金屬線。
[0010]可選地，所述金屬線的長度范圍是200?800微米。
[0011]可選地，所述金屬線的材料為鋁。
[0012]可選地，所述金屬線在水平面上的投影為兩端大中間小的啞鈴型。
[0013]可選地，所述第一存儲單元區塊包括若干晶體管，其中一個晶體管一端與所述第一晶體管一端通過第一橋結構連接；所述第二存儲單元區塊包括若干晶體管，其中一個晶體管一端與所述第二晶體管一端通過第二橋結構連接。
[0014]可選地，所述第一橋結構包括兩個導電柱及連接兩個導電柱的第一導電塊，所述第二橋結構包括兩個導電柱及連接兩個導電柱的第二導電塊；所述第一導電塊為金屬或多晶硅，所述第二導電塊為金屬或多晶硅。
[0015]可選地，所述焊墊通過至少一層金屬互連層與所述金屬橋結構連接。
[0016]本發明還提供一種切斷半導體結構中存儲單元區塊連接的方法，至少包括以下步驟:在兩個焊墊之間通入預設電流并維持預設時間以使所述金屬橋結構發生電遷移并推動金屬原子向所述金屬橋結構一端聚集從而使所述金屬橋結構另一端形成空洞以致所述金屬橋結構斷開。
[0017]可選地,通入預設電流使流經所述金屬橋結構的電流密度是I?5mA/cm2。
[0018]可選地，所述預設時間范圍是10?300秒。
[0019]如上所述，本發明的半導體結構及切斷其中存儲單元區塊連接的方法，具有以下有益效果:本發明的半導體結構中，存儲單元區塊之間通過兩個晶體管及一個金屬橋結構連接，該金屬橋結構連接兩個晶體管的源/漏極，且金屬橋結構兩端上方連接有兩個焊墊。本發明的切斷半導體結構中存儲單元區塊連接的方法通過在兩個焊墊之間施加電流，使得金屬線發生電遷移現象，電遷移過程中，電子動量推動金屬線中的金屬原子向一端移動，在金屬線一端形成空洞，從而斷開存儲單元區塊之間的連接，并且該過程不會影響硅化物對電路的連接。本發明可以有效防止斷開的存儲單元區塊再次發生連接，斷開效率為100%，可以顯著提高器件的可靠性。
【附圖說明】
[0020]圖1顯示為本發明的半導體結構的剖面結構示意圖。
[0021]圖2?圖3顯示為金屬線電遷移的原理圖。
[0022]圖4顯示為本發明的半導體結構中金屬線在水平面上的投影示意圖。
[0023]圖5顯示為本發明的半導體結構中金屬線一端形成空洞使金屬橋結構斷開的示意圖。
[0024]元件標號說明
[0025]I半導體襯底
[0026]2隔離結構
[0027]3第一存儲單元區塊
[0028]4第一晶體管
[0029]5第二晶體管
[0030]6第二存儲單元區塊
[0031]7焊墊
[0032]8導電柱
[0033]9金屬線
[0034]10第一導電快
[0035]11第二導電塊
[0036]12孔洞
[0037]13聚集物
【具體實施方式】
[0038]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0039]請參閱圖1至圖5。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。
[0040]本發明提供一種半導體結構，請參閱圖1，顯示為該半導體結構的剖面結構示意圖，至少包括:半導體襯底I及自左向右依次形成于所述半導體襯底I上并通過隔離結構2相互隔離的第一存儲單元區塊3、第一晶體管4、第二晶體管5及第二存儲單元區塊6 ;所述第一存儲單元區塊3與所述第一晶體管連接4 ;所述第二存儲單元區塊6與所述第二晶體管5連接；所述第一晶體管4與所述第二晶體管5通過一金屬橋結構連接；所述金屬橋結構兩端上方連接有兩個焊墊7。
[0041]具體的，所述半導體襯底I為常規半導體襯底，如硅、鍺、鍺硅、SOI等，其中可以包括外圍電路、其它存儲單元區塊等。所述隔離結構2為場氧化層(Fox)，其用途是將各個器件隔離起來。所述第一晶體管4與所述第二晶體管5位于所述第一存儲單元區塊3與所述第二存儲單元區塊6之間，用于連接所述第一存儲單元區塊3與所述第二存儲單元區塊6。
[0042]具體的，所述第一晶體管4的第一端與所述第一存儲單元區塊3連接；所述第一晶體管4的第二端與所述第二晶體管5的第一端連接；所述第二晶體管5的第二端與所述第二存儲單元區塊6連接。
[0043]作為示例，所述第一晶體管4與所述第二晶體管5均包括源極漏極、源極及柵極，所述第一晶體管4的第一端及第二端分別為源極與漏極，或分別為漏極與源極；所述第二晶體5的第一端及第二端分別為源極與漏極，或分別為漏極與源極。
[0044]特別的，所述第一晶體管4與所述第二晶體管5通過一金屬橋結構連接，該金屬橋結構包括分別與所述第一晶體管4及第二晶體管5連接的兩個導電柱8，及連接兩個導電柱8的金屬線9。其中，所述導電柱8形成于所述第一晶體管4與所述第二晶體管5的源極或漏極上，所述導電柱8的材料為鎢、銅、鋁等金屬。所述