一種電可編程熔絲結構及電子裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體領域，具體地，本發明涉及一種電可編程熔絲結構及電子裝置。
【背景技術】
[0002]隨著半導體技術的不斷發展，電可編程熔絲結構(ElectricallyProgrammableFuse Structure, E-fuse)得到廣泛的應用，其中，電可編程娃化物多晶娃熔絲(Electrically programmable silicided polysilicon fuse)由于和 CMOS 技術具有更好的兼容性，而且使用時更加簡便，該熔絲結構作為一次性可編程(one-time-programmable,0ΤΡ)熔絲在電路中得到廣泛應用。
[0003]其中，熔絲結構的電遷移(electromigrat1n, EM)是評價熔絲性能的重要參數，目前熔絲結構中電遷移效應會導致熔絲連接元件中的原子也會發生遷移，從而在熔絲連接元件區域形成空隙(void)，所述空隙會阻止所述自對準硅化物和摻雜離子從陽極到陰極的進一步遷移，降低了編程后熔絲結構的電阻和熔斷的可靠性。
[0004]此外，如何保證所述熔絲在編程后具有足夠的電阻，以使半導體器件更加容易讀取，以及如何保持良好的穩定性也是需要考慮的問題，對熔絲結構的設計提出了更高的要求。
【發明內容】
[0005]在
【發明內容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本發明的
【發明內容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。
[0006]本發明為了克服目前存在問題，提供了一種電可編程熔絲結構，包括:
[0007]熔絲連接元件；
[0008]第一端部和第二端部，分別與所述熔絲連接元件的兩端相連接；
[0009]其中，所述第一端部呈矩形，且邊長小的一端與所述熔絲連接元件相連；所述第二端部與所述熔絲連接元件相連接的區域呈錐形結構。
[0010]可選地，所述第一端部為陰極，所述第二端部為陽極。
[0011]可選地，所述第二端部與所述熔絲連接元件相連的一端呈錐形結構，另一端呈方形結構。
[0012]可選地，所述第一端部的寬度小于所述第二端部中所述方形結構的寬度。
[0013]可選地，所述熔絲連接元件包括:
[0014]絕緣層，位于半導體襯底上；
[0015]多晶硅層，位于所述絕緣層上；
[0016]娃化物層,位于所述多晶娃層上；
[0017]覆蓋層，位于所述硅化物層上，并覆蓋所述半導體襯底。
[0018]可選地，所述熔絲連接元件中的多晶硅層為N型摻雜、P型摻雜或者N型摻雜和P型摻雜形成的PN結。
[0019]可選地，所述熔絲結構還進一步包括接觸孔，所述接觸孔呈矩形，位于所述第一端部和所述第二端部區域中。
[0020]可選地，所述第二端部的所述錐形結構的邊緣與所述熔絲連接元件的邊緣形成135°的鈍角。
[0021]可選地，所述第二端部的寬度和所述熔絲連接元件的寬度的比為11.5。
[0022]本發明還提供了一種電子裝置，包括上述的電可編程熔絲結構。
[0023]本發明為了解決現有技術的熔絲結構中存在遷移效應和熔絲熔化的問題，對所述熔絲結構做了進一步的改進，降低陰極區域的面積，同時提高陽極區域的面積，以增加陽極區域中接觸孔的數目，提高編程電流，并且通過遷移和熔斷結合的方法，避免了現有技術中溫度過高造成熔絲結構熔化的問題，提高了熔絲結構熔斷的可靠性。
【附圖說明】
[0024]本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的裝置及原理。在附圖中，
[0025]圖1a-1b為現有技術中所述電可編程熔絲結構的俯視圖和局部剖視圖；
[0026]圖2為現有技術所述電可編程熔絲結構中熔絲連接元件熔化的SEM圖；
[0027]圖3a_3b為本發明實施例中所述電可編程熔絲結構的俯視圖和局部剖視圖；
[0028]圖4為本發明實施例中所述電可編程熔絲結構熔斷時電流流向示意圖；
[0029]圖5為本發明實施例中所述電可編程熔絲結構的SEM圖。
【具體實施方式】
[0030]在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。
[0031]應當理解的是，本發明能夠以不同形式實施，而不應當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本發明的范圍完全地傳遞給本領域技術人員。在附圖中，為了清楚，層和區的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。
[0032]應當明白，當元件或層被稱為“在...上”、“與...相鄰”、“連接至『或“耦合到”其它元件或層時，其可以直接地在其它元件或層上、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或層，或者可以存在居間的元件或層。相反，當元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或層時，則不存在居間的元件或層。應當明白，盡管可使用術語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區、層和/或部分，這些元件、部件、區、層和/或部分不應當被這些術語限制。這些術語僅僅用來區分一個元件、部件、區、層或部分與另一個元件、部件、區、層或部分。因此，在不脫離本發明教導之下，下面討論的第一元件、部件、區、層或部分可表示為第二元件、部件、區、層或部分。
[0033]空間關系術語例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個元件或特征與其它元件或特征的關系。應當明白，除了圖中所示的取向以外，空間關系術語意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉，然后，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向為在其它元件或特征“上”。因此，示例性術語“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個取向。器件可以另外地取向(旋轉90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語相應地被解釋。
[0034]在此使用的術語的目的僅在于描述具體實施例并且不作為本發明的限制。在此使用時，單數形式的“一”、“一個”和“所述/該”也意圖包括復數形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應明白術語“組成”和/或“包括”，當在該說明書中使用時，確定所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或更多其它的特征、整數、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時，術語“和/或”包括相關所列項目的任何及所有組合。
[0035]為了徹底理解本發明，將在下列的描述中提出詳細的步驟以及詳細的結構，以便闡釋本發明的技術方案。本發明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發明還可以具有其他實施方式。
[0036]實施例1
[0037]目前所述半導體器件中常用熔絲結構如圖1a-1b所示，其中所述熔絲結構包括第一端部10和第二端部11，以及連接所述第一端部10和所述第二端部11的熔絲連接元件12，其中所述第一端部10和第二端部11在編程過程中分別作為陰極和陽極，在所述陰極和陽極上施加電壓，以實現所述熔絲結構的編程。
[0038]其中圖1b為所述熔絲連接元件12的剖視圖，其中所述熔絲連接元件12包括絕緣層101,以及位于所述絕緣層101上方的多晶娃103、自對準娃化物(silicide) 104以及覆蓋層102，在編程過程中，所述自對準硅化物104和多晶硅103中的摻雜離子會沿著電子流的方向移動，在先進技術中，所述多晶娃103中的娃原子由于電遷移效應也會隨著電子流移動，在熔絲連接元件區域形成空隙(void)，其中，所述空隙會阻止所述自對準硅化物和摻雜離子從陽極到陰極的進一步遷移，編程后在熔絲連接元件中形成了自對準硅化物或者摻質離子的殘留，降低了編程后熔絲結構的電阻和熔斷的可靠性。
[0039]進一步，在更為先進的技術中，熔絲連接元件12的寬度更小，在較高的溫度下在硅化物遷移耗盡之前所述熔絲連接元件發生熔化，如圖2所示，其中箭頭所指區域即為發生熔化的區域，由于所述多晶硅103發生熔化，降低了編程后熔絲結構的電阻和熔斷的可靠性。
[0040]本發明為了解決上述問題，提供了一種新的熔絲結構，其中所述熔絲結構包括:
[0041]熔絲連接元件22;
[0042]第一端部21和第二端部20，分別與所述熔絲連接元件22的兩端相連接；
[0043]其中，所述第一端部21呈矩形，