[发明专利]一次性可编程器件及其形成方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2011年4月11日提交的美国临时专利申请第61/473,991号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明基本上涉及半导体器件的领域，更具体地来说，涉及一次性可编程器件及其形成方法。

背景技术

在半导体工业中提供并且使用了各种一次性可编程(OTP)器件。例如，OPT器件可以为掩模只读存储器(掩模ROM)、电子可编程ROM(EPROM)等。电熔丝(e-fuse)OTP器件使用连接至下拉晶体管的熔丝元件。通过选择性地熔断集成电路内的熔丝，该集成电路具有多种可能的应用方式，可以经济地制造普通集成电路的设计，并且该集成电路设计适用于各类消费者使用。

熔丝集成在集成电路的设计中，并且例如通过接通足以导致熔化或者烧结的电流来选择性地熔断熔丝，从而形成更大的电阻路径或开路。将选择性地熔断熔丝的工艺称作“编程”。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种一次性可编程(OTP)器件，包括：至少一个晶体管；以及熔丝，与所述至少一个晶体管电连接，所述熔丝包括：含硅线，在所述熔丝的第一节点和第二节点之间连续延伸；第一含硅化物部分，被设置在所述含硅线上方；以及第二含硅化物部分，被设置在所述含硅线上方，其中，所述第二含硅化物部分与所述第一含硅化物部分以预定距离分隔开，并且所述预定距离基本上等于或小于所述含硅线的长度。

在该器件中，所述预定距离为所述含硅线的长度的大约50％以下。

在该器件中，所述预定距离为所述含硅线的长度的大约40％以下。

在该器件中，介电材料设置在所述第一含硅化物部分和所述第二含硅化物部分之间，并且所述介电材料分隔开所述第一含硅化物部分和所述第二含硅化物部分。

在该器件中，所述介电材料厚于所述第一含硅化物部分和所述第二含硅化物部分中的每一个。

在该器件中，所述介电材料宽于所述含硅线。

在该器件中，所述熔丝通过大约10mA以下的电流进行编程。

在该器件中，所述熔丝通过大约3mA以下的电流进行编程。

根据本发明的另一方面，提供了一种OTP器件，包括：至少一个晶体管；以及熔丝，与所述至少一个晶体管电连接，所述熔丝包括：含硅线，在所述熔丝的第一节点和第二节点之间连续延伸；第一含硅化物部分，被设置在所述含硅线上方；第二含硅化物部分，被设置在所述含硅线上方；以及介电材料，以预定距离分隔开所述第一含硅化物部分与所述第二含硅化物部分，并且所述预定距离为所述含硅线的长度的40％以下。

在该器件中，所述介电材料厚于所述第一含硅化物部分和所述第二含硅化物部分中的每一个。

在该器件中，所述介电材料宽于所述含硅线。

在该器件中，所述熔丝通过大约10mA以下的电流进行编程。

在该器件中，所述熔丝通过大约3mA以下的电流进行编程。

根据本发明的又一方面，提供了一种形成OTP器件的方法，所述方法包括：形成在第一节点和第二节点之间连续延伸的含硅线，其中，所述含硅线是与晶体管电连接的熔丝的一部分；以及在所述含硅线上方形成第一含硅化物部分和第二含硅化物部分，其中，所述第一含硅化物部分与所述第二含硅化物部分以预定距离分隔开，并且所述预定距离基本上等于或小于所述含硅线的长度。

在该方法中，所述预定距离为所述含硅线长度的约40％以下。

在该方法中，所述在所述含硅线上方形成第一含硅化物部分和第二含硅化物部分，包括：在所述含硅线的上方形成含硅化物层，使得所述含硅化物层在所述熔丝的所述第一节点和所述第二节点之间连续延伸；以及去除所述含硅化物层的至少一部分，从而在所述含硅线上方形成所述第一含硅化物部分和所述第二含硅化物部分。

在该方法中，进一步包括：在所述第一含硅化物部分和所述第二含硅化物部分之间形成介电材料。

在该方法中，所述形成介电材料，包括：在所述含硅线上方形成所述介电材料；在所述含硅线和所述介电材料的上方形成金属材料；将所述金属材料与所述含硅线的部分发生反应，从而形成所述第一含硅化物部分和所述第二含硅化物部分；以及去除在所述介电材料上方设置并且没有与所述含硅线发生反应的所述金属材料的部分。

在该方法中，所述介电材料厚于所述第一含硅化物部分和所述第二含硅化物部分中的每一个。

在该方法中，所述介电材料宽于所述含硅线。

附图说明