[实用新型]一种电熔丝结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体器件，特别是涉及一种电熔丝结构。

背景技术

随着半导体工艺的线宽不断减小、复杂度不断提高，半导体元件变得更容易受各式缺陷或杂质的影响，而各种晶体管的失效往往会导致整个芯片的缺陷，为了解决这个问题，现行技术中便会在集成电路中形成一些可熔断的连接线(也就是熔丝)，来确保集成电路的可利用性。

熔丝可分为热熔丝和电熔丝两种。热熔丝藉由激光切割利用激光的高温实现切断；而电熔丝，也被称为电可编程多晶硅熔丝，由于它在CMOS技术中的兼容性和便利性而广泛使用于许多基础电路的一次性可编程存储器中。它具有多种优点，不但能够执行冗余，从而实现芯片的高成品率，而且能够使芯片进行自动编程从而更加自动化和智能化。这样，在降低了设计费用和制造成本的同时，还使芯片的成品率大大提高了，进而使芯片价格降低。

如图1所示为现有技术中典型的电熔丝结构1，包括阳极11、熔丝12及阴极13，阳极11和阴极13通过熔丝12连接在一起，所述阳极11为长方形结构，在所述阳极11远离熔丝12的一端还包括有4个接触电极；所述阴极13为长方形结构，尺寸大于所述阳极11的尺寸，同样地，在所述阳极11远离熔丝12的一端还包括有4个接触电极；所述熔丝12为长方形结构，其宽度远远小于所述阳极11和阴极13的宽度，在90nm工艺结点，熔丝12的长度为1.04μm、宽度为0.13μm。

电熔丝的工作原理如下：

电熔丝利用电致迁移的原理使熔丝断路以达到修补效果。在较高的电流密度作用下，多晶硅原子将会沿着电子运动方向进行迁移，这种现象就是电致迁移(EM)。如图1所示，当大电流持续通过电熔丝结构1时，由于熔丝12比较细，其承受的电流密度会比较高，电场也会比较高，原子沿着硅材料本身的晶粒边界往电子流动的方向产生移动，随着这种电致迁移的持续增加，电流密度也随之增加，当电致迁移达到一定程度时足够的多晶硅原子被从阴极端推到阳极端，就会使熔丝12断路，达到修补或程序化的目的。

但是，随着半导体电路向着低功耗发展，工作电压越来越低，当工作电压值过小时，电流密度较小，电熔丝将不产生电致迁移的现象，也就无法达到设计目的。因此，如何提高电熔丝的编程效率，尤其是在低工作电压条件下能完成电致迁移，实现编程目的是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电熔丝结构，用于解决现有技术中低工作电压条件下低电流密度影响电熔丝的编程效率的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电熔丝结构，所述电熔丝结构至少包括：第一端子、第二端子以及连接所述第一端子和第二端子的互连结构；所述第一端子和所述第二端子上至少设置有一个接近于所述互连结构且垂直于所述互连结构的长条形接触电极。

优选地，所述长条形接触电极的长度不小于所述互连结构的宽度。

更优选地，所述长条形接触电极的长度设定为100nm～1000nm。

更优选地，所述互连结构的宽度设定为50nm～250nm。

优选地，所述长条形接触电极到所述互连结构的距离设定为10nm～200nm。

优选地，所述第一端子及所述第二端子上的接触电极在所述互连结构的长度方向上对称设置。

优选地，所述第一端子为阳极端，第二端子为阴极端。

优选地，所述第一端子的尺寸小于所述第二端子的尺寸。

如上所述，本实用新型的电熔丝结构，具有以下有益效果：

本实用新型通过在阴极端子接近熔丝位置处设置垂直于熔丝的长条形接触电极，来减少被推到阳极端的多晶硅，以此减少完成电致迁移所需的多晶硅，提高低工作电压下的电熔丝编程效率。

附图说明

图1显示为现有技术中的电熔丝的结构示意图。

图2显示为本实用新型的电熔丝的结构示意图。

图3显示为本实用新型的电熔丝的互连结构截面示意图。

元件标号说明

1  电熔丝结构

11 阳极

12  熔丝

13  阴极

2   电熔丝结构

21  第一端子

211 接触电极

22  互连结构

23  第二端子

231 接触电极

232 长条形接触电极

L1  长条形接触电极长度

L2  互连结构的长度