[发明专利]一种电熔丝器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及熔丝器件，尤其涉及一种电熔丝器件及其制造方法。

背景技术

电熔丝器件是半导体集成电路中常用的器件，其是利用电致迁移(ElectronMigration，EM)效应来产生断路的。电致迁移效应是经由温度和电子撞击(Electron Wind)的加乘效应所造成的金属离子的移动。电熔丝器件在施加适当电压熔毁后电阻变得很大，可在集成电路封装前或封装好后通过施加适当电压的方式来进行熔断。

电熔丝主要有两个用途：一是用于启动冗余电路来替代在同晶片上有缺陷的电路，从而可有效提高制程良率，此种状况下熔丝连接在冗余电路上，当检测到电路中有损坏的器件或电路单元时，通过施加适当电压将这些连接在冗余电路上的熔丝熔断来选择冗余电路替代；熔丝还可用于集成电路程序化功能，实现该种功能时先将金属互联、器件阵列以及程序化电路(包括熔丝器件)在芯片上加工好，然后由外部进行数据输入即程序化来将标准芯片制作成独特的各式芯片，此种状况可大大节约研发和制作成本。熔丝在集成电路程序化功能方面的应用大量出现在可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，PROM)上，其通过较高电压熔断熔丝产生断路来完成信息1的写入，而未断开的熔丝保持连接状态，即为状态0。

参见图1和图2，其分别为现有技术中的电熔丝器件的组成结构示意图和俯视图，如图所示，现有技术中的电熔丝器件制作在衬底1上，衬底1顶部具有一绝缘层10(能较好地确保衬底1的绝缘性能)，该电熔丝器件包括设置在衬底1上的多晶硅层2和硅化物层3，多晶硅层2形成在绝缘层10上，硅化物层3形成在多晶硅层2上，硅化物层3上还形成有介质层4。多晶硅层2包括依次排布的第一引出区A1、中间区B和第二引出区A2。第一引出区A1、中间区B和第二引出区A2都具有上百纳米级的宽度，中间区B的宽度通常比第一引出区A1和第二引出区A2的宽度都窄，根据需要也可以做成相等或略宽，电熔丝器件熔断时的熔断点一般都位于中间区B上。介质层4中设置有贯通至硅化物层3的接触孔(未图示)，所述接触孔中形成有与硅化物层3相连接且将其引出的金属插塞40a和40b。

现有技术中多晶硅层2可掺杂P型、N型或掺杂形成一PN结，还可以在多晶硅层2上形成掺杂类型相反的两区域间再形成一个不掺杂或掺杂的区域。如此将会导致多晶硅层2的电阻不够大，当在金属插塞40a和40b上施加适当电压熔断电熔丝器件时，可能由于多晶硅层的导通或单向导通降低熔断后的电阻。

因此，如何提高电熔丝器件熔断时及熔断后的电阻，是业界一直在努力的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电熔丝器件及其制造方法，通过所述器件及其制造方法可有效提高电熔丝器件熔断后的电阻。

本发明的目的是这样实现的：一种电熔丝器件，设置在衬底的一绝缘层上，其包括多晶硅层以及形成在多晶硅层上的硅化物层，所述多晶硅层具有依次排布的第一引出区、中间区和第二引出区，所述第一引出区与第二引出区的掺杂类型相同，与中间区的掺杂类型相反。

在上述的电熔丝器件中，所述硅化物层上还形成有一介质层，所述介质层对应第一和第二引出区分别设置有贯通至硅化物层的接触孔，所述接触孔中形成有电性连接至硅化物层的金属插塞。

在上述的电熔丝器件中，所述硅化物层为硅化钛、硅化钴、硅化镍、硅化钽或硅化钨。

在上述的电熔丝器件中，所述第一引出区与第二引出区为N型掺杂，所述中间区为P型掺杂。

在上述的电熔丝器件中，所述第一引出区与第二引出区为P型掺杂，所述中间区为N型掺杂。

在上述的电熔丝器件中，所述硅化物层的厚度范围为100至1000埃。

本发明还提供一种上述的电熔丝器件的制造方法，所述方法包括以下步骤：a、在衬底的一绝缘层上形成多晶硅层；b、采用离子注入工艺在多晶硅层中依次形成第一引出区、中间区和第二引出区，所述第一引出区与第二引出区的掺杂类型相同，与中间区的掺杂类型相反；c、在多晶硅层上形成硅化物层。

在上述的电熔丝器件的制造方法中，所述方法还包括以下步骤：d、在硅化物层上沉积一介质层；e、在该介质层上制作贯通至硅化物层的接触孔；f、在接触孔中制作金属插塞。