[发明专利]一种提升电子可编程熔丝器件熔断性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子可编程熔丝器件制造技术领域，具体涉及一种提升电子可编程熔丝器件熔断性能的方法

背景技术

电子可编程熔丝（Electrically Programming Fuse，eFuse）技术是利用金属电迁移现象发展起来的一种技术，它能和CMOS工艺技术兼容，面积小，主要用作执行冗余、现场修复芯片、对芯片重新编程等，可以使电子产品变得更加智能化。

通常的电子可编程熔丝器件版图如图1所示，图中2,3分别为两个电极，1为两电极之间的多晶硅熔丝。当在两电极之间加以较高电流时，在较高的电流密度的作用下，相关原子将会沿着电子运动方向进行迁移，形成空洞，并最终断路，这种现象就是电迁移现象。电子可编程熔丝器件就是利用多晶硅熔丝中的电迁移现象，使得多晶硅熔丝在熔断之前和熔断之后的电阻发生变化（通常熔断之后的电阻为熔断之前的电阻的10~1000倍），从而达到可编程的目的。

上述电子可编程熔丝器件中的电迁移现象与多晶硅熔丝中的电流密度分布紧密相关，当多晶硅熔丝中的电流密度分布不均匀（即存在电流密度梯度）的时候，相关原子在两个电极方向上受电子风力状况不同，从而更容易发生电迁移现象，使得多晶硅熔丝更容易熔断；本发明即利用了上述原理。

发明内容

针对电子可编程熔丝器件的制造工艺，本发明提供一种提升电子可编程熔丝器件熔断性能的改进技术方案。

一种提升电子可编程熔丝器件熔断性能的方法，包括两个电极和连接在两个电极之间的电子可编程熔丝，所述电极和电子可编程熔丝均位于一基板上，其中，在所述电子可编程熔丝两侧添加空置栅极，所述空置栅极用于改变所述电子可编程熔丝的特征尺寸。

优选地，提升电子可编程熔丝器件熔断性能的方法，其中，采用多晶硅熔丝构成所述电子可编程熔丝。

优选地，提升电子可编程熔丝器件熔断性能的方法，其中，采用多晶硅栅作为所述空置栅极。

优选地，提升电子可编程熔丝器件熔断性能的方法，其中，采用对称排列的方法将所述多晶硅栅排列在所述电子可编程熔丝两侧。

优选地，提升电子可编程熔丝器件熔断性能的方法，其中，采用成排排列的方式，在所述电子可编程熔丝的同侧且沿所述多晶硅熔丝轴向排列所述多晶硅栅。

优选地，提升电子可编程熔丝器件熔断性能的方法，其中，每个所述多晶硅栅垂直于所述电子可编程熔丝放置。

优选地，提升电子可编程熔丝熔断性能的方法，其中，采用预设的宽度定义所述电子可编程熔丝同侧的所述多晶硅栅之间的间距。

本发明的有益效果：

通过增加附加的空置多晶硅栅，在多晶硅熔丝中形成不同的特征尺寸，从而导致多晶硅熔丝中出现电流密度梯度，增强了电子可编程熔丝的电迁移现象，最终增强电子可编程熔丝器件的熔断性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图

图1是通常的电子可编程熔丝器件的版图；

图2是本发明中的电子可编程熔丝器件的版图；

图3是本发明中的电子可编程熔丝器件经曝光和刻蚀工艺后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图2所示为本发明中的一个较佳实施例，其中包括电极21和电极22，以及连接在两个电极之间的电子可编程熔丝23，上述电极上具有接触孔24，电子可编程熔丝为多晶硅熔丝；上述部件均整合于一基板上。

在该多晶硅熔丝两侧的基板上添加有空置多晶硅栅，该空置多晶硅栅对称分布于多晶硅熔丝两侧，且沿多晶硅熔丝轴向成排排列；每个多晶硅栅垂直于多晶硅熔丝放置；每两个多晶硅栅之间保持一定的间距，该间距是固定的。

如图3所示，当多晶硅熔丝经过曝光和刻蚀步骤后，由于光的干涉作用，位于异侧两附加空置多晶硅栅之间的部分多晶硅栅31的特征尺寸要小于其余部分的多晶硅栅32的特征尺寸。由于多晶硅熔丝的特征尺寸发生变化，当电极33和电极34之间加以高电流时，31部分和32部分的电流密度不同，即出现了电流密度梯度，从而增强了电子可编程熔丝的电迁移现象，增强了电子可编程熔丝器件的熔断性能。

本技术方案不限于应用在40nm的电子可编程熔丝器件中，以增强电子可编程熔丝器件的熔断性能。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。