[发明专利]一种电可编程熔丝器件、集成电路和电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种电可编程熔丝器 件、集成电路和电子装置。

背景技术

在半导体技术领域中，电可编程熔丝(eFuse)由于具有与CMOS 逻辑器件兼容以及易于使用等优势而作为一次可编程(OTP)存储器 在很多电路中得到广泛的应用。

图1A和图1B示出了现有技术中eFuse器件的两种典型结构的 俯视图，这两种eFuse器件均包括阳极(anode)101、阴极(cathode) 102以及连接阳极与阴极的熔丝连接部(eFuselink)103。其中，阳 极101和阴极102可以称作eFuse的头部(head)。图1A和图1B所 示的两种eFuse的主要不同之处在于eFuse的头部的形状不同，其中 图1B所示的eFuse的头部为矩形，图1A所示的eFuse的头部则为向 熔丝连接部103缩小的多边形。通常，图1A和图1B所示的eFuse 的剖视图的结构完全相同。其中，图1C示出了沿图1A或图1B中剖 线AA’的剖视图。由图1C可知，在现有技术中，eFuse器件的阳极、 阴极以及熔丝连接部通常均由多晶硅层201和位于多晶硅层201之上 的硅化物层202组成。

在实际应用中，越来越多的场合希望eFuse器件能够在低电压和 低电流下进行编程，并在熔断后保持电阻不变。于是，业界提出了图 2所示的eFuse器件结构。其中，图2为该eFuse器件沿熔丝连接部 的剖视图。该eFuse器件通过在图1A或图1B所示的eFuse结构上覆 盖一层压应力层203实现，该压应力层203同时覆盖eFuse器件的阳 极和阴极。该压应力层对eFuse施加压应力使得多晶硅层201和硅化 物层202处于张应力状态，阳极区的张应力可以中和由于电子迁移 (EM)所述产生的反向的压应力，因此，熔化的多晶硅和硅化物可 以很容易地通过电子迁移从阴极移动到阳极。于是，压应力层203可 以增强空穴成核、提高eFuse器件的编程电阻和稳定性。

然而，如图2所示的eFuse器件在某些情况下仍难以满足实际上 应用中对快速编程的要求。因此，有必要提出一种新的eFuse器件。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种电可编程熔丝(eFuse) 器件、集成电路和电子装置，该电可编程熔丝器件相对于现有技术具 有更快的编程速度，可以降低编程所需时间。

本发明实施例一提供一种电可编程熔丝器件，包括阳极、阴极以 及连接所述阳极与所述阴极的熔丝连接部，还包括覆盖所述阳极的压 应力层和覆盖所述阴极的张应力层。

可选地，所述压应力层和所述张应力层延伸至所述熔丝连接部的 上方。

可选地，所述压应力层和所述张应力层彼此邻接。

可选地，所述压应力层的材料包括压应力氮化硅，所述张应力层 的材料包括张应力氮化硅。

可选地，所述压应力层与所述张应力层还作为接触孔刻蚀阻挡 层。

可选地，所述阳极、所述阴极以及所述熔丝连接部均包括多晶硅 层以及位于所述多晶硅层之上的硅化物层。

可选地，所述硅化物层的材料包括硅化镍、硅化钛、硅化钴、硅 化钽和硅化铂中的至少一种。

可选地，所述阳极与所述阴极的形状相同，其形状为矩形或由矩 形和等腰梯形叠加形成的图形。

本发明实施例二提供一种集成电路，包括电可编程熔丝器件，其 中所述电可编程熔丝器件包括阳极、阴极以及连接所述阳极与所述阴 极的熔丝连接部，还包括覆盖所述阳极的压应力层和覆盖所述阴极的 张应力层。

本发明实施例三提供一种电子装置，包括集成电路以及与所述集 成电路相连接的电子组件，其中所述集成电路包括电可编程熔丝器 件，所述电可编程熔丝器件包括阳极、阴极以及连接所述阳极与所述 阴极的熔丝连接部，还包括覆盖所述阳极的压应力层和覆盖所述阴极 的张应力层。

本发明的电可编程熔丝器件，由于具有覆盖阳极的压应力层和覆 盖阴极的张应力层，因此相对于现有技术具有更快的编程速度。本发 明的集成电路包括上述的电可编程熔丝器件，因而同样具有上述优 点。本发明的电子装置包括上述的集成电路，因而同样具有上述优点。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附 图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：