[发明专利]电可编程熔丝结构及其形成方法

说明书

一种电可编程熔丝结构及其形成方法，所述电可编程熔丝结构包括：半导体衬底；多晶硅结构，位于所述半导体衬底上，所述多晶硅结构包括用于与电源阳极耦接的阳极部、用于与电源阴极耦接的阴极部以及连接所述阳极部和阴极部的连接部；金属硅化物，位于所述多晶硅结构的表面；其中，所述阳极部掺杂有N型离子，所述阴极部掺杂有P型离子。本发明方案可以降低漏电流的影响，提高编程的读出结果的准确性，有效减少运算错误的发生。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种电可编程熔丝结构及其形成方法。

背景技术

随着半导体工艺的微小化以及复杂度的提高，半导体元件也变得更容易受到各种缺陷或杂质的影响，而单一导线、二极管或者晶体管等的失效往往导致整个芯片发生缺陷。为了解决这个问题，会在集成电路中形成一些熔丝，以确保集成电路的可利用性。

在现有技术中，电可编程熔丝(Electrically Programmable Fuse，eFuse)为半导体集成电路常用的器件，其中，电可编程熔丝又可以称为电可编程的硅化物多晶硅熔丝，例如利用电子迁移(Electromigration，EM)特性编程的多晶硅熔丝(Poly Fuse)。并且所述电可编程熔丝可以与逻辑的互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺完全兼容、操作简单、体积小且能够提供更高的灵活性。

在现有技术中，所述电可编程熔丝结构可以包括半导体衬底、多晶硅结构以及金属硅化物。通常设置所述电可编程熔丝结构的第一端与电源阳极耦接，所述电可编程熔丝结构的第二端与电源阴极耦接，以在对电可编程熔丝进行熔断时，通过输入电流，熔断所述电可编程熔丝结构的第一端与第二端之间的金属硅化物，以切断所述第一端与第二端之间的电流，完成编程。

然而，电可编程熔丝结构的第一端与第二端之间仍然存在有多晶硅结构，容易导致在读出操作中形成漏电流，特别是采用掺杂多晶硅(Doped Poly)材料形成所述多晶硅结构时，由于电阻率较低，导致漏电流较大，严重时影响编程的读出结果，导致运算错误。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种电可编程熔丝结构及其形成方法，可以降低漏电流的影响，提高编程的读出结果的准确性，有效减少运算错误的发生。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电可编程熔丝结构，包括：半导体衬底；多晶硅结构，位于所述半导体衬底上，所述多晶硅结构包括用于与电源阳极耦接的阳极部、用于与电源阴极耦接的阴极部以及连接所述阳极部和阴极部的连接部；金属硅化物，位于所述多晶硅结构的表面；其中，所述阳极部掺杂有N型离子，所述阴极部掺杂有P型离子。

可选的，所述电可编程熔丝结构还包括：介质层，覆盖所述金属硅化物；导电插塞，位于所述介质层内且穿通所述介质层，并与所述金属硅化物电连接。

可选的，所述电可编程熔丝结构还包括：衬底介质层，所述衬底介质层位于所述半导体衬底的表面，且所述多晶硅结构位于所述衬底介质层的表面。

可选的，所述衬底介质层为氧化物层、氮化物层或者氧化物和氮化物的堆叠层。

可选的，所述N型离子选自磷离子、砷离子以及锑离子；所述P型离子选自硼离子、镓离子以及铟离子。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电可编程熔丝结构的形成方法，包括：提供半导体衬底；形成多晶硅结构，所述多晶硅结构位于所述半导体衬底上，所述多晶硅结构包括用于与电源阳极耦接的阳极部、用于与电源阴极耦接的阴极部以及连接所述阳极部和阴极部的连接部；向所述阳极部进行N型离子注入；向所述阴极部进行P型离子注入；在所述多晶硅结构的表面，形成金属硅化物。

可选的，所述电可编程熔丝结构的形成方法还包括：形成介质层，所述介质层覆盖所述金属硅化物；在所述介质层内形成导电插塞，所述导电插塞穿通所述介质层，并与所述金属硅化物电连接。