[发明专利]反熔丝元件

说明书

一种反熔丝元件，具有一导电区、一介电层、一第一导电栓、一第二导电栓、一第一导电组件以及一第二导电组件；该导电区形成在一半导体基底中，并在一第一方向延伸；该介电层形成在该导电区的一部分上；该第一导电栓形成在该介电层上；该第二导电栓形成在该导电区的其他部分上；该第一导电组件形成在该第一导电栓上；该第二导电组件形成在该第二导电栓上。该介电层具有一第一介电部以及一第二介电部，该第一介电部在一第二方向延伸，该第二介电部在该第一方向延伸，而该介电层实现位在该导电区与该第一导电栓之间的一电性绝缘。该第一导电栓具有一第一区与一第二区，该第一区具有一第一宽度，该第二区具有一第二宽度，而该第一宽度大于该第二宽度。

技术领域

本公开主张2019/10/18申请的美国正式申请案第16/656,711号的优先权及益处，该美国正式申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

本公开涉及一种集成电路的技术。特别涉及一种用于集成电路元件的电性可程序化(electrically-programmable)反熔丝元件。

背景技术

半导体产业通过在最小特征尺寸的持续缩小，以持续改善不同电子部件(例如晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度(integration density)，而最小特征尺寸的持续缩小允许更多部件整合在一给定区域中。在制造流程期间，集成电路(IntegratedCircuit，IC)元件通常与所有内部连接设定一起制作。然而，由于用于形成该些集成电路的研发成本高、制造时间冗长以及制造工具成本高，所以使用者通常要求该些电路在该领域可经配置或可程序化。该些电路称为可程序化电路，且通常包含多个可程序化连结(programmable links)。该些可程序化连结为电性互连(electrical interconnects)，其是在为了激活(activate)或停用(deactivate)对应所选择的电子节点，而该些集成电路元件已经制造并封装之后，该些电性互连不是断开就是产生在所选择的电子节点。

一熔丝元件即为一种可程序化连结。通过烧断熔丝元件在所选择的交叉点以产生一开路(open circuit)，以程序化在该些集成电路元件中的该些可程序化连结。断开与未断开连结的组合代表多个”1”与”0”的一数字位元组合模式(digital bit pattern)，表示使用者希望存储到集成电路元件中的数据。一反熔丝元件为另一种可程序化连结，其是已发展在集成电路元件。与在熔丝元件例子中造成一开路的可程序化机制相比，在反熔丝元件中的可程序化机制在其中产生一短路(short circuit)或一相对低阻连结。

然而，反熔丝结构可能占用在半导体基底上的一大占用面积，而可能需要高电流密度以及高电场。当集成电路的尺寸与元件密度进一步缩减时，需要具有适合的尺寸与崩溃状态(breakdown conditions)的反熔丝元件。

上文的“现有技术”说明仅提供背景技术，并未承认上文的“现有技术”说明公开本公开的标的，不构成本公开的现有技术，且上文的“现有技术”的任何说明均不应作为本公开的任一部分。

发明内容

本公开的一实施例提供一种反熔丝元件，包括一导电区、一介电层、一第一导电栓、一第二导电栓、一第一导电组件以及一第二导电组件。该导电区形成在一半导体基底中，并在一第一方向延伸。该介电层形成在该导电区的一部分上。该介电层具有一第一介电部以及一第二介电部，该第一介电部在一第二方向延伸，该第二方向垂直于该第一方向，该第二介电部在该第一方向延伸；其中该介电层实现位在该导电区与该第一导电栓之间的一电性绝缘。该第一导电栓形成在该介电层上。该第一导电栓具有一第一区以及一第二区，该第一区具有一第一宽度，该第二区具有一第二宽度，其中该第一宽度大于该第二宽度。该第二导电栓形成在该导电区的另一部分上。该第一导电组件形成在该第一导电栓上，并在该第二方向延伸。该第二导电组件形成在该第二导电栓上，并在该第二方向延伸。

在本公开的一些实施例中，该反熔丝元件还包括一阻障层，设置在该介电层与该第一导电栓之间。

在本公开的一些实施例中，该介电层包含氧化硅。