反熔丝结构电路及其形成方法技术

一种反熔丝结构电路及其形成方法，结构包括：基底，基底包括控制区；位于基底控制区上的控制栅极结构组，所述控制栅极结构组包括第一栅极结构；反熔丝，所述反熔丝包括：位于基底上且覆盖第一栅极结构的层间介质层，所述层间介质层包括第一介质层，第一介质层的顶部表面与第一栅极结构的顶部表面齐平；贯穿第一栅极结构上层间介质层的第一导电插塞，第一导电插塞覆盖第一栅极结构的顶部表面和第一栅极结构两侧的部分第一介质层；贯穿第一栅极结构两侧层间介质层的第二导电插塞，第二导电插塞到第一导电插塞具有第一距离，第二导电插塞到第一栅极结构具有第二距离，第一距离小于第二距离。所述反熔丝结构电路的性能得到提高。

Anti fuse structure circuit and its forming method

An anti-fuse structure circuit and its forming method include: a base, which comprises a control region; a control grid structure group located on the base control region, which comprises a first gate structure; and an anti-fuse which comprises an interlayer dielectric layer located on the base and covered by the first gate structure. The interlayer dielectric layer comprises a first dielectric layer, the top surface of the first dielectric layer is level with the top surface of the first gate structure, a first conductive plug running through the upper interlayer dielectric layer of the first gate structure, and a first conductive plug covering the top surface of the first gate structure and a part of the first dielectric layer on both sides of the first gate structure. The second conductive plug running through the dielectric layer on both sides of the first gate structure has the first distance from the second conductive plug to the first conductive plug, and the second conductive plug to the first gate structure has the second distance, the first distance is less than the second distance. The performance of the anti fuse structure circuit is improved.

【技术实现步骤摘要】
反熔丝结构电路及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种反熔丝结构电路及其形成方法。
技术介绍
在半导体工业中，熔丝元件由于具有多种用途而被广泛使用在集成电路中。例如，在集成电路中设计多个具有相同功能的电路模块作为备份，当发现其中一个电路模块失效时，通过熔丝元件将电路模块和集成电路中的其它功能电路烧断，而使用具有相同功能的另一个电路模块取代失效的电路模块。随着半导体技术的不断发展，反熔丝(Anti-fuse)技术已经吸引了很多专利技术者和制造商的关注。反熔丝结构是可以改变导电状态的结构。反熔丝结构在未激活的时候是不导电的，而在激活的时候是导电的。因此，反熔丝结构能够选择性的使原本电学隔离的两个器件或芯片进行电学连接。然而，现有的反熔丝结构的性能较差。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种反熔丝结构电路及其形成方法，以提高反熔丝结构电路的性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种反熔丝结构电路，包括：基底，基底包括控制区；位于基底控制区上的控制栅极结构组，所述控制栅极结构组包括第一栅极结构；反熔丝，所述反熔丝包括：位于基底上且覆盖第一栅极结构的层间介质层，所述层间介质层包括第一介质层，第一介质层的顶部表面与第一栅极结构的顶部表面齐平；贯穿第一栅极结构上层间介质层的第一导电插塞，第一导电插塞覆盖第一栅极结构的顶部表面和第一栅极结构两侧的部分第一介质层；贯穿第一栅极结构两侧层间介质层的第二导电插塞，第二导电插塞到第一导电插塞具有第一距离，第二导电插塞到第一栅极结构具有第二距离，第一距离小于第二距离。可选的，所述第一距离为第二距离的20％～80％。可选的，所述第一导电插塞和第二导电插塞的材料为金属；所述层间介质层的材料为氧化硅或低K介质材料。可选的，所述第一栅极结构的数量为一个或多个。可选的，当所述第一栅极结构的数量为一个时，第一栅极结构上具有两个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞分别位于第一栅极结构的两端；当所述第一栅极结构的数量为多个时，各个第一栅极结构上具有两个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞分别位于第一栅极结构的两端。可选的，当所述第一栅极结构的数量为一个时，第一栅极结构上具有一个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞位于第一栅极结构的一端；当所述第一栅极结构的数量为多个时，各个第一栅极结构上具有一个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞位于第一栅极结构的一端。可选的，所述第一栅极结构的延伸方向与所述第二导电插塞的延伸方向平行，且第一栅极结构在延伸方向上的尺寸大于第二导电插塞在延伸方向上的尺寸；所述第一栅极结构包括连接区，所述连接区适于与第一导电插塞连接，所述连接区上的层间介质层与第一栅极结构两侧第二导电插塞之间的层间介质层没有交叠区域。可选的，所述第一导电插塞位于所述第二导电插塞之间。可选的，还包括：分别位于第一栅极结构两侧基底中的第一源漏掺杂区，所述第一源漏掺杂区和第二导电插塞电学连接。可选的，所述层间介质层还包括第二介质层，所述第二介质层位于第一介质层和第一栅极结构上；所述第一导电插塞仅贯穿第二介质层；所述第二导电插塞贯穿第一介质层和第二介质层。可选的，所述控制栅极结构组还包括第二栅极结构；所述层间介质层还覆盖所述第二栅极结构；所述反熔丝结构电路还包括：分别位于第二栅极结构两侧基底中的第二源漏掺杂区；贯穿所述第二栅极结构上层间介质层的第三导电插塞；贯穿所述第二栅极结构两侧层间介质层的第四导电插塞，第四导电插塞和第二源漏掺杂区电学连接，第四导电插塞到第三导电插塞具有第三距离，第四导电插塞到第二栅极结构具有第四距离。可选的，所述第二距离小于或等于第四距离，且所述第一距离小于第三距离。可选的，所述控制区的数量为多个；所述基底还包括隔离区，所述隔离区位于相邻控制区之间；所述反熔丝结构电路还包括：位于基底隔离区上的隔离栅极结构，所述隔离栅极结构上适于不施加电压；分别位于所述隔离栅极结构两侧基底中的第三源漏掺杂区。本专利技术还提供一种反熔丝结构电路的形成方法，包括：提供基底，基底包括控制区；在基底控制区上形成控制栅极结构组和反熔丝，所述控制栅极结构组包括第一栅极结构；形成所述反熔丝的方法包括：形成层间介质层，所述层间介质层覆盖第一栅极结构，所述层间介质层包括第一介质层，第一介质层的顶部表面与第一栅极结构的顶部表面齐平；形成贯穿所述第一栅极结构上层间介质层的第一导电插塞，第一导电插塞覆盖第一栅极结构的顶部表面和第一栅极结构两侧的部分第一介质层；形成贯穿所述第一栅极结构两侧层间介质层的第二导电插塞，第二导电插塞到第一导电插塞具有第一距离，第二导电插塞到第一栅极结构具有第二距离，第一距离小于第二距离。可选的，所述第一距离为第二距离的20％～80％。可选的，所述第一栅极结构的数量为一个或多个；当所述第一栅极结构的数量为一个时，第一栅极结构上具有两个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞分别位于第一栅极结构的两端，或者，第一栅极结构上具有一个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞位于第一栅极结构的一端；当所述第一栅极结构的数量为多个时，各个第一栅极结构上具有两个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞分别位于第一栅极结构的两端，或者，各个第一栅极结构上具有一个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞位于第一栅极结构的一端。可选的，所述第一栅极结构的延伸方向与所述第二导电插塞的延伸方向平行，且第一栅极结构在延伸方向上的尺寸大于第二导电插塞在延伸方向上的尺寸；所述第一栅极结构包括连接区，所述连接区适于与第一导电插塞连接，所述连接区上的层间介质层与第一栅极结构两侧第二导电插塞之间的层间介质层没有交叠区域。可选的，所述第一导电插塞位于所述第二导电插塞之间。可选的，所述控制栅极结构组还包括第二栅极结构；所述层间介质层还覆盖所述第二栅极结构；所述反熔丝结构电路的形成方法还包括：在形成所述控制栅极结构组和反熔丝的过程中，形成第二源漏掺杂区，第二源漏掺杂区分别位于第二栅极结构两侧的基底中；形成贯穿所述第二栅极结构上层间介质层的第三导电插塞；形成贯穿所述第二栅极结构两侧层间介质层的第四导电插塞，第四导电插塞和第二源漏掺杂区电学连接，第四导电插塞到第三导电插塞具有第三距离，第四导电插塞到第二栅极结构具有第四距离；所述第二距离小于或等于第四距离，且所述第一距离小于第三距离。可选的，所述控制区的数量为多个；所述基底还包括隔离区，所述隔离区位于相邻控制区之间；所述反熔丝结构电路的形成方法还包括：形成隔离栅极结构和第三源漏掺杂区，隔离栅极结构位于基底隔离区上，所述隔离栅极结构上适于不施加电压，第三源漏掺杂区分别位于隔离栅极结构两侧的基底中。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案提供的反熔丝结构电路中，所述反熔丝利用第一导电插塞、第二导电插塞以及第二导电插塞和第一导电插塞之间的层间介质层而形成，无需占据控制区之外的基底，因此使得反熔丝结构电路的集成度得到提高。由于第一距离小于第二距离，因此当在第一导电插塞和第二导电插塞上施加电压时，位于第二导电插塞和第一导电插塞之间的电场强度大于位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反熔丝结构电路，其特征在于，包括：基底，基底包括控制区；位于基底控制区上的控制栅极结构组，所述控制栅极结构组包括第一栅极结构；反熔丝，所述反熔丝包括：位于基底上且覆盖第一栅极结构的层间介质层，所述层间介质层包括第一介质层，第一介质层的顶部表面与第一栅极结构的顶部表面齐平；贯穿第一栅极结构上层间介质层的第一导电插塞，第一导电插塞覆盖第一栅极结构的顶部表面和第一栅极结构两侧的部分第一介质层；贯穿第一栅极结构两侧层间介质层的第二导电插塞，第二导电插塞到第一导电插塞具有第一距离，第二导电插塞到第一栅极结构具有第二距离，第一距离小于第二距离。

【技术特征摘要】
1.一种反熔丝结构电路，其特征在于，包括：基底，基底包括控制区；位于基底控制区上的控制栅极结构组，所述控制栅极结构组包括第一栅极结构；反熔丝，所述反熔丝包括：位于基底上且覆盖第一栅极结构的层间介质层，所述层间介质层包括第一介质层，第一介质层的顶部表面与第一栅极结构的顶部表面齐平；贯穿第一栅极结构上层间介质层的第一导电插塞，第一导电插塞覆盖第一栅极结构的顶部表面和第一栅极结构两侧的部分第一介质层；贯穿第一栅极结构两侧层间介质层的第二导电插塞，第二导电插塞到第一导电插塞具有第一距离，第二导电插塞到第一栅极结构具有第二距离，第一距离小于第二距离。2.根据权利要求1所述的反熔丝结构电路，其特征在于，所述第一距离为第二距离的20％～80％。3.根据权利要求1所述的反熔丝结构电路，其特征在于，所述第一导电插塞和第二导电插塞的材料为金属；所述层间介质层的材料为氧化硅或低K介质材料。4.根据权利要求1所述的反熔丝结构电路，其特征在于，所述第一栅极结构的数量为一个或多个。5.根据权利要求4所述的反熔丝结构电路，其特征在于，当所述第一栅极结构的数量为一个时，第一栅极结构上具有两个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞分别位于第一栅极结构的两端；当所述第一栅极结构的数量为多个时，各个第一栅极结构上具有两个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞分别位于第一栅极结构的两端。6.根据权利要求4所述的反熔丝结构电路，其特征在于，当所述第一栅极结构的数量为一个时，第一栅极结构上具有一个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞位于第一栅极结构的一端；当所述第一栅极结构的数量为多个时，各个第一栅极结构上具有一个第一导电插塞，在沿第一栅极结构延伸方向上，第一导电插塞位于第一栅极结构的一端。7.根据权利要求1所述的反熔丝结构电路，其特征在于，所述第一栅极结构的延伸方向与所述第二导电插塞的延伸方向平行，且第一栅极结构在延伸方向上的尺寸大于第二导电插塞在延伸方向上的尺寸；所述第一栅极结构包括连接区，所述连接区适于与第一导电插塞连接，所述连接区上的层间介质层与第一栅极结构两侧第二导电插塞之间的层间介质层没有交叠区域。8.根据权利要求1所述的反熔丝结构电路，其特征在于，所述第一导电插塞位于所述第二导电插塞之间。9.根据权利要求1所述的反熔丝结构电路，其特征在于，还包括：分别位于第一栅极结构两侧基底中的第一源漏掺杂区，所述第一源漏掺杂区和第二导电插塞电学连接。10.根据权利要求1所述的反熔丝结构电路，其特征在于，所述层间介质层还包括第二介质层，所述第二介质层位于第一介质层和第一栅极结构上；所述第一导电插塞仅贯穿第二介质层；所述第二导电插塞贯穿第一介质层和第二介质层。11.根据权利要求1所述的反熔丝结构电路，其特征在于，所述控制栅极结构组还包括第二栅极结构；所述层间介质层还覆盖所述第二栅极结构；所述反熔丝结构电路还包括：分别位于第二栅极结构两侧基底中的第二源漏掺杂区；贯穿所述第二栅极结构上层间介质层的第三导电插塞；贯穿所述第二栅极结构两侧层间介质层的第四导电插塞，第四导电插塞和第二源漏掺杂区电学连接，第四导电插塞到第三导电插塞具有第三距离，第四导电插塞到第二栅极结构具有第四距离。12.根据权利要求11所述的反熔丝结构电路，其特征在于，所述第二距离小于或等于第四距离，且所述第一距离小于第三距离。13.根据权利要求1所述的反熔丝结构电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯军宏，甘正浩，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31