熔丝结构的操作方法技术

本发明专利技术公开一种熔丝结构及其操作方法。该熔丝结构操作方法包括提供一种结构。该结构包括：（ａ）导电层，（ｂ）悬空而不接触导电层的Ｎ个导电区。Ｎ是正整数且Ｎ大于１。Ｎ个导电区电连接在一起。该结构操作方法还包括使Ｎ个导电区的第一导电区接触导电层，而不使其余的Ｎ－１个导电区接触导电层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电熔丝，更特别地涉及使用CNT(碳纳米管)的电熔丝。
技术介绍
熔丝一般地用来记录关于芯片的信息以及使存储器查询重新定向而远离有缺陷元件。在历史上，激光器用于通过熔断(熔化)金属熔丝而对金属熔丝编程。但是，熔断的熔丝不能取消熔断，因此由熔丝结构存储的信息不能擦除。因此，需要可以多次对信息编程的熔丝结构(以及操作熔丝结构的方法)。
技术实现思路
本专利技术提供一种结构操作方法，包括提供一种结构，该结构包括(a)导电层，(b)在导电层上面的第一电介质区和第二电介质区，(c)位于第一和第二电介质区上的悬空而不接触导电层的N个导电区，其中N是正整数且N大于1，其中N个导电区电连接在一起，其中N个导电区的N个导电区段具有不同的长度，其中N个导电区段与第一和第二电介质区和导电层不直接物理接触，并且使N个导电区段的第一导电区段接触导电层，而不使其余的N-1个导电区段接触导电层，其中第一导电区段是N个导电区段中的最长导电区段。本专利技术提供一种结构操作方法，包括提供一种结构，该结构包括(a)导电层，(b)悬空而不接触导电层的N个导电区，其中N是正整数且N大于1，其中N个导电区电连接到一起，并且使N个导电区的第一导电区接触导电层，而不使其余N-1个导电区接触导电层。本专利技术提供一种半导体熔丝结构(以及其操作方法)，其中熔丝结构可以多次被擦除和编程。附图说明图1A-7D说明根据本专利技术的实施方案的，形成衬底结构的制造工艺。图8-10描绘根据本专利技术的实施方案的，操作图7C的结构的方法。具体实施例方式图1A-7D说明根据本专利技术的实施方案的，形成衬底结构100的制造工艺。更特别地，参考图1A，在一种实施方案中，以导电层110开始衬底结构100的制造工艺。在一种实施方案中，导电层110可以在为了描述简单而省略的半导体(例如，硅，锗，...)衬底(没有显示)上面形成。示范性地，导电层110可以包含铜、铝、钨，或者任意其他导电材料。接下来，参考图1B，在一种实施方案中，电介质层120在导电层110上面形成。示范性地，电介质层120包括二氧化硅。在一种实施方案中，电介质层120可以通过CVD(化学汽相沉积)形成。接下来，参考图1C，在一种实施方案中，沟槽205在图1B的结构100的电介质层120中以使得导电层110的上表面112不会通过沟槽205暴露于周围环境的方式形成。示范性地，沟槽205可以通过照相平版印刷然后刻蚀而形成。图1D说明沿着线1D所定义的平面的、图1C的结构100的横截面视图。可以在图1D中看到，导电层110不在沟槽205的底部205a处暴露。接下来，参考图2A，在一种实施方案中，催化剂区210在沟槽205中形成。示范性地，催化剂区210包括铁或镍。在一种实施方案中，可以通过铁的CVD，然后是CMP(化学机械抛光)步骤，直到电介质层120的上表面122暴露于周围环境而形成催化剂区210。图2B说明沿着线2B所定义的平面的、图2A的结构100的横截面视图。接下来，参考图3A，在一种实施方案中，电介质层310在图2A的结构100的上面形成。示范性地，电介质层310可以通过二氧化硅的CVD在图2A的结构100上面形成。应当注意，电介质层310和电介质层120可以整体地称作电介质层120+310。图3B说明沿着线3B所定义的平面的、图3A的结构100的横截面视图。可以在图3B中看到，催化剂区210埋置在电介质层120+310内部。接下来，参考图3C，在一种实施方案中，沟槽405在电介质层120+310中形成，使得导电层110的上表面112通过沟槽405暴露于周围环境。更特别地，在一种实施方案中，当在方向420上前进时，在方向421上的沟槽405的宽度增加(其中方向421基本上垂直于方向420)。例如，宽度412小于宽度414。在一种实施方案中，沟槽405可以通过照相平版印刷然后刻蚀而形成。作为刻蚀电介质层120+310的结果，电介质层120+310的剩余部分是图3C中所示的电介质区310a和310b。接下来，参考图4A，在一种实施方案中，牺牲层410在沟槽405中形成。示范性地，可以通过锗的CVD，然后是CMP步骤，直到电介质区310a和310b的上表面312暴露于周围环境而形成牺牲层410。图4B说明沿着线4B所定义的平面的、图4A的结构100的横截面视图。图4C说明图4A的结构100的俯视图。接下来，参考图5A，在一种实施方案中，孔洞510a-510i在电介质区310a中形成。更特别地，在一种实施方案中，孔洞510a-510i被形成以使得催化剂区210通过孔洞510a-510i暴露于周围环境。在一种实施方案中，孔洞510a-510i可以通过照相平板印刷然后刻蚀而形成。图5B说明沿着线5B所定义的平面的、图5A的结构100的横截面视图。可以在图5B中看到，催化剂区210通过孔洞510a暴露于周围环境。接下来，参考图6A，在一种实施方案中，CNT(碳纳米管)610a-610i在图5A的结构100的上面形成。示范性地，CNT 610a-610i是碳的分子形式。在一种实施方案中，通过在适当的温度下(典型地600-900℃)，将图5A的结构100放置到包含化学物例如甲烷或乙醇的等离子体环境中(没有显示)而形成CNT 610a-610i。结果，CNT从孔洞510a-510i的底部处的催化剂区210中向孔洞510a-510i的顶部生长并超出其顶部。同时，反应物在从电介质区310a到电介质区310b的方向421上流动。结果，CNT 610a-610i跨越牺牲层410的上表面412在从电介质区310a到电介质区310b的方向412上生长。在一种实施方案中，CNT 610a-610i具有相同的长度，虽然具有相同长度不是必须的。图6B说明沿着线6B所定义的平面的、图6A的结构100的横截面视图。图6C说明图6A的结构100的俯视图。在一种实施方案中，参考图6C，CNT 610a-610i具有相同的长度。应当明白，CNT 610a-610i的正好在牺牲层410上方的CNT段610a’-610i’具有不同长度。在一种实施方案中，当在方向630上前进时，CNT段610a’-610i’的长度增加。例如，CNT段610a’的长度比CNT段610b’的长度短。接下来，参考图7A，接触孔710和720分别在电介质区310a和310b中形成。更特别地，接触孔710在电介质区310a中形成以使得催化剂区210通过接触孔710暴露于周围环境。在一种实施方案中，接触孔720在电介质区310b中形成以使得导电层110通过接触孔720暴露于周围环境。示范性地，接触孔710和720可以通过照相平版印刷然后刻蚀而同时形成。接下来，在一种实施方案中，牺牲层410(图6A)被去除以使导电层110的上表面112暴露于周围环境。示范性地，可以通过湿法刻蚀而去除牺牲层410。应该注意，在牺牲层410的去除之后，CNT 610a-610i悬空而不接触导电层110。图7B说明沿着线7B所定义的平面的、图7A的结构100的横截面视图。可以在图7B中看到，催化剂区210通过接触孔710暴露于周围环境，并且导电层110通过接触孔720暴露于周围环境。接下来，参考图7C，在一种实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构操作方法，包括：提供一种结构，包括（ａ）导电层，（ｂ）在导电层上面的第一电介质区和第二电介质区，（ｃ）位于第一和第二电介质区上的悬空而不接触导电层的Ｎ个导电区，其中Ｎ是正整数且Ｎ大于１ 其中Ｎ个导电区电连接到一起，其中Ｎ个导电区的Ｎ个导电区段具有不同的长度，其中Ｎ个导电区段不与第一和第二电介质区以及导电层直接物理接触；以及使Ｎ个导电区段的第一导电区段接触导电层，而不使其余的Ｎ－１个导电区段接触导电层 ，其中第一导电区段是Ｎ个导电区段中的最长导电区段。

【技术特征摘要】
US 2006-4-21 11/379,5821.一种结构操作方法，包括提供一种结构，包括(a)导电层，(b)在导电层上面的第一电介质区和第二电介质区，(c)位于第一和第二电介质区上的悬空而不接触导电层的N个导电区，其中N是正整数且N大于1其中N个导电区电连接到一起，其中N个导电区的N个导电区段具有不同的长度，其中N个导电区段不与第一和第二电介质区以及导电层直接物理接触；以及使N个导电区段的第一导电区段接触导电层，而不使其余的N-1个导电区段接触导电层，其中第一导电区段是N个导电区段中的最长导电区段。2.根据权利要求1的方法，其中N个导电区是N个CNT(碳纳米管)。3.根据权利要求1的方法，其中所述的使N个导电区段的第一导电区段接触导电层包括在导电层和N个导电区段之间施加第一电压，其中第一电压足够高以使N个导电区段的第一导电区段接触导电层。4.根据权利要求1的方法，其中导电层包括选自包括铜、铝和钨的组的导电材料。5.根据权利要求1的方法，其中第一和第二电介质区包括二氧化硅。6.根据权利要求1的方法，其中所述结构还包括埋置在第一电介质区内的催化剂区，以及其中N个导电区电耦接到催化剂区。7.根据权利要求6的方法，其中所述结构还包括(i)第一接触区，其中第一接触区在第一电介质区中并且与催化剂区直接物理接触；以及(ii)第二接触区，其中第二接触区在第二电介质区中并且与导电层直接物理接触。8.根据权利要求1的方法，还包括在所述使N个导电区段的第一导电区段接触导电层之后，使导电层从其余的N-1个导电区电分离。9.根据权利要求8的方法，其中所述使导电层与其余的N-1个导电区电分离包括熔断第一导电区段。10.根据权利要求9的方法，其中所述熔断第一导电区段包括在导电层和N个导电区段之间施加第二电压，导致第一导电区段被熔断，其中所述第二电压不够高而无法在...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯W克伯格三世，斯蒂芬J霍姆斯，古川俊治，戴维V霍拉克，马克C哈克，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]