一种efuse结构及其制备工艺制造技术

本申请实施例提供了一种efuse结构及其制备工艺，因为硅有良好的导热系数，所以通过在熔丝底部生长成大尺寸多晶硅作为电流通过熔丝的散热板，抑制热熔断产生，同时通过部分多晶硅进行硅化，另一部分多晶硅通过第三氧化硅层进行遮盖以避免在有第三氧化硅层进行生长熔丝，通过电迁移控制管提供合适电压，以达到合适电流产生电迁移烧断模式的efuse结构。合适电流产生电迁移烧断模式的efuse结构。合适电流产生电迁移烧断模式的efuse结构。

【技术实现步骤摘要】
一种efuse结构及其制备工艺


[0001]本申请各实施例属于半导体
，更具体地，涉及一种efuse结构及其制备工艺。

技术介绍

[0002]efuse结构在芯片电路设计中作为一次性可编程存储器广泛使用，通过运用efuse技术，允许计算机芯片的动态实时重新编程，当需要对efuse结构进行编写操作时，需要控制管提供高电压，以便通过较大电流将efuse结构熔断，变成断路，以得到较大电阻值，通过efuse结构熔断前后的电阻值对比产生不同电平进行编写操作。
[0003]efuse结构目前有两种烧断模式，一种是热熔断模式，另一种是电迁移模式，热熔断模式控制管提供较高电压，以便通过较大电流达到高热量把efuse结构熔断，变成断路。电迁移模式，电迁移控制管提供合适电压，以达到合适电流，因为电子迁移原理，会形成空洞，变成短路，这样会导致电阻变大。
[0004]通过熔断模式将efuse结构熔断后，efuse结构稳定性差，因为大电流转化热能造成的熔断丝(efuse link)炸裂情况不稳定，所以在开发过程中找到合适的电流条件和熔断后的电阻值是很难的；热熔断efuse结构可靠性差，因为熔断丝炸裂后可能因为环境变化，熔断丝出现再次连接，导致高阻值降低，导致出现失效单元。热熔断模式控制管面积大：因为需要大电流，所以热熔断模式控制管需要宽长比大的MOS器件，这样整个Efuse结构面积会增大。

技术实现思路

[0005]为了解决或者缓解上述现有技术中存在部分或者全部技术问题。
[0006]本申请实施例提供了一种efuse结构，包括：晶圆，多晶硅和熔丝；
[0007]所述晶圆中设置有沟槽，所述沟槽中填充有第一氧化硅层；
[0008]所述晶圆上表面从下到上依次设置有第二氧化硅层和多晶硅层，所述第二氧化硅层和多晶硅层的宽度相同，且均小于所述晶圆上表面的宽度；
[0009]所述第二氧化硅层和多晶硅层的侧面设置有侧墙；
[0010]在所述侧墙外表面，晶圆上表面及多晶硅部分上表面设置有第三氧化硅层；
[0011]在所述多晶硅上表面无第三氧化硅的区域设置有熔丝。
[0012]作为本申请一优选实施例，所述熔丝为P型多晶硅金属硅化电阻。
[0013]作为本申请一优选实施例，所述熔丝设置在所述多晶硅层中央位置。
[0014]作为本申请一优选实施例，所述多晶硅层的宽度为熔丝宽度的两倍。
[0015]作为本申请一优选实施例，所述第二氧化硅层，第三氧化硅层，多晶硅层和熔丝设置在第一氧化硅层正上方。
[0016]作为本申请一优选实施例，所述第一氧化硅层，所述第二氧化硅层，第三氧化硅层，多晶硅层和熔丝的中心点处于同一轴线上。
[0017]作为本申请一优选实施例，所述熔丝上表面低于所述第三氧化硅层上表面。
[0018]作为本申请一优选实施例，所述多晶硅层的上表面的宽度为熔丝宽度的3倍。
[0019]与现有技术相比，本申请实施例提供了一种efuse结构，因为硅有良好的导热系数，所以通过在熔丝底部生长成大尺寸多晶硅作为电流通过熔丝的散热板，抑制热熔断产生，同时通过部分多晶硅进行硅化，另一部分多晶硅通过第三氧化硅层进行遮盖以避免在有第三氧化硅层进行生长熔丝，通过电迁移控制管提供合适电压，以达到合适电流产生电迁移烧断模式的efuse结构。本申请实施例提供efuse结构具有高稳定性，因为电迁移特性，一旦发生电迁移熔断后的阻值稳定，在开发过程可以更快捷地确定电流条件和熔断后阻值；同时本申请提供的efuse结构具有高可靠性，因为电迁移原理是电子迁移过程中产生的碰撞，使金属离子迁移造成空洞，产生高阻；而且在编写操作中，电流方向不会更改，所以空洞状态不会改变，所以不会出现热熔断模式efuse熔丝断掉后再次连接导致高电阻降低现象，efuse结构控制管面积减小，因为产生电迁移模式不需要热熔断模式发生的大电流，所以控制管尺寸可以降低，节约面积。
[0020]第二方面，本申请实施例提供了一种efuse结构的制备工艺，所述工艺用于制备第一方面任一项所述的efuse结构，具体包括以下步骤；
[0021]在晶圆的沟槽中填充第一氧化硅层，在所述晶圆上表面形成一层第二氧化硅层；
[0022]在所述第二氧化硅层上表面形成一层多晶硅；
[0023]对所述第一氧化硅层和多晶硅进行刻蚀直到所述第一氧化硅层和多晶硅层小于所述晶圆上表面宽度；
[0024]在所述多晶硅层两侧形成侧墙；
[0025]在所述多晶硅层上表面和晶圆上表面形成一层第三氧化硅层；
[0026]对所述多晶硅层上表面的部分第三氧化硅层进行刻蚀；
[0027]作为本申请一优选实施例，所述侧墙通过栅极侧墙自对准制备。
[0028]本申请实施例第二方面提供的技术方案的有益效果与本申请第一方面实施例提供的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
[0029]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解的是，这些附图未必是按比例绘制的，在附图中：
[0030]图7为本申请实施例提供的一种efuse结构结构示意图；
[0031]图1
‑
7为本申请实施例提供的一种efuse结构的制备工艺对应的结构示意图；
[0032]图8为本申请实施例提供的一种efuse结构的制备工艺流程示意图。
具体实施方式
[0033]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请
的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的
实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
[0034]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0035]为了解决现有技术中的技术问题，如图7所示，第一方面，本申请实施例提供了一种efuse结构，包括：晶圆01，多晶硅04和熔丝；
[0036]所述晶圆01中设置有沟槽，所述沟槽中填充有第一氧化硅层02；所述晶圆01上表面从下到上依次设置有第二氧化硅层03和多晶硅层04，所述第二氧化硅层03和多晶硅层04的宽度相同，且均小于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种efuse结构，其特征在于，包括：晶圆，多晶硅和熔丝；所述晶圆中设置有沟槽，所述沟槽中填充有第一氧化硅层；所述晶圆上表面从下到上依次设置有第二氧化硅层和多晶硅层，所述第二氧化硅层和多晶硅层的宽度相同，且均小于所述晶圆上表面的宽度；所述第二氧化硅层和多晶硅层的侧面设置有侧墙；在所述侧墙外表面，晶圆上表面及多晶硅层部分上表面设置有第三氧化硅层；在所述多晶硅层上表面无第三氧化硅的区域设置有熔丝。2.如权利要求1所述的一种efuse结构，其特征在于，所述熔丝为P型多晶硅金属硅化电阻。3.如权利要求1所述的一种efuse结构，其特征在于，所述熔丝设置在所述多晶硅中央位置。4.如权利要求1所述的一种efuse结构，其特征在于，所述多晶硅层的宽度为熔丝宽度的两倍。5.如权利要求1所述的一种efuse结构，其特征在于，所述第二氧化硅层，第三氧化硅层，多晶硅层和熔丝设置在第一氧化硅层正上方。6.如权利要求1所述的一种efuse结构，其特征在于，所述第一氧化硅层，第二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋慧芳，王刚宁，刘沙沙，
申请(专利权)人：芯合电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：