鳍型反熔丝结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种鳍型反熔丝结构，具有类似多鳍片FinFET的结构，可实现在合理编程电压下的不同鳍片本身和/或栅电极之间的导通，从而可以提供用于进行逻辑操作的更多不同的电阻值，同时可以提高长时间工作状态下的反熔丝可靠性；本发明专利技术提供的鳍型反熔丝结构及其制造方法可以满足对高密度、多电阻、低工艺成本的反熔丝结构的需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种鳍型反熔丝结构，具有类似多鳍片FinFET的结构，可实现在合理编程电压下的不同鳍片本身和/或栅电极之间的导通，从而可以提供用于进行逻辑操作的更多不同的电阻值，同时可以提高长时间工作状态下的反熔丝可靠性；本专利技术提供的可以满足对高密度、多电阻、低工艺成本的反熔丝结构的需求。【专利说明】
本专利技术涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种。
技术介绍
反熔丝(antifuse)结构是相对于传统的熔丝(fuse)结构而言的,在现有的集成 电路器件中至关重要。反熔丝的最基本要素是利用特殊电介质将两个电极分开。在一般情 况下，这种电介质可以表现出兆欧级的阻抗，不导电，可以有效地隔离电极。不过，在施加一 个合适的编程电压和电流后，电介质会变成导体，形成一个连接电极的传导通道(阻抗小于 I千欧)，将两个电极导通，形成电连接。利用反熔丝的导通与否，可以实现选择性地将集成 电路的部分连接在一起，从而可以将先前未连接的器件使用到集成电路中；还可以利用反 熔丝的导通与否实现信息存储，反熔丝作为一种新型的存储结构，与传统CMOS结构存储器 相比，它可以提供一种高电路密度、低功耗、非易失性编程和高可靠性、高寿命的组合；反熔 丝还可以提供用于进行逻辑操作的不同的电阻值。如图1所示，现有技术中一种典型的反熔丝结构包括:衬底100 ;形成于衬底100 上的栅介质104及其上方的栅电极105 ;和形成在由栅电极105侧壁暴露的衬底100 —部 分的源区102、漏区103。栅介质104将栅电极105与衬底100隔离，在合适的编程电压和 电流后，栅介质104被击穿，将栅电极105与其下方的衬底100导通。然而，随着集成电路 更高密度更小尺寸的发展，要求反熔丝具有低工艺成本和较高的密度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，可以满足对高密度、 多电阻、低工艺成本的反熔丝结构的需求。为了解决上述问题，本专利技术提供一种鳍型反熔丝结构，包括:衬底；平行排列于所述衬底上且垂直于所述衬底的多个鳍片；位于所述衬底中且用于隔离各个鳍片的隔离结构；以及沿所述鳍片排列方向围绕各个鳍片的栅介质以及围绕栅介质的栅电极，所述栅介 质在所述鳍片排列区域内相互孤立。进一步的，所述各个鳍片完全孤立；所述栅电极具有在鳍片排列区域相互孤立的 部分，以及按相间的鳍片上栅电极同侧延伸方式由相间的鳍片上向鳍片排列区域外的一侧 延伸的汇总部分，且两个汇总部分别为鳍型反熔丝结构两个端部。进一步的，相邻的鳍片的栅电极侧壁之间还填充有电介质。进一步的，相邻的鳍片的导电类型相反，且各个鳍片具有在鳍片排列区域相互孤 立的部分以及按相间的鳍片同侧延伸方式向鳍片排列区域外的一侧延伸的汇总部分，相间 的鳍片分别向鳍片排列区域外的一侧延伸汇总部分汇总成两个位于鳍片排列区域两侧的 所述鳍型反熔丝结构两个端部；且刻蚀形成的各个栅电极位于鳍片排列区域且完全相互孤立。进一步的，所述各个鳍片具有在鳍片排列区域相互孤立的部分以及向鳍片排列区 域外的两侧延伸的汇总部分，所有鳍片向鳍片排列区域外的两侧延伸的汇总部分汇总成位 于鳍片排列区域两侧的所述鳍型反熔丝结构的第一端部；所述栅电极位于鳍片排列区域内 并整体覆盖并围绕所有鳍片的栅介质上，且为所述鳍型反熔丝结构的第二端部。进一步的，围绕每个鳍片上的栅介质厚度不同。进一步的，鳍片的排列密度不均匀。本专利技术还提供一种鳍型反熔丝结构的制造方法，包括以下步骤:提供衬底，并形成平行排列于所述衬底上且垂直于所述衬底的多个鳍片；在所述衬底中形成用于隔离各个鳍片底部的隔离结构；在所述衬底、隔离结构及鳍片表面沉积栅介质层并刻蚀，形成沿鳍片排列方向围 绕各个鳍片的栅介质，且所述栅介质在鳍片排列区域内相互孤立；在所述衬底、隔离结构及栅介质表面沉积导电层并刻蚀形成围绕所述栅介质上的 栅电极。进一步的，在衬底上形成的各个鳍片完全孤立，且刻蚀形成的栅电极具有在鳍片 排列区域相互孤立的部分，以及由相间的鳍片上向鳍片排列区域外的一侧延伸的汇总部 分，且两个汇总部分别为鳍型反熔丝结构两个端部。进一步的，相邻的鳍片的栅电极侧壁之间还填充有电介质。进一步的，相邻的鳍片的导电类型相反，且各个鳍片具有在鳍片排列区域相互孤 立的部分以及按相间的鳍片同侧延伸方式向鳍片排列区域外的一侧延伸的汇总部分，相间 的鳍片分别向鳍片排列区域外的一侧延伸汇总部分汇总成两个位于鳍片排列区域两侧的 所述鳍型反熔丝结构两个端部；且刻蚀形成的各个栅电极位于鳍片排列区域且完全相互孤 立。进一步的，在衬底上形成的各个鳍片具有在鳍片排列区域相互孤立的部分以及向 鳍片排列区域外的两侧延伸的汇总部分，所有鳍片向鳍片排列区域外的两侧延伸的汇总部 分汇总成位于鳍片排列区域两侧的所述鳍型反熔丝结构的第一端部；且刻蚀形成的栅电极 位于鳍片排列区域内并整体覆盖并围绕所有鳍片的栅介质上，且为所述鳍型反熔丝结构的第二端部。与现有技术相比，本专利技术提供的鳍型反熔丝结构，具有类似多鳍片FinFET的结 构，可实现在合理编程电压下的不同鳍片本身和/或栅电极之间的导通，从而可以提供用 于进行逻辑操作的更多不同的电阻值，同时可以提高长时间工作状态下的反熔丝可靠性； 本专利技术提供的可以满足对高密度、多电阻、低工艺成本的反 熔丝结构的需求。【专利附图】【附图说明】图1是现有技术中的一种典型的反熔丝的剖面结构示意图；图2A是本专利技术实施例一的鳍型反熔丝结构的俯视图；图2B是沿图2A的XX’线的鳍型反熔丝结构剖视图；图3A是本专利技术实施例二的鳍型反熔丝结构的俯视图；图3B是沿图3A的XX’线的鳍型反熔丝结构剖视图；图4A是本专利技术实施例三的鳍型反熔丝结构的俯视图；图4B是沿图4A的XX’线的鳍型反熔丝结构剖视图。【具体实施方式】以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的作进 一步详细说明。实施例一如图2A和2B所示，本实施例提供一种鳍型反熔丝结构，包括:衬底200 ；平行排列于衬底200上且垂直于衬底200的两种鳍片202a、202b ；位于衬底200中且用于隔离各个鳍片的隔离结构201 ;以及沿鳍片排列方向围绕各个鳍片的栅介质203以及围绕栅介质203的栅电极204，所 述栅介质203和栅电极204在鳍片排列区域内相互孤立，且在鳍片排列区域内，相邻两鳍片 的栅电极204侧壁之间填充有电介质205。本实施例中，相间的鳍片上围绕栅介质203的栅电极204分别向鳍片排列区域的 一侧延伸汇总成鳍片排列区域两侧的两个端部:第一端部I和第二端部II，这种延伸方式 称为按相间的鳍片上栅电极同侧延伸方式，且各个栅电极204在鳍片排列区域内的部分相 互孤立。也就是说，同种鳍片202a (例如为P型)上的栅电极204向鳍片排列区域的一侧 延伸汇总到汇总条(图2A中左侧矩形所示)，构成鳍型反熔丝结构的第一端部I ;而同种鳍 片202b (例如为N型)上的栅电极204向鳍片排列区域的另外一侧延伸汇总到汇总条(图 2A中右侧矩形所示)，构成鳍型反熔丝结构的第二端部II。即，本实施例刻蚀形成的栅电极 204为梳子状(comb)结构，在鳍片排列区域内的部分为一个个相互平行、相互孤立且包围 鳍片上的栅介质203的梳齿(finger)，在鳍片排列区域外的部分为梳背。本实施例的鳍型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鳍型反熔丝结构，其特征在于，包括：衬底；平行排列于所述衬底上且垂直于所述衬底的多个鳍片；位于所述衬底中且用于隔离各个鳍片的隔离结构；以及沿所述鳍片排列方向围绕各个鳍片的栅介质以及围绕栅介质的栅电极，所述栅介质在所述鳍片排列区域内相互孤立。

【技术特征摘要】

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