专利名称：具有设置成增强电流积聚的窄宽度区域的电编程熔丝结构及其制造方法
技术领域：
本发明总体涉及半导体结构及其制造方法，更具体地涉及熔丝及其制造方法，其采用熔丝元件，该元件利用现今的集成电路工作电压来电编程。
背景技术：
过去，动态随机存取存储器(DRAM)阵列的修理通过如下完成以冗余字线或位线替代损坏字线或位线，同时使用激光断开导电材料制成的电路熔丝。随着器件持续小型化，这些激光熔丝的相对尺寸受到采用的激光的波长限制。因此，激光熔丝的尺寸不能无穷尽地收缩。这样，由于实现熔化和避免对相邻电路破坏所需要的硅空间，更难于实现烧蚀激光熔断熔丝。而且，通过断路数千个激光编程的熔丝来修理集成电路芯片是个耗时过程。
可选择的熔丝方法是进行电编程熔丝。称为e-熔丝的一次性电编程熔丝，由于其提供的电路和系统设计灵活性近来普遍起来。例如，甚至在将集成电路芯片封装和安装在系统中之后也可对e-熔丝编程(和激光熔丝方法不同)。例如，用户可以在将电路安装在实地之后使电路设计适合应用的特殊需要。e-熔丝还可提供对电路设计的自由改变，或者解决在产品寿命中可能出现的问题。电编程熔丝远小于烧蚀型熔丝，因而产生电路密度优势。尽管电编程e-熔丝具有这些显著优势，但是与标准CMOS处理结合存在问题。而且，获得使用现今标准工作电压得到的断路电压的紧凑分布仍然有挑战性。现有e-熔丝现在通常需要超过标准电源电压的电压来编程。因为工作电压随着每个连续代的集成电路技术持续迅速减小，所以获得编程e-熔丝的足够高的电压会加重技术的电工作限制，并且例如由于需要电荷泵而增加电路的复杂性。
考虑到这一点，本领域仍然需要改进的电编程熔丝及其制造方法，其可以使用现今的芯片工作电压容易地编程，并容易与标准半导体电路制造加工结合。
发明内容
简单概括，本发明一方面包括用于集成电路的电编程熔丝。熔丝具有通过长熔丝元件互连的第一端部和第二端部。第一端部的最大宽度大于长熔丝元件的最大宽度，并且熔丝具有窄宽度区域，在其处第一端部和长熔丝元件连接。窄宽度区域至少部分延伸进第一端部并包括第一端部的部分，窄宽度区域中第一端部的宽度小于第一端部的最大宽度以增强那里的电流积聚。
另一方面，本发明提供一种用于集成电路的电编程熔丝，其具有通过长熔丝元件互连的第一端部和第二端部。在该实施例中，长熔丝元件具有最大宽度，并且具有限制宽度区域，在其处长熔丝元件宽度小于长熔丝元件的最大宽度以增强那里的电流积聚，并且限制宽度区域的长度小于长熔丝元件的总长度。
另一方面，本发明提供一种制造用于集成电路的电编程熔丝的方法。该方法包括在支撑结构上形成熔丝，该熔丝包括由长熔丝元件互连的第一端部和第二端部；其中第一端部的最大宽度大于长熔丝元件的最大宽度，并且熔丝具有窄宽度区域，在其处第一端部和长熔丝元件连接，窄宽度区域至少部分延伸进第一端部并包括第一端部的部分，其中窄宽度区域中第一端部的宽度小于第一端部的最大宽度以增强那里的电流积聚。
另一方面，提供一种制造用于集成电路的电编程熔丝的方法。该方法包括在支撑结构上形成熔丝，该熔丝包括由长熔丝元件互连的第一端部和第二端部；其中长熔丝元件具有最大宽度并且包括限制宽度区域，其中限制宽度区域中的长熔丝元件宽度小于长熔丝元件的最大宽度以增强那里的电流积聚，并且限制宽度区域长度小于长熔丝元件的总长度。
此外，通过本发明的技术实现其余的特征和优点。在这里详细示出了本发明的其它实施例和方面并将其看作是请求保护的本发明发明的一部分。
在说明书结尾的权利要求书中特别指出并清楚地请求保护本发明的主题。本发明的前述及其它目标、特征和优点通过下面结合附图的详细描述而清楚，其中图1是平面的“狗骨”形状电编程熔丝的一个实施例的俯视图；图2是图1熔丝实施例断路后的俯视图，并且示出从第一端部的导体电迁移；图3是图1熔丝实施例断路后的另一俯视图，并示出由于导体从第一端部进入熔丝元件并到达第二端部的电迁移而导致的断路熔丝的“愈合”；图4是根据本发明一方面在熔丝制造方法中使用的多晶硅支撑结构的俯视图设计；图4A是根据本发明一方面通过硅化图4的多晶硅支撑结构形成的最终熔丝的一个实施例的俯视图；图5是根据本发明一方面的多晶硅支撑结构的另一个俯视图设计，并且示出了在熔丝制造方法中使用的硅化物掩盖掩膜；图5A是根据本发明一方面通过硅化图5的多晶硅支撑结构形成的最终熔丝一个实施例的俯视图；图6是根据本发明一方面的多晶硅支撑结构的另一个俯视图设计，并且示出了在熔丝制造方法中使用的掩盖掩膜，其限定暴露的、宽度减小的多晶硅的多个区域；图6A是根据本发明一方面通过硅化图6的多晶硅支撑结构形成的最终熔丝的一个实施例的俯视图；图7是根据本发明一方面在熔丝制造方法中使用的多晶硅支撑结构和掩盖掩膜的另一个俯视图设计；图7A是根据本发明一方面通过硅化图7的多晶硅支撑结构形成的最终熔丝的一个实施例的俯视图；图8是根据本发明一方面在熔丝制造方法中使用的多晶硅支撑结构和掩盖掩膜的另一个俯视图设计，掩盖掩膜限定暴露的、宽度减小的多晶硅的多个区域；以及图8A是根据本发明一方面通过硅化图8的暴露的多晶硅支撑结构形成的最终熔丝的一个实施例的俯视图。
具体实施例方式
通常，编程的现有技术多晶硅化物e-熔丝的电阻高度可变。常常遇到由于阈值电压(Vt)变化造成的激励晶体管的电特性的大变化。这造成编程电流的变化，电流变化又造成熔丝元件中断开间隙(硅化物的电迁移长度)长度变化。因为传统上强制读取电流通过熔断熔丝元件下面的硅，所述编程熔丝的总电阻也将变化。该编程的电阻对硅化物电迁移长度的依赖可能导致难于正确检测编程e-熔丝的状态。
此外，近来开发的e-熔丝结构利用电迁移(EM)效应来解决实现减小编程电压的上述特定问题。简单地说，由电子子通量的正向扩散造成的EM效应引起空穴累积，形成金属中的孔隙。由于从高电流密度电子通量的动量转移造成的金属离子移动，在金属导体内部形成孔隙。孔隙生长速率随电流密度变化，因此在互连中具有最小横截面面积的位置容易首先形成孔隙。有利的是，设法增加熔丝元件预定区域中的局部电流密度。
图1中示出了一种增加局部电流密度的装置，其中所示电子熔丝100的俯视图设置为二维“狗骨”形状。熔丝100利用面内尺寸差异来通过局部高电子/电流流动来定位断路位置，其包括大阴极片110(具有对其的电接触112)和大阳极片120(具有对其的电接触122)，在两个片之间设置小截面互连130。半导体产业中已经将该结构用作基本e-熔丝设计。尽管该e-熔丝设计缓解了一些上述的减压、尺寸和编程能量要求问题，但是仍然需要这些区域中的进一步发展以满足65nm以下技术水平的要求。
图2示出了某些在具有断路熔丝100的阴极片区域110中不希望出现的电迁移效应。因为阴极片在片与熔丝元件的交叉点处易于发热，所以发现导电材料在区域200中熔丝元件断路期间发生从阴极片110的区域210到阳极片120的电迁移。区域210是不希望发生电迁移的区域，而区域200是希望发生电迁移的区域。这些区域发生是因为，由于熔丝编程期间的通量发散或电流积聚，阴极和熔丝元件都发热。尽管该e-熔丝设计提供充分的编程(即当进行编程时，熔丝元件中的金属顶层的电迁移基本上是充分的)，但是部分由于不希望的阴极电迁移中的能耗，对e-熔丝编程需要的能量很大。该效应限制了将e-熔丝减小至较低编程能量。也就是说，尽管电迁移熔丝元件所需要的能量随着光刻尺寸降低，但是在阴极区域消耗的能量保持相对恒定。这样，无法实现电子熔丝的能量减小。观测熔丝下面的相对区域，阴极区域中消耗的能量大约是使熔丝元件断路所需要能量的2-3倍。
图3示出了阴极区域电迁移随着熔丝断路发生的另一个不希望结果。在该图中，阴极金属在整个熔丝元件中再沉积300，造成熔丝元件中的破坏和再生长(例如，硅化物)。所得的经过熔丝元件的桥导致e-熔丝编程故障，即e-熔丝编程电阻没有如所预期的那样随着断开熔丝而增加。这通过阴极片电迁移施加了大控制和变化的结果。
作为一个具体实例，这里所描述的e-熔丝由沉积在多晶硅支撑结构上的硅化物制造。由于直接力或者风力，硅化物会发生从阴极片到阳极片的电迁移。外部场对迁移离子的电荷的直接作用是直接力，而考虑的金属原子造成导体电子的散射是风力。术语“电子风力”指这两种电力的净效应。阴极片和熔丝元件之间的局部电流密度增加称作“电流积聚”。因为焦耳加热与电流密度平方成正比，电流积聚效应造成硅化物迁移附近局部温度升高，这又进一步加速迁移，同时造成(例如)如图2所示的不希望的电迁移。该过程持续进行直到空隙足够大以至于破坏熔丝元件，或者可选地从熔丝元件区域中的多晶硅完全迁移硅化物。注意底层多晶硅支撑结构在熔丝元件的焦耳加热温度即1800℃-2200℃下保持为良好的导体。
在这样的温度下，可能发生愈合效应。通常，这些效应指在电迁移期间或之后由在与电子风力方向相反上的原子流即回流所造成的效应。电子熔丝此效应造成图3所示的“愈合”，在那里发生阴极片电迁移。已知，一旦质量重新分布(即上导体层例如硅化物)开始形成就发生质量回流。希望的是，在电迁移期间降低故障率，并在去除电流之后部分地恢复损坏。造成该质量回流的原因在于电迁移损坏造成的不均匀性，例如温度和/或浓度梯度。这里所揭示结构和方法的一个目标在于减小该愈合效应。
一般而言，这里所提供的是电编程熔丝结构及其制造方法，其通过改变在阴极本身内的通量发散来尽量减小阴极/熔丝元件连接处的阴极内的焦耳加热。在一个实施例中，通过下面方法来实现这一点，即改变过渡点的金属体积和/或中断阴极片内的实际电流，因此施加了阴极内的非均匀热梯度，从而减慢了阴极金属的电迁移。这里所描述的改进电编程熔丝结构及其制造方法有利地与标准加工良好结合，并可随着技术水平变化，其较紧凑，并提供其中绝对编程功率与所供应现存集成电路相适应的自由度。
在各种实施例中，下面提供的电编程熔丝结构具有第一端部、第二端部和熔丝元件，熔丝元件互连第一端部和第二端部。第一端部的最大宽度大于长熔丝元件的最大宽度，并且熔丝在第一端部和长熔丝元件连接处具有特别构造的、窄宽度区域。该窄宽度区域至少部分延伸进第一端部并包括第一端部的部分。窄宽度区域中的第一端部的宽度小于第一端部的最大宽度以增强那里的电流积聚。作为一个具体实例，第一端部是阴极片，而第二端部是阳极片，并且熔丝的俯视图总体为狗骨形状，其中第一端部、第二端部和熔丝元件共面并具有共同厚度(例如硅化物)。
在另一个可选结构中，这里提供的电编程熔丝具有第一端部、第二端部和熔丝元件，熔丝元件互连第一端部和第二端部。长熔丝元件具有最大宽度并包括限制宽度区域，其中限制宽度区域中的长熔丝元件的宽度小于长熔丝元件的最大宽度以增强那里的电流积聚，并且限制宽度区域的长度小于长熔丝元件的总长度。
还提供了各种制造电编程熔丝结构的方法。在所示实施例中，假定存在支撑结构，其具有限定熔丝的上覆金属。作为一个实例，支撑结构是底层多晶硅支撑结构，并且导体是在多晶硅支撑结构的暴露区域中形成的硅化物。可采用多晶硅的选定构造或者一个或更多掩盖掩膜来限定这里所描述的窄的限制宽度的区域。短语“窄宽度区域”指在第一端部和熔丝元件之间的连接处熔丝的减小的宽度区域。一个实施例中，窄宽度区域包括第一端部的部分。在另一个实施例中，窄宽度区域包括第一端部和熔丝元件的部分。术语“限制宽度区域”指熔丝元件的区域，该区域相比于熔丝元件的最大宽度具有减小的宽度，从而增强熔丝元件本身内部的电流积聚。一个实施例中，将限制宽度区域设置在熔丝元件中，该熔丝元件在限制宽度区域外具有恒定宽度。该恒定宽度在这里是指长熔丝元件的最大宽度。
图4和4A示出根据本发明一方面制造熔丝结构的第一方法。
图4示出了阶梯式多晶硅支撑结构400的设计，其中例如在支撑衬底(未示出)上限定多个多晶硅矩形401-406。区域401和404-406是用于将形成的第一端部的多晶硅支撑结构，区域402是用于将形成的第二端部的多晶硅支撑结构，而区域403是其上将形成熔丝元件的长多晶硅支撑结构。利用标准光刻技术容易形成这些矩形结构。
图4A示出了通过硅化图4的暴露多晶硅设计所形成的最终印刷熔丝的一个实施例。如所熟知，可通过沉积镍、钴、钨、钛、钽、或其它能够与硅反应形成低电阻率、热稳定的硅化物的金属来实现多晶硅的硅化。退火中间结构使金属与硅反应从而形成硅化物。如图所示，熔丝包括由长熔丝元件430互连的第一端部410和第二端部420。长熔丝元件430具有等于其最大宽度W3的恒定宽度。在第一端部410和熔丝元件430的连接处限定包括渐变形区域的窄宽度区域440。在该实施例中，窄宽度区域440从熔丝元件的小于最大宽度W1的第一宽度W2渐变到第二宽度W3。根据这里的说明并且仅仅通过示例，设定窄宽度区域440包括第一端部410的部分。所述渐变是为了增强熔丝区域中的电迁移，该区域即与第一端部410主体相隔更远的熔丝元件。这抑制了来自第一端部的电迁移。尽管窄宽度区域440在这里描述为包括第一端部的部分，本领域技术人员可以理解，其特征可选择地为在熔丝元件和第一端部之间的连接处包括熔丝元件的扩大的端部。附加的权利要求将包括任一特征。
有利地是，图4A的熔丝通过改变第一端部本身内部的通量发散在第一端部和熔丝元件之间的连接处导致减小的加热。这通过改变在第一端部和熔丝元件之间的连接点的金属(例如硅化物)体积来实现。结果产生第一端部中的非均匀热梯度，其在施加第一和第二端部之间的电流时减慢了金属从第一端部的电迁移。
图5和5A示出了根据本发明一方面的可选熔丝制造方法和熔丝结构。
在图5的多晶硅支撑设计中，结构包括矩形区域501(其被调节尺寸并构造为位于熔丝的第一端部下面)、区域502(其被调节尺寸并构造为位于熔丝的第二端部下面)、以及长的第三区域503(其被调节尺寸并构造为位于结构的长熔丝元件下面)。该方法中在多晶硅区域501和503部分的连接处采用掩盖掩膜504，以限定掩盖掩膜504之间的暴露多晶硅507的窄区域。尽管示出了限定其宽度小于区域503宽度的暴露多晶硅区域，但应当理解，可以可选地将掩盖掩膜504间隔得比多晶硅区域503宽度更宽，在这种情形中，掩盖掩膜将只掩盖位于所要形成第一端部下面的多晶硅区域501的部分。通过具体示例，多晶硅区域507的宽度可以小于或等于所要形成的长熔丝元件最大宽度W3的两倍(参见图5A)。在该制造方法中，假定底层支撑结构503具有和在其上形成的硅化熔丝元件530相同的宽度。
图5A示出了形成的熔丝500的一个实施例，其中通过熔丝元件530互连第一端部510和第二端部520。示出将窄宽度区域540设置在第一端部510和熔丝元件530的连接处。通过硅化图5的暴露多晶硅设计形成该熔丝结构。在金属沉积期间，掩盖掩膜504掩盖底层多晶硅结构514的部分，产生图5A中所示包括第一端部510的部分和熔丝元件530的部分的窄宽度区域。该实例中窄宽度区域540的宽度W4小于熔丝元件530的宽度W3，熔丝元件530的宽度W3又小于第一端部510的最大宽度W1。
图6和6A示出了根据本发明一方面的另一种制造方法和熔丝结构。
在图6中，提供多晶硅支撑结构和掩盖掩膜的另一个俯视图设计。在该实施例中，多晶硅支撑结构包括区域601(其被调节尺寸并构造为位于第一端部的下面)、区域602(其被调节尺寸并构造为位于第二端部的下面)、以及区域603(其被调节尺寸并构造为位于熔丝元件的下面)。同样将掩盖掩膜604设置在区域601和区域603相对的位置，使得多晶硅窄部分607暴露。在该实施例中，窄部分607包括底层支撑结构601的部分和底层支撑结构603的部分，限定与如上结合图5所描述的结构相似的设计结构。然而，作为进一步的改变，提供附加掩盖掩膜605，其覆盖在第一底层支撑结构601和第二底层支撑结构602中间的区域中的底层支撑结构603的部分。掩盖掩膜605覆盖多晶硅支撑结构603的部分以限定暴露多晶硅的宽度减小的区域608。
图6A示出了通过硅化图6的暴露多晶硅设计获得最终的熔丝结构的一个实施例。如图所示，该结构包括通过长熔丝元件630互连的第一端部610和第二端部620。在第一端部610和熔丝元件630之间的连接处限定窄宽度区域640。窄宽度区域的宽度W4小于熔丝元件的最大熔丝宽度W3。如图所示，长熔丝元件的最大宽度W3小于第一端部610的最大宽度W1。在结构之间的连接处的第一端部610和熔丝元件630中多晶硅区域614保持未被硅化。同样，和图5和5A的实施例一样，可以选择窄区域640的宽度W4等于熔丝元件的最大宽度W3，或者甚至稍微大于宽度W3，但小于第一端部610的最大宽度W1。
熔丝元件630中还可限定限制宽度区域650，其通过将掩盖掩膜605设置为覆盖底层多晶硅支撑结构603的部分(图6)而产生。在硅化以后，底层多晶硅支撑结构615的被掩盖部分保持未被硅化，而只将金属沉积在限制宽度区域650中，产生在第一和第二端部中间的限制宽度区域中具有窄宽度W6的熔丝元件。该限制宽度区域还限制和控制熔丝元件中硅化物的电迁移。窄宽度区域640和限制宽度区域650造成在熔丝中形成分离的设计通量发散路径，区域640抑制金属从第一端部主体的电迁移，并且区域650有助于在第一和第二端部中间的熔丝元件中发生电迁移。
图7和7A示出了根据本发明一方面的用于控制从第一端部的电迁移的另一种制造方法和结构。
图7示出了多晶硅支撑结构设计，其中使用多个矩形区域来限定第一底层支撑结构701、第二底层支撑结构702和第三底层支撑结构703，其上依次形成第一端部、第二端部和熔丝元件(例如通过硅化如上所述的暴露多晶硅)。与图4所示的支撑结构401类似，第一支撑结构701被构造为阶梯形。然而，在该实施例中，沿着结构侧面采用掩盖掩膜704和705以阻止那些区域中随后形成硅化物。
图7A中示出了形成的熔丝，其中第一端部710具有包括宽度减小的第一区域740和宽度减小的第二区域750的窄宽度区域。将窄宽度区域740、750设置在与熔丝元件730(其连接第一端部710和第二端部720)的连接处。如图所示，第一区域740包括第一渐变形区域，其中第一端部的宽度从宽度W5渐变到宽度W3，而宽度W3(该实施例中)是熔丝元件730的恒定宽度。第二区域750也从较宽区域宽度W2渐变到较窄宽度W4。在该实施例中，由于存在掩盖掩膜704和705，多晶硅区域714保持未被硅化。图7和7A的构造是一种可能的制造实施例和最终熔丝结构，其中在熔丝元件中而不是第一端部中提供增强的电迁移。而且，通过提供其中有较少电流的较“冷”多晶硅区域714来减少从第一端部进入熔丝元件的迁移。
图8和8A示出了根据本发明一方面的用于控制从熔丝第一端部的电迁移的另一种制造方法和结构。
图8示出了与如上结合图7所描述的结构相似的结构，但在熔丝元件中增加了限制宽度区域。如图所示，底层多晶硅支撑结构包括第一支撑结构801(在第一端部下面)、第二支撑结构802(在第二端部下面)和第三支撑结构803(在熔丝元件下面)。同样沿着第一端部底层支撑结构801侧面设计掩盖掩膜804和805。此外，将掩盖掩膜806设置为在支撑结构801和802中间的位置覆盖支撑结构803的部分的宽度。
图8A中示出形成的熔丝结构，其中通过熔丝元件830互连第一端部810和第二端部820。第一端部810同样包括宽度减小的第一区域840和宽度减小的第二区域850，两者都示出具有渐变形构造。第一区域840从第一宽度W5渐变到第二宽度W3，在该实施例中第二宽度W3是熔丝元件830的宽度。第二区域850从第一宽度W2渐变到第二宽度W4。在该实施例中，邻近第一端部810和熔丝元件830之间的连接处的多晶硅区域814同样保持未被硅化，并且在编程熔丝期间是熔丝结构的较“冷”区域。
在熔丝元件中的限制宽度区域860的宽度W6小于长熔丝元件830的最大宽度W3，而支撑结构803的底层多晶硅815保持未被硅化。如上所述，区域840、850和860有助于控制电迁移效应并因此有助于对熔丝元件编程。
尽管这里详细图示和示出了优选的实施例，但是本领域技术人员清楚，在不偏离本发明精神下，可进行各种更改、增添、替换等，因此认为这些处于下面的权利要求书所限定的范围中。
权利要求
1.一种用于集成电路的电编程熔丝，所述熔丝包括由长熔丝元件互连的第一端部和第二端部；以及其中所述第一端部的最大宽度大于所述长熔丝元件的最大宽度，并且其中所述熔丝包括窄宽度区域，在所述窄宽度区域处所述第一端部与所述长熔丝元件连接，所述窄宽度区域至少部分地延伸进所述第一端部并包括第一端部的部分，并且其中所述窄宽度区域中的第一端部的宽度小于第一端部的最大宽度，从而增强那里的电流积聚。
2.根据权利要求1的熔丝，其中所述窄宽度区域的宽度是变化的。
3.根据权利要求2的熔丝，其中所述窄宽度区域包括渐变的宽度区域，其中所述第一端部的宽度从小于或等于第一端部的最大宽度的第一宽度渐变到基本等于所述长熔丝元件的最大宽度的第二宽度。
4.根据权利要求3的熔丝，其中所述长熔丝元件的宽度或者是等于其最大宽度的恒定宽度、或者包含限制宽度区域，在所述限制宽度区域中的所述长熔丝元件的宽度小于长熔丝元件的最大宽度。
5.根据权利要求1的熔丝，其中所述窄宽度区域中的第一端部的宽度小于或等于所述长熔丝元件的最大宽度的两倍，并且其中所述长熔丝元件的宽度或者是等于其最大宽度的恒定宽度、或者具有限制宽度区域，在所述限制宽度区域中所述长熔丝元件的宽度小于长熔丝元件的最大宽度。
6.根据权利要求1的熔丝，其中所述至少部分地延伸进所述第一端部的窄宽度区域的宽度小于所述长熔丝元件的最大宽度，并且其中所述窄宽度区域还部分延伸进所述长熔丝元件并包括长熔丝元件的部分。
7.根据权利要求6的熔丝，其中所述长熔丝元件还包括限制宽度区域，在所述限制宽度区域中所述长熔丝元件的宽度小于长熔丝元件的最大宽度，所述限制宽度区域与所述窄宽度区域隔开，并且被设置在所述第一端部和第二端部中间。
8.根据权利要求1的熔丝，其中所述窄宽度区域被构造成，当建立从所述第一端部经过所述长熔丝元件到达所述第二端部的电流时，在所述第一端部中限定调整的通量发散。
9.根据权利要求1的熔丝，其中所述第一端部、第二端部和长熔丝元件包括设置在多晶硅支撑结构上的硅化物，所述硅化物具有与所述多晶硅支撑结构的平面构造不同的平面构造，并且其中所述窄宽度区域被构造成，当建立从所述第一端部经过所述长熔丝元件到达所述第二端部的电流时，在所述第一端部硅化物中限定调整的通量发散。
10.根据权利要求1的熔丝，其中所述长熔丝元件还包括与所述窄宽度区域隔开的限制宽度区域，所述限制宽度区域被设置在所述第一端部和第二端部中间，所述限制宽度区域中的长熔丝元件的宽度小于所述长熔丝元件的最大宽度，以及其中所述窄宽度区域和限制宽度区域的每一个被构造成当建立通过所述熔丝的电流时增强电迁移，从而有助于断路所述长熔丝元件中的熔丝。
11.根据权利要求1的熔丝，其中所述第一端部、第二端部和长熔丝元件包括设置在多晶硅支撑结构上的硅化物，所述硅化物具有与多晶硅支撑结构的平面构造不同的平面构造，并且其中所述长熔丝元件还包括与所述窄宽度区域隔开的限制宽度区域，所述限制宽度区域被设置在所述第一端部和第二端部中间，所述限制宽度区域中的长熔丝元件的宽度小于所述长熔丝元件的最大宽度，并且其中所述窄宽度区域和限制宽度区域的每一个都在建立通过所述熔丝的电流时增强硅化物中的电迁移，从而有助于断路所述熔丝。
12.根据权利要求1的熔丝，其中在所述第一端部和长熔丝元件的连接处的所述窄宽度区域包括两个宽度减小的区域，其串联耦合并延伸进所述第一端部且包括第一端部的部分，其中所述两个宽度减小的区域中的至少一个区域是渐变的宽度区域，其中所述第一端部的宽度从小于或等于第一端部最大宽度的第一宽度渐变到小于所述第一宽度的第二宽度。
13.一种用于集成电路的电编程熔丝，所述熔丝包括由长熔丝元件互连的第一端部和第二端部；以及其中所述长熔丝元件具有最大宽度并包括限制宽度区域，其中所述限制宽度区域中的长熔丝元件的宽度小于所述长熔丝元件的最大宽度，以增强那里的电流积聚，并且所述限制宽度区域的长度小于所述长熔丝元件的总长度。
14.根据权利要求13的熔丝，其中所述第一端部、第二端部和长熔丝元件包括设置在多晶硅支撑结构上的硅化物，所述硅化物具有与所述多晶硅支撑结构的平面构造不同的平面构造，以及其中所述限制宽度区域在建立经过所述第一端部和第二端部之间的长熔丝元件的电流时在所述硅化物中形成调整的通量发散。
15.根据权利要求13的熔丝，其中所述限制宽度区域被设置在所述第一端部和第二端部中间，以及其中所述限制宽度区域被构造成，在建立经过所述第一端部和第二端部之间的长熔丝元件的电流时，增强所述长熔丝元件中的电迁移。
16.根据权利要求13的熔丝，其中所述长熔丝元件的最大宽度包括用于制造熔丝的给定技术水平的最小线宽，以及其中所述限制宽度区域中的长熔丝元件的宽度小于所述给定技术水平的最小线宽。
17.根据权利要求13的熔丝，其中所述熔丝的俯视图具有狗骨形状，所述第一端部、第二端部和熔丝元件共面并包括具有共同厚度的硅化物。
18.一种制造用于集成电路的电编程熔丝的方法，该方法包括在支撑结构上形成熔丝，所述熔丝包括由长熔丝元件互连的第一端部和第二端部；以及其中所述第一端部的最大宽度大于所述长熔丝元件的最大宽度，以及其中所述熔丝包括窄宽度区域，在所述窄宽度区域处所述第一端部和长熔丝元件连接，所述窄宽度区域至少部分延伸进所述第一端部并包括第一端部的部分，以及其中所述窄区域中的第一端部的宽度小于第一端部的最大宽度以增强那里的电流积聚。
19.根据权利要求18的方法，其中所述方法还包括提供多晶硅支撑结构，以及其中形成所述熔丝还包括，在所述多晶硅支撑结构的部分上提供掩盖掩膜，并硅化所述多晶硅支撑结构的暴露多晶硅，以限定硅化物熔丝使其在所述第一端部和长熔丝元件的连接处具有窄宽度区域，从而构图具有与所述多晶硅支撑结构的平面构造不同的平面构造的硅化物熔丝。
20.根据权利要求18的方法，其中形成所述熔丝还包括，形成具有窄宽度区域的熔丝，所述窄宽度区域包括渐变的宽度区域，其中所述窄宽度区域中的第一端部的宽度从小于或等于第一端部最大宽度的第一宽度渐变到基本上等于所述长熔丝元件的最大宽度的第二宽度，以及其中所述长熔丝元件的宽度或者是等于其最大宽度的恒定宽度，或者包括限制宽度区域，在所述限制宽度区域中的长熔丝元件的宽度小于长熔丝元件的最大宽度。
21.根据权利要求18的方法，其中形成所述熔丝还包括，形成具有窄宽度区域的熔丝，所述窄宽度区域的宽度小于长熔丝元件的最大宽度，以及其中在所述第一端部和长熔丝元件的连接处的窄宽度区域还部分延伸进所述长熔丝元件并包括长熔丝元件的部分，以及其中在所述窄宽度区域之外的长熔丝元件的宽度或者是等于其最大宽度的恒定宽度，或者还包括限制宽度区域，在所述限制宽度区域中的所述长熔丝元件的宽度小于长熔丝元件的最大宽度。
22.根据权利要求18的方法，其中形成所述熔丝还包括，在所述第一端部和长熔丝元件的连接处形成具有窄宽度区域的熔丝，所述窄宽度区域包括两个宽度减小的区域，其串联耦合并延伸进所述第一端部且包括第一端部的部分，其中所述两个宽度减小区域中的至少一个区域是渐变的宽度区域，其中所述第一端部的宽度从小于或等于第一端部最大宽度的第一宽度渐变到小于第一宽度的第二宽度，以及其中所述长熔丝元件宽度或者是等于其最大宽度的恒定宽度，或者包括限制宽度区域，在所述限制宽度区域中的长熔丝元件的宽度小于长熔丝元件的最大宽度。
23.一种制造用于集成电路的电编程熔丝的方法，该方法包括在支撑结构上形成熔丝，所述熔丝包括由长熔丝元件互连的第一端部和第二端部；以及其中所述长熔丝元件具有最大宽度并包括限制宽度区域，其中所述限制宽度区域中的长熔丝元件的宽度小于长熔丝元件的最大宽度以增强那里的电流积聚，以及所述限制宽度区域的长度小于长熔丝元件的总长度。
24.根据权利要求23的方法，其中形成所述熔丝还包括，在第一端部和第二端部中间的长熔丝元件中形成所述限制宽度区域，以及其中将所述限制宽度区域构造成，在建立经过所述第一端部和第二端部之间的长熔丝元件的电流时，增强所述长熔丝元件中的电迁移。
25.根据权利要求23的方法，其中该方法还包括，提供多晶硅支撑结构，并且其中形成所述熔丝还包括，在所述多晶硅支撑结构的部分上提供掩盖掩膜，并硅化所述多晶硅支撑结构的暴露多晶硅，以限定硅化物熔丝使其在长熔丝元件中具有限制宽度区域，从而构图具有与底层多晶硅支撑结构的平面构造不同的平面构造的硅化物熔丝，以及其中所述第一端部、长熔丝元件和第二端部共面并具有共同厚度。
全文摘要
提供了一种电编程熔丝结构及其制造方法，其中熔丝具有由长熔丝元件互连的第一端部和第二端部。第一端部的最大宽度大于熔丝元件的最大宽度，并且熔丝具有窄宽度区域，在其处第一端部和熔丝元件连接。窄宽度区域至少部分延伸进所述第一端部并包括第一端部的部分。窄区域中第一端部的宽度小于第一端部的最大宽度以增强那里的电流积聚。在另一方案中，熔丝元件包括限制宽度区域，其中熔丝元件宽度小于其最大宽度以增强那里的电流积聚，并且限制宽度区域的长度小于熔丝元件的总长度。
文档编号H01L21/70GK101034697SQ20071008600
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月7日 优先权日2006年3月9日
发明者W·R·通蒂, R·A·小布思, J·A·曼德尔曼 申请人:国际商业机器公司