反熔丝元件、反熔丝元件的制造方法及半导体器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及半导体技术领域,具体而言,涉及一种反熔丝元件、反熔丝元件的制造方法及半导体器件。
【背景技术】
[0002]反熔丝元件是半导体器件中常用的元件之一,反熔丝元件的初始状态是非导通的且具有很大的阻抗,当施加于在反熔丝元件上的电压超过一定水平时,能够创建一个永久导通的电流路径。反熔丝元件广泛应用于可编程的集成电路(1C)。在特定的可编程逻辑器件(PLD)中,例如结构化专用集成电路(ASIC),反熔丝元件用于构成其中的逻辑电路,并创建来自标准IC设计的可定制设计方法。在可编程只读存储器中,每条位线包含熔丝和反熔丝,通过触发熔丝和反熔丝中的一个来进行编程操作,所述编程是永久且不可逆的。
[0003]在半导体器件中,反熔丝的一种典型结构是在两个金属导体构成的电极之间配置一块薄阻挡层,所述阻挡层的材料通常为非导通的非晶态硅。当足够大的电压施加于反熔丝时,上述的非晶态硅转变为多晶硅,并与所述金属导体一起构成具有低阻抗且可以导通的合金体;反熔丝的另一种典型结构是钨、钛与硅构成的合金体。
[0004]然而,随着时间的变化,当在反熔丝元件上施加较高的电压时,极易产生电子迁移现象,使反熔丝元件不能够在预定的工况下产生作用,降低了反熔丝元件的可靠性,且现有的反熔丝元件需要施加的电压高,电能消耗大。
[0005]因此,需要提出一种反熔丝元件、反熔丝元件的制造方法及半导体器件,以解决上述问题。
【发明内容】
[0006]本申请旨在提供一种反熔丝元件、反熔丝元件的制造方法及半导体器件,以解决现有技术中的反熔丝元件耗电量高、可靠性低的问题。
[0007]为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种反熔丝元件,该反熔丝元件包括第一导电层、第二导电层以及设置在第一导电层和第二导电层之间的介电层,该反熔丝元件还包括:第一导电凸起,设置在第一导电层的靠近介电层的一侧,且第一导电凸起的远离第一导电层的一端的宽度小于第一导电层的宽度。
[0008]进一步地,反熔丝元件还包括第二导电凸起,第二导电凸起设置在第二导电层的靠近介电层的一侧,第二导电凸起的远离第二导电层的一端的宽度小于第二导电层的宽度,且第一导电凸起与第二导电凸起的凸起方向相对。
[0009]进一步地,第一导电凸起的远离第一导电层的端部的宽度沿远离第一导电层的方向逐渐递减为零。
[0010]进一步地,第二导电凸起的远离第二导电层的端部的宽度沿远离第二导电层的方向逐渐递减为零。
[0011]进一步地,第一导电凸起的远离第一导电层的端面为弧形面或斜面。
[0012]进一步地,第二导电凸起的远离第二导电层的端面为弧形面或斜面。
[0013]进一步地,第一导电凸起的远离第一导电层的端部呈锥状,第二导电凸起的远离第二导电层的端部也呈锥状。
[0014]进一步地,第一导电层和第二导电层均设置有用于与导线连接的接触孔,接触孔中设置有导电介质层。
[0015]根据本申请的另一方面,提供了一种半导体器件,该半导体器件包括反熔丝元件,反熔丝元件为上述的反熔丝元件。
[0016]根据本申请的再一方面,提供了一种反熔丝元件的制造方法,该反熔丝元件的制造方法包括:对导电块的中部进行刻蚀,使导电块仅剩下两端的方形块和连接在两端的方形块之间的连接条,此时,导电块两端的方形块之一形成第一导电层,另一形成第二导电层;对连接条进行刻蚀以使连接条断开,此时,连接条剩余部分中,连接在第一导电层上的部分形成第一导电凸起;在第一导电层和第二导电层之间沉积形成介电层。
[0017]进一步地,连接条剩余部分中,连接在第二导电层上的部分形成第二导电凸起。
[0018]进一步地,在刻蚀连接条的过程中,使第一导电凸起的远离第一导电层的端部的宽度沿远离第一导电层的方向逐渐减小为零。
[0019]进一步地,在刻蚀的连接条的过程中,使第二导电凸起的远离第二导电层的端部的宽度沿远离第二导电层的方向逐渐减小为零。
[0020]进一步地,利用光刻蚀工艺,将第一导电凸起的远离第一导电层的端面刻蚀为弧形面或斜面,以使第一导电凸起的远离第一导电层的端部的宽度沿远离第一导电层的方向逐渐减小为零。
[0021]进一步地,利用光刻蚀工艺,将第二导电凸起的远离第二导电层的端面刻蚀为弧形面或斜面,以使第二导电凸起的远离第二导电层的端部的宽度沿远离第二导电层的方向逐渐减小为零。
[0022]进一步地,反熔丝元件的制造方法还包括:对导电块的中部进行刻蚀之后,在第一导电层和第二导电层上刻蚀形成接触孔,并在接触孔中沉积形成导电介质层。
[0023]应用本申请的技术方案,反熔丝元件包括第一导电层、第二导电层、介电层以及第一导电凸起。其中,介电层设置在第一导电层和第二导电层之间;第一导电凸起设置在第一导电层的靠近介电层的一侧,且第一导电凸起的远离第一导电层的一端的宽度小于第一导电层的宽度。在本申请中,由于在第一导电层上设置有第一导电凸起,且第一导电凸起的远离第一导电层的一端的宽度小于第一导电层的宽度,当在反熔丝兀件的两端施加一定电压时,第一导电层上的电荷会向第一导电凸起的方向聚集,此时,第一导电凸起到第二导电层之间的电场强度最强,便于将介电层击穿,实现反熔丝元件的导通功能。由此可知,在第一导电层上设置第一导电凸起之后,只需要在反熔丝元件的两个电极上施加较小的电压,就可以实现反熔丝元件的导通功能,耗电低,此外,由于在反熔丝元件上施加的电压小了,降低了电子迁移现象的发生,从而提高了反熔丝元件的可靠性。
【附图说明】
[0024]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,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。在附图中:
[0025]图1示意性示出了本申请的第一种实施方式中,对导电块的中部进行刻蚀后形成的结构的俯视图;
[0026]图2示意性示出了本申请的第一种实施方式中,对连接条进行刻蚀时的俯视图;
[0027]图3示意性示出了本申请的第一种实施方式中,将连接条的中部刻蚀掉后的俯视图;
[0028]图4示意性示出了本申请的第一种实施方式中,在第一导电层和第二导电层之间形成介电层后的俯视图;
[0029]图5示意性示出了本申请的第一实施方式中,在第一导电层和第二导电层上形成接触孔后的俯视图;
[0030]图6示意性示出了本申请的反熔丝元件的第一种实施方式的俯视图;
[0031]图7示意性示出了本申请的第二种实施方式中,对导电块的中部进行刻蚀后形成的结构的俯视图;
[0032]图8示意性示出了本申请的第二种实施方式中,对连接条进行刻蚀时的俯视图;
[0033]图9示意性示出了本申请的第二种实施方式中,将连接条的中部刻蚀掉后的俯视图;
[0034]图10示意性示出了本申请的第二种实施方式中,在第一导电层和第二导电层之间形成介电层后的俯视图;
[0035]图11示意性示出了本申请的第二实施方式中,在第一导电层和第二导电层上形成接触孔后的俯视图;
[0036]图12示意性示出了本申请的反熔丝元件的第二种实施方式的俯视图;
[0037]图13示意性示出了本申请的第三种实施方式中,对导电块的中部进行刻蚀后形成的结构的俯视图;
[0038]图14示意性示出了本申请的第三种实施方式中,对连接条进行刻蚀时的俯视图;
[0039]图15示意性示出了本申请的第三种实施方式中,将连接条的中部刻蚀掉后的俯视图;
[0040]图16示意性示出了本申请的第三种实施方式中,在第一导电层和第二导电层之间形成介电层后的俯视图;
[0041]图17示意性示出了本申请的第三实施方式中,在第一导电层和第二导电层上形成接触孔后的俯视图;
[0042]图18示意性示出了本申请的反熔丝元件的第三种实施方式的俯视图;
[0043]图19示意性示出了本申请的反熔丝元件的第四实施方式的俯视图;以及
[0044]图20示意性示出了本申请的反熔丝元件的制造方法的流程图。
[0045]附图标记说明:
[0046]10、第一导电层;11、第一导电凸起;20、第二导电层;21、第二导电凸起;30、介电层;40、接触孔;50、导电介质层;60、导电块;61、连接条。
【具体实施方式】
[0047]需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0048]需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】,而非意图限制根据本申请