专利名称：端部处于不同高度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绒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，本发明的一方面包括用于集成电路的熔丝。熔丝包括通过熔丝元件互连的第一端部和第二端部。该第一端部和第二端部相对于支撑面位于不同的高度，并且互连熔丝元件在第一端部和第二端部的不同高度之间转变。
另外，第一和第二端部每一个都取向为与支撑面平行，熔丝元件包括取向为与支撑面垂直的部分。熔丝元件还包括至少一个直角弯角，该弯角从第一和第二端部的至少一个延伸到熔丝元件的垂直取向部分。一方面，熔丝厚度可变化，其中熔丝元件的厚度小于第一端部的厚度和第二端部的厚度。另一方面，支撑面是支撑半导体衬底的表面，其中第一端部至少部分位于支撑半导体衬底的扩散区域中，第二端部至少部分位于在支撑半导体衬底上延伸的多晶硅叠层中，其中第一端部、第二端部和熔丝元件为硅化物。
在其它实施例中，将侧壁隔片提供在多晶硅叠层的侧壁上，将熔丝元件的部分设置在侧壁隔片上，所述熔丝元件的厚度小于第一端部的厚度和第二端部的厚度。另外，在一个实施例中，第一端部位于支撑面上，第二端部位于在支撑面上的高度H处，其中第二端部位于介质材料上。另外，支撑面可包括支撑半导体衬底的表面，第一端部位于半导体衬底中的扩散区域内，熔丝元件终止于第一端部上并具有宽度比其余熔丝的宽度小的桥区。该宽度减小的桥的俯视图可以是矩形或者三角形，并近似为尖角形，从而提高第一端部上和熔丝元件的直角弯角附近的熔丝的可编程性，该弯角从第一端部延伸到熔丝元件的与支撑面垂直取向的部分。
另一方面，提供制造用于集成电路的熔丝的方法。该方法包括提供支撑面，其中支撑结构位于支撑面上；形成在支撑面和支撑结构上表面之间延伸的熔丝，熔丝包括通过熔丝元件互连的第一端部和第二端部，其中第一端部位于支撑面上，第二端部位于支撑结构的上表面上，并且互连熔丝元件在相对于支撑面设置在不同高度的第一端部和第二端部之间转变。
此外，通过本发明的技术实现了其他特征和优点。在这里详细描述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的部分。
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、特征和优点可通过下面结合附图的详细描述而清楚，其中图1是现有技术的二维“狗骨”形状电编程熔丝的一个实施例的俯视图；图2是根据本发明一方面在熔丝制造方法中获得的中间结构的截面前视图；图3是根据本发明一方面在提供硅化物掩模和形成硅化物以限定熔丝结构之后的图2的中间结构的截面前视图；图4是根据本发明一方面在去除硅化物掩模之后的图3的结构的截面前视图；图5是根据本发明一方面在去除栅极叠层和用介质材料部分包围熔丝结构之后的图4的熔丝结构的截面前视图；图6是根据本发明一方面在另一种熔丝制造方法中获得的中间结构的截面前视图；图7是根据本发明一方面在提供硅化物掩模和形成硅化物以限定熔丝结构之后的图6的中间结构的截面前视图；图8是根据本发明一方面在另一种熔丝制造方法中获得中间结构的截面前视图，其中薄多晶硅层部分为于构图的绝缘体上；图9是根据本发明一方面在硅化多晶硅层以限定熔丝结构之后的图8的结构的截面前视图；图10是根据本发明一方面在另一种熔丝制造方法中获得中间结构的截面前视图，其中薄多晶硅层至少部分位于栅极叠层的标准绝缘侧壁隔片上；图11是根据本发明一方面在硅化多晶硅层以限定熔丝结构之后的图10的结构的截面前视图；图12A是根据本发明一方面的图4的熔丝结构一个实施例的俯视图，其示出与熔丝结构第一端部和第二端部接触的电解触；图12B是根据本发明一方面的图12A的熔丝结构的截面前视图，其示出在第一端部和第二端部之间转变的熔丝元件；图13是根据本发明一方面在扩散区域(其中随后限定熔丝的第一端部)上端接多晶硅线(其随后被硅化并限定熔丝元件)的俯视图；图14是根据本发明一方面在第一端部(假定其在支撑半导体衬底的扩散区域中限定)上的熔丝元件末端采用三角形桥结构的熔丝结构一个实施例的俯视图；图15示出根据本发明一方面在扩散区域中限定的端部上端接熔丝元件的各种方法，其中采用掩模和蚀刻来限定熔丝元件和扩散区域之间的各种形状的桥；图16A示出根据本发明一方面的熔丝元件端部和桥的一个栅极级设计；图16B示出根据本发明一方面的图16A的栅极级设计导致的相应近似物理图像；图17示出根据本发明一方面采用熔丝元件的熔丝设计/设计结构的一个实施例，在所述熔丝元件和扩散区域之间具有桥，在扩散区域中限定第一端部。
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。常常遇到由于例如阈值电压(Vt)变化和线宽变化造成的激励晶体管的电特性变化。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。由离子通量的正向扩散造成的EM效应引起空穴累积，形成金属中的空隙。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空隙。空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空隙。有利的是，设法增加熔丝元件预定区域中的局部电流密度，和/或增加熔丝元件周围的热阻，从而提供改善编程效率的装置。
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和大阳极片120，在两个片之间设置小截面互连130。分别对阴极片110和阳极片120进行电接触(未示出)。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。举例来说，利用目前65nm后端线(BEOL)技术，在图1中所示的电编程熔丝100可具有宽度W大于90nm、总长度L大于800nm的互连130。这样，该熔丝运行的编程效率由宽度W限制，宽度取决于可得到的光刻分辨率，而技术可扩展性受到熔丝总长L的限制。
一般而言，这里提供改进的有利利用现有拓扑结构的电编程熔丝结构，其与标准加工结合良好，可随着技术水平减小，紧凑并提供其中绝对编程功率与现有集成电路电源成比例的自由度。在一个实施例中，提供的熔丝具有第一端部、第二端部和连接第一端部和第二端部的熔丝元件。第一端部和第二端部相对于支撑面例如支撑衬底处于不同高度，互连熔丝元件在第一端部和第二端部的不同高度之间转变。更具体地，第一端部和第二端部每一个都取向为与支撑面平行，熔丝元件包括取向为与支撑面垂直的部分。熔丝元件在各种实施例中经过至少一个直角弯角，在该弯角从第一端部或第二端部转变到与支撑表面垂直的熔丝元件部分。这样，在通过熔丝元件的前视截面图中，熔丝结构是二维，具有水平和垂直部件。尽管第一端部和第二端部可交换地包括阴极和阳极片，但是这里描述的实施例假定第一端部是阴极片，而第二端部是阳极片。
下面参照图2-17描述熔丝结构及其制造方法(根据本发明方案)的多个实施例。在提出的实施例中，假定熔丝结构是在俯视图中具有“狗骨”或“H”形状的电编程熔丝结构。
参照图2-4的截面前视图示出了第一熔丝结构及其制造方法。如图2的中间结构200所示，采用常规加工来限定半导体衬底220例如硅衬底中的绝缘区域210。区域210可具有任何希望的结构，例如矩形，并且可包括有壁的、浅沟隔离区域(STI)，在此区域中使用常规加工来制造一个或多个电子器件(未示出)。如图2所示，依照标准阱注入形成栅极介质层(例如栅氧化层)，沉积和构图栅极导体多晶硅250来限定部分在区域210中的硅有源区域220上延伸的栅极或多晶硅叠层。
如图3所示，将例如抗蚀剂或聚酰亚胺的介质层施加和构图成硅化物块掩模300，使熔丝结构区域310暴露，其包括栅极叠层的多晶硅250和下面的硅衬底220。然后在器件区域上例如通过化学气相沉积(CVD)保形地沉积金属层。该金属可包括镍、钴、钨、钛、钽或其它能与硅反应形成低电阻率、热稳定硅化物的金属中的一种。对衬底进行退火，以使金属与硅反应以形成硅化物层320。与绝缘材料例如STI区域210或者掩模300接触的金属不发生反应，并且随后通过选择性蚀刻去除，留下硅化熔丝结构320。如图3所示，至少部分在多晶硅层250中、部分在硅衬底220中形成硅化物。实际中，栅极介质层240的厚度远小于硅化物层320的厚度，因此在多晶硅250、栅极介质层240和衬底220的角上形成连续的硅化物。
图4示出去除了硅化物掩模后图3的结构。如图所示，熔丝结构320包括由熔丝元件430互连的第一端部410和第二端部420。在该实施例中，第一端部410取向为与衬底220的支撑面400平行，第二端部420也是如此。然而，第二端部420在支撑面400上面间隔等于栅极介质层和多晶硅叠层250的高度“H”，其小于从暴露的多晶硅上表面开始的多晶硅内硅化物结构的深度。电编程熔丝320包括具有两个直角弯角的熔丝元件，一个弯角415与第一端部410相邻，而另一个弯角425与第二端部420相邻。有利地是，熔丝元件中的这些弯角415、425在熔丝元件内形成这样的区域，所述区域在对第一端部和第二端部施加编程电压时电流密度增大、生热及温度升高。
概括地说，图2-4中所示的熔丝结构制造包括将构图的多晶硅叠层终止于有源衬底区域上，在有源硅区域上和多晶硅栅极叠层上形成硅化物，在两个端部间产生熔丝元件或者形成连接。该熔丝元件在DC电流下容易编程。构图的多晶硅层和/或有源硅区域可以是给定技术水平的微小尺寸。尽管没有示出，编程供电系统可包括至第一端部和第二端部的独立电接触。(举例来说，参照下面描述的图12A。)有利地是，该熔丝结构直接与标准半导体加工结合，其较紧凑并且尺寸与光刻水平成比例。编程是双向的，阴极和阳极端(即第一端部和第二端部)可互换。
本领域技术人员还应当注意，这里描述的制造方法仅是示例性的。在不偏离本发明精神下，可采用对制造方法一个或多个方面的改变。例如，电编程熔丝结构和制造方法可以采用其它衬底，例如绝缘体上硅(SOI)，而在下面描述的某些实施例中则为非半导体衬底。
图5示出根据本发明一方面的熔丝结构的可选实施例。该可选实施例通过形成围绕熔丝结构320的熔丝元件430和第二端部420的介质层500(例如级间介质)而从图4的结构制造。层500例如通过如下形成蚀刻图4的多晶硅250，并以介质材料回填，来填充通过蚀刻多晶硅形成的空隙，或者可选的是，在去除图3的硅化物掩模之后，从暴露表面氧化多晶硅250。
图5的熔丝结构有利地在编程中对衬底造成增加的热阻，这样减小了需要的编程能量。在该实施例中，更可能在与封在介质中的第二端部相邻的熔丝元件直角弯角进行编程。同样，电编程熔丝结构较紧凑，并且在尺寸上与光刻水平成比例。
图6和7示出根据本发明一方面的另一种熔丝结构和制造方法。该方法中，将标准绝缘隔片600加到图2所示包括多晶硅250和栅极介质240的栅极叠层侧壁上。然后，在绝缘侧壁隔片600上形成薄多晶硅导体隔片610。该薄多晶硅隔片对熔丝元件厚度进行独立控制，从而在标准硅化物生长中控制断开熔丝元件所需的编程功率。该方法因此提供技术缩放比例和电源缩放比例，从而在任何封装中容易编程电编程熔丝结构。需要注意，可形成多个多晶硅侧壁隔片，每一个具有不同厚度，从而提供集成电路芯片内各种程度的可编程性。例如一个熔丝元件可以包括厚隔片/硅化物侧壁组合，以只用于确定填塞(即预定不编程电熔丝)，或者用作事件标识器(即系统过功率位)。另外，应注意到，多晶硅隔片610的厚度和绝缘隔片600的厚度是独立的。
通过如下来完成图7示出的熔丝结构提供硅化物掩模700，限定熔丝开口710，然后沉积镍、钴、钨、钛、钽或其它能与硅反应形成低电阻率、热稳定硅化物的金属中的一种。对中间结构退火以使金属和硅反应来形成熔丝结构720，其在该实施例中包括第一端部715、第二端部725和由图6的多晶硅侧壁隔片610形成的互连熔丝元件735。而且，注意，在该实施例中，第一端部和第二端部的厚度T1大于互连熔丝元件的厚度T2。这是因为在退火期间供给更多的可在硅衬底220和多晶硅叠层250中获得的硅，以形成限定熔丝结构720的硅化物层。
有利地是，图7的结构允许增加控制熔丝元件区域中的硅化物的厚度，从而允许编程熔丝结构所需的编程能量的可调节性。和其它实施例一样，电编程熔丝较紧凑，并其在尺寸上与光刻水平成比例。
作为图7熔丝结构的变型，可采用例如图8中所示的中间结构，其中隔离区域210中的硅衬底220在其上部分设置构图绝缘体800。提供在其中限定熔丝结构的带有开口810的掩模805。如图8所示，将薄多晶硅导体820独立沉积在构图绝缘体800和衬底支撑面上。然后通过施加合适金属和对衬底退火来如上所述使金属和多晶硅反应，将多晶硅层转化成图9示出的硅化电编程熔丝结构900。图9示出了获得的熔丝结构900，其中第一端部910位于包括衬底220表面的支撑面上面，第二端部920位于构图绝缘体800上，而熔丝元件930是互连第一端部和第二端部的绝缘体上的侧壁隔片。
有利地是，该实施例通过在第二端部920下面和熔丝元件930附近提供介质800来增加热阻。这些结构附近增加的热阻降低了使熔丝元件断路需要的编程能量。另外，通过选择多晶硅厚度来控制硅化物厚度，从而允许控制使熔丝元件断路所需要的编程能量，或者(在一个实施例中)使其最小化。同样，图9的电编程熔丝结构较紧凑，并在尺寸上与光刻水平成比例。
图10和11示出了图7结构的另一可选实施例，其同样含有栅极叠层，栅极叠层包括在硅衬底220表面上延伸的栅极氧化物240上方的多晶硅250，硅衬底220包括在浅沟隔离区域210中限定的有源区域。标准绝缘侧壁隔片600位于栅极叠层侧壁上。在图10中，沉积薄多晶硅层1000，并如图所示将其构图成位于衬底220、侧壁隔片600和多晶硅250上方。该步骤与形成图8中的多晶硅层820相似。然后将金属层保形地沉积在多晶硅1000上(并暴露硅衬底220)，对衬底退火以使金属与硅反应而形成图11所示出的硅化物层1100。所得的电编程熔丝结构包括衬底220上的第一端部1110和多晶硅叠层250上的第二端部1120，熔丝元件1130互连两个端部。暴露的硅衬底220中的硅化物1140是加工的产物，且不影响熔丝结构的可编程性。实际中，多晶硅250和硅衬底220上的硅化物1100可略微伸进多晶硅250和衬底220。因此，熔丝元件1130的硅化物厚度小于第一端部1110或第二端部1120中的硅化物厚度。
有利地是，熔丝结构的该实施例同样包括受控的侧壁隔片上的硅化物厚度，从而允许控制(例如最小化)编程熔丝结构所需要的编程能量。同样，该电编程熔丝较紧凑，并在尺寸上与光刻水平成比例。
图12A和12B分别示出了图4熔丝结构的俯视图和前视截面图。在图12A的俯视图中，同样示出熔丝结构320包括通过熔丝元件430互连的第一端部410和第二端部420。如上所述，端部410、420位于结构中的不同高度，熔丝元件430在不同高度之间转变，其优选包括一个或多个如图12B所示的转变中的直角弯角。图12A中提供电接触1200来接触端部和对电编程熔丝提供编程电流。注意，为清楚起见，在俯视图12A中所示的熔丝元件430的长度和图12B相比稍微放大。
作为另外的强化，特别配置熔丝元件和例如在衬底扩散区域中形成的端部之间的连接，来增强邻近熔丝元件和端部之间的连接处的熔丝元件中的电流积聚效应。通过提高电流积聚，增加了该部分熔丝元件中的焦耳加热，并且因此增加了熔丝元件的可编程性。该增加意味着减小了编程功率(即减小了需要的电压和电流)，还意味着增加了断路熔丝元件上的最终编程电阻。
参照图13，示出了衬底中的扩散区域1300，在其中随后限定第一端部。在该实施例中，多个多晶硅线1310、1320和1330示出为在扩散区域1300上终止。线1310具有常规的正方形多晶硅线末端，而线1320和1330在扩散区域1300上的末端为三角形桥图形。这些多晶硅线有助于所得的熔丝结构在熔丝元件/第一端部连接(即随后例如如上所述通过使硅转化为硅化物而在扩散区域中限定第一端部，在多晶硅线中限定熔丝元件)的可编程性。例如将该连接设置在熔丝中的位置，在所述位置熔丝元件经过直角弯角并从第一端部(与支撑面平行)垂直向上延伸。扩散区域上多晶硅线的近似三角形桥末端产生硅化物熔丝，该熔丝具有经过硅化熔丝元件到扩散端部桥的单个接触点。可通过施加光致抗蚀剂掩模来阻挡除了在扩散区域上延伸的线部分的大部分多晶硅线，而形成多晶硅线的三角形桥末端。然后可利用反应离子蚀刻或者湿法蚀刻来修整扩散区域上的线和形成三角形桥。在多晶硅线末端形成桥的目的在于将多晶硅线和扩散区域之间的连接尽可能地减小，例如减小为点。该减小的桥面积将增强连接处的熔丝元件加热并因此增强进行编程时熔丝的断路。
图14是采用图13尖角桥构思的熔丝结构一个实施例的俯视图。具体是，示出将第一端部1410经熔丝元件1430连接到第二端部1420。假定端部1410形成于扩散区域中，俯视图中具有三角形形状的桥连接1435设置在第一端部1410上熔丝元件1430的末端。还示出分别到第一端部1410和第二端部1420的电接触1415和1425。通过在第一端部上熔丝元件末端提供三角形末端桥，可在该区域形成增强的电流积聚，如上所述，其与熔丝元件中从水平设置的第一端部到熔丝元件垂直取向部分的直角弯角相邻。
图15示出了到仅使用易加工的矩形桥形状限定的端部桥的各种熔丝元件。在该情况下，假定第一端部1500形成在扩散区域中，而所示的熔丝元件部分1520、1530、1540和1550包括在第一端部和第二端部之间延伸的硅化多晶硅线实例。所示的桥形不需要构图和蚀刻来限定桥端部，因此比图13和14中所示的三角桥更容易制造。注意在每个实施例中，相比于其余熔丝元件的宽度，桥的线宽减小。
图16A和16B示出了例如一个熔丝元件，其具有在形成于扩散区域中的第一端部(未示出)上延伸的直角桥1610。如图16B的示意物理图像设计1620所示，桥设计图像示意地限定尖角，其同样如上所述有助于熔丝结构可编程性。应当注意，可在第一端部或第二端部或者同时在二者的端部提供尖角设计图像。
图17示出了熔丝设计结构另一个实施例的俯视图，该结构采用在熔丝元件和在扩散区域中形成的第一端部之间的尖角硅化物桥。在该实例中，形成于扩散区域中的第一端部1700部分位于熔丝元件1710下面，熔丝元件互连第一端部1700和第二端部1730。分别对第一端部1700和1730形成电接触1740和1750。将矩形桥1720用作减小的硅化物区域或者互连第一端部和熔丝元件的尖角。
尽管这里详细图示和描述了优选的实施例，但是本领域技术人员清楚，在不偏离发明精神下，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本发明范围中。
权利要求
1.一种用于集成电路的熔丝，所述熔丝包括通过熔丝元件互连的第一端部和第二端部，其中所述第一端部和第二端部相对于支撑面处于不同的高度，并且其中所述互连熔丝元件在所述第一端部和第二端部的不同高度之间转变。
2.根据权利要求1的熔丝，其中所述第一端部和第二端部每一个都取向为与所述支撑面平行，并且其中所述熔丝元件包括取向为与所述支撑面垂直的部分。
3.根据权利要求2的熔丝，其中所述熔丝元件还包括至少一个直角弯角，该弯角从所述第一端部和第二端部中的至少一个延伸到所述熔丝元件的垂直取向部分。
4.根据权利要求1的熔丝，其中所述熔丝的厚度可变化，所述熔丝元件的厚度小于所述第一端部的厚度和第二端部的厚度。
5.根据权利要求1的熔丝，其中所述支撑面包括支撑衬底的表面，并且其中所述第一端部至少部分地位于所述支撑衬底的扩散区域中，所述第二端部至少部分地位于在所述支撑衬底上延伸的多晶硅栅极叠层中，其中所述第一端部、第二端部和熔丝元件包括硅化物。
6.根据权利要求5的熔丝，还包括在所述多晶硅栅极叠层的至少一个侧壁上的侧壁隔片，其中所述熔丝元件的部分位于所述侧壁隔片上，位于所述侧壁隔片上的熔丝元件的厚度小于所述第一端部的厚度和第二端部的厚度。
7.根据权利要求1的熔丝，其中所述第一端部位于所述支撑面上，所述第二端部位于所述支撑面上方的高度H处，其中所述第二端部位于介质材料上。
8.根据权利要求1的熔丝，其中构图的绝缘体位于所述支撑面上，所述第一端部位于所述支撑面上，所述第二端部位于所述构图的绝缘体的至少部分上，其中所述熔丝元件通过在所述构图的绝缘体的侧壁上向上延伸而在所述第一端部和第二端部之间转变，以及其中所述构图的绝缘体的侧壁与所述支撑面垂直。
9.根据权利要求1的熔丝，其中所述第一端部、第二端部和熔丝元件包括硅化物，并且其中所述第一端部位于所述支撑面上，所述第二端部位于从所述支撑面延伸的多晶硅叠层上，所述多晶硅叠层包括绝缘侧壁隔片，并且其中所述熔丝元件包括在所述绝缘侧壁隔片上延伸而在所述第一端部和第二端部之间转变的部分。
10.根据权利要求1的熔丝，其中所述支撑面包括支撑衬底的表面，并且其中所述第一端部至少部分地位于所述支撑衬底中的扩散区域中，所述熔丝元件终止于所述第一端部上的一端，以及其中所述熔丝元件的至少一端包括与其余所述熔丝元件的宽度相比宽度减小的桥。
11.根据权利要求10的熔丝，其中所述桥的俯视图为矩形形状或三角形形状的一种，并且所述桥位于连接所述第一端部和第二端部的熔丝元件中的直角弯角处。
12.一种制造用于集成电路的熔丝的方法，该方法包括提供支撑面，在所述支撑面上设置支撑结构；形成在所述支撑面和支撑结构的上表面之间延伸的熔丝，所述熔丝包括通过熔丝元件互连的第一端部和第二端部；其中所述第一端部位于所述支撑面上，所述第二端部位于所述支撑结构的上表面上，以及其中所述互连熔丝元件在相对于所述支撑面位于不同高度的所述第一端部和第二端部之间转变。
13.根据权利要求12的方法，其中形成所述熔丝包括形成取向为与所述支撑面平行的第一端部和第二端部，以及形成包括取向为与所述支撑面垂直的部分的熔丝元件，其中所述熔丝元件还包括至少一个直角弯角，在所述弯角处从所述第一端部和第二端部中的至少一个延伸到所述熔丝元件的垂直取向部分。
14.根据权利要求12的方法，其中所述支撑面包括支撑半导体衬底的表面，并且其中所述支撑结构包括在所述支撑半导体衬底上延伸的多晶硅叠层，以及其中形成所述熔丝包括，限定至少部分地位于所述支撑半导体衬底的扩散区域中的第一端部，和限定至少部分地位于所述多晶硅叠层的暴露的上表面中的第二端部，其中所述第一端部、第二端部和熔丝元件包括硅化物。
15.根据权利要求14的方法，其中形成所述熔丝还包括，在所述多晶硅叠层的至少一个侧壁上提供侧壁隔片，以及在所述侧壁隔片上形成熔丝元件，所述侧壁隔片上的熔丝元件的厚度小于所述第一端部的厚度和所述第二端部的厚度，并且其中在绝缘侧壁隔片上形成熔丝元件包括在绝缘侧壁隔片上形成多晶硅侧壁隔片，以及使所述多晶硅侧壁隔片硅化。
16.根据权利要求15的方法，其中所述熔丝的厚度可变化，在所述绝缘侧壁隔片上的熔丝元件的厚度小于至少部分位于所述支撑半导体衬底中的扩散区域内的所述第一端部的厚度、并小于至少部分位于所述多晶硅叠层的暴露上表面中的所述第二端部的厚度。
17.根据权利要求14的方法，还包括在形成所述熔丝之后，在所述第二端部下方和在所述第一端部和第二端部之间延伸的熔丝元件附近，用介质材料替换所述多晶硅叠层。
18.根据权利要求12的方法，其中所述支撑结构包括位于所述支撑面上的构图的绝缘体，以及其中形成所述熔丝包括形成所述支撑面上的第一端部和所述构图的绝缘体上的第二端部，所述熔丝元件通过在所述构图的绝缘体的侧壁上向上延伸而在所述第一端部和第二端部之间转变，其中所述构图的绝缘体的侧壁与所述支撑面垂直。
19.根据权利要求18的方法，其中形成所述熔丝还包括，在所述支撑面和支撑结构上构图多晶硅层，并硅化所述构图的多晶硅层以限定熔丝。
20.根据权利要求12的方法，其中所述支撑结构包括多晶硅叠层，以及其中形成所述熔丝还包括在所述多晶硅叠层的侧壁上形成绝缘侧壁隔片，在所述支撑面、绝缘侧壁隔片和多晶硅叠层上提供构图的多晶硅层，以及硅化所述构图的多晶硅层，以限定所述支撑面上的第一端部、所述多晶硅叠层上的第二端部和熔丝元件，所述熔丝元件连接所述第一端部和第二端部并在所述绝缘侧壁隔片上延伸，其中所述熔丝元件包括直角弯角，在所述弯角处从所述第一端部转变到在所述绝缘侧壁隔片上延伸的熔丝元件的部分。
21.根据权利要求12的方法，其中所述支撑面包括具有扩散区域的支撑半导体衬底的表面，以及其中形成所述熔丝包括形成至少部分位于所述支撑半导体衬底的扩散区域中的第一端部，以及形成熔丝元件以包括位于在所述第一端部终止的熔丝元件的末端的桥，其中所述桥包括与其余所述熔丝元件的宽度相比宽度减小的区域。
22.根据权利要求21的方法，其中形成所述具有桥的熔丝元件还包括，限定所述桥以使其在所述熔丝元件的一个末端附近的俯视图具有矩形形状或三角形形状之一，所述熔丝元件的一个末端终止于至少部分位于所述支撑半导体衬底的扩散区域中的第一端部。
全文摘要
一种用于集成电路的电编程熔丝结构及其制造方法，其中电编程熔丝具有通过熔丝元件互连的第一端部和第二端部。第一端部和第二端部相对于熔丝结构的支撑面位于不同的高度，互连熔丝元件在第一端部和第二端部的不同高度之间转变。第一和第二端部取向为与支撑面平行，而熔丝元件包括取向为与支撑面垂直的部分，并且包括至少一个直角弯角，在所述弯角从第一和第二端部的至少一个转变成熔丝元件的垂直取向部分。
文档编号H01L21/70GK101034696SQ20071008600
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, L·L-C·许, W·P·霍维斯, J·A·曼德尔曼, 杨智超 申请人:国际商业机器公司