[發明專利]半導體器件和半導體器件的制作方法

有效

• 申請號: 201310006413.6
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103915410B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 廖淼
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L23/525
• 分類號: H01L23/525;H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體制作領域，尤其涉及一種半導體器件和半導體器件的制作方法。

背景技術

電可編程熔絲E-fuse（Electrically programmable fuse），通常又被稱為多晶硅熔絲，它是位于兩個電極之間很短的一段最小寬度的多晶硅，如圖1所示。包括兩個電極10和30，以及電極之間的熔絲20。更多E-fuse相關的信息可參考公開號為CN101300677A的中國專利申請。

與傳統的熔絲相比，電可編程熔絲是基于電遷移（EM）原理來進行編譯的。電遷移（EM）為在較高的電流密度的作用下，相關原子將會沿著電子運動方向進行遷移，形成空洞，最終斷路的現象。利用電遷移特性的電可編程熔絲可以形成比其它熔絲結構小得多的熔絲結構。并且不論是在晶圓探測階段還是在封裝中，電可編程熔絲都可以在芯片上進行編程。

多晶硅電可編程熔絲一般是制作在淺槽隔離上，其底層為氧化硅絕緣層，其表面為氮化硅的覆蓋保護。在熔絲熔斷時，其對于周圍的介質層具有破壞作用，并且其破壞作用的具體情況是不能被控制的。

發明內容

本發明解決的問題是多晶硅電可編程熔絲在熔斷時對周圍的介質層具有不可被控制的破壞作用。

為解決上述問題，本發明的技術方案一種半導體器件，包括由兩個電極部和位于兩電極部之間的熔絲部組成的電可編程熔絲結構，所述熔絲部具有至少一個臺階部。

可選的，所述電可編程熔絲結構形成在半導體襯底上，所述半導體襯底中包括至少兩個相互分離的淺溝槽隔離結構；

所述半導體襯底表面形成有絕緣層，其中，位于淺溝槽隔離結構之間的所述絕緣層的表面低于所述淺溝槽隔離結構的表面；

所述兩個電極部分別位于兩個淺溝槽隔離結構之上，所述熔絲部位于所述兩個淺溝槽隔離結構之間的絕緣層上且與兩電極部互相連接。

可選的，所述絕緣層為墊氧化層。

可選的，所述電可編程熔絲結構的周圍具有側墻。

可選的，所述電可編程熔絲結構由多晶硅層構成。

本發明的技術方案還提供了一種半導體器件的制作方法，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底中形成分離開來的至少兩個淺溝槽隔離結構，所述淺溝槽隔離結構的表面高于所述半導體襯底的表面；

在所述淺溝槽隔離結構上及淺溝槽隔離結構之間的所述半導體襯底上形成多晶硅層；

利用光刻形成光刻膠掩模，利用所述光刻膠掩模刻蝕所述多晶硅層，使得所述多晶硅層形成電可編程熔絲結構。

可選的，刻蝕所述多晶硅層使之形成電可編程熔絲結構之后，還包括在所述電可編程熔絲結構兩側形成側墻的步驟。

可選的，在所述半導體襯底上形成分離開來的至少兩個淺溝槽隔離結構的工藝包括：

在所述半導體襯底上形成墊氧化層；

在所述墊氧化層上形成氮化硅層；

利用光刻和刻蝕工藝，在所述氮化硅層、墊氧化層和半導體襯底中形成至少兩個互相分離開的隔離溝槽；

沉積氧化硅層，使之填滿所述隔離溝槽并高于所述氮化硅層；

化學機械研磨所述氧化硅層直至露出所述氮化硅層；

去除氮化硅層，則形成好所述淺溝槽隔離結構，所述淺溝槽隔離結構的表面高于所述墊氧化層的表面。

本發明的技術方案另提供了一種半導體器件的制作方法，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底包括熔絲區和晶體管區；

在所述半導體襯底上形成墊氧化層；

在所述氧化硅層上形成氮化硅層；

利用光刻和刻蝕工藝在所述氮化硅層、氧化硅層和半導體襯底上形成隔離溝槽，其中，在所述熔絲區中包括至少兩個互相分離開的隔離溝槽；

形成氧化硅層，使之填滿所述隔離溝槽并高于所述氮化硅層；

化學機械研磨所述氧化硅層直至露出所述氮化硅層；

去除氮化硅層；

沉積多晶硅層；

利用光刻和刻蝕工藝刻蝕所述多晶硅層，以在所述熔絲區的兩隔離溝槽上和兩隔離溝槽之間形成電可編程熔絲結構，在所述晶體管區形成柵極結構。

可選的，形成好電可編程熔絲結構以及所述柵極結構之后，還包括在所述電可編程熔絲結構和所述柵極結構的兩側形成側墻的步驟。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：