[發明專利]電可編程熔絲的編程方法

有效

• 申請號: 201810497511.7
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108735662B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 于奎龍;韓坤
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;G11C17/18
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種電可編程熔絲的編程方法，其特征在于，所述電可編程熔絲為多晶硅熔絲，具有金屬硅化物以及承載所述金屬硅化物的多晶硅基體，所述金屬硅化物具有初始物理狀態、第一物理狀態以及第二物理狀態，所述初始物理狀態是所述金屬硅化物沉積在所述多晶硅基體上的狀態，所述第一物理狀態為所述金屬硅化物的部分金屬擴散到所述多晶硅基體中的狀態，所述第二物理狀態為所述金屬硅化物發生電遷移且分布中斷的狀態；所述電可編程熔絲在所述初始物理狀態為低阻態，在所述第一物理狀態下為中間阻態，在所述第二物理狀態下為高阻態；所述電可編程熔絲包括陽極、陰極以及連接所述陽極和陰極的連接線；

所述編程方法包括以下步驟：

采用第一編程條件對所述電可編程熔絲進行編程，使所述金屬硅化物從所述初始物理狀態變化到所述第一物理狀態，且所述金屬硅化物中的金屬濃度降低，使得所述連接線處的電阻升高，以將所述電可編程熔絲從低阻態編程到中間阻態；

采用不同于所述第一編程條件的第二編程條件對所述電可編程熔絲進行編程，使所述金屬硅化物從所述初始物理狀態或所述第一物理狀態變化到所述第二物理狀態，且所述金屬硅化物的金屬在所述連接線處的分布因電遷移作用而中斷，以將所述電可編程熔絲從所述低阻態或所述中間阻態編程到高阻態；

其中，所述第一編程條件和所述第二編程條件均在所述多晶硅熔絲的陽極上接入同一恒定的電壓信號，且所述第一編程條件和所述第二編程條件采用脈沖電壓相同的不同編程脈沖，所述第一編程條件的編程脈沖的時間寬度小于所述第二編程條件的編程脈沖的時間寬度，以使得所述第一編程條件的編程時間短于所述第二編程條件的編程時間。

2.如權利要求1所述的編程方法，其特征在于，所述金屬硅化物包含鎳、鎢、鈷、錳、鈦和鉭中的至少一種金屬。

3.如權利要求1所述的編程方法，其特征在于，所述第二編程條件的編程脈沖時間寬度為所述第一編程條件的編程脈沖時間寬度的兩倍以上。

4.如權利要求1所述的編程方法，其特征在于，所述低阻態的電阻為100歐姆量級，所述中間阻態的電阻為1e4歐姆量級，所述高阻態的電阻為1e6歐姆量級。

5.如權利要求1所述的編程方法，其特征在于，在對所述電可編程熔絲進行編程時，所述電可編程熔絲的陰極電連接一MOS管的開關通路的一端，所述電可編程熔絲的陽極接入所述恒定的電壓信號，所述MOS管的開關通路的另一端接地，所述MOS管的柵端接入所述編程脈沖。

6.如權利要求1所述的編程方法，其特征在于，所述電可編程熔絲還包括分別與所述陽極、陰極電連接的接觸插塞以及與相應的接觸插塞電連接的金屬互連線。