[實用新型]擊穿式電熔絲結構、半導體器件

有效

• 申請號: 201820474795.3
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN208111436U
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L23/525
• 分類號: H01L23/525;H01L27/24
• 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: 智云

1.一種擊穿式電熔絲結構，其特征在于，包括：

一襯底，所述襯底中形成有一隔離結構，所述隔離結構圍繞出一有源區在所述襯底中，所述隔離結構覆蓋所述有源區的側面；

一絕緣材料層，形成在所述襯底上，所述絕緣材料層覆蓋所述有源區的頂面并延伸覆蓋所述隔離結構在所述有源區周邊的區域，并且所述絕緣材料層對應所述有源區的區域中定義有一擊穿區，所述擊穿區的邊界位于所述有源區的區域范圍內而未與所述隔離結構的邊界接壤，所述絕緣材料層在所述擊穿區內具有一電熔絲擊穿厚度，所述電熔絲擊穿厚度小于所述絕緣材料層在所述擊穿區外的周邊厚度，用于在編程過程中被擊穿；以及，

一導電材料層，形成在所述絕緣材料層上并覆蓋所述絕緣材料層的所述擊穿區；其中，所述有源區還具有不與所述導電材料層重迭覆蓋的接觸區。

2.如權利要求1所述的擊穿式電熔絲結構，其特征在于，所述絕緣材料層包括隔離層和被所述隔離層包圍的熔絲氧化層，所述熔絲氧化層的厚度小于所述隔離層的厚度，所述熔絲氧化層的邊界對應在所述有源區的區域范圍內而未與所述隔離結構的邊界接壤，所述隔離層與所述熔絲氧化層連接并從所述有源區延伸至所述隔離結構，以使所述絕緣材料層對應所述熔絲氧化層的區域構成所述擊穿區。

3.如權利要求1所述的擊穿式電熔絲結構，其特征在于，從所述擊穿區的邊界至所述有源區的邊界的距離大于等于4nm。

4.如權利要求2所述的擊穿式電熔絲結構，其特征在于，所述導電材料層覆蓋所述絕緣材料層的所述熔絲氧化層并延伸覆蓋所述隔離層。

5.如權利要求2所述的擊穿式電熔絲結構，其特征在于，所述導電材料層部分覆蓋所述有源區并延伸覆蓋所述隔離結構，以使所述導電材料層和所述有源區之間具有一交疊區域，所述交疊區域的周邊高度是由所述絕緣材料層的所述隔離層的厚度所界定，并且所述絕緣材料層的所述熔絲氧化層的邊界位于所述交疊區域的區域范圍內。

6.如權利要求2所述的擊穿式電熔絲結構，其特征在于，所述絕緣材料層的所述隔離層的厚度大于3nm，所述絕緣材料層的所述熔絲氧化層的厚度小于等于3nm。

7.如權利要求2所述的擊穿式電熔絲結構，其特征在于，在所述隔離層與所述熔絲氧化層的連接處，所述隔離層的端部和所述熔絲氧化層的端部為相互堆疊連接，以使所述隔離層在所述襯底表面的投影和所述熔絲氧化層在所述襯底表面的投影部分重疊。

8.如權利要求1所述的擊穿式電熔絲結構，其特征在于，所述有源區具有一寬部和一與所述寬部連接的窄部，所述導電材料層覆蓋所述窄部中遠離所述寬部的部分。

9.如權利要求1～8任一項所述的擊穿式電熔絲結構，其特征在于，所述擊穿式電熔絲結構的編程過程中，在所述導電材料層和所述有源區之間所施加的編程電壓的波動范圍小于等于0.2V。

10.一種半導體器件，其特征在于，包括權利要求1所述的擊穿式電熔絲結構。

11.如權利要求10所述的半導體器件，其特征在于，所述半導器件為存儲器。

12.如權利要求11所述的半導體器件，其特征在于，所述存儲器包括存儲單元，所述擊穿式電熔絲結構構成所述存儲單元的一部分。

13.如權利要求11所述的半導體器件，其特征在于，所述存儲器包括存儲單元，所述擊穿式電熔絲結構與所述存儲單元電性連接。