本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，尤其涉及電編程熔絲結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：
在集成電路領(lǐng)域，熔絲（Fuse）是指在集成電路中形成的一些可以熔斷的連接線。最初，熔絲是用于連接集成電路中的冗余電路，一旦檢測發(fā)現(xiàn)集成電路具有缺陷，就利用熔絲修復(fù)或者取代有缺陷的電路。熔絲一般為激光熔絲（LaserFuse）和電編程熔絲（ElectricallyProgrammableFuse，以下簡稱E-fuse）兩種。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，E-fuse逐漸取代了激光熔絲。一般的，E-fuse可以用金屬（鋁、銅等）或硅制成，一種典型的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括陽極10和陰極30，以及位于陽極10和陰極30之間與兩者相連接的細(xì)條狀的熔絲20。當(dāng)陽極10和陰極30之間通過較大的瞬間電流時，熔絲20被熔斷。根據(jù)熔絲20實際條寬和厚度，具體熔斷熔絲20所需的電流不盡相同，通常為幾百毫安。熔絲20未被熔斷的狀態(tài)下，E-fuse處為低阻態(tài)（如電阻為R），當(dāng)熔絲20被熔斷后的狀態(tài)下，E-fuse處為高阻態(tài)（如電阻為無窮大）。由于其具有通過電流可實現(xiàn)低阻向高阻轉(zhuǎn)化的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)被編程的效果，E-fuse除了在冗余電路中的應(yīng)用外，還具有更廣泛的應(yīng)用，如：內(nèi)建自測（Buildinselftest，簡稱BIST）技術(shù)、自修復(fù)技術(shù)、一次編程（OneTimeProgram，簡稱OTP）芯片、片上系統(tǒng)（SystemOnChip，簡稱SoC）等等。更多E-fuse相關(guān)的信息可參考公開號為CN101300677A的中國專利申請。而現(xiàn)有技術(shù)中，熔絲20被熔斷是不可逆轉(zhuǎn)的，所述E-fuse只具有從一種確定的低阻轉(zhuǎn)向高阻的能力，只具有一次被編程的情況，應(yīng)用有限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的問題是E-fuse只能具有一種可被編程狀態(tài)，應(yīng)用有限的問題。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電編程熔絲結(jié)構(gòu)，包括：陽極和陰極；位于所述陽極和陰極之間的熔絲區(qū)，所述熔絲區(qū)包括多條與所述陽極和陰極連接的熔絲，所述多條熔絲具有不同的寬度。可選的，所述熔絲區(qū)包括n塊子熔絲區(qū)，每塊子熔絲區(qū)中各具有m條長度和寬度均相同的熔絲，不同子熔絲區(qū)中的熔絲寬度各不相同；其中，n大于等于2，m大于等于2?？蛇x的，不同子熔絲區(qū)中的熔絲的長度不同?？蛇x的，不同子熔絲區(qū)中的熔絲的長寬比相同。可選的，所述熔絲的材質(zhì)為多晶硅?？蛇x的，所述電編程熔絲結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為多晶硅?？蛇x的，所述熔絲為長條狀，所述熔絲的長寬比成正比關(guān)系?？蛇x的，所述熔絲的長寬比范圍為2~8?？蛇x的，所述熔絲的長寬比相同?？蛇x的，所述陽極或陰極中的某一極緊鄰所述熔絲區(qū)的一側(cè)為平直的邊緣，另一極緊鄰所述熔絲區(qū)的一側(cè)包括多條朝向所述熔絲區(qū)伸出的凸條，各凸條的長度各不相同，以適應(yīng)連接不同長度的熔絲?？蛇x的，所述陽極和陰極中的某一極緊鄰所述熔絲區(qū)一側(cè)包括多條朝向所述熔絲區(qū)伸出的凸條，以適應(yīng)連接不同長度的熔絲。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種電編程熔絲（E-fuse）的結(jié)構(gòu)，其中包括位于陽極和陰極之間的多條寬度不同的熔絲。由于熔絲的寬度不同，需要被熔斷所需要的電流不同，即可實現(xiàn)在不同電流下，不同的熔絲被熔斷，而使得剩下的E-fuse的電阻不同，從而可實現(xiàn)可多次編程的可變電阻的電編程熔絲結(jié)構(gòu)。附圖說明圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的電編程熔絲結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是實施例一中提供一種電編程熔絲結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是實施例二中提供一種電編程熔絲結(jié)構(gòu)的示意圖。具體實施方式本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種電編程熔絲（E-fuse）的結(jié)構(gòu)，其中包括位于陽極和陰極之間的多條寬度不同的熔絲。由于熔絲的寬度不同，需要被熔斷所需要的電流不同，即可實現(xiàn)在不同電流下，不同的熔絲被熔斷，而使得剩下的E-fuse的電阻不同，從而可實現(xiàn)可多次編程的可變電阻的電編程熔絲結(jié)構(gòu)。在可選方案中，本發(fā)明的實施例提供了不同寬度的熔絲具有成等比關(guān)系的長寬比的E-fuse的結(jié)構(gòu)。由于熔絲的寬長比決定了熔絲的電阻大小，熔絲的長寬比為等比關(guān)系，熔絲的電阻也具有等比關(guān)系，使得利用包括本發(fā)明的技術(shù)方案提供的E-fuse的可編程電路的設(shè)計人員方便根據(jù)電阻的等比關(guān)系進行電路的設(shè)計。而根據(jù)寬長比的不同比例關(guān)系，可以設(shè)計出多種不同的電阻變化的關(guān)系來，可適應(yīng)多種需求和應(yīng)用，豐富了電路設(shè)計人員的選擇。在本發(fā)明的技術(shù)方案中提供的更便捷的實施例中，各熔絲的寬長比相同，這樣可以使得各熔絲的電阻相同。在可選方案中，本發(fā)明的實施例提供的E-fuse結(jié)構(gòu)具有多個子熔絲區(qū)，各子熔絲區(qū)中的熔絲的寬度不同。在每個子熔絲區(qū)中具有多條熔絲，同一子熔絲區(qū)中的熔絲的寬度相同。這樣的方式中，各塊子熔絲區(qū)中熔絲被熔斷的電流的差別變大，方便半導(dǎo)體工藝制程的實現(xiàn)。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明。實施例一本發(fā)明的技術(shù)方案提供的E-fuse結(jié)構(gòu)的一種實施情況如圖2所示，其具有陽極100和陰極300。其中，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述陽極100和陰極300的對應(yīng)的形狀并不受圖2中所示形狀的具體的局限。本實施例中，設(shè)置陽極100具有平整的邊緣，而陰極300具有伸出的凸條。位于所述陽極100和陰極300中的熔絲區(qū)包括3條熔絲，分別為熔絲21、熔絲22和熔絲23，所述熔絲為整個E-fuse中寬度最小的部分，各條熔絲的長度各不相同，長寬比相同。在其它的實施方式中，各條熔絲的長寬比可以不相同，而只是成等比增大或縮小的關(guān)系。其中陽極100為長方形，使得緊鄰所述熔絲區(qū)的一側(cè)為平直的邊緣。陰極300具有長方形的主體30，以及3條沿著所述長方形的主體朝向所述熔絲區(qū)的邊沿伸出的凸條31、32和33。各凸條的長度各自不同，起到連接其對應(yīng)的熔絲21、22或23到主體30的作用。本實施例中的提供的E-fuse的具體制作工藝包括：在表面具有絕緣層的半導(dǎo)體襯底上形成E-fuse材料層；然后利用光刻刻蝕技術(shù)，使得所述E-fuse材料層具有圖2中所述E-fuse的形貌。本實施例中，E-fuse的材質(zhì)為多晶硅是為了便于結(jié)合CMOS工藝實現(xiàn)所述E-fuse的制作。并且，為了適應(yīng)CMOS工藝，所述熔絲的長寬比范圍為2~8。電熔絲的熔斷是電熱效應(yīng)的結(jié)果，即由電流引起熔絲自發(fā)熱而熔斷的。而發(fā)熱熔斷需要的能量是正比于材料總熱容，而材料總熱容是正比于材料面積，以A代表材料的面積，W代表材料的寬度，L代表材料的長度，E代表發(fā)熱熔斷需要的能量，所以有E∝A=(W×L)[1]而能量E和電流I有如下關(guān)系E=I2×t[2]即能量E和熔斷電流I和脈沖時間寬度t的關(guān)系。假設(shè)固定脈沖頻率，即時間寬度t為常數(shù)，同時材料方塊數(shù)N=L/W[3]。將[2]和[3]代入[1]中，得到I2×t∝N×W2，兩邊開平方，整理后得到I∝W，即熔斷電流I的大小之和熔絲的寬度成正相關(guān)。由上推理可知，決定熔絲21、22或23被熔斷的電流為多大的因素為熔絲21、22或23的粗細(xì)，熔絲越粗，需要越大的電流才能被熔斷。為了使得熔絲21、22或23分別在不同的電流下被熔斷，本發(fā)明的技術(shù)方案中設(shè)計所述熔絲21、22和23各自的粗細(xì)不同。繼續(xù)以圖2中所示的E-fuse為例，所述熔絲21的寬度大于熔絲22的寬度，熔絲22的寬度大于熔絲23的寬度。即熔絲21被熔斷需要的電流I1、熔絲22被熔斷需要的電流I2和熔絲23被熔斷需要的電流I3的關(guān)系為I1＞I2＞I3。而決定熔絲21、22或23的電阻的為熔絲21、22或23的長寬比，長寬比相同，熔絲的電阻相同。在本實施設(shè)置所述熔絲21、22和23的長寬比都相同，即各自的等效電阻相同，記為R。圖2中可見，處于陽極100和陰極300之間的熔絲21、22或23為并聯(lián)，當(dāng)陽極100和陰極300中通過電流時，通過熔絲21、22或23的電流均相等。當(dāng)熔絲21、22和23均為連通狀態(tài)時，所述E-fuse的總電阻為R/3；當(dāng)通過熔絲21、22或23的電流I滿足I3≤I＜I2時，會使得熔絲23被熔斷，使得所述E-fuse的總電阻為R/2；當(dāng)通過熔絲21、22或23的電流I滿足I2≤I＜I1時，會使得熔絲23和熔絲22都被熔斷，使得所述E-fuse的總電阻為R；當(dāng)通過熔絲21、22或23的電流I滿足I≥I1時，會使得熔絲21、22和23都被熔斷，使得所述E-fuse處于高阻狀態(tài)（電阻為無窮大）。綜上所述，本實施例中的E-fuse能夠提供四種狀態(tài)，可以為編程提供更多的選擇。本發(fā)明的技術(shù)方案并不限于前述的各條熔絲的長寬比相同的實施情況，在各條熔絲的寬度各不相同，但電阻成等比關(guān)系的實施情況中，各條熔絲的電阻成正比關(guān)系。在通過不同大小的電流時，使得不同的熔絲被熔斷，也能夠?qū)崿F(xiàn)類似上述的使得剩下的E-fuse結(jié)構(gòu)的總電阻為不同的，成比例關(guān)系的阻值的情況。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過上述類似的原理推導(dǎo)出具體的實施情況。并且，本發(fā)明的技術(shù)方案不限于本實施例中所述熔絲區(qū)具有3條熔絲的情況。當(dāng)所述熔絲區(qū)具有n條熔絲（n＞2）的情況下，所述E-fuse能夠提供n+1種狀態(tài)，為編程提供選擇。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以按照上述原理進行相應(yīng)地修改、變形和替換，實現(xiàn)其它的所述熔絲區(qū)中具有n條（n＞1）熔絲的情況。實施例二本發(fā)明的技術(shù)方案提供的E-fuse的另一種實施情況如圖3所示，具有陽極900和陰極500，以及位于所述陽極900和陰極500中的熔絲區(qū)，所述熔絲區(qū)包括3塊子熔絲區(qū)，分別為子熔絲區(qū)A1、子熔絲區(qū)A2和子熔絲區(qū)A3，每塊子熔絲區(qū)中各具有3條長條狀的熔絲條：在子熔絲區(qū)A1中的熔絲為熔絲61、熔絲62和熔絲63，在子熔絲區(qū)A2中的熔絲為熔絲71、熔絲72和熔絲73，在子熔絲區(qū)A3中的熔絲為熔絲81、熔絲82和熔絲83。每塊子熔絲區(qū)中的熔絲長度和寬度都相等。在子熔絲區(qū)A1中的熔絲61、熔絲62與熔絲63的長度和寬度相等。在子熔絲區(qū)A2中的熔絲71、熔絲72和熔絲73的長度和寬度相等。在子熔絲區(qū)A3中的熔絲81、熔絲82和熔絲83的長度和寬度相等。而各塊子熔絲區(qū)中的熔絲的長度各不相同，例如子熔絲區(qū)A1中的熔絲61、熔絲62與熔絲63與在子熔絲區(qū)A2中的熔絲71、熔絲72和熔絲73不同，也與在子熔絲區(qū)A3中的熔絲81、熔絲82和熔絲83不同。子熔絲區(qū)A2和子熔絲區(qū)A3中的熔絲的長度也與其它子熔絲區(qū)中的熔絲長度不同。但是各子熔絲區(qū)中的熔絲的長寬比相同。其中陽極900為長方形，使得緊鄰所述熔絲區(qū)的一側(cè)為平直的邊緣。陰極500具有長方形的主體50，以及3條沿著所述長方形的主體朝向所述熔絲區(qū)的邊沿伸出的凸條51、52和53。各凸條的長度各自不同，起到連接其對應(yīng)的子熔絲區(qū)A1、A2或A3中的熔絲到主體50的作用。同實施例一類似的，本實施例中的提供的E-fuse的具體制作工藝包括：在表面具有絕緣層的半導(dǎo)體襯底上形成E-fuse材料層；然后利用光刻刻蝕技術(shù)，使得所述E-fuse材料層具有圖3中所述E-fuse的形貌。本實施例中，E-fuse的材質(zhì)為多晶硅是為了便于結(jié)合CMOS工藝實現(xiàn)所述E-fuse的制作。并且，為了適應(yīng)CMOS工藝，所述熔絲的長寬比范圍為2~8。同實施例一類似的原理，同一子熔絲區(qū)中的熔絲具有相同的寬度，其被熔斷的電流相同，而不同子熔絲區(qū)中的熔絲具有不同的寬度，被熔斷的電流不同。并且所有子熔絲區(qū)中的熔絲具有相同的長寬比，其電阻相同，且在陽極和陰極通過電流時，流過各條熔絲的電流相等。和實施例一類似的，本實施設(shè)置各熔絲的等效電阻記為R，子熔絲區(qū)A1中的每條熔絲被熔斷需要的電流為I1，子熔絲區(qū)A2中的每條熔絲被熔斷需要的電流為I2，子熔絲區(qū)A3中的每條熔絲被熔斷需要的電流為I3，各電流之間關(guān)系為I1＞I2＞I3。當(dāng)子熔絲區(qū)A1、子熔絲區(qū)A2和子熔絲區(qū)A3中的熔絲均為連通狀態(tài)時，所述E-fuse的總電阻為R/9；當(dāng)通過子熔絲區(qū)A1、子熔絲區(qū)A2和子熔絲區(qū)A3中每條熔絲的電流I滿足I3≤I＜I2時，會使得子熔絲區(qū)A3中的熔絲被熔斷，使得所述E-fuse的總電阻為R/6；當(dāng)通過子熔絲區(qū)A1、子熔絲區(qū)A2和子熔絲區(qū)A3中每條熔絲的電流I滿足I2≤I＜I1時，會使得子熔絲區(qū)A2和子熔絲區(qū)A3中的熔絲都被熔斷，使得所述E-fuse的總電阻為R/3；當(dāng)通過子熔絲區(qū)A1、子熔絲區(qū)A2和子熔絲區(qū)A3中每條熔絲的電流I滿足I≥I1時，會使得子熔絲區(qū)A1、子熔絲區(qū)A2和子熔絲區(qū)A3中的熔絲都被熔斷，使得所述E-fuse處于高阻狀態(tài)（電阻為無窮大）。而與實施例一相比，各塊子熔絲區(qū)中熔絲被熔斷的電流的差別變大了。具體分析如下：對于子熔絲區(qū)A1、子熔絲區(qū)A2和子熔絲區(qū)A3來說，使得所有熔絲被熔斷的需要的電流與其中每條熔絲被熔斷需要的電流成倍數(shù)關(guān)系，所述倍數(shù)為子熔絲區(qū)中熔絲的數(shù)量。比如，對于子熔絲區(qū)A1來說，其中所有熔絲被熔斷需要的電流為3I1，對于子熔絲區(qū)A2來說，其中所有熔絲被熔斷需要的電流為3I2，對于子熔絲區(qū)A3來說，其中所有熔絲被熔斷需要的電流為3I3。子熔絲區(qū)A1和子熔絲區(qū)A2中熔絲被熔斷需要的電流的差別為3（I2-I1），子熔絲區(qū)A2和子熔絲區(qū)A3中熔絲被熔斷需要的電流的差別為3（I3-I2）。這樣，與實施例一中相比，需要通過不同電流的各條熔絲的寬度的差異相同的情況下，能夠更顯著的區(qū)別出不同電流狀態(tài)下的不同編程狀態(tài)，為不同的編程需求提供更明顯的區(qū)別。類似實施例一的情況，本發(fā)明的技術(shù)方案并不限于前述的各條熔絲的長寬比相同的實施情況，在各子熔絲區(qū)中的熔絲的寬度各不相同，但電阻成等比關(guān)系的實施情況中，各子熔絲區(qū)中的熔絲的電阻成正比關(guān)系。在通過不同大小的電流時，使得不同的熔絲被熔斷，也能夠?qū)崿F(xiàn)類似上述的使得剩下的E-fuse結(jié)構(gòu)的總電阻為不同的，成比例關(guān)系的阻值的情況。也能夠達到使得不同子熔絲區(qū)中的熔絲被熔斷的電流的差別變大的效果，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過上述類似的原理推導(dǎo)出具體的實施情況。并且，本發(fā)明的技術(shù)方案不限于本實施例中所述熔絲區(qū)具有3個子熔絲區(qū)，每個子熔絲區(qū)具有3條熔絲的情況。當(dāng)所述熔絲區(qū)具有m個子熔絲區(qū)，每塊子熔絲區(qū)具有n條熔絲（m＞2，n＞2）的情況下，所述E-fuse能夠提供n+1種狀態(tài)，為編程提供選擇。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以按照上述原理進行相應(yīng)地修改、變形和替換，實現(xiàn)其它的所述熔絲區(qū)具有m個子熔絲區(qū)，每塊子熔絲區(qū)具有n條熔絲（m＞2，n＞2）的情況。實施例三實施例三中的大部分結(jié)構(gòu)類似于實施例一。兩者差別僅在于，本實施例中的E-fuse結(jié)構(gòu)具有多條寬度各不相同，長度相同的熔絲。由于各條熔絲的寬度不同，使得通過不同電流時，被熔斷的熔絲不同。剩下的E-fuse的總電阻也會不同。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過上述類似的原理推導(dǎo)出具體的實施情況，只不過相對于實施例一來說，剩下的E-fuse的總電阻的情況需要經(jīng)過較復(fù)雜的計算。實施例四實施例四中的大部分結(jié)構(gòu)類似于實施例二，E-fuse結(jié)構(gòu)同樣具有多個按照不同寬度劃分的子熔絲區(qū)，每個子熔絲區(qū)中具有多條寬度長度均相同的熔絲。兩者差別僅在于，本實施例中不同子熔絲區(qū)的熔絲長度也相同。由于不同子熔絲區(qū)中的熔絲的寬度不同，使得通過不同電流時，被熔斷的子熔絲區(qū)不同，剩下的E-fuse的總電阻也會不同。并且，由于每個子熔絲區(qū)域中具有多條寬度相同的熔絲，使得不同子熔絲區(qū)中的熔絲被熔斷的電流的差別變大，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過上述類似的原理推導(dǎo)出具體的實施情況，只不過相對于實施例二來說，剩下的E-fuse的總電阻的情況需要經(jīng)過較復(fù)雜的計算。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。