導(dǎo)電柱8與所述第一晶體管4或所述第二晶體管5的源極或漏極的連接處可設(shè)有硅化物(圖1中未示出)。
[0045]所述金屬線9的長度范圍是200?800微米，本實(shí)施例中，優(yōu)選為400微米。所述金屬線9的材料為鋁或其它金屬材料，本發(fā)明中優(yōu)選采用鋁作為金屬線。
[0046]作為示例，所述金屬線9在水平面上的投影為兩端大中間小的啞鈴型。其中，所述金屬線9兩端面積可以相等，也可以不相等。本實(shí)施例中，所述金屬線9在水平面上的投影以非對稱的啞鈴型為例，如圖4所示。
[0047]如圖1所示，所述金屬橋結(jié)構(gòu)兩端上方連接有兩個(gè)焊墊7，用于在所述金屬線9兩端施加電流。所述焊墊7通過至少一層金屬互連層與所述金屬橋結(jié)構(gòu)連接。作為示例，圖1中示出了所述焊墊7通過三層金屬互連層與所述金屬橋結(jié)構(gòu)連接的情形。
[0048]所述第一存儲(chǔ)單元區(qū)塊3包括若干晶體管，圖1中僅示出了其中一個(gè)晶體管，該晶體管一端與所述第一晶體管4 一端通過第一橋結(jié)構(gòu)連接；同樣，所述第二存儲(chǔ)單元區(qū)塊6亦包括若干晶體管，圖1中僅示出了其中一個(gè)晶體管，該晶體管一端與所述第二晶體管5—端通過第二橋結(jié)構(gòu)連接。
[0049]具體的，所述第一橋結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)導(dǎo)電柱8及連接兩個(gè)導(dǎo)電柱8的第一導(dǎo)電塊10，所述第二橋結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)導(dǎo)電柱8及連接兩個(gè)導(dǎo)電柱8的第二導(dǎo)電塊11 ;所述第一導(dǎo)電塊10為金屬或多晶硅，所述第二導(dǎo)電塊11為金屬或多晶硅。本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電塊10及所述第二導(dǎo)電塊11均優(yōu)選為金屬。
[0050]本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，所述第一存儲(chǔ)單元區(qū)塊3與所述第二存儲(chǔ)單元區(qū)塊6通過所述第一晶體管4與所述第二晶體管5連接。其中，所述第一晶體管4與所述第二晶體管5通過一金屬橋結(jié)構(gòu)連接，連接處為所述第一晶體管4與所述第二晶體管5的源極或漏極。所述金屬橋結(jié)構(gòu)包括金屬線9及連接于所述金屬線9兩端的兩個(gè)焊墊7。當(dāng)需要斷開所述第一存儲(chǔ)單元區(qū)塊3與所述第二存儲(chǔ)單元區(qū)塊6的連接時(shí)，通過在兩個(gè)焊墊7上施加電流并維持一段時(shí)間即可將所述金屬線9斷開，從而切斷所述第一存儲(chǔ)單元區(qū)塊3與所述第二存儲(chǔ)單元區(qū)塊6的連接，且所述金屬線9斷開后不會(huì)再次連接上，從而保證100%的切斷率，有效提聞器件的可罪性。
[0051]本發(fā)明還提供一種切斷上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中存儲(chǔ)單元區(qū)塊連接的方法，至少包括以下步驟:在兩個(gè)焊墊7之間通入預(yù)設(shè)電流并維持預(yù)設(shè)時(shí)間以使所述金屬橋結(jié)構(gòu)發(fā)生電遷移并推動(dòng)金屬原子向所述金屬橋結(jié)構(gòu)一端聚集從而使所述金屬橋結(jié)構(gòu)另一端形成空洞以致所述金屬橋結(jié)構(gòu)斷開。
[0052]具體的,通入預(yù)設(shè)電流使流經(jīng)所述金屬橋結(jié)構(gòu)的電流密度是I?5mA/cm2,所述預(yù)設(shè)時(shí)間范圍是10?300秒。需要指出的而是，此處電流密度指的是流經(jīng)所述金屬線9的的電流密度。通過在兩個(gè)焊墊之間施加電流，使所述金屬線9中有直流電流通過，由于電場的作用，使得金屬離子產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng)，即金屬離子發(fā)生電遷移，產(chǎn)生質(zhì)量的輸運(yùn)，在金屬線一端產(chǎn)生空洞。由于不同的金屬產(chǎn)生金屬化電遷移的條件是不同的，因此加在所述焊墊7上的電流大小可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
[0053]請參閱圖2及圖3，顯示為金屬線電遷移的原理圖。其中，圖2中的箭頭方向?yàn)殡娮右苿?dòng)方向，圖3顯示為電遷移過程中，電子動(dòng)量推動(dòng)金屬線中的金屬原子向一端移動(dòng)，在金屬線一端形成空洞12，在金屬線另一端形成聚集物13的示意圖。
[0054]再請參閱圖4及圖5，分別顯示為通電流前所述金屬線9在水平面上的投影示意圖及通電流后所述金屬線9 一端形成空洞12使金屬橋結(jié)構(gòu)斷開的示意圖。
[0055]在上述過程中，電遷移發(fā)生于所述金屬線9中，不會(huì)影響硅化物對電路的連接。本實(shí)施例中，所述金屬線9的長度優(yōu)選為400微米，在該尺寸下，可以達(dá)到良好的電遷移效果。
[0056]本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)單元區(qū)塊之間采用金屬連接取代多晶硅連接，切斷原理是電遷移而非高熱熔斷，利用電子動(dòng)量推動(dòng)金屬原子充分移動(dòng)，從而斷開存儲(chǔ)單元區(qū)塊之間的連接，切斷率為100%，而傳統(tǒng)的多晶硅連接切斷率僅為50%。
[0057]綜上所述，本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)單元區(qū)塊之間通過兩個(gè)晶體管及一個(gè)金屬橋結(jié)構(gòu)連接，該金屬橋結(jié)構(gòu)連接兩個(gè)晶體管的源/漏極，且金屬橋結(jié)構(gòu)兩端上方連接有兩個(gè)焊墊。本發(fā)明的切斷半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中存儲(chǔ)單元區(qū)塊連接的方法通過在兩個(gè)焊墊之間施加電流，使得金屬線發(fā)生電遷移現(xiàn)象，電遷移過程中，電子動(dòng)量推動(dòng)金屬線中的金屬原子向一端移動(dòng)，在金屬線一端形成空洞，從而斷開存儲(chǔ)單元區(qū)塊之間的連接，并且該過程不會(huì)影響硅化物對電路的連接。本發(fā)明可以有效防止斷開的存儲(chǔ)單元區(qū)塊再次發(fā)生連接，斷開效率為100%，可以顯著提高器件的可靠性。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0058]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少包括: 半導(dǎo)體襯底及自左向右依次形成于所述半導(dǎo)體襯底上并通過隔離結(jié)構(gòu)相互隔離的第一存儲(chǔ)單元區(qū)塊、第一晶體管、第二晶體管及第二存儲(chǔ)單元區(qū)塊； 所述第一存儲(chǔ)單元區(qū)塊與所述第一晶體管連接；所述第二存儲(chǔ)單元區(qū)塊與所述第二晶體管連接； 所述第一晶體管與所述第二晶體管通過一金屬橋結(jié)構(gòu)連接； 所述金屬橋結(jié)構(gòu)兩端上方連接有兩個(gè)焊墊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一晶體管的第一端與所述第一存儲(chǔ)單元區(qū)塊連接；所述第一晶體管的第二端與所述第二晶體管的第一端連接；所述第二晶體管的第二端與所述第二存儲(chǔ)單元區(qū)塊連接；所述第一晶體管的第一端及第二端分別為源極與漏極，或分別為漏極與源極；所述第二晶體管的第一端及第二端分別為源極與漏極，或分別為漏極與源極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬橋結(jié)構(gòu)包括分別與所述第一晶體管及第二晶體管連接的兩個(gè)導(dǎo)電柱，及連接兩個(gè)導(dǎo)電柱的金屬線。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬線的長度范圍是200?800微米。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬線的材料為鋁。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬線在水平面上的投影為兩端大中間小的啞鈴型。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一存儲(chǔ)單元區(qū)塊包括若干晶體管，其中一個(gè)晶體管一端與所述第一晶體管一端通過第一橋結(jié)構(gòu)連接；所述第二存儲(chǔ)單元區(qū)塊包括若干晶體管，其中一個(gè)晶體管一端與所述第二晶體管一端通過第二橋結(jié)構(gòu)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一橋結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)導(dǎo)電柱及連接兩個(gè)導(dǎo)電柱的第一導(dǎo)電塊，所述第二橋結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)導(dǎo)電柱及連接兩個(gè)導(dǎo)電柱的第二導(dǎo)電塊；所述第一導(dǎo)電塊為金屬或多晶硅，所述第二導(dǎo)電塊為金屬或多晶硅。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述焊墊通過至少一層金屬互連層與所述金屬橋結(jié)構(gòu)連接。10.一種切斷如權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中存儲(chǔ)單元區(qū)塊連接的方法，其特征在于，至少包括以下步驟:在兩個(gè)焊墊之間通入預(yù)設(shè)電流并維持預(yù)設(shè)時(shí)間以使所述金屬橋結(jié)構(gòu)發(fā)生電遷移并推動(dòng)金屬原子向所述金屬橋結(jié)構(gòu)一端聚集從而使所述金屬橋結(jié)構(gòu)另一端形成空洞以致所述金屬橋結(jié)構(gòu)斷開。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于:通入預(yù)設(shè)電流使流經(jīng)所述金屬橋結(jié)構(gòu)的電流密度是I?5mA/cm2。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于:所述預(yù)設(shè)時(shí)間范圍是10?300秒。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，至少包括：半導(dǎo)體襯底及自左向右依次形成于所述半導(dǎo)體襯底上并通過隔離結(jié)構(gòu)相互隔離的第一存儲(chǔ)單元區(qū)塊、第一晶體管、第二晶體管及第二存儲(chǔ)單元區(qū)塊；所述第一存儲(chǔ)單元區(qū)塊與所述第一晶體管連接；所述第二存儲(chǔ)單元區(qū)塊與所述第二晶體管連接；所述第一晶體管與所述第二晶體管通過一金屬橋結(jié)構(gòu)連接；所述金屬橋結(jié)構(gòu)兩端上方連接有兩個(gè)焊墊。本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)單元區(qū)塊之間采用金屬連接取代多晶硅連接，在需要切斷連接時(shí)，可以通過在金屬橋結(jié)構(gòu)兩端施加小電流，利用電遷移原理切斷存儲(chǔ)單元區(qū)塊之間的連接，切斷率為100%，可以有效提高器件的可靠性。
【IPC分類】H01L27/115, H01L21/8247, H01L23/525
【公開號(hào)】CN104979356
【申請?zhí)枴緾N201410129853
【發(fā)明人】牛剛, 于建姝, 劉競文
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月1日