本申請(qǐng)案主張美國(guó)第18/217,717號(hào)專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)(即優(yōu)先權(quán)日為“2023年7月3日”)，其內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。本公開關(guān)于一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)及其制備方法。特別是有關(guān)于一種包括嵌設(shè)在一基底內(nèi)的一熔絲結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、許多集成電路(ics)由在一半導(dǎo)體基底的一單個(gè)芯片上的數(shù)百萬(wàn)個(gè)互連元件所組成，例如晶體管、電阻器、電容器以及二極管。通常希望ic盡可能快的運(yùn)行，并且消耗盡可能少的功耗。半導(dǎo)體ic通常包括一或多種類型的存儲(chǔ)器，例如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)存儲(chǔ)器、反熔絲存儲(chǔ)器以及電子熔絲存儲(chǔ)器。

2、電子熔絲通常借由設(shè)置在一介電層(例如氧化硅)上的一半導(dǎo)體材料(例如一多晶硅或一金屬化層)而整合到半導(dǎo)體ic中。施加一程序化電流來熔斷介電層，因而改變電子熔絲的電阻率。這稱為程序化“efuse(電子熔絲)”。然而，這種結(jié)構(gòu)需要一相對(duì)大的崩潰電壓，這可能對(duì)半導(dǎo)體元件的效能產(chǎn)生不利影響。此外，傳統(tǒng)的efuse結(jié)構(gòu)在基底上占據(jù)相對(duì)較大的空間，降低了ic的密度。

3、上文的“先前技術(shù)”說明僅提供背景技術(shù)，并未承認(rèn)上文的“先前技術(shù)”說明揭示本公開的標(biāo)的，不構(gòu)成本公開的先前技術(shù)，且上文的“先前技術(shù)”的任何說明均不應(yīng)作為本案的任一部分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開的一實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)包括一基底、一熔絲結(jié)構(gòu)以及一第一字元線。該熔絲結(jié)構(gòu)包括一熔絲電極，設(shè)置在該基底內(nèi)。該第一字元線電性耦接到該熔絲結(jié)構(gòu)。該第一字元線設(shè)置在該基底內(nèi)并與該熔絲結(jié)構(gòu)的該熔絲電極間隔開。該熔絲電極具有一側(cè)表面，朝向該第一字元線而突伸。

2、本公開的另一實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)包括一基底、一熔絲結(jié)構(gòu)以及一第一字元線。該熔絲結(jié)構(gòu)包括一熔絲電極，設(shè)置在該基底內(nèi)。該第一字元線電性耦接到該熔絲結(jié)構(gòu)。該熔絲結(jié)構(gòu)的該熔絲電極與該第一字元線之間的一水平距離沿著遠(yuǎn)離該基底的一方向而變化。

3、本公開的另一實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的制備方法。該制備方法包括提供一基底；形成一第一字元線以及一第二字元線在該基底內(nèi)；形成一開口以從該基底的一上表面延伸并位在該第一字元線與該第二字元線之間；以及形成一絕緣層在該開口內(nèi)；以及形成一金屬化層在該絕緣層上方以界定出一熔絲結(jié)構(gòu)。

4、本公開的該等實(shí)施例提供一半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)包括一基底、一熔絲結(jié)構(gòu)、一第一字元線以及一第二字元線。該第一字元線與該熔絲結(jié)構(gòu)電性耦接。此外，該第一字元線與該第二字元線并聯(lián)電性耦接。結(jié)果，可以產(chǎn)生一相對(duì)大的驅(qū)動(dòng)電流。該熔絲結(jié)構(gòu)的該熔絲電極具有一側(cè)表面，朝向該第一字元線與該第二字元線突伸。該半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)可以在該熔絲結(jié)構(gòu)與該第一字元線(或該第二字元線)之間具有一相對(duì)小的電阻值。因此，能夠以一更小的電壓而熔斷該熔絲結(jié)構(gòu)。

5、上文已相當(dāng)廣泛地概述本公開的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)，使下文的本公開詳細(xì)描述得以獲得較佳了解。構(gòu)成本公開的權(quán)利要求標(biāo)的的其它技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)將描述于下文。本公開所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)了解，可相當(dāng)容易地利用下文揭示的概念與特定實(shí)施例可作為修改或設(shè)計(jì)其它結(jié)構(gòu)或制程而實(shí)現(xiàn)與本公開相同的目的。本公開所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者亦應(yīng)了解，這類等效建構(gòu)無法脫離后附的權(quán)利要求所界定的本公開的精神和范圍。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該熔絲結(jié)構(gòu)包括一熔絲介質(zhì)，將該熔絲電極與該基底間隔開，且該熔絲介質(zhì)具有一側(cè)表面，朝向該第一字元線而突伸。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，還包括一氣隙，被該熔絲電極所圍繞。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，還包括一第二字元線，電性連接到該熔絲結(jié)構(gòu)。

5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該第一字元線并聯(lián)電性連接到該第二字元線。

6.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，還包括一金屬化層，設(shè)置在該基底上并電性連接到該熔絲結(jié)構(gòu)的該熔絲電極，其中該金屬化層與該第一字元線垂直地重疊。

7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該金屬化層與該第二字元線垂直地重疊。

8.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該金屬化層具有一第一部分以及一第二部分，該第一部分沿著一第一方向延伸，該第二部分沿著一第二方向延伸，該第二方向不同于該第一方向。

9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，還包括一阻擋層，設(shè)置在該熔絲結(jié)構(gòu)的該熔絲電極下方。

10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該熔絲電極的一下表面大致平行于該基底的一上表面。

11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，還包括一摻雜區(qū)，設(shè)置在該基底內(nèi)并與該第一字元線的該側(cè)表面接觸。

12.一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，包括：

13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，還包括一第二字元線，電性連接到該熔絲結(jié)構(gòu)。

14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該第一字元線并聯(lián)電性連接到該第二字元線。

15.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，還包括一氣隙，設(shè)置在該第一字元線與該第二字元線之間。

16.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，還包括一金屬化層，設(shè)置在該基底上并電性連接到該熔絲結(jié)構(gòu)的該熔絲電極，其中該金屬化層與該第一字元線垂直地重疊。

17.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該金屬化層具有一第一部分以及一第二部分，該第一部分在該第一字元線與該第二字元線之間延伸，該第二部分大致正交于該第一部分。

18.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該金屬化層與該第二字元線垂直地重疊。

19.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該熔絲電極具有一側(cè)表面，朝向該第一字元線而突伸。

20.如權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)，其中該熔絲電極具有一下表面，大致平行于該基底的一上表面。

技術(shù)總結(jié)
本公開提供一種半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)及其制備方法。該半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)包括一基底、一熔絲結(jié)構(gòu)以及一第一字元線。該熔絲結(jié)構(gòu)包括一熔絲電極，設(shè)置在該基底內(nèi)。該第一字元線電性耦接到該熔絲結(jié)構(gòu)。該第一字元線設(shè)置在該基底內(nèi)，并與該熔絲結(jié)構(gòu)的該熔絲電極間隔開。該熔絲電極具有一側(cè)表面，朝向該第一字元線突伸。

技術(shù)研發(fā)人員：丘世仰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南亞科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6