基底中具有嵌设熔丝结构的半导体元件结构及其制备方法与流程

本公开关于一种半导体元件结构及其制备方法。特别是有关于一种包括嵌设在一基底内的一熔丝结构的半导体元件结构。

背景技术：

1、许多集成电路(ics)由在一半导体基底的一单个晶片上的数百万个互连元件所组成，例如晶体管、电阻器、电容器以及二极管。通常希望ic尽可能快的运行，并且消耗尽可能少的功耗。半导体ic通常包括一或多种类型的存储器，例如互补金属氧化物半导体(cmos)存储器、反熔丝存储器以及电子熔丝存储器。

2、电子熔丝通常借由设置在一介电层(例如氧化硅)上的一半导体材料(例如一多晶硅或一金属化层)而整合到半导体ic中。施加一程序化电流来熔断介电层，因而改变电子熔丝的电阻率。这称为程序化“efuse(电子熔丝)”。然而，这种结构需要一相对大的崩溃电压，这可能对半导体元件的效能产生不利影响。此外，传统的efuse结构在基底上占据相对较大的空间，降低了ic的密度。

3、上文的“先前技术”说明仅提供背景技术，并未承认上文的“先前技术”说明揭示本公开的标的，不构成本公开的先前技术，且上文的“先前技术”的任何说明均不应作为本案的任一部分。

技术实现思路

1、本公开的一实施例提供一种半导体元件结构。该半导体元件结构包括一基底、一熔丝结构、一第一字元线以及一掺杂区。该熔丝结构包括一熔丝电极，设置在该基底内。该掺杂区围绕该第一字元线。该熔丝结构的该熔丝电极与该第一字元线之间的一水平距离沿着远离该基底的一方向而变化。

2、本公开的另一实施例提供一种半导体元件结构的制备方法。该制备方法包括提供一基底；形成一第一字元线以及一第二字元线在该基底内；形成一开口以从该基底的一上表面延伸并位在该第一字元线与该第二字元线之间；扩大该开口；形成一绝缘层在该开口内；以及形成一金属化层在该绝缘层上方以界定出一熔丝结构。

3、本公开的该等实施例提供一半导体元件结构。该半导体元件结构包括一基底、一熔丝结构、一第一字元线以及一第二字元线。该第一字元线与该熔丝结构电性耦接。此外，该第一字元线与该第二字元线并联电性耦接。结果，可以产生一相对大的驱动电流。该熔丝结构的该熔丝电极具有一侧表面，朝向该第一字元线与该第二字元线突伸。该半导体元件结构可以在该熔丝结构与该第一字元线(或该第二字元线)之间具有一相对小的电阻值。因此，能够以一更小的电压而熔断该熔丝结构。

4、上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，使下文的本公开详细描述得以获得较佳了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开所属技术领域中具有通常知识者应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或制程而实现与本公开相同的目的。本公开所属技术领域中具有通常知识者亦应了解，这类等效建构无法脱离后附的权利要求所界定的本公开的精神和范围。

技术特征：

1.一种半导体元件结构，包括：

2.如权利要求1所述的半导体元件结构，更包括：

3.如权利要求2所述的半导体元件结构，其中该第一字元线电性连接该第二字元线，且与该第二字元线并联。

4.如权利要求2所述的半导体元件结构，更包括：

5.如权利要求2所述的半导体元件结构，更包括：

6.如权利要求5所述的半导体元件结构，其中该金属化层具有一第一部分以及一第二部分，其中该第一部分在该第一字元线与该第二字元线之间延伸，且该第二部分大致上与该第一部分垂直。

7.如权利要求5所述的半导体元件结构，其中该金属化层与该第二字元线垂直地重叠。

8.如权利要求5所述的半导体元件结构，其中该熔丝电极具有一侧表面，朝向该第一字元线而突伸。

9.如权利要求8所述的半导体元件结构，其中该熔丝电极具有一下表面大致平行于该基底的一上表面。

10.如权利要求5所述的半导体元件结构，更包括：

11.一种半导体元件结构的制备方法，包括：

12.如权利要求11所述的制备方法，更包括：

13.如权利要求12所述的制备方法，其中扩大该开口包括：

14.如权利要求13所述的制备方法，其中该延伸部由一退火技术来形成。

15.如权利要求14所述的制备方法，其中该退火技术包括一氢退火技术。

16.如权利要求11所述的制备方法，其中在形成该金属化层之后，一气隙借由该金属化层而定义。

17.如权利要求11所述的制备方法，其中该金属化层行成在该基底上，且该制备方法更包括：

18.如权利要求11所述的制备方法，更包括：

技术总结本公开提供一种半导体元件结构及其制备方法。该半导体元件结构包括一基底、一熔丝结构、一第一字元线以及一掺杂区。该熔丝结构包括一熔丝电极，设置在该基底内。该掺杂区围绕该第一字元线。该熔丝结构的该熔丝电极与该第一字元线之间的一水平距离沿着远离该基底的一方向而变化。技术研发人员：丘世仰受保护的技术使用者：南亚科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6