【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种一次性编程存储单元及其形成方法、一次性编程存储器。
技术介绍
1、efuse(电可编程熔丝，electrically programmable fuse)技术是一种广泛应用于芯片内部的一次性编程存储技术，其可以用来记录芯片的配置信息，或者用于修复在集成电路中由于半导体工艺而不可避免的不良元件。
2、当芯片失效时，芯片中的efuse电路可以对芯片进行缺陷修复，当芯片运行错误时，efuse电路可实现对芯片的自动纠正，从而提高芯片的良率。
3、然而，efuse在实际应用过程中的可靠性性能还需要改善。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供一种一次性编程存储单元及其形成方法、一次性编程存储器，以改善熔丝结构来保护电路并提高编程的可靠性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种一次性编程存储单元，包括：阴极端；阳极端；设置于所述阴极端和阳极端之间的熔丝结构，所述熔丝结构至少包括一条熔丝；与所述熔丝结构相连接的保护结构，所述保护结构设置于所述熔丝结构相对的两侧，所述保护结构与所述阴极端相邻。
3、可选的，所述保护结构包括分别设置于所述熔丝结构两侧的第一保护层和第二保护层，所述熔丝结构位于所述第一保护层和第二保护层之间；所述第一保护层包括第一连通部和第一延伸部，所述第一连通部连接所述熔丝结构和第一延伸部，所述第一延伸部朝向所述阴极端的方向延伸；所述第二保护层包括第二连通部和第二延伸部，所述第二
4、可选的，所述熔丝结构包括两条或两条以上熔丝时，两条或两条以上所述熔丝相互平行，两条或两条以上所述熔丝的两端分别与所述阴极端和阳极端连接；所述保护结构分别与所述熔丝结构外侧的两条熔丝相连接。
5、可选的，所述一次性编程存储单元还包括：设置于相邻两条所述熔丝之间的连接结构，所述连接结构包括至少一条连接层，所述连接层的两端分别与相邻的两条所述熔丝相连接。
6、可选的，所述连接结构包括两条或两条以上连接层时，两条或两条以上所述连接层相互平行。
7、可选的，所述连接结构设置于所述阳极端与所述保护结构之间。
8、可选的，所述连接结构的材料与所述熔丝结构的材料相同。
9、可选的，还包括：位于所述熔丝结构表面和保护结构表面的金属硅化物层。
10、可选的，所述金属硅化物层的材料包括镍硅化物、钴硅化物、钨硅化物或钛硅化物。
11、可选的，所述熔丝结构的材料包括多晶硅。
12、可选的，所述保护结构与所述熔丝结构的材料相同。
13、可选的，所述熔丝结构的材料与所述阴极端的材料相同；所述熔丝结构的材料与所述阳极端的材料相同。
14、可选的，还包括：衬底，所述阴极端、阳极端、所述熔丝结构和所述保护结构位于所述衬底上。
15、可选的，还包括：位于衬底表面的隔离层，所述阴极端、阳极端、所述熔丝结构和所述保护结构位于所述隔离层上。
16、可选的，所述隔离层的材料包括氧化硅。
17、相应地，本专利技术技术方案还提供一种一次性编程存储器，包括：若干如权利一次性编程存储单元。
18、相应地，本专利技术技术方案还提供一种一次性编程存储单元的形成方法，包括：提供衬底；在衬底上形成熔丝材料层；刻蚀所述熔丝材料层，在衬底上形成阴极端、阳极端、设置于所述阴极端和阳极端之间的熔丝结构，所述熔丝结构至少包括一条熔丝、以及与所述熔丝结构相连接的保护结构，所述保护结构设置于所述熔丝结构相对的两侧，所述保护结构与所述阴极端相邻。
19、可选的，所述保护结构包括分别设置于所述熔丝结构两侧的第一保护层和第二保护层，所述熔丝结构位于所述第一保护层和第二保护层之间；所述第一保护层包括第一连通部和第一延伸部，所述第一连通部连接所述熔丝结构和第一延伸部，所述第一延伸部朝向所述阴极端的方向延伸；所述第二保护层包括第二连通部和第二延伸部，所述第二连通部连接所述熔丝结构和第二延伸部，所述第二延伸部朝向所述阴极端的方向延伸，所述第一延伸部和第二延伸部与所述熔丝结构平行。
20、可选的，所述熔丝结构包括两条或两条以上熔丝时，两条或两条以上所述熔丝相互平行，两条或两条以上所述熔丝的两端分别与所述阴极端和阳极端连接；所述保护结构分别与所述熔丝结构外侧的两条熔丝相连接。
21、可选的，还包括：形成设置于相邻两条所述熔丝之间的连接结构，所述连接结构包括至少一条连接层，所述连接层的两端分别与相邻的两条所述熔丝相连接。
22、可选的，所述连接结构包括两条或两条以上连接层时，两条或两条以上所述连接层相互平行。
23、可选的，所述连接结构设置于所述阳极端与所述保护结构之间。
24、可选的，还包括：在所述阴极端、阳极端、熔丝结构和保护结构表面形成金属硅化物层。
25、可选的，在衬底上形成熔丝材料层之前，还包括：在所述衬底表面形成隔离层。
26、与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
27、本专利技术的一次性编程存储单元，所述熔丝结构相对的两侧设置有保护结构，所述保护结构与所述阴极端相邻。一方面，所述保护结构可以起到辅助散热作用，以加大熔丝的散热面积，使熔丝结构与阴极端连接处相对其他位置有更高的温度，以减小熔丝结构与熔丝结构和阴极端连接处之间的温度梯度，有利于提升熔丝与阴极端连接处的熔断，且减小熔断现象的剧烈程度；另一方面，所述保护结构可以阻挡熔丝结构的热爆裂，以防止热爆裂对周围电路的破坏，改善熔丝结构来保护电路并提高编程的可靠性。
28、进一步，所述保护结构包括分别设置于所述熔丝结构两侧的第一保护层和第二保护层，所述熔丝结构位于所述第一保护层和第二保护层之间。所述保护结构可以阻挡熔丝结构的热爆裂，以防止热爆裂对周围电路的破坏，提高编程的可靠性。
29、进一步，所述一次性编程存储单元还包括设置于相邻两条所述熔丝之间的连接结构。所述连接结构可以起到辅助散热作用，使得熔丝结构从中间到阳极端的热量分散，而熔丝结构与阴极端的连接处的温度提高，可更易于发生熔断。
30、进一步，所述熔丝结构至少包括两条或两条以上熔丝，两条或两条以上熔丝既可以起到分流作用，使得熔断现象不太剧烈，尽可能降低热爆裂发生的可能性；两条或两条以上熔丝必须同时熔断才算烧调成功，又可以通过增加熔丝的数量来提高编程的可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种一次性编程存储单元，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述保护结构包括分别设置于所述熔丝结构两侧的第一保护层和第二保护层，所述熔丝结构位于所述第一保护层和第二保护层之间；所述第一保护层包括第一连通部和第一延伸部，所述第一连通部连接所述熔丝结构和第一延伸部，所述第一延伸部朝向所述阴极端的方向延伸；所述第二保护层包括第二连通部和第二延伸部，所述第二连通部连接所述熔丝结构和第二延伸部，所述第二延伸部朝向所述阴极端的方向延伸，所述第一延伸部和第二延伸部与所述熔丝结构平行。
3.如权利要求1所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述熔丝结构包括两条或两条以上熔丝时，两条或两条以上所述熔丝相互平行，两条或两条以上所述熔丝的两端分别与所述阴极端和阳极端连接；所述保护结构分别与所述熔丝结构外侧的两条熔丝相连接。
4.如权利要求3所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述一次性编程存储单元还包括：设置于相邻两条所述熔丝之间的连接结构，所述连接结构包括至少一条连接层，所述连接层的两端分别与相邻的两条所述熔丝相连接。<...
【技术特征摘要】
1.一种一次性编程存储单元，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述保护结构包括分别设置于所述熔丝结构两侧的第一保护层和第二保护层，所述熔丝结构位于所述第一保护层和第二保护层之间；所述第一保护层包括第一连通部和第一延伸部，所述第一连通部连接所述熔丝结构和第一延伸部，所述第一延伸部朝向所述阴极端的方向延伸；所述第二保护层包括第二连通部和第二延伸部，所述第二连通部连接所述熔丝结构和第二延伸部，所述第二延伸部朝向所述阴极端的方向延伸，所述第一延伸部和第二延伸部与所述熔丝结构平行。
3.如权利要求1所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述熔丝结构包括两条或两条以上熔丝时，两条或两条以上所述熔丝相互平行，两条或两条以上所述熔丝的两端分别与所述阴极端和阳极端连接；所述保护结构分别与所述熔丝结构外侧的两条熔丝相连接。
4.如权利要求3所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述一次性编程存储单元还包括：设置于相邻两条所述熔丝之间的连接结构，所述连接结构包括至少一条连接层，所述连接层的两端分别与相邻的两条所述熔丝相连接。
5.如权利要求4所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述连接结构包括两条或两条以上连接层时，两条或两条以上所述连接层相互平行。
6.如权利要求4所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述连接结构设置于所述阳极端与所述保护结构之间。
7.如权利要求4所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述连接结构的材料与所述熔丝结构的材料相同。
8.如权利要求1所述的一次性编程存储单元，其特征在于，还包括：位于所述熔丝结构表面和保护结构表面的金属硅化物层。
9.如权利要求8所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述金属硅化物层的材料包括镍硅化物、钴硅化物、钨硅化物或钛硅化物。
10.如权利要求1所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述熔丝结构的材料包括多晶硅。
11.如权利要求1所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述保护结构与所述熔丝结构的材料相同。
12.如权利要求1所述的一次性编程存储单元，其特征在于，所述熔丝结构的材料与所述阴极端的材料相同；所述熔丝结构的材料与所述阳极端的材料相同。
13.如权利要求1所述的一次性编程存储单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：高郁聪，欧阳平，陶然，
申请(专利权)人：浙江创芯集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：
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