[發明專利]鰭型場效應晶體管熔絲的操作方法以及集成電路結構

有效

• 申請號: 201010113999.2
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN101800083A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 李介文
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G11C17/16
• 分類號: G11C17/16;G11C17/18;H01L27/088
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;邢雪紅

技術領域

本發明涉及一次性可編程熔絲(one-time?programmable?fuses)，且特別涉 及一種采用鰭型場效應晶體管(FinFETs)作為熔絲(fuse)的方法。

背景技術

于半導體技術中，基于如改善產品良率或訂作通用性集成電路(generic integrated?circuits)等眾多目的，于集成電路中已廣泛地應用了熔絲元件。舉 例來說，使用位于相同芯片上的備用線路(redundant?circuits)以取代缺陷線路 (defective?circuits)可顯著地增加制造良率。而通過激光光束所截斷的熔絲一 般稱為激光熔絲(laser?fuse)，而藉由通過電流方式所截斷或燒斷的熔絲則通 稱為電子熔絲(electrical?fuse)，或稱為e-熔絲(e-fuse)。通過選擇性地燒斷具 有多重用途的一集成電路內的熔絲，則可依據不同的客制化應用而經濟地制 造與應用一通用集成電路設計。

一般來說，熔絲整合于集成電路的設計之中，其中熔絲藉由如通過足夠 量的電流而以造成電致變遷或融化等效應而選擇性地被燒斷，進而形成電阻 較高的一路徑或一斷路。或者，也可施加低于可完全燒斷熔絲所需電流的一 較低電流至一熔絲處，藉以劣化此熔絲并增加了此熔絲的電阻值。選擇性地 燒段或劣化一熔絲的程序通稱為一“編程”(programming)程序。

傳統熔絲通常由窄的多晶硅導線或金屬導線所形成。為了要降低其編程 電流，熔絲較佳地越窄(與越薄)越好。由于隨著熔絲尺寸的減少，于制造過 程中的尺寸差異效應相對變高，因而熔絲的縮減尺寸將導致了熔絲之間的于 編程電流的差異。再者，多晶硅熔絲內的晶粒尺寸以及結構也影響了多晶硅 熔絲的編程電流。其結果為，公知熔絲的編程電流具有位于一極大范圍內的 變異特性。

再者，公知電流編程的熔絲遭遇了由靜電電荷電流所造成的不期望編程 問題，上述靜電電荷電流可能于一極短時間內達到一極高程度。因此，便需 要一種新穎的電性熔絲，以解決前述問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種鰭型場效應晶體管熔絲的操作方法以及集 成電路結構，藉以解決上述公知問題。

依據一實施例，本發明的一種鰭型場效應晶體管熔絲的操作方法，包括：

提供包括一漏極、一柵極、一源極以及位于該漏極與該源極之間的一通 道的該鰭型場效應晶體管熔絲；以及施加一編程電壓于該鰭型場效應晶體管 熔絲的該源極與該漏極之間，以于該鰭型場效應晶體管熔絲的該通道內形成 穿透效應。上述方法還包括測定該鰭型場效應晶體管熔絲的一編程狀態。

依據另一實施例，本發明的一種鰭型場效應晶體管熔絲的操作方法，包 括：

提供包括一漏極、一柵極與一柵介電物的該鰭型場效應晶體管熔絲；施 加一低電壓于該柵極，以關閉該鰭型場效應晶體管熔絲；于關閉該鰭型場效 應晶體管熔絲時，施加一編程電壓于該鰭型場效應晶體管熔絲的該源極與該 漏極其中之一，以于該鰭型場效應晶體管熔絲內形成穿透效應，其中該柵介 電物并未為該編程電壓所崩潰。上述方法還包括測定該鰭型場效應晶體管熔 絲的編程狀態。

依據又一實施例，本發明的一種鰭型場效應晶體管熔絲的操作方法，包 括：

提供該鰭型場效應晶體管熔絲；提供一參考鰭型場效應晶體管熔絲，其 中該參考鰭型場效應晶體管熔絲的一編程狀態為預先決定的；施加一第一電 壓于該參考鰭型場效應晶體管熔絲的一柵極；施加一第二柵電壓于該鰭型場 效應晶體管熔絲的一柵極；以及比較該參考鰭型場效應晶體管熔絲的一漏極 的一第一漏極電壓以及該鰭型場效應晶體管熔絲的一漏極的一第二漏極電 壓，以測定該鰭型場效應晶體管熔絲的一編程狀態。

依據一實施例，本發明的一種集成電路結構，包括：

包括一第一漏極、第一柵極與第一源極的一第一鰭型場效應晶體管熔 絲；以及選自由一電荷泵(bump)的輸出與一外部焊墊所組成族群的一編程 節點。該第一鰭型場效應晶體管熔絲的該第一源極與該第一漏極其中之一耦 接于該編程節點。

依據另一實施例，本發明的一種集成電路結構，包括：