[發明專利]未金屬硅化多晶硅熔絲

有效

• 申請號: 201210022548.7
• 申請日: 2012-02-01
• 公開（公告）號: CN102738114A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 林松杰;嚴光武;邱其煦;許國原
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/525
• 分類號: H01L23/525;H01L21/768;G11C17/14
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

相關申請的交叉參考

本申請要求于2011年4月11日提交的美國臨時專利申請序列號第61/473,937號的優先權，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本公開涉及電熔絲。具體來說，本公開涉及多晶硅熔絲。

背景技術

在半導體產業中，熔絲元件廣泛用于各種用途的集成電路。借助通過電流或者熔斷而斷開的熔絲被稱為電熔絲或e-熔絲。通過選擇性地熔斷具有多種潛在應用的集成電路內的熔絲，可以經濟地制造通用集成電路設計，并適用于各種用戶使用。

在集成電路的設計中引入熔絲，并且例如借助通過足夠量的電流引起熔化或凝聚(agglomeration)，選擇性地熔斷熔絲，從而建立電阻更大的路徑或者開路。選擇性熔斷熔絲的工藝被稱為“編程”。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種未金屬硅化多晶硅熔絲，包括：陽極，其中所述陽極的第一部分由自對準硅化多晶硅制成，且所述陽極的第二部分由未金屬硅化多晶硅制成；陰極，其中所述陰極的第一部分由自對準硅化多晶硅制成，且所述陰極的第二部分由未金屬硅化多晶硅制成；以及熔絲鏈；其中所述熔絲鏈是由未金屬硅化多晶硅制成，并且其中所述熔絲鏈物理連接于所述陽極的所述第二部分和所述陰極的所述第二部分。

在該未金屬硅化多晶硅熔絲中，其中所述熔絲鏈的電阻處于約400Ω至約4000Ω的范圍內。

在該未金屬硅化多晶硅熔絲中，其中所述熔絲鏈的寬度處于約20nm至約0.5μm的范圍內。

在該未金屬硅化多晶硅熔絲中，其中所述熔絲鏈的長度處于約50nm至約5μm的范圍內。

在該未金屬硅化多晶硅熔絲中，其中從所述陽極的所述第一部分和所述第二部分之間的界面到所述熔絲鏈的距離處于約2nm至約600nm的范圍內。

在該未金屬硅化多晶硅熔絲中，其中從所述陰極的所述第一部分和所述第二部分之間的界面到所述熔絲鏈的距離處于約2nm至約600nm的范圍內。

在該未金屬硅化多晶硅熔絲中，其中所述陽極與控制晶體管連接，其中所述控制晶體管連接于電源，并通過所述電源控制供電。

在該未金屬硅化多晶硅熔絲中，其中所述陰極連接于編程晶體管的漏極，其中所述編程晶體管控制所述未金屬硅化多晶硅熔絲的編程。

在該未金屬硅化多晶硅熔絲中，其中所述陰極連接于編程晶體管的漏極，其中所述編程晶體管控制所述未金屬硅化多晶硅熔絲的編程，且其中當所述編程晶體管導通時，流經所述未金屬硅化多晶硅熔絲的電流小于約10mA。

在該未金屬硅化多晶硅熔絲中，其中所述陰極連接于編程晶體管的漏極，其中所述編程晶體管控制所述未金屬硅化多晶硅熔絲的編程，且其中當所述編程晶體管導通時，流經所述未金屬硅化多晶硅熔絲的電流小于約10mA，且其中電源的電源電壓等于或者大于約5V。

在該未金屬硅化多晶硅熔絲中，其中所述陰極連接于編程晶體管的漏極，其中所述編程晶體管控制所述未金屬硅化多晶硅熔絲的編程，且其中所述編程晶體管是輸入/輸出器件。

在該未金屬硅化多晶硅熔絲中，其中所述陽極電連接于電源。

根據本發明的又一方面，提供了一種一次性可編程(OTP)存儲器單元，包括：編程晶體管；以及未金屬硅化多晶硅熔絲，所述未金屬硅化多晶硅熔絲包括：陽極，其中所述陽極的第一部分由自對準硅化多晶硅制成，且所述陽極的第二部分由未金屬硅化多晶硅制成；陰極，其中所述陰極的第一部分由自對準硅化多晶硅制成，且所述陰極的第二部分由未金屬硅化多晶硅制成，其中所述陰極與所述編程晶體管的漏極連接；以及熔絲鏈；其中所述熔絲鏈由未金屬硅化多晶硅制成，并且其中所述熔絲鏈物理連接于所述陽極的所述第二部分和所述陰極的所述第二部分。

在OTP存儲器單元中，其中所述編程晶體管是輸入/輸出器件。

在OTP存儲器單元中，其中所述陽極與控制晶體管連接，其中所述控制晶體管連接于電源，并控制所述電源的接入。

在OTP存儲器單元中，其中所述陽極與控制晶體管連接，其中所述控制晶體管連接于電源，并控制所述電源的接入，且其中所述電源的電源電壓等于或者大于約5V。

在OTP存儲器單元中，其中所述陽極與控制晶體管連接，其中所述控制晶體管連接于電源，并控制所述電源的接入，且其中當所述晶體管導通時所述未金屬硅化多晶硅被編程，并且其中當所述編程晶體管導通時，流經未金屬硅化多晶硅熔絲的電流等于或者小于約3mA。