[发明专利]反熔丝单元及其制造过程

说明书

发明背景

技术领域

本发明涉及一种在集成电路中使用的一次性可编程单元，更具体地，涉及一种反熔丝单元。

相关技术的讨论

一次性可编程单元是能够一次性地从一个状态到另一状态编程的单元，在该次编程之后不能进行进一步的修改，因此其效果是非易失性的。

熔丝也在此范畴之内，其可以分为熔丝和反熔丝。对熔丝而言，在编程期间预先存在的连接被永久性地破坏，而对于反熔丝，在预先未连接的节点之间形成永久性的连接。

第一种类型的熔丝由具有窄截面的多晶硅轨道(polysilicon track)和用于施加电流的端子构成。轨道在端子之间形成几十欧姆的电阻。当大电流通过熔丝时，产生窄截面的局部发热并且熔断轨道，使电阻大于1兆欧姆。在熔断过程中，容易严重损坏周围的层，并且由于残留的多晶硅细丝可以重新形成连接，有时该断路是不可靠的。

第二种类型的熔丝由在端子之间提供小于1欧姆电阻的金属轨道构成。为了为熔丝编程，使用激光辐照以熔断轨道的一部分，由此产生断路，产生大于1兆欧的电阻。

第一种类型的反熔丝由绝缘栅极MOS(金属氧化物半导体)晶体管构成。反熔丝的端子通常一个由栅电极、另一个由连接在一起的源极和漏极形成，对于不可编程的熔丝在它们之间具有大于1兆欧的电阻。在栅极和衬底之间施加高电压使栅极氧化物断裂以在栅电极和共有的源/漏极之间产生几百欧姆的电阻。

第二种类型的反熔丝由在断路状态连接的MOS晶体管构成，其源极和漏极形成反熔丝单元的端子。当在MOS晶体管的源和漏之间施加高电压时，产生大电流的通道，形成永久性缺陷以桥接源沟道结和漏沟道结。这导致在所述源和漏之间形成了几千欧姆的永久性连接。

因此，通常如上所述的电可编程熔丝和反熔丝，具有需要用于编程的高电压并且由此需要特殊的电压源的缺点。并且，所述电压显着高于集成电路技术的正常操作电压，其需要使用特殊/非标准的器件和工艺。

非电可编程熔丝具有缺点，即只有当集成电路仍处于制造阶段的芯片形式时才能编程。因此在封装后，由例如最后消费者对产品进行编程是不可能的。并且这种编程也很费时。

当闭路时，通常已知的反熔丝具有相对高的电阻，使它们不能在很多领域使用，并且经常需要附加的辨别电路以检测连接是否闭合。

并且，通常已知的熔丝和反熔丝具有缺点，即在实际上没有编程该单元的情况下，无法确认编程的效果。经常以预先的测量和计算为基础的编程单元的策略会易于出现错误，而该错误会导致整个集成电路失效。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的至少一些问题。

本发明的一个目的是提供能利用低电压编程的单元。

本发明的另一目的是提供能在集成电路封装后编程的熔丝单元。

本发明的另一目的是提供具有在编程状态下电阻小于10欧姆以及在非编程状态下具有非常高的电阻的反熔丝单元。

本发明的另一目的是提供一种熔丝单元，其中熔断过程不容易损坏附近的结构，并且所得的连接很可靠。

本发明的另一目的是提供一种与验证预期编程的决策相关的反熔丝单元。

为了实现这些目的，本发明提供一种包括MOS集成电路的MOS晶体管的反熔丝单元，其具有源和漏区覆盖有金属硅化物层，至少一个电阻层轨道(track)至少部分地围绕所述MOS晶体管，并且该电阻层轨道适于通过加热电流以使所述金属硅化物的金属横跨地扩散于源结和/或漏结之间。

本发明也提供了制造在包括标准MOS晶体管的集成电路中的反熔丝单元的方法，该MOS晶体管具有包含金属硅化物层并且被绝缘场区围绕的源和漏区，其中每个反熔丝单元由附加的MOS晶体管形成，所述方法包括以下步骤：

提供对于所述附加晶体管比所述标准MOS晶体管更宽的绝缘场区。

同时形成所述附加晶体管和所述标准MOS晶体管。

在围绕所述附加MOS晶体管周围的绝缘场区上同时利用晶体管的栅导电层形成至少一个电阻轨道。

在下面非限制性的具体实施例的描述中将结合附图详细说明本发明的前述目的，特征和优点以及其它特点。

附图说明

图1是说明标准MOS晶体管的示例的截面图。

图2是说明本发明实施例的截面图。

图3是上述图2的实施例的视图。