[发明专利]一种反熔丝结构

说明书

本发明涉及一种反熔丝结构，包括：NMOS晶体管，所述NMOS晶体管中边缘处的沟道长度大于中心处的沟道长度；编程晶体管，所述NMOS晶体管中的源区与所述编程晶体管相连，所述NMOS晶体管中的漏区与编程电源相连。本发明所述反熔丝结构包括一MOS晶体管，所述MOS晶体管中边缘部分的沟道长度大于中心部分的沟道的长度，相应的，所述栅极结构中两端的关键尺寸大于中间部位的关键尺寸，所述反熔丝结构编程时在所述漏区和编程晶体管上施加编程电压后，引发源区和漏区的击穿，形成通路，起到反熔丝的作用。

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种反熔丝结构。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，反熔丝（Anti-fuse）技术已经吸引了很多发明者、集成电路（integrated circuits，IC）设计者和制造商的显著关注。反熔丝是可改变到导电状态的结构，或者换句话说，反熔丝是从不导电状态改变为导电状态的电子器件。等同地，二元状态可以是响应于电应力(如编程电压或编程电流)的高电阻和低电阻中的任一种。反熔丝器件可以被布置在存储阵列中，由此形成普遍公知的一次性可编程(OTP)存储器。

反熔丝（Anti-fuse）的可编程芯片技术提供了稳定的以及晶体管之间的导电路径，相对于常规的保险丝（blowing fuses）的熔链接方法来说，反熔丝技术是一类新型的电学器件，反熔丝最开始具有很高电阻，处于断开状态，但是当在所述反熔丝结构上施加电压，当电压超过一定程度所述反熔丝结构形成永久的通路。

反熔丝结构广泛的应用于永久性编程（permanently program）的集成电路（integrated circuits，IC）中，例如某种编程漏极器件（Certain programmable logicdevices）、专门目的而设计的集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC），利用反熔丝结构来配置的逻辑电路和从一个标准的IC设计创建一个定制的设计，反熔丝结构可以用于编程只读存储器（programmable read-only memory，PROM）中。

现有技术中反熔丝（Anti-fuse）的结构如图1a和1b所示，其中，在所述衬底101上形成金属层102-介电层103-金属层104的夹心结构，其中所述介电层为非结晶硅（amorphous silicon），利用所述反熔丝进行栅极数组的程序化，其中如图1a所示，当在所述反熔丝结构上不施加电压时，所述中间介质层处于“关”的状态，此时所述介电层不导电，当在所述熔丝结构上施加电压时，所述介电层非结晶硅（amorphous silicon）变为多晶硅（polysilicon），处于导电状态，所述反熔丝处于“开”的状态，如图1b所示，以此进行反熔丝的程序化。另外一种反熔丝结构，中间层选用金属合金，例如钨合金、钛合金以及含硅的合金。

反熔丝结构在集成电路中得到广泛应用，但是反熔丝结构的长期稳定性成为反熔丝结构的一个重要问题，因为随着时间的延长，所述反熔丝结构有性能退化的趋势。

因此，虽然反熔丝技术在半导体技术中得到广泛的发展和应用，但是随着半导体技术的不断发展以及器件尺寸的不断缩小，如何保证在长时间内所述反熔丝结构具有良好的稳定性成为需要解决的问题，现有技术中的各种反熔丝结构都存在所述问题，目前没有得到很好的解决，需要对反熔丝的结构作进一步的改进，以便消除上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明为了克服目前存在问题，提供了一种反熔丝结构，包括：

NMOS晶体管，所述NMOS晶体管中边缘处的沟道长度大于中心处的沟道长度；