[发明专利]反熔丝器件

说明书

技术领域

本公开一般涉及反熔丝器件。更具体地，本公开涉及电可编程反熔丝器件，并且还涉及制造该电可编程反熔丝器件的方法。

背景

可编程链接是为了激活或停用所选择的电节点而在所选择的电节点处被断开或创建的电互连。可以由用户在集成电路被制造并封装之后执行对所选择的电互连的激活/停用。所激活和停用的电互连的组合代表对用户希望存储的数据进行表示的数字位模式。

近年来，已经开发出称作反熔丝链接的另一类可编程链接用于在集成电路应用中使用。替代如可熔丝链接一样导致开路的编程机制，反熔丝电路中的编程机制创建短路或相对低阻抗的链接。反熔丝链接由在导电材料之间具有电介质或绝缘材料的两个导体和/或半导体材料构成。在编程期间，通过施加预定电压，在导电材料之间所选择的点处的电介质被击穿，由此将导体或半导体材料电连接到一起。

反熔丝器件可以被集成到具有围绕超薄电介质(诸如栅极氧化物)构成的数据存储元件的半导体存储器单元中。通过对电介质施压到击穿(软击穿或硬击穿)以设置存储器单元的漏电流水平可以实现反熔丝器件。通过对由单元汲取的电流进行感测来读取存储器单元。

对安全计算渐增的需求正驱使使用反熔丝器件来提供只读存储器单元的近期增长。具体地，数字安全应用例如指定大量经加密的、可编程只读存储器单元。遗憾地，标准的反熔丝制造一般指定在反熔丝形成期间或之后使用数个掩模、沉积或刻蚀步骤，由此增加了集成电路的制造复杂度和成本。

概述

根据本公开的一个方面，描述了栅极氧化物反熔丝器件。栅极氧化物反熔丝器件包括半导体基板，该半导体基板具有设置在基板表面上的栅极。栅极氧化物反熔丝器件还可以包括设置在栅极上的电介质层。栅极氧化物反熔丝器件还可以包括设置在电介质层上的堆叠触点。栅极氧化物反熔丝器件还可以包括设置在栅极上的栅极触点。

根据本公开的另一个方面，描述了栅极氧化物反熔丝器件制造方法。该方法包括在半导体基板上形成导电栅极。该方法还可以包括在导电栅极上沉积电介质层。该方法进一步包括暴露导电栅极的一部分。该方法还可以包括在导电栅极的被暴露的部分上制造栅极触点。该方法进一步包括在电介质层上形成堆叠触点。

根据本公开的一个方面，描述了栅极氧化物反熔丝器件。栅极氧化物反熔丝器件包括半导体基板。栅极氧化物反熔丝器件还可以包括设置在基板表面上的导电栅极。栅极氧化物反熔丝器件还可以包括设置在导电栅极上用于绝缘的装置。栅极氧化物反熔丝器件可以进一步包括设置在导电栅极上用于导电的第一装置。该栅极氧化物反熔丝器件还可以包括设置在绝缘装置上用于导电的第二装置。

这已较宽泛地勾勒出本公开的特征和技术优势以便下面的详细描述可以被更好地理解。本发明的其他特征和优点将在下文描述。本领域技术人员应该领会，本发明可容易地被用作改动或设计用于实施与本发明相同的目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应认识到，这样的等效构造并不脱离所附权利要求中所阐述的本发明的教导。被认为是本发明的特性的新颖特征在其组织和操作方法两方面连同进一步的目的和优点在结合附图来考虑以下描述时将被更好地理解。然而要清楚理解的是，提供每一幅附图均仅用于解说和描述目的，且无意作为对本发明的限定的定义。

附图简述

本公开的特征、本质和优点将因以下结合附图阐述的具体描述而变得更加明显。

图1解说了根据从其实现反熔丝器件的当前工艺技术制造的逻辑结构。

图2是用与用于形成图1的逻辑结构的工艺相兼容的工艺来制造的反熔丝配置的示例。

图3是根据本公开的一个方面的反熔丝器件的示例。

图4是诸如图3中所示的反熔丝器件的示例性图案的俯视图。

图5解说了根据本公开一方面的用于实现反熔丝器件的方法。

图6示出其中可有利地采用本公开的实施例的示例性无线通信系统。

图7是解说根据本公开一方面的用于半导体组件的电路、版图以及逻辑设计的设计工作站的框图。

详细描述

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文中所描述的概念的仅有的配置。本详细描述包括具体细节以便提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以避免湮没此类概念。