[发明专利]一种熔丝单元及具有该熔丝单元的半导体器件和电子装置

说明书

本发明提供一种熔丝单元及具有该熔丝单元的半导体器件和电子装置，该熔丝单元包括：熔丝元件，开关元件，所述开关元件一端与所述熔丝元件连接，另一端接地；恒压电路，所述恒压电路设置在所述熔丝元件和工作电压之间，为所述熔丝元件提供恒定电压。该熔丝单元可以使得当VDD从1.4V到2.5V变化时仍然可以通过工艺质检。该半导体器件和电子装置具有类似的优点。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种熔丝单元及具有该熔丝单元的半导体器件和电子装置。

背景技术

熔丝单元(或称为电子熔丝(E-Fuse)单元)是电子产品中的关键性组件，其例如可被用于切换冗余内存、在射频电路中提供可调节的电阻与电容特性(即RC trimming)等。传统的熔丝单元采用金属或多晶硅作为熔丝元件。近年来，在半导体集成电路的领域中，开发了在多晶硅层的上面形成硅化物层以使栅极电极实现低阻化的技术，因此利用该技术开发了一种熔丝元件，其具有多晶硅层，以及在多晶硅层的上方形成的硅化物层，在硅化物层未熔断时为低电阻，若通过电流导通熔断硅化物层，则成为高电阻。在目前的40nm低漏电(40LL)工艺中，一般采用P型掺杂的多晶硅层以及位于多晶硅层之上的硅化物层作为熔丝元件，当与熔丝元件串联连接的开关元件导通时，则熔丝元件熔断成为高电阻。

然而由于客户使用时所施加的工作电压VDD范围可达1.4V～2.5V，因此在工艺质检中，熔丝元件需要满足VDD从1.4V到2.5V的变化，但目前的熔丝单元的设计，当VDD从1.4V变化到2.5V时，流过熔丝元件的电流变化太大，超出安全范围5～11ma，工艺质检很难通过。

因此有必要提出一种熔丝单元及具有该熔丝单元的半导体器件和电子装置，以至少部分解决上述问题。

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。

针对现有技术的不足，本发明提出一种熔丝单元，可以使得当VDD从1.4V到2.5V变化时仍然可以通过工艺质检。

为了克服目前存在的问题，本发明一方面提供一种熔丝单元，包括：

熔丝元件，

开关元件，所述开关元件一端与所述熔丝元件连接，另一端接地；

恒压电路，所述恒压电路设置在所述熔丝元件和工作电压之间，为所述熔丝元件提供恒定电压。

示例性地，所述恒压电路包括：

第一反相器，所述第一反相器包括第一PMOS器件和第一NMOS器件，所述第一PMOS器件和所述第一NMOS器件的栅极连接在一起，用作所述第一反相器的输入端，所述第一PMOS器件和所述第一NMOS器件的漏极连接在一起，用作所述第一反相器的输出端，所述第一PMOS器件的源极与恒压源连接，所述第一NMOS器件的源极接地；

第二反相器，所述第二反相器包括第二PMOS器件和第二NMOS器件，所述第二PMOS器件和所述第二NMOS器件的栅极连接在一起，用作所述第二反相器的输入端，所述第二PMOS器件和所述第二NMOS器件的漏极连接在一起，用作所述第二反相器的输出端，所述第二PMOS器件的源极与恒压源连接，所述第二NMOS器件的源极接地；

其中，所述第一反相器的输入端与所述工作电压连接，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端与所述熔丝元件连接。

示例性地，所述恒压源提供1.8V的电压。

示例性地，所述熔丝元件包括多晶硅层和位于所述多晶硅层上的硅化物层。

示例性地，所述开关元件为NMOS器件。