发明名称 具熔丝之半导体装置及其制造方法
摘要 本发明揭示一种半导体装置,其具有:一其中一端被施加一第一电压的熔丝;及一MOS电晶体,其具有源极、闸极和汲极以及一位于该熔丝另一端与源极和汲极之一端点间的连接点,将一低于该第一电压的一第二电压施加至源极和汲极之另一端点,其中:该第一电压及该第二电压、该MOS电晶体的特征曲线以及该熔丝的电阻值必须经过选择,以便在施加一预设的程式化电压至闸极时便能够烧断该熔丝;以及该熔丝的电阻值必须设定成一数值,当施加该程式化电压至闸极时,该连接点的电压与该第二电压间的电压差必须低于该MOS电晶体的一汲极电流开始饱和时的一汲极电压。
申请公布号 TWI235456 申请公布日期 2005.07.01
申请号 TW091132855 申请日期 2002.11.06
申请人 山叶股份有限公司 发明人 神谷孝行;大村昌良
分类号 H01L21/82;H03K17/08;H01L23/62 主分类号 H01L21/82
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种半导体装置,其包括: 一熔丝元件,藉由通过电流便能够以电气方式将其 烧断,在该熔丝元件其中一端施加一第一电压;及 一MOS型电晶体,其具有源极、闸极和汲极端点,以 及一位于该熔丝元件另一端与源极和汲极端点之 一端点间的连接点,以及一低于该第一电压的第二 电压系施加至源极和汲极端点之另一端点, 其中: 该第一电压和该第二电压、该MOS型电晶体的特征 曲线及该熔丝元件的一电阻値必须经过选择,以便 在施加预设的程式化电压至该闸极端点时便能够 烧断该熔丝元件;以及 该熔丝元件的电阻値必须设定成一数値,当施加该 程式化电压至该闸极端点时,该连接点的一电压与 该第二电压间的一电压差必须低于该MOS型电晶体 的一汲极电流开始饱和时的一汲极电压。 2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该熔丝 元件的电阻値必须进一步设定成一数値,当施加该 程式化电压至该闸极端点时,该连接点的电压与该 第二电压间的一电压差必须高于该MOS型电晶体的 汲极电流与汲极电流成正比的一线性区中的汲极 电压。 3.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该MOS型 电晶体的程式化电压几乎等于该第一电压。 4.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该MOS型 电晶体的闸极端点及该熔丝元件系由一相同层所 构成的。 5.如申请专利范围第4项之半导体装置,其中该相同 层系由聚合矽化物所构成的。 6.一种半导体装置,其包括: 一熔丝元件,藉由通过电流便能够以电气方式将其 烧断,在该熔丝元件其中一端施加一第一电压;及 一MOS型电晶体,其具有源极、闸极和汲极端点,以 及一位于该熔丝元件另一端与源极和汲极端点之 一端点间的连接点,以及一低于该第一电压的第二 电压系施加至源极和汲极端点之另一端点, 其中: 该第一电压和该第二电压、该MOS型电晶体的特征 曲线以及该熔丝元件的电阻値必须经过选择,以便 在施加一预设的程式化电压至该闸极端点时便能 够烧断该熔丝元件;以及 该熔丝元件的电阻値必须设定成一数値,让能够烧 断该熔丝元件的一最小功率不会小于该熔丝元件 经由该MOS型电晶体之电流-电压特征曲线计算得到 的最大消耗功率的90%。 7.如申请专利范围第6项之半导体装置,其中该MOS型 电晶体的闸极端点及该熔丝元件系由一相同层所 构成。 8.如申请专利范围第7项之半导体装置,其中该相同 层系由聚合矽化物所构成。 9.一种半导体装置,其包括: 一熔丝元件,藉由通过电流便能够以电气方式将其 烧断,在该熔丝元件其中一端施加一第一电压;又 一MOS型电晶体,其具有源极、闸极和汲极端点,以 及一位于该熔丝元件另一端与源极和汲极端点之 一端点间的连接点,以及一低于该第一电压的第二 电压系施加至源极和汲极端点之另一端点, 其中: 该第一电压和该第二电压、该MOS型电晶体的特征 曲线以及该熔丝元件的电阻値必须经过选择,以便 在施加一预设的程式化电压至该闸极端点时便能 够烧断该熔丝元件;以及 该熔丝元件的电阻値必须设定成一数値,让该熔丝 元件的烧断电流介于该MOS型电晶体之一饱和汲极 电流的80%至98%范围之间。 10.如申请专利范围第9项之半导体装置,其中该MOS 型电晶体的闸极端点及该熔丝元件系由一相同层 所构成的。 11.如申请专利范围第10项之半导体装置,其中该相 同层系由聚合矽化物所构成。 12.一种制造一半导体装置的方法,其包括下面的步 骤: 在一基板上串联一熔丝元件及一MOS型电晶体,其中 该熔丝元件藉由通过电流便能够以电气方式将其 烧断; 该MOS型电晶体具有源极、闸极和汲极端点,以及一 位于该熔丝元件其中一端与源极和汲极端点之一 端点间的连接点;以及 将一高于该MOS型电晶体一汲极电流开始饱和时的 一汲极电压的电压施加至该熔丝元件另一端与源 极和汲极端点之另一端点之间;施加一预设的程式 化电压至该闸极端点,并且藉由将位于该熔丝元件 与该MOS型电晶体之间的连接点的电压设定成低于 该MOS型电晶体在一饱和区中其一汲极电流饱和时 的一汲极电压的一电压,以便烧断该熔丝元件。 13.一种制造一半导体装置的方法,其包括下面的步 骤: 在一基板上串联一熔丝元件及一MOS型电晶体,其中 该熔丝元件藉由通过电流便能够以电气方式将其 烧断,在该熔丝元件其中一端施加一第一电压;该 MOS型电晶体具有源极、闸极和汲极端点,以及一位 于该熔丝元件其中一端与源极和汲极端点之一端 点间的连接点,将一低于该第一电压的第二电压施 加至源极和汲极端点之另一端点;及 将一高于该MOS型电晶体一汲极电流开始饱和时的 一汲极电压的电压施加至该熔丝元件另一端与源 极和汲极端点之另一端点之间;施加一预设的程式 化电压至该闸极端点,并且藉由将该MOS型电晶体的 连接点的电压设定在一电压范围之中用以烧断该 熔丝元件,其中该熔丝元件的一消耗功率不会小于 该熔丝元件经由该MOS型电晶体之电流-电压特征曲 线计算得到的最大消耗功率的90%。 14.一种制造一半导体装置的方法,其包括下面的步 骤: 在一基板上串联一熔丝元件及一MOS型电晶体,其中 该熔丝元件藉由通过电流便能够以电气方式将其 烧断,在该熔丝元件其中一端施加一第一电压;该 MOS型电晶体具有源极、闸极和汲极端点,以及一位 于该熔丝元件其中一端与源极和汲极端点之一端 点间的连接点,以及将一低于该第一电压的第二电 压施加至源极和汲极端点之另一端点;及 将一高于该MOS型电晶体一汲极电流开始饱和时的 一汲极电压的电压施加至该熔丝元件另一端与源 极和汲极端点之另一端点之间;施加一预设的程式 化电压至该闸极端点,并且藉由将位于该熔丝元件 与该MOS型电晶体之间的连接点的电压设定在一电 压范围之中用以烧断该熔丝元件,其中该MOS型电晶 体之饱和电流会有80%至98%流过。 15.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该熔 丝元件的该电阻値系该熔丝元件即将烧断之前的 一数値。 16.如申请专利范围第6项之半导体装置,其中该熔 丝元件的该电阻値系该熔丝元件即将烧断之前的 一数値。 17.如申请专利范围第9项之半导体装置,其中该熔 丝元件的该电阻値系该熔丝元件即将烧断之前的 一数値。 18.如申请专利范围第12项之制造一半导体装置的 方法,其中该熔丝元件的该电阻値系该熔丝元件即 将烧断之前的一数値。 19.如申请专利范围第13项之制造一半导体装置的 方法,其中该熔丝元件的该电阻値系该熔丝元件即 将烧断之前的数値。 20.如申请专利范围第14项之制造一半导体装置的 方法,其中该熔丝元件的该电阻値系该熔丝元件即 将烧断之前的一数値。 图式简单说明: 图1所示的系一具有熔丝元件及MOSFET之熔丝电路的 电路图,该MOSFET系当作该熔丝元件的一选择电晶体 。 图2A所示的系用以作为一选择电晶体的MOSFET之一 般电流-电压特征曲线关系图。 图2B所示的系位于一选择电晶体与一熔丝之间的 互连点电压与时间的变化关系图。 图3所示的系一熔丝消耗功率与一源极-汲极电压 的关系图。 图4所示的系根据本发明具体实施例之一半导体装 置的平面图。 图5所示的系沿着图4的直线V-V'所得到的该半导体 装置的剖面图。 图6所示的系一具体实施例之一半导体装置的电流 -电压特征曲线关系图,图中显示出选择电晶体的 操作点变化与闸极电压间的关系。 图7所示的系一具体实施例之半导体装置的电流- 电压特征曲线关系图,图中显示出改变熔丝元件的 电阻値之后,让操作点进入过渡区。
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