[发明专利]鳍型场效应晶体管熔丝的操作方法以及集成电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及一次性可编程熔丝(one-time programmable fuses)，且特别涉 及一种采用鳍型场效应晶体管(FinFETs)作为熔丝(fuse)的方法。

背景技术

于半导体技术中，基于如改善产品良率或订作通用性集成电路(generic integrated circuits)等众多目的，于集成电路中已广泛地应用了熔丝元件。举 例来说，使用位于相同芯片上的备用线路(redundant circuits)以取代缺陷线路 (defective circuits)可显著地增加制造良率。而通过激光光束所截断的熔丝一 般称为激光熔丝(laser fuse)，而藉由通过电流方式所截断或烧断的熔丝则通 称为电子熔丝(electrical fuse)，或称为e-熔丝(e-fuse)。通过选择性地烧断具 有多重用途的一集成电路内的熔丝，则可依据不同的客制化应用而经济地制 造与应用一通用集成电路设计。

一般来说，熔丝整合于集成电路的设计之中，其中熔丝藉由如通过足够 量的电流而以造成电致变迁或融化等效应而选择性地被烧断，进而形成电阻 较高的一路径或一断路。或者，也可施加低于可完全烧断熔丝所需电流的一 较低电流至一熔丝处，藉以劣化此熔丝并增加了此熔丝的电阻值。选择性地 烧段或劣化一熔丝的程序通称为一“编程”(programming)程序。

传统熔丝通常由窄的多晶硅导线或金属导线所形成。为了要降低其编程 电流，熔丝较佳地越窄(与越薄)越好。由于随着熔丝尺寸的减少，于制造过 程中的尺寸差异效应相对变高，因而熔丝的缩减尺寸将导致了熔丝之间的于 编程电流的差异。再者，多晶硅熔丝内的晶粒尺寸以及结构也影响了多晶硅 熔丝的编程电流。其结果为，公知熔丝的编程电流具有位于一极大范围内的 变异特性。

再者，公知电流编程的熔丝遭遇了由静电电荷电流所造成的不期望编程 问题，上述静电电荷电流可能于一极短时间内达到一极高程度。因此，便需 要一种新颖的电性熔丝，以解决前述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种鳍型场效应晶体管熔丝的操作方法以及集 成电路结构，藉以解决上述公知问题。

依据一实施例，本发明的一种鳍型场效应晶体管熔丝的操作方法，包括：

提供包括一漏极、一栅极、一源极以及位于该漏极与该源极之间的一通 道的该鳍型场效应晶体管熔丝；以及施加一编程电压于该鳍型场效应晶体管 熔丝的该源极与该漏极之间，以于该鳍型场效应晶体管熔丝的该通道内形成 穿透效应。上述方法还包括测定该鳍型场效应晶体管熔丝的一编程状态。

依据另一实施例，本发明的一种鳍型场效应晶体管熔丝的操作方法，包 括：

提供包括一漏极、一栅极与一栅介电物的该鳍型场效应晶体管熔丝；施 加一低电压于该栅极，以关闭该鳍型场效应晶体管熔丝；于关闭该鳍型场效 应晶体管熔丝时，施加一编程电压于该鳍型场效应晶体管熔丝的该源极与该 漏极其中之一，以于该鳍型场效应晶体管熔丝内形成穿透效应，其中该栅介 电物并未为该编程电压所崩溃。上述方法还包括测定该鳍型场效应晶体管熔 丝的编程状态。

依据又一实施例，本发明的一种鳍型场效应晶体管熔丝的操作方法，包 括：

提供该鳍型场效应晶体管熔丝；提供一参考鳍型场效应晶体管熔丝，其 中该参考鳍型场效应晶体管熔丝的一编程状态为预先决定的；施加一第一电 压于该参考鳍型场效应晶体管熔丝的一栅极；施加一第二栅电压于该鳍型场 效应晶体管熔丝的一栅极；以及比较该参考鳍型场效应晶体管熔丝的一漏极 的一第一漏极电压以及该鳍型场效应晶体管熔丝的一漏极的一第二漏极电 压，以测定该鳍型场效应晶体管熔丝的一编程状态。

依据一实施例，本发明的一种集成电路结构，包括：

包括一第一漏极、第一栅极与第一源极的一第一鳍型场效应晶体管熔 丝；以及选自由一电荷泵(bump)的输出与一外部焊垫所组成族群的一编程 节点。该第一鳍型场效应晶体管熔丝的该第一源极与该第一漏极其中之一耦 接于该编程节点。

依据另一实施例，本发明的一种集成电路结构，包括：