[发明专利]用于FINFET技术的基于虚拟端栅极的抗熔丝器件

说明书

本发明公开了用于鳍型场效应晶体管(finFET)技术的抗熔丝器件，该器件包含虚拟栅极，导电触点，以及扩散触点。虚拟栅极形成在鳍片的端角之上。所述导电触点设置在所述虚拟栅极的一部分上并且可用作所述器件的第一电极。所述扩散触点设置在所述鳍片之上并且可用作所述器件的第二电极。

相关申请的交叉参考

本申请要求于2014年1月14日提交的申请号61/927,437的美国临时专利申请和于2014年2月5日提交的美国专利申请号14//173,744的优先权的权益，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本说明书总体涉及存储器件，并且更具体地但不是唯一地，涉及用于finFET技术的基于虚拟端栅极的抗熔丝(anti-fuse)器件。

背景技术

在数字存储形式的一次性可编程(OTP)存储器中，设置存储位可通过使用用于每个位的熔丝或抗熔丝来锁定。大多数OTP存储器可能需要可编程熔丝元件连同选择器件(例如，开关)。抗熔丝单元可通过氧化物击穿来实现，其中，位于栅极端和晶体管(例如，MOS晶体管)沟道之间的二氧化硅(SiO₂)层(例如，薄层)可能会经受击穿。击穿过程可在有缺陷的晶体管中发生，虽然在正常的晶体管中，高温和/或高压可导致氧化物层的击穿。氧化物击穿也可在非易失性存储器(NVM)中以积极的方式被利用，同样地，存储器单元可通过捕获要被施加的孤立位置中的电荷来击穿程序区域中的氧化物(仅一次)被编程。

抗熔丝单元还可通过在两个金属层(例如，金属轨道)之间作为绝缘体的薄硅层来实现，一旦施加了相对较高的电压和电流的脉冲，所述薄硅层可被转化为导电多晶硅。现场生长的多晶硅可作为两个金属层之间的连接。进一步地，抗熔丝单元可通过使用厚的或者分割式氧化物层(split-oxide layer)来实现。薄氧化物抗熔丝单元通常需要选择器件来正常运行，因此，薄氧化物抗熔丝单元不能在交叉二极管阵列结构中使用，因为它可对源极直接形成欧姆接触而不是形成二极管连接的晶体管。

发明内容

根据本发明的一实施方式，提供一种用于鳍型场效应晶体管技术的抗熔丝器件，所述器件包括：虚拟栅极，形成在鳍片的端角之上；导电触点，设置在所述虚拟栅极的一部分上并且配置为用作所述器件的第一电极；以及扩散触点，设置在所述鳍片之上并且配置为用作所述器件的第二电极。

优选地，所述虚拟栅极部分地延伸到所述鳍片的所述端角之外，并且其中，所述鳍片包括现有鳍型场效应晶体管的鳍片。

优选地，所述虚拟栅极通过薄氧化物层与所述鳍片分离，其中，所述薄氧化物层包括二氧化硅。

优选地，所述薄氧化物层被配置为当在所述器件的所述第一电极和所述第二电极之间施加合适的电压以对所述器件进行编程时，在靠近所述端角的至少一个点中击穿。

优选地，所述扩散触点在形成于所述鳍片上的外延层上形成。

优选地，所述虚拟栅极通过厚氧化物层与所述鳍片分离，其中，所述厚氧化物层包括二氧化硅。

优选地，两个虚拟栅极形成在所述鳍片的端角之上，并且其中，所述两个虚拟栅极中的第一个通过薄氧化物层与所述鳍片分离，并且所述两个虚拟栅极中的第二个通过厚氧化物层与所述鳍片分离。

优选地，所述两个虚拟栅极中的至少一个通过分割式氧化物层与所述鳍片分离，并且其中，所述分割式氧化物层包括薄氧化物层部分和厚氧化物层部分。

根据本发明另一实施方式，公开一种提供用于鳍型场效应晶体管技术的抗熔丝器件的方法，所述方法包括：在鳍片的端角之上形成虚拟栅极；在虚拟栅极的一部分上设置导电触点并且将所述导电触点配置为用作所述抗熔丝器件的第一电极；以及在所述鳍片之上设置扩散触点并且将所述扩散触点配置为用作所述抗熔丝器件的第二电极。