[实用新型]保险丝结构及存储单元

说明书

本发明提出了一种保险丝结构，包括一编程晶体管以及一第一接触孔，编程晶体管包括：一衬底；一第一阱区，配置在衬底上；一第一电极区，配置于第一阱区上；一第二电极区，配置于第一阱区上，与第一电极区相对设置；一控制电极，配置于第一电极区、第二电极区间，用于接收一控制信号，以控制第一电极区与第二电极区电连接；第一接触孔，用以配置为保险丝接触孔，设置在编程晶体管的第一电极区上。还提出一种存储单元，包括上述的保险丝结构。本发明的保险丝结构及存储单元，由于保险丝结构只需要一个晶体管，不需要多晶硅电阻，即能实现编程与读取，由于没有了多晶硅电阻，不仅减小了编程时通路的阻抗，还可以进一步缩小编程晶体管的尺寸，同时减少了存储单元的整体面积。

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，更具体地，涉及一种保险丝结构及存储单元。

背景技术

OTP(一次性可编程存储单元)是集成电路中常用的技术。该项技术不需要额外的层次或工艺制造步骤，就可实现在芯片出厂后的精度调整或客户定制。其基本原理是通过破坏金属保险丝、多晶硅保险丝，击穿氧化层或者浮空栅捕获电荷等方式对芯片进行调整。

现有技术中，破坏多晶硅保险丝或者金属保险丝是最常用的技术手段。但由于破坏多晶硅保险丝或者金属保险丝需要较大的电流，每一位(bit)存储单元均需要一个尺寸较大的烧写MOS管。因此芯片的尺寸会增大，成本会变高。

近年来，接触孔保险丝或者通孔保险丝被提出，其烧写时所需的电流可以比多晶硅保险丝或者金属保险丝小很多(同工艺下约小了一个数量级)。因此每一bit存储单元所需烧写MOS管的尺寸也会很小很多，芯片尺寸可以减小。

参考图1，图1为常规的接触孔保险丝结构的版图示意图，图2为图1所示的接触孔保险丝结构的剖面示意图。

如图1、2所示，接触孔保险丝结构，包括一个MOS管110和一个多晶硅电阻结构120。MOS管110包括漏极111、源极112(N+)、体端P+、栅极 113，其中，源极112构成接触孔保险丝结构的阴极；多晶硅电阻结构120包括多晶硅电阻121、接触孔W1、阳极122，其中，多晶硅电阻121一端连接于漏极111、另一端连接于阳极122，接触孔W1位于多晶硅电阻121靠近漏极111一侧。

在烧写过程中，将阳极122和阴极之间偏置较高的电压，通过控制栅极 113电位来控制左侧MOS管110的开启从而在接触孔W1中通过大电流将其烧毁，使得这条通路的阻抗变大，将使W1处拥有最弱的电流能力。经过这样一次烧写，读取过程时，同样将左侧MOS管110开启，在阳极和阴极之间偏置较小的电压，以实现读取。

但是，对于如图1所示的接触孔保险丝结构，仍然需要一个多晶硅电阻，必然将影响存储单元的尺寸。

因此，提供一种接触孔保险丝结构及存储单元，以进一步缩小尺寸，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种保险丝结构及存储单元，解决了现有技术中保险丝结构尺寸的技术问题。

一方面，本实用新型提出了一种保险丝结构，包括：

一编程晶体管，所述编程晶体管包括：

一衬底；

一第一阱区，配置在所述衬底上；

一第一电极区，配置于所述第一阱区上；

一第二电极区，配置于所述第一阱区上，与所述第一电极区相对设置；

一控制电极，配置于所述第一电极区、所述第二电极区间，用于接收一控制信号，以控制所述第一电极区与所述第二电极区电连接；以及

一第一接触孔，用以配置为保险丝接触孔，设置在所述编程晶体管的所述第一电极区上。