熔丝结构以及其监控方式制造技术

技术编号:13348308 阅读:12 留言:0更新日期:2016-07-15 01:38
本发明专利技术公开一种熔丝结构以及其监控方式。该熔丝结构包括一基底、一熔丝主体以及一辅助元件。熔丝主体设置于基底上。辅助元件包括一源极区以及一漏极区分别设置于熔丝主体的两相对侧,辅助元件用以监控并诊断熔丝主体。熔丝主体与源极区以及漏极区电性分离。一种熔丝结构的监控方式包括施加一漏极电压信号至辅助元件的漏极区、施加一栅极电压信号至熔丝主体以及分析由源极区所获得的一信号以诊断熔丝主体的状况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种熔丝结构及其监控方式,尤其是涉及一种具有辅助元件对熔丝主体进行电性测量的熔丝结构及其监控方式。
技术介绍
在半导体制作工艺中,随着微小化与复杂度的提高,半导体元件变得更容易受到各式缺陷或杂质的影响,而单一金属连线、二极管或晶体管等的失效状况往往即会导致整个芯片的缺陷。为了解决此问题,现行技术便会在集成电路中形成一些可熔断的连接线(fusiblelinks),也就是熔丝(fuse),用以确保集成电路的可利用性。一般而言,熔丝与集成电路中的冗余电路(redundancycircuit)电连接,若是检测发现部分电路具有缺陷时,这些连接线就可用于修复(repairing)或取代这些有缺陷的电路。另外,目前的熔丝设计还可以提供编程(programmingelements)的功能,用以使各种客户可依不同的功能设计来编程电路。从操作方式来说,熔丝大致上可分为通过激光切割(Laserzip)提供断路条件(opencircuitcondition)的热熔丝(thermalfuse),以及根据电致迁移(electro-migration,EM)效应通过合适的电流提供断路条件的电熔丝(efuse)。此外,半导体元件中的电熔丝可为例如多晶硅电熔丝(polyefuse)、MOS电容反熔丝(MOScapacitoranti-fuse)、扩散电熔丝(diffusionfuse)、接触插塞电熔丝(contactefuse)、接触插塞反熔丝(contactanti-fuse)等等。一般来说,针对熔丝的状况会以测量其电阻值来进行监控。然而,由于熔丝在断开状况上的差异并无法单独由其电阻值来进行判断,因此若将电阻值标准定得过高,则会导致将可正常运作的熔丝判断为异常的状况而造成良率上的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种熔丝结构及其监控方式,利用辅助元件对熔丝主体进行电性测量,用以监控并诊断熔丝主体的状况。为达上述目的,根据本专利技术的一实施例,本专利技术提供了一种熔丝结构包括一基底、一熔丝主体以及一辅助元件。熔丝主体设置于基底上。辅助元件包括一源极区以及一漏极区分别设置于熔丝主体的两相对侧,辅助元件用以监控并诊断熔丝主体,且熔丝主体与源极区以及漏极区电性分离。根据本专利技术的另一实施例,本专利技术还提供了一种熔丝结构的监控方式。首先,提供一熔丝结构,包括一基底、一熔丝主体以及一辅助元件。熔丝主体设置于基底上。辅助元件包括一源极区以及一漏极区分别设置于熔丝主体的两相对侧,辅助元件用以监控并诊断熔丝主体,且熔丝主体与源极区以及漏极区电性分离。然后,施加一漏极电压信号至辅助元件的漏极区,施加一栅极电压信号至熔丝主体以及分析由源极区所获得的一信号以诊断熔丝主体的状况。本专利技术所提供的熔丝结构以及其监控方法,能通过辅助元件对熔丝主体进行电性测量,由此监控并诊断熔丝主体的状况,故可用以在熔丝主体的电阻值之外提供另一诊断熔丝主体状况的方式。附图说明图1为本专利技术的一优选实施例的熔丝结构的俯视示意图;图2为沿图1中A-A’剖线所绘示的剖视图;图3为沿图1中B-B’剖线所绘示的剖视图;图4为本专利技术的第一优选实施例的熔丝结构监控方式的电路示意图;图5为本专利技术的熔丝结构于进行烧断前以第一优选实施例的监控方式所获得的栅极电压与漏极电流的关系图;图6为本专利技术的熔丝结构于进行烧断后以第一优选实施例的监控方式所获得的栅极电压与漏极电流的关系图;图7为本专利技术的第二优选实施例的熔丝结构监控方式的电路示意图;图8为本专利技术的熔丝结构于进行烧断前以第二优选实施例的监控方式所获得的栅极电压脉冲信号与反应电压脉冲信号的对应状况比较图;图9为本专利技术的熔丝结构于进行烧断后以第二优选实施例的监控方式所获得的栅极电压脉冲信号与反应电压脉冲信号的对应状况比较图。主要元件符号说明10基底11浅沟绝缘区12主动区13氧化物层20熔丝主体21硅层22硅化物层23阳极24阴极30辅助元件31源极区32漏极区33栅极41第一导电插塞42第二导电插塞100熔丝结构D1第一方向D2第二方向L1第一线段L2第二线段L3第三线段L4第四线段S1漏极电压信号S2栅极电压信号S3信号具体实施方式请参阅图1至图3。图1所绘示为本专利技术的一实施例的熔丝结构的俯视示意图。图2为沿图1中A-A’剖线所绘示的剖视图。图3为沿图1中B-B’剖线所绘示的剖视图。如图1至图3所示,本实施例提供一熔丝结构100,包括一基底10、一熔丝主体20以及一辅助元件30。本实施例的基底10可包括硅基底(siliconsubstrate)、外延硅基底(epitaxialsiliconsubstrate)、硅锗半导体基底(silicongermaniumsubstrate)、碳化硅基底(siliconcarbidesubstrate)或硅覆绝缘(silicon-on-insulator,SOI)基底等,但并不以此为限。熔丝主体20设置于基底10上。辅助元件30包括一源极区31以及一漏极区32分别设置于熔丝主体20的两相对侧,辅助元件30用以监控并诊断熔丝主体20的状况。熔丝主体20与源极区31以及漏极区32电性分离。更进一步说明,熔丝主体20可为一条状熔丝沿一第一方向D1延伸,而源极区31以及漏极区32分别设置于熔丝主体20于一第二方向D2上的两相对侧,第二方向D2与第一方向D1正交。此外,本实施例的辅助元件30的源极区31以及漏极区32设置于基底10中,而源极区31与漏极区32可为基底10中的掺杂区,但并不以此为限。熔丝主体20可包括一硅层21以及一硅化物层22设置于硅层21之上,但并不以此为限。硅层21可包括多晶硅层,而硅化物层22可包括硅化金属层,但并不以此为限。此外,熔丝结构100还包括一阳极23以及一阴极24分别设置于熔丝主体20于第一方向D1上的两端并与熔丝主体20电连接。阳极23与阴极24于第二方向D2上的宽度大于熔丝主体20于第二方向D2上的宽度。阴极24可与一熔断装置(blowingdevice,未图示),例如一晶体管的漏极电连接,但并不以此为限。通过于阳极23上施加一电压并控制晶体管,可使电流由阳极23经过熔丝主体20流向阴极24,电子流(e-)则由阴极24流向阳极23,当电流密本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种熔丝结构,包括:基底;熔丝主体,设置于该基底上;以及辅助元件,该辅助元件包括源极区以及漏极区,分别设置于该熔丝主体的两相对侧,该辅助元件用以监控并诊断该熔丝主体,且该熔丝主体与该源极区以及该漏极区电性分离。

【技术特征摘要】
1.一种熔丝结构,包括:
基底;
熔丝主体,设置于该基底上;以及
辅助元件,该辅助元件包括源极区以及漏极区,分别设置于该熔丝主体
的两相对侧,该辅助元件用以监控并诊断该熔丝主体,且该熔丝主体与该源
极区以及该漏极区电性分离。
2.如权利要求1所述的熔丝结构,其中该辅助元件还包括栅极,且该栅
极包括该源极区与该漏极区之间的部分的该熔丝主体。
3.如权利要求1所述的熔丝结构,其中该辅助元件的该源极区与该漏极
区设置于该基底中。
4.如权利要求1所述的熔丝结构,其中该熔丝主体包括硅层以及硅化物
层设置该硅层之上。
5.如权利要求1所述的熔丝结构,还包括氧化物层,设置于该熔丝主体
与该基底之间。
6.如权利要求1所述的熔丝结构,其中该基底包括浅沟绝缘(shallow
trenchisolation,STI)区以及主动区,且该浅沟绝缘区围绕该辅助元件的该源
极区与该漏极区。
7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏煜翔
申请(专利权)人:联华电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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