电子保险丝装置、测量其电阻的方法以及其形成方法与流程

本揭示内容是关于一种电子保险丝装置、一种测量电子保险丝装置的电阻的方法以及形成电子保险丝装置的方法。

背景技术：

1、电子保险丝(electronicfuse,efuse)被设计为电子装置中的牺牲元件。当通过电子保险丝的电流过多会导致电子保险丝熔断。除了保护电子装置免受高电流的损坏之外，通过熔断电子保险丝还可以改变电流路径，从而在电子装置上提供多种操作。例如当装置中有些部分不能有效地工作，例如故障、更长的反应时间或消耗高功率等，这些部分中的电子保险丝就会被熔断，以确保装置保持高效运行。在一些装置中，电子保险丝被熔断以写入永久保存在逻辑电路中的信息，从而防止装置可能的降级。因此，确保要熔断的电子保险丝确实在装置中熔断非常重要。

技术实现思路

1、本揭示内容是关于一种电子保险丝装置。电子保险丝装置包括基板、绝缘层、第一保险丝栅极、第一通过栅极及第一读出电极。基板包括第一掺杂区、第二掺杂区、第三掺杂区及高掺杂区，其中第一掺杂区位于第二掺杂区和高掺杂区之间，第二掺杂区位于第一掺杂区和第三掺杂区之间，第一掺杂区、第二掺杂区及第三掺杂区为第一导电类型，以及高掺杂区为不同于第一导电类型的第二导电类型。绝缘层位于基板上。第一保险丝栅极设置在绝缘层上以及第一掺杂区和第二掺杂区之间。第一通过栅极设置在绝缘层上以及第二掺杂区和第三掺杂区之间。第一读出电极电连接到第三掺杂区。

2、在一些实施方式中，第一掺杂区与高掺杂区直接接触。

3、在一些实施方式中，基板进一步包括阱区围绕第一掺杂区、第二掺杂区及第三掺杂区，阱区具有第二导电类型，以及高掺杂区的第一掺杂浓度大于阱区的第二掺杂浓度。

4、在一些实施方式中，电子保险丝装置进一步包括多个第一间隙物在第一保险丝栅极的多个第一侧壁上，以及多个第二间隙物在第一通过栅极的多个第二侧壁上。

5、在一些实施方式中，绝缘层的厚度在至之间，以及绝缘层的材料为氧化硅。

6、在一些实施方式中，电子保险丝装置进一步包括第一多晶硅层在绝缘层上及第一保险丝栅极下，以及第二多晶硅层在绝缘层上及第一通过栅极下。

7、在一些实施方式中，电子保险丝装置进一步包括第四掺杂区、第五掺杂区、第六掺杂区、第二保险丝栅极、公共电极、第二通过栅极及第二读出电极。第四掺杂区、第五掺杂区及第六掺杂区在基板中，其中第四掺杂区位于高掺杂区和第五掺杂区之间，以及第五掺杂区位于第四掺杂区和第六掺杂区之间。第二保险丝栅极在绝缘层上及第四掺杂区和第五掺杂区之间。公共电极电连接到第一保险丝栅极及第二保险丝栅极。第二通过栅极在绝缘层上及第五掺杂区和第六掺杂区之间。第二读出电极电连接到第六掺杂区。

8、本揭示内容亦关于一种测量上述电子保险丝装置的电阻的方法。方法包括以下操作。施加第一电压在第一通过栅极上。施加第二电压在第一保险丝栅极上以击穿绝缘层。施加第三电压在第一通过栅极上。施加第四电压在第一保险丝栅极上。从第一读出电极读取第一电阻。如果第一电阻高于预定值，则施加第五电压在第一通过栅极上、施加高于第四电压的第六电压在第一保险丝栅极上以及从第一读出电极读取第二电阻。

9、在一些实施方式中，第四电压在0.1v至0.5v之间，以及第六电压在0.6v至1.0v之间。

10、在一些实施方式中，电子保险丝装置进一步包括第四掺杂区、第五掺杂区、第六掺杂区、第二保险丝栅极、公共电极、第二通过栅极及第二读出电极。第四掺杂区、第五掺杂区及第六掺杂区在基板中，其中第四掺杂区位于高掺杂区和第五掺杂区之间，以及第五掺杂区位于第四掺杂区和第六掺杂区之间。第二保险丝栅极在绝缘层上及第四掺杂区和第五掺杂区之间。公共电极电连接到第一保险丝栅极及第二保险丝栅极。第二通过栅极在绝缘层上及第五掺杂区和第六掺杂区之间。第二读出电极电连接到第六掺杂区。

11、在一些实施方式中，方法进一步包括以下操作。施加第七电压在第二通过栅极上。施加第二电压在第二保险丝栅极上以击穿绝缘层。施加第八电压在第二通过栅极上。施加第四电压在第二保险丝栅极上。从第二读出电极读取第三电阻。如果第三电阻高于预定值，则施加第九电压在第二通过栅极上、施加第六电压在第二保险丝栅极上以及从第二读出电极读取第四电阻。

12、本揭示内容又关于一种形成电子保险丝装置的方法。方法包括以下操作。形成第一保险丝栅极及第一通过栅极在基板上的绝缘层上。对基板进行第一离子注入以在基板中形成第一掺杂区、第二掺杂区及第三掺杂区，其中第二掺杂区位于第一掺杂区和第三掺杂区之间，第一保险丝栅极位于第一掺杂区和第二掺杂区之间，以及第一通过栅极位于第二掺杂区和第三掺杂区之间。对基板进行第二离子注入以在基板中形成高掺杂区，其中第一掺杂区位于第二掺杂区和高掺杂区之间。形成第一读出电极与第三掺杂区电连接。

13、在一些实施方式中，方法进一步包括以下操作。在形成第一保险丝栅极及第一通过栅极之前，形成多晶硅层在绝缘层上。在对基板进行第二离子注入以形成高掺杂区之前，在第一掺杂区、第二掺杂区及第三掺杂区上蚀刻多晶硅层的多个部分。

14、在一些实施方式中，方法进一步包括在对基板进行第一离子注入以形成第一掺杂区、第二掺杂区及第三掺杂区之前，形成多个第一间隙物在第一保险丝栅极的多个第一侧壁上，以及形成多个第二间隙物在第一通过栅极的多个第二侧壁上。

15、在一些实施方式中，方法进一步包括在对基板进行第二离子注入以形成高掺杂区之前，形成遮罩覆盖第一保险丝栅极、第一通过栅极、第一掺杂区、第二掺杂区及第三掺杂区。

技术特征：

1.一种电子保险丝装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电子保险丝装置，其中该第一掺杂区与该高掺杂区直接接触。

3.根据权利要求1所述的电子保险丝装置，其中该基板进一步包括阱区围绕该第一掺杂区、该第二掺杂区及该第三掺杂区，该阱区具有该第二导电类型，以及该高掺杂区的第一掺杂浓度大于该阱区的第二掺杂浓度。

4.根据权利要求1所述的电子保险丝装置，其中进一步包括多个第一间隙物在该第一保险丝栅极的多个第一侧壁上，以及多个第二间隙物在该第一通过栅极的多个第二侧壁上。

5.根据权利要求1所述的电子保险丝装置，其中该绝缘层的厚度在至之间，以及该绝缘层的材料为氧化硅。

6.根据权利要求1所述的电子保险丝装置，其中进一步包括第一多晶硅层在该绝缘层上及该第一保险丝栅极下，以及第二多晶硅层在该绝缘层上及该第一通过栅极下。

7.根据权利要求1所述的电子保险丝装置，其中进一步包括：

8.一种测量根据权利要求1所述的电子保险丝装置的电阻的方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中该第四电压在0.1v至0.5v之间，以及该第六电压在0.6v至1.0v之间。

10.根据权利要求8所述的方法，其中该电子保险丝装置进一步包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其中进一步包括：

12.一种形成电子保险丝装置的方法，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中进一步包括：

14.根据权利要求12所述的方法，其中进一步包括在对该基板进行该第一离子注入以形成该第一掺杂区、该第二掺杂区及该第三掺杂区之前，形成多个第一间隙物在该第一保险丝栅极的多个第一侧壁上，以及形成多个第二间隙物在该第一通过栅极的多个第二侧壁上。

15.根据权利要求12所述的方法，其中进一步包括在对该基板进行该第二离子注入以形成该高掺杂区之前，形成遮罩覆盖该第一保险丝栅极、该第一通过栅极、该第一掺杂区、该第二掺杂区及该第三掺杂区。

技术总结
一种电子保险丝装置、测量其电阻的方法以及其形成方法。电子保险丝装置包括基板、位于基板上的绝缘层、第一保险丝栅极、第一通过栅极及第一读出电极。基板包括具有第一导电类型的第一掺杂区、第二掺杂区及第三掺杂区和具有不同于第一导电类型的第二导电类型的高掺杂区。第一掺杂区位于第二掺杂区和高掺杂区之间。第二掺杂区位于第一掺杂区和第三掺杂区之间。第一保险丝栅极位于绝缘层上以及第一掺杂区和第二掺杂区之间。第一通过栅极位于绝缘层上以及第二掺杂区和第三掺杂区之间。第一读出电极电连接到第三掺杂区。本揭示内容的电子保险丝装置确保所有熔断位置都是可被检测的，且本揭示内容的电子保险丝装置是最小化的。

技术研发人员：丘世仰
受保护的技术使用者：南亚科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22