專利名稱：一種金屬電容耦合otp器件及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體集成電路中一次性編程器件(OTP, One-Time-Programmable)的設計與制造技術，特別涉及一種金屬電容耦合 OTP器件。
背景技術：
目前的OTP基本上采用的是類似EEPROM的結構或用EEPROM代替等 方法來實現，其缺點是由于EEPROM復雜的工藝要求和專有的模塊工藝， 所以很難嵌入普通的邏輯和高壓工藝中；也有利用單層多晶硅來做OTP器 件的工藝，但由于OTP器件編程時需要用到高壓，因此大多都需要追加一 些特殊的工藝，從而增加工藝的復雜度、并在器件可靠性方面出現問題。 如圖1所示，為一種典型的傳統單層多晶硅柵OTP結構，包括存儲器晶體管 (有源區)、多晶硅柵、晶體管電容，其中1、有源區，2、多晶硅柵，3、 存儲器晶體管，4、晶體管電容區。由此可見，晶體管電容作為對浮柵的控 制端，對OTP的讀寫編程等起到關鍵作用。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種金屬電容耦合OTP器件及其制造 方法，改變傳統的版圖設計，利用現有工藝即達到嵌入式OTP的成功運用。
為解決上述技術問題，本發明提出了一種金屬電容耦合OTP器件，除包 括常規的存儲器晶體管、多晶硅柵外，利用金屬-絕緣體-金屬(MIM， metal-insulator-metal)電容代替常規OTP結構中的晶體管電容，該MIM電容的下極板與多晶硅柵通過接觸孔相連，作為存儲器晶體管的浮柵；MIM 電容的上電極作為浮柵的控制端。
為解決上述技術問題，本發明還提出了一種制造上述器件的方法，即
使用MIM電容與存儲器晶體管相結合，且用多晶硅柵通過接觸孔與MIM電 容的下極板相連，作為存儲器晶體管的浮柵；MIM電容的上電極作為浮柵 的控制端。
本發明由于利用現有工藝中MIM電容，通過版圖設計與低壓邏輯晶 體管共同構成OTP器件，并且本發明可完全保持現有MIM工藝不變，不 用追加任何額外工藝的條件下，實現結構簡單、編程效果良好、可靠性高 的嵌入式OTP器件。
圖1是一種傳統的單層多晶硅柵OTP設計結構示意圖； 圖2是本發明的一個具體實施例的OTP設計結構示意附圖標記
1、有源區，2、多晶硅柵，3、存儲器晶體管，4、晶體管電容區； 5、有源區，6、接觸孔，7、金屬#1， 8、金屬#2， 9、多晶硅柵，10、 存儲器晶體管，11、 M服電容區。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。 如前所述，圖1中是一種傳統的單層多晶硅柵0TP結構，其中晶體管電 容作為對浮柵的控制端，對OTP的讀寫編程等起到關鍵作用。本發明設計 思路是，利用M服電容代替常規OTP結構中的晶體管電容。
實施例
圖2是本發明的一個具體實施例的OTP設計結構示意圖，其中5、有
源區，6、接觸孔，7、金屬弁l， 8、金屬弁2， 9、多晶硅柵，10、存儲器晶 體管，11、 MIM電容區。在該實施例中，用MIM電容代替常規OTP結構中的 晶體管電容，MIM的下電極(金屬#1)通過接觸孔與多晶硅柵一起作為浮 柵控制晶體管的溝道，用MIM的上電極(金屬#2)，取代常規的MOS的有源 區，作為浮柵的控制端。必須強調指出，制作該結構的OTP的工藝可完全 保持現有MIM工藝流程不變，且不用追加任何額外工藝，即使用M服電容 與存儲器晶體管相結合，且用多晶硅柵通過接觸孔與MIM電容的下極板相 連，作為存儲器晶體管的浮柵；M腸電容的上電極作為浮柵的控制端。
該實施例可實現結構簡單、不需要特別制作OTP編程所需的高壓結、 編程效果良好、可靠性高的嵌入式OTP器件。
綜上所述，本發明由于利用現有工藝中的MIM電容，通過改變版圖 設計與低壓邏輯晶體管共同構成OTP器件，從而達到嵌入式OTP的成功 運用。與傳統的OTP相比，本發明的OTP結構具有以下效果和優點保 持現有MIM工藝不變，不用追加任何額外工藝，工藝簡單，開發成本低； 不需要特別制作OTP編程所需的高壓結，存儲器器件的有源區不經受高 壓；OTP編程效果好，可靠性良好。
權利要求
1、一種金屬電容耦合OTP器件，包括存儲器晶體管、多晶硅柵，其特征在于，還包括MIM電容，且所述多晶硅柵通過接觸孔與所述MIM電容的下極板相連，作為所述存儲器晶體管的浮柵；所述MIM電容的上電極作為所述浮柵的控制端。
2、 一種制造權利要求l的器件的方法，其特征在于，使用MIM電容與 所述存儲器晶體管相結合，且用所述多晶硅柵通過接觸孔與所述MIM電容 的下極板相連，作為所述存儲器晶體管的浮柵；所述M服電容的上電極作 為所述浮柵的控制端。
全文摘要
本發明公開了一種金屬電容耦合OTP器件及其制造方法，該器件除包括常規的存儲器晶體管(10)、多晶硅柵(9)外，利用MIM電容(11)代替常規OTP結構中的晶體管電容，該MIM電容的下極板(7)與多晶硅柵通過接觸孔(6)相連，作為存儲器晶體管的浮柵；MIM電容的上電極(8)取代常規的MOS的有源區，作為浮柵的控制端。本發明由于利用現有工藝中MIM電容，通過版圖設計與低壓邏輯晶體管共同構成OTP器件，并且本發明可完全保持現有MIM工藝不變，不用追加任何額外工藝的條件下，實現結構簡單、編程效果良好、可靠性高的嵌入式OTP器件。
文檔編號H01L27/06GK101197370SQ200610119190
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月6日 優先權日2006年12月6日
發明者徐向明, 龔順強 申請人:上海華虹Nec電子有限公司