OTP工艺的基本特点和工艺难度简介.pdf

维普资讯 OTP工艺的基本特点 和工艺难度简介 谢杰 (上海贝岭股份有限公司200233) 什么是 OTP?——这样的产品只允许写入一 次，所以被称为 “一次可编程只读存储器”(One TimeProgarmmingROM，OTP-ROM)。 1 OTP的基本结构 MaskROM可以用接触孔的掩膜版来编程，也可以 通过 存“在”和 不“存在”栅开启MOS管，或利用离子注 入的方法使MOS管永远截止(或永远导通)等方法来实 现编程，但无论如何MASKROM的编程过程都必须在 FOUNDRY的生产中完成，没有留给用户足够的操作余 地，女明 亍问题也不能f堕政．，市场的灵活 耋耋兰。 OTP就不存在这样的问题。OTP在出厂时，存储 的内容全为 1，用户可以根据需要将其中的某些单元 圈 1 常 规 o1-P-I-艺不 意 图 写入数据0(部分的OTP在出厂时数据全为0，则用户 MOS工艺的OTPCELL，它的确是一个MOS管，但是， 可以将其中的部分单元写入 1)，以实现对其 “编程”的 是一种比较特殊的MOS管——浮栅型场效应管构成 目的。它可以自由地针对不同的用户要求来改变程序。 存储单元。大家可以看到这样的管子有2个 GATE 早期PROM (OTP)的典型产品是 “双极性熔 (栅)，一个是FloatingGate，另一个叫ControlGate。当中 丝结构”，如果我们想改写某些单元，则可以给这些 还有层 IPD，它的全称是InterPolyDielectrieum，IPD是它 单元通以足够大的电流，并维持一定的时间，原先的 的简称，由于这层物质一般是用氮化硅来形成，氮化硅 熔丝即可熔断，这样就达到了改写某些位的效果。另 的两边又都是用来形成GATE 的氧化层，它的结构 外一类经典的PROM为使用 “肖特基二极管”的 有点像一个三明治，所以IPD有时候也被称为ONO。 PROM，出厂时 ，其中的二极管处于反向截止状态， 以上这张简单的示意图中没有表示出Floating 还是用大电流的方法将反相电压加在 “肖特基二极 Gate和衬底之间的特殊氧化层——隧道氧化层 (Tun— 管”，造成其永久性击穿即可。 nelOxide)。隧道氧化层的好坏对于OTP／EEPROM来 现在主流的集成电路是MOS工艺，OTP也不列 说 个比i嬗 要的衡量标准，它的作用接下去会提到。 外。图1是— 普通的OTPmemorycell的示意图_11。 FloatingGate——浮栅的作用是用来保存以热 这张示意图向我们揭示了基于MOS工艺的OTP 电子运动方式穿过 TunnelOxide的电荷 ，这也是 CELL的构成，相信看了之后大家心里会想：“咦?这不 OTP的编程基本原理。 就是个MOS管吗?”不错，刚刚已经提到了这是基于 IPD (0N0)——这一层用来隔离 Cote和 欢迎投稿 E-mail：如 @as；an．nt。．com．cn… … … … … … … … … … … … … … … ．．2。∞年 月 维普资讯 c斑，以防止 嘁 G斑 中保存的电荷从G~,ud 大家可以看到这 耙这条途径逃逸。 F10atingGate完全覆盖 Control 面淀积多晶硅栅，化学j !，将热电子拉到嘁 c斑 中去。 Sill — 随后在ControlGat