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反熔丝型PROM
资料介绍
一、基本概念与工作原理
反熔丝型PROM（Antifuse Programmable Read-Only Memory，反熔丝可编程只读存储器）是非易失性半导体存储器的一种，其核心特征是通过「反熔丝结构」实现一次性可编程编程，编程后数据永久保留无法修改。与常见的熔丝型PROM依靠烧断熔丝建立开路状态不同，反熔丝型PROM的编程逻辑恰好相反：未编程状态下，反熔丝结构处于高阻抗的绝缘开路状态，编程时通过施加高压击穿绝缘层，形成低阻抗的导电通路，以此对应存储单元的二进制数据状态。
具体来看，反熔丝结构通常由上下两层导电电极夹着一层极薄的绝缘介质构成，常见的绝缘介质包括二氧化硅、氮化硅或者复合介质层。未编程时，两个电极之间的绝缘介质电阻高达GΩ级别，存储单元对应逻辑「1」；当对目标单元的两个电极施加远高于正常工作电压的编程电压时，绝缘介质会发生不可逆的击穿，击穿后电极之间的电阻降至数百Ω甚至更低，对应逻辑「0」，由此完成单比特数据的存储。由于击穿过程是不可逆的物理变化，因此反熔丝型PROM只能进行一次编程，属于一次性可编程OTP（One Time Program）存储器的范畴。
二、核心结构类型
1. 氧化物- nitride反熔丝结构
这是早期反熔丝型PROM较为常用的结构，底层多晶硅作为下电极，上层扩散多晶硅作为上电极，中间是二氧化硅-氮化硅复合介质层作为绝缘反熔丝材料。这种结构的击穿电压稳定，成品率较高，但是尺寸相对较大，不利于芯片集成度提升。
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