[發明專利]具有存儲矩陣的電子電路

有效

• 申請號: 200680045696.3
• 申請日: 2006-12-04
• 公開（公告）號: CN101322195A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 尼古拉斯·蘭貝特;維克多·M·G·范阿赫特;皮埃爾·H·武爾萊;安德烈·米希里特斯基
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: G11C16/02
• 分類號: G11C16/02;H01L27/105
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳源;張天舒

技術領域

本發明涉及一種具有存儲矩陣的電子電路。

背景技術

存儲矩陣的主要設計目標是將每位的平均面積(即矩陣面積和 矩陣中存儲的位的數目之間的比例)降低到最小值。美國專利申請第 2004/184331號描述了一種具有存儲單元的存儲矩陣，其包括存取晶 體管，該晶體管具有與諸如相變元件之類的電阻存儲元件串聯的主電 流溝道。提供了行導線，每根行導線用于相應行的單元，并且行中的 單元的存取晶體管的柵極與該行的行導線連接。向每個行提供一對列 導線，并且列中的單元的存取晶體管的溝道和電阻存儲元件的串聯結 構被耦接在該對列導線之間。將每對列導線中的每根列導線均通過開 關選擇性地耦接至驅動電路；可選地，每對列導線中的一根列導線是 地線。

美國專利申請第2004/184331號提到了將存取晶體管實現為垂 直晶體管的可能性。在垂直場效應晶體管中，溝道是由有限水平尺度 的半導體主體(例如立式圓柱體)形成的，其從列導線結構垂直地延 伸。鄰近主體，水平地提供了柵極導線。通常，該主體延伸通過形成 柵極電極的行導線中的孔。

在主體上提供相變材料。在相變材料上提供第二列導線。相變 材料的電阻取決于在最后寫操作期間所施加的波形。當被選行的行導 線被驅動，從而被選行中的存取晶體管變為導通時，通過測量列導線 之間的電阻來對單元進行讀取。

雖然美國專利申請第2004/184331號提供了緊密的存儲器結構， 但是仍然期望進一步降低每位的平均面積。

發明內容

本發明的目的尤其是要提供一種具有低的每位平均面積的存儲 器結構。

提供了根據權利要求所述的電子電路。在此，每個存儲單元均 包括：存取晶體管，其具有耦接至第一行導線的控制電極；以及第一 和第二電阻存儲元件，它們耦接在存取晶體管的主電流溝道和對應的 第二行導線之間。例如，電阻存儲元件可以是熔絲、反熔絲、包括可 逆相變材料或遲滯材料的元件。因此，采用單個晶體管來對可存儲獨 立信息的第一和第二電阻存儲元件進行存取。當將存取晶體管實現為 垂直晶體管時，這是尤其有用的，這是因為采用第一行導線作為垂直 溝道的控制電極所需的增加尺寸允許每個存取晶體管使用兩個電阻 存儲元件，而不是一個電阻存儲元件(具有較小的禁區(area?penalty) 或者沒有禁區)。除了提到的具有第一和第二電阻存儲元件的單元外， 其它單元也可出現在矩陣中，例如出現在矩陣的邊緣，單元可能只包 括一個這種元件。

在實施例中，在存取期間，到達所有第二行導線的各個相互不 同的第一和第二電壓被分別施加在了被選行的彼此相對的側上。這節 省了寄生電流所導致的功耗。

附圖說明

參考下列附圖，通過示范性實施例，將描述這些和其它目的和 優點。

圖1示出了存儲矩陣的示意電路圖；

圖2示出了存儲矩陣的布局；

圖3a-b示出了存儲矩陣的截面圖；

圖4示出了讀信號；

圖5、5a示出了寫信號；

圖6示出了存儲電路。

具體實施方式

圖1示出了存儲矩陣的示意電路圖。該矩陣包括第一和第二行 導線10，12、列導線14和單元16。僅僅示出了行、列和單元的一部 分。每個單元均包括存取晶體管160和第一和第二電阻存儲元件162， 164。只有一個單元的組件被明確地標示出來。存取晶體管160被實 現為垂直晶體管。如在此使用，電阻存儲元件是具有第一和第二端子 的電路元件，當橫跨兩個端子施加電壓時，在這兩個端子之間會流過 電流，該電流值代表了存儲的數據值。電阻存儲元件的示例包括熔絲、 反熔絲、包括相變材料的元件等。

每根第一行導線10對應于單元16的各個行。在每個單元16中， 存取晶體管160具有控制電極，該控制電極被耦接至單元16的行的 第一行導線10。每根列導線14對應于單元16的各個列。在每個單 元中，存取晶體管160具有主電流溝道，其耦接在單元16中的節點 166和單元16的列的列導線14之間。

第二行導線12對應于行對，每個連續的行與前一個行形成了各 個對，因此每對與下一對的一行重疊。通過第一和第二電阻存儲元件 162，164，節點166被分別耦接至單元16所屬的行對的第二行導線 12。