[發明專利]一次性可編程存儲器、制造及編程讀取方法

有效

• 申請號: 200810239927.5
• 申請日: 2008-12-15
• 公開（公告）號: CN101752388A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 朱一明;蘇如偉
• 申請（專利權）人: 北京芯技佳易微電子科技有限公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L21/84;G11C17/18
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

技術領域

本發明主要涉及半導體存儲器領域，尤其涉及一次性可編程存儲器、制造 及編程讀取方法。

背景技術

目前，基于邏輯工藝的一次性可編程存儲器的設計主要采用動態隨機存儲 器結構，利用晶體管的柵氧層的可擊穿特性來進行數據編程。這種一次性可編 程存儲器的每個單元都包括兩個晶體管，其中一個晶體管是用于輸入輸出的厚 柵氧層晶體管，由于其柵氧層較厚，因此具有較高的耐壓性能；另一個晶體管 是用于芯片內部電路的薄柵氧層晶體管，由于其柵氧層較薄，因此很容易在較 低的電壓下被擊穿。由于厚柵氧層晶體管具備選通特性，薄柵氧層晶體管具備 可擊穿電容特性，因此，這種電路結構也稱為包括一個選通晶體管和一個可擊 穿電容(1T1C)的電路結構。這種結構的一次性可編程存儲器，由于編程電 壓較高，需要選通管具有較高的耐壓性能，但由于厚柵氧層晶體管的面積相對 較大，使得每個存儲單元的面積也比較大，因此，造成制造成本的增加和集成 度的降低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種一次性可編程存儲器、制造及編程 讀取方法，達到提供具有存儲單元面積小，集成度高，能夠隨工藝的發展而進 一步提高集成度，基于現有邏輯工藝，無需增加特殊工藝、具有高數據存儲穩 定性和可靠性的一次性可編程存儲器。

根據本發明實施例的一方面，提供了一種半晶體管結構的一次性可編程存 儲器，所述半晶體管包括：

由多晶硅層、柵氧層、離子注入區形成的可編程電容；

由離子注入區與重摻雜區形成的二極管；

所述可編程電容與所述二極管串聯連接；其中，

所述離子注入區位于與其緊鄰的絕緣層上；

所述多晶硅層與字線相連接，所述重摻雜區與位線相連接。

根據本發明實施例的一個特征，所述半晶體管包括：

隔離溝槽，用于將所述離子注入區隔離；其中，所述隔離溝槽深入至所述 絕緣層。

根據本發明實施例的另一個特征，所述半晶體管包括：

所述離子注入區的摻雜濃度小于所述重摻雜區的摻雜濃度。

根據本發明實施例的另一個特征，所述離子注入區包括n型或p型離子注 入區。

根據本發明實施例的另一個特征，所述重摻雜區包括n型或p型重摻雜區。

根據本發明實施例的另一個特征，所述柵氧層與所述重摻雜區之間保持預 定距離。

根據本發明實施例的另一個特征，所述絕緣層包括氧化硅層或藍寶石層。

根據本發明實施例的另一方面，提供了一種半晶體管結構的一次性可編程 存儲器的制造方法，包括以下步驟：

生成隔離溝槽，其中隔離溝槽深入至襯底上的絕緣層；

在絕緣層上形成離子注入區；

在離子注入區上生成柵氧層；

在柵氧層上生成多晶硅層；

在離子注入區內形成重摻雜區；其中，

多晶硅層、薄柵氧層、離子注入區形成可編程電容；

離子注入區與重摻雜區形成二極管；

可編程電容和二極管串聯連接。

根據本發明實施例的一個特征，

所述隔離溝槽，用于將所述離子注入區隔離；其中，所述隔離溝槽深入至 所述絕緣層。

根據本發明實施例的另一個特征，所述離子注入區的摻雜濃度小于所述重 摻雜區的摻雜濃度。

根據本發明實施例的另一個特征，所述離子注入區包括n型或p型離子注 入區。

根據本發明實施例的另一個特征，所述重摻雜區包括n型或p型重摻雜區。

根據本發明實施例的另一個特征，所述柵氧層與所述重摻雜區之間保持預 定距離。

根據本發明實施例的另一個特征，所述絕緣層包括氧化硅層或者藍寶石。

根據本發明實施例的另一方面，提供了一種半晶體管結構的一次性可編程 存儲器的編程方法，所述半晶體管包括：

由多晶硅層、柵氧層、離子注入區形成的可編程電容；

由離子注入區與重摻雜區形成的二極管；

所述可編程電容與所述二極管串聯連接；其中，

所述離子注入區位于與其緊鄰的絕緣層上；

所述多晶硅層與字線相連接，所述重摻雜區與位線相連接；

所述編程方法包括：