[發明專利]反熔絲型非易失性存儲單元、其陣列及其操作方法

有效

• 申請號: 201610543591.6
• 申請日: 2016-07-11
• 公開（公告）號: CN106910733B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 崔光一
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L23/525
• 分類號: H01L23/525;G11C17/16;G11C17/18
• 代理公司: 11363 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王建國;許偉群

一種反熔絲型非易失性存儲單元包括：半導體層，具有第一導電類型；結區和溝槽隔離層，結區具有第二導電類型，結區和溝槽隔離層設置在半導體層的上部內，并且通過溝道區彼此間隔開；反熔絲絕緣圖案，設置在溝道區上；柵電極，設置在反熔絲絕緣圖案上；柵間隔件，設置在反熔絲絕緣圖案和柵電極的側壁上；字線，與柵電極連接；以及位線，與結區連接。如果將第一偏置電壓和第二偏置電壓分別施加至字線和位線，則反熔絲絕緣圖案被擊穿。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年12月23日提交的申請號為10-2015-0184557的韓國專利申請的優先權，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明的各種實施例涉及非易失性存儲器件，并且更具體地，涉及反熔絲型非易失性存儲單元、其陣列及其操作方法。

背景技術

即使當其電源被中斷時，非易失性存儲器件也能保持它們存儲的數據。這種非易失性存儲器件可以包括：只讀存儲(ROM)器件、一次性可編程(OTP)存儲器件和可重寫存儲器件。通常，非易失性存儲器件通過互補金屬氧化物半導體(CMOS)兼容工藝來實現。

OTP存儲器件可以被分類為熔絲型OTP存儲器件或者反熔絲型OTP存儲器件。包括在熔絲型OTP存儲器件內的每個存儲單元可以在其被編程之前提供短路，并且可以在其被編程之后提供開路。相反地，包括在反熔絲型OTP存儲器件內的每個存儲單元可以在其被編程之前提供開路，并且可以在其被編程之后提供短路?？紤]到MOS晶體管的特征，CMOS工藝可以適用于反熔絲型OTP存儲器件的制造。

發明內容

各種實施例涉及反熔絲型非易失性存儲單元、其陣列及其操作方法。

根據一個實施例，反熔絲型非易失性存儲單元包括：半導體層，具有第一導電類型；結區和溝槽隔離層，結區具有第二導電類型，結區和溝槽隔離層設置在半導體層的上部內、通過溝道區彼此間隔開；反熔絲絕緣圖案，設置在溝道區上；柵電極，設置在反熔絲絕緣圖案上；柵間隔件，設置在反熔絲絕緣圖案和柵電極的側壁上；字線，與柵電極連接；以及位線，與結區連接。如果將第一偏置電壓和第二偏置電壓分別施加至字線和位線，則反熔絲絕緣圖案被擊穿。

根據另一個實施例，反熔絲型非易失性存儲單元包括：半導體層，具有第一導電類型；第一結區和第二結區，第一結區具有第二導電類型，第二結區具有第二導電類型，第一結區和第二結區設置在半導體層的上部內、通過溝道區間隔開；反熔絲絕緣圖案，設置在溝道區上；柵電極，設置在反熔絲絕緣圖案上；柵間隔件，設置在反熔絲絕緣圖案和柵電極的側壁上；字線，與柵電極連接；以及位線，與第一結區連接。當第二結區被浮置時，反熔絲絕緣圖案通過將第一偏置電壓和第二偏置電壓分別施加至字線和位線而被擊穿。

根據另一個實施例，提供了一種反熔絲型非易失性存儲(NVM)單元陣列。反熔絲型NVM單元陣列包括多個有源區，所述多個有源區限定在第一導電類型的阱區內，在第一方向上延伸，并且在與第一方向相交的第二方向上彼此間隔開。第二導電類型的第一結區和第二導電類型的第二結區在第一方向上交替地設置在多個有源區中的每個內。多個柵電極在第二方向上延伸，并且在第一方向上彼此間隔開。多個柵電極中的每個與多個有源區相交。多個柵間隔件分別設置在多個柵電極的側壁上。多個字線分別與多個柵電極連接。多個位線與第一結區連接。多個位線中的每個與設置在多個有源區中的任意一個內的第一結區連接。

根據另一個實施例，提供了一種反熔絲型非易失性存儲(NVM)單元陣列。反熔絲型NVM單元陣列包括：多個字線，分別設置在多個列內；多個位線，分別設置在與多個字線相交的多個行內；以及多個反熔絲型NVM單元，分別位于多個字線與多個位線的交叉點處。多個反熔絲型NVM單元中的每個包括：柵電極，與多個字線中的任意一個連接；漏極，與多個位線中的任意一個連接；以及源極，被浮置。組成多個行中的每個行的反熔絲型NVM單元的漏極與多個位線中的任意一個連接。組成多個列中的每個列的反熔絲型NVM單元的柵電極與多個字線中的任意一個連接。