[發明專利]OTP存儲單元及OTP存儲陣列器件

在審

• 申請號: 202010780644.2
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111916137A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 李弦;賈宬;馮一飛;王志剛
• 申請（專利權）人: 珠海創飛芯科技有限公司
• 主分類號: G11C17/16
• 分類號: G11C17/16;G11C17/18
• 代理公司: 北京元合聯合知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11653
• 代理人: 李非非

本發明提供了一種OTP存儲單元，該OTP存儲單元包括：襯底；形成在所述襯底上的一個選擇MOS晶體管，該選擇MOS晶體管包括依次形成在所述襯底之上的第一柵氧化層和第一柵極，還包括在所述第一柵極兩側的所述襯底中分別形成的第一源區和第一漏區；形成在所述襯底上的至少一個第一型存儲MOS晶體管，每一所述第一型存儲MOS晶體管的結構形成與所述第一源區串聯的兩個等效電容，所述兩個等效電容并聯。相應地，本發明還提供了一種OTP存儲陣列器件。

技術領域

本發明涉及半導體器件的設計加工領域，尤其涉及一種OTP存儲單元及 OTP存儲陣列器件。

背景技術

在嵌入式非揮發性存儲器領域，基于反熔絲結構的一次可編程(One TimeProgrammable，OTP)存儲器因其高穩定性、編程容易等優點，被廣泛應用于模擬電路微調、密鑰和芯片ID存儲、SRAM/DRAM冗余設計、RFID等。

現有技術中通常使用晶片來加工出OTP器件，該晶片中包含多個被隔離開來的最小晶體管區域，每一所述最小晶體管區域中包含多個已經形成基本結構的晶體管。進一步地，使用所述最小晶體管區域充當構建單個OTP存儲單元的基礎，即從所述多個最小晶體管區域中選擇部分或全部來構建OTP器件中的 OTP存儲單元，最終多個最小晶體管區域中的OTP存儲單元共同組成整體的 OTP器件。以鰭形場效應晶體管制程實現的FinFET(FinField-Effect Transistor，鰭式場效應晶體管)晶片為例，該FinFET晶片中的最小晶體管區域包括4個可用的鰭形場效應晶體管，在構建OTP存儲單元時，選用上述4個鰭形場效應晶體管來形成例如1T1C(1transistor 1capacitor，1晶體管1電容器)、2T、3T等現有的OTP存儲單元結構。

因此，如何充分地利用晶片上的最小晶體管區域來構建高性能的OTP存儲單元，成為了目前OTP器件的研究熱點之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種OTP存儲單元，該OTP存儲單元可以利用各種常見制程的晶片上的最小晶體管區域來構建，以減少工藝復雜度和加工成本。

本發明提供了一種OTP存儲單元，該OTP存儲單元包括：

襯底；

形成在所述襯底上的一個選擇MOS晶體管，該選擇MOS晶體管包括依次形成在所述襯底之上的第一柵氧化層和第一柵極，還包括在所述第一柵極兩側的所述襯底中分別形成的第一源區和第一漏區；

形成在所述襯底上的至少一個第一型存儲MOS晶體管，每一所述第一型存儲MOS晶體管的結構形成與所述第一源區串聯的兩個等效電容，所述兩個等效電容并聯。

根據本發明的一個方面，該OTP存儲單元還包括：形成在所述襯底上的至少一個第二型存儲MOS晶體管，每一所述第二型存儲MOS晶體管的結構形成與所述第一源區串聯的一個等效電容。

根據本發明的另一個方面，該OTP存儲單元中所述第一型存儲MOS晶體管和第二型存儲MOS晶體管包括：依次形成在所述襯底之上的第二柵氧化層和第二柵極；形成在所述第二柵氧化層下部的所述襯底中的摻雜區，所述摻雜區與所述第一源區短接。

根據本發明的另一個方面，該OTP存儲單元中所述摻雜區與所述第一源區在所述襯底中集成在一起以形成短接；或所述摻雜區與所述第一源區通過接觸線連接。

根據本發明的另一個方面，該OTP存儲單元中所述摻雜區包括在所述第二柵極靠近所述第一柵極的一側的所述襯底中形成的第二漏區。

根據本發明的另一個方面，該OTP存儲單元中所述摻雜區包括在所述第二柵極兩側的所述襯底中分別形成的第二源區和第二漏區；所述第二源區和所述第二漏區通過短接線連接。

根據本發明的另一個方面，該OTP存儲單元還包括：與所述第一柵極短接的字線、與所述第一漏區短接的位線以及與所述第二柵極短接的編程線。