只读存储器单元以及只读存储器件制造技术

一种只读存储器（ＲＯＭ）单元，包括：连接到字线的第一端子；连接到位线的第二端子；和连接到地电压线、第一选择信号线、第二选择信号线或不连接到任何信号线的第三端子，藉此，该ＲＯＭ单元根据该第三端子的连接来存储两位数据。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体存储器件，更具体地说，涉及能够存储至少两位数据的只读存储器(ROM)单元、ROM单元的编程方法、ROM单元布局方法和包括ROM单元的ROM器件。
技术介绍
传统的只读存储(ROM)器件包括多个ROM单元，每个单元具有一个NMOS晶体管，它的源极连接到地电压，漏极连接到或不连接到位线，而栅极连接到字线。传统的ROM单元的数据“0”通过将NMOS晶体管的漏极连接到位线来编程，而传统的ROM单元的数据“1”通过将NMOS晶体管的漏极不连接到位线来编程。也就是说，数据“0”在ROM单元中是通过经由NMOS晶体管形成放电路径来编程的，而数据“1”在ROM单元中是通过不经由NMOS晶体管形成放电路径来编程的。一般来说，这样的编程是利用形成ROM单元的NMOS晶体管的前端层实现的，以便在ROM器件中更高度地集成ROM单元。图1图解了传统ROM器件的方框图。参考图1，该ROM器件包括存储单元阵列10、行译码器12、预充电电路14、数据传输栅极16、列译码器18和数据输出电路20。该ROM器件还包括多条位线BL1-BLj和多条字线WL1-Wli。下面描述图1中的每个方框的操作。存储单元阵列10包括多个存储器单元，每个单元具有连接到字线WL1-Wli中的相应字线的栅极，连接到地电压的源极和连接或不连接到位线BL1-BLj中的相应位线的漏极。具有连接到位线的漏极的ROM单元用数据“0”编程。具有不连接到位线的漏极的ROM单元用数据“1”编程。行译码器12译码行地址RA并选择字线WL1-Wli之一。预充电电路14在预充电操作期间将位线BL1-BLj预充电到逻辑“高”电平。相应各自的列选择信号Y1-Yj，数据传输栅极16从位线BL1-BLj将数据传输到数据输出电路20。列译码器18译码列地址CA并选择列选择信号Y1-Yj中的一个列选择信号。数据输出电路20从数据传输栅极16接收数据并输出一个输出数据Dout。下面描述该传统ROM器件的总体操作。在读操作期间，预充电电路14将位线BL1-BLj预充电到逻辑“高”电平。选定字线WL1，并且导通连接到该字线WL1的NMOS晶体管N。如果位线BL1和BLj连接到地电压，那么电流从位线BL1和BLj流到地。因此，位线BL1和BLj具有逻辑“低”电平。如果位线BL2不连接到地电压线，那么电荷不被吸引到地电压线，因此，位线BL2保持逻辑“高”电平。如果产生了列选择信号Y1，则位线BL1的逻辑“低”电平从数据传输栅极16输出。如上所述，传统的ROM器件的缺点在于它仅仅存储一位到一个单元。此外，传统的ROM器件的缺点还在于位线之间的寄生电容不同，这负面地影响了电路操作。因此，需要用于补偿寄生电容差的附加电路。而该附加电路可能引起诸如布局区域增加、功耗增加和操作速度降低之类的问题。按照以下方式获得位线的最小寄生电容和最大寄生电容。如果编程连接到同一位线的所有NMOS晶体管来存储数据“0”，则该位线的寄生电容通过下列方程获得寄生电容＝ixNMOS晶体管的漏极电容+位线的线电容 (1)其中“i”表示连接到位线的NMOS晶体管的数量。在编程连接到同一位线的所有NMOS晶体管来存储数据“1”的情况下，该位线的寄生电容通过下列方程获得寄生电容＝0xNMOS晶体管的漏极电容+位线的线电容 (2)因此，位线的最大和最小寄生电容之间的差等于ixNMOS晶体管的漏极电容。图2图解了另一传统ROM器件。除了邻接的NMOS晶体管N具有连接到地电压线的共同源极之外，图2的ROM器件与图1的ROM器件类似。与采用两条地电压线的图1的ROM器件不同，图2的ROM器件只采用一个地电压线。因此，图2的ROM器件的布局区域可以小于图1的ROM器件的布局区域。虽然图2的ROM器件具有布局区域更小的优点，但图2的ROM器件具有图1的ROM器件所具有的其他缺点。此外，在利用后端层编程ROM单元的情况下，有效区域被设计成支配附加区域。因此，利用后端层(back-end layer)编程的ROM单元布局区域大于利用前端层(front-end layer)编程的ROM单元布局区域。所以，一般通过利用前端层编程ROM单元来增加集成密度。当利用前端层编程ROM单元时，由于编程可以在将要存储到ROM单元的数据被确定或确认之前执行，所以编程的ROM器件应该因为顾客的要求而被反复编程几次。因此，后端层编程比前端层编程更方便。
技术实现思路
在示范性的实施例中，本专利技术提供一种能够存储至少两位数据的只读存储器(ROM)单元，在其中，各个位线的寄生电容实际上是相同的。在示范性的实施例中，本专利技术还包括用于编程ROM单元的方法和ROM单元布局方法。即使利用后端层编程该ROM单元，该布局方法也可以减少ROM单元布局尺寸。在示范性的实施例中，本专利技术还提供包含ROM单元的ROM器件。在一示范性的实施例中，本专利技术提供这样一种只读存储器(ROM)单元，它具有连接到字线的栅极、连接到位线的漏极(或源极)和连接到地电压线、第一选择信号线、第二选择信号线或不连接到任何信号线的源极(或漏极)。在读操作开始之前该字线、位线和第一及第二选择信号线可以处于地电压电平，而在读操作期间，该字线、位线和第一及第二选择信号线转变到电源电压电平。在一示范性的实施例中，字线可以通过行地址进行选择，而位线、第一选择信号线和第二选择信号线可以通过列地址进行选择。在另一示范性的实施例中，本专利技术提供一种编程ROM单元的方法，该ROM具有连接到字线的栅极、连接到位线的漏极(或源极)和源极(或漏极)。该方法包括步骤通过连接源极(或漏极)到地电压线来以数据“00”编程该ROM单元；通过连接源极(或漏极)到一第一选择信号线来以数据“10”编程该ROM单元；通过连接源极(或漏极)到一第二选择信号线来以数据“01”编程该ROM单元；以及通过不连接源极(或漏极)到任何信号线来以数据“11”编程该ROM单元。在另一示范性的实施例中，本专利技术提供一种形成ROM单元布局的方法，该ROM单元具有连接到字线的栅极、连接到位线的漏极(或源极)和连接到地电压线、第一选择信号线、第二选择信号线或不连接到任何信号线的源极(或漏极)。该方法包括步骤安排一个有效区域充当漏极和源极；安排栅极穿过该有效区域；在该漏极(或源极)上安排位线以在纵向上延伸；安排一地电压线以垂直或基本垂直于该位线；以及在与该位线同样或基本相同的方向上安排第一和第二选择信号线。在本专利技术的另一示范性的实施例中，安排位线的步骤包括步骤在漏极(或源极)和源极(或漏极)上分别形成第一触点和第二触点；在漏极(或源极)中的第一触点上安排一第一金属线充当位线以便在纵向上延伸；以及在源极(或漏极)中的第二触点上安排一第二金属线以便在纵向上延伸。在本专利技术的另一示范性的实施例中，安排地电压线的步骤包括步骤在第二金属线上形成第三触点；以及在第三触点上形成第三金属线和在第一金属线上形成充当地电压线的第四金属线以便在侧向上延伸。在本专利技术的另一示范性的实施例中，安排地电压线的步骤包括步骤安排第三金属线和第四金属线相互连接以便以数据“00”编程该ROM单元。在另一示范性的实施例中，安排第一和第二选择信号线以便以数据“10”编程该ROM单元的步骤包括步骤在第三金属线上形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种只读存储器(ROM)单元，包括连接到字线的第一端子；连接到位线的第二端子；和连接到地电压线、第一选择信号线、第二选择信号线或不连接到任何信号线的第三端子，藉此，该ROM单元根据该第三端子的连接来存储两位数据。2.根据权利要求1的ROM单元，其中，该ROM单元是NMOS晶体管。3.根据权利要求1的ROM单元，其中，在读操作开始之前，该字线、位线和第一及第二选择信号线处于地电压电平，而在读操作期间，该字线、位线和第一及第二选择信号线转变到电源电压电平。4.根据权利要求1的ROM单元，其中，该字线通过行地址进行选择，而位线、第一选择信号线和第二选择信号线通过列地址进行选择。5.一种编程ROM单元的方法，该ROM包括连接到字线的第一端子、连接到位线的第二端子以及一第三端子，该方法包括步骤通过连接第三端子到地电压线来以数据“00”编程该ROM单元；通过连接第三端子到一第一选择信号线来以数据“10”编程该ROM单元；通过连接第三端子到一第二选择信号线来以数据“01”编程该ROM单元；以及通过不连接第三端子到任何信号线来以数据“11”编程该ROM单元。6.根据权利要求5的方法，其中，该字线通过行地址进行选择，而位线、第一选择信号线和第二选择信号线通过列地址进行选择。7.一种形成ROM单元布局的方法，该ROM单元具有连接到字线的第一端子、连接到位线的第二端子和连接到地电压线、第一选择信号线、第二选择信号线或不连接到任何信号线的第三端子，该方法包括步骤在对角方向安排一个有效区域充当第二和第三端子；安排第一端子穿过该有效区域；在该第二端子上安排位线以在纵向上延伸；安排一地电压线基本垂直于该位线；以及在与该位线基本相同的方向上安排第一和第二选择信号线。8.根据权利要求7的方法，其中，安排位线的步骤还包括在第二端子和第三端子的区域中的一个上分别形成第一触点和第二触点；在第二端子的区域中的第一触点上安排一第一金属线充当位线以便在纵向上延伸；以及在第三端子的区域中的第二触点上安排一第二金属线以便在纵向上延伸。9.根据权利要求8的方法，其中，安排地电压线的步骤包括在第二金属线上形成第三触点；以及在第三触点上形成第三金属线和在第一金属线上形成充当地电压线的第四金属线以便在侧向上延伸。10.根据权利要求9的方法，其中，安排地电压线的步骤还包括安排第三金属线和第四金属线相互连接以便以数据“00”编程该ROM单元。11.根据权利要求9的方法，其中，安排第一和第二选择信号线以便以数据“10”编程该ROM单元的步骤包括在第三金属线上形成第四触点；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：成乐佑，卞亨尹，朱龙隮，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：