可编程存储单元制造技术

本实用新型专利技术涉及可编程存储单元。一种可编程存储单元，包括：基板，包括原生掺杂注入区；厚氧化物隔离件晶体管，设置在所述原生掺杂注入区内的所述基板上；可编程薄氧化物抗熔丝，设置在与所述厚氧化物隔离件晶体管的第一侧相邻的所述基板上并位于所述基板的所述原生掺杂注入区内；以及第一厚氧化物存取晶体管和第二厚氧化物存取晶体管，设置在所述基板上，所述第一厚氧化物存取晶体管设置在所述厚氧化物隔离件晶体管的第二侧与所述第二厚氧化物存取晶体管之间。隔离件晶体管的横向距离降低了可能改变断裂部位的位置的影响，从而增加可编程存储单元的IV特性的均匀性。此外，第二厚氧化物存取晶体管的增设提供增加电压保护的好处。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
可编程存储单元
本申请主要涉及存储设备，更具体地，涉及一次性可编程(OTP)存储单元。
技术介绍
数据存储领域包括易失性存储器和非易失性存储器。当从易失性存储器电路上移除电源时，易失性存储器会丢失所存储的信息。非易失性存储器即使在移除电源之后，也会保留所存储的信息。某些非易失性存储器设计允许重新编程，而其他设计仅允许一次性编程。一次性可编程(OTP)存储器表示一种非易失性存储器，该非易失性存储器通常通过打开熔丝以创建高阻抗连接或通过永久闭合抗熔丝以创建低阻抗连接来一次性编程。抗熔丝可以通过施加高电压以破坏抗熔丝并创建低阻抗连接而被编程。利用抗熔丝的OTP存储单元继编程之后可以表现出不可预测且宽的IV(电流-电压)特性，因为抗熔丝断裂部位位置可能随设备的不同而不同。因此，需要一种表现出改进可预测性和改进IV特性的OTP存储单元。
技术实现思路
根据本技术的一个方面，提供了一种可编程存储单元，包括:基板，包括原生掺杂注入区；厚氧化物隔离件晶体管，设置在所述原生掺杂注入区内的所述基板上；可编程薄氧化物抗熔丝，设置在与所述厚氧化物隔离件晶体管的第一侧相邻的所述基板上并位于所述基板的所述原生掺杂注入区内；以及第一厚氧化物存取晶体管和第二厚氧化物存取晶体管，设置在所述基板上，所述第一厚氧化物存取晶体管设置在所述厚氧化物隔离件晶体管的第二侧与所述第二厚氧化物存取晶体管之间。其中，所述第一厚氧化物晶体管和所述第二厚氧化物晶体管设置在所述原生掺杂注入区外的所述基板上。其中，所述第一厚氧化物晶体管和所述第二厚氧化物晶体管设置在所述基板的已受过标准阈值电压注入处理的区域上。其中，所述基板的除所述原生掺杂注入区之外的区域已受过标准阈值电压注入处理。其中，所述第一厚氧化物存取晶体管的漏极区用作所述厚氧化物隔离件晶体管的源极区。其中，所述第一厚氧化物存取晶体管的源极区用作所述第二厚氧化物存取晶体管的漏极区。其中，所述原生掺杂注入区的边缘形成在所述第一厚氧化物存取晶体管的漏极区中。其中，所述厚氧化物隔离件晶体管的栅极和所述抗熔丝并联耦接至第一输入端。其中，所述第一厚氧化物存取晶体管的栅极和所述第二厚氧化物存取晶体管的栅极分别连接至第二输入端和第三输入端。其中，所述可编程薄氧化物抗熔丝的氧化层具有第一厚度；以及所述厚氧化物隔离件晶体管、所述第一厚氧化物存取晶体管和所述第二厚氧化物存取晶体管中的每一个的氧化层具有大于所述第一厚度的第二厚度。根据本技术的又一个方面，提供了一种可编程存储单元，包括:可编程薄氧化物抗熔丝，具有第一端和第二端；厚氧化物隔离件晶体管，连接至所述可编程薄氧化物抗熔丝的所述第一端和所述第二端；第一厚氧化物存取晶体管，经由第一扩散区连接至所述厚氧化物隔离件晶体管；以及第二厚氧化物存取晶体管，经由第二扩散区连接至所述第一厚氧化物存取晶体管，其中，所述可编程薄氧化物抗熔丝和所述厚氧化物隔离件晶体管具有与所述第一厚氧化物存取晶体管和所述第二厚氧化物存取晶体管不同的掺杂浓度。其中，所述可编程薄氧化物抗熔丝和所述厚氧化物隔离件晶体管被原生掺杂。其中，所述第一厚氧化物存取晶体管和所述第二厚氧化物存取晶体管被掺杂从而具有标准阈值电压特性。其中，所述第一扩散区用作所述厚氧化物隔离件晶体管的源极区和所述第一厚氧化物隔离件晶体管的漏极区。其中，所述第二扩散区用作所述第一厚氧化物存取晶体管的源极区和所述第二厚氧化物存取晶体管的漏极区。其中，所述可编程存储单元进一步包括用作所述第二厚氧化物存取晶体管的源极区的第三扩散区。其中:所述可编程薄氧化物抗熔丝的氧化层具有第一厚度；以及所述厚氧化物隔离件晶体管、所述第一厚氧化物存取晶体管和所述第二厚氧化物存取晶体管中的每一个的氧化层具有大于所述第一厚度的第二厚度。根据本技术的另一方面，提供了一种可编程存储单元，包括:可编程薄氧化物抗熔丝，连接至厚氧化物隔离件晶体管，所述可编程薄氧化物抗熔丝包括具有第一厚度的第一氧化层；第一厚氧化物存取晶体管，连接至所述厚氧化物隔离件晶体管；以及第二厚氧化物存取晶体管，连接至所述第一厚氧化物存取晶体管，其中，所述厚氧化物隔离件晶体管、所述第一厚氧化物存取晶体管和所述第二厚氧化物存取晶体管各自包括具有大于所述第一厚度的第二厚度的第二氧化层，其中，所述可编程薄氧化物抗熔丝和所述厚氧化物隔离件晶体管被原生掺杂，并且所述第一厚氧化物存取晶体管和所述第二厚氧化物存取晶体管被掺杂从而具有标准阈值电压特性。其中，所述可编程存储单元利用多个电压来编程，所述多个电压包括:编程电压，施加至所述可编程薄氧化物抗熔丝和所述厚氧化物隔离件晶体管；第一电源电压，施加至所述第一厚氧化物存取晶体管；第二电源电压，施加至所述第二厚氧化物存取晶体管，所述编程电压大于所述第一电源电压，并且所述第一电源电压大于所述第二电源电压；以及接地电压，施加至所述第二厚氧化物存取晶体管的源极区。其中，所述可编程存储单元利用多个电压来读取，所述多个电压包括:读取电压，施加至所述可编程薄氧化物抗熔丝和所述厚氧化物隔离件晶体管；电源电压，施加至所述第一厚氧化物存取晶体管和所述第二厚氧化物存取晶体管，其中，所述读取电压小于所述电源电压；接地电压，施加至所述第二厚氧化物存取晶体管的源极区；以及其中，所述可编程薄氧化物抗熔丝处的电压电位被测量并与所施加的读取电压进行比较。隔离件晶体管的横向距离降低了可能改变断裂部位的位置的影响，从而增加可编程存储单元的IV特性的均匀性。此外，第二厚氧化物存取晶体管的增设提供增加电压保护的好处。【附图说明】并入本文并形成本说明书的一部分的附图示出了本技术的实施方式，并且与描述一起进一步用来阐述实施方式的原理并使相关技术的技术人员能够作出并使用所述实施方式。图1示出了传统OTP存储单元电路。图2示出了传统OTP存储单元截面。图3示出了根据本技术的示例性实施方式的示例性OTP存储单元电路。图4示出了根据本技术的示例性实施方式的示例性OTP存储单元截面。图5示出了根据本技术的示例性实施方式的示例性OTP存储单元截面。图6示出了根据本技术的示例性实施方式的示例性OTP存储单元电路。图7示出了根据本技术的示例性实施方式的示例性OTP存储单元电路。将参照附图对本技术的实施方式进行描述。元件首次出现的附图通常用对应参考编号最左边的数字表示。【具体实施方式】在以下描述中，许多具体细节被阐述，以提供本技术实施方式的透彻理解。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以实施包括本文描述的实施方式的结构、系统和方法的实施方式而不需要这些具体细节中的一种或多种。本公开涉及一次性可编程(OTP)存储器，更具体地涉及包括抗熔丝和一个或多个存取晶体管的OTP存储单元。在未编程的状态下，抗熔丝为防止电流流过抗熔丝和存取晶体管的开路。当被编程时，存储单元的抗熔丝断裂，从而通过断裂部位在抗熔丝和一个或多个存取晶体管中形成导电通路。图1示出了一次性可编程(OTP)存储单元100的传统电路。存储单元100可以包括列线108 (C0L)、可编程薄氧化物抗熔丝112、厚氧化物隔离件晶体管116、厚氧化物存取晶体管114和行线110(R0W)。存储单元100基于抗熔丝112的状态存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可编程存储单元，包括：基板，包括原生掺杂注入区；厚氧化物隔离件晶体管，设置在所述原生掺杂注入区内的所述基板上；可编程薄氧化物抗熔丝，设置在与所述厚氧化物隔离件晶体管的第一侧相邻的所述基板上并位于所述基板的所述原生掺杂注入区内；以及第一厚氧化物存取晶体管和第二厚氧化物存取晶体管，设置在所述基板上，所述第一厚氧化物存取晶体管设置在所述厚氧化物隔离件晶体管的第二侧与所述第二厚氧化物存取晶体管之间。

【技术特征摘要】
2012.09.10 US 13/608,5951.一种可编程存储单元，包括:基板，包括原生掺杂注入区；厚氧化物隔离件晶体管，设置在所述原生掺杂注入区内的所述基板上；可编程薄氧化物抗熔丝，设置在与所述厚氧化物隔离件晶体管的第一侧相邻的所述基板上并位于所述基板的所述原生掺杂注入区内；以及第一厚氧化物存取晶体管和第二厚氧化物存取晶体管，设置在所述基板上，所述第一厚氧化物存取晶体管设置在所述厚氧化物隔离件晶体管的第二侧与所述第二厚氧化物存取晶体管之间。2.根据权利要求1所述的可编程存储单元，其特征在于，所述第一厚氧化物晶体管和所述第二厚氧化物晶体管设置在所述原生掺杂注入区外的所述基板上。3.根据权利要求2所述的可编程存储单元，其特征在于，所述第一厚氧化物晶体管和所述第二厚氧化物晶体管设置在所述基板的已受过标准阈值电压注入处理的区域上。4.根据权利要求1所述的可编程存储单元，其特征在于，所述基板的除所述原生掺杂注入区之外的区域已受过标准阈值电压注入处理。5.根据权利要求1所述的可编程存储单元，其特征在于，所述第一厚氧化物存取晶体管的漏极区用作所述厚氧化物隔离件晶体管的源极区。6.根据权利要求5所述的可编程存储单元，其特征在于，所述第一厚氧化物存取晶体管的源极区用作所述第二厚氧化物存取晶体管的漏极区。7.根据权利要求5所述的可编...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·斯密特，罗伊·米尔顿·卡尔森，陆勇，欧文·海因斯，
申请(专利权)人：美国博通公司，
类型：实用新型
国别省市：