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      多位元三維一次編程存儲(chǔ)器的制作方法

      文檔序號(hào):12307446閱讀:240來(lái)源:國(guó)知局
      多位元三維一次編程存儲(chǔ)器的制作方法與工藝

      本發(fā)明涉及集成電路存儲(chǔ)器領(lǐng)域,更確切地說(shuō),涉及一次編程存儲(chǔ)器(otp)。



      背景技術(shù):

      三維一次編程存儲(chǔ)器(3d-otp)是一種單體(monolithic)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,它含有多個(gè)垂直堆疊的otp存儲(chǔ)元。3d-otp存儲(chǔ)元分布在三維空間中,而傳統(tǒng)平面型otp的存儲(chǔ)元分布在二維平面上。相對(duì)于傳統(tǒng)otp,3d-otp具有存儲(chǔ)密度大,存儲(chǔ)成本低等優(yōu)點(diǎn)。此外,與閃存相比,3d-otp數(shù)據(jù)壽命長(zhǎng)(>100年),適合長(zhǎng)久存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。

      中國(guó)專利《三維只讀存儲(chǔ)器及其制造方法》(專利號(hào):zl98119572.5)提出了多種3d-otp。圖1描述了一種典型3d-otp00。它含有一個(gè)半導(dǎo)體襯底0和兩個(gè)堆疊在襯底0上方的otp存儲(chǔ)層100、200。其中,存儲(chǔ)層200疊置在存儲(chǔ)層100上。半導(dǎo)體襯底0中的晶體管及其互連線構(gòu)成一襯底電路(包括3d-otp的周邊電路)。每個(gè)存儲(chǔ)層(如100)含有多條地址線(包括字線20a、20b…和位線30a、30b…)和多個(gè)otp存儲(chǔ)元(如1aa-1bb…)。每個(gè)存儲(chǔ)層(如100)還含有多個(gè)otp陣列。每個(gè)otp陣列是在一個(gè)存儲(chǔ)層(如100)中所有共享了至少一條地址線的存儲(chǔ)元之集合。接觸通道孔(如20av、30av)將地址線(如20a、30a)和襯底0耦合。

      在現(xiàn)有技術(shù)中,每個(gè)otp存儲(chǔ)元存儲(chǔ)一位信息,即每個(gè)存儲(chǔ)元具有兩種狀態(tài)?1’和?0’:處于狀態(tài)?1’的存儲(chǔ)元(?1’存儲(chǔ)元)能導(dǎo)通電流,而處于狀態(tài)?0’的存儲(chǔ)元(?0’存儲(chǔ)元)則不能。由于每個(gè)存儲(chǔ)元只能存儲(chǔ)一位信息,3d-otp的存儲(chǔ)容量有限。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的主要目的是提供一種容量更大的3d-otp。

      本發(fā)明的另一目的是提供一種更廉價(jià)的3d-otp。

      本發(fā)明的另一目的是在存儲(chǔ)元漏電流較大的情況下保證3d-otp正常工作。

      本發(fā)明的另一目的是在外界干擾較大時(shí)保證3d-otp正常工作。

      為了實(shí)現(xiàn)這些以及別的目的,本發(fā)明提出一種多位元三維一次編程存儲(chǔ)器(多位元3d-otp)。它含有多個(gè)堆疊在襯底上方并與該襯底耦合的otp存儲(chǔ)元。每個(gè)存儲(chǔ)元含有一反熔絲膜,反熔絲膜的電阻在編程時(shí)從高阻態(tài)不可逆轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥钁B(tài)。通過(guò)改變編程電流,已編程反熔絲膜具有不同電阻。otp存儲(chǔ)元具有n(n>2)種狀態(tài):0,1,…n-1。按其電阻從大到小排列為r0、r1...rn-1,其中,r0為狀態(tài)’0’的電阻,r1為狀態(tài)’1’的電阻,…rn-1為狀態(tài)’n-1’的電阻。由于n>2,每個(gè)otp存儲(chǔ)元存儲(chǔ)多位(>1位)信息。

      為了避免由于存儲(chǔ)元漏電流較大而使讀過(guò)程出錯(cuò),本發(fā)明提出一種“全讀”模式。在全讀模式下,一個(gè)讀周期內(nèi)將讀出被選中字線上所有存儲(chǔ)元的狀態(tài)。讀周期分兩個(gè)階段:預(yù)充電階段和讀階段。在預(yù)充電階段,一個(gè)otp存儲(chǔ)陣列中的所有地址線(包括所有字線和所有位線)均被預(yù)充電到讀出放大器的偏置電壓。在讀階段,所有位線懸??;未選中字線上的電壓不變,被選中字線上的電壓上升到讀電壓vr,并通過(guò)存儲(chǔ)元向相應(yīng)的位線充電。通過(guò)測(cè)量這些位線上的電壓變化,可以推算出各個(gè)存儲(chǔ)元的狀態(tài)。

      為了在外界干擾較大時(shí)保證多位元3d-otp的正常工作,本發(fā)明還提出采用差分讀出放大器來(lái)測(cè)量存儲(chǔ)元的狀態(tài)。差分讀出放大器的第一輸入是待測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元(存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)元)的位線電壓vb,第二輸入是來(lái)自啞存儲(chǔ)元(提供讀出參考電壓的存儲(chǔ)元)的參考電壓vref。啞存儲(chǔ)元也具有n種狀態(tài)。為了測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元的狀態(tài),需要做n-1個(gè)測(cè)量。在第k(k=1,2,…n-1)個(gè)測(cè)量過(guò)程中,參考電壓vref,k=(vk-1+vk)/2,其中,vk-1是’k-1’啞存儲(chǔ)元的位線電壓,vk是’k’啞存儲(chǔ)元的位線電壓。如果vref,k-1<vb<vref,k,則數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元的狀態(tài)是’k’。

      相應(yīng)地,本發(fā)明提出一種多位元三維一次編程存儲(chǔ)器(多位元3d-otp),其特征在于含有:一含有晶體管的半導(dǎo)體襯底(0);多個(gè)堆疊在襯底上方并與該襯底耦合的otp存儲(chǔ)元(1aa-1ad);每個(gè)存儲(chǔ)元含有一個(gè)反熔絲膜(22),該反熔絲膜(22)的電阻在編程時(shí)不可逆轉(zhuǎn)地從高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥钁B(tài);所述反熔絲膜(22)具有n(n>2)種狀態(tài),不同狀態(tài)下的反熔絲膜(22)具有不同電阻,所述反熔絲膜的電阻值由一編程電流設(shè)定。

      附圖說(shuō)明

      圖1是一種三維一次編程存儲(chǔ)器(3d-otp)的透視圖。

      圖2a-圖2d是具有四種狀態(tài)的otp存儲(chǔ)元之截面圖。

      圖3表示一種otp存儲(chǔ)元的電路符號(hào)。

      圖4a是四種otp存儲(chǔ)元的i-v圖;圖4b表示反熔絲電阻(raf)與編程電流(ip)的關(guān)系。

      圖5a-圖5c是三種otp存儲(chǔ)元的截面圖。

      圖6a表示一種采用全讀模式并使用單端讀出放大器的otp存儲(chǔ)陣列;圖6b是其電信號(hào)時(shí)序圖。

      圖7a表示一種采用全讀模式并使用差分讀出放大器的otp存儲(chǔ)陣列;圖7b-圖7c是其電信號(hào)時(shí)序圖。

      圖8a表示另一種采用全讀模式并使用差分讀出放大器的otp存儲(chǔ)陣列;圖8b是其電信號(hào)時(shí)序圖。

      圖9是一種含有啞字線的otp存儲(chǔ)陣列。

      注意到,這些附圖僅是概要圖,它們不按比例繪圖。為了顯眼和方便起見(jiàn),圖中的部分尺寸和結(jié)構(gòu)可能做了放大或縮小。在不同實(shí)施例中,相同的符號(hào)一般表示對(duì)應(yīng)或類似的結(jié)構(gòu)。在圖6a、圖7a、圖8a和圖9的電路圖中,實(shí)心圓表示已編程存儲(chǔ)元,空心圓表示未編程存儲(chǔ)元。在本發(fā)明中,“/”表示“和”或“或”的關(guān)系。

      具體實(shí)施方式

      圖2a-圖2d是具有四種狀態(tài)的otp存儲(chǔ)元1aa-1ad之截面圖。它們分別處于四種狀態(tài):’0’,‘1’,‘2’,‘3’。每個(gè)otp存儲(chǔ)元(如1aa)含有一頂電極30a、一底電極20a、一反熔絲膜22和一準(zhǔn)導(dǎo)通膜24。反熔絲膜22未編程時(shí)(圖2a)具有高電阻。在編程后(圖2b-圖2d)不可逆轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娮?。?zhǔn)導(dǎo)通膜24具有如下特性:當(dāng)外加電壓的數(shù)值小于讀電壓或外加電壓的方向與讀電壓相反時(shí),準(zhǔn)導(dǎo)通膜的電阻遠(yuǎn)大于其在讀電壓下的電阻。

      由于存儲(chǔ)元1aa未編程,其反熔絲膜22中沒(méi)有形成任何導(dǎo)體絲(conducivefilament)。存儲(chǔ)元1ab-1ad已編程,其反熔絲膜22中形成了具有不同大小的導(dǎo)體絲25x-25z。其中,存儲(chǔ)元1ab中的導(dǎo)體絲25x最細(xì),其電阻在所有已編程反熔絲膜中最大;存儲(chǔ)元1ad中的導(dǎo)體絲25z最粗,其電阻在所有已編程反熔絲膜中最?。淮鎯?chǔ)元1ac中的導(dǎo)體絲25y介于存儲(chǔ)元1ab和1ad之間,其電阻也介于兩者之間。

      圖3表示一種otp存儲(chǔ)元1的電路符號(hào)。存儲(chǔ)元1含有一反熔絲12和一二極管14。反熔絲12含有反熔絲膜22,其電阻在編程時(shí)從高阻不可逆轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥?。二極管14含有準(zhǔn)導(dǎo)通膜24,它泛指任何具有如下特征的二端器件:當(dāng)其外加電壓的數(shù)值小于讀電壓或外加電壓的方向與讀電壓相反時(shí),其電阻遠(yuǎn)大于其在讀電壓下的電阻。

      圖4a-圖4b披露各種otp存儲(chǔ)元1aa-1ad的電學(xué)特性。圖4a是四種狀態(tài)’0’-’3’下存儲(chǔ)元1aa-1ad的i-v特性圖。其中,i-v曲線130對(duì)應(yīng)于狀態(tài)為’0’的存儲(chǔ)元1aa,i-v曲線131對(duì)應(yīng)于狀態(tài)為’1’的存儲(chǔ)元1ab,i-v曲線132對(duì)應(yīng)于狀態(tài)為’2’的存儲(chǔ)元1ac,i-v曲線133對(duì)應(yīng)于狀態(tài)為’3’的存儲(chǔ)元1ad。二極管12具有一導(dǎo)通電壓(turn-onvoltage)von。當(dāng)外加電壓超過(guò)von后,二極管12的電阻大為下降,這時(shí)存儲(chǔ)元1的電阻主要由已編程反熔絲膜14的電阻決定。

      圖4b表示反熔絲電阻(raf)與編程電流(ip)的關(guān)系。通過(guò)改變ip,已編程反熔絲具有不同電阻raf。raf與ip具有反比關(guān)系。對(duì)于狀態(tài)’1’,其編程電流ip1較小,因此其電阻r1較大;對(duì)于狀態(tài)’3’,其編程電流ip3較大,因此其電阻r3較??;狀態(tài)’2’則介于狀態(tài)’1’和狀態(tài)’3’之間??傮w說(shuō)來(lái),ip1<ip2<ip3,r1>r2>r3。

      圖5a-圖5c是三種otp存儲(chǔ)元1aa的截面圖。在圖5a的實(shí)施例中,底電極(字線)20a含有金屬或高摻雜的半導(dǎo)體材料。頂電極(位線)30a含有金屬或高摻雜的半導(dǎo)體材料。反熔絲膜22是一層絕緣介質(zhì)(如氧化硅、氮化硅)。準(zhǔn)導(dǎo)通膜24用于形成二極管14。對(duì)于半導(dǎo)體二極管14來(lái)說(shuō),底電極20a含有p+半導(dǎo)體材料、準(zhǔn)導(dǎo)通膜24含有n-半導(dǎo)體材料、頂電極30a含有n+半導(dǎo)體材料;或者,底電極20a含有金屬材料、準(zhǔn)導(dǎo)通膜24含有p+/n-/n+二極管、頂電極30a另含金屬材料。對(duì)于肖特基二極管14來(lái)說(shuō),底電極20a含有金屬材料、準(zhǔn)導(dǎo)通膜24含有n-半導(dǎo)體材料、頂電極30a含有n+半導(dǎo)體材料。對(duì)于陶瓷二極管14來(lái)說(shuō),底電極20a含有金屬材料、準(zhǔn)導(dǎo)通膜24含有陶瓷材料(如金屬氧化物)、頂電極30a另含金屬材料。

      圖5b的實(shí)施例與圖5a類似,除了在反熔絲膜22和準(zhǔn)導(dǎo)通膜24之間還含有一層導(dǎo)體材料26。該導(dǎo)體材料26最好是一層金屬材料,以避免在編程時(shí)編程電流損傷準(zhǔn)導(dǎo)通膜24。圖5c的實(shí)施例比圖5a和圖5b簡(jiǎn)單。它沒(méi)有一個(gè)獨(dú)立的準(zhǔn)導(dǎo)通膜24。在擊穿反熔絲膜22后,頂電極30a和底電極20a自然形成一二極管。作為一個(gè)例子,底電極20a是高摻雜的p+半導(dǎo)體材料,頂電極30a是高摻雜的n+半導(dǎo)體材料。對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的專業(yè)人士來(lái)說(shuō),otp存儲(chǔ)元1aa還可以采用很多其它形式。

      為了避免由于存儲(chǔ)元漏電流較大而使讀過(guò)程出錯(cuò),本發(fā)明提出一種“全讀”模式。在全讀模式下,一個(gè)讀周期t內(nèi)將讀出被選中字線上所有存儲(chǔ)元的狀態(tài)。圖6a-圖6b表示一種采用全讀模式并使用單端讀出放大器58s讀出數(shù)據(jù)的otp存儲(chǔ)陣列0a。它含有字線20a-20z、位線30a-30z和存儲(chǔ)元1aa-1zz(括號(hào)中的數(shù)值是該存儲(chǔ)元的狀態(tài))。讀周期t分兩個(gè)階段:預(yù)充電階段tpre和讀階段tr。在預(yù)充電階段tpre,所有地址線(字線20a-20z和位線30a-30z)均被預(yù)充電到讀出放大器58s的偏置電壓vi。

      在讀階段tr,所有位線30a-30z懸浮,行解碼器52基于地址信號(hào)52a將被選中字線20a上的電壓上升到讀電壓vr,其它字線20b-20z上的電壓保持在vi。這時(shí),字線20a通過(guò)存儲(chǔ)元1aa-1az向位線30a-30z充電,位線30a-30z上的電壓開(kāi)始升高。這時(shí)通過(guò)改變列地址54a來(lái)逐一測(cè)量位線30a-30z的電壓變化。對(duì)于每個(gè)列地址54a,列解碼器54將選中一條位線(如30b),并將其電壓信號(hào)vb送到讀出放大器58s的輸入51中。當(dāng)該信號(hào)vb的大小超過(guò)讀出放大器58s的閾值vt時(shí),輸出55翻轉(zhuǎn)。通過(guò)測(cè)量輸出55翻轉(zhuǎn)的時(shí)間,可以推算出每個(gè)存儲(chǔ)元(如位于所選中字線20a和所選中位線30b交叉處的otp存儲(chǔ)元1ab)的狀態(tài)。

      在上述讀操作中,由于讀出放大器58s的vt較?。▇0.1v或更?。?,位線30a-30z上的電壓變化都很小,最大電壓變化delta(v)max~n*vt,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于讀電壓vr。只要存儲(chǔ)元的i-v特性滿足i(vr)>>i(-n*vt),即使存儲(chǔ)元具有較大的漏電流,也不會(huì)影響3d-otp正常工作。

      為了在外界干擾較大時(shí)保證多位元3d-otp的正常工作,本發(fā)明提出使用差分讀出放大器來(lái)測(cè)量存儲(chǔ)元的狀態(tài)。圖7a-圖7c表示第一種采用全讀模式并使用差分讀出放大器的opt存儲(chǔ)陣列0a。該實(shí)施例含有n-1(=3)個(gè)差分讀出放大器58a-58c。差分讀出放大器58a-58c均有兩個(gè)輸入,第一輸入是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元(存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)元)的位線電壓vb,第二輸入是由啞存儲(chǔ)元(提供參考電壓的存儲(chǔ)元)提供的參考電壓vref,1-vref,3(圖7a)。比方說(shuō),差分讀出放大器58a的參考電壓是vref,1~(v’0’+v’1’)/2,它介于狀態(tài)’0’位線電壓(即在讀出狀態(tài)’0’存儲(chǔ)元時(shí)的位線電壓)和狀態(tài)’1’位線電壓(即在讀出狀態(tài)’1’存儲(chǔ)元時(shí)的位線電壓)之間,最好是其平均值。

      為了產(chǎn)生這些參考電壓vref,1-vref,3,存儲(chǔ)陣列0a除了含有數(shù)據(jù)位線30a-30z(它們組成數(shù)據(jù)位線組30dt),還含有2n-2(=6)條啞位線31a-31f(它們組成啞位線組30dy)。每條字線(如20a)含有2n-2(=6)個(gè)啞存儲(chǔ)元1a0-1z5。這些啞存儲(chǔ)元1a0-1z3具有n種狀態(tài)。其中,字線20a上啞存儲(chǔ)元1a0-1a5的狀態(tài)分別為’0’,‘1’,‘1’,‘2’,‘2’,‘3’(圖7a)。對(duì)于vref,1來(lái)說(shuō),由于啞位線31a(與狀態(tài)’0’存儲(chǔ)元電耦合)和啞位線31b(與狀態(tài)’1’存儲(chǔ)元電耦合)短接,讀出放大器58a的第二輸入53a具有如下參考電壓vref,1~(v’0’+v’1’)/2。對(duì)于vref,2來(lái)說(shuō),由于啞位線31c(與狀態(tài)’1’存儲(chǔ)元電耦合)和啞位線31d(與狀態(tài)’2’存儲(chǔ)元電耦合)短接,讀出放大器58b的第二輸入53b具有如下參考電壓vref,2~(v’1’+v’2’)/2。對(duì)于vref,3來(lái)說(shuō),由于啞位線31e(與狀態(tài)’2’存儲(chǔ)元電耦合)和啞位線31f(與狀態(tài)’3’存儲(chǔ)元電耦合)短接,讀出放大器58c的第二輸入53c具有如下參考電壓vref,3~(v’2’+v’3’)/2(圖7b)。

      為了測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元的狀態(tài),需要在n-1(=3)個(gè)差分讀出放大器58a-58c處做n-1(=3)個(gè)測(cè)量。在第k(k=1,2,…n-1)個(gè)測(cè)量過(guò)程中,如果vref,k-1<vb<vref,k,則數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元的狀態(tài)是’k’。在此以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元1ab(狀態(tài)’2’)為例。對(duì)于與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元1ab電耦合的數(shù)據(jù)位線30b,其電壓51為狀態(tài)’2’位線電壓。在讀出放大器58a-58c與vref,1-vref,3比較后,讀出放大器58a和58b的輸出55a和55b為高,讀出放大器58c的輸出55c為低。相應(yīng)地,存儲(chǔ)元1ab的狀態(tài)能被推算出(圖7c)。

      圖8a-圖8b表示第二種采用全讀模式并使用差分讀出放大器的opt存儲(chǔ)陣列0a。差分讀出放大器58d的第一輸入是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元的位線電壓vb,第二輸入為參考電壓vref。存儲(chǔ)陣列0a只需n(=4)條啞位線,每條字線(如20a)含有n(=4)個(gè)啞存儲(chǔ)元1a0-1z3。這些啞存儲(chǔ)元1a0-1z3具有n種狀態(tài)(圖8a)。為了測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元的狀態(tài),需要做n-1次測(cè)量。在第k(k=1,2,…n-1)次測(cè)量過(guò)程中,參考電壓vref,k=(vk-1+vk)/2,其中,vk-1是狀態(tài)’k-1’啞存儲(chǔ)元的位線電壓,vk是狀態(tài)’k’啞存儲(chǔ)元的位線電壓。如果vref,k-1<vb<vref,k,則待測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元的狀態(tài)是k(圖8b)。

      在此以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元1ab(狀態(tài)’2’)為例。在第一次測(cè)量t1時(shí),控制信號(hào)56a為高,其它控制信號(hào)56b和56c為低,這時(shí)傳輸晶體管(passtransistors)56a1和56a2導(dǎo)通,差分讀出放大器58d的第二輸入53上的信號(hào)是vref,1~(v’0’+v’1’)/2。由于位線30b(狀態(tài)’2’)上的電壓大于第二輸入53的電壓vref,1,差分放大器58d輸出55為高。在第二次測(cè)量t2時(shí),控制信號(hào)56b為高,其它控制信號(hào)56a和56c為低,這時(shí)傳輸晶體管56b1和56b2導(dǎo)通,第二輸入53上的信號(hào)是vref,2~(v’1’+v’2’)/2,差分放大器58d輸出55還為高。在第三次測(cè)量t3時(shí),控制信號(hào)56c為高,其它控制信號(hào)56a和56b為低,這時(shí)傳輸晶體管56c1和56c2導(dǎo)通,第二輸入53上的信號(hào)是vref,3~(v’2’’+v’3’)/2,差分放大器58d輸出55為低。通過(guò)分析三次測(cè)量t1,t2,t3時(shí)的輸出55,可以讀出存儲(chǔ)元1ab的信息(圖8b)。

      在上述實(shí)施例(圖6a-圖8b)中,行解碼器52、列解碼器54和差分讀出放大器58a-58c均位于襯底0上,它們是襯底電路0k的一部分。而存儲(chǔ)陣列0a堆疊在襯底電路0k之上,并覆蓋至少部分襯底電路0k。與傳統(tǒng)的平面型otp相比,3d-otp芯片具有較小面積,成本較低。

      所有的啞存儲(chǔ)元都需要在出廠測(cè)試時(shí)進(jìn)行預(yù)編程,預(yù)編程需要對(duì)啞存儲(chǔ)元的電阻做精確控制。對(duì)于圖7a(或圖8a)的實(shí)施例來(lái)說(shuō),每條字線上都有2n-2個(gè)(或n個(gè))啞存儲(chǔ)元,存儲(chǔ)陣列0a(含有m條數(shù)據(jù)字線和n條數(shù)據(jù)位線)中的啞存儲(chǔ)元數(shù)目為(2n-2)*m(或n*m)。這些啞存儲(chǔ)元都需要進(jìn)行精確預(yù)編程,過(guò)多的精確預(yù)編程會(huì)導(dǎo)致測(cè)試時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。為了降低精確預(yù)編程的時(shí)間,需要減少啞存儲(chǔ)元的編程量。因此,本發(fā)明還提出一種含有啞字線的otp存儲(chǔ)陣列。如圖9所示,otp存儲(chǔ)陣列0a含有多條數(shù)據(jù)字線20a、20b…20y,20z,以及一條啞字線20d。預(yù)編程僅對(duì)啞字線和啞位線交叉處的啞存儲(chǔ)元1d1-1d5進(jìn)行,其它啞存儲(chǔ)元(如1a0-1a5,1b0-1b5,1y0-1y5,1z0-1z5)均不需要預(yù)編程(它們均處于未編程狀態(tài))。在讀過(guò)程中,除了將被選中字線(如20a)上的電壓升高到vr,同時(shí)還將啞字線20d上的電壓升高到vr。由于啞字線20d與所有數(shù)據(jù)位線30a-30z交叉處的啞存儲(chǔ)元1da-1dz均未編程,啞字線20d上的電壓升高不會(huì)影響數(shù)據(jù)位線30a-30z上的信號(hào)。此外,由于被選中字線(如20a)與所有啞位線31a-31f交叉處的啞存儲(chǔ)元1a0-1a5也均未編程,被選中字線上的電壓升高也不會(huì)影響啞位線31a-31f上的信號(hào)。因此,其讀過(guò)程與圖7a-圖8b類似。

      注意到,在圖7a-圖9的實(shí)施例中,為了保證啞存儲(chǔ)元具有良好性能,所有的啞字線、啞位線和啞存儲(chǔ)元最好放置在otp存儲(chǔ)陣列0a的中間位置。比如說(shuō),啞字線20d放置在otp存儲(chǔ)陣列0a的中間位置;啞位線31a-31f也放置在otp存儲(chǔ)陣列0a的中間位置。

      本說(shuō)明書(shū)中的例子雖然是橫向3d-otp(即存儲(chǔ)層的方向平行于襯底0),對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的專業(yè)人士來(lái)說(shuō),這些實(shí)施例均可以應(yīng)用到縱向3d-otp(即存儲(chǔ)串的方向垂直于襯底0)中??v向3d-otp可參考申請(qǐng)日為2016年4月16日,申請(qǐng)?zhí)枮?01610234999.5的中國(guó)專利申請(qǐng)《三維縱向一次編程存儲(chǔ)器》。

      應(yīng)該了解,在不遠(yuǎn)離本發(fā)明的精神和范圍的前提下,可以對(duì)本發(fā)明的形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行改動(dòng),這并不妨礙它們應(yīng)用本發(fā)明的精神。比如說(shuō),除了具有n=4種狀態(tài)(即每個(gè)存儲(chǔ)元存儲(chǔ)2位信息),本發(fā)明還可以推廣到n=8種或更多種狀態(tài)(即每個(gè)存儲(chǔ)元存儲(chǔ)3位或更多位信息)。因此,除了根據(jù)附加的權(quán)利要求書(shū)的精神,本發(fā)明不應(yīng)受到任何限制。

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