專利名稱：只讀存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電可尋址非易失只讀存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器包括多個(gè)存儲(chǔ)單元，其寫操作是只讀存儲(chǔ)器制造工藝的一部分，根據(jù)存儲(chǔ)器永久性定義所寫入或所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的確定協(xié)議，每個(gè)單元被永久性指定一種或兩種或更多種邏輯態(tài)，還包括尋址用的電導(dǎo)體無源矩陣，其中，無源電導(dǎo)體矩陣包括在彼此間隔且平行的平面內(nèi)的第一和第二電極結(jié)構(gòu)，每個(gè)平面內(nèi)具有平行電極，提供這種矩陣，使各電極形成基本正交的x、y矩陣，其中第一電極結(jié)構(gòu)中的電極包括矩陣的各列或x電極，第二電極結(jié)構(gòu)中的電極包括矩陣的各行或y電極，其中x電極和y電極交點(diǎn)間的至少一部分空間限定只讀存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元，其中存儲(chǔ)單元中的接觸區(qū)由分別沿y電極的每個(gè)側(cè)緣延伸的部分限定，在那里y電極和存儲(chǔ)單元中的x電極重疊，其中至少設(shè)置有一種具有與所選導(dǎo)電電極材料有關(guān)的整流特性的半導(dǎo)體材料，和第一電隔離材料，其中與存儲(chǔ)單元中電極電接觸的半導(dǎo)體材料在半導(dǎo)體材料和電極材料間的界面形成二極管結(jié)。
本發(fā)明還涉及包括本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)只讀存儲(chǔ)器的只讀存儲(chǔ)器件，及包括本發(fā)明的兩個(gè)或多個(gè)只讀存儲(chǔ)器的只讀存儲(chǔ)器件。
平面上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置或位點(diǎn)的矩陣尋址，是用適量電尋址線獲得大量可存取存儲(chǔ)位置的一種簡單有效的方式。在方形x、y矩陣中，x方向和y方向各有n條線，存儲(chǔ)位置數(shù)換算為n2。目前，這種基本原理以按一種形式或另一種形式在固態(tài)存儲(chǔ)裝置的大量不同實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。其中，存儲(chǔ)位置包括通過矩陣中的交點(diǎn)及一般為電荷存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)元件與外部通信的簡單電子電路。即使這種裝置技術(shù)上和商業(yè)上非常成功，但它們?nèi)源嬖谝恍┤秉c(diǎn)，特別是每個(gè)存儲(chǔ)位置都具有一種導(dǎo)致成本增加和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度降低的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。在所謂的易失存儲(chǔ)裝置的該大子類中，電路必須一直保持電流供應(yīng)以保持存儲(chǔ)的信息，伴隨而來的是產(chǎn)生熱量和電功耗。另一方面，非易失裝置避免了這種問題，但代價(jià)是存取和開關(guān)時(shí)間減少及功耗增大復(fù)雜性提高。
現(xiàn)有技術(shù)提供了大量無源矩陣中電尋址的半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器的例子。美國專利4099260(Lynes等人)公開了一種制造成大規(guī)模集成器件的半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器(ROM)，其中一種導(dǎo)電類型的自隔離位線表面區(qū)形成于半導(dǎo)體襯底中，直接處于相反導(dǎo)電類型的本體區(qū)中。與本體區(qū)相同導(dǎo)電類型的溝道停止區(qū)形成在兩位線區(qū)之間的間隔中。位于位線區(qū)上且與之垂直的金屬化字線形成為通過隔離層與位線隔離。存儲(chǔ)單元包括單肖特基二極管。這類二極管將形成在或不形成在字線和位線的每個(gè)交點(diǎn)處，這取決于制造期間是否在隔離層中形成開口，以便字線與位線的輕摻雜部分接觸。據(jù)說這類ROM具有小面積、高速度、低功耗和低成本。
另外，美國專利4000713(Bauge & Mollier)中有一種例如肖特基二極管和晶體管等半導(dǎo)體元件按矩陣形式集成于芯片上的所謂器件。這種矩陣可以定制設(shè)計(jì)，以提供要求的功能。例如，它可以用作可編程邏輯陣列(PLA)中的AND或OR矩陣，或用作據(jù)說在存儲(chǔ)密度和功耗方面具有較好特性的只讀存儲(chǔ)器。具有某種程度上不同設(shè)計(jì)的平行金屬電極的第一電極結(jié)構(gòu)設(shè)置于例如P型半導(dǎo)體襯底上。在半導(dǎo)體襯底上提供氧化層，并在氧化層中形成開口，以便通過金屬線提供陽極接觸和陰極接觸，這些金屬線構(gòu)成電極矩陣中的第一金屬級(jí)。兩個(gè)n-區(qū)位于陰極接觸下。這些區(qū)延伸到下面的集電層，于是形成肖特基二極管。在第一金屬級(jí)或電極級(jí)之上，提供隔離層，在隔離層上提供例如包括垂直的第二電極結(jié)構(gòu)的第二金屬級(jí)。穿過隔離層的開口確保與矩陣中各個(gè)元件中包括的這樣一組的陰極接觸接觸。
最后，美國專利5272370(French)中有一種基于形成在玻璃或另一基片上的層疊薄膜中的開放式和封閉式存儲(chǔ)單元矩陣的薄膜ROM器件。每個(gè)封閉存儲(chǔ)單元包括一薄膜二極管，可以利用例如氫化非晶硅等半導(dǎo)體膜的疊層形成具有不同導(dǎo)電特性的二極管，其中各膜具有不同的導(dǎo)電類型。因而，ROM矩陣中的信息量可增大。然后，可以根據(jù)某種制造協(xié)議，將每個(gè)形成有二極管結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)元件設(shè)定為不同邏輯電平。在存儲(chǔ)元件沒有二極管結(jié)構(gòu)或半導(dǎo)體被隔離層覆蓋從而不形成電極接觸的情況下，存儲(chǔ)元件可用于形成確定的第一邏輯電平，例如邏輯0。
即便通過在封閉電極接觸中提供二極管結(jié)，上述現(xiàn)有技術(shù)器件都以公知方式實(shí)現(xiàn)了無源矩陣中的電尋址，但由于利用不同類型的半導(dǎo)體，某種程度上說具有相對高的復(fù)雜性。然而，在以上提到的最后一篇出版物(美國專利5272370)中所公開的ROM器件中，矩陣中可能存儲(chǔ)兩種以上的邏輯值，但預(yù)先建議要使用不同二極管類型，因此，要求在具有二極管結(jié)的位點(diǎn)使用數(shù)層不同摻雜的半導(dǎo)體層。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種只讀存儲(chǔ)器或ROM，允許對只讀存儲(chǔ)器中的各個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行無源矩陣中的電尋址，并且不需要刷新，以保持存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，同時(shí)該只讀存儲(chǔ)器能夠利用如半導(dǎo)體和薄膜技術(shù)中所用的公知技術(shù)和方法簡單且便宜地實(shí)現(xiàn)。
具體說，本發(fā)明的目的是提供一種基于使用例如聚合物材料等有機(jī)材料的非易失只讀存儲(chǔ)器，導(dǎo)體、隔離區(qū)和半導(dǎo)體材料都可以利用薄膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)，某種程度上可以提供更靈活的技術(shù)解決方案，尤其是與使用結(jié)晶無機(jī)半導(dǎo)體的情況相比，可以大幅度降低成本。
另外，還有一目的是提供一種只讀存儲(chǔ)器，允許預(yù)定的存儲(chǔ)單元或存儲(chǔ)位置能多電平編碼。
本發(fā)明最后一目的是提供一種只讀存儲(chǔ)器，可以用于實(shí)現(xiàn)立體的只讀存儲(chǔ)器件。
本發(fā)明的這些和其它目的及優(yōu)點(diǎn)可利用一種只讀存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)，該只讀存儲(chǔ)器的特征在于y電極設(shè)置于形成為形狀和大小與y電極基本相同的條形結(jié)構(gòu)的第二電隔離材料上，并設(shè)置成與x電極相鄰作為矩陣的一部分，半導(dǎo)體材料設(shè)置于各電極結(jié)構(gòu)上，利用覆蓋存儲(chǔ)單元的整個(gè)接觸區(qū)的半導(dǎo)體材料的有源部分，產(chǎn)生只讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元的第一邏輯態(tài)，二極管結(jié)包括存儲(chǔ)單元的整個(gè)接觸區(qū)，利用被第一隔離材料覆蓋的存儲(chǔ)單元中的兩電極結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生只讀存儲(chǔ)器中所選存儲(chǔ)單元的第二邏輯態(tài)，利用只覆蓋部分接觸區(qū)的半導(dǎo)體材料的有源部分，產(chǎn)生只讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元的一個(gè)或幾個(gè)附加邏輯態(tài)，從而存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)可由二進(jìn)制或多值編碼的邏輯態(tài)表示，每種情況下的邏輯態(tài)由存儲(chǔ)單元的阻抗值給出，所說阻抗值基本上由以下一種或幾種因素給出半導(dǎo)體材料的阻抗特性，隔離材料的阻抗特性，半導(dǎo)體材料的有源部分的大小，構(gòu)成二極管結(jié)的那部分接觸區(qū)的大小，及二極管結(jié)的阻抗特性。
根據(jù)本發(fā)明的第一只讀存儲(chǔ)器件的特征在于，只讀存儲(chǔ)器設(shè)于半導(dǎo)體材料的襯底上或半導(dǎo)體材料的兩襯底之間，通過襯底與用于驅(qū)動(dòng)和尋址的驅(qū)動(dòng)和控制電路相連，所說驅(qū)動(dòng)和控制電路集成于襯底或兩襯底上，并利用與襯底材料相適應(yīng)的半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)；根據(jù)本發(fā)明的第二只讀存儲(chǔ)器件的特征在于，只讀存儲(chǔ)器以各水平層層疊，以提供立體存儲(chǔ)器件，立體存儲(chǔ)器件設(shè)于半導(dǎo)體材料的襯底上或半導(dǎo)體材料的兩襯底之間，通過襯底與用于驅(qū)動(dòng)和尋址的驅(qū)動(dòng)和控制電路相連，所說驅(qū)動(dòng)和控制電路集成于襯底或兩襯底上，并利用與襯底材料相適應(yīng)的半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
其中根據(jù)本發(fā)明的只讀存儲(chǔ)器構(gòu)成只有一個(gè)附加邏輯態(tài)的二進(jìn)制邏輯存儲(chǔ)器，較好是，表示邏輯0或邏輯1的第一邏輯態(tài)由形成于存儲(chǔ)單元中的二極管的有效正偏電阻給出，其中半導(dǎo)體材料與x電極和y電極都接觸，相應(yīng)地表示邏輯1或邏輯0的附加邏輯態(tài)由設(shè)于存儲(chǔ)單元中的第一隔離材料的選定電阻值給出，其中半導(dǎo)體材料不與x電極或y電極接觸，存儲(chǔ)單元中的所說隔離材料較好是具有無限大的電阻值。
其中根據(jù)本發(fā)明的只讀存儲(chǔ)器形成為具有兩個(gè)或多個(gè)附加邏輯態(tài)的多電平邏輯存儲(chǔ)器，較好是，第一邏輯態(tài)由形成于存儲(chǔ)單元中的二極管的有效正偏電阻給出，其中半導(dǎo)體材料與x電極和y電極都接觸，附加邏輯態(tài)由設(shè)于存儲(chǔ)單元中的隔離材料的確定電阻值給出，其中半導(dǎo)體材料至多與x電極或y電極接觸，每種情況下所選定的電阻值介于形成于二極管中的存儲(chǔ)單元的有效正偏電阻和無限大之間。
在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器中，所選存儲(chǔ)單元中的第一隔離材料，以整體或局部覆蓋存儲(chǔ)單元中各電極的分離的層狀隔離區(qū)形式，設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，取決于半導(dǎo)體材料的有源部分和/或后一種情況下二極管結(jié)區(qū)的所選存儲(chǔ)單元，獲得對應(yīng)于多值編碼的一個(gè)電平的邏輯態(tài)。該實(shí)施例中的半導(dǎo)體材料較好是整層設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，而且在所選存儲(chǔ)單元中的隔離區(qū)之上，或者，半導(dǎo)體材料設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，并與所選存儲(chǔ)單元中的隔離區(qū)相鄰，從而半導(dǎo)體材料和隔離區(qū)在同一連續(xù)層內(nèi)相互齊平。
在本發(fā)明第二實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器中，第一隔離材料以基本整層的形式設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，所選存儲(chǔ)單元中有去除部分，以便去除的部分整體或局部露出所選存儲(chǔ)單元的各電極，取決于半導(dǎo)體材料的有源部分和/或后一種情況下二極管結(jié)區(qū)的所說存儲(chǔ)單元獲得對應(yīng)于多值編碼中一個(gè)電平的邏輯態(tài)。該實(shí)施例中的半導(dǎo)體材料較好是可以整層設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上和隔離層之上，而且與隔離層的去除部分中電極結(jié)構(gòu)接觸，或者，半導(dǎo)體材料可以設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，并與所選存儲(chǔ)單元中的隔離層相鄰，從而半導(dǎo)體材料和隔離層在同一連續(xù)層內(nèi)相互齊平。
在本發(fā)明第三實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器中，所選存儲(chǔ)單元中的半導(dǎo)體材料以整層或局部覆蓋各單元中的各電極的分離層狀半導(dǎo)體區(qū)的形式，設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，取決于半導(dǎo)體材料的有源部分和/或后一種情況下二極管結(jié)區(qū)的所選存儲(chǔ)單元，獲得對應(yīng)于多值編碼的一個(gè)電平的邏輯態(tài)。該實(shí)施例中的第一隔離材料較好是整層設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，而且在所選存儲(chǔ)單元中的各半導(dǎo)體區(qū)之上，或者第一隔離材料設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，并與所選存儲(chǔ)單元中的半導(dǎo)體區(qū)相鄰，以便第一隔離材料和各半導(dǎo)體區(qū)在同一連續(xù)層內(nèi)相互齊平。
在本發(fā)明第四實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器中，半導(dǎo)體材料以基本整層的形式設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，并在所選存儲(chǔ)單元中有去除部分，以便去除部分整個(gè)或局部露出所選存儲(chǔ)單元中的各電極，取決于半導(dǎo)體材料的有源部分和/或后一種情況下二極管結(jié)區(qū)的所說存儲(chǔ)單元，獲得對應(yīng)于多值編碼的一個(gè)電平的邏輯態(tài)。該實(shí)施例中的第一隔離材料較好是整層設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體材料之上，并且隔離半導(dǎo)體材料的去除部分中電極結(jié)構(gòu)，或者第一隔離材料設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，并與所選存儲(chǔ)單元中的半導(dǎo)體層相鄰，以便第一隔離材料和半導(dǎo)體層在同一連續(xù)層內(nèi)相互齊平。
最后，根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體材料較好是非晶硅、多晶硅或有機(jī)半導(dǎo)體，所說有機(jī)半導(dǎo)體較好是共軛聚合物。
根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體材料可以是各向異性導(dǎo)體。半導(dǎo)體材料較好是包括一種以上的半導(dǎo)體，或也可以加入或與導(dǎo)電材料結(jié)合。
半導(dǎo)體材料、隔離材料和電極結(jié)構(gòu)較好形成為薄膜。
下面將結(jié)合各附圖更詳細(xì)地介紹本發(fā)明的背景及其實(shí)施例的各種例子。


圖1示意性展示了具有設(shè)于底板間或襯底間的無源電極矩陣的存儲(chǔ)器件的一般實(shí)施例，圖2是這種矩陣中會(huì)產(chǎn)生的寄生電流環(huán)路的示意例，圖3a是本發(fā)明第一實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器的平面圖和沿線A-A取的剖面圖，圖3b是沿該實(shí)施例的第二變形中的線A-A取的圖3a的只讀存儲(chǔ)器的剖面圖，圖4a是本發(fā)明第二實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器的平面圖和沿線A-A取的剖面圖，圖4b是沿該實(shí)施例的第二變形中的線A-A取的圖4a的只讀存儲(chǔ)器的剖面圖，圖5a是本發(fā)明第三實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器的平面圖和沿線A-A取的剖面圖，圖5b是沿該實(shí)施例的第二變形中的線A-A取的圖5a的只讀存儲(chǔ)器的剖面圖，圖6a是本發(fā)明第四實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器的平面圖和沿線A-A取的剖面圖，圖6b是沿第二實(shí)施例的第二變形中的線A-A取的圖4a的只讀存儲(chǔ)器的剖面圖，圖7a是圖3a中實(shí)施例的存儲(chǔ)單元的多電平編碼的例子，圖7b是圖4a中實(shí)施例的存儲(chǔ)單元的多電平編碼的例子，圖8a是圖5a中實(shí)施例的存儲(chǔ)單元的多電平編碼的例子，圖8b是圖6a中實(shí)施例的存儲(chǔ)單元的多電平編碼的例子，圖9a是穿過本發(fā)明第一只讀存儲(chǔ)器件的剖面圖，及圖10a是穿過本發(fā)明第二只讀存儲(chǔ)器件的剖面圖。
下面更具體地討論本發(fā)明的一般性背景。圖1中示出了一般性的矩陣尋址系統(tǒng)，其中例如m個(gè)導(dǎo)線2相互間隔，并在x方向延伸，例如n個(gè)重疊導(dǎo)線4在y方向延伸，分別按正交x、y電極矩陣形成第一和第二電極結(jié)構(gòu)。x電極2和y電極4設(shè)置地彼此相當(dāng)靠近，從而提供幾何上很好限定的重疊區(qū)或兩電極間的交點(diǎn)。每個(gè)交點(diǎn)附近和之間的空間大概由根據(jù)這些交點(diǎn)處交叉的x電極和y電極的寬度給出的重疊區(qū)限定，包括以下將表示為存儲(chǔ)單元5的那些，見圖2。存儲(chǔ)單元5中，各x和y電極2、4的相互重疊區(qū)表示為存儲(chǔ)單元的接觸區(qū)。根據(jù)本發(fā)明，數(shù)據(jù)作為一個(gè)阻抗值存儲(chǔ)在每個(gè)存儲(chǔ)單元中，例如每個(gè)交點(diǎn)處x和y電極間的電阻值。每個(gè)交點(diǎn)或存儲(chǔ)位置的邏輯態(tài)通過測量存儲(chǔ)單元的彼此交叉的x電極和y電極間的電阻抗發(fā)現(xiàn)。
與公知的電流尋址和矩陣形存儲(chǔ)系統(tǒng)明顯不同，在存儲(chǔ)單元中沒有分立有源電路元件的情況下，本發(fā)明允許使用純無源電尋址。眾所周知，在無源矩陣中使用具有存儲(chǔ)單元的電子存儲(chǔ)器受到了電極矩陣中另外的電流路徑或寄生電流路徑的拖累。圖2中示出該問題，圖中由較細(xì)的裝訂線表示通過尋址電極mk、ni間交點(diǎn)給出的存儲(chǔ)單元5ki產(chǎn)生的另外的電流路徑，其到達(dá)相鄰的存儲(chǔ)單元。在矩陣的尺寸即x·y乘積增大時(shí)，寄生電流問題也放大。如果每個(gè)交點(diǎn)處的存儲(chǔ)元件具有純電阻阻抗，則會(huì)造成寫操作中，電阻差被通過另外的電流路徑泄漏的電流所掩蓋，例如圖2所示。如果每個(gè)交點(diǎn)處的電連接具有高度非線性電流電壓特性，則寄生電流問題可能會(huì)減輕，或完全消除。這可以按所屬領(lǐng)域公知的已提出的方式，即通過在每個(gè)交點(diǎn)處提供有阻抗或電阻的串聯(lián)整流二極管，十分簡單地實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的主要目的是以簡單、便宜、可靠、同時(shí)允許使可控阻抗形式的合適存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的方式，形成這種二極管網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明，x和y電極較好是可以包圍一層例如薄膜結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料。具體說，該半導(dǎo)體材料較好是tiophene或PPV型共軛聚合物。通過相對于半導(dǎo)體材料選擇合適的電極材料，可以在電極-半導(dǎo)體界面得到二極管結(jié)，該二極管可以具有非常好的整流特性。簡單的線性化分析表明，可以沒有由寄生電流造成的失真或噪聲地尋址的電極交點(diǎn)即存儲(chǔ)單元的數(shù)量，約等于每個(gè)交點(diǎn)處的二極管整流比，即，在給定的偏置電壓下正和反向電流間的關(guān)系。
如圖1中所例示的，其中具有有限電阻的連續(xù)材料層在電極矩陣的交點(diǎn)之間的間隔中延伸的無源矩陣存儲(chǔ)器的另一基本問題是，甚至在每個(gè)交點(diǎn)處完美整流的電流也會(huì)在這些間隔中的電極線2、4間流動(dòng)。即便這些間隔中的路徑長度比它們在交點(diǎn)處即存儲(chǔ)單元中更長，并且電極結(jié)構(gòu)間的層極薄，具有大表面電阻，許多這種電流路徑的綜合效應(yīng)對所測量的阻抗也是有害的，因此，最后要設(shè)定交點(diǎn)數(shù)量的上限，及可以在無源矩陣中實(shí)現(xiàn)的存儲(chǔ)單元數(shù)量的上限。
通過使膜的導(dǎo)電性高度地各向異性，即，在要求的電流方向具有高導(dǎo)電性，其它方向具有低導(dǎo)電性，可以避免最不希望的串?dāng)_。在圖1的情況下，這相當(dāng)于垂直于矩陣平面具有高導(dǎo)電性，在矩陣平面內(nèi)具有低導(dǎo)電性。具有這種特性的聚合物組分已有文獻(xiàn)記載，例如，應(yīng)用物理學(xué)報(bào)，第68卷，2147-149(1996)，M.Granstrm和O.Ingans的論文“聚合物混合光發(fā)射二極管的白光發(fā)射”，已轉(zhuǎn)讓給本申請人的申請?zhí)枮?73390的NO專利申請中公開了電極裝置和以其為基礎(chǔ)的器件。
從如圖1所示的公知的基本結(jié)構(gòu)開始，其中x和y電極2、4設(shè)置于各向異性薄膜的每一側(cè)上，電極交點(diǎn)處具有高整流比，數(shù)據(jù)可以通過在所選交點(diǎn)處的二極管間控制地淀積電隔離材料被編碼，下面將結(jié)合圖3a更詳細(xì)介紹這一切。如果這種所選交點(diǎn)具有無限大電阻，則每個(gè)交點(diǎn)或每個(gè)存儲(chǔ)單元可以例如利用正向偏壓被二進(jìn)制編碼，這種正向偏壓在R＝RF時(shí)給出邏輯1，其中RF是該交點(diǎn)處二極管的有效正向偏置電阻，在R＝∞時(shí)，給出邏輯0，其中有意在交點(diǎn)處插入無窮大電阻。通過利用較大范圍的電阻值，可以獲得較大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，等效于存儲(chǔ)于每個(gè)存儲(chǔ)單元中的幾位，例如電阻值為R1，R2，R3，.....，RF＜R1＜R2＜R3＜∞。
下面將結(jié)合圖3-8介紹根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器的各實(shí)例。在這些實(shí)施例中，采用一種在制造中簡化調(diào)節(jié)任務(wù)并具有數(shù)個(gè)優(yōu)點(diǎn)的特定尋址幾體形狀。這些實(shí)施例不同于在并列的相同日期申請的國際申請PCT/NO/9800263中介紹的那些實(shí)施例，上述申請與本申請具有相同優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)，這些實(shí)施例中半導(dǎo)體材料和隔離材料不以夾層結(jié)構(gòu)設(shè)于兩電極結(jié)構(gòu)之間，而代之以設(shè)于以橋式結(jié)構(gòu)設(shè)置的各電極結(jié)構(gòu)之上，例如從圖3a和3b可以看出。這里每個(gè)y電極設(shè)于電隔離或介質(zhì)材料條12上，所說電隔離或介質(zhì)材料條12的形狀和大小基本上與y電極4相同，并靠在設(shè)成與y電極4正交的x電極2上，從而使x電極和y電極2、4間沒有物理或電接觸。
圖3a分別以平面圖和剖面圖示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器，其中電極2、4設(shè)成橋式結(jié)構(gòu)。在X和y電極2、4間的交點(diǎn)限定的存儲(chǔ)單元5上，利用設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上的所選存儲(chǔ)單元中的作為分離層狀隔離區(qū)7的第一隔離材料6編碼數(shù)據(jù)。半導(dǎo)體材料9設(shè)于帶有電極2、4的各電極結(jié)構(gòu)和隔離區(qū)7之上，并將只在不存在隔離區(qū)7的地方，與存儲(chǔ)單元5中的電極2、4接觸。接觸區(qū)11由存儲(chǔ)單元5中y電極4上各側(cè)緣上的區(qū)表示，這種情況下給出其阻抗值的半導(dǎo)體材料的有源區(qū)，從y電極4通過半導(dǎo)體材料9延伸為與x電極2接觸。為簡便起見，從圖3a中的平面圖中略去了半導(dǎo)體材料，該半導(dǎo)體材料較好可以是各向異性半導(dǎo)體材料，但在例如存儲(chǔ)單元間的距離不是很小，即存儲(chǔ)密度低的地方，半導(dǎo)體材料較好是各向異性導(dǎo)電的半導(dǎo)體材料。在圖3a實(shí)施例的一個(gè)變形中，半導(dǎo)體材料9設(shè)于露出的電極2、4之上，并與隔離區(qū)7相鄰，從而隔離區(qū)7的表面和半導(dǎo)體材料9相互齊平，如圖3b所示。因此，可以減小襯底1、3間的距離，沒有什么能妨礙電極4靠在自然為電隔離的襯底3上。
在輸入將要存儲(chǔ)于圖3a所示實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)時(shí)，也可以使用多電平編碼，以后將結(jié)合圖7a更詳細(xì)地作介紹。
圖4a示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器。這里，代之以通過利用設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上的基本整層電隔離材料6的隔離區(qū)7編碼存儲(chǔ)單元，但所選存儲(chǔ)單元5中有去除部分8。一整層半導(dǎo)體層9設(shè)于隔離層6之上，并將只與隔離層6的去除部分8處存儲(chǔ)單元5中的電極2、4接觸。接觸區(qū)11以與圖3a實(shí)施例中相應(yīng)的方式形成。為了簡便起見圖4a的平面圖中也省略了半導(dǎo)體層9。圖4a的實(shí)施例中，半導(dǎo)體層9也可以只設(shè)于去除部分8中，從而使其與隔離層6的表面相互齊平，如圖4b所示。去除部分8然后形成隔離的存儲(chǔ)單元5，因此這些存儲(chǔ)單元中的半導(dǎo)體材料不必是各向異性半導(dǎo)體材料，但在半導(dǎo)體材料不在暗電流(blind current)或本體電流可以通過兩存儲(chǔ)單元之間的地方形成連續(xù)層時(shí)，半導(dǎo)體材料較好可以具有各向同性的導(dǎo)電特性。另外，這里電極4也可以靠在電隔離襯底3上。那么，自然y電極表面也會(huì)與半導(dǎo)體材料和第一隔離材料表面齊平。在圖4所示實(shí)施例中，也可以實(shí)現(xiàn)多電平編碼，這將在以后結(jié)合圖7b作更詳細(xì)的介紹。
圖5a示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器。它不同于先前的兩個(gè)實(shí)施例，其中利用以半導(dǎo)體區(qū)10形式設(shè)置于所選存儲(chǔ)單元5中的半導(dǎo)體材料9，例如編碼第一邏輯值，而第一隔離材料6基本整層設(shè)置于半導(dǎo)體區(qū)10和開放式存儲(chǔ)單元5之上。為簡便起見，圖5a的平面圖中也省略了該層。在兩存儲(chǔ)單元5之間不存在暗電流或本體電流時(shí)，半導(dǎo)體區(qū)10通過隔離材料6相互隔離，因此可以是各向異性導(dǎo)電的半導(dǎo)體材料。如前所述，接觸區(qū)11限定半導(dǎo)體區(qū)的有源部分，所說有源部分自然從y電極的各側(cè)緣延伸到與存儲(chǔ)單元中的底層x電極接觸。在圖5a的實(shí)施例中，隔離材料也可以設(shè)置成與半導(dǎo)體區(qū)10的表面齊平，如圖5b所示，并且y電極4靠在襯底3上。圖5b的實(shí)施例從功能上和幾何形狀上都不同于圖4b的實(shí)施例。但在圖4b的實(shí)施例中，首先淀積帶有去除部分8的隔離層6，然后，例如通過首先在隔離層6和去除部分8上整層設(shè)置，然后削去，使之只存在于去除部分8上，在去除部分8上淀積半導(dǎo)體材料9。然而，在圖5b的變形實(shí)施例中，半導(dǎo)體材料9首先淀積成半導(dǎo)體區(qū)10，然后隔離層6基本整層淀積在半導(dǎo)體區(qū)10和其余開放式存儲(chǔ)單元之上，此后，進(jìn)行削除直到與半導(dǎo)體區(qū)10齊平，如圖5b所示。
圖5a的實(shí)施例中，也可以使用多電平編碼，例如以下將結(jié)合圖8a討論的。
圖6a示出了本發(fā)明第四實(shí)施例的只讀存儲(chǔ)器。這里，半導(dǎo)體材料9作為基本一整層淀積于各電極結(jié)構(gòu)上，但所選存儲(chǔ)單元5具有去除部分或窗口17，從而在設(shè)置了半導(dǎo)體材料9且存在接觸區(qū)11的存儲(chǔ)單元中只獲得二進(jìn)制編碼的第一邏輯態(tài)，同時(shí)在位于半導(dǎo)體材料的去除部分的存儲(chǔ)單元中獲得另一邏輯態(tài)。然后，在半導(dǎo)體材料上，淀積基本一整層第一隔離材料6，然而，為了簡便起見，圖6a的平面圖中省略了該第一隔離材料。另外，這里該隔離材料可以只淀積于半導(dǎo)體材料的去除部分17中，從而隔離材料6的表面與半導(dǎo)體層9的表面齊平，如圖6b所示，而y電極4同時(shí)可以很好地靠在隔離襯底3上。容易看出，圖6b的實(shí)施例的幾何形狀和功能與圖3b的實(shí)施例類似，不同的僅在于半導(dǎo)體材料9和隔離材料6的設(shè)置順序。
另外，圖6a的實(shí)施例中，也可以使用多電平編碼，下面將結(jié)合圖8b作更詳細(xì)地介紹。
如上所述，圖3-6的實(shí)施例允許在預(yù)選的存儲(chǔ)單元中對數(shù)據(jù)進(jìn)行多值編碼。這種情況下，建議使用例如共軛聚合物形式的具有各向異性導(dǎo)電性質(zhì)的半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體材料在接觸區(qū)11中，分別與x電極和y電極接觸，所說接觸區(qū)11分別定位成在y電極與x電極交叉處，沿y電極的各側(cè)緣。因此，每個(gè)存儲(chǔ)單元包括兩個(gè)接觸區(qū)，并具有有源部分，所說有源部分延伸穿過半導(dǎo)體材料，并沿其側(cè)緣在y電極間延伸，到達(dá)x電極寬度w的至少一部分Δw上的x電極。然后，通過調(diào)節(jié)接觸區(qū)的長度，使上述存儲(chǔ)單元的阻抗值介于最大值例如無窮大和與二極管正向偏壓有關(guān)的值之間，從而進(jìn)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)的多電平編碼。
實(shí)際上，這可以通過利用存儲(chǔ)單元中的隔離區(qū)7，只覆蓋存儲(chǔ)單元中電極交點(diǎn)處x電極和y電極2、4的一部分進(jìn)行。因此，接觸區(qū)暴露于未示出的半導(dǎo)體材料9，例如從對應(yīng)于圖3a中的實(shí)施例的圖7a可以看出，但利用預(yù)選存儲(chǔ)單元的多電平編碼。圖7b對應(yīng)于圖4a中的實(shí)施例，它不同于圖7a中的實(shí)施例，其中隔離材料6不以隔離區(qū)7的形式設(shè)置，而是作為帶有去除部分或窗口8的整層，其中未示出的半導(dǎo)體材料設(shè)置成，在位于半導(dǎo)體材料下且沿y電極4各側(cè)緣的接觸區(qū)11處，與存儲(chǔ)單元中的x電極和y電極2、4接觸，從而半導(dǎo)體材料的有源部分與寬度Δw小于x電極寬度w的接觸區(qū)上的電極2、4接觸。
如果半導(dǎo)體材料再次以半導(dǎo)體區(qū)的形式設(shè)于存儲(chǔ)單元之上，則獲得圖8a所示的接觸區(qū)11，其寬度Δw只是x電極2的寬度w的一部分。半導(dǎo)體9的有源部分在接觸區(qū)11中的電極2、4間延伸。該實(shí)施例對應(yīng)于圖5a中的實(shí)施例。以相同方式在對應(yīng)于圖6a實(shí)施例的圖8b中的半導(dǎo)體材料9中，提供去除部分或窗口17，從而再次得到其寬度Δw小于x電極的寬度w的接觸區(qū)11。
然后，通過分別調(diào)節(jié)隔離區(qū)7、半導(dǎo)體區(qū)10或分別位于隔離材料6中和半導(dǎo)體材料9中的去除部分8、17的幾何形狀，存儲(chǔ)單元中數(shù)據(jù)的編碼可以以幾個(gè)電平進(jìn)行。
應(yīng)理解，區(qū)7、10和去除部分8、17可以具有不同于圖7a、b、和8a、b所示形狀的形狀。例如可以將所說各區(qū)和去除部分構(gòu)圖成為分別獲得條形和槽形，但仍被設(shè)計(jì)成可以獲得提供多值邏輯編碼中的希望電平的接觸區(qū)11。
在各電極結(jié)構(gòu)上提供半導(dǎo)體材料帶來了數(shù)個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)。第一，可以在整層施加半導(dǎo)體材料之前，利用半導(dǎo)體技術(shù)中公知的方法和設(shè)備，淀積第一電極矩陣及第一隔離材料6和隔離條12。于是，可以在相同襯底上，按高精確度一層接一層進(jìn)行大量調(diào)節(jié)，并且由于不必以高相互定位精度按夾層結(jié)構(gòu)結(jié)合襯底1和3，所以避免了調(diào)節(jié)中的重要步驟。第二，帶有各x電極和y電極2、4的各襯底可以制成半成品，即，沒有隔離材料6和半導(dǎo)體材料9。這種半成品可以儲(chǔ)存起來，等待數(shù)據(jù)編碼和最后的處理。在圖6的實(shí)施例中，襯底例如可以制成結(jié)晶硅。如從已轉(zhuǎn)讓給本申請人的NO專利申請973782可知道的，可以選擇單片結(jié)構(gòu)，提供互連、邏輯功能、信號(hào)傳輸、放大等的有源電路可以制于硅襯底中，并直接與同一襯底上的X和y電極相連?？梢岳庙樞蚬に嚥襟E完成遠(yuǎn)離最上層半導(dǎo)體層的整個(gè)結(jié)構(gòu)，利用半導(dǎo)體處理的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)不難實(shí)施所說工藝步驟。最上層半導(dǎo)體層是整層施加的。所用半導(dǎo)體材料必須具有合適的整流和導(dǎo)電性，同時(shí)希望本體成本低、工藝簡單、壽命長等，并且必須獲得與各電極結(jié)構(gòu)的最佳接觸。半導(dǎo)體材料例如可以是PPV或tiophene型的共軛聚合物?；蛘?，可以使用非晶硅或多晶硅。在半導(dǎo)體材料為共軛聚合物時(shí)，可以得到特別簡單且便宜的方案，所說共軛聚合物可以利用醫(yī)生刮刀或旋涂、浸涂或彎液涂(meniscus coating)涂敷。
這里，應(yīng)注意，使用多值編碼編碼數(shù)據(jù)對在讀取存儲(chǔ)單元中的阻抗值時(shí)的判斷有較高要求，并且如果存在著本體和寄生電流掩蓋阻抗值信號(hào)的危險(xiǎn)，可以增大每個(gè)電極結(jié)構(gòu)中電極2、4間的距離及存儲(chǔ)單元5，或在分別示于圖4b和圖5b中的實(shí)施例變形的情況下，可以使用多值編碼，這容易使存儲(chǔ)單元設(shè)置成具有大面積密度，并保持讀取例如按兩位碼存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)所必需的判斷，即在由存儲(chǔ)單元中完全掩蔽的接觸區(qū)和完全暴露的接觸區(qū)分別給出的碼電平間有兩個(gè)電平。然而，建議例如利用三或四位編碼，可以增大編碼中電平的數(shù)量。后者由十六個(gè)電平表示，因此，如果用常規(guī)微光刻方法制造存儲(chǔ)單元，則這種方式會(huì)產(chǎn)生尺寸和可實(shí)現(xiàn)的間距問題。
有利的是，由如現(xiàn)有技術(shù)所公知的例如按層設(shè)置的幾種半導(dǎo)體形成半導(dǎo)體材料，可以獲得特定類型的二極管，例如所屬領(lǐng)域公知的，或者改變阻抗特性。為相同目的，半導(dǎo)體材料還可以與導(dǎo)電材料結(jié)合或其中附加導(dǎo)電材料。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)只讀存儲(chǔ)器ROM較好是設(shè)置于例如硅構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底1上。在該襯底中或按兼容的半導(dǎo)體技術(shù)與之集成，可以為只讀存儲(chǔ)器提供驅(qū)動(dòng)和控制電路13。圖9示出了一個(gè)實(shí)施例，其中四個(gè)只讀存儲(chǔ)器ROM例如設(shè)置于帶有集成的驅(qū)動(dòng)和控制電路13的硅襯底1上。
代替以平面結(jié)構(gòu)設(shè)置只讀存儲(chǔ)器，還可以按層垂直設(shè)置它們，例如圖10所示。也可以采用例如集成有驅(qū)動(dòng)和控制電路13的硅半導(dǎo)體襯底1。沿這類層疊存儲(chǔ)器件的側(cè)緣，可以設(shè)置尋址和驅(qū)動(dòng)總線14，用于連接各電極結(jié)構(gòu)即電極矩陣中的各電極與硅襯底中的驅(qū)動(dòng)和控制電路，如圖7所示，圖7中示出了層疊只讀存儲(chǔ)器ROM151....15n的實(shí)施例，這些存儲(chǔ)器彼此間通過例如陶瓷等隔離層161...16n隔開。
根據(jù)本發(fā)明的只讀存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器件較好是可以以與如一般用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口兼容的卡片格式實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，只讀存儲(chǔ)器件中的只讀存儲(chǔ)器可利用公知的薄膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)，只讀存儲(chǔ)器件可與硅襯底集成，表現(xiàn)為混合器件。實(shí)際上，已證明本發(fā)明的只讀存儲(chǔ)器的電極結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)單元的厚度最多為幾微米，實(shí)際上，利用本技術(shù)每平方微米至少有兩個(gè)存儲(chǔ)單元。因此，具有一個(gè)存儲(chǔ)層且面積為1平方厘米的只讀存儲(chǔ)器可以用二進(jìn)制編碼存儲(chǔ)25Mbyte。使用某種程度上似乎很實(shí)際的兩位或四位編碼，自然可以相應(yīng)地增大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度。推測另外減小存儲(chǔ)單元的尺寸，從而以此方式可以使存儲(chǔ)密度增大四倍是現(xiàn)實(shí)的。因此，每個(gè)只讀存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)數(shù)百M(fèi)byte，自然，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度與立體構(gòu)成的只讀存儲(chǔ)器件的疊層的層數(shù)成比例地增大。
與個(gè)人計(jì)算機(jī)所用的標(biāo)準(zhǔn)卡式接口或還原聲和圖像材料的回放設(shè)備用的譯碼裝置一起，可以使用本發(fā)明的只讀存儲(chǔ)器作為通常存儲(chǔ)于介質(zhì)例如CD-ROM等介質(zhì)中的源材料的數(shù)據(jù)載體。
可以利用制造工藝并與之集成實(shí)現(xiàn)對本發(fā)明只讀存儲(chǔ)器的寫入即數(shù)據(jù)輸入和編碼。較好是利用公知的薄膜技術(shù)和光刻法制造該只讀存儲(chǔ)器。基本上所有材料都可以整層提供，電極結(jié)構(gòu)及掩蔽區(qū)和去除部分(窗口)都利用光掩模和腐蝕形成。然后，通過根據(jù)預(yù)定協(xié)議定位和使掩模的掩蔽區(qū)或窗口形成一定尺寸，借助掩模區(qū)或窗口的“編碼”光掩模，進(jìn)行數(shù)據(jù)的“寫入”，每個(gè)存儲(chǔ)單元都可以被正確地編碼。對于制造大量帶有相同源信息例如音樂或電影的程序材料的只讀存儲(chǔ)器來說，容易實(shí)現(xiàn)這種處理。
權(quán)利要求
1.一種電可尋址非易失只讀存儲(chǔ)器，包括多個(gè)存儲(chǔ)單元(5)，其寫操作是只讀存儲(chǔ)器制造工藝的一部分，根據(jù)在存儲(chǔ)器中永久性定義所寫入或存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的確定協(xié)議，每個(gè)單元被永久性指定一種或兩種或更多種邏輯態(tài)，還包括尋址用的電導(dǎo)體(2，4)無源矩陣，其中，無源電導(dǎo)體矩陣包括在彼此間隔且平行的平面內(nèi)的第一和第二電極結(jié)構(gòu)，每個(gè)平面內(nèi)具有平行電極(2，4)，提供這種矩陣，使各電極形成基本正交的x、y矩陣，其中第一電極結(jié)構(gòu)中的電極包括矩陣的各列或x電極，第二電極結(jié)構(gòu)中的電極(4)包括矩陣的各行或y電極，其中x電極(2)和y(4)電極交點(diǎn)間的至少一部分空間限定只讀存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元(5)，其中存儲(chǔ)單元(5)中的接觸區(qū)(11)由分別沿y電極(4)的每個(gè)側(cè)緣延伸的部分限定，在那里y電極和存儲(chǔ)單元(5)中的x電極(2)重疊，其中至少設(shè)置有一種具有與所選導(dǎo)電電極材料有關(guān)的整流特性的半導(dǎo)體材料(9)，和第一電隔離材料(6)，其中與存儲(chǔ)單元中電極(2，4)電接觸的半導(dǎo)體材料(9)在半導(dǎo)體材料和電極材料間的界面形成二極管結(jié)，其特征在于，y電極(4)設(shè)置于形成為形狀和大小與y電極(4)基本相同的條形結(jié)構(gòu)的第二電隔離材料(12)上，并設(shè)置成與x電極(2)相鄰作為矩陣的一部分，半導(dǎo)體材料設(shè)置于各電極結(jié)構(gòu)上，利用覆蓋存儲(chǔ)單元的整個(gè)接觸區(qū)(11)的半導(dǎo)體材料(9)的有源部分，產(chǎn)生只讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元(5)的第一邏輯態(tài)，二極管結(jié)包括存儲(chǔ)單元的整個(gè)接觸區(qū)(11)，利用被第一隔離材料(6)覆蓋的存儲(chǔ)單元中的兩電極結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生只讀存儲(chǔ)器中所選存儲(chǔ)單元(5)的第二邏輯態(tài)，利用只覆蓋部分接觸區(qū)(11)的半導(dǎo)體材料(9)的有源部分，產(chǎn)生只讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元(5)的一個(gè)或幾個(gè)附加邏輯態(tài)，從而存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)可由二進(jìn)制或多值編碼的邏輯態(tài)表示，每種情況下的邏輯態(tài)由存儲(chǔ)單元(5)的阻抗值給出，所說阻抗值基本上由以下一種或幾種因素給出半導(dǎo)體材料的阻抗特性，隔離材料的阻抗特性，半導(dǎo)體材料的有源部分的大小，構(gòu)成二極管結(jié)的那部分接觸區(qū)的大小，及二極管結(jié)的阻抗特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其中只讀存儲(chǔ)器構(gòu)成一個(gè)只有一個(gè)附加邏輯態(tài)的二進(jìn)制邏輯存儲(chǔ)器，其特征在于，表示邏輯0或邏輯1的第一邏輯態(tài)由形成于存儲(chǔ)單元(5)中的二極管的有效正偏電阻給出，其中半導(dǎo)體材料(9)與x電極(2)和y電極(4)都接觸，相應(yīng)地表示邏輯1或邏輯0的附加邏輯態(tài)由設(shè)于存儲(chǔ)單元(5)中的第一隔離材料(6)的選定電阻值給出，其中半導(dǎo)體材料(9)不與x電極(2)或y電極(4)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，存儲(chǔ)單元(5)中的所說隔離材料(6)具有無限大的電阻值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其中只讀存儲(chǔ)器形成為具有兩個(gè)或多個(gè)附加邏輯態(tài)的多電平邏輯存儲(chǔ)器，其特征在于，第一邏輯態(tài)由形成于存儲(chǔ)單元(5)中的二極管的有效正偏電阻給出，其中半導(dǎo)體材料(9)與x和y電極(2，4)都接觸，附加邏輯態(tài)由設(shè)于存儲(chǔ)單元(5)中的隔離材料(6)的確定電阻值給出，其中半導(dǎo)體材料(9)至多與x電極(2)或y電極(4)接觸，每種情況下所選定電阻值介于形成有二極管的存儲(chǔ)單元(5)的有效正偏電阻和無限大之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，所選存儲(chǔ)單元(5)中的隔離材料(6)，以整體或局部覆蓋存儲(chǔ)單元(5)中電極(2，4)的分離層狀隔離區(qū)(7)形式，設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，取決于半導(dǎo)體材料的有源部分和/或后一種情況下接觸區(qū)的二極管結(jié)區(qū)的所選存儲(chǔ)單元獲得對應(yīng)于多值編碼的一個(gè)電平的邏輯態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)整層設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，并在所選存儲(chǔ)單元(5)中的隔離區(qū)(7)之上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)設(shè)在各電極結(jié)構(gòu)之上，并與所選存儲(chǔ)單元(5)中的隔離區(qū)(7)相鄰，從而半導(dǎo)體材料(9)和隔離區(qū)(7)在同一連續(xù)層內(nèi)相互齊平。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，第一隔離材料(6)以基本整層形式設(shè)于兩電極結(jié)構(gòu)之上，并且所選存儲(chǔ)單元(5)中有去除部分(8)，以便去除部分(8)整體或局部露出所選存儲(chǔ)單元(5)的電極(2，4)，取決于半導(dǎo)體材料(9)的有源部分和后一種情況下二極管結(jié)區(qū)的所說存儲(chǔ)單元獲得對應(yīng)于多值編碼中一個(gè)電平的邏輯態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)整層設(shè)于兩電極結(jié)構(gòu)和隔離層(6)之上，并與隔離層(6)的去除部分中電極結(jié)構(gòu)接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)設(shè)在兩電極結(jié)構(gòu)之上，并與所選存儲(chǔ)單元(5)中的隔離層(6)相鄰，從而半導(dǎo)體材料(9)和隔離層(6)在同一連續(xù)層內(nèi)相互齊平。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，所選存儲(chǔ)單元(5)中的半導(dǎo)體材料(9)，以整個(gè)或局部覆蓋存儲(chǔ)單元(5)中的電極(2，4)的分離層狀半導(dǎo)體區(qū)(10)的形式，設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，取決于半導(dǎo)體材料(9)的有源部分和/或后一種情況下二極管結(jié)區(qū)的所說存儲(chǔ)單元獲得對應(yīng)于多值編碼中一個(gè)電平的邏輯態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，第一隔離材料(6)整層設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，并在所選存儲(chǔ)單元(5)中的半導(dǎo)體區(qū)(10)之上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，第一隔離材料(6)設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，并與所選存儲(chǔ)單元(11)中的半導(dǎo)體區(qū)(10)相鄰，從而第一隔離材料(6)和半導(dǎo)體區(qū)(10)在同一連續(xù)層內(nèi)相互齊平。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)以基本整層的形式設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，并且所選存儲(chǔ)單元(15)中有去除部分(17)，從而去除部分(17)整個(gè)或局部暴露所選存儲(chǔ)單元(5)中的電極(2，4)，取決于半導(dǎo)體材料(9)的有源部分和/或后一種情況下二極管結(jié)區(qū)的所說存儲(chǔ)單元獲得對應(yīng)于多值編碼中一個(gè)電平的邏輯態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，第一隔離材料(6)整層設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體材料(9)之上，并且隔離半導(dǎo)體層(9)的去除部分(17)中的各電極結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，第一隔離材料(6)設(shè)于各電極結(jié)構(gòu)之上，并與所選存儲(chǔ)單元(5)中的半導(dǎo)體材料(9)相鄰，從而第一隔離材料(6)與半導(dǎo)體層(9)在同一連續(xù)層內(nèi)相互齊平。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)是非晶硅。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)是多晶硅。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)是有機(jī)半導(dǎo)體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，所說有機(jī)半導(dǎo)體材料(9)是共軛聚合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)是各向異性導(dǎo)體。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)包括一種以上的半導(dǎo)體。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)被加入導(dǎo)電材料或與導(dǎo)電材料結(jié)合。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，半導(dǎo)體材料(9)、隔離材料(6)和電極結(jié)構(gòu)形成為薄膜。
25.一種包括權(quán)利要求1-24的一個(gè)或多個(gè)只讀存儲(chǔ)器(ROM)的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，只讀存儲(chǔ)器(ROM)設(shè)于半導(dǎo)體材料的襯底(1)上或半導(dǎo)體材料的兩襯底(1，3)之間，并通過襯底與用于驅(qū)動(dòng)和尋址的驅(qū)動(dòng)和控制電路(13)連接，所說驅(qū)動(dòng)和控制電路(13)集成于襯底(1)或兩襯底(1，3)中，并利用與襯底材料適應(yīng)的半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
26.一種包括權(quán)利要求1-24的兩個(gè)或多個(gè)只讀存儲(chǔ)器的只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，只讀存儲(chǔ)器按層層疊，以提供立體存儲(chǔ)器件，立體存儲(chǔ)器件設(shè)于半導(dǎo)體材料的襯底(1)上或半導(dǎo)體材料的兩襯底(1，3)之間，并通過襯底或兩襯底與用于驅(qū)動(dòng)和尋址的驅(qū)動(dòng)和控制電路(13)相連，所說驅(qū)動(dòng)和控制電路(13)集成于襯底(1)或兩襯底(1，3)上，并利用與襯底材料相適應(yīng)的半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
一種只讀存儲(chǔ)器形成為可在無源導(dǎo)體矩陣上電尋址,其中矩陣中兩導(dǎo)體(2,4)間的空間限定一個(gè)存儲(chǔ)單元(5)。數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)為阻抗值。存儲(chǔ)單元(5)包括提供高阻抗的隔離材料(6)或一個(gè)或多個(gè)較好是具有各向異性導(dǎo)電特性的無機(jī)或有機(jī)半導(dǎo)體(9)。半導(dǎo)體材料(9)與矩陣中金屬導(dǎo)體(2,4)的界面構(gòu)成二極管結(jié)。通過在存儲(chǔ)單元中適當(dāng)?shù)卦O(shè)置各隔離材料(6)和半導(dǎo)體材料(9),可以給出可電讀取且對應(yīng)于二進(jìn)制或多值編碼的邏輯值的確定阻抗值。一個(gè)或多個(gè)只讀存儲(chǔ)器(ROM)可設(shè)于半導(dǎo)體襯底(1)上,以完成只讀存儲(chǔ)器件,半導(dǎo)體襯底(1)上還包括驅(qū)動(dòng)和控制電路(13)。該器件可以平面實(shí)現(xiàn),或可以通過以水平層(15)層疊數(shù)個(gè)只讀存儲(chǔ)器(ROM),并使它們通過尋址總線與襯底(1)連接立體實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G11CGK1277724SQ98810574
公開日2000年12月20日 申請日期1998年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月1日
發(fā)明者H·G·古德森, P·E·諾達(dá)爾, G·I·萊斯塔德 申請人:薄膜電子有限公司