[发明专利]应用于非易失性存储器的一位存储单元及其相关控制方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种非易失性存储器，且特别是有关于一种应用于非易失性存储器中的一位存储单元(one-bit memory cell)及其相关控制方法。 

背景技术

众所周知，非易失性存储器(nonvolatile memory)在停止供电之后仍持续的记录数据，因此广泛的运用在各种电子产品上。 

一般来说，非易失性存储器可利用浮动栅晶体管(floating gate transistor)或者反熔丝晶体管(anti-fuse transistor)来实现。经由适当地控制，热载子(hot carrier)可注入(inject)或者逐出(eject)浮动栅晶体管中的浮动栅极(floating gate)，因此由浮动栅晶体管所组成的非易失性存储器通常可作为多次编程的存储器(multi-time programming memory，简称MTP存储器)。 

反熔丝晶体管是根据栅极氧化层(gate oxide layer)的破坏与否来决定其储存状态。由于栅极层被破坏之后无法回复，因此由反熔丝晶体管所组成的非易失性存储器是作为一次编程的存储器(one time programming memory，简称OTP存储器)。 

如美国专利US7402855以及US6791891皆是介绍由反熔丝晶体管所组成的非易失性存储器，该非易失性存储器是作为OTP存储器。当然，上述揭露的非易失性存储器，无法重复被编程(program)并且不具备MTP存储器的特性。 

发明内容

本发明的目的是提出一种应用于非易失性存储器中的一位存储单元及其相关控制方法。本发明的一位存储单元中具有多个储存单元，而储存单元中还包括由控制晶体管与反熔丝晶体管组合成，并据可组成非易失性存储器，其具备OTP或者MTP的存储器的特性。 

本发明是有关于一种非易失性存储器，具有一第一一位存储单元形成于一基板上，该第一一位存储单元包括：一第一位线；以及N个储存单元，每一该储存单元包括：一第一掺杂区、一第二掺杂区以及一第三掺杂区依序形成于该基板的一表面上，该第一掺杂区与该第二掺杂区之间的一第一通道区上方具有一第一栅极结构，该第二掺杂区与该第三掺杂区之间的一第二通道区上方具有一第二栅极结构；其中，该N个储存单元中的一第一储存单元的该第一掺杂区连接至该第一位线，该第一栅极结构连接至一第一控制信号线，该第二栅极结构连接至一第一反熔丝信号线；以及，该N个储存单元中的一第m储存单元中的该第一掺杂区连接至一第(m-1)储存单元中的该第三掺杂区，该第一栅极结构连接至一第m控制信号线，该第二栅极结构连接至一第m反熔丝信号线，且m为大于等于二且小于等于N的整数。 

本发明是有关于一种非易失性存储器，具有一第一一位存储单元，该第一一位存储单元包括：一第一位线；以及串接的N个储存单元，每一该储存单元包括：一控制晶体管与一反熔丝晶体管；其中，该N个储存单元中一第一储存单元的该控制晶体管的第一端连接至该第一位线，该控制晶体管的栅极连接至一第一控制信号线，该控制晶体管的第二端连接至该反熔丝晶体管的第一端，该反熔丝晶体管的栅极连接至一第一反熔丝信号线；以及，该N个储存单元中的一第m储存单元中的该控制晶体管的第一端连接至一第(m-1)储存单元中的该反熔丝晶体管的第二端，该控制晶体管的栅极连接至一第m控制信号线，该控制晶体管的第二端连接至该反熔丝晶体管的第一端，该反熔丝晶体管的栅极连接至一第m反熔丝信号线，且m为大于等于二且小于等于N的整数。 

本发明是有关于一种非易失性存储器，具有一第一一位存储单元形成于一基板上，该第一一位存储单元包括：一第一位线；以及N个储存单元，每一该储存单元包括：一第一掺杂区以及一第二掺杂区依序形成于该基板的一表面上，该第一掺杂区与该第二掺杂区之间的一通道区上方具有一栅极结构；其中，该栅极结构包括一栅极氧化层与一栅极层，该栅极氧化层具有一第一部分与一第二部分，且该第一部分的厚度大于该第一部分的厚度，该栅极层覆盖于该栅极氧化层上；其中，该N个储存单元中的一第一储存单元的该第一掺杂区连接至该第一位线，该栅极结构连接至一第一控制信号线与一第一反熔丝信号线；以及，该N个储存单元中的一第m储存单元中的该第一掺杂 区连接至一第(m-1)储存单元中的该第二掺杂区，该栅极结构连接至一第m控制信号线与一第m反熔丝信号线，且m为大于等于二且小于等于N的整数。