本技術涉及集成電路,特別是涉及一種反熔絲單元、反熔絲陣列結構、編程方法以及讀取方法。
背景技術:
1、隨著半導體技術的發(fā)展,現有了反熔絲存儲技術。傳統(tǒng)的反熔絲單元通常由一個選擇晶體管與一個反熔絲晶體管組成。選擇晶體管與反熔絲晶體管具有共用摻雜區(qū)(源區(qū)或漏區(qū)),從而可以在選擇晶體管導通時,通過擊穿反熔絲晶體管的柵極下的柵極氧化物而作為編程機制。
2、然而,這種傳統(tǒng)的反熔絲單元存在存儲密度較低的問題。
技術實現思路
1、基于此,本技術實施例提供一種反熔絲單元、反熔絲陣列結構、編程方法以及讀取方法。
2、一種反熔絲單元,包括:
3、選擇晶體管,柵極用于連接字線,源極與漏極中的其中一者用于連接位線;
4、第一反熔絲器件,一端連接所述選擇晶體管的源極與漏極中的另一者,另一端用于連接編程導線,
5、第二反熔絲器件,一端用于與所述選擇晶體管連接至同一位線,另一端用于與所述第一反熔絲器件連接至同一編程導線。
6、在其中一個實施例中,
7、所述選擇晶體管包括第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū),所述第一摻雜區(qū)和所述第二摻雜區(qū)中的一者作為選擇晶體管的源極,另一者作為選擇晶體管的漏極,所述第一摻雜區(qū)用于連接位線;
8、所述第一反熔絲器件為晶體管型反熔絲器件,且所述第一反熔絲器件與所述選擇晶體管基于同一有源區(qū)形成,并與所述選擇晶體管共用所述第二摻雜區(qū),且所述第一反熔絲器件的柵極連接所述編程導線;
9、所述第二反熔絲器件包括相對設置的第一電容電極與第二電容電極,所述第一電容電極用于連接所述位線,所述第二電容電極用于連接所述編程導線。
10、在其中一個實施例中,所述第一電容電極與所述第二電容電極同層設置。
11、一種反熔絲陣列結構,包括多個反熔絲單元組、字線、編程導線以及位線,所述多個反熔絲單元組陣列排布,每個所述反熔絲單元組包括至少一個反熔絲單元,
12、其中,所述反熔絲單元包括:
13、選擇晶體管,柵極連接字線,源極與漏極中的其中一者連接位線;
14、第一反熔絲器件,一端連接所述選擇晶體管的源極與漏極中的另一者,另一端連接編程導線,
15、第二反熔絲器件,一端與所述選擇晶體管連接至同一位線,另一端與所述第一反熔絲器件連接至同一編程導線。
16、在其中一個實施例中,
17、所述反熔絲陣列結構包括基底,所述基底包括襯底與淺溝槽隔離結構,所述淺溝槽隔離結構將所述襯底分隔成多個有源區(qū),
18、所述多個反熔絲單元組在所述基底上陣列排布,且同一所述反熔絲單元組內的反熔絲單元基于同一所述有源區(qū)形成,
19、且在所述反熔絲單元中,所述選擇晶體管包括第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū),所述第一摻雜區(qū)和所述第二摻雜區(qū)中的一者作為選擇晶體管的源極,另一者為作為選擇晶體管的漏極,所述第一摻雜區(qū)通過第一導電插塞連接所述位線;
20、所述第一反熔絲器件為晶體管型反熔絲器件,且所述第一反熔絲器件與所述選擇晶體管基于同一所述有源區(qū)形成,并與所述選擇晶體管共用所述第二摻雜區(qū),且所述第一反熔絲器件的柵極連接所述編程導線;
21、所述第二反熔絲器件包括相對設置的第一電容電極與第二電容電極,所述第一電容電極連接所述位線,所述第二電容電極連接所述第一反熔絲器件的編程導線。
22、在其中一個實施例中,所述第一電容電極與所述第二電容電極同層設置。
23、在其中一個實施例中,
24、所述反熔絲陣列結構包括第一導電層以及第二導電層,所述第一導電層包括所述字線以及所述編程導線,所述第二導電層包括所述位線;
25、所述第一電容電極與第二電容電極位于所述第二導電層,所述第二電容電極通過第二導電插塞連接所述編程導線。
26、在其中一個實施例中,所述位線復用為所述第一電容電極。
27、在其中一個實施例中,
28、所述反熔絲陣列結構包括第二導電層,所述第二導電層包括位線,
29、所述位線與所述有源區(qū)至少部分錯開設置,所述第二導電層還包括位線連接部,所述位線連接部與所述位線連接且與所述第一摻雜區(qū)相對。
30、在其中一個實施例中,反熔絲單元組包括至少兩個反熔絲單元,同一所述反熔絲單元組中,包括共用同一所述第一導電插塞的相鄰所述反熔絲單元。
31、在其中一個實施例中,
32、所述反熔絲單元組的排布陣列中,行方向為第一方向,列方向為第二方向,所述第二方向與所述第一方向相交,
33、所述位線以及所述有源區(qū)均沿所述第一方向延伸,
34、位于同一行的所述反熔絲單元連接同一所述位線。
35、在其中一個實施例中,所述反熔絲陣列結構中,每兩行所述反熔絲單元形成一個反熔絲行組,每個所述反熔絲行組連接的兩條位線分別位于所述反熔絲行組的在第二方向上相對的兩側。
36、在其中一個實施例中,
37、所述反熔絲單元組的排布陣列中,行方向為第一方向,列方向為第二方向,所述第二方向與所述第一方向相交,
38、所述位線以及所述有源區(qū)均沿所述第一方向延伸,且所述位線與所述有源區(qū)錯開設置,
39、位于同一行的所述反熔絲單元中,相鄰有源區(qū)上形成的所述反熔絲單元分別連接位于反熔絲單元兩側的不同位線。
40、在其中一個實施例中,
41、所述反熔絲單元組的排布陣列中,行方向為第一方向,列方向為第二方向,所述第二方向與所述第一方向相交,
42、所述字線以及所述編程導線均沿所述第二方向延伸,
43、位于同一列的所述反熔絲單元連接同一所述字線,且位于同一列的所述反熔絲單元連接同一所述編程導線,且在所述第一方向上,同一列所述反熔絲單元連接的所述字線與所述編程導線分別位于所述反熔絲單元的兩側。
44、一種編程方法,應用于如上述任一項所述的反熔絲陣列結構,包括:
45、獲取反熔絲陣列結構中所需編程的目標反熔絲單元,并獲取所述目標反熔絲單元對應的目標字線、目標編程導線和目標位線;
46、在所述目標字線上施加開啟電壓,而其他字線上施加關斷電壓,并在所述目標編程導線上施加第一編程電壓,而其他編程導線上施加零電壓,且在所述目標位線上施加零電壓,而其他位線上施加第一中間電壓,所述第一中間電壓等于所述第一編程電壓的一半,以對所述目標反熔絲單元的第一反熔絲器件進行寫入;
47、在所述目標字線以及其他字線上均施加關斷電壓,并在所述目標編程導線上施加第二編程電壓,而其他編程導線上施加零電壓,且在所述目標位線上施加零電壓,而其他位線上施加第二中間電壓,所述第二中間電壓等于所述第二編程電壓的一半,以對所述目標反熔絲單元的第二反熔絲器件進行編程寫入。
48、一種讀取方法,應用于如上述任一項所述的反熔絲陣列結構,包括:
49、獲取反熔絲陣列結構中所需編程的目標反熔絲單元,并獲取所述目標反熔絲單元對應的目標字線、目標編程導線和目標位線;
50、在所述目標字線上施加開啟電壓,而其他字線上施加關斷電壓,并在所述目標編程導線上以及其他編程導線上均施加零電壓,且在所述目標位線上施加讀取電壓,而其他位線上施加零電壓,讀取流經所述目標反熔絲單元的第一反熔絲器件的電流,以對所述目標反熔絲單元的第一反熔絲器件進行讀??;
51、在所述目標字線以及其他字線上均施加關斷電壓,并在所述目標編程導線上施加零電壓,而其他編程導線上施加讀取電壓,且在所述目標位線上施加讀取電壓,而其他位線上施加零電壓,讀取流經所述目標反熔絲單元的第二反熔絲器件的電流,以對所述目標反熔絲單元的第二反熔絲器件進行讀取。
52、上述反熔絲單元以及反熔絲陣列結構,同一反熔絲單元包括一個選擇晶體管與兩個反熔絲器件(第一反熔絲器件以及第二反熔絲器件),在傳統(tǒng)的反熔絲單元的基礎上,增設了第二反熔絲器件。且同一反熔絲單元中,第二反熔絲器件與第一反熔絲器件連接至同一編程導線,且第二反熔絲器件與選擇晶體管連接至同一位線,從而可以通過同一編程與同一位線對同一反熔絲單元內的兩個反熔絲器件進行編程寫入與讀取,從而便于有效提高存儲密度。