非易失性存储装置的单元及具有单元的非易失性存储装置制造方法及图纸

技术编号:10483221 阅读:116 留言:0更新日期:2014-10-03 14:21
公开了非易失性存储装置的单元及具有该单元的非易失性存储装置。非易失性存储装置的单元包括:反熔丝,具有在输入端子与输出端子之间的第一端子;第一切换部件,耦接于反熔丝的第二端子与接地电压端子之间;第二切换部件,耦接于输入端子与反熔丝的第一端子之间;传输门,耦接于反熔丝的第一端子与输出端子之间;感测放大器,耦接于传输门与输出端子之间,以及第三切换部件,耦接于电源电压端子与传输门和感测放大器的共同节点之间。第三切换部件将读取电压传送至传输门。传输门在写入操作期间使反熔丝的第一端子与输出端子切断连接且在读取操作期间将反熔丝的第一端子与输出端子连接。感测放大器感测及放大在读取操作期间自传输门输出的数据。

【技术实现步骤摘要】
非易失性存储装置的单元及具有单元的非易失性存储装置本专利技术申请是 申请日期:为2010年I月11日、申请号为“201010002347.1”、专利技术名称为“非易失性存储装置的单元及具有单元的非易失性存储装置”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本专利技术主张于2009年6月5日申请的韩国专利申请案第10-2009-0049834号的优先权,其全文以引用方式并入本文中。
本专利技术涉及一种半导体设计技术;且尤其涉及一种使用CMOS栅极氧化物反熔丝的一次性可编程(OTP)单元及具有该单元的非易失性存储装置。
技术介绍
使用由互补金属氧化物半导体(CMOS)的栅极氧化物层形成的反熔丝(在下文称作“CMOS栅极氧化物反熔丝”)的一次性可编程(OTP)单元形成于易失性存储装置(诸如,动态随机存取存储器(DRAM))或非易失性存储装置(例如,电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或闪存)中,且用以达成存储修复目的。另外,将OTP单元用于混合信号芯片(模拟芯片与数字芯片在其中混合)中的内部操作电压及频率微调。 大体上,每一 OTP单元包括CMOS栅极氧化物反熔丝及一个或更多个MOS晶体管。此OTP单元以单一配置或阵列配置形成于每一存储芯片内部且用于修复或微调。 图1为典型OTP单元的等效电路图。 参看图1,典型OTP单元包括反熔丝ANT_FS1及晶体管匪I和匪2。反熔丝ANT_FSl连接于输入节点A与节点B之间。晶体管匪I和匪2为η沟道晶体管,且串联地连接于节点B与输出节点E之间,输出节点E为在读取操作期间通过其输出数据的端子。 典型OTP单元必须包括串联连接的晶体管匪I和匪2,用于在读取操作期间形成自输入节点A至输出节点E的电流路径。因此,自输出节点E输出最终数据,最终数据的状态为其电压下降晶体管匪1和匪2的阈值电压的总量,亦即,VDD-2*Vt,“Vt”表示每一晶体管Wl和匪2的阈值电压。结果,由于自输出节点E输出的数据的感测裕度变窄,因此在读取操作期间发生故障,其使OTP单元的读取操作的可靠性降级。 在图1中,附图标记“C”及“D”中的每一者表示接收控制信号的输入节点。 为了提高图1所示的典型OTP单元的性能,在共同拥有的同在申请中的申请案韩国注册号10-0845407(2008年7月3日公开)中公开了具有新结构的OTP单元,所述申请案于 2007年 2 月 16 日申请、题为“ONE-HME-PROGRAMMABLE CELL AND MEMORY DEVICE HAVINGTHE SAME”。 图2为韩国专利申请案韩国注册号10-0845407中提出的OTP单元的等效电路图。 参看图2,OTP单元包括反熔丝ANT_FS2及第一晶体管PMl和第二晶体管PM2,以在第三节点N3处输出电压作为输出信号。反熔丝ANT_FS2耦接于第三节点N3与接地电压端子之间。第一晶体管PMl具有接收写入控制信号WR_CTRL的栅极,及在第三节点N3与第二节点N2之间的源极-漏极路径。第二晶体管PM2具有接收读取控制信号RD_CTRL的栅极,及在第一节点NI与第三节点N3之间的源极-漏极路径。该OTP单元进一步包括用于感测及放大输出信号的反相器类型的感测放大器100。 在图2所示的OTP单元中,经由彼此不同的路径将写入电压和读取电压施加至反熔丝ANT_FS2,因为反熔丝ANT_FS2与第一晶体管PMl和第二晶体管PM2为并联地耦接的。因此,与图1所示的OTP单元相比,在读取操作期间读取电压的损失可最小化,且因此,自OTP单元输出的数据的感测裕度变宽,由此提高OTP单元的读取操作的可靠性。 如上所述,图2所示的OTP单元与图1所示的OTP单元相比可提高读取操作的可靠性。然而,由于图2所示的OTP单元与图1所示的OTP单元同样地包括一个反熔丝及两个晶体管,因此在减小尺寸方面存在限制且因此电力消耗增加。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例旨在提供一种能够通过加强读取操作中的数据感测裕度来提高可靠性的单元,及具有该单元的非易失性存储装置。 本专利技术的另一实施例旨在提供一种能够通过简化其结构来减小其尺寸及电力消耗的单元,及具有该单元的非易失性存储装置。 根据本专利技术的一方面,提供一种非易失性存储装置的单元,其包括:反熔丝,其具有在输入端子与输出端子之间的第一端子;及第一切换部件,其耦接于反熔丝的第二端子与接地电压端子之间。 根据本专利技术的另一方面,提供一种非易失性存储装置,其包括:多条数据线;多个单元,其并联地耦接至所述数据线;及多个感测放大器,其被配置成感测及放大自所述数据线输出的数据,其中每一单元包括:反熔丝,其具有耦接至所述数据线中的相应者的第一端子;及第一切换部件,其耦接于反熔丝的第二端子与接地电压端子之间。 一种非易失性存储装置的单元,其包括:反熔丝,其具有耦接于输入端子与输出端子之间的第一端子;第一切换部件,其耦接于所述反熔丝的第二端子与接地电压端子之间;第二切换部件,其耦接于所述输入端子与所述反熔丝的第一端子之间;传输门,其耦接于所述反熔丝的第一端子与所述输出端子之间;感测放大器,其耦接于所述传输门与所述输出端子之间,以及第三切换部件,耦接于电源电压端子与所述传输门和所述感测放大器的共同节点之间,其中所述第三切换部件将读取电压传送至所述传输门,其中所述传输门在写入操作期间使所述反熔丝的第一端子与所述输出端子切断连接,且在读取操作期间将所述反熔丝的第一端子与所述输出端子连接,并且其中所述感测放大器感测及放大在读取操作期间自所述传输门输出的数据。 一种非易失性存储装置,其包括:多条数据线;多个单元,其并联地耦接至所述数据线;多个感测放大器,其被配置成感测及放大自所述数据线输出的数据;多个第二切换部件,所述第二切换部件中的每一个耦接至相应数据线,以在写入期间将写入电压传送至相应数据线,且在读取操作期间与相应数据线切断连接;以及多个第三切换部件,每一第三切换部件耦接于电源电压端子与各自传输门和各自感测放大器的共同节点之间,其中每一第三切换部件将读取电压传送至每一传输门,其中每一单元包括:反熔丝,其具有耦接至所述数据线中的相应一条的第一端子;及第一切换部件,其耦接于所述反熔丝的第二端子与接地电压端子之间,并且其中所述传输门中的每一个在写入操作期间使相应数据线与各自感测放大器切断连接,且在读取操作期间将相应数据线与各自感测放大器连接。 可通过以下描述来理解本专利技术的其它目的及优点,且参考本专利技术的实施例可使本专利技术的其它目的及优点变得明显。而且,本领域的技术人员容易明白,本专利技术的目的及优点可通过要求保护的装置及其组合来实现。 【附图说明】 图1为典型现有技术OTP单元的等效电路图; 图2为韩国专利申请案韩国注册号10-0845407中提出的OTP单元的等效电路图; 图3为根据本专利技术的第一实施例的非易失性存储装置的单元的等效电路图; 图4A及图4B为图3所示的第一切换部件的电路图; 图5A及图5B为图3所示的反熔丝的电路图; 图6至图7B为说明根据本专利技术的第一实施例的非易失性存储装置的单元的操作的等效电路图; 图8为根据本专利技术的第二实施例的非易失性存储装置的单本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种非易失性存储装置的单元,其包括:反熔丝,其具有耦接于输入端子与输出端子之间的第一端子;第一切换部件,其耦接于所述反熔丝的第二端子与接地电压端子之间;第二切换部件,其耦接于所述输入端子与所述反熔丝的第一端子之间;传输门,其耦接于所述反熔丝的第一端子与所述输出端子之间;感测放大器,其耦接于所述传输门与所述输出端子之间,以及第三切换部件,耦接于电源电压端子与所述传输门和所述感测放大器的共同节点之间,其中所述第三切换部件将读取电压传送至所述传输门,其中所述传输门在写入操作期间使所述反熔丝的第一端子与所述输出端子切断连接,且在读取操作期间将所述反熔丝的第一端子与所述输出端子连接,并且其中所述感测放大器感测及放大在读取操作期间自所述传输门输出的数据。

【技术特征摘要】
2009.06.05 KR 10-2009-00498341.一种非易失性存储装置的单元,其包括: 反熔丝,其具有耦接于输入端子与输出端子之间的第一端子; 第一切换部件 ,其耦接于所述反熔丝的第二端子与接地电压端子之间; 第二切换部件,其耦接于所述输入端子与所述反熔丝的第一端子之间; 传输门,其耦接于所述反熔丝的第一端子与所述输出端子之间; 感测放大器,其耦接于所述传输门与所述输出端子之间,以及 第三切换部件,耦接于电源电压端子与所述传输门和所述感测放大器的共同节点之间, 其中所述第三切换部件将读取电压传送至所述传输门, 其中所述传输门在写入操作期间使所述反熔丝的第一端子与所述输出端子切断连接,且在读取操作期间将所述反熔丝的第一端子与所述输出端子连接,并且 其中所述感测放大器感测及放大在读取操作期间自所述传输门输出的数据。2.如权利要求1的单元,其中第三切换部件在读取操作期间将电源电压的读取电压传送至所述传输门与所述输出端子的所述共同节点。3.如权利要求2的单元,其中第二切换部件在写入操作期间将经由所述输入端子施加的写入电压传送至所述反熔丝的第一端子,且在读取操作期间使所述输入端子与所述反熔丝的第一端子切断连接。4.如权利要求1的单元,其中所述感测放大器包括反相器或差动放大器。5.如权利要求3的单元,其中所述写入电压具有高于所述读取电压的电压电平。6.如权利要求1的单元,其中第一切换部件包括具有N沟道的晶体管,且第二切换部件及第三...

【专利技术属性】
技术研发人员:辛昌熙曹基锡全成都金允章
申请(专利权)人:美格纳半导体有限会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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