[发明专利]非易失性存储设备单位单元和具有它的非易失性存储设备

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求2008年2月13日提交的韩国专利申请No.10-2008 -0013045的优先权，其内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及半导体设计技术；尤其涉及一次性可编程(OTP)单 位单元，以及具有该单位单元的非易失性存储设备。

背景技术

由于一次性可编程(OTP)存储设备具有即使在断电状态下也能 保持被存储在存储器单元中的数据的非易失性的特征，因此它们作为 能够替代存储棒、通用串行总线(USB)设备以及硬盘的存储设备而 变得被广泛应用。

图1是传统的OTP单位单元的等效电路图。

参考图1，传统的OTP单位单元包括连接在第一输入端子A和 节点B之间的反熔丝ANT_FS、在节点B和输出端子E(即，在读 操作中通过其输出数据的端子)之间串联连接的n沟道晶体管NM1 和NM2。

在下文中，将对传统的OTP单位单元的写/读操作进行描述。

表1

模式/端子(节点) A C D 写操作 VPP L L 读操作 VDD H H

写操作

首先，将节点B接地。然后，高电压VPP被施加到第一输入端 子A，对应于地电压的逻辑低电平L被施加到第二和第三输入端子C 和D。因此，在包括MOS晶体管的反熔丝ANT_FS的衬底和栅极之 间形成高电场，以击穿在衬底和栅极之间形成的栅极绝缘层。这样， 反熔丝ANT_FS的衬底和栅极被电短路。

读操作

当写操作完成后，电源电压VDD被施加到第一输入端子A，且 对应于电源电压VDD的逻辑高电平H被施加到第二和第三输入端子 C和D。因此，从第一输入端子A经过反熔丝ANT_FS以及第一和 第二晶体管NM1和NM2到输出端子E形成电流路径。这样，施加 到第一输入端子A的电源电压VDD被转移到输出端子E，从而检测 电源电压VDD。

然而，图1所示的传统的OTP单位单元具有如下局限性。

如上所述，在读操作中从第一输入端子A到输出端子E形成的 电流路径(即数据路径)必须包括串联连接的第一和第二晶体管NM1 和NM2。因此，通过输出端子E检测的最终数据是以由第一和第二 晶体管NM1和NM2的阈值电压的和(即，VDD-2Vt，其中“Vt” 表示第一和第二晶体管NM1和NM2中的每个的阈值电压)形成的 电压降的状态输出的。这样，通过输出端子E感测的数据的感测余 量由于电压降而降低，这导致故障。该故障导致OTP单位单元的读 操作可靠性的降低。

发明内容

本发明实施例涉及非易失性存储设备的单位单元以及具有该单 位单元的非易失性存储设备，其可以在读操作中提高数据感测余量， 由此使得能够提高操作的可靠性。