[发明专利]一次性可编程存储器、制造及编程读取方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及半导体存储器领域，尤其涉及一次性可编程存储器、制造及编程读取方法。

背景技术

目前，基于逻辑工艺的一次性可编程存储器的设计主要采用动态随机存储器结构，利用晶体管的栅氧层的可击穿特性来进行数据编程。这种一次性可编程存储器的每个单元都包括两个晶体管，其中一个晶体管是用于输入输出的厚栅氧层晶体管，由于其栅氧层较厚，因此具有较高的耐压性能；另一个晶体管是用于芯片内部电路的薄栅氧层晶体管，由于其栅氧层较薄，因此很容易在较低的电压下被击穿。由于厚栅氧层晶体管具备选通特性，薄栅氧层晶体管具备可击穿电容特性，因此，这种电路结构也称为包括一个选通晶体管和一个可击穿电容(1T1C)的电路结构。这种结构的一次性可编程存储器，由于编程电压较高，需要选通晶体管具有较高的耐压性能，由于厚栅氧层晶体管的面积相对较大，使得每个存储单元的面积也比较大，因此，造成制造成本的增加和集成度的降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双二极管结构的一次性可编程存储器、制造及编程读取方法，达到提供具有存储单元面积小，集成度高，能够随工艺的发展而进一步提高集成度，基于现有逻辑工艺，无需增加特殊工艺、编程电压可调、具有高数据存储稳定性和可靠性的一次性可编程存储器。

根据本发明实施例的一方面，提供了一种双二极管结构的一次性可编程存储器，包括多个双二极管结构的一次性可编程存储器单元，所述双二极管结构的一次性可编程存储器单元包括：

第一二极管，由第一掺杂区与离子注入区形成；

第二二极管，由所述离子注入区与第二掺杂区形成；

所述第一掺杂区与所述第二掺杂区的离子掺杂浓度不同；

所述第一二极管与所述第二二极管串联连接；

所述第一二极管与字线相连接，所述第二二极管与位线相连接；

所述第一二极管的反向击穿电压不同于所述第二二极管的反向击穿电压。

根据本发明实施例的一个特征，所述可编程存储器包括：

隔离沟槽，用于将所述离子注入区隔离；其中，所述隔离沟槽的深度大于所述离子注入区的深度。

根据本发明实施例的另一个特征，

所述多个双二极管结构的一次性可编程存储器单元至少包括第一双二极管结构的一次性可编程存储器单元和第二双二极管结构的一次性可编程存储器单元，其中，

所述第一双二极管结构的一次性可编程存储器单元与所述第二双二极管结构的一次性可编程存储器单元保持预定距离。

根据本发明实施例的另一个特征，

所述第一掺杂区的离子类型与所述第二掺杂区的离子类型相同；

所述离子注入区的离子类型与所述第一、第二掺杂区的离子类型不同。

根据本发明实施例的另一个特征，

所述双二极管结构包括：

背向型双二极管结构或相向型双二极管结构。

根据本发明实施例的另一个特征，所述离子注入区包括阱。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种双二极管结构的一次性可编程存储器的制造方法，所述双二极管结构的一次性可编程存储器包括多个双二极管结构的一次性可编程存储器单元，所述制造方法包括以下步骤：

在衬底上形成离子注入区；

在离子注入区的第一区域内形成第一掺杂区；

在离子注入区的第二区域内形成第二掺杂区；

所述第一掺杂区与所述第二掺杂区的离子掺杂浓度不同；

将所述第一掺杂区与所述离子注入区形成第一二极管；

将所述离子注入区与所述第二掺杂区形成第二二极管；

将所述第一二极管与所述第二二极管串联连接；

将所述第一二极管与字线相连接，将所述第二二极管与位线相连接；

所述第一二极管的反向击穿电压不同于所述第二二极管的反向击穿电压。

根据本发明实施例的一个特征，生成将所述离子注入区隔离的隔离沟槽，其中，所述隔离沟槽的深度大于所述离子注入区的深度。

根据本发明实施例的另一个特征，

所述多个双二极管结构的一次性可编程存储器单元至少包括第一双二极管结构的一次性可编程存储器单元和第二双二极管结构的一次性可编程存储器单元，其中，

将所述第一双二极管结构的一次性可编程存储器单元与所述第二双二极管结构的一次性可编程存储器单元保持预定距离。

根据本发明实施例的另一个特征，

所述第一掺杂区的离子类型与所述第二掺杂区的离子类型相同；