[发明专利]记忆体阵列及其非挥发性记忆装置

说明书

本发明揭露一种记忆体阵列及其非挥发性记忆装置。非挥发性记忆装置包含：基板区、二储存单元、间隙壁结构及二控制单元。二储存单元包含：各与基板区间形成有栅极介电层的二反熔丝栅极结构以及二扩散区。间隙壁结构形成于基板区上及反熔丝栅极结构间，接触于反熔丝栅极结构。扩散区分别为以第一型杂质布植的第一布植区，分别接触于二反熔丝栅极结构其中之一。控制单元各包含：选择栅极以及第二布植区。选择栅极形成于基板区上，并与基板区间形成有介电层，其第一侧与储存单元的二扩散区其中之一接触。第二布植区以第一型杂质布植形成于基板区中，并接触选择栅极的第二侧。

技术领域

本发明是有关于一种半导体技术，且特别是有关于一种记忆体阵列及其非挥发性记忆装置。

背景技术

近年来由于工商发达、社会进步，相对提供的产品亦主要针对便利、确实、经济实惠为主旨，因此，当前开发的产品亦比以往更加进步，而得以贡献社会。在关于半导体记忆元件方面，近年来业者不断地开发出整合度更高且低耗电的产品，使得作业与功效可达到事半功倍的运作。

当电流关掉后，储存在记忆体里面的数据不会消失者，这类型的记忆体称为非挥发性记忆体。非挥发性记忆体中，依记忆体内的数据是否能在使用计算机时随时改写为标准，又可分为二大类产品，即只读记忆体(ROM)和快闪记忆体(Flash)。

由于电子装置朝向轻薄短小的设计趋势发展，如何在不影响操作及功能的状况下将各类电子元件的尺寸缩小，是相当大的挑战。目前的非挥性记忆体技术，在元件尺寸上有相当大的改进空间。除需额外的制程步骤或光罩数目来达到使尺寸缩小的目的外，亦无法有效地将尺寸降低。

由此可见，上述现有的非挥发性记忆体，显然仍存在不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。相关领域莫不费尽心思来研发新一代的非挥发性记忆体，但长久以来一直未见适用的元件被发展完成。因此，如何提供一种可靠的非挥发性记忆体，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域极需改进的目标。

发明内容

因此，本发明的一方面是在提供一种非挥发性记忆装置，包含：基板区、二储存单元、间隙壁(spacer)结构以及二控制单元。二储存单元包含：二反熔丝(anti-fuse)栅极结构以及二扩散区。二反熔丝栅极结构形成于基板区上，并各与基板区间形成有栅极介电层。二扩散区分别为以第一型杂质布植的第一布植区，形成于二反熔丝栅极结构的两侧的基板区中，并分别接触于二反熔丝栅极结构其中之一。间隙壁结构形成于基板区上及二反熔丝栅极结构间，并接触于二反熔丝栅极结构。二控制单元各包含：选择栅极以及第二布植区。选择栅极形成于基板区上，并与基板区间形成有介电层，选择栅极的第一侧与储存单元的二扩散区其中之一接触。第二布植区以第一型杂质布植形成于基板区中，并接触选择栅极的第二侧。

依据本发明一实施例，其中二反熔丝栅极结构还分别电性连接于控制线，二控制单元的选择栅极分别电性连接于第一存取线，二控制单元的第二布植区共同电性连接于第二存取线。其中第一存取线为字符线，第二存取线为位线。

依据本发明另一实施例，其中二反熔丝栅极结构及选择栅极分别为多晶硅栅极或金属栅极。

依据本发明又一实施例，其中选择栅极与二扩散区其中之一及第二布植区形成金氧半导体元件。

依据本发明再一实施例，其中二反熔丝栅极结构其中之一的栅极介电层崩溃，以使扩散区位于第一数据状态。

依据本发明更具有的一实施例，其中二反熔丝栅极结构其中之一的栅极介电层未崩溃，以使扩散区位于第二数据状态。