[发明专利]一次性可编程存储装置

权利要求书

1.一种一次性可编程存储装置，所述一次性可编程存储装置设置有包括具有不同的阈值电压的多个金属氧化物半导体场效应晶体管的逻辑装置，所述一次性可编程存储装置包括：

程序晶体管，被构造为根据被施加到第一栅极结构的编程电压而一次写入数据，程序晶体管包括所述第一栅极结构；以及

读取晶体管，被构造为根据被施加到第二栅极结构的操作电压而读取存储在程序晶体管中的数据，读取晶体管包括所述第二栅极结构，

其中，所述多个金属氧化物半导体场效应晶体管中的至少一个包括具有高k介电层、位于高k介电层的顶表面上的稀土元素供给层、第一金属层和第二金属层的第三栅极结构，

其中，第一栅极结构包括具有至少一个层的第一栅极氧化物层和在第一栅极氧化物层上的具有至少一个层的第一金属电极层，并且第一栅极结构包括第一结构和第二结构中的至少一种结构，在第一结构处，第一金属电极层比第一金属层的厚度与第二金属层的厚度的总和薄，在第二结构处，第一栅极氧化物层比高k介电层的厚度与稀土元素供给层的厚度的总和薄，

其中，程序晶体管的第一栅极氧化物层通过施加编程电压而被击穿以写入数据。

2.根据权利要求1所述的一次性可编程存储装置，其中，

一次性可编程存储装置包括至少一个鳍，所述鳍以在半导体基底上突出的结构沿第一方向延伸；

第一栅极结构和第二栅极结构覆盖在半导体基底上的鳍的一部分，并且在与第一方向垂直的第二方向上延伸；

第二栅极结构包括与第一栅极结构的结构相同的结构。

3.根据权利要求1所述的一次性可编程存储装置，其中，第一金属层包括钛的氮化物或钛的氮氧化物或者包含钽的氮化物或钽的氮氧化物。

4.根据权利要求1所述的一次性可编程存储装置，其中，稀土元素供给层包括镧、钪、铒、锶和钇中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一次性可编程存储装置，其中，

第一栅极结构包括第一结构；

第一金属电极层包括第二金属层而不包括第一金属层。

6.根据权利要求1所述的一次性可编程存储装置，其中，

第一栅极结构包括第二结构；

第一栅极氧化物层包括高k介电层而不包括稀土元素供给层。

7.根据权利要求1所述的一次性可编程存储装置，其中，

第一栅极结构包括复合结构，所述复合结构包括第一结构和第二结构；

第一金属电极层包括第二金属层而不包括第一金属层；

第一栅极氧化物层包括高k介电层而不包括稀土元素供给层。

8.根据权利要求1所述的一次性可编程存储装置，其中，

第二金属层包括铝；

高k介电层包括铪基材料或锆基材料。

9.根据权利要求1所述的一次性可编程存储装置，其中，

所述多个金属氧化物半导体场效应晶体管、读取晶体管和程序晶体管包括鳍式场效应晶体管结构；

读取晶体管和程序晶体管与所述多个金属氧化物半导体场效应晶体管一起形成。