[发明专利]不含单独二极管膜的三维纵向一次编程存储器

权利要求书

1.一种三维纵向一次编程存储器（3D-OTP_V），其特征还在于含有：

一含有一衬底电路(0K)的半导体衬底(0)；

多层处于该衬底电路(0K)之上、垂直堆叠的水平地址线(8a-8h)，该水平地址线(8a-8h)含有第一金属材料；

至少一穿透所述多层水平地址线(8a-8h)的存储井(2a)；

一层覆盖该存储井(2a)边墙的反熔丝膜(6a)，在编程时该反熔丝膜(6a)从高电阻态不可逆转地转变为低电阻态；

一条形成在该存储井(2a)中的竖直地址线(4a)，该竖直地址线(4a)含有第二金属材料；

多个形成在该水平地址线(8a-8h) 与该竖直地址线(4a)交叉处的OTP存储元(1aa-1ha)；

所述第一和第二金属材料为不同金属材料。

2.根据权利要求1所述的存储器，其特征还在于：所述第一和第二金属材料具有不同功函数。

3.根据权利要求1所述的存储器，其特征还在于：在所述反熔丝膜(6a)被编程后，所述第一金属材料、所述被编程的反熔丝膜(6a)以及所述第二金属材料构成一二极管(14)。

4.根据权利要求4所述的存储器，其特征还在于：当外加电压的数值小于读电压或方向与读电压相反时，所述二极管(14)的电阻大于其在读电压下的读电阻。

5.根据权利要求5所述的存储器，其特征还在于：在一个读周期(T)中读出与被选中水平地址线(8a)电耦合的所有OTP存储元(1aa-1ah)存储的信息。

6.根据权利要求6所述的存储器，其特征还在于：在所述读周期(T)中，被选中水平地址线(8a)上的电压为读电压（V_R）；当位线电压大于翻转电压（V_t）时，输出翻转。

7.根据权利要求7所述的存储器，其特征还在于：所述二极管(14)的电气特性满足条件I(V_R)>>n*I(-V_t)，其中，n为所述竖直地址线(4a)上所有OTP存储元的数目。

8.根据权利要求1所述的存储器，其特征还在于：所述多个OTP存储元(1aa-1ha)构成一竖直存储串(1A)。

9.根据权利要求8所述的存储器，其特征还在于：所述竖直存储串(1A)与一纵向晶体管(7a)电耦合。

10.根据权利要求1所述的存储器，其特征还在于：每个所述存储元具有N（N>2）种状态(11b-11d)，不同状态下的反熔丝膜具有不同电阻。