[发明专利]只读存储器单元装置的编程的方法

说明书

本发明涉及一种用于按权利要求1的前序部分的只读存储器单元装置编程的方法。

这些也称为固定值存储器的或Read-Only-Memory(只读存储器)的只读存储器在许多电子系统中得到应用于数据的存储。在尤其为硅的半导体材料基础上将这样的在其上固定写入数字形式数据的存储器实现为集成构成的各种硅电路，在这些硅电路中优先采用各MOS(金属氧化物半导体)晶体管作为各存储器单元。在读出时选择经各MOS晶体管的，与一个字线连接的栅电极的各单个存储器单元。每个MOS晶体管的输入端是与一个基准线连接的，输出端是与一个位线连接的。在读出过程中评估是否有一电流流过或不流过此晶体管。相应地给各存储的数据分配逻辑值零和一。在那些在其中存储了分配给状态“无电流通过晶体管”的逻辑值的存储器单元中不制作MOS晶体管，或者不实现通向位线的导电连接，借以从技术上促使在这些只读存储器上存储零和1。替代地可以对这两个逻辑值相应地实现各MOS晶体管，这些MOS晶体管通过在沟道区中的不同的离子注入具有各不同的起始电压。一种这样的硅存储器拥有基本为平面的构造，这种构造具有每存储器单元最小的面积需求，这种面积需要在当今一微米技术工艺上产生约为0.14位/μm²的各种典型的存储密度。

本发明首先是针对用于制造一次性电可编程只读存储器，即所谓OTP存储器＝One-Time-Programmable-Memory(一次性可编程存储器)，在这些只读存储器上在所有情况下栅极电介层尤其拥有ONO(氧化物氮化物氧化物-译注)成型材料，但是按原理这种栅极电介层在各多次可编程只读存储器上，在所谓的MTP-ROM(多次性可编程只读存储器)存储器上也可以得到应用，在这些MTP-ROM存储器上栅极电介层尤其是具有一种栅极氧化物(图1)。

在存储器单元通过各很高的电压(例如用已知的Fowler-Nordheim机理)的编程过程期间，必须保护各有关的在单元阵列中矩阵形组织的单元的各相邻单元。通常通过施加阻断电压到应受保护各单元的各位线上和施加保护电压到应受保护各单元的各字线上来实现这一点，因此可将这些相邻单元上的各电压保持足够地小。借助于用相应的高压开关装备的解码器进行各电压的输入。通常在编程过程期间此字解码器作为(1从n)解码器工作。在此，此字解码器连接带有较高的编程电压的导线，此时所有其余的解码器输出端保持在保护电压上。在编程过程期间位解码器同样地作为(1从n)解码器工作。该解码器将一导线与机壳电位连接，此时其余各位线保持在阻断电位上。阻断解码器典型地作为(n-1从n)解码器工作，并且将所有的在其上无信息值应编程的位线与阻断电位连接。由此位解码器将这一个剩下的导线保持在机壳电位上。用于OTP存储器编程的迄今已知的各方法要求比较昂贵的各解码器电路，并且还是比较慢的。

从US专利文献4,858,194中公开了一种不易失的半导体存储器，在此半导体存储器上在写入前将各位线和各字线预充电到一个固定的阻断电压上，并且在写入时才将所属的位线和所属的字线施加到各自的，取决于写入信息的电位上。

基于本发明的任务在于，提供一种用于制作或编程一种基于半导体上的只读存储器装置，尤其是一种OTP只读存储器的方法供支配，这种方法提供解码器的电路技术方面的简化和同时加速编程过程。

按本发明此任务是如下解决的，即安排了在存储器单元阵列中的各应编程的信息值动态地预存或暂存。按本发明的这种动态暂存法能使得大大简化涉及编程的各解码器电路和同时明显加速编程过程。

在按本发明的特别优先的方法中用以下的顺序实施下列各步骤：

a)经阻断解码器将所有的位线预充电到阻断电位(VB)上，

b)将字解码器的所有输出端施加到保护电压(VS)上，由此该单

元阵列的所有存储器单元成为导电的，并且将阻断电位传输到

整个单元阵列中，

c)将阻断解码器完全从单元阵列分开，由此该阻断电位(VB)保

持存储在各位线(BL)的全部的电容上，

d)接通位解码器并且此位解码器将一位线与含有应编程信息值的

线连接，在此将该信息值传输到此位线上，

e)经字解码器选出一个字线并且施加到编程电位(VP)上，在此

字线与先前选出的位线的交叉点上编程此存储器单元，

f)最后断开字解码器和位解码器。

从各从属权利要求产生本发明的其它合理的进一步发展。

以下用图中所示的实施例进一步阐述本发明。在各细节上各示意图展示的：

图1为一个OTP存储器单元的示意图；