本發(fā)明涉及一種單次可編程內(nèi)存單元，尤指一種可以降低漏電流的單次可編程內(nèi)存單元。

背景技術(shù)：

非揮發(fā)性內(nèi)存是一種可以在沒有電源供應(yīng)的情況下儲存信息的內(nèi)存。非揮發(fā)性內(nèi)存可為磁性記憶裝置、光盤片、快閃式內(nèi)存及其他半導體式內(nèi)存態(tài)樣。根據(jù)編程次數(shù)限制，非揮發(fā)性內(nèi)存可以分為多次可編程(multi-timeprogrammable,mtp)內(nèi)存及單次可編程(one-timeprogrammable,otp)內(nèi)存。如圖1所示，習知單次可編程內(nèi)存單元100包括一晶體管110及一反熔絲晶體管120。當要對單次可編程內(nèi)存單元100進行編程時，反熔絲晶體管120會被擊穿而變成一金屬氧化半導體(metaloxidesemiconductor,mos)電容，以使得邏輯數(shù)據(jù)「1」被寫入單次可編程內(nèi)存單元100中。

請一并參考圖2及圖3。圖2是圖1單次可編程內(nèi)存單元被編程后的良好擊穿狀態(tài)的示意圖。圖3是圖1單次可編程內(nèi)存單元被編程后的不良擊穿狀態(tài)的示意圖。如圖2所示，當對應(yīng)于反熔絲晶體管120閘極端g的閘極氧化層ox是在靠近反熔絲晶體管120源極端s的位置被擊穿時，閘極端g和源極端s之間的漏電流會較小。如圖3所示，當對應(yīng)于反熔絲晶體管120閘極端g的閘極氧化層ox是在靠近反熔絲晶體管120信道區(qū)域的位置被擊穿時，閘極端g和源極端s之間的漏電流會較大，因為會有更多電流經(jīng)由信道區(qū)域泄漏。

然而，在先前技術(shù)中，閘極氧化層ox擊穿的位置很難被控制，因此公知的單次可編程內(nèi)存單元100有可能會因漏電流引起的電力不足導致運作不正常或有較慢的反應(yīng)速度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提出一種單次可編程內(nèi)存單元，包括基層結(jié)構(gòu)、選擇性閘極晶體管、跟隨性閘極晶體管及反熔絲變?nèi)萜?。選擇性閘極晶體管形成于基層結(jié)構(gòu)上，選擇性閘極晶體管包括第一閘極端、第一汲極端及第一源極端。跟隨性閘極晶體管形成于基層結(jié)構(gòu)上，跟隨性閘極晶體管包括第二閘極端、第二汲極端及第二源極端，第二源極端耦接于第一汲極端。反熔絲變?nèi)萜餍纬捎诨鶎咏Y(jié)構(gòu)上，反熔絲變?nèi)萜靼ǖ谌l極端、第三汲極端及第三源極端，第三源極端耦接于第二汲極端。

本發(fā)明另一實施例提出一種單次可編程內(nèi)存單元，包括基層結(jié)構(gòu)、選擇性閘極晶體管、跟隨性閘極晶體管及反熔絲變?nèi)萜?。選擇性閘極晶體管形成于基層結(jié)構(gòu)上，選擇性閘極晶體管包括第一閘極端、第一汲極端及第一源極端。跟隨性閘極晶體管形成于基層結(jié)構(gòu)上，跟隨性閘極晶體管包括第二閘極端、第二汲極端及第二源極端，第二源極端耦接于第一汲極端。反熔絲變?nèi)萜餍纬捎诨鶎咏Y(jié)構(gòu)上，反熔絲變?nèi)萜靼ǖ谌l極端及第三源極端，第三源極端耦接于第二汲極端。第三閘極端的一部份形成于淺溝槽隔離區(qū)的上方。

本發(fā)明另一實施例提出一種單次可編程內(nèi)存單元，包括基層結(jié)構(gòu)、淺溝槽隔離區(qū)、選擇性閘極晶體管、跟隨性閘極晶體管、反熔絲變?nèi)萜骷疤摂M晶體管。淺溝槽隔離區(qū)鄰接于基層結(jié)構(gòu)。選擇性閘極晶體管形成于基層結(jié)構(gòu)上，選擇性閘極晶體管包括第一閘極端、第一汲極端及第一源極端。跟隨性閘極晶體管形成于基層結(jié)構(gòu)上，跟隨性閘極晶體管包括第二閘極端、第二汲極端及第二源極端，第二源極端耦接于第一汲極端。反熔絲變?nèi)萜餍纬捎诨鶎咏Y(jié)構(gòu)上，反熔絲變?nèi)萜靼ǖ谌l極端、第三汲極端及第三源極端，第三源極端耦接于第二汲極端。虛擬晶體管部分形成于基層結(jié)構(gòu)上，虛擬晶體管包括第四閘極端及第四源極端，第四源極端耦接于第三汲極端，第四閘極端的一部份形成于淺溝槽隔離區(qū)的上方。

附圖說明

圖1是習知單次可編程內(nèi)存單元的等效電路圖。

圖2是圖1單次可編程內(nèi)存單元被編程后的良好擊穿狀態(tài)的示意圖。

圖3是圖1單次可編程內(nèi)存單元被編程后的不良擊穿狀態(tài)的示意圖。

圖4是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的等效電路圖。

圖5是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第五實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第六實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是本發(fā)明編程包括多個單次可編程內(nèi)存單元的內(nèi)存數(shù)組的方法的示意圖。

圖12是本發(fā)明讀取包括多個單次可編程內(nèi)存單元的內(nèi)存數(shù)組的方法的示意圖。

圖13是本發(fā)明另一讀取包括多個單次可編程內(nèi)存單元的內(nèi)存數(shù)組的方法的示意圖。

圖14是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第七實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第八實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第九實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第十實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖18是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第十一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖19是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第十二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖20是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第十三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖21是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第十四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖22是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第十五實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖23是本發(fā)明編程包括多個單次可編程內(nèi)存單元的內(nèi)存數(shù)組的另一種方法的示意圖。

其中，附圖標記說明如下：

100、200、200a、200b、200c單次可編程內(nèi)存單元

、200d、200e、400、400a、400b、

500、500a、500b、600、600a、600b

210、310、410、510選擇性閘極晶體管

220、320、420、520跟隨性閘極晶體管

330、430、530反熔絲變?nèi)萜?/p>

540虛擬晶體管

ox1第一閘極氧化層

ox2第二閘極氧化層

ox3第三閘極氧化層

ox4第四閘極氧化層

g1第一閘極端

g2第二閘極端

g3第三閘極端

g4第四閘極端

s1第一源極端

s2第二源極端

s3第三源極端

s4第四源極端

d1第一汲極端

d2第二汲極端

d3第三汲極端

e3第三源/汲極延伸區(qū)域

e4第四源/汲極延伸區(qū)域

sti淺溝槽隔離區(qū)

f-sub基層結(jié)構(gòu)

110晶體管

120反熔絲晶體管

200’、400’被選擇的內(nèi)存單元

bl位線

sl訊號線

g閘極端

s源極端

d汲極端

e1第一源/汲極延伸區(qū)域

e2第二源/汲極延伸區(qū)域

ox閘極氧化層

v1第一電壓

v2第二電壓

v3第三電壓

vg接地電壓

300、700內(nèi)存數(shù)組

具體實施方式

請一并參考圖4及圖5。圖4是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的等效電路圖。圖5是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元200包括一選擇性閘極晶體管210、一跟隨性閘極晶體管220及一反熔絲變?nèi)萜?30。

選擇性閘極晶體管210具有一第一閘極端g1，一第一汲極端d1，一第一源極端s1，以及兩第一源/汲極延伸區(qū)域e1分別耦接于第一汲極端d1及第一源極端s1。跟隨性閘極晶體管220具有一第二閘極端g2，一第二汲極端d2，一第二源極端s2耦接于第一汲極端d1，以及兩第二源/汲極延伸區(qū)域e2分別耦接于第二汲極端d2及第二源極端s2。反熔絲變?nèi)萜?30可以是一金屬氧化半導體(metaloxidesemiconductor,mos)變?nèi)萜?varactor)。反熔絲變?nèi)萜?30具有一第三閘極端g3，一第三汲極端d3，一第三源極端s3耦接于第二汲極端d2，以及一第三源/汲極延伸區(qū)域e3耦接于第三汲極端d3及第三源極端s3，用以于第三汲極端d3及第三源極端s3之間形成短路。

依據(jù)上述配置，由于第三閘極端g3是形成于第三源/汲極延伸區(qū)域e3的正上方，且第三閘極端g3的水平邊界是在第三源/汲極延伸區(qū)域e3的水平邊界內(nèi)，故反熔絲變?nèi)萜?30不具有通道。因此當要編程單次可編程內(nèi)存單元200時，可以確保反熔絲變?nèi)萜?30的閘極氧化層ox3被擊穿在第三源/汲極延伸區(qū)域e3的上方，以避免電流經(jīng)由信道區(qū)域泄漏。藉此，本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元200可以減少漏電流，以避免有缺陷單元或運作不正常的問題。再者，串接的跟隨性閘極晶體管220可以在禁止編程狀態(tài)下減少接面漏電流。

另外，每一第一源/汲極延伸區(qū)域e1具有一第一深度，且每一第二及第三源/汲極延伸區(qū)域e2、e3具有一第二深度，第二深度較第一深度深。舉例來說，第一源/汲極延伸區(qū)域e1可以是應(yīng)用于核心組件(coredevice)的源/汲極延伸區(qū)域，而第二及第三源/汲極延伸區(qū)域e2、e3可以是應(yīng)用于輸出入組件(input/outputdevice)的源/汲極延伸區(qū)域，如此可以避免跟隨性閘極晶體管220的pn接面崩潰。再者，第二源/汲極延伸區(qū)域e2可以是不對稱的，例如耦接于第二汲極端d2的第二源/汲極延伸區(qū)域e2較耦接于第二源極端s2的第二源/汲極延伸區(qū)域e2深。舉例來說，耦接于第二源極端s2的第二源/汲極延伸區(qū)域e2的深度是適合于核心組件，而耦接于第二汲極端d2的第二源/汲極延伸區(qū)域e2的深度是適合于輸出入組件。另外，第一至第三閘極端g1-g3的閘極氧化層ox1-ox3是應(yīng)用于核心組件的閘極氧化層，因此第一至第三閘極端g1-g3的閘極氧化層ox1-ox3較輸出入組件的閘極氧化層更薄。

請參考圖6，圖6是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元200a的大部分特征是相同于圖5中單次可編程內(nèi)存單元200的特征。如圖6所示，相異于圖5整個單次可編程內(nèi)存單元200形成于p型井上，圖6的單次可編程內(nèi)存單元200a的選擇性閘極晶體管210和跟隨性閘極晶體管220是形成于p型井上，而反熔絲變?nèi)萜?30是形成于n型井上。另外，在圖6的實施例中，第三源/汲極延伸區(qū)域e3不是必要的，也就是說，第三源/汲極延伸區(qū)域e3可以存在，或被移除且被n型井取代。

請參考圖7，圖7是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元200b的大部分特征是相同于圖6中單次可編程內(nèi)存單元200a的特征。如圖7所示，相異于圖6單次可編程內(nèi)存單元200a的閘極氧化層ox1-ox3具有相同的厚度，圖7的單次可編程內(nèi)存單元200b的選擇性閘極晶體管210和跟隨性閘極晶體管220的閘極氧化層ox1、ox2的厚度較厚，而反熔絲變?nèi)萜?30的閘極氧化層ox3的厚度較薄。舉例來說，單次可編程內(nèi)存單元200b的選擇性閘極晶體管210和跟隨性閘極晶體管220的閘極氧化層ox1、ox2可以是應(yīng)用于輸出入組件的閘極氧化層，而反熔絲變?nèi)萜?30的閘極氧化層ox3可以是應(yīng)用于核心組件的閘極氧化層。另外，第一源/汲極延伸區(qū)域e1可以和第二及第三源/汲極延伸區(qū)域e2、e3一樣深，也就是說，第一源/汲極延伸區(qū)域e1亦可以是應(yīng)用于輸出入組件的源/汲極延伸區(qū)域。

請參考圖8，圖8是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8的選擇性閘極晶體管210和跟隨性閘極晶體管220是相同于圖5的選擇性閘極晶體管210和跟隨性閘極晶體管220。如圖8所示，相異于圖5的反熔絲變?nèi)萜?30，圖8的反熔絲變?nèi)萜?30’的汲極端是被淺溝槽隔離(shallowtrenchisolation)區(qū)sti取代，以使第三閘極端g3的一部分是形成于淺溝槽隔離區(qū)sti的正上方，而第三閘極端g3的其余部分是形成于第三源/汲極延伸區(qū)域e3的正上方。依據(jù)上述配置，反熔絲變?nèi)萜?30’不具有通道，因此，當要編程單次可編程內(nèi)存單元200c時，可以確保反熔絲變?nèi)萜?30’的閘極氧化層ox3被擊穿在第三源/汲極延伸區(qū)域e3的上方(亦即靠近第三源極端s3)，以避免電流經(jīng)由信道區(qū)域泄漏。

請參考圖9，圖9是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第五實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元200d的大部分特征是相同于圖8中單次可編程內(nèi)存單元200c的特征。如圖9所示，相異于圖8整個單次可編程內(nèi)存單元200c形成于p型井上，圖9的單次可編程內(nèi)存單元200d的選擇性閘極晶體管210和跟隨性閘極晶體管220是形成于p型井上，而反熔絲變?nèi)萜?30’是形成于n型井上。另外，在圖9的實施例中，第三源/汲極延伸區(qū)域e3不是必要的，也就是說，第三源/汲極延伸區(qū)域e3可以存在，或被移除且被n型井取代。

請參考圖10，圖10是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的第六實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元200e的大部分特征是相同于圖9中單次可編程內(nèi)存單元200d的特征。如圖10所示，相異于圖9單次可編程內(nèi)存單元200d的閘極氧化層ox1-ox3具有相同的厚度，圖10的單次可編程內(nèi)存單元200e的選擇性閘極晶體管210和跟隨性閘極晶體管220的閘極氧化層ox1、ox2的厚度較厚，而反熔絲變?nèi)萜?30’的閘極氧化層ox3的厚度較薄。舉例來說，單次可編程內(nèi)存單元200e的選擇性閘極晶體管210和跟隨性閘極晶體管220的閘極氧化層ox1、ox2可以是應(yīng)用于輸出入組件的閘極氧化層，而反熔絲變?nèi)萜?30’的閘極氧化層ox3可以是應(yīng)用于核心組件的閘極氧化層。另外，第一源/汲極延伸區(qū)域e1可以和第二及第三源/汲極延伸區(qū)域e2、e3一樣深，也就是說，第一源/汲極延伸區(qū)域e1亦可以是應(yīng)用于輸出入組件的源/汲極延伸區(qū)域。

在上述實施例中，第一汲極端d1和第二源極端s2是整合成單一端點，且第二汲極端d2和第三源極端s3也是整合成單一端點。但是在本發(fā)明其他實施例中，第一汲極端d1、第二源極端s2、第二汲極端d2和第三源極端s3可彼此分開而各自形成獨立端點。

請參考圖11，圖11是本發(fā)明編程包括多個單次可編程內(nèi)存單元的內(nèi)存數(shù)組的方法。如圖11所示，當要編程包括多個單次可編程內(nèi)存單元200、200’的內(nèi)存數(shù)組300時，第一電壓v1(例如1.2v)被提供至被選擇列上多個單次可編程內(nèi)存單元的第一閘極端，第二電壓v2(例如4v)被提供至內(nèi)存數(shù)組300的全部第二閘極端，且第三電壓v3(例如6v)被提供至被選擇的可編程內(nèi)存單元200’的第三閘極端。另外，接地電壓vg(例如0v)經(jīng)由位線bl被提供至被選擇行上多個單次可編程內(nèi)存單元的第一源極端。

依據(jù)上述配置，被選擇的單次可編程內(nèi)存單元200’的反熔絲變?nèi)萜?30’可以被第三電壓v3擊穿以形成電阻，進而讓邏輯數(shù)據(jù)「1」寫入位于被選擇列及被選擇行的單次可編程內(nèi)存單元200’中。另一方面，當要將邏輯數(shù)據(jù)「0」寫入位于被選擇列及被選擇行的單次可編程內(nèi)存單元200’中時，被選擇的單次可編程內(nèi)存單元200’的第三閘極端的電壓可以設(shè)為0v。

另外，在圖11中，對于在未被選擇列及被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200，接地電壓vg被提供至第一閘極端及第三閘極端；對于在被選擇列及未被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200，第一電壓v1被提供至第一源極端；而對于在未被選擇列及未被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200，接地電壓vg被提供至第一閘極端及第三閘極端，且第一電壓v1被提供至第一源極端。因此在未被選擇列及/或未被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200可以被設(shè)定在一禁止編程狀態(tài)中。

請參考圖12，圖12是本發(fā)明讀取包括多個單次可編程內(nèi)存單元的內(nèi)存數(shù)組的方法的示意圖。如圖12所示，當要從內(nèi)存數(shù)組300讀取數(shù)據(jù)時，第一電壓v1(例如1.2v)被提供一至被選擇列上多個單次可編程內(nèi)存單元的第一閘極端及第三閘極端，第一電壓v1也被提供至內(nèi)存數(shù)組300的全部第二閘極端。另外，一接地電壓vg(例如0v)經(jīng)由一位線bl被提供至一被選擇行上多個單次可編程內(nèi)存單元的第一源極端。

依據(jù)上述配置，儲存于位在被在被選擇列及被選擇行上被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200’中的數(shù)據(jù)，可以經(jīng)由耦接至被選擇行上第一源極端的位線bl被讀取出來。

另外，在圖12中，對于在未被選擇列及被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200，接地電壓vg被提供至第一閘極端及第三閘極端；對于在被選擇列及未被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200，第一電壓v1被提供至第一源極端；而對于在未被選擇列及未被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200，接地電壓vg被提供至第一閘極端及第三閘極端，且第一電壓v1被提供至第一源極端。因此在未被選擇列及/或未被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200可以被設(shè)定在一禁止讀取狀態(tài)中。

在圖12的實施例中，單次可編程內(nèi)存單元200、200’的選擇性閘極晶體管及跟隨性閘極晶體管是具有應(yīng)用于核心組件的閘極氧化層，然而，圖12的單次可編程內(nèi)存單元200、200’的選擇性閘極晶體管及跟隨性閘極晶體管亦可以具有應(yīng)用于輸出入組件的閘極氧化層，藉此，第一電壓v1可以設(shè)定在更高的電壓(例如2.5v)。

由于單次可編程內(nèi)存單元200的反熔絲變?nèi)萜?30不具有通道，包括本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元的內(nèi)存數(shù)組可以根據(jù)相異于圖12實施例的偏壓條件執(zhí)行反向讀取操作。舉例來說，請參考圖13，圖13是本發(fā)明另一讀取包括多個單次可編程內(nèi)存單元的內(nèi)存數(shù)組的方法。如圖13所示，當要從內(nèi)存數(shù)組300讀取數(shù)據(jù)時，第一電壓v1(例如1.2v)被提供至被選擇列上多個單次可編程內(nèi)存單元的第一閘極端，第一電壓v1也被提供至內(nèi)存數(shù)組300的全部第二閘極端，且一接地電壓(例如0v)被提供至內(nèi)存數(shù)組300的全部第三閘極端。另外，第一電壓v1亦經(jīng)由位線bl被提供至被選擇行上多個單次可編程內(nèi)存單元的第一源極端。提供至被選擇的單次可編程內(nèi)存單元200’的第三閘極端的接地電壓是作為反向讀取電壓使用。反向讀取電壓并不一定是設(shè)在接地位準，反向讀取電壓亦可以設(shè)在低于第一電壓v1的其他電壓位準。

依據(jù)上述配置，儲存于位在被在被選擇列及被選擇行上被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200’中的數(shù)據(jù)，可以經(jīng)由耦接至被選擇列上第三閘極端的訊號線sl被讀取出來。圖13中被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元的讀取方向是相反于圖12中被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元的讀取方向。因此，被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200’可以順利地執(zhí)行正向讀取操作(如圖12的實施例)以及反向讀取操作(如圖13的實施例)，因為反熔絲變?nèi)萜?30可以確保是在第三源/汲極延伸區(qū)域上被擊穿。

另外，在圖13中，對于在未被選擇列及被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200，接地電壓vg被提供至第一閘極端；對于在被選擇列及未被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200，接地電壓vg被提供至第一源極端；而對于在未被選擇列及未被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200，接地電壓vg被提供至第一閘極端及第一源極端。因此在未被選擇列及/或未被選擇行上未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元200可以被設(shè)定在一禁止讀取狀態(tài)中。

在圖11至圖13的實施例中，單次可編程內(nèi)存單元是以圖5中的單次可編程內(nèi)存單元200為范例，然而，圖11至圖13的單次可編程內(nèi)存單元亦可以被第6至10圖中的單次可編程內(nèi)存單元200a-200e取代。圖11至圖13中的電壓范圍是應(yīng)用于40奈米制程的內(nèi)存數(shù)組，但本發(fā)明實施例中的電壓范圍并不限定于上述電壓范圍。在本發(fā)明其他實施例中，電壓范圍可以根據(jù)制程尺寸作調(diào)整。

相較于先前技術(shù)，本發(fā)明于上述實施例中的單次可編程內(nèi)存單元可以利用金屬氧化半導體變?nèi)萜鲀Υ尜Y料以減少漏電流，進而避免單次可編程內(nèi)存單元有缺陷單元或運作不正常的問題。并且，在本發(fā)明中，跟隨性閘極晶體管亦提供獨特的優(yōu)點。舉例來說，在編程操作中，第二閘極端的偏壓較第一閘極端高，上述配置可形成分壓的串接晶體管，可以在第三閘極端的反熔絲變?nèi)萜鞅粨舸r，避免高電壓對第一及第二閘極造成損壞。另外，耦接于第二汲極端的第二源/汲極延伸區(qū)域采用更深的深度，上述配置可以改善跟隨性閘極晶體管在汲極端的pn接面崩潰特性。另一方面，本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元可以進行正向讀取操作以及反向讀取操作，以改善讀取操作的效率。為了描述更為完整，以下將提供各種其它的實施例以描述本發(fā)明的單次可編程內(nèi)存單元。

在接下來的實施例中，單次可編程內(nèi)存單元中的晶體管可用鰭式場效晶體管(finfield-effecttransistor，finfet)的制程形成。于鰭式場效晶體管的閘極形成于基層結(jié)構(gòu)(substratestructure)上。基層結(jié)構(gòu)可為具有p型井的硅基層結(jié)構(gòu)，具有n型井的硅基層結(jié)構(gòu)，或具有于p型硅基層中的n型深井結(jié)構(gòu)等等。并且，單次可編程內(nèi)存單元中的晶體管的所有的汲極端及源極端是使用外延式硅化磷(epitaxialsiliconphosphorous)制程或碳化硅(siliconcarbide)制程，以抬升的方式而形成。

圖14是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元400的第七實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖14所示，單次可編程內(nèi)存單元400包括選擇性閘極晶體管310、跟隨性閘極晶體管320及反熔絲變?nèi)萜?30。而選擇性閘極晶體管310、跟隨性閘極晶體管320以及反熔絲變?nèi)萜?30均形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上。

選擇性閘極晶體管310包括第一閘極端g1，第一汲極端d1及第一源極端s1。跟隨性閘極晶體管320包括第二閘極端g2，第二汲極端d2及第二源極端s2，第二源極端s2耦接于第一汲極端d1。反熔絲變?nèi)萜?30可以是金屬氧化半導體(metaloxidesemiconductor,mos)變?nèi)萜?varactor)，包括第三閘極端g3，第三汲極端d3及第三源極端s3，第三源極端s3耦接于第二汲極端d2。在本實施例中，選擇性閘極晶體管310、跟隨性閘極晶體管320以及反熔絲變?nèi)萜?30的汲極端與源極端之間并無形成源/汲極延伸區(qū)域。

第一閘極端g1、第二閘極端g2以及第三閘極端g3可以分別以u型的形狀，形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub的單側(cè)。如圖14所示，第一閘極端g1是形成于第一閘極氧化層ox1上，第二閘極端g2是形成于第二閘極氧化層ox2上，第三閘極端g3是形成于第三閘極氧化層ox3上。第一閘極氧化層ox1，第二閘極氧化層ox2及第三閘極氧化層ox3系具有相同的厚度。

雖然選擇性閘極晶體管310、跟隨性閘極晶體管320以及反熔絲變?nèi)萜?30的汲極端與源極端之間并無形成源/汲極延伸區(qū)域，當單次可編程內(nèi)存單元400執(zhí)行編程程序時，于反熔絲變?nèi)萜?30對應(yīng)的第三閘極氧化層ox3可被擊穿，并降低通過通道的漏電流。原因為單次可編程內(nèi)存單元400的晶體管系依據(jù)鰭式場效晶體管(finfet)的制程而形成。因此，本發(fā)明的單次可編程內(nèi)存單元400具有降低漏電流的功能。換句話說，傳統(tǒng)可編程內(nèi)存單元的運作不正?；蛴休^慢反應(yīng)速度的問題，在本發(fā)明的單次可編程內(nèi)存單元400中都可被預(yù)防或是緩和。并且，串接在后的跟隨性閘極晶體管320可以在禁止編程狀態(tài)下也可以減少接面漏電流。

圖15是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元400a的第八實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元400a包括選擇性閘極晶體管310、跟隨性閘極晶體管320及反熔絲變?nèi)萜?30。而選擇性閘極晶體管310、跟隨性閘極晶體管320以及反熔絲變?nèi)萜?30均形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上。

選擇性閘極晶體管310包括第一閘極端g1，第一汲極端d1及第一源極端s1。跟隨性閘極晶體管320包括第二閘極端g2，第二汲極端d2及第二源極端s2，第二源極端s2耦接于第一汲極端d1。反熔絲變?nèi)萜?30可以是金屬氧化半導體變?nèi)萜?，包括第三閘極端g3，第三汲極端d3及第三源極端s3，第三源極端s3耦接于第二汲極端d2。第三源/汲極延伸區(qū)域e3耦接于第三汲極端d3及第三源極端s3，用以將第三汲極端d3及第三源極端s3之間形成短路。在本實施例中，選擇性閘極晶體管310及跟隨性閘極晶體管320的汲極端與源極端之間并無形成源/汲極延伸區(qū)域。

由于第三源/汲極延伸區(qū)域e3會被植入基層結(jié)構(gòu)f-sub中，因此第一閘極端g1、第二閘極端g2以及第三閘極端g3也可以分別以u型的形狀，形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub的單側(cè)。如圖15所示，第一閘極端g1是形成于第一閘極氧化層ox1上，第二閘極端g2是形成于第二閘極氧化層ox2上，第三閘極端g3是形成于第三閘極氧化層ox3上。第一閘極氧化層ox1，第二閘極氧化層ox2及第三閘極氧化層ox3系具有相同的厚度。此外，雖然第三源/汲極延伸區(qū)域e3耦接于第三汲極端d3及第三源極端s3，本發(fā)明的單次可編程內(nèi)存單元的架構(gòu)并不被圖15局限。舉例而言，在其它實施例中，選擇性閘極晶體管310及跟隨性閘極晶體管320的汲極端及/或源極端之間可被至少一個源/汲極延伸區(qū)域耦接。

圖16是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元400b的第九實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元400b包括選擇性閘極晶體管310、跟隨性閘極晶體管320及反熔絲變?nèi)萜?30。而選擇性閘極晶體管310、跟隨性閘極晶體管320以及反熔絲變?nèi)萜?30均形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上。

選擇性閘極晶體管310包括第一閘極端g1，第一汲極端d1及第一源極端s1。兩個第一源/汲極延伸區(qū)域e1分別耦接于第一汲極端d1及第一源極端s1。跟隨性閘極晶體管320包括第二閘極端g2，第二汲極端d2及第二源極端s2，第二源極端s2耦接于第一汲極端d1。兩個第二源/汲極延伸區(qū)域e2分別耦接于第二汲極端d2以及第二源極端s2。反熔絲變?nèi)萜?30可以是金屬氧化半導體變?nèi)萜?，包括第三閘極端g3，第三汲極端d3及第三源極端s3，第三源極端s3耦接于第二汲極端d2。第三源/汲極延伸區(qū)域e3耦接于第三汲極端d3及第三源極端s3，用以將第三汲極端d3及第三源極端s3之間形成短路。

由于源/汲極延伸區(qū)域e1至e3會被植入基層結(jié)構(gòu)f-sub中，因此第一閘極端g1、第二閘極端g2以及第三閘極端g3也可以分別以u型的形狀，形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub的單側(cè)。如圖16所示，第一閘極端g1是形成于第一閘極氧化層ox1上，第二閘極端g2是形成于第二閘極氧化層ox2上，第三閘極端g3是形成于第三閘極氧化層ox3上。第一閘極氧化層ox1，第二閘極氧化層ox2及第三閘極氧化層ox3系具有相同的厚度。

相比于圖5的單次可編程內(nèi)存單元200，單次可編程內(nèi)存單元400、400a以及400b使用了比單次可編程內(nèi)存單元200還要深的三個閘極端g1至g3。并且，基于鰭式場效晶體管(finfet)下的單次可編程內(nèi)存單元400、400a或400b的三個閘極端g1至g3的厚度可為相同(依據(jù)鰭式場效晶體管的制程規(guī)格)。并且，至少一個源/汲極延伸區(qū)域的厚度及/或深度亦可依據(jù)鰭式場效晶體管的規(guī)格來設(shè)計，而基層結(jié)構(gòu)f-sub可為具有p型井的硅基層結(jié)構(gòu)。

圖17是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元500的第十實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元500包括選擇性閘極晶體管410、跟隨性閘極晶體管420及反熔絲變?nèi)萜?30。而選擇性閘極晶體管410及跟隨性閘極晶體管420均形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上，反熔絲變?nèi)萜?30部分形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上。

選擇性閘極晶體管410包括第一閘極端g1，第一汲極端d1及第一源極端s1。跟隨性閘極晶體管420包括第二閘極端g2，第二汲極端d2及第二源極端s2，第二源極端s2耦接于第一汲極端d1。反熔絲變?nèi)萜?30可以是金屬氧化半導體變?nèi)萜?，包括第三閘極端g3及第三源極端s3，第三源極端s3耦接于第二汲極端d2。反熔絲變?nèi)萜?30可省略汲極端。并且，第三閘極端g3的一部分形成于淺溝槽隔離(shallowtrenchisolation)區(qū)sti上，且第三閘極端g3的另一部分形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上。在本實施例中，選擇性閘極晶體管410及跟隨性閘極晶體管420的汲極端與源極端之間并無形成源/汲極延伸區(qū)域。并且，第三閘極端g3與淺溝槽隔離區(qū)sti之間亦無形成源/汲極延伸區(qū)域。

第一閘極端g1、第二閘極端g2以及第三閘極端g3可以分別以u型的形狀，形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub的單側(cè)。如圖17所示，第一閘極端g1是形成于第一閘極氧化層ox1上，第二閘極端g2是形成于第二閘極氧化層ox2上，第三閘極端g3是形成于第三閘極氧化層ox3上。第一閘極氧化層ox1，第二閘極氧化層ox2及第三閘極氧化層ox3系具有相同的厚度。

根據(jù)以上的設(shè)計，反熔絲變?nèi)萜?30將不具備通道。因此，在單次可編程內(nèi)存單元500執(zhí)行編程程序時，反熔絲變?nèi)萜?30對應(yīng)的第三閘極氧化層ox3被擊穿的位置會保證靠近于第三源極端s3。原因為單次可編程內(nèi)存單元500的晶體管系用鰭式場效晶體管(finfet)的制程形成。因此，本發(fā)明的單次可編程內(nèi)存單元500具有降低漏電流的功能。

圖18是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元500a的第十一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元500a包括選擇性閘極晶體管410、跟隨性閘極晶體管420及反熔絲變?nèi)萜?30。而選擇性閘極晶體管410及跟隨性閘極晶體管420均形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上，反熔絲變?nèi)萜?30部分形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上。

選擇性閘極晶體管410包括第一閘極端g1，第一汲極端d1及第一源極端s1。跟隨性閘極晶體管420包括第二閘極端g2，第二汲極端d2及第二源極端s2，第二源極端s2耦接于第一汲極端d1。反熔絲變?nèi)萜?30可以是金屬氧化半導體變?nèi)萜?，包括第三閘極端g3及第三源極端s3，第三源極端s3耦接于第二汲極端d2。反熔絲變?nèi)萜?30可省略汲極端。并且，第三閘極端g3的一部分形成于淺溝槽隔離區(qū)sti上。反熔絲變?nèi)萜?30可另包括第三源/汲極延伸區(qū)域e3，耦接于第三源極端s3及淺溝槽隔離區(qū)sti。換句話說，第三閘極端g3的另一部分會形成于第三源/汲極延伸區(qū)域e3的上方。在本實施例中，選擇性閘極晶體管410及跟隨性閘極晶體管420的汲極端與源極端之間并無形成源/汲極延伸區(qū)域。

由于第三源/汲極延伸區(qū)域e3會被植入基層結(jié)構(gòu)f-sub中，因此第一閘極端g1、第二閘極端g2以及第三閘極端g3也可以分別以u型的形狀，形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub的單側(cè)。如圖18所示，第一閘極端g1是形成于第一閘極氧化層ox1上，第二閘極端g2是形成于第二閘極氧化層ox2上，第三閘極端g3是形成于第三閘極氧化層ox3上。第一閘極氧化層ox1，第二閘極氧化層ox2及第三閘極氧化層ox3系具有相同的厚度。此外，雖然第三源/汲極延伸區(qū)域e3耦接于第三源極端s3，本發(fā)明的單次可編程內(nèi)存單元的架構(gòu)并不被圖18局限。舉例而言，在其它實施例中，選擇性閘極晶體管410及跟隨性閘極晶體管420的汲極端及/或源極端之間可被至少一個源/汲極延伸區(qū)域耦接。

圖19是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元500b的第十二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元500b包括選擇性閘極晶體管410、跟隨性閘極晶體管420及反熔絲變?nèi)萜?30。而選擇性閘極晶體管410及跟隨性閘極晶體管420均形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上，反熔絲變?nèi)萜?30部分形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上。

選擇性閘極晶體管410包括第一閘極端g1，第一汲極端d1及第一源極端s1。兩個第一源/汲極延伸區(qū)域e1分別耦接于第一汲極端d1及第一源極端s1。跟隨性閘極晶體管420包括第二閘極端g2，第二汲極端d2及第二源極端s2，第二源極端s2耦接于第一汲極端d1。兩個第二源/汲極延伸區(qū)域e2分別耦接于第二汲極端d2以及第二源極端s2。反熔絲變?nèi)萜?30可以是金屬氧化半導體變?nèi)萜鳎ǖ谌l極端g3及第三源極端s3，第三源極端s3耦接于第二汲極端d2。反熔絲變?nèi)萜?30可省略汲極端。并且，第三閘極端g3的一部分形成于淺溝槽隔離區(qū)sti上。反熔絲變?nèi)萜?30可另包括第三源/汲極延伸區(qū)域e3，耦接于第三源極端s3及淺溝槽隔離區(qū)sti。換句話說，第三閘極端g3的另一部分會形成于第三源/汲極延伸區(qū)域e3的上方。

由于源/汲極延伸區(qū)域e1至e3會被植入基層結(jié)構(gòu)f-sub中，因此第一閘極端g1、第二閘極端g2以及第三閘極端g3也可以分別以u型的形狀，形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub的單側(cè)。如圖19所示，第一閘極端g1是形成于第一閘極氧化層ox1上，第二閘極端g2是形成于第二閘極氧化層ox2上，第三閘極端g3是形成于第三閘極氧化層ox3上。第一閘極氧化層ox1，第二閘極氧化層ox2及第三閘極氧化層ox3系具有相同的厚度。

相比于圖8的單次可編程內(nèi)存單元200c，單次可編程內(nèi)存單元500、500a以及500b使用了比單次可編程內(nèi)存單元200c還要深的三個閘極端g1至g3。并且，基于鰭式場效晶體管(finfet)下的單次可編程內(nèi)存單元500、500a或500b的三個閘極端g1至g3的厚度可為相同(依據(jù)鰭式場效晶體管的制程規(guī)格)。并且，至少一個源/汲極延伸區(qū)域的厚度及/或深度亦可依據(jù)鰭式場效晶體管的規(guī)格來設(shè)計，而基層結(jié)構(gòu)f-sub可為具有p型井的硅基層結(jié)構(gòu)。

圖20是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元600的第十三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元600包括選擇性閘極晶體管510、跟隨性閘極晶體管520、反熔絲變?nèi)萜?30以及虛擬晶體管(dummytransistor)540。選擇性閘極晶體管510、跟隨性閘極晶體管520、反熔絲變?nèi)萜?30皆形成于基層結(jié)構(gòu)上f-sub，而虛擬晶體管540部分形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上。

選擇性閘極晶體管510包括第一閘極端g1，第一汲極端d1及第一源極端s1。跟隨性閘極晶體管520包括第二閘極端g2，第二汲極端d2及第二源極端s2，第二源極端s2耦接于第一汲極端d1。反熔絲變?nèi)萜?30可以是金屬氧化半導體變?nèi)萜鳎ǖ谌l極端g3、第三汲極端d3及第三源極端s3，第三源極端s3耦接于第二汲極端d2。虛擬晶體管540包括第四閘極端g4及第四源極端s4，第四源極端s4耦接于第三汲極端d3。虛擬晶體管540可省略汲極端。并且，第四閘極端g4的一部分形成于淺溝槽隔離區(qū)sti上，第四閘極端g4的另一部分形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上。在本實施例中，選擇性閘極晶體管510、跟隨性閘極晶體管520以及反熔絲變?nèi)萜?30的汲極端與源極端之間并無形成源/汲極延伸區(qū)域。并且，第四源極端s4與淺溝槽隔離區(qū)sti之間并無形成源/汲極延伸區(qū)域。

第一閘極端g1、第二閘極端g2、第三閘極端g3及第四閘極端g4可以分別以u型的形狀，形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub的單側(cè)。如圖20所示，第一閘極端g1是形成于第一閘極氧化層ox1上，第二閘極端g2是形成于第二閘極氧化層ox2上，第三閘極端g3是形成于第三閘極氧化層ox3上，第四閘極端g4是形成于第四閘極氧化層ox4上。第一閘極氧化層ox1、第二閘極氧化層ox2、第三閘極氧化層ox3及第四閘極氧化層ox4具有相同的厚度。

圖21是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元600a的第十四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元600a包括選擇性閘極晶體管510、跟隨性閘極晶體管520、反熔絲變?nèi)萜?30以及虛擬晶體管540。選擇性閘極晶體管510、跟隨性閘極晶體管520、反熔絲變?nèi)萜?30皆形成于基層結(jié)構(gòu)上f-sub，而虛擬晶體管540部分形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上。

選擇性閘極晶體管510包括第一閘極端g1，第一汲極端d1及第一源極端s1。跟隨性閘極晶體管520包括第二閘極端g2，第二汲極端d2及第二源極端s2，第二源極端s2耦接于第一汲極端d1。反熔絲變?nèi)萜?30可以是金屬氧化半導體變?nèi)萜?，包括第三閘極端g3、第三汲極端d3及第三源極端s3，第三源極端s3耦接于第二汲極端d2。虛擬晶體管540包括第四閘極端g4及第四源極端s4，第四源極端s4耦接于第三汲極端d3。虛擬晶體管540可省略汲極端。并且，第四閘極端g4的一部分形成于淺溝槽隔離區(qū)sti上。反熔絲變?nèi)萜?30可另包括第三源/汲極延伸區(qū)域e3，耦接于第三閘極端g3及第三汲極端d3。換句話說，第三閘極端g3可形成于第三源/汲極延伸區(qū)域e3上。虛擬晶體管540可另包括第四源/汲極延伸區(qū)域e4，耦接于第四源極端s4。第四源/汲極延伸區(qū)域e4可由第四源極端s4延伸至淺溝槽隔離區(qū)sti。第四源/汲極延伸區(qū)域e4也未必要由第四源極端s4延伸至淺溝槽隔離區(qū)sti。在本實施例中，選擇性閘極晶體管510以及跟隨性閘極晶體管520的汲極端與源極端之間并無形成源/汲極延伸區(qū)域。

由于第三源/汲極延伸區(qū)域e3以及第四源/汲極延伸區(qū)域e4會被植入基層結(jié)構(gòu)f-sub中，因此第一閘極端g1、第二閘極端g2、第三閘極端g3以及第四閘極端g4也可以分別以u型的形狀，形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub的單側(cè)。如圖21所示，第一閘極端g1是形成于第一閘極氧化層ox1上，第二閘極端g2是形成于第二閘極氧化層ox2上，第三閘極端g3是形成于第三閘極氧化層ox3上，第四閘極端g4是形成于第四閘極氧化層ox4上。第一閘極氧化層ox1，第二閘極氧化層ox2、第三閘極氧化層ox3及第四閘極氧化層ox4系具有相同的厚度。并且，在本實施例中，第三源/汲極延伸區(qū)域e3耦接于第三源極端s3以及第三汲極端d3。第四源/汲極延伸區(qū)域e4耦接于第四源極端s4。并且，本發(fā)明的單次可編程內(nèi)存單元的架構(gòu)并不被圖21局限。舉例而言，在其它實施例中，選擇性閘極晶體管510及跟隨性閘極晶體管520的汲極端及/或源極端之間可被至少一個源/汲極延伸區(qū)域耦接。

圖22是本發(fā)明單次可編程內(nèi)存單元600b的第十五實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。單次可編程內(nèi)存單元600b包括選擇性閘極晶體管510、跟隨性閘極晶體管520、反熔絲變?nèi)萜?30以及虛擬晶體管540。選擇性閘極晶體管510、跟隨性閘極晶體管520、反熔絲變?nèi)萜?30皆形成于基層結(jié)構(gòu)上f-sub，而虛擬晶體管540部分形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub上。

選擇性閘極晶體管510包括第一閘極端g1，第一汲極端d1及第一源極端s1。兩個第一源/汲極延伸區(qū)域e1分別耦接于第一汲極端d1及第一源極端s1。跟隨性閘極晶體管520包括第二閘極端g2，第二汲極端d2及第二源極端s2，第二源極端s2耦接于第一汲極端d1。兩個第二源/汲極延伸區(qū)域e2分別耦接于第二汲極端d2及第二源極端s2。反熔絲變?nèi)萜?30可以是金屬氧化半導體變?nèi)萜?，包括第三閘極端g3、第三汲極端d3及第三源極端s3，第三源極端s3耦接于第二汲極端d2。虛擬晶體管540包括第四閘極端g4及第四源極端s4，第四源極端s4耦接于第三汲極端d3。虛擬晶體管540可省略汲極端。并且，第四閘極端g4的一部分形成于淺溝槽隔離區(qū)sti上。反熔絲變?nèi)萜?30可另包括第三源/汲極延伸區(qū)域e3，耦接于第三源極端s3及第三汲極端d3，因此第三閘極端g3也可視為形成于第三源/汲極延伸區(qū)域e3的上方。虛擬晶體管540可另包括第四源/汲極延伸區(qū)域e4，耦接于第四源極端s4。第四源/汲極延伸區(qū)域e4可由第四源極端s4延伸至淺溝槽隔離區(qū)sti。第四源/汲極延伸區(qū)域e4也未必要由第四源極端s4延伸至淺溝槽隔離區(qū)sti。

由于源/汲極延伸區(qū)域e1至e4會被植入基層結(jié)構(gòu)f-sub中，因此第一閘極端g1、第二閘極端g2、第三閘極端g3以及第四閘極端g4也可以分別以u型的形狀，形成于基層結(jié)構(gòu)f-sub的單側(cè)。如圖22所示，第一閘極端g1是形成于第一閘極氧化層ox1上，第二閘極端g2是形成于第二閘極氧化層ox2上，第三閘極端g3是形成于第三閘極氧化層ox3上，第四閘極端g4是形成于第四閘極氧化層ox4上。第一閘極氧化層ox1，第二閘極氧化層ox2、第三閘極氧化層ox3及第四閘極氧化層ox4系具有相同的厚度。

相比于圖5的單次可編程內(nèi)存單元200，單次可編程內(nèi)存單元600、600a以及600b引入了虛擬晶體管540。并且，單次可編程內(nèi)存單元600、600a以及600b使用了比單次可編程內(nèi)存單元200還要深的三個閘極端g1至g3。并且，基于鰭式場效晶體管(finfet)下的單次可編程內(nèi)存單元600、600a或600b的三個閘極端g1至g3的厚度可為相同(依據(jù)鰭式場效晶體管的制程規(guī)格)。并且，至少一個源/汲極延伸區(qū)域的厚度及/或深度亦可依據(jù)鰭式場效晶體管的規(guī)格來設(shè)計，而基層結(jié)構(gòu)f-sub可為具有p型井的硅基層結(jié)構(gòu)。并且，虛擬晶體管540上的第四閘極端g4可被用于接收任何偏壓，也可以不接收偏壓而不會改變單次可編程內(nèi)存單元600、600a或600b的效能。甚至，虛擬晶體管540上的第四閘極端g4也可以設(shè)置為浮接狀態(tài)的浮接點，而也不會有任何的效能損失。在本實施例中，虛擬晶體管540上的第四閘極端g4上任何硬件或是技術(shù)的修改都屬于本發(fā)明的范疇。

圖23是本發(fā)明編程包括多個單次可編程內(nèi)存單元的內(nèi)存數(shù)組700的另一種方法的示意圖。內(nèi)存數(shù)組700可視為圖14至圖22的等效電路圖。為了描述簡化，內(nèi)存數(shù)組700系以圖14的單次可編程內(nèi)存單元400進行說明。在圖23中，當要編程包括多個單次可編程內(nèi)存單元400、400’的內(nèi)存數(shù)組700時，第一電壓v1(例如0.8v(伏特))被提供至被選擇列上多個單次可編程內(nèi)存單元的第一閘極端，第二電壓v2(例如1.8v)被提供至內(nèi)存數(shù)組700的全部第二閘極端，且第三電壓v3(例如4.5v)被提供至被選擇的可編程內(nèi)存單元400’的第三閘極端。另外，接地電壓vg(例如0v)經(jīng)由位線bl被提供至被選擇行上多個單次可編程內(nèi)存單元的第一源極端。于此說明，第一電壓v1、第二電壓v2以及第三電壓v3可被分別設(shè)置于預(yù)定的電壓范圍內(nèi)。舉例而言，第一電壓v1的電壓范圍可為0.6伏特至1.4伏特，第二電壓v2的電壓范圍可為1.2伏特至2.2伏特，第三電壓v3的電壓范圍可為3.5伏特至5伏特。

依據(jù)上述配置，對于在未被選擇列及被選擇行上的未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元400而言，接地電壓vg被提供至第一閘極端及第三閘極端。對于在被選擇列及未被選擇行上的未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元400而言，第一電壓v1被提供至第一源極端。對于在未被選擇列及未被選擇行上的未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元400而言，接地電壓vg被提供至第一閘極端及第三閘極端，且第一電壓v1被提供至第一源極端。因此在未被選擇列及/或未被選擇行上的未被選擇的的單次可編程內(nèi)存單元400而言，可被設(shè)定在禁止編程狀態(tài)。

在圖23中，雖然內(nèi)存數(shù)組700的等效電路系使用圖14的單次可編程內(nèi)存單元400進行說明。然而，如前述提及，圖23中內(nèi)存數(shù)組的等效電路也可以對應(yīng)單次可編程內(nèi)存單元400a、400b、500、500a、500b、600、600a以及600b的實施例。并且，圖23中的第一電壓v1至第三電壓v3的電壓范圍可依據(jù)鰭式場效晶體管(finfet)的制程標準而設(shè)定。換句話說，本發(fā)明內(nèi)存數(shù)組700所用的第一電壓v1至第三電壓v3的電壓范圍并不局限于圖23中的范圍，第一電壓v1至第三電壓v3的電壓范圍可以根據(jù)制程尺寸作調(diào)整。

綜上所述，本發(fā)明描述了各種不同架構(gòu)的單次可編程內(nèi)存單元。單次可編程內(nèi)存單元引入了源/汲極延伸區(qū)域或是利用鰭式場效晶體管的制程，減低了漏電流的效應(yīng)，避免單次可編程內(nèi)存單元有缺陷單元或運作不正常的問題，進而改善讀取操作的效率。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。