半導體存儲器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明的實施例有關于一種半導體存儲器，尤指一種可切換位線對的過孔只讀存儲器(Via-programmable Read-Only Memory ,Via ROM)，其不具有虛擬多晶娃閘極(dummypoly gate)并且具有高探測速度。
【背景技術】
[0002]圖1中所示為傳統的ViaR0M，其需要虛擬多晶硅閘極來做擴散隔離(diffus1nisolat1n)，其顯示了現有技術4x4 Via ROM的電路原理圖。每個晶體管具有第一端，連接到參考電壓(例如地電壓)，以及第二端，連接到四根字線中的一根。最重要的是，每個晶體管都有第三端，用于根據該端是否通過via觸點連接到四根位線中的一根而儲存數據。位線0-3以“BL0-BL3”來表示，而字線0_3以“WL0-WL3”來表示。圖2顯示圖1中4x4 Via ROM的電路布置圖。有效的位元(bit-cell)尺寸需要平均1.5的多晶硅線寬(poly-pitch)，因為有額外的虛擬多晶娃閘極。另外，傳統Via ROM的探測速度與器件的本地差異(device localvariat1n)需要加強來符合高速ROM的趨勢。
【發明內容】
[0003]根據本發明的實施例，提出一種半導體存儲器以解決上述問題。
[0004]本發明提供一種半導體存儲器，包含:第一切換晶體管，其中第一切換晶體管包含第一端，第二端及第三端，且該第一切換晶體管的第二端耦接至第一字線；第一差分位線對，包含非翻轉位線以及翻轉位線，其中該第一差分位線對的非翻轉位線與該第一差分位線對的翻轉位線互不相交地耦接至該第一切換晶體管的第一端，以儲存第一信息；以及第二差分位線對，包含非翻轉位線以及翻轉位線，其中該第二差分位線對的非翻轉位線與該第二差分位線對的翻轉位線互不相交地耦接至該第一切換晶體管的第三端，以儲存第二信息。
[0005]本發明所公開的半導體存儲器能夠高速探測且節省面積。
[0006]本發明的這些及其他的目的對于本領域的技術人員來說，在閱讀了下述優選實施例的詳細說明以后是很容易理解和明白的，所述優選實施例通過多幅圖予以揭示。
【附圖說明】
[0007]圖1是現有技術的4x4 Via ROM的電路圖。
[0008]圖2是圖1中4x4 Via ROM的布置圖。
[0009]圖3是根據本發明的第一實施例的半導體存儲器300的電路圖。
[0010]圖4是顯示圖3中的半導體存儲器的布置圖。
[0011]圖5是根據本發明的第二實施例的半導體存儲器500的電路圖。
圖6是顯示圖5中的半導體存儲器500的布置。
【具體實施方式】
[0012]本說明書及權利要求書使用了某些詞語代指特定的組件。本領域的技術人員可理解的是，制造商可能使用不同的名稱代指同一組件。本文件不通過名字的差別，而通過功能的差別來區分組件。在以下的說明書和權利要求書中，詞語“包括”是開放式的，因此其應理解為“包括，但不限于...”。
[0013]圖3顯示根據本發明第一實施例的半導體存儲器300的電路圖。半導體存儲器300每行包含5個存儲單元，即總共有20個存儲單元，其中存儲單元U00-U04是第一行的(由字線WLO所控制)；半導體單元U10-U14是第二行的(由字線WLl所控制)；存儲單元U20-U24是第三行的(由字線WL2所控制)；存儲單元U30-U34是第四行的(由字線WL3所控制)。半導體存儲器300包含16個切換晶體管M00-M33，可為任何本領域內具有切換功能的任何晶體管，例如是P-溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(metal-oxide-semi conduct or f ield-ef f ecttransistor，M0SFET)或者是N-溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管。切換晶體管M00，M01，M02，M03每個都具有第一端A(漏極/源極端)，第二端B(閘極)，以及第三端C(漏極/源極端)，其中第二端B連接到字線WLO;切換晶體管MlO，M11，M12，M13每個都具有第一端A(漏極/源極端)，第二端B(閘極端)，第三端C(漏極/源極端)，其中第二端B都耦接到字線WLl;切換晶體管M20，M21，M22，M23每個都具有第一端A(漏極/源極端)，第二端B (閘極端)，第三端C (漏極/源極端)，其中第二端8都耦接到字線乳2;切換晶體管130，131^32，133每個具有第一端八(漏極/源極端)，第二端B(閘極端)，第三端C(漏極/源極端)，第二端B都耦接到字線WL3。
[0014]半導體存儲器300包含第一差分位線對DABLO，第二差分位線對DBBLO，第三差分位線對DABLl，第四差分位線對DBBLl以及第五差分位線對DABL2。第一差分位線對DABLO具有第一非翻轉位線ABLO以及第一翻轉位線ABLBO。第一非翻轉位線ABLO及第一翻轉位線ABLBO是互不相交地耦接到切換晶體管MOO，MlO，M20，M30的第一端A，來分別形成存儲單元UOO，U10,U20and U30，以儲存信息。第二差分位線對DBBLO包含第二非翻轉位線BBLO以及第二翻轉位線BBLBO。第二非翻轉位線BBLO及第一翻轉位線BBLBO是互不相交地耦接到切換晶體管MOO，M10，M20，M30的第三端C(即切換晶體管MOl，M11，M21，M31的第一端A)，來分別形成存儲單元UOI，U11，U21 and U31，以儲存信息。
[0015]第三差分位線對DABLl包含第三非翻轉位線ABLl以及第三翻轉位線ABLBl。第三非翻轉位線ABLl以及第三翻轉位線ABLBl互不相交地耦接到切換晶體管MOl，M11，M21，M31的第三端C(即切換晶體管M02，M12，M22，M32的第一端A)，來分別形成存儲單元U02，U12，U22以及U32，以儲存信息。第四差分位線對DBBLl包含第四非翻轉位線BBLl以及第四翻轉位線BBLBI。第四非翻轉位線BBLl以及第四翻轉位線BBLBl互不相交地耦接到切換晶體管M02，112^22^32的第三端(:(即切換晶體管觀3，113，123，133的第一端4)來分別形成存儲單元U03，U13，U23及U33，以儲存信息。第五差分位線對DABL2具有第五非翻轉位線ABL2以及第五翻轉位線ABLB2。第五非翻轉位線ABL2及第五翻轉位線ABLB2互不相交地耦接到切換晶體管M03，M13，M23，M33的第三端C，以分別形成存儲單元U04，U14，U24及U34，來儲存信息。
[0016]如圖3所示，切換晶體管MOO的第一端是觸點連接(例如用過孔觸點)到翻轉位線ABLBO，切換晶體管MOO的第三端以及切換晶體管MO I的第一端是觸點連接(例如使用過孔觸點)到第二非翻轉位線BBLO。當儲存在存儲單元UOO中的信息要被讀取時，切換晶體管MOO會通過配置字線WLO而被開啟。具體地，字線WLO會被切換到第一參考電壓(例如在使用一個N溝道MOSFET作為切換晶體管MOO的場景下的一個供電電壓VDD，或者是在使用一個P溝道MOSFET作為切換晶體管MOO的場景下的一個地電壓GND)。第二非翻轉位線BBLO以及第二翻轉位線BBLBO會被切換到第二參考電壓(例如在使用一個N溝道MOSFET作為切換晶體管MOO的場景下的一個地電壓GND，或者是在使用一個P溝道MOSFET作為切換晶體管MOO的場景下的一個供電電壓VDD)。接著，探測放大器會被用來讀出儲存在切換晶體管MOO中的存儲單元UOO中的信息，其通過非翻轉方式探測第一差分位線對DABLO的第一非翻轉位線ABLO的電壓水平，以及通過翻轉方式探測第一差分位線對DABLO的第一翻轉位線ABLBO的電壓水平，其中探測放大器配置為一個差分放大器并耦接到第一差分位線對DABLO。
[0017]圖4是根據圖3所示的半導體存儲器300的電路布置圖。從圖4可以清楚看到每兩個相鄰的切換晶體管在兩個多晶硅閘極之間具有共同的摻雜區(兩個相鄰的切換晶體管的第二端)，舉例來說，切換晶體管Mll以及M12之間的摻雜區可為切換晶體管Mll的漏極且也是切換晶體管M12的源極。結果，本實施例中的電路可在比傳統電路更高的速度下工作，其