[發明專利]電熔斷裝置

無效

• 申請號: 200710140610.1
• 申請日: 2007-08-09
• 公開（公告）號: CN101123121A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 西原竜二;縣泰宏;川崎利昭;角真一
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G11C17/18
• 分類號: G11C17/18
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 陸弋;王誠華

技術領域

本發明涉及電熔斷裝置，每個電熔斷裝置都包括多級熔斷核，且每個熔斷核都具有串聯在一起的電熔斷元件和開關元件，其中，通過與程序時鐘信號同步地依次向每個開關元件提供程序數據，可以對每個電熔斷元件執行程序。

背景技術

電熔斷裝置廣泛用在包含用于高頻修整的程序裝置在內的集成電路(LSI)。電熔斷裝置包括由諸如多晶硅之類的材料制成的電熔斷元件。電熔斷元件與雙極性晶體管串聯，其中通過允許約1安培的相對大電流流過雙極性晶體管，來執行諸如“燒斷”和“硅化物化”之類的處理。這種對電熔斷元件執行的處理在下文中稱為“電熔斷元件程序”，并且執行這種處理的行為在下文中表示為“程序的執行”或“執行程序”。

近來，在半導體集成電路領域，為了降低柵極材料的電阻率，將硅化物化的金屬材料沉積在多晶硅上的過程已經發展為形成柵極材料的一種方式。也已經開發出用于電熔斷元件的技術，其采用一種利用流過半導體集成電路的柵極材料的電流燒斷頂表面硅層來增加電阻率的機制，其中柵極材料以上述方式形成。在產生130nm和90nm的半導體集成電路的處理過程中，對于每個熔斷元件來說，電導通所需的用于對熔斷元件執行程序的瞬時電流，在10到30毫安的范圍內。

圖17示出常規的用于半導體集成電路的電熔斷裝置的電路圖。在圖17中，附圖標記F表示電熔斷元件，附圖標記Q表示包括PMOS晶體管的開關元件，其與電熔斷元件F串聯，而附圖標記61表示NAND門，其輸出連接到開關元件Q的柵極。

對于所選擇的電熔斷元件F來說，在NAND門61由輸入到NAND門61的程序信號設置為導通狀態的情況下，導通的NAND門61接通開關元件Q，使得電流流過電熔斷元件F。電熔斷元件F采用微型圖案的形式，包括硅化物、多晶硅或金屬，并且當預設的電流流過時，電熔斷元件F被編制為被燒斷，或者增加其電阻率。上述結構的電熔斷元件F能通過讀取未執行程序時的初始狀態的電阻率和執行程序后的狀態的高電阻率來識別0/1信號狀態(例如，參見國際專利中請特表平11-512879的國家公開)。在該電熔斷裝置中，程序時鐘信號從外部輸入到連接于多個熔斷核的移位寄存器中，并且串聯連接的開關元件基于程序信號和由移位寄存器提供的程序數據使熔斷元件依次導通。

不過，在常規的結構中，當由于噪聲、波動等的影響在被設計為輸入程序時鐘信號的程序時鐘端子上產生脈沖時，可能在程序非執行模式下以預料不到的方式執行熔斷元件程序。一旦執行熔斷元件程序，電熔斷元件就由于導通被電(物理)熔斷，使得電熔斷元件不可修理，并且損壞可能是致命的。

發明內容

因此，本發明的主要目的在于提供一種對噪聲和波動具有高穩定性的電熔斷裝置。

根據本發明的電熔斷裝置包括：

多個熔斷核，每個熔斷核都具有電熔斷元件和串聯連接到電熔斷元件的開關元件；

程序控制電路，其通過與有效程序時鐘信號同步地依次移位程序控制傳輸信號來產生程序移位信號，并隨后基于程序數據和所述程序移位信號產生待發送給所述多個熔斷核中的每個開關元件的程序信號；和

程序時鐘控制電路，其根據程序時鐘使能信號控制程序時鐘信號的導通和非導通狀態，并且當所述程序時鐘信號處于導通狀態時，將所述程序時鐘信號傳輸給所述程序控制電路，作為有效程序時鐘信號。

在這種結構中，在程序執行模式下，確認程序時鐘使能信號有效，由此使程序時鐘信號穿過程序時鐘控制電路，并且將已穿過的程序時鐘信號提供給程序控制電路，作為有效程序時鐘信號。

在程序控制電路中，設置對應于多個熔斷核的程序數據，并輸入程序控制信號。然后，程序控制電路確認在其上待執行程序的電熔斷元件的程序數據有效，并使其上不執行程序的電熔斷元件的程序數據無效。在程序控制電路中，有效程序時鐘信號通過依次移位程序控制信號作為程序控制傳輸信號，產生程序移位信號，而且每個程序移位信號對應一個熔斷核。然后，通過程序移位信號使程序數據穿過柵極，作為程序信號，并且將程序數據提供給每個熔斷核的開關元件。程序信號使對應于其上待執行程序的每個電熔斷元件的開關元件進入導通狀態，電流流過其上待執行程序的電熔斷元件，從而執行電熔斷元件程序(燒斷，或者增加電阻率)。同時，對應于其上不執行程序的電熔斷元件的開關元件保持在非導通狀態，因此不執行程序。