[發明專利]對高壓集成電路中的反熔絲元件進行編程的方法和裝置

有效

• 申請號: 201110117560.1
• 申請日: 2011-05-06
• 公開（公告）號: CN102324252A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: S·班納吉;G·M·范
• 申請（專利權）人: 電力集成公司
• 主分類號: G11C17/16
• 分類號: G11C17/16
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;鄭建暉

技術領域

本公開文本總體涉及一種用于對高壓集成電路中的反熔絲元件(anti-fuse?element)進行編程的電路。?

背景技術

一種常見的集成電路(IC)器件是金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)，其包括源極區、漏極區和溝道區。在高壓應用中，可以使用稱作HVFET(高壓場效應晶體管)的一種高壓MOSFET。許多HVFET采用一種包括擴展的漏極區的器件結構，當該器件處于“關斷(off)”或基本上不導通的狀態時，所述擴展的漏極區支持(support)或“截止(block)”所施加的高壓(例如，150V或更大)。傳統的HVFET通常成型為橫向或豎向器件結構。在橫向HVFET中，當HVFET處于“開通(on)”狀態時，電流是水平的或者基本上平行于所述半導體襯底的表面。在豎向HVFET中，電流豎向流過所述半導體材料，例如，從源極區所在的襯底頂表面向下流至漏極區所在的襯底底部。?

傳統的高壓IC常常在這樣的配置中采用大的豎向或橫向HVFET：輸出晶體管的漏極被直接連接至可以處于高壓的外部管腳。所述高壓IC器件通常包括在低壓(0V-12V)運行的控制器電路，所述控制器電路獨立于所述HVFET，但是它們仍可以被包括在同一高壓IC中。為了向所述高壓IC的控制器電路的提供啟動電流，可以將高的外部電壓施加至所述外部管腳。通過結型場效應晶體管(JFET)的“抽頭(tap)”結構，所述器件的內部電路系統(circuitry)通常受到極限保護(limit-protected)，以免受來自所述高的外部施加的電壓。例如，當高壓輸出晶體管的漏極為比如550V時，所述抽頭晶體管將連接至內部節點的最大電壓限制到約50V，并且還為所述控制器的啟動提供小(2-3mA)的電流。作為進一步的背景技術，美國專利No.7,002,398公開了一種以此方式運行的三端JFET晶體管。?

高壓IC的運行特性通常通過一種稱作調配(trimming)的方法來設置。更具體地，高壓IC的調配通常發生在將高壓IC實施在有用的電路中以調整某些參數之前。更具體地，調配過程可以涉及選擇性地閉合(close)(或者斷開(open))一個或多個電氣元件，這指示控制器調整所述高壓IC的某些運行特性。在一個實施例中，用于調配的電氣元件可以是齊納(zener)二極管。在調配過程中，一個或多個齊納二極管可以是關斷的(非導通的電氣元件)。為了改變齊納元件的導通狀態，通常施加一電壓(＞10V)以擊穿該齊納元件。在擊穿該齊納元件以后，電流(150-200mA)在陽極終端和陰極終端之間穿過，使得該齊納元件永久(permanently)短路。流過所述一個或多個齊納元件的累積電流可以被用來對一個或多個模擬參數進行編程。例如，齊納二極管可以被用來對在開關式電源中使用的高壓IC的模擬參數——例如開關頻率——進行調配或編程。例如，通過使一個或多個齊納二極管短路，可以在功率IC的控制器段(controller?section)中將模擬參數——例如開關頻率——設置在特定容差內。?

附圖說明

通過隨后的詳細描述以及附圖將更完整地理解本公開文本，然而，隨后的詳細描述以及附圖并非將本發明限制于所示出的具體實施方案，而是僅用于解釋和理解。?

圖1示出了一個示例性高壓IC器件框圖。?

圖2示出了圖1的調配塊的一個示例性電路示意圖。?

圖3是用于對高壓IC進行調配的一序列步驟的一個示例性流程圖。?

具體實施方式

公開了一種用于對功率IC的反熔絲元件進行編程的方法和裝置。在下面的描述中，陳述了具體細節(電壓、結構特征、制作步驟等)，以提供對本公開文本的透徹理解。然而，相關領域的普通技術人員應理解，未必需要這些具體細節來實踐所描述的實施方案。貫穿本說明書提及的“一個實施方案”“一實施方案”“一個實施例”或“一實施?例”意為，聯系該實施方案或實施例而描述的特定特征、結構或特性被包括在至少一個實施方案中。貫穿本說明書多處的短語“在一個實施方案中”“在一實施方案中”“一個實施例”或“一實施例”未必全部涉及同一實施方案或實施例。另外，特定特征、結構或特性可以以任何合適的結合和/或子結合被組合在一個或多個實施方案或實施例中。?

應理解，圖中的元件是代表性的，并且為了清楚起見而未必按比例繪制。還應理解，盡管公開了一種主要利用N溝道晶體管器件(高壓和低壓)的IC，但是通過對所有適當的摻雜區利用相反的傳導類型(conductivity?type)也可以制造P溝道晶體管。?