[發明專利]電可編程熔絲系統及其測試方法

有效

• 申請號: 201610274388.3
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN107342108B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 陳羅平
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: G11C29/00
• 分類號: G11C29/00;G11C29/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;吳敏

一種電可編程熔絲系統及其測試方法，其中電可編程熔絲系統包括：邏輯控制模塊、分別與邏輯控制模塊耦接的主編程模塊以及冗余編程模塊；所述邏輯控制模塊，適于輸入編程控制信號，根據編程控制信號產生控制主編程模塊操作的主輸入信號；以及接收主編程模塊反饋的主輸出信號，并在檢測到主編程模塊編程失敗時，產生控制冗余編程模塊操作的冗余輸入信號；所述主編程模塊，適于接收主輸入信號，并進入編程狀態；以及向邏輯控制模塊反饋主輸出信號；所述冗余編程模塊，適于接收冗余輸入信號，并進入編程狀態；以及向所述邏輯控制模塊反饋冗余輸出信號。本發明簡化了使用者對編程控制信號的輸入，提高了電可編程熔絲系統的良率。

技術領域

本發明涉及電可編程熔絲技術領域，特別涉及一種電可編程熔絲系統及其測試方法。

背景技術

Efuse(Electrically Programmable fuse，電可編程熔絲)技術是利用金屬電遷移(EM)特性發展起來的一項技術，與傳統的激光熔絲(Laser Fuse)技術不同，Efuse技術能夠用來生成小的多的電熔絲(E-fuse)結構。電熔絲的初始電阻值很小，當有大電流經過電熔絲時，電熔絲被熔斷，其電阻值倍增。被熔斷的電熔絲將永久的保持斷開狀態，而未被熔斷的電熔絲則依然為導通狀態。因此，由電熔絲構成的儲存單元以判斷電熔絲是否被熔斷來得知其內部存儲的數據。

Efuse技術主要用于現場修復芯片，執行冗余等。與傳統的激光熔絲技術相比，Efuse技術主要具有以下優點：一、它與目前廣泛應用的CMOS制造工藝完全兼容，不增加額外的工藝步驟，價格低廉；二、體積小，占用更小的硅片面積且能夠提供更高的靈活性，因此被廣泛的應用于嵌入式系統和一次可編程存儲運用中；三、由于使用了與MOS柵極一種的多晶硅材料，對未來技術的可縮小性好；四、Efuse技術還具有完成現場修復芯片的功能，使封裝后編程的可能成為現實，并且不論是編程還是測試都不需要特殊的儀器，這使Efuse技術不僅能夠完全取代激光熔絲的應用，還拓展了自己的應用范圍。

Efuse系統主要由Efuse單元陣列和編程讀寫等外圍電路組成。一方面，現有的Efuse系統的編程技術對輸入信號有嚴格的時序要求，這增加了使用者的難度，影響Efuse系統的良率；另一方面，Efuse單元由于工藝或編程環境的原因也會有一定比例的不良率，因此必須增加Efuse冗余(redundancy)編程模塊設計，現有的Efuse系統會要求使用者使用相同的信號輸入對冗余編程模塊再一次編程。

然而，現有技術要求對Efuse單元陣列和冗余編程模塊進行相同的編程，因此要求使用者對Efuse單元陣列和冗余編程模塊輸入相同的信號，使得使用者對信號輸入的要求高，且當信號輸入出現偏差時，Efuse系統的良率也將變低。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種電可編程熔絲系統及其測試方法，降低輸入的編程控制信號的難度，提高對電可編程熔絲系統進行測試的良率。

為解決上述問題，本發明提供一種電可編程熔絲系統，包括：邏輯控制模塊、分別與所述邏輯控制模塊耦接的主編程模塊以及冗余編程模塊；所述邏輯控制模塊，適于輸入編程控制信號，根據所述編程控制信號產生控制主編程模塊操作的主輸入信號；以及接收所述主編程模塊反饋的主輸出信號，并在檢測到所述主編程模塊編程失敗時，產生控制所述冗余編程模塊操作的冗余輸入信號；還適于輸出編程結果，所述編程結果基于所述主輸出信號或所述冗余編程模塊反饋的冗余輸出信號獲得，用于標示所述電可編程熔絲系統是否編程成功；所述主編程模塊，適于接收所述主輸入信號，并進入編程狀態；以及向所述邏輯控制模塊反饋主輸出信號，所述主輸出信號用于標示所述主編程模塊是否編程成功；所述冗余編程模塊，適于接收所述冗余輸入信號，并進入編程狀態；以及向所述邏輯控制模塊反饋冗余輸出信號，所述冗余輸出信號用于標示所述冗余編程模塊是否編程成功。

可選的，所述主編程模塊包括Efuse陣列單元，所述冗余編程模塊包括Efuse陣列單元，且所述主編程模塊與冗余編程模塊相同。