[發(fā)明專利]電熔絲電路和防止電熔絲誤燒寫的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611059573.7
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN108109666A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅睿明;陳先敏
• 申請（專利權(quán)）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: G11C17/18
• 分類號: G11C17/18
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 高偉;卜璐璐

本發(fā)明提供一種電熔絲電路和防止電熔絲誤燒寫的方法，所述電熔絲電路包括燒寫電流提供單元、存儲單元陣列、以及電荷泄放單元，其中：所述燒寫電流提供單元用于提供燒寫電流以對所述存儲單元陣列中的存儲單元進行燒寫；以及所述電荷泄放單元用于在一個存儲單元燒寫結(jié)束后、下一個存儲單元開啟前對所述燒寫電流提供單元與所述存儲單元陣列相交的節(jié)點處進行電荷泄放，以防止誤燒寫。本發(fā)明所提供的電熔絲電路和防止電熔絲誤燒寫的方法在提供燒寫電流的單元與存儲單元陣列相交的節(jié)點處引入一條電荷泄放路徑，在燒寫結(jié)束后泄放該節(jié)點處積累的大量電荷，從而能夠有效防止誤燒寫。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種電熔絲(eFuse)電路和防止電熔絲誤燒寫的方法。

背景技術(shù)

在集成電路中，熔絲(Fuse)是指阻值可以發(fā)生大幅度改變的連接線(由低阻態(tài)向高阻態(tài)改變)，或者是可以熔斷的連接線。最初，熔絲是用于連接集成電路中的冗余電路，一旦檢測發(fā)現(xiàn)集成電路具有缺陷，就利用熔絲修復(fù)或者取代有缺陷的電路。熔絲除了可以在冗余電路中應(yīng)用外，還具有更廣泛的應(yīng)用，如：內(nèi)建自測技術(shù)、自修復(fù)技術(shù)、一次編程芯片、片上系統(tǒng)等等。熔絲一般分為激光熔絲和電熔絲兩種。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，電熔絲逐漸取代了激光熔絲。隨著電熔絲的理論與技術(shù)逐漸成熟，電熔絲的應(yīng)用范圍迅速擴大。

現(xiàn)有的電熔絲電路存在可能誤燒寫的問題。圖1示例性地示出了電熔絲的常見架構(gòu)，如圖1所示，PMOS晶體管P1負責(zé)在熔絲燒寫時提供電流，靈敏放大器(Sense Amplifier)負責(zé)讀取熔絲狀態(tài)。為了提供足夠大的電流并消耗較小的電壓，晶體管P1往往選取很大的尺寸，有很大的寄生電容，再加上靈敏放大器和存儲單元(bitcell)陣列的寄生電容，節(jié)點VP的容性負載通常很大。當(dāng)燒寫完一個存儲單元或讀取完一個燒過的存儲單元后，節(jié)點VP往往會積累很大的電荷，下一個存儲單元開啟時，電荷將通過熔絲進行泄放，如果泄放路徑中的熔絲是未燒寫過的，很有可能會引發(fā)誤燒寫。現(xiàn)有方法中有通過縮短讀取時電流流經(jīng)熔絲的時間來降低緩慢的電遷移(soft Electro Migration，soft EM)發(fā)生的可能，以降低誤燒寫的風(fēng)險。然而，這種方式一方面無法解決燒寫過程中可能產(chǎn)生的誤燒寫，另一方面，如果讀‘1’后讀‘0’，節(jié)點VP積累的大量電荷很難及時泄放掉。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，一方面，本發(fā)明提供一種電熔絲電路，所述電熔絲電路包括燒寫電流提供單元、存儲單元陣列、以及電荷泄放單元，其中：所述燒寫電流提供單元用于提供燒寫電流以對所述存儲單元陣列中的存儲單元進行燒寫；以及所述電荷泄放單元用于在一個存儲單元燒寫結(jié)束后、下一個存儲單元開啟前對所述燒寫電流提供單元與所述存儲單元陣列相交的節(jié)點處進行電荷泄放，以防止誤燒寫。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述電熔絲電路還包括：讀取單元，所述讀取單元用于對所述存儲單元陣列中的存儲單元進行讀取；并且所述電荷泄放單元還用于在一個存儲單元讀取結(jié)束后、下一個存儲單元讀取開始前對所述讀取單元與所述存儲單元陣列相交的節(jié)點處進行電荷泄放，以防止誤燒寫。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述電荷泄放單元包括NMOS晶體管，所述NMOS晶體管在存儲單元的燒寫/讀取過程中關(guān)閉，并在該存儲單元燒寫/讀取結(jié)束后開啟，以進行所述電荷泄放。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述燒寫電流提供單元包括PMOS晶體管，所述PMOS晶體管的源端接電源、漏端連接所述NMOS晶體管的漏端，所述NMOS晶體管的源端接地。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述讀取單元包括靈敏放大器。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述讀取單元還包括對讀取進行控制的控制單元。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述控制單元包括NMOS晶體管。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述存儲單元陣列中的每個存儲單元包括串聯(lián)連接的熔絲和NMOS晶體管。