[發明專利]熔絲編程單元、熔絲電路及其編程過程

在審

• 申請號: 201811632076.0
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109712663A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 晏穎;金建明;龔政
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: G11C17/16
• 分類號: G11C17/16;G11C17/18;H01L23/525
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種熔絲電路，其特征在于，包括：

熔絲編程單元，包括熔絲部件和反熔絲編程管,所述反熔絲編程管與所述熔絲部件并聯連接，其中所述反熔絲編程管為電可編程器件，在編程前為高阻狀態，在編程后為低阻狀態；所述熔絲部件為電可編程器件，在編程前為低阻狀態，在編程后為高阻狀態；以及

編程控制器件，與所述熔絲編程單元串聯連接。

2.根據權利要求1所述的熔絲電路，其特征在于，所述反熔絲編程管包括柵極Ga、漏極Da和源極Sa，其中所述柵極Ga連接所述熔絲部件的一端構成所述熔絲編程單元的第二電極，所述源極Sa連接所述熔絲部件的另一端構成所述熔絲編程單元的第一電極，所述反熔絲編程管的漏極Da開路。

3.根據權利要求2所述的熔絲電路，其特征在于，所述編程控制器件為一受控的開關器件，包括漏極、源極和柵極，所述編程控制器件的漏極連接所述熔絲編程單元的第一電極，所述編程控制器件的源極構成熔絲電路的低壓端(VL)，所述熔絲編程單元的第二電極構成熔絲電路的高壓端(VH)，所述編程控制器件的柵極接收一控制信號，構成熔絲電路的控制端。

4.根據權利要求2所述的熔絲電路，其特征在于，所述反熔絲編程管的柵極Ga與所述熔絲部件的一端直接連接構成熔絲編程單元的所述第二電極，所述反熔絲編程管的源極Sa與所述熔絲部件的另一端直接連接構成熔絲編程單元的所述第一電極。

5.根據權利要求1-4任一項所述的熔絲電路，其特征在于，所述反熔絲編程的熔合電壓為Va，所述熔絲部件在電壓Vp下對應工作電流Ip，在編程時間tp時，所述熔絲部件熔斷，其中電壓Vp小于熔合電壓為Va。

6.根據權利要求3所述的熔絲電路，其特征在于，所述受控的開關器件為N型場效應晶體管。

7.根據權利要求5所述的熔絲電路，其特征在于，Va與Vp的差值大于3V以上。

8.根據權利要求1所述的熔絲電路，其特征在于，還包括總控制開關，所述總控制開關S1包括柵極Sg、源極Ss和漏極Sd，其中所述總控制開關的源極Ss連接所述熔絲編程單元的第二電極，所述總控制開關S1的漏極Sd連接一電壓端。

9.權利要求1所述的熔絲電路的編程過程，其特征在于，包括：

編程前：所述編程控制器件不導通，所述熔絲編程單元處于初始狀態，所述熔絲部件在初始狀態時呈現低阻狀態，而所述反熔絲編程管的柵極Ga-源極Gs之間在初始狀態呈現高阻狀態，則由所述熔絲部件與所述反熔絲編程管構成的并聯結構在編程前呈現低阻狀態，其邏輯態定義為“0”；

第一次編程操作：所述編程控制器件接收一高電平控制信號而導通，設置所述熔絲編程單元的工作電壓為Vp(電流Ip)，編程時間tp時，則所述熔絲部件熔斷，呈現編程后的高阻狀態，而所述反熔絲編程管狀態維持不變，仍為高阻狀態，則由所述熔絲部件與所述反熔絲編程管構成的并聯結構在第一次編程后呈現高阻狀態，其邏輯態定義為“1”；以及

第二次編程操作：所述編程控制器件接收一高電平控制信號而導通，設置所述熔絲編程單元的工作電壓為Va，編程時間ta時，則所述反熔絲編程管熔合，呈現編程后的低阻狀態，所述熔絲部件仍呈現第一編程后的高阻狀態，則由所述熔絲部件與所述反熔絲編程管構成的并聯結構在第二次編程后呈現低阻狀態，其邏輯態定義為“0”。

10.一種熔絲編程單元，其特征在于，包括熔絲部件和反熔絲編程管,所述反熔絲編程管與所述熔絲部件并聯連接，其中所述反熔絲編程管為電可編程器件，在編程前為高阻狀態，在編程后為低阻狀態；所述熔絲部件為電可編程器件，在編程前為低阻狀態，在編程后為高阻狀態。

11.根據權利要求10所述的熔絲編程單元，其特征在于，所述反熔絲編程管包括柵極Ga、漏極Da和源極Sa，所述反熔絲編程管的柵極Ga與所述熔絲部件的一端直接連接構成熔絲編程單元的第二電極，所述反熔絲編程管的源極Sa與所述熔絲部件的另一端直接連接構成熔絲編程單元的第一電極，所述反熔絲編程管的漏極Da開路。