[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

本發明涉及一種熔絲電路，涉及半導體集成電路，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；以使熔絲電路具備了二次編程的能力，且電路和版圖設計簡單，用戶使用靈活性和可控性高，編程可靠性高。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路，尤其涉及一種熔絲編程單元、熔絲電路及其編程過程。

背景技術

隨著半導體工業的發展，對電子裝置的高速化、高精度及高穩定的要求越來越嚴格。在半導體集成電路中，熔絲電路(eFuse)是一次性可編程存儲器(OTP)經常采用的結構之一，它依據電子遷移(EM)特性，采用熔絲結構在芯片上編程，目前其作為一種半導體器件在通信設備、計算機等的處理器中得到廣泛應用，且對其性能的要求也越來越高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熔絲電路，以使熔絲電路具備了二次編程的能力，且電路和版圖設計簡單，用戶使用靈活性和可控性高，編程可靠性高。

本發明提供的一種熔絲電路，包括：熔絲編程單元，包括熔絲部件和反熔絲(anti-fuse)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。

更進一步的，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(門)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。

更進一步的，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。

更進一步的，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。

更進一步的，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。

更進一步的，所述受控的開關器件為一N型場效應晶體管。

更進一步的，Va與Vp的差值大于3V以上。

更進一步的，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。