[發明專利]一種基于柵氧擊穿型反熔絲存儲陣列的編程系統及方法

在審

• 申請號: 201911360816.4
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111192619A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 周濤;張曉晨;李建成;陸時進;馬浩;査啟超;謝俊玲
• 申請（專利權）人: 北京時代民芯科技有限公司;北京微電子技術研究所
• 主分類號: G11C17/18
• 分類號: G11C17/18
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

1.一種基于柵氧擊穿型反熔絲存儲陣列的編程系統，其特征在于：包括編程控制模塊、數據存儲模塊、反熔絲單元編程模塊、數據判斷模塊，其中：

編程控制模塊：數據存儲模塊已接收并存儲待寫入數據后，向反熔絲單元編程模塊發送編程及數據調用指令；原始數據編程寫入后，向數據判斷模塊發送判斷及數據調用指令；若數據編程存在寫入未成功部分，則向數據存儲模塊發送數據篩選指令；

數據存儲模塊：接收外部輸入的原始數據，并對原始數據進行存取，供反熔絲單元編程模塊或數據判斷模塊調用；若數據編程存在寫入未成功部分，則根據編程控制模塊發送的數據篩選指令標記后的編程數據的數據內容中標記地址的數據進行篩選，將篩選后需要繼續編程的數據發送至反熔絲單元編程模塊；

反熔絲單元編程模塊：接收編程控制模塊的編程及數據調用指令，由數據存儲模塊中調用待寫入的原始數據，對原始數據進行編程寫入，并將編程后數據發送至數據判斷模塊；若數據編程存在寫入未成功部分，重新接收編程控制模塊的編程及數據調用指令，將篩選后需要繼續編程的數據進行重新編程，并將編程后數據發送至數據判斷模塊；

數據判斷模塊：接收編程控制模塊的判斷及數據調用指令，由數據存儲模塊中調用待寫入的原始數據，對待寫入的原始數據與編程后數據進行異或運算，根據運算結果判斷數據寫入成功率，若數據編程存在寫入未成功部分，將編程后數據中寫入失敗的部分進行地址標記，并將標記后的編程數據返送至數據存儲模塊，利用原始數據對反熔絲單元編程模塊發送的繼續編程后獲得的數據進行異或運算，直至數據寫入成功率為100％為止。

2.根據權利要求1所述的一種基于柵氧擊穿型反熔絲存儲陣列的編程系統，其特征在于：所述數據寫入成功率確定方法為：

對原始數據及編程后數據進行異或運算，獲取所有數據地址的異或運算結果，若異或運算結果為0，則該數據地址對應數據為編程成功數據單元；若異或運算結果為1，則該數據地址對應數據為待標記數據單元，根據異或運算結果統計可得數據寫入成功率。

3.一種基于柵氧擊穿型反熔絲存儲陣列的編程方法，其特征在于步驟如下：

(1)以待寫入的原始數據為基礎數據，對柵氧擊穿反熔絲單元進行編程；

(2)對編程后數據的所有數據地址進行讀取，利用各數據地址對應的原始數據對各個地址對應的編程后數據進行異或運算，根據異或運算結果判斷各個地址對應的數據是否寫入成功，獲取數據寫入成功率；

(3)根據數據寫入成功率進行判斷，若數據寫入成功率不為100％，存在數據寫入不成功的情況，則進入步驟(4)；若數據寫入成功率為100％，則將所有原始數據重新進行一次編程寫入，完成對柵氧擊穿反熔絲單元的編程；

(4)對所有數據寫入不成功的數據地址進行重新編程，并對重新編程后數據進行異或運算，根據異或運算結果判斷各個地址對應的數據是否寫入成功，重新獲取數據寫入成功率，并返回步驟(3)。

4.根據權利要求3所述的一種基于柵氧擊穿型反熔絲存儲陣列的編程方法，其特征在于：所述步驟(2)中，異或運算結果具體為：

對原始數據及編程后數據進行異或運算，獲取所有數據地址的異或運算結果，若異或運算結果為0，則該數據地址對應數據為編程成功數據單元；若異或運算結果為1，則該數據地址對應數據為待標記數據單元，根據異或運算結果統計可得數據寫入成功率。

5.根據權利要求3所述的一種基于柵氧擊穿型反熔絲存儲陣列的編程方法，其特征在于：所述步驟(1)中，所述柵氧擊穿反熔絲單元采用標準CMOS工藝進行加工。

6.根據權利要求3所述的一種基于柵氧擊穿型反熔絲存儲陣列的編程方法，其特征在于：所述步驟(4)中，對所有數據寫入不成功的數據地址進行重新編程的編程次數為N，N的取值范圍為20-30。

7.根據權利要求3所述的一種基于柵氧擊穿型反熔絲存儲陣列的編程方法，其特征在于：所述步驟(4)中，若對所有數據寫入不成功的數據地址進行重新編程的編程次數超出N的范圍，則柵氧擊穿反熔絲單元編程失敗。