[發(fā)明專利]一種柵極氧化層燒寫電路以及燒寫方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011402055.7
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112511141A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 張勝;涂才根;譚在超;丁國華;羅寅
• 申請（專利權）人: 蘇州鍇威特半導體股份有限公司
• 主分類號: H03K17/08
• 分類號: H03K17/08;H03K17/567
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種柵極氧化層燒寫電路，其特征在于，所述燒寫電路包括高耐壓PMOS管HP1、高耐壓NMOS管HN1和HN2、低耐壓NMOS管LN1和LN2、高壓電源VH和低壓電源VL，所述高壓電源VH連接高耐壓PMOS管HP1的漏極，高耐壓PMOS管HP1的源極連接高耐壓NMOS管HN1的漏極，高耐壓NMOS管HN1的漏極接地，低耐壓NMOS管LN1和LN2之間連接高耐壓NMOS管HN2。

2.根據(jù)權利要求1所述的柵極氧化層燒寫電路，其特征在于，所述HP1為高耐壓PMOS管，HN1和HN2為高耐壓NMOS管，LN1和LN2為低耐壓NMOS管，高耐壓MOS管的擊穿電壓超過低耐壓MOS管擊穿電壓的3倍以上；高壓電源VH的電壓值等于低耐壓MOS管擊穿電壓的2倍，低壓電源VL的電壓值等于低耐壓MOS管的正常工作電壓，低于低耐壓MOS管的擊穿電壓。

3.根據(jù)權利要求1所述的柵極氧化層燒寫電路，其特征在于，所電流源I1為低電壓域VL上的1uA電流源。

4.采用權利要求1-3任意一項所述柵極氧化層燒寫電路的燒寫方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟一：燒寫過程：

在對電路進行燒寫時，電源VH的電壓值等于低耐壓MOS管擊穿電壓的2倍，VL的電壓值等于低耐壓MOS管的正常工作電壓，低于低耐壓MOS管的擊穿電壓。高耐壓PMOS管HP1導通，高耐壓NMOS管HN1關斷，所以低耐壓NMOS管LN1柵極的電壓約等于高壓電源VH。低耐壓NMOS管LN2導通，所以低耐壓NMOS管LN2的漏極電壓和高耐壓NMOS管HN2的源極電壓約為0；

如果要對本單元進行燒寫，可使高耐壓NMOS管HN2導通，則HN2的漏極電壓降為0，即低耐壓NMOS管LN1的源極、漏極和襯底的電壓也降為0，于是低耐壓NMOS管LN1的柵極氧化層上將承受電壓VH，該電壓值達到低耐壓NMOS管LN1的柵極氧化層擊穿電壓的2倍，所以LN1的柵極氧化層將被擊穿，并產生漏電流，漏電流約為0.1mA；

如果不對本單元進行燒寫，可使高耐壓NMOS管HN2關斷，則HN2的漏極電壓約為VH，即低耐壓NMOS管LN1的源極、漏極和襯底的電壓為VH，于是低耐壓NMOS管LN1的柵極氧化層上承受的電壓為0，低耐壓NMOS管LN1的柵極氧化層不會被擊穿，所以LN1的柵極氧化層不會產生漏電流；

步驟二：讀取過程：

在對電路進行讀取時，電源VH的電壓值等于電路正常工作時的電壓，電源VL的電壓值等于低耐壓MOS管的正常工作電壓，低于低耐壓MOS管的擊穿電壓。高耐壓PMOS管HP1關斷，高耐壓NMOS管HN1導通，所以低耐壓NMOS管LN1柵極的電壓約等于0。低耐壓NMOS管LN2關斷，高耐壓NMOS管HN2導通；

如果本單元已被燒寫，則低耐壓NMOS管LN1的柵極氧化層存在漏電，導通電阻約為10KΩ～100KΩ，考慮到電流源I1的電流為1uA，所以低耐壓NMOS管LN1的源極、漏極和襯底的電壓為10mV～100mV。通過Read端口將該電壓讀取后可以被判斷為低電平；

如果本單元未被燒寫，則低耐壓NMOS管LN1的柵極氧化層不存在漏電，導通電阻為無窮大，所以低耐壓NMOS管LN1的源極、漏極和襯底的電壓將被電流源I1拉升到接近于低電壓源電壓VL，通過Read端口將該電壓讀取后被判斷為高電平。