[發明專利]OTP存儲器陣列讀寫操作方法

在審

• 申請號: 202210280472.1
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114678054A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 毛軍華
• 申請（專利權）人: 成都凱路威電子有限公司
• 主分類號: G11C17/18
• 分類號: G11C17/18
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙) 51215
• 代理人: 劉勛

OTP存儲器陣列讀寫操作方法，涉及集成電路技術，本發明的OTP存儲器陣列由M×N個OTP存儲器組成，所述OTP存儲器包括存儲MOS管、第一MOS管、第二MOS管和檢測MOS管，檢測MOS管的控制端與第二MOS管的第一電流連接端連接于參考點；對所述OTP存儲器陣列進行寫入操作的方法包括下述步驟：W1：在存儲控制點加高電平；W2：針對選中的OTP存儲器，開啟各隔離MOS管和第二MOS管，使選中的OTP存儲器的存儲MOS管的柵電容形成擊穿，實現數據寫入。本發明大幅度提高了存儲器陣列的讀寫速度，并且節省了現有技術所需要的電位轉換電路，降低了成本。

技術領域

本發明涉及集成電路技術，特別涉及OTP存儲器陣列讀寫操作方法。

背景技術

最接近本發明的現有技術參見圖1~圖4，圖1為XLPM存儲單元原型，圖2為帶讀隔離器件的XLPM存儲單元，圖3為帶高壓隔離器件的XLPM存儲單元，圖4為使用Native MOS（本征MOS管） Cap的XLPM存儲單元，其中的電容為本征MOS管的柵電容。

以上所有類型的XLPM存儲器，讀取單元數據的時候，根據XLPM的原理，字線WS通常是關閉的，通過累積在檢測MOS管的柵端g點（以下簡稱g點，該點相當于本發明的參考點）的電壓，控制檢測MOS管M0的通斷，而決定存儲的數據是0還是1。

g點的電壓主要是由柵電容C0是否擊穿所決定，柵電容C0被擊穿，則電流通過擊穿點，從字線WP流到g點，將g點充電至高電壓，表示存儲的是1。如果柵電容C0沒有被擊穿，則沒有電流從字線WP流到g點，g點就是低電壓，表示存儲的是0。

但也有另外一種情況，在字線WP1、字線WB、字線WBH、字線WBL、位線BL等信號線由0至VDD電壓上電的過程中，由于寄生電容的耦合作用，會將g點拉到高電壓，導致柵電容C0即使是不導通的，數據也被誤讀為1。

因此在所有XLPM讀取操作前，在各信號上電完成后，通過給字線WS一個短暫的脈沖信號，導通選擇MOS管M2，將所讀單元的g點電荷清零，然后再關閉選擇MOS管M2，然后再等待電流將g點重新充電（如果這個單元是擊穿單元），讀到的就是正確的數據了。

表1為對應圖1所示的技術采用的讀寫信號表。

A表示橫向字線選中（SW，SelectedWordLine），縱向位線選中（SB，SelectedBitLine），即要進行當前操作的單元，與B共字線，與C共位線；

B表示橫向字線選中（SW，SelectedWordLine），縱向位線未選中（UB，UnselectedBitLine），與A共字線，與D共位線；

C表示橫向字線選未中（UW，UnselectedWordLine），縱向位線選中（SB，SelectedBit Line），與D共字線，與A共位線；

C表示橫向字線選未中（UW，UnselectedWordLine），縱向位線未選中（UB，Unselected Bit Line），與C共字線，與B共位線； 缺點：

C0擊穿后，g點有高壓隱患；

C0為普通mos管，有閾值損失；

缺少圖2技術所示的M1做隔離，讀A單元，其BR、BL信號會被C單元串擾。

表1

表2為對應圖2所示的技術采用的讀寫信號表。

圖2所示的技術缺點：C0擊穿后，g點有高壓隱患；C0為普通mos管，有閾值損失。

優點：有M1做隔離，讀A、C單元之間無串擾。

表2

表3為對應圖3所示的技術采用的讀寫信號表。

缺點：C0、M3為普通mos管，有閾值損失；缺少圖2技術所示的M1做隔離，讀A單元，其BR、BL信號會被C單元串擾。