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一種適用於非易失性存儲器的編程EFUSE電路結構的製作方法

2023-07-30 18:12:11


本發明涉及一種編程efuse電路結構,尤其涉及一種適用於非易失性存儲器的、基於電流驅動的編程efuse電路結構。



背景技術:

圖1是傳統編程efuse的電路結構,由電壓調製器(voltageregulator)、位線選擇器(ysel)、r_ruse(多晶矽電阻,polyresistor)和wlsel(1.2v的nmos器件)構成。

其中,r_fuse(多晶矽電阻,polyresistor)和wlsel(1.2v的nmos器件)構成efuse元件。r_fuse在熔斷之前的電阻值為100ohm-300ohm。熔斷之後的電阻值為3kohm。結構中的wlsel大小是1.8um/0.1um,主要有兩個目的,一是字線選擇,一是限制編程電流。

該結構使用電壓調製器輸出一個vp電壓,通過ysel(位線選擇器)傳輸到efuse元件上,通常電壓在2.5v左右,efuse需要的編程電流大約為1ma~3ma。

上述傳統編程efuse的電路結構存在如下問題:

1、由於結構使用電壓驅動的efuse元件,因此必須要使用wlsel進行限流。

2、由於wlsel的限流,會極大地損失系統的效率,同時wlsel尺寸也會比較大,導致efuse元件面積很大。

3、vp電壓調製器設計工作會比較難,同時vp的變化也會對編程電流的控制產生偏差量,影響編程性能。



技術實現要素:

本發明要解決的技術問題是提供一種適用於非易失性存儲器的,編程性能好,efuse元件面積小,且系統效率高的編程efuse電路結構。

為了解決上述技術問題,本發明的技術方案是提供一種適用於非易失性存儲器的編程efuse電路結構,其特徵在於:包括電流源、位線選擇器ysel和efuse元件,電流源連接位線選擇器ysel,位線選擇器ysel連接efuse元件。

優選地,所述efuse元件由多晶矽電阻r_fuse和nmos器件wlsel連接構成;所述位線選擇器ysel連接多晶矽電阻r_fuse一端,多晶矽電阻r_fuse另一端連接nmos器件wlsel。

優選地,所述電流源直接驅動多晶矽電阻r_fuse,獲取精準的編程電流;編程過程中,nmos器件wlsel不需要對編程電流進行限制。

優選地,編程過程中,所述nmos器件wlsel僅作為字線選擇功能,工作在線性區。

相比現有技術,本發明提供的適用於非易失性存儲器的編程efuse電路結構具有如下有益效果:

1、使用電流源驅動代替電壓驅動,可以獲得精準的編程電流,提高編程性能。

2、電流源驅動不再需要對編程電流進行限制,使得wlsel可以工作在線性區,從而減小wlsel尺寸,進而減小efuse元件面積。

3、該電路的應用不需要高電壓。

附圖說明

圖1為傳統編程efuse的電路結構;

圖2為本實施例提供的適用於非易失性存儲器的編程efuse電路結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。應理解,這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解,在閱讀了本發明講授的內容之後,本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落於

本技術:
所附權利要求書所限定的範圍。

圖2為本實施例提供的適用於非易失性存儲器的編程efuse電路結構示意圖,所述的適用於非易失性存儲器的編程efuse電路結構由電流源、帶有小面積wlsel器件的最佳尺寸的efuse元件、位線選擇器ysel等組成。

電流源連接位線選擇器ysel,位線選擇器ysel連接efuse元件。

efuse元件由r_fuse(多晶矽電阻,polyresistor)和wlsel(nmos器件)連接構成。位線選擇器ysel連接r_fuse一端,r_fuse另一端連接wlsel。

本實施例提供的適用於非易失性存儲器的編程efuse電路結構,使用電流源直接驅動r_fuse,代替傳統的電壓調製器,能夠獲取很精準的編程電流,同時還能改進efuse良率。同時,使用電流驅動r_fuse,編程過程中,wlsel不需要對編程電流進行限制,從而減小了wesel器件尺寸。

wlsel僅作為字線選擇功能,工作在線性區,可以將wlsel的尺寸從傳統的18.1um/0.1um減小到18um/0.05um,進而使efuse元件面積更小。

綜上,本實施例提供的編程efuse電路結構具有如下優點:

首先,使用電流源驅動代替電壓驅動,可以獲得精準的編程電流,提高編程性能。

其次,電流源驅動不再需要對編程電流進行限制,使得wlsel可以工作在線性區,從而減小wlsel尺寸,進而減小efuse元件面積。

最後,該電路的應用不需要高電壓。因為,在3ma編程電流下,能設計vd電壓小於0.3v,加上r-fuse上的0.9v(300ohm*3ma),vdd值可以小於0.3v+0.9v+0.1v(過驅動電壓)=1.3v,對於整個應用電路來說,高電壓不需要。



技術特徵:

技術總結
本發明提供了一種適用於非易失性存儲器的編程EFUSE電路結構,電流源連接位線選擇器YSEL,位線選擇器YSEL連接EFUSE元件。EFUSE元件由多晶矽電阻R_FUSE和NMOS器件WLSEL連接構成;位線選擇器YSEL連接多晶矽電阻R_FUSE一端,多晶矽電阻R_FUSE另一端連接NMOS器件WLSEL。電流源直接驅動多晶矽電阻R_FUSE,獲取精準的編程電流;編程過程中,NMOS器件WLSEL僅作為字線選擇功能,工作在線性區,不需要對編程電流進行限制。本發明提供的電路結構適用於非易失性存儲器,編程性能好,EFUSE元件面積小,且應用不需要高電壓,系統效率高。

技術研發人員:郭家榮
受保護的技術使用者:上海電機學院
技術研發日:2017.05.08
技術公布日:2017.09.29
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