本發(fā)明涉及芯片領(lǐng)域，具體而言，涉及一種熔絲單元電路。

背景技術(shù)：

在集成芯片領(lǐng)域，熔絲(eFuse)越來越多的被廣泛使用，而eFuse的功能也已經(jīng)不僅是做單元的修復(fù)，也可以做可編程陣列，而且被大量使用。eFuse的單元結(jié)構(gòu)主要通過熔絲被熔斷與否來存儲信息，多晶硅熔絲在熔斷前電阻很小，在持續(xù)的大電流熔斷后電阻成倍的增加，并且熔絲斷裂的狀態(tài)將永久的保持。一根熔絲可以對應(yīng)二進(jìn)制中的“0”或“1”的值。但是對于熔斷模式熔絲單元(rupture mode eFuse element)來說，熔絲可完全燒斷的電流范圍比較小。電流的變化會導(dǎo)致eFuse過燒或者是燒不斷。

目前，在芯片制造過程中，如果工藝發(fā)生變化，器件電流變大或者變小的情況下，就會造成熔絲燒不斷或者過燒。

針對現(xiàn)有技術(shù)中芯片工藝發(fā)生變化時(shí)容易造成熔絲燒不斷或者過燒的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種熔絲單元電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中芯片工藝發(fā)生變化時(shí)容易造成熔絲燒不斷或者過燒的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個方面，提供了一種熔絲單元電路。根據(jù)本發(fā)明的熔絲單元電路包括：多晶硅熔絲；電流可控單元，與所述多晶硅熔絲相連接，所述多晶硅熔絲通過所述電流可控單元與電源形成電流通路；開關(guān)電路，與所述電流可控單元相連接，用于通過控制所述電流可控單元控制流經(jīng)所述多晶硅熔絲的電流值。

進(jìn)一步地，所述電流可控單元包括：多個場效應(yīng)管，其中，所述多個場效應(yīng)管并聯(lián)后與所述多晶硅熔絲串聯(lián)。

進(jìn)一步地，所述開關(guān)電路與所述多個場效應(yīng)管中全部或者一部分場效應(yīng)管的柵極相連接，所述開關(guān)電路用于控制所述多個場效應(yīng)管的接通個數(shù)來控制流經(jīng)所述多晶硅熔絲的電流值。

進(jìn)一步地，所述多個場效應(yīng)管為多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管。

進(jìn)一步地，所述多晶硅熔絲的第一端連接所述電源，所述多晶硅熔絲的第二端分別連接所述多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的漏極，所述多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管形成并聯(lián)，其中，所述多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的源極接地。

進(jìn)一步地，所述開關(guān)電路包括：高電平輸入端，用于接收高電平信號；第一組開關(guān)，所述第一組開關(guān)包括多個開關(guān)，分別連接在所述多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管中的全部或者一部分N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的柵極和所述高電平輸入端之間，用于控制所述多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管中的全部或者一部分N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的柵極的門電壓。

進(jìn)一步地，所述開關(guān)電路還包括：第二組開關(guān)，所述第二組開關(guān)包括多個開關(guān)，分別連接在所述多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管中的全部或者一部分N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的柵極和接地端之間。

進(jìn)一步地，所述多個場效應(yīng)管為多個P溝道結(jié)型場效應(yīng)管。

進(jìn)一步地，所述熔絲單元電路還包括：讀操作晶體管，用于讀取數(shù)據(jù)。

根據(jù)發(fā)明實(shí)施例，通過采用電流可控單元與多晶硅熔絲相連接，多晶硅熔絲通過電流可控單元與電源形成電流通路；開關(guān)電路與電流可控單元相連接，用于通過控制電流可控單元控制流經(jīng)多晶硅熔絲的電流值，解決了現(xiàn)有技術(shù)中芯片工藝發(fā)生變化時(shí)容易造成熔絲燒不斷或者過燒的問題，避免由于芯片工藝發(fā)生變化時(shí)出現(xiàn)熔絲燒不斷或者過燒的情況。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熔絲單元電路的示意圖；以及

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)選的熔絲單元電路的示意圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例 僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熔絲單元電路。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熔絲單元電路的示意圖。如圖1所示，該熔絲單元電路包括：多晶硅熔絲E、電流可控單元10。

電流可控單元10與多晶硅熔絲E相連接，多晶硅熔絲E通過電流可控單元10與電源V形成電流通路；開關(guān)電路20與電流可控單元10相連接，用于通過控制電流可控單元10控制流經(jīng)多晶硅熔絲E的電流值。

本發(fā)明實(shí)施例中，流經(jīng)電流可控單元10的總電流可以通過開關(guān)電路20進(jìn)行控制，由于電流可控單元10與多晶硅熔絲E串聯(lián)，也即是由開關(guān)電路20可以控制流經(jīng)多晶硅熔絲E的電流。這樣，通過設(shè)置電流可控單元10，并增加開關(guān)電路20來控制流經(jīng)多晶硅熔絲E的電流值，使得流經(jīng)多晶硅熔絲E的電流可以根據(jù)工藝的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中芯片工藝發(fā)生變化時(shí)容易造成熔絲燒不斷或者過燒的問題，避免由于芯片工藝發(fā)生變化時(shí)出現(xiàn)熔絲燒不斷或者過燒的情況。

優(yōu)選地，電流可控單元包括：多個場效應(yīng)管，其中，多個場效應(yīng)管并聯(lián)后與多晶硅熔絲串聯(lián)。

場效應(yīng)管并聯(lián)是指場效應(yīng)管的源漏極之間形成并聯(lián)，例如，場效應(yīng)管的源極與源極相連接，漏極與漏極相連接。多個場效應(yīng)管并聯(lián)是指多個場效應(yīng)管按照上述方式相互并聯(lián)，再與多晶硅熔絲串聯(lián)。

進(jìn)一步地，開關(guān)電路與多個場效應(yīng)管中全部或者一部分場效應(yīng)管的柵極相連接，開關(guān)電路用于控制多個場效應(yīng)管的接通個數(shù)來控制流經(jīng)多晶硅熔絲的電流值。

開關(guān)電路可以用于控制上述多個場效應(yīng)管中的一部分場效應(yīng)管，或者控制上述多個場效應(yīng)管中的所有場效應(yīng)管，具體地，可以是控制上述多個場效應(yīng)管中一部分或者 全部場效應(yīng)管的柵極電壓，通過控制柵極電壓來調(diào)節(jié)導(dǎo)通的場效應(yīng)管，從而調(diào)節(jié)流經(jīng)多晶硅熔絲的電流。

進(jìn)一步地，多個場效應(yīng)管為多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管(NMOS管)，或者多個場效應(yīng)管為多個P溝道結(jié)型場效應(yīng)管(PMOS管)。

以場效應(yīng)管為NMOS管為例，如圖2所示，多晶硅熔絲E的第一端連接電源V，多晶硅熔絲E的第二端分別連接多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管(包括M0、M1和M2)的漏極，多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管形成并聯(lián)，其中，多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的源極接地GND。

進(jìn)一步地，開關(guān)電路包括：高電平輸入端，用于接收高電平信號；第一組開關(guān)，第一組開關(guān)包括多個開關(guān)，分別連接在多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管中的全部或者一部分N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的柵極和高電平輸入端之間，用于控制多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管中的全部或者一部分N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的柵極的門電壓。

具體地，如圖2所示，第一組開關(guān)的開關(guān)a1連接在高電平輸入端VP和NMOS管M1的柵極之間，開關(guān)a2連接在高電平輸入端VP和NMOS管M2的柵極之間，這樣，當(dāng)需要接通NMOS管M1時(shí)，則可以閉合開關(guān)a1，使得NMOS管M1的柵極為高電平，NMOS管M1的漏極與源極之間接通，NMOS管M2同理。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過控制第一組開關(guān)，可以調(diào)節(jié)接通的NMOS管的數(shù)量，從而起到調(diào)節(jié)流經(jīng)熔絲的電流值的作用。

進(jìn)一步地，開關(guān)電路還包括：第二組開關(guān)，第二組開關(guān)包括多個開關(guān)，分別連接在多個N溝道結(jié)型場效應(yīng)管中的全部或者一部分N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的柵極和接地端之間。

具體地，如圖2所示，第二組開關(guān)包括開關(guān)b1和開關(guān)b2，分別連接在接地端GND和NMOS管M1的柵極之間，開關(guān)a2連接在接地端GND和NMOS管M2的柵極之間。通過第二組開關(guān)可以保證NMOS管M1或者NMOS管M2斷開。

熔絲單元電路最基礎(chǔ)的理論是利用電遷移的理論。熔絲單元電路由多晶硅熔絲、編程晶體管和讀操作晶體管組成。其中編程晶體管部分可以稱為寫數(shù)據(jù)部分，讀操作晶體管稱作讀數(shù)據(jù)部分。寫數(shù)據(jù)的電路提供合適的電流給熔絲，使得熔絲發(fā)生電遷移，導(dǎo)致熔絲上邊的金屬硅化物發(fā)生電遷移，造成阻值變大，熔絲發(fā)熱，從而熔絲被熔斷。

本發(fā)明實(shí)施例是把固定的場效應(yīng)管的數(shù)目變成可自由控制的，用戶可以根據(jù)實(shí)際表現(xiàn)自由調(diào)整需要使用的場效應(yīng)管的數(shù)目。就是把并聯(lián)的門電路分成幾個部分，利用改變門(即柵極)電壓的方法對其控制，使其參與供電或者不供電。當(dāng)門接地的時(shí)候， 那部分門電路就不會提供電流。當(dāng)門電路接VP時(shí)，那部分門電路就會提供電流。用戶可以根據(jù)實(shí)際情況改變所需提供電流的場效應(yīng)管的數(shù)目來提供相應(yīng)的電流，不需要更改版圖來實(shí)現(xiàn)，大大減少由于更改版圖所需要的工期和成本。

針對已經(jīng)經(jīng)過驗(yàn)證并且進(jìn)入量產(chǎn)的eFuse模塊，通過改變場效應(yīng)管的數(shù)目，把工作的場效應(yīng)管的數(shù)目由固定的形式變成可控的形式，從而使eFuse流經(jīng)的電流變成可變電流。使eFuse使用更加靈活方便，大大增加工藝的可變范圍。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。