一种适用于非易失性存储器的编程EFUSE电路结构的制作方法

本发明涉及一种编程efuse电路结构，尤其涉及一种适用于非易失性存储器的、基于电流驱动的编程efuse电路结构。

背景技术：

图1是传统编程efuse的电路结构，由电压调制器(voltageregulator)、位线选择器(ysel)、r_ruse(多晶硅电阻，polyresistor)和wlsel(1.2v的nmos器件)构成。

其中，r_fuse(多晶硅电阻，polyresistor)和wlsel(1.2v的nmos器件)构成efuse元件。r_fuse在熔断之前的电阻值为100ohm-300ohm。熔断之后的电阻值为3kohm。结构中的wlsel大小是1.8um/0.1um，主要有两个目的，一是字线选择，一是限制编程电流。

该结构使用电压调制器输出一个vp电压，通过ysel(位线选择器)传输到efuse元件上，通常电压在2.5v左右，efuse需要的编程电流大约为1ma～3ma。

上述传统编程efuse的电路结构存在如下问题：

1、由于结构使用电压驱动的efuse元件，因此必须要使用wlsel进行限流。

2、由于wlsel的限流，会极大地损失系统的效率，同时wlsel尺寸也会比较大，导致efuse元件面积很大。

3、vp电压调制器设计工作会比较难，同时vp的变化也会对编程电流的控制产生偏差量，影响编程性能。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于非易失性存储器的，编程性能好，efuse元件面积小，且系统效率高的编程efuse电路结构。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种适用于非易失性存储器的编程efuse电路结构，其特征在于：包括电流源、位线选择器ysel和efuse元件，电流源连接位线选择器ysel，位线选择器ysel连接efuse元件。

优选地，所述efuse元件由多晶硅电阻r_fuse和nmos器件wlsel连接构成；所述位线选择器ysel连接多晶硅电阻r_fuse一端，多晶硅电阻r_fuse另一端连接nmos器件wlsel。

优选地，所述电流源直接驱动多晶硅电阻r_fuse，获取精准的编程电流；编程过程中，nmos器件wlsel不需要对编程电流进行限制。

优选地，编程过程中，所述nmos器件wlsel仅作为字线选择功能，工作在线性区。

相比现有技术，本发明提供的适用于非易失性存储器的编程efuse电路结构具有如下有益效果：

1、使用电流源驱动代替电压驱动，可以获得精准的编程电流，提高编程性能。

2、电流源驱动不再需要对编程电流进行限制，使得wlsel可以工作在线性区，从而减小wlsel尺寸，进而减小efuse元件面积。

3、该电路的应用不需要高电压。

附图说明

图1为传统编程efuse的电路结构；

图2为本实施例提供的适用于非易失性存储器的编程efuse电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于

本技术：
所附权利要求书所限定的范围。

图2为本实施例提供的适用于非易失性存储器的编程efuse电路结构示意图，所述的适用于非易失性存储器的编程efuse电路结构由电流源、带有小面积wlsel器件的最佳尺寸的efuse元件、位线选择器ysel等组成。

电流源连接位线选择器ysel，位线选择器ysel连接efuse元件。

efuse元件由r_fuse(多晶硅电阻，polyresistor)和wlsel(nmos器件)连接构成。位线选择器ysel连接r_fuse一端，r_fuse另一端连接wlsel。

本实施例提供的适用于非易失性存储器的编程efuse电路结构，使用电流源直接驱动r_fuse，代替传统的电压调制器，能够获取很精准的编程电流，同时还能改进efuse良率。同时，使用电流驱动r_fuse，编程过程中，wlsel不需要对编程电流进行限制，从而减小了wesel器件尺寸。

wlsel仅作为字线选择功能，工作在线性区，可以将wlsel的尺寸从传统的18.1um/0.1um减小到18um/0.05um，进而使efuse元件面积更小。

综上，本实施例提供的编程efuse电路结构具有如下优点：

首先，使用电流源驱动代替电压驱动，可以获得精准的编程电流，提高编程性能。

其次，电流源驱动不再需要对编程电流进行限制，使得wlsel可以工作在线性区，从而减小wlsel尺寸，进而减小efuse元件面积。

最后，该电路的应用不需要高电压。因为，在3ma编程电流下，能设计vd电压小于0.3v，加上r-fuse上的0.9v(300ohm*3ma)，vdd值可以小于0.3v+0.9v+0.1v(过驱动电压)＝1.3v，对于整个应用电路来说，高电压不需要。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种适用于非易失性存储器的编程EFUSE电路结构，电流源连接位线选择器YSEL，位线选择器YSEL连接EFUSE元件。EFUSE元件由多晶硅电阻R_FUSE和NMOS器件WLSEL连接构成；位线选择器YSEL连接多晶硅电阻R_FUSE一端，多晶硅电阻R_FUSE另一端连接NMOS器件WLSEL。电流源直接驱动多晶硅电阻R_FUSE，获取精准的编程电流；编程过程中，NMOS器件WLSEL仅作为字线选择功能，工作在线性区，不需要对编程电流进行限制。本发明提供的电路结构适用于非易失性存储器，编程性能好，EFUSE元件面积小，且应用不需要高电压，系统效率高。

技术研发人员：郭家荣
受保护的技术使用者：上海电机学院
技术研发日：2017.05.08
技术公布日：2017.09.29