存储器的操作方法

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存储器的操作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种存储器领域,尤其涉及存储器的操作方法。
【背景技术】
[0002]熔丝(efuse)技术是根据多晶硅熔丝特性发展起来的一种技术。熔丝的初始电阻值很小,当有大电流经过熔丝时,熔丝被熔断,其电阻值倍增。因此,由熔丝构成的储存单元以判断熔丝是否被熔断来得知其内部储存的数据。
[0003]如图1所示,现有熔丝存储器包括:呈m行η列排列的存储单元。所述存储单元包括:1个第一晶体管和熔丝。
[0004]位于第1行1列的存储单元中,熔丝fl的第一端连接第一晶体管Mil的第一端。第一晶体管Mil的第二端接地GND。其他存储单元与位于第1行1列的存储单元结构相同,此处不再赘述。
[0005]当对熔丝fl的第二端施加编程电压时,电流流过熔丝fl和处于导通状态的第一晶体管Mil。流过熔丝fl的电流足够大且持续时间足够长,则熔丝fl被熔断,该编程操作过程视为将数据“1”编程至该存储单元中。即熔丝被熔断的存储单元视为保存了数据“1”,而熔丝未被熔断的存储单元视为保存了数据“ 0 ”。
[0006]存储单元中的熔丝被熔断后无法再进行编程操作,所以存储单元只能执行一次编程操作。然而,存储单元容易出现编程失败,即执行编程操作之后熔丝仍未被熔断,这导致存储单元保存的数据出现错误,从而读取结果错误,存储器的生产良率变低。

【发明内容】

[0007]本发明解决的问题是现有存储器的生产良率较低。
[0008]为解决上述问题,本发明提供一种存储器的操作方法,所述存储器包括至少一个存储单元,所述存储单元包括N个第一晶体管和熔丝,N> 1,所述熔丝的第一端连接所述N个第一晶体管的第一端,所述N个第一晶体管的第二端接地,所述第一晶体管的第一端和第二端分别为源极和漏极,所述存储器的操作方法包括:
[0009]提供复制单元,所述复制单元包括N个第二晶体管和第一电阻,所述第一电阻的第一端连接所述N个第二晶体管的第一端,所述N个第二晶体管的第二端接地,所述第二晶体管的第一端和第二端分别为源极和漏极,所述第一晶体管和第二晶体管尺寸相同,所述第一电阻与熔丝阻值相同;
[0010]施加编程电流至所述第一电阻的第二端;
[0011]获得使所述第一电阻的第二端电压值处于预设电压范围时处于导通状态的第二晶体管的数量M,Μ彡N;
[0012]对存储器单元执行编程操作时,施加所述编程电流至所述熔丝的第二端,并控制所述执行编程操作的存储单元中的Μ个第一晶体管处于导通状态。
[0013]可选的,所述获得使所述第一电阻的第二端电压值处于预设电压范围时处于导通状态的第二晶体管的数量Μ包括:
[0014]测量所述第一电阻的第二端电压值,在所述第一电阻的第二端电压值小于所述预设电压范围中的最小值时,增加处于导通状态的第二晶体管的数量Μ。
[0015]可选的,所述获得使所述第一电阻的第二端电压值处于预设电压范围时处于导通状态的第二晶体管的数量Μ包括:
[0016]测量所述第一电阻的第二端电压值,在所述第一电阻的第二端电压值大于所述预设电压范围中的最大值时,增加处于导通状态的第二晶体管的数量Μ。
[0017]可选的,所述的存储器的操作方法还包括:计算所述对存储器单元执行编程操作的有效持续时间。
[0018]可选的,所述计算所述对存储器单元执行编程操作的持续时间包括:
[0019]检测所述熔丝的第二端的电流值,将所述熔丝的第二端的电流值处于预设电流范围时持续的时间作为所述对存储器单元执行编程操作的有效持续时间。
[0020]可选的,所述的存储器的操作方法还包括:将结束编程操作的存储单元对应的状态标识设置为已编程。
[0021]可选的,所述对存储器单元执行编程操作的步骤在满足以下条件时执行:
[0022]未检测到所述存储单元对应的状态标识为已编程。
[0023]可选的,所述的存储器的操作方法还包括:对结束编程操作的存储单元执行读取操作以获得读取数据,并依据所述读取数据判断所述编程操作是否成功。
[0024]与现有技术相比,本发明技术方案的存储器的操作方法可以根据不同的熔丝电阻调整编程电流,大大降低了编程失败的概率,提高了存储器的生产良率。
【附图说明】
[0025]图1是现有存储器的结构示意图;
[0026]图2是本发明实施例的存储器、复制单元和校正结构示意图;
[0027]图3是本发明实施例的存储器的操作方法的流程示意图;
[0028]图4是本发明实施例的计算结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0030]本发明实施例提供一种存储器的操作方法,本发明实施例涉及的存储器包括至少一个存储单元,所述存储单元包括Ν个第一晶体管和熔丝,Ν > 1,所述熔丝的第一端连接所述Ν个第一晶体管的第一端,所述Ν个第一晶体管的第二端接地,所述第一晶体管的第一端和第二端分别为源极和漏极。
[0031 ] 下面实施例均以存储单元包括4个第一晶体管为例进行说明,如图2所示,存储单元呈m行η列排布,每个存储单元均包括4个第一晶体管和一个熔丝。
[0032]例如,位于第1行1列的存储单元中,熔丝fl的第一端连接第1个第一晶体管Mil的第一端、第2个第一晶体管M12的第一端、第3个第一晶体管M13的第一端、第4个第一晶体管M14的第一端。第1个第一晶体管Mil的第二端、第2个第一晶体管M12的第二端、第3个第一晶体管M13的第二端、第4个第一晶体管M14的第二端接地GND。
[0033]对存储单元执行编程操作时,由于环境因素或工艺偏差,会导致熔丝的电阻状况发生变化,使得原本可以熔断熔丝的编程电流无法再熔断熔丝,导致编程失败。如图3所示,本实施例提供一种可以减小编程失败几率的操作方法,通过开启合适数量的晶体管来抵消工艺变差带来的阻值变化,所述操作方法包括:
[0034]步骤S1,提供复制单元,所述复制单元包括N个第二晶体管和第一电阻,所述第一电阻的第一端连接所述N个第二晶体管的第一端,所述N个第二晶体管的第二端接地,所述第二晶体管的第一端和第二端分别为源极和漏极,所述第一晶体管和第二晶体管尺寸相同,所述第一电阻与熔丝阻值相同;
[0035]步骤S2,施加编程电流至所述第一电阻的第二端;
[0036]步骤S3,获得使所述第一电阻的第二端电压值处于预设电压范围时处于导通状态的第二晶体管的数量Μ,Μ < N ;
[0037]步骤S4,对存储器单元执行编程操作时,施加所述编程电流至所述熔丝的第二端,并控制所述执行编程操作的存储单元中的Μ个第一晶体管处于导通状态。
[0038]继续参考2所示,由于每个存储单元均包括4个第一晶体管,因此,复制单元11也包括4个第二晶体管。第一晶体管和第二晶体管尺寸相同,所以第一晶体管和第二晶体管的导通阻抗相同。在复制单元11中,第一电阻R1的阻值与熔丝的阻值相同。为了实现第一电阻R1的阻值与熔丝的阻值相同,可以使第一电阻R1和熔丝在同一制造工艺条件下形成。
[0039]第一电阻R1的第一端连接第1个第二晶体管Μ21的第一端、第2个第二晶体管Μ22的第一端、第3个第二晶体管Μ23的第一端和第4个第二晶体管Μ24的第一端。第1个第二晶体管Μ21的第二端、第2个第二晶体管Μ22的第二端、第3个第二晶体管Μ23的第二端和第4个第二晶体管Μ24的第二端接地GND。
[0040]第1个第二晶体管Μ21、第2个第二晶体管Μ22、第3个第二晶体管Μ23和第4个第二晶体管Μ24全部处于导通状态时,与第一电阻R1串联的电阻值最小。第1个第二晶体管Μ21、第2个第二晶体管Μ22、第3个第二晶体管Μ23和第4个第二晶体管Μ24中只有一个处于导通状态时,与第一电阻R1串联的电阻值最大。
[0041]在步骤S2中施加的编程电流为计划用于对存储单元执行编程操作所施加的编程电流。
[0042]所述预设电压范围为执行编程操作时可允许的编程操作电压。由于在第一电阻R1的第二端施加了电流值固定的编程电流,所以第一电阻R1第二端的电压值随与第一电阻R1串联的晶体管阻值变化而变化。调整第二晶体管的导通数量,可以改变第一电阻R1第二端的电压值,使其处于预设电压范围内。
[0043]图2示出一种可以实现步骤S2和S3的校正结构,所述矫正结构包括第一电流源
10、第一电压比较器12和第一计数器13。
[0044]第一电流源10适用输出编程电流至所述第一电阻R1的第二端。
[0045]第一电压比较器12的第一输入端连接第一电阻R1的第二端,第二输入端适于输入基准电压Vref,输出端连接第一计数器13。所述基准电压Vref为所述预设电压范围中的电压最大值或电压最小值。例如,所述预设电压范围为小于2V,则基准电压Vref为2V。当第一电压比较器12在第一电阻R1的第二端的电压值大于基准电压Vref时输出第一控制信号。
[0046]第一计数器13包括Μ个输出端,所述Μ个输出端分别与Μ个第一晶体管的第三端和Μ个第二晶体管的第三端连接,所述第一晶体管的第三端和第二晶体管的第
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