反熔丝电路及反熔丝单元烧写状态验证方法与流程

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种反熔丝电路及反熔丝单元烧写状态验证方法。

背景技术：

1、在半导体工业中，熔丝元件由于具有多种用途而被广泛使用在集成电路中。例如，在集成电路中设计多个具有相同功能的电路模块作为备份，当发现其中一个电路模块失效时，通过熔丝元件将电路模块和集成电路中的其它功能电路烧断，而使用具有相同功能的另一个电路模块取代失效的电路模块。

2、随着半导体技术的不断发展，反熔丝(anti-fuse)技术已经吸引了很多发明者和制造商的关注。反熔丝元件通过从绝缘状态变为导电状态来存储信息。通过施加高压导致的介质击穿来执行向反熔丝元件写入信息。反熔丝存储单元在编程前呈电容特性，无导通沟道形成；当发生编程击穿后，在单元两端会形成导通沟道，可以通过电流，导通电流的大小与编程效果相关。

3、然而，现有的反熔丝电路无法实现反熔丝单元的实时验证，无法满足需求。

技术实现思路

1、本公开实施例所要解决的技术问题是，提供一种反熔丝电路及反熔丝烧写状态验证方法，其能够对反熔丝单元的烧写状态进行实时验证。

2、为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种反熔丝电路，其包括：反熔丝单元；烧写电路，与所述反熔丝单元连接，所述烧写电路用于根据烧写控制信号和烧写信号对所述反熔丝单元进行烧写；读取单元，用于对所述反熔丝单元进行读取得到数据信号；验证控制单元，用于在验证所述反熔丝单元的烧写状态时，根据验证使能信号和所述烧写信号控制所述读取单元与所述反熔丝单元电连接。

3、在一实施例中，所述验证控制单元包括：第一晶体管，所述第一晶体管的第一极与所述反熔丝单元连接，所述第一晶体管的第二极与所述读取单元的输入端连接；信号接收单元，包括第一输入端、第二输入端及输出端，所述信号接收单元的第一输入端接收所述烧写信号，所述信号接收单元的第二输入端接收所述验证使能信号，所述信号接收单元的输出端与所述第一晶体管的控制端电连接，在验证所述反熔丝单元的烧写状态时，当所述烧写信号表征所述反熔丝单元不被烧穿，所述信号接收单元控制所述第一晶体管导通。

4、在一实施例中，所述第一晶体管为nmos晶体管。

5、在一实施例中，所述信号接收单元包括：与非门，所述与非门的输出端作为所述信号接收单元的输出端；第一反相器，所述信号接收单元的第一输入端经所述第一反相器电连接至所述与非门的一个输入端，所述与非门的另一个输入端与所述信号接收单元的第二输入端电连接。

6、在一实施例中，所述第一晶体管为pmos晶体管。

7、在一实施例中，所述信号接收单元包括：与非门，所述与非门的两个输入端分别与第一输出端及第二输入端电连接，所述与非门的输出端作为所述信号接收单元的输出端。

8、在一实施例中，所述反熔丝单元包括第一端及第二端，所述反熔丝单元的第一端接地，所述反熔丝单元的第二端与所述读取单元的输入端电连接。

9、在一实施例中，所述读取单元包括：预充电单元，用于根据预充电控制信号向所述读取单元的输入端进行预充电；锁存器，所述锁存器的输入端与所述读取单元的输入端电连接，所述锁存器的输出端与所述读取单元的输出端电连接。

10、在一实施例中，所述预充电单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一极连接电源电压，所述第二晶体管的第二极连接所述读取单元的输入端，所述第二晶体管的栅极接收所述预充电控制信号。

11、在一实施例中，所述反熔丝电路还包括读开关单元，所述读开关单元用于根据读使能信号控制所述读取单元的输入端与所述反熔丝单元的第二端电连接。

12、在一实施例中，所述读开关单元包括第三晶体管，所述第三晶体管的第一极连接所述反熔丝单元的第二端，所述第三晶体管的第二级连接所述读取单元的输入端，所述第三晶体管的栅极接收所述读使能信号。

13、在一实施例中，所述读取单元还包括第二反相器，所述第二反相器设置在所述锁存器与所述读取单元的输出端之间。

14、本公开实施例还提供一种反熔丝单元烧写状态验证方法，采用上述的反熔丝电路，所述方法包括：输入烧写信号，根据所述烧写信号对所述反熔丝单元进行烧写；根据所述烧写信号和验证使能信号控制读取单元与反熔丝单元电连接；所述读取单元对所述反熔丝单元进行读取得到数据信号；根据所述数据信号和所述烧写信号验证所述反熔丝单元是否烧写正确。

15、在一实施例中，所述根据所述数据信号和所述烧写信号验证所述反熔丝单元是否烧写正确的步骤还包括：比较所述数据信号和所述烧写信号，根据所述数据信号和所述烧写信号的比较结果确定所述反熔丝单元是否烧写正确。

16、在一实施例中，根据所述数据信号和所述烧写信号的比较结果确定所述反熔丝单元是否烧写正确的步骤还包括：所述数据信号和所述烧写信号一致，所述反熔丝单元烧写正确；所述数据信号和所述烧写信号不一致，所述反熔丝单元误烧写。

17、在一实施例中，所述根据所述烧写信号对所述反熔丝单元进行烧写的步骤还包括：所述烧写信号表征所述反熔丝单元不被烧穿。

18、本公开实施例提供的反熔丝烧写状态验证方法能够利用烧写信号及对反熔丝单元读取得到的数据信号对反熔丝单元的烧写状态进行实时验证，不需要通过测试机台对反熔丝单元的烧写状态进行验证，能够快速地验证反熔丝单元是否被误烧穿，节约时间，并且验证准确率高。

技术特征：

1.一种反熔丝电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的反熔丝电路，其特征在于，所述验证控制单元包括：

3.根据权利要求2所述的反熔丝电路，其特征在于，所述第一晶体管为nmos晶体管。

4.根据权利要求3所述的反熔丝电路，其特征在于，所述信号接收单元包括：与非门，所述与非门的输出端作为所述信号接收单元的输出端；

5.根据权利要求2所述的反熔丝电路，其特征在于，所述第一晶体管为pmos晶体管。

6.根据权利要求5所述的反熔丝电路，其特征在于，所述信号接收单元包括：与非门，所述与非门的两个输入端分别与第一输出端及第二输入端电连接，所述与非门的输出端作为所述信号接收单元的输出端。

7.根据权利要求1所述的反熔丝电路，其特征在于，所述反熔丝单元包括第一端及第二端，所述反熔丝单元的第一端接地，所述反熔丝单元的第二端与所述读取单元的输入端电连接。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的反熔丝电路，其特征在于，所述读取单元包括：

9.根据权利要求8所述的反熔丝电路，其特征在于，所述预充电单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一极连接电源电压，所述第二晶体管的第二极连接所述读取单元的输入端，所述第二晶体管的栅极接收所述预充电控制信号。

10.根据权利要求8所述的反熔丝电路，其特征在于，所述反熔丝电路还包括读开关单元，所述读开关单元用于根据读使能信号控制所述读取单元的输入端与所述反熔丝单元的第二端电连接。

11.根据权利要求10所述的反熔丝电路，其特征在于，所述读开关单元包括第三晶体管，所述第三晶体管的第一极连接所述反熔丝单元的第二端，所述第三晶体管的第二级连接所述读取单元的输入端，所述第三晶体管的栅极接收所述读使能信号。

12.根据权利要求8所述的反熔丝电路，其特征在于，所述读取单元还包括第二反相器，所述第二反相器设置在所述锁存器与所述读取单元的输出端之间。

13.一种反熔丝单元烧写状态验证方法，采用权利要求1～12任意一项所述的反熔丝电路，其特征在于，所述方法包括：

14.根据权利要求13所述的反熔丝单元烧写状态验证方法，其特征在于，所述根据所述数据信号和所述烧写信号验证所述反熔丝单元是否烧写正确的步骤还包括：

15.根据权利要求14所述的反熔丝单元烧写状态验证方法，其特征在于，根据所述数据信号和所述烧写信号的比较结果确定所述反熔丝单元是否烧写正确的步骤还包括：

16.根据权利要求15所述的反熔丝单元烧写状态验证方法，其特征在于，所述根据所述烧写信号对所述反熔丝单元进行烧写的步骤还包括：

技术总结
本公开实施例提供一种反熔丝电路，包括：反熔丝单元；烧写电路，与所述反熔丝单元连接，所述烧写电路用于根据烧写控制信号和烧写信号对所述反熔丝单元进行烧写；读取单元，用于对反熔丝单元进行读取得到数据信号；验证控制单元，用于在验证所述反熔丝单元的烧写状态时，根据验证使能信号和所述反熔丝单元的烧写信号控制所述读取单元与所述反熔丝单元电连接。所述反熔丝电路在验证所述反熔丝单元的烧写状态时，根据验证使能信号和所述反熔丝单元的烧写信号控制所述读取单元与所述反熔丝单元电连接，实现对烧写状态的实时验证。

技术研发人员：张家瑞
受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16