一种修调电路的制作方法

本发明涉及模拟电路领域，尤其涉及一种修调电路。

背景技术：

目前，修调电路通常在模拟电路中被广泛采用。采用对金属熔丝进行熔断的方式实现修调，这种方式在修调时需要的电流很大，因此只能通过在晶圆测试时(即封装之前)通过探针加大电流进行熔断。此方法虽然操作简单，但存在一些缺点。例如，其无法在封装后进行修调；其占用芯片面积较大，成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术存在的缺陷。

为达到上述目的，第一方面，本发明公开了一种修调电路，包括：pmos管、nmos管、二极管、电阻、电流源、比较器、第一开关、第二开关、第一控制端、第二控制端和第三控制端；其中，

第一控制端接入pmos管的栅极，第二控制端接入nmos管的栅极，第三控制端与第一开关、第二开关连接；pmos管的源极与稳压电源连接，pmos管的漏极与二极管的一端、电阻的一端和第二开关的一端连接，二极管的另一端和电阻的另一端与nmos管的漏极连接，第二开关的另一端接地；nmos管的源极接地，nmos管的漏极连接第一开关的另一端；电流源连接第一开关的一端；比较器的正输入端连接nmos管的漏极，负输入端连接参考电压ref，比较器通过比较nmos管的漏极电压与参考电压ref，输出信号data；

第一控制端用于控制pmos管源极与漏极的导通和断路；第二控制端用于控制nmos管源极与漏极的导通和断路；第三控制端用于控制第一开关和第二开关的导通和断路。

一个实例中，pmos管的漏极向下延伸有一第一延伸细条，nmos管的漏极向上延伸有一第二延伸细条；第一延伸细条和第二延伸细条相接，形成p-n结，即二极管；p-n结上沉积有金属硅化物层，即电阻。

一个实例中，p-n结处具备绝缘封闭层开孔；用于在熔断金属硅化物层过程中，使熔断产物喷出，避免熔断的残留物在p-n结上重新形成金属硅化物层。

第二方面，本发明公开了一种修调方法，基于上述修调电路，包括下列步骤：

第一控制端输出低电平使pmos管源极与漏极导通，第二控制端输出高电平使nmos管源极与漏极导通，第三控制端输出低电平使第一开关和第二开关断路，形成修调阶段的电流通路；

控制修调阶段的电流通路上的第一通路电流，使第一通路电流大于电阻的额定电流，在第一通路电流流经电阻时，使电阻发热熔断；

第一控制端输出高电平使pmos管源极与漏极断路，第二控制端输出低电平使nmos管源极与漏极断路，第三控制端输出高电平使第一开关和第二开关导通，形成读取阶段的电流通路；

二极管阻止读取阶段的电流通过，nmos管漏极电压大于参考电压ref，比较器输出高电平。

第三方面，本发明公开了一种数据编程电路，包含多个上述修调电路，组成可编程阵列，进行多位的数据编程。

本发明的优点在于：能够在封装后进行修调，从而降低成本，减小芯片面积，以及提高修调精度。

附图说明

为了更清楚说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种修调电路的电路图；

图2为本发明实施例的一种修调电路结构框图；

图3为一种可编程电阻的电路图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的一种修调电路的电路图，如图1所示。一种修调电路包括：pmos管mp1、nmos管mn1、二极管d1、电阻r1、电流源i1、比较器comp1、第一开关s1、第二开关s2、第一控制端tc、第二控制端bc和第三控制端rc。

各器件的连接关系如下：tc接入mp1的栅极，bc接入mn1的栅极，tc用于控制mp1源极与漏极的导通和断路；bc用于控制mn1源极与漏极的导通和断路；rc用于控制s1和s2的导通和断路。

mp1的源极与稳压电源连接，mp1的漏极与d1的一端、r1的一端和s2的一端连接，d1的另一端和r1的另一端与mn1的漏极连接，s2的另一端接地，mn1的源极接地；i1连接s1的一端，s1的另一端连接mn1的漏极；comp1的正输入端连接mn1的漏极，负输入端连接参考电压ref，comp1通过比较mn1的漏极电压va(附图1中a点处)与ref的大小，输出信号data。

当进行修调时，tc输出低电平使mp1源极与漏极导通，bc输出高电平使mn1源极与漏极导通，rc输出低电平使s1和s2断路，形成修调阶段的电流通路。

控制修调阶段的电流通路上的第一通路电流，使第一通路电流大于r1的额定电流，第一通路电流顺序流经mp1、d1与r1的并联电路、mn1，在第一通路电流流经r1时，使r1发热熔断。

当进行读取时，tc输出高电平使mp1源极与漏极断路，bc输出低电平使mn1源极与漏极断路，rc输出高电平使s1和s2导通，形成读取阶段的电流通路。

如果经历了修调阶段，则r1被熔断。d1阻止读取阶段的电流通过，mn1漏极电压va大于参考电压ref，comp1的输出信号data为高电平。

例如，i1为1微安，参考电压ref为0.5伏特，r1熔断后，d1与r1的并联电路的阻抗为1兆欧姆。mn1漏极电压va＝i1*r1，则va＞ref，comp1的输出信号data为高电平。

如果不经历修调阶段，r1未被熔断。i1作为第二通路电流，设第二通路电流小于r1的额定电流，第二通路电流顺序流经s1、r1、s2。mn1漏极电压小于参考电压，比较器的输出信号为低电平。

例如，i1为1微安，参考电压ref为0.5伏特，r1未被熔断，r1的阻值小于10⁵欧姆。mn1漏极电压va＝i1*r1，则va＜ref，comp1的输出信号data为低电平。

在一个具体实施例中，修调电路中的pmos管、nmos管和二极管的结构关系，如图2所示。

mp1为pmos管，其中，斜线填充区域为p+有源区，gp为mp1的栅极，sp为mp1的源极，dp为mp1的漏极；mn1为nmos管，其中，网格填充区域为n+有源区，gn为mn1的栅极，sn为mn1的源极，dn为mn1的漏极。

一般情况下，漏极和源极结构完全相同，漏极和源极仅根据电路连接中载流子的流向而定义，载流子流出的端子为漏极，载流子流入的端子为源极。pmos管以空穴为载流子，nmos管以电子为载流子。

pmos管的漏极向下延伸有一延伸细条dp’，nmos管的漏极向上延伸有一延伸细条dn’。延伸细条dp’和延伸细条dn’相接，形成p-n结，即二极管d1。

优选的，延伸细条dp’和延伸细条dn’宽度设置为5纳米～500纳米。此处，将垂直于电流的方向定义为宽度。

采用0.35微米及更先进的金属硅化物silicide工艺，在p-n结上沉积金属硅化物层(附图未示出)，该金属硅化物层具备一定的电阻。具体的，金属硅化物层的阻值可以根据需要自行设置。

p-n结与金属硅化物层形成二极管与电阻的并联结构。相当于图1所示的二极管d1与电阻r1的并联关系。

优选的，在封装修调电路时，利用刻蚀工艺，将金属硅化物层上的绝缘封闭层刻蚀掉，使p-n结处具备绝缘封闭层开孔a，如图2所示。在进行修调时，作为电阻r1的金属硅化物层被熔断，绝缘封闭层开孔a可以有效的使熔断产物喷出，避免熔断的残留物在p-n结(即二极管d1)上重新形成金属硅化物层，进而形成新的电阻。

在实际应用中，可将多个修调电路组成可编程阵列，形成多位的数据编程电路。

图3为一种可编程电阻的电路图，如图3所示。可编程电阻的x端和y端作为外部电路连接端，d1～d3端为信号控制端。将3个修调电路的输出信号data，分别作为可编程电阻的d1～d3端的输入信号。通过修调电路的输出信号data，确定可编程电阻的阻值。

当需要可编程电阻提供的阻值r为电阻rx1的阻值时，则不对3个修调电路进行修调，进而在读取阶段输出信号data为低电平，即d1～d3端输入信号均为0。由于d1～d3端输入信号均为0，所以开关sx1、开关sx2和开关sx3闭合，使得可编程电阻的阻值r为电阻rx1的阻值。

当需要可编程电阻提供的阻值r为电阻rx1和电阻rx2的阻值之和时，则需对d1端对应的修调电路进行修调，使该修调电路中的r1熔断，进而在读取阶段输出信号data为高电平，同时，不对d2、d3端对应的修调电路进行修调，使其在读取阶段输出信号data为低电平，即d1端输入信号为1，d2、d3端输入信号为0。由于d1端输入信号为1，d2、d3端输入信号为0，所以开关sx1断开，开关sx2和开关sx3闭合，使得可编程电阻的阻值r为电阻rx1和电阻rx2的阻值之和。

以此类推。通过d1～d3端对应的修调电路的输出信号，控制可编程电阻x端和y端之间的电阻阻值。

本发明提供了一种修调电路，能够在封装后进行修调，从而降低成本，减小芯片面积，以及提高修调精度。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。