[发明专利]电可编程熔丝系统及其编程方法、读取方法

说明书

本发明提供一种电可编程熔丝系统及其编程方法、读取方法，所述电可编程熔丝系统包括存储模块和参考模块。所述存储模块包括多个存储单元和多个第一比较器，所述多个存储单元呈阵列式排布。所述参考模块包括呈线性排布的多个参考单元和一个第二比较器。本发明在每行存储单元中连接一个参考单元以形成一参考模块，且所述参考模块的电路设计与每列所述存储单元的电路设计相同，故不仅在排版上能够节约版图面积，在制版过程中还易统一操作。此外，在读取每行所述存储单元的数据时，仅需读取一次所述参考模块的参考电流值作为存储电流值的统一比较值即可，不仅读取的功耗低，还能保证参考电流值的一致性，以提高读取的可靠性。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种电可编程熔丝系统及其编程方法、读取方法。

背景技术

电可编程熔丝(Electrically Programmable fuse，Efuse)技术是利用电迁移(Electromigration，EM)特性发展起来的一项技术。电熔丝的初始电阻值很小，当有大电流经过电熔丝时，电熔丝被熔断，其电阻值倍增，为高阻态。被熔断的电熔丝将永久的保持断开状态，而未被熔断的电熔丝则依然为导通状态，即为低阻态。因此，由电熔丝构成的储存单元阵列为一次性编程器件，其通过电熔丝的熔断来编程，以获取对应的逻辑值。

但为满足存储容量扩大的需求，现有的电可编程熔丝阵列在增加存储单元来扩大容量的同时，会出现版图面积过大，整体功耗增大的问题，这不仅会影响存储数据读取的可靠性，还不利于器件微小化的发展。

因此，需要一种新的电可编程熔丝系统，来解决版图面积占用较大以及读取操作功耗高的问题，从而提高器件的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电可编程熔丝系统及其编程方法、读取方法，以解决版图面积占用较大以及读取操作功耗高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电可编程熔丝系统，所述电可编程熔丝系统包括存储模块和参考模块；所述存储模块包括多个存储单元和多个第一比较器，所述多个存储单元呈阵列式排布；所述参考模块包括呈线性排布的多个参考单元和一个第二比较器；其中，

同一行各所述存储单元通过一字线与同一所述参考单元连接，同一列各所述存储单元通过一位线与同一所述第一比较器连接；所述多个参考单元通过一位线与所述第二比较器连接。

可选的，在所述的电可编程熔丝系统中，每个所述存储单元和每个所述参考单元均包括电熔丝和控制管。

可选的，在所述的电可编程熔丝系统中，所述电熔丝的一端与所述控制管的漏极连接，所述电熔丝的另一端连接至所述位线。

可选的，在所述的电可编程熔丝系统中，同一行各所述存储单元中的所述控制管的栅极以及与该行连接的所述参考单元的所述控制管的栅极均连接至与该行所述存储单元连接的所述字线上。

可选的，在所述的电可编程熔丝系统中，所述存储单元和所述参考单元中的所述控制管的源极均接地。

可选的，在所述的电可编程熔丝系统中，所述第二比较器与每一所述第一比较器连接。

可选的，在所述的电可编程熔丝系统中，所述第一比较器的数量等于所述存储模块的列数；所述参考单元的数量等于所述存储模块的行数。

基于同一发明构思，本发明还提供一种电可编程熔丝系统的编程方法，包括：与待编程所述存储单元连接的位线接入第一电压信号，与待编程所述存储单元连接的字线接入第二电压信号，以完成对单个所述存储单元的编程。

可选的，在所述的电可编程熔丝系统的编程方法中，其特征在于，所述第一电压信号为恒定电压，所述第二电压信号为脉冲电压。

基于同一发明构思，本发明还提供一种电可编程熔丝系统的读取方法，包括：