本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路及電子裝置。

背景技術(shù)：

集成電路半導(dǎo)體裝置可以包括很多個(gè)電可編程熔絲(efuse)，其能夠用于非易失性存儲(chǔ)器。efuse在集成電路中能夠被單獨(dú)電編程(即，熔斷)。efuse技術(shù)在原始集成電路技術(shù)基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生，其具有多種優(yōu)點(diǎn)，不但能夠執(zhí)行冗余，從而實(shí)現(xiàn)芯片的高成品率，而且能夠使芯片進(jìn)行自動(dòng)編程從而更加自動(dòng)化和智能化。

如今電可編程熔絲的理論與技術(shù)逐漸成熟，并且應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，因此其穩(wěn)定性和讀取的準(zhǔn)確性方面提出了更高的要求。此外，efuse作為存儲(chǔ)器產(chǎn)品，其在老化實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)也非常重要。

傳統(tǒng)的efuse在其存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取過程中，敏感放大器(senseamplifier，sa)的感測(cè)電流始終都會(huì)流過被讀的efuse位存儲(chǔ)單元(bitcelll)。sa的感測(cè)電流一般幾十到一百多微安，因此風(fēng)險(xiǎn)在于：在長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)讀取下，本身代表“0”的未熔斷的位存儲(chǔ)單元可能由于長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)歷sa的感測(cè)電流而被軟電遷移(softelectromigration，softem)效應(yīng)誤寫。而且，未熔斷位存儲(chǔ)單元本身由sa感測(cè)電流流經(jīng)的時(shí)間越長(zhǎng)，其被這個(gè)感測(cè)電流誤寫為“1”的可能性就越大。

另一方面，ic產(chǎn)品要求在長(zhǎng)時(shí)間極端條件下工作時(shí)產(chǎn)品本身依然可靠，因此efuse還需經(jīng)過ic產(chǎn)品可靠性測(cè)試中的高溫操作壽命項(xiàng)(hightemperatureoperatinglife，htol)的測(cè)試內(nèi)容。傳統(tǒng)的efuse在htol測(cè)試過程中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取也容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。

因此，有必要提出一種電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路，以解 決現(xiàn)有的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

為了克服目前存在的問題，本發(fā)明一方面提供一種電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路，包括：

脈沖信號(hào)模塊，其連接至所述電可編程熔絲，并且在所述電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取周期期間，利用脈沖信號(hào)控制所述電可編程熔絲的接通；

放大器模塊，其連接至脈沖信號(hào)模塊并且放大所述脈沖信號(hào)模塊的輸出信號(hào)；以及

觸發(fā)器模塊，其連接至所述放大器模塊以采樣所述放大器模塊的輸出信號(hào)，并且在時(shí)鐘信號(hào)的控制下輸出所采樣的信號(hào)。

示例性地，在所述脈沖信號(hào)的高電平周期期間將所述電可編程熔絲與所述放大器模塊接通，以進(jìn)行所述電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取。

示例性地，所述脈沖信號(hào)的高電平周期為25納秒。

示例性地，，所述脈沖信號(hào)模塊包括連接至所述電可編程熔絲的mos器件，所述脈沖信號(hào)輸入至所述mos器件的柵極以控制所述mos器件的狀態(tài)。

示例性地，所述mos器件為nmos器件，其源極連接至所述電可編程熔絲的一端并且漏極連接至所述放大器模塊的輸入端。

示例性地，所述觸發(fā)器模塊為延遲觸發(fā)器電路。

示例性地，所述延遲觸發(fā)器電路為包括四個(gè)與非門的d觸發(fā)器。

示例性地，脈沖信號(hào)模塊進(jìn)一步包括產(chǎn)生所述脈沖信號(hào)的脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路。

示例性地，所述脈沖產(chǎn)生電路將所述觸發(fā)器模塊的時(shí)鐘信號(hào)做滯后處理以產(chǎn)生所述脈沖信號(hào)。

本發(fā)明的另一方面提供一種電子裝置，包括前述之一的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路。

綜上所述，本發(fā)明的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路使得電流流過efuse的時(shí)間有較大幅度縮短，降低了軟電遷移導(dǎo)致的誤讀概率，從而也提高了efuse在htol測(cè)試中的表現(xiàn)，并且電路簡(jiǎn)潔可靠。

附圖說明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。

附圖中：

圖1示出了目前的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路100的電路圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路200的示意圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路300的電路圖；

圖4示出了目前的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路100的信號(hào)時(shí)序圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路300的信號(hào)時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中， 為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。

應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在…上”、“與…相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其它元件或?qū)由稀⑴c之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖诰娱g的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為“直接在…上”、“與…直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅用來區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。

空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀?。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“在…下面”和“在…下”可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語(yǔ)相應(yīng)地被解釋。

在此使用的術(shù)語(yǔ)的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時(shí)，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語(yǔ)“組成”和/或“包括”，當(dāng)在該說明書中使用時(shí)，確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。

為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)以及步驟，以便闡釋本發(fā)明提出的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述 如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

如上所述，目前在efuse存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取過程中，sa的感測(cè)電流始終都會(huì)流過被讀的efuse位存儲(chǔ)單元。sa的感測(cè)電流一般幾十到一百多微安，因此在長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)讀取下，本身代表“0”的未熔斷的efuse位存儲(chǔ)單元可能由于經(jīng)歷sa的感測(cè)電流而被軟電遷移效應(yīng)誤寫。

圖1示出了目前的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路100的電路圖。

如圖1所示，nmos器件m1的源極連接至efuse的一端，而柵極連接至讀使能信號(hào)rden。由于信號(hào)rden在整個(gè)efuse存儲(chǔ)數(shù)據(jù)讀取期間都為高電平，因此在一個(gè)讀取周期內(nèi)，sa的感測(cè)電流是始終都流過被讀的efuse。在長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)讀取下，本身代表“0”的未熔斷的efuse位存儲(chǔ)單元可能由于efuse長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)歷sa的感測(cè)電流而被軟電遷移效應(yīng)誤寫為“1”。

鑒于上述問題的存在，本發(fā)明提供一種電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路及電子裝置，下面結(jié)合圖2-圖5對(duì)本發(fā)明的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路及電子裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例一

下面參考圖2對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路進(jìn)行說明。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路200的示意圖。

如圖2所示，電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路200包括脈沖信號(hào)模塊201、放大器模塊202和觸發(fā)器模塊203。

其中，脈沖信號(hào)模塊201連接至電可編程熔絲efuse，并且在電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取周期期間，利用脈沖信號(hào)控制電可編程熔絲efuse的接通。

放大器模塊202連接至脈沖信號(hào)模塊201并且放大脈沖信號(hào)模塊201的輸出信號(hào)。

觸發(fā)器模塊203連接至放大器模塊202以采樣放大器模塊202的 輸出信號(hào)，并且在時(shí)鐘信號(hào)的控制下輸出所采樣的信號(hào)。觸發(fā)器模塊203的輸出的信號(hào)dout為讀取電路200所讀取的電可編程熔絲所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

由于在電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取周期期間，脈沖信號(hào)模塊201利用脈沖信號(hào)控制電可編程熔絲efuse的導(dǎo)通，因此放大器模塊202在所述脈沖信號(hào)的高電平周期期間和電可編程熔絲efuse接通，以進(jìn)行電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取。

并且，由于脈沖信號(hào)在一個(gè)讀取周期內(nèi)僅為很短的時(shí)間為高電平，大概十幾到幾十納秒，因此使得電流流過efuse的時(shí)間有較大幅度的縮短，從而降低了軟電遷移導(dǎo)致的efuse存儲(chǔ)數(shù)據(jù)誤讀的概率。

下面結(jié)合圖3詳細(xì)說明電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路中的脈沖信號(hào)模塊201、放大器模塊202和觸發(fā)器模塊203。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路300的電路圖。

如圖3所示，脈沖信號(hào)模塊201可以包括連接至電可編程熔絲efuse的mos器件m1，讀使能脈沖信號(hào)輸入至該mos器件m1的柵極以控制mos器件m1的狀態(tài)。

其中，當(dāng)脈沖信號(hào)為高電平時(shí)mos器件m1導(dǎo)通，將電可編程熔絲efuse接通至放大器模塊202。當(dāng)脈沖信號(hào)為低電平時(shí)mos器件m1截止，將電可編程熔絲efuse與放大器模塊202斷開。

所述mos器件m1可以為nmos器件，脈沖信號(hào)輸入至該nmos器件m1的柵極以控制nmos器件的狀態(tài)，并且其源極連接至電可編程熔絲efuse的一端而漏極連接至放大器模塊202的輸入端。

其中，當(dāng)脈沖信號(hào)為高電平時(shí)nmos器件m1導(dǎo)通，將電可編程熔絲efuse接通至放大器模塊202。當(dāng)脈沖信號(hào)為低電平時(shí)nmos器件m1截止，將電可編程熔絲efuse與放大器模塊202斷開。

可選地，脈沖信號(hào)模塊201還可以包括脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路。示例性地，由于201模塊的脈沖信號(hào)與觸發(fā)器模塊203的時(shí)鐘信號(hào)clk 在同一個(gè)時(shí)鐘鏈，因此201模塊的脈沖信號(hào)可由時(shí)鐘信號(hào)clk做滯后產(chǎn)生，無需額外的脈沖生成電路部分?？商娲兀}沖信號(hào)模塊201可以包括集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其利用電阻、電容的充放電延時(shí)特性以及電平比較器對(duì)充放電電壓檢測(cè)的功能，實(shí)現(xiàn)定時(shí)或延時(shí)，按需要靈活改變電阻、電容值大小，就可以取得在一定時(shí)間范圍的延時(shí)或振蕩脈沖信號(hào)。根據(jù)電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取需要，讀取脈沖信號(hào)的高電平周期可以選擇為十幾至幾十納秒，例如可以選擇為20-25納秒。

放大器模塊202可以為存儲(chǔ)器領(lǐng)域通用的靈敏放大器(sa)電路。放大器模塊202可用于將efusec上的信號(hào)放大成標(biāo)準(zhǔn)的邏輯電平“0”和“1”輸出。另外，靈敏放大器sa還可以具有改善性能、減少功耗等作用。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以采用本領(lǐng)域中任何技術(shù)上可行的靈敏放大器電路來實(shí)現(xiàn)放大器模塊202。

觸發(fā)器模塊203可以為延遲觸發(fā)器電路，具體地可以為d觸發(fā)器(dff)。d觸發(fā)器又稱為d鎖存器，其具有一個(gè)輸入端d，另外還有一個(gè)使能端en用來控制是否接受輸入信號(hào)。當(dāng)鎖存器能接收信號(hào)時(shí)，輸出q＝d；當(dāng)鎖存器不能接受信號(hào)時(shí)輸出q將“鎖存”原來的狀態(tài)。如圖3所示，dff觸發(fā)器的輸入端d連接至放大器模塊202的輸出端，使能端en連接時(shí)鐘信號(hào)clk。因此，圖3所示的d觸發(fā)器在時(shí)鐘信號(hào)clk的控制下對(duì)放大器模塊202的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣和輸出。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以采用本領(lǐng)域中任何技術(shù)上可行的觸發(fā)器電路來實(shí)現(xiàn)觸發(fā)器模塊203，諸如由四個(gè)或六個(gè)與非門構(gòu)成的d觸發(fā)器電路。

與圖1中所示電路不同的是，圖3中rden是一個(gè)脈沖信號(hào)，在efuse存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一個(gè)讀取周期內(nèi)，僅有一小段時(shí)間(通常為十幾到幾十納秒)為高電平，sa的感測(cè)電流在一個(gè)讀取周期內(nèi)，僅在這一段時(shí)間流經(jīng)efuse，讀到數(shù)據(jù)后，由dff采樣數(shù)據(jù)并輸出。

可以理解的是，本實(shí)施方式中，處于簡(jiǎn)潔的目的，僅表示出本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的部分，并未完全示出電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路的完整結(jié)構(gòu)，事實(shí)上，本實(shí)施方式的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路同樣可以包括諸如預(yù)充電電路以及其他相關(guān)結(jié)構(gòu)。

結(jié)合圖4和圖5說明現(xiàn)有技術(shù)的efuse存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路100和根據(jù)本發(fā)明的efuse存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路300中各個(gè)信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系。

圖4示出了目前的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路100的信號(hào)時(shí)序圖。

如圖4所示，當(dāng)信號(hào)rden為高電平時(shí)nmos器件m1導(dǎo)通；信號(hào)s<0>為高電平時(shí)nmos器件m2導(dǎo)通；因此，當(dāng)信號(hào)rden和s<0>同時(shí)為高電平時(shí)靈敏放大器sa接通至efuse并讀取efuse存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信號(hào)；clk時(shí)鐘信號(hào)的上升沿觸發(fā)靈敏放大器sa輸出其讀取的數(shù)據(jù)信號(hào)?？梢钥闯觯蛔x取的efuse位存儲(chǔ)單元在整個(gè)時(shí)鐘周期tfuse內(nèi)都有電流流過。例如，在90nm的efuse中，假設(shè)讀取時(shí)鐘速度為1mhz，周期為1us，那么efuse電流流經(jīng)的時(shí)間為tfuse＝1us。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路300的信號(hào)時(shí)序圖。

與圖4類似，當(dāng)信號(hào)rden為高電平時(shí)nmos器件m1導(dǎo)通；信號(hào)s<0>為高電平時(shí)nmos器件m2導(dǎo)通；因此，當(dāng)信號(hào)rden和s<0>同時(shí)為高電平時(shí)靈敏放大器sa接通至efuse并讀取efuse存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信號(hào)；clk時(shí)鐘信號(hào)的上升沿觸發(fā)d觸發(fā)器輸出從靈敏放大器sa所采集的數(shù)據(jù)信號(hào)。

然而，如圖5所示，在efuse存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一個(gè)讀取周期內(nèi)，tfuse為高電平持續(xù)很短時(shí)間的脈沖信號(hào)，示例性地，tfuse＝25ns。相應(yīng)地，25ns/1us×100％＝2.5％。

也就是說，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的efuse的讀取電路300，efuse位存儲(chǔ)單元上電流流過的時(shí)間tfuse大幅降到只有原來的2.5％左右， 從而降低了軟電遷移導(dǎo)致的誤讀概率，并且也因此提高了efuse產(chǎn)品在可靠性測(cè)試htol中的表現(xiàn)。

綜上，本發(fā)明的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路大幅縮短電流流過電可編程熔絲efuse的時(shí)間，降低了軟電遷移導(dǎo)致的誤讀概率，從而也提高了電可編程熔絲efuse在htol測(cè)試中的表現(xiàn)，并且電路簡(jiǎn)潔可靠。

實(shí)施例二

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供一種電子裝置，其包括電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路，該電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路為前述實(shí)施例一中所述的讀取電路。

該電子裝置，可以是手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、游戲機(jī)、電視機(jī)、vcd、dvd、導(dǎo)航儀、照相機(jī)、攝像機(jī)、錄音筆、mp3、mp4、psp等任何電子產(chǎn)品或設(shè)備，也可以是具有上述半導(dǎo)體器件的中間產(chǎn)品，例如：具有該集成電路的手機(jī)主板等。

由于包括的電可編程熔絲存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取電路具有更高的性能，該電子裝置同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。