The invention relates to a capacitor based on the mechanism of one-time programmable devices and programming methods, including a switch tube MOS, a MTJ (magnetic tunnel junction) and a capacitor, the capacitor through a rechargeable voltage, in the case of small, the OTP device write once generated by the capacitor charging voltage higher than that of normal MTJ programming way, hit the barrier layer in the MTJ wear, so as to achieve a programming effect. This method uses internal capacitor charging pressure way, reducing the external programming voltage required, compared with the traditional OTP structure, small occupied area, easy implementation, simple operation, not only can reduce a programming power consumption can save manufacturing cost.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路制造领域,尤其涉及一种基于电容机构的一次性可编程器件及编程实现方法。
技术介绍
OTP(one time programmable,一次可编程器件)是常见的一种NVM(非易失性存储器),一次性编程在编程过程中不可逆转,只允许写一次。STT-MRAM是一种非易失的存储器,它的存储结构采用MTJ磁性隧道结,中间的称为势垒层,上下为自由层和参考层。针对MTJ(磁性隧道结)的一次性编程通常采用加高压的方式击穿势垒层,击穿后的势垒层表现为低阻抗(约100欧姆左右)。势垒层的击穿电压比普通的编程电压要高,并且由于开关管存在导通电阻,导致外部的电压必须足够高才能保证有效击穿MTJ的势垒层,这种传统的方式往往需要额外的高压输入结构,不仅设计电路结构复杂,也增加了一次编程的功耗。
技术实现思路
本专利技术为克服上述的不足之处,目的在于提供一种基于电容机构的一次性可编程器件,主要包括包括MOS开关管、磁性隧道结、电容,占用面积小,结构简单,易于实现。本专利技术另一目的在于提供一种基于电容机构的一次性可编程器件及编程实现方法,本方法通过一个电容,在电压较小的情况下,通过对电容充电产生高于MTJ正常编程电压的方式对OTP器件进行一次性写入,打穿MTJ中的势垒层,从而达到一次编程的效果;该方法利用内部电容充电增压的方式,降低了外部所需的编程电压,降低了一次编程的功耗。本专利技术是通过以下技术方案达到上述目的:一种基于电容机构的一次性可编程器件,包括:MOS开关管、磁性隧道结、电容、字线、位线、灵敏放大器电路、电位发生装置;MOS开关管分别与磁性隧道结、字线、电位 ...
【技术保护点】
一种基于电容机构的一次性可编程器件,其特征在于包括:MOS开关管、磁性隧道结、电容、字线、位线、灵敏放大器电路、电位发生装置;MOS开关管分别与磁性隧道结、字线、电位发生装置连接;电容一端与字线相连,另一端分别与MOS开关管、磁性隧道结相连;磁性隧道结通过位线与灵敏放大器电路连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于电容机构的一次性可编程器件,其特征在于包括:MOS开关管、磁性隧道结、电容、字线、位线、灵敏放大器电路、电位发生装置;MOS开关管分别与磁性隧道结、字线、电位发生装置连接;电容一端与字线相连,另一端分别与MOS开关管、磁性隧道结相连;磁性隧道结通过位线与灵敏放大器电路连接。2.根据权利要求1所述的一种基于电容机构的一次性可编程器件,其特征在于:所述磁性隧道结包括自由层、势垒层、参考层;势垒层夹在自由层与参考层之间。3.根据权利要求2所述的一种基于电容机构的一次性可编程器件,其特征在于:所述磁性隧道结的自由层与MOS开关管漏极连接;参考层与位线相连。4.根据权利要求1所述的一种基于电容机构的一次性可编程器件,其特征在于:所述MOS开关管的栅极与字线相连;MOS开关管的源极与电位发生装置相连。5.根据权利要求1所述的一种基于电容机构的一次性可编程器件,其特征在于:所述电位发生装置产生的电位为固定的接地电位。6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:陆羽,毛欣,
申请(专利权)人:中电海康集团有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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