电熔丝烧操作的方法和烧录装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电熔丝烧操作的方法和烧录装置。所述方法包括以下步骤：在ＣＬＫ低电位时将编程数据移位；判断是否需要对当前电熔丝进行烧操作，以写入所述编程数据，如果是，则在ＣＬＫ高电位时对所述电熔丝进行烧操作；验证烧操作之后的电熔丝是否需要进行重烧，如果是，则再次对所述电熔丝进行烧操作。利用上述电熔丝烧操作的方法和烧录装置能够避免电熔丝烧操作的占据较多的时间，以提高编程效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储器
，特别涉及一种电熔丝熔烧操作的方法和烧录装置。技术背景一次性可编程(One Time Programmable，OTP)器件指的是内部的程序内存一次性 可编程的存储器。OTP器件的写入原理同EPROM类似，编程时可利用烧录工具的高电压将应 用程序代码写入。标准OTP产品的程序内存及代码选项区为全空，用户将应用程序代码烧 录到芯片中，就能按用户的功能正常工作，这为用户的开发验证和量产提供了极大的方便 和灵活性。但是为了节省成本，编程写入之后的芯片就不再提供抹除或改写功能。不同于FALSH器件可以反复擦写、灵活性很强的特点，OPT器件适合对价格不敏感 的应用场合或做开发用途，适合既要求一定灵活性，又要求低成本的应用场合，尤其是功能 不断翻新、需要迅速量产的电子产品。电熔丝(Efuse)是实现一次性可编程器件程序写入功能的很好的选择，尤其对于 和CMOS兼容的Efuse工艺。通常，采用烧(Burn)操作来改变Efuse的状态，如果状态为 “0”，则不烧断Efuse，如果状态为“1”，则烧断Efuse。一般情况下，烧操作的工艺时间持续 几百微秒到几十毫秒。图IA为传统技术中一种电熔丝烧操作方法的时序图，图IB为相应的烧录装置示 意图，如图所示，在CLK的低相位的时候，DIN(应用程序代码)被移位寄存器(SHF)逐渐的 向内移(SH)，然后决定当前的Efuse是否需要进行烧操作；如果确定需要进行烧操作，则在 CLK的高相位的时候，MOS晶体管打开，由VBURN输入高电压对Efuse进行烧操作。然而问题在于，由于不同Efuse的工艺分布不同，烧操作的时间差别很大，为保证 烧操作的可靠性，通常烧操作的时间选取都是满足最差的Efuse单元，以确保能够将电熔 丝彻底熔断，这样一来，烧操作的过程会占据很多些的时间，严重影响了编程效率。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是如何避免电熔丝烧操作的占据较多的时间，以提高编程效率。为解决上述问题，本专利技术提供一种电熔丝烧操作的方法，包括以下步骤在CLK低电位时将编程数据移位；判断是否需要对当前电熔丝进行烧操作，以写入所述编程数据，如果是，则在CLK 高电位时对所述电熔丝进行烧操作；验证烧操作之后的电熔丝是否需要进行重烧，如果是，则再次对所述电熔丝进行 烧操作。所述CLK高电位的时间根据电熔丝的工艺而确定。验证烧操作之后的电熔丝是否需要进行重烧，包括反馈烧操作之后的输出信号，根据所述输出信号进行判断电熔丝是否完全熔断。所述再次对所述电熔丝进行烧操作之前还包括在CLK低电位时将编程数据移 位。所述验证烧操作之后的电熔丝是否需要进行重烧所需的时间远小于烧操作的时 间。所述验证烧操作之后的电熔丝是否需要进行重烧所需的时间小于100ns。所述验证烧操作之后的电熔丝是否需要进行重烧的步骤通过灵敏放大器实现，该 灵敏放大器也用于正常的读操作。相应的，本专利技术还提供一种电熔丝烧录装置，包括电熔丝，移位寄存器，用于输入时钟信号和编程数据；电平移位器，用于时钟信号的电位状态将所述编程数据移位；烧录开关器，用于判断是否需要对当前电熔丝进行烧操作；灵敏放大器，用于将烧操作之后的输出信号反馈给所述移位寄存器，以验证烧操 作之后的电熔丝是否需要进行重烧。所述烧录开关器为第一 MOS晶体管，其栅极连接所述电平移位器的输出端，源极 输入烧操作信号，漏极连接所述电熔丝。还包括第二MOS晶体管，其源极与所述第一MOS晶体管的漏极连接，其漏极与实施 灵敏放大器的输入端连接。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点所述的电熔丝烧操作方法，在对当前电熔丝的烧操作之后设置了验证的步骤，即 验证是否该电熔丝是否需要重烧，如此以来，一次烧操作的时间就不必按照各个电熔丝最 长的烧断时间来设置，可以在几十微秒至几毫秒的范围内设为较短的时间，这样就省去了 用最长的电熔丝烧断时间来烧所有电熔丝的不必要的浪费，而验证步骤所需的时间极短， 相对于烧操作可以忽略不计，没有额外增加时间，因此，整体上来说，编程时对电熔丝进行 烧操作的时间可以大大缩短。电熔丝烧录装置用来实现所述的烧操作方法，因此，从整个编程过程来看，编程时 对电熔丝进行烧操作的时间可以大大缩短。而且，由于验证烧操作之后的电熔丝是否需要进行重烧的步骤是通过灵敏放大器 SA来实现，事实上，该灵敏放大器SA也用于正常的读操作，因此也没有额外增加器件所占 面积。附图说明通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中 相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示 出本专利技术的主旨。图IA为传统技术中一种电熔丝烧操作方法的时序图IB为图IA相应的烧录装置示意图2A为本专利技术实施例中所述电熔丝烧操作方法的时序图2B为本专利技术实施例中所述电熔丝烧操作方法的流程图3为本专利技术另一实施例中电熔丝烧操作方法的流程图4为本专利技术实施例中电熔丝烧录装置的示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术 的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以 采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限 制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表 示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应 限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。通常，在对OTP器件进行编程写入应用程序的数据时，需要进行烧操作以改变电 熔丝的状态，参见图IA和图IB所示，在CLK的低相位的时候，首先进行数据移位，即DIN(应 用程序代码)被移位寄存器(SHF)逐渐的向内移(SH)，然后根据编程需要决定当前的电熔 丝是否需要进行烧操作(BN)；如果确定需要进行烧操作，则在CLK的高相位的时候，将MOS 晶体管打开，由VBURN输入高电压对电熔丝进行烧操作，而高相位的时间即为烧操作的时 间。然而，通常烧操作的时间选取都是满足最差的电熔丝单元，以确保能够将电熔丝 彻底熔断，也就是说，由于不同的电熔丝烧断所需的时间会有差别，为避免电熔丝没有完全 熔断，都是选择尽量长的烧操作时间，于是，烧操作的过程会占据很多些的时间，严重影响 了编程效率。为了避免上述问题，提高编程效率，专利技术人研究后提出一种电熔丝烧操作的方法 和电熔丝烧录装置，通过烧操作之后的验证步骤来确定烧操作是否完全烧断电熔丝，从而 不必将烧操作时间设置的很长，提高了编程的效率。下面结合附图详细说明本专利技术所述电熔丝烧操作方法的一个具体实施例。图2A为本专利技术实施例中所述电熔丝烧操作方法的时序图，图2B为本专利技术实施例 中所述电熔丝烧操作方法的流程图。如图所示，电熔丝烧操作方法具体包括以下步骤步骤Sl 在CLK低电位时将编程数据移位SH。如图2A所示，CLK低电位时将编程 数据DIN内移。步骤S2 判断是否需要对当前电熔丝进行烧操作，以写入所述编程数据，如果是， 则进行步骤S3 ；如果否，则进入下一电熔丝位。步骤S3 在CLK高电位时对所述电熔丝进行烧操作。如图2A所示，CLK由低电位 转为高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电熔丝烧操作的方法，其特征在于，包括以下步骤：在ＣＬＫ低电位时将编程数据移位；判断是否需要对当前电熔丝进行烧操作，以写入所述编程数据，如果是，则在ＣＬＫ高电位时对所述电熔丝进行烧操作；验证烧操作之后的电熔丝是否需要进行重烧，如果是，则再次对所述电熔丝进行烧操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光军，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]