[实用新型]适用于存储器的反熔丝存储单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反熔丝存储单元，属于CMOS集成电路设计技术领域。

背景技术

反熔丝是相对于传统的熔丝结构而言的。反熔丝的最基本要素是利用特殊电介质将两个电极分开。在一般情况下，这种电介质可表现出GΩ级的阻抗，可有效地隔离电极。不过，在施加一个合适的编程电压和电流后，电介质会形成一个连接电极的传导通道（＜1kΩ），将两电极导通，利用反熔丝的导通与否来实现信息存储。反熔丝作为一种新型的存储结构，与传统CMOS结构存储器相比，它可以提供一种高电路密度、低功耗，非易失性编程和高可靠性、高寿命的组合。

反熔丝受工艺条件和编程环境等因素影响，导通电阻会在几百到一千欧之间浮动，而且未编程反熔丝长时间工作在高电压下也有可靠性风险，这些问题在一定的情况下会影响到电路的可靠性和寿命。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种适用于存储器的反熔丝存储单元，可以有效解决以上问题，采用该设计的存储单元可以实现高可靠性，高寿命的一次编程存储器。

按照本实用新型提供的技术方案，所述适用于存储器的反熔丝存储单元包括：第一反熔丝单元，第二反熔丝单元，编程控制的第一高压NMOS管和第二高压NMOS管，第三PMOS管，第四PMOS管，第五NMOS管，第六NMOS管；所述第一反熔丝单元一端接高电平，另一端接第三PMOS管的源极和第一高压NMOS管的漏极，第二反熔丝单元一端接高电平，另一端接第四PMOS管的源极和第二高压NMOS管的漏极，第一高压NMOS管栅极接第一编程数据输入端口，第二高压NMOS管栅极接第二编程数据输入端口，第三PMOS管栅极和第四PMOS管栅极相连并连接读取控制端，第三PMOS管漏极连接第五NMOS管漏极，第四PMOS管漏极连接第六NMOS管漏极，第六NMOS管栅极通过第一反向器连接第一数据输出端口，第五NMOS管栅极通过第二反向器连接第二数据输出端口；第一高压NMOS管源极，第二高压NMOS管源极，第五NMOS管源极，第六NMOS管源极接地；所述第一编程数据输入端口和第二编程数据输入端口的数据总以互补对的形式出现，第一数据输出端口与第二数据输出端口的输出数据也是以互补对的形式输出。

本实用新型的优点是：采用双稳态比较电路作为输出级，并且设置了保护管在工作时对反熔丝进行保护；其单元结构具有高电路密度、低功耗，非易失性编程和高可靠性、高寿命的特点。

附图说明

图1是本实用新型反熔丝存储单元电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，每个本实用新型所述存储单元包含：两个反熔丝单元FUSE1，FUSE2；编程控制的高压NMOS管M1，M2；保护控制的PMOS管M3，M4；两个反向器和NMOS管M5，M6构成的比较输出级。具体为：第一反熔丝单元FUSE1一端接高电平VCC，另一端接第三PMOS管M3的源极和第一高压NMOS管M1的漏极（称电路节点A），第二反熔丝单元FUSE2一端接高电平VCC，另一端接第四PMOS管M4的源极和第二高压NMOS管M2的漏极（称电路节点B），第一高压NMOS管M1栅极接第一编程数据输入端口P1，第二高压NMOS管M2栅极接第二编程数据输入端口P2，第三PMOS管M3栅极和第四PMOS管M4栅极相连并连接读取控制端C，第三PMOS管M3漏极连接第五NMOS管M5漏极，第四PMOS管M4漏极连接第六NMOS管M6漏极，第六NMOS管M6栅极通过第一反向器T1连接第一数据输出端口O1，第五NMOS管M5栅极通过第二反向器T2连接第二数据输出端口O2；第一高压NMOS管M1源极，第二高压NMOS管M2源极，第五NMOS管M5源极，第六NMOS管M6源极接地GND。

编程数据输入端口P1，P2两个端口的数据总是以互补对的形式出现，即一个端口输入为逻辑“1”，另一个端口就为逻辑“0”。读取控制端C控制数据的读取输出。同样，数据输出端口O1，O2的输出数据也是以互补对的形式输出，即一个端口输出为逻辑“1”，另一个端口输出就为逻辑“0”。