[发明专利]现场可编程门阵列及其开关结构

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种现场可编程门阵列及其开关结构。

背景技术

现场可编程门阵列(FPGA)集成电路技术发展非常迅速。FPGA可分为两种类型：一种类型是一次性可编程的，其使用反熔丝等元件来建立可编程连接；另一种类型是可编程的，并使用晶体管开关来建立可编程连接。

通常，FPGA具有一逻辑元件阵列及带有成千上万个可编程互连单元的布线互连，以使用户能够以规定的功能将FPGA配置在一集成电路中。每一可编程互连单元或开关均可连接所述集成电路中的两个电路节点以建立或断开布线互连或设置逻辑元件的一种或数种功能。

可编程的FPGA包括存储器的构件，存储器能够存储控制可编程元件的程序信息。所述存储器可以使用EPROMs、EEPROMs、非易失性RAM及快闪存储器装置等所有非易失性存储装置。

现有技术中，所述非易失性存储装置在工艺流程方面的逐渐完善，使得某些非易失性存储装置具有可优化密度、易于编程与再编程并可快速读取，具备成本低、密度高、功率消耗低及可靠性高的优点。但这些优点并没有及于FPGA的开关。

发明内容

本发明技术方案所解决的技术问题是，使现场可编程门阵列的开关结构与其存储器一体化，从而降低成本，提高FPGA的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明技术方案提供了一种现场可编程门阵列，包括：分裂栅极存储器、可编程逻辑单元及所述可编程逻辑单元的布线结构；

所述布线结构的交点上具备互连节点，所述分裂栅极存储器适于提供所述互连节点之间的互连关系。

可选的，所述分裂栅极存储器包括：第一分裂栅极存储阵列和第二分裂栅极存储阵列；

所述第一分裂栅极存储阵列适于存储所述可编程逻辑单元的执行内容；

所述第二分裂栅极存储阵列适于连接所述互连节点。

可选的，所述互连节点包括具有互连关系的第一互连节点及第二互连节点；

所述第二分裂栅极存储阵列包括第一分裂栅极存储位和第二分裂栅极存储位；所述分裂栅极存储位包括位线电极、控制栅极及源线电极；

所述第一分裂栅极存储位的位线电极连接至所述第一互连节点，控制栅极连接至栅控电压，源线电极适于在所述第一互连节点与第二互连节点互连时连接至编程电压；

所述第二分裂栅极存储位的位线电极连接至所述第二互连节点，控制栅极连接至所述栅控电压，源线电极适于在所述第一互连节点与第二互连节点互连时连接至所述编程电压。

可选的，所述第一分裂栅极存储位和第二分裂栅极存储位共用一个源线电极。

可选的，所述现场可编程门阵列还包括：控制晶体管；

所述控制晶体管的一端连接至控制电压，另一端连接至所述第一分裂栅极存储位和第二分裂栅极存储位的源线电极，其控制端连接至使能信号，所述使能信号在所述第一互连节点与第二互连节点互连时使能。

为了解决上述技术问题，本发明技术方案还提供了一种现场可编程门阵列的开关结构，所述现场可编程门阵列包括可编程逻辑单元及所述可编程逻辑单元的布线结构，所述布线结构的交点上具备互连节点，所述开关结构包括分裂栅极存储器，所述分裂栅极存储器适于提供所述互连节点之间的互连关系。

可选的，所述分裂栅极存储器包括：第一分裂栅极存储阵列和第二分裂栅极存储阵列；

所述第一分裂栅极存储阵列适于存储所述可编程逻辑单元的执行内容；

所述第二分裂栅极存储阵列适于连接所述互连节点。

可选的，所述分裂栅极存储器包括：第一分裂栅极存储阵列和第二分裂栅极存储阵列；

所述第一分裂栅极存储阵列适于存储所述可编程逻辑单元的执行内容；

所述第二分裂栅极存储阵列适于连接所述互连节点。

可选的，所述互连节点包括具有互连关系的第一互连节点及第二互连节点；

所述第二分裂栅极存储阵列包括第一分裂栅极存储位和第二分裂栅极存储位；所述分裂栅极存储位包括位线电极、控制栅极及源线电极；

所述第一分裂栅极存储位的位线电极连接至所述第一互连节点，控制栅极连接至栅控电压，源线电极适于在所述第一互连节点与第二互连节点互连时连接至编程电压；

所述第二分裂栅极存储位的位线电极连接至所述第二互连节点，控制栅极连接至所述栅控电压，源线电极适于在所述第一互连节点与第二互连节点互连时连接至所述编程电压。