[发明专利]一种MTM反熔丝FPGA的编程方法

说明书

本发明公开一种MTM反熔丝FPGA的编程方法，属于可编程反熔丝技术领域。对于每一个反熔丝的编程，先施加正向编程脉冲，然后再施加反向编程脉冲；其中，对选定编程的反熔丝施加每一个编程脉冲之前，对布线轨线进行预充电；对选定编程的反熔丝施加每一个编程脉冲之后，给编程中的反熔丝热弛豫时间；编程阶段完成后，进行编程后电流校验；电流校验成功，对该反熔丝再施加N组强化编程脉冲，N5。本发明能够解决MTM反熔丝FPGA编程过程中误编程问题，增加编程后反熔丝中形成的导电细丝的均匀性和稳定性，提升编程成功率，提高编程后MTM反熔丝FPGA的可靠性。

技术领域

本发明涉及可编程反熔丝技术领域，特别涉及一种MTM反熔丝FPGA的编程方法。

背景技术

反熔丝是一种非常重要的可编程互连单元。MTM（metal-to-metal）反熔丝已被广泛地应用于FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）和PROM（Programmable Read-Only Memory,可编程存储器）中。在具体集成电路中，反熔丝单元位于顶层金属N层和N-1层金属之间，反熔丝在编程之前是处于关断状态的，通过编程电流的热效应对反熔丝进行编程，编程后反熔丝由关断状态转变为导通状态，形成低电阻连接。

反熔丝制造需要特殊工艺，目前只有国外少数公司掌握了该技术。由于MTM反熔丝的重要作用，国内也逐渐开展了包括MTM反熔丝工艺技术、MTM反熔丝电路设计技术、测试技术、编程方法、编程器设计技术等关键技术的研究和技术攻关。

MTM反熔丝FPGA是一种高可靠可编程门整列电路，广泛应用于卫星、行星探测器、载人航天等项目中。由于其特殊的应用领域，国外此类电路往往对国内处于禁运状态，而且进行技术封锁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MTM反熔丝FPGA的编程方法，以解决目前MTM反熔丝FPGA编程过程中容易产生误编程的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种MTM反熔丝FPGA的编程方法，包括：

编程器与FPGA电路成功连接；编程器根据FPGA电路的硬ID选择适当的编程方法并对FPGA电路空片检查；编程器的上位机加载要对FPGA电路进行编程的坐标和对应的数据；编程器根据加载的坐标和数据进行寻址编程，

所述MTM反熔丝FPGA的编程方法还包括：

对于每一个反熔丝的编程，先施加正向编程脉冲，然后再施加反向编程脉冲；其中，

对选定编程的反熔丝施加每一个编程脉冲之前，对布线轨线进行预充电；

对选定编程的反熔丝施加每一个编程脉冲之后，给编程中的反熔丝热弛豫时间；

编程阶段完成后，进行编程后电流校验；

电流校验成功，对该反熔丝再施加N组强化编程脉冲，N5。

可选的，对选定编程的反熔丝施加每一个编程脉冲之前，对布线轨线进行预充电包括：

在对选定编程的反熔丝施加编程脉冲之前，对布线轨线进行预充电，使与选定编程的反熔丝处于同一行和同一列的其他所有反熔丝的上下电极都充上电压。

可选的，编程后电流校验包括正向电流校验阶段和反向电流校验阶段；

在进行正向电流校验阶段和反向电流校验阶段前，均给编程中的反熔丝热弛豫时间。

可选的，所述正向编程脉冲的电压比所述反向编程脉冲的电压大0.8V~1.2V。

可选的，所述正向编程脉冲的电压为9.5V~10.5V，所述反向编程脉冲的电压为7.5V~8.5V。

可选的，所述热弛豫时间为100us~200us。