[发明专利]一种E-fuse烧写及读取电路

说明书

本发明涉及集成电路设计技术领域，公开了一种E‑fuse烧写及读取电路，包括或非门、第一开关控制管，第二开关控制管、电流镜镜像管和锁存器；或非门的两个输入端分别电连接第一控制信号端和第二控制信号端；第二开关控制管电连接有读写控制信号端；电流镜镜像管与电流控制端电连接，用于控制流经E‑fuse的电流大小。本发明通过电流型烧写方式，不加入E‑fuse的烧写PAD，直接片内电路对E‑fuse进行烧写，减小版图面积并提高烧写的可靠性。通过烧写控制和读取使能控制，采用LATCH(锁存器)对E‑fuse存储的信息进行锁存，降低了静态功耗。采用电流镜镜像管调节镜像电流大小，防止因工艺偏差和烧写后E‑fuse电阻的不一致造成的数据读取错误。

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，特别是指一种E-fuse烧写及读取电路。

背景技术

随着集成电路的发展，电路规模越来越大，芯片的集成度越来越高。电路的复杂度提高了，对可配置可修复的需求进一步提高。由于E-fuse(电熔丝)结构电路要求简单、工艺要求较低而且较高的可靠性，因此EFUSE在电路配置、修复、参数记录等方面还有着广泛的应用，在电路单元初始状态并不完美时，采用EFUSE可为测试或设计提供对子电路的替换，同时在工艺偏差幅度较大的情况下，为芯片提供工艺修调参数的设置。

在传统的E-fuse烧写过程中，一般在版图上加入烧写用PAD(焊盘)，施加一定的烧写电压，并持续特定时间，实现熔断效果。多晶硅(Poly)熔丝存在两种熔断机制，一种是电迁移机制，E-fuse上的硅化物从阴极向阳极迁移，E-fuse温度升高，Poly发生融化，导致电流突然下降；另一种是爆裂机制，短时间内流入E-fuse的热量非常大，积累热量非常高，导致局部温度迅速上升发生爆裂现象。爆裂发生时，可能会对芯片周围电路的可靠性产生不良影响。由此可见，传统的电压烧写方式不能有效控制烧写电流，无法保证E-fuse烧写后的可靠性。

发明内容

本发明提出一种E-fuse烧写及读取电路，解决了现有技术中烧写电路可靠性低且不能有效控制烧写电流的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种E-fuse烧写及读取电路，包括：一个二输入或非门、第一开关控制管，第二开关控制管、电流镜镜像管和锁存器；

或非门的两个输入端分别电连接第一控制信号端和第二控制信号端，所述第一控制信号端和第二控制信号端用于输出所述E-fuse烧写的控制逻辑；

在所述或非门的输出高电平时，所述第一开关控制管导通，控制所述E-fuse进行烧写；

所述第二开关控制管电连接有读写控制信号端，用于控制所述锁存器读取所述E-fuse的烧写状态；

电流镜镜像管与电流控制端电连接，用于控制流经E-fuse的电流大小。

作为优选的技术方案，所述第一开关控制管为晶体管，所述或非门的输出端通过第一电阻电连接至晶体管的基极，晶体管的发射极接地；E-fuse一端接电源，另一端通过第二电阻与晶体管的集电极相连。

作为优选的技术方案，所述晶体管为NPN型晶体管。

作为优选的技术方案，所述第二开关控制管和电流镜镜像管为NMOS型晶体管，所述第二开关控制管的栅极与读写控制信号端电连接，漏极通过第三电阻与锁存器的输入端电连接，源极与电流镜镜像管的漏极电连接，电流镜镜像管的栅极与电流控制端电连接，源极接地。

作为优选的技术方案，所述第二控制信号端还电连接至所述锁存器的复位端，用于将所述锁存器的输出复位。

作为优选的技术方案，所述读写控制信号端还连接至所述锁存器的时钟输入端。

本发明的有益效果在于：