CN105185410B - 阻值可变的参考单元 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种阻值可变的参考单元，通过第一控制开关和第二控制开关的切换，可以使整个参考单元的电阻阻值改变，从而可以在测试模式下用高阻值的参考单元筛选出比较可靠的电熔丝；而在用户模式下使用低阻值的参考单元增加对电熔丝电阻变化的容忍度，参考单元可以根据需要改变阻值，满足工艺不同场合的需要。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种阻值可变的参考单元。
背景技术
现有的eFuse(电熔丝)产品在读取的时候会使用未形成自对准硅化物的多晶硅(unsilicide ploy)作为比较电阻，形成一个参考单元(reference cell)。每一个电熔丝对应一参考单元和一个差分电路。差分电路比较通过电熔丝和参考单元电阻的大小从而现实“0”和“1”状态的区分。
电熔丝在读取的时候，通过一个差分电路或者比较放大器，比较电熔丝和参考单元的电阻大小，从而判断电熔丝的状态是“0”还是“1”。目前的产品中，全部采用一个固定的电阻作为参考单元，其阻值固定不变。在电熔丝熔断和随后的任意读取过程中，全部是采用一个相同阻值的固定电阻作为判断电熔丝状态“0”还是“1”的依据。
在实际过程中，导致电熔丝可靠性不好的原因有：一、电熔丝烧录的程度不足(under programming)；二、电熔丝过烧录(over programming)。这两种情况都会导致电熔丝烧录完后的电阻比较低，大概为几千欧姆。而且随着电熔丝不断的使用，电熔丝的电阻会变得越来越低。所以通常在使用过程中会选用电阻阻值比较低的参考单元增加对电熔丝电阻变化的容忍度。
同时，未经过烧录(programming)的电熔丝烧阻值较小，为了能够在测试时选择出性能可靠的电熔丝，通常希望使用电阻阻值较高的参考单元进行筛选，以提高对工艺的容忍度。
然而，正如上文所述，现有技术中的参考单元阻值均为固定阻值，并不能改变，因此，急需提出一种阻值可变的参考单元满足不同的工艺需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻值可变的参考单元，能够根据需要改变其阻值，满足工艺不同场合的需要。
为了实现上述目的，本发明提出了一种阻值可变的参考单元，包括：控制电路、第一电阻矩阵及第二电阻矩阵，其中，所述控制电路包括多个第一控制开关和第二控制开关，所述第一电阻矩阵及第二电阻矩阵中每一行的电阻串联，再与相邻行并联，所述第一电阻矩阵为方块矩阵，第一电阻矩阵每一行的电阻均通过第一控制开关与第二电阻矩阵每一行的电阻串联后连接至差分电路，第一电阻矩阵每一行的电阻还通过第二控制开关直接连接至差分电路，所述第一控制开关和第二控制开关的开关状态为互斥状态。
进一步的，在所述的阻值可变的参考单元中，所述控制电路还包括第一控制支路、第二控制支路及多个反相器，所述反相器设于控制电路上，所述第一控制支路与所述第一控制开关相连，所述第二控制支路与第二控制开关相连，所述第一控制支路比第二控制支路多接一个反相器。
进一步的，在所述的阻值可变的参考单元中，所述第一控制开关和第二控制开关均为MOS管。
进一步的，在所述的阻值可变的参考单元中，所述控制电路还包括一焊垫，用于施加控制信号。
进一步的，在所述的阻值可变的参考单元中，所述第一电阻矩阵为N*N型矩阵，其中N为正整数，其范围为3～10。
进一步的，在所述的阻值可变的参考单元中，所述第二电阻矩阵为N*M型矩阵，其中M为正整数。
进一步的，在所述的阻值可变的参考单元中，所述第一电阻矩阵内的电阻阻值均相等。
进一步的，在所述的阻值可变的参考单元中，所述第二电阻矩阵内的电阻阻值均相等。
进一步的，在所述的阻值可变的参考单元中，所述第一电阻矩阵内的电阻阻值与所述第二电阻矩阵内的电阻阻值相等。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：通过第一控制开关和第二控制开关的切换，可以使整个参考单元的电阻阻值改变，从而可以在测试模式下用高阻值的参考单元筛选出比较可靠的电熔丝；而在用户模式下使用低阻值的参考单元增加对电熔丝电阻变化的容忍度，参考单元可以根据需要改变阻值，满足工艺不同场合的需要。
附图说明
图1为本发明一实施例中阻值可变的参考单元的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的阻值可变的参考单元进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1，在本实施例中，提出了一种阻值可变的参考单元，包括：控制电路、第一电阻矩阵41及第二电阻矩阵42，其中，所述控制电路包括多个第一控制开关M1和第二控制开关M2，所述第一电阻矩阵41及第二电阻矩阵42中每一行的电阻30串联，再与相邻行并联，所述第一电阻矩阵41为方块矩阵，第一电阻矩阵41每一行的电阻30均通过第一控制开关M1与第二电阻矩阵42每一行的电阻30串联后连接至差分电路，第一电阻矩阵41每一行的电阻30还通过第二控制开关M2直接连接至差分电路，所述第一控制开关M1和第二控制开关M2的开关状态为互斥状态。
其中，所述控制电路还包括第一控制支路、第二控制支路及多个反相器20，所述反相器20设于控制电路上，所述第一控制支路比第二控制支路多接一个反相器20。在本实施例中，所述反相器20的个数为3个，2个连接在总的控制电路上，另1个连接在第一控制支路上。
所述第一控制支路与所述第一控制开关M1相连，所述第二控制支路与第二控制开关M2相连。所述第一控制开关M1和第二控制开关M2均为MOS管，所述第一控制支路与所述第一控制开关M1的栅极相连，第二控制支路与第二控制开关M2的栅极相连。
所述控制电路还包括一焊垫10，用于施加控制信号。若控制信号施加为0，则第一控制支路由于多了一个反相器，因此，会打开第一控制开关M1，从而可以使第一电阻矩阵41每一行的电阻30均通过第一控制开关M1与第二电阻矩阵42每一行的电阻30串联后连接至差分电路；若控制信号施加为1，则相应的，第二控制开关M2会被打开，因此，第一电阻矩阵41每一行的电阻30通过第二控制开关M2直接连接至差分电路，这样便可以实现参考单元阻值的改变。
所述第一电阻矩阵为N*N型矩阵，其中N为正整数，其范围为3～10。所述第二电阻矩阵为N*M型矩阵，其中M为正整数。
具体的，本实施例中第一电阻矩阵41为3*3型的电阻矩阵，第二电阻矩阵42为3*2型的电阻矩阵，每一个电阻30的阻值为1K欧姆，当控制信号施加为0时，可以计算出整个参考单元的电阻阻值为5K欧姆；当控制信号施加为1时，则可以计算出整个参考单元的电阻阻值为3K欧姆。
实际上，本领域技术人员可以根据不同的需要来选择第一电阻矩阵41和第二电阻矩阵42中阵列数以及其内部电阻30的阻值，以满足对不同电阻阻值的需求。例如，可以选择第一电阻矩阵41为4*4的矩阵，第二电阻矩阵42为4*3的矩形，第一电阻矩阵41内的电阻30的阻值可以相同，也可以不同，其可以与第二电阻矩阵42内的电阻的阻值相同，或者不同，第二电阻矩阵42内的电阻阻值可以相同，也可以不同。这样便可以十分灵活的进行整体阻值的调节。
综上，在本发明实施例提供的阻值可变的参考单元中，通过第一控制开关和第二控制开关的切换，可以使整个参考单元的电阻阻值改变，从而可以在测试模式下用高阻值的参考单元筛选出比较可靠的电熔丝；而在用户模式下使用低阻值的参考单元增加对电熔丝电阻变化的容忍度，参考单元可以根据需要改变阻值，满足工艺不同场合的需要。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种阻值可变的参考单元，其特征在于，包括：控制电路、第一电阻矩阵及第二电阻矩阵，其中，所述控制电路包括多个第一控制开关和第二控制开关，所述第一电阻矩阵及第二电阻矩阵中每一行的电阻串联，再与相邻行并联，所述第一电阻矩阵为方块矩阵，第一电阻矩阵每一行的电阻均通过第一控制开关与第二电阻矩阵每一行的电阻串联后连接至差分电路，第一电阻矩阵每一行的电阻还通过第二控制开关直接连接至差分电路，所述第一控制开关和第二控制开关的开关状态为互斥状态。
2.如权利要求1所述的阻值可变的参考单元，其特征在于，所述控制电路还包括第一控制支路、第二控制支路及多个反相器，所述反相器设于控制电路上，所述第一控制支路与所述第一控制开关相连，所述第二控制支路与第二控制开关相连，所述第一控制支路比第二控制支路多接一个反相器。
3.如权利要求1所述的阻值可变的参考单元，其特征在于，所述第一控制开关和第二控制开关均为MOS管。
4.如权利要求1所述的阻值可变的参考单元，其特征在于，所述控制电路还包括一焊垫，用于施加控制信号。
5.如权利要求1所述的阻值可变的参考单元，其特征在于，所述第一电阻矩阵为N*N型矩阵，其中N为正整数，其范围为3～10。
6.如权利要求5所述的阻值可变的参考单元，其特征在于，所述第二电阻矩阵为N*M型矩阵，其中M为正整数。
7.如权利要求1所述的阻值可变的参考单元，其特征在于，所述第一电阻矩阵内的电阻阻值均相等。
8.如权利要求1所述的阻值可变的参考单元，其特征在于，所述第二电阻矩阵内的电阻阻值均相等。
9.如权利要求1所述的阻值可变的参考单元，其特征在于，所述第一电阻矩阵内的电阻阻值与所述第二电阻矩阵内的电阻阻值相等。
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