CN110827909A - 超低压低功耗永久性otp存储器 - Google Patents

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彭泽忠
毛军华
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Sichuan Kailuwei Technology Co Ltd
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Abstract

超低压低功耗永久性OTP存储器，涉及存储器技术。本发明包括一个选择MOS管、一个检测MOS管和电容，选择MOS管的第一工作端和检测MOS管的控制端连接于参考点，选择MOS管的第二工作端和检测MOS管的第二工作端皆与第一位线连接，检测MOS管的第一工作端连接第二位线，作为反熔丝存储核心的电容设置于参考点和第一字线之间，其特征在于，所述电容为本征MOS管的栅电容。本发明的有益效果是，无需电压提升电路即可实现低至0.6V的读取电压，显著的降低了功耗。

Description

超低压低功耗永久性OTP存储器
技术领域
本发明涉及存储器技术。
背景技术
参见图1，在一种传统的反熔丝存储器1.5T XPM存储器中，作为反熔丝存储核心器件的电容，以常规MOS管的栅电容实现，以栅极作为电容的一端，源漏之一(或者源极漏极连接至一点)作为电容的另一端，读取电压约为2V以上。
图2、3为一种改进后的现有技术，包括选择MOS管21、检测MOS管22和常规MOS管的栅电容23，编程(电容23击穿)后，为了读取电容的状态，B点的电平应该大于0.5V，因此需要Vdd的电平大于1V(VB+VT，VB为检测MOS管的开启电压，VT为电容的压降)。该技术可以将读电压降低到约1V，但仍然不能满足某些低功耗低电压的需求，例如高性能UHF芯片，其读取电压仅为0.5～0.6V，因此只能采用电压提升电路，产生的代价是更高的功耗和电路成本。参见美国专利文献US 8259518 B2，US8797820 B2和US8780660 B2。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种新的一次性可编程存储器，较现有技术具有更低的功耗。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，超低压低功耗永久性OTP存储器，包括一个选择MOS管、一个检测MOS管和电容，选择MOS管的第一工作端和检测MOS管的控制端连接于参考点，选择MOS管的第二工作端和检测MOS管的第二工作端皆与第一位线连接，检测MOS管的第一工作端连接第二位线，作为反熔丝存储核心的电容设置于参考点和第一字线之间，其特征在于，所述电容为本征MOS管的栅电容。
进一步的，还包括一个开关管，所述开关管的一个工作端连接检测MOS管，另一个工作端连接第二位线。
所述本征MOS管的栅极接参考点，源极和漏极接第一字线，或者源极、漏极之一接第一字线。
或者，所述本征MOS管的栅极接第一字线，源极和漏极接参考点，或者源极、漏极之一接参考点。
本发明的有益效果是，无需电压提升电路即可实现低至0.6V的读取电压，显著的降低了功耗。
附图说明
图1是第一种现有技术的原理实现示意图。
图2是第二种现有技术的原理实现示意图。
图3是第二种现有技术的读取电压原理图。
图4是本发明采用本征N-MOS电容的原理实现示意图。
图5是本发明采用本征N-MOS电容的读取电压原理图。
图6是本发明采用本征P-MOS电容的实施例1的电路图。
图7是本发明采用本征P-MOS电容的实施例2的电路图。
图8是本发明的实施例3的电路图。
具体实施方式
本发明所称的工作端是指导通状态下工作电流经过的连接端，源极和漏极皆属于本发明所称的工作端。栅极为控制端，不属于工作端。
参见图4，本发明采用本征N-MOS管(NATIVE MOS)作为电容器件，以本征MOS管(压降为0v)的栅电容作为反熔丝存储核心的电容。具体的说，电容的第一端为本征MOS管的栅极，另一端为本征MOS管的源极漏极之一，或者将源极漏极连接至一点作为电容的第二端。
具体的说，本发明提供的超低压低功耗永久性OTP存储器包括一个选择MOS管41、一个检测MOS管42和电容43，选择MOS管41的第一工作端和检测MOS管42的控制端连接于参考点，选择MOS管41的第二工作端和检测MOS管42的第二工作端皆与第一位线BL连接，检测MOS管42的第一工作端连接第二位线BR，作为反熔丝存储核心的电容43设置于参考点和第一字线WP之间，所述电容为本征MOS管的栅电容。
参见图5，编程(电容击穿)后，为了读取电容的状态，B点的电平应该大于0.5V，由于本征MOS管的栅电容在击穿后压降为0V，因此Vdd的电平大于0.5V即可，因此本发明的技术可以将读电压降低到约0.5V。
实施例1
参见图6，本实施例的电容为本征MOS管的栅电容，P型本征MOS管的栅极接参考点，源极和漏极一并接第一字线WP，选择MOS管和检测MOS管皆为N型MOS管。
实施例2
参见图7，本实施例的电容为本征P-MOS管的栅电容，P型本征MOS管的源极和漏极一并接参考点，栅极接第一字线WP，选择MOS管和检测MOS管皆为P型MOS管。
实施例3
参见图8，本实施例还包括一个开关管M1，所述开关管M1的一个工作端连接检测MOS管，另一个工作端连接第二位线。本实施例的电容为本征MOS管的栅电容。

Claims (6)

1.超低压低功耗永久性OTP存储器，包括一个选择MOS管、一个检测MOS管和电容，选择MOS管的第一工作端和检测MOS管的控制端连接于参考点，选择MOS管的第二工作端和检测MOS管的第二工作端皆与第一位线连接，检测MOS管的第一工作端连接第二位线，作为反熔丝存储核心的电容设置于参考点和第一字线之间，其特征在于，所述电容为本征MOS管的栅电容。
2.如权利要求1所述的超低压低功耗永久性OTP存储器，其特征在于，还包括一个开关管，所述开关管的一个工作端连接检测MOS管，另一个工作端连接第二位线。
3.如权利要求1所述的超低压低功耗永久性OTP存储器，其特征在于，所述本征MOS管的栅极接参考点，源极和漏极接第一字线。
4.如权利要求1所述的超低压低功耗永久性OTP存储器，其特征在于，所述本征MOS管的栅极接参考点，源极或漏极接第一字线。
5.如权利要求1所述的超低压低功耗永久性OTP存储器，其特征在于，所述本征MOS管的栅极接第一字线，源极和漏极接参考点。
6.如权利要求1所述的超低压低功耗永久性OTP存储器，其特征在于，所述本征MOS管的栅极接第一字线，源极或漏极接参考点。
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