IT201600082302A1 - ANTI-FUSE CELL, CIRCUIT, ELECTRONIC DEVICE AND CORRESPONDENT PROCEDURE - Google Patents

ANTI-FUSE CELL, CIRCUIT, ELECTRONIC DEVICE AND CORRESPONDENT PROCEDURE

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IT201600082302A1
IT201600082302A1 IT102016000082302A IT201600082302A IT201600082302A1 IT 201600082302 A1 IT201600082302 A1 IT 201600082302A1 IT 102016000082302 A IT102016000082302 A IT 102016000082302A IT 201600082302 A IT201600082302 A IT 201600082302A IT 201600082302 A1 IT201600082302 A1 IT 201600082302A1
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capacitor
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pull
transistors
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Luca Milani
Fausto Carace
Roberto Giorgio Bardelli
Giovanni Lanfranchi
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St Microelectronics Srl
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    • G11C17/14Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards in which contents are determined by selectively establishing, breaking or modifying connecting links by permanently altering the state of coupling elements, e.g. PROM
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  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
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  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

"Cella anti-fusibile, circuito, dispositivo elettronico e procedimento corrispondenti" "Corresponding anti-fuse cell, circuit, electronic device and procedure"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo tecnico Technical field

La descrizione si riferisce ai circuiti anti-fusibili (antifuse). The description refers to the anti-fuse (antifuse) circuits.

Una o più forme di attuazione possono trovare applicazione nella realizzazione dei circuiti a semiconduttore, quali ad esempio circuiti integrati (IC). One or more embodiments can find application in the realization of semiconductor circuits, such as for example integrated circuits (IC).

Sfondo tecnologico Technological background

La denominazione anti-fusibile (antifuse) viene utilizzata per indicare un circuito elettrico presentante un comportamento opposto o complementare a quello di un fusibile. The name anti-fuse (antifuse) is used to indicate an electrical circuit which behaves opposite or complementary to that of a fuse.

Un fusibile è un componente che dimostra una bassa resistenza (comportandosi quindi essenzialmente come un cortocircuito) e, ad es. quando la corrente che lo attraversa raggiunge una certa soglia di intervento, si "apre" o "brucia" passando a dimostrare una resistenza elevata (comportandosi quindi essenzialmente come un circuito aperto, interrompendo il passaggio di corrente). A fuse is a component that demonstrates low resistance (thus essentially behaving like a short circuit) and e.g. when the current flowing through it reaches a certain tripping threshold, it "opens" or "burns" and demonstrates a high resistance (thus essentially behaving like an open circuit, interrupting the flow of current).

Al contrario, un anti-fusibile dimostra una resistenza elevata (comportandosi quindi essenzialmente come un circuito aperto) e, a seguito di un evento di attivazione, ad es. quando la tensione ai suoi capi raggiunge una certa soglia di rottura, nell'anti-fusibile si crea un percorso conduttivo (a bassa resistenza), per cui 1'antifusibile passa a comportarsi come una linea conduttiva . Conversely, an anti-fuse demonstrates high resistance (thus essentially behaving like an open circuit) and, following an activation event, e.g. when the voltage at its ends reaches a certain breaking threshold, a conductive path (with low resistance) is created in the anti-fuse, so that the anti-fuse changes to behave like a conductive line.

Alla base dell'evento di attivazione può stare un fenomeno di rottura dielettrica. Un tale fenomeno si determina quando un materiale dielettrico sottoposto ad un campo elettrico sufficientemente elevato cessa di essere isolante. Nei solidi, la rottura dielettrica è riconducibile ad una scarica elettrostatica dovuta al superamento della rigidità del dielettrico. At the base of the activation event can be a phenomenon of dielectric breakage. Such a phenomenon occurs when a dielectric material subjected to a sufficiently high electric field ceases to be insulating. In solids, the dielectric breakdown is due to an electrostatic discharge due to the overcoming of the stiffness of the dielectric.

L'antifusibile può comprendere una barriera sottile di un materiale dielettrico fra due conduttori metallici (in pratica un condensatore): quando fra tali conduttori si applica una tensione sufficientemente alta, lo strato dielettrico può trasformarsi in un materiale a bassa resistenza, dunque conduttivo. The antifuse can comprise a thin barrier of a dielectric material between two metal conductors (in practice a capacitor): when a sufficiently high voltage is applied between these conductors, the dielectric layer can transform into a low resistance material, therefore conductive.

Un possibile campo di applicazione degli anti-fusibili è rappresentato dalla programmazione (permanente) di circuiti a semiconduttore, ad es. circuiti integrati come memorie. Ad esempio, alcuni circuiti logici programmabili come gli ASIC possono utilizzare la tecnologia degli antifusibili per configurare circuiti logici. Un possibile settore di applicazione degli anti-fusibili è rappresentato dalle memorie non volatili (Non-Volatile Memory o NVM) ad es. in dispositivi del tipo denominato Sistem-on-Chip (SoC). A possible field of application of anti-fuses is represented by the (permanent) programming of semiconductor circuits, eg. integrated circuits such as memories. For example, some programmable logic circuits such as ASICs may use antifuse technology to configure logic circuits. A possible field of application of anti-fuses is represented by non-volatile memories (Non-Volatile Memory or NVM) eg. in devices of the type called System-on-Chip (SoC).

Nonostante la estesa attività di innovazione e ricerca nel settore, è tutt'ora avvertita l'esigenza di disporre di soluzioni di anti-fusibili perfezionate in termini di area di silicio occupata, affidabilità, campo di temperature di funzionamento. Ad esempio, in settori di applicazione quali il settore veicolistico, un fattore da tenere in conto nelle implementazioni di anti-fusibili a celle può essere dato dal fatto che, durante la programmazione, le celle non destinate ad essere programmate possono essere comunque sottoposte ad un campo elettrico di un certo rilievo (ad esempio pari alla metà del campo elettrico nominale), essendo quindi sollecitate. Despite the extensive activity of innovation and research in the sector, the need is still felt to have improved anti-fuse solutions in terms of silicon area occupied, reliability, operating temperature range. For example, in application sectors such as the vehicle sector, a factor to be taken into account in the implementations of cell anti-fuses can be given by the fact that, during programming, the cells not intended to be programmed can in any case be subjected to a electric field of a certain importance (for example equal to half of the nominal electric field), being therefore stressed.

Questo può essere un rischio dal punto di vista dell'affidabilità: i tempi di inibizione possono risultare più lunghi della singola programmazione, per cui può insorgere il rischio di programmazioni non volute in celle anti-fusibile difettose. This can be a risk from the point of view of reliability: the inhibition times can be longer than the single programming, so the risk of unwanted programming in defective anti-fuse cells can arise.

Scopo e sintesi Purpose and summary

Una o più forme di attuazione si prefiggono lo scopo di contribuire a soddisfare l'esigenza sopra delineata. One or more embodiments have the purpose of helping to satisfy the need outlined above.

Secondo una o più forme di attuazione, tale scopo può essere conseguito grazie ad una cella anti-fusibile avente le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni che seguono. According to one or more embodiments, this object can be achieved thanks to an anti-fuse cell having the characteristics referred to in the following claims.

Una o più forme di attuazione possono riguardare anche un corrispondente circuito nonché un corrispondente dispositivo elettronico (ad es. un dispositivo a semiconduttore incorporante una memoria non volatile, ad es. per un componente SoC) ed un corrispondente procedimento di impiego. One or more embodiments may also relate to a corresponding circuit as well as a corresponding electronic device (for example a semiconductor device incorporating a non-volatile memory, for example for a SoC component) and a corresponding method of use.

Le rivendicazioni formano parte integrante dell'insegnamento tecnico qui somministrato in relazione alle forme di attuazione. The claims form an integral part of the technical teaching given here in relation to the embodiments.

Una o più forme di attuazione permettono di realizzare una cella anti-fusibile, comprendente un condensatore antifusibile, un transistore di pull-up, ad es. pMOS, ed un transistore di "sparatura" (shoot transitor), ad es. nMOS. One or more embodiments allow to realize an anti-fuse cell, comprising an anti-fuse capacitor, a pull-up transistor, e.g. pMOS, and a "shoot transistor", eg. nMOS.

Una o più forme di attuazione possono proporre una organizzazione di matrice di celle, completa di relativi schemi di programmazione e lettura. One or more embodiments can propose a cell matrix organization, complete with relative programming and reading schemes.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

Una o più forme di attuazione saranno ora descritte, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure annesse, in cui: One or more embodiments will now be described, purely by way of non-limiting example, with reference to the attached figures, in which:

- la figura 1 è uno schema di principio di una cella anti-fusibile, - figure 1 is a schematic diagram of an anti-fuse cell,

la figura 2 è uno schema di celle anti-fusibile secondo una o più forme di attuazione, Figure 2 is a diagram of anti-fuse cells according to one or more embodiments,

- le figure 3 e 4 illustrano possibili soluzioni in cui una cella così come presentata nella figura 2 è compresa in una struttura a celle presentata rispettivamente in condizione di programmazione (figura 3) e in condizione di lettura (figura 4), - Figures 3 and 4 illustrate possible solutions in which a cell as presented in Figure 2 is comprised in a cell structure presented respectively in programming condition (Figure 3) and in reading condition (Figure 4),

la figura 5 esemplifica una possibile implementazione circuitale dello schema della figura 2, e - la figura 6 è uno schema a blocchi esemplificativo di un dispositivo a semiconduttore quale un sistema SoC. Figure 5 exemplifies a possible circuit implementation of the diagram of Figure 2, and - Figure 6 is an exemplary block diagram of a semiconductor device such as an SoC system.

Descrizione particolareggiata Detailed description

Nella descrizione che segue sono illustrati vari dettagli specifici, allo scopo di fornire una comprensione approfondita di vari esempi di forme di attuazione secondo la descrizione. Le forme di attuazione possono essere ottenute senza uno o più dei dettagli specifici, o con altri procedimenti, componenti, materiali, ecc. In altri casi, strutture, materiali o operazioni note non sono illustrate o descritte in dettaglio in modo che i vari aspetti delle forme di attuazione non saranno resi poco chiari. Various specific details are illustrated in the following description, in order to provide an in-depth understanding of various examples of embodiments according to the description. The embodiments can be obtained without one or more of the specific details, or with other processes, components, materials, etc. In other cases, known structures, materials or operations are not illustrated or described in detail so that the various aspects of the embodiments will not be made unclear.

Un riferimento a "una forma di attuazione" nel quadro della presente descrizione intende indicare che una particolare configurazione, struttura o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Per cui, frasi come "in una forma di attuazione" che possono essere presenti in vari punti della presente descrizione non fanno necessariamente riferimento esattamente alla stessa forma di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in un modo adeguato qualsiasi in una o più forme di attuazione. A reference to "an embodiment" within the framework of the present disclosure is meant to indicate that a particular configuration, structure or feature described in relation to the embodiment is included in at least one embodiment. Thus, phrases such as "in one embodiment" which may be present at various points of the present disclosure do not necessarily refer to exactly the same embodiment. Furthermore, particular conformations, structures or features can be combined in any suitable way in one or more embodiments.

I riferimenti qui utilizzati sono forniti semplicemente per comodità e quindi non definiscono l'ambito di protezione o la portata delle forme di attuazione . The references used herein are provided merely for convenience and therefore do not define the scope or scope of the embodiments.

Da tempo sono disponibili sul mercato varie soluzioni di circuiti anti-fusibile integrati, ad esempio in tecnologia CMOS o analoghe. Various integrated anti-fuse circuit solutions have been available on the market for some time, for example in CMOS technology or similar.

Tali soluzioni possono utilizzare, ad esempio, il principio di rottura (hard-breakdown) di un ossido di gate sottile, con la rottura suscettibile di intervenire in presenza di un campo elettrico di sufficiente intensità applicato per un certo tempo (c.d. tempo di programmazione) . Such solutions can use, for example, the hard-breakdown principle of a thin gate oxide, with the breaking capable of intervening in the presence of an electric field of sufficient intensity applied for a certain time (so-called programming time) .

La rottura di un ossido di gate può essere permanente in quanto durante la rottura all'interno di tale ossido di gate si forma un filamento conduttivo. Il blocco principale di un circuito antifusibile può quindi essere rappresentato nello stato iniziale da un condensatore con un ossido di gate sottile, cioè un circuito aperto, che nello stato finale, dopo la programmazione, presenta la resistenza di un filamento conduttivo, vale a dire un circuito chiuso. The rupture of a gate oxide can be permanent since a conductive filament is formed within that gate oxide. The main block of an anti-fuse circuit can therefore be represented in the initial state by a capacitor with a thin gate oxide, i.e. an open circuit, which in the final state, after programming, has the resistance of a conductive filament, i.e. a closed circuit.

Esistono vari modi per realizzare una singola cella anti-fusibile e varie modalità per organizzare una tale cella in una matrice al fine di ridurre l'area di silicio occupata. There are various ways to make a single anti-fuse cell and various ways to organize such a cell in a matrix in order to reduce the occupied silicon area.

Varie soluzioni di circuito anti-fusibile sono note da documenti quali ad es. US 6667 902 B2 o US 7402 855 B2. Various anti-fuse circuit solutions are known from documents such as e.g. US 6667 902 B2 or US 7402 855 B2.

La figura 1 esemplifica una soluzione di circuito anti-fusibile implementata presso la società Richiedente. Figure 1 exemplifies an anti-fuse circuit solution implemented at the Applicant company.

Questa soluzione può comprendere: This solution may include:

- un condensatore antifusibile 10 (ad esempio pMOS) con ossido di gate sottile (ad esempio 35 A, 35xlO<~10>m), - an antifuse capacitor 10 (for example pMOS) with thin gate oxide (for example 35 A, 35xlO <~ 10> m),

un resistore 12 (ad esempio di polisilicio) collegato in parallelo al condensatore antifusibile 10, e due transistori 14 e 16 (ad esempio transistori DRIFT-MOS ad alta tensione, disponibili in tecnologie BCD) rispettivamente con funzione di transistore di sparatura (shooting) e di transistore di lettura. a resistor 12 (for example of polysilicon) connected in parallel to the antifuse capacitor 10, and two transistors 14 and 16 (for example high voltage DRIFT-MOS transistors, available in BCD technologies) respectively with the function of shooting transistor and of reading transistor.

Quando entrambi i transistori 14 e 16 sono spenti (ossia non conduttivi) ai capi del condensatore antifusibile 10 è applicato un campo elettrico nullo: nella resistenza 12 in parallelo non passa corrente, il che determina una tensione applicata pari a 0 V. When both transistors 14 and 16 are off (i.e. non-conductive) a null electric field is applied to the ends of the anti-fuse capacitor 10: no current flows in the resistor 12 in parallel, which determines an applied voltage equal to 0 V.

La selezione di una cella anti-fusibile come quella rappresentata nella figura 1 ai fini della programmazione (ossia per fare in modo che al condensatore 10 si sostituisca un percorso a bassa resistenza ohmica) può comportare di attivare (ossia accendere, vale a dire rendere conduttivo) il transistore di shooting 14, ad es. The selection of an anti-fuse cell such as the one shown in Figure 1 for programming purposes (i.e. to replace the capacitor 10 with a path with low ohmic resistance) may involve activating (i.e. turning on, i.e. making conductive ) the shooting transistor 14, e.g.

applicando una corrispondente tensione Vshootal gate del transistore 14. In questo modo, è possibile portare il terminale del condensatore 10 rivolto verso il transistore 14 ad un valore di massa (0 V) mentre il terminale opposto rimane ad un livello di tensione VPROG. In questo modo è possibile indurre un forte campo elettrico ai capi del condensatore 10 e far sì che l'ossido di gate si "rompa" in tempi brevi. applying a corresponding voltage Vshootal gate of the transistor 14. In this way, it is possible to bring the terminal of the capacitor 10 facing the transistor 14 to a ground value (0 V) while the opposite terminal remains at a voltage level VPROG. In this way it is possible to induce a strong electric field across the capacitor 10 and cause the gate oxide to "break" in a short time.

L'operazione di lettura prevede invece che il transistore di sparatura 14 sia spento mentre il transistore di lettura 16 viene acceso (ossia reso conduttivo), opzionalmente abbassando la tensione di alimentazione in modo da non produrre programmazioni indesiderate . The reading operation instead provides that the firing transistor 14 is turned off while the reading transistor 16 is turned on (ie made conductive), optionally lowering the supply voltage so as not to produce unwanted programming.

La lettura del dato può così avvenire leggendo la corrente di lettura Ireadche passa attraverso la cella anti-fusibile selezionata. The data can thus be read by reading the reading current Iread which passes through the selected anti-fuse cell.

Una soluzione così come esemplificata nella figura 1 può rivelarsi tale da non facilitare un'organizzazione matriciale, né la programmazione in parallelo due o più bit. A solution as exemplified in Figure 1 may prove to be such as not to facilitate a matrix organization, nor to program two or more bits in parallel.

Una o più forme di attuazione così come esemplificate nella figura 2 possono prevedere di abbinare ad un condensatore (ad esempio pMOS) 10 con ossido di gate sottile (ad esempio 35 A, ossia 35xlO<~10>m) una coppia di transistori con ossido di gate spesso (ad esempio 120 A, ossia 120xl0<~10m>), ad es. un transistore pMOS 21 ed un transistore nMOS 22 con il condensatore 10 disposto fra il source ed il drain del transistore 21 fungente da transistore di pull-up ed il transistore 22 fungente da transistore di sparatura disposto con il suo cammino di corrente (source-drain) in cascata al cammino di corrente (source-drain) del transistore 21. One or more embodiments as exemplified in Figure 2 can provide for combining a capacitor (for example pMOS) 10 with thin gate oxide (for example 35 A, i.e. 35 x 10 <~ 10> m) a pair of transistors with oxide of thick gate (e.g. 120 A, i.e. 120xl0 <~ 10m>), e.g. a pMOS transistor 21 and an nMOS transistor 22 with the capacitor 10 arranged between the source and the drain of the transistor 21 acting as a pull-up transistor and the transistor 22 acting as a firing transistor arranged with its current path (source-drain ) in cascade to the current path (source-drain) of transistor 21.

Una cella così come esemplificata nella figura 2 si presta ad essere inclusa in un insieme di celle antifusibile organizzate in modo matriciale (vedi ad es. le figure 3 e 4) in cui: A cell as exemplified in Figure 2 can be included in a set of antifuse cells organized in a matrix way (see for example Figures 3 and 4) in which:

- il terminale di source dei transistori di pull-up 21 (VNWnella Figura 2) è accoppiato ad una linead della tensione di programmazione VPROG, - the source terminal of the pull-up transistors 21 (VNW in Figure 2) is coupled to a line of the programming voltage VPROG,

- i terminali di gate dei transistori di pull-up (ad es. pMOS) 21 sono connessi ad un unico terminale Pup (non presentato come tale nelle figure 3 e 4 per evitare di appesantire la rappresentazione grafica), e - the gate terminals of the pull-up transistors (e.g. pMOS) 21 are connected to a single terminal Pup (not presented as such in Figures 3 and 4 to avoid overloading the graphical representation), and

- i terminali di gate dei transistori 22 (ad es. nMOS) sono accoppiati per colonne o word Wnl, Wn2, ..., Wnx, ed terminali di source degli stessi transistori sono accoppiati per righe BL1, BL2, ..., BLx. - the gate terminals of the transistors 22 (e.g. nMOS) are coupled by columns or words Wnl, Wn2, ..., Wnx, and the source terminals of the same transistors are coupled by rows BL1, BL2, ..., BLx .

Le figure 3 e 4 fanno riferimento per semplicità ad una matrice 2x2 comprendente quattro celle CELL (0,0), CELL (0,1), CELL (1,0), CELL (1,1) organizzate in due colonne (parole) di due celle ciascuna. Figures 3 and 4 refer for simplicity to a 2x2 matrix comprising four cells CELL (0,0), CELL (0,1), CELL (1,0), CELL (1,1) organized in two columns (words) of two cells each.

Questa rappresentazione è fatta per semplicità di presentazione ma è chiaramente estendibile a matrici di rango (anche di molto) maggiore, fermo restando il fatto che, in generale: This representation is made for simplicity of presentation but is clearly extendable to matrices of (even much) higher rank, it being understood that, in general:

gli elettrodi di controllo, ossia i gate, dei transistori di sparatura 22 sono accoppiati con una pluralità di prime linee elettriche (ad es. colonne) Wnl, Wn2, ..., Wnx, e the control electrodes, i.e. the gates, of the firing transistors 22 are coupled with a plurality of first electrical lines (e.g. columns) Wn1, Wn2, ..., Wnx, and

i cammini di corrente (ad es. i source) dei transistori di sparatura 22 sono accoppiati con una pluralità di seconde linee elettriche (ad es. righe) BL1, BL2, ..., BLx. the current paths (for example the sources) of the firing transistors 22 are coupled with a plurality of second electric lines (for example lines) BL1, BL2, ..., BLx.

In questo modo, ciascun transistore di sparatura 22 risulta interposto (dal punto di vista elettrico) fra una di dette prime linee Wnl, Wn2, Wnx ed una di dette seconde linee BL1, BL2, BLx, con tali linee che formano congiuntamente una coppia di linee elettriche tale da identificare in modo univoco tale transistore e dunque la cella in cui esso è compreso. In this way, each firing transistor 22 is interposed (from the electrical point of view) between one of said first lines Wn1, Wn2, Wnx and one of said second lines BL1, BL2, BLx, with these lines jointly forming a pair of electrical lines such as to uniquely identify this transistor and therefore the cell in which it is included.

E' cosi possibile realizzare un struttura di tipo matriciale in cui ciascuna cella della matrice comprende: It is thus possible to create a matrix type structure in which each cell of the matrix comprises:

- un condensatore 10 (ad esempio pMOS) con ossido di gate sottile collegato in parallelo ad un primo transistore (di pull-up, ad es. pMOS) 21, e - a capacitor 10 (e.g. pMOS) with thin gate oxide connected in parallel to a first (pull-up, e.g. pMOS) transistor 21, and

- un secondo transistore (di sparatura, ad es. nMOS) 22 il cui percorso di corrente source-drain è disposto in serie al percorso di corrente source-drain del transistore di pull-up 21. - a second (firing, for example nMOS) transistor 22 whose source-drain current path is arranged in series with the source-drain current path of the pull-up transistor 21.

Il tutto con i source ed i dei transistori di pull-up 21 collegati, rispettivamente, alla tensione VPROG ed alla tensione di pull-up Pup. All this with the sources and the pull-up transistors 21 connected, respectively, to the voltage VPROG and to the pull-up voltage Pup.

L'organizzazione in righe e colonne tipiche della matrice si realizza quindi in via principale a livello dei secondi transistori 22 (nMOS) ciascuno dei quali presenta il gate (elettrodo di controllo) collegato ad una rispettiva colonna Wnl, Wn2, ...., Wnx della matrice ed il source (percorso di corrente) collegato ad una rispettiva riga BL1, BL2, .... BLx della matrice stessa. The organization in rows and columns typical of the matrix is therefore mainly carried out at the level of the second transistors 22 (nMOS) each of which has the gate (control electrode) connected to a respective column Wnl, Wn2, ...., Wnx of the matrix and the source (current path) connected to a respective row BL1, BL2, .... BLx of the matrix itself.

Volendo considerare -- a puro titolo di esempio -- la programmazione tramite scrittura della cella CELL (0,0) in alto a sinistra (si assume che le altre celle non vengano programmate), si può pensare di selezionare la prima "parola" WN1 applicando alla stessa, così come schematicamente indicato nella figura 3, una tensione di 8 V (che viene applicata ai gate dei transistori 22) mentre le altre colonne, rappresentate nell'esempio semplificato qui proposto dall'altra colonna Wn2, a destra nella figura 3, non vengono selezionate, per cui i gate dei relativi transistori 22, collegati alla colonna Wn2, rimangono ad una tensione di 0 V. If you want to consider - purely by way of example - the programming by writing the cell CELL (0,0) at the top left (it is assumed that the other cells are not programmed), you can think of selecting the first "word" WN1 applying to it, as schematically indicated in Figure 3, a voltage of 8 V (which is applied to the gates of transistors 22) while the other columns, represented in the simplified example proposed here by the other column Wn2, on the right in Figure 3 , are not selected, so that the gates of the relative transistors 22, connected to the column Wn2, remain at a voltage of 0 V.

Desiderando selezionare la cella in alto a sinistra, (dunque all'incrocio fra la colonna Wnl a sinistra portata ad 8 V - e la prima riga BL1 della matrice) la prima riga BL1 può essere selezionata applicando (ad es. ai source dei transistori 22 collegati a tale linea) una tensione pari a 0 V mentre le altre righe (nel presente caso semplificato di una matrice 2x2, la seconda riga BL2) possono essere mantenute flottante. Desiring to select the upper left cell, (therefore at the intersection between the column Wnl on the left brought to 8 V - and the first row BL1 of the matrix) the first row BL1 can be selected by applying (e.g. to the sources of transistors 22 connected to this line) a voltage equal to 0 V while the other rows (in the present simplified case of a 2x2 matrix, the second row BL2) can be kept floating.

I transistori di pull-up 21 possono essere accesi, ad es. pilotandoli in corrente, il che significa che, ad es. ogni transistore 21 può forzare una corrente di ad es. 1-10 μΑ, ossia 1-10*10<~6>A. The pull-up transistors 21 can be turned on, e.g. driving them in current, which means that, for example. each transistor 21 can force a current of e.g. 1-10 μΑ, i.e. 1-10 * 10 <~ 6> A.

In questo modo, la cella CELL (0,0) in alto a sinistra (assunta come esempio della cella che si intende selezionare) sarà l'unica ad avere entrambi i transistori 21 e 22 accesi, ossia conduttivi. In this way, the cell CELL (0,0) at the top left (taken as an example of the cell to be selected) will be the only one to have both transistors 21 and 22 on, ie conductive.

Con le modalità illustrate in precedenza, il transistore 22 può essere pilotato in modo da avere una conducibilità maggiore rispetto al transistore 21, per cui il terminale di drain (comune ai due transistori) si porterà ad una tensione sostanzialmente corrispondente alla tensione applicata alla linea BL1, ossia, ad esempio 0 V. With the methods illustrated above, the transistor 22 can be driven in such a way as to have a higher conductivity than the transistor 21, so that the drain terminal (common to the two transistors) will reach a voltage substantially corresponding to the voltage applied to the line BL1 , that is, for example 0 V.

A questo punto, ai capi del condensatore 10 compreso nella cella in questione viene a determinarsi una tensione (in pratica pari alla tensione di programmazione VPROG) suscettibile di dare origine ad un campo elettrico che, applicato all'ossido di gate sottile del condensatore 10, ne determina (in tempi brevi) la rottura. At this point, a voltage (in practice equal to the programming voltage VPROG) is determined at the ends of the capacitor 10 included in the cell in question, capable of giving rise to an electric field which, applied to the thin gate oxide of the capacitor 10, it determines (in a short time) its rupture.

Una volta avvenuta la rottura dell'ossido, una corrente avrà modo di passare attraverso il condensatore 10 con il terminale di drain comune ai due transistori 21 e 22 suscettibile di portarsi ad un valore intermedio fra la tensione VPROG e la tensione applicata alla linea BL1 (a 0 V). Once the oxide has broken, a current will be able to pass through the capacitor 10 with the drain terminal common to the two transistors 21 and 22 capable of reaching an intermediate value between the voltage VPROG and the voltage applied to the line BL1 ( at 0 V).

Nelle altre celle della matrice gli (altri) condensatori 10 risulteranno non sollecitati da campo elettrico: infatti, i transistori 22 (tranne quello della cella selezionata, in alto a sinistra) risultano disattivati ed ogni transistore di pull-up 21 associato porta il terminale di drain interposto fra i due transistori ad una tensione sostanzialmente pari alla tensione VPROG facendo sì che il salto di tensione attraverso il condensatore 10 associato risulti praticamente nullo. In the other cells of the matrix the (other) capacitors 10 will not be stressed by an electric field: in fact, the transistors 22 (except that of the selected cell, top left) are deactivated and each associated pull-up transistor 21 carries the drain interposed between the two transistors at a voltage substantially equal to the voltage VPROG so that the voltage jump across the associated capacitor 10 is practically zero.

In particolare si noterà che, nelle modalità di funzionamento qui esemplificate, il transistore 22 nella cella in alto a destra risulta spento (ossia non conduttivo) in quanto la sua tensione gate-source è praticamente pari a 0 V. I due transistori 22 nelle celle in basso risultano parimenti inattivi in quanto il terminale BL cui fanno capo i rispettivi source risulta flottante. In particular, it will be noted that, in the operating modes exemplified here, the transistor 22 in the upper right cell is off (i.e. not conductive) since its gate-source voltage is practically equal to 0 V. The two transistors 22 in the cells at the bottom they are also inactive since the terminal BL to which the respective sources refer is floating.

Una o più forme di attuazione così come qui esemplificate consentono di programmare due o più celle anti-fusibile di una stessa parola in funzione di come viene polarizzato il terminale BL1, BL2, ... ad esse associato. In questo modo risulta possibile ridurre i tempi di programmazione di una cella anti-fusibile. One or more embodiments as exemplified here allow to program two or more anti-fuse cells of the same word as a function of how the terminal BL1, BL2, ... associated with them is polarized. In this way it is possible to reduce the programming times of an anti-fuse compartment.

La selezione della cella da leggere può avvenire in modo analogo alla programmazione descritta in precedenza. The selection of the cell to be read can be done in the same way as the programming described above.

Durante la lettura, la tensione di alimentazione della matrice può essere abbassata (ad esempio passando per VPROG pari ad es. a 8 V a VPROG pari circa 1,8 V) con i transistori di pull-up 21 suscettibili di essere spenti agendo sul rispettivo terminale Pup. During the reading, the supply voltage of the matrix can be lowered (for example by passing through VPROG equal for example to 8 V to VPROG equal to about 1.8 V) with the pull-up transistors 21 capable of being switched off by acting on the respective Pup terminal.

Ad esempio, la lettura del dato può avvenire leggendo la corrente che passa attraverso la cella anti-fusibile selezionata (si pensi per semplicità sempre alla cella in alto a sinistra nella figura 4) sfruttando anche il parallelismo matriciale. For example, the data can be read by reading the current that passes through the selected anti-fuse cell (for simplicity, always think of the cell at the top left in figure 4) also exploiting the matrix parallelism.

Questo anche in considerazione del fatto che - nella cella in cui, in sede di programmazione, all'ossido di gate del condensatore 10 è stata applicata la tensione che ne ha prodotto la rottura - il condensatore 10 funge in pratica da cortocircuito ai capi (source drain) del rispettivo transistore di pull-up 21. This is also in consideration of the fact that - in the cell in which, during programming, the voltage that produced the break was applied to the gate oxide of the capacitor 10 - the capacitor 10 acts in practice as a short circuit at the ends (source drain) of the respective pull-up transistor 21.

Lo schema della figura 5 illustra la possibile implementazione di un meccanismo di indirizzamento della singola cella nell'ambito di uno schema matriciale del tipo esemplificato in precedenza. The diagram of Figure 5 illustrates the possible implementation of an addressing mechanism for the single cell within a matrix scheme of the type exemplified above.

In particolare, i riferimenti 121 e 122 indicano due switch elettronici (esempio MOSFET) suscettibili di pilotare i gate dei transistori 21 e 22 portandoli a livelli di tensione quali (con riferimento ai valori indicati in precedenza) valori pari a 8 V o 1,8 V. In particular, references 121 and 122 indicate two electronic switches (for example MOSFETs) capable of driving the gates of transistors 21 and 22 bringing them to voltage levels such as (with reference to the values indicated above) values equal to 8 V or 1.8 V.

Il riferimento 123 indica invece un ulteriore switch elettronico (anche in questo caso si può trattare di nMOSFET) che permette di svolgere la funzione di selezione della riga BL1, BL2, ... portando il source del transistore 22 a livello di massa (0 V, riga selezionata) oppure mantenendolo flottante. Reference 123, on the other hand, indicates a further electronic switch (also in this case it can be nMOSFET) which allows to perform the function of selecting the line BL1, BL2, ... bringing the source of transistor 22 to ground level (0 V , selected row) or by keeping it floating.

Nella parte bassa della figura 5 è poi visibile un insieme di circuiti utilizzabili per la lettura quale ad esempio un latch 124 (eventualmente preceduto da un invertitore logico 125) in grado di "sentire" il livello logico presente sul source del MOSFET 123 (ad esempio "basso" per una cella vergine, in cui l'ossido del condensatore 10 non è stato ancora reso conduttivo, e "alto" nel caso di una cella in cui l'ossido del condensatore 10 è già stato perforato). In the lower part of Figure 5 there is then visible a set of circuits that can be used for reading such as for example a latch 124 (possibly preceded by a logic inverter 125) capable of "feeling" the logic level present on the source of the MOSFET 123 (for example "low" for a virgin cell, in which the oxide of the capacitor 10 has not yet been made conductive, and "high" in the case of a cell in which the oxide of the capacitor 10 has already been perforated).

I riferimenti 126, 127 e 128 indicano tre transistori (CMOS) accoppiati in uno schema sostanzialmente assimilabile ad uno specchio di corrente destinato ad accoppiare selettivamente il source del transistore 126 ad una sorgente di corrente di lettura I_read 129 in funzione del livello logico applicato sul gate del transistore 128. References 126, 127 and 128 indicate three transistors (CMOS) coupled in a scheme substantially similar to a current mirror intended to selectively couple the source of transistor 126 to a reading current source I_read 129 as a function of the logic level applied on the gate of transistor 128.

La rappresentazione a tratti nella Figura 2 esemplifica la possibilità che il condensatore 10 con funzione anti-fuse possa essere, per così dire, "sdoppiato" in due condensatori prevedendo di accoppiarvi, opzionalmente in parallelo (ossia con identica tensione ai capi) un ulteriore condensatore indicato con IOa suscettibile di presentare le stesse caratteristiche generali del condensatore 10 e le caratteristiche esemplificate in maggior dettaglio nel seguito. The dashed representation in Figure 2 exemplifies the possibility that the capacitor 10 with anti-fuse function can be, so to speak, "split" into two capacitors by optionally coupling them in parallel (i.e. with identical voltage across the ends) an additional capacitor indicated with 10a capable of presenting the same general characteristics of the capacitor 10 and the characteristics exemplified in greater detail below.

Una o più forme di attuazione possono adottare tale soluzione conservando le caratteristiche (ad es. l'organizzazione matriciale) delle forme attuazione discusse in precedenza. Detto altrimenti, in una o più forme di attuazione, le modifiche esemplificate con linea a tratti nella Figura 2 possono riguardare solo il condensatore anti-fuse 10, IOa compreso in ogni singola cella (bit-cell), con i transistori 21 (ad es. pMOS) e 22 (ad es. nMOS) che non vengono modificati. One or more embodiments can adopt this solution while retaining the characteristics (e.g. matrix organization) of the embodiments discussed above. In other words, in one or more embodiments, the modifications exemplified with broken lines in Figure 2 can only concern the anti-fuse capacitor 10, 10a included in each single cell (bit-cell), with the transistors 21 (e.g. . pMOS) and 22 (e.g. nMOS) that are not changed.

In una o più forme di attuazione, ad un primo condensatore anti-fuse 10, suscettibile di presentare un ossido di gate sottile (ad es. 35 Angstrom; 1 Angstrom = 10<~10>m) può essere accoppiato, così come esemplificato con linea a tratti nella Figura 2, un secondo condensatore anti-fuse 10a, ad es. connesso in parallelo, anch'esso suscettibile di presentare un ossido di gate sottile (ad es. 35 Angstrom; 1 Angstrom = 10<~10>m). In one or more embodiments, a first anti-fuse capacitor 10, capable of having a thin gate oxide (e.g. 35 Angstrom; 1 Angstrom = 10 <~ 10> m) can be coupled, as exemplified with broken line in Figure 2, a second anti-fuse capacitor 10a, e.g. connected in parallel, also capable of presenting a thin gate oxide (e.g. 35 Angstrom; 1 Angstrom = 10 <~ 10> m).

In una o più forme di attuazione, i due condensatori 10 e IOa possono presentare un polisilicio di gate (poly di gate) con lo stesso tipo di drogaggio, ad es. di tipo P+. In one or more embodiments, the two capacitors 10 and 10a can have a gate poly-silicon with the same type of doping, e.g. type P +.

In una o più forme di attuazione i due condensatori 10 e IOa possono presentare drogaggi diversi del corpo (body), con il primo condensatore 10 con un body con drogaggio ad es. di NW, ossia di tipo N; mentre il secondo condensatore IOa ha un body di PW, perciò di tipo P. In one or more embodiments, the two capacitors 10 and 10a can have different doping of the body, with the first capacitor 10 having a doped body e.g. of NW, that is of type N; while the second capacitor 10a has a PW body, therefore of type P.

Ad esempio, in una o più forme di attuazione, i due condensatori 10, IOa connessi in parallelo possono presentare la seguente struttura di gate stack (gate stack structure): P+poly/35A/NW e P+poly/35A/PW, rispettivamente. For example, in one or more embodiments, the two capacitors 10, 10a connected in parallel can have the following gate stack structure: P + poly / 35A / NW and P + poly / 35A / PW, respectively.

In una o più forme di attuazione, la presenza dei due condensatori 10, IOa facilita il miglioramento delle prestazioni di programmazione e lettura, senza incrementare in modo apprezzabile l'area occupata dalla singola cella su silicioln una o più forme di attuazione, durante le operazioni di programmazione e lettura (suscettibili di essere svolte così come esemplificato in precedenza) è possibile applicare ad entrambi i condensatori 10, IOa le stesse tensioni, e gli stessi stress elettrici, se i condensatori sono connessi in modo parallelo come illustrato in linea a tratti nella Figura 2. In one or more embodiments, the presence of the two capacitors 10, 10a facilitates the improvement of programming and reading performance, without appreciably increasing the area occupied by the single cell on silica in one or more embodiments, during operations. programming and reading (which can be carried out as exemplified above) it is possible to apply to both capacitors 10, 10 at the same voltages, and the same electrical stresses, if the capacitors are connected in parallel as illustrated in dashed line in the Figure 2.

In una o più forme di attuazione, il secondo condensatore IOa può risultare più facilmente programmabile rispetto al primo condensatore 10 dato che, a pari tensione applicata, ai capi dell'ossido di gate può essere applicato un campo elettrico più alto. In one or more embodiments, the second capacitor 10a can be more easily programmable than the first capacitor 10 since, at the same applied voltage, a higher electric field can be applied across the gate oxide.

In una o più forme di attuazione, il conseguimento di tale risultato può essere facilitato dalla struttura di gate stack del secondo condensatore IOa esemplificata in precedenza. In one or more embodiments, the achievement of this result can be facilitated by the gate stack structure of the second capacitor 10a as exemplified above.

In una o più forme di attuazione, durante la programmazione, il primo condensatore 10 può trovarsi a lavorare in regione di inversione mentre il secondo condensatore IOa può trovarsi a lavorare in regione di accumulazione . In one or more embodiments, during programming, the first capacitor 10 may be working in an inversion region while the second capacitor 10a may be working in an accumulation region.

Ad esempio (naturalmente, i valori qui sotto riportati hanno valore puramente indicativo e non limitativo), considerando come esempio un impulso di programmazione VPR0Gdi 8V, il campo elettrico ECAPInel primo condensatore 10 risulta: For example (of course, the values shown below are purely indicative and not limiting), considering as an example a programming pulse VPR0G of 8V, the ECAPIn electric field in the first capacitor 10 results:

ECAPI = (VPR0G-VTH) / tox= ( 8V- 0 , 6V) / 35A = 21 MV/cm; dove VTHe toxindicano rispettivamente la tensione di soglia del condensatore MOS (P+poly/35A/PW) e lo spessore dell'ossido di gate (ad es. 35A), mentre il campo elettrico ECAP2nel secondo condensatore risulta: ECAPI = (VPR0G-VTH) / tox = (8V- 0, 6V) / 35A = 21 MV / cm; where VTHe tox indicate respectively the threshold voltage of the MOS capacitor (P + poly / 35A / PW) and the thickness of the gate oxide (e.g. 35A), while the ECAP2 electric field in the second capacitor is:

ECAP 2<=>VPRGG/ tox = 8V / 35A = 23 MV/ cm . ECAP 2 <=> VPRGG / tox = 8V / 35A = 23 MV / cm.

Il secondo condensatore MOS può pertanto presentare una tensione di soglia nulla nella regione di lavoro dell'applicazione qui considerata. The second MOS capacitor can therefore have a zero threshold voltage in the working region of the application considered here.

Si è osservato che le prestazioni di programmazione possono dipendere esponenzialmente dal campo elettrico applicato ai capi del condensatore anti-fuse. It has been observed that programming performance can depend exponentially on the electric field applied across the anti-fuse capacitor.

Per questo motivo un incremento quale quello qui esemplificato, pari a circa il 10% del campo elettrico a pari tensione applicata, può facilitare il consequimento di miqlioramenti prestazionali, ad es. in termini di tempo di programmazione e corrente di "sparatura" dell'ossido. For this reason, an increase such as the one exemplified here, equal to about 10% of the electric field at the same applied voltage, can facilitate the consequent performance improvements, eg. in terms of programming time and oxide "firing" current.

Anche la corrente di lettura può aumentare per lo stesso motivo, per cui una o più forme di attuazione come esemplificate in linea a tratti nella Fiqura 2 possono comportare vantaqqi anche in termini di una lettura più robusta, capace di meqlio discriminare un anti-fuse sparato da uno inteqro. The reading current can also increase for the same reason, whereby one or more embodiments as exemplified in broken lines in Figure 2 can also lead to advantages in terms of a more robust reading, capable of better discriminating a fired anti-fuse. from one inteqro.

In una o più forme di attuazione così come qui esemplificate, una cella anti-fusibile può pertanto comprendere : In one or more embodiments as exemplified herein, an anti-fuse cell can therefore comprise:

- un condensatore anti-fusibile (ad es. 10) attivabile ossia "rompibile" - con una tensione di rottura (breakdown voltaqe) per realizzare un cammino elettricamente conduttivo attraverso il condensatore , - an anti-fuse capacitor (e.g. 10) which can be activated or "breakable" - with a breakdown voltage to create an electrically conductive path through the capacitor,

- un transistore di pull-up (ad es. 21) accoppiato al condensatore anti-fusibile con il cammino di corrente (ad es. source-drain, qualora si tratti di transistori ad effetto di campo o FET) del transistore di pull-up in parallelo al condensatore anti-fusibile, e - a pull-up transistor (e.g. 21) coupled to the anti-fuse capacitor with the current path (e.g. source-drain, in the case of field effect transistors or FETs) of the pull-up transistor in parallel with the anti-fuse capacitor, e

- un transistore di sparatura (shootinq transistor), ad es. 22, accoppiato al transistore di pull-up con i cammini di corrente del transistore di pull-up e del transistore di sparatura in cascata (ossia in serie) fra loro, ad es. con il transistore di pull-up rivolto verso la linea di alimentazione (ad es. VNW) ed il transistore di shootinq interposto fra il colleqamento in parallelo del transistore di pull-up e del condensatore anti-fusibile e la massa, - a shooting transistor (shootinq transistor), e.g. 22, coupled to the pull-up transistor with the current paths of the pull-up transistor and the firing transistor in cascade (ie in series) with each other, e.g. with the pull-up transistor facing the power supply line (e.g. VNW) and the shootinq transistor placed between the parallel connection of the pull-up transistor and the anti-fuse capacitor and ground,

un ulteriore condensatore anti-fusibile (ad es. an additional anti-fuse capacitor (eg.

10a), detto un condensatore anti-fusibile e detto ulteriore condensatore anti-fusibile essendo mutuamente accoppiati ed attivabili con una tensione di rottura per realizzare un cammino elettricamente conduttivo attraverso di essi, in cui detto condensatore anti-fusibile e detto ulteriore condensatore anti-fusibile comprendonio corpi (body) con drogaggio diverso, di tipo N e di tipo P. 10a), said an anti-fuse capacitor and said further anti-fuse capacitor being mutually coupled and activated with a breakdown voltage to provide an electrically conductive path through them, in which said anti-fuse capacitor and said further anti-fuse capacitor including bodies with different doping, type N and type P.

In una o più forme di attuazione, il condensatore anti-fusibile e detto ulteriore condensatore anti-fusibile possono comprendere uno strato dielettrico rompibile tramite detta tensione di rottura. In one or more embodiments, the anti-fuse capacitor and said further anti-fuse capacitor may comprise a dielectric layer which can be broken by means of said breakdown voltage.

In una o più forme di attuazione, il condensatore anti-fusibile e detto ulteriore condensatore anti-fusibile possono comprendere un condensatore MOS con detto strato dielettrico rompibile comprendente un ossido di gate. In one or more embodiments, the anti-fuse capacitor and said further anti-fuse capacitor may comprise a MOS capacitor with said breakable dielectric layer comprising a gate oxide.

In una o più forme di attuazione, detto transistore di pull-up e detto transistore di sparatura possono comprendere transistori ad effetto di campo, ad es. MOS. In one or more embodiments, said pull-up transistor and said firing transistor can comprise field effect transistors, e.g. MOS.

In una o più forme di attuazione, detto transistore di pull-up può comprendere un transistore pMOS. In one or more embodiments, said pull-up transistor can comprise a pMOS transistor.

In una o più forme di attuazione, detto transistore di sparatura può comprendere un transistore nMOS. In one or more embodiments, said firing transistor can comprise an nMOS transistor.

Una o più forme possono prevedere un circuito comprendente una pluralità di celle anti-fusibili come qui esemplificate, in cui: One or more forms may provide a circuit comprising a plurality of anti-fuse cells as exemplified here, in which:

- gli elettrodi di controllo dei transistori di pullup delle celle di detta pluralità di celle sono accoppiati ad una linea di pull-up comune (ad es. Pup), - the control electrodes of the pull-up transistors of the cells of said plurality of cells are coupled to a common pull-up line (e.g. Pup),

i transistori di sparatura delle celle di detta pluralità di celle sono accoppiati in forma matriciale con: the firing transistors of the cells of said plurality of cells are coupled in matrix form with:

- gli elettrodi di controllo (ad es. gate, qualora si tratti di transistori ad effetto di campo o FET) dei transistori di sparatura accoppiati con una pluralità di prime linee elettriche (ad es. Wnl, Wn2), e - the control electrodes (e.g. gate, in the case of field effect transistors or FETs) of the firing transistors coupled with a plurality of first electrical lines (e.g. Wnl, Wn2), and

- i cammini di corrente (ad es. gli elettrodi sorgenti di corrente, ossia source qualora di tratti di transistori ad effetto di campo o FET) dei transistori di sparatura accoppiati con una pluralità di seconde linee elettriche (BL1, BL2), - the current paths (e.g. the current source electrodes, i.e. source if of sections of field effect transistors or FETs) of the firing transistors coupled with a plurality of second electric lines (BL1, BL2),

per cui ciascun transistore di sparatura risulta interposto fra una di dette prime linee elettriche e una di dette seconde linee elettriche, risultando così individualmente indirizzabile nell'ambito dello schema matriciale . whereby each firing transistor is interposed between one of said first electric lines and one of said second electric lines, thus being individually addressable within the matrix scheme.

Una o più forme di attuazione possono riguardare un dispositivo elettronico (ad es. una memoria, quale una memoria non volatile in un componente SoC) comprendente un circuito così come qui esemplificato. One or more embodiments may relate to an electronic device (e.g. a memory, such as a non-volatile memory in a SoC component) comprising a circuit as exemplified here.

Una o più forme di attuazione possono riguardare un procedimento di impiego di un circuito così come qui esemplificato, con la possibilità di attivare (ossia rendere conduttivi) selettivamente i transistori di sparatura delle celle di detta pluralità di celle: One or more embodiments may relate to a method of using a circuit as exemplified herein, with the possibility of selectively activating (i.e. making conductive) the firing transistors of the cells of said plurality of cells:

- producendo (vedi ad es. VPROG, RI, R2, 121, 122 in Figura 5) l'attivazione del condensatore anti-fusibile e dell'ulteriore condensatore anti-fusibile della rispettiva cella (ossia della cella comprendente il transistore di sparatura considerato) con una tensione applicata fra una di dette prime linee elettriche e una di dette seconde linee elettriche, e/o - producing (see for example VPROG, RI, R2, 121, 122 in Figure 5) the activation of the anti-fuse capacitor and of the further anti-fuse capacitor of the respective cell (i.e. of the cell comprising the firing transistor considered) with a voltage applied between one of said first electric lines and one of said second electric lines, and / or

- rilevando (vedi ad es. 123, 124, 125, 126, 127, 128 in Figura 5) lo stato (non-conduttivo/conduttivo) del condensatore anti-fusibile e dell'ulteriore condensatore anti-fusibile della rispettiva cella, rilevando la corrente fra detta una di dette prime linee elettriche e detta una di dette seconde linee elettriche con detti transistori di pull-up di detta pluralità di celle disattivati. - detecting (see for example 123, 124, 125, 126, 127, 128 in Figure 5) the state (non-conductive / conductive) of the anti-fuse capacitor and of the further anti-fuse capacitor of the respective cell, detecting the current between said one of said first electric lines and said one of said second electric lines with said pull-up transistors of said plurality of cells deactivated.

La figura 6 è uno schema a blocchi esemplificativo di un dispositivo a semiconduttore quale un sistema System-on-Chip o SoC suscettibile di incorporare una o più forme di attuazione. Figure 6 is an exemplary block diagram of a semiconductor device such as a System-on-Chip or SoC system capable of incorporating one or more embodiments.

Si può trattare, per esempio, di un SoC 40 suscettibile di essere montato su delle schede o board 50 destinate ad essere inserire in un prodotto elettronico finale, non visibile nelle figure. It can be, for example, a SoC 40 capable of being mounted on cards or boards 50 intended to be inserted in a final electronic product, not visible in the figures.

A titolo di esempio la figura 6 illustra un sistema comprendente, secondo criteri di per sé noti, i seguenti elementi: By way of example, Figure 6 illustrates a system comprising, according to per se known criteria, the following elements:

- ingresso/uscita (input/output) digitale 41, - digital input / output 41,

- processore o macchina a stati 42, - processor or state machine 42,

- modulo analogico 43, - analog module 43,

- memoria non volatile (ad es. ROM, OTP anti-fuse, MTP o FLASH) 44, - non-volatile memory (e.g. ROM, anti-fuse OTP, MTP or FLASH) 44,

- memoria ad accesso casuale (RAM) 45, - random access memory (RAM) 45,

- modulo di gestione delle alimentazioni 46, - power management module 46,

- altre periferiche (eventuali), e - other peripherals (if any), e

- BUS di sistema 48 - System BUS 48

Una o più forme di attuazione si prestano ad esempio ad essere utilizzate per realizzare una memoria OTP antifuse (blocco 44 nella figura 6) suscettibile di risultare compatibile ad es. con prodotti SoC per il settore veicolistico, con la possibilità di ridurre l'area di silicio del prodotto finale, riducendo così il costo del prodotto finale. One or more embodiments are suitable for example to be used to realize an antifuse OTP memory (block 44 in Figure 6) capable of being compatible e.g. with SoC products for the automotive sector, with the possibility of reducing the silicon area of the final product, thus reducing the cost of the final product.

Fermi restando i principi di fondo, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno variare, anche in modo significativo, rispetto a quanto qui illustrato a puro titolo di esempio non limitativo senza per questo uscire dall'ambito di protezione. Without prejudice to the basic principles, the construction details and the embodiments may vary, even significantly, with respect to what is illustrated here purely by way of non-limiting example without thereby departing from the scope of protection.

Tale ambito di protezione è definito dalle rivendicazioni annesse. This scope of protection is defined by the attached claims.

Claims (13)

RIVENDICAZIONI 1. Cella anti-fusibile, comprendente: - un condensatore anti-fusibile (10) attivabile con una tensione di rottura per realizzare un cammino elettricamente conduttivo attraverso il condensatore (10), un transistore di pull-up (21) accoppiato al condensatore anti-fusibile (10) con il cammino di corrente del transistore di pull-up (21) in parallelo al condensatore anti-fusibile (10), e - un transistore di sparatura (shooting transistor -22) accoppiato al transistore di pull-up (21) con i cammini di corrente del transistore di pull-up (21) e del transistore di sparatura (22) in cascata fra loro, - un ulteriore condensatore anti-fusibile (IOa), detto condensatore anti-fusibile (10) e detto ulteriore condensatore anti-fusibile (IOa) essendo mutuamente accoppiati ed attivabili con una tensione di rottura per realizzare un cammino elettricamente conduttivo attraverso di essi, in cui detto condensatore anti-fusibile (10) e detto ulteriore condensatore anti-fusibile (10a) comprendonio corpi (body) con drogaggio diverso, di tipo N e di tipo P. CLAIMS 1. Anti-fuse cell, comprising: - an anti-fuse capacitor (10) which can be activated with a breakdown voltage to create an electrically conductive path through the capacitor (10), a pull-up transistor (21) coupled to the anti-fuse capacitor (10) with the current of the pull-up transistor (21) in parallel with the anti-fuse capacitor (10), e - a shooting transistor -22 coupled to the pull-up transistor (21) with the current paths of the pull-up transistor (21) and of the shooting transistor (22) in cascade between them, - a further anti-fuse capacitor (10a), said anti-fuse capacitor (10) and said further anti-fuse capacitor (10a) being mutually coupled and activated with a breakdown voltage to create an electrically conductive path through them, in wherein said anti-fuse capacitor (10) and said further anti-fuse capacitor (10a) comprising bodies with different doping, of type N and type P. 2. Cella anti-fusibile secondo la rivendicazione 1, in cui detto condensatore anti-fusibile (10) e detto ulteriore condensatore anti-fusibile (IOa) comprendono uno strato dielettrico rompibile tramite detta tensione di rottura. 2. Anti-fuse cell according to claim 1, wherein said anti-fuse capacitor (10) and said further anti-fuse capacitor (10a) comprise a dielectric layer which can be broken by said breakdown voltage. 3. Cella anti-fusibile secondo la rivendicazione 2, in cui detto condensatore anti-fusibile (10) e detto ulteriore condensatore anti-fusibile (10a) comprendono un condensatore MOS con detto strato dielettrico rompibile comprendente un ossido di gate. Anti-fuse cell according to claim 2, wherein said anti-fuse capacitor (10) and said further anti-fuse capacitor (10a) comprise a MOS capacitor with said breakable dielectric layer comprising a gate oxide. 4. Cella anti-fusibile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto transistore di pull-up (21) e detto transistore di sparatura (22) comprendono transistori ad effetto di campo, preferibilmente MOS. 4. Anti-fuse cell according to any one of the preceding claims, wherein said pull-up transistor (21) and said firing transistor (22) comprise field effect transistors, preferably MOS. 5. Cella anti-fusibile secondo la rivendicazione 4, in cui detto transistore di pull-up (21) comprende un transistore pMOS. 5. Anti-fuse cell according to claim 4, wherein said pull-up transistor (21) comprises a pMOS transistor. 6. Cella anti-fusibile secondo la rivendicazione 4 o la rivendicazione 5, in cui detto transistore di sparatura (22) comprende un transistore nMOS. 6. Anti-fuse cell according to claim 4 or claim 5, wherein said firing transistor (22) comprises an nMOS transistor. 7. Cella anti-fusibile secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto condensatore antifusibile (10) e detto ulteriore condensatore anti-fusibile (IOa) comprendono gate con lo stesso drogaggio, preferibilmente di tipo P. 7. Anti-fuse cell according to any one of the preceding claims, wherein said anti-fuse capacitor (10) and said further anti-fuse capacitor (10a) comprise gates with the same doping, preferably of the P type. 8. Cella anti-fusibile secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui in cui detto condensatore anti-fusibile (10) e detto ulteriore condensatore antifusibile (IOa) comprendono strutture di gate stack identiche. Anti-fuse cell according to any one of the preceding claims, wherein said anti-fuse capacitor (10) and said further anti-fuse capacitor (10a) comprise identical gate stack structures. 9. Cella anti-fusibile secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui in cui detto condensatore anti-fusibile (10) e detto ulteriore condensatore antifusibile (10a) sono disposti in parallelo l'uno all'altro. Anti-fuse cell according to any one of the preceding claims, wherein said anti-fuse capacitor (10) and said further anti-fuse capacitor (10a) are arranged in parallel to each other. 10. circuito comprendente una pluralità di celle antifusibili secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 9, in cui: - gli elettrodi di controllo dei transistori di pullup (21) delle celle di detta pluralità di celle sono accoppiati ad una linea di pull-up comune (PUP), - i transistori di sparatura (22) delle celle di detta pluralità di celle sono accoppiati in forma matriciale con: gli elettrodi di controllo dei transistori di sparatura (22) accoppiati con una pluralità di prime linee elettriche (Wnl, Wn2), e - i cammini di corrente dei transistori di sparatura (22) accoppiati con una pluralità di seconde linee elettriche (BL1, BL2), per cui ciascun transistore di sparatura (22) risulta interposto fra una di dette prime linee elettriche (Wnl, Wn2) e una di dette seconde linee elettriche (BL1, BL2). 10. circuit comprising a plurality of antifuse cells according to any one of claims 1 to 9, wherein: - the control electrodes of the pullup transistors (21) of the cells of said plurality of cells are coupled to a common pull-up line (PUP), - the firing transistors (22) of the cells of said plurality of cells are coupled in matrix form with: the control electrodes of the firing transistors (22) coupled with a plurality of first electrical lines (Wn1, Wn2), and - the current paths of the firing transistors (22) coupled with a plurality of second electric lines (BL1, BL2), whereby each firing transistor (22) is interposed between one of said first electric lines (Wnl, Wn2) and one of said second electric lines (BL1, BL2). 11. Dispositivo elettronico comprendente un circuito secondo la rivendicazione 10, preferibilmente come componente di memoria non volatile (44). Electronic device comprising a circuit according to claim 10, preferably as a non-volatile memory component (44). 12. Dispositivo elettronico secondo la rivendicazione 11, in cui detto dispositivo elettronico comprende un sistema del tipo System-on-Chip (40). Electronic device according to claim 11, wherein said electronic device comprises a system of the System-on-Chip type (40). 13. Procedimento di impiego di un circuito secondo la rivendicazione 10, il procedimento comprendendo attivare selettivamente i transistori di sparatura (22) delle celle di detta pluralità di celle: - producendo (VPROG, RI, R2, 121, 122) l'attivazione del condensatore anti-fusibile (10) e dell'ulteriore condensatore anti-fusibile (IOa) della rispettiva cella con una tensione applicata fra una di dette prime linee elettriche (Wnl, Wn2) e una di dette seconde linee elettriche (BL1, BL2), e/o - rilevando (123, 124, 125, 126, 127, 128) lo stato del condensatore anti-fusibile (10) e dell'ulteriore condensatore anti-fusibile (IOa) della rispettiva cella rilevando la corrente fra detta una di dette prime linee elettriche (Wnl, Wn2) e detta una di dette seconde linee elettriche (BL1, BL2) con detti transistori di pull-up (21) di detta pluralità di celle disattivati.A method of using a circuit according to claim 10, the method comprising selectively activating the firing transistors (22) of the cells of said plurality of cells: - producing (VPROG, RI, R2, 121, 122) the activation of the anti-fuse capacitor (10) and of the further anti-fuse capacitor (10a) of the respective cell with a voltage applied between one of said first electric lines ( Wnl, Wn2) and one of said second power lines (BL1, BL2), and / or - detecting (123, 124, 125, 126, 127, 128) the state of the anti-fuse capacitor (10) and of the further anti-fuse capacitor (10a) of the respective cell by detecting the current between said one of said first electric lines (Wn1, Wn2) and said one of said second electric lines (BL1, BL2) with said pull-up transistors (21) of said plurality of cells deactivated.
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