JP6603963B2 - アンチヒューズ差動セルを有するランダムコード生成器および関連する検出方法 - Google Patents
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Claims (14)
- 複数のアンチヒューズ差動セルを有するメモリセルアレイと、
入力端子および反転入力端子を有する検出回路と
を備え、
前記メモリセルアレイの第1アンチヒューズ差動セルが選択セルである場合、前記選択セルのビット線は前記検出回路の前記入力端子と接続され、前記選択セルの反転ビット線は前記検出回路の前記反転入力端子と接続され、
前記検出回路は、第1トランジスタ、第2トランジスタ、第3トランジスタおよび第4トランジスタを有する正帰還回路を含み、前記第1トランジスタのドレイン端子は前記入力端子と接続され、前記第1トランジスタのゲート端子は制御信号を受信し、前記第1トランジスタのソース端子は第1ノードと接続され、前記第2トランジスタのドレイン端子は前記反転入力端子と接続され、前記第2トランジスタのゲート端子は前記制御信号を受信し、前記第2トランジスタのソース端子は第2ノードと接続され、前記第3トランジスタのドレイン端子は前記第1ノードと接続され、前記第3トランジスタのゲート端子は前記第2ノードと接続され、前記第3トランジスタのソース端子は接地端子と接続され、前記第4トランジスタのドレイン端子は前記第2ノードと接続され、前記第4トランジスタのゲート端子は前記第1ノードと接続され、前記第4トランジスタのソース端子は前記接地端子と接続され、
前記検出回路はさらに、前記入力端子と接続された第1リセット回路、前記反転入力端子と接続された第2リセット回路、ならびに前記第1ノードおよび前記第2ノードにそれぞれ接続された2つの入力端子を有する出力回路を含み、
読み出しサイクル中、前記選択セルは、第1充電電流を生成して前記ビット線を充電し、第2充電電流を生成して前記反転ビット線を充電し、
前記ビット線の第1電圧が前記反転ビット線の第2電圧よりも高い場合、前記検出回路は、前記反転ビット線の前記第2電圧を放電して前記ビット線と前記反転ビット線との間の電圧差を増大させ、前記反転ビット線の前記第2電圧が前記ビット線の前記第1電圧よりも高い場合、前記検出回路は、前記ビット線の前記第1電圧を放電して前記ビット線と前記反転ビット線との間の前記電圧差を増大させ、前記検出回路は、前記電圧差に従って前記選択セルの記憶状態を判定し、前記選択セルの前記記憶状態に従ってランダムコードのビットを決定する、
ランダムコード生成器。 - 前記第1アンチヒューズ差動セルは、
第1アンチヒューズ制御線および前記ビット線と接続された第1アンチヒューズ素子と、
第2アンチヒューズ制御線および前記反転ビット線と接続された第2アンチヒューズ素子と、
前記第1アンチヒューズ素子と前記第2アンチヒューズ素子との間に接続された接続回路と
を含む、
請求項1に記載のランダムコード生成器。 - 前記第1アンチヒューズ素子は、第1選択トランジスタおよび第1アンチヒューズトランジスタを含み、前記第1選択トランジスタの第1端子は前記ビット線と接続され、前記第1選択トランジスタのゲート端子はワード線と接続され、前記第1アンチヒューズトランジスタの第1端子は前記第1選択トランジスタの第2端子と接続され、前記第1アンチヒューズトランジスタのゲート端子は第1アンチヒューズ制御線と接続され、
前記第2アンチヒューズ素子は、第2選択トランジスタおよび第2アンチヒューズトランジスタを含み、前記第2選択トランジスタの第1端子は前記反転ビット線と接続され、前記第2選択トランジスタのゲート端子は前記ワード線と接続され、前記第2アンチヒューズトランジスタの第1端子は前記第2選択トランジスタの第2端子と接続され、前記第2アンチヒューズトランジスタのゲート端子は第2アンチヒューズ制御線と接続され、
前記接続回路は絶縁トランジスタを含み、前記絶縁トランジスタの第1端子は前記第1アンチヒューズトランジスタの第2端子と接続され、前記絶縁トランジスタの第2端子は前記第2アンチヒューズトランジスタの第2端子と接続され、前記絶縁トランジスタのゲート端子は絶縁制御線と接続される、
請求項2に記載のランダムコード生成器。 - 前記第1アンチヒューズ素子は第1アンチヒューズトランジスタを含み、前記第1アンチヒューズトランジスタの第1端子は前記ビット線と接続され、前記第1アンチヒューズトランジスタのゲート端子は第1アンチヒューズ制御線と接続され、
前記第2アンチヒューズ素子は第2アンチヒューズトランジスタを含み、前記第2アンチヒューズトランジスタの第1端子は前記反転ビット線と接続され、前記第2アンチヒューズトランジスタのゲート端子は第2アンチヒューズ制御線と接続され、
前記接続回路は絶縁トランジスタを含み、前記絶縁トランジスタの第1端子は前記第1アンチヒューズトランジスタの第2端子と接続され、前記絶縁トランジスタの第2端子は前記第2アンチヒューズトランジスタの第2端子と接続され、前記絶縁トランジスタのゲート端子は絶縁制御線と接続される、
請求項2に記載のランダムコード生成器。 - 前記第1アンチヒューズ素子は、第1選択トランジスタと、第1スイッチトランジスタと、第1アンチヒューズトランジスタとを含み、前記第1選択トランジスタの第1端子は前記ビット線と接続され、前記第1選択トランジスタのゲート端子はワード線と接続され、前記第1スイッチトランジスタの第1端子は前記第1選択トランジスタの第2端子と接続され、前記第1スイッチトランジスタのゲート端子はスイッチ制御線と接続され、前記第1アンチヒューズトランジスタの第1端子は前記第1スイッチトランジスタの第2端子と接続され、前記第1アンチヒューズトランジスタのゲート端子は第1アンチヒューズ制御線と接続され、
前記第2アンチヒューズ素子は、第2選択トランジスタと、第2スイッチトランジスタと第2アンチヒューズトランジスタとを含み、前記第2選択トランジスタの第1端子は前記反転ビット線と接続され、前記第2選択トランジスタのゲート端子は前記ワード線と接続され、前記第2スイッチトランジスタの第1端子は前記第2選択トランジスタの第2端子と接続され、前記第2スイッチトランジスタのゲート端子は前記スイッチ制御線と接続され、前記第2アンチヒューズトランジスタの第1端子は前記第2スイッチトランジスタの第2端子と接続され、前記第2アンチヒューズトランジスタのゲート端子は第2アンチヒューズ制御線と接続され、
前記接続回路は絶縁トランジスタを含み、前記絶縁トランジスタの第1端子は前記第1アンチヒューズトランジスタの第2端子と接続され、前記絶縁トランジスタの第2端子は前記第2アンチヒューズトランジスタの第2端子と接続され、前記絶縁トランジスタのゲート端子は絶縁制御線と接続される、
請求項2に記載のランダムコード生成器。 - 前記第1リセット回路は第5トランジスタを含み、前記第5トランジスタのドレイン端子は前記入力端子と接続され、前記第5トランジスタのゲート端子はリセット信号を受信し、前記第5トランジスタのソース端子は前記接地端子と接続される、
請求項1〜5のいずれか一項に記載のランダムコード生成器。 - 前記第2リセット回路は第6トランジスタを含み、前記第6トランジスタのドレイン端子は前記反転入力端子と接続され、前記第6トランジスタのゲート端子は前記リセット信号を受信し、前記第6トランジスタのソース端子は前記接地端子と接続される、
請求項6に記載のランダムコード生成器。 - 前記出力回路は差動増幅器である、
請求項1〜7のいずれか一項に記載のランダムコード生成器。 - 前記検出回路は、
前記検出回路の前記入力端子と接続された第1電流シンクと、
前記検出回路の前記反転入力端子と接続された第2電流シンクと
をさらに有する、
請求項1〜8のいずれか一項に記載のランダムコード生成器。 - 前記第1電流シンクは、
第7トランジスタであって、前記第7トランジスタのドレイン端子は前記入力端子と接続され、前記第7トランジスタのゲート端子は第1バイアス電圧を受信する、第7トランジスタと、
第8トランジスタであって、前記第8トランジスタのドレイン端子は前記第7トランジスタのソース端子と接続され、前記第8トランジスタのゲート端子は読み取り許可信号を受信し、前記第8トランジスタのソース端子は前記接地端子と接続される、第8トランジスタと
を含む、
請求項9に記載のランダムコード生成器。 - 前記第2電流シンクは、
第9トランジスタであって、前記第9トランジスタのドレイン端子は前記反転入力端子と接続され、前記第9トランジスタのゲート端子は第2バイアス電圧を受信する、第9トランジスタと、
第10トランジスタであって、前記第10トランジスタのドレイン端子は前記第9トランジスタのソース端子と接続され、前記第10トランジスタのゲート端子は前記読み取り許可信号を受信し、前記第10トランジスタのソース端子は前記接地端子と接続される、第10トランジスタと
を含む、
請求項10に記載のランダムコード生成器。 - ランダムコード生成器のための検出方法であって、
前記ランダムコード生成器は、複数のアンチヒューズ差動セルを有するメモリセルアレイと、検出回路とを備え、前記検出回路は、正帰還回路、第1リセット回路、第2リセット回路および出力回路を含み、前記正帰還回路は、第1トランジスタ、第2トランジスタ、第3トランジスタおよび第4トランジスタを含み、前記メモリセルアレイの第1アンチヒューズ差動セルは、第1アンチヒューズ制御線、第2アンチヒューズ制御線、ビット線および反転ビット線に接続され、前記第1トランジスタのドレイン端子は前記検出回路の入力端子と接続され、前記第1トランジスタのゲート端子は制御信号を受信し、前記第1トランジスタのソース端子は第1ノードと接続され、前記第2トランジスタのドレイン端子は前記検出回路の反転入力端子と接続され、前記第2トランジスタのゲート端子は前記制御信号を受信し、前記第2トランジスタのソース端子は第2ノードと接続され、前記第3トランジスタのドレイン端子は前記第1ノードと接続され、前記第3トランジスタのゲート端子は前記第2ノードと接続され、前記第3トランジスタのソース端子は接地端子と接続され、前記第4トランジスタのドレイン端子は前記第2ノードと接続され、前記第4トランジスタのゲート端子は前記第1ノードと接続され、前記第4トランジスタのソース端子は前記接地端子と接続され、前記第1リセット回路は前記入力端子と接続され、前記第2リセット回路は前記反転入力端子と接続され、ならびに前記出力回路は、前記第1ノードおよび前記第2ノードにそれぞれ接続された2つの入力端子を含み、
前記検出方法は、
前記メモリセルアレイの前記第1アンチヒューズ差動セルを選択セルとして選択する段階と、
第1読み出し電圧を前記選択セルの前記第1アンチヒューズ制御線に供給し、第2読み出し電圧を前記選択セルの前記第2アンチヒューズ制御線に供給し、前記選択セルの前記ビット線を前記検出回路の前記入力端子に接続し、前記選択セルの前記反転ビット線を前記検出回路の前記反転入力端子に接続する段階と、
前記選択セルの前記ビット線および前記反転ビット線を接地電圧へと予め充電する段階と、
第1充電電流を生成して前記ビット線を充電し、第2充電電流を生成して前記反転ビット線を充電する段階と、
前記ビット線の第1電圧が前記反転ビット線の第2電圧よりも高い場合、前記反転ビット線の前記第2電圧を放電して前記ビット線と前記反転ビット線との間の電圧差を増大させる段階と、
前記反転ビット線の前記第2電圧が前記ビット線の前記第1電圧よりも高い場合、前記ビット線の前記第1電圧を放電して前記ビット線と前記反転ビット線との間の前記電圧差を増大させる段階と
前記電圧差に従って前記選択セルの記憶状態を判定し、前記選択セルの前記記憶状態に従ってランダムコードのビットを決定する段階と
を備える、
検出方法。 - 前記第1充電電流は前記選択セルにより生成された第1読み出し電流であり、前記第2充電電流は前記選択セルにより生成された第2読み出し電流である、
請求項12に記載の検出方法。 - 第1バイアス電圧に従って第1バイアス電流を生成し、第2バイアス電圧に従って第2バイアス電流を生成する段階と、
前記選択セルの第1読み出し電流から前記第1バイアス電流を減じ、これにより、前記第1充電電流が生成される段階と、
前記選択セルの第2読み出し電流から前記第2バイアス電流を減じ、これにより、前記第2充電電流が生成される段階と
をさらに備える、
請求項12または13に記載の検出方法。
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