多状态的一次性可编程存储器电路的制作方法

本公开涉及一次性可编程存储器，并且具体涉及一种多状态的一次性可编程存储器电路。

背景技术：

1、传统的一次性可编程(one-time programmable；otp)存储器单元只能存储一位数据(1或0)，因此很容易被暴力攻击破解。近来针对更高级别的硬件安全性不断增长，且需求续增，促使otp存储器单元被嵌入到片上系统(soc)设计中，以实现更安全的数据存储。非易失性、低功耗、低面积和不可破解的otp存储器单元是满足设计规范的目标。有鉴于此，本公开提出了一种多状态一次性可编程(msotp)存储器电路，以解决上述问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开提供一种多状态的一次性可编程存储器电路，其包含：一第一位线和一第二位线、一第一字线和一第二字线、一存储器单元和一编程电压驱动电路。该存储器单元包含一金属氧化物半导体场效应存储晶体管，具有一栅极、一第一电极和一第二电极，其中该栅极和该第一电极间存在一第一非击穿状态或一第一击穿状态，且该栅极和该第二电极间存在一第二非击穿状态或一第二击穿状态；一第一金属氧化物半导体场效应接入晶体管，具有一第一栅极、一第一电极和一第二电极，其中该第一栅极电性连接到该第一字线，该第一电极电性连接到该第一位线，且该第二电极电性连接到该金属氧化物半导体场效应存储晶体管的该第一电极；及一第二金属氧化物半导体场效应接入晶体管，具有一第二栅极、一第一电极和一第二电极，其中该第二栅极电性连接到该第二字线，该第一电极电性连接到该金属氧化物半导体场效应存储晶体管的该第二电极，且该第二电极电性连接到该第二位线。该编程电压驱动电路电性连接到该金属氧化物半导体场效应存储晶体管的该栅极，并配置以选择性输出一写入控制电位和一读取控制电位中的一个。当该存储器单元处在一第一写入状态时，该编程电压驱动电路输出该写入控制电位至该金属氧化物半导体场效应存储晶体管的该栅极。当该存储器单元处在一读取状态时，该编程电压驱动电路输出该读取控制电位至该金属氧化物半导体场效应存储晶体管的该栅极。

2、在本发明之一实施例中，该编程电压驱动电路还包含一电荷泵电路和一功率切换开关。该电荷泵电路具有一电压输入端和一电压输出端，该电压输出端电性连接到该金属氧化物半导体场效应存储晶体管的该栅极。该电荷泵电路配置以从该电压输入端接收一直流电压，提升该直流电压来产生该写入控制电位，并经由该电压输出端将该写入控制电位和该读取控制电位中的一个输出到该金属氧化物半导体场效应存储晶体管的该栅极。该功率切换开关，电性连接该电荷泵电路的该电压输出端，并配置以接收一切换信号，并根据该切换信号来控制该电荷泵电路输出该写入控制电位和该读取控制电位中的一个到该金属氧化物半导体场效应存储晶体管的该栅极。

3、在本发明之一实施例中，该多状态的一次性可编程存储器电路还包含一控制电路和一位线解码兼预充电整合电路。该控制电路电性连接该第一字线和该第二字线，且配置以经由该第一字线输出一第一栅极控制信号至该第一金属氧化物半导体场效应接入晶体管的该第一栅极，及经由该第二字线输出一第二栅极控制信号至该第二金属氧化物半导体场效应接入晶体管的该第二栅极，其中该控制电路还配置以输出一编程控制信号和一预充电控制信号。该位线解码兼预充电整合电路电性连接该控制电路，且配置以从该控制电路接收该编程控制信号和该预充电控制信号，其中该位线解码兼预充电整合电路还电性连接该第一位线和该第二位线。该位线解码兼预充电整合电路还配置以：当该存储器单元处在该第一写入状态时，根据该编程控制信号和该预充电控制信号的一第一逻辑电位组合，来经由该第一位线输出一第一电极控制信号至该第一金属氧化物半导体场效应接入晶体管的该第一电极，并经由该第二位线输出一第二电极控制信号至该第二金属氧化物半导体场效应接入晶体管的该第二电极；当该存储器单元处在一预充电状态时，根据该编程控制信号和该预充电控制信号的一第二逻辑电位组合，来经由该第一位线输出一第一预充电电位，并经由该第二位线输出一第二预充电电位；及当该存储器单元处在该读取状态时，根据该编程控制信号和该预充电控制信号的一第三逻辑电位组合，来使该第一位线和该第二位线分别处在一第一浮置状态和一第二浮置状态。

技术特征：

1.一种多状态的一次性可编程存储器电路，包含：

2.如请求项1所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中该编程电压驱动电路还包含：

3.根据权利要求2所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

4.根据权利要求1所述的多状态的一次性可编程存储器电路，还包含：

5.根据权利要求4所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

6.根据权利要求5所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

7.根据权利要求6所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

8.根据权利要求5所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

9.根据权利要求8所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

10.根据权利要求5所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

11.根据权利要求10所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

12.根据权利要求5所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

13.根据权利要求12所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

14.根据权利要求5所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

15.根据权利要求5所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

16.根据权利要求5所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

17.根据权利要求16所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

18.根据权利要求17所述的多状态的一次性可编程存储器电路，还包含一读取电路，其电性连接该控制电路，且该读取电路包含：

19.根据权利要求18所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

20.根据权利要求19所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

21.根据权利要求19所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

22.根据权利要求19所述的多状态的一次性可编程存储器电路，其中：

技术总结本公开提供一种多状态的一次性可编程存储器电路，其包含一存储器单元和一编程电压驱动电路。该存储器单元包含一金属氧化物半导体场效应存储晶体管、一第一金属氧化物半导体场效应接入晶体管和一第二金属氧化物半导体场效应接入晶体管电性相连，用以存储两位数据。当该存储器单元处在一写入状态时，该编程电压驱动电路输出一写入控制电位至该金属氧化物半导体场效应存储晶体管的栅极，而当该存储器单元处在一读取状态时，该编程电压驱动电路输出一读取控制电位至该金属氧化物半导体场效应存储晶体管的栅极。技术研发人员：张振丰,罗宇呈,吕宗翰,张树杰,梁淳皓,吴东育,吴孟霖受保护的技术使用者：振生半导体股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/4