一次性可编程存储器的写入电路及存储装置的制作方法

本发明涉及半导体，尤其涉及一种一次性可编程存储器的写入电路及存储装置。

背景技术：

1、一次性可编程存储器(efuse)已在后硅验证、存储器修复、在线现场试验和安全信息存储等场合被采用，例如在dram(动态随机存储器)修复时，缺陷地址可以记录在一次性可编程存储器中，当外部提供的地址是缺陷地址时，半导体电路可以通过访问冗余存储单元而不是缺陷单元实现修复。再例如，为了解决物联网设备可能出现的信息泄密、非法访问或恶意软件攻击等安全问题，可以采用一次性可编程存储器存储信息以防止被再次编程。常用的一次性可编程存储器采用反熔丝机理进行编程，反熔丝在本机未编程状态下不导电，而在被编程后变得导电，且编程过程不可逆。

2、通常芯片中的一次性可编程存储器包括多个存储单元(cell)，并且，多个存储单元可排布为至少一个存储阵列。在所述一次性可编程存储器中写入信息时，可以通过选择存储阵列并根据所选择的存储阵列中的行地址以及列地址选择具体的存储单元进行编程。在编程时，需要在所选择的存储单元上施加高压，使该存储单元被烧通(烧通表示该存储单元中的反熔丝结构被击穿)，形成大电流通路。编程所需要的高压通常由包括该一次性可编程存储器的装置内部的电荷泵(pump)产生。

3、为了提高在一次性可编程存储器中写入信息的效率，同一次写入操作常需要对多个存储单元进行编程，由于各个存储单元的烧通时刻有所差异，在写入过程中，部分存储单元被烧通而形成大电流，部分存储单元要维持高压，为了确保电压输出能力以及电流输出能力，电压模块常需要采用较多数量的电荷泵来提供编程所需要的高压，导致电压模块在装置中占据的面积较大以及电路功耗增加。

技术实现思路

1、为了能够在同一次写入操作常对设定数量的存储单元进行编程的同时，降低对电压模块的要求，以利于缩小电压模块在装置中占据的面积以及降低电路功耗，本发明提供一种一次性可编程存储器的写入电路，另外还提供一种包括所述写入电路的存储装置。

2、一方面，本发明提供一种一次性可编程存储器的写入电路，所述一次性可编程存储器包括至少一个存储单元，所述存储单元具有第一连接端和第二连接端，所述写入电路包括：

3、选择模块，用于选择设定数量的所述存储单元进行编程，使被选中的所述存储单元的第二连接端接至地，在所述第二连接端与地之间形成电流通路，并在所述被选中的所述存储单元被烧通后将所述电流通路断开；

4、电压模块，用于在被选中的所述存储单元的控制端施加设定电压；

5、电流检测模块，用于从所述电流通路获取采样电流，并判断所述采样电流是否超过参考电流，若超过所述参考电流，则输出烧通信号，其中，所述选择模块根据所述烧通信号使所述电流通路断开。

6、可选的，所述选择模块包括在所述存储单元的第二连接端和地之间串联连接的行选择晶体管、列选择晶体管和接地晶体管，其中，通过使与被选中的所述存储单元连接的所述行选择晶体管、列选择晶体管和接地晶体管导通，使被选中的所述存储单元的第二连接端通过所述行选择晶体管、列选择晶体管和接地晶体管接地。

7、可选的，所述选择模块还包括接地信号控制单元，所述接地信号控制单元的输出端连接所述接地晶体管的控制端，其中，当所述电流检测模块输出所述烧通信号时，所述接地信号控制单元控制所述接地晶体管关断。

8、可选的，所述接地信号控制单元包括一或非门，所述或非门的输出端连接所述接地晶体管的控制端；所述或非门的一输入端连接一状态信号，当所述电流检测模块的输出信号为所述烧通信号时，所述状态信号发生电平转换，使得所述或非门的输出端信号发生电平转换，所述接地晶体管被关断。

9、可选的，所述写入电路还包括：

10、存储模块，用于存储所述存储单元的编程状态，并且当所述电流检测模块输出所述烧通信号时，将相应的被选中的所述存储单元的编程状态不可修改地存储为烧通状态；

11、其中，所述选择模块通过读取所述存储模块存储的所述烧通状态使所述电流通路断开。

12、可选的，所述电流检测模块包括在电源电压和地之间依次连接的第一共源共栅电流镜和第二共源共栅电流镜，所述第一共源共栅电流镜和所述第二共源共栅电流镜的连接节点为所述电流检测模块的输出端，所述第一共源共栅电流镜的输入侧的电流为所述采样电流，所述第二共源共栅电流镜的输入侧的电流为所述参考电流。

13、可选的，所述第一共源共栅电流镜包括第一p沟道晶体管mp1、第二p沟道晶体管mp2、第三p沟道晶体管mp3和第四p沟道晶体管mp4，所述第一p沟道晶体管mp1和所述第二p沟道晶体管mp2的栅极相连且源极均连接所述电源电压，所述第三p沟道晶体管mp3和所述第四p沟道晶体管mp4的栅极相连且源极分别连接所述第一p沟道晶体管mp1的漏极和所述第二p沟道晶体管mp2的漏极，所述第一p沟道晶体管mp1的栅极和漏极相连接，所述第三p沟道晶体管mp3的栅极和漏极相连接且连接所述接地晶体管的第一端，所述接地晶体管的第二端接地。

14、可选的，所述第二共源共栅电流镜包括第一n沟道晶体管mn1、第二n沟道晶体管mn2、第三n沟道晶体管mn3和第四n沟道晶体管mn4，所述第一n沟道晶体管mn1和所述第二n沟道晶体管mn2的栅极相连，所述第一n沟道晶体管mn1的漏极接入所述参考电流，所述第二n沟道晶体管mn2的漏极与所述第四p沟道晶体管mp4的漏极相连且连接点为所述电流检测模块的输出端，所述第三n沟道晶体管mn3和所述第四n沟道晶体管mn4的漏极分别连接所述第一n沟道晶体管mn1和第二n沟道晶体管mn2的源极，所述第三n沟道晶体管mn3和所述第四n沟道晶体管mn4栅极相连且源极均接地，所述第一n沟道晶体管mn1的栅极和漏极相连接，所述第三n沟道晶体管mn3的栅极和漏极相连接。

15、可选的，所述电压模块包括至少一个电荷泵。

16、可选的，在同一次写入操作中，所述选择模块选择八个所述存储单元进行编程。

17、一方面，本发明提供一种存储装置，所述存储装置包括上述写入电路。

18、本发明提供的一次性可编程存储器的写入电路包括选择模块、电压模块和电流检测模块，所述选择模块用于选择设定数量的所述存储单元进行编程，使被选中的所述存储单元的第二连接端接至地，在所述第二连接端与地之间形成电流通路，并在所述被选中的所述存储单元被烧通后将所述电流通路断开，所述电压模块用于在被选中的所述存储单元的控制端施加设定电压，所述电流检测模块用于从所述电流通路获取采样电流，并判断所述采样电流是否超过参考电流，若超过所述参考电流，则输出烧通信号，其中，所述选择模块根据所述烧通信号使所述电流通路断开。通过及时将流过已烧通存储单元的大电流关断，可以减小电流消耗，降低对电压模块电流输出能力的要求，有助于缩小所述电压模块在装置中占据的面积以及降低电路功耗。

19、本发明提供的存储装置包括上述写入电路，所述写入电路可选择一次性可编程存储器中的至少一个存储单元进行写入操作，并且能够减小电流消耗，降低对电压模块电流输出能力的要求，有助于缩小所述存储装置的面积以及降低所述存储装置的电路功耗。