[发明专利]对高压集成电路中的反熔丝元件进行编程的方法和装置

说明书

技术领域

本公开文本总体涉及一种用于对高压集成电路中的反熔丝元件(anti-fuse element)进行编程的电路。 

背景技术

一种常见的集成电路(IC)器件是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，其包括源极区、漏极区和沟道区。在高压应用中，可以使用称作HVFET(高压场效应晶体管)的一种高压MOSFET。许多HVFET采用一种包括扩展的漏极区的器件结构，当该器件处于“关断(off)”或基本上不导通的状态时，所述扩展的漏极区支持(support)或“截止(block)”所施加的高压(例如，150V或更大)。传统的HVFET通常成型为横向或竖向器件结构。在横向HVFET中，当HVFET处于“开通(on)”状态时，电流是水平的或者基本上平行于所述半导体衬底的表面。在竖向HVFET中，电流竖向流过所述半导体材料，例如，从源极区所在的衬底顶表面向下流至漏极区所在的衬底底部。 

传统的高压IC常常在这样的配置中采用大的竖向或横向HVFET：输出晶体管的漏极被直接连接至可以处于高压的外部管脚。所述高压IC器件通常包括在低压(0V-12V)运行的控制器电路，所述控制器电路独立于所述HVFET，但是它们仍可以被包括在同一高压IC中。为了向所述高压IC的控制器电路的提供启动电流，可以将高的外部电压施加至所述外部管脚。通过结型场效应晶体管(JFET)的“抽头(tap)”结构，所述器件的内部电路系统(circuitry)通常受到极限保护(limit-protected)，以免受来自所述高的外部施加的电压。例如，当高压输出晶体管的漏极为比如550V时，所述抽头晶体管将连接至内部节点的最大电压限制到约50V，并且还为所述控制器的启动提供小(2-3mA)的电流。作为进一步的背景技术，美国专利No.7,002,398公开了一种以此方式运行的三端JFET晶体管。 

高压IC的运行特性通常通过一种称作调配(trimming)的方法来设置。更具体地，高压IC的调配通常发生在将高压IC实施在有用的电路中以调整某些参数之前。更具体地，调配过程可以涉及选择性地闭合(close)(或者断开(open))一个或多个电气元件，这指示控制器调整所述高压IC的某些运行特性。在一个实施例中，用于调配的电气元件可以是齐纳(zener)二极管。在调配过程中，一个或多个齐纳二极管可以是关断的(非导通的电气元件)。为了改变齐纳元件的导通状态，通常施加一电压(＞10V)以击穿该齐纳元件。在击穿该齐纳元件以后，电流(150-200mA)在阳极终端和阴极终端之间穿过，使得该齐纳元件永久(permanently)短路。流过所述一个或多个齐纳元件的累积电流可以被用来对一个或多个模拟参数进行编程。例如，齐纳二极管可以被用来对在开关式电源中使用的高压IC的模拟参数——例如开关频率——进行调配或编程。例如，通过使一个或多个齐纳二极管短路，可以在功率IC的控制器段(controller section)中将模拟参数——例如开关频率——设置在特定容差内。 

附图说明

通过随后的详细描述以及附图将更完整地理解本公开文本，然而，随后的详细描述以及附图并非将本发明限制于所示出的具体实施方案，而是仅用于解释和理解。 

图1示出了一个示例性高压IC器件框图。 

图2示出了图1的调配块的一个示例性电路示意图。 

图3是用于对高压IC进行调配的一序列步骤的一个示例性流程图。 

具体实施方式

公开了一种用于对功率IC的反熔丝元件进行编程的方法和装置。在下面的描述中，陈述了具体细节(电压、结构特征、制作步骤等)，以提供对本公开文本的透彻理解。然而，相关领域的普通技术人员应理解，未必需要这些具体细节来实践所描述的实施方案。贯穿本说明书提及的“一个实施方案”“一实施方案”“一个实施例”或“一实施 例”意为，联系该实施方案或实施例而描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方案中。贯穿本说明书多处的短语“在一个实施方案中”“在一实施方案中”“一个实施例”或“一实施例”未必全部涉及同一实施方案或实施例。另外，特定特征、结构或特性可以以任何合适的结合和/或子结合被组合在一个或多个实施方案或实施例中。 

应理解，图中的元件是代表性的，并且为了清楚起见而未必按比例绘制。还应理解，尽管公开了一种主要利用N沟道晶体管器件(高压和低压)的IC，但是通过对所有适当的掺杂区利用相反的传导类型(conductivity type)也可以制造P沟道晶体管。