[发明专利]多电平反熔丝存储器装置及其操作方法

权利要求书

1.一种反熔丝存储器装置，包括：

反熔丝存储器单元，所述反熔丝存储器单元包括反熔丝和被连接到所述反熔丝的单元晶体管；

基准电流产生部件，所述基准电流产生部件包括分别与所述反熔丝和所述单元晶体管对应的基准电阻部件和复制单元晶体管，所述复制单元晶体管被连接到所述基准电阻部件并且具有与所述单元晶体管相同的电特性；以及，所述基准电流产生部件被构造为提供基准电流，所述基准电流是根据所述基准电阻部件的电阻值而确定的；以及

比较部件，所述比较部件被构造为：将流过所述反熔丝的单元电流的强度与所述基准电流的强度比较，并且提供与比较结果对应的输出信号；

其中基于所述比较结果的输出，所述反熔丝存储器装置向所述反熔丝施加逐渐增大的破坏电压，直到所述单元电流大于所述基准电流、所述反熔丝的电阻值对应于要被编程到所述反熔丝存储器单元的期望数据。

2.根据权利要求1所述的反熔丝存储器装置，进一步包括：

至少一个地址选择晶体管，所述至少一个地址选择晶体管被连接到所述反熔丝存储器单元，并且被构造为对所述反熔丝存储器单元寻址，

其中，所述基准电流产生部件进一步包括至少一个复制选择晶体管，所述至少一个复制选择晶体管被连接到所述复制单元晶体管，并且具有与所述至少一个地址选择晶体管相同的电特性。

3.根据权利要求1所述的反熔丝存储器装置，其中所述单元晶体管和所述复制单元晶体管具有相同的跨导。

4.根据权利要求1所述的反熔丝存储器装置，进一步包括：

第一节点，在编程操作模式下破坏电压被施加到所述第一节点并且在读取操作模式下读取电压被施加到所述第一节点；以及

第二节点，地电压被施加到所述第二节点，

其中，所述反熔丝和所述单元晶体管在所述第一节点和所述第二节点之间彼此串联连接，

其中，所述基准电阻部件和所述复制单元晶体管在所述第一节点和所述第二节点之间彼此串联连接。

5.根据权利要求4所述的反熔丝存储器装置，其中所述反熔丝包括金属氧化物半导体(MOS)晶体管，所述金属氧化物半导体晶体管包括被连接到所述第一节点的栅极、浮动漏极和被连接到所述单元晶体管的源极。

6.根据权利要求5所述的反熔丝存储器装置，进一步包括：

开关晶体管，所述开关晶体管被构造为：将所述第一节点连接到所述反熔丝的所述栅极。

7.根据权利要求6所述的反熔丝存储器装置，其中所述基准电流产生部件进一步包括复制开关晶体管，所述复制开关晶体管被连接在所述基准电阻部件和所述第一节点之间，并且具有与所述开关晶体管相同的电特性。

8.根据权利要求6所述的反熔丝存储器装置，其中所述基准电阻部件包括多个电阻器和被串联连接到所述多个电阻器的多个开关，所述多个电阻器通过所述多个开关被并联连接，

其中，所述多个开关中的每一个包括晶体管，所述晶体管具有与所述开关晶体管相同的电特性。

9.根据权利要求6所述的反熔丝存储器装置，其中基于所述输出信号，将所述开关晶体管短路，使得在所述编程操作模式下所述破坏电压被施加到所述反熔丝的所述栅极，并且当单元电流的强度高于基准电流的强度时，将所述开关晶体管开路。

10.根据权利要求9所述的反熔丝存储器装置，其中在将所述开关晶体管短路之后，所述破坏电压的电压电平逐渐增大，直到所述单元电流的强度高于所述基准电流的强度。

11.根据权利要求9所述的反熔丝存储器装置，其中所述基准电阻部件具有从多个编程电阻值之中选择的编程电阻值，

其中，在所述编程操作模式下被损坏的所述反熔丝具有的电阻值比所选择的编程电阻值低。