[发明专利]一种熔丝存储单元、存储阵列以及存储阵列的工作方法

说明书

一种熔丝存储单元、存储阵列以及存储阵列的工作方法，存储阵列包括：M个存储单元，M为大于或等于1的自然数，每个存储单元包括：晶体管；N个熔丝元件，N为大于或等于1的自然数，所述每个熔丝元件包括第一端和第二端，所述每个熔丝元件的第一端分别与所述晶体管的漏极连接，所述第二端用于输入读取电压或编程电压。所述熔丝存储阵列在芯片上的面积得以缩小。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种熔丝存储单元、存储阵列以及存储阵列的工作方法。

背景技术

在半导体技术领域中，电可编程熔丝(eFuse)技术由于具有与互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)逻辑器件兼容以及易于使用等优势，从而电可编程熔丝(eFuse)技术能够作为一次可编程(One Time Programmable，简称OTP)存储器在很多电路中得到广泛的应用。

电可编程熔丝技术根据电迁移理论，通过电熔丝被电流的熔断与否来存储信息，电熔丝在熔断前电阻很小，在持续的大电流熔断后电阻可视做无穷大，并且电熔丝断裂的状态将永久的保持。电可编程熔丝技术已经广泛的用于冗余电路来改善芯片失效的问题或者芯片的ID，设备的基本码等等，来取代小容量的一次可编程存储器。

然而，现有的电可编程熔丝存储器的尺寸较大，且性能仍需改善。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种熔丝存储单元、存储阵列以及存储阵列的工作方法，以减小电可编程熔丝存储器的尺寸及提升电可编程熔丝存储器的性能。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种熔丝存储单元，包括：晶体管；N个熔丝元件，N为大于或等于1的自然数，每个所述熔丝元件包括第一端和第二端，每个所述熔丝元件的第一端分别与所述晶体管的漏极连接，所述第二端用于输入读取电压或编程电压。

可选的，还包括：与所述晶体管的栅极连接的字线。

可选的，还包括：所述晶体管的源极接地。

可选的，各个所述熔丝元件的第二端的读取电压或编程电压的输入相互独立。

可选的，所述熔丝元件包括金属熔丝元件或多晶硅熔丝元件。

本发明技术方案还提供一种熔丝存储阵列，包括：M个存储单元，M为大于或等于1的自然数，每个存储单元包括：晶体管；N个熔丝元件，N为大于或等于1的自然数，所述每个熔丝元件包括第一端和第二端，所述每个熔丝元件的第一端分别与所述晶体管的漏极连接，所述第二端用于输入读取电压或编程电压。

可选的，还包括：多个字线，每个字线与一个所述晶体管的栅极连接。

可选的，还包括：每个所述晶体管的源极分别接地。

可选的，每个存储单元包括第1个熔丝单元至第N个熔丝元件；且在M个存储单元中，M个第j个熔丝元件的第二端读取电压或编程电压同步加载，所述j为1～N的自然数。

本发明技术方案还提供一种熔丝存储阵列的工作方法，包括：提供熔丝存储阵列，所述熔丝存储阵列包括：M个存储单元，M为大于或等于1的自然数，每个存储单元包括：晶体管；N个熔丝元件，N为大于或等于1的自然数，所述每个熔丝元件包括第一端和第二端，所述每个熔丝元件的第一端分别与所述晶体管的漏极连接，所述第二端用于输入读取电压或编程电压；在所述熔丝存储阵列中，对第i个存储单元的第j个熔丝元件进行读取操作，所述i为1～M的自然数，所述j为1～N的自然数，所述读取操作包括：在所述熔丝元件的第二端加载读取电压；在所述字线加载导通电压；在所述晶体管源极读取电流信号；在所述熔丝存储阵列中，对第i个存储单元的第j个熔丝元件进行编程操作，所述编程操作包括：在所述熔丝元件的第二端加载第一编程电压；在所述字线加载第二编程电压。