本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及電可編程熔絲單元、陣列以及存儲(chǔ)單元。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)的eFuse(電可編程熔絲)陣列中，為了實(shí)現(xiàn)兼容性等，在eFuse陣列中的所有器件都是核心器件。以28納米為例，其核心器件可以用最小28納米尺寸的器件?，F(xiàn)有技術(shù)中有一些方法可以用來克服eFuse陣列的高編程電壓：(1)如果編程電壓不是很高，例如小于核心電壓的2倍，可以通過限制編程次數(shù)來解決這個(gè)問題。由于eFuse是一次編程器件，所以這已經(jīng)不是問題；(2)當(dāng)編程電壓太高時(shí)，可以使用LDO(Low dropout regulator，低壓差線性穩(wěn)壓器)來將電壓降低到可以接受的程度。但是由于增加了具有高電流的LDO，因此高編程電壓造成器件面積大。

eFuse單元可以由電可編程熔絲和NMOS連接組成。這里的NMOS可以采用HVNMOS(高壓NMOS)。施加到HVNMOS的柵極電壓等于編程電壓，這造成NMOS面積越小，編程電壓越大，因此可以減小eFuse單元的尺寸。但是由于HVNMOS面積大于核心器件，造成這樣的eFuse陣列的外圍電路將變得比較大。然而，對于低容量的eFuse陣列，LDO占主導(dǎo)地位；對于高容量的eFuse陣列，eFuse單元尺寸占主導(dǎo)地位，因此總的尺寸還是節(jié)省許多。

由于流過非燒斷eFuse單元的電流及其持續(xù)時(shí)間必須小于最大讀操作電流以及該最大讀操作電流的持續(xù)時(shí)間，因此這將限制讀操作的次數(shù)。

對于前面提及的帶有HVNMOS的eFuse單元，存儲(chǔ)在位線中的 高電壓將影響讀操作的最大次數(shù)和位線的長度(即位線電容)。通過使用核心器件很難減小外圍電路，這是因?yàn)橥鈬娐钒ǎ鹤志€驅(qū)動(dòng)器、通過柵極及其驅(qū)動(dòng)器、PMOS開關(guān)及其驅(qū)動(dòng)器，以及電平轉(zhuǎn)換器等。現(xiàn)有技術(shù)中仍然使用LDO的解決方案來克服高容量和高編程電壓對可靠性和面積的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的一個(gè)技術(shù)問題是：減小現(xiàn)有的eFuse單元陣列的面積。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種電可編程熔絲單元，包括：電可編程熔絲、第一二極管和第二二極管；所述電可編程熔絲包括：第一端和第二端；所述第一二極管的負(fù)極連接所述電可編程熔絲的第一端，所述第一二極管的正極連接寫操作位線；所述第二二極管的負(fù)極連接所述電可編程熔絲的第一端，所述第二二極管的正極連接讀操作位線；其中，所述電可編程熔絲的第二端連接至共享NMOSFET的漏極，所述共享NMOSFET的柵極連接字線，所述共享NMOSFET的源極接地。

在一些實(shí)施例中，所述電可編程熔絲單元還包括：讀操作MOSFET，設(shè)置在所述第二二極管與所述讀操作位線之間；其中，所述讀操作MOSFET的柵極連接讀操作控制線。

在一些實(shí)施例中，所述讀操作MOSFET為讀操作NMOSFET；其中，所述讀操作NMOSFET的源極連接所述第二二極管的正極，所述讀操作NMOSFET的漏極連接所述讀操作位線。

在一些實(shí)施例中，所述讀操作MOSFET為讀操作PMOSFET；其中，所述讀操作PMOSFET的漏極連接所述第二二極管的正極，所述讀操作PMOSFET的源極連接所述讀操作位線。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種電可編程熔絲單元陣列，包括：n×m個(gè)如前所述電可編程熔絲單元和n個(gè)共享NMOSFET；n≥1，且為正整數(shù)；m≥1，且為正整數(shù)；其中，第i行的電可編程熔 絲單元的電可編程熔絲的第二端連接至第i個(gè)共享NMOSFET的漏極，所述第i個(gè)共享NMOSFET的柵極連接第i條字線，以及所述第i個(gè)共享NMOSFET的源極接地；1≤i≤n，且i為正整數(shù)；第j列的電可編程熔絲單元的第一二極管的正極連接第j條寫操作位線；1≤j≤m，且j為正整數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種存儲(chǔ)單元，包括：如前所述電可編程熔絲單元陣列、字線譯碼器、寫操作位線譯碼器以及m個(gè)位線PMOSFET；其中，所述字線譯碼器的第i個(gè)輸出端通過字線連接第i個(gè)共享NMOSFET的柵極；第j個(gè)位線PMOSFET的漏極通過第j條寫操作位線連接第j列的電可編程熔絲單元的第一二極管的正極，所述第j個(gè)位線PMOSFET的源極連接寫操作電源，所述第j個(gè)位線PMOSFET的柵極連接至所述寫操作位線譯碼器的第j個(gè)輸出端。

在一些實(shí)施例中，在各個(gè)電可編程熔絲單元的第二二極管與相應(yīng)的讀操作位線之間設(shè)置讀操作MOSFET，所述讀操作MOSFET的柵極連接讀操作控制線；所述讀操作位線連接讀操作電源。

在一些實(shí)施例中，所述存儲(chǔ)單元還包括：讀操作單元，其輸出端連接對應(yīng)的讀操作控制線，通過所述對應(yīng)的讀操作控制線輸出選通信號(hào)至對應(yīng)的讀操作MOSFET的柵極，以選通所述對應(yīng)的讀操作MOSFET。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種電可編程熔絲單元，包括：PNP型晶體管和電可編程熔絲；所述電可編程熔絲包括：第一端和第二端；所述PNP型晶體管包括：N型區(qū)域，以及分別鄰接在所述N型區(qū)域兩邊的第一P型區(qū)域和第二P型區(qū)域；所述N型區(qū)域連接所述電可編程熔絲的第一端，所述第一P型區(qū)域連接寫操作位線，所述第二P型區(qū)域連接讀操作位線；其中，所述電可編程熔絲的第二端連接至共享NMOSFET的漏極，所述共享NMOSFET的柵極連接字線，所述共享NMOSFET的源極接地。

在一些實(shí)施例中，所述電可編程熔絲單元還包括：讀操作MOSFET，設(shè)置在所述PNP型晶體管的第二P型區(qū)域與所述讀操作 位線之間；其中，所述讀操作MOSFET的柵極連接讀操作控制線。

在一些實(shí)施例中，所述讀操作MOSFET為讀操作NMOSFET；其中，所述讀操作NMOSFET的源極連接所述第二P型區(qū)域，所述讀操作NMOSFET的漏極連接所述讀操作位線。

在一些實(shí)施例中，所述讀操作MOSFET為讀操作PMOSFET；其中，所述讀操作PMOSFET的漏極連接所述第二P型區(qū)域，所述讀操作PMOSFET的源極連接所述讀操作位線。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種電可編程熔絲單元陣列，包括：n×m個(gè)如前所述電可編程熔絲單元和n個(gè)共享NMOSFET；n≥1，且為正整數(shù)；m≥1，且為正整數(shù)；其中，第i行的電可編程熔絲單元的電可編程熔絲的第二端連接至第i個(gè)共享NMOSFET的漏極，所述第i個(gè)共享NMOSFET的柵極連接第i條字線，以及所述第i個(gè)共享NMOSFET的源極接地；1≤i≤n，且i為正整數(shù)；第j列的電可編程熔絲單元的第一P型區(qū)域連接第j條寫操作位線；1≤j≤m，且j為正整數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種存儲(chǔ)單元，包括：如前所述電可編程熔絲單元陣列、字線譯碼器、寫操作位線譯碼器以及m個(gè)位線PMOSFET；其中，所述字線譯碼器的第i個(gè)輸出端通過字線連接第i個(gè)共享NMOSFET的柵極；第j個(gè)位線PMOSFET的漏極通過第j條寫操作位線連接第j列的電可編程熔絲單元的第一P型區(qū)域，所述第j個(gè)位線PMOSFET的源極連接寫操作電源，所述第j個(gè)位線PMOSFET的柵極連接至所述寫操作位線譯碼器的第j個(gè)輸出端。

在一些實(shí)施例中，在各個(gè)電可編程熔絲單元的第二P型區(qū)域與相應(yīng)的讀操作位線之間設(shè)置讀操作MOSFET，所述讀操作MOSFET的柵極連接讀操作控制線；所述讀操作位線連接讀操作電源。

在一些實(shí)施例中，所述存儲(chǔ)單元還包括：讀操作單元，其輸出端連接對應(yīng)的讀操作控制線，通過所述對應(yīng)的讀操作控制線輸出選通信號(hào)至對應(yīng)的讀操作MOSFET的柵極，以選通所述對應(yīng)的讀操作MOSFET。

本發(fā)明中，去掉了現(xiàn)有技術(shù)中每個(gè)eFuse單元中的NMOS(該NMOS占據(jù)了器件大部分面積)，而使得每一行的電可編程熔絲單元(即利用同一字線的電可編程熔絲單元)使用一個(gè)共享的NMOSFET(例如HVNMOS)。雖然每個(gè)電可編程熔絲單元增加的兩個(gè)二極管，但是整體來看，電可編程熔絲單元陣列的總體面積得到減小，從而可以減小器件尺寸。也將兩個(gè)二極管合并成一個(gè)PNP型晶體管，可以進(jìn)一步簡化結(jié)構(gòu)并減小面積。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

附圖說明

構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中：

圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元陣列的電路連接圖。

圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元陣列的電路連接圖。

圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的存儲(chǔ)單元的電路連接圖。

圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元陣列的電路連接圖。

圖5是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元陣列的電路連接圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相 對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。

以下對至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元陣列的電路連接圖。該電可編程熔絲單元陣列10包括：n×m個(gè)電可編程熔絲單元。下面以電可編程熔絲單元111為例詳細(xì)介紹本發(fā)明一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元。

如圖1所示，電可編程熔絲單元111可以包括：電可編程熔絲1110、第一二極管1111和第二二極管1112。該電可編程熔絲1110包括：第一端11101和第二端11102。第一二極管1111的負(fù)極連接電可編程熔絲1110的第一端11101，第一二極管1111的正極連接寫操作位線BL1。第二二極管1112的負(fù)極連接電可編程熔絲1110的第一端11101，第二二極管1112的正極連接讀操作位線BL_RD11。電可編程熔絲1110的第二端11102連接至共享NMOSFET(N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)1114的漏極，該共享NMOSFET 1114的柵極連接字線WL1，該共享NMOSFET 1114的源極接地。圖1中的其他電可編程熔絲單元與電可編程熔絲單元111類似，這里不再一一贅述。

在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，去掉了現(xiàn)有技術(shù)中每個(gè)eFuse單元中 的NMOS(該NMOS占據(jù)了器件大部分面積)，而使得每一行的電可編程熔絲單元(即利用同一字線的電可編程熔絲單元)使用一個(gè)共享的NMOSFET(例如HVNMOS)。雖然每個(gè)電可編程熔絲單元增加的兩個(gè)二極管，但是整體來看，電可編程熔絲單元陣列的總體面積得到減小，從而可以減小器件尺寸。

在一些實(shí)施例中，核心器件的中心電壓可以為1.05V，超過1.26V可能會(huì)有可靠性的問題，例如中心電壓1.8V的器件不能作為核心器件，由于在讀操作時(shí)中心電壓為1.05V，所以二極管以及其他相關(guān)聯(lián)的電路均可以使用核心器件來代替，因此這也可以顯著減小器件面積。

當(dāng)進(jìn)行寫操作時(shí)，例如對電可編程熔絲單元111進(jìn)行寫操作，則第一條寫操作位線BL1連接高電平，第一條字線WL1連接高電平，則共享NMOSFET 1114導(dǎo)通，有寫操作電流流過寫操作位線BL1、第一二極管1111、電可編程熔絲1110和共享NMOSFET 1114。流過電可編程熔絲1110的電流將電可編程熔絲1110“燒斷”(這里“燒斷”是指電可編程熔絲的阻值增加幾個(gè)量級(jí))，從而可以認(rèn)為在電可編程熔絲單元111中存儲(chǔ)了數(shù)字“1”。其他電可編程熔絲單元的寫操作類似，這里不再一一贅述。在寫操作時(shí)，需要電流流經(jīng)電可編程熔絲的方向是固定的，以產(chǎn)生電子遷移(Electron Migration，EM)效應(yīng)。利用第一二極管的單向?qū)ㄌ匦?，使得電流流?jīng)的方向無論何時(shí)均是所需要的固定方向。

當(dāng)進(jìn)行寫操作時(shí)，有些電可編程熔絲不需要進(jìn)行寫操作，這時(shí)第一二極管可以抑制反向電流，例如如圖1所示，假如電可編程熔絲單元111需要寫操作而電可編程熔絲單元11j(例如j等于2)不需要進(jìn)行寫操作，這時(shí)寫操作電流流經(jīng)寫操作位線BL1、第一二極管1111、電可編程熔絲1110，如果電可編程熔絲單元11j中沒有設(shè)置第一二極管，并且如果寫操作電壓例如是5V，則第j條寫操作位線BLj將與電可編程熔絲1110的第二端11102的電位一樣，例如均為1V；所以如果對電可編程熔絲單元111的寫操作不是第一次寫操作， 則由于第j條寫操作位線BLj電位為1V，造成經(jīng)過電可編程熔絲1110的寫操作電流將經(jīng)過連線流入電可編程熔絲單元11j的電可編程熔絲，從而對電可編程熔絲單元11j的電可編程熔絲造成損壞，而由于電可編程熔絲單元11j中設(shè)置了第一二極管，因此第j條寫操作位線BLj的電位不與第二端11102的電位一樣，而可以保持在初始狀態(tài)，可以防止對不需要燒斷的電可編程熔絲造成損壞。

當(dāng)進(jìn)行讀操作時(shí)，例如對電可編程熔絲單元111進(jìn)行讀操作，則第一條讀操作位線BL_RD11連接高電平，第一條字線WL1連接高電平，則共享NMOSFET 1114導(dǎo)通，有讀操作電流流過讀操作位線BL_RD11、第二二極管1112、電可編程熔絲1110和共享NMOSFET 1114。通過使得該讀操作電流流經(jīng)電可編程熔絲，可以獲得該電可編程熔絲的電阻，從而得到該電可編程熔絲是否已經(jīng)“燒斷”，從而讀出電可編程熔絲單元存儲(chǔ)的是“1”還是“0”。由于讀操作電流可以很小，因此對于沒有存儲(chǔ)“1”的電可編程熔絲單元，不會(huì)將電可編程熔絲“燒斷”。例如，若寫操作電流是100個(gè)單位，那么讀操作的最大電流約10個(gè)單位，保證測量時(shí)不損壞的最大電流大約是1個(gè)單位，所以只要保證在讀操作時(shí)的最大電流不大于測量電流，就可以無限次地讀取資料。

在讀操作時(shí)，可編程熔絲單元陣列是一個(gè)記憶體陣列，同一條位線連接多個(gè)可編程熔絲單元。在讀操作時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中的單元陣列連接一條長的金屬線電容(串接可編程熔絲單元)以及很多單元里的下拉NMOS。本發(fā)明中利用第一二極管單向?qū)ǖ奶匦裕財(cái)嗔私饘倬€電容和其他單元里的下拉NMOS。由于電容減少，所以讀操作的速度可以加快。

在本發(fā)明中，在寫操作時(shí)，由于第一二極管是導(dǎo)通的，而第二二極管是反向無法導(dǎo)通的，因此不會(huì)經(jīng)過讀操作的路徑去干擾到其他的可編程熔絲單元。反之在讀操作時(shí)，第二二極管是導(dǎo)通的，而第一二極管是反向無法導(dǎo)通的，因此不會(huì)經(jīng)過寫操作的路徑去干擾到其他的可編程熔絲單元。

圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元陣列的電路連接圖。電可編程熔絲單元陣列20包括：n×m個(gè)電可編程熔絲單元。

如圖2所示，以電可編程熔絲單元211為例，電可編程熔絲單元211可以包括：電可編程熔絲1110、第一二極管1111和第二二極管1112。電可編程熔絲單元211還可以包括：讀操作MOSFET 2115，設(shè)置在第二二極管1112與讀操作位線BL_RD11之間。其中，該讀操作MOSFET 2115的柵極連接讀操作控制線RD11。圖2中的其他電可編程熔絲單元與電可編程熔絲單元211類似，也設(shè)置了讀操作MOSFET，這里不再一一贅述。

在一些實(shí)施例中，讀操作MOSFET為讀操作NMOSFET(例如如圖2所示)。其中，讀操作NMOSFET的源極連接第二二極管(例如第二二極管112)的正極，讀操作NMOSFET的漏極連接讀操作位線(例如讀操作位線BL_RD11)。

在另一些實(shí)施例中，讀操作MOSFET為讀操作PMOSFET。其中，讀操作PMOSFET的漏極連接第二二極管(例如第二二極管112)的正極，讀操作PMOSFET的源極連接讀操作位線(例如讀操作位線BL_RD11)。

在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，雖然在每個(gè)電可編程熔絲單元中設(shè)置了讀操作MOSFET，但是由于每一行電可編程熔絲單元使用一個(gè)共享的NMOSFET，使得對于整個(gè)陣列來說，總體的面積依然要小于現(xiàn)有技術(shù)中的陣列面積。增加的讀操作MOSFET可以用來選擇需要讀取的電可編程熔絲單元。

本發(fā)明的實(shí)施例中，將現(xiàn)有技術(shù)中的HVNMOS減小為本發(fā)明的讀操作MOSFET，(例如，與高速靜態(tài)儲(chǔ)存器相類似的NMOS)?，F(xiàn)有技術(shù)中讀速度比較緩慢的原因是由于字線負(fù)載(例如字線NMOS/HVNMOS)太大，造成開啟時(shí)間太慢。而本發(fā)明中將原來的HVNMOS減小，并且讀電流比較大(下拉HVNMOS比較大)，可以得到比高速靜態(tài)儲(chǔ)存器更快的速度。

在讀操作時(shí)，讀操作位線連接高電平，字線連接高電平，當(dāng)對需要讀取的電可編程熔絲單元進(jìn)行讀操作時(shí)，例如當(dāng)需要對電可編程熔絲單元211進(jìn)行讀操作時(shí)，若讀操作MOSFET為讀操作NMOSFET，可以使讀操作控制線RD11連接高電平，以選通讀操作NMOSFET，從而使讀操作電流流過可編程熔絲1110；若讀操作MOSFET為讀操作PMOSFET，可以使讀操作控制線RD11連接低電平，以選通讀操作PMOSFET，從而使得讀操作電流流過可編程熔絲1110，從而實(shí)現(xiàn)讀操作。

本發(fā)明一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元陣列(例如，如圖1所示的電可編程熔絲單元陣列10或者如圖2所示的電可編程熔絲單元陣列20)可以包括：n×m個(gè)前面所述電可編程熔絲單元和n個(gè)共享NMOSFET；n≥1，且為正整數(shù)；m≥1，且為正整數(shù)，如圖1或圖2所示。其中，第i行的電可編程熔絲單元的電可編程熔絲的第二端連接至第i個(gè)共享NMOSFET的漏極。該第i個(gè)共享NMOSFET的柵極連接第i條字線WLi，以及該第i個(gè)共享NMOSFET的源極接地；1≤i≤n，且i為正整數(shù)。第j列的電可編程熔絲單元的第一二極管的正極連接第j條寫操作位線BLj；1≤j≤m，且j為正整數(shù)。

如圖1或圖2所示，每一行的電可編程熔絲單元經(jīng)一個(gè)共享NMOSFET連接同一條字線，每一列的電可編程熔絲單元連接同一條寫操作位線。通過使得某一條字線和某一條寫操作位線均連接高電平，以對連接該條字線和該條寫操作位線的電可編程熔絲單元進(jìn)行寫操作。

圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的存儲(chǔ)單元的電路連接圖。如圖3所示，存儲(chǔ)單元30包括：電可編程熔絲單元陣列(包括n×m個(gè)電可編程熔絲單元組成的陣列301和n個(gè)共享NMOSFET，例如共享NMOSFET 3051至305n等)、字線譯碼器302、寫操作位線譯碼器303以及m個(gè)位線PMOSFET(例如位線PMOSFET 3041至304m等)。

在一些實(shí)施例中，對于這里的n×m個(gè)電可編程熔絲單元，每個(gè) 電可編程熔絲單元包含：電可編程熔絲、第一二極管和第二二極管。字線譯碼器302的第i個(gè)輸出端通過字線WLi連接第i個(gè)共享NMOSFET的柵極(1≤i≤n，且i為正整數(shù))。第j個(gè)位線PMOSFET 304j的漏極通過第j條寫操作位線BLj連接第j列的電可編程熔絲單元的第一二極管(圖3中未示出)的正極(1≤j≤m，且j為正整數(shù))。該第j個(gè)位線PMOSFET 304j的源極連接寫操作電源VDD。該第j個(gè)位線PMOSFET 304j的柵極連接至寫操作位線譯碼器303的第j個(gè)輸出端。

在進(jìn)行寫操作時(shí)，例如對連接第i條字線WLi和第j條寫操作位線BLj的電可編程熔絲單元執(zhí)行寫操作，寫操作位線譯碼器303的第j個(gè)輸出端輸出低電平至第j個(gè)位線PMOSFET 304j的柵極，使得該第j個(gè)位線PMOSFET 304j的源極和漏極導(dǎo)通；并且字線譯碼器302的第i個(gè)輸出端輸出高電平至第i個(gè)共享NMOSFET的柵極，使得該第i個(gè)共享NMOSFET的源極和漏極導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)對所期望的電可編程熔絲單元的寫操作。

在一些實(shí)施例中，在圖3中可以采用圖2所示的電可編程熔絲單元陣列20。即在各個(gè)電可編程熔絲單元的第二二極管與相應(yīng)的讀操作位線之間設(shè)置讀操作MOSFET(圖3中未示出)，該讀操作MOSFET的柵極連接讀操作控制線(例如讀操作控制線RD11至RDnm等)；讀操作位線連接讀操作電源(圖3中未示出)，用來為讀操作位線提供高電平。

如圖3所示，存儲(chǔ)單元30還可以包括：讀操作單元306，其輸出端連接對應(yīng)的讀操作控制線(例如每個(gè)輸出端分別連接讀操作控制線RD11至RDnm中的每一個(gè))，通過對應(yīng)的讀操作控制線輸出選通信號(hào)至對應(yīng)的讀操作MOSFET的柵極，以選通該讀操作MOSFET，并且字線譯碼器向所期望的共享NMOSFET輸出高電平，從而可以使得讀操作電流經(jīng)過被選通的讀操作MOSFET并且流經(jīng)對應(yīng)的電可編程熔絲，以進(jìn)行讀操作。

在另一些實(shí)施例中，在圖3中也可以采用圖1所示的電可編程熔 絲單元陣列10。存儲(chǔ)單元30也可以包括：讀操作單元。該讀操作單元的輸出端可以連接對應(yīng)的讀操作位線，當(dāng)需要讀取哪個(gè)電可編程熔絲單元時(shí)，則向?qū)?yīng)的讀操作位線輸出讀操作電流，并且字線譯碼器向?qū)?yīng)的共享NMOSFET輸出高電平，以進(jìn)行讀操作。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明的存儲(chǔ)單元還可以包括其他部件，例如PMOS驅(qū)動(dòng)器、共享NMOSFET驅(qū)動(dòng)器、通過門電路(Pass Gate)以及控制電路等。為了避免遮蔽本發(fā)明的構(gòu)思，沒有描述本領(lǐng)域所公知的一些細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述，完全可以明白如何連接這些部件以及實(shí)施這里公開的技術(shù)方案。

圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元陣列的電路連接圖。該電可編程熔絲單元陣列40包括：n×m個(gè)電可編程熔絲單元。下面以電可編程熔絲單元411為例詳細(xì)介紹本發(fā)明另一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元。

如圖4所示，電可編程熔絲單元411包括：PNP型晶體管4111和電可編程熔絲4110。電可編程熔絲4110包括：第一端41101和第二端41102。PNP型晶體管4111包括：N型區(qū)域41113，以及分別鄰接在N型區(qū)域41113兩邊的第一P型區(qū)域41111和第二P型區(qū)域41112(第一P型區(qū)域與第二P型區(qū)域不鄰接)。N型區(qū)域41113連接電可編程熔絲4110的第一端41101。第一P型區(qū)域41111連接寫操作位線BL1。第二P型區(qū)域41112連接讀操作位線BL_RD11。其中，電可編程熔絲4110的第二端41102連接至共享NMOSFET 4114的漏極，該共享NMOSFET 4114的柵極連接字線WL1，該共享NMOSFET 4114的源極接地。圖4中的其他電可編程熔絲單元與電可編程熔絲單元411類似，這里不再一一贅述。

在該實(shí)施例中，將前面實(shí)施例中的第一二極管和第二二極管合并為一個(gè)PNP型晶體管(可以看作第一二極管和第二二極管使用一個(gè)共同的N型區(qū)域)，可以使得器件的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡化，面積也可以進(jìn)一步減小，并且可以獲得與使用第一二極管和第二二極管類似的效果。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，由于這里第一P型區(qū)域與N型區(qū)域形成的PN結(jié)對應(yīng)于前面所述的第一二極管，第二P型區(qū)域與N型區(qū)域形成的PN結(jié)對應(yīng)于前面所述的第二二極管，因此前面關(guān)于使用第一二極管和第二二極管的電可編程熔絲單元所分別進(jìn)行的寫操作、讀操作以及所獲得的效果同樣適用于這里使用PNP型晶體管的電可編程熔絲單元，這里不再一一贅述。

圖5是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元陣列的電路連接圖。電可編程熔絲單元陣列50包括：n×m個(gè)電可編程熔絲單元。

如圖5所示，以電可編程熔絲單元511為例，電可編程熔絲單元511可以包括:PNP型晶體管4111和電可編程熔絲4110。電可編程熔絲單元511還可以包括：讀操作MOSFET 5115，設(shè)置在PNP型晶體管4111的第二P型區(qū)域41112與讀操作位線BL_RD11之間；其中，讀操作MOSFET 5115的柵極連接讀操作控制線RD11。圖5中的其他電可編程熔絲單元與電可編程熔絲單元511類似，也設(shè)置了讀操作MOSFET，這里不再一一贅述。

在一些實(shí)施例中，讀操作MOSFET為讀操作NMOSFET(例如如圖5所示)。其中，讀操作NMOSFET的源極連接第二P型區(qū)域(例如第二P型區(qū)域41112)，該讀操作NMOSFET的漏極連接讀操作位線(例如讀操作位線BL_RD11)。

在另一些實(shí)施例中，讀操作MOSFET為讀操作PMOSFET。其中，讀操作PMOSFET的漏極連接第二P型區(qū)域(例如第二P型區(qū)域41112)，該讀操作PMOSFET的源極連接讀操作位線(例如讀操作位線BL_RD11)。

在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，雖然在每個(gè)電可編程熔絲單元中設(shè)置了讀操作MOSFET，但是由于每一行電可編程熔絲單元使用一個(gè)共享的NMOSFET，使得對于整個(gè)陣列來說，總體的面積依然要小于現(xiàn)有技術(shù)中的陣列面積。增加的讀操作MOSFET可以用來選擇需要讀取的電可編程熔絲單元。

關(guān)于利用讀操作MOSFET 5115來執(zhí)行讀操作的方法與前面利用讀操作MOSFET 2115的方法類似，這里不再贅述。

本發(fā)明另一些實(shí)施例的電可編程熔絲單元陣列(例如，如圖4所示的電可編程熔絲單元陣列40或者如圖5所示的電可編程熔絲單元陣列50)可以包括：n×m個(gè)如前所述電可編程熔絲單元和n個(gè)共享NMOSFET；n≥1，且為正整數(shù)；m≥1，且為正整數(shù)。其中，第i行的電可編程熔絲單元的電可編程熔絲的第二端連接至第i個(gè)共享NMOSFET的漏極。該第i個(gè)共享NMOSFET的柵極連接第i條字線WLi，以及該第i個(gè)共享NMOSFET的源極接地；1≤i≤n，且i為正整數(shù)。第j列的電可編程熔絲單元的第一P型區(qū)域連接第j條寫操作位線BLj；1≤j≤m，且j為正整數(shù)。

如圖4或圖5所示，每一行的電可編程熔絲單元經(jīng)一個(gè)共享NMOSFET連接同一條字線，每一列的電可編程熔絲單元連接同一條寫操作位線。通過使得某一條字線和某一條寫操作位線均連接高電平，以對連接該條字線和該條寫操作位線的電可編程熔絲單元進(jìn)行寫操作。

在前面描述的存儲(chǔ)單元30的實(shí)施例中，對于n×m個(gè)電可編程熔絲單元，每個(gè)電可編程熔絲單元包含：電可編程熔絲、第一二極管和第二二極管。

在另一些實(shí)施例中，對于n×m個(gè)電可編程熔絲單元，每個(gè)電可編程熔絲單元包含：PNP型晶體管和電可編程熔絲，可以得到另一些實(shí)施例的存儲(chǔ)單元30。如圖3所示，存儲(chǔ)單元30包括：電可編程熔絲單元陣列(包括n×m個(gè)電可編程熔絲單元組成的陣列301和n個(gè)共享NMOSFET，例如共享NMOSFET 3051至305n等)、字線譯碼器302、寫操作位線譯碼器303以及m個(gè)位線PMOSFET(例如位線PMOSFET 3041至304m等)。其中，字線譯碼器302的第i個(gè)輸出端通過字線WLi連接第i個(gè)共享NMOSFET的柵極(1≤i≤n，且i為正整數(shù))。第j個(gè)位線PMOSFET 304j的漏極通過第j條寫操作位線BLj連接第j列的電可編程熔絲單元的第一P 型區(qū)域(圖3中未示出，1≤j≤m，且j為正整數(shù))。該第j個(gè)位線PMOSFET 304j的源極連接寫操作電源VDD。該第j個(gè)位線PMOSFET 304j的柵極連接至寫操作位線譯碼器303的第j個(gè)輸出端。

在進(jìn)行寫操作時(shí)，例如對連接第i條字線WLi和第j條寫操作位線BLj的電可編程熔絲單元執(zhí)行寫操作，寫操作位線譯碼器303的第j個(gè)輸出端輸出低電平至第j個(gè)位線PMOSFET 304j的柵極，使得該第j個(gè)位線PMOSFET 304j的源極和漏極導(dǎo)通；并且字線譯碼器302的第i個(gè)輸出端輸出高電平至第i個(gè)共享NMOSFET的柵極，使得該第i個(gè)共享NMOSFET的源極和漏極導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)對所期望的電可編程熔絲單元的寫操作。

在一些實(shí)施例中，在圖3中可以采用圖5所示的電可編程熔絲單元陣列50。即在各個(gè)電可編程熔絲單元的第二P型區(qū)域與相應(yīng)的讀操作位線之間設(shè)置讀操作MOSFET(圖3中未示出)，該讀操作MOSFET的柵極連接讀操作控制線(例如讀操作控制線RD11至RDnm等)；讀操作位線連接讀操作電源(圖3中未示出)，用來為讀操作位線提供高電平。

如圖3所示，存儲(chǔ)單元30還可以包括：讀操作單元306，其輸出端連接對應(yīng)的讀操作控制線(例如每個(gè)輸出端分別連接讀操作控制線RD11至RDnm中的每一個(gè))，通過對應(yīng)的讀操作控制線輸出選通信號(hào)至對應(yīng)的讀操作MOSFET的柵極，以選通該讀操作MOSFET，并且字線譯碼器向所期望的共享NMOSFET輸出高電平，從而可以使得讀操作電流經(jīng)過該被選通的讀操作MOSFET并且流經(jīng)對應(yīng)的電可編程熔絲，以進(jìn)行讀操作。

在另一些實(shí)施例中，在圖3中也可以采用圖4所示的電可編程熔絲單元陣列40。存儲(chǔ)單元30也可以包括：讀操作單元。該讀操作單元的輸出端可以連接對應(yīng)的讀操作位線，當(dāng)需要讀取哪個(gè)電可編程熔絲單元時(shí)，則向?qū)?yīng)的讀操作位線輸出讀操作電流，并且字線譯碼器向?qū)?yīng)的共享NMOSFET輸出高電平，以進(jìn)行讀操作。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明的存儲(chǔ)單元還可以包括其他部件，例如PMOS驅(qū)動(dòng)器、共享NMOSFET驅(qū)動(dòng)器、通過門電路(Pass Gate)以及控制電路等。

至此，已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明。為了避免遮蔽本發(fā)明的構(gòu)思，沒有描述本領(lǐng)域所公知的一些細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述，完全可以明白如何實(shí)施這里公開的技術(shù)方案。

雖然已經(jīng)通過示例對本發(fā)明的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上示例僅是為了進(jìn)行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。