專利名稱：電熔絲巨集的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于電熔絲巨集(Electrical programmable fuse macro, eFuse macro)，且特別有關(guān)于用于檢測模式的嚴格(serious)條件的電熔絲巨集。
背景技術(shù)：
電可編程熔絲或稱電熔絲，被應(yīng)用于很多電子裝置。電熔絲可通過芯片制造 (manufactured)后熔斷電熔絲來編程(programmed)。超大規(guī)模集成(Very LargeScale Integration, VLSI)硅裝置內(nèi)的電熔絲通常通過在待編程的熔絲上應(yīng)用相對較大功率(例 如，具有足夠幅度與持續(xù)時間的電流)來編程，從而熔化并分離(separate)熔絲本體材料。 從而將電熔絲的阻值自熔斷前的低阻值改變?yōu)槿蹟嗪蟮母咦柚怠８鶕?jù)電熔絲的阻值，電熔 絲的狀態(tài)被感測以判斷電熔絲是否已熔斷，也即電熔絲是熔斷的熔絲(已編程)還是自然 (natural)熔絲(未編程)。可編程裝置的電熔絲巨集通常由包括至少一個電熔絲單元的鏈條(chain)或者 二維陣列(two-dimensional array)與對應(yīng)的支持邏輯電路(supporting logic circuit) 組成，其中電熔絲單元包括與編程及其傳感電路相關(guān)的一個或者多個熔絲。整體上，熔斷的 熔絲的阻值通常高于未熔斷的熔絲的阻值。例如，未熔斷的自然熔絲可具有范圍自100歐 姆(Ω)至IkQ的阻值，而通常熔斷的熔絲可具有范圍自^Ω至IOkQ的阻值。然而，由 于制程變動(process variation)、編程功率或者其它原因，有時熔斷熔絲的阻值可能低于 自然熔絲的阻值，即熔斷熔絲的阻值不正常。當具有不正常阻值的熔斷熔絲被感測時，將難 以辨別熔斷熔絲的狀態(tài)，即具有不正常阻值的熔斷熔絲可能被認為是未熔斷的熔絲，因此 每百萬缺陷數(shù)(defective parts per million, DPPM)性能變差。圖IA是具有參考電阻器120的熔絲單元100的示意圖。熔絲單元100包括熔絲 110、參考電阻器(refference resistor) 120以及傳感單元(sensing unit) 130，其中熔絲 110耦接于傳感單元130與接地端(ground) GND之間，以及參考電阻器120耦接于傳感單元 130與接地端GND之間。傳感單元130感測熔絲110與參考電阻器120的阻值以判斷熔絲 110是否已熔斷，即熔絲110是熔斷熔絲還是自然熔絲，其中參考阻值器120的阻值介于熔 斷熔絲的阻值與自然熔絲的阻值之間。然而，若由于制程變動或者其它原因，熔絲110的阻 值非常接近于參考電阻器120的阻值，傳感單元130的判斷可能是錯誤的，即熔絲110是具 有臨界失敗阻值(marginal fail resistance)的熔斷熔絲，臨界失敗阻值的熔斷熔絲是阻 值接近于參考電阻器的阻值的不正常熔斷熔絲。圖IB是不使用參考電阻器的熔絲單元200的示意圖。熔絲單元200包括熔絲210、 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(NMOQ 220、P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(PM0Q 230以及緩 沖器(buffer) 240ο熔絲210耦接于接地端GND與NMOS 220之間，以及NMOS 220耦接于 熔絲210與節(jié)點N1之間。PMOS 230的漏極耦接于電壓VCC且PMOS 230的源極耦接于節(jié)點 N1，其中節(jié)點N1耦接于NMOS 220與緩沖器240之間，具有較長長度的PMOS 230可運作為電 阻器。NMOS 220可運作為受信號RD控制的開關(guān)，其中，當熔絲210的狀態(tài)被讀取或者感測時，信號RD產(chǎn)生。當NMOS 220導(dǎo)通時，緩沖器MO自節(jié)點N1接收電壓且通過判斷節(jié)點N1 的電壓是否超過緩沖器MO的觸發(fā)點(trigger point)，提供輸出信號S。ut以指示熔絲210 是否熔斷。然而，一旦熔絲210的阻值由于制程變動而變得不正常，節(jié)點N1的電壓可能影 響緩沖器MO的判斷，因此，可能會獲得錯誤的輸出信號S。ut。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明特提供以下技術(shù)方案在本發(fā)明的一種實施方式中，一種電熔絲巨集，包括至少一個熔絲單元。熔絲單元 包括公共節(jié)點、傳感單元、至少一個熔絲以及開關(guān)單元。傳感單元具有第一輸入端與第二輸 入端；熔絲耦接于公共節(jié)點與傳感單元的第一輸入端之間，并具有阻值；開關(guān)單元耦接于 公共節(jié)點與傳感單元的第二輸入端之間；其中開關(guān)單元的阻值在普通模式下等效于第一阻 值且在檢測模式下等效于第二阻值，并且第二阻值高于第一阻值，以及傳感單元根據(jù)熔絲 的阻值與開關(guān)單元的阻值產(chǎn)生輸出信號，用于指示熔絲是否已熔斷。在本發(fā)明的另一種實施方式中，一種電熔絲巨集，包括至少一個熔絲單元。熔絲單 元包括第一公共節(jié)點、第二公共節(jié)點、至少一個熔絲以及判斷單元。第一公共節(jié)點提供第 一參考電壓；第二公共節(jié)點提供第二參考電壓；熔絲耦接于第一公共節(jié)點；判斷單元耦接 于熔絲與第二公共節(jié)點之間，根據(jù)普通模式下的第一條件與檢測模式下的第二條件產(chǎn)生輸 出信號，用來指示熔絲是否已熔斷。在本發(fā)明的又一種實施方式中，一種電熔絲巨集包括至少一個熔絲單元。熔絲單 元包括公共節(jié)點、至少一個熔絲以及判斷單元。公共節(jié)點提供參考電壓；熔絲具有第一端與 第二端，其中第一端耦接于公共節(jié)點；判斷單元耦接于公共節(jié)點與熔絲的第二端之間，判斷 單元根據(jù)普通模式下的第一條件與檢測模式下的第二條件產(chǎn)生輸出信號，用于指示熔絲是 否熔斷。上述電熔絲巨集可在檢測模式下提供更嚴格條件以驗證熔絲是否熔斷，從而剔除 具有臨界失敗阻值的熔斷熔絲，因此改善了 DPPM性能而不需要增加檢測時間。


圖IA是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的帶參考電阻器的熔絲單元的示意圖。圖IB是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不帶參考電阻器的熔絲單元的示意圖。圖2是IC的方塊示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的熔絲單元的示意圖。圖4A是根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的熔絲單元的示意圖。圖4B是根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的熔絲單元的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的熔絲單元的示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的熔絲單元的示意圖。
具體實施例方式在說明書和權(quán)利要求書中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書和權(quán)利要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。 在通篇說明書與權(quán)利要求中所提及的“包括”是為一種開放式的用語，應(yīng)解釋為“包括但不 限于”。另外，“耦接” 一詞在此包括任何直接或間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第 一裝置耦接于第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或透過其它裝 置或連接手段間接地電氣連接于該第二裝置。圖2是集成電路antegrated Circuit,以下簡稱為IC) 10的方塊示意圖。IClO 包括電熔絲巨集11和邏輯電路12。電熔絲巨集11包括多個熔絲單元13，其中每一熔絲單 元13包括至少一個熔絲。每一熔絲單元13可提供輸出信號至邏輯電路12，以為后續(xù)操作 指示熔絲是否已熔斷。在電熔絲巨集11編程期間，經(jīng)過公共節(jié)點(common node，圖式中以 com表示)14提供大電流以熔斷電熔絲巨集11中任何指定的熔絲，其中公共節(jié)點14可為焊 盤(PAD)。電熔絲巨集11編程后，經(jīng)過公共節(jié)點14為后續(xù)操作提供參考電壓。在一種實施方式中，熔絲單元可包括公共節(jié)點，用于提供參考電壓；具有第一端 和第二端的熔絲，其中第一端耦接于公共節(jié)點；以及判斷單元，耦接于公共節(jié)點與熔絲的第 二端之間，用于根據(jù)普通模式下的第一條件與檢測模式下的第二條件來產(chǎn)生輸出信號，以 指示熔絲是否熔斷。在不脫離本發(fā)明的精神的前提下，此處包括的熔絲單元與判斷單元可 實施為其它方式。以下描述的熔絲單元的實施方式僅用于解釋本發(fā)明的目的，其并非本發(fā) 明的限制。在本實施方式中，普通模式下的熔絲單元是指熔絲單元有關(guān)于IC的正常操作， 而檢測模式下的熔絲單元是指熔絲單元操作于檢測下。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的熔絲單元300的示意圖。熔絲單元300包括 公共節(jié)點310、具有第一端和第二端的熔絲330，其中第一端耦接于公共節(jié)點310，以及判斷 單元30耦接于公共節(jié)點310與熔絲330的第二端之間。判斷單元30根據(jù)普通模式下的第 一條件與檢測模式下的第二條件來在輸出端out產(chǎn)生輸出信號S。ut，以指示熔絲330是否已 熔斷。在本實施方式中，判斷單元30包括傳感單元320與開關(guān)單元340。公共節(jié)點310用 于接收參考電壓。在一種實施方式中，公共節(jié)點310是IC的焊盤。開關(guān)單元340包括耦接 于公共節(jié)點310的參考電阻器Rref、耦接于參考電阻器Rref與傳感單元320的輸入端in2之 間的驗證電阻器Rvct，以及與驗證電阻器Rref并聯(lián)的開關(guān)350，其中開關(guān)350在熔絲單元300 的普通模式下導(dǎo)通(turn on)且在熔絲單元300的檢測模式下斷開(turnoff)。熔絲330耦 接于公共節(jié)點310與傳感單元320的輸入端inl之間。當感測到熔絲330的狀態(tài)是普通模 式時，開關(guān)350導(dǎo)通。此外，為加速測量，特定電壓可預(yù)充電(pre-charged)至傳感單元320 的輸入端inl與in2。在本實施方式中，所述特定電壓可不同于參考電壓。接著，傳感單元 320的輸入端inl可獲取熔絲330的電阻對應(yīng)的電壓，以及傳感單元320的輸入端in2可獲 取參考電阻器RMf的電阻對應(yīng)的電壓。根據(jù)熔絲330的電阻對應(yīng)的電壓與參考電阻器Rref 的電阻對應(yīng)的電壓，傳感單元320產(chǎn)生輸出信號S。ut以在普通模式下指示熔絲330是否已熔 斷。例如，當熔絲330的電阻對應(yīng)的電壓大于參考電阻器Rref的電阻對應(yīng)的電壓時，輸出信 號S。ut可指示熔絲330已熔斷。當感測到熔絲330的狀態(tài)是檢測模式時，開關(guān)350被斷開。 類似地，為加速測量，特定電壓可預(yù)充電至傳感單元320的輸入端inl與in2。接著，傳感單 元320的輸入端inl可獲取熔絲330的電阻對應(yīng)的電壓，以及傳感單元320的輸入端in2可 獲取參考電阻器Rref與驗證電阻器Rvct的等效串聯(lián)電阻(equivalent series resistance, ESR)對應(yīng)的電壓。根據(jù)熔絲330的電阻對應(yīng)的電壓與參考電阻器Rref與驗證電阻器Rvct的等效串聯(lián)電阻對應(yīng)的電壓，傳感單元320產(chǎn)生輸出信號S。ut以在檢測模式下指示熔絲330是 否已熔斷。例如，當熔絲330的電阻對應(yīng)的電壓大于參考電阻器Rref與驗證電阻器Rvct的等 效串聯(lián)電阻對應(yīng)的電壓時，輸出信號S。ut可指示熔絲330已熔斷。與普通模式相比較，使用 與參考電阻器RMf相連(associated with)的驗證電阻器Rvct提供更嚴格的條件以驗證檢 測模式下的熔絲330，從而剔除(screen out)具有臨界失敗阻值的熔斷熔絲，因此改善了 DPPM性能而不需要增加檢測時間(testing time)。雖然本實施方式中使用電阻器Rref與 Rvct，本發(fā)明也可使用能提供適當電阻的任何其它組件。圖4A是根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的熔絲單元400A的示意圖。熔絲單元400A 包括公共節(jié)點410 ；具有第一端與第二端的熔絲430，其中第一端耦接于公共節(jié)點410 ；以及 判斷單元40A，耦接于公共節(jié)點410與熔絲430的第二端之間。判斷單元40A根據(jù)普通模式 下的第一條件與檢測模式下的第二條件產(chǎn)生輸出信號S。ut以指示熔絲430是否已熔斷。在 本實施方式中，判斷單元40A包括傳感單元420與開關(guān)單元440A。與圖3的熔絲單元300 相比較，圖4A的開關(guān)單元440A不同于圖3的開關(guān)單元340。開關(guān)單元440A包括耦接于公 共節(jié)點410的參考電阻器R,ef、耦接于公共節(jié)點410的驗證電阻器Rvct、以及耦接于傳感單 元420的輸入端in2的開關(guān)450。應(yīng)可注意到，在本實施方式中，驗證電阻器Rvct的阻值大 于參考電阻器Rref的阻值。此外，開關(guān)450被控制以選擇性地將參考電阻器RMf或者驗證 電阻器Rvct連接至傳感單元420的輸入端in2。公共節(jié)點410用于接收參考電壓。在普通 模式下，參考電阻器Rref經(jīng)過開關(guān)450耦接于傳感單元420的輸入端in2，以及在檢測模式 下，驗證電阻器Rvct經(jīng)過開關(guān)450耦接于傳感單元420的輸入端in2。熔絲430耦接于公共 節(jié)點410與傳感單元420的輸入端inl之間。當感測到熔絲430的狀態(tài)是普通模式時，參 考電阻器Rm耦接于傳感單元420的輸入端in2。此外，為加速測量，特定電壓可提前應(yīng)用 于傳感單元420的輸入端inl與in2。在本實施方式中，所述特定電壓可不同于參考電壓。 接著，傳感單元420的輸入端inl可獲取熔絲430的電阻對應(yīng)的電壓，以及傳感單元420的 輸入端in2可獲取參考電阻器RMf的電阻對應(yīng)的電壓。根據(jù)熔絲430的電阻對應(yīng)的電壓與 參考電阻器的電阻對應(yīng)的電壓，傳感單元420產(chǎn)生輸出信號S。ut以在普通模式下指示熔 絲430是否熔斷。例如，當熔絲430的電阻對應(yīng)的電壓大于參考電阻器RMf的電阻對應(yīng)的電 壓時，輸出信號S。ut可指示熔絲430已熔斷。當感測到熔絲430的狀態(tài)是檢測模式時，驗證 電阻器Rvct耦接于傳感單元420的輸入端in2。類似地，為加速測量，特定電壓也可預(yù)充電 至傳感單元320的輸入端inl與in2。在本實施方式中，所述特定電壓可不同于參考電壓。 接著，傳感單元420的輸入端inl可獲取熔絲430的電阻對應(yīng)的電壓，以及傳感單元420的 輸入端in2可獲取驗證電阻器Rvct的電阻對應(yīng)的電壓。根據(jù)熔絲430的電阻對應(yīng)的電壓與 驗證電阻器Rvct的電阻對應(yīng)的電壓，傳感單元420產(chǎn)生輸出信號S。ut以在檢測模式指示熔絲 430是否已熔斷。例如，當熔絲430的電阻對應(yīng)的電壓大于驗證電阻器Rvct的電阻對應(yīng)的電 壓時，輸出信號S。ut可指示熔絲430已熔斷。與普通模式相比較，由于驗證電阻器Rvct的阻 值大于參考電阻器的阻值，因此在檢測模式下提供更嚴格的條件以驗證熔絲430，從而 剔除具有臨界失敗阻值的熔斷熔絲，因此改善了 DPPM性能而不需要增加檢測時間。雖然本 實施方式中使用電阻器Rm與Rvct，本發(fā)明也可以使用能提供適當電阻的任何其它組件。圖4B是根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的熔絲單元400B的示意圖。與圖4A的開 關(guān)單元440A相比較，判斷單元40B的開關(guān)單元440B包括耦接于公共節(jié)點410與傳感單元420的輸入端in2之間的驗證電阻器Rvct，耦接于公共節(jié)點410的參考電阻器R,ef，以及耦接 于傳感單元420的輸入端in2與參考電阻器Rref之間的開關(guān)460。在本實施方式中，開關(guān) 460被控制以選擇性地將參考電阻器接至傳感單元420的輸入端in2，其中熔絲單元 400B的開關(guān)460在普通模式下導(dǎo)通且在檢測模式下斷開。當開關(guān)460導(dǎo)通時，驗證電阻器 Rvct與參考電阻器Rref并聯(lián)。當感測到熔絲430的狀態(tài)為普通模式時，開關(guān)460導(dǎo)通。此外， 為加速測量，特定電壓可提前應(yīng)用于傳感單元420的輸入端inl與in2。在本實施方式中， 所述特定電壓可不同于參考電壓。接著，傳感單元420的輸入端inl可獲取熔絲430的電阻 對應(yīng)的電壓，以及傳感單元420的輸入端in2可獲取電壓參考電阻器艮#與驗證電阻器Rvct 的等效并聯(lián)電阻(equivalent parallel resistance)對應(yīng)的電壓。根據(jù)熔絲430的電阻 對應(yīng)的電壓與參考電阻器Rref與驗證電阻器Rvct的等效并聯(lián)電阻對應(yīng)的電壓，傳感單元420 產(chǎn)生輸出信號S。ut以在普通模式指示熔絲430是否已熔斷。例如，當熔絲430的電阻對應(yīng)的 電壓大于參考電阻器與驗證電阻器Rvct的等效并聯(lián)電阻對應(yīng)的電壓時，輸出信號S。ut可 指示熔絲430已熔斷。當感測到熔絲430的狀態(tài)為檢測模式時，開關(guān)460斷開。類似地，為 加速測量，特定電壓可提前應(yīng)用于傳感單元420的輸入端inl與in2。接著，傳感單元420 的輸入端inl可獲取熔絲430的電阻對應(yīng)的電壓，以及傳感單元420的輸入端in2可獲取 驗證電阻器Rvct的電阻對應(yīng)的電壓。根據(jù)熔絲430的電阻對應(yīng)的電壓與驗證電阻器Rvct的 電阻對應(yīng)的電壓，傳感單元420產(chǎn)生輸出信號S。ut以在檢測模式下指示熔絲430是否已熔 斷。例如，當熔絲430的電阻對應(yīng)的電壓大于驗證電阻器Rvct的電阻對應(yīng)的電壓時，輸出信 號S。ut可指示熔絲430已熔斷。由于參考電阻器Rm與驗證電阻器Rvct的等效并聯(lián)電阻的阻值小于參考電阻器 Rref或者驗證電阻器Rvct的阻值，在檢測模式下單獨使用驗證電阻器Rvct提供更嚴格的條件 以驗證的熔絲430，從而剔除具有臨界失敗阻值的熔斷熔絲，因此改善了 DPPM性能而不需 要增加檢測時間。雖然本實施方式中使用電阻器RMf與Rvct，本發(fā)明也可使用能提供適當電 阻的任何其它組件。在一種實施方式中，熔絲單元可包括第一公共節(jié)點，用于提供第一參考電壓；第 二公共節(jié)點，用于提供第二參考電壓；熔絲，耦接于第一公共節(jié)點；判斷單元，耦接于熔絲 與第二公共節(jié)點之間，用于根據(jù)普通模式下的第一條件與檢測模式下的第二條件來產(chǎn)生輸 出信號以指示熔絲是否已熔斷。在不脫離本發(fā)明的精神的前提下，此處包括的熔絲單元與 判斷單元可實施為其它方式。以下描述的熔絲單元的實施方式僅用于解釋本發(fā)明的目的， 其并非本發(fā)明的限制。在本實施方式中，普通模式下的熔絲單元是指熔絲單元有關(guān)于IC的 正常操作，而檢測模式下的熔絲單元是指熔絲單元操作于檢測下。圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的熔絲單元500的示意圖。與圖3的熔絲 單元300、圖4A的熔絲單元400A以及圖4B的熔絲單元400B相比較，熔絲單元500的熔絲 單元不具有參考電阻器。在本實施方式中，熔絲單元500包括三個公共節(jié)點510、515A與 515B，耦接于第一公共節(jié)點510(coml)的熔絲530，以及判斷單元50，耦接于熔絲530與公 共節(jié)點515A與515B(COI^)之間，根據(jù)普通模式下的第一條件與檢測模式下的第二條件來 產(chǎn)生輸出信號S。ut指示熔絲530是否熔斷。判斷單元50可包括兩個開關(guān)540與550、兩個 NMOS晶體管(transistor) 570與590、兩個電阻器單元560與580、以及輸出單元520。在 本實施方式中，公共節(jié)點510用于接收第一參考電壓，且公共節(jié)點515A與515B用于接收第
9二參考電壓。然而，在其它實施方式中，公共節(jié)點515A與515B可接收不同的參考電壓。在 本實施方式中，第二參考電壓不同于第一參考電壓。通過開關(guān)540與550的不同選擇，電阻 器單元560與NMOS 570組成普通模式下感測熔絲530的狀態(tài)(也即未熔斷或者已熔斷) 的第一路徑(path)，以及電阻器單元580與NMOS 590組成檢測模式下感測熔絲530的狀 態(tài)的第二路徑。在本實施方式，每一電阻器單元560與580包括具有較大長度的PM0S，所 述PMOS可運作為電阻器，其中電阻器單元580的PMOS的通道長度長于電阻器單元560的 PMOS的通道長度，使得電阻器單元580的阻值大于電阻器單元560的阻值。雖然本實施方 式中使用PM0S，本發(fā)明也可使用能提供適當電阻的任何其它組件。在一種實施方式中，電 阻器單元560與580可包括任何具有阻值的裝置。在本實施方式中，電阻器單元580的等 效阻值大于電阻器單元560的等效阻值。如上所述，NMOS 570與NMOS 590可運作為受信 號RD控制的開關(guān)，其中，當熔絲530的狀態(tài)被讀取或者感測時，信號RD產(chǎn)生。雖然在本實 施方式中以NMOS 570與NMOS 590為例進行說明，然而本發(fā)明并不僅限于此。在其它實施 方式中，也可以使用其它類型的晶體管，例如，當?shù)谝还补?jié)點510(coml)接收的第一參考 電壓大于公共節(jié)點515A與515B(com2)接收的第二參考電壓時，也可以使用PMOS晶體管。 此外，還可以使用雙極晶體管(Bipolar JunctionTransistor, BJT)來代替MOS晶體管。如圖5所示，普通模式下，熔絲530與輸出單元520分別經(jīng)過開關(guān)540與開關(guān)550 耦接于NMOS 570。當NMOS 570導(dǎo)通時，輸出單元520的輸入端in自節(jié)點N2接收電壓，由 于第一與第二參考電壓不相同，使得電阻器單元560、NMOS 570以及熔絲530可組成分壓 (dividing)路徑。因此，輸出單元520的輸入端in的電壓根據(jù)流過熔絲530的電流來產(chǎn) 生。接著，輸出單元520通過判斷輸出單元520的輸入端in的電壓是否超過輸出單元520 的觸發(fā)點或特定臨界值(specific threshold)來提供輸出信號S。ut以指示熔絲530是否 已熔斷。在本實施方式中，輸出單元520是緩沖器。在一種實施方式中，輸出單元520可為 反相器(inverter)或者其它裝置。此外，檢測模式下，熔絲530與輸出單元520分別經(jīng)過 開關(guān)540與開關(guān)550耦接于NMOS 590。類似地，當NMOS 590導(dǎo)通時，由于電阻器單元580、 NMOS 590以及熔絲530組成分壓路徑，輸出單元520的輸入端in自節(jié)點N3接收電壓。接 著，輸出單元520通過判斷輸出單元520的輸入端in的電壓是否超過輸出單元520的觸發(fā) 點或特定臨界值來提供輸出信號S。ut，以指示熔絲530是否熔斷。與普通模式下的第一路徑 相比較，檢測模式下的第二路徑的電阻器單元580可提供更嚴格條件以驗證熔絲530，從而 剔除具有臨界失敗阻值的熔斷熔絲，因此改善了 DPPM性能而不需要增加檢測時間。在本實 施方式中，當?shù)诙⒖茧妷捍笥诘谝粎⒖茧妷簳r，檢測模式下的電阻器單元580的阻值大 于普通模式下的電阻器單元560的阻值，以及通過判斷輸出單元520的輸入端in的電壓是 否超過輸出單元520的觸發(fā)點或特定臨界值來輸出信號S。ut以指示熔絲530是否熔斷，然 而，視不同需求，本發(fā)明也可使用其它變形(variant)。例如，在另一種實施方式中，檢測模 式下的電阻器單元580的阻值小于普通模式下的電阻器單元560的阻值，此時通過判斷輸 出單元520的輸入端in的電壓是否小于輸出單元520的觸發(fā)點或特定臨界值來輸出信號 Sout以指示熔絲530是否熔斷。圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的熔絲單元600的示意圖，其中熔絲單元600 的熔絲單元不具有參考電阻器。在本實施方式中，熔絲單元600包括兩個公共節(jié)點610與 615，耦接于第一公共節(jié)點610 (coml)的熔絲630，以及判斷單元620，耦接于熔絲630與公共節(jié)點615 (con^)之間，根據(jù)普通模式下的第一條件與檢測模式下的第二條件來產(chǎn)生輸出 信號S。ut以指示熔絲630是否熔斷。判斷單元620包括電阻器單元640、NMOS 650、兩個開 關(guān)6 與628以及兩個輸出單元622與624。公共節(jié)點610用于接收第一參考電壓，以及公 共節(jié)點615用于接收第二參考電壓。在本實施方式中，第二參考電壓不同于第一參考電壓。 在本實施方式中，電阻器單元640包括具有較大長度的PM0S，所述PMOS可運作為電阻器。 雖然本實施方式中使用PM0S，本發(fā)明也可使用能提供適當電阻的任何其它組件。在一種實 施方式中，電阻器單元640可包括任何具有電阻的裝置。如上所述，NMOS 650可運作為受 信號RD控制的開關(guān)，其中當熔絲630的狀態(tài)被讀取或者感測時，信號RD產(chǎn)生。雖然在本實 施方式中以NMOS 650為例進行說明，然而本發(fā)明并不僅限于此。在其它實施方式中，也可 以使用其它類型的晶體管。例如，當?shù)谝还补?jié)點610 (coml)接收的第一參考電壓大于公 共節(jié)點615(com2)接收的第二參考電壓時，也可以使用PMOS晶體管。此外，還可以使用雙 極晶體管來代替MOS晶體管。當NMOS 650導(dǎo)通時，由于第一與第二參考電壓不相同，因此 電阻器單元640、NM0S 650以及熔絲630可組成分壓路徑，故節(jié)點N4處產(chǎn)生電壓。因此，節(jié) 點N4的電壓根據(jù)流過熔絲630的電流而產(chǎn)生。通過開關(guān)626與628的不同選擇，普通模式 下輸出單元622提供輸出信號S。ut來指示熔絲630的狀態(tài)(也即未熔斷或者已熔斷)，以及 檢測模式下輸出單元擬4提供輸出信號S。ut來指示熔絲630的狀態(tài)。在本實施方式中，判斷 單元620是一種實例，其并非本發(fā)明的限制。此外，在本實施方式中，每一輸出單元622與 6M是緩沖器。應(yīng)可注意，在本實施方式中，輸出單元622與624的觸發(fā)點或者臨界值可不 同。例如，若公共節(jié)點610提供的第一參考電壓(例如0V)低于公共節(jié)點615提供的第二 參考電壓(例如IV)，則輸出單元624的觸發(fā)點高于輸出單元622的觸發(fā)點，從而剔除具有 臨界失敗的熔斷熔絲。因此，檢測模式下，不正常熔斷熔絲不能在節(jié)點N4獲取超出輸出單 元擬4的觸發(fā)點的電壓，因此，不正常熔斷熔絲被剔除，并可避免后續(xù)的錯誤操作。此外，若 公共節(jié)點610提供的第一參考電壓高于公共節(jié)點615提供的第二參考電壓，則輸出單元624 的觸發(fā)點低于輸出單元622的觸發(fā)點。因此，判斷單元620可提供檢測模式下的更嚴格條 件以驗證熔絲630，從而剔除具有臨界失敗阻值的熔斷熔絲，因此改善了 DPPM性能而不需 要增加檢測時間。 盡管本發(fā)明是以上述較佳實施方式為例進行描述，應(yīng)可理解，本發(fā)明并不僅限于 此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的精神所做的等效變化與修飾，均應(yīng)涵蓋權(quán)利要求的范 圍內(nèi)。本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)以權(quán)利要求書為準。
權(quán)利要求
1.一種電熔絲巨集，包括至少一個熔絲單元，該熔絲單元包括 公共節(jié)點；傳感單元，具有第一輸入端與第二輸入端；至少一個熔絲，耦接于該公共節(jié)點與該傳感單元的該第一輸入端之間，該熔絲具有阻 值；以及開關(guān)單元，耦接于該公共節(jié)點與該傳感單元的該第二輸入端之間； 其中該開關(guān)單元的阻值在普通模式下等效于第一阻值且在檢測模式下等效于第二阻 值，并且該第二阻值高于該第一阻值，以及其中該傳感單元根據(jù)該熔絲的阻值與該開關(guān)單元的阻值產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號用 于指示該熔絲是否已熔斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔絲巨集，其特征在于，該開關(guān)單元包括 參考電阻器，耦接于該公共節(jié)點；驗證電阻器，耦接于該參考電阻器與該傳感單元的該第二輸入端之間；以及 開關(guān)，與該驗證電阻器并聯(lián)，其中在該普通模式該開關(guān)導(dǎo)通以及在該檢測模式該開關(guān) 斷開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電熔絲巨集，其特征在于，該第一阻值大體上等于該參考電 阻器的阻值，以及該第二阻值大體上等于該參考電阻器和該驗證電阻器的等效串聯(lián)電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔絲巨集，其特征在于，該開關(guān)單元包括 參考電阻器，耦接于該公共節(jié)點；驗證電阻器，耦接于該公共節(jié)點；以及開關(guān)，選擇性地將該參考電阻器或者該驗證電阻器耦接于該傳感單元的該第二輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電熔絲巨集，其特征在于，在該普通模式下，該參考電阻器經(jīng) 過該開關(guān)耦接于該傳感單元的該第二輸入端，以及在該檢測模式下，該驗證電阻器經(jīng)過該 開關(guān)耦接于該傳感單元的該第二輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電熔絲巨集，其特征在于，該第一阻值大體上等于該參考電 阻器的阻值，以及該第二阻值大體上等于該驗證電阻器的阻值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔絲巨集，其特征在于，該開關(guān)單元包括 驗證電阻器，耦接于該公共節(jié)點與該傳感單元的該第二輸入端之間； 參考電阻器，耦接于該公共節(jié)點；以及開關(guān)，選擇性地將該參考電阻器耦接于該傳感單元的該第二輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電熔絲巨集，其特征在于，在該普通模式，該參考電阻器經(jīng)過 該開關(guān)耦接于該傳感單元的該第二輸入端，以及在該檢測模式，該參考電阻器未耦接于該 傳感單元的該第二輸入端。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電熔絲巨集，其特征在于，該第一阻值大體上等于該參考電 阻器和該驗證電阻器的等效并聯(lián)電阻，以及該第二阻值大體上等于該驗證電阻器的阻值。
10.一種電熔絲巨集，包括至少一個熔絲單元，該熔絲單元包括第一公共節(jié)點，提供第一參考電壓； 第二公共節(jié)點，提供第二參考電壓； 至少一個熔絲，耦接于該第一公共節(jié)點；以及判斷單元，耦接于該熔絲與該第二公共節(jié)點之間，根據(jù)普通模式下的第一條件以及檢 測模式下的第二條件產(chǎn)生輸出信號，用來指示該熔絲是否已熔斷。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電熔絲巨集，其特征在于，該判斷單元更包括 第一開關(guān)與第二開關(guān)，其中該熔絲耦接于該第一公共節(jié)點與該第一開關(guān)之間；第一電阻器單元與第二電阻器單元，均耦接于該第二公共節(jié)點，其中該第二電阻器單 元的阻值高于該第一電阻器單元的阻值，且該熔絲經(jīng)過該第一開關(guān)選擇性地耦接于該第一 電阻器單元或者該第二電阻器單元；以及輸出單元，具有輸入端，該輸入端經(jīng)過該第二開關(guān)選擇性地耦接于該第一電阻器單元 或者該第二電阻器單元，且該輸出單元用于檢測該輸入端接收的電壓，以根據(jù)該普通模式 下的該第一條件以及該檢測模式下的該第二條件產(chǎn)生該輸出信號；其中該第一條件指示該熔絲與該輸出單元耦接于該第一電阻器單元，以及該第二條件 指示該熔絲與該輸出單元耦接于該第二電阻器單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電熔絲巨集，其特征在于，該判斷單元通過流過該熔絲的 電流來獲得該輸出單元的該輸入端接收的該電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電熔絲巨集，其特征在于，該判斷單元更包括 第一晶體管，耦接于該第一開關(guān)與該第一電阻器單元之間；以及第二晶體管，耦接于該第一開關(guān)與該第二電阻器單元之間；其中當該第一晶體管與該第二晶體管導(dǎo)通時，該輸出單元的該輸入端接收的該電壓被 檢測。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電熔絲巨集，其特征在于，該輸出單元根據(jù)該輸出單元的 該輸入端接收的該電壓與觸發(fā)點來提供該輸出信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電熔絲巨集，其特征在于，該判斷單元包括 電阻器單元，耦接于該第二公共節(jié)點與節(jié)點之間，其中該熔絲耦接于該第一公共節(jié)點與該節(jié)點之間且該判斷單元經(jīng)過該節(jié)點耦接于該 熔絲，以及該判斷單元根據(jù)普通模式下的第一觸發(fā)點以及檢測模式下的第二觸發(fā)點判斷該 節(jié)點的電壓以產(chǎn)生該輸出信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電熔絲巨集，其特征在于，該判斷單元通過流過該熔絲的 電流來獲得該節(jié)點的電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電熔絲巨集，其特征在于，當該第二參考電壓高于該第一 參考電壓時，該第一觸發(fā)點的電壓低于該第二觸發(fā)點的電壓，以及當該第二參考電壓低于 該第一參考電壓時，該第一觸發(fā)點的電壓高于該第二觸發(fā)點的電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電熔絲巨集，其特征在于，該判斷單元更包括 晶體管，耦接于該節(jié)點與該熔絲之間，其中當該晶體管被導(dǎo)通時，該節(jié)點的該電壓被檢測。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電熔絲巨集，其特征在于，該判斷單元更包括 第一輸出單元，在該普通模式下提供該輸出信號；第二輸出單元，在該檢測模式下提供該輸出信號；以及 開關(guān)，選擇性地將該第一輸出單元或者該第二輸出單元耦接于該節(jié)點。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電熔絲巨集，其特征在于，該第一輸出單元接收該節(jié)點的 電壓并根據(jù)該第一觸發(fā)點的電壓與該節(jié)點的電壓來提供該輸出信號，以及該第二輸出單元 接收該節(jié)點的電壓且根據(jù)該第二觸發(fā)點的電壓與該節(jié)點的電壓來提供該輸出信號。
21.一種電熔絲巨集，包括至少一個熔絲單元，該熔絲單元包括 公共節(jié)點，提供參考電壓；至少一個熔絲，具有第一端與第二端，其中該第一端耦接于該公共節(jié)點；以及 判斷單元，耦接于該公共節(jié)點與該熔絲的該第二端之間，根據(jù)普通模式下的第一條件 以及檢測模式下的第二條件產(chǎn)生輸出信號，用于指示該熔絲是否熔斷。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電熔絲巨集，其特征在于，該判斷單元包括傳感單元，具有第一輸入端與第二輸入端，其中該第一輸入端耦接于該熔絲的該第二 端，且該熔絲具有阻值；以及開關(guān)單元，耦接于該公共節(jié)點與該傳感單元的該第二輸入端之間； 其中該開關(guān)單元的阻值在普通模式下等效于第一阻值且在檢測模式下等效于第二阻 值，且該第二阻值高于該第一阻值，以及其中該傳感單元根據(jù)該熔絲的阻值與該開關(guān)單元的阻值產(chǎn)生該輸出信號以指示該熔 絲是否已熔斷。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電熔絲巨集，其特征在于，該開關(guān)單元包括 參考電阻器，耦接于該公共節(jié)點；驗證電阻器，耦接于該參考電阻器與該傳感單元的該第二輸入端之間；以及 開關(guān)，與該驗證電阻器并聯(lián)，其中該開關(guān)在該普通模式導(dǎo)通且在該檢測模式斷開。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電熔絲巨集，其特征在于，該開關(guān)單元包括 參考電阻器，耦接于該公共節(jié)點；驗證電阻器，耦接于該公共節(jié)點；以及開關(guān)，選擇性地將該參考電阻器或者該驗證電阻器耦接于該傳感單元的該第二輸入端。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電熔絲巨集，其特征在于，該開關(guān)單元包括 驗證電阻器，耦接于該公共節(jié)點與該傳感單元的該第二輸入端之間； 參考電阻器，耦接于該公共節(jié)點；以及開關(guān)，選擇性地將該參考電阻器耦接于該傳感單元的該第二輸入端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電熔絲巨集。在一種實施方式中，電熔絲巨集包括至少一個熔絲單元。熔絲單元包括公共節(jié)點、傳感單元、至少一個熔絲以及開關(guān)單元。傳感單元具有第一輸入端與第二輸入端；熔絲耦接于公共節(jié)點與傳感單元的第一輸入端之間，并具有阻值；開關(guān)單元耦接于公共節(jié)點與傳感單元的第二輸入端之間；其中開關(guān)單元的阻值在普通模式下等效于第一阻值且在檢測模式下等效于第二阻值，并且第二阻值高于第一阻值，以及傳感單元根據(jù)熔絲的阻值與開關(guān)單元的阻值產(chǎn)生輸出信號，用于指示熔絲是否已熔斷。上述電熔絲巨集可在檢測模式下提供更嚴格條件以驗證熔絲是否熔斷，從而剔除具有臨界失敗阻值的熔斷熔絲，因此改善了DPPM性能而不需要增加檢測時間。
文檔編號H01L23/525GK102117793SQ201010287278
公開日2011年7月6日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者楊金彬, 黃睿夫 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司