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JP2009135329A - Electrical fuse circuit and semiconductor chip - Google Patents

Electrical fuse circuit and semiconductor chip Download PDF

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JP2009135329A
JP2009135329A JP2007311363A JP2007311363A JP2009135329A JP 2009135329 A JP2009135329 A JP 2009135329A JP 2007311363 A JP2007311363 A JP 2007311363A JP 2007311363 A JP2007311363 A JP 2007311363A JP 2009135329 A JP2009135329 A JP 2009135329A
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JP
Japan
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circuit
address
fuse
circuits
switch
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Withdrawn
Application number
JP2007311363A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Ashizawa
哲夫 芦澤
Yasuhiko Maki
康彦 牧
Toshiyuki Uetake
俊行 植竹
Takeshi Kodama
剛 児玉
Hideo Akiyoshi
秀雄 穐吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Semiconductor Ltd
Original Assignee
Fujitsu Semiconductor Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Semiconductor Ltd filed Critical Fujitsu Semiconductor Ltd
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Abstract

【課題】本発明は、回路規模を縮小した電気フューズ回路を提供することを目的とする。
【解決手段】電気フューズ回路は、第1端と第2端との間に直列接続された第1のスイッチ回路及びフューズを各々が含む複数のセル回路と、複数のセル回路の複数の第1端が共通に結合される1つのノードと、1つのノードと1つのデータ出力端との間に結合される1つの第2のスイッチ回路と、1つのノードと第1の電源電圧との間に結合される1つの第3のスイッチ回路とを含み、複数のセル回路の複数の第1のスイッチ回路のうちの1つを選択的に導通可能に構成される。
【選択図】図4
An object of the present invention is to provide an electric fuse circuit with a reduced circuit scale.
An electric fuse circuit includes a plurality of cell circuits each including a first switch circuit and a fuse connected in series between a first end and a second end, and a plurality of first circuits of the plurality of cell circuits. Between one node whose ends are commonly coupled, one second switch circuit coupled between one node and one data output end, and between one node and the first power supply voltage One of the plurality of first switch circuits of the plurality of cell circuits is configured to be selectively conductive.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、一般に電気回路に関し、詳しくは半導体チップに設けられる電気フューズ回路に関する。   The present invention generally relates to an electric circuit, and particularly relates to an electric fuse circuit provided in a semiconductor chip.

半導体記憶装置等の半導体装置においては、装置内部にフューズ回路を設け、このフューズ回路のフューズを工場出荷時に選択的に切断することにより、チップID、メモリの冗長対象アドレス、入出力インターフェース構成の指定等を設定する。動作時には、半導体装置がこのフューズ情報を参照することにより、設定されたチップID、冗長アドレス、入出力インターフェース構成等に従った動作を行う。   In a semiconductor device such as a semiconductor memory device, a fuse circuit is provided inside the device, and the fuse of this fuse circuit is selectively cut at the time of shipment from the factory, thereby specifying a chip ID, a memory redundancy target address, and an input / output interface configuration. Etc. At the time of operation, the semiconductor device refers to this fuse information, and operates according to the set chip ID, redundant address, input / output interface configuration, and the like.

フューズを切断する方法としては、レーザービームにより溶断する方法や高電圧を印加して大電流を流すことにより切断する方法がある。図1は、高電圧印加により大きな電流を流してフューズを切断する従来の電気フューズ回路の概略構成を示す図である。   As a method for cutting the fuse, there are a method in which the fuse is blown by a laser beam and a method in which a high current is applied and a large current is applied to cut the fuse. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional electric fuse circuit that blows a fuse by flowing a large current by applying a high voltage.

図1の電気フューズ回路10は、n個のセル回路11−1乃至11−n、パッド12、PMOSトランジスタ13、及びラッチ14を含む。セル回路11−1乃至11−nの各々は、フューズ切断/非切断により1ビットの情報を記憶する機能を有し、NMOSトランジスタ20、NMOSトランジスタ21、及びフューズ23を含む。なお太線で示されるNMOSトランジスタ20及び21は、例えば耐圧電圧3.3Vの高耐圧トランジスタであり、細線で示されるPMOSトランジスタ13は、例えば耐圧電圧1.2Vの低耐圧トランジスタである。   The electric fuse circuit 10 of FIG. 1 includes n cell circuits 11-1 to 11-n, a pad 12, a PMOS transistor 13, and a latch 14. Each of the cell circuits 11-1 to 11-n has a function of storing 1-bit information by fuse cutting / non-cutting, and includes an NMOS transistor 20, an NMOS transistor 21, and a fuse 23. The NMOS transistors 20 and 21 indicated by thick lines are, for example, high breakdown voltage transistors having a breakdown voltage of 3.3V, and the PMOS transistor 13 indicated by a thin line is, for example, a low breakdown voltage transistor having a breakdown voltage of 1.2V.

情報書き込み時には、パッド12に高電圧を印加しておく。高電圧を印加した状態において、外部からアドレス信号を入力してアドレスを指定すると、指定されたアドレスに対応する1つのセル回路においてNMOSトランジスタ21が導通する。これにより、指定したアドレスに対応する1つのセル回路においてフューズ23に大電流を流し、フューズ23を切断することができる。所望のアドレスを順次指定していくことにより、所望のアドレスにおいてフューズ23を切断してよい。   When writing information, a high voltage is applied to the pad 12. When an address signal is input from the outside in a state where a high voltage is applied, the NMOS transistor 21 is turned on in one cell circuit corresponding to the specified address. Thereby, a large current can be passed through the fuse 23 in one cell circuit corresponding to the designated address, and the fuse 23 can be cut. By sequentially specifying desired addresses, the fuse 23 may be cut at the desired addresses.

フューズ情報読み出し時には、パッド12をグランド電圧VSSに接続しておく。この状態においてアドレスを指定すると、アドレス指定に応じて信号ADR[0]乃至ADR[n]の何れか1つがHIGHとなることにより、指定アドレスに対応する1つのセル回路においてNMOSトランジスタ20が導通する。フューズ23が切断されていない場合には、ラッチ14の入力側がグランド電圧VSSに引き下げられ、ラッチ14にはLOWデータがラッチされる。フューズ23が切断されている場合には、ラッチ14の入力側が電源電圧VDD(HIGH)に維持され、ラッチ14にはHIGHデータがラッチされる。このようにして指定アドレスに格納された1ビットの情報を読み出すことができる。   When reading fuse information, the pad 12 is connected to the ground voltage VSS. When an address is specified in this state, any one of the signals ADR [0] to ADR [n] becomes HIGH in accordance with the address specification, so that the NMOS transistor 20 becomes conductive in one cell circuit corresponding to the specified address. . When the fuse 23 is not cut, the input side of the latch 14 is pulled down to the ground voltage VSS, and LOW data is latched in the latch 14. When the fuse 23 is disconnected, the input side of the latch 14 is maintained at the power supply voltage VDD (HIGH), and HIGH data is latched in the latch 14. In this way, 1-bit information stored in the designated address can be read.

図2は、従来の電気フューズ回路のより具体的な構成の一例を示す図である。図2の電気フューズ回路30は、複数(例えば64個)のアドレスに対して第1ビットの情報を記憶するための複数(例えば64個)のセル回路31−1、複数のアドレスに対して第2ビットの情報を記憶するための複数のセル回路31−2、第1ビットに対応するPMOSトランジスタ32−1、第2ビットに対応するPMOSトランジスタ32−2、パッド33、入力データの第1ビットに対応するラッチ34−1、入力データの第2ビットに対応するラッチ34−2、出力データの第1ビットに対応するラッチ35−1、出力データの第2ビットに対応するラッチ35−2、入力データの第1ビットに対応するレベルシフタ回路(LS)36−1、入力データの第2ビットに対応するレベルシフタ回路(LS)36−2、複数(例えば64個)のアドレスに対してそれぞれ設けられる複数(例えば64個)のアドレスデコーダ37、及びアドレス信号線38を含む。図2には第1ビットに対応する回路部分と第2ビットに対応する回路部分のみを示すが、各アドレスに格納する記憶データがnビット長ならば、第1ビットに対応する回路部分と同様の回路部分が第1ビットから第nビットに対応してnセット設けられることになる。   FIG. 2 is a diagram showing an example of a more specific configuration of a conventional electric fuse circuit. The electric fuse circuit 30 in FIG. 2 includes a plurality of (for example, 64) cell circuits 31-1 for storing information of the first bit with respect to a plurality of (for example, 64) addresses, and a plurality of addresses for the plurality of addresses (for example, 64). A plurality of cell circuits 31-2 for storing 2-bit information, a PMOS transistor 32-1 corresponding to the first bit, a PMOS transistor 32-2 corresponding to the second bit, a pad 33, and a first bit of input data , A latch 34-2 corresponding to the second bit of the input data, a latch 35-1 corresponding to the first bit of the output data, a latch 35-2 corresponding to the second bit of the output data, A level shifter circuit (LS) 36-1 corresponding to the first bit of the input data, a level shifter circuit (LS) 36-2 corresponding to the second bit of the input data, a plurality (for example, Address decoder 37 of the plurality respectively provided to the address of four) (for example, 64), and an address signal line 38. FIG. 2 shows only the circuit portion corresponding to the first bit and the circuit portion corresponding to the second bit, but if the stored data stored in each address is n bits long, it is the same as the circuit portion corresponding to the first bit. N sets are provided corresponding to the first to nth bits.

セル回路31−1及び31−2の各々は、フューズ切断/非切断により1ビットの情報を記憶する機能を有し、NMOSトランジスタ40、NMOSトランジスタ41、NOR回路42、及びフューズ43を含む。なお太線で示されるNMOSトランジスタ40及び41は、例えば耐圧電圧3.3Vの高耐圧トランジスタであり、細線で示されるPMOSトランジスタ32−1及び32−2は、例えば耐圧電圧1.2Vの低耐圧トランジスタである。   Each of the cell circuits 31-1 and 31-2 has a function of storing 1-bit information by fuse cutting / non-cutting, and includes an NMOS transistor 40, an NMOS transistor 41, a NOR circuit 42, and a fuse 43. The NMOS transistors 40 and 41 indicated by thick lines are high breakdown voltage transistors having a breakdown voltage of 3.3V, for example, and the PMOS transistors 32-1 and 32-2 indicated by thin lines are low breakdown voltage transistors having a breakdown voltage of 1.2V, for example. It is.

アドレスデコーダ37の各々は、NAND回路50乃至52、インバータ53及び54、及びレベルシフタ回路(LS)55を含む。NAND回路50の入力をアドレス信号線38の所定の信号線に選択的に接続しておくことにより、アドレス信号線38上で所定のアドレスが指定されたときにのみNAND回路50の出力がLOWとなるように構成することができる。アドレスデコーダ37毎にNAND回路50の入力とアドレス信号線38との接続を異ならせることにより、複数(例えば64個)の異なるアドレスのうちの1つが指定されたときに、指定アドレスに対応する1つのアドレスデコーダ37においてNAND回路50の出力がLOWとなるように構成する。   Each address decoder 37 includes NAND circuits 50 to 52, inverters 53 and 54, and a level shifter circuit (LS) 55. By selectively connecting the input of the NAND circuit 50 to a predetermined signal line of the address signal line 38, the output of the NAND circuit 50 becomes LOW only when a predetermined address is designated on the address signal line 38. It can be comprised so that it may become. By changing the connection between the input of the NAND circuit 50 and the address signal line 38 for each address decoder 37, one corresponding to the designated address is designated when one of a plurality of (for example, 64) different addresses is designated. One address decoder 37 is configured such that the output of the NAND circuit 50 is LOW.

情報書き込み時には、パッド33に高電圧を印加しておく。また書き込みイネーブル信号WEはHIGHとし、読み出しセンス信号SENSEはLOWとしておく。読み出しセンス信号SENSEがLOWであるので、アドレスに関わらず、アドレスデコーダ37のインバータ54の出力はLOW固定である。従って、全てのセル回路においてNMOSトランジスタ40は非導通状態となっている。   At the time of writing information, a high voltage is applied to the pad 33. The write enable signal WE is set to HIGH, and the read sense signal SENSE is set to LOW. Since the read sense signal SENSE is LOW, the output of the inverter 54 of the address decoder 37 is fixed to LOW regardless of the address. Therefore, the NMOS transistor 40 is non-conductive in all cell circuits.

この状態において、外部からアドレス信号を入力してアドレスを指定すると、この指定アドレスに対応する1つのアドレスデコーダ37のレベルシフタ回路55がLOW(0V)を出力する。指定アドレス以外のアドレスに対応する他のアドレスデコーダ37のレベルシフタ回路55はHIGH(例えば3.3V)を出力する。   In this state, when an address signal is input from the outside and an address is designated, the level shifter circuit 55 of one address decoder 37 corresponding to the designated address outputs LOW (0 V). The level shifter circuit 55 of another address decoder 37 corresponding to an address other than the designated address outputs HIGH (for example, 3.3 V).

これに応じて、指定アドレスに対応するセル回路においては、NOR回路42の一方の入力がLOWとなる。入力データの第1ビットに対応するラッチ34−1に“1”が格納されていると、レベルシフタ回路36−1の出力がLOWとなる。この場合、指定アドレスに対応するセル回路31−1においては、NOR回路42の両方の入力がLOWとなり、NMOSトランジスタ41が導通する。他のアドレスに対応するセル回路31−1においては、アドレスデコーダ37からのNOR回路42への入力がHIGHであるので、NMOSトランジスタ41は非導通状態である。以上により、第1ビットに対応する複数のセル回路31−1のうち、指定アドレスに対応するセル回路においてのみ、フューズ43に大電流を流し、フューズ43を切断することができる。また入力データの第1ビットに対応するラッチ34−1に“0”が格納されている場合には、レベルシフタ回路36−1の出力がHIGHとなり、指定アドレスに対応するセル回路においてもフューズ43は切断されない。   In response to this, in the cell circuit corresponding to the designated address, one input of the NOR circuit 42 becomes LOW. When “1” is stored in the latch 34-1 corresponding to the first bit of the input data, the output of the level shifter circuit 36-1 becomes LOW. In this case, in the cell circuit 31-1 corresponding to the designated address, both inputs of the NOR circuit 42 are LOW, and the NMOS transistor 41 is turned on. In the cell circuit 31-1 corresponding to another address, the input to the NOR circuit 42 from the address decoder 37 is HIGH, so that the NMOS transistor 41 is non-conductive. As described above, a large current can be passed through the fuse 43 and the fuse 43 can be cut only in the cell circuit corresponding to the designated address among the plurality of cell circuits 31-1 corresponding to the first bit. When “0” is stored in the latch 34-1 corresponding to the first bit of the input data, the output of the level shifter circuit 36-1 becomes HIGH, and the fuse 43 is also formed in the cell circuit corresponding to the designated address. Not cut.

以上のようにして、第1ビットに対応するラッチ34−1に格納するデータに応じて、指定アドレスにおけるセル回路31−1のフューズ43の切断/非切断を決定することができる。同様に、第2ビットに対応するラッチ34−2に格納するデータに応じて、指定アドレスにおけるセル回路31−2のフューズ43の切断/非切断を決定することができる。nビット長のデータに対応してn個のラッチ34−1乃至34−nが設けられているとすると、これらのラッチにnビットデータを格納して、所望のアドレスを指定することにより、当該アドレスにnビットデータを格納することができる。また別のnビットデータをラッチに格納して別のアドレスを指定することにより、異なるアドレスに異なるデータを格納することができる。   As described above, cutting / non-cutting of the fuse 43 of the cell circuit 31-1 at the designated address can be determined according to the data stored in the latch 34-1 corresponding to the first bit. Similarly, cutting / non-cutting of the fuse 43 of the cell circuit 31-2 at the designated address can be determined according to the data stored in the latch 34-2 corresponding to the second bit. If n latches 34-1 to 34-n are provided corresponding to n-bit length data, the n-bit data is stored in these latches and a desired address is designated. N-bit data can be stored in the address. Further, by storing different n-bit data in the latch and designating a different address, different data can be stored at different addresses.

フューズ情報読み出し時には、パッド33をグランド電圧VSSに接続しておく。また書き込みイネーブル信号WEはLOWとし、読み出しセンス信号SENSEはHIGHとしておく。書き込みイネーブル信号WEがLOWであるので、アドレスに関わらず、アドレスデコーダ37のレベルシフタ回路55の出力はHIGH固定である。従って、全てのセル回路においてNMOSトランジスタ41は非導通状態となっている。   When reading fuse information, the pad 33 is connected to the ground voltage VSS. The write enable signal WE is set to LOW, and the read sense signal SENSE is set to HIGH. Since the write enable signal WE is LOW, the output of the level shifter circuit 55 of the address decoder 37 is fixed to HIGH regardless of the address. Therefore, the NMOS transistor 41 is non-conductive in all cell circuits.

この状態においてアドレスを指定すると、この指定アドレスに対応する1つのアドレスデコーダ37のインバータ54がHIGH(例えば1.2V)を出力する。指定アドレス以外のアドレスに対応する他のアドレスデコーダ37のインバータ54はLOW(0V)を出力する。   When an address is designated in this state, the inverter 54 of one address decoder 37 corresponding to the designated address outputs HIGH (for example, 1.2 V). The inverters 54 of other address decoders 37 corresponding to addresses other than the designated address output LOW (0 V).

これに応じて、指定アドレスに対応するセル回路においては、NMOSトランジスタ40が導通状態となる。指定アドレスの第1ビットに対応するセル回路31−1のフューズ43が切断されていない場合には、ビット線BL1がグランド電圧VSSに引き下げられ、ラッチ35−1にはLOWデータ(“0”)がラッチされる。指定アドレスの第1ビットに対応するセル回路31−1のフューズ43が切断されている場合には、ビット線BL1が電源電圧VDD(HIGH)に維持され、ラッチ35−1にはHIGHデータ(“1”)がラッチされる。このようにして指定アドレスに格納されたデータの第1ビットの情報を読み出すことができる。   In response to this, in the cell circuit corresponding to the designated address, the NMOS transistor 40 becomes conductive. When the fuse 43 of the cell circuit 31-1 corresponding to the first bit of the designated address is not cut, the bit line BL1 is pulled down to the ground voltage VSS, and the LOW data (“0”) is stored in the latch 35-1. Is latched. When the fuse 43 of the cell circuit 31-1 corresponding to the first bit of the designated address is cut, the bit line BL1 is maintained at the power supply voltage VDD (HIGH) and the HIGH data (“ 1 ") is latched. In this way, the first bit information of the data stored at the designated address can be read.

同様に、指定アドレスの第2ビットに対応するセル回路31−2のフューズ43が切断されていない場合には、ビット線BL2がグランド電圧VSSに引き下げられ、ラッチ35−2にはLOWデータ(“0”)がラッチされる。指定アドレスの第2ビットに対応するセル回路31−2のフューズ43が切断されている場合には、ビット線BL2が電源電圧VDD(HIGH)に維持され、ラッチ35−2にはHIGHデータ(“1”)がラッチされる。このようにして、指定アドレスに格納されたデータの第2ビットの情報を読み出すことができる。   Similarly, when the fuse 43 of the cell circuit 31-2 corresponding to the second bit of the designated address is not cut, the bit line BL2 is pulled down to the ground voltage VSS, and the LOW data (“ 0 ") is latched. When the fuse 43 of the cell circuit 31-2 corresponding to the second bit of the designated address is cut, the bit line BL2 is maintained at the power supply voltage VDD (HIGH), and the HIGH data (“ 1 ") is latched. In this way, the information of the second bit of the data stored at the designated address can be read out.

nビット長のデータに対応してn個のラッチ35−1乃至35−nが設けられているとすると、所望のアドレスを指定することによりnビットデータをセル回路から読み出して、ラッチ35−1乃至35−nに読み出しデータを格納することができる。また別のアドレスを指定することにより、異なるアドレスから異なるデータを読み出すことができる。   If n latches 35-1 to 35-n are provided corresponding to n-bit data, n-bit data is read from the cell circuit by designating a desired address, and latch 35-1 The read data can be stored in 35 to n. By designating another address, different data can be read from different addresses.

近年、暗号化通信を実現するためにチップ内にチップIDやパスワードを埋め込むことが必要になっている。上記のような構成の電気フューズ回路は、これらのチップIDやパスワードを格納する用途にも使用されるようになっている。このために、より大容量のフューズ回路のマクロが必要となり、電気フューズ回路の面積の増大が問題になっている。
特開昭60−080200号公報 特開平5−144283号公報
In recent years, it has become necessary to embed a chip ID or password in a chip in order to realize encrypted communication. The electric fuse circuit configured as described above is also used for applications for storing these chip IDs and passwords. For this reason, a macro of a larger capacity fuse circuit is required, and an increase in the area of the electric fuse circuit is a problem.
JP 60-080200 A JP-A-5-144283

以上を鑑みて本発明は、回路規模を縮小した電気フューズ回路を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide an electric fuse circuit with a reduced circuit scale.

電気フューズ回路は、第1端と第2端との間に直列接続された第1のスイッチ回路及びフューズを各々が含む複数のセル回路と、該複数のセル回路の複数の該第1端が共通に結合される1つのノードと、該1つのノードと1つのデータ出力端との間に結合される1つの第2のスイッチ回路と、該1つのノードと第1の電源電圧との間に結合される1つの第3のスイッチ回路とを含み、該複数のセル回路の複数の該第1のスイッチ回路のうちの1つを選択的に導通可能に構成されることを特徴とする。   The electric fuse circuit includes a plurality of cell circuits each including a first switch circuit and a fuse connected in series between a first end and a second end, and a plurality of the first ends of the plurality of cell circuits One node coupled in common, one second switch circuit coupled between the one node and one data output terminal, and between the one node and the first power supply voltage And a third switch circuit coupled thereto, wherein one of the plurality of first switch circuits of the plurality of cell circuits is configured to be selectively conductive.

半導体チップは、電気フューズ回路と、指定アドレスに応じて該電気フューズ回路のデータ出力端から出力されたデータを受け取るロジック回路を含み、該電気フューズ回路は、第1端と第2端との間に直列接続された第1のスイッチ回路及びフューズを各々が含む複数のセル回路と、該複数のセル回路の複数の該第1端が共通に結合される1つのノードと、該1つのノードと1つの該データ出力端との間に結合される1つの第2のスイッチ回路と、該1つのノードと第1の電源電圧との間に結合される1つの第3のスイッチ回路とを含み、該複数のセル回路の複数の該第1のスイッチ回路のうちの1つを該指定アドレスに応じて選択的に導通可能に構成されることを特徴とする。   The semiconductor chip includes an electric fuse circuit and a logic circuit that receives data output from the data output terminal of the electric fuse circuit in accordance with a designated address, and the electric fuse circuit is between the first end and the second end. A plurality of cell circuits each including a first switch circuit and a fuse connected in series to each other, a node to which the plurality of first ends of the plurality of cell circuits are commonly coupled, and the one node One second switch circuit coupled between the one data output terminal and one third switch circuit coupled between the one node and the first power supply voltage; One of the plurality of first switch circuits of the plurality of cell circuits is configured to be selectively conductive according to the designated address.

本発明の少なくとも1つの実施例によれば、電気フューズ回路において、アドレス指定に応じて選択的に導通するNMOSトランジスタが各セル回路毎に1つのみ設けられている。その1つのトランジスタが読み出し時及び書き込み時の両方においてアドレス選択用のトランジスタとして機能する。また複数のアドレスに対応する複数のセルに対して共通に、1つの切断用トランジスタ及び1つの読み出し用トランジスタを設けている。書き込み時には切断用トランジスタを導通させることにより、フューズ溶断のための電流を流す経路を形成する。読み出し時には読み出し用トランジスタを導通させることにより、セル回路を読み出し用の出力端子側に接続して、出力端子からのデータ読み出しを可能にする。このような構成にすることにより、各セル回路に必要なトランジスタの数を少なくして、電気フューズ回路の回路規模を削減することが可能となる。   According to at least one embodiment of the invention, in the electrical fuse circuit, only one NMOS transistor is provided for each cell circuit that is selectively turned on in response to addressing. The one transistor functions as an address selection transistor both at the time of reading and at the time of writing. In addition, one cutting transistor and one reading transistor are provided in common for a plurality of cells corresponding to a plurality of addresses. When writing, the cutting transistor is made conductive to form a path through which a current for blowing the fuse flows. By conducting the reading transistor at the time of reading, the cell circuit is connected to the output terminal for reading, and data can be read from the output terminal. With such a configuration, the number of transistors required for each cell circuit can be reduced, and the circuit scale of the electric fuse circuit can be reduced.

以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図3は、本発明による半導体チップの概略構成を示す図である。図3の半導体チップ60は、電気フューズ回路61、ロジック回路62、セレクタ63、ラッチ64、及びパッド65を含む。   FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor chip according to the present invention. The semiconductor chip 60 of FIG. 3 includes an electric fuse circuit 61, a logic circuit 62, a selector 63, a latch 64, and a pad 65.

電気フューズ回路61にデータを書き込む場合、半導体チップ60外部から入力データDINをラッチ64に書き込むとともに、セレクタ63により外部からのアドレス信号ADRを選択して電気フューズ回路61に供給する。更に、パッド65にフューズ溶断用の高電圧を印加するとともに外部から書き込みイネーブル信号WEをアサート状態に設定すると、アドレス信号ADRにより指定されたアドレスに入力データDINが書き込まれる。即ち、データ幅がnビットであるとすると、アドレス信号ADRにより指定されたn個のフューズについて、入力データDINのnビットの“1”/“0”に応じて切断又は非切断が決定される。フューズの切断は、パッド65に印加した高電圧により、フューズを溶断することにより行われる。   When data is written to the electric fuse circuit 61, the input data DIN is written to the latch 64 from the outside of the semiconductor chip 60, and the address signal ADR from the outside is selected by the selector 63 and supplied to the electric fuse circuit 61. Furthermore, when a high voltage for fuse blowing is applied to the pad 65 and the write enable signal WE is set to the asserted state from the outside, the input data DIN is written to the address specified by the address signal ADR. That is, if the data width is n bits, the n fuses designated by the address signal ADR are determined to be cut or not cut according to n bits “1” / “0” of the input data DIN. . The fuse is cut by fusing the fuse with a high voltage applied to the pad 65.

電気フューズ回路61からデータを読み出す場合、半導体チップ60外部から書き込みイネーブル信号WEをネゲート状態に設定するとともに、ロジック回路62により読み出しセンス信号SENSEをアサート状態に設定する。またセレクタ63によりロジック回路62からのアドレス信号ADRを選択して電気フューズ回路61に供給する。なおパッド65にはグランド電圧を印加しておく。これにより、アドレス信号ADRにより指定されたアドレスから出力データDOUTが読み出される。読み出された出力データDOUTはロジック回路62に供給される。例えばデータ幅がnビットであるとすると、アドレス信号ADRにより指定されたn個のフューズの切断/非切断に応じて、出力データDOUTのnビットの“1”/“0”が決定される。   When reading data from the electric fuse circuit 61, the write enable signal WE is set to the negated state from the outside of the semiconductor chip 60, and the read sense signal SENSE is set to the asserted state by the logic circuit 62. The selector 63 selects the address signal ADR from the logic circuit 62 and supplies it to the electric fuse circuit 61. A ground voltage is applied to the pad 65 in advance. As a result, the output data DOUT is read from the address specified by the address signal ADR. The read output data DOUT is supplied to the logic circuit 62. For example, if the data width is n bits, n bits “1” / “0” of the output data DOUT are determined according to the cutting / non-cutting of the n fuses designated by the address signal ADR.

図4は、本発明による電気フューズ回路の概略構成を示す図である。図4の電気フューズ回路70は、n個のセル回路71−1乃至71−n、パッド72、PMOSトランジスタ73、ラッチ74、NMOSトランジスタ75、及びNMOSトランジスタ76を含む。セル回路71−1乃至71−nの各々は、フューズ切断/非切断により1ビットの情報を記憶する機能を有し、NMOSトランジスタ80及びフューズ81を含む。なお太線で示されるNMOSトランジスタ75、76、80は、例えば耐圧電圧3.3Vの高耐圧トランジスタであり、細線で示されるPMOSトランジスタ73は、例えば耐圧電圧1.2Vの低耐圧トランジスタである。NMOSトランジスタ75、76、80は、スイッチ回路として導通/遮断を制御する機能を備えていればよく、NMOSトランジスタに限定されるものではない。   FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of an electric fuse circuit according to the present invention. The electric fuse circuit 70 in FIG. 4 includes n cell circuits 71-1 to 71-n, a pad 72, a PMOS transistor 73, a latch 74, an NMOS transistor 75, and an NMOS transistor 76. Each of the cell circuits 71-1 to 71-n has a function of storing 1-bit information by fuse cutting / non-cutting, and includes an NMOS transistor 80 and a fuse 81. The NMOS transistors 75, 76, and 80 indicated by thick lines are, for example, high breakdown voltage transistors having a breakdown voltage of 3.3V, and the PMOS transistor 73 indicated by a thin line is, for example, a low breakdown voltage transistor having a breakdown voltage of 1.2V. The NMOS transistors 75, 76, and 80 are not limited to NMOS transistors as long as they have a function of controlling conduction / cutoff as a switch circuit.

このように電気フューズ回路70は、第1端と第2端との間に直列接続された第1のスイッチ回路(NMOSトランジスタ80)及びフューズ81を各々が含む複数のセル回路71−1乃至71−nと、複数のセル回路71−1乃至71−nの複数の第1端が共通に結合される1つのノードAと、ノードAとデータ出力端Bとの間に結合される1つの第2のスイッチ回路(NMOSトランジスタ76)と、ノードAと第1の電源電圧(グランド電圧)との間に結合される1つの第3のスイッチ回路(NMOSトランジスタ75)とを含む。また電気フューズ回路70は、セル回路71−1乃至71−nの複数の第1のスイッチ回路(NMOSトランジスタ80)のうちの1つを選択的に導通可能に構成される。   As described above, the electric fuse circuit 70 includes a plurality of cell circuits 71-1 to 71-71 each including the first switch circuit (NMOS transistor 80) and the fuse 81 connected in series between the first end and the second end. -N and one node A to which a plurality of first ends of the plurality of cell circuits 71-1 to 71-n are commonly coupled, and one node A coupled between the node A and the data output end B 2 switch circuits (NMOS transistor 76) and one third switch circuit (NMOS transistor 75) coupled between node A and the first power supply voltage (ground voltage). The electric fuse circuit 70 is configured to be able to selectively conduct one of the plurality of first switch circuits (NMOS transistors 80) of the cell circuits 71-1 to 71-n.

情報書き込み時には、パッド72に高電圧を印加しておく。また書き込みイネーブル信号WEをアサート状態(HIGH)に設定することにより、NMOSトランジスタ75を導通状態とする。また読み出しセンス信号SENSEをネゲート状態(LOW)に設定することにより、NMOSトランジスタ76を非導通状態とする。外部からアドレス信号を入力してアドレスを指定すると、アドレス指定に応じて信号ADR[0]乃至ADR[n]の何れか1つがHIGHとなることにより、指定されたアドレスに対応する1つのセル回路においてNMOSトランジスタ80が導通する。これにより、指定したアドレスに対応する1つのセル回路においてフューズ81に大電流を流し、フューズ81を切断することができる。なお所望のアドレスを順次指定していくことにより、所望のアドレスにおいてフューズ81を切断してよい。   When writing information, a high voltage is applied to the pad 72. Further, the NMOS transistor 75 is turned on by setting the write enable signal WE to the asserted state (HIGH). Further, by setting the read sense signal SENSE to the negated state (LOW), the NMOS transistor 76 is turned off. When an address signal is input from the outside and an address is designated, one of the signals ADR [0] to ADR [n] becomes HIGH in accordance with the address designation, so that one cell circuit corresponding to the designated address NMOS transistor 80 is turned on. Thus, a large current can be passed through the fuse 81 in one cell circuit corresponding to the designated address, and the fuse 81 can be cut. Note that the fuse 81 may be cut at a desired address by sequentially specifying the desired address.

上記の情報書き込み時において、NMOSトランジスタ75が切断用トランジスタ(書き込みイネーブル信号により制御されるトランジスタ)として機能する。このNMOSトランジスタ75での電圧降下をなるべく小さくするために、ゲート幅が大きいトランジスタをNMOSトランジスタ75として使用する。例えば、従来例のNMOSトランジスタ21はゲート幅W=35umである、それに対して本発明のNMOSトランジスタ75はゲート幅W=100umとする。   At the time of writing information, the NMOS transistor 75 functions as a disconnecting transistor (a transistor controlled by a write enable signal). In order to reduce the voltage drop in the NMOS transistor 75 as much as possible, a transistor having a large gate width is used as the NMOS transistor 75. For example, the conventional NMOS transistor 21 has a gate width W = 35 μm, whereas the NMOS transistor 75 of the present invention has a gate width W = 100 μm.

フューズ情報読み出し時には、パッド72をグランド電圧VSSに接続しておく。また書き込みイネーブル信号WEをネゲート状態(LOW)に設定することにより、NMOSトランジスタ75を非導通状態とする。また読み出しセンス信号SENSEをアサート状態(HIGH)に設定することにより、NMOSトランジスタ76を導通状態とする。アドレスを指定すると、アドレス指定に応じて信号ADR[0]乃至ADR[n]の何れか1つがHIGHとなることにより、指定アドレスに対応する1つのセル回路においてNMOSトランジスタ80が導通する。フューズ81が切断されていない場合には、ラッチ74の入力側がグランド電圧VSSに引き下げられ、ラッチ74にはLOWデータがラッチされる。フューズ81が切断されている場合には、ラッチ74の入力側が電源電圧VDD(HIGH)に維持され、ラッチ74にはHIGHデータがラッチされる。このようにして指定アドレスに格納された1ビットの情報を読み出すことができる。   When reading fuse information, the pad 72 is connected to the ground voltage VSS. Also, the NMOS transistor 75 is turned off by setting the write enable signal WE to a negated state (LOW). Also, the NMOS transistor 76 is turned on by setting the read sense signal SENSE to the asserted state (HIGH). When the address is designated, any one of the signals ADR [0] to ADR [n] becomes HIGH in accordance with the address designation, so that the NMOS transistor 80 becomes conductive in one cell circuit corresponding to the designated address. When the fuse 81 is not cut, the input side of the latch 74 is pulled down to the ground voltage VSS, and LOW data is latched in the latch 74. When the fuse 81 is disconnected, the input side of the latch 74 is maintained at the power supply voltage VDD (HIGH), and HIGH data is latched in the latch 74. In this way, 1-bit information stored in the designated address can be read.

図5は、本発明による電気フューズ回路のより具体的な構成の一例を示す図である。図5の電気フューズ回路80は、複数(例えば64個)のアドレスに対して第1ビットの情報を記憶するための複数(例えば64個)のセル回路81−1、複数のアドレスに対して第2ビットの情報を記憶するための複数のセル回路81−2、第1ビットに対応するPMOSトランジスタ82−1、第2ビットに対応するPMOSトランジスタ82−2、パッド83、入力データの第1ビットに対応するラッチ84−1、入力データの第2ビットに対応するラッチ84−2、出力データの第1ビットに対応するラッチ85−1、出力データの第2ビットに対応するラッチ85−2、入力データの第1ビットに対応するレベルシフタ回路(LS)86−1、入力データの第2ビットに対応するレベルシフタ回路(LS)86−2、複数(例えば64個)のアドレスに対してそれぞれ設けられる複数(例えば64個)のアドレスデコーダ87、アドレス信号線38、第1ビットに対応する読み出し用NMOSトランジスタ89−1、第2ビットに対応する読み出し用NMOSトランジスタ89−2、第1ビットに対応する切断用NMOSトランジスタ90−1、第2ビットに対応する切断用NMOSトランジスタ90−2を含む。図5には第1ビットに対応する回路部分と第2ビットに対応する回路部分のみを示すが、各アドレスに格納する記憶データがnビット長ならば、第1ビットに対応する回路部分と同様の回路部分が第1ビットから第nビットに対応してnセット設けられることになる。   FIG. 5 is a diagram showing an example of a more specific configuration of the electric fuse circuit according to the present invention. The electric fuse circuit 80 of FIG. 5 includes a plurality of (for example, 64) cell circuits 81-1 for storing information of the first bit with respect to a plurality of (for example, 64) addresses, and a plurality of addresses for the plurality of addresses (for example, 64). A plurality of cell circuits 81-2 for storing 2-bit information, a PMOS transistor 82-1 corresponding to the first bit, a PMOS transistor 82-2 corresponding to the second bit, a pad 83, and a first bit of input data , A latch 84-2 corresponding to the second bit of the input data, a latch 85-1 corresponding to the first bit of the output data, a latch 85-2 corresponding to the second bit of the output data, Level shifter circuit (LS) 86-1 corresponding to the first bit of the input data, level shifter circuit (LS) 86-2 corresponding to the second bit of the input data, a plurality (for example, A plurality of (for example, 64) address decoders 87, an address signal line 38, a read NMOS transistor 89-1 corresponding to the first bit, and a read NMOS corresponding to the second bit are provided for four addresses, respectively. The transistor 89-2 includes a cutting NMOS transistor 90-1 corresponding to the first bit, and a cutting NMOS transistor 90-2 corresponding to the second bit. FIG. 5 shows only the circuit portion corresponding to the first bit and the circuit portion corresponding to the second bit, but if the storage data stored in each address is n bits long, it is the same as the circuit portion corresponding to the first bit. N sets are provided corresponding to the first to nth bits.

セル回路81−1及び81−2の各々は、フューズ切断/非切断により1ビットの情報を記憶する機能を有し、NMOSトランジスタ91、NOR回路92、及びフューズ93を含む。なお太線で示されるNMOSトランジスタ89−1、89−2、90−1、90−2、及び91は、例えば耐圧電圧3.3Vの高耐圧トランジスタであり、細線で示されるPMOSトランジスタ82−1及び82−2は、例えば耐圧電圧1.2Vの低耐圧トランジスタである。   Each of the cell circuits 81-1 and 81-2 has a function of storing 1-bit information by cutting / not cutting the fuse, and includes an NMOS transistor 91, a NOR circuit 92, and a fuse 93. Note that NMOS transistors 89-1, 89-2, 90-1, 90-2, and 91 indicated by bold lines are high voltage transistors having a withstand voltage of 3.3 V, for example, and PMOS transistors 82-1 and 82 indicated by thin lines. 82-2 is a low breakdown voltage transistor having a breakdown voltage of 1.2V, for example.

アドレスデコーダ87の各々は、NAND回路95及びレベルシフタ回路(LS)96を含む。NAND回路95の入力をアドレス信号線88の所定の信号線に選択的に接続しておくことにより、アドレス信号線88上で所定のアドレスが指定されたときにのみNAND回路95の出力がLOWとなるように構成することができる。アドレスデコーダ87毎にNAND回路95の入力とアドレス信号線88との接続を異ならせることにより、複数(例えば64個)の異なるアドレスのうちの1つが指定されたときに、指定アドレスに対応する1つのアドレスデコーダ87においてNAND回路95の出力がLOWとなるように構成する。   Each address decoder 87 includes a NAND circuit 95 and a level shifter circuit (LS) 96. By selectively connecting the input of the NAND circuit 95 to a predetermined signal line of the address signal line 88, the output of the NAND circuit 95 becomes LOW only when a predetermined address is designated on the address signal line 88. It can be comprised so that it may become. By changing the connection between the input of the NAND circuit 95 and the address signal line 88 for each address decoder 87, when one of a plurality of (for example, 64) different addresses is designated, 1 corresponding to the designated address. Two address decoders 87 are configured so that the output of the NAND circuit 95 is LOW.

情報書き込み時には、パッド83に高電圧を印加しておく。また書き込みイネーブル信号WEはHIGHとし、読み出しセンス信号SENSEはLOWとしておく。書き込みイネーブル信号WEがHIGHであるので、NMOSトランジスタ90−1及び90−2は導通状態となっている。また読み出しセンス信号SENSEがLOWであるので、NMOSトランジスタ89−1及び89−2は非導通状態となっている。   When writing information, a high voltage is applied to the pad 83. The write enable signal WE is set to HIGH, and the read sense signal SENSE is set to LOW. Since the write enable signal WE is HIGH, the NMOS transistors 90-1 and 90-2 are in a conductive state. Further, since the read sense signal SENSE is LOW, the NMOS transistors 89-1 and 89-2 are in a non-conductive state.

この状態において、外部からアドレス信号を入力してアドレスを指定すると、この指定アドレスに対応する1つのアドレスデコーダ87のレベルシフタ回路96がLOW(0V)を出力する。指定アドレス以外のアドレスに対応する他のアドレスデコーダ87のレベルシフタ回路96はHIGH(例えば3.3V)を出力する。   In this state, when an address signal is input from the outside and an address is designated, the level shifter circuit 96 of one address decoder 87 corresponding to the designated address outputs LOW (0 V). The level shifter circuit 96 of another address decoder 87 corresponding to an address other than the designated address outputs HIGH (for example, 3.3 V).

これに応じて、指定アドレスに対応するセル回路においては、NOR回路92の一方の入力がLOWとなる。入力データの第1ビットに対応するラッチ84−1に“1”が格納されていると、レベルシフタ回路86−1の出力がLOWとなる。この場合、指定アドレスに対応するセル回路81−1においては、NOR回路92の両方の入力がLOWとなり、NMOSトランジスタ91が導通する。他のアドレスに対応するセル回路81−1においては、アドレスデコーダ87からのNOR回路92への入力がHIGHであるので、NMOSトランジスタ91は非導通状態である。以上により、第1ビットに対応する複数のセル回路81−1のうち、指定アドレスに対応するセル回路においてのみ、フューズ93に大電流を流し、フューズ93を切断することができる。また入力データの第1ビットに対応するラッチ84−1に“0”が格納されている場合には、レベルシフタ回路86−1の出力がHIGHとなり、指定アドレスに対応するセル回路においてもフューズ93は切断されない。   In response to this, in the cell circuit corresponding to the designated address, one input of the NOR circuit 92 becomes LOW. When “1” is stored in the latch 84-1 corresponding to the first bit of the input data, the output of the level shifter circuit 86-1 becomes LOW. In this case, in the cell circuit 81-1 corresponding to the designated address, both inputs of the NOR circuit 92 become LOW, and the NMOS transistor 91 becomes conductive. In the cell circuit 81-1 corresponding to another address, since the input to the NOR circuit 92 from the address decoder 87 is HIGH, the NMOS transistor 91 is non-conductive. As described above, only in the cell circuit corresponding to the specified address among the plurality of cell circuits 81-1 corresponding to the first bit, a large current can be passed through the fuse 93 to cut the fuse 93. When “0” is stored in the latch 84-1 corresponding to the first bit of the input data, the output of the level shifter circuit 86-1 becomes HIGH, and the fuse 93 is also formed in the cell circuit corresponding to the designated address. Not cut off.

以上のようにして、第1ビットに対応するラッチ84−1に格納するデータに応じて、指定アドレスにおけるセル回路81−1のフューズ93の切断/非切断を決定することができる。同様に、第2ビットに対応するラッチ84−2に格納するデータに応じて、指定アドレスにおけるセル回路81−2のフューズ93の切断/非切断を決定することができる。nビット長のデータに対応してn個のラッチ84−1乃至84−nが設けられているとすると、これらのラッチにnビットデータを格納して、所望のアドレスを指定することにより、当該アドレスにnビットデータを格納することができる。また別のnビットデータをラッチに格納して別のアドレスを指定することにより、異なるアドレスに異なるデータを格納することができる。   As described above, cutting / non-cutting of the fuse 93 of the cell circuit 81-1 at the designated address can be determined according to the data stored in the latch 84-1 corresponding to the first bit. Similarly, cutting / non-cutting of the fuse 93 of the cell circuit 81-2 at the designated address can be determined according to the data stored in the latch 84-2 corresponding to the second bit. Assuming that n latches 84-1 to 84-n are provided corresponding to n-bit length data, the n-bit data is stored in these latches and a desired address is designated. N-bit data can be stored in the address. Further, by storing different n-bit data in the latch and designating a different address, different data can be stored at different addresses.

フューズ情報読み出し時には、パッド83をグランド電圧VSSに接続しておく。また書き込みイネーブル信号WEはLOWとし、読み出しセンス信号SENSEはHIGHとしておく。書き込みイネーブル信号WEがLOWであるので、NMOSトランジスタ90−1及び90−2は非導通状態となっている。また読み出しセンス信号SENSEがHIGHであるので、NMOSトランジスタ89−1及び89−2は導通状態となっている。   When reading fuse information, the pad 83 is connected to the ground voltage VSS. The write enable signal WE is set to LOW, and the read sense signal SENSE is set to HIGH. Since the write enable signal WE is LOW, the NMOS transistors 90-1 and 90-2 are nonconductive. Further, since the read sense signal SENSE is HIGH, the NMOS transistors 89-1 and 89-2 are in a conductive state.

この状態において、アドレス信号を入力してアドレスを指定すると、この指定アドレスに対応する1つのアドレスデコーダ87のレベルシフタ回路96がLOW(0V)を出力する。指定アドレス以外のアドレスに対応する他のアドレスデコーダ87のレベルシフタ回路96はHIGH(例えば3.3V)を出力する。なお入力データの第1ビット乃至第nビットに対応するラッチ84−1乃至84−nには“1”を格納しておくことにより、レベルシフタ回路86−1乃至86−nの出力はLOWに設定しておく。   In this state, when an address signal is input and an address is designated, the level shifter circuit 96 of one address decoder 87 corresponding to the designated address outputs LOW (0 V). The level shifter circuit 96 of another address decoder 87 corresponding to an address other than the designated address outputs HIGH (for example, 3.3 V). Note that the outputs of the level shifter circuits 86-1 to 86-n are set to LOW by storing "1" in the latches 84-1 to 84-n corresponding to the first bit to the nth bit of the input data. Keep it.

これに応じて、指定アドレスに対応するセル回路においては、NMOSトランジスタ91が導通状態となる。指定アドレスの第1ビットに対応するセル回路81−1のフューズ93が切断されていない場合には、ビット線BL1がグランド電圧VSSに引き下げられ、ラッチ85−1にはLOWデータ(“0”)がラッチされる。指定アドレスの第1ビットに対応するセル回路81−1のフューズ93が切断されている場合には、ビット線BL1が電源電圧VDD(HIGH)に維持され、ラッチ85−1にはHIGHデータ(“1”)がラッチされる。このようにして指定アドレスに格納されたデータの第1ビットの情報を読み出すことができる。   In response to this, in the cell circuit corresponding to the designated address, the NMOS transistor 91 becomes conductive. When the fuse 93 of the cell circuit 81-1 corresponding to the first bit of the designated address is not cut, the bit line BL1 is pulled down to the ground voltage VSS, and LOW data (“0”) is stored in the latch 85-1. Is latched. When the fuse 93 of the cell circuit 81-1 corresponding to the first bit of the designated address is cut, the bit line BL1 is maintained at the power supply voltage VDD (HIGH), and the HIGH data (“ 1 ") is latched. In this way, the first bit information of the data stored at the designated address can be read.

同様に、指定アドレスの第2ビットに対応するセル回路81−2のフューズ93が切断されていない場合には、ビット線BL2がグランド電圧VSSに引き下げられ、ラッチ85−2にはLOWデータ(“0”)がラッチされる。指定アドレスの第2ビットに対応するセル回路81−2のフューズ93が切断されている場合には、ビット線BL2が電源電圧VDD(HIGH)に維持され、ラッチ85−2にはHIGHデータ(“1”)がラッチされる。このようにして、指定アドレスに格納されたデータの第2ビットの情報を読み出すことができる。   Similarly, when the fuse 93 of the cell circuit 81-2 corresponding to the second bit of the designated address is not cut, the bit line BL2 is pulled down to the ground voltage VSS, and the LOW data (“ 0 ") is latched. When the fuse 93 of the cell circuit 81-2 corresponding to the second bit of the designated address is cut, the bit line BL2 is maintained at the power supply voltage VDD (HIGH), and the HIGH data (“ 1 ") is latched. In this way, the information of the second bit of the data stored at the designated address can be read out.

nビット長のデータに対応してn個のラッチ85−1乃至85−nが設けられている場合、所望のアドレスを指定することによりnビットデータをセル回路から読み出して、ラッチ85−1乃至85−nに読み出しデータを格納することができる。また別のアドレスを指定することにより、異なるアドレスから異なるデータを読み出すことができる。   When n latches 85-1 to 85-n are provided corresponding to n-bit length data, n-bit data is read from the cell circuit by designating a desired address, and latches 85-1 to 85-n are designated. Read data can be stored in 85-n. By designating another address, different data can be read from different addresses.

図1及び図2に示すような従来の電気フューズ回路の構成では、アドレス指定に応じて選択的に導通するNMOSトランジスタが各セル回路毎に2つ設けられている。1つは書き込み時のアドレス選択のためのトランジスタであり、他の1つは読み出し時のアドレス選択のためのトランジスタである。それに対して、図4及び図5に示す本願発明による電気フューズ回路の構成では、アドレス指定に応じて選択的に導通するNMOSトランジスタが各セル回路毎に1つのみ設けられている。その1つのトランジスタが読み出し時及び書き込み時の両方においてアドレス選択用のトランジスタとして機能する。また複数のアドレスに対応する複数のセルに対して共通に、1つの切断用トランジスタ及び1つの読み出し用トランジスタを設けている。書き込み時には切断用トランジスタを導通させることにより、フューズ溶断のための電流を流す経路を形成する。このとき読み出し用トランジスタは非導通とし、出力側の回路を高電圧から保護する。読み出し時には読み出し用トランジスタを導通させることにより、セル回路を読み出し用の出力端子側に接続して、出力端子からのデータ読み出しを可能にする。このとき切断用トランジスタは非導通状態としておく。このような構成にすることにより、各セル回路に必要なトランジスタの数を少なくして、電気フューズ回路の回路規模を削減することが可能となる。   In the configuration of the conventional electric fuse circuit as shown in FIGS. 1 and 2, two NMOS transistors that are selectively turned on in response to addressing are provided for each cell circuit. One is a transistor for address selection at the time of writing, and the other is a transistor for address selection at the time of reading. On the other hand, in the configuration of the electric fuse circuit according to the present invention shown in FIGS. 4 and 5, only one NMOS transistor which is selectively turned on according to the addressing is provided for each cell circuit. The one transistor functions as an address selection transistor both at the time of reading and at the time of writing. In addition, one cutting transistor and one reading transistor are provided in common for a plurality of cells corresponding to a plurality of addresses. When writing, the cutting transistor is made conductive to form a path through which a current for blowing the fuse flows. At this time, the reading transistor is turned off to protect the circuit on the output side from a high voltage. By conducting the reading transistor at the time of reading, the cell circuit is connected to the output terminal for reading, and data can be read from the output terminal. At this time, the disconnecting transistor is kept nonconductive. With such a configuration, the number of transistors required for each cell circuit can be reduced, and the circuit scale of the electric fuse circuit can be reduced.

説明を簡単にするために素子の幅Wのみに着目すると、本願発明による面積削減の効果は以下のようになる。まず図2に示す従来例の構成では、
NMOSトランジスタ40のゲート幅:W=20 um
NMOSトランジスタ41のゲート幅:W=35 um
NOR回路42の幅:W=4 um
フューズ43の幅:W=3 um
である。従って、アドレス選択可能な数(異なるアドレスの数)をMとすると、M×(20+35+4+3)=62Mが1ビットあたりの回路規模となる。また図5に示す本願発明の構成では、
NMOSトランジスタ91のゲート幅:W=35 um
NMOSトランジスタ90−1のゲート幅:W=100 um
NMOSトランジスタ89−1のゲート幅:W= 40 um
NOR回路92の幅:W=4 um
フューズ93の幅:W=3 um
である。従って、アドレス選択可能な数(異なるアドレスの数)をMとすると、M×(35+4+3)+100+40=42M+140が1ビットあたりの回路規模となる。従来の構成の回路規模と本願発明の構成の回路規模とを比較すると、異なるアドレスの数Mが大きくなるほど、本願発明による面積削減の効果が顕著に現れることになる。また図2の構成と図5の構成とを比較すれば分かるように、本願発明においてはアドレスデコーダの回路構成も単純になるので、この部分についても面積削減効果が得られる。
When attention is paid only to the width W of the element for the sake of simplicity, the area reduction effect according to the present invention is as follows. First, in the configuration of the conventional example shown in FIG.
NMOS transistor 40 gate width: W = 20 um
The gate width of the NMOS transistor 41: W = 35 um
The width of the NOR circuit 42: W = 4 um
Width of fuse 43: W = 3 um
It is. Therefore, if the number of addresses that can be selected (the number of different addresses) is M, M × (20 + 35 + 4 + 3) = 62M is the circuit scale per bit. In the configuration of the present invention shown in FIG.
Gate width of NMOS transistor 91: W = 35 um
Gate width of NMOS transistor 90-1: W = 100 um
The gate width of the NMOS transistor 89-1: W = 40 um
The width of the NOR circuit 92: W = 4 um
Width of fuse 93: W = 3 um
It is. Therefore, if the number of addresses that can be selected (the number of different addresses) is M, M × (35 + 4 + 3) + 100 + 40 = 42M + 140 is the circuit scale per bit. When comparing the circuit scale of the conventional configuration with the circuit scale of the configuration of the present invention, the effect of area reduction according to the present invention becomes more prominent as the number M of different addresses increases. Further, as can be seen by comparing the configuration of FIG. 2 with the configuration of FIG. 5, in the present invention, the circuit configuration of the address decoder is also simplified, so that an area reduction effect can also be obtained for this portion.

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible within the range as described in a claim.

以下、本発明の諸態様を付記としてまとめる。
(付記1)
第1端と第2端との間に直列接続された第1のスイッチ回路及びフューズを各々が含む複数のセル回路と、
該複数のセル回路の複数の該第1端が共通に結合される1つのノードと、
該1つのノードと1つのデータ出力端との間に結合される1つの第2のスイッチ回路と、
該1つのノードと第1の電源電圧との間に結合される1つの第3のスイッチ回路と、
を含み、該複数のセル回路の複数の該第1のスイッチ回路のうちの1つを選択的に導通可能に構成されることを特徴とする電気フューズ回路。
(付記2)
該複数のセル回路の複数の該第2端に第2の電源電圧を印加し、該第2のスイッチ回路を非導通にし、該第3のスイッチ回路を導通させた状態において、該複数の第1のスイッチ回路のうちの1つを選択的に導通させることにより、該導通した第1のスイッチ回路に直列に接続される該フューズを切断するよう構成されることを特徴とする付記1記載の電気フューズ回路。
(付記3)
該複数のセル回路の複数の該第2端に第1の電源電圧を印加し、該第3のスイッチ回路を非導通にし、該第2のスイッチ回路を導通させた状態において、該複数の第1のスイッチ回路のうちの1つを選択的に導通させることにより、該導通した第1のスイッチ回路に直列に接続される該フューズの切断/非切断に応じたデータを該データ出力端から読み出すよう構成されることを特徴とする付記1記載の電気フューズ回路。
(付記4)
該複数の第1のスイッチ回路の導通/非導通を制御する制御端に出力側が結合されるとともにアドレス信号線に入力側が結合されるアドレスデコード回路を更に含むことを特徴とする付記1記載の電気フューズ回路。
(付記5)
入力データと該アドレスデコード回路の出力との論理積に基づいて該複数の第1のスイッチ回路の導通/非導通を制御する論理回路を更に含むことを特徴とする付記4記載の電気フューズ回路。
(付記6)
電気フューズ回路と、
指定アドレスに応じて該電気フューズ回路のデータ出力端から出力されたデータを受け取るロジック回路
を含み、該電気フューズ回路は、
第1端と第2端との間に直列接続された第1のスイッチ回路及びフューズを各々が含む複数のセル回路と、
該複数のセル回路の複数の該第1端が共通に結合される1つのノードと、
該1つのノードと1つの該データ出力端との間に結合される1つの第2のスイッチ回路と、
該1つのノードと第1の電源電圧との間に結合される1つの第3のスイッチ回路と、
を含み、該複数のセル回路の複数の該第1のスイッチ回路のうちの1つを該指定アドレスに応じて選択的に導通可能に構成されることを特徴とする半導体チップ。
(付記7)
該複数のセル回路の複数の該第2端に第2の電源電圧を印加し、該第2のスイッチ回路を非導通にし、該第3のスイッチ回路を導通させた状態において、該複数の第1のスイッチ回路のうちの1つを選択的に導通させることにより、該導通した第1のスイッチ回路に直列に接続される該フューズを切断するよう構成されることを特徴とする付記6記載の半導体チップ。
(付記8)
該複数のセル回路の複数の該第2端に第1の電源電圧を印加し、該第3のスイッチ回路を非導通にし、該第2のスイッチ回路を導通させた状態において、該複数の第1のスイッチ回路のうちの1つを選択的に導通させることにより、該導通した第1のスイッチ回路に直列に接続される該フューズの切断/非切断に応じたデータを該データ出力端から読み出すよう構成されることを特徴とする付記6記載の半導体チップ。
(付記9)
該電気フューズ回路は、該複数の第1のスイッチ回路の導通/非導通を制御する制御端に出力側が結合されるとともにアドレス信号線に入力側が結合されるアドレスデコード回路を更に含むことを特徴とする付記6記載の半導体チップ。
(付記10)
該電気フューズ回路は、入力データと該アドレスデコード回路の出力との論理積に基づいて該複数の第1のスイッチ回路の導通/非導通を制御する論理回路を更に含むことを特徴とする付記9記載の半導体チップ。
Hereinafter, various aspects of the present invention will be summarized as additional notes.
(Appendix 1)
A plurality of cell circuits each including a first switch circuit and a fuse connected in series between a first end and a second end;
One node to which the plurality of first ends of the plurality of cell circuits are coupled in common;
One second switch circuit coupled between the one node and one data output;
A third switch circuit coupled between the one node and a first power supply voltage;
And an electric fuse circuit configured to selectively conduct one of the plurality of first switch circuits of the plurality of cell circuits.
(Appendix 2)
The second power supply voltage is applied to the second ends of the plurality of cell circuits, the second switch circuit is turned off, and the third switch circuit is turned on. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the fuse connected in series to the first switch circuit that is conducted is disconnected by selectively conducting one of the switch circuits. Electric fuse circuit.
(Appendix 3)
The first power supply voltage is applied to the plurality of second ends of the plurality of cell circuits, the third switch circuit is turned off, and the second switch circuit is turned on. By selectively conducting one of the switch circuits of one, data corresponding to cutting / non-cutting of the fuse connected in series to the first switch circuit that is conducted is read from the data output terminal. The electric fuse circuit according to appendix 1, wherein the electric fuse circuit is configured as described above.
(Appendix 4)
2. The electrical circuit according to claim 1, further comprising an address decoding circuit having an output side coupled to a control terminal for controlling conduction / non-conduction of the plurality of first switch circuits, and an input side coupled to an address signal line. Fuse circuit.
(Appendix 5)
5. The electric fuse circuit according to appendix 4, further comprising a logic circuit that controls conduction / non-conduction of the plurality of first switch circuits based on a logical product of input data and an output of the address decoding circuit.
(Appendix 6)
An electric fuse circuit;
A logic circuit that receives data output from a data output terminal of the electric fuse circuit in accordance with a designated address, and the electric fuse circuit includes:
A plurality of cell circuits each including a first switch circuit and a fuse connected in series between a first end and a second end;
One node to which the plurality of first ends of the plurality of cell circuits are coupled in common;
A second switch circuit coupled between the one node and the one data output;
A third switch circuit coupled between the one node and a first power supply voltage;
A semiconductor chip, wherein one of the plurality of first switch circuits of the plurality of cell circuits is selectively conductive according to the designated address.
(Appendix 7)
The second power supply voltage is applied to the second ends of the plurality of cell circuits, the second switch circuit is turned off, and the third switch circuit is turned on. 7. The appendix according to claim 6, wherein the fuse connected in series to the first switch circuit that is turned on is disconnected by selectively turning on one of the switch circuits. Semiconductor chip.
(Appendix 8)
The first power supply voltage is applied to the plurality of second ends of the plurality of cell circuits, the third switch circuit is turned off, and the second switch circuit is turned on. By selectively conducting one of the switch circuits of one, data corresponding to cutting / non-cutting of the fuse connected in series to the first switch circuit that is conducted is read from the data output terminal. The semiconductor chip according to appendix 6, which is configured as described above.
(Appendix 9)
The electric fuse circuit further includes an address decoding circuit having an output side coupled to a control terminal for controlling conduction / non-conduction of the plurality of first switch circuits and an input side coupled to an address signal line. The semiconductor chip according to appendix 6.
(Appendix 10)
The electrical fuse circuit further includes a logic circuit that controls conduction / non-conduction of the plurality of first switch circuits based on a logical product of input data and an output of the address decoding circuit. The semiconductor chip described.

従来の電気フューズ回路の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the conventional electric fuse circuit. 従来の電気フューズ回路の具体的な構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the specific structure of the conventional electric fuse circuit. 本発明による半導体チップの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the semiconductor chip by this invention. 本発明による電気フューズ回路の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the electric fuse circuit by this invention. 本発明による電気フューズ回路のより具体的な構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the more concrete structure of the electric fuse circuit by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

60 半導体チップ
61 電気フューズ回路
62 ロジック回路
63 セレクタ
64 ラッチ
65 パッド
70 電気フューズ回路
71−1乃至71−n セル回路
72 パッド
73 PMOSトランジスタ
74 ラッチ
75 NMOSトランジスタ
76 NMOSトランジスタ
60 Semiconductor chip 61 Electric fuse circuit 62 Logic circuit 63 Selector 64 Latch 65 Pad 70 Electric fuse circuit 71-1 to 71-n Cell circuit 72 Pad 73 PMOS transistor 74 Latch 75 NMOS transistor 76 NMOS transistor

Claims (6)

第1端と第2端との間に直列接続された第1のスイッチ回路及びフューズを各々が含む複数のセル回路と、
該複数のセル回路の複数の該第1端が共通に結合される1つのノードと、
該1つのノードと1つのデータ出力端との間に結合される1つの第2のスイッチ回路と、
該1つのノードと第1の電源電圧との間に結合される1つの第3のスイッチ回路と、
を含み、該複数のセル回路の複数の該第1のスイッチ回路のうちの1つを選択的に導通可能に構成されることを特徴とする電気フューズ回路。
A plurality of cell circuits each including a first switch circuit and a fuse connected in series between a first end and a second end;
One node to which the plurality of first ends of the plurality of cell circuits are coupled in common;
One second switch circuit coupled between the one node and one data output;
A third switch circuit coupled between the one node and a first power supply voltage;
And an electric fuse circuit configured to selectively conduct one of the plurality of first switch circuits of the plurality of cell circuits.
該複数のセル回路の複数の該第2端に第2の電源電圧を印加し、該第2のスイッチ回路を非導通にし、該第3のスイッチ回路を導通させた状態において、該複数の第1のスイッチ回路のうちの1つを選択的に導通させることにより、該導通した第1のスイッチ回路に直列に接続される該フューズを切断するよう構成されることを特徴とする請求項1記載の電気フューズ回路。   The second power supply voltage is applied to the second ends of the plurality of cell circuits, the second switch circuit is turned off, and the third switch circuit is turned on. 2. The fuse connected in series with the first switched switch circuit is disconnected by selectively conducting one of the switch circuits. Electric fuse circuit. 該複数のセル回路の複数の該第2端に第1の電源電圧を印加し、該第3のスイッチ回路を非導通にし、該第2のスイッチ回路を導通させた状態において、該複数の第1のスイッチ回路のうちの1つを選択的に導通させることにより、該導通した第1のスイッチ回路に直列に接続される該フューズの切断/非切断に応じたデータを該データ出力端から読み出すよう構成されることを特徴とする請求項1記載の電気フューズ回路。   The first power supply voltage is applied to the plurality of second ends of the plurality of cell circuits, the third switch circuit is turned off, and the second switch circuit is turned on. By selectively conducting one of the switch circuits of one, data corresponding to cutting / non-cutting of the fuse connected in series to the first switch circuit that is conducted is read from the data output terminal. The electric fuse circuit according to claim 1, wherein the electric fuse circuit is configured as described above. 該複数の第1のスイッチ回路の導通/非導通を制御する制御端に出力側が結合されるとともにアドレス信号線に入力側が結合されるアドレスデコード回路を更に含むことを特徴とする請求項1記載の電気フューズ回路。   2. The address decoding circuit according to claim 1, further comprising an address decoding circuit having an output side coupled to a control terminal for controlling conduction / non-conduction of the plurality of first switch circuits, and an input side coupled to an address signal line. Electric fuse circuit. 電気フューズ回路と、
指定アドレスに応じて該電気フューズ回路のデータ出力端から出力されたデータを受け取るロジック回路
を含み、該電気フューズ回路は、
第1端と第2端との間に直列接続された第1のスイッチ回路及びフューズを各々が含む複数のセル回路と、
該複数のセル回路の複数の該第1端が共通に結合される1つのノードと、
該1つのノードと1つの該データ出力端との間に結合される1つの第2のスイッチ回路と、
該1つのノードと第1の電源電圧との間に結合される1つの第3のスイッチ回路と、
を含み、該複数のセル回路の複数の該第1のスイッチ回路のうちの1つを該指定アドレスに応じて選択的に導通可能に構成されることを特徴とする半導体チップ。
An electric fuse circuit;
A logic circuit that receives data output from a data output terminal of the electric fuse circuit in accordance with a designated address, and the electric fuse circuit includes:
A plurality of cell circuits each including a first switch circuit and a fuse connected in series between a first end and a second end;
One node to which the plurality of first ends of the plurality of cell circuits are coupled in common;
A second switch circuit coupled between the one node and the one data output;
A third switch circuit coupled between the one node and a first power supply voltage;
A semiconductor chip, wherein one of the plurality of first switch circuits of the plurality of cell circuits is selectively conductive according to the designated address.
該複数のセル回路の複数の該第2端に第2の電源電圧を印加し、該第2のスイッチ回路を非導通にし、該第3のスイッチ回路を導通させた状態において、該複数の第1のスイッチ回路のうちの1つを選択的に導通させることにより、該導通した第1のスイッチ回路に直列に接続される該フューズを切断するよう構成されることを特徴とする請求項5記載の半導体チップ。   The second power supply voltage is applied to the second ends of the plurality of cell circuits, the second switch circuit is turned off, and the third switch circuit is turned on. 6. The fuse connected in series with the first switched switch circuit is disconnected by selectively conducting one of the switch circuits. Semiconductor chip.
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