JP2000208716A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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Abstract
ることが可能な半導体集積回路装置の構成を提供する。 【解決手段】 半導体記憶装置1100は、動作モード
を決定するための動作モード設定回路100を備える。
動作モード設定回路100は、動作モード制御回路11
0と動作モード変更回路120とを含む。動作モード制
御回路110は、外部入力パッドPAD1〜nに施され
たワイヤーボンディングに応じて動作モード設定信号を
発生する。動作モード変更回路120は、ヒューズ入力
パッドFPD1〜mと、電気ヒューズ125−1〜m
と、動作モード反転回路121とを含む。動作モード反
転回路121は、各電気ヒューズの状態に応じて、一旦
定められた動作モード設定信号を反転する。
Description
装置に関し、特に動作モードの変更機能を備えた半導体
集積回路装置に関するものである。
装置においては、動作電源電圧における+5V/+3.
3Vの選択や、ページモードの設定におけるファースト
ページモード(First Pageモード、以下FPモードとい
う)/ハイパーページモード(Extend Data Outputモー
ド、以下EDOモードという)の選択に代表される、選
択的にいずれか一方が決定される動作モードの設定が行
なわれる。
ずれか一方の動作モードが設定されるが、動作モードは
生産状況あるいは市場の需要動向等に応じて柔軟に変更
できることが望ましい。
回路装置の動作モードを切替えることが可能な技術とし
て、たとえば特開平4−199541号公報に記載され
たモード切替回路が開示されている。
00の回路図である。図17を参照して、モード切替回
路500は、モードの切替を行なうために外部から電圧
が印加される外部入力端子201と、外部入力端子20
1に接続される外部入力パッド202と、モードを切換
えるための制御信号が出力されるモード制御用ノード2
20と、電源電圧Vccを供給する電源配線204と、
接地電位Vssを供給する接地配線205と、電源配線
204とモード制御用ノード220との間に直列に接続
される電気ヒューズ210および抵抗素子206と、接
地配線205とモード制御用ノード220との間に接続
される抵抗素子207とを備える。
ード220に接続されたゲートを有し外部入力パッド2
02とモード制御用ノード220とを接続するNチャネ
ルMOSトランジスタ203をさらに備える。
はモード制御用ノード220の電位が“H”レベル(V
cc)となるように、抵抗素子206と207との比が
決定される。このとき、NチャネルMOSトランジスタ
203は、外部入力端子201がVssレベルであって
もオフ状態を維持するようなしきい値を有するように設
計される。これにより、通常時においては外部入力端子
201および外部入力パッド202とモード制御用ノー
ド220とは切離された状態となる。
力端子201にVccと十分な電位差を有する電位を与
え、電気ヒューズ210を溶断する。電気ヒューズ21
0を溶断することにより、モード制御用ノード220の
電位を抵抗素子207により“L”レベル(Vss)と
することができ、モードの切替が行なわれる。
のメモリ装置に対し、外部より電圧を印加して電気ヒュ
ーズを溶断することによって、モードの切替を可能とす
るモード切替回路である。
00を備える半導体集積回路装置においては、プロセス
完了後においても、外部からの作業によってそのモード
を切替えることが可能であるという効果がある。
技術のモード切替回路500は、製造プロセス完了後に
動作モードを切替えることができる一方で、動作モード
の切替えにはヒューズ溶断という新たな作業工程の付加
が必要であるため、製造プロセス開始前の回路設計段階
において一旦決定された動作モードの変更は、例えば対
象の製品数が大量である場合等において、生産性に悪影
響を及ぼすおそれがある。
においては、電気ヒューズをMOSトランジスタを流れ
る電流によって溶断している点および、ヒューズを溶断
するために外部より印加される電位がモード制御用ノー
ドにも供給される点において、ヒューズの溶断の確実性
や内部回路への悪影響の可能性等、動作の信頼性の点で
問題が生ずる可能性も残る。
時におけるオフ状態の維持および、モード切替時におけ
るヒューズ溶断電流の通過を可能とするために、他のト
ランジスタと特性の異なるものが必要になる可能性もあ
り、レイアウト設計の自由度を損なうおそれもある。
解決することであって、具体的には、より柔軟かつ確実
に動作モードを設定することが可能な半導体集積回路装
置を提供することである。
積回路装置は、動作条件設定信号によって2つの動作条
件のいずれかに基づいて動作する内部回路と、動作条件
設定信号を発生する動作条件設定手段とを備え、動作条
件設定手段は、第1の外部入力端子と、第1の外部入力
端子と所定の電位との結合の有無に応じて、2つの動作
条件のいずれか一方を選択する動作条件設定信号を生成
する内部制御信号生成手段と、第1の外部入力端子と所
定の電位との結合の有無とは独立して外部から与えられ
る電気信号により、動作条件の変更を選択的かつ不揮発
的に設定可能な動作条件変更手段とを含む。
求項1記載の半導体集積回路装置であって、動作条件変
更手段は、外部より印加される電気信号の電位によって
溶断可能なヒューズ素子と、ヒューズ素子を溶断するた
めの電気信号が印加される第2の外部入力端子と、ヒュ
ーズが溶断された場合に、内部信号生成手段の生成する
動作条件設定信号の状態を反転するレベル反転手段とを
さらに有する。
求項1記載の半導体集積回路装置であって、第1の外部
入力端子と所定の電位との結合は、ワイヤボンディング
によって行われる。
求項3記載の半導体集積回路装置であって、動作条件設
定信号は、第1の外部入力端子と所定の電位とが結合し
ている場合に対応する第1の状態と、第1の状態の反転
状態である第2の状態とを有し、内部制御信号生成手段
は、所定の電位が供給される前の状態においては、動作
条件設定信号を第2の状態に固定する。
求項2記載の半導体集積回路装置であって、動作条件設
定信号は、第1の外部入力端子と所定の電位とが結合さ
れている場合に対応する第1の状態と、第1の状態の反
転状態である第2の状態とを有し、動作条件変更手段
は、第1の外部入力端子と所定の電位とが結合されてい
る場合に、動作条件設定信号を第1の状態から第2の状
態に変更するための第1の設定変更用ヒューズと、第1
の外部入力端子と所定の電位とが非結合である場合に、
動作条件設定信号を第2の状態から第1の状態に変更す
るための第2の設定変更用ヒューズとを含む。
求項5記載の半導体集積回路装置であって、内部制御信
号生成手段は、動作条件設定信号を出力する出力ノード
を有し、レベル反転手段は、第1の状態に対応する第1
の電位を供給する第1の電源配線と、第2の状態に対応
する第2の電位を供給する第2の電源配線と、第1もし
くは第2のヒューズ素子の少なくとも一方が溶断された
場合において、第1の外部入力端子と出力ノードとの間
を遮断する第1のスイッチ手段と、第1のヒューズ素子
が溶断されたときに、出力ノードと第2の電源配線とを
接続する第2のスイッチ手段と、第2のヒューズ素子が
溶断されたときに、出力ノードと第1の電源配線とを接
続する第3のスイッチ手段とを含む。
求項4記載の半導体集積回路装置であって、半導体集積
回路装置は、電源配線が駆動されている場合に活性化さ
れる起動検出信号を発生する起動検出手段をさらに備
え、内部制御信号生成手段は、動作条件設定信号を出力
する出力ノードと、第2の状態に対応する第2の電位を
供給する第2の電源配線と、起動検出信号が非活性状態
である場合に、第2の電源配線と出力ノードとを接続す
る第4のスイッチ手段とを含む。
作条件設定信号によって2つの動作条件のいずれかに基
づいて動作する内部回路を備え、内部回路は、行列状に
配置された複数のメモリセルを有するメモリセルアレイ
と、メモリセルの行および列を選択するための複数のア
ドレス信号を受けるアドレス信号端子と、半導体集積回
路装置の動作を制御するための複数の制御信号を受ける
制御信号端子とを含み、動作条件設定信号を発生する動
作条件設定手段をさらに備え、動作条件設定手段は、第
1の外部入力端子と、第1の外部入力端子と所定の電位
との結合の有無に応じて、2つの動作条件のいずれか一
方を選択する動作条件設定信号を生成する内部制御信号
生成手段と、第1の外部入力端子と所定の電位との結合
の有無とは独立して、外部から与えられる複数のアドレ
ス信号と制御信号との組合せにより動作条件の変更を選
択的に設定可能な試験動作条件設定手段とを含む。
求項8記載の半導体集積回路装置であって、動作条件設
定信号は、外部入力端子と第1の電源配線とが接続され
ている場合に対応する第1の状態と、第1の状態の反転
状態である第2の状態とを有し、試験動作条件設定手段
は、複数の制御信号の状態の組合せに応答して、試験評
価への移行を指示するテストモード信号を活性化するテ
ストモード信号発生手段と、テストモード信号が活性化
された場合において、複数のアドレス信号の状態の組合
せに応じて試験モード信号を発生する試験モード信号発
生手段とを含み、試験モード信号は、外部入力端子と第
1の電源配線とが接続されている場合に、動作条件設定
信号を第1の状態から第2の状態に変更するために活性
化される第1の試験モード補助信号と、外部入力端子と
第1の電源配線とが非接続である場合に、動作条件設定
信号を第2の状態から第1の状態に変更するために活性
化される2の試験モード補助信号とを有し、試験動作条
件設定手段は、第1もしくは第2の試験モード補助信号
が活性化された場合に、内部信号生成手段の生成する動
作条件設定信号の状態を反転するレベル反転手段をさら
に有する。
態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中
同一符号は同一または相当部分を示す。
の実施の形態1の半導体集積回路装置を説明するため
の、ボンディングによって動作モードを設定する半導体
集積回路装置1000の全体構成を示す概略ブロック図
である。
00は、制御信号、入出力データおよび動作電源電圧等
を受ける入力パッド11〜17を備える。入力パッド1
1〜17は、行アドレスストローブ信号/RAS,列ア
ドレスストローブ信号/CAS,ライトイネーブル信号
/WE、アドレス信号A0〜Ai(i:自然数)、入出
力データD0〜Dj(j:自然数)、アウトプットイネ
ーブル信号OE、動作電源電圧Vccをそれぞれ受け
る。
導体集積回路装置1000の内部動作を開始させ、かつ
メモリセルアレイ50の行を選択する動作に関連する回
路を活性状態とする信号であり、コラムアドレスストロ
ーブ信号/CASは、メモリセルアレイ50における列
を選択する回路を活性状態とする信号であり、ライトイ
ネーブル信号/WEは、半導体集積回路装置1000へ
の書込動作を指示する信号であり、アウトプットイネー
ブル信号OEは、半導体集積回路装置1000からの読
出動作を指示する信号である。
電圧を受けて起動信号/PORを発生する起動回路25
と、制御信号を受けて半導体集積回路装置全体の動作を
制御するコントロール回路30と、アドレス信号A0〜
Aiを受けて内部アドレス信号を発生するアドレスバッ
ファ40と、行列状に配置された複数のメモリセルMC
を有するメモリセルアレイ50とをさらに備える。メモ
リセルMCは、データを保持するためのキャパシタと、
メモリセルの各行に対応するワード線に接続されたゲー
トを有するアクセストランジスタとによって構成され
る。
ルの各行に対してワード線WLが用いられ、メモリセル
の各列に対してビット線BLが設けられる。アドレスバ
ッファ40よりアドレス信号配線93によって伝達され
る内部アドレス信号に基づいて、行デコーダ42および
列デコーダ44によってメモリセルの行および列が選択
される。
信号に対応するワード線WLが選択的に活性化され、ワ
ード線WLの活性化によってビット線BLに読出された
データはセンスアンプ52で増幅される。
ゲート回路54が制御され、センスアンプ52およびデ
ータバス94を介してメモリセルMCと入力バッファ6
0もしくは出力バッファ70との間でデータの授受が行
なわれる。
は、データ入出力用パッド15−1〜15−jによって
取り扱われる入出力データの緩衝回路として設けられ
る。
ド設定回路100を備える。モード設定回路100は、
外部より制御信号を受ける外部入力パッドPAD1〜P
ADn(n:自然数)と、動作モード制御回路110と
を含む。動作モード制御回路110は、外部入力パッド
PAD1〜PADnへの入力と、起動回路によって生成
される起動信号/PORとに応じて動作モード設定信号
を出力する。
非活性状態(“L”レベル)から活性状態(“H”レベ
ル)に立ち上がり、電源投入中において活性状態が維持
される信号である。
号配線90によってコントロール回路30に伝達され、
半導体集積回路装置全体は動作モード設定信号に応じて
動作する。
動作モードを最終的に設定するための信号を、半導体集
積回路装置の製造工程の最終プロセスにあたるアセンブ
リ工程において、ワイヤボンディングによって外部入力
パッドPAD1〜PADnに与え、動作モード制御回路
110によって外部入力パッドへの入力に応じた動作モ
ードを決定する。
造された半導体集積回路装置に対して、新たな処理プロ
セスを付加することなくプロセスの最終段階において動
作モードを選択できることとして動作モード決定の自由
度を確保するものである。
作モード制御回路110の構成を示す回路図である。図
2においては外部入力パッドPAD1に対応する動作モ
ード制御回路110−1の構成が示される。
力パッドPAD1の設定に応じて、ページモードの設定
をFPモードとEDOモードとのいずれとするかを決定
する動作モード設定信号MHPを出力する。ページモー
ドの設定において、動作モード設定信号MHPの“H”
レベルはEDOモードに対応し、動作モード設定信号M
HPの“L”レベルはFPモードに対応づけられる。
は、外部入力パッドPAD1は電源電圧Vccを供給す
る配線とワイヤボンディングを施され、FPモードを設
定する場合には、外部入力パッドPAD1に対してワイ
ヤボンディングを施されない状態(以下、フローティン
グ状態という)とされる。
ードMと、中間ノードMと接地配線92との間に接続さ
れたNチャネルトランジスタTN1およびTN2と、起
動信号/PORを反転してトランジスタTN1のゲート
に与えるインバータIV1と、中間ノードMの状態を反
転するIV2と、IV2の出力をさらに反転し信号MH
Pを出力するインバータIV3とを含む。インバータI
V2の出力はトランジスタPN2のゲートに与えられ
る。
作を各信号の動作波形に基づいて説明する。図3は、外
部入力パッドPAD1にワイヤボンディングが施されて
いる場合における、動作モード制御回路101−1の各
部の動作波形を示すタイムチャートである。
0より前においては、起動信号/PORは非活性状態
(“L”レベル)であるので、インバータIV1の出力
は“H”レベルとなり、トランジスタTN1がオン状態
となる。これにより中間ノードMの電位は“L”レベル
となり、インバータIV2の出力によってTN2がオン
するとともに信号MHPは“L”レベルとなる。
イヤボンディングを施されたPAD1の電位がVcc
(“H”レベル)に立上がり、起動信号/PORも活性
化(“H”レベル)される。これに応じてトランジスタ
TN1はオフ状態となり、中間ノードMの電位はPAD
1の電位と等しくVcc(“H”レベル)となる。これ
によりインバータIV2の出力は“L”レベルとなり、
トランジスタTN2はオフされるとともに、インバータ
IV3の出力すなわち信号MHPの状態は“H”レベル
となる。信号MHPがコントロール回路30に伝達され
ることにより、半導体集積回路装置1000は、EDO
モードによって動作する。
ンディングが施されていない場合、すなわちFPモード
が設定されていない場合においては、信号/POR活性
化後においても、トランジスタTN2によって中間ノー
ドは“L”レベルに維持され、信号MHPも“L”レベ
ルとなるので、半導体集積回路装置1000は、EDO
モードによって動作する。
集積回路装置1000においては、共通に設計された回
路を用いて、製造工程の最終段階においてワイヤボンデ
ィングを施すことにより動作モードを決定することがで
きる。
ことなく、すなわち生産性に影響を与えることなく、従
来の技術とほぼ同等の動作モード決定の自由度を確保す
ることができる。
起動信号/PORによって中間ノードの状態を設定して
いるため、外部入力パッドがフローティング状態のとき
においても動作モード設定信号の状態が不定となるケー
スを確実に回避することによって動作モードの設定を確
実に行なうことができ、半導体記憶装置全体の信頼性を
向上させることができる。
装置1100について説明する。図4は本発明の実施の
形態1の半導体集積回路装置1100の全体構成を示す
概略ブロック図である。
プロセスの最終工程であるアセンブリ工程においてパッ
ドへのワイヤボンディングの実施の有無を選択すること
によって動作モードを設定していたが、半導体記憶装置
1100は、半導体記憶装置1000の効果に加えて、
製造プロセスが完了して製品化されたもの、すなわちモ
ールド封止してしまった後においても、外部から入出力
ピンを介して電気的にヒューズカットを施すことによ
り、動作モードの変更を可能とすることを目的とするも
のである。
00は、図1の半導体集積回路装置1000と比較し
て、モード設定回路101の構成が異なる。
ード設定回路100と比較して、一旦外部入力パッドへ
のボンディング処置の有無に応じて決定された動作モー
ドを変更するためのヒューズを含む動作モード変更回路
120を備える。
路122と、製造プロセス完了後においてヒューズ回路
内のヒューズ素子を溶断するためのヒューズ入力パッド
FPD1〜FPDm(m:自然数)と、ヒューズ素子が
溶断された場合に動作モード信号を反転する動作モード
反転回路121を含む。
回路図であり、図5(a)は、ヒューズ入力パッドFP
D1に対するヒューズ回路122−1の構成を示し、図
5(b)は、ヒューズ入力パッドFPD2に対応するヒ
ューズ回路122−2の構成を示す回路図である。
2−1は、電気ヒューズ125−1が溶断された場合
に、ワイヤーボンディングによって決定された動作モー
ドをEDOモードからFPモードに変更するためのモー
ド変更信号FPMを出力する。信号FPMは通常時にお
いてはVss(“L”レベル)に設定される。FPD1
に高電圧が印加されて電気ヒューズ125−1が溶断さ
れた場合においては、信号FPMはVcc(“H”レベ
ル)となる。
回路122−2は、電気ヒューズ125−2が溶断され
た場合に、動作モードをFPモードからEDOモードに
変更するためのモード変更出力信号EDOMを出力す
る。信号EDOMも通常の場合はVss(“L”レベ
ル)であり、電気ヒューズ125−2がヒューズ入力パ
ッドFPD2への高電圧印加により溶断された場合にお
いてVcc(“H”レベル)とされる信号である。
OMは、動作モード反転回路121に伝達される。
作モード制御回路110−1に対応する動作モード反転
回路121−1の構成を示す回路図である。
ードのうちページモードの設定を決定するための信号M
HPを発生する。信号MHPは、入力パッドPAD1お
よび信号FPM,EDOMの状態によって決定される。
信号MHPと動作モードとの関係は、図2で説明したと
おりである。
図2の場合と同様にページモードをEDOモードに設定
する場合にVcc電源配線との間にワイヤボンディング
を施される入力パッドである。
ッドPAD1と動作モード制御回路110−1との間に
接続される。動作モード反転回路121−1と動作モー
ド制御回路110−1とは、中間ノードM′を共有す
る。
ッドPAD1と中間ノードM′とを接続するトランジス
タTP11と、中間ノードM′と接地配線92とを接続
するNチャネルトランジスタTN12と、中間ノード
M′と電源配線91と接続するNチャネルトランジスタ
TN13と、信号FPMを遅延させてトランジスタTN
12のゲートに与えるためのインバータIV14,IV
15と、同様に信号EDOMを遅延させてトランジスタ
TN13のゲートに与えるためのインバータIV16,
IV17とを含む。
PMおよびEDPMの論理和演算を行なって信号FPE
DOMを出力する論理ゲートOG11をさらに含む。論
理ゲートOG11の出力FPEDOMはトランジスタT
P11のゲートに与えられる。信号FPEDOMは、ヒ
ューズ回路122−1,122−2の少なくとも一方の
電気ヒューズが溶断された場合に“L”レベルから
“H”レベルへ変化する信号である。
ードM′の出力を反転するインバータIV11と、イン
バータIV11の出力を反転して信号MHPを出力する
インバータIV12と、起動信号/PORを反転してト
ランジスタTN14のゲートに与えるインバータIV1
3と、中間ノードM′と接地配線92との間を接続する
NチャネルトランジスタTN14,TN15とを含む。
N14は、すでに説明したようにに、電源起動前におい
て中間ノードM′および信号MHPを“L”レベルに固
定する働きを有する。
は、電気ヒューズ125−1,125−2のいずれもが
溶断されていない場合においては、トランジスタTP1
1はオン状態であるので、インバータIV11,IV1
2により、信号MHPの状態と入力パッドPAD1の状
態とは等しい。
2のいずれかにおいて電気ヒューズが溶断された場合に
おいては、信号FPEDOMが“H”レベルとなること
に応じて、動作モード反転回路121−1は、入力パッ
ドPAD1と中間ノードM′とを切離す。
は、ヒューズ回路122の出力信号であるFPMおよび
EDOMの状態に応じてトランジスタTN12もしくは
TN13の導通させることにより、中間ノードM′の電
位を決定する。これに応じて信号MHPの電位が定めら
れる。
と電気ヒューズを溶断する回路とを独立して設けること
により、電気ヒューズの溶断をMOSトランジスタを含
まない電流経路によって行なうことができるとともに、
ヒューズの溶断電圧が直接動作モードを設定する回路に
印加されることもないため、従来の技術と比較して、ヒ
ューズ溶断の確実性の向上や内部回路への悪影響の排除
によって動作信頼性を高めることができる。
よび動作モード制御回路110の動作を各部の動作信号
の波形によって説明する。図7は、実施の形態1の半導
体集積回路装置1100において、ページモードの設定
をEDOモードからFPモードに切換える場合の動作を
説明するためのタイミングチャートである。
作電源が起動されVccパッドの電位がVccに立ちあ
がる。ページモードの設定はEDOモードが選択されて
いるためPAD1にはワイヤボンディングが施されてお
りPAD1の電位もVcc(“H”レベル)に立上が
る。既に説明したのと同様の動作により動作電源電圧の
起動前において信号MHPは“L”レベルに固定され
る。
されていないため、信号FPMおよびEDOMはいずれ
も“L”レベルであり、信号FPEDOMも“L”レベ
ルとなる。よってトランジスタTP1はオン状態である
ため中間ノードM′の電位はPAD1の電位に応じて
“H”レベルとなり、信号MHPの状態も“H”レベル
となってページモードはEDOモードに設定される。
更するために電気ヒューズ125−1を溶断するに十分
な電位SVccがパルス状に与えられる。これに伴い、
電気ヒューズ125−1は溶断されて、信号FPMが
“H”レベルに立上がり、信号FPEDOMも“H”レ
ベルに変化する。
って、トランジスタTN12がオフ状態からオン状態に
変化するとともに、トランジスタTP11がオン状態か
らオフ状態に変化する。これにより、中間ノードM′の
電位は“L”レベルとなり、出力信号MHPは“H”レ
ベルから“L”レベルに変化する。
圧を印加し電気ヒューズを溶断することにより、ワイヤ
ボンディングによってEDOモードが設定された場合に
おいても、動作モードをFPモードに変更することがで
きる。
した場合において、制御プロセス完了後にEDOモード
に変更する場合の動作について説明する。
いてページモードの設定をFPモードからEDOモード
に切換える場合における各部の動作波形を示すタイミン
グチャートである。
て、動作電源が起動されVccパッドの電位がVccに
立ちあがる。この時点においては、電気ヒューズは溶断
されていないため、信号FPEDOMは“L”レベルで
あり、トランジスタTP11はオン状態である。
れているためPAD1はフローティング状態であり、P
AD1の電位はVcc(“H”レベル)に立上がらない
ため、トランジスタTP1によってPAD1と接続され
る中間ノードM′の電位の電位も“H”レベルとはなら
ず、インバータIV11の出力は“H”レベルのままで
あるので、トランジスタTN15のオン状態は維持さ
れ、信号MHPの状態は、動作電源の起動前と同様に
“L”レベルを保持しページモードはFPモードに設定
される。
2−2の電気ヒューズ125−2を溶断するためにヒュ
ーズ入力パッドFPD2にパルス状の高電圧SVccが
印加される。電気ヒューズ125−2の溶断により、信
号EDOMおよび信号FPEDOMが“H”レベルに変
化する。
うトランジスタTP11のオフおよびトランジスタTN
13のオンによって信号MHPが“H”レベルに設定さ
れる。これにより、中間ノードM′の電位は“H”レベ
ルとなり、出力信号MHPは“L”レベルから“H”レ
ベルに変化する。
圧を印加し電気ヒューズを溶断することにより、ワイヤ
ボンディングによってFPモードが設定された場合にお
いても、その後のヒューズの溶断処置により動作モード
をEDOモードに変更することができる。
実施の形態1の半導体記憶装置1100における動作モ
ードの変更のもう一つの例として、動作電源電圧の設定
を変更する場合について説明する。
作モード制御回路110−2および動作モード反転回路
121−2の構成を示す回路図である。動作モード制御
回路110−2は、動作モードのうち動作電源電圧を+
5Vと+3.3Vとのいずれか一方に設定するための信
号DCKを発生する。動作電源電圧の設定において、動
作モード設定信号DCKの“H”レベルは+3.3Vに
対応し、動作モード設定信号DCKの“L”レベルは+
5Vに対応づけられる。動作電源電圧を+3.3Vとす
る場合には、外部入力パッドPAD2は電源電圧Vcc
を供給する配線とワイヤボンディングを施され、動作電
源電圧を+5Vとする場合FPモードを設定する場合に
は、外部入力パッドPAD2に対してワイヤボンディン
グを施されずフローティング状態とされる。
0−2は、入力パッドPAD2およびモード変更信号V
DCON,VDCOFFの状態に応じて信号DCKを発
生する。動作モード制御回路110−2および動作モー
ド反転回路121−2においては、外部入力パッド、ト
ランジスタ、インバータ等の接続については、動作モー
ド制御回路110−1および動作モード反転回路121
−1と同様であるが、各部に与えられる信号が異なる。
における信号MHPは、信号DCKに対応し、同様に動
作モード反転回路121−1における信号FPM,ED
OM,FPEDOMは、信号VDCON,VDCOF
F,VDCORにそれぞれ対応づけられる。
ヒューズ回路122の構成を示す回路図であり、図10
(a)は、ヒューズ入力パッドFPD3に対応するヒュ
ーズ回路122−3の構成を示し、図10(b)は、ヒ
ューズ入力パッドFPD4に対応するヒューズ回路12
2−4の構成を示す回路図である。
22−3は、電気ヒューズ125−3が溶断された場合
に、ワイヤーボンディングによって決定された動作電源
電圧を+3.3Vから+5Vに変更するためのモード変
更信号VDCONを出力する。信号FPMは通常時にお
いてはVss(“L”レベル)に設定される。FPD3
に高電圧が印加されて電気ヒューズ125−3が溶断さ
れた場合においては、信号VDCONはVcc(“H”
レベル)となる。
ヒューズ125−4が溶断された場合にワイヤーボンデ
ィングによって決定された動作電源電圧を+5Vから+
3.3Vに変更するためのモード変更信号VDCOFF
を出力する。信号VDCOFFも通常の場合はVss
(“L”レベル)であり、電気ヒューズ125−4がヒ
ューズ入力パッドFPD4への高電圧印加により溶断さ
れた場合においてVcc(“H”レベル)とされる信号
である。
FFは動作信号反転回路121−2に与えられる。
び動作信号反転回路121−2の動作を各部の動作信号
の波形によって説明する。図11は、半導体集積回路装
置1100において、動作電源電圧を+3.3Vから+
5Vに切換える場合の動作を説明するためのタイミング
チャートである。
動作電源が起動されVccパッドの電位がVccに立ち
あがる。動作電源電圧は+3.3Vが選択されているた
めPAD2にはワイヤボンディングが施されておりPA
D2の電位もVcc(“H”レベル)に立上がる。既に
説明したのと同様の動作により動作電源電圧の起動前に
おいて信号DCKは“L”レベルに固定される。
されていないため、信号VDCONおよびVDCOFF
はいずれも“L”レベルであり、信号VDCORも
“L”レベルとなる。よってトランジスタTP21はオ
ン状態であるため中間ノードM′の電位はPAD2の電
位に応じて“H”レベルとなり、信号DCKの状態も
“H”レベルとなってページモードは+3.3Vに設定
される。
更するために電気ヒューズ125−3を溶断するのに十
分な電位SVccがパルス状に与えられる。これに伴
い、電気ヒューズ125−3は溶断されて、信号VDC
ONが“H”レベルに立上がり、信号VDCORも
“H”レベルに変化する。
伴って、トランジスタTN22がオフ状態からオン状態
に変化するとともに、トランジスタTP21がオン状態
からオフ状態に変化する。これにより、中間ノードM″
の電位は“L”レベルとなり、出力信号DCKは“H”
レベルから“L”レベルに変化する。
圧を印加し電気ヒューズを溶断することにより、ワイヤ
ボンディングによって+3.3Vが設定された場合にお
いても、動作モードを+5Vに変更することができる。
おいて、制御プロセス完了後に+3.3Vに変更する場
合の動作について説明する。
おいて動作電源電圧を3.3Vから5Vに変更する場合
の各部の動作波形を示すタイミングチャートである。
て、動作電源が起動されVccパッドの電位がVccに
立ちあがる。この時点においては、電気ヒューズは溶断
されていないため、信号VDCORは“L”レベルであ
り、トランジスタTP21はオン状態である。
PAD2はフローティング状態であるためPAD2の電
位はVcc(“H”レベル)に立上がらない。よって、
トランジスタTP21によってPAD2と接続される中
間ノードM″の電位も“H”レベルとはならず、インバ
ータIV21の出力は“H”レベルのままであるので、
トランジスタTN25のオン状態は維持され、信号DC
Kの状態は、動作電源の起動前と同様に“L”レベルを
保持しページモードは+5Vに設定される。
22−4の電気ヒューズ125−4を溶断するためにヒ
ューズ入力パッドFPD4にパルス状の高電圧SVcc
が印加される。電気ヒューズ125−4の溶断により、
信号VDCOFFおよび信号VDCORが“H”レベル
に変化する。
に伴うトランジスタTP21のオフおよびトランジスタ
TN23のオンによって、中間ノードM″の電位は
“H”レベルとなり、出力信号DCKは“L”レベルか
ら“H”レベルに変化する。以上のように、ヒューズ入
力パッドに高電圧を印加し電気ヒューズを溶断すること
により、ワイヤボンディングによって動作電源電圧が+
5Vに設定された場合においても、その後のヒューズの
溶断処置により動作電源電圧を+3.3Vに変更するこ
とができる。
より、半導体集積回路装置1100においては、共通に
設計された回路に対してワイヤボンディングによってプ
ロセスの最終工程において選択した動作モードを、さら
に製造プロセス完了後にヒューズの溶断によってさらに
変更することができる。
置に対しても、外部からの電気的入力を施すことによ
り、モールドパッケージに入ったままの状態で一旦設定
した動作モードを変更することが可能となる。これによ
り、市場の需要動向や生産計画の変更といった外部事情
にさらに柔軟に対応できるとともに、在庫品の救済等の
効果をあげることができる。
ードの設定および動作電源電圧の設定における動作モー
ドの選択についての変更について説明したが、本願発明
の適用はこれらの動作モードの設定のみに限定されるも
のではない。すなわち、選択的にいずれか一方が採用さ
れる動作モードの設定については同様の構成および動作
をもって本願発明のモード設定回路を適用することが可
能である。
は、実施の形態1で述べたような動作モードを択一的に
選択することが可能な半導体集積回路装置において、テ
ストモード時にこれらのさまざまな動作モードに対応す
る動作解析を行なうことができる半導体記憶装置の構成
を提供するものである。
記憶装置1200の全体構成を示す概略ブロック図であ
る。
集積回路装置1200は、実施の形態1の半導体集積回
路装置1100と比較して、動作モード設定回路101
の代わりに動作モード設定回路102を備える点で異な
る。
設定回路101と比較して、動作モード変更回路120
の代わりにテストモード制御回路130を含む点が異な
る。
ード信号発生回路132と、動作モード変更回路120
と同様のモード変更信号を発生するための試験モード変
更信号発生回路134と、動作モード反転回路121を
含む。
信号/RAS,/CASおよび/WEの状態の組合せに
応じて、テストモード信号TSTを活性化(“L”レベ
ル)することによりテストモードへの移行を指示する回
路である。
ストモード信号TSTが活性化(“L”レベル)された
場合に、アドレス信号A0〜Aiの組合せによって、モ
ード変更信号FPM,EDOM,VDCON,CDCO
FF等を発生するための回路である。
制御回路110の構成および動作については図6および
図10で説明したものと同様であるの説明は繰返さな
い。すなわち、実施の形態1の構成と実施の形態2の構
成を比較すると、実施の形態2のモード設定回路102
においては、動作モード反転回路121に与えられるモ
ード変更信号が、ヒューズ回路122ではなくテストモ
ード制御回路130によって生成される点が異なる。
2の具体的な構成例を示す回路図である。
回路132は、信号/RASの活性化(立ち下がり)タ
イミングにおいて活性化(“L”レベル)されるワンシ
ョットパルス信号ARSを発生するテストモードトリガ
発生回路133と、電源配線91と中間ノードNとの間
に直列に接続されたトランジスタTP31,TP32,
TP33と、中間ノードNと接地配線92との間に直列
に接続されたトランジスタTP34,TN35,TP3
6とを含む。
には制御信号/CASが与えられ、同様に、トランジス
タTP32,TN35のゲートには制御信号/WEが与
えられる。
にはワンショットパルス信号ARSが与えられる。すな
わち、トランジスタTP33,TP34は、/RASの
活性化タイミングにおいて信号ARSが活性化される一
定期間のみオンする。
信号/RASが活性化されるタイミングにおける制御信
号/CAS,/WEの組合せによって決定される。中間
ノードNの状態はインバータIV31およびIV32に
よってラッチされ、中間ノードNの状態の反転信号がテ
ストモード信号TSTとして出力される。
2においては、制御信号/CASおよび/WEを予め活
性化(“L”レベル)とした後に/RASを活性化する
ことによってテストモード信号TSTを活性化(“H”
レベル)、すなわちテストモードに移行することができ
る。
は、RAS−Only−Refreshサイクルを設け
る。すなわち、制御信号/CASおよび/WEが非活性
状態(“H”レベル)である場合において、信号/RA
Sを活性化(“L”レベル)する。
34の構成を示す回路図である。図15を参照して、試
験モード変更信号発生回路134は、モード変更信号を
発生するためのトランジスタ列135−0〜135−N
を含む。
1と接地配線92との間に互いに直列に接続されたトラ
ンジスタQ0−0〜Q0−iとトランジスタQT0とを
有する。同様にトランジスタ列125−Nは、電源配線
91と接地配線92との間に互いに直列に接続されたト
ランジスタQN−0〜QN−iとQTNとを有する。
ンジスタQN−iとトランジスタQTNとを接続するノ
ードにおいて、テストモード時におけるモード変更信号
が得られる。
ンジスタQT1〜QTNは、テストモード信号TSTが
非活性状態(“H”レベル)である場合においてオンす
ることにより、それぞれのモード変更信号を非活性化
(“L”レベル)する。
25−Nにおいて、予め対応づけられたアドレス信号と
モード変更信号との組合せに基づいて、アドレス信号に
応じたモード変更信号が活性化される。
ってモード変更信号FPMを発生させ、トランジスタ列
Q0−0〜Q0−iのうちアドレス信号A0をゲートに
受けるQ0−0のみをNチャネルトランジスタとして、
残りのトランジスタQ0−1〜Q0−iはPチャネルト
ランジスタとする。このような構成とすることにより、
アドレス信号A0のみを活性化することによって、モー
ド変更信号FPMを活性化(“H”レベル)することが
できる。
共通して、トランジスタQ00〜QN−0のゲートには
アドレス信号A0が与えられ、トランジスタQ0−i〜
QN−iのゲートにはアドレス信号Aiが与えられる。
これにより、トランジスタ列をNチャネルトランジスタ
とPチャネルトランジスタとの組合わせによって構成す
ることにより、予め設定されたアドレス信号の組合せに
対応づけて、所定のモード変更信号が活性化(“H”レ
ベル)される。すなわち、実施の形態1において電気ヒ
ューズが溶断されたのと同じ状態を、テストモードにお
いて解析することが可能となる。
は、回路構成の単なる例示であって、テストモード信号
発生回路132および試験モード変更信号発生回路13
4の回路構成を限定するものではない。すなわち、制御
信号とアドレス信号との組合せによってテストモード信
号およびモード変更信号が得られる構成であれば、これ
らの図示した回路に代えて使用することが可能である。
動作を動作波形図に基づいて説明する。
各部の動作波形を示すタイミングチャートである。図1
6においては、ページモード設定をEDOモードからF
Pモードに変更する場合の動作をテスト解析する目的
で、モード変更信号FPMを活性化させる場合について
説明する。図15に示したように、モード変更信号FP
Mは試験モード信号発生回路134のうちトランジスタ
列135−0によって生成される。
御信号/CAS,/WEが、/RASに先立って活性化
(“L”レベル)される。
ASが活性化(“L”レベル)される。これにより、テ
ストモード信号発生回路132によってテストモード信
号TSTが活性化(“L”レベル)される。
せるためにアドレス信号A0が活性化され、アドレス信
号A1〜Aiは非活性状態とされる。
レベル)され、動作モード反転回路122に与えられ
る。動作モード制御回路110においては、モード変更
信号と外部入力パッドとの電位に応じて、既に説明した
信号MHPを設定し、コントロール回路30に与える。
これにより、所望のテストモード解析を半導体集積回路
装置1200において実行することができる。
ては、アドレス信号とモード変更信号との組合せを決定
し、トランジスタ列125−0〜125−Nの構成に反
映させることによって任意の試験モード変更信号を生成
することによって、あらゆる動作モードの解析を行なう
ことが可能である。
て、RAS−Only−Refreshサイクル、すな
わち制御信号/CASおよび/WEが非活性状態
(“H”レベル)である場合において信号/RASを活
性化(“L”レベル)することにより、テストモード信
号TSTおよびモード変更信号を非活性化させて、テス
トモードより通常の動作へ復帰することができる。
ードの切換が可能な半導体集積回路装置において、動作
モード変更時の動作を自由にテストモード制御回路によ
って事前解析することが可能となる。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
回路装置は、外部入力端子と所定の電位との結合の有無
によって一旦選択された動作モードを、動作条件設定信
号を生成する回路と独立して設けられるヒューズ素子の
溶断によって変更することができるため、半導体集積回
路装置の動作モード設定の自由度を高めるとともに、ヒ
ューズの溶断性を向上させることができる。
部入力端子と所定の電位との結合の有無の選択を製造プ
ロセスの最終工程において行なうことができるので、請
求項1記載の半導体集積回路装置が奏する効果に加え
て、動作モード設定の自由度をさらに高めることができ
る。
は、外部入力端子が所定の電位と結合されない場合にお
いても、動作条件設定信号の状態が不定となることを回
避できるため、動作モードの設定をより確実に行なうこ
とができる。
御信号とアドレス信号との組合せに応じて回路の評価お
よび解析を自由に実行することができる。
求項8記載の半導体集積回路装置が奏する効果を、請求
項1から6に記載の半導体記憶装置に含まれる動作条件
設定信号を生成する回路と共通の回路によって得ること
ができるので、両者の効果をあわせて享受することが可
能な半導体集積回路装置を、より小さなレイアウト面積
の下で実現することかできる。
明するための半導体集積回路装置1000の全体構成を
示す概略ブロック図である。
回路図である。
波形を示すタイミングチャートである。
1100の全体構成を示す概略ブロック図である。
り、図5(a)は、ヒューズ回路122−1の構成を示
す回路図であり、図5(b)は、ヒューズ回路122−
2の構成を示す回路図である。
回路図である。
モード設定をハイパーページモードからファーストペー
ジモードに切換える場合における各部の動作波形を示す
タイミングチャートである。
モードの設定をファーストページモードからハイパーペ
ージモードに切換える場合における各部の動作波形を示
すタイミングチャートである。
り、図9(a)は、ヒューズ回路122−3の構成を示
す回路図であり、図9(b)は、ヒューズ回路122−
4の構成を示す回路図である。
す回路図である。
電源電圧の設定を5Vから3.3Vに変更する場合の各
部の動作波形を示すタイミングチャートである。
電源電圧を3.3Vから5Vに変更する場合の各部の動
作波形を示すタイミングチャートである。
置1200の全体構成を示す回路図である。
示す回路図である。
す回路図である。
波形を示すタイミングチャートである。
を示す回路図である。
回路、120 動作モード変更回路、121 動作モー
ド反転回路、122 ヒューズ回路、130テストモー
ド制御回路、132 テストモード信号発生回路、13
4 試験モード信号発生回路。
Claims (9)
- 【請求項1】 半導体集積回路装置であって、動作条件
設定信号によって2つの動作条件のいずれかに基づいて
動作する内部回路と、 前記動作条件設定信号を発生する動作条件設定手段とを
備え、 前記動作条件設定手段は、 第1の外部入力端子と、 前記第1の外部入力端子と所定の電位との結合の有無に
応じて、前記2つの動作条件のいずれか一方を選択する
前記動作条件設定信号を生成する内部制御信号生成手段
と、 前記第1の外部入力端子と前記所定の電位との結合の有
無とは独立して外部から与えられる電気信号により、前
記動作条件の変更を選択的かつ不揮発的に設定可能な動
作条件変更手段とを含む、半導体集積回路装置。 - 【請求項2】 前記動作条件変更手段は、 外部より印加される前記電気信号の電位によって溶断可
能なヒューズ素子と、 前記ヒューズ素子を溶断するための前記電気信号が印加
される第2の外部入力端子と、 前記ヒューズが溶断された場合に、前記内部信号生成手
段の生成する前記動作条件設定信号の状態を反転するレ
ベル反転手段とをさらに有する、請求項1記載の半導体
集積回路装置。 - 【請求項3】 前記第1の外部入力端子と前記所定の電
位との結合は、ワイヤボンディングによって行われる請
求項1記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項4】 前記動作条件設定信号は、前記第1の外
部入力端子と前記所定の電位とが結合している場合に対
応する第1の状態と、前記第1の状態の反転状態である
第2の状態とを有し、 前記内部制御信号生成手段は、前記所定の電位が供給さ
れる前の状態においては、前記動作条件設定信号を前記
第2の状態に固定する、請求項3記載の半導体集積回路
装置。 - 【請求項5】 前記動作条件設定信号は、前記第1の外
部入力端子と前記所定の電位とが結合されている場合に
対応する第1の状態と、前記第1の状態の反転状態であ
る第2の状態とを有し、 前記動作条件変更手段は、 前記第1の外部入力端子と前記所定の電位とが結合され
ている場合に、前記動作条件設定信号を前記第1の状態
から前記第2の状態に変更するための第1の設定変更用
ヒューズと、 前記第1の外部入力端子と前記所定の電位とが非結合で
ある場合に、前記動作条件設定信号を前記第2の状態か
ら前記第1の状態に変更するための第2の設定変更用ヒ
ューズとを含む、請求項2記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項6】 内部制御信号生成手段は、前記動作条件
設定信号を出力する出力ノードを有し、 前記レベル反転手段は、 前記第1の状態に対応する第1の電位を供給する第1の
電源配線と、 前記第2の状態に対応する第2の電位を供給する第2の
電源配線と、 前記第1もしくは第2のヒューズ素子の少なくとも一方
が溶断された場合において、前記第1の外部入力端子と
前記出力ノードとの間を遮断する第1のスイッチ手段
と、 前記第1のヒューズ素子が溶断されたときに、前記出力
ノードと前記第2の電源配線とを接続する第2のスイッ
チ手段と、 前記第2のヒューズ素子が溶断されたときに、前記出力
ノードと前記第1の電源配線とを接続する第3のスイッ
チ手段とを含む、請求項5記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項7】 前記半導体集積回路装置は、前記電源配
線が駆動されている場合に活性化される起動検出信号を
発生する起動検出手段をさらに備え、 前記内部制御信号生成手段は、 前記動作条件設定信号を出力する出力ノードと、 前記第2の状態に対応する第2の電位を供給する第2の
電源配線と、 前記起動検出信号が非活性状態である場合に、前記第2
の電源配線と前記出力ノードとを接続する第4のスイッ
チ手段とを含む、請求項4記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項8】 半導体集積回路装置であって、動作条件
設定信号によって2つの動作条件のいずれかに基づいて
動作する内部回路を備え、 前記内部回路は、 行列状に配置された複数のメモリセルを有するメモリセ
ルアレイと、 前記メモリセルの行および列を選択するための複数のア
ドレス信号を受けるアドレス信号端子と、 前記半導体集積回路装置の動作を制御するための複数の
制御信号を受ける制御信号端子とを含み、 前記動作条件設定信号を発生する動作条件設定手段をさ
らに備え、 前記動作条件設定手段は、 第1の外部入力端子と、 前記第1の外部入力端子と所定の電位との結合の有無に
応じて、前記2つの動作条件のいずれか一方を選択する
前記動作条件設定信号を生成する内部制御信号生成手段
と、 前記第1の外部入力端子と前記所定の電位との結合の有
無とは独立して、外部から与えられる前記複数のアドレ
ス信号と前記制御信号との組合せにより前記動作条件の
変更を選択的に設定可能な試験動作条件設定手段とを含
む、半導体集積回路装置。 - 【請求項9】 前記動作条件設定信号は、前記外部入力
端子と前記第1の電源配線とが接続されている場合に対
応する第1の状態と、前記第1の状態の反転状態である
第2の状態とを有し、 前記試験動作条件設定手段は、 前記複数の制御信号の状態の組合せに応答して、試験評
価への移行を指示するテストモード信号を活性化するテ
ストモード信号発生手段と、 前記テストモード信号が活性化された場合において、前
記複数のアドレス信号の状態の組合せに応じて試験モー
ド信号を発生する試験モード信号発生手段とを含み、 前記試験モード信号は、 前記外部入力端子と前記第1の電源配線とが接続されて
いる場合に、前記動作条件設定信号を前記第1の状態か
ら前記第2の状態に変更するために活性化される第1の
試験モード補助信号と、 前記外部入力端子と前記第1の電源配線とが非接続であ
る場合に、前記動作条件設定信号を前記第2の状態から
前記第1の状態に変更するために活性化される2の試験
モード補助信号とを有し、 前記試験動作条件設定手段は、前記第1もしくは第2の
試験モード補助信号が活性化された場合に、前記内部信
号生成手段の生成する前記動作条件設定信号の状態を反
転するレベル反転手段をさらに有する、請求項8記載の
半導体集積回路装置。
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