JP2003007080A - Fuse circuit block - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路に
おいて使用されるヒューズを、不揮発性記憶素子を含む
回路に置き換えることで、ヒューズ切断と同じ作用を得
ることができるヒーズ回路ブロックに関する。詳しく
は、半導体メモリの冗長回路において、不良メモリセル
を冗長メモリセルに置き換えるヒューズ回路ブロックに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat circuit block in which a fuse used in a semiconductor integrated circuit can be replaced with a circuit including a non-volatile memory element to obtain the same operation as fuse cutting. More specifically, the present invention relates to a fuse circuit block that replaces a defective memory cell with a redundant memory cell in a redundant circuit of a semiconductor memory.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリシリコン又は金属製のヒューズは、
半導体チップの製造において幅広く利用されている。メ
モリチップ内の冗長回路は、ヒューズの最も一般的な応
用例の一つである。これらのヒューズは、他のあらゆる
種類の半導体チップのアナログ回路やデジタル回路にお
いても、タイミングを調整したり、パラメーターをトリ
ミングしたりするのに有用である。Fuse made of polysilicon or metal is
Widely used in the manufacture of semiconductor chips. Redundant circuits in memory chips are one of the most common applications of fuses. These fuses are also useful for adjusting timing and trimming parameters in analog and digital circuits of all other types of semiconductor chips.
【0003】従来の半導体集積回路におけるヒューズの
切断処理は、電気的にヒューズを確実に切断する方法が
ないことから、レーザー光線やヒューズ切断装置によっ
て機械的に切断している。したがって、ヒューズを切断
するための装置が別に必要になる。また、ヒューズ切断
処理には、欠陥セルを検出する工程と、ヒューズを切断
する工程と、正常にヒューズが切断されたことを点検す
る工程の3段階の工程が必要である。このような工程に
かかる所要時間や試験装置およびヒューズ切断装置に対
して行なった投資は、検査費用の総額に大きな影響を与
えている。In the conventional fuse cutting process in a semiconductor integrated circuit, since there is no method for surely electrically cutting the fuse, the fuse is mechanically cut by a laser beam or a fuse cutting device. Therefore, a separate device for blowing the fuse is required. Further, the fuse cutting process requires a three-step process including a process of detecting a defective cell, a process of cutting the fuse, and a process of checking that the fuse has been normally cut. The time required for such a process and the investment made in the test equipment and the fuse cutting equipment have a great influence on the total inspection cost.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体素子の冗長回路への接続または切断が電気的に可能
で、且つ欠陥セルの検査費用を削減させることが可能な
ヒューズ回路ブロックを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fuse circuit block which can electrically connect or disconnect a semiconductor element to a redundant circuit and can reduce the inspection cost of defective cells. To do.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のヒューズ回路ブ
ロックは、ヒューズ回路の接続または切断のデータを記
憶する不揮発性記憶素子と、前記不揮発性記憶素子の磁
化の向きを変える回路と、前記不揮発性記憶素子に記憶
されたデータを読み出す電流ミラー回路と、を含むヒュ
ーズ回路ブロックで構成されることを含む。A fuse circuit block of the present invention is a nonvolatile memory element for storing data of connection or disconnection of a fuse circuit, a circuit for changing a magnetization direction of the nonvolatile memory element, and the nonvolatile memory element. And a current mirror circuit for reading the data stored in the nonvolatile memory element, and a fuse circuit block including the current mirror circuit.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】実施の形態を図面を使用して説明
する。図1は本発明によるヒューズ回路ブロックの配線
図である。このヒューズ回路ブロック10は、第1不揮
発性記憶素子16および第2不揮発性記憶素子18と、
冗長データを一時保持するラッチ14と、冗長データを
不揮発性記憶素子に送るシフトレジスター12と、4個
のスイッチング素子により構成される磁化の向きを変え
る回路と、別の4個のスイッチング素子により構成され
る電流ミラー回路とからなる。1個のメモリ・チップの
中にはこのヒューズ回路ブロック10がワード・ライン
あるいはビット・ラインに複数設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a wiring diagram of a fuse circuit block according to the present invention. The fuse circuit block 10 includes a first nonvolatile memory element 16 and a second nonvolatile memory element 18,
A latch 14 for temporarily holding redundant data, a shift register 12 for sending redundant data to a nonvolatile storage element, a circuit for changing the direction of magnetization formed by four switching elements, and another four switching elements. And a current mirror circuit. A plurality of fuse circuit blocks 10 are provided on a word line or a bit line in one memory chip.
【0007】図1において、第1不揮発性記憶素子16
と第2不揮発性記憶素子18とは、少なくとも3層の膜
(磁化の方向が変えられる自由強磁性層、トンネル電流
を通す絶縁層、磁化の向きが固定された固定強磁性層)
からなるMTJ素子で構成されている。図1の第1MT
J素子16及び第2MTJ素子18の矢印が示す向き
は、固定強磁性層の磁化の向きを示している。本実施形
態においては、第1MTJ素子16の固定強磁性層の磁
化の向きと第2MTJ素子18の固定強磁性層の磁化の
向きは互いに対向している。この第1MTJ素子16と
第2MTJ素子18との間には第5スイッチング素子2
8が接続されている。この第5スイッチング素子28は
n型MOSFETで構成されている。第5スイッチング
素子28のゲートには書き込みデータ線42が接続され
ている。In FIG. 1, the first nonvolatile memory element 16
The second non-volatile memory element 18 and at least three layers of films (a free ferromagnetic layer whose magnetization direction can be changed, an insulating layer through which a tunnel current passes, and a fixed ferromagnetic layer whose magnetization direction is fixed).
It is composed of an MTJ element. 1st MT of FIG.
The directions indicated by the arrows of the J element 16 and the second MTJ element 18 indicate the directions of magnetization of the fixed ferromagnetic layers. In the present embodiment, the magnetization direction of the fixed ferromagnetic layer of the first MTJ element 16 and the magnetization direction of the fixed ferromagnetic layer of the second MTJ element 18 are opposite to each other. The fifth switching element 2 is provided between the first MTJ element 16 and the second MTJ element 18.
8 is connected. The fifth switching element 28 is composed of an n-type MOSFET. The write data line 42 is connected to the gate of the fifth switching element 28.
【0008】シフトレジスター12には、冗長データを
入力するシフトデータ線44と、シフトレジスター12
の入力を制御するシフトクロック線46と、シフトレジ
スター12の出力を制御するレジスタ・イネーブル線4
8とが接続されている。シフトレジスターはフリップフ
ロップを多段接続した回路である。また、シフトレジス
ター12には、DLとDRの2本の出力線が接続されて
いる。冗長データはシフトクロック線46に入力される
クロック信号により後段のフリップフロップに移動す
る。レジスタ・イネーブル線に信号が入ると冗長データ
はDLとDRに出力される。冗長データを一時保持する
ラッチ14はCMOSが2個組み合わされることで形成
される。このラッチ14には、LLとLRの2本の入力
線と、冗長データを出力する冗長データ線50とが接続
されている。この冗長データ線50の他端はデコーダに
接続されている。The shift register 12 has a shift data line 44 for inputting redundant data, and the shift register 12
Of the shift clock line 46 for controlling the input of the shift register 12 and the output of the shift register 12
And 8 are connected. The shift register is a circuit in which flip-flops are connected in multiple stages. Two output lines DL and DR are connected to the shift register 12. The redundant data is moved to the flip-flop in the subsequent stage by the clock signal input to the shift clock line 46. When a signal is input to the register enable line, redundant data is output to DL and DR. The latch 14 for temporarily holding redundant data is formed by combining two CMOSs. Two input lines LL and LR and a redundant data line 50 for outputting redundant data are connected to the latch 14. The other end of the redundant data line 50 is connected to the decoder.
【0009】磁化の向きを変える回路は、第1スイッチ
ング素子20、第2スイッチング素子22、第3スイッ
チング素子24、第4スイッチング素子26で構成され
る。これら第1〜第4スイッチング素子20、22、2
4、26はn型MOSFETで構成されている。第1ス
イッチング素子20と第4スイッチング素子26とは直
列に接続されている。この第1スイッチング素子20と
第4スイッチング素子26との間に、ラッチ14の入力
線であるLRが接続されている。The circuit for changing the direction of magnetization is composed of a first switching element 20, a second switching element 22, a third switching element 24 and a fourth switching element 26. These first to fourth switching elements 20, 22, 2
Reference numerals 4 and 26 are composed of n-type MOSFETs. The first switching element 20 and the fourth switching element 26 are connected in series. The input line LR of the latch 14 is connected between the first switching element 20 and the fourth switching element 26.
【0010】第2スイッチング素子22と第3スイッチ
ング素子24とは直列に接続されている。この第2スイ
ッチング素子22と第3スイッチング素子24との間
に、ラッチ14の入力線であるLLが接続されている。
第1スイッチング素子20と第2スイッチング素子22
とは並列に接続されている。The second switching element 22 and the third switching element 24 are connected in series. The input line LL of the latch 14 is connected between the second switching element 22 and the third switching element 24.
First switching element 20 and second switching element 22
And are connected in parallel.
【0011】第1スイッチング素子20のゲートと第3
スイッチング素子24のゲートはシフトレジスター12
の出力線であるDLに接続されている。また、第2スイ
ッチング素子22のゲートと第4スイッチング素子26
のゲートはシフトレジスター12の出力線であるDRに
接続されている。The gate of the first switching element 20 and the third
The gate of the switching element 24 is the shift register 12
Is connected to the output line DL. In addition, the gate of the second switching element 22 and the fourth switching element 26
Is connected to the output line DR of the shift register 12.
【0012】電流ミラー回路は、第6スイッチング素子
30、第7スイッチング素子32、第8スイッチング素
子34、第9スイッチング素子36で構成されている。
第6スイッチング素子30はn型MOSFETで構成さ
れている。また、第7スイッチング素子32、第8スイ
ッチング素子34、第9スイッチング素子36はp型M
OSFETで構成されている。The current mirror circuit comprises a sixth switching element 30, a seventh switching element 32, an eighth switching element 34 and a ninth switching element 36.
The sixth switching element 30 is composed of an n-type MOSFET. In addition, the seventh switching element 32, the eighth switching element 34, and the ninth switching element 36 are p-type M
It is composed of OSFET.
【0013】第8スイッチング素子34と第9スイッチ
ング素子36とは並列に接続されている。第7スイッチ
ング素子32と、並列接続の第8スイッチング素子34
および第9スイッチング素子36と、第6スイッチング
素子30とは直列に接続されている。The eighth switching element 34 and the ninth switching element 36 are connected in parallel. Seventh switching element 32 and eighth switching element 34 connected in parallel
The ninth switching element 36 and the sixth switching element 30 are connected in series.
【0014】第8スイッチング素子34と第6スイッチ
ング素子30との間に第1MTJ素子16が接続されて
いる。この接続線は第1スイッチング素子20と第4ス
イッチング素子26とを接続する線にも接続されてい
る。第9スイッチング素子36と第6スイッチング素子
30との間に第2MTJ素子18が接続されている。こ
の接続線は第2スイッチング素子22と第3スイッチン
グ素子24とを接続する線にも接続されている。The first MTJ element 16 is connected between the eighth switching element 34 and the sixth switching element 30. This connection line is also connected to a line connecting the first switching element 20 and the fourth switching element 26. The second MTJ element 18 is connected between the ninth switching element 36 and the sixth switching element 30. This connection line is also connected to a line connecting the second switching element 22 and the third switching element 24.
【0015】第7スイッチング素子32のゲートは冗長
セットP線38に接続されている。第6スイッチング素
子30のゲートは冗長セットN線40に接続されてい
る。第8スイッチング素子34のゲートと第9スイッチ
ング素子36のゲートとが接続されている。そのゲート
を接続している線が、第8スイッチング素子34に接続
されている。The gate of the seventh switching element 32 is connected to the redundant set P line 38. The gate of the sixth switching element 30 is connected to the redundant set N line 40. The gate of the eighth switching element 34 and the gate of the ninth switching element 36 are connected. The line connecting the gates is connected to the eighth switching element 34.
【0016】図1に示されるヒューズ回路ブロック10
において、いわゆる「ヒューズを切断する」動作は、第
1MTJ素子16と第2MTJ素子18の自由強磁性層
の磁化の向きを変えることで行われる。詳しくは、自由
強磁性層の磁化の向きと固定強磁性層の磁化の向きとが
同一の場合にMTJ素子の抵抗が小さくなる。逆に自由
強磁性層の磁化の向きと固定強磁性層の磁化の向きが逆
の場合にMTJ素子の抵抗が大きくなる。このMTJ素
子の特性を利用して、電流ミラー回路にかかる電圧値を
制御する。その制御された電圧値によりラッチ14の入
力値が決定され、冗長データとしてラッチ14に一時的
に保持される。The fuse circuit block 10 shown in FIG.
In, the so-called “fuse blow” operation is performed by changing the magnetization direction of the free ferromagnetic layers of the first MTJ element 16 and the second MTJ element 18. Specifically, when the magnetization direction of the free ferromagnetic layer and the magnetization direction of the fixed ferromagnetic layer are the same, the resistance of the MTJ element decreases. On the contrary, when the magnetization direction of the free ferromagnetic layer is opposite to the magnetization direction of the fixed ferromagnetic layer, the resistance of the MTJ element increases. The voltage value applied to the current mirror circuit is controlled by utilizing the characteristics of the MTJ element. The input value of the latch 14 is determined by the controlled voltage value and is temporarily held in the latch 14 as redundant data.
【0017】半導体メモリセルの検査で明らかになった
欠陥アドレスデータは、シフトクロック線46のクロッ
クにより、シフトデータ線44を通してシフトレジスタ
ー12に送られる。欠陥アドレスデータの読み込み中
は、冗長セットP線38を「ハイ」、冗長セットN線4
0を「ロー」にする。これにより、第7スイッチング素
子32と第6スイッチング素子30とが「OFF」にな
る。つまり、電流ミラー回路には電流が流れない。これ
はラッチ14に誤ったデータを入力しないためである。The defective address data revealed by the inspection of the semiconductor memory cell is sent to the shift register 12 through the shift data line 44 by the clock of the shift clock line 46. While the defective address data is being read, the redundancy set P line 38 is set to "high" and the redundancy set N line 4 is set.
Set 0 to “low”. As a result, the seventh switching element 32 and the sixth switching element 30 are turned “OFF”. That is, no current flows in the current mirror circuit. This is to prevent erroneous data from being input to the latch 14.
【0018】欠陥アドレスデータの書き込み中は、シフ
トレジスター12の出力線であるDLとDRとは、「ロ
ー」に維持されている。これにより、磁化の向きを変え
る回路に電流が流れず、第1MTJ素子16と第2MT
J素子18の磁化の向きが変化しない。During the writing of the defective address data, the output lines DL and DR of the shift register 12 are maintained at "low". As a result, no current flows in the circuit that changes the direction of magnetization, and the first MTJ element 16 and the second MTJ element
The magnetization direction of the J element 18 does not change.
【0019】シフトレジスター12への冗長データの書
き込みが完了すると、レジスタ・イネーブル線48に信
号が流され、シフトレジスター12の出力を可能にす
る。このとき、シフトレジスター12書き込まれたデー
タにより、出力線DLまたはDRのどちらかが「ハイ」
になる。同時に書き込みデータ線42を「ハイ」する。
これで第5スイッチング素子28が「ON」になる。こ
れにより、第1MTJ素子16と第2MTJ素子18と
が接続される。When the writing of the redundant data to the shift register 12 is completed, a signal is passed through the register enable line 48 to enable the output of the shift register 12. At this time, either the output line DL or DR is “high” depending on the data written in the shift register 12.
become. At the same time, the write data line 42 is made “high”.
This turns the fifth switching element 28 "ON". As a result, the first MTJ element 16 and the second MTJ element 18 are connected.
【0020】例えば、シフトレジスター12の出力線で
あるDLが「ハイ」でDRが「ロー」である場合には、
第1スイッチング素子20と第3スイッチング素子24
とが「ON」になり、第2スイッチング素子22と第4
スイッチング素子とが「OFF」になる。これにより、
電流は、第1スイッチング素子20、第1MTJ素子1
6、第5スイッチング素子28、第2MTJ素子18、
第3スイッチング素子24の順に流れる。この電流経路
が形成されることで、第1MTJ素子16の自由強磁性
層の磁化の向きが、第1MTJ素子16の固定強磁性層
の磁化の向きと同じになる。また、第2MTJ素子18
の自由強磁性層の磁化の向きが、第2MTJ素子18の
固定強磁性層の磁化の向きと反対になる。つまり、第1
MTJ素子16の抵抗が小さくなり、第2MTJ素子1
8の抵抗が大きくなる。For example, when the output line DL of the shift register 12 is "high" and DR is "low",
First switching element 20 and third switching element 24
Are turned on, and the second switching element 22 and the fourth
The switching element and "OFF". This allows
The current is the first switching element 20 and the first MTJ element 1
6, the fifth switching element 28, the second MTJ element 18,
It flows in order of the 3rd switching element 24. By forming this current path, the magnetization direction of the free ferromagnetic layer of the first MTJ element 16 becomes the same as the magnetization direction of the fixed ferromagnetic layer of the first MTJ element 16. In addition, the second MTJ element 18
The magnetization direction of the free ferromagnetic layer is opposite to the magnetization direction of the fixed ferromagnetic layer of the second MTJ element 18. That is, the first
The resistance of the MTJ element 16 decreases, and the second MTJ element 1
The resistance of 8 becomes large.
【0021】第1MTJ素子16と第2MTJ素子18
の磁化の向きが決定されると、書き込みデータ線42を
「ロー」にする。第5スイッチング素子28が「OF
F」になる。そして、シフトレジスター12の出力線の
DLとDRとを「ロー」にする。これにより、磁化の向
きを変える回路に電流が流れなくなり、第1MTJ素子
16と第2MTJ素子18の磁化の向きが変化しなくな
る。次に、冗長セットP線38を「ロー」、冗長セット
N線40を「ハイ」にする。これにより、第7スイッチ
ング素子32と第6スイッチング素子30とが「ON」
になり、電流ミラー回路に電流が流れる。First MTJ element 16 and second MTJ element 18
When the direction of the magnetization is determined, the write data line 42 is set to "low". The fifth switching element 28 is “OF
It becomes "F". Then, the output lines DL and DR of the shift register 12 are set to "low". As a result, no current flows through the circuit that changes the magnetization direction, and the magnetization directions of the first MTJ element 16 and the second MTJ element 18 do not change. Next, the redundancy set P line 38 is set to "low" and the redundancy set N line 40 is set to "high". As a result, the seventh switching element 32 and the sixth switching element 30 are “ON”.
And a current flows through the current mirror circuit.
【0022】ところで、電流ミラー回路に接続されてい
る第1MTJ素子16と第2MTJ素子18とは、第1
MTJ素子16は抵抗が小さくて、第2MTJ素子18
は抵抗が大きい。よって、第8スイッチング素子34側
と第9スイッチング素子36側に同じ値の電流を流す電
流ミラー回路の特性により、第8スイッチング素子34
側よりも第9スイッチング素子36側が電位が高くな
る。よって、ラッチ14の入力線であるLLが「ハイ」
になり、LRが「ロー」になる。このデータが冗長デー
タとなり、ラッチ14はこの冗長データを一時的に保持
する。ラッチ14のLLとLRの電位の組み合わせによ
って、冗長メモリブロックへの接続・切断を決定する。By the way, the first MTJ element 16 and the second MTJ element 18 connected to the current mirror circuit are the first
The MTJ element 16 has a small resistance, and the second MTJ element 18
Has great resistance. Therefore, due to the characteristics of the current mirror circuit in which currents of the same value flow through the eighth switching element 34 side and the ninth switching element 36 side, the eighth switching element 34 side
The potential of the ninth switching element 36 side is higher than that of the side thereof. Therefore, the input line LL of the latch 14 is "high".
And LR becomes “low”. This data becomes redundant data, and the latch 14 temporarily holds this redundant data. The combination of the potentials of LL and LR of the latch 14 determines connection / disconnection to the redundant memory block.
【0023】従来、冗長回路ブロックは金属のヒューズ
を切断することで構成されていた。しかし、本実施形態
においては、第1MTJ素子16と第2MTJ素子18
の磁界の向きを制御する方法を採用することによって、
ヒューズを切断することと同じ作用を得ることができ
る。Conventionally, the redundant circuit block has been constructed by cutting a metal fuse. However, in the present embodiment, the first MTJ element 16 and the second MTJ element 18
By adopting the method of controlling the magnetic field direction of
The same effect as blowing the fuse can be obtained.
【0024】本実施形態では、シフトレジスター12の
出力線であるDLを「ハイ」、DRを「ロー」として説
明した。しかし、逆にDLを「ロー」、DRを「ハイ」
にすることで、ラッチ14の入力線であるLLを「ロ
ー」、LRを「ハイ」にすることも可能である。本実施
例では、第1MTJ素子16及び第2MTJ素子18の
固定強磁性層の磁化の向きが互いに第5スイッチング素
子28の方向を向いているが、この磁化の向きが互いに
第5スイッチング素子28とは反対方向に向いていても
よい。In this embodiment, the output line DL of the shift register 12 is described as "high" and DR as "low". However, conversely DL is “low” and DR is “high”.
It is possible to set LL, which is the input line of the latch 14, to “low” and LR to “high”. In the present embodiment, the magnetization directions of the fixed ferromagnetic layers of the first MTJ element 16 and the second MTJ element 18 are oriented in the direction of the fifth switching element 28, but the magnetization directions are mutually oriented in the fifth switching element 28. May face in opposite directions.
【0025】本実施形態では、冗長回路のヒューズ切断
動作に、不揮発性記憶素子を使用した回路を代用してい
るが、この不揮発性記憶素子を使用したヒューズ回路ブ
ロックがこの事例に限定されるわけではない。ポリシリ
コン・ヒューズ及び金属ヒューズを使用した冗長回路と
同じ機能を有している他の応用例でも使用可能である。
例えば、ポリシリコン・ヒューズ及び金属ヒューズを使
用している、タイミング・チューニング回路やパラメー
ター・トリミング回路においても使用可能である。In the present embodiment, a circuit using a non-volatile memory element is substituted for the fuse cutting operation of the redundant circuit, but the fuse circuit block using this non-volatile memory element is not limited to this case. is not. It can also be used in other applications that have the same function as redundant circuits using polysilicon fuses and metal fuses.
For example, it can be used in a timing tuning circuit and a parameter trimming circuit using a polysilicon fuse and a metal fuse.
【0026】さらに本実施形態では、不揮発性記憶素子
としてMTJ素子を取り上げたが、この特定の装置に限
定されるわけではない。磁気記憶素子の一種であるGM
R(Giant Magnetoresistive)素子を使用したMRAM
(Magnetic RAM)や、細部の回路設計は事例ごとに異な
るけれども、FeRAM(Ferro electric RAM)セルやフ
ラッシュ・メモリ・セルなどのいずれのエレメントも同
じ機能を有し得る。Further, although the MTJ element is taken up as the nonvolatile memory element in the present embodiment, it is not limited to this particular device. GM, which is a kind of magnetic memory element
MRAM using R (Giant Magnetoresistive) element
(Magnetic RAM) and any element such as a FeRAM (Ferro electric RAM) cell or a flash memory cell may have the same function, although the detailed circuit design varies from case to case.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明におけるヒューズ回路ブロック
は、金属のヒューズの代わりに不揮発性ストレージ・エ
レメントで構成された回路ブロックを使用している。こ
れにより、欠陥セルを検出する工程上で欠陥セルアドレ
スを冗長回路に移行させることができるので、ヒューズ
切断装置にウエハーを移動させなくてもよい。よって、
ヒューズ切断装置にかかるコストや製造工程数が削減で
きる。The fuse circuit block of the present invention uses a circuit block composed of a non-volatile storage element instead of a metal fuse. As a result, the defective cell address can be transferred to the redundant circuit in the process of detecting the defective cell, so that the wafer need not be moved to the fuse cutting device. Therefore,
The cost and the number of manufacturing steps for the fuse cutting device can be reduced.
【0028】更なる利点は、回路設計に柔軟性がもてる
という点である。従来では、ヒューズを切断するとヒュ
ーズを元の回路に接続し直すことができない。しかし、
本発明の場合には、不揮発性記憶素子の磁化の方向を変
えることで、いわゆるヒューズを元の状態に戻すことが
可能となる。ゆえに、半導体素子回路のタイミング調整
や、パラメーターのトリミング用に使用していた従来の
ヒューズ回路ブロックを本発明のヒューズ回路ブロック
と置き換えることにより、半導体素子回路に試行錯誤や
微調整などのより柔軟な機能を与えることが可能にな
る。A further advantage is the flexibility in circuit design. Conventionally, when the fuse is cut, the fuse cannot be reconnected to the original circuit. But,
In the case of the present invention, the so-called fuse can be returned to the original state by changing the magnetization direction of the nonvolatile memory element. Therefore, by replacing the conventional fuse circuit block used for the timing adjustment of the semiconductor element circuit and the trimming of the parameter with the fuse circuit block of the present invention, the semiconductor element circuit can be more flexible such as trial and error and fine adjustment. It becomes possible to give a function.
【図1】本発明の冗長回路におけるヒューズ回路ブロッ
クの回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a fuse circuit block in a redundant circuit of the present invention.
10:ヒューズ回路ブロック 12:シフトレジスター 14:ラッチ 16:第1MTJ素子 18:第2MTJ素子 20:第1スイッチング素子 22:第2スイッチング素子 24:第3スイッチング素子 26:第4スイッチング素子 28:第5スイッチング素子 30:第6スイッチング素子 32:第7スイッチング素子 34:第8スイッチング素子 36:第9スイッチング素子 38:冗長セットP線 40:冗長セットN線 42:書き込みデータ線 44:シフトデータ線 46:シフトクロック線 48:レジスタ・イネーブル線 50:冗長データ線 10: Fuse circuit block 12: Shift register 14: Latch 16: First MTJ element 18: Second MTJ element 20: First switching element 22: Second switching element 24: Third switching element 26: Fourth switching element 28: Fifth switching element 30: Sixth switching element 32: Seventh switching element 34: Eighth switching element 36: 9th switching element 38: Redundant set P line 40: Redundant set N line 42: write data line 44: shift data line 46: Shift clock line 48: Register enable line 50: Redundant data line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 砂永 登志男 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 宮武 久忠 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 北村 恒二 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 浅野 秀夫 神奈川県藤沢市桐原町1番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 Fターム(参考) 5F038 AV03 AV10 AV13 AV15 DF01 DF05 EZ20 5F064 BB12 FF24 FF27 FF30 FF32 FF42 FF45 5L106 CC09 CC13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Toshio Sunaga 800 Miyake, Yasu-cho, Yasu-gun, Shiga Prefecture Japan IBM Corporation Yasu Business In-house (72) Inventor Hisadamu Miyatake 800 Miyake, Yasu-cho, Yasu-gun, Shiga Prefecture Japan IBM Corporation Yasu Business In-house (72) Inventor Tsuneji Kitamura 800 Miyake, Yasu-cho, Yasu-gun, Shiga Prefecture Japan IBM Corporation Yasu Business In-house (72) Inventor Hideo Asano 1 Kirihara Town, Fujisawa City, Kanagawa Japan Eye BM Corporation Fujisawa Office F-term (reference) 5F038 AV03 AV10 AV13 AV15 DF01 DF05 EZ20 5F064 BB12 FF24 FF27 FF30 FF32 FF42 FF45 5L106 CC09 CC13
Claims (12)
を記憶する不揮発性記憶素子と、前記不揮発性記憶素子
の磁化の向きを変える回路と、前記不揮発性記憶素子に
記憶されたデータを読み出す電流ミラー回路と、を含む
ヒューズ回路ブロック。1. A non-volatile memory element for storing data of connection or disconnection of a fuse circuit, a circuit for changing the direction of magnetization of the non-volatile memory element, and a current mirror for reading data stored in the non-volatile memory element. And a fuse circuit block including a circuit.
切断のデータを送るシフトレジスターと、前記接続また
は切断のデータを一時保持するラッチと、を含む請求項
1に記載のヒューズ回路ブロック。2. The fuse circuit block according to claim 1, further comprising: a shift register that sends the connection or disconnection data to the nonvolatile memory element, and a latch that temporarily holds the connection or disconnection data.
化の向きが変化する強磁性層と、磁化の向きが固定され
た強磁性層と、を含んだ請求項1または2に記載のヒュ
ーズ回路ブロック。3. The fuse circuit block according to claim 1, wherein the nonvolatile memory element includes at least a ferromagnetic layer whose magnetization direction changes and a ferromagnetic layer whose magnetization direction is fixed. .
える回路が、スイッチング素子によって構成される請求
項3に記載のヒューズ回路ブロック。4. The fuse circuit block according to claim 3, wherein the circuit that changes the direction of magnetization of the nonvolatile memory element is configured by a switching element.
方の不揮発性記憶素子が、磁化の向きが変化する強磁性
層の磁化の向きと磁化の向きが固定された強磁性層の磁
化の向きが同方向であり、他方の不揮発性記憶素子が、
磁化の向きが変化する強磁性層の磁化の向きと磁化の向
きが固定された強磁性層の磁化の向きが反対方向であ
る、請求項1乃至4に記載のヒューズ回路ブロック。5. The non-volatile storage element is two, and one of the non-volatile storage elements has a magnetization direction of a ferromagnetic layer whose magnetization direction changes and a magnetization direction of a ferromagnetic layer whose magnetization direction is fixed. Are in the same direction, and the other nonvolatile memory element is
5. The fuse circuit block according to claim 1, wherein the direction of magnetization of the ferromagnetic layer whose magnetization direction is changed is opposite to the direction of magnetization of the ferromagnetic layer whose magnetization direction is fixed.
チング素子を介して接続されている請求項5に記載のヒ
ューズ回路ブロック。6. The fuse circuit block according to claim 5, wherein the two nonvolatile memory elements are connected via a switching element.
向きが固定された強磁性層の磁化の向きが、互いに向き
合う方向、または互いに反対に向き合う方向である請求
項6に記載のヒューズ回路ブロック。7. The fuse according to claim 6, wherein the magnetization directions of the ferromagnetic layers of the two non-volatile memory elements whose magnetization directions are fixed are directions facing each other or directions facing each other. Circuit block.
子が、前記2個の不揮発性記憶素子と該2個の不揮発性
記憶素子を接続するスイッチング素子を介して接続され
る請求項7に記載のヒューズ回路ブロック。8. The two switching elements having different input signals are connected to each other via the two nonvolatile memory elements and a switching element that connects the two nonvolatile memory elements. Fuse circuit block.
よって差動信号を発生させる電流ミラー回路を含む請求
項1乃至8記載のヒューズ回路ブロック。9. The fuse circuit block according to claim 1, further comprising a current mirror circuit that generates a differential signal according to resistance values of the two nonvolatile memory elements.
etic tunnel junction)素子である請求項1乃至9に記
載のヒューズ回路ブロック。10. The non-volatile storage element is an MTJ (Magnet).
The fuse circuit block according to claim 1, which is an etic tunnel junction) element.
である請求項3乃至10に記載のヒューズ回路ブロッ
ク。11. The switching element is a MOSFET
The fuse circuit block according to claim 3, which is
ング調整用またはパラメータートリミング用の回路を含
む、請求項2乃至11に記載のヒューズ回路ブロック。12. The fuse circuit block according to claim 2, further comprising a circuit for timing adjustment or parameter trimming, which is connected to the latch circuit.
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