JP2006210398A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路に係り、特にヒューズ回路に接続されたヒューズ付きラッチ回路(以下において、単に「ラッチ回路」という。)を有する半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit having a latch circuit with a fuse (hereinafter simply referred to as a “latch circuit”) connected to a fuse circuit.
半導体集積回路の製品製造後のウエハ状態でのテスト結果に基づき、ヒューズを切断することによりラッチ回路の出力信号を変化させ、不良メモリセルを予備のメモリセルに置き換えるリダンダンシー置き換えや、回路動作変更を行う場合がある。そのため、半導体集積回路におけるリダンダンシー回路やオプションヒューズ回路等で、ヒューズ回路が接続されたラッチ回路が使用される。 Based on the test results in the wafer state after manufacturing the product of the semiconductor integrated circuit, the output of the latch circuit is changed by cutting the fuse, the redundancy replacement to replace the defective memory cell with the spare memory cell, and the circuit operation change. May do. Therefore, a latch circuit to which a fuse circuit is connected is used in a redundancy circuit or an optional fuse circuit in a semiconductor integrated circuit.
近年では、半導体集積回路の微細化及びチップサイズの縮小に伴い、ダブルデンシティ構造のヒューズが採用されている(例えば、特許文献1参照。)。ダブルデンシティ構造のヒューズを用いたヒューズ回路が接続されたラッチ回路では、ヒューズからラッチ回路のトランジスタまでの配線(以下において、「ヒューズ配線」という。)に拡散抵抗が用いられる。拡散抵抗はアルミニウム(Al)膜等の金属配線に比較して寄生容量が大きい。ヒューズが切断されている場合、ヒューズ配線の寄生容量と、信号が保持されるラッチ回路内のノード(以下において、「保持ノード」という。)の寄生容量との間で容量結合が生じる。ヒューズ配線の寄生容量の容量値が保持ノードの寄生容量の容量値より大きい場合に、保持ノードから、ヒューズ配線の寄生容量を介して電荷が放電される可能性がある。その結果、ラッチ回路に保持された信号が変化し、ラッチ回路が誤動作する。つまり、ヒューズ配線の寄生容量が大きい場合、ヒューズ回路が接続されたラッチ回路の回路動作の信頼性が低下する。
本発明は、ヒューズ配線の寄生容量を介して保持ノードから放電される電荷を抑制し、信頼性の高い回路動作が可能な半導体集積回路を提供する。 The present invention provides a semiconductor integrated circuit capable of suppressing a charge discharged from a holding node through a parasitic capacitance of a fuse wiring and performing a highly reliable circuit operation.
本発明の第1の特徴は、(イ)内部回路と、(ロ)内部回路の回路動作を設定するヒューズ回路と、(ハ)ヒューズ回路の寄生容量と容量結合する保護容量を有し、内部回路に伝搬される信号を保持するラッチ回路とを備える半導体集積回路であることを要旨とする。 The first feature of the present invention includes (a) an internal circuit, (b) a fuse circuit that sets the circuit operation of the internal circuit, and (c) a protective capacitor that is capacitively coupled to the parasitic capacitance of the fuse circuit. The gist of the invention is a semiconductor integrated circuit including a latch circuit that holds a signal propagated to the circuit.
本発明の第2の特徴は、(イ)内部回路と、(ロ)内部回路の回路動作を設定するヒューズ回路と、(ハ)第1入力トランジスタと、ヒューズ回路に接続される第2入力トランジスタと、第1入力トランジスタと第2入力トランジスタの間に接続される引き出し抵抗とを有するラッチ回路とを備え、第1入力トランジスタと引き出し抵抗が接続される保持ノードに、内部回路に伝搬される信号が保持される半導体集積回路であることを要旨とする。 The second feature of the present invention is (a) an internal circuit, (b) a fuse circuit for setting the circuit operation of the internal circuit, (c) a first input transistor, and a second input transistor connected to the fuse circuit. And a latch circuit having a lead resistor connected between the first input transistor and the second input transistor, and a signal propagated to the internal circuit to a holding node to which the first input transistor and the lead resistor are connected The gist of the present invention is that it is a semiconductor integrated circuit in which is held.
本発明によれば、ヒューズ配線の寄生容量を介して保持ノードから放電される電荷を抑制し、信頼性の高い回路動作が可能な半導体集積回路を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit capable of suppressing a charge discharged from a holding node through a parasitic capacitance of a fuse wiring and performing a highly reliable circuit operation.
次に、図面を参照して、本発明の第1及び第2の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。又、以下に示す第1及び第2の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 Next, first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. Further, the following first and second embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is a component part. The material, shape, structure, arrangement, etc. are not specified below. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路は、図1に示すように、内部回路200と、内部回路200の回路動作を設定するヒューズ回路20と、ヒューズ回路20の寄生容量C1と容量結合する保護容量30を有し、内部回路200に伝搬される保持信号FINTを保持するラッチ回路10とを備える。保護容量30は、保持信号FINTが保持されるラッチ回路10の保持ノードNと低電位電源VSS間に接続される。保護容量30には、MOSトランジスタのゲート容量、配線間容量、拡散容量等が採用可能である。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention includes an
ラッチ回路10は、第1入力トランジスタQ1、第2入力トランジスタQ2、第1保持トランジスタQ3、第3入力トランジスタQ4、第2保持トランジスタQ5、第1インバータ回路I1、及び第2インバータ回路I2を備える。
The
第1の入力信号bFPUPが第1入力トランジスタQ1に入力される。第2の入力信号FPUNが第2入力トランジスタQ2に入力される。第1入力トランジスタQ1は、pチャネル型MOS(以下において「pMOS」という。)トランジスタである。第1入力トランジスタQ1は、ゲート端子に第1入力端子101が接続され、ドレイン端子に第2入力トランジスタQ2のドレイン端子が接続され、ソース端子に高電位電源VCCに接続される。一方、第2入力トランジスタQ2は、nチャネル型MOS(以下において「nMOS」という。)トランジスタである。第2入力トランジスタQ2は、ゲート端子に第2入力端子102が接続され、ソース端子にヒューズ回路20が接続される。第1入力トランジスタQ1のドレイン端子及び第2入力トランジスタQ2のドレイン端子は保持ノードNに接続される。第1保持トランジスタQ3はpMOSトランジスタであり、第3入力トランジスタQ4及び第2保持トランジスタQ5はnMOSトランジスタである。
The first input signal bFPUP is input to the first input transistor Q1. The second input signal FPUN is input to the second input transistor Q2. The first input transistor Q1 is a p-channel MOS (hereinafter referred to as “pMOS”) transistor. The first input transistor Q1 has a gate terminal connected to the
第1インバータ回路I1の入力端子は保持ノードNに接続され、出力端子に第1出力端子111が接続される。第2インバータ回路I2の入力端子に第1インバータ回路I1の入力端子が接続され、出力端子に第2出力端子112が接続される。第1インバータ回路I1から、出力信号bFRBLOWNが出力される。第2インバータ回路I2から、出力信号bFRBLOWNの反転出力信号FRBLOWNが出力される。出力信号bFRBLOWNは、第1出力端子111を介して、内部回路200に出力される。反転出力信号FRBLOWNは、第2出力端子112を介して、内部回路200に出力される。つまり、保持信号FINTは、第1インバータ回路I1及び第2インバータ回路I2を介して、内部回路200に伝搬される。
The input terminal of the first inverter circuit I1 is connected to the holding node N, and the
又、第1インバータ回路I1の出力端子に、第1保持トランジスタQ3のゲート端子及び第2保持トランジスタQ5のゲート端子が接続される。第1保持トランジスタQ3は、ドレイン端子に第3入力トランジスタQ4のドレイン端子が接続され、ソース端子に高電位電源VCCが接続される。第2保持トランジスタQ5は、ドレイン端子に第3入力トランジスタQ4のソース端子が接続され、ソース端子に低電位電源VSSが接続される。第3入力トランジスタQ4は、ゲート端子に第1入力端子101が接続される。
The gate terminal of the first holding transistor Q3 and the gate terminal of the second holding transistor Q5 are connected to the output terminal of the first inverter circuit I1. The first holding transistor Q3 has a drain terminal connected to the drain terminal of the third input transistor Q4 and a source terminal connected to the high potential power supply VCC. The second holding transistor Q5 has a drain terminal connected to the source terminal of the third input transistor Q4, and a source terminal connected to the low potential power supply VSS. The third input transistor Q4 has a gate terminal connected to the
ヒューズ回路20は、低電位電源VSSに接続されるヒューズF1と、ヒューズF1と第2入力トランジスタQ2のソース端子を接続されるヒューズ配線から構成される。図1では、ヒューズ配線の抵抗をヒューズ抵抗R1として示している。図1に示したヒューズ配線の寄生容量C1は、ヒューズ配線と低電位電源VSS間の寄生容量である。
The
内部回路200は、半導体論理回路又は半導体記憶装置等である。例えば内部回路200が半導体記憶装置の場合、出力信号bFRBLOWN及び反転出力信号FRBLOWNのレベルを設定することにより、半導体記憶装置が有するメモリセルアレイにおいて、アクセスするメモリセルを切り替えることができる。その結果、メモリセルアレイのメモリセルのうち不良メモリセルをスペアメモリセルに置き換えること等ができる。
The
次に、図1に示したラッチ回路10の動作を説明する。先ず、図2に示すタイミングチャートを参照しながらヒューズF1が切断されていない場合を説明する。以下の説明では、ラッチ回路10に入力される第1の入力信号bFPUP及び第2の入力信号FPUNのハイレベルを高電位電源VCCの電位VHとし、第1の入力信号bFPUP及び第2の入力信号FPUNのローレベルを低電位電源VSSの電位VLとする。又、出力信号bFRBLOWN及び反転出力信号FRBLOWNのハイレベルは電位VHであり、出力信号bFRBLOWN及び反転出力信号FRBLOWNのローレベルは電位VLである。尚、図2のタイミングチャートの初期状態では、ハイレベルの第1の入力信号bFPUPが第1入力トランジスタQ1に入力され、第1入力トランジスタQ1はオフしている。又、ローレベルの第2の入力信号FPUNが第2入力トランジスタQ2に入力され、第2入力トランジスタQ2はオフしている。そのため、ラッチ回路10の保持信号FINTは不定であるが、図2では、保持信号FINTがローレベルである場合を示している。他のタイミングチャートにおいて同様である。
Next, the operation of the
(イ)時刻t1において、ローレベルの第1の入力信号bFPUPが第1入力トランジスタQ1に入力され、第1入力トランジスタQ1はオンする。一方、第2の入力信号FPUNはローレベルであるため、第2入力トランジスタQ2はオフしている。そのため、保持信号FINTはハイレベルになる。一方、ローレベルの第1の入力信号bFPUPが入力される第3入力トランジスタQ4はオフになる。その結果、第3入力トランジスタQ4及び第2保持トランジスタQ5を介する、保持ノードNから低電位電源VSSへの電荷の放電は生じない。保持信号FINTがハイレベルであるため、第1インバータ回路I1から出力される出力信号bFRBLOWNはローレベルになる。そのため、第1保持トランジスタQ3がオンして、保持信号FINTはハイレベルを維持する。又、第2インバータ回路I2から出力される反転出力信号FRBLOWNはハイレベルになる。 (A) At time t1, the low-level first input signal bFPUP is input to the first input transistor Q1, and the first input transistor Q1 is turned on. On the other hand, since the second input signal FPUN is at a low level, the second input transistor Q2 is off. Therefore, the holding signal FINT becomes a high level. On the other hand, the third input transistor Q4 to which the low-level first input signal bFPUP is input is turned off. As a result, there is no discharge of charge from the holding node N to the low potential power supply VSS via the third input transistor Q4 and the second holding transistor Q5. Since the holding signal FINT is at a high level, the output signal bFRBLOWN output from the first inverter circuit I1 is at a low level. Therefore, the first holding transistor Q3 is turned on, and the holding signal FINT is maintained at a high level. Further, the inverted output signal FRBLOWN output from the second inverter circuit I2 becomes high level.
(ロ)時刻t2において、第1の入力信号bFPUPがハイレベルになり、第1入力トランジスタQ1はオフする。しかし、第1保持トランジスタQ3がオンしているため、保持信号FINTはハイレベルを維持する。第3入力トランジスタQ4はオンするが、第2保持トランジスタQ5がオフしている。そのため、保持ノードNから低電位電源VSSへの放電は生じない。その結果、出力信号bFRBLOWNはローレベル、反転出力信号FRBLOWNはハイレベルを維持する。 (B) At time t2, the first input signal bFPUP becomes high level, and the first input transistor Q1 is turned off. However, since the first holding transistor Q3 is on, the holding signal FINT maintains a high level. The third input transistor Q4 is turned on, but the second holding transistor Q5 is turned off. Therefore, no discharge occurs from the holding node N to the low potential power supply VSS. As a result, the output signal bFRBLOWN is maintained at a low level, and the inverted output signal FRBLOWN is maintained at a high level.
(ハ)時刻t3において、ハイレベルの第2の入力信号FPUNが第2入力トランジスタQ2に入力され、第2入力トランジスタQ2はオンする。そして、第2入力トランジスタQ2、ヒューズ抵抗R1及びヒューズF1を介して、保持ノードNから低電位電源VSSに電荷が放電される。そのため、保持信号FINTはローレベルに変化する。その結果、第1インバータ回路I1の出力信号bFRBLOWNはハイレベルになり、第1保持トランジスタQ3がオフ、第2保持トランジスタQ5がオンする。つまり、第3入力トランジスタQ4及び第2保持トランジスタQ5がオンするため、保持信号FINTはローレベルを維持する。反転出力信号FRBLOWNはローレベルになる。 (C) At time t3, the high-level second input signal FPUN is input to the second input transistor Q2, and the second input transistor Q2 is turned on. Then, charges are discharged from the holding node N to the low potential power supply VSS through the second input transistor Q2, the fuse resistor R1, and the fuse F1. Therefore, the holding signal FINT changes to a low level. As a result, the output signal bFRBLOWN of the first inverter circuit I1 becomes high level, the first holding transistor Q3 is turned off and the second holding transistor Q5 is turned on. That is, since the third input transistor Q4 and the second holding transistor Q5 are turned on, the holding signal FINT maintains a low level. The inverted output signal FRBLOWN becomes low level.
(ニ)時刻t4において、第2の入力信号FPUNがローレベルになり、第2入力トランジスタQ2がオフする。しかし、第3入力トランジスタQ4及び第2保持トランジスタQ5がオンしているため、保持信号FINTはローレベルを維持する。 (D) At time t4, the second input signal FPUN becomes low level, and the second input transistor Q2 is turned off. However, since the third input transistor Q4 and the second holding transistor Q5 are on, the holding signal FINT maintains a low level.
以上の回路動作により、ラッチ回路10の出力信号bFRBLOWNはハイレベル、反転出力信号FRBLOWNはローレベルに確定する。ラッチ回路10の出力信号bFRBLOWN及び反転出力信号FRBLOWNのレベルは、第1の入力信号bFPUP、第2の入力信号FPUNが変化しない限り維持される。
With the above circuit operation, the output signal bFRBLOWN of the
次に、図3に示すタイミングチャートを参照しながらヒューズF1が切断された場合のラッチ回路10の動作を説明する。
Next, the operation of the
(イ)時刻t1〜t2までは、図2のタイミングチャートで説明した場合と同様にラッチ回路10は動作する。その結果、時刻t2において、保持信号FINTはハイレベルである。又、出力信号bFRBLOWNはローレベル、反転出力信号FRBLOWNはハイレベルである。
(A) From time t1 to time t2, the
(ロ)時刻t3において、ハイレベルの第2の入力信号FPUNが第2入力トランジスタQ2に入力され、第2入力トランジスタQ2はオンする。しかし、ヒューズF1が切断されているため、第2入力トランジスタQ2及びヒューズ回路20を介する、保持ノードNから低電位電源VSSへの電荷の放電は生じない。そのため、保持信号FINTはハイレベルを維持する。又、出力信号bFRBLOWNはローレベル、反転出力信号FRBLOWNはハイレベルを維持する。ただし、後述するように、保護容量30が保持ノードNに接続されていない場合には、ヒューズ配線の寄生容量C1を介して保持ノードNから低電位電源VSSに電荷が放電される可能性がある。
(B) At time t3, the high-level second input signal FPUN is input to the second input transistor Q2, and the second input transistor Q2 is turned on. However, since the fuse F1 is cut, no electric charge is discharged from the holding node N to the low potential power supply VSS via the second input transistor Q2 and the
(ハ)時刻t4において、第2の入力信号FPUNがローレベルになり、第2入力トランジスタQ2がオフする。保持信号FINTはハイレベルを維持する。 (C) At time t4, the second input signal FPUN becomes low level, and the second input transistor Q2 is turned off. The holding signal FINT maintains a high level.
以上の回路動作により、ラッチ回路10の出力信号bFRBLOWNはローレベル、反転出力信号FRBLOWNはハイレベルに確定する。ラッチ回路10の出力信号bFRBLOWN及び反転出力信号FRBLOWNのレベルは、第1の入力信号bFPUP、第2の入力信号FPUNが変化しない限り維持される。
With the above circuit operation, the output signal bFRBLOWN of the
以上に説明したように、ヒューズF1を切断するか否かにより、ラッチ回路10の回路動作が変化する。つまり、ヒューズF1を切断することにより、ラッチ回路10の出力信号bFRBLOWN及び反転出力信号FRBLOWNのレベルを設定することができる。
As described above, the circuit operation of the
次に、図5に示す保護容量30が保持ノードNに接続されていないラッチ回路100の動作について説明する。以下の説明では、ヒューズF1を切断した場合における、ヒューズ配線の寄生容量C1のラッチ回路100に与える影響を、図4のタイミングチャートを用いて説明する。
Next, the operation of the
(イ)時刻t1〜t2までは、図3のタイミングチャートで説明した場合と同様にラッチ回路100は動作する。その結果、時刻t2において、保持信号FINTはハイレベルである。又、出力信号bFRBLOWNはローレベル、反転出力信号FRBLOWNはハイレベルである。
(A) From time t1 to time t2, the
(ロ)時刻t3において、ハイレベルの第2の入力信号FPUNが第2入力トランジスタQ2に入力され、第2入力トランジスタQ2はオンする。保持ノードNには、保持ノードNに接続される配線の寄生容量、第1入力トランジスタQ1のドレイン容量、第2入力トランジスタQ2のドレイン容量、第1保持トランジスタQ3のドレイン容量、第3入力トランジスタQ4のドレイン容量及び第1インバータ回路I1の入力容量等からなる保持ノード寄生容量が存在する。そのため、第2入力トランジスタQ2がオンすると、保持ノード寄生容量とヒューズ配線の寄生容量C1の容量結合が生じる。第2入力トランジスタQ2がオンするまで、ヒューズ配線の寄生容量C1は低電位電源VSSにより充電されている。そのため、第2入力トランジスタQ2がオンすると、図5に示すように保持ノードNからヒューズ配線の寄生容量C1に放電電流Idisが流れる。ここで、ヒューズ配線の寄生容量C1の容量値が保持ノード寄生容量の容量値より大きいほど、放電電流Idisは大きくなる。例えば、ヒューズ配線の寄生容量C1の容量値が保持ノード寄生容量の容量値の5倍程度以上の大きさの場合には、放電電流Idisが、第1保持トランジスタQ3を介して高電位電源VCCから保持ノードNに流れるラッチ電流Ichgより大きくなる。放電電流Idisがラッチ電流Ichgより大きい場合は、保持ノードNのレベルが低下する。そして、保持信号FINTのレベルが、第1インバータ回路I1の回路しきい値以下になった場合に、出力信号bFRBLOWNがハイレベルに変化する。その結果、第1保持トランジスタQ3がオフし、第2保持トランジスタQ5がオンするため、保持信号FINTがローレベルになる。又、反転出力信号FRBLOWNはローレベルになる。図4において、本来期待される保持信号FINT、出力信号bFRBLOWN及び反転出力信号FRBLOWNのレベルを点線で示す。 (B) At time t3, the high-level second input signal FPUN is input to the second input transistor Q2, and the second input transistor Q2 is turned on. The holding node N includes a parasitic capacitance of a wiring connected to the holding node N, a drain capacitance of the first input transistor Q1, a drain capacitance of the second input transistor Q2, a drain capacitance of the first holding transistor Q3, and a third input transistor Q4. There is a holding node parasitic capacitance composed of the drain capacitance of the first inverter circuit I1 and the input capacitance of the first inverter circuit I1. Therefore, when the second input transistor Q2 is turned on, capacitive coupling between the holding node parasitic capacitance and the parasitic capacitance C1 of the fuse wiring occurs. Until the second input transistor Q2 is turned on, the parasitic capacitance C1 of the fuse wiring is charged by the low potential power supply VSS. Therefore, when the second input transistor Q2 is turned on, a discharge current Idis flows from the holding node N to the parasitic capacitance C1 of the fuse wiring as shown in FIG. Here, the discharge current Idis increases as the capacitance value of the parasitic capacitance C1 of the fuse wiring is larger than the capacitance value of the holding node parasitic capacitance. For example, when the capacitance value of the parasitic capacitance C1 of the fuse wiring is about five times or more the capacitance value of the holding node parasitic capacitance, the discharge current Idis is supplied from the high potential power supply VCC via the first holding transistor Q3. It becomes larger than the latch current Ichg flowing through the holding node N. When discharge current Idis is larger than latch current Ichg, the level of holding node N decreases. When the level of the holding signal FINT becomes equal to or lower than the circuit threshold value of the first inverter circuit I1, the output signal bFRBLOWN changes to a high level. As a result, the first holding transistor Q3 is turned off and the second holding transistor Q5 is turned on, so that the holding signal FINT is at a low level. Further, the inverted output signal FRBLOWN becomes low level. In FIG. 4, the originally expected levels of the holding signal FINT, the output signal bFRBLOWN, and the inverted output signal FRBLOWN are indicated by dotted lines.
(ハ)時刻t4において、第2の入力信号FPUNがローレベルになり、第2入力トランジスタQ2がオフする。しかし、第1保持トランジスタQ3がオフ、第2保持トランジスタQ5がオンしているため、保持信号FINTはローレベルを維持する。そのため、出力信号bFRBLOWNはハイレベル、反転出力信号FRBLOWNはローレベルを維持する。 (C) At time t4, the second input signal FPUN becomes low level, and the second input transistor Q2 is turned off. However, since the first holding transistor Q3 is off and the second holding transistor Q5 is on, the holding signal FINT maintains a low level. Therefore, the output signal bFRBLOWN is maintained at a high level, and the inverted output signal FRBLOWN is maintained at a low level.
以上の回路動作により、ラッチ回路100の出力信号bFRBLOWNはハイレベル、反転出力信号FRBLOWNがローレベルに確定する。ラッチ回路100の出力信号bFRBLOWN及び反転出力信号FRBLOWNのレベルは、第1の入力信号bFPUP、第2の入力信号FPUNが変化しない限り維持される。
With the above circuit operation, the output signal bFRBLOWN of the
つまり、保護容量30が保持ノードNに接続されていないラッチ回路100が誤動作し、出力信号bFRBLOWN及び反転出力信号FRBLOWNが所望のレベルにならない場合がある。一方、図1に示すように、保持ノードNに保護容量30が接続されたラッチ回路10の場合、保護容量30の容量値と保持ノード寄生容量の容量値の合計がヒューズ配線の寄生容量C1の容量値以上にすることにより、放電電流Idisをラッチ電流Ichg以下にできる。その結果、ラッチ回路10の誤動作を防ぐことができる。
That is, there is a case where the
以上に説明したように、本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路によれば、ヒューズ配線の寄生容量C1の容量値が大きい場合でも、ヒューズ配線の寄生容量C1の容量値に応じて保護容量30を保持ノードに接続することにより、ラッチ回路10の誤動作を防止できる。つまり、ラッチ回路10の回路動作の信頼性が向上する。
As described above, according to the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention, even if the capacitance value of the parasitic capacitance C1 of the fuse wiring is large, it depends on the capacitance value of the parasitic capacitance C1 of the fuse wiring. By connecting the protective capacitor 30 to the holding node, malfunction of the
図6に、本発明の第1の実施の形態に係わる半導体集積回路を、ダブルデンシティ構造のヒューズ回路21に適用した例を示す。図6に示すように、複数のラッチ回路100a、10b、100c、10dが、ヒューズ回路21に接続される。ラッチ回路100a、100cには、例えば図5に示したラッチ回路100が採用可能である。一方、ラッチ回路10b、10dには、図1に示したラッチ回路10が採用される。ラッチ回路100aは、ヒューズF1aを介して低電位電源VSSに接続される。ラッチ回路10bは、ヒューズ抵抗R1b及びヒューズF1bを介して低電位電源VSSに接続される。ラッチ回路100cは、ヒューズF1cを介して低電位電源VSSに接続される。ラッチ回路10dは、ヒューズ抵抗R1d及びヒューズF1dを介して低電位電源VSSに接続される。
FIG. 6 shows an example in which the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention is applied to a
ヒューズ回路21は、図6に示すようにヒューズF1a〜F1d、及びヒューズ配線として使用されるヒューズ抵抗R1b、R1dから構成される、いわゆるダブルデンシティ構造のヒューズ回路である。ここで、ヒューズ抵抗R1b、R1dは拡散層に形成される拡散抵抗等である。図6に示したヒューズ回路21のレイアウト例を図7に示す。図7は上面図であり、ヒューズF1a〜F1dが形成される金属配線層を透過して、拡散層に形成されるヒューズ抵抗R1b、R1dが表示されている。ヒューズ抵抗R1bはビアV1を介してヒューズF1bに接続される。又、ヒューズ抵抗R1dはビアV2を介してヒューズF1dに接続される。ダブルデンシティ構造は、ラッチ回路100a、10b、100c、10dの最小配置間隔より、ヒューズF1a〜F1dの最小配置間隔が大きい場合等に有効である。つまり、図7に示したダブルデンシティ構造を採用することにより、ヒューズF1a〜F1dを並列に配置する場合よりもヒューズ回路21の紙面横方向の長さを短くできる。
As shown in FIG. 6, the
図7に示したように、ヒューズF1aとラッチ回路100aを接続するヒューズ配線、及びヒューズF1cとラッチ回路100cを接続するヒューズ配線には拡散抵抗が使用されていない。つまり、ラッチ回路100a、100cに接続されるヒューズ配線の寄生容量は小さい。そのため、ラッチ回路100a、100cには保護容量30を含まないラッチ回路100が採用可能である。一方、ヒューズF1bとラッチ回路10bを接続するヒューズ配線にはヒューズ抵抗R1bが存在する。又、ヒューズF1dとラッチ回路10dを接続するヒューズ配線にはヒューズ抵抗R1dが存在する。既に述べたように、拡散抵抗は金属配線に比較して寄生容量が大きい。そのため、ラッチ回路10b、10dに接続されるヒューズ配線の寄生容量は大きい。したがって、図6に示すように、ラッチ回路10b、10dには、保護容量30を含むラッチ回路10が採用される。
As shown in FIG. 7, no diffused resistor is used for the fuse wiring connecting the fuse F1a and the
以上に説明したように、図6に示したダブルデンシティ構造のヒューズ回路21を使用する場合には、すべてのラッチ回路100a、10b、100c、10dに保護容量30を含むラッチ回路10を採用する必要がない。そのため、ラッチ回路100a、10b、100c、10dを含む回路全体の面積を抑制することができる。
As described above, when the double density
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路は、図8に示すように、内部回路200と、内部回路200の回路動作を設定するヒューズ回路22と、第1入力トランジスタQ1と、ヒューズ回路22に接続される第2入力トランジスタQ2と、第1入力トランジスタQ1と第2入力トランジスタQ2の間に接続される引き出し抵抗R2とを有するラッチ回路11とを備え、第1入力トランジスタQ1と引き出し抵抗R2が接続される保持ノードNに、内部回路200に伝搬される保持信号FINTが保持される。ラッチ回路11は、引き出し抵抗R2が第1入力トランジスタQ1と第2入力トランジスタQ2の間に接続され、保持ノードNに保護容量30が接続されていない点が図1と異なる。その他の構成については、図1に示す第1の実施の形態と同様である。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 8, the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention includes an
ラッチ回路11は、図1に示すラッチ回路10から第2入力トランジスタQ2及び保護容量30を除いた第1回路120、第2入力トランジスタQ2からなる第2回路130及び引き出し抵抗R2から構成される。引き出し抵抗R2は、拡散抵抗等が採用可能である。図8に示した引き出し抵抗寄生容量C2は、引き出し抵抗R2と低電位電源VSS間の寄生容量である。
The
図8に示すように、ヒューズ回路22はヒューズF1からなり、第2入力トランジスタQ2のソース端子と低電位電源VSSの間にヒューズF1が接続される。
As shown in FIG. 8, the
図8に示したラッチ回路11によれば、ヒューズF1が切断された状態で保持信号FINTがハイレベルになるときは、引き出し抵抗寄生容量C2はハイレベルで充電される。そのため、図4に示したタイミングチャートの時刻t3において、第2入力トランジスタQ2がオンした場合に、引き出し抵抗寄生容量C2を介して保持ノードNから低電位電源VSSに放電電流を抑制される。その結果、保持信号FINTのレベルの急激な低下を防止できる。つまり、保持信号FINTのレベルが第1インバータ回路I1の回路しきい値以下になることを防止できる。
According to the
図9に、図8に示したラッチ回路11を使用して、ダブルデンシティ構造のヒューズ回路を構成した例を示す。図9に示したラッチ回路11b、11dは、図8に示したラッチ回路11が採用される。つまり、ラッチ回路11bは、第1回路120b、引き出し抵抗R2b及び第2回路130bからなり、第2回路130bはヒューズF1bを介して低電位電源VSSに接続される。同様に、ラッチ回路11dは、第1回路120d、引き出し抵抗R2d及び第2回路130dからなり、第2回路130dはヒューズF1dを介して低電位電源VSSに接続される。
FIG. 9 shows an example in which a double-density fuse circuit is configured using the
一方、ラッチ回路100aは、ヒューズF1aを介して低電位電源VSSに接続され、ラッチ回路100cは、ヒューズF1cを介して低電位電源VSSに接続される。ヒューズF1aとラッチ回路100aを接続するヒューズ配線、及びヒューズF1cとラッチ回路100cを接続するヒューズ配線には拡散抵抗が使用されていない。つまり、ラッチ回路100a、100cに接続されるヒューズ配線の寄生容量は小さい。そのため、ラッチ回路100a、100cは、例えば図5に示したラッチ回路100等が採用可能である。
On the other hand, the
図9に示したように、ラッチ回路11を適用することにより、ヒューズF1a〜F1d、引き出し抵抗R2b及び引き出し抵抗R2dからなるダブルデンシティ構造のヒューズ回路が構成される。
As shown in FIG. 9, by applying the
本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路によれば、保護容量30を保持ノードNに接続する必要がないため、回路全体の面積の増大を抑制することができる。他は、第1の実施の形態と実質的に同様であるので、重複した記載を省略する。 According to the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention, since it is not necessary to connect the protective capacitor 30 to the holding node N, an increase in the area of the entire circuit can be suppressed. Others are substantially the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
上記のように、本発明は第1又は第2の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。つまり、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 As described above, the present invention has been described according to the first or second embodiment. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art. In other words, the present invention includes various embodiments and the like not described here. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
C1…ヒューズ配線の寄生容量
C2…引き出し抵抗寄生容量
N…保持ノード
Q1…第1入力トランジスタ
Q2…第2入力トランジスタ
R1…ヒューズ抵抗
R2…引き出し抵抗
VCC…高電位電源
VSS…低電位電源
10、11…ラッチ回路
20、21、22…ヒューズ回路
30…保護容量
200…内部回路
C1: Parasitic capacitance of fuse wiring C2: Parasitic capacitance of extraction resistor N: Holding node Q1: First input transistor Q2: Second input transistor R1: Fuse resistor R2: Extraction resistor VCC: High potential power supply VSS: Low
Claims (5)
前記内部回路の回路動作を設定するヒューズ回路と、
前記ヒューズ回路の寄生容量と容量結合する保護容量を有し、前記内部回路に伝搬される信号を保持するラッチ回路
とを備えることを特徴とする半導体集積回路。 Internal circuitry,
A fuse circuit for setting the circuit operation of the internal circuit;
A semiconductor integrated circuit, comprising: a protection capacitor that is capacitively coupled to a parasitic capacitance of the fuse circuit, and a latch circuit that holds a signal propagated to the internal circuit.
前記内部回路の回路動作を設定するヒューズ回路と、
第1入力トランジスタと、前記ヒューズ回路に接続される第2入力トランジスタと、前記第1入力トランジスタと前記第2入力トランジスタの間に接続される引き出し抵抗とを有するラッチ回路
とを備え、前記第1入力トランジスタと前記引き出し抵抗が接続される保持ノードに、前記内部回路に伝搬される信号が保持されることを特徴とする半導体集積回路。 Internal circuitry,
A fuse circuit for setting the circuit operation of the internal circuit;
A latch circuit comprising: a first input transistor; a second input transistor connected to the fuse circuit; and a lead resistor connected between the first input transistor and the second input transistor. A semiconductor integrated circuit, wherein a signal propagated to the internal circuit is held in a holding node to which an input transistor and the drawing resistor are connected.
Priority Applications (1)
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JP2005016768A JP2006210398A (en) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | Semiconductor integrated circuit |
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