JP3502442B2 - 半導体集積回路の回路素子値調整回路 - Google Patents
半導体集積回路の回路素子値調整回路Info
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Description
体集積回路の回路素子値(即ち、抵抗値、キャパシタン
ス値)を調整する回路に係り、特にザッピングする前に
適切な調整信号の組合せによりザッピング後の達成値が
目標値と一致するか否かを確認し正確な目標値を達成
し、ザッピング時に周辺回路に衝撃を与えない半導体集
積回路の素子値調整回路に関する。
工程上のエラー等で目標値を正確に達成しにくい場合が
度々あった。正確な目標値を得るために、従来のザッピ
ングは回路素子に並列連結されたザッピング可能なヒュ
ーズを取り除く方法(これをメタルザッピングという)
や回路素子に並列連結されたツェナーダイオードをショ
ートアウトする方法(これをツェナーザッピングとい
う)が主に用いられた。
回路素子値調整回路の一例を説明するための図面であ
る。
溶融可能な導電材料を利用し端子Xと端子Yの間に回路
素子(ここでは抵抗)の所定目標値(抵抗値)を達成す
るための回路は、端子XとYの間に直列に接続された抵
抗R1 ,R2 ,R3 と、各抵抗R1 ,R2 ,R3 に並列
連結されたザッピングのためのメタルM1 ,M2 ,M3
と、メタルと抵抗の接続点に連結され当該メタルを溶融
するための端子A1 ,A2 ,A3 ,A4 を具備する。
れる所定の目標抵抗値を達成するために、各メタル
M1 ,M2 ,M3 に接続された端子A1 ,A2 ,A3 ,
A4 の間に高電圧を印加して目標値に達するまでメタル
を順次的にザッピングしたり印加電圧により同時に接続
されたメタルを溶融した。
た回路素子値調整回路の一例を示す。
ピングを利用したザッピング回路は端子X′とY′の間
に直列に接続された抵抗R1 ,R2 ,R3 と、各抵抗R
1 ,R2 ,R3 に並列連結されたツェナーダイオードZ
1 ,Z2 ,Z3 と、各ツェナーダイオードZ1 ,Z2 ,
Z3 と抵抗R1 ,R2 ,R3 との接続点に連結された端
子B1 ,B2 ,B3 ,B4 を具備していた。
求される目標抵抗値に達するまで各ツェナーダイオード
Z1 ,Z2 ,Z3 を順次に短絡させたり印加電圧により
選択されたツェナーダイオードを一時に短絡させてい
た。
子値調整回路は回路素子の目標値を達成するまで時間が
多く必要であり、ザッピングするための高電圧あるいは
高電流が各回路素子自体にも直接的に印加され、これに
より回路が劣化し回路素子値自体が変動するという問題
点があった。
きないので、所定の目的値を達成すると予測したところ
によりザッピングした結果が予測を逸すれば目標値達成
が不可能な問題点があった。
ングする前にザッピング結果を試みて目標値が達成され
たか否かを予め確認して調整でき、ザッピング時に周辺
回路に影響を与えない半導体集積回路の回路素子値調整
回路を提供することである。
成してからはザッピングのための入力端子を隔離させ静
電気やスパイクのような不必要な雑音が印加されても影
響を受けない半導体集積回路の回路素子値調整回路を提
供することである。
の外部ピン数を減らしパッケージング後にもザッピング
可能な半導体集積回路の回路素子値調整回路を提供する
ことである。
するために本発明の回路は両端子の間に連結されたN個
の回路素子をN個の調整信号に応じてそれぞれ開閉して
両端子の間の素子値が所定の目標値を達成するように
し、ザッピング制御信号が活性化されれば前記調整信号
に応じてザッピングする半導体集積回路の回路素子値調
整回路において、前記ザッピング制御信号が活性化され
れば前記調整信号に応じてザッピングされるザッピング
手段と、前記ザッピング制御信号が活性化される前に
は、前記調整信号を直接入力しこれにより前記該当する
回路素子を開閉して前記調整信号による達成値が目標値
と一致するかを試み、前記ザッピング制御信号が活性化
の後には前記ザッピング手段の出力により前記該当する
回路素子を開閉する開閉手段を具備したことを特徴とす
る。
発明の回路は両端子の間に連結されたN個の回路素子を
N個の調整信号に応じてそれぞれ開閉し、ザッピング後
には終了制御信号により調整信号入力端子を隔離する半
導体集積回路の回路素子値調整回路において、前記終了
信号が活性化される前には前記調整信号を入力しそのま
ま出力し、前記終了信号が活性化されたのちには出力値
を所定値でホールディングしザッピングのための入力端
子と回路の残りの部分を隔離させる隔離手段と、前記調
整信号に応じてザッピングするザッピング手段と、前記
ザッピング制御信号が活性化される前には、前記隔離手
段の出力を直接入力してこれにより前記それぞれの回路
素子を開閉し、前記ザッピング制御信号が活性化された
後には前記ザッピング手段の出力により前記回路素子を
開閉する開閉手段を具備することを特徴とする。
る前に目標値との一致を確認して所定の目標値を正確に
得ることができ、回路素子の劣化を防止する。
説明する。図3は本発明による半導体集積回路の回路素
子値調整回路を示した回路図である。
調整回路は端子XとYの間に直列連結されたN個の回路
素子(本実施例では抵抗R1 〜Rn )と、各回路素子R
1 〜Rn に並列連結されザッピング制御信号Cz が活性
化される前には入力端子301 〜30n を通じて調整信
号Sz1〜Sznを直接入力してこれにより該当する回路素
子R1 〜Rn を開閉し、ザッピング制御信号Cz が活性
化されたのちにはザッピング部321 〜32n の出力に
より該当する回路素子R1 〜Rn を開閉するN個の開閉
部311 〜31n と、達成した抵抗値を固定するために
ザッピング制御信号Cz が活性化されれば調整信号Sz1
〜Sznに応じてザッピングするN個のザッピング部32
1 〜32n を具備する。
〜31n はそれぞれその構成と動作が同一なので第1開
閉部311 のみ詳細に説明する。N個のザッピング部3
21〜32n もそれぞれ構成と動作が同一なので第1ザ
ッピング部321 についてだけ説明する。
z が活性化される前には入力端子301 を通じて第1調
整信号Sz1を直接入力しこれによりオン、オフされザッ
ピング制御信号が活性化された時の目標値と達成値が一
致するかを試み、ザッピング制御信号が活性化された後
に第1ザッピング部321 から第1調整信号を入力する
スイッチング制御器351 と、第1抵抗R1 に並列接続
されスイッチング制御器351 の出力により接続された
第1抵抗R1 をバイパッシングするスイッチング素子S
1 を含む。
ジスタ(本発明の実施例ではMOSトランジスタ;
Q1 ,Q11)とプルアップ抵抗R11から構成される。ト
ランジスタQ1 は第1調整信号Sz1が“ハイ”ならオン
されスイッチング素子(本実施例ではCMOS伝送ゲー
ト,S1 )の制御入力を“ロー”として伝送ゲートS1
を導通させ、第1調整信号Sz1が“ロー”ならオフされ
プルアップ抵抗R11を通じて伝送ゲートS1の制御入
力として“ハイ”を印加し伝送ゲートS1をオープンす
る。
トS1に並列連結された抵抗R1はバイパスされその抵
抗値が両端子X,Yの間に現れない。伝送ゲートS1が
オープンされれば、その抵抗R1の抵抗値は両端子X,
Yの間に現れる。即ち、両端子X,Yの間の抵抗値はオ
ープンされた伝送ゲートS1の抵抗の抵抗値の和で求め
得る。
〜32n に調整信号Sz1〜Sznの組合せをザッピングす
る前に、当該開閉部311 〜31n スイッチング制御器
で調整信号Sz1〜Sznの組合せにより当該開閉部311
〜31n の伝送ゲートを導通あるいはオープンし予め両
端子X,Yの間の抵抗値を測定して目標値と一致するか
を確認する。したがって、復元不可能なザッピングにお
いて、従来のように予測による調整信号の組合せにより
ザッピングした結果が目標値と異なる場合に発生する問
題点を解決している。
グ制御信号Cz が活性化(ハイ)されれば、第1調整信
号Sz1に応じてザッピングのための電源Vddを印加あ
るいは遮断するザッピング制御部331 と、ザッピング
制御信号Cz が活性化される前には(ロー)ホールディ
ングされていて、ザッピング制御部331 の出力により
ザッピングされ調整信号Sz1を常に保つザッピング要素
341 を具備する。
ート3311 とスイッチング素子S11から構成されザッ
ピング制御信号Cz と第1調整信号Sz1を否定論理積し
てスイッチング素子(本発明の実施例ではCMOS伝送
ゲート;S11)をオン、オフする。ザッピング要素34
1 は伝送ゲートS11を通じて印加される電源Vddによ
りオープンされるザッピング素子ZP1 と、プルアップ
抵抗R21から構成される。ここで、ザッピング素子ZP
1 はメタルあるいはツェナーダイオードより構成するこ
とができ、MOSトランジスタQ11のゲート入力端に波
形整形回路3411 が付加できる。
をザッピング制御信号Cz が活性化される前と後に分け
て説明する。
(即ち、ロー)の時にはナンドゲート3311 に“ロ
ー”が入力され調整信号Sz1に関係なく伝送ゲートS11
に“ハイ”を印加して伝送ゲートS11をオープンし、ト
ランジスタQ11のゲートはザッピング素子ZP1 を通じ
て接地レベルになって常にオフされている。従って、先
に説明した通り開閉部311 はスイッチング制御器35
1 に直接入力される第1調整信号Sz1により伝送ゲート
S1 を短絡あるいはオープンする。
ハイ)ナンドゲート3311 に“ロー”が入力され第1
調整信号Sz1が“ロー”なら伝送ゲートS11の制御入力
部に続けて“ハイ”が印加され伝送ゲートS11をオフ
し、トランジスタQ11のゲートはザッピング素子ZP1
を通じて接地レベルになってオフされる。この時第1調
整信号Sz1が“ハイ”ならナンドゲート3311 は“ロ
ー”を出力して伝送ゲートS11を導通させ、これにより
ザッピング素子ZP1 に電源Vddが印加されオープン
される。ザッピング素子ZP1 がオープンされればトラ
ンジスタQ11はプルアップ抵抗R21と波形整形器341
1 を通じてゲートに印加される“ハイ”レベルにより動
作し伝送ゲートS1 の制御入力に“ロー”を印加して伝
送ゲートS1 を導通させる。
ンされれば復元できないので、第1調整信号Sz1を続け
て維持し、これにより第1開閉部311 の伝送ゲートS
1 は導通またはオープン状態を保ち両端子X,Yの間の
抵抗値を目標値に維持させる。
は目標値を求めるために最適の調整信号Sz1〜Sznの組
合せを求める試験モードでは非活性化(ロー)状態を保
ちながら最適の調整信号の組合せを求めこれを確認して
からこそ活性化されそれぞれのザッピング部321 〜3
2n をザッピングさせることが分かる。また、一旦ザッ
ピングが完了されたのちには調整信号入力端子301 〜
30n は不必要になることが分かる。
号入力端子を隔離させ静電気のような不必要な外部信号
の影響が取り除ける半導体集積回路の回路素子値調整回
路を示した回路図である。
Ceにより調整信号入力端子301〜30n を隔離する
半導体集積回路の回路素子値調整回路は、終了信号Ce
が活性化される前には(ロー)調整信号Sz1〜Sznを入
力してそのまま出力し、終了信号Ceが活性化された後
には(ハイ)出力値を所定値でホールディングして入力
端子301 〜30n と出力端を隔離させる隔離部411
〜41n と、ザッピング制御信号Cz により活性化され
隔離部411 〜41n から入力される調整信号Sz1〜S
znによりザッピングするザッピング部321 〜32
n と、ザッピング制御信号Cz が活性化される前には、
隔離部411 〜41n の出力を直接入力しこれにより当
該回路素子R1 〜Rn を開閉し、ザッピング制御信号C
z が活性された後にはザッピングのための調整信号に応
じて回路素子R1 〜Rn を開閉する開閉部311 〜31
n を具備する。
閉部311 〜31n は図3の説明と同様なので、同一の
符号は付し詳細な説明は略することにする。また、各調
整信号Sz1〜Sznを入力する入力端子301 〜30n と
ザッピング部321 〜32nの間に連結され終了信号C
eにより入力端子301 〜30n を隔離させるN個の隔
離部411 〜41n は構成及び動作が同一であるため、
第1隔離部411 についてのみ詳細に説明する。
源Vddを印加あるいは遮断するスイッチング素子(本
発明の実施例ではCMOS伝送ゲート;S21)と、伝送
ゲートS21を通じて供給される電源Vddによりオープ
ンされるザッピング素子ZP21と、終了信号Ceが活性
化される前(ロー)には一端子にザッピング素子ZP21
を通じて接地を反転器411で反転した“ハイ”を入力
し、他端子に入力される第1調整信号Sz1をそのまま出
力し、ザッピング素子ZP21がオープンされれば第1調
整信号Sz1の入力に関係なく出力値を“ロー”でホール
ディングするホールディング部を具備する。
の動作を終了信号Ceが活性化される前と後に分けて説
明する。
ち、ローなら)伝送ゲートS21がオープンされ、アンド
ゲート413の一端子にはザッピング素子ZP21を通じ
て接地レベルが反転器412で反転され“ハイ”が入力
され他端子を通じて入力される第1調整信号Sz1により
“ハイ”あるいは“ロー”を出力する。即ち、第1調整
信号Sz1をそのまま通過させる。
イ)、伝送ゲートS21は制御入力に“ロー”が印加され
伝送ゲートS21の両端を導通させ、これにより電源Vd
dをザッピング素子ZP21に直接印加してザッピング素
子ZP21をオープンする。したがって、アンドゲート4
13の一端子にはプルアップ抵抗R31を通じて入力され
る“ハイ”が反転器412で反転された“ロー”信号が
入力される。よってアンドゲート413は第1調整信号
Sz1に関係なく常に“ロー”を出力して入力端子301
を隔離させる。
用しパッケージング後にザッピング可能な半導体集積回
路の回路素子値調整回路を示した回路図である。
るザッピング制御信号Cz と調整制御信号Cszに応じて
回路素子値を調整する半導体集積回路の回路素子値調整
回路は、マイコン51から直列伝送方式で調整制御信号
Cszを入力し、これによりN個の調整信号Sz1〜Sznを
発生する調整信号発生器52と、ザッピング制御信号C
z に応じて活性化され調整信号発生器52から入力され
る調整信号Sz1〜Sznに応じてザッピングするザッピン
グ部321 〜32n と、ザッピング制御信号Cz が活性
化される前には、調整信号Sz1〜Sznを直接入力しこれ
によりそれぞれの回路素子R1 〜Rn を開閉し、ザッピ
ング制御信号Cz が活性化されてからはザッピングされ
た調整信号に応じてそれぞれの回路素子R1 〜Rn を開
閉する開閉部311 〜31n を具備してザッピングのた
めに外部とインタフェースされるピン数を減らしパッケ
ージング後にもザッピングを可能にする。
子R1 〜Rn を有するザッピング回路では調整信号Sz1
〜Sznを入力するためのN個の入力端子が必要である。
ところが、周知のように半導体集積回路において、外部
にインタフェースされるピン数を減らすことが要求され
るので、ザッピングのためのN個の端子を外部に露出さ
せることは非効率的である。したがって、大部分のザッ
ピング作業はパッケージングする前にチップ内部5でな
される。しかしながら、本発明では外部と直列伝送方式
でインタフェースして調整信号Sz1〜Sznを発生する調
整信号発生器52をチップ内部5に具現することによ
り、外部に露出されるピン数を減らしパッケージング後
にもザッピングを可能にした。
n と開閉部311 〜31n は図3の説明と同一であるた
め、同一符号を付し詳細な説明は略する。調整信号発生
器52はチップ外部のマイコン51と直列伝送方式でイ
ンタフェースして調整制御信号Cszを入力し、これによ
りN個の調整信号Sz1〜Sznを発生する。N個の調整信
号Sz1〜Sznはザッピング部321 〜32n と開閉部3
11 〜31n とに入力され、マイコン51から入力され
るザッピング制御信号Cz が活性化される前には開閉部
311 〜31n で調整信号Sz1〜Sznの組合せにより抵
抗値を設定し目標値が達成されたか否かが確認できるよ
うにし、ザッピング制御信号Cz が活性化されれば設定
された調整信号の組合せを固定する。このような調整信
号発生器52はカウンター等を利用して具現できる。
素子値調整方法を示した順序図である。
コン51のようなシステム制御器は二端子X,Yの間に
設定するための回路素子の目標値を入力(または決定)
する。前記目標値が入力(または決定)されればば、調
整信号発生段階62では調整制御信号に応じて前記目標
値を達成すると予測される調整信号Sz1〜Sznを発生す
る。素子値測定段階63では発生した各調整信号に応じ
て連結あるいは遮断されるスイッチング素子に並列連結
された回路素子の値を両端子X,Yの間で測定する。次
いで、目標値比較段階64では測定された素子値を目標
値と比較して一致していなければ、段階62と段階63
を繰り返し、測定された素子と目標値が一致すればザッ
ピング段階65でこの時の調整信号をザッピングし、隔
離段階66で入力端子を隔離させる。以上の実施例では
回路素子が抵抗である場合を例に挙げて説明したが、キ
ャパシターのような他の回路素子にも適用できる。
路は調整信号に応じて各回路素子値をザッピングする前
に目標値との一致を確認して所定の目標値を正確に得る
ことが可能であり、回路素子に電気的な電圧あるいは電
流を直接加えず回路素子の劣化を防止する効果がある。
体回路素子値調整回路は、回路素子値固定後入力端子を
隔離し静電気のような雑音に強く、直列インタフェース
機能を内蔵した回路素子値調整回路は外部に露出される
ピン数を減らし、パッケージング後にもザッピングを可
能にする効果がある。
のでなく本発明の思想を逸脱しない範囲で種々の改変を
なし得ることは無論である。また、本発明の例示された
実施例はそれぞれのスイッチング手段に対して並列接続
された直列回路素子で表現されたが、対応するスイッチ
ング手段が直列あるいは並列に接続された並列回路素子
にも一様に適用可能であり、これにより所定の回路素子
値が得られる。
値調整回路の一例を概略的に示す図面である。
子値調整回路の一例を概略的に示す図面である。
整回路を示した回路図である。
整回路の他の例を示した回路図である。
整回路のまた他の例を示した回路図である。
整を示した順序図である。
開閉部、32−1〜32−N ザッピング部
Claims (3)
- 【請求項1】 両端子の間に連結されたN個の回路素子
をN個の調整信号に応じてそれぞれ開閉して両端子の間
の素子値が所定の目標値を達成するようにし、ザッピン
グ制御信号が活性化されれば前記調整信号に応じてザッ
ピングする半導体集積回路の回路素子値調整回路におい
て、 前記ザッピング制御信号が活性化されれば前記調整信号
に応じてザッピングされるザッピング手段と、 前記ザッピング制御信号が活性化される前には、前記調
整信号を直接入力しこれにより前記それぞれの回路素子
を開閉して達成された値が目標値と一致するかを確認
し、前記ザッピング信号が活性化の後には前記ザッピン
グ手段の出力により前記それぞれの回路素子を開閉する
開閉手段を具備し、前記各ザッピング手段は、 ザッピング制御信号が活性化されれば、前記調整信号に
応じてザッピングのための電圧を印加あるいは遮断する
ザッピング制御部と、 前記ザッピング制御部の出力によりザッピングされるザ
ッピング要素を具備し、 前記ザッピング制御部は前記ザッピング制御信号と前記
調整信号を入力し否定論理積するナンドゲートと、前記
ナンドゲートの出力に応じてオン、オフされるスイッチ
ング手段を具備したこと を特徴とする半導体集積回路の
回路素子値調整回路。 - 【請求項2】 前記ザッピング素子はメタルヒューズあ
るいはツェナーダイオードから構成されることを特徴と
する請求項1記載の半導体集積回路の回路素子値調整回
路。 - 【請求項3】 両端子の間に連結されたN個の回路素子
をN個の調整信号に応じてそれぞれ開閉し、ザッピング
後には終了信号により調整信号入力端子を隔離する半導
体集積回路の回路素子値調整回路において、 前記終了信号が活性化される前には前記調整信号を入力
しそのまま出力し、前記終了信号が活性化されたのちに
は出力値を所定値でホールディングし入力端子と出力端
子を隔離させる隔離手段と、 前記ザッピング制御信号が活性化され前記隔離手段から
入力される調整信号に応じてザッピングするザッピング
手段と、 前記ザッピング制御信号が活性化される前には、前記隔
離手段の出力を直接入力してこれにより前記それぞれの
回路素子を開閉し、前記ザッピング制御信号が活性化さ
れた後には前記ザッピング手段の出力により前記回路素
子を開閉する開閉手段を具備し、 前記隔離手段は、 前記終了信号に応じ電源を印加あるいは遮断するスイッ
チング手段と、 前記スイッチング手段により供給される電源によりオー
プンされるザッピング素子と、 前記終了信号が活性化される前には一端に前記ザッピン
グ素子を通じた接地を反転して入力し他端に入力される
前記調整信号をそのまま出力し、前記ザッピング素子が
オープンされれば前記調整信号入力に問わず出力値をホ
ールディングするホールディング部を具備したこと を特
徴とする半導体集積回路の回路素子値調整回路。
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