JP6441251B2 - Integrated circuit - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、集積回路に関する。 Embodiments described herein relate generally to an integrated circuit.
プログラマブルロジックスイッチは、論理演算回路や配線回路を再構成する必要のあるFPGA(Field Programmable Gate Array)などに用いられ、メモリに保持されたデータに基づきロジックスイッチのオンおよびオフを切り替える素子である。従来は、そのメモリとしてSRAMをはじめとする揮発性メモリが使用されている。この揮発性メモリは、電源を切るとデータは消えるので、電源供給時には再度メモリへデータを書き込む必要があった。 The programmable logic switch is an element that is used in an FPGA (Field Programmable Gate Array) or the like that needs to reconfigure a logic operation circuit or a wiring circuit, and switches the logic switch on and off based on data held in a memory. Conventionally, a volatile memory such as an SRAM is used as the memory. Since this volatile memory loses data when the power is turned off, it is necessary to write the data to the memory again when the power is supplied.
FPGAのアーキテクチャの一つとして、論理ブロック等との接続の配線をアンチヒューズとしたものがある。SRAMなどを使用したFPGAとは異なり、データの書き換えはできないが、OTP(One Time Programmable)メモリ素子を使用することで予期しないデータの変更を防ぐことができる。 As one of the architectures of the FPGA, there is one in which wiring for connection to a logic block or the like is an antifuse. Unlike an FPGA using an SRAM or the like, data cannot be rewritten, but an unexpected data change can be prevented by using an OTP (One Time Programmable) memory element.
例えば、OTPメモリ素子としてトランジスタを用いたクロスポイント型のアレイの構成は、同じ行に配列されたメモリ素子のゲートが接続されるゲート制御ラインと、同じ列に配列されたトランジスタのソースおよびドレインが接続されるアクティブエリアラインがクロス構造となり、ゲート制御ラインの一端から高耐圧のPMOSトランジスタを介して書き込みパルスを印加し、書き込むメモリ素子のアクティブエリアラインに接続された列選択トランジスタを介して0Vを入れる。このときゲート制御ラインのもう一端に接続された行選択トランジスタのソース端に書き込み電圧Vprgが印加されるので、行選択トランジスタは、通常のロジック動作を行うトランジスタと比べて寿命が短くなる可能性がある。 For example, the configuration of a cross-point type array using transistors as OTP memory elements includes a gate control line to which the gates of memory elements arranged in the same row are connected, and sources and drains of transistors arranged in the same column. The active area line to be connected has a cross structure, and a write pulse is applied from one end of the gate control line via a high-voltage PMOS transistor, and 0 V is applied via a column selection transistor connected to the active area line of the memory element to be written. Put in. At this time, since the write voltage Vprg is applied to the source terminal of the row selection transistor connected to the other end of the gate control line, there is a possibility that the lifetime of the row selection transistor is shorter than that of a transistor that performs a normal logic operation. is there.
メモリ素子で誤破壊を起こした場合にそのメモリ素子が属する列のメモリ素子を捨て、余分に用意したメモリ素子の列と差し替えるリダンダンシー構造が知られている。このリダンダンシー構造のメモリにおいては、不良状態の行選択トランジスタがメモリ列と接続したままだと、リークにより読み出し信号の劣化もしくは2つ以上の不良状態の行選択トランジスタがあった場合にも行選択トランジスタのゲート線を介して誤った読み出し経路が形成され、誤動作を引き起こす可能性がある。 There is known a redundancy structure in which when a memory element is erroneously destroyed, the memory element in the column to which the memory element belongs is discarded and replaced with an extra prepared column of memory elements. In this memory having a redundancy structure, even if a defective row selection transistor remains connected to a memory column, the row selection transistor can be used even when there is a read signal deterioration or two or more defective row selection transistors due to leakage. There is a possibility that an erroneous read path is formed through the gate line, causing malfunction.
本実施形態は、誤動作を抑制することのできるメモリ回路を備えた集積回路を提供する。 The present embodiment provides an integrated circuit including a memory circuit that can suppress malfunction.
本実施形態による集積回路は、複数の第1配線と、前記複数の第1配線と交差する複数の第2配線と、前記第1配線と前記第2配線との交差領域に配置され、それぞれが第1端子および第2端子を有する複数のメモリ素子であって、前記第1端子は対応する第1配線に電気的に接続され、前記第2端子が対応する第2配線に電気的に接続された複数のメモリ素子と、 前記複数の第2配線に対応して配置された複数のヒューズ素子であって、それぞれ第3端子と第4端子を有し、前記第3端子が対応する第2配線に電気的に接続された複数のヒューズ素子と、前記複数のヒューズ素子に対応して配置された複数の第1トランジスタあって、前記第1トランジスタのソースおよびドレインの一方が対応するヒューズ素子の第4端子に電気的に接続された複数の第1トランジスタと、前記複数の第1トランジスタのゲートに電気的に接続された第3配線と、前記第3配線に流れる電流を検知する電流検知回路と、を備えている。 The integrated circuit according to the present embodiment is arranged in a plurality of first wirings, a plurality of second wirings intersecting with the plurality of first wirings, and an intersection region of the first wiring and the second wiring, A plurality of memory elements having a first terminal and a second terminal, wherein the first terminal is electrically connected to a corresponding first wiring, and the second terminal is electrically connected to a corresponding second wiring. And a plurality of fuse elements arranged corresponding to the plurality of second wirings, each having a third terminal and a fourth terminal, the second terminal corresponding to the third terminal. A plurality of fuse elements electrically connected to each other and a plurality of first transistors arranged corresponding to the plurality of fuse elements, wherein one of the source and drain of the first transistor corresponds to the first of the fuse elements. Electrically connected to 4 terminals It includes a plurality of first transistors, and a third wiring which is electrically connected to a gate of said plurality of first transistors, and a current detection circuit for detecting a current flowing through the third wiring.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
第1実施形態による集積回路を図1に示す。この第1実施形態の集積回路は、例えば、多入力多出力MUX(マルチプレクサ)回路のメモリアレイ回路に用いられ、3×3のアレイ状に配列されたメモリ素子1011〜1033を有するメモリアレイを備えている。各メモリ素子10ij(i,j=1,2,3)は、MOSトランジスタである。第j(j=1,2,3)列のメモリセル101j、102j、103jはそれぞれ、ソースおよびドレインが配線20jに接続される。この配線20j(j=1,2,3)は、列選択トランジスタ24jを介してインバータ22jの入力端子に接続される。インバータ22j(j=1,2,3)は、入力端子がワード線WLjに接続される。列選択トランジスタ24j(j=1,2,3)は、ゲートが配線25に接続される。
(First embodiment)
An integrated circuit according to the first embodiment is shown in FIG. The integrated circuit according to the first embodiment is used in, for example, a memory array circuit of a multi-input multi-output MUX (multiplexer) circuit, and includes a memory array having memory elements 10 11 to 10 33 arranged in a 3 × 3 array. It has. Each memory element 10 ij (i, j = 1, 2, 3) is a MOS transistor. The memory cells 10 1j , 10 2j , and 10 3j in the j-th (j = 1, 2, 3) column have their sources and drains connected to the wiring 20 j , respectively. The wiring 20 j (j = 1, 2, 3) is connected to the input terminal of the
また、第i(i=1,2,3)行のメモリ素子10i1、10i2、10i3はそれぞれ、ゲートが配線30iに接続される。この配線30i(i=1,2,3)の一端は高耐圧のpチャネルMOSトランジスタ32iのドレインに接続され、他端はヒューズ素子34iの一方の端子に接続される。トランジスタ32i(i=1,2,3)は、ソースがビット線BLiに接続され、ゲートが配線33に接続される。ヒューズ素子34i(i=1,2,3)の他方の端子は、行選択トランジスタ36iのソースに接続される。行選択トランジスタ36i(i=1,2,3)は、ドレインがインバータ38iの入力端子に接続され、ゲートが配線37に接続される。インバータ38i(i=1,2,3)の出力端子は、出力配線Outiに接続される。
The gates of the memory elements 10 i1 , 10 i2 , 10 i3 in the i-th (i = 1, 2, 3) row are connected to the wiring 30 i . One end of the wiring 30 i (i = 1, 2, 3) is connected to the drain of the high breakdown voltage p-channel MOS transistor 32 i , and the other end is connected to one terminal of the
ワード線WL1〜WL3および配線25はドライバ42によって駆動され、ビット線BL1〜BL3および配線33、37はドライバ46によって駆動される。また、本実施形態においては、電流検知回路50と、制御回路60とが設けられ、この電流検知回路50は、配線37に流れる電流を検知する。制御回路60は、ドライバ42およびドライバ46を制御し、書き込み動作、または読み出し動作を行うとともに、電流検知回路50によって検知された結果に基づいて不良である行選択トランジスタを見いだし、この不良の行選択トランジスタに接続するヒューズ素子の破断を行う。
The word lines WL 1 to WL 3 and the
(書き込み動作)
書き込みは、メモリ素子1011に書き込みを行う場合を例にとって説明する。この場合、ドライバ46によって配線33に電圧Von1を印加しトランジスタ321〜323をオンにする。また、ドライバ42によって配線25に電圧Von2を印加し列選択トランジスタ241〜243をオンにする。更に、ドライバ46によって配線37に電圧Von3を印加し行選択トランジスタ361〜363をオンにする。この状態で、ビット線BL1に書き込み電圧(プログラム電圧)Vprgを印加し、ビット線BL2、BL3にそれぞれ書き込み禁止電圧Vinh1を印加する。更に、配線201に0V、配線202、203に書き込み禁止電圧Vinh1が印加されるように、ドライバ42がワード線WL1、ワード線WL2、およびワード線WL3を駆動する。これにより、書き込みを行うメモリ素子1011のゲートと、ソースおよびドレインとの間には、書き込み電圧Vprgが印加され、書き込みが行われる。これに対して、メモリ素子1012、1013のそれぞれのゲートと、それぞれのソースおよびドレインとの間にはプログラム電圧Vprgよりも低い電圧(=Vprg−Vinh1)が印加され、メモリ素子1021、1031のそれぞれのゲートと、それぞれのソースおよびドレインとの間にはプログラム電圧Vprgよりも低い電圧(Vinh1)が印加され、メモリ素子1022、1023、1032、1033のゲートと、ソースおよびドレインとの間にはプログラム電圧よりも低い電圧(0V)が印加され、書き込みが行われない。このときの印加電圧の例を図2に示す。なお、本実施形態の集積回路においては、第1行のメモリ素子と同様に、第2行のメモリ素子および第3行のメモリ素子には高々1つのメモリ素子に書き込みが行われる。
(Write operation)
Writing, the case of writing to the memory device 10 11 for example. In this case, the
(読み出し動作)
読み出しを行う場合は、ドライバ46によって配線33に電圧Voff1を印加しトランジスタ321〜323をオフにする。また、ドライバ42によって配線25に電圧Von2を印加し列選択トランジスタ241〜243をオンにする。更に、ドライバ46によって配線37に電圧Von3を印加し行選択トランジスタ361〜363をオンにする。また、ビット線BL1、BL2、BL3に印加する電圧をそれぞれVoff1とし、トランジスタ321〜323の基板にもVoff1を印加する。この状態で、ドライバ42がワード線WL1、WL2、WL3を駆動し、配線201、202、203に読み出し電圧Vread1、Vread2、Vread3をそれぞれ印加し、読み出しを行う。この読み出しの際の印加電圧の例を図2に示す。読み出し信号は、メモリ素子からヒューズ素子341〜343、行選択トランジスタ361〜363、およびインバータ381〜383を介して出力配線Out1、Out2、Out3に送出される。
(Read operation)
When reading is performed, the
このように構成された本実施形態の集積回路においては、行選択トランジスタ361〜363のゲートに接続される配線37に流れる電流を検知する電流検知回路50を設け、更に行選択トランジスタ361〜363のそれぞれのドレインに接続してヒューズ素子341〜343を設けることで、行選択トランジスタ361〜363のうち不良が生じた行選択トランジスタを含む行を使用しないように集積回路からの切り離しを実現している。
In the integrated circuit of the thus-configured present embodiment, the
ここでは、集積回路のメモリ素子は酸化膜破壊を利用したトランジスタによるOTPメモリ素子である。この場合、配線301〜303と配線201〜203が交差し、この交差領域にメモリ素子が設けられるクロスポイント構造となる。配線301〜303のそれぞれの一端から高耐圧のpチャネルMOSトランジスタ321〜323を介して書き込みパルス(書き込み電圧)を印加し、情報を書き込むメモリ素子、例えばメモリ素子1011の配線201に列選択トランジスタ241を介して0Vを入れる。このとき、配線301のもう一端に接続されるトランジスタ321のソース端子に書き込み電圧Vprgが印加され、通常のロジック動作を行うトランジスタに比べて行選択トランジスタ361の寿命が短くなっていることが懸念される。このとき起こり得る不良として、行選択トランジスタ361のゲートとソースとの間の電流リークがある。不良を起こしている行選択トランジスタ361がメモリ列と接続したままの場合、電流リークにより読み出し信号の劣化、もしくは2つ以上の不良の行選択トランジスタがあった場合にはこの行選択トランジスタ361のゲート線を介して誤った読み出し経路が形成され、誤動作を引き起こす可能性がある。こういった背景から、本実施形態においては、不良の行選択トランジスタの切り離しを行う。 Here, the memory element of the integrated circuit is an OTP memory element by a transistor using oxide film destruction. In this case, the wirings 30 1 to 30 3 and the wirings 20 1 to 20 3 intersect with each other, and a cross point structure in which a memory element is provided in the intersecting region is obtained. A write pulse (write voltage) is applied from one end of each of the wirings 30 1 to 30 3 via high-breakdown-voltage p-channel MOS transistors 32 1 to 32 3 to write information, for example, the wiring 20 of the memory element 10 11 put a 0V through the column select transistor 24 1 to 1. At this time, the write voltage Vprg is applied to the source terminal of the transistor 32 1 is connected to the other end of the wiring 30 1, the row select transistor 36 1 of life than transistor for normal logic operation is shorter Is concerned. As defects may occur at this time, there is a current leakage between the gate and the source of the row select transistor 36 1. If it remains causing the failure is row select transistor 36 1 is connected to the memory column, the readout signal degradation by current leakage, or the row selection if there is more than one defective row select transistor transistor 36 1 There is a possibility that an erroneous read path is formed through the gate line, causing malfunction. From this background, in this embodiment, the defective row selection transistor is separated.
この不良トランジスタの切り離しは、a)読み出し時に経年劣化の有無を確認した場合、b)書き込み時に生じる破壊を検知した場合の2通りの場合がある。 There are two cases in which the defective transistor is separated: a) when the presence or absence of aging is confirmed at the time of reading, and b) when the breakdown that occurs at the time of writing is detected.
まず、読み出し時に経年劣化の有無を確認する場合の手順について図3を参照して説明する。この経年劣化の有無はある一定期間ごとに行う。 First, a procedure for confirming the presence or absence of aged deterioration at the time of reading will be described with reference to FIG. The presence or absence of this aging is performed every certain period.
この場合、読み出し時に行選択トランジスタ361〜363がオンになるようにそれぞれのゲートが接続される配線37にドライバ46によって電圧Von3を印加する。例えば、3つのOTPメモリ素子1011、1022、2033に書き込みが行われ、行選択トランジスタ362のゲートとソースとの間に経年変化により電流リークが発生したとする。このとき、行選択トランジスタ362のゲート配線37に設けられた電流値を監視するための電流検知回路50で電流増加の有無を確認する(図3のステップS1、S2)。ここで、検知した電流値が書き込み前と同等もしくは、読み出し信号のオフ時と同等の信号レベルであれば、ステップS3に進み通常の動作を行う。しかし、この検知結果により、リーク電流の増加が見受けられた場合、リーク箇所の特定を行う(ステップS4)。不良箇所の特定は読み出し経路を1つずつ順に行うことで可能である。
In this case, the voltage Von3 is applied by the
本実施形態では、出力端子の数(すなわち、行選択トランジスタ361〜363の数)が3つであることから、3通りの経路で、行選択トランジスタ361〜363の破壊箇所の特定動作を実施する。例えば、行選択トランジスタ361の不具合の有無の確認を行う場合は、メモリ素子1011には書き込みが行われていることから、ワード線WL1に入力信号を入力し、その他のワード線WL2、WL3はフローティングにする。更に、出力配線Out1は0Vとして、その他の出力配線Out2、Out3はフローティングとする。これにより、行選択トランジスタ361の不具合の有無、すなわちリーク電流の有無の確認が行われる。 In the present embodiment, since the number of output terminals (that is, the number of row selection transistors 36 1 to 36 3 ) is three, the destruction location of the row selection transistors 36 1 to 36 3 is specified through three paths. Perform the operation. For example, when performing a check as to the presence of a row select transistor 36 1 defect, since the memory element 10 11 has been performed a write inputs an input signal to the word line WL 1, the other word lines WL 2 , WL 3 are left floating. Further, the output wiring Out 1 is set to 0 V, and the other output wirings Out 2 and Out 3 are set to be floating. Thus, the presence or absence of the row select transistor 36 1 defect, i.e. confirmation of the presence or absence of leakage current takes place.
トランジスタ362、363に関しても同様にリーク電流の有無の確認を行なう。ここまでの過程で不良のトランジスタ、例えば行選択トランジスタ362が特定される。 The transistors 36 2 and 36 3 are similarly checked for the presence or absence of leakage current. Failure of the transistors in the process so far, for example, the row select transistor 36 2 is identified.
続いて、不良のトランジスタ362を使用不可とするために、ワード線WL2と出力端子Out2との間の信号パスを遮断するため、メモリアレイの行方向の端部と行選択トランジスタ362のソース端にあるヒューズ素子342を切る(図3のステップS5)。このときの印加電圧の例を図2に示す。すなわち、ヒューズ素子342を破断させる場合は、ドライバ46によって配線33に電圧Von1を印加し、トランジスタ321〜323をオンにする。また、ドライバ42によって配線25に電圧Von2を印加し、列選択トランジスタ241〜243をオンにする。更に、ドライバ46によって配線37に印加される電圧を0Vにし、行選択トランジスタ361〜363をオフにする。また、ドライバ46によってビット線BL2に電圧Vf_breakを印加し、他のビット線BL1、BL3をフローティングとする。一方、ドライバ42によってワード線WL1、WL2、WL3を駆動し、配線201、202、203にそれぞれ書き込み禁止電圧Vinh2を印加する。これにより、ヒューズ素子342に電圧Vf_breakが印加され、破断される。
Subsequently, in order to disable the transistor 36 2 defective, for blocking the signal path between the word line WL 2 and the output terminal Out 2, row-direction ends of the memory array and a row select transistor 36 2
次に、不良の行選択トランジスタ、例えば行選択トランジスタ362が接続されたヒューズ素子342を破断後、ステップS1に戻り、通常の読み出し動作を行ない、このときの行選択トランジスタのゲート配線に流れる電流を再度モニタし、正常な値になっているか否かを判定する(図3のステップS1、S2)。正常な値となっていれば、通常の動作モードに移行し(図3のステップS3)する。まだ問題があるようであれば、再び不良の行選択トランジスタの特定作業を行う(図3のステップS4)。この検査する手順は、多入力多出力MUX回路の規模によらず用いることができ、さらに、複数の不良の行選択トランジスタがある場合についても対応が可能である。
Then, after failure of the row select transistor, the
次に、図4を参照して書き込み時に生じる破壊を検知する場合の手順について説明する。 Next, with reference to FIG. 4, a procedure for detecting destruction that occurs during writing will be described.
メモリ素子への書き込みは1行ずつ実施し、このときの行方向選択トランジスタのゲート電流を電流検知回路50でモニタする(図4のステップS11)。検知した電流が正常か否かを判定し(ステップS12)、正常の場合は、ステップS11に戻り、次の書き込みを行う。検知した電流が正常でない場合は、リーク電流が増加したときに書き込みを行ったメモリ素子と同行の行選択トランジスタが壊れたと判定し、この行選択トランジスタが接続される行のヒューズ素子を破断する(図4のステップS12)。例えば、第2行のメモリ素子1022に書き込みを行い、このときリーク電流が増加したと電流検知回路50によって検知された場合は、ヒューズ素子342を破断する。このヒューズ素子の破断は、前述したと同様に行う。その後、ステップS11に戻り同様の動作を繰り返す、
そのため、前記の読み出し時に実施するフローに比べて、不良トランジスタのある行を見つけるというフローが不要である。
Writing to the memory element is performed row by row, and the gate current of the row direction selection transistor at this time is monitored by the current detection circuit 50 (step S11 in FIG. 4). It is determined whether or not the detected current is normal (step S12). If normal, the process returns to step S11 to perform the next writing. If the detected current is not normal, it is determined that the row selection transistor in the same row as the memory element that performed writing when the leakage current increases, and the fuse element in the row to which the row selection transistor is connected is broken ( Step S12 in FIG. For example, writes to the second row of the memory device 10 22, this time the leakage current If detected by the current detecting
Therefore, a flow of finding a row having a defective transistor is unnecessary as compared with the flow executed at the time of reading.
また、不良選択トランジスタの位置を特定するタイミングの違いによりヒューズの破断が変わることはない。いずれのフローでも同様に実施することができる。 Also, the fuse breakage does not change due to the difference in timing for specifying the position of the failure selection transistor. Any flow can be similarly implemented.
ここで用いるヒューズ素子の例を図3、図4に示す。図3は4端子制御のヒューズ、図4は2端子制御のヒューズである。図3に示した4端子制御のヒューズを用いる場合については、後述する。また、図4に示した2端子のヒューズに関しては、ここではポリSiヒューズを想定して図示しているが、メタルヒューズ、ダイオードの接合破壊等でも可能である。 Examples of the fuse element used here are shown in FIGS. FIG. 3 shows a four-terminal control fuse, and FIG. 4 shows a two-terminal control fuse. The case of using the four-terminal control fuse shown in FIG. 3 will be described later. Further, the two-terminal fuse shown in FIG. 4 is illustrated here assuming a poly-Si fuse, but a metal fuse, a diode junction breakdown, or the like is also possible.
以上説明したように、第1実施形態によれば、不良の行選択トランジスタが接続された行のメモリ素子をメモリ素子アレイから切り離すことが可能となり、誤動作を抑制することが可能なメモリ回路を備えた集積回路を提供することができる。 As described above, according to the first embodiment, the memory element in the row to which the defective row selection transistor is connected can be separated from the memory element array, and the memory circuit that can suppress malfunction is provided. Integrated circuits can be provided.
なお、第1実施形態および後述する各実施形態においては、メモリ素子のゲートが配線301〜303のうちの対応する配線に接続され、ソースおよびドレインが配線201〜203のうちの対応する配線に接続されていた。ゲートが配線301〜303のうちの対応する配線に接続され、ソースおよびドレインの一方が配線201〜203のうちの対応する配線に接続されていてもよい。また、ゲートが配線201〜203のうちの対応する配線に接続され、ソースおよびドレインの一方が配線301〜303のうちの対応する配線に接続されていてもよい。 In the first embodiment and each embodiment described later, the gate of the memory element is connected to a corresponding wiring among the wirings 30 1 to 30 3 , and the source and drain are correspondences among the wirings 20 1 to 20 3. Was connected to the wiring. The gate may be connected to the corresponding wiring among the wirings 30 1 to 30 3 , and one of the source and the drain may be connected to the corresponding wiring among the wirings 20 1 to 20 3 . The gate may be connected to a corresponding wiring among the wirings 20 1 to 20 3 , and one of the source and the drain may be connected to a corresponding wiring among the wirings 30 1 to 30 3 .
(第2実施形態)
第2実施形態による集積回路を図5乃至図8を参照して説明する。図5は第2実施形態の集積回路における書き込み動作を説明する図、図6は読み出し動作を説明する図、図7はヒューズ素子を破断させる動作を説明する図、図8はヒューズ素子の一例を示す図である。この第2実施形態の集積回路は、図1に示す第1実施形態の集積回路において、電流検知回路50を電流検知回路50Aに置き換えた構成を有している。なお、図5乃至図7においては、説明を簡単にするため、図1に示すドライバ42、46は図示していない。
(Second Embodiment)
An integrated circuit according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram for explaining a write operation in the integrated circuit of the second embodiment, FIG. 6 is a diagram for explaining a read operation, FIG. 7 is a diagram for explaining an operation for breaking the fuse element, and FIG. 8 is an example of the fuse element. FIG. The integrated circuit of the second embodiment has a configuration in which the
この電流検知回路50Aは、配線37に直列に配置された抵抗52と、この抵抗52の両端の電位差を検知し増幅する増幅回路54と、増幅回路54によって検知された電位差に基づいて基準値と比較し、配線37を流れる電流が正常であるか否かを判定する比較回路56と、を備えている。制御回路60は、比較回路56における判定結果に基づいて、ヒューズ素子の破断を行うように図1に示すドライバ42、46を制御する。なお、抵抗52の値は検知する電流範囲に合わせて調整する。また、抵抗52はトランジスタに置き換えてもよい。
The
(書き込み動作)
第2実施形態の集積回路における書き込み動作時の各配線に印加される電圧は図5に示す通りである。書き込み動作は、第1実施形態で説明した場合と基本的には同じとなる。例えば、メモリ素子1011に書き込みを行う場合は、ビット線BL1にプログラム電圧Vprgを印加し、トランジスタ321がオンとなるよう配線33に印加する電圧を調整する。更に、メモリ素子1011に書き込むために、ドライバ42によってワード線WL1に、WL2、WL3を駆動し、配線201、202、203にそれぞれ、0V、書き込み禁止電圧Vinh1を印加する。このとき、電流検知の必要がないため、行方向選択トランジスタ361はオン状態でもオフ状態でもよい。
(Write operation)
The voltages applied to the respective wirings during the write operation in the integrated circuit of the second embodiment are as shown in FIG. The write operation is basically the same as that described in the first embodiment. For example, when writing to the memory element 10 11, the program voltage Vprg is applied to the bit line BL 1, to adjust the voltage applied to the
(読み出し動作)
第2実施形態の集積回路における読み出し動作時の各配線に印加される電圧は図6に示す通りである。このとき、トランジスタ321〜323をオフにするため、配線33およびビット線BL1〜BL3ならびに基板に電圧Voff1を印加する。更に、読み出し信号は、ワード線WL1〜WL3から入力されるので、列選択トランジスタ241〜243をオンにするため、配線25に電圧Von2(>0V)を印加する。また、行選択トランジスタ361〜363をオンにするため、配線37に電圧Von3(>0V)を印加する。電圧Von3は抵抗52によって電圧降下する分を考慮したうえで行選択トランジスタ361〜363のゲート電圧がVDD電圧となるように調整する。そして、信号読み見出し動作中に、抵抗52に流れる電流の検知を電流検知回路50Aによって同時に行う。この動作を1つの出力経路毎に実施する。
(Read operation)
The voltages applied to the wirings during the read operation in the integrated circuit of the second embodiment are as shown in FIG. At this time, in order to turn off the transistors 32 1 to 32 3 , a voltage Voff1 is applied to the
(ヒューズ素子の破断動作)
第2実施形態の集積回路におけるヒューズ素子の破断動作を行う場合に各配線に印加される電圧は図7に示す通りである。なお、図7は、行選択トランジスタ362が不良であり、ヒューズ素子342を破断する場合の各配線に印加される電圧を示す。ヒューズ素子の破断は、電流検知動作によって不良動作をしている行選択トランジスタの場所が確定した後に行う。不良が確定した行選択トランジスタが、例えば行選択トランジスタ362であった場合、破断させるヒューズ素子は342となる。
(Breaking operation of fuse element)
The voltage applied to each wiring when performing the breaking operation of the fuse element in the integrated circuit of the second embodiment is as shown in FIG. Incidentally, FIG. 7, row select transistor 36 2 is poor, showing voltages applied to the wiring in the case of breaking the
第2実施形態では、ヒューズ素子341〜343は2端子素子であり、ある一定以上の電流を流すことでヒューズ素子を破断することができる。この2端子のヒューズ素子の一例を図8に示す。このヒューズ素子34は、2つの端子34a、34bと、これらの端子の間に配置されこれらの端子34a、34bを接続する例えばポリシリコンからなる経路34cと、を備えている。各端子にはそれぞれ、配線301〜303の一つと、行選択トランジスタ361〜363の対応する一つを接続するためのコンタクト34dが少なくとも1つ設けられている。
In the second embodiment, the
ヒューズ素子342を破断させる場合、破断に必要な電流量を流すのに十分な電圧Vf_breakをビット線BL2に図1に示すドライバ46によって印加し、pチャネルトランジスタのゲート電圧もフルオープンもしくはヒューズ素子342が破断に十分な電流を確保できるだけの値にする必要がある。そして、このヒューズ素子の破断のための電流の経路は、ビット線BL2より電圧を入力し、ヒューズ素子342を通り、不良状態の行選択トランジスタ362のゲートへと抜け、配線37に印加する電圧を0Vとすることで配線37に電流が流れ込む。行選択トランジスタ362は、この時点ではゲートとソースとの間でパスができていることから、このような破断のため電流を流すパスが存在することになる。
If to break the
ヒューズ素子342を破断することで不具合を起こした行選択トランジスタ362はメモリ行から切り離され、配線302に接続されたメモリ素子1012、1022、1023は使用しないようにプログラムする。
Row select transistor 36 2 which caused the problem by breaking the
以上説明したように、第2実施形態によれば、不良の行選択トランジスタが接続された行のメモリ素子をメモリ素子アレイから切り離すことが可能となり、誤動作を抑制することが可能なメモリ回路を備えた集積回路を提供することができる。 As described above, according to the second embodiment, the memory element in the row to which the defective row selection transistor is connected can be separated from the memory element array, and the memory circuit that can suppress malfunction is provided. Integrated circuits can be provided.
(第3実施形態)
第3実施形態による集積回路を図9乃至図12を参照して説明する。図9は第3実施形態の集積回路を示す回路図、図10は第3実施形態の集積回路における書き込み動作を説明する図、図11は読み出し動作を説明する図、図12はヒューズ素子を破断させる動作を説明する図である。
(Third embodiment)
An integrated circuit according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 is a circuit diagram showing the integrated circuit of the third embodiment, FIG. 10 is a diagram for explaining the write operation in the integrated circuit of the third embodiment, FIG. 11 is a diagram for explaining the read operation, and FIG. It is a figure explaining the operation to make.
この第3実施形態の集積回路は、図5に示す第2実施形態の集積回路において、ヒューズ素子341〜343をそれぞれヒューズ素子351〜353に置き換えた構成を有している。なお、図9乃至図12においては、説明を簡単にするため、図1に示すドライバ42、46は図示していない。
Integrated circuit of the third embodiment, the integrated circuit of the second embodiment shown in FIG. 5 has a configuration obtained by replacing the fuse element 34 1-34 3 the fuse element 35 1-35 3 respectively. 9 to 12, the
ヒューズ素子35i(i=1,2,3)はMOSトランジスタであり、ソースおよびドレインが共通の配線38に接続され、ゲートがメモリセルアレイ内の配線30iに接続される。
The fuse element 35 i (i = 1, 2, 3) is a MOS transistor, and its source and drain are connected to a
(書き込み動作)
第3実施形態の集積回路における書き込み動作時の各配線に印加される電圧は図10に示す通りである。書き込み動作は、第1実施形態で説明した場合と基本的には同じとなる。例えば、メモリ素子1022に書き込みを行う場合は、ビット線BL2にプログラム電圧Vprgを印加し、トランジスタ322がオンとなるよう配線33に印加する電圧を調整する。図10では、配線33に電圧Vcomp1(例えば0V)が印加される。このとき、トランジスタ322の基板電圧はプログラム、電圧Vprg以上にする。なお、他のビット線BL1、BL3には、書き込み禁止電圧Vinhを印加する。更に、メモリ素子1022に書き込むために、メモリ素子1022のソースおよびドレインが接続された配線202に0Vが印加され、他の配線201、203に書き込み禁止電圧Vinh(>0V)を印加されるように、ドライバ42によってワード線WL1、WL2、WL3を駆動する。
(Write operation)
The voltages applied to the respective wirings during the write operation in the integrated circuit of the third embodiment are as shown in FIG. The write operation is basically the same as that described in the first embodiment. For example, when writing to the memory element 10 22, the program voltage Vprg is applied to the bit line BL 2, adjusts the voltage applied to the
また、ヒューズ素子351〜353も破断防止のためにソースおよびドレインに接続する配線38に書き込み禁止電圧Vinh(>0V)を印加する。なお、行選択トランジスタ361〜363がオンとなるように配線37には電圧Vcomp2が印加される。このとき、出力配線Out1〜Out3はフローティングとする。
The
(読み出し動作)
第3実施形態の集積回路における読み出し動作時の各配線に印加される電圧は図11に示す通りである。このとき、トランジスタ321〜323をオフにするため、配線33およびビット線BL1〜BL3ならびに基板に電圧Voff2を印加する。更に、読み出し信号は、ワード線WL1〜WL3から入力されるので、列選択トランジスタ241〜243をオンにするため、配線25に電圧Von2(>0V)を印加する。また、行選択トランジスタ361〜363をオンにするため、配線37に電圧Von3(>0V)を印加する。この電圧Von3は抵抗52によって電圧降下する分を考慮したうえで行選択トランジスタ361〜363のゲート電圧がVDD電圧となるように調整する。そして、信号読み見出し動作中に、抵抗52に流れる電流の検知を電流検知回路50Aによって同時に行う。この動作を1つの出力経路毎に実施する。
(Read operation)
The voltage applied to each wiring during the read operation in the integrated circuit of the third embodiment is as shown in FIG. At this time, in order to turn off the transistors 32 1 to 32 3 , the
(ヒューズの破断動作)
第3実施形態の集積回路におけるヒューズ素子の破断動作を行う場合に各配線に印加される電圧は図12に示す通りである。なお、図12は、行選択トランジスタ362が不良であり、ヒューズ素子352を破断する場合の各配線に印加される電圧を示す。ヒューズ素子の破断は、電流検知動作によって不良動作をしている行選択トランジスタの場所が確定した後に行う。不良が確定した行選択トランジスタが、例えば行選択トランジスタ362であった場合、破断させるヒューズ素子は342となる。
(Fuse breaking action)
The voltage applied to each wiring when performing the breaking operation of the fuse element in the integrated circuit of the third embodiment is as shown in FIG. Incidentally, FIG. 12, row select transistor 36 2 is poor, showing voltages applied to the wiring in the case of breaking the
第3実施形態では、ヒューズ素子351〜353は4端子素子である。4端子を有する一例のヒューズ素子は図13に示すようにトランジスタ型ヒューズ素子であり、半導体層35jに離間して配置されたソース35aおよびドレイン35bと、ソース35aとドレイン35bとの間の半導体層上に配置されたゲート35cと、ゲート35cと半導体層35jとの間に配置されたゲート絶縁層35dと、ゲート35cの両端に配置された端子35e、35fと、を備えている。ソース35aおよびドレイン35bにはそれぞれ、コンタクト35gが配置され、端子35e、35fにはそれぞれコンタクト35h、35iが配置されている。ソース35aおよびドレイン35bに配置されたコンタクト35gは図12に示す配線38に接続される。端子35eに配置されたコンタクト35hは図12に示す配線301〜303のうちの対応する一つの配線に接続され、端子35fに配置されたコンタクト35iは、行選択トランジスタ361〜363のうちの対応する一つのトランジスタのドレインに接続される。
In the third embodiment, the
このヒューズ素子35は、ゲート絶縁層35dの破壊に加え、このゲート絶縁層35dの破壊によってできたゲート35cとソース35aと間およびゲート35cとドレイン35bとの間に、ある一定以上の電流を流すことで、ゲート35cを破断することでヒューズとしての役割を担う。
In addition to the breakdown of the
ヒューズ素子352を破断させる場合、破断に必要な電流量を流すのに十分な電圧Vprg2をビット線BL2に印加し、トランジスタ322のゲートに印加する電圧もフルオープンもしくはヒューズ素子352の破断に十分な電流を確保できるだけの値、例えばVcomp1(例えば、0V)にする必要がある。そして、このヒューズ素子352の破断のための電流の経路は、ビット線BL2より電圧を入力し、ヒューズ素子352のゲートからゲート絶縁層の破壊によるリークパスを通り、ヒューズ素子352ソースとドレインに接続した配線38につながる。ここで配線38には0Vを印加し、ヒューズ素子352を介してビット線BL2と配線38との間に流れる電流により、ヒューズ素子352のゲートを破断する。
If to break the
このようにしてヒューズ素子352を破断することで不具合を起こした行選択トランジスタ362はメモリセルアレイから切り離され、配線302に接続されたメモリ素子1021、1022、1023は使用しないようプログラムする。
Such row select transistor 36 2 which caused the problem by breaking the
第3実施形態では、多入力多出力MUXのメモリアレイは、ゲート絶縁層の破壊を利用したOTPメモリ素子を用いた場合について説明した。しかし、クロスポイント型のメモリアレイとして、2つの電極の間に抵抗変化層が配置された抵抗変化型メモリ素子を用いた場合も、上述したと同様の動作で不良選択トランジスタを分離することができる。 In the third embodiment, the case where the OTP memory element utilizing the breakdown of the gate insulating layer is used as the memory array of the multi-input multi-output MUX has been described. However, even when a resistance change type memory element in which a resistance change layer is disposed between two electrodes is used as a cross-point type memory array, a defective selection transistor can be isolated by the same operation as described above. .
(トランジスタ型ヒューズ素子のレイアウト例)
次に、第3実施形態に用いた4端子のトランジスタ型ヒューズ素子のレイアウトの第1乃至第3例をそれぞれ図14乃至図16に示す。いずれもメモリ素子列を2列、ヒューズ素子列を1列とした3行のメモリ素子およびヒューズ素子のアレイである。ここで、配線301〜303はポリシリコンによるゲート配線であり、符号122〜123はメモリ素子のソースおよびドレインとなるアクティブエリアを示し、符号14はトランジスタ型ヒューズ素子351〜353のアクティブエリアを示す。ここで、アクティブエリア122、123とゲート配線301〜303との交差領域がメモリ素子となるメモリトランジスタ1012、1013、1022、1023、1032、1033であり、アクティブエリア14とゲート配線301〜303との交差領域がトランジスタ型ヒューズ素子351〜353となる。
(Example layout of transistor type fuse element)
Next, first to third examples of the layout of the four-terminal transistor type fuse element used in the third embodiment are shown in FIGS. 14 to 16, respectively. Each is an array of three rows of memory elements and fuse elements, with two memory element columns and one fuse element column. Here, wirings 30 1 to 30 3 are gate wirings made of polysilicon, reference numerals 12 2 to 12 3 indicate active areas serving as a source and a drain of the memory element, and
図14に示すトランジスタ型ヒューズ素子351〜353は、メモリトランジスタ1012〜1033のゲート幅(Wm)と比べてゲート幅(Wf)が広い。すなわち、Wf>Wmとなっている。
The transistor
また、図15に示すトランジスタ型ヒューズ素子351〜353は、メモリ素子アレイとヒューズ素子との間のポリシリコン配線の一部を細くすることで、ゲート破断を促進する構造となっている。
Further, the transistor-
更に、図16に示すトランジスタ型ヒューズ素子351〜353は、メモリ素子アレイとヒューズ素子との間のポリシリコン配線の一部にスリットを入れることで、ゲート破断を促進する構造となっている。
Further, the transistor
以上説明したように、第3実施形態によれば、不良の行選択トランジスタが接続された行のメモリ素子をメモリ素子アレイから切り離すことが可能となり、誤動作を抑制することが可能なメモリ回路を備えた集積回路を提供することができる。 As described above, according to the third embodiment, the memory element in the row to which the defective row selection transistor is connected can be separated from the memory element array, and the memory circuit that can suppress malfunction is provided. Integrated circuits can be provided.
なお、第3実施形態においては、ヒューズ素子35のゲートが配線301〜303のうちの対応する配線に接続され、ソースおよびドレインが配線38に接続されていた。ゲートが配線301〜303のうちの対応する配線に接続され、ソースおよびドレインの一方が配線38に接続されていてもよい。また、ゲートが配線38に接続され、ソースおよびドレインの一方が配線301〜303のうちの対応する配線に接続されていてもよい。
In the third embodiment, the gate of the
(第4実施形態)
第4実施形態による集積回路を図17乃至図20を参照して説明する。図17は第4実施形態の集積回路を示す回路図、図18は第4実施形態の集積回路における書き込み動作を説明する図、図19は読み出し動作を説明する図、図20はヒューズ素子を破断させる動作を説明する図である。
(Fourth embodiment)
An integrated circuit according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 17 is a circuit diagram showing the integrated circuit of the fourth embodiment, FIG. 18 is a diagram for explaining the write operation in the integrated circuit of the fourth embodiment, FIG. 19 is a diagram for explaining the read operation, and FIG. It is a figure explaining the operation to make.
この第4実施形態の集積回路は、図5に示す第2実施形態の集積回路において、ヒューズ素子34i(i=1,2,3)の第1端子を配線37に接続し、第2端子を対応する行選択トランジスタ36iのゲートに接続した構成を有している。この第4実施形態においては、ヒューズ素子34i(i=1,2,3)の破断は、第3実施形態で説明した場合と同様の方法を用いて行う。
In the integrated circuit of the fourth embodiment, the first terminal of the fuse element 34 i (i = 1, 2, 3) is connected to the
(書き込み動作)
第4実施形態の集積回路における書き込み動作時の各配線に印加される電圧は図18に示す通りである。書き込み動作は、第1実施形態で説明した場合と基本的には同じとなる。例えば、メモリ素子1022に書き込みを行なう場合、トランジスタ322をオンにするため、配線33には電圧Vcomp1(例えば0V)を印加し、書き込みを行なうメモリ素子1022を含む行に接続されるビット線BL2には書き込み電圧Vprgを印加する。このとき、トランジスタ322の基板電圧はVprg以上とする。更に、メモリ素子1022のソースとドレインが接続される配線202に0Vが印加され、配線201、203に書き込み禁止電圧Vinh(>0V)が印加されるように、ドライバ42によってワード線WL1、WL2、WL3を駆動する。また、ヒューズ素子341〜343も破断防止のために配線37にVcomp2(>0V)を印加する。このとき、出力配線Out1〜Out3はフローティングとする。
(Write operation)
The voltages applied to the respective wirings during the write operation in the integrated circuit of the fourth embodiment are as shown in FIG. The write operation is basically the same as that described in the first embodiment. For example, the bit when writing to the memory element 10 22, in order to turn on transistor 32 2, which applies a voltage Vcomp1 (for example, 0V) to the
(読み出し動作)
第4実施形態の集積回路における読み出し動作時の各配線に印加される電圧は図19に示す通りである。このとき、トランジスタ321〜323をオフにするため、配線33およびビット線BL1〜BL3ならびに基板に電圧Voff2を印加する。更に、読み出し信号は、ワード線WL1〜WL3から入力されるので、列選択トランジスタ241〜243をオンにするため、配線25に電圧Von2(>0V)を印加する。また、行選択トランジスタ361〜363をオンにするため、配線37に電圧Von3(>0V)を印加する。この電圧Von3は抵抗52によって電圧降下する分を考慮したうえで行選択トランジスタ361〜363のゲート電圧がVDD電圧となるように調整する。そして、信号読み見出し動作中に、抵抗52に流れる電流の検知を電流検知回路50Aによって同時に行う。この動作を1つの出力経路毎に実施する。
(Read operation)
The voltage applied to each wiring during the read operation in the integrated circuit of the fourth embodiment is as shown in FIG. At this time, in order to turn off the transistors 32 1 to 32 3 , the
(ヒューズの破断動作)
第4実施形態の集積回路におけるヒューズ素子の破断動作を行う場合に各配線に印加される電圧は図20に示す通りである。なお、図20は、行選択トランジスタ362が不良であり、ヒューズ素子342を破断する場合の各配線に印加される電圧を示す。ヒューズ素子の破断は、電流検知動作によって不良動作をしている行選択トランジスタの場所が確定した後に行う。不良が確定した行選択トランジスタが、例えば行選択トランジスタ362であった場合、破断させるヒューズ素子は342となる。
(Fuse breaking action)
The voltage applied to each wiring when performing the breaking operation of the fuse element in the integrated circuit of the fourth embodiment is as shown in FIG. Incidentally, FIG. 20 is a row select transistor 36 2 is poor, showing voltages applied to the wiring in the case of breaking the
なお、第4実施形態では、不良となっている行選択トランジスタも含めてヒューズ素子として扱い、第3実施形態と同様のヒューズ破断方法を用いる。 In the fourth embodiment, a defective row selection transistor is treated as a fuse element, and the same fuse breaking method as that in the third embodiment is used.
例えば、ヒューズ素子342を破断させる場合、破断に必要な電流量を流すのに十分な電圧Vprg2をビット線BL2に印加し、トランジスタ322のゲートに印加する電圧もフルオープンもしくはヒューズ素子342の破断に十分な電流を確保できるだけの値、例えばVcomp1(例えば、0V)にする必要がある。そして、このヒューズ素子342の破断のための電流の経路は、ビット線BL2より電圧を入力する。このヒューズ素子342の破断のための電流の経路は、既に不良となっている行選択トランジスタ362によりゲートとドレインとの間に電流リークが発生しているリークパスを介して、配線37に0Vを印加することでヒューズ素子342が破断する。これにより、行選択トランジスタ362はゲートが破断されるためにフローティング状態になることにより、行選択トランジスタ362を介して配線Out2へは十分な信号が通らなくなる。そのため、ヒューズ素子342を破断後は、不具合を起こした行選択トランジスタ362はメモリセルアレイから切り離され、配線302に接続されたメモリ素子1021、1022、1023は使用しないようプログラムする。
For example, if to break the
第4実施形態では、多入力多出力MUXのメモリアレイは、ゲート絶縁層の破壊を利用したOTPメモリ素子を用いた場合について説明した。しかし、クロスポイント型のメモリアレイとして、2つの電極の間に抵抗変化層が配置された抵抗変化型メモリ素子を用いた場合も、上述したと同様の動作で不良選択トランジスタを分離することができる。 In the fourth embodiment, the case where the OTP memory element utilizing the breakdown of the gate insulating layer is used as the memory array of the multi-input multi-output MUX has been described. However, even when a resistance change type memory element in which a resistance change layer is disposed between two electrodes is used as a cross-point type memory array, a defective selection transistor can be isolated by the same operation as described above. .
以上説明したように、第4実施形態によれば、不良の行選択トランジスタが接続された行のメモリ素子をメモリ素子アレイから切り離すことが可能となり、誤動作を抑制することが可能なメモリ回路を備えた集積回路を提供することができる。 As described above, according to the fourth embodiment, the memory element in the row to which the defective row selection transistor is connected can be separated from the memory element array, and the memory circuit that can suppress malfunction is provided. Integrated circuits can be provided.
(電流検知回路の他の例)
次に、第1乃至第4実施形態に用いられる電流検知回路の第2例を図21に示す。この電流検知回路50Bは、図5に示す第2実施形態の第1例の電流検知回路50Aにおいて、抵抗52の第1端子と接地GNDとの間に直列に接続された抵抗53a、53bと、抵抗52の第2端子と増幅器54の出力端子との間に直列に接続された抵抗53c、53dとを備えている。増幅器54の正入力端子には、抵抗53a、53bによって分圧された電圧が入力され、増幅器54の負入力端子には抵抗53c、53dよって分圧された電圧が入力される。
(Other examples of current detection circuit)
Next, a second example of the current detection circuit used in the first to fourth embodiments is shown in FIG. This
このように構成された第2例の電流検知回路50Bも第1例の電流検知回路50Aと同様に、配線37に流れる電流の増加の有無を確認することができる。
Similarly to the
次に、第1乃至第4実施形態に用いられる電流検知回路の第3例を図22に示す。この電流検知回路50Cは、図5に示す第2実施形態の第1例の電流検知回路50Aにおいて、抵抗52、増幅回路、および比較回路56の代わりに、配線37に流れる電流を検知するカレントミラー回路51と、ヒューズ素子55と、比較器57と、設けた構成を有している。ヒューズ素子55はカレントミラー回路51の出力端子と、比較器57の正入力端子との間に配置される。比較器57の出力が制御回路60に送出される。
Next, FIG. 22 shows a third example of the current detection circuit used in the first to fourth embodiments. The
このように構成された第3例の電流検知回路50Bも第1例の電流検知回路50Aと同様に、配線37に流れる電流の増加の有無を確認することができる。
Similarly to the
なお、第1乃至第4実施形態においては、多入力多出力MUXのメモリアレイは、酸化膜の破壊を利用したOTPメモリ素子を用いた場合について説明した。しかし、クロスポイント型のメモリアレイとして、図23に示すように、2つの電極72、74の間に抵抗変化層76が配置された抵抗変化型メモリ素子70を用いた場合も、上述したと同様の動作で不良選択トランジスタを分離することができる。この場合、電極72は配線201〜203のうちの対応する一つに接続され、電極74は配線301〜303のうちの対応する一つに接続される。
In the first to fourth embodiments, the case where the multi-input multi-output MUX memory array uses the OTP memory element utilizing the destruction of the oxide film has been described. However, as shown in FIG. 23, as the cross-point type memory array, the resistance change
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.
1011〜1033・・・メモリ素子、201〜203・・・列配線、221〜223・・・インバータ、241〜243・・・列選択トランジスタ、25・・・配線、301〜303・・・行配線、321〜323・・・高耐圧pチャネルMOSトランジスタ、33・・・配線、341〜343・・・ヒューズ素子、351〜353・・・トランジスタ型ヒューズ素子、361〜363・・・行選択トランジスタ、37・・・配線、381〜383・・・インバータ、42・・・ドライバ、46・・・ドライバ、50,50A・・・電流検知回路、52・・・抵抗、54・・・増幅回路、56・・・比較回路、60・・・制御回路、70・・・抵抗変化メモリ素子、72・・・電極、74・・・電極、76・・・抵抗変化層、BL1〜BL3・・・ビット線、WL1〜WL3・・・ワード線、57・・・比較器、51・・・カレントミラー 10 11 to 10 33 ... Memory element, 20 1 to 20 3 ... Column wiring, 22 1 to 22 3 ... Inverter, 24 1 to 24 3 ... Column selection transistor, 25. 30 1 to 30 3 ... Row wiring, 32 1 to 32 3 ... High breakdown voltage p-channel MOS transistor, 33... Wiring, 34 1 to 34 3 ... Fuse element, 35 1 to 35 3. Transistor type fuse element, 36 1 to 36 3 ... Row selection transistor, 37... Wiring, 38 1 to 38 3 ... Inverter, 42... Driver, 46. ..Current detection circuit, 52... Resistor, 54... Amplification circuit, 56... Comparison circuit, 60... Control circuit, 70. ..Electrodes, 76 ... resistance Layer, BL 1 to BL 3 ... bit lines, WL 1 to WL 3 ... word lines, 57 ... comparator, 51 ... current mirror
Claims (8)
前記複数の第1配線と交差する複数の第2配線と、
前記第1配線と前記第2配線との交差領域に配置され、それぞれが第1端子および第2端子を有する複数のメモリ素子であって、前記第1端子は対応する第1配線に電気的に接続され、前記第2端子が対応する第2配線に電気的に接続された複数のメモリ素子と、
前記複数の第2配線に対応して配置された複数のヒューズ素子であって、それぞれ第3端子と第4端子を有し、前記第3端子が対応する第2配線に電気的に接続された複数のヒューズ素子と、
前記複数のヒューズ素子に対応して配置された複数の第1トランジスタであって、前記第1トランジスタのソースおよびドレインの一方が対応するヒューズ素子の第4端子に電気的に接続された複数の第1トランジスタと、
前記複数の第1トランジスタのゲートに電気的に接続された第3配線と、
前記第3配線に流れる電流を検知する電流検知回路と、
を備えた集積回路。 A plurality of first wires;
A plurality of second wirings intersecting with the plurality of first wirings;
A plurality of memory elements, each having a first terminal and a second terminal, wherein the first terminal is electrically connected to the corresponding first wiring; A plurality of memory elements connected and electrically connected to corresponding second wirings of the second terminals;
A plurality of fuse elements arranged corresponding to the plurality of second wirings, each having a third terminal and a fourth terminal, wherein the third terminal is electrically connected to the corresponding second wiring. A plurality of fuse elements;
A plurality of first transistors arranged corresponding to the plurality of fuse elements, wherein one of a source and a drain of the first transistor is electrically connected to a fourth terminal of the corresponding fuse element; One transistor,
A third wiring electrically connected to the gates of the plurality of first transistors;
A current detection circuit for detecting a current flowing in the third wiring;
Integrated circuit with.
前記複数の第1配線と交差する複数の第2配線と、
前記第1配線と前記第2配線との交差領域に配置され、それぞれが第1端子および第2端子を有する複数のメモリ素子であって、前記第1端子は対応する第1配線に電気的に接続され、前記第2端子が対応する第2配線に電気的に接続された複数のメモリ素子と、
前記複数の第2配線に対応して配置された複数の第1トランジスタであって、前記第1トランジスタのソースおよびドレインの一方が対応する第2配線に電気的に接続された複数の第1トランジスタと、
前記複数の第1トランジスタに対応して配置された複数のヒューズ素子であって、それぞれ第3端子と第4端子を有し、前記第3端子が対応する第1トランジスタのゲートに電気的に接続された複数のヒューズ素子と、
前記複数のヒューズ素子の第4端子に電気的に接続された第3配線と、
前記第3配線に流れる電流を検知する電流検知回路と、
を備えた集積回路。 A plurality of first wires;
A plurality of second wirings intersecting with the plurality of first wirings;
A plurality of memory elements, each having a first terminal and a second terminal, wherein the first terminal is electrically connected to the corresponding first wiring; A plurality of memory elements connected and electrically connected to corresponding second wirings of the second terminals;
A plurality of first transistors arranged corresponding to the plurality of second wirings, wherein one of the source and drain of the first transistor is electrically connected to the corresponding second wiring. When,
A plurality of fuse elements arranged corresponding to the plurality of first transistors, each having a third terminal and a fourth terminal, wherein the third terminal is electrically connected to the gate of the corresponding first transistor. A plurality of fuse elements,
A third wiring electrically connected to a fourth terminal of the plurality of fuse elements;
A current detection circuit for detecting a current flowing in the third wiring;
Integrated circuit with.
前記複数の第1配線に対応して配置された複数の第3トランジスタであって、各第3トランジスタはソースおよびドレインの一方が対応する第1配線に電気的に接続された、複数の第3トランジスタと、
を更に備えた請求項1乃至4のいずれかに記載の集積回路。 A plurality of second transistors arranged corresponding to the plurality of second wirings and having a higher breakdown voltage than the first transistor, wherein each second transistor is electrically connected to a second wiring corresponding to one of a source and a drain. A plurality of second transistors positioned between the corresponding first transistor and the corresponding second transistor; and
A plurality of third transistors arranged corresponding to the plurality of first wirings, each of the third transistors having a plurality of third transistors, one of which is electrically connected to the corresponding first wiring. A transistor,
The integrated circuit according to claim 1, further comprising:
前記電流検知回路によって検知された電流が所定値と異なっている場合に前記複数の第1トランジスタのうちの少なくとも1つが不良と判定し、不良と判定した第1トランジスタに対応するヒューズ素子を破断するように前記ドライバを制御する制御回路と、
を更に備えた請求項5記載の集積回路。 A driver for controlling gates of the first to third transistors and controlling voltages applied to the first to third wirings;
When the current detected by the current detection circuit is different from a predetermined value, at least one of the plurality of first transistors is determined to be defective, and the fuse element corresponding to the first transistor determined to be defective is broken. A control circuit for controlling the driver,
The integrated circuit according to claim 5 , further comprising:
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