JPH02282997A - 垂直ヒューズテスト用改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮■ユ１ 本発明は、プログラマブル即ち書込み可能な装置に関す
るものであって、更に詳細には、プログラムされていな
い即ち書込みがされていない開放状態のヒユーズが十分
に高いインピーダンスを有するものであることを検証す
るための方法及び構成に関するものである。

藍米及１ 例えばプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）及びプ
ログラマブルリードオンリメモリ（ＰＲＯＭ）等のよう
な書込み可能装置は従来公知である。このような書込み
可能装置において使用される一つのタイプのヒユーズは
、第１図に示した如きバイポーラトランジスタであり、
そのベースはフローティングしており、そのエミッタは
ヒユーズの一方の端子として作用し、且つそのコレクタ
は該ヒユーズの第二端子として作用する。製造されると
、トランジスタはそのコレクタとエミッタとの間で電流
を導通させるものではなく、従って「開放」状態にある
。書込み期間中、比較的大きな電流がエミッタからコレ
ククヘ流され、従ってベース・エミッタ接合を短絡し、
且つ書込まれたトランジスタとし、その書込まれたトラ
ンジスタは、第１図に示した如く、短絡されたベースと
エミッタがアノードとして作用し且つコレクタがカソー
ドとして作用するダイオードの等価物である。

このような書込み可能装置は、全てのヒユーズに手を触
れることなく　（ｒ４Ｒ放状態）で製造され且つ製造後
に、ヒユーズの所望のものに書込みが行われ（短絡され
）、所望の書込みが行われたパターンを与える。

書込み可能装置の利点としては、多数の装置を比較的低
いコストで製造し且つエンドユーザへ配送することが可
能であり、エンドユーザが比較的少ない数の装置を特定
のパターンに書込みを行う、勿論、これらのユーザへ、
ヒユーズが初期的番こは手が触れられていないがユーザ
によって書込みを行うことが可能な装置を供給すること
が重要である。初期的に全てのヒユーズに手が触れられ
でいることがないか、又は書込み期間中に開放状態とさ
せることが不可能なヒユーズを有する装置は欠陥商品で
ある。

従って、エンドユーザへ配送する前に従って書込みを行
う前に書込み可能装置をテストするための多数の技術が
使用されている。非常に簡単なテストは、ヒユーズが全
て初期的に手が触れられていないものであることを決定
するものである。しかしながら、例えば、書込みを行う
ことを所望するヒユーズを介して適宜の電流が流れるこ
とを阻止し従ってそのヒユーズの書込みを行うことを阻
止するような短絡回路が存在しないことを確認するため
に付加的なテストが必要となる。このような技術は、米
国特許第４，６７０，７０８号に記載されている。別の
従来技術では、ビット線とワード線との間の短絡を検知
するものであり、それは米国特許第４，５９５，８７５
号及び第４，７０１．６９５号に記載されている。米国
特許第４．６２５，１６２号は、ヒユーズ自身が短絡さ
れているか否かを決定し、その際に書込み期間中にそれ
が開放されることを防止するための別の技術が２敞され
ている。

ヒユーズ装置を有する典型的な従来装置の一例を第２図
に概略示しである。ヒユーズアレイ１０８は、？Ｉ数個
のヒユーズ１８５−１−１乃至１８５−Ｍ−Ｎを有して
おり、それらは複数個の行うイン１９０−１乃至１９０
−Ｎ及び列ライン１８０−１乃至１８０−Ｍからなるア
レイ状に配列されており、各ヒユーズは単一の列ライン
と単一の行ラインとの間に固有的に接続されている。こ
のように、適切に単一の行ラインと単一の列ラインとを
アドレスすることにより、個々のヒユーズをアドレスす
ることが可能である１例えば行ドライバ１０６−Ｎ等の
ような複数個の行ドライバを使用して、行ライン１９０
−１乃至１９０−Ｈの所望の一つを選択的にイネーブル
させる。第２図に示した如く、行ドライバ１０６−Ｎは
、プルアップトランジスタ１６０とプルダウントランジ
スタ１６２とを有しており、これらのトランジスタは、
夫々、端子＋６３及び１６４を介してそれらのベースへ
印加される相補的信号によって制御される。

デコーダアレイ１０４は、列１８０−１乃至１８０−Ｍ
の所望の一つを選択するために使用される。各列１８０
−１乃至１８０−Ｍと関連して、複数個のダイオード１
４１−１−１乃至１４１−Ｍ−Ｎが設けられており、そ
れらのアノードは共通接続されており且つそれらのカソ
ードは、夫々、共通デコードドライバ１０３のドライバ
１３０−１乃至１３０−Ｎの出力リードへ接続されてい
る。

現実には、ダイオード１４１−１−１乃至１４１−Ｍ−
Ｎの全てが存在するわけではなく、ドライバ１３０−１
乃至１３０−Ｎからの特定の組の信号が列１８０−１乃
至１８０−Ｍの一つのみを選択するようにデフード技術
を与えるのに充分な数のダイオードが存在している。ヒ
ユーズ用ドライバアレイ１０５は、各列と関連する一組
のヒユーズ用ドライバを有している。従って、例λば。

列１８０−１は、それと関連して、ヒユーズ用ドライバ
１５０−１及び１５１−１を有している。

行１９０−１乃至１９０−Ｍも、それと関連して、例え
ばドライバ１３９−Ｍのような書込み用行ドライバを有
している。書込み用行ドライバは、例えばドライバ１０
６−Ｎ等のような行ドライバを読取ることにより与＾ら
れる電流量よりも著しく大きな１を流量を与λる。

書込み期間中、ヒユーズ用電圧即ち溶融電圧（典型的に
は、１Ｏ−１５Ｖ）がヒユーズ用パッドｌＯ１へ供給さ
れる。ヒユーズ用パッド１０１へ高い書込み用電圧が印
加されると、約５．５Ｖのツェナーブレークダウン電圧
を有するツェナーダイオード１２２はブレークダウンし
、且つ約０．８Ｖのベーススレッシュホールド電圧を有
するＰＮＰ　）ランジスタ１２０はターンオンする。

トランジスタ１２０が導通状態となると、トランジスタ
１２３へ充分なベース駆動が供給されて。

トランジスタ１２３がタンオーンし、且つトランジスタ
１２５へ充分なベース駆動が与えられて、トランジスタ
１２５がターンオンし、従ってヒュズ用パッド１０１へ
印加される溶融電圧はトランジスタ１２５のエミッタへ
供給される。この溶融電圧がトランジスタ１２５のエミ
ッタへ供給されると、ヒユーズ用ドライバ１５０−１及
び１５１−１　（列１８０−１の場合）は、ダイオード
１４１−１−１乃至１４１−１−Ｎからトランジスタ１
５１−１のベースへ印加される電圧が高の場合（即ち、
列１８０−１がドライバｌ　３０−１乃至１３０−Ｎに
よって選択される場合）、ターンオンする。このことは
、溶融電流がヒユーズ用パッド１０１から、トランジス
タ１２５を介し、トランジスタ１５０−１及び１５１−
１を介して、列１８０−１へ流れることを可能とする。

関連する行ラインから電流をシンクするために、行１９
０−１乃至１９０−Ｈの一つが例λば書込み用ドライバ
１３９等のようなそれの対応する書込み用行ドライバに
よって選択されると、書込み用電流が列１８０−１と選
択された行との間に接続されている選択されたヒユーズ
装置を介して通過され、従ってそのヒユーズ装置を開放
状態とさせる。

読取り期間中、ヒユーズ用バッドｌＯ■から書込み用電
圧が除去され、且つヒユーズ用ドライバ１０５はデコー
ドドライバ１０３の動作によってディスエーブルされる
０行１９０−１乃至１９０−Ｎの選択された一つが、そ
れと関連する行ドライバによってイネーブルされ、その
選択された行をプルダウンさせる１例えばセンスアンプ
１９５−Ｍのような適宜のセンスアンプが１列１８〇−
】乃至１８０−Ｍへ接続され、且つ選択された行とその
列とに関連するヒユーズが開放状態であるか又は短絡状
態であるかを検知する。

エンドユーザへ送る前にヒユーズ１８５−１−１−乃至
１８５−Ｍ−Ｎが手が触れられていないものであるか否
かを決定する従来の一技術は、エミッタの一体性のテス
トを使用することによって行う、このテストは、ヒユー
ズ用バッド１０１を介して各ヒユーズを介し所定量の電
流を強制的に流して行う、この所定の”ｌ　ＩＮを強制
的に流すために必要な電圧を測定して、テスト中のヒユ
ーズを包含する全経路のインピーダンスを決定する。こ
のエミッタ一体性テストは、ヒユーズ装置を包含するヒ
ユーズ用経路の一体性を検証するのに役立つが、開放状
態にあるか又は短絡状態にあるヒユーズのインピーダン
スをより精密に決定するためには有用ではない、しかし
ながら、開放状態にあるヒユーズの場合でも、トランジ
スタ１２０及び抵抗１２１を介してヒユーズ用バッド１
０１から接地へ電流■、（典型的に、２−６ｍＡ）が流
れ、電流Ｉ２　　（典型的に、２００μＡ）がトランジ
スタ１２３及び抵抗１２４を介して接地へ流れ、且つ電
流Ｉ３　　（典型的に、３−６ｍＡ）が抵抗１４０−１
乃至１４０−Ｍを介し且つダイオード１４１−１−１乃
至１４１−Ｍ−Ｎを介し且つトランジスタ１５１−１乃
至１５１−Ｍを介して流れる。更に、トランジスタ１５
０−１乃至１５０−Ｍのエミッタと基板との間には、第
２図に示したウロく、寄生トランジスタ１５３が存在す
る。

このトランジスタも、付加的な電流Ｉ、を引込む、従っ
て、エミッタ一体性テストの期間中にはこのように多く
の電流が流れるので、例えば、全ヒユーズアレイ１０８
に対して全体で１ｕＡの程度の小さな漏れ電流を検知す
ることは不可能である。

開方々状態にあるヒユーズの抵抗を検知する別の１に末
技術のテスト方法は、検証回路を使用するものである。

この検証回路は、書込み中のヒユーズが、実際に、書込
まれたということをｆａ認するために書込み期間中に使
用されるものである。この検証は、それが迅速な速度を
必要とするものではないので、書込み期間中に使用され
る書込み用行ドライバ回路を使用して行われる。第３図
は、行ライン４００に接続されており且つ列４０３へ接
続されているヒユーズ４０１を有するこのような占込み
用行ドライバ回路１３９−Ｎを概略量、している。セン
スアンプ４０５は、ヒユーズ４０１の書込み状態に関連
する列４０３上の電圧レベルを検知するために列４０３
へ接続されている。端子３１４ヘイネーブル（論理ｌ）
信号が印加されると、行ライン４０２がＶｂｅ　（３１
７）＋Ｖｂｅ（３１６）＋Ｖｂｅ　（３１５）−Ｖｓｃ
ｈに等しいレベルヘプルされる。尚、Ｖｂｅ　（３ｔ５
）は、トランジスタ３１５のベース−エミッタ電圧であ
り、Ｖｂｅ（３１６）はトランジスタ３１６のベースー
エミック電圧であり、Ｖｂｅ（３１７）はトランジスタ
３１７のベースーエミック電圧であり、且つＶｓｃｈは
ショットキトランジスタ３１５のベースとコレクタとの
間のショットキ電圧である。

ＶｂｅがＯ，ＳＶであり且ツＶ　ｓ　ｃ　ｈが約０゜５
Ｖである典型的な場合、書込み用行ドライバ１３９−Ｎ
は、行ライン４０２が選択されると。

行ライン４０２を約１．９Ｖのレベルヘプルする。短絡
されたヒユーズ４０１は、約０．９Ｖのベース−エミッ
タ電圧を有している。開放状態（書込みなし）のヒユー
ズ４０１は、それを介して実質的に電流が流れることは
なく、従って正供給電圧Ｖｂｅへ接続されている抵抗４
０４は１列４０３を５ｖヘプルアツプする。逆に、ヒュ
ーズ４０１が書込まれており、即ち短絡状態にあると、
列４０３は行ライン電圧（約１．９Ｖ）＋ヒユーズ４０
１のベース−エミッタ電圧降下（約０．９Ｖ）に等しい
電圧へプルダウンされる。従って、列４０３は、ヒユー
ズが開放状態にある場合の約５Ｖからトランジスタ４０
１が短絡状態にある約５−２．８Ｖ＝２．２Ｖへスイン
グする。

センスアンプ４０５はこの範囲の中間におけるスレッシ
ュホールド電圧、即ち約１．ＩＶのスイングを有するよ
うに設計される。従って、約１１にΩの抵抗４０４の典
型的な抵抗値の場合、センスアンプ４０５によって漏れ
電流を検知するのに充分な量列４０３をプルダウンする
ためには列４０３上にｌ　０ＯｕＡの漏れ電流が与えら
れることを必要とする。しかしながら、現在の回路にお
いては、１００μＡはかなりの量の漏れ電流であると考
えられており、且つ例えばｌｕＡの程度のより小さな値
の漏れ電流を検知することが望まれている。この量より
も大きな漏れ電流は、書込みを阻止したり又はヒユーズ
の適切な読取りを阻止する壊滅的な欠陥を発生するもの
ではないが、列上のデータを読取る能力を著しく劣化さ
せる。更に、より高速の装置の場合１列プルアップ抵抗
４０４の値が減少され、センスアンプ４０５を漏れ電流
に対する感度をより悪くする。

圧−旬 本発明は１以上の点に迄みなされたものであって、上述
した如き従来技術の欠点を解消し、書込み可能装置にお
いて書込みが行われていない開放状態のヒユーズが充分
に高いインピーダンスを有することを検証することが可
能な書込み可能装置を提供することを目的とする。

１−滅 本発明によれば、ヒユーズアレイにおける漏れ電流をテ
ストするための新規な方法及び構成が提供される０本発
明によれば、装置の通常動作期間中に、列をテスト回路
から分離するためにダイオードがアレイ内の各列へ接続
されている。テスト期間中、電流が該ダイオードを介し
て列へ供給され、且つ対応する漏れ電流が測定される０
本発明の一実施例においては、各ダイオードのアノード
が単一のテスト点へ共通に接続されており、且つ全ヒユ
ーズアレイからの全漏れ電流が同時的に測定される１本
発明の別の実施例においては、テストダイオードの所望
の一つ、従って単一の列を介しての漏れ電流が任意の与
えられた時間に測定されるように列の内で対応する一つ
を選択的にアドレスするためにアドレス手段が使用され
る０本発明の更に別の実施例においては、全ての列が同
時的にアドレスされるか又は個別的にアドレスされるか
に拘わらず、任意の与えられた時間において、単一のヒ
ユーズの漏れ電流又は全体の行と関連するヒユーズの全
漏れ電流の何れかを測定することが可能であるように行
が個別的にアドレスされる。

実」【例 以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
について詳細に説明する。

第４図は、本発明の一実施例に基づいて構成された書込
み可能装置を示した概略図である。書込み可能装置２０
０は、テストダイオード１７０−１乃至１７０−Ｍを有
しており、該ダイオードのカソードは、夫々、列２８０
−１乃至２８０−Ｍの関連する一つへ接続されており、
且つアノードはテスト点１７５へ共通接続されている。

装置２００の書込み及び読取りは、第２図の従来回路に
おけるのと同一の対応で行われる。しかしながら、本発
明によれば、ヒユーズ２８５−１−１乃至２８５−Ｍ−
Ｎを介しての漏れ電流の測定は非常に精密な態様で行わ
れる。第４図に示した実施例においては、漏れテスト期
間中、書込み用パッド２０１へ同等電圧は印加されず、
且つヒユーズ用ドライバ２０５はデコーダ２０３を介し
て印加される適宜のアドレス信号によってディスエーブ
ルされる。従って、ヒユーズアレイ２０８は、書込み回
路から完全に分離される。

本発明の一実施例においては、漏れテスト期間中、行２
９０−１乃至行２９０−Ｎの各々がイネーブルされ、そ
の際にその夫々の行ドライバ２０６によって接地ヘブル
される。テストパッドｌ７５へ淵れテスト電圧が印加さ
れ、それは該ヒユーズのブレークダウン電圧＋ダイオー
ド１７０−１乃至１７０−Ｍを横断しての順方向バイア
ス電圧降下以下である。ヒユーズブレークダウン電圧が
典を的な約３．５ｖであり、且つ順方向バイアスダイオ
ード降下が約０．５Ｖである場合、約３．５Ｖのテスト
電圧が使用される。ヒユーズを介しである量の漏れがあ
ると仮定すると、ダイオード１７０−３乃至１７０−Ｍ
は順方向バイアスされる。ダイオード１７０−１乃至１
７０　　Ｍを介して流れる全電流量は、ヒユーズ２８５
−１−１乃至２８５−ＭＮを介して流れる漏れ電流の和
に起因するものである。この電流は、バッド１７５にお
いて容易に測定され、それは、例えば、装置パッケージ
上の外部ビンへ供給される。勿論、このビンは、約３．
５Ｖのテスト電圧から得られる漏れ電流を測定するため
に適宜のテスト回路又は電子的テスタへ接続させること
が可能である７本発明の別のア施例においては、パッド
１７５は装置バ・ンケージ上の外部ビンへは接続せず漏
れ電流を測定するために、パッケージングの前に、グイ
ソート（種ｍ分け）の期間中に使用される。本発明の一
実施例においては、全漏れ電流がｌμ八へ上であると、
その装置は拒否される。興味あることであるが、この漏
れ電流が多数のヒユーズからの漏れの結果であるか又は
単一のヒユーズからの漏れであるかは重要なことではな
い８なぜならば、一つの列を介しての漏れ電流は、書込
み可能論理装置においてその列のセンス動作即ち検知動
作を遅滞化させるものであるからである。

本発明の別の実施例においては、テスト電圧を個々の列
へ逐次的に印加し且つ個々の列に起因する漏れ電流を測
定することが可能であるようにテスト電圧をダイオード
１７０−１乃至１７０−Ｍの所望の一つへ印加するため
に適宜のアドレス手段（不図示）を使用する。この場合
、例えば、何れかの個々の列がｌμＡを超大る漏れ電流
を有する場合にはその装置は拒否される０本発明の別の
実施例においては、特に書込み可能リードオンリメモリ
の場合に適したものであるが、任意の与えられた時間に
単一のヒユーズを読取り、アドレス手段を使用して個々
の列からの漏れ電流を検知するためにダイオード１．７
０−１乃至１７０−Ｍの一つヘテスト電圧を供給し、且
つ個々の行ラインなイネーブルさせて、その際にアレイ
内の各個々のヒユーズに対しての漏れ電流を測定するこ
とを可能とする４本発明の更に別の実施例においては、
テストヒユーズ１７０−１乃至１７０−Ｍのノードが第
４図に示した如く単一のテスト点へ共通に接続されてい
るが、個々の行ラインは任意の与えられた時間において
イネーブルされ、その際にアレイ内の任竜の与λられた
行に関連するヒユーズを介して流れる漏れ電流の和を検
知することを可能とする。

以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
ではなく１本発明の技術的範囲を逸脱することなしにｆ
１々の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は書込み可能ヒユーズ要素として使用される従来
技術のバイポーラトランジスタを示した概略図、第２図
は典型的な従来の書込み可能装置を示した概略図、第３
図はヒユーズと列とセンスアンプと共に書込み期間中に
使用される典型的な従来の行ドライバを示した概略図、
第４図は本発明の一実施例に基づいて構成された書込み
可能装置を示した概略図、である。 （符号の説明） テストダイオード テスト点 書込み可能装置 書込み用パッド ・デコーダ 、ヒユーズ用ドライバ ・ヒユーズアレイ ：列 ヒユーズ 行 ＦＩＧ、　７ ＦＩＧ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、書込み可能装置において、一個以上の行と一個以上
   の列とテストノードが設けられており、一個以上のヒュ
   ーズ装置が設けられており、各ヒューズ装置は一つの行
   と一つの列からなる独特の組の間に結合されており、一
   個以上の分難手段が設けられており、前記分離手段の各
   々は前記列の関連する一つへ結合された第一リードと前
   記テストノードへ結合された第二リードとを持っており
   、前記分離手段は前記装置の通常動作期間中ヒューズ装
   置を前記テストノードから分離すべく作用し、前記ヒュ
   ーズ装置の選択した一つ又はそれ以上のものを介しての
   漏れ電流を測定するために前記分離手段の一個又はそれ
   以上の前記第二リードヘテスト信号を印加する手段が設
   けられていることを特徴とする書込み可能装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記分離手段がダ
   イオードを有していることを特徴とする書込み可能装置
   。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記各ヒューズが
   バイポーラトランジスタを有しており、前記バイポーラ
   トランジスタのエミッタは関連する列へ結合されており
   、そのコレクタは関連する行へ結合されており、且つそ
   のベースはフローティングしていることを特徴とする書
   込み可能装置。 ４、特許請求の範囲第３項において、前記分離手段の各
   々は、ダイオードを有しており、前記ダイオードのカソ
   ードは前記第一リードとして作用し且つそのアノードは
   前記第二リードとして作用することを特徴とする書込み
   可能装置。 ５、特許請求の範囲第１項において、前記第二リードは
   、前記テスト信号を受取るために共通テスト点へ共通に
   結合されていることを特徴とする書込み可能装置。 ６、特許請求の範囲第１項において、更に、全ての行を
   同時的にイネーブルさせる手段が設けられており、従っ
   て前記分離手段の各々を介して流れる電流が前記分離手
   段と関連する列と関連する前記ヒューズの各々を介して
   流れる漏れ電流の和であることを特徴とする書込み可能
   装置。 ７、特許請求の範囲第１項において、更に、個々の行を
   選択的にイネーブルさせる手段が設けられており、前記
   分離手段の各々を介して流れる電流が前記分離手段と関
   連し且つ選択された行と関連する列と関連するヒューズ
   を介して流れる漏れ電流であることを特徴とする書込み
   可能装置。 ８、特許請求の範囲第６項において、前記第二リードが
   共通に結合されており、前記テスト信号の結果として流
   れる電流が前記ヒューズを介しての漏れ電流の和である
   ことを特徴とする書込み可能装置。 ９、特許請求の範囲第７項において、前記第二リードが
   共通に結合されており、前記テスト信号の結果として流
   れる電流が選択された行に関連するヒューズを介して流
   れる漏れ電流の和であることを特徴とする書込み可能装
   置。