JPH0669425A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0669425A
JPH0669425A JP13838893A JP13838893A JPH0669425A JP H0669425 A JPH0669425 A JP H0669425A JP 13838893 A JP13838893 A JP 13838893A JP 13838893 A JP13838893 A JP 13838893A JP H0669425 A JPH0669425 A JP H0669425A
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power supply
transistor
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bonding
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Kazuo Okunaga
和生 奥永
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Abstract

(57)【要約】 【目的】所定のボンディングパッドに電源線または接地
線をボンディングするかしないかによって、半導体装置
の機能を切り換える半導体装置の待機時消費電力の削減
を計る。 【構成】ボンディングオプションパッドがフローティン
グのとき、比較的能力の大きなP型MOSトランジスタ
Q1によって、パワーオン時から所定の時間ロウレベル
となるPONV信号で、接点Aのレベルを引き上げる。
また、フローティング時にパッドをバイアスするP型ト
ランジスタQ2の駆動能力は非常に小さく設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の機能を選択的に
動作可能とすることのできる半導体装置に関し、特に機
能選択手段としてボンディングオプション判定回路を有
する半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置はその集積度の向上に伴い、
製造に要する工程、設備を急激に増大させており、その
結果多品種の製造は困難になっている。即ち、異なる機
能を備えた品種毎に別個の製造作業を行えば、効率を悪
化させ工数の多大な増加を生ずる。そこで従来から、半
導体基板上に集積回路を形成するに際し、予め複数種類
の機能を果たし得るように回路を構成して汎用性を持た
せておき、その後所定の端子を用いて機能を選択するこ
とが行われている。この場合、装置の動作中においても
機能の切換えを行う場合は、機能選択用の制御信号を半
導体装置の特定の外部リードから常に供給し続けること
になるが、一方、一旦選択した機能を継続して用いる場
合は、集積回路形成後ボンディング時に、機能選択用の
端子のボンディング状態を決定することにより、機能を
選択することができる。特に、例えば半導体メモリ装置
においては、メモリセル等の基本的構成は共通でありな
がら、ビット構成、リフレッシュサイクル、ページモー
ドの選択等、オプション機能が異なる多数の品種があ
り、かつこれらの機能は随時切り換えて用いられる種類
のものではないので、後者の場合のように、集積回路を
共通の工程で形成した後ボンディング時に、機能選択を
行うことが効率的である。
【0003】以下、ボンディング時に機能選択を行う半
導体装置について、図5を参照して説明する。半導体装
置46は、半導体容器48内の集積回路チップ45内に
ボンディングオプション判定回路40およびボンディン
グオプションパッド44を備えており、このパッド44
はボンディングにより接地されるか、またはボンディン
グされずフローティング状態とされる。図4では、この
パッド44が例えば接地用外部リードGNDPINにボ
ンディングされた状態を示している。ボンディングオプ
ション判定回路40は、インバータIV1を有しボンデ
ィングオプションパッド44に接続されるボンディング
判定回路部42と、直列接続されたインバータIV2,
IV3を有しボンディング判定回路部42からの信号を
受けて出力信号BOPTを出力する出力波形整形回路部
43と、ボンディングオプションパッド44と電源VDD
との間に接続されゲートが接地されたP型MOSトラン
ジスタQ5を有するフローティング時対策回路部41と
を備えている。この場合、以下に説明するように、この
P型MOSトランジスタQ5の電流駆動能力は、比較的
小さく設定される。
【0004】この半導体装置46の動作は以下のように
なる。まず、図5に示すようにボンディングオプション
パッド44が接地用外部リードGNDPINに接続され
ている場合、P型MOSトランジスタQ5の電流駆動能
力が十分小さく設定されていれば、ボンディングオプシ
ョンパッド44の電位は接地電位にほぼ等しくなり、ボ
ンディング判定回路部42においてその入力信号がロウ
レベルであると判断されて、ハイレベルの信号が出力さ
れ、出力波形整形回路部43を介して、ハイレベルの出
力信号BOPTが出力される。一方、ボンディングオプ
ションパッド44が、ボンディングされずにフローティ
ング状態となっている場合は、フローティング時対策回
路部41のP型MOSトランジスタQ5により、ボンデ
ィングオプションパッド44の電位は所定の時間を経過
すれば電源電位VDDまで上昇し、ボンディング判定回路
部42においてその入力信号がハイレベルであると判断
され、結局出力波形整形回路部43を介してロウレベル
の出力信号BOPTが出力される。何れの場合にも、こ
の出力信号BOPTは、内部回路の機能選択用回路部
(図示せず)に入力され、その信号レベルに応じて所定
の機能を選択して動作可能な状態とする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置のボ
ンディングオプション判定回路40では、フローティン
グ時対策回路部41において、P型MOSトランジスタ
Q5が常時導通しているので、ボンディングオプション
パッド44を接地用外部リードGNDPINに接続した
場合は常に電流を消費し、待機時電流特性を悪化させる
という問題点があった。また、消費電流を抑えるために
P型MOSトランジスタQ5の電流駆動能力を小さく設
定し過ぎると、ボンディングオプションパッド44をフ
ローティングさせる場合に、このパッド44の電位が十
分上昇するのに長時間を要し、所定の時間内にインバー
タIV1のゲート入力レベルを十分なレベルまで引き上
げられず、ボンディング判定回路部42において誤判定
を行い、半導体装置の機能が誤って選択されてしまうと
いう問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願発明によれば、半導
体基板上に形成されたボンディングパッドと、このボン
ディングパッドの電位を検出して所定の内部信号を出力
する判定回路とを備えた半導体装置において、ボンディ
ングパッドを所定の駆動能力で所定の電位に駆動する第
1の手段と、この半導体装置に最初に電源電圧が供給さ
れてから所定の遅延時間が経過するまでの間に、この所
定の駆動能力よりも大きな駆動能力でボンディングパッ
ドを所定の電位に駆動する第2の手段とを有する半導体
装置を得る。
【0007】また、この第1の手段は、電源電位が供給
される第1の電源とボンディングパッドとの間に接続さ
れ、ゲートが第2の電源に接続された第1のトランジス
タを有し、この第2の手段は、第1の電源とボンディン
グパッドとの間に接続され、半導体装置に最初に電源電
圧が供給されてから所定の遅延時間が経過するまでゲー
トにロウレベル信号が供給される第2のトランジスタを
有するように構成されている。或いは、この第1の手段
は、第2の電源とボンディングパッドとの間に接続さ
れ、ゲートが、電源電位が供給される第1の電源に接続
された第1のトランジスタを有し、第2の手段は、第2
の電源とボンディングパッドとの間に接続され、半導体
装置に最初に電源電圧が供給されてから所定の遅延時間
が経過するまでの間に、ゲートにハイレベル信号が供給
される第2のトランジスタを有するように構成されてい
る。
【0008】さらに、このロウレベル信号を供給するロ
ウレベル回路、またはハイレベル信号を供給するハイレ
ベル回路は、それぞれ、第1及び第2の電源の間に直列
接続された負荷抵抗素子と容量素子とを有するように構
成され、ロウレベル回路は従属接続された偶数段のCM
OSインバータを出力部とし、初段のCMOSインバー
タのゲートに負荷抵抗素子と容量素子との共通接続点が
接続されており、ハイレベル回路は、従属接続された奇
数段のCMOSインバータを出力部とし、初段のCMO
Sインバータのゲートに負荷抵抗素子と容量素子との共
通接続点が接続されるように構成される。より具体的に
は、負荷抵抗素子はゲートが第2の電源に接続されたP
型MOSトランジスタである。
【0009】そして、第2のトランジスタは第1のトラ
ンジスタよりもチャネル幅が広く形成され、またはチャ
ネル長が短く形成されて、または閾値電圧が低く設定さ
れている。
【0010】また、本願発明によれば、半導体基板上に
形成されたボンディングパッドと第1の電源との間に接
続された第1のインピーダンス手段と、ボンディングパ
ッドの電位を検出して内部信号を発生する検出回路とを
有し、ボンディングパッドを第1の電源とは異なる第2
の電源にボンディングするかしないかによって内部信号
の電位を切り換えることにより、所定の機能を選択する
半導体装置において、第1のインピーダンス手段と並列
に接続され、半導体装置に電源電圧が供給されてから所
定の時間経過するまでの間には低インピーダンスを有
し、その後高インピーダンスを有する第2のインピーダ
ンス手段を備えたことを特徴とする半導体装置を得る。
【0011】
【実施例】以下に図面を参照して、本願発明の実施例に
ついて説明する。
【0012】図1は本願発明の第1の実施例である半導
体メモリ装置を示す平面図及び回路図であり、図2
(A)は図1におけるパワーオン回路の回路図、図2
(B)はこの半導体装置に電源電圧が供給されたときの
パワーオン回路及びボンディングオプション判定回路部
10の動作波形を示すタイミングチャートである。
【0013】図1に示すように、半導体装置16は、半
導体容器18内の集積回路チップ15上にボンディング
オプション判定回路10およびボンディングオプション
パッド14を備えており、ボンディングオプションパッ
ド14はボンディングにより接地されるか、またはボン
ディングされずフローティング状態とされる。図1で
は、ボンディングオプションパッド14が例えば接地用
外部リードGNDPINにボンディングされた状態を破
線で示している。ボンディングオプション判定回路10
は、インバータIV1を有しボンディングオプションパ
ッド14に接続されるボンディング判定回路部12と、
直列接続されたインバータIV2,IV3を有しボンデ
ィング判定回路部12からの信号を受けて出力信号BO
PTを出力する出力波形整形回路部13と、さらにフロ
ーティング時対策回路部11とを有している。このフロ
ーティング時対策回路部11は、ボンディングオプショ
ンパッド14と電源VDDとの間に接続されゲートが接地
されたP型MOSトランジスタQ2と、ボンディングオ
プションパッド14と電源VDDとの間に接続されゲート
にパワーオン回路17の出力信号PONVが与えられる
P型MOSトランジスタQ1とを備えている。P型MO
SトランジスタQ2は、従来の半導体装置で用いられて
いたP型MOSトランジスタQ5に比べて、非常に駆動
能力の小さいものであり、また、P型MOSトランジス
タQ1は、このP型MOSトランジスタQ2に比べて比
較的駆動能力の大きなものとなっている。即ち、P型M
OSトランジスタQ1は、P型MOSトランジスタQ2
に比べて、チャネル長が短く形成され、またはチャネル
幅が広く形成されている。これは、P型MOSトランジ
スタQ2を複数のP型MOSトランジスタの直列接続で
構成し、またはP型MOSトランジスタQ1を複数のP
型MOSトランジスタの並列接続で構成することによっ
ても実現できる。また、P型MOSトランジスタQ1の
閾値電圧を相対的に小さくすることによっても、同様の
効果を得ることができる。さらに、P型MOSトランジ
スタQ1,Q2は、所定のインピーダンスを有するもの
であればよいので、他のインピーダンス手段で置き換え
ることもできる。たとえば、P型MOSトランジスタQ
2の代わりに高抵抗素子を用いることができる。
【0014】図2(A)に、このパワーオン回路17の
回路図を示す。電源VDDと接地線GNDとの間に負荷素
子であるP型MOSトランジスタQ11と容量素子C1
とが直列接続され、その接続点Cの電位がCMOSイン
バータIV11,IV12を介して出力信号PONVと
して出力される。このP型MOSトランジスタQ11の
ゲートは電源VDDに接続されている。また、この接続点
Cと接地線GNDとの間には、ゲートが共通に電源VDD
に接続されたN型MOSトランジスタQ12,Q13が
直列接続されており、これによりP型MOSトランジス
タQ11によって容量素子C1が充電される速度、及び
充電後の共通接続点の電位が調整されている。さらに、
インバータIV11の出力とインバータIV12の入力
との接続点Dおよび電源VDDの間には、容量素子C2が
接続されている。
【0015】このパワーオン回路17の動作を説明する
タイミングチャートを、図2(B)に示す。半導体装置
16に電源が供給されていないときは、接続点C,Dの
電位及び出力信号PONVの電位は、ほぼ接地電位とな
っているとする。そして、半導体装置16に最初に電源
が供給されて電源VDDの電位が上昇し始めると、まず容
量素子C2を通して接続点Dの電位が上昇し、インバー
タIV12のN型MOSトランジスタがオンすることに
より、出力信号PONVはロウレベルである接地電位に
なる。即ち、電源供給前に出力信号PONVの電位が接
地電位以上の電位でフローテイングしていたとしても、
電源投入によってすみやかにロウレベルに固定される。
そして、P型MOSトランジスタQ11が導通すると、
容量素子C1が充電され、接続点Cの電位は上昇し始め
る。また、これにともない、N型MOSトランジスタQ
12,13が導通し、これらN型MOSトランジスタQ
12,13からなる直列回路の電流駆動能力により、容
量素子C1を充電する電流、および充電完了後の平衡状
態における接続点Cの電位が調整される。そして図2
(B)に示すように、電源電位が最初に供給されてから
遅延時間t1 が経過すると、接続点Cの電位が上昇して
CMOSインバータIV11の閾値電圧に達し、CMO
SインバータIV11の出力電位が接地電位となること
により、出力信号PONVの電位はハイレベルとなり、
電源VDDの電位に一致する。
【0016】次に、このパワーオン回路17を用いた半
導体メモリ装置16の動作について説明する。
【0017】まず、図1において破線で示すように、ボ
ンディングオプションパッド14が接地用外部リードG
NDPINにボンディングされた場合について説明す
る。
【0018】半導体装置16に最初に電源電圧が供給さ
れてから遅延時間t1 が経過するまでの間は、図2
(B)に示すように、パワーオン回路17の出力信号P
ONVはロウレベルである。そして、ボンディングオプ
ション判定回路10におけるP型MOSトランジスタQ
1のゲートにはこのロウレベルの信号PONVが印加さ
れる。またP型MOSトランジスタQ2のゲートは接地
されている。従ってこれらP型MOSトランジスタQ
1,Q2は共にゲートが接地電位であり、電源VDDの電
位がP型MOSトランジスタの閾値電圧の絶対値よりも
大きくなると、導通状態となり、電源VDDから接点Aに
向かって電流が流れる。即ち、この遅延時間が経過する
までの期間は、電源VDDから接続点Aに流れる電流は、
比較的大きなものである。しかしこのとき、接続点Aは
ボンディングオプションパッド14を介してボンディン
グにより接地されているため、P型MOSトランジスタ
Q1、Q2を通して電源VDDから接続点Aに流れる電流
は、接地線である外部リードGNDPINに流れ、これ
により接続点Aの電位はほぼ接地電位に保たれることに
なる。従って、フローティング時対策ゲート部11の出
力はロウレベル、ボンディング判定回路部12の出力は
ハイレベルとなり、出力波形整形回路部13からの出力
信号BOPTはハイレベルとなる。一方、遅延時間t1
が経過すると、図2(B)に示すように、パワーオン回
路17の出力信号PONVはハイレベルとなり、電源V
DDの電位に一致する。従って、ボンディングオプション
判定回路10において、P型MOSトランジスタQ1の
ゲート電位及びソース電位は共に電源VDDの電位に一致
し、P型MOSトランジスタQ1は非導通となる。従っ
て、フローティング時対策ゲート部11において接続点
Aは、電流駆動能力の非常に小さなP型MOSトランジ
スタQ2のみによって駆動される。このため、電源VDD
から接続点Aへ流れる電流は、遅延時間t1 が経過する
前よりもはるかに小さなものとなる。この場合におい
て、接続点Aの電位はボンディングオプションパッド1
4からの信号BOINの電位である接地電位に引き下げ
られているので、出力波形整形回路部13からの出力信
号BOPTは、ハイレベルを維持する。
【0019】以上の通り、ボンディングオプションパッ
ド14をボンディングにより接地した場合には、ボンデ
ィングオプション判定回路部10において、半導体装置
16に最初に電源電圧が供給されてから遅延時間t1
経過するまでの間のみ、電源VDDからP型MOSトラン
ジスタQ1,Q2を通して接地点に向けて電流が流れて
消費電力が比較的大きくなるが、遅延時間t1 の経過
後、通常の動作時には、消費電流は電流駆動能力の非常
に小さなトランジスタQ2のみを流れ、消費電力は非常
に小さなものとなる。そして、遅延時間と通常動作時を
通して、ボンディングオプション判定回路10の出力信
号BOPTは、ハイレベルに固定される。
【0020】そして、この出力信号BOPTは、図示し
ない機能選択用回路部に入力されて、半導体装置16の
機能のうち所定のものを選択的に動作可能とする。即
ち、この選択により、半導体装置16の通常動作時にお
ける機能が特定され、または通常動作時において特定の
機能を必要に応じて随時動作させることができる状態に
なる。たとえば、ボンディングオプションパッド14を
接地用外部リードGNDPINにボンディングする事に
より、半導体メモリ装置16のビット構成が16ビット
に設定され、または通常動作時においてページモードを
使用することが可能となる。
【0021】次に、ボンディングオプションパッド14
がボンディングされず、フローティングしている場合に
ついて説明する。
【0022】半導体装置16に最初に電源電圧が供給さ
れてから遅延時間t1 が経過するまでの間は、説明した
通りパワーオン回路17の出力信号PONVはロウレベ
ルである。よって、ボンディングオプション判定回路1
0におけるP型MOSトランジスタQ1のゲートにはロ
ウレベルが印加され、またP型MOSトランジスタQ2
のゲートは接地されているので、これらP型MOSトラ
ンジスタQ1,Q2は共に導通状態となり、電源VDD
ら接続点Aに向かって電流を流し、接続点Aを駆動す
る。即ち、この遅延時間t1 が経過するまでの期間は、
電源VDDから接続点Aに向かって比較的大きな電流が流
れることになる。そのため、ボンディングオプションパ
ッド14はフローティングしているので、この期間中は
図2(B)に示すように、接続点Aの電位は速やかに上
昇する。そして、遅延時間t1 が経過した後は、出力信
号PONVはハイレベルとなるのでP型トランジスタQ
1は非導通となり、P型トランジスタQ2のみで接続点
Aを駆動することになる。この場合、P型トランジスタ
Q2の電流駆動能力は非常に小さいので、接続点Aの電
位の上昇は緩やかになり、電源VDDの電位に達するまで
の時間t2 は長くなる恐れがある。しかし、ボンディン
グオプション判定回路10を正常に動作させるために
は、接続点Aの電位がボンディング判定回路部12のイ
ンバータIV1の閾値電圧に達しさえすれば十分であ
る。したがって、P型トランジスタQ1の駆動能力を比
較的大きく設定しておくことにより、遅延時間t1 経過
以前、または遅延時間t1 経過後速やかに、接続点Aの
電位がインバータIV1の閾値電圧に達するようにする
事ができる。そして、接続点Aの電位がインバータIV
1の閾値電圧に達すれば、ボンディング判定回路部12
の出力はロウレベルとなり、出力波形整形回路部13の
出力信号BOPTはロウレベルとなる。
【0023】以上の通り、ボンディングオプションパッ
ド14をボンディングせずフローティングさせた場合に
は、ボンディングオプション判定回路部10において、
半導体装置16に最初に電源電圧が供給されてから遅延
時間t1 が経過するまでの間に、P型MOSトランジス
タQ1,Q2により接続点Aを比較的強く駆動して、接
続点Aの電位を上昇させるので、遅延時間t1 の経過後
においてP型MOSトランジスタQ2のみによる駆動と
なり、駆動能力が小さくなったとしても、接続点Aの電
位を確実に上昇させてボンディングオプション判定回路
10を正常に動作させることができる。即ち、接続点A
の電位がインバータIV1の閾値電圧に達することによ
り、ボンディングオプション判定回路10の出力信号B
OPTは、ロウレベルとなる。
【0024】そしてこの出力信号BOPTは、図示しな
い機能選択用回路部に入力されて、半導体装置16の機
能の所定のものを選択的に動作可能とする。即ち、この
選択により、半導体装置16の通常動作時における機能
が特定され、または通常動作時において特定の機能を必
要に応じて随時動作させることができる状態になる。た
とえば、ボンディングオプションパッド14をボンディ
ングせずフローティングさせる事により、半導体メモリ
装置16のビット構成が8ビットに設定され、または通
常動作時においてページモードを使用しないことが選択
されることになる。
【0025】即ち、本願発明の第1の実施例では、ボン
ディングオプション判定回路10を有する半導体装置1
6において、ボンディングオプションパッド14を駆動
する為に駆動能力の異なる2つのP型MOSトランジス
タQ1,Q2を用い、大きな駆動能力のトランジスタQ
1は、半導体装置に最初に電源が供給されてから所定の
遅延時間が経過するまでの間においてパッド14を駆動
するようにしたので、ボンディングオプションパッド1
4が接地点にボンディングされたときには、電源オン後
の短い期間内にのみ大きな消費電流が流れ、消費電力を
小さくすることができ、またボンディングされないとき
は、電源オン後の短い期間内においてパッド14を強く
駆動して、その後駆動能力が小さくなっても誤動作を起
こすこと無く、ボンディングオプション判定回路部10
は正常な出力信号を出力する。
【0026】図3は本願発明の第2の実施例である半導
体メモリ装置を示す平面図及び回路図であり、図4
(A)は図3におけるパワーオン回路27の回路図、図
2(B)はこの半導体装置に電源電圧が供給されたとき
のパワーオン回路27及びボンディングオプション判定
回路部20の動作波形を示すタイミングチャートであ
る。
【0027】図3に示すように、第2の実施例の半導体
装置26は第1の実施例の装置とほぼ同様の構成であ
り、異なる点は、以下の通りである。即ち、フローティ
ング時対策ゲート部21において、ボンディングオプシ
ョンパッド24からの信号線と接地点との間に、N型M
OSトランジスタQ3,Q4が接続されており、N型M
OSトランジスタQ4のゲートは電源VDDに、N型MO
SトランジスタQ3のゲートはパワーオン回路27の出
力にそれぞれ接続されている。また、出力波形整形回路
部23は、3つのインバータIV2,IV3,IV4を
有し、ボンディングオプションパッド24は図3に破線
で示すように、電源用外部リードVDDPINにボンデ
ィングされ、またはボンディングされないでフローティ
ングとされる。さらに、第2の実施例において用いるパ
ワーオン回路27の回路図を図4(A)に示す。パワー
オン回路27が第1の実施例で用いたものと異なる点
は、出力段部として、3つのCMOSインバータIV2
1,IV22,IV23を有する点である。
【0028】まず、パワーオン回路27の動作について
説明する。半導体装置26に電源が供給されていないと
きは、接続点E,Fの電位及び出力信号PONAの電位
は、ほぼ接地電位となっているとする。半導体装置26
に最初に電源が供給されて電源VDDの電位が上昇し始め
ると、まず容量素子C4を通して接続点Fの電位が上昇
し、インバータIV22のN型MOSトランジスタがオ
ンすることにより、インバータIV23のP型MOSト
ランジスタのゲートは接地電位となり、電源VDDの電位
がP型MOSトランジスタの閾値電圧の絶対値以上にな
ると、出力信号PONAはハイレベルとなり、電源VDD
と同じ電位になる。即ち、電源供給前に出力信号PON
Aの電位が接地電位以上の電位でフローテイングしてい
たとしても、電源投入によって速やかにハイレベルであ
る電源VDDの電位に一致する。また、P型MOSトラン
ジスタQ21が導通すると、容量素子C3が充電され、
接続点Eの電位は上昇し始める。このとき、N型MOS
トランジスタQ22,23からなる直列回路の電流駆動
能力により、容量素子C3を充電する速さ、及び充電完
了後の接続点Eの電位が調整される。そして図4(B)
に示すように、電源電位が最初に供給されてから遅延時
間t3 が経過すると、接続点Eの電位が上昇してCMO
SインバータIV21の閾値電圧に達し、CMOSイン
バータIV21の出力電位が接地電位となることによ
り、出力信号PONAの電位もロウレベルである接地電
位となる。
【0029】次に、第2の実施例である半導体装置26
の動作を説明する。
【0030】まず、図3に破線で示すように、ボンディ
ングオプションパッド24が電源用外部リードVDDP
INにボンディングされた場合について説明する。
【0031】半導体メモリ装置26に最初に電源電圧が
供給されてから遅延時間t3 が経過するまでは、図4
(B)に示すとおりパワーオン回路27の出力信号PO
NAはハイレベルであり、電源VDDの電位に追随するよ
うに上昇する。そして、ボンディングオプション判定回
路20におけるN型MOSトランジスタQ3のゲートに
はこのハイレベルの信号PONAが印加され、P型MO
SトランジスタQ2のゲートは電源VDDに接続されてい
る。従ってこれらP型MOSトランジスタQ1,Q2
は、電源VDDの電位がN型MOSトランジスタの閾値電
圧よりも大きくなると、導通状態となり、接点Bから接
地点に向かって電流を流す。即ち、ボンディングオプシ
ョンパッド24は電源用外部リードVDDPINに接続
されているから、電源VDDから接地点に向かって、電流
が流れることになる。この場合、遅延時間t3 が経過す
るまでの期間は、2つのトランジスタQ3,Q4が導通
しているので、接地点に流れる電流は比較的大きなもの
となる。なお、N型MOSトランジスタQ3、Q4を通
して電源VDDから接地点に流れる電流は、ボンディング
により外部リードVDDPINから接続点Bに流れる電
流に比べれば十分小さいので、接続点Bの電位はほぼ電
源VDDの電位に保たれることになる。従って、フローテ
ィング時対策ゲート部21の出力は、ボンディングオプ
ションパッド24からの信号BOINと同じくハイレベ
ル、ボンディング判定回路部22の出力はロウレベルと
なり、出力波形整形回路部13からの出力信号BOPT
はハイレベルとなる。一方、遅延時間t3 経過後は、図
4(B)に示すようにパワーオン回路27の出力信号P
ONVがロウレベルとなる。従って、ボンディングオプ
ション判定回路20において、N型MOSトランジスタ
Q3のゲート電位及びソース電位は共に接地電位に一致
し、N型MOSトランジスタQ3は非導通となる。よっ
てフローティング時対策ゲート部21において、接続点
Bから接地点へ流れる電流は、電流駆動能力の非常に小
さなP型MOSトランジスタQ4を通る電流のみとな
り、電源VDDから接地点へ流れる電流は、遅延時間t3
が経過する前よりもはるかに小さなものとなる。この場
合において、接続点Bの電位はボンディングオプション
パッド14からの信号BOINの電位である電源電位に
引き上げられているので、出力波形整形回路部23から
の出力信号BOPTは、ハイレベルを維持する。
【0032】以上の通り、ボンディングオプションパッ
ド24をボンディングにより電源VDDに接続した場合に
は、ボンディングオプション判定回路部20において、
半導体装置26に最初に電源電圧が供給されてから遅延
時間t3 が経過するまでの間のみ、電源VDDからN型M
OSトランジスタQ3,Q4を通して接地点に向けて電
流が流れて消費電力が比較的大きくなるが、遅延時間t
3 の経過後通常の動作時には、消費電流は電流駆動能力
の非常に小さなトランジスタQ4のみを流れ、消費電力
は非常に小さなものとなる。また、ボンディングオプシ
ョン判定回路20の出力信号BOPTは、ハイレベルと
なる。
【0033】そして、第1の実施例と同様に、この出力
信号BOPTは図示しない機能選択用の回路部に入力さ
れ、半導体装置26の機能のうち所定のものを選択的に
動作可能とする。即ち、この選択により、半導体装置2
6の通常動作時における機能が特定され、または通常動
作時において特定の機能を必要に応じて随時動作させる
ことができる状態になる。たとえば、半導体メモリ装置
26がランダムアクセスメモリである場合、ボンディン
グオプションパッド24を電源用外部リードVDDPI
Nにボンディングする事により、セルフリフレッシュサ
イクルが3msに設定され、または通常動作時において
シリアル動作を行うことが可能となる。
【0034】次に、ボンディングオプションパッド24
がボンディングされず、フローティングしている場合に
ついて説明する。
【0035】半導体メモリ装置26に最初に電源電圧が
供給されてから遅延時間t3 が経過するまでの間に、パ
ワーオン回路27の出力信号PONAは電源VDDの電位
に追随しており、ボンディングオプション判定回路20
におけるN型MOSトランジスタQ3のゲートにはハイ
レベルが印加され、またN型MOSトランジスタQ4の
ゲートも電源VDDに接続されているので、電源VDDの電
位が閾値電圧に達するとこれらN型MOSトランジスタ
Q3,Q4は共に導通状態となり、接続点Bから接地点
に向かって大きな駆動能力の電流路が形成される。その
ため、ボンディングオプションパッド24はフローティ
ングしているから、この期間中は図4(B)に示すよう
に、接続点Bの電位は接地電位に固定される。または、
接続点Bの電位が初めから浮き上がっていたときは、図
4(B)に破線で示すように速やかに低下する。そし
て、遅延時間t3が経過した後は、出力信号PONAが
ロウレベルとなるのでN型トランジスタQ3は非導通と
なり、N型トランジスタQ4のみで接続点Bを放電する
ことになる。この場合、P型トランジスタQ4の電流駆
動能力は非常に小さいので、接続点Bの電位の低下は緩
やかになり、接地電位に達するまでの時間t4 は長くな
る恐れがある。しかし、ボンディングオプション判定回
路20を正常に動作させるためには、接続点Bの電位が
ボンディング判定回路部22のインバータIV1の閾値
電圧よりも小さくなれば十分である。したがって、N型
トランジスタQ3の駆動能力を比較的大きく設定してお
くことにより、遅延時間t3 経過以前、または遅延時間
3 経過後速やかに、接続点Bの電位がインバータIV
1の閾値電圧よりも小さくなるようにすることができ
る。接続点Bの電位がインバータIV1の閾値電圧より
も小さくなれば、ボンディング判定回路部22の出力は
ハイレベルとなり、出力波形整形回路部23の出力信号
BOPTはロウレベルとなる。
【0036】以上の通り、ボンディングオプションパッ
ド24をフローティングさせると、ボンディングオプシ
ョン判定回路部20において、半導体装置26に最初に
電源電圧が供給されてから遅延時間t3 が経過するまで
の間に、N型MOSトランジスタQ3,Q4により接続
点Bを比較的強く放電して電位を低下させるので、遅延
時間t3 の経過後においてN型MOSトランジスタQ4
のみによる放電となり、能力が小さくなったとしても、
接続点Bの電位を確実に低下させてボンディングオプシ
ョン判定回路20を正常に動作させることができる。即
ち、接続点Bの電位がインバータIV1の閾値電圧より
も小さくなることにより、ボンディングオプション判定
回路20の出力信号BOPTは、ロウレベルとなる。
【0037】そしてこの出力信号BOPTは、図示しな
い機能選択用回路部に入力されて、半導体装置26の機
能を選択的に動作可能とする。たとえば、半導体メモリ
装置26がランダムアクセスメモリである場合、ボンデ
ィングオプションパッド24をボンディングせずフロー
ティングさせる事により、セルフリフレッシュサイクル
が2msに設定され、または通常動作時においてシリア
ル動作を行わないことが選択されることになる。
【0038】即ち、本願発明の第2の実施例では、ボン
ディングオプションパッド24を放電する為に能力の異
なる2つのN型MOSトランジスタQ3,Q4を用い、
大きな能力のトランジスタQ3は、半導体装置に最初に
電源が供給されてから所定の遅延時間が経過するまでの
間においてパッド24を放電するようにしたので、ボン
ディングオプションパッド24が電源に接続されても、
電源オン後の短い期間内にのみ大きな消費電流が流れる
ので、消費電力を小さくすることができ、またボンディ
ングされないときは、電源オン後の短い期間内において
パッド14を強く駆動するので、その後駆動能力が小さ
くなっても誤動作を起こすこと無く、ボンディングオプ
ション判定回路部20は正常な出力信号を出力すること
ができる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本願発明によれば、
ボンディングオプション判定回路を有する半導体装置に
おいて、フローティング時対策回路部内に、パッドから
の信号線に接続される2つのトランジスタを設け、一方
の能力を非常に小さいものとしかつ常時導通するものと
し、また他方の能力を比較的大きいものとし、かつ半導
体装置に最初に電源が供給されてから所定の時間が経過
するまでの期間内において、導通するようにしたので、
パッドがボンディングされるかどうかに関わらず、通常
動作時における消費電力を削減することができ、またボ
ンディング判定回路において誤判定を行い間違った機能
を選択してしまうことがなくなり、高い信頼性で半導体
装置の機能選択を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1の実施例である半導体メモリ装
置を示す平面図及び回路図。
【図2】(A)は第1の実施例におけるパワーオン回路
の回路図、(B)はパワーオン回路の動作を示すタイミ
ングチャート。
【図3】本願発明の第2の実施例である半導体メモリ装
置を示す平面図及び回路図。
【図4】(A)は第2の実施例におけるパワーオン回路
の回路図、(B)はパワーオン回路の動作を示すタイミ
ングチャート。
【図5】従来のボンディングオプション判定回路を備え
た半導体装置を示す平面図及び回路図。
【符号の説明】
10,20,40 ボンディングオプション判定回路 11,21,41 フローティング時対策回路部 12,22,42 ボンディング判定回路部 13,23,43 出力波形整形回路部 14,24,44 ボンディングオプションパッド 15,25,45 集積回路 16,26,46 半導体メモリ装置 17,27 パワーオン回路 18,28,48 半導体容器 IV1,IV2,IV3,IV4 インバータ C1 容量素子 Q1,Q2,Q5 P型MOSトランジスタ Q3,Q4 N型MOSトランジスタ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に形成されたボンディング
    パッドと、前記ボンディングパッドの電位を検出して内
    部信号を出力する判定回路とを備えた半導体装置におい
    て、前記ボンディングパッドを所定の駆動能力で所定の
    電位に駆動する第1の手段と、前記半導体装置に最初に
    電源電圧が供給されてから所定の遅延時間が経過するま
    での間に、前記所定の駆動能力よりも大きな駆動能力で
    前記ボンディングパッドを前記所定の電位に駆動する第
    2の手段とを有する半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の手段は、前記電源電位が供給
    される第1の電源と前記ボンディングパッドとの間に接
    続され、ゲートが第2の電源に接続された第1のトラン
    ジスタを有し、前記第2の手段は、前記第1の電源と前
    記ボンディングパッドとの間に接続され、前記半導体装
    置に最初に前記電源電圧が供給されてから前記所定の遅
    延時間が経過するまでゲートにロウレベル信号が供給さ
    れる第2のトランジスタを有することを特徴とする請求
    項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の手段は、第2の電源と前記ボ
    ンディングパッドとの間に接続され、ゲートが、前記電
    源電位が供給される第1の電源に接続された第1のトラ
    ンジスタを有し、前記第2の手段は、前記第2の電源と
    前記ボンディングパッドとの間に接続され、前記半導体
    装置に最初に前記電源電圧が供給されてから前記所定の
    遅延時間が経過するまでの間に、ゲートにハイレベル信
    号が供給される第2のトランジスタを有することを特徴
    とする請求項1記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記ロウレベル信号を供給するロウレベ
    ル回路をさらに有し、前記ロウレベル回路は前記第1及
    び第2の電源の間に直列接続された負荷抵抗素子と容量
    素子とを有することを特徴とする請求項2記載の半導体
    装置。
  5. 【請求項5】 前記ハイレベル信号を供給するハイレベ
    ル回路をさらに有し、前記ハイレベル回路は前記第1及
    び第2の電源の間に直列接続された負荷抵抗素子と容量
    素子とを有することを特徴とする請求項3記載の半導体
    装置。
  6. 【請求項6】 前記ロウレベル回路は、従属接続された
    偶数段のCMOSインバータを出力部とし、初段の前記
    CMOSインバータのゲートに前記負荷抵抗素子と前記
    容量素子との共通接続点が接続されていることを特徴と
    する請求項4記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 前記ハイレベル回路は、従属接続された
    奇数段のCMOSインバータを出力部とし、初段の前記
    CMOSインバータのゲートに前記負荷抵抗素子と前記
    容量素子との共通接続点が接続されていることを特徴と
    する請求項5記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記負荷抵抗素子はゲートが前記第2の
    電源に接続されたP型MOSトランジスタであることを
    特徴とする請求項4または5記載の半導体装置。
  9. 【請求項9】 前記P型MOSトランジスタと前記容量
    素子との共通接続点および前記第2の電源の間に、ゲー
    トが前記第1の電源に接続されたN型MOSトランジス
    タが接続されていることを特徴とする請求項8の半導体
    装置。
  10. 【請求項10】 前記判定回路はCMOSインバータを
    有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  11. 【請求項11】 前記第2のトランジスタは前記第1の
    トランジスタよりもチャネル幅が広く形成されているこ
    とを特徴とする請求項2または3記載の半導体装置。
  12. 【請求項12】 前記第2のトランジスタは前記第1の
    トランジスタよりもチャネル長が短く形成されているこ
    とを特徴とする請求項2または3記載の半導体装置。
  13. 【請求項13】 前記第2のトランジスタは前記第1の
    トランジスタよりも閾値電圧が低く設定されていること
    を特徴とする請求項2または3記載の半導体装置。
  14. 【請求項14】 前記ボンディングパッドはボンディン
    グにより前記半導体装置の前記第2の電源に接続されて
    いることを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
  15. 【請求項15】 前記ボンディングパッドはボンディン
    グされていないことを特徴とする請求項2または3記載
    の半導体装置。
  16. 【請求項16】 前記ボンディングパッドはボンディン
    グにより前記半導体装置の前記第1の電源に接続されて
    いることを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
  17. 【請求項17】 半導体基板上に形成されたボンディン
    グパッドと第1の電源との間に接続された第1のインピ
    ーダンス手段と、前記ボンディングパッドの電位を検出
    して内部信号を発生する検出回路とを有し、前記ボンデ
    ィングパッドを前記第1の電源とは異なる第2の電源に
    ボンディングするかしないかによって前記内部信号の電
    位を切り換えることにより、所定の機能を選択する半導
    体装置において、前記第1のインピーダンス手段と並列
    に接続され、前記半導体装置に電源電圧が供給されてか
    ら所定の時間経過するまでの間に低インピーダンスを有
    し、その後高インピーダンスを有する第2のインピーダ
    ンス手段を備えたことを特徴とする半導体装置。
JP13838893A 1992-06-10 1993-06-10 半導体装置 Pending JPH0669425A (ja)

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