JPH08330944A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH08330944A
JPH08330944A JP6453696A JP6453696A JPH08330944A JP H08330944 A JPH08330944 A JP H08330944A JP 6453696 A JP6453696 A JP 6453696A JP 6453696 A JP6453696 A JP 6453696A JP H08330944 A JPH08330944 A JP H08330944A
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antifuse
current
circuit
constant current
voltage
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Abstract

PURPOSE: To facilitate a writing operation for a semiconductor device which attains a desired circuit operation by writing the prescribed data into the completed products such as so-called PLD, EPGA, etc. CONSTITUTION: An anti-fuse 31 is provided with a constant current circuit which can perform the free switching among a write mode where a write current is supplied to change the anti-fuse 31 into a write state from a cut-off state, a sense mode where a sense current is supplied to the anti-fuse 31 to sense its state and an additional write mode where an additional write current is supplied to the written anti-fuse 31 for the additional write. In a write mode, a current is supplied to the anti-fuse 31 via a Miller circuit consisting of the PMOS transistors 401 and 37. Then a large current is supplied to the anti-fuse 31 after the dielectric breakdown is detected by a comparator 42 and before a prescribed time elapses. The large current is switched to a small current after the prescribed time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるPLD、
FPGA等と呼ばれる、完成した製品に所定のデータを
書き込むことによって所望の回路動作を実現することの
できる半導体デバイスに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a so-called PLD,
The present invention relates to a semiconductor device called an FPGA or the like, which can realize a desired circuit operation by writing predetermined data in a completed product.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、PLD、FPGA等と呼ばれるプ
ログラマブルな半導体デバイスが広く使われるようにな
ってきている。このようなプログラマブルな半導体デバ
イスは製品完成後にプログラミングデータを書き込むこ
とによって、所望の回路配線が完成し所望の回路動作が
実現することから、特に少量多品種の用途に向いてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, programmable semiconductor devices called PLD, FPGA, etc. have come into wide use. Such a programmable semiconductor device is particularly suitable for a small quantity and a wide variety of applications because a desired circuit wiring is completed and a desired circuit operation is realized by writing programming data after the product is completed.

【0003】このような半導体デバイスにおける、書込
みデータに応じた回路配線を実現する方式にも種々の方
式があるが、そのうちの1つに、回路配線の途中にヒュ
ーズを備えておき、そのヒューズを溶断させるか否かに
より所望の回路配線を実現する方式がある。また近年で
はヒューズに代わり、いわゆるアンチヒューズを用いる
方式が注目されてきている。アンチヒューズとは、通常
の動作電圧よりも高い電圧が印加されると、それまで絶
縁状態(以下、「オフ状態」と称する)にあったもの
が、絶縁破壊等により導通状態(以下、「オン状態」と
称する)に遷移する素子をいい、いわゆるビアホール1
つ分等極めて小さな寸法で半導体集積回路内に作り込む
ことができ、ヒューズよりも高集積化に適する素子とし
て注目されている。
There are various methods for realizing a circuit wiring according to write data in such a semiconductor device, and one of them is provided with a fuse in the middle of the circuit wiring and the fuse is provided. There is a method of realizing a desired circuit wiring depending on whether or not to blow. In recent years, a method using a so-called anti-fuse instead of the fuse has been receiving attention. When a voltage higher than the normal operating voltage is applied, an antifuse is one that was in an insulating state (hereinafter referred to as the "off state") until it becomes conductive (hereinafter referred to as "on state") due to dielectric breakdown. Element called "via state 1".
Since it can be built in a semiconductor integrated circuit with extremely small dimensions such as one, it is attracting attention as an element suitable for higher integration than a fuse.

【0004】アンチヒューズへのデータ書込み方式につ
いて、例えば特開平3−225864号公報に1つの提
案がある。この提案の書込み方式は、PROMに備えら
れたワード線とビット線間に所定の電圧を印加してその
PROMの拡散層上に形成されたアンチヒューズをオフ
状態からオン状態へと変化させるという定電圧書込み方
式である。
One method of writing data to the antifuse is proposed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-225864. This proposed writing method applies a predetermined voltage between a word line and a bit line provided in a PROM to change an antifuse formed on a diffusion layer of the PROM from an off state to an on state. It is a voltage writing method.

【0005】アンチヒューズへのデータ書込み方式につ
いて、欧州特許公開0626726号公報にも1つの提
案がある。このデータ書込み方式は、アンチヒューズを
備えた各配線ブロック毎に、そのブロック内のアンチヒ
ューズに定電圧を加えて書込みを行ない、その後そのア
ンチヒューズにセンス電流を流して書込まれているか否
かをチェックし、書込済なら追加書込みを行うという方
式のものである。
There is one proposal in EP-A-0626726 for the method of writing data to the antifuse. In this data writing method, for each wiring block provided with an antifuse, writing is performed by applying a constant voltage to the antifuse in the block, and then writing a sense current to the antifuse. Is checked, and if writing has been completed, additional writing is performed.

【0006】さらに、PCT/US92/06206号
公報,USP5243226号公報,USP53025
46号公報には、やはり定電圧書込み方式を採用し、書
込電圧を印加する前にアンチヒューズにつながる配線要
素を中間電位にプリチャージする技術や、書込みを行な
った後その書込時に印加した電圧の方向とは逆方向に電
圧を印加してオン状態に移行したアンチヒューズのオン
抵抗を小さくする技術が開示されており、また特表平6
−506098号公報,PCT/US92/01994
号公報,USP5313119号公報には、やはり定電
圧書込み方式を採用し、書き込むべきアンチヒューズに
だけ高い書込電圧を印加し、他のアンチヒューズには中
間電位を印加する技術が開示されている。
Further, PCT / US92 / 06206, USP52432426, USP53025
In Japanese Patent Laid-Open No. 46-46, a constant voltage writing method is also adopted, and a technique of precharging wiring elements connected to an antifuse to an intermediate potential before applying a writing voltage, and a method of applying a voltage after writing after writing A technique for reducing the on-resistance of an antifuse that has been turned on by applying a voltage in the direction opposite to the voltage direction is disclosed.
-506098, PCT / US92 / 01994
Japanese Patent Publication No. US Pat. No. 5,313,119 also discloses a technique in which a constant voltage writing method is adopted and a high write voltage is applied only to an antifuse to be written and an intermediate potential is applied to other antifuses.

【0007】この定電圧書込み方式については、上記以
外にも、文献「IEEE 1994CUSTOM IN
TEGRATED CIRCUITS CONFERE
NCE 9.3 Programming Antif
use in Crosspoint’s FPGA」
の中で、各FPGAメーカ(Actel,Quickl
ogic Crosspoint)による定電圧書込み
方式が紹介されている。
Regarding the constant voltage writing method, in addition to the above, the document "IEEE 1994 CUSTOM IN
TEGRATED CIRCUITS CONFERE
NCE 9.3 Programming Antif
use in Crosspoint's FPGA "
Among the FPGA manufacturers (Actel, Quickl
The constant voltage writing method based on the "Original Cross Point" has been introduced.

【0008】この定電圧書込方式の問題点の1つは、ア
ンチヒューズに定電圧を印加してそのアンチヒューズを
オフ状態からオン状態に変化させている点にある。オフ
状態にあったアンチヒューズが絶縁破壊等によりオン状
態に遷移すると抵抗値が小さくなるため、過大な電流が
比較的長時間(例えば1〜10msec)流れ、従って
過大な発熱によりアンチヒューズの抵抗値が大きくばら
つき、さらに溶断を生じて再度オフ状態となってしまう
場合もある。例えば、本発明者らの実験によると、0.
1〜20mAの範囲内で電流がクランプされた定電圧書
込み方式の場合、そのアンチヒューズの抵抗値は40Ω
〜1KΩの範囲内でばらついており、遅延時間やタイミ
ングスキュー等が大きくなるため高速駆動用のPROM
やPLD等の半導体デバイスへの適用は困難である。
One of the problems of the constant voltage writing method is that a constant voltage is applied to the antifuse to change the antifuse from the off state to the on state. When the antifuse that was in the off state transitions to the on state due to dielectric breakdown or the like, the resistance value decreases, so that an excessive current flows for a relatively long time (for example, 1 to 10 msec), and thus the resistance value of the antifuse due to excessive heat generation. May vary greatly, and further, there may be a case where fusing occurs and the state is turned off again. For example, according to the experiments by the present inventors,
In the case of the constant voltage writing method in which the current is clamped within the range of 1 to 20 mA, the resistance value of the antifuse is 40Ω.
PROM for high-speed drive because it varies in the range of up to 1 KΩ and delay time and timing skew increase.
It is difficult to apply to semiconductor devices such as PLDs and PLDs.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このオン抵抗のばらつ
きや溶断の発生を防止するため、アンチヒューズへの書
込みを定電流により行なうことが考えられる。アンチヒ
ューズについて定電流書込み方式を採用した例は見あた
らないが、ヒューズを記憶素子として用いたプログラマ
ブルリードオンリメモリ(PROM)については、その
ヒューズに定電流で書き込みを行なう例がある(「NE
C データブック ICメモリ」 1989/1990
日本電気株式会社半導体応用技術本部編集 日本電気
株式会社半導体マーケティング本部発行 参照)。
In order to prevent the variation in ON resistance and the occurrence of fusing, it is conceivable to perform writing to the antifuse with a constant current. There is no example of adopting the constant current writing method for the antifuse, but there is an example of writing to the fuse at a constant current for a programmable read only memory (PROM) using the fuse as a storage element (see “NE
C Data Book IC Memory "1989/1990
Edited by Semiconductor Application Technology Headquarters, NEC Corporation. Published by Semiconductor Marketing Headquarters, NEC Corporation).

【0010】しかし、ここに提案されている定電流書込
み方式は、定電圧源から比較電圧を作り、一方、ヒュー
ズへの流入電流を電圧に変換し、その電圧を上記比較電
圧と比較して電流を制御し、かつその流入電流が一定値
以上にならないようクランプするという複雑な制御回路
を外付けする必要があり、1ビットずつしか書き込みを
行なうことができず書込みに時間がかかり、しかも特殊
な書込み方式であることから書込みにあたって専用のP
ROMライタを必要としている。この従来のPROMの
ヒューズへの書込み方式を、そのままPLD等の半導体
デバイスのアンチヒューズへの書込みに適用しようとす
ると、複雑な制御回路を外付けすることのほか、その半
導体デバイス側にも書込用定電圧電源端子に加えて、定
電流電源端子が必要となり、またこの定電流電源端子は
並列書込み数と同一数だけ必要となる。
However, the constant current writing method proposed here creates a comparison voltage from a constant voltage source, while converting the current flowing into the fuse into a voltage, and comparing the voltage with the above comparison voltage. It is necessary to externally add a complicated control circuit that controls the current and clamps the inflow current so that it does not exceed a certain value. Only one bit can be written at a time, and it takes a long time to write. Since it is a writing method, there is a dedicated P
I need a ROM writer. If the conventional method of writing to the fuse of the PROM is applied to the writing of the anti-fuse of the semiconductor device such as the PLD as it is, a complicated control circuit is externally attached and the semiconductor device side is also written. In addition to the constant voltage power supply terminals for use, a constant current power supply terminal is required, and this constant current power supply terminal is required in the same number as the number of parallel writes.

【0011】また、アンチヒューズへの書込みを定電流
で行なう方式を採用したとしても、例えば一定時間幅の
定電流パルスで書込みを行うといった単純な方式では、
やはり、オン抵抗の大きなばらつきを避けることができ
ない。本発明は、上記事情に鑑み、アンチヒューズを備
えたプログラマブルな半導体デバイスであって、そのア
ンチヒューズに、そのアンチヒューズのオン抵抗が安定
的に低い抵抗値となるように書き込むことのできる半導
体デバイスを提供することを目的とする。
Further, even if the method of writing to the antifuse with a constant current is adopted, for example, with a simple method of performing writing with a constant current pulse of a constant time width,
After all, a large variation in ON resistance cannot be avoided. In view of the above circumstances, the present invention is a programmable semiconductor device including an antifuse, and a semiconductor device capable of writing in the antifuse so that the on-resistance of the antifuse has a stable low resistance value. The purpose is to provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第1の半導体デバイスは、互いに交差する第1の信
号線および第2の信号線と、これら第1の信号線と第2
の信号線との交点に配置されたアンチヒューズとを備
え、遮断状態にあるアンチヒューズに電力を供給してア
ンチヒューズを固定的な導通状態に遷移させる書込みを
上記交点に配置されたアンチヒューズについて行なうか
否かに応じて異なる回路動作が実現される半導体デバイ
スにおいて、上記アンチヒューズに定電流を供給すべく
アンチヒューズの抵抗値により変化する、所定電圧以下
の電圧をアンチヒューズに印加する定電流回路と、上記
アンチヒューズに電流が流れ始めたか否かを検知する検
知回路とを備え、上記定電流回路が、上記検知回路によ
りアンチヒューズに電流が流れ始めたことが検知された
後所定時間経過前はそのアンチヒューズに所定の第1の
定電流を供給し、所定時間経過時にそのアンチヒューズ
への電流の供給を停止するものであることを特徴とす
る。
A first semiconductor device of the present invention which achieves the above object, comprises a first signal line and a second signal line which intersect with each other, and these first signal line and second signal line.
An antifuse arranged at an intersection with the signal line of the above, and a write for supplying power to the antifuse in a cutoff state to make the antifuse transit to a fixed conductive state, regarding the antifuse arranged at the intersection In a semiconductor device in which different circuit operations are realized depending on whether or not to perform, a constant current for applying a voltage equal to or lower than a predetermined voltage to the antifuse, which changes depending on the resistance value of the antifuse to supply a constant current to the antifuse. A circuit and a detection circuit for detecting whether or not a current starts flowing through the antifuse, and the constant current circuit has passed a predetermined time after the detection circuit detects that a current starts flowing through the antifuse. Previously, the antifuse was supplied with a predetermined first constant current, and after a lapse of a predetermined time, the supply of current to the antifuse was stopped. Characterized in that it is intended to.

【0013】また、上記目的を達成する本発明の第2の
半導体デバイスは、互いに交差する第1の信号線および
第2の信号線と、これら第1の信号線と第2の信号線と
の交点に配置されたアンチヒューズとを備え、遮断状態
にあるアンチヒューズに電力を供給してアンチヒューズ
を固定的な導通状態に遷移させる書込みを上記交点に配
置されたアンチヒューズについて行なうか否かに応じて
異なる回路動作が実現される半導体デバイスにおいて、
上記アンチヒューズに定電流を供給すべくアンチヒュー
ズの抵抗値により変化する、所定電圧以下の電圧をアン
チヒューズに印加する定電流回路と、上記アンチヒュー
ズに電流が流れ始めたか否かを検知する検知回路とを備
え、上記定電流回路が、上記検知回路によりアンチヒュ
ーズに電流が流れ始めたことが検知された後所定時間経
過前はそのアンチヒューズに所定の第1の定電流を供給
するとともに、所定時間経過時に第1の定電流よりも小
さい第2の定電流に切り換えて第2の定電流を上記アン
チヒューズに供給するものであることを特徴とする。
Further, a second semiconductor device of the present invention which achieves the above object, comprises a first signal line and a second signal line intersecting each other, and a first signal line and a second signal line. Whether or not the antifuse arranged at the intersection is provided with the antifuse arranged at the intersection, and power is supplied to the antifuse in the cutoff state to make the antifuse transit to a fixed conductive state. In semiconductor devices that realize different circuit operations according to
A constant current circuit that applies a voltage equal to or lower than a predetermined voltage to the antifuse, which changes according to the resistance value of the antifuse so as to supply a constant current to the antifuse, and a detection that detects whether or not a current has started to flow through the antifuse A constant current circuit, the constant current circuit supplies a predetermined first constant current to the antifuse before a predetermined time has elapsed after it has been detected by the detection circuit that a current has started flowing through the antifuse, and It is characterized in that when a predetermined time elapses, the second constant current smaller than the first constant current is switched to supply the second constant current to the antifuse.

【0014】ここで、上記第1の半導体デバイスないし
第2の半導体デバイスにおいて、上記検知回路が、アン
チヒューズの一端の電圧ないしその電圧に対応する電圧
と所定の基準電圧とを比較するコンパレータであること
が好ましい。アンチヒューズに通常の動作電圧よりも高
い電圧を印加すると、アンチヒューズが絶縁破壊され
た、その直後のフィラメント(絶縁破壊により形成され
た電流の流路)の断面積はまだ小さいため、電流密度は
大きく(例えば約109 A/cm2 )、アンチヒューズ
の電極の金属原子(例えばAl)をフィラメントに多く
押し出すことができ、その効果は電流密度の累乗(2〜
3乗)に比例すると予測される(これをエレクトロ・マ
イグレーション「Electro Migratio
n」といい、その電流をEM電流という)。このEM電
流による発熱でアンチヒューズの両端の電極の金属が融
解され合金が形成される。しかし、このEM電流を長時
間流し続けると過大な発熱によりフィラメントにストレ
スが残りアンチヒューズの抵抗値が大きくばらつき、さ
らに溶断を生じて再度オフ状態となってしまう場合もあ
る。
Here, in the first semiconductor device or the second semiconductor device, the detection circuit is a comparator for comparing a voltage at one end of the antifuse or a voltage corresponding to the voltage with a predetermined reference voltage. It is preferable. When a voltage higher than the normal operating voltage is applied to the antifuse, the current density is reduced because the cross-sectional area of the filament immediately after the breakdown of the antifuse (the current flow path formed by the breakdown) is still small. It is large (for example, about 10 9 A / cm 2 ), and many metal atoms (for example, Al) of the electrode of the antifuse can be extruded into the filament, and the effect is that the power density of the current density (2
It is expected to be proportional to the third power (this is referred to as electromigration “Electro Migration”).
n ", and the current is called the EM current). The heat generated by the EM current melts the metal of the electrodes on both ends of the antifuse to form an alloy. However, if this EM current is kept flowing for a long time, stress may remain in the filament due to excessive heat generation, and the resistance value of the antifuse may vary greatly, and further, the fuse may be blown and the OFF state may occur again.

【0015】そこで、所定時間経過後、EM電流よりも
小さい定電流(EM電流に対してMT(Melted)
電流という)に切り換えるか、もしくはMT電流を流す
ことなく遮断することにより、安定した電極の金属の融
解が行われ合金が形成される。一方、アンチヒューズに
ある一定の電圧を印加しても、その電圧の印加を開始し
た時点から絶縁破壊が生じるまでの間の時間は、そのア
ンチヒューズにより大きくばらつく。
Therefore, after a lapse of a predetermined time, a constant current smaller than the EM current (MT (Melted) for the EM current)
(Referred to as electric current) or by shutting off without passing the MT electric current, a stable melting of the metal of the electrode takes place and an alloy is formed. On the other hand, even if a certain voltage is applied to the antifuse, the time from the start of the application of the voltage to the occurrence of dielectric breakdown varies greatly depending on the antifuse.

【0016】本発明の上記の第1の半導体デバイスおよ
び第2の半導体デバイスは、上記の観点に基づいてなさ
れたものであり、検知回路によりアンチヒューズに電流
が流れ始めたことが検知された後、所定時間経過前はア
ンチヒューズに定電流回路により第1の定電流を流し、
その所定時間経過時にその第1の定電流の供給を停止し
(第1の半導体デバイスの場合)、あるいは第1の定電
流よりも低い第2の定電流に切り換えてアンチヒューズ
に流す(第2の半導体デバイスの場合)ものである。こ
のため、第1の定電流でアンチヒューズの電極の金属原
子がフィラメントに多く押し出され小さな抵抗値が得ら
れ、所定時間経過時に、電流の供給の停止あるいは第1
の定電流よりも低い第2の定電流に切り換えられ過大な
発熱が防止され、安定した電極の金属の融解が行われ合
金が形成される。従って、小さな抵抗値が得られるとと
もに、抵抗値のばらつきが低減され、また溶断も防止さ
れる。
The above-mentioned first semiconductor device and second semiconductor device of the present invention are made based on the above viewpoint, and after the detection circuit detects that the current starts flowing through the antifuse. , Before the lapse of a predetermined time, a first constant current is applied to the antifuse by a constant current circuit,
When the predetermined time has elapsed, the supply of the first constant current is stopped (in the case of the first semiconductor device), or the second constant current lower than the first constant current is switched to the antifuse (the second constant current). In the case of semiconductor devices). Therefore, the first constant current causes a large amount of metal atoms of the electrode of the antifuse to be pushed out to the filament to obtain a small resistance value, and when a predetermined time has elapsed, the current supply is stopped or the first
Is switched to a second constant current lower than the constant current, and excessive heat generation is prevented, and the metal of the electrode is stably melted to form an alloy. Therefore, a small resistance value is obtained, variation in resistance value is reduced, and fusing is prevented.

【0017】また、検知回路として、アンチヒューズの
一端の電圧と所定の基準電圧とを比較するコンパレータ
を使用すると回路が簡素化される。さらに、本発明の第
1の半導体デバイスないし第2の半導体デバイスによれ
ば、定電流回路が簡単な回路構成で済むため、チップに
内蔵することができ、その場合、外部回路および書込み
制御回路の負担が軽減される。また、チップに内蔵した
場合、書込み専用の外部端子が少ないので、残りの端子
を有効に活用できる。また、複数のアンチヒューズへの
書込みを同時に行なうこともでき、その場合、書込み時
間が短縮される。
Further, if a comparator which compares the voltage at one end of the antifuse with a predetermined reference voltage is used as the detection circuit, the circuit is simplified. Further, according to the first semiconductor device or the second semiconductor device of the present invention, since the constant current circuit has a simple circuit configuration, it can be built in the chip, and in that case, an external circuit and a write control circuit can be provided. The burden is reduced. In addition, when the chip is built in, the number of external terminals dedicated to writing is small, so the remaining terminals can be effectively utilized. Further, it is also possible to write to a plurality of antifuses at the same time, in which case the write time is shortened.

【0018】また、上記目的を達成する本発明の第3の
半導体デバイスは、互いに交差する第1の信号線および
第2の信号線と、これら第1の信号線と第2の信号線と
の交点に配置されたアンチヒューズとを備え、遮断状態
にあるアンチヒューズに電力を供給してそのアンチヒュ
ーズを固定的な導通状態に遷移させる書込みを上記交点
に配置されたアンチヒューズについて行なうか否かに応
じて異なる回路動作が実現される半導体デバイスにおい
て、上記アンチヒューズに、そのアンチヒューズを遮断
状態から導通状態へと変化させる書込用電流を供給する
書込モードと、上記アンチヒューズに、該アンチヒュー
ズの状態をセンスするためのセンス用電流を供給するセ
ンスモードと、書込みが行なわれたアンチヒューズに、
追加書込みを行なうための追加書込用電流を供給する追
加書込モードとに切替自在な定電流回路を備えたことを
特徴とする。
Further, a third semiconductor device of the present invention which achieves the above object, comprises a first signal line and a second signal line intersecting each other, and a first signal line and a second signal line. Whether or not the antifuse arranged at the intersection is programmed to supply power to the antifuse in the cut-off state and transition the antifuse to a fixed conductive state. In a semiconductor device in which different circuit operations are realized according to the above, a write mode for supplying a write current for changing the antifuse from a cut-off state to a conductive state to the antifuse, To the sense mode in which a sense current for sensing the state of the antifuse is supplied and the antifuse in which writing has been performed,
It is characterized in that it is provided with a constant current circuit which can be switched to an additional write mode for supplying an additional write current for performing additional writing.

【0019】本発明の第3の半導体デバイスは、定電流
回路が内蔵され、しかもその定電流回路が書込モード、
センスモード、および追加書込モードとに切替自在なも
のであるため、外部からは書込みのための定電圧のみを
供給し、あとは、アドレスとデータを入力するだけで、
定電流書込みが行なわれ、したがって外部からみると、
極めて容易な書込みが行なわれる。
A third semiconductor device of the present invention has a built-in constant current circuit, and the constant current circuit is in a write mode.
Since it can be switched between the sense mode and the additional write mode, only a constant voltage for writing is supplied from the outside, and after that, simply by inputting the address and data,
Constant current writing is performed, so when viewed from the outside,
Very easy writing is performed.

【0020】また、本発明の第3の半導体デバイスで
は、定電流で書込みを行ない、かつ追加書込モードを有
し追加書込みも定電流で行なうことから、小さな抵抗値
が得られ、抵抗値のばらつきが低減され、また溶断も防
止される。ここで、上記本発明の第3の半導体デバイス
において、上記定電流回路は、センスモードにおいて、
遮断状態にあるアンチヒューズに印加される電圧をその
アンチヒューズが遮断状態にとどまるレベルの電圧に制
限する電圧クランプ回路を備えたものであることが好ま
しい。
Further, in the third semiconductor device of the present invention, since writing is performed with a constant current, and the additional writing mode is performed and additional writing is also performed with a constant current, a small resistance value can be obtained and the resistance value Variation is reduced and fusing is also prevented. Here, in the above-mentioned third semiconductor device of the present invention, the constant current circuit, in the sense mode,
It is preferable to include a voltage clamp circuit that limits the voltage applied to the antifuse in the cutoff state to a voltage at a level at which the antifuse remains in the cutoff state.

【0021】電圧クランプ回路を備えると、センスモー
ドにあるときにオン状態に遷移させるべきでないアンチ
ヒューズが不用意にオン状態に遷移することが防止され
る。さらに、上記本発明の第3の半導体デバイスにおい
て、アンチヒューズにセンス用電流が供給されたときに
生じる電圧に基づいてそのアンチヒューズの状態を検出
する状態検出回路を備えることが好ましい。
The provision of the voltage clamp circuit prevents the antifuse that should not be turned on in the sense mode from being inadvertently turned on. Furthermore, it is preferable that the third semiconductor device of the present invention further includes a state detection circuit that detects the state of the antifuse based on the voltage generated when the sense current is supplied to the antifuse.

【0022】この状態検出回路を備えると、センスモー
ドにおいて、そのアンチヒューズのオン,オフの状態が
検知され、再度書込みを行なうか、それとも追加書込み
に移行するかが判定される。さらに、上記本発明の第3
の半導体デバイスが、上記第1の信号線が互いに並行に
延びる複数の第1の信号線から成るとともに、上記第2
の信号線が互いに並行に延びる複数の第2の信号線から
成り、上記アンチヒューズが、複数の第1の信号線と複
数の第2の信号線との各交点に配置されてなる半導体デ
バイスであって、複数の第1の信号線それぞれに直列に
接続された第1のスイッチ回路と、複数の第2の信号線
それぞれに直列に接続された第2のスイッチ回路と、第
1のスイッチ回路を制御することにより複数の第1の信
号線のうちの所望の第1の信号線を切替自在に選択する
第1のデコーダと、第2のスイッチ回路を制御すること
により複数の第2の信号線のうちの所望の第2の信号線
を切替自在に選択する第2のデコーダとを備え、上記定
電流回路が、第1のデコーダおよび第2のデコーダによ
り書込みのために同時に選択された1つもしくは複数の
アンチヒューズに、並列的に、互いに独立に制御された
定電流を供給するものであることも好ましい態様であ
る。
If this state detection circuit is provided, the on / off state of the antifuse is detected in the sense mode, and it is determined whether to write again or move to additional writing. Furthermore, the third aspect of the present invention described above.
And a second semiconductor device in which the first signal line includes a plurality of first signal lines extending in parallel with each other,
Is a semiconductor device having a plurality of second signal lines extending in parallel with each other, and the antifuse is arranged at each intersection of the plurality of first signal lines and the plurality of second signal lines. And a first switch circuit serially connected to each of the plurality of first signal lines, a second switch circuit serially connected to each of the plurality of second signal lines, and a first switch circuit A first decoder for switchably selecting a desired first signal line from among the plurality of first signal lines by controlling the second signal line and a plurality of second signal lines by controlling the second switch circuit. A second decoder for switchably selecting a desired second signal line of the lines, the constant current circuit being selected by the first decoder and the second decoder simultaneously for writing 1 One or more antifuses In parallel, it is also a preferred embodiment supplies a constant current that is controlled independently of each other.

【0023】本発明の第3の半導体デバイスにおいて、
上記のように、複数の第1の信号線と複数の第2の信号
線との各交点に各アンチヒューズを備えておき、第1の
デコーダと第2のデコーダにより書込みアドレスを選択
し、その選択されたアドレスのアンチヒューズに並列的
に互いに独立に制御された定電流を供給するように構成
してもよく、このように構成した場合、高速書込みが可
能となる。
In the third semiconductor device of the present invention,
As described above, each antifuse is provided at each intersection of the plurality of first signal lines and the plurality of second signal lines, and the write address is selected by the first decoder and the second decoder. The antifuses at the selected addresses may be configured to supply constant currents controlled in parallel and independently of each other. In such a configuration, high speed writing is possible.

【0024】また、上記本発明の第3の半導体デバイス
において、上記第1のデコーダおよび上記第2のデコー
ダが、それぞれ、第1のデコーダおよび第2のデコーダ
により選択される第1の信号線全ておよび第2の信号線
全てを同時に選択するモードを有するものであることが
好ましい。書込みにあたっては、書込用の電流を流すた
めの電圧を印加する際に、その電圧が印加される信号線
の電位と、この信号線との間に書込みを行なおうとして
いない、アンチヒューズを挟む信号線の電位とが異なっ
ていると、そのアンチヒューズに瞬間的に電圧が印加さ
れ、その書込みを行なおうとしていないアンチヒューズ
が不用意にオン状態に遷移してしまう恐れがある。そこ
で、書込みに先立って上記第1の信号線全ておよび上記
第2の信号線全てを、例えば書込用電圧の2分の1の電
位にあらかじめプリチャージしておくことが好ましい。
このとき、上記第1のデコーダおよび上記第2のデコー
ダがそれぞれ第1の信号線の全ておよび第2の信号線の
全てを同時に選択するモードを有すると、書込みに先立
ってそれら第1の信号線の全ておよび第2の信号線の全
てを同時にプリチャージすることができ、書込み動作の
前準備が短時間で済むことになる。
In the third semiconductor device of the present invention, the first decoder and the second decoder are all the first signal lines selected by the first decoder and the second decoder, respectively. It is preferable to have a mode in which all the second signal lines are selected at the same time. At the time of writing, when applying a voltage for flowing a current for writing, an antifuse that is not trying to write between the potential of the signal line to which the voltage is applied and this signal line is used. If the potentials of the sandwiched signal lines are different from each other, a voltage is momentarily applied to the antifuse, and the antifuse that is not trying to write the data may inadvertently transition to the ON state. Therefore, it is preferable to precharge all the first signal lines and the second signal lines to a potential of, for example, one half of the write voltage before writing.
At this time, if the first decoder and the second decoder have a mode in which all of the first signal lines and all of the second signal lines are simultaneously selected, the first signal lines are written prior to writing. And all of the second signal lines can be precharged at the same time, and the preparation for the write operation can be completed in a short time.

【0025】さらに、上記本発明の第3の半導体デバイ
スにおいて、上記定電流回路が、基準電流を生成する基
準電流生成回路と、基準電流生成回路により生成された
基準電流に応じた定電流をカレントミラー回路により生
成してアンチヒューズに供給する定電流供給回路とを有
するものであることが好ましい。このように、上記定電
流回路を、上記基準電流生成回路と、カレントミラー回
路により定電流を供給する定電流供給回路とで構成する
と、基準電流を1つ作るだけであとは構成の簡単なカレ
ントミラー回路により並列書込数分だけその基準電流が
容易にコピーされ、複数のアンチヒューズに同時に、互
いに独立に制御された定電流を供給することができる。
Further, in the third semiconductor device of the present invention, the constant current circuit currents a reference current generating circuit for generating a reference current and a constant current corresponding to the reference current generated by the reference current generating circuit. It is preferable to have a constant current supply circuit which is generated by a mirror circuit and is supplied to the antifuse. As described above, when the constant current circuit is configured by the reference current generation circuit and the constant current supply circuit that supplies the constant current by the current mirror circuit, it is possible to construct a current with a simple configuration by making only one reference current. The reference current can be easily copied by the mirror circuit for the number of parallel writes, and a plurality of antifuses can simultaneously be supplied with constant currents controlled independently of each other.

【0026】本発明の第3の半導体デバイスに、本発明
の第1の半導体デバイスを組み合わせることも可能であ
る。すなわち、そのように構成された本発明は、上記第
3の半導体デバイスにおいて、書込モードにおいてアン
チヒューズに電流が流れ始めたか否かを検知する検知回
路を備え、上記定電流回路が、書込モードにおいて、上
記検知回路によりアンチヒューズに電流が流れ始めたこ
とが検知された後所定時間経過前は、そのアンチヒュー
ズに、書込用電流として所定の第1の定電流を供給し、
その所定時間経過時にそのアンチヒューズへの書込用電
流の供給を停止するものであることを特徴とする。これ
によりアンチヒューズを一層安定的に、低抵抗のオン状
態に遷移させることができる。
It is also possible to combine the third semiconductor device of the present invention with the first semiconductor device of the present invention. That is, according to the present invention having such a configuration, in the third semiconductor device described above, a detection circuit for detecting whether or not a current starts to flow in the antifuse in the write mode, and the constant current circuit In the mode, a predetermined first constant current is supplied as a write current to the antifuse before a predetermined time has elapsed after it has been detected by the detection circuit that a current has started flowing,
It is characterized in that the supply of the write current to the antifuse is stopped when the predetermined time has elapsed. As a result, the antifuse can be more stably transitioned to the low resistance ON state.

【0027】また、本発明の第3の半導体デバイスに、
本発明の第2の半導体デバイスを組み合わせることも可
能である。すなわちそのように構成された本発明は、上
記第3の半導体デバイスにおいて、書込モードにおいて
アンチヒューズに電流が流れ始めたか否かを検知する検
知回路を備え、上記定電流回路が、書込モードにおい
て、上記検知回路によりアンチヒューズに電流が流れ始
めたことが検知された後所定時間経過前は、そのアンチ
ヒューズに、書込用電流として所定の第1の定電流を供
給するとともに、その所定時間経過時に書込用電流を第
1の定電流よりも小さい第2の定電流に切り換えて第2
の定電流を書込用電流としてそのアンチヒューズに供給
するものであることを特徴とする。この場合も、アンチ
ヒューズを、一層安定的に、低抵抗のオン状態に遷移さ
せることができる。
Further, in the third semiconductor device of the present invention,
It is also possible to combine the second semiconductor device of the invention. That is, according to the present invention having such a configuration, in the third semiconductor device described above, a detection circuit for detecting whether or not a current has started to flow through the antifuse in the write mode is provided, and the constant current circuit is provided in the write mode. In the above, before a predetermined time elapses after it is detected by the detection circuit that a current starts flowing through the antifuse, a predetermined first constant current is supplied to the antifuse as a write current and the predetermined constant current is supplied to the antifuse. When the time elapses, the writing current is switched to the second constant current smaller than the first constant current, and
Is supplied to the antifuse as a write current. Also in this case, the antifuse can be more stably transitioned to the low resistance ON state.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図1は、本発明の半導体デバイスの第1の実
施形態を内蔵したPLDの、アンチヒューズ書込み回路
の回路図である。図1には、アンチヒューズ1に定電流
を供給するための定電流回路100と、アンチヒューズ
1に電流が流れ始めたか否かを検知する検知回路200
と、複数のアンチヒューズ1が配置されるとともにそれ
ら複数のアンチヒューズ1それぞれを選択するための回
路が配置されたブロック300からなるアンチヒューズ
書込み回路とが示されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a circuit diagram of an anti-fuse write circuit of a PLD incorporating a first embodiment of a semiconductor device of the present invention. In FIG. 1, a constant current circuit 100 for supplying a constant current to the antifuse 1 and a detection circuit 200 for detecting whether or not a current starts flowing through the antifuse 1.
And an anti-fuse write circuit composed of a block 300 in which a plurality of anti-fuses 1 are arranged and a circuit for selecting each of the plurality of anti-fuses 1 is arranged.

【0029】ブロック300内のアンチヒューズ1は、
図の縦方向に延びる複数の第1の信号線2_1,2_
2,…,2_mと、図の横方向に延びる複数の第2の信
号線3_1,3_2,…,3_nとの各交点に配置され
ており、第1の信号線2_1,2_2,…,2_mおよ
び第2の信号線3_1,3_2,…,3_nには、図示
しない複数の回路の入力や出力が接続されている。これ
らの回路は、アンチヒューズ1がオフ状態にとどまるか
オン状態に遷移するかに応じて異なる配線で接続される
ことになり、アンチヒューズ1への書込みデータの相違
に応じて全体として異なる回路が実現されることにな
る。
The antifuse 1 in the block 300 is
A plurality of first signal lines 2_1 and 2_ extending in the vertical direction of the figure
2, ..., 2_m and a plurality of second signal lines 3_1, 3_2, ..., 3_n extending in the horizontal direction in the drawing are arranged at respective intersections, and the first signal lines 2_1, 2_2 ,. Inputs and outputs of a plurality of circuits (not shown) are connected to the second signal lines 3_1, 3_2, ..., 3_n. These circuits are connected by different wirings depending on whether the antifuse 1 stays in the off state or transitions to the on state, and different circuits are provided as a whole depending on the difference in the write data to the antifuse 1. Will be realized.

【0030】ブロック300において、各第1の信号線
2_1,2_2,…,2_mには各NMOSトランジス
タ4_1,4_2,…,4_mの各一端が接続されてい
る。それらNMOSトランジスタ4_1,4_2,…,
4_mの他端は共通接続され、コンパレータ201の正
相入力に接続され、またPMOSトランジスタ106を
介して書込用電源VPP(9V)に接続されている。ま
た、各NMOSトランジスタ4_1,4_2,…,4_
mのゲートは、後述する電圧変換型インバータ6_1,
6_2,…,6_mを経由してナンドゲート7_1,7
_2,…,7_mの出力に接続されている。
In the block 300, one end of each NMOS transistor 4_1, 4_2, ..., 4_m is connected to each first signal line 2_1, 2_2, ..., 2_m. Those NMOS transistors 4_1, 4_2, ...
The other ends of 4_m are commonly connected, connected to the positive phase input of the comparator 201, and also connected to the write power supply V PP (9V) via the PMOS transistor 106. In addition, each NMOS transistor 4_1, 4_2, ..., 4_
The gate of m is a voltage conversion type inverter 6_1, which will be described later.
NAND gates 7_1 and 7 via 6_2, ..., 6_m
, ..., 7_m are connected to the outputs.

【0031】各ナンドゲート7_1,7_2,…,7_
mの各一方の入力はカラムデコーダ11の各出力に接続
されている。カラムデコーダ11には、第1の信号線2
_1,2_2,…,2_mのいずれかを選択するための
カラムアドレスと、そのカラムデコーダ11をイネーブ
ルするための信号BLOCK0_ が入力される。また、
ナンドゲート7_1,7_2,…,7_mの各もう一方
の入力は共通接続されナンドゲート9の出力に接続され
ている。ナンドゲート9の一方の入力はナンドゲート1
0の出力に接続されている。また、ナンドゲート9の他
方の入力には、アンチヒューズ1への書込みが終了した
後、各アンチヒューズ1が正しくオン状態あるいはオフ
状態にあるかをチェックするためのリード信号READ
_が入力される。ただし、読み出しのための回路(セン
スアンプ等)は図示されていない。また、ナンドゲート
10の一端には、アンチヒューズ1に書込みを行なうた
めのプログラムパルス信号PGMが入力される。ナンド
ゲート10の他端には、アンチヒューズ1に書込みを行
なうか否かを定める書込データ信号Dが入力される。
Each NAND gate 7_1, 7_2, ..., 7_
Each one input of m is connected to each output of the column decoder 11. The column decoder 11 has a first signal line 2
A column address for selecting any of _1, 2_2, ..., 2_m and a signal BLOCK0_ for enabling the column decoder 11 are input. Also,
The other inputs of the NAND gates 7_1, 7_2, ..., 7_m are commonly connected and connected to the output of the NAND gate 9. One input of NAND gate 9 is NAND gate 1
It is connected to the 0 output. In addition, the other input of the NAND gate 9 has a read signal READ for checking whether each antifuse 1 is properly in the ON state or the OFF state after the writing to the antifuse 1 is completed.
_ Is entered. However, a circuit (sense amplifier or the like) for reading is not shown. A program pulse signal PGM for writing to the antifuse 1 is input to one end of the NAND gate 10. The other end of the NAND gate 10 is supplied with a write data signal D that determines whether or not to write data in the antifuse 1.

【0032】各第2の信号線3_1,3_2,…,3_
nには、各NMOSトランジスタ5_1,5_2,…,
5_nの各一端が接続され、それらNMOSトランジス
タ5_1,5_2,…,5_nの各他端はグラウンドV
SSに共通接続されている。また、それら各NMOSトラ
ンジスタ5_1,5_2,…,5_nの各ゲートは、電
圧変換型インバータ8_1,8_2,…,8_nを経由
してローデコーダ12の各出力に接続されている。
Each of the second signal lines 3_1, 3_2, ..., 3_
n is each NMOS transistor 5_1, 5_2, ...,
One end of each of the 5_n is connected, and the other ends of the NMOS transistors 5_1, 5_2, ..., 5_n are connected to the ground V.
Commonly connected to SS . The gates of the NMOS transistors 5_1, 5_2, ..., 5_n are connected to the outputs of the row decoder 12 via the voltage conversion type inverters 8_1, 8_2 ,.

【0033】ローデコーダ12には第2の信号線3_
1,3_2,…,3_nのいずれかを選択するためのロ
ーアドレスと、そのローデコーダ12をイネーブルする
ための、前述したブロック信号BLOCK0_ が入力さ
れる。定電流回路100のPMOSトランジスタ101
の一端は書込用電源VPPに接続され、他端が、そのPM
OSトランジスタ101のゲートと、PMOSトランジ
スタ106のゲートと、抵抗102,103の各一端と
に接続されている。抵抗102の他端は、アンチヒュー
ズ1の書込みが行われている間は‘H’レベルに保持さ
れる信号MT&EMが入力される電圧変換型インバータ
104の出力に接続されている。一方、抵抗103の他
端はNMOSトランジスタ105を経由してグラウンド
SSに接続されている。またNMOSトランジスタ10
5のゲートはノアゲート107の出力に接続されてい
る。
The row decoder 12 has a second signal line 3_
A row address for selecting any one of 1, 3_2, ..., 3_n and the above-mentioned block signal BLOCK0_ for enabling the row decoder 12 are input. PMOS transistor 101 of constant current circuit 100
Has one end connected to the writing power supply V PP and the other end connected to the PM.
It is connected to the gate of the OS transistor 101, the gate of the PMOS transistor 106, and one ends of the resistors 102 and 103. The other end of the resistor 102 is connected to the output of the voltage conversion inverter 104 to which the signal MT & EM held at the'H 'level is input while the antifuse 1 is being written. On the other hand, the other end of the resistor 103 is connected to the ground V SS via the NMOS transistor 105. Also, the NMOS transistor 10
The gate of 5 is connected to the output of NOR gate 107.

【0034】検知回路200のコンパレータ201の逆
相入力には、アンチヒューズ1の一端の電圧に対応する
ノードCIの電圧と比較するための比較電圧(8V)が
入力される。コンパレータ201の出力はディレイ回路
202を経由してノアゲート203の一方の入力に接続
されている。ノアゲート203の他方の入力には、前述
したプログラムパルス信号PGMが反転されたプログラ
ムパルス信号PGM_が入力される。またノアゲート2
03の出力はノアゲート107の一方の入力に接続され
ている。ノアゲート107の他方の入力にはアンチヒュ
ーズ1への書込みが行われている間‘L’レベルに保持
される信号EM_ が入力される。
A comparison voltage (8V) for comparison with the voltage of the node CI corresponding to the voltage at one end of the antifuse 1 is input to the negative phase input of the comparator 201 of the detection circuit 200. The output of the comparator 201 is connected to one input of the NOR gate 203 via the delay circuit 202. To the other input of the NOR gate 203, the program pulse signal PGM_ which is the inverted program pulse signal PGM described above is input. See also NOR Gate 2
The output of 03 is connected to one input of NOR gate 107. The other input of the NOR gate 107 is supplied with the signal EM_ which is held at the'L 'level while writing to the antifuse 1.

【0035】図2は、電圧変換型インバータの各例を示
した図である。入力側が、図1に示す回路の動作電圧V
DD(例えば3.3V)のレベルで‘H’レベル,‘L’
レベルに変化したときに、出力側が書込電圧VPP(例え
ば9V)のレベルで‘L’レベル,‘HH’レベルに変
化する。尚、ここには回路例を2例示したが、電圧変換
型インバータはこれらの回路例に限定されるものではな
い。
FIG. 2 is a diagram showing each example of the voltage conversion type inverter. The input side is the operating voltage V of the circuit shown in FIG.
'H' level, 'L' at the level of DD (eg 3.3V)
When the level changes, the output side changes to the “L” level and the “HH” level at the level of the write voltage V PP (for example, 9V). Although two circuit examples are illustrated here, the voltage conversion type inverter is not limited to these circuit examples.

【0036】図3は、図1に示すアンチヒューズ書込み
回路のタイミングチャートである。尚、このタイミング
チャートにはリード信号READ_ が示されていない
が、このリード信号READ_ はアンチヒューズ1への
書込みの際は‘H’レベルに設定されている。先ず、図
1に示す電圧変換型インバータ104に‘H’レベルの
信号MT&EMが入力され、またノアゲート107に
‘L’レベルの信号EM_ が入力される。また、プログ
ラムパルス信号PGMとして‘L’レベルが出力されて
いる間は、ナンドゲート10,ナンドゲート9を経由し
てナンドゲート7_1,7_2,…,7_mの各入力に
は‘L’レベルが入力され、この時点ではアンチヒュー
ズ1の指定は行われていない。また、ノアゲート203
にはプログラムパルス信号PGM_ として‘H’レベル
が入力されるため、ノアゲート203からは‘L’レベ
ルの信号EMINHが出力される。この‘L’レベルの
信号EMINHはノアゲート107に入力され、またノ
アゲート107には‘L’レベルの信号EM_ が入力さ
れているため、ノアゲート107からは‘H’レベルの
信号が出力され、これによりNMOSトランジスタ10
5がオン状態になる。
FIG. 3 is a timing chart of the anti-fuse write circuit shown in FIG. Although the read signal READ_ is not shown in this timing chart, the read signal READ_ is set to the “H” level when writing to the antifuse 1. First, the “H” level signal MT & EM is input to the voltage conversion type inverter 104 shown in FIG. 1, and the “L” level signal EM_ is input to the NOR gate 107. Further, while the “L” level is being output as the program pulse signal PGM, the “L” level is input to each input of the NAND gates 7_1, 7_2, ..., 7_m via the NAND gate 10 and the NAND gate 9. At this time, the antifuse 1 has not been designated. Also, the NOR gate 203
Since the "H" level is input as the program pulse signal PGM_ to the NOR gate 203, the NOR gate 203 outputs the "L" level signal EMINH. This'L 'level signal EMINH is input to the NOR gate 107, and since the'L' level signal EM_ is input to the NOR gate 107, the NOR gate 107 outputs an'H 'level signal. NMOS transistor 10
5 is turned on.

【0037】すると書込用電源VPP→PMOSトランジ
スタ101→抵抗102の経路で電圧変換型インバータ
104に電流(以下MT電流という)が流れ、また、書
込用電源VPP→PMOSトランジスタ101→抵抗10
3→NMOSトランジスタ105の経路でグラウンドV
SSに電流が流れる。このとき、PMOSトランジスタ1
01に流れる電流をEM電流と称する。このときPMO
Sトランジスタ106も電流を流そうとするが、ここで
はまだアンチヒューズ1の指定は行われておらずアンチ
ヒューズ1には電流が流れていないため、図1に示す定
電流源としてのノードCIの電位は電源電圧VPP(9
V)である。このノードCIの電位(9V)と比較電圧
(8V)とがコンパレータ201で比較され、コンパレ
ータ201から‘H’レベルの信号が出力され、ディレ
イ回路202を経由してノアゲート203に入力される
ことになるが、ノアゲート203にはプログラムパルス
信号PGM_ として‘H’レベルが入力されているた
め、ノアゲート203からはやはり‘L’レベルの信号
EMINHが出力される。
Then, a current (hereinafter referred to as MT current) flows in the voltage conversion type inverter 104 along the path of the write power supply V PP → PMOS transistor 101 → resistance 102, and the write power supply V PP → PMOS transistor 101 → resistance. 10
3 → Ground V in the path of NMOS transistor 105
Current flows in SS . At this time, the PMOS transistor 1
The current flowing through 01 is called the EM current. At this time PMO
The S-transistor 106 also tries to pass a current, but since the antifuse 1 is not specified here and no current is flowing in the antifuse 1, the node CI of the constant current source shown in FIG. The potential is the power supply voltage V PP (9
V). The potential (9V) of this node CI and the comparison voltage (8V) are compared by the comparator 201, and the signal of the “H” level is output from the comparator 201 and input to the NOR gate 203 via the delay circuit 202. However, since the "H" level is input to the NOR gate 203 as the program pulse signal PGM_, the NOR gate 203 also outputs the "L" level signal EMINH.

【0038】次に、カラムデコーダ11,ローデコーダ
12にカラムアドレス,ローアドレスが入力され、また
イネーブル信号BLOCK0_ として‘L’レベルが入
力される。さらに、カラムアドレス,ローアドレスによ
り指定されたアンチヒューズ1に書込みを行なう場合
は、書込みデータDが’H’レベルとなる。カラムアド
レス,ローアドレスによりアンチヒューズ1が指定され
ても、そのアンチヒューズ1に書込みを行わない場合
は、書込みデータDは’L’レベルに留まる。ここでは
その指定されたアンチヒューズ1に書込みを行なうもの
として説明を続ける。さらにこれに引き続きプログラム
信号PGMが‘H’レベルに変化する。すると、カラム
デコーダ11は、イネーブル信号BLOCK0_ が
‘L’レベルにあるため、入力されたカラムアドレスに
応じたいずれかの出力が‘H’レベルになり、またプロ
グラム信号PGM,書込みデータD双方が‘H’レベル
にあるため、ナンドゲート10を経由してナンドゲート
9の出力が‘H’レベルになる。これによりナンドゲー
ト7_1,7_2,…,7_mのいずれかの出力が
‘L’レベルになり電圧変換型インバータ6_1,6_
2,…,6_mを経由してNMOSトランジスタ4_
1,4_2,…,4_mのいずれか1つがオンされる。
Next, the column address and the row address are input to the column decoder 11 and the row decoder 12, and the "L" level is input as the enable signal BLOCK0_. Further, when writing to the antifuse 1 designated by the column address and the row address, the write data D becomes "H" level. Even if the antifuse 1 is designated by the column address and the row address, if the antifuse 1 is not written, the write data D remains at the'L 'level. Here, the description will be continued on the assumption that writing is performed to the designated antifuse 1. Further, subsequently to this, the program signal PGM changes to the “H” level. Then, in the column decoder 11, since the enable signal BLOCK0_ is at the “L” level, one of the outputs corresponding to the input column address becomes the “H” level, and both the program signal PGM and the write data D are set to “L”. Since it is at the H'level, the output of the NAND gate 9 goes to the'H 'level via the NAND gate 10. As a result, the output of any one of the NAND gates 7_1, 7_2, ..., 7_m becomes the “L” level and the voltage conversion type inverters 6_1, 6_.
2, ..., 6_m via NMOS transistor 4_
Any one of 1, 4_2, ..., 4_m is turned on.

【0039】一方、ローデコーダ12もイネーブル信号
BLOCK0_ が‘L’レベルにあるため、入力された
ローアドレスに応じたいずれかの出力が‘L’レベルに
なり、電圧変換型インバータ8_1,8_2,…,8_
nを経由してNMOSトランジスタ5_1,5_2,
…,5_nのいずれか1つがオンとなる。このようにし
て第1の信号線2_1,2_2,…,2_mと第2の信
号線3_1,3_2,…,3_nの交点のアンチヒュー
ズ1が指定される。但し、上述したように、その交点の
アンチヒューズ1をオフ状態のまま残しておくときは、
書込みデータDを‘L’レベルにする。
On the other hand, since the enable signal BLOCK0_ of the row decoder 12 is also at the "L" level, any output corresponding to the input row address becomes the "L" level and the voltage conversion type inverters 8_1, 8_2, ... , 8_
n through NMOS transistors 5_1, 5_2,
, 5_n is turned on. Thus, the antifuse 1 at the intersection of the first signal lines 2_1, 2_2, ..., 2_m and the second signal lines 3_1, 3_2, ..., 3_n is designated. However, as described above, when the antifuse 1 at the intersection is left in the off state,
The write data D is set to the “L” level.

【0040】ここで、PMOSトランジスタ101とP
MOSトランジスタ106によりカレントミラー回路が
構成されている。すなわち、PMOSトランジスタ10
1のゲートとPMOSトランジスタ106のゲートとは
互いに接続されており、PMOSトランジスタ101に
EM電流(45mA)が流れた場合には、PMOSトラ
ンジスタ106は、アンチヒューズ1にEM電流(45
mA)を供給しようとし、PMOSトランジスタ101
にMT電流(5mA)が流れた場合には、PMOSトラ
ンジスタ106は、アンチヒューズ1にMT電流(5m
A)の電流を流そうとする。
Here, the PMOS transistors 101 and P
The MOS transistor 106 constitutes a current mirror circuit. That is, the PMOS transistor 10
1 and the gate of the PMOS transistor 106 are connected to each other, and when an EM current (45 mA) flows through the PMOS transistor 101, the PMOS transistor 106 causes the antifuse 1 to receive the EM current (45 mA).
mA), and the PMOS transistor 101
When the MT current (5 mA) flows to the anti-fuse 1, the MT current (5 mA) flows to the anti-fuse 1.
Attempt to pass the current of A).

【0041】また、ノードCIの電位と比較電位とがコ
ンパレータ201で比較される。指定されたアンチヒュ
ーズ1にEM電流を流そうとする初期状態においては、
アンチヒューズ1の抵抗値はまだ大きいため、アンチヒ
ューズ1には電流は流れず、ノードCIの電位の方が比
較電圧よりも大きく、このためノアゲート203に入力
されているプログラムパルス信号PGM_ が’L’レベ
ルにあってもコンパレータ201から引き続き‘H’レ
ベルが出力され、ディレイ回路202を経由してノアゲ
ート203に入力されているため、やはり信号EMIN
Hは‘L’レベルにあり、アンチヒューズ1には、EM
電流に対応する電流(45mA)をアンチヒューズ1に
流そうとする電圧が印加される。
Further, the potential of the node CI and the comparison potential are compared by the comparator 201. In the initial state where an EM current is going to flow through the designated anti-fuse 1,
Since the resistance value of the antifuse 1 is still large, a current does not flow through the antifuse 1, and the potential of the node CI is larger than the comparison voltage. Therefore, the program pulse signal PGM_ input to the NOR gate 203 is'L '. Even if it is at the “level”, the “H” level is continuously output from the comparator 201 and is input to the NOR gate 203 via the delay circuit 202.
H is at'L 'level, and antifuse 1 has EM
A voltage for applying a current (45 mA) corresponding to the current to the antifuse 1 is applied.

【0042】次に、図3に示す時間QBD経過後にアン
チヒューズ1が絶縁破壊を起こしたものとする。すると
この時点で、急激にアンチヒューズ1の抵抗値が小さく
なり、アンチヒューズ1に大きな電流(約45mA)が
流れノードCIの電位は6V以下に低下する。するとコ
ンパレータ201から‘L’レベルの信号が出力され
る。
Next, it is assumed that the antifuse 1 has a dielectric breakdown after the time QBD shown in FIG. 3 has elapsed. Then, at this time, the resistance value of the antifuse 1 suddenly decreases, and a large current (about 45 mA) flows through the antifuse 1 to lower the potential of the node CI to 6 V or less. Then, the comparator 201 outputs an “L” level signal.

【0043】この‘L’レベルの信号はディレイ回路2
02に入力され、その‘L’レベルの信号がディレイ回
路202で2μsec遅延し、ノアゲート203に入力
される。ここで、ノアゲート203には‘L’レベルの
プログラム信号PGM_ が入力されているため、ノアゲ
ート203から‘H’レベルの信号EMINHが出力さ
れ、ノアゲート107を経由してNMOSトランジスタ
105がオフ状態になる。このため、アンチヒューズ1
にはMT電流(5mA)が流れる。するとノードCIの
電位は0.5V以下に低下し、コンパレータ201から
引き続き‘L’レベルの信号が出力される。このよう
に、絶縁破壊が生じた後一定時間(2μsec)だけE
M電流を流し、その後はEM電流(45mA)よりも低
いMT電流(5mA)に切り換えるため、安定した小さ
な抵抗値のフィラメントが得られ過大な発熱による抵抗
値のばらつきや溶断が防止される。
This'L 'level signal is applied to the delay circuit 2
02, the signal of the “L” level is delayed by the delay circuit 202 for 2 μsec, and is input to the NOR gate 203. Here, since the'L 'level program signal PGM_ is input to the NOR gate 203, the NOR gate 203 outputs the'H' level signal EMINH and the NMOS transistor 105 is turned off via the NOR gate 107. . Therefore, antifuse 1
MT current (5 mA) flows through the device. Then, the potential of the node CI drops to 0.5 V or less, and the signal of the “L” level is continuously output from the comparator 201. In this way, after the dielectric breakdown occurs, E is maintained for a certain time (2 μsec).
Since the M current is passed and then the MT current (5 mA) lower than the EM current (45 mA) is switched to, a filament having a stable small resistance value is obtained, and variations in resistance value and fusing due to excessive heat generation are prevented.

【0044】次に、プログラムパルス信号PGMが
‘H’レベルに変化した時点からTPGM時間経過後、
プログラムパルス信号PGMが‘L’レベルになると、
ナンドゲート10に‘L’レベルが入力されるためナン
ドゲート10から’H’レベルが出力され、これにより
ナンドゲート9の出力が‘L’レベルになりアンチヒュ
ーズ1の指定が解除されアンチヒューズ1への電流は遮
断される。このため、ノードCIの電位はおよそ9Vに
上昇する。また、ノアゲート203に‘H’レベルのプ
ログラムパルス信号PGM_ が入力されるため、ノアゲ
ート203から‘L’レベルの信号EMINHが出力さ
れ、ノアゲート107を経由してNMOSトランジスタ
105がオン状態になり、PMOSトランジスタ101
にEM電流が流れる。さらに所定時間経過後、カラムア
ドレス,ロードアドレス,書込みデータDが入力され、
プログラムパルス信号PGMとして‘H’レベルが入力
され、上述した動作が繰り返し実行される。ここで、図
3に示すように各アンチヒューズ1の絶縁破壊時間が異
なっても異なる絶縁破壊時間に応じてアンチヒューズ1
への書込みが行われるため、均一に安定した抵抗値のフ
ィラメントが得られる。
Next, after TPGM time has elapsed from the time when the program pulse signal PGM changes to the'H 'level,
When the program pulse signal PGM becomes'L 'level,
Since the “L” level is input to the NAND gate 10, the “H” level is output from the NAND gate 10, the output of the NAND gate 9 becomes the “L” level, the designation of the antifuse 1 is canceled, and the current to the antifuse 1 is released. Is cut off. Therefore, the potential of the node CI rises to about 9V. Further, since the “H” level program pulse signal PGM_ is input to the NOR gate 203, the “L” level signal EMINH is output from the NOR gate 203, the NMOS transistor 105 is turned on via the NOR gate 107, and the PMOS Transistor 101
EM current flows to the. After a predetermined time, the column address, load address, and write data D are input,
The “H” level is input as the program pulse signal PGM, and the above-described operation is repeatedly executed. Here, as shown in FIG. 3, even if the insulation breakdown time of each anti-fuse 1 is different, the anti-fuse 1 is changed according to the different insulation breakdown time.
Since writing is performed to the filament, a filament having a uniform and stable resistance value can be obtained.

【0045】尚、上記実施形態は、本発明にいう書込回
路に対応する定電流回路100および検知回路200
が、ブロック300とともに1つのチップに搭載された
例であり、1つのチップに搭載することが好ましいが、
本発明の書込回路は、チップ内部に搭載するものには限
られず、書込みの時に外付けするものであってもよい。
図4は、本発明の半導体デバイス第2の実施形態の、ア
ンチヒューズへの書込み回路部分の回路図である。
In the above embodiment, the constant current circuit 100 and the detection circuit 200 corresponding to the write circuit according to the present invention.
Is an example of being mounted on one chip together with the block 300, and it is preferable to mount it on one chip.
The writing circuit of the present invention is not limited to one mounted inside the chip, and may be an external one when writing.
FIG. 4 is a circuit diagram of a write circuit portion to the antifuse of the second embodiment of the semiconductor device of the present invention.

【0046】図4には、書込モード、センスモード、追
加書込モードのそれぞれに応じた基準電流を生成する基
準電流生成回路400、センスモード時の比較電圧を生
成する比較電圧生成回路500、複数のアンチヒューズ
31が配置された複数のブロック600_1,600_
2,…,600_k、センスモード時に正しく書込まれ
たか否かの判定結果を出力する合否ゲート回路700、
およびプリチャージを行なう際の制御信号を伝達するプ
リチャージ制御回路800が示されている。
In FIG. 4, a reference current generating circuit 400 for generating a reference current corresponding to each of the write mode, the sense mode and the additional write mode, a comparison voltage generating circuit 500 for generating a comparison voltage in the sense mode, A plurality of blocks 600_1, 600_ in which a plurality of antifuses 31 are arranged
2, ..., 600_k, a pass / fail gate circuit 700 that outputs a determination result as to whether or not the data was correctly written in the sense mode,
Also shown is a precharge control circuit 800 that transmits a control signal when precharging is performed.

【0047】ここで、書込モードとは、オフ状態にある
アンチヒューズ31に書込み電流を流してオン状態に遷
移させるモード、センスモードとは、そのアンチヒュー
ズ31に正しく書込が行なわれたか否かをセンスするセ
ンス電流をアンチヒューズ31に流すモード、追加書込
モードとは、オフ状態からオン状態に遷移したアンチヒ
ューズ31にそのオン状態を確実にするための追加書込
電流を流すモードである。
Here, the write mode is a mode in which a write current is passed through the antifuse 31 in the off state to make a transition to the on state, and the sense mode is whether or not the antifuse 31 is correctly written. The mode in which a sense current that senses whether or not the current flows through the antifuse 31 is the mode in which an additional write current is supplied to the antifuse 31 that has transitioned from the off state to the on state to ensure the on state. is there.

【0048】尚、これら書込モード、センスモード、お
よび追加書込モードを合わせた、書込みのための一連の
動作を総称して「書込み」と称することがある。ブロッ
ク600_1,600_2,…,600_kの内部の回
路は、互いに同一であるため、ブロック600_1につ
いてのみ図示し、このブロック600_1についてのみ
説明する。
A series of operations for writing, including the writing mode, the sensing mode, and the additional writing mode, may be collectively called "writing". Since the circuits inside the blocks 600_1, 600_2, ..., 600_k are the same as each other, only the block 600_1 is illustrated, and only the block 600_1 will be described.

【0049】ブロック600_1内のアンチヒューズ3
1は、図の縦方向に延びる複数の第1の信号線32_1
_1,32_1_2,…,32_1_mと、図の横方向
に延びる複数の第2の信号線33_1_1,33_1_
2,…,33_1_nとの各交点に配置されており、第
1の信号線32_1_1,32_1_2,…,32_1
_mおよび第2の信号線33_1_1,33_1_2,
…,33_1_nには、図示しない複数の回路の入力や
出力が接続されている。これらの回路は、アンチヒュー
ズ31がオフ状態にとどまるかオン状態に遷移するかに
応じて異なる配線で接続されることになり、アンチヒュ
ーズ31への書込みデータの相違に応じて全体として異
なる回路が実現されることになる。
Antifuse 3 in block 600_1
1 denotes a plurality of first signal lines 32_1 extending in the vertical direction of the figure.
, 32_1_m and a plurality of second signal lines 33_1_1, 33_1_ extending in the horizontal direction in the figure.
2, ..., 33_1_n, and the first signal lines 32_1_1, 32_1_2 ,.
_M and the second signal lines 33_1_1, 33_1_2,
, 33_1_n are connected to inputs and outputs of a plurality of circuits (not shown). These circuits are connected by different wirings depending on whether the antifuse 31 stays in the off state or transits to the on state, and different circuits are provided as a whole depending on the difference in the write data to the antifuse 31. Will be realized.

【0050】ブロック600_1において、各第1の信
号線32_1_1,32_1_2,…,32_1_mに
は各PMOSトランジスタ34_1_1,34_1_
2,…,34_1_mの各一端が接続されている。それ
らのPMOSトランジスタ34_1_1,34_1_
2,…,34_1_mの他端は共通接続され、定電流供
給線36、およびPMOSトランジスタ37を介して書
込用電源VPPに接続されている。各PMOSトランジス
タ34_1_1,34_1_2,…,34_1_mのゲ
ートは、後述するカラムデコーダ(図5(A)参照)に
接続されており、PMOSトランジスタ37のゲートは
基準電流生成回路400から複数のブロック600_
1,600_2,…,600_kを横切って延びる定電
流レベル伝達線40に接続されている。
In the block 600_1, the PMOS transistors 34_1_1 and 34_1_ are provided to the first signal lines 32_1_1, 32_1_2, ..., 32_1_m, respectively.
One end of each of 2, ..., 34_1_m is connected. Those PMOS transistors 34_1_1, 34_1_
The other ends of 2, ..., 34_1_m are commonly connected and connected to the write power supply V PP via the constant current supply line 36 and the PMOS transistor 37. The gates of the PMOS transistors 34_1_1, 34_1_2, ..., 34_1_m are connected to a column decoder (see FIG. 5A) described later, and the gate of the PMOS transistor 37 is connected to the plurality of blocks 600_ from the reference current generation circuit 400.
1, 600_2, ..., 600_k are connected to a constant current level transmission line 40 that extends.

【0051】また、各第2の信号線33_1_1,33
_1_2,…,33_1_nには、各NMOSトランジ
スタ35_1_1,35_1_2,…,35_1_nの
各一端が接続され、それらのNMOSトランジスタ35
_1_1,35_1_2,…,35_1_nの各他端は
共通接続され、NMOSトランジスタ38介してグラウ
ンドVSSに接続されるとともに、PMOSトランジスタ
39を介して、定電流供給線36に接続されている。そ
れら各NMOSトランジスタ35_1_1,35_1_
2,…,35_1_nのゲートは、後述するローデコー
ダ(図5(B)参照)に接続されている。またNMOS
トランジスタ38およびPMOSトランジスタ39のゲ
ートは、プリチャージ制御回路800の電圧変換型イン
バータ801の出力から複数のブロック600_1,6
00_2,…,600_kを横切って延びる第1のプリ
チャージ制御線802に接続されている。それらの電圧
変換型インバータ801には、プリチャージ制御信号P
RCGが入力される。
Further, each second signal line 33_1_1, 33
, 33_1_n is connected to one end of each of the NMOS transistors 35_1_1, 35_1_2, ..., 35_1_n, and the NMOS transistors 35_1
The other ends of _1_1, 35_1_2, ..., 35_1_n are commonly connected, connected to the ground V SS via the NMOS transistor 38, and connected to the constant current supply line 36 via the PMOS transistor 39. Those NMOS transistors 35_1_1 and 35_1_
The gates of 2, ..., 35_1_n are connected to a row decoder (see FIG. 5B) described later. Also NMOS
The gates of the transistor 38 and the PMOS transistor 39 are connected to a plurality of blocks 600_1, 6 from the output of the voltage conversion type inverter 801 of the precharge control circuit 800.
00_2, ..., 600_k is connected to a first precharge control line 802. The voltage conversion type inverter 801 has a precharge control signal P
RCG is input.

【0052】比較電圧生成回路500において、書込用
電源電圧VPPとグラウンドVSSとの間に、互いに直列に
抵抗501、抵抗502、およびNMOSトランジスタ
503が配置されている。NMOSトランジスタ503
は、センス信号SENSEによりそのオン、オフが制御
される。抵抗501と抵抗502との接続点からは、第
1の比較信号線504が、複数のブロック600_1,
600_2,…,600_kを横切って延びており、第
1の比較信号線504には、センス信号SENSEが
‘H’レベルにあるときに、第1の比較電圧VSNDが
伝達される。ここでは2つの抵抗501,502の抵抗
値は同じであり、したがってVSND=約VPP/2とな
る。NMOSトランジスタ503は、不要な電力消費を
防ぐ目的で配置されており、比較電圧を必要とするセン
スモード時にオンになる。
In the comparison voltage generating circuit 500, a resistor 501, a resistor 502, and an NMOS transistor 503 are arranged in series between the write power supply voltage V PP and the ground V SS . NMOS transistor 503
ON / OFF is controlled by the sense signal SENSE. From the connection point of the resistors 501 and 502, the first comparison signal line 504 is connected to the plurality of blocks 600_1,
, 600_k, the first comparison voltage VSND is transmitted to the first comparison signal line 504 when the sense signal SENSE is at the “H” level. Here, the resistance values of the two resistors 501 and 502 are the same, and therefore VSND = about V PP / 2. The NMOS transistor 503 is arranged for the purpose of preventing unnecessary power consumption, and is turned on in the sense mode that requires the comparison voltage.

【0053】また、比較電圧生成回路500において、
書込用電源電圧VPPとグラウンドV SSとの間に、互いに
直列にNMOSトランジスタ505、抵抗506、抵抗
507、およびNMOSトランジスタ508が配置され
ており、NMOSトランジスタ505のゲートは第1の
比較信号線504に接続されている。また、NMOSト
ランジスタ508は、センス信号SENSEにより、そ
のオン、オフが制御される。
In the comparison voltage generation circuit 500,
Power supply voltage for writing VPPAnd ground V SSAnd between each other
NMOS transistor 505, resistor 506, resistor in series
507 and an NMOS transistor 508 are arranged
And the gate of the NMOS transistor 505 is the first
It is connected to the comparison signal line 504. In addition,
The transistor 508 is activated by the sense signal SENSE.
ON / OFF is controlled.

【0054】抵抗506と抵抗507との接続点から
は、第2の比較信号線509が、複数のブロック600
_1,600_2,…,600_kを横切って延びてお
り、その第2の比較信号線509には、センス信号SE
NSEが‘H’レベルにあるときに、第2の比較電圧V
SONが伝達される。この第2の比較電圧VSONは、
オン状態に遷移した後のアンチヒューズ31にセンス電
流を流したときに定電流供給線36に生じる電圧よりも
高い電圧、 VSON>(アンチヒューズ31のオン抵抗)×センス
電流 に設定される。ここでは、NMOSトランジスタ505
がソースフォロワとなっており、VSNDよりも、NM
OSトランジスタのしきい電圧VTNだけ低い電圧を抵抗
506(抵抗値R506 とする)と抵抗507(抵抗値R
507 とする)とで抵抗分割した電圧がVSONとなる。
すなわち、 VSON=(VSND−VTN)・R507 /(R506 +R
507 ) 尚、NMOSトランジスタ508は、不要な電力消費を
防ぐ目的で配置されており、比較電圧を必要とするセン
スモード時にオンになる。
The second comparison signal line 509 is connected to a plurality of blocks 600 from the connection point of the resistors 506 and 507.
_1, 600_2, ..., 600_k, and the second comparison signal line 509 has a sense signal SE.
When NSE is at'H 'level, the second comparison voltage V
SON is transmitted. This second comparison voltage VSON is
A voltage higher than the voltage generated on the constant current supply line 36 when a sense current is passed through the antifuse 31 after transition to the ON state, VSON> (ON resistance of the antifuse 31) × sense current. Here, the NMOS transistor 505
Is the source follower, and NM is better than VSND.
A voltage lower than the threshold voltage V TN of the OS transistor is a resistor 506 (assuming a resistance value R 506 ) and a resistor 507 (a resistance value R).
507 ) and the voltage divided by resistance becomes VSON.
That, VSON = (VSND-V TN ) · R 507 / (R 506 + R
507 ) Note that the NMOS transistor 508 is arranged for the purpose of preventing unnecessary power consumption, and is turned on in the sense mode which requires the comparison voltage.

【0055】基準電流生成回路400には、PMOSト
ランジスタ401が備えられており、このPMOSトラ
ンジスタ401のゲートは、定電流レベル伝達線40に
接続されている。このため、このPMOSトランジスタ
401とブロック600_1のPMOSトランジスタ3
7はカレントミラー回路を構成し、PMOSトランジス
タ401に基準電流ISNが流れると、ブロック600_
1のPMOSトランジスタ37を経由して、基準電流I
SNに対応した定電流がアンチヒューズ31側に供給され
る。
The reference current generating circuit 400 is provided with a PMOS transistor 401, and the gate of the PMOS transistor 401 is connected to the constant current level transmission line 40. Therefore, the PMOS transistor 401 and the PMOS transistor 3 of the block 600_1 are
7 constitutes a current mirror circuit, and when the reference current I SN flows through the PMOS transistor 401, the block 600_
1 through the PMOS transistor 37, the reference current I
A constant current corresponding to SN is supplied to the antifuse 31 side.

【0056】基準電流生成回路400のPMOSトラン
ジスタ401には、3つの抵抗402,403,404
が接続されており、抵抗402の他端には、電圧変換型
インバータ405の出力が接続されている。また、抵抗
403,404の各他端は各NMOSトランジスタ40
6,407を介してグラウンドVSSに接続されている。
The PMOS transistor 401 of the reference current generating circuit 400 has three resistors 402, 403 and 404.
Are connected, and the output of the voltage conversion type inverter 405 is connected to the other end of the resistor 402. The other ends of the resistors 403 and 404 are connected to the NMOS transistors 40, respectively.
Connected to ground V SS via 6,407.

【0057】尚、これら3つの抵抗402,403,4
04、および比較電圧生成回路500における各抵抗5
01,502,506,507としては、ポリシリコン
抵抗、ウェル抵抗、拡散抵抗もしくはFET抵抗が用い
られる。電圧変換型インバータ405には、書込モー
ド、センスモード、および追加書込モードのいずれにお
いても、‘H’レベルのパルス信号S/P/Aが入力さ
れる。それ以外のモードのとき、すなわち、アンチヒュ
ーズ31への書込みが終了し、この半導体デバイスに所
期の回路動作を行わせる通常の動作モードのときは
‘L’レベルに保持される。
Incidentally, these three resistors 402, 403, 4
04 and each resistor 5 in the comparison voltage generation circuit 500
As 01, 502, 506 and 507, a polysilicon resistance, a well resistance, a diffusion resistance or a FET resistance is used. The voltage conversion type inverter 405 receives the pulse signal S / P / A at the'H 'level in any of the write mode, the sense mode, and the additional write mode. In the other modes, that is, in the normal operation mode in which the writing to the anti-fuse 31 is completed and this semiconductor device performs the intended circuit operation, it is held at the “L” level.

【0058】また、NMOSトランジスタ406のゲー
トにはプログラム信号PROGが入力される。このプロ
グラム信号PROGは、アンチヒューズ31に書込みを
行なう間および追加書込みを行なう間‘H’レベルとな
るパルス信号である。また、NMOSトランジスタ40
7のゲートには、追加書込信号ADDPが入力される。
この追加書込信号ADDPは、アンチヒューズ31に追
加書込みを行う間のみ‘H’レベルとなるパルス信号で
ある。
The program signal PROG is input to the gate of the NMOS transistor 406. The program signal PROG is a pulse signal which is at the “H” level during writing to the antifuse 31 and during additional writing. Also, the NMOS transistor 40
The additional write signal ADDP is input to the gate of 7.
The additional write signal ADDP is a pulse signal which becomes the “H” level only during the additional writing to the antifuse 31.

【0059】このようにして、センスモードでは、S/
P/A信号が‘H’レベルとなりPMOSトランジスタ
401には、例えば3mAの基準電流ISNが流れ、書込
モードでは、S/P/A信号およびPPOG信号が
‘H’レベルとなってPMOSトランジスタ401に
は、例えば10mAの基準電流ISNが流れ、追加書込モ
ードではS/P/A信号、PROG信号、さらにADD
P信号が‘H’レベルとなってPMOSトランジスタ4
01には、例えば20mAの基準電流ISNが流れる。
Thus, in the sense mode, S /
The P / A signal becomes “H” level, and the reference current I SN of, for example, 3 mA flows through the PMOS transistor 401, and in the write mode, the S / P / A signal and the PPOG signal become “H” level. A reference current I SN of, for example, 10 mA flows through 401, and in the additional write mode, the S / P / A signal, PROG signal, and ADD are added.
The P signal becomes'H 'level and the PMOS transistor 4
A reference current I SN of, for example, 20 mA flows through 01.

【0060】センスモードにおいては、電圧変換型イン
バータ405にパルス信号S/P/Aが入力されるとと
もに、比較電圧生成回路500のNMOSトランジスタ
503,508のゲートにセンス信号SENSEが入力
される。すると基準電流生成回路400にセンス用の基
準電流が流れ、これに応じてPMOSトランジスタ37
を経由して定電流供給線36にセンス電流が流れる。ま
た、比較電圧生成回路500からは2つの比較電圧VS
ND,VSONが生成されて各コンパレータ41,42
に入力される。定電流供給線36とグラウンドVSSとの
間には電圧クランプ用PMOSトランジスタ43が配置
されており、そのPMOSトランジスタ43のゲートに
も比較電圧VSNDが印加される。このため、センスモ
ードにおいては、定電流供給線36を経由してアンチヒ
ューズ31に印加される最大電圧は、そのPMOSトラ
ンジスタ43のしきい電圧をVTPとしたとき、VSND
+VTPにクランプされる。この電圧は、オフ状態にある
アンチヒューズにこの電圧が印加されても、そのオフ状
態にあるアンチヒューズ31がオン状態に遷移してしま
うことのない電圧レベルに設定されている。これは、ア
ンチヒューズ31がオン状態にあるかオフ状態にあるか
をセンスするセンスモードにおいて、オフ状態にあるア
ンチヒューズ31が不用意にオン状態に遷移することが
ないようにするための措置である。既にオン状態にある
アンチヒューズ31にセンス電流が供給されたときは、
定電流供給線36の電圧は、そのクランプ電圧よりもは
るかに低い電圧になる。
In the sense mode, the pulse signal S / P / A is input to the voltage conversion type inverter 405, and the sense signal SENSE is input to the gates of the NMOS transistors 503 and 508 of the comparison voltage generation circuit 500. Then, the reference current for sensing flows in the reference current generating circuit 400, and accordingly, the PMOS transistor 37
A sense current flows through the constant current supply line 36 via the. Further, the comparison voltage generation circuit 500 outputs two comparison voltages VS.
ND and VSON are generated to generate the comparators 41 and 42.
Is input to A voltage clamping PMOS transistor 43 is arranged between the constant current supply line 36 and the ground V SS, and the comparison voltage VSND is also applied to the gate of the PMOS transistor 43. Therefore, in the sense mode, the maximum voltage applied to the antifuse 31 via the constant current supply line 36 is VSND when the threshold voltage of the PMOS transistor 43 is V TP.
It is clamped to + V TP . This voltage is set to a voltage level at which the antifuse 31 in the off state does not transit to the on state even if the voltage is applied to the antifuse in the off state. This is a measure for preventing the antifuse 31 in the off state from inadvertently transitioning to the on state in the sense mode that senses whether the antifuse 31 is in the on state or the off state. is there. When the sense current is supplied to the antifuse 31 that is already in the ON state,
The voltage of the constant current supply line 36 becomes a voltage much lower than its clamp voltage.

【0061】各コンパレータ41,42の、比較電圧V
SND,VSONが供給される各一方の端子とは別の各
他方の端子は定電流供給線36に接続されている。また
コンパレータ41の出力はナンドゲート44に入力さ
れ、コンパレータ42の出力はオアゲート45に入力さ
れる。またナンドゲート44およびオアゲート45に
は、現在センスしているアンチヒューズ31の、オン状
態、オフ状態の期待値PDATA(オン状態で‘L’レ
ベル)が入力される。ナンドゲート44の出力およびオ
アゲート45の出力は、共にナンドゲート46に入力さ
れ、ナンドゲート46の出力は、全てのブロック600
_1,600_2,…,600_kのナンドゲート46
について合否ゲート回路700のナンドゲート701に
入力される。
Comparison voltage V of each comparator 41, 42
The other terminal, which is different from the one terminal to which SND and VSON are supplied, is connected to the constant current supply line 36. The output of the comparator 41 is input to the NAND gate 44, and the output of the comparator 42 is input to the OR gate 45. Further, the expected value PDATA (“L” level in the on state) of the on-state and the off-state of the currently sensed antifuse 31 is input to the NAND gate 44 and the OR gate 45. The output of NAND gate 44 and the output of OR gate 45 are both input to NAND gate 46, and the output of NAND gate 46 is the output of all blocks 600.
NAND gate 46 of _1, 600_2, ..., 600_k
Is input to the NAND gate 701 of the pass / fail gate circuit 700.

【0062】現在センスの対象としてセンス電流を流そ
うとしたアンチヒューズ31がオフ状態にあった場合
は、定電流供給線36の電位はクランプ電圧になり、比
較電圧VSNDより高い。このため、コンパレータ41
の出力は‘H’レベルになり期待値PDATAと一致す
ればナンドゲート44の出力が‘L’レベルになり、ナ
ンドゲート46の出力が‘H’レベルになる。
When the anti-fuse 31 which is going to flow the sense current as the object of the sense at present is in the off state, the potential of the constant current supply line 36 becomes the clamp voltage, which is higher than the comparison voltage VSND. Therefore, the comparator 41
Output becomes'H 'level and if it matches the expected value PDATA, the output of NAND gate 44 becomes'L' level and the output of NAND gate 46 becomes'H 'level.

【0063】一方、センス電流を供給したアンチヒュー
ズ31がオン状態にあった場合は、定電流供給線36の
電位は比較電圧VSONより低い電位となり、コンパレ
ータ42の出力が‘L’レベルになり、期待値PDAT
Aと一致すればオアゲート回路45の出力は‘L’レベ
ルになり、ナンドゲート46の出力が‘H’レベルとな
る。
On the other hand, when the antifuse 31 which has supplied the sense current is in the ON state, the potential of the constant current supply line 36 becomes lower than the comparison voltage VSON, and the output of the comparator 42 becomes the “L” level, Expected value PDAT
If it matches with A, the output of the OR gate circuit 45 becomes "L" level, and the output of the NAND gate 46 becomes "H" level.

【0064】アンチヒューズ31にセンス電流を流した
ときに、定電流供給線36の電流が比較電圧VSNDよ
り低くて、かつ比較電圧VSONより高いときは、ナン
ドゲート46の出力が‘L’レベルになる。このナンド
ゲート46の出力が‘H’レベルにあるときは、ブロッ
ク600_1の、現在センスしているアンチヒューズ3
1のオン,オフの状態は正常であり、‘L’レベルにあ
るときはアンチヒューズが不良もしくは書込みが不完全
であることを示している。
When the sense current flows through the antifuse 31, and the current of the constant current supply line 36 is lower than the comparison voltage VSND and higher than the comparison voltage VSON, the output of the NAND gate 46 becomes "L" level. . When the output of the NAND gate 46 is at the'H 'level, the currently sensed antifuse 3 of the block 600_1 is
The on / off state of 1 is normal, and when it is at the'L 'level, it indicates that the antifuse is defective or the writing is incomplete.

【0065】全てのブロック600_1,600_2,
…,600_kについてナンドゲート46の出力が
‘H’レベルにあれば、ナンドゲート701の出力信号
PASS_が、現在センスしている各ブロック600_
1,600_2,…,600_kのアンチヒューズが全
て正常であったことを示す‘L’レベルとなる。図5
は、カラムデコーダ、ローデコーダの入出力信号を示し
た図である。
All blocks 600_1, 600_2,
, 600_k, if the output of the NAND gate 46 is at the'H 'level, the output signal PASS_ of the NAND gate 701 is the current sensed block 600_.
All of the antifuses of 1,600_2, ..., 600_k are at the “L” level indicating that they are normal. Figure 5
FIG. 6 is a diagram showing input / output signals of a column decoder and a row decoder.

【0066】図5に示すカラムデコーダ50_1、ロー
デコーダ60_1は、図4に示すブロック600_1に
対応するものであり、図4に示すブロック600_1,
600_2,…,600_kそれぞれに対応して、この
図5に示すカラムデコーダ50_1、ローデコーダ60
_1と同一のカラムデコーダ、ローデコーダが形成され
ている。
The column decoder 50_1 and the row decoder 60_1 shown in FIG. 5 correspond to the block 600_1 shown in FIG. 4, and the blocks 600_1 and 600_1 shown in FIG.
The column decoder 50_1 and the row decoder 60 shown in FIG. 5 corresponding to 600_2, ..., 600_k, respectively.
The same column decoder and row decoder as _1 are formed.

【0067】カラムデコーダ50_1は、イネーブル信
号CSEL_が‘H’レベルにあると全ての出力信号C
OL11_,COL12_,…,COL1m_が‘H’
レベルとなり、図4に示すPMOSトランジスタ34_
1_1,34_1_2,…,34_1_mの全てがオフ
となる。イネーブル信号CSEL_が‘L’レベルにあ
り、かつCALL信号が‘L’レベルにあるときは、入
力されたカラムアドレスCADDRに応じたいずれかの
出力が‘L’レベルとなり、図4に示すPMOSトラン
ジスタ34_1_1,34_1_2,…,34_1_m
のいずれか1つがオンとなる。CSEL_信号が‘L’
レベルにあり、CALL信号が‘H’レベルにあると、
全ての出力信号COL11_,COL12_,…,CO
L1m_が‘L’レベルとなり図4に示すPMOSトラ
ンジスタ34_1_1,34_1_2,…,34_1_
mの全てがオンとなる。
The column decoder 50_1 outputs all output signals C when the enable signal CSEL_ is at the "H" level.
OL11_, COL12 _, ..., COL1m_ is'H '
And the PMOS transistor 34_ shown in FIG.
All of 1_1, 34_1_2, ..., 34_1_m are turned off. When the enable signal CSEL_ is at the'L 'level and the CALL signal is at the'L' level, any output corresponding to the input column address CADDDR becomes the'L 'level, and the PMOS transistor shown in FIG. 34_1_1, 34_1_2, ..., 34_1_m
Any one of them is turned on. CSEL_ signal is'L '
Level and the CALL signal is at'H 'level,
All output signals COL11_, COL12 _, ..., CO
L1m_ becomes'L 'level and the PMOS transistors 34_1_1, 34_1_2, ..., 34_1_ shown in FIG.
All m are turned on.

【0068】ローデコーダ60_1は、イネーブル信号
RSEL_が‘H’レベルにあると全ての出力信号RO
W11,ROW12,…,ROW1nが‘L’レベルと
なり、図4に示すNMOSトランジスタ35_1_1,
35_1_2,…,35_1_nの全てがオフとなる。
イネーブル信号RSEL_が‘L’レベルにあり、かつ
RALL信号が‘L’レベルにあるときは、入力された
ローアドレスRADDRに応じたいずれかの出力が
‘H’レベルとなり、図4に示すNMOSトランジスタ
35_1_1,35_1_2,…,35_1_nのいず
れか1つがオンとなる。RSEL_が‘L’レベルにあ
り、RALL信号が‘H’レベルにあると全ての出力信
号ROW11,ROW12,…,ROW1nが‘H’レ
ベルとなり、図4に示すNMOSトランジスタ35_1
_1,35_1_2,…,35_1_nの全てがオンと
なる。
The row decoder 60_1 outputs all output signals RO when the enable signal RSEL_ is at the "H" level.
W11, ROW12, ..., ROW1n are set to the “L” level, and the NMOS transistors 35_1_1 and 35-1_1 shown in FIG.
All of 35_1_2, ..., 35_1_n are turned off.
When the enable signal RSEL_ is at the'L 'level and the RALL signal is at the'L' level, any output according to the input row address RADDR becomes the'H 'level, and the NMOS transistor shown in FIG. Any one of 35_1_1, 35_1_2, ..., 35_1_n is turned on. When RSEL_ is at the'L 'level and the RALL signal is at the'H' level, all the output signals ROW11, ROW12, ..., ROW1n are at the'H 'level, and the NMOS transistor 35_1 shown in FIG.
All of _1, 35_1_2, ..., 35_1_n are turned on.

【0069】アンチヒューズ31に書込みを行う際は、
先ず、書込みに先立ってCALL信号、RALL信号を
‘H’レベルにして、図4に示すPMOSトランジスタ
34_1_1,34_1_2,34_1_mの全て、お
よびNMOSトランジスタ35_1_1,35_1_
2,…,35_1_nの全てをオンにし、かつPRCG
信号を‘H’レベルにする。こうしておいて、S/P/
A信号およびSENSE信号を‘H’レベルにする。そ
うすると、センス電流と同レベルの電流が複数の第1の
信号線32_1_1,32_1_2,…,32_1_m
の全ておよび複数の第2の信号線33_1_1,33_
1_2,…,33_1_nの全てに流れ込み、これら全
ての第1の信号線および全ての第2の信号線がいずれも
同一の電圧VSND+VTPにプリチャージされる。プリ
チャージが終了するとCSEL_信号およびRSEL_
信号を‘H’レベルにし、PRCG信号を‘L’レベル
に戻す。その後、アンチヒューズ31への書込みが行わ
れる。
When writing to the antifuse 31,
First, before writing, the CALL signal and the RALL signal are set to the “H” level to set all the PMOS transistors 34_1_1, 34_1_2, 34_1_m and the NMOS transistors 35_1_1, 35_1_ shown in FIG.
2, ..., 35_1_n all turned on, and PRCG
The signal is set to'H 'level. In this way, S / P /
The A signal and the SENSE signal are set to the “H” level. Then, a current having the same level as the sense current has a plurality of first signal lines 32_1_1, 32_1_2, ..., 32_1_m.
All and a plurality of second signal lines 33_1_1, 33_
1_2, ..., it flows into all 33_1_N, the first signal line and all of the second signal lines all of which are both precharged to the same voltage VSND + V TP. When precharge is completed, CSEL_ signal and RSEL_
The signal is set to the “H” level and the PRCG signal is returned to the “L” level. After that, writing to the antifuse 31 is performed.

【0070】このように書込みに先立ってプリチャージ
しておくことにより、書込みの際に、書込もうとしたア
ンチヒューズ以外のアンチヒューズに過大な電圧がかか
らず、不用意に書込まれることが防止される。図6は、
アンチヒューズへの書込みを行う際のS/P/A信号、
PROG信号、ADDP信号、およびSENSE信号の
変化を示すタイミングチャートである。
As described above, by precharging before writing, an excessive voltage is not applied to the antifuses other than the antifuse that is about to be written, and the data is written carelessly during writing. Is prevented. FIG.
S / P / A signal when writing to antifuse,
6 is a timing chart showing changes in a PROG signal, an ADDP signal, and a SENSE signal.

【0071】先ず、図5に示すカラムデコーダ50_
1、ローデコーダ60_1により、m個のPMOSトラ
ンジスタ34_1_1,34_1_2,…,34_1_
mのうちの1個およびn個のNMOSトランジスタ35
_1_1,35_1_2,…,35_1_nのうちの1
個がオンとなるように信号が出力され、それらの交点の
アンチヒューズ31が指定される。
First, the column decoder 50_ shown in FIG.
1. By the row decoder 60_1, m PMOS transistors 34_1_1, 34_1_2, ..., 34_1_
One of n and n NMOS transistors 35
1 of _1_1, 35_1_2, ..., 35_1_n
A signal is output so that the individual pieces are turned on, and the antifuses 31 at their intersections are designated.

【0072】ただし、その交点のアンチヒューズ31を
オフ状態のまま残しておくときは、図5に示すカラムデ
コーダ50_1、ローデコーダ60_1に入力されるC
SEL_信号もしくはRSEL_信号のうちの少なくと
も一方を‘H’レベルにする。こうすると、PMOSト
ランジスタ34_1_1,34_1_2,…,34_1
_mの全てもしくはNMOSトランジスタ35_1_
1,35_1_2,…,35_1_nの全てがオフ状態
になり、カラムアドレスCADDRとロードアドレスR
ADDRとで指定されるべきアンチヒューズへの書込み
は行われない。
However, when the antifuse 31 at the intersection is left in the off state, the C input to the column decoder 50_1 and the row decoder 60_1 shown in FIG.
At least one of the SEL_ signal and the RSEL_ signal is set to the'H 'level. By doing this, the PMOS transistors 34_1_1, 34_1_2, ..., 34_1
_M or NMOS transistor 35_1_
1, 35_1_2, ..., 35_1_n are all turned off, and the column address CADDDR and the load address R
Writing to the antifuse, which should be designated by ADDR, is not performed.

【0073】このアンチヒューズ指定の動作は、各ブロ
ック600_1,600_2,…,600_kで並列的
に行われる。尚、ここでは、ブロック600_1の内部
のある交点のアンチヒューズ31が、そのアンチヒュー
ズ31への書込みが行なわれるように指定されたものと
する。
The operation of designating the antifuse is performed in parallel in each of the blocks 600_1, 600_2, ..., 600_k. Note that, here, it is assumed that the antifuse 31 at a certain intersection inside the block 600_1 is designated to write to the antifuse 31.

【0074】次に、図6に示すように、S/P/A信号
およびPROG信号がパルス状に‘H’レベルとなる
(図6のパルスa)。これにより、1回目の書込みが行
われる。次にS/P/A信号とSENSE信号がパルス
状に‘H’レベルとなる(パルスb)。これにより現在
書込みを行おうとしているアンチヒューズがオン状態に
遷移したか否かがセンスされる。未だオフ状態にあった
ときは再度、S/P/A信号およびPROG信号がパル
ス状に‘H’レベルとなり(パルスc)、再度書込みが
試みられ、次いでS/P/A信号とSENSE信号が
‘H’レベルとなり(パルスd),オン状態に遷移した
か否かがセンスされる。必要に応じこれを繰り返し、図
6に示すパルスxのタイミングでは、全てのブロック6
00_1,600_2,…,600_kが期待値PDA
TAどおりの状態にあった場合、PASS_信号が
‘L’レベルとなり正常に書込みが行われたことが検出
される。すると、今度は、S/P/A信号、PROG信
号およびADDP信号が、それまでの書込み用パルス
a,c,…の合計のパルス幅と同じ時間幅だけ‘H’レ
ベルとなり、書込みに要した時間の合計と同じ時間だけ
追加書込みが行われる。これにより、書込みの行われた
アンチヒューズが確実にオン状態となる。以上が、カラ
ムデコーダ50_1、ローデコーダ60_1に入力する
アドレスCADDR、RADDRを順次変更しながら繰
り返される。
Next, as shown in FIG. 6, the S / P / A signal and the PROG signal are pulsed to the'H 'level (pulse a in FIG. 6). As a result, the first writing is performed. Next, the S / P / A signal and the SENSE signal are pulsed to the “H” level (pulse b). As a result, it is sensed whether or not the antifuse that is about to be programmed has transited to the ON state. When it is still in the off state, the S / P / A signal and the PROG signal again become “H” level in a pulse shape (pulse c), writing is tried again, and then the S / P / A signal and the SENSE signal are output. It becomes the "H" level (pulse d), and it is sensed whether or not it has transited to the ON state. This is repeated as needed, and at the timing of the pulse x shown in FIG.
00_1, 600_2, ..., 600_k are expected values PDA
When it is in the state as TA, it is detected that the PASS_ signal becomes the “L” level and the writing is normally performed. Then, this time, the S / P / A signal, the PROG signal, and the ADDP signal become the “H” level for the same time width as the total pulse width of the writing pulses a, c, ... Additional writing is performed for the same time as the total time. As a result, the written antifuse is surely turned on. The above is repeated while sequentially changing the addresses CADDDR and RADDR input to the column decoder 50_1 and the row decoder 60_1.

【0075】尚、書込用電源電圧VPPを供給する端子か
らは、以上のような書込を行う間は書込用電圧VPP(例
えば10V)が入力され、以下に説明する未書込みテス
トモードではオフ状態のアンチヒューズがオン状態に遷
移することのない中程度の電圧(例えば6.5V)が入
力され、通常の動作モードでは、内部回路のロジック用
電圧(例えば3.3V)が入力される。
The write voltage V PP (eg, 10 V) is input from the terminal supplying the write power supply voltage V PP during the above-described writing, and the unwritten test described below is performed. In the mode, an intermediate voltage (for example, 6.5V) that does not cause the antifuse in the off state to transition to the on state is input, and in the normal operation mode, the voltage for logic of the internal circuit (for example, 3.3V) is input. To be done.

【0076】未書込みテストモードとは、アンチヒュー
ズのプロセス不良を検出するために行なうテストであっ
て、上述の中程度の電圧(例えば6.5V)を全てのア
ンチヒューズに印加してもいずれのアンチヒューズもオ
フ状態にとどまることを確認する未書込みテストを行な
うモードであり、その製品の良否の判定に用いられる。
このときは、カラムデコーダ50_1、ローデコーダ6
0_1に‘H’レベルのCALL信号、RALL信号を
入力し、PMOSトランジスタ34_1_1,34_1
_2,…,34_1_mの全ておよびNMOSトランジ
スタ35_1_1,35_1_2,…,35_1_nの
全てをオン状態にする。但し、プリチャージのときと異
なり、PROG信号は‘L’レベルのままとし、NMO
Sトランジスタ35_1_1,35_1_2,…,35
_1_nの共通接続された側は、グラウンドVSSと接続
しておく。こうしておいて、書込電流を供給する。ただ
し書込電圧VPPは中程度の電圧(例えば6.5V)であ
る。全てのアンチヒューズがオフ状態にとどまるとき
は、定電流供給線36がその中程度の電圧となり、いず
れかのアンチヒューズがオン状態となる不良が発生する
と定電流供給線36はそれよりもはるかに低い電圧とな
る。不良のアンチヒューズの有無は、期待値PDATA
を‘H’レベルにし、SENSE信号を‘H’レベルに
してセンスすることにより検出することができる。
The unwritten test mode is a test performed to detect a process defect of the antifuses, and even if the above-mentioned medium voltage (eg 6.5 V) is applied to all the antifuses. The anti-fuse is a mode in which a non-writing test is performed to confirm that the anti-fuse also remains in the off state, and is used for determining the quality of the product.
At this time, the column decoder 50_1 and the row decoder 6
The CALL signal and the RALL signal of the “H” level are input to 0_1, and the PMOS transistors 34_1_1 and 34_1
34_1_m and all NMOS transistors 35_1_1, 35_1_2, ..., 35_1_n are turned on. However, unlike the case of precharge, the PROG signal remains at the “L” level and the NMO
S transistors 35_1_1, 35_1_2, ..., 35
The commonly connected side of _1_n is connected to the ground V SS . In this way, the write current is supplied. However, the write voltage V PP is a medium voltage (for example, 6.5 V). When all the antifuses remain in the off state, the constant current supply line 36 has a medium voltage, and when one of the antifuses turns on, a defect occurs, and the constant current supply line 36 is much more than that. It becomes a low voltage. Whether or not there is a defective anti-fuse is the expected value PDATA.
To "H" level and the SENSE signal to "H" level for sensing.

【0077】次に、上述した第2の実施形態の変形例に
ついて説明する。先ず基準電流生成回路400では、書
込モード、センスモード、および追加書込モードでそれ
ぞれ異なる基準電流ISNを生成する旨説明したが、追加
書込モードでは、電流値は書込モードの電流値と同じに
しておき、パルス幅を延ばすことにより追加書込みを行
なってもよい。すなわち電流値を例えば20mAではな
く10mAとし、その代わりにその追加書込みのパルス
幅を2倍に延ばしてもよい。この場合、図4に示す抵抗
404とNMOSトランジスタ407の回路は削除する
ことができる。
Next, a modification of the above-described second embodiment will be described. First, it has been described that the reference current generation circuit 400 generates different reference currents I SN in the write mode, the sense mode, and the additional write mode. However, in the additional write mode, the current value is the current value of the write mode. Alternatively, additional writing may be performed by extending the pulse width. That is, the current value may be set to 10 mA instead of 20 mA, and the pulse width of the additional writing may be doubled instead. In this case, the circuit of the resistor 404 and the NMOS transistor 407 shown in FIG. 4 can be eliminated.

【0078】また、書込モードにおける基準電流とセン
スモードにおける基準電流を同じにしてもよい。その場
合、抵抗403とNMOSトランジスタ406の回路は
削除することができる。書込モードとセンスモードとの
区別は、パルス幅と、SENSE信号を‘H’レベルに
して電圧クランプを働かせるか(センスモード)否かに
よる。
Further, the reference current in the write mode and the reference current in the sense mode may be the same. In that case, the circuit of the resistor 403 and the NMOS transistor 406 can be eliminated. The distinction between the write mode and the sense mode depends on the pulse width and whether the SENSE signal is set to the “H” level to activate the voltage clamp (sense mode).

【0079】また、比較電圧生成回路500では、抵抗
501と抵抗502はFETで置き換えてもよく、その
場合は抵抗502とNMOSトランジスタ503を一体
化することができる。図7は、このように構成した、比
較電圧VSNDを生成する回路の回路図である。また、
これと同様に、抵抗506,507はFETで置き換え
てもよく、その場合は、抵抗507とNMOSトランジ
スタ508を一体化することができる。図8は、このよ
うに構成した比較電圧VSONを生成する回路の回路図
である。
In the comparison voltage generation circuit 500, the resistors 501 and 502 may be replaced with FETs, and in that case, the resistor 502 and the NMOS transistor 503 can be integrated. FIG. 7 is a circuit diagram of the circuit configured as described above for generating the comparison voltage VSND. Also,
Similarly, the resistors 506 and 507 may be replaced by FETs, in which case the resistor 507 and the NMOS transistor 508 can be integrated. FIG. 8 is a circuit diagram of a circuit configured to generate the comparison voltage VSON as described above.

【0080】さらに、図4では、S/P/A信号を
‘H’レベルにすることにより基準電流生成回路400
においてセンスモード時の基準電流を生成し、カレント
ミラー回路によりそれと同じレベルのセンス電流を生成
していたが、図9に示すように、比較電圧VSNDから
NMOSトランジスタ505および抵抗510を介して
定電流供給線36にセンス電流を供給してもよい。この
ときには、アンチヒューズがオフ状態の場合比較電圧V
SNDからNMOSトランジスタ505のしきい電圧V
TNだけ下がった電圧になるため、図4に示すPMOSト
ランジスタ43によるクランプ回路は不要であるが、更
にNMOSトランジスタ511のしきい電圧VTNだけ下
がった電圧VSOFFを比較電圧としてコンパレータ4
1に供給する。
Further, in FIG. 4, the reference current generating circuit 400 is set by setting the S / P / A signal to the “H” level.
In FIG. 9, the reference current in the sense mode is generated, and the current mirror circuit generates the sense current at the same level as that. However, as shown in FIG. 9, a constant current is generated from the comparison voltage VSND via the NMOS transistor 505 and the resistor 510. The sense current may be supplied to the supply line 36. At this time, when the antifuse is in the off state, the comparison voltage V
Threshold voltage V of NMOS transistor 505 from SND
Since the voltage is lowered by TN, the clamp circuit by the PMOS transistor 43 shown in FIG. 4 is not necessary, but the comparator 4 uses the voltage VSOFF lowered by the threshold voltage V TN of the NMOS transistor 511 as the comparison voltage.
Feed to 1.

【0081】図10は、本発明の半導体デバイスの第3
実施形態のアンチヒューズへの書込み回路部分の回路図
である。図4に示す第2の実施形態の要素と同一の要素
には図4に付した符号と同一の符号を付して示し、相違
点について説明する。図10に示す回路には、図4に示
す回路と比べ、比較電圧生成回路500に、絶縁破壊検
出用比較電圧生成回路520が備えられており、また、
コンパレータ42の出力に接続されたディレイ回路4
8、および、そのディレイ回路48の出力とプログラム
信号PROGが入力され出力がNMOSトランジスタ4
06のゲートに接続されたアンドゲート49が付加され
ている。また、基準電流生成回路400は各ブロック6
00_1,600_2,…,600_Kにそれぞれ装備
されている。
FIG. 10 shows a third semiconductor device of the present invention.
It is a circuit diagram of a writing circuit portion to the antifuse of the embodiment. The same elements as those of the second embodiment shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals as those of FIG. 4, and the differences will be described. The circuit shown in FIG. 10 is different from the circuit shown in FIG. 4 in that the comparison voltage generation circuit 500 is provided with a comparison voltage generation circuit 520 for dielectric breakdown detection.
Delay circuit 4 connected to the output of comparator 42
8, and the output of the delay circuit 48 and the program signal PROG are input and the output is the NMOS transistor 4
An AND gate 49 connected to the gate of 06 is added. In addition, the reference current generation circuit 400 includes each block 6
00_1, 600_2, ..., 600_K, respectively.

【0082】絶縁破壊検出用比較電圧生成回路520
は、書込モードにおいてアンチヒューズ31が絶縁破壊
を起こしたか否かを検出するための比較電圧を生成する
回路であり、第2の比較信号509とグラウンドVSS
の間に順次直列に接続された抵抗512、およびNMO
Sトランジスタ513が配置されている。そのNMOS
トランジスタ513のゲートにはプログラム信号PRO
Gが入力される。
Comparison voltage generation circuit 520 for dielectric breakdown detection
Is a circuit for generating a comparison voltage for detecting whether or not the antifuse 31 has caused a dielectric breakdown in the write mode, and is connected in series between the second comparison signal 509 and the ground V SS. Resistor 512, and NMO
The S transistor 513 is arranged. That NMOS
The program signal PRO is applied to the gate of the transistor 513.
G is input.

【0083】書込モードのときは、プログラム信号PR
OGが‘H’レベル、センス信号SENSEが‘L’レ
ベルにあるため第2の比較信号線509には、書込用電
源電圧VPPよりNMOSトランジスタ505のしきい電
圧VTNだけ低い電圧を抵抗506と抵抗512とで分圧
された絶縁破壊検出用比較電圧が出力され、その絶縁破
壊検出用比較電圧がコンパレータ42に入力される。書
込モードにおいてアンチヒューズ31が絶縁破壊を生じ
る前は定電流供給線36は書込用電源電圧VPPにあり、
したがってコンパレータ42の出力は‘H’レベルにあ
る。アンチヒューズ31に絶縁破壊が生じると定電流供
給線36の電圧は絶縁破壊検出用比較電圧よりも低い電
圧となりコンパレータ42の出力が‘L’レベルに反転
する。この‘L’レベルの信号はディレイ回路48によ
り例えば2μsecだけ遅延してアンドゲート49の一
方の入力に伝達され、その時点で‘H’レベルのプログ
ラム信号PROGがアンドゲート49で遮断されNMO
Sトランジスタ406がオフ状態となって抵抗403に
流れていた電流が遮断される。すなわち、その時点で、
書込電流は、抵抗402を流れる電流のみに制限され
る。
In the write mode, the program signal PR
Since the OG is at the “H” level and the sense signal SENSE is at the “L” level, the second comparison signal line 509 has a resistance lower than the write power supply voltage V PP by the threshold voltage V TN of the NMOS transistor 505. The insulation breakdown detection comparison voltage divided by 506 and the resistor 512 is output, and the insulation breakdown detection comparison voltage is input to the comparator 42. In the write mode, the constant current supply line 36 is at the write power supply voltage V PP before the antifuse 31 causes the dielectric breakdown.
Therefore, the output of the comparator 42 is at the'H 'level. When dielectric breakdown occurs in the antifuse 31, the voltage of the constant current supply line 36 becomes lower than the dielectric breakdown detecting comparison voltage, and the output of the comparator 42 is inverted to the “L” level. This'L 'level signal is delayed by, for example, 2 μsec by the delay circuit 48 and transmitted to one input of the AND gate 49. At that time, the'H' level program signal PROG is cut off by the AND gate 49 and NMO.
The S transistor 406 is turned off and the current flowing through the resistor 403 is cut off. That is, at that point,
The write current is limited only to the current flowing through the resistor 402.

【0084】この図10に示す実施形態の場合、図1に
示す実施形態の場合と同様、各アンチヒューズ31の絶
縁破壊に至るまでの時間が異なっても、その異なる絶縁
破壊時間に応じた書込みが行なわれるために、一層均一
かつ安定した抵抗値のフィラメントが得られる。
In the case of the embodiment shown in FIG. 10, as in the case of the embodiment shown in FIG. 1, even if the time until the dielectric breakdown of each antifuse 31 is different, writing according to the different dielectric breakdown time is performed. Therefore, a filament having a more uniform and stable resistance value can be obtained.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
抵抗値が小さくばらつきも少ない安定したフィラメント
が形成され、PLD,PROMの高速動作が可能にな
り、またそれらPLD,PROMのタイミングスキュー
も少ないため誤動作しにくく、動作中にスイッチオフす
るようなこともなく、信頼性の高いチップが製造され
る。
As described above, according to the present invention,
A stable filament with a small resistance value and little variation is formed, and high-speed operation of PLDs and PROMs is possible. Also, since the timing skews of these PLDs and PROMs are small, malfunctions do not occur easily, and it is possible to switch off during operation. And reliable chips are manufactured.

【0086】また、本発明によれば、書込みのための定
電圧電源端子を備え、あとは例えば通常のRAM等に書
き込む場合と同様な手法で容易に書込みを行なうことの
できる、プログラマブルな半導体デバイスが構成され
る。
Further, according to the present invention, a programmable semiconductor device which has a constant voltage power supply terminal for writing and which can be easily written by a method similar to the case of writing to a normal RAM etc. Is configured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の半導体デバイスの第1の実施形態を内
蔵したPLDの、アンチヒューズ書込み回路の回路図で
ある。
FIG. 1 is a circuit diagram of an anti-fuse write circuit of a PLD that incorporates a first embodiment of a semiconductor device of the present invention.

【図2】電圧変換型インバータの各例を示した図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing each example of a voltage conversion type inverter.

【図3】図1に示すアンチヒューズ書込み回路のタイミ
ングチャートである。
3 is a timing chart of the anti-fuse write circuit shown in FIG.

【図4】本発明の半導体デバイスの第2の実施形態のア
ンチヒューズへの書込み回路部分の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a write circuit portion to an antifuse of a second embodiment of a semiconductor device of the present invention.

【図5】カラムデコーダ、ローデコーダの入出力信号を
示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing input / output signals of a column decoder and a row decoder.

【図6】アンチヒューズへの書込みを行なう際のS/P
/A信号、PROG信号、ADDP信号、およびSEN
SE信号の変化を示すタイミングチャートである。
FIG. 6 S / P when writing to an antifuse
/ A signal, PROG signal, ADDP signal, and SEN
It is a timing chart which shows change of SE signal.

【図7】比較電圧生成回路の変形例を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a modified example of a comparison voltage generation circuit.

【図8】比較電圧生成回路の変形例を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a modified example of a comparison voltage generation circuit.

【図9】センス電流生成回路の変形例を示す回路図であ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a modified example of a sense current generation circuit.

【図10】本発明の半導体デバイスの第3の実施形態
の、アンチヒューズへの書込み回路部分の回路図であ
る。
FIG. 10 is a circuit diagram of a write circuit portion to an antifuse of a third embodiment of a semiconductor device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,31 アンチヒューズ 2_1,2_2,…,2_m;32_1_1,32_1
_2,…,32_1_m 第1の信号線 3_1,3_2,…,3_n;33_1_1,33_1
_2,…,33_1_n 第2の信号線 4_1,4_2,…,4_m;5_1,5_2,…,5
_n;35_1_1,35_1_2,…,35_1_
n,38,52,105,406,407,503,5
08,511,513 NMOSトランジスタ 6_1,6_2,…,6_m;8_1,8_2,…,8
_n,104,405,801 電圧変換型インバータ 7_1,7_2,…,7_m,9,10 ナンドゲート 11,50_1 カラムデコーダ 12,60_1 ローデコーダ 34_1_1,34_1_2,…,34_1_m,3
7,39,43,101,106,401 PMOSト
ランジスタ 36 定電流レベル伝達線 40 定電流レベル伝達線 41,42,201 コンパレータ 44,46,701 ナンドゲート 45 オアゲート 48,202 ディレイ回路 49 アンドゲート 100 定電流回路 102,103,402,403,404,501,5
02,506,507,510,512 抵抗 107,203 ノアゲート 200 検知回路 300,600_1,600_2,…,600_k ブ
ロック 400 基準電流生成回路 500 比較電圧生成回路 504 第1の比較信号線 509 第2の比較信号線 520 絶縁破壊検出用比較電圧生成回路 700 合否ゲート回路 800 書込制御回路 802 書込制御線
1,31 antifuses 2_1, 2_2, ..., 2_m; 32_1_1, 32_1
_2, ..., 32_1_m First signal lines 3_1, 3_2, ..., 3_n; 33_1_1, 33_1
_2, ..., 33_1_n Second signal line 4_1, 4_2, ..., 4_m; 5_1, 5_2, ..., 5
_N; 35_1_1, 35_1_2, ..., 35_1_
n, 38, 52, 105, 406, 407, 503, 5
08, 511, 513 NMOS transistors 6_1, 6_2, ..., 6_m; 8_1, 8_2, ..., 8
_N, 104,405,801 Voltage conversion type inverters 7_1,7_2, ..., 7_m, 9,10 NAND gate 11,50_1 Column decoder 12,60_1 Row decoder 34_1_1,34_1_2, ..., 34_1_m, 3
7, 39, 43, 101, 106, 401 PMOS transistor 36 constant current level transmission line 40 constant current level transmission line 41, 42, 201 comparator 44, 46, 701 NAND gate 45 OR gate 48, 202 delay circuit 49 AND gate 100 constant current Circuits 102, 103, 402, 403, 404, 501, 5
02, 506, 507, 510, 512 resistance 107, 203 NOR gate 200 detection circuit 300, 600_1, 600_2, ..., 600_k block 400 reference current generation circuit 500 comparison voltage generation circuit 504 first comparison signal line 509 second comparison signal Line 520 Dielectric breakdown detection comparison voltage generation circuit 700 Pass / fail gate circuit 800 Write control circuit 802 Write control line

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに交差する第1の信号線および第2
の信号線と、これら第1の信号線と第2の信号線との交
点に配置されたアンチヒューズとを備え、遮断状態にあ
るアンチヒューズに電力を供給して該アンチヒューズを
固定的な導通状態に遷移させる書込みを前記交点に配置
されたアンチヒューズについて行なうか否かに応じて異
なる回路動作が実現される半導体デバイスにおいて、 前記アンチヒューズに定電流を供給すべく該アンチヒュ
ーズの抵抗値により変化する、所定電圧以下の電圧を該
アンチヒューズに印加する定電流回路と、 前記アンチヒューズに電流が流れ始めたか否かを検知す
る検知回路とを備え、 前記定電流回路が、前記検知回路により前記アンチヒュ
ーズに電流が流れ始めたことが検知された後所定時間経
過前は該アンチヒューズに所定の第1の定電流を供給
し、該所定時間経過時に該アンチヒューズへの電流の供
給を停止するものであることを特徴とする半導体デバイ
ス。
1. A first signal line and a second signal line intersecting each other.
Signal line and an anti-fuse arranged at the intersection of the first signal line and the second signal line, and power is supplied to the anti-fuse in the cutoff state to make the anti-fuse fixedly conductive. In a semiconductor device in which a different circuit operation is realized depending on whether or not writing to make a transition to a state is performed with respect to the antifuse arranged at the intersection, a resistance value of the antifuse is used to supply a constant current to the antifuse. A constant current circuit that changes and applies a voltage equal to or lower than a predetermined voltage to the antifuse, and a detection circuit that detects whether or not a current has started to flow through the antifuse, and the constant current circuit is configured by the detection circuit. A predetermined first constant current is supplied to the antifuse for a predetermined period of time after it is detected that a current starts flowing through the antifuse. Semiconductor devices, wherein upon lapse between is to stop the supply of current to the anti-fuse.
【請求項2】 互いに交差する第1の信号線および第2
の信号線と、これら第1の信号線と第2の信号線との交
点に配置されたアンチヒューズとを備え、遮断状態にあ
るアンチヒューズに電力を供給して該アンチヒューズを
固定的な導通状態に遷移させる書込みを前記交点に配置
されたアンチヒューズについて行なうか否かに応じて異
なる回路動作が実現される半導体デバイスにおいて、 前記アンチヒューズに定電流を供給すべく該アンチヒュ
ーズの抵抗値により変化する、所定電圧以下の電圧を該
アンチヒューズに印加する定電流回路と、 前記アンチヒューズに電流が流れ始めたか否かを検知す
る検知回路とを備え、 前記定電流回路が、前記検知回路により前記アンチヒュ
ーズに電流が流れ始めたことが検知された後所定時間経
過前は該アンチヒューズに所定の第1の定電流を供給す
るとともに、該所定時間経過時に前記第1の定電流より
も小さい第2の定電流に切り換えて該第2の定電流を前
記アンチヒューズに供給するものであることを特徴とす
る半導体デバイス。
2. A first signal line and a second signal line intersecting each other
Signal line and an anti-fuse arranged at the intersection of the first signal line and the second signal line, and power is supplied to the anti-fuse in the cutoff state to make the anti-fuse fixedly conductive. In a semiconductor device in which a different circuit operation is realized depending on whether or not writing to make a transition to a state is performed with respect to the antifuse arranged at the intersection, a resistance value of the antifuse is used to supply a constant current to the antifuse. A constant current circuit that changes and applies a voltage equal to or lower than a predetermined voltage to the antifuse, and a detection circuit that detects whether or not a current has started to flow through the antifuse, and the constant current circuit is configured by the detection circuit. A predetermined first constant current is supplied to the antifuse before a predetermined time has elapsed after it is detected that a current has started to flow in the antifuse. A semiconductor device which is characterized in that supplies a constant current of said second to said antifuse is switched to the smaller second constant current than the first constant current when said predetermined time has elapsed.
【請求項3】 前記検知回路が、前記アンチヒューズの
一端の電圧ないし該電圧に対応する電圧と所定の基準電
圧とを比較するコンパレータであることを特徴とする請
求項1又は2記載の半導体デバイス。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the detection circuit is a comparator that compares a voltage at one end of the antifuse or a voltage corresponding to the voltage with a predetermined reference voltage. .
【請求項4】 互いに交差する第1の信号線および第2
の信号線と、これら第1の信号線と第2の信号線との交
点に配置されたアンチヒューズとを備え、遮断状態にあ
るアンチヒューズに電力を供給して該アンチヒューズを
固定的な導通状態に遷移させる書込みを前記交点に配置
されたアンチヒューズについて行なうか否かに応じて異
なる回路動作が実現される半導体デバイスにおいて、 前記アンチヒューズに、該アンチヒューズを遮断状態か
ら導通状態へと変化させる書込用電流を供給する書込モ
ードと、前記アンチヒューズに、該アンチヒューズの状
態をセンスするためのセンス用電流を供給するセンスモ
ードと、書込みが行なわれた前記アンチヒューズに、追
加書込みを行なうための追加書込用電流を供給する追加
書込モードとに切替自在な定電流回路を備えたことを特
徴とする半導体デバイス。
4. A first signal line and a second signal line intersecting each other.
Signal line and an anti-fuse arranged at the intersection of the first signal line and the second signal line, and power is supplied to the anti-fuse in the cutoff state to make the anti-fuse fixedly conductive. In a semiconductor device in which a different circuit operation is realized depending on whether or not writing to make a transition to a state is performed with respect to an antifuse arranged at the intersection, the antifuse is changed from a cutoff state to a conductive state. A write mode for supplying a write current to the antifuse, a sense mode for supplying a sense current to the antifuse to sense the state of the antifuse, and an additional write to the antifuse in which writing has been performed. A semiconductor device having a constant current circuit that can be switched to an additional write mode for supplying an additional write current for chair.
【請求項5】 前記定電流回路が、前記センスモードに
おいて、遮断状態にあるアンチヒューズに印加される電
圧を該アンチヒューズが遮断状態にとどまるレベルの電
圧に制限する電圧クランプ回路を備えたことを特徴とす
る請求項4記載の半導体デバイス。
5. The constant current circuit includes a voltage clamp circuit that limits the voltage applied to the antifuse in the cutoff state to a voltage at a level at which the antifuse remains in the cutoff state in the sense mode. The semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor device is a semiconductor device.
【請求項6】 前記アンチヒューズに前記センス用電流
が供給されたときに生じる電圧に基づいて該アンチヒュ
ーズの状態を検出する状態検出回路を備えたことを特徴
とする請求項4記載の半導体デバイス。
6. The semiconductor device according to claim 4, further comprising a state detection circuit that detects a state of the antifuse based on a voltage generated when the sense current is supplied to the antifuse. .
【請求項7】 前記第1の信号線が互いに並行に延びる
複数の第1の信号線から成るとともに、前記第2の信号
線が互いに並行に延びる複数の第2の信号線から成り、
前記アンチヒューズが、前記複数の第1の信号線と前記
複数の第2の信号線との各交点に配置されてなる半導体
デバイスであって、 前記複数の第1の信号線それぞれに直列に接続された第
1のスイッチ回路と、 前記複数の第2の信号線それぞれに直列に接続された第
2のスイッチ回路と、 前記第1のスイッチ回路を制御することにより前記複数
の第1の信号線のうちの所望の第1の信号線を切替自在
に選択する第1のデコーダと、 前記第2のスイッチ回路を制御することにより前記複数
の第2の信号線のうちの所望の第2の信号線を切替自在
に選択する第2のデコーダとを備え、 前記定電流回路が、前記第1のデコーダおよび前記第2
のデコーダにより書込みのために同時に選択された1つ
もしくは複数のアンチヒューズに、並列的に、互いに独
立に制御された定電流を供給するものであることを特徴
とする請求項4記載の半導体デバイス。
7. The first signal line includes a plurality of first signal lines extending in parallel with each other, and the second signal line includes a plurality of second signal lines extending in parallel with each other,
A semiconductor device in which the antifuse is arranged at each intersection of the plurality of first signal lines and the plurality of second signal lines, and the antifuse is connected in series to each of the plurality of first signal lines. First switch circuit, a second switch circuit serially connected to each of the plurality of second signal lines, and a plurality of first signal lines by controlling the first switch circuit A first decoder for switchably selecting a desired first signal line of the plurality of second signal lines, and a desired second signal of the plurality of second signal lines by controlling the second switch circuit. A second decoder for switchably selecting a line, wherein the constant current circuit includes the first decoder and the second decoder.
5. A semiconductor device according to claim 4, wherein one or more antifuses simultaneously selected for writing by the decoder of the above are supplied in parallel with constant currents controlled independently of each other. .
【請求項8】 前記第1のデコーダおよび前記第2のデ
コーダが、それぞれ、該第1のデコーダおよび該第2の
デコーダにより選択される前記第1の信号線全ておよび
前記第2の信号線全てを同時に選択するモードを有する
ものであることを特徴とする請求項7記載の半導体デバ
イス。
8. The first decoder and the second decoder respectively select all the first signal lines and all the second signal lines selected by the first decoder and the second decoder, respectively. 8. The semiconductor device according to claim 7, wherein the semiconductor device has a mode for simultaneously selecting.
【請求項9】 前記定電流回路が、基準電流を生成する
基準電流生成回路と、該基準電流生成回路により生成さ
れた基準電流に応じた定電流をカレントミラー回路によ
り生成して前記アンチヒューズに供給する定電流供給回
路とを有するものであることを特徴とする請求項4記載
の半導体デバイス。
9. The constant current circuit generates a reference current by a reference current generation circuit for generating a reference current, and a constant current according to the reference current generated by the reference current generation circuit by a current mirror circuit, and supplies it to the antifuse. 5. A semiconductor device according to claim 4, further comprising a constant current supply circuit for supplying the constant current.
【請求項10】 前記書込モードにおいて前記アンチヒ
ューズに電流が流れ始めたか否かを検知する検知回路を
備え、 前記定電流回路が、前記書込モードにおいて、前記検知
回路により前記アンチヒューズに電流が流れ始めたこと
が検知された後所定時間経過前は該アンチヒューズに、
前記書込用電流として所定の第1の定電流を供給し、該
所定時間経過時に該アンチヒューズへの該書込用電流の
供給を停止するものであることを特徴とする請求項4記
載の半導体デバイス。
10. A detection circuit for detecting whether or not a current has started to flow through the antifuse in the write mode, wherein the constant current circuit causes a current to flow through the antifuse by the detection circuit in the write mode. To the antifuse before a predetermined time has elapsed after it was detected that
The first constant current is supplied as the write current, and the supply of the write current to the antifuse is stopped when the predetermined time has elapsed. Semiconductor device.
【請求項11】 前記書込モードにおいて前記アンチヒ
ューズに電流が流れ始めたか否かを検知する検知回路を
備え、 前記定電流回路が、前記書込モードにおいて、前記検知
回路により前記アンチヒューズに電流が流れ始めたこと
が検知された後所定時間経過前は該アンチヒューズに、
前記書込用電流として所定の第1の定電流を供給すると
ともに、該所定時間経過時に前記書込用電流を前記第1
の定電流よりも小さい第2の定電流に切り換えて該第2
の定電流を該書込用電流として前記アンチヒューズに供
給するものであることを特徴とする請求項4記載の半導
体デバイス。
11. A detection circuit for detecting whether or not a current has started flowing through the antifuse in the write mode, wherein the constant current circuit causes a current to flow through the antifuse by the detection circuit in the write mode. To the antifuse before a predetermined time has elapsed after it was detected that
A predetermined first constant current is supplied as the write current, and when the predetermined time elapses, the write current is changed to the first constant current.
The second constant current smaller than the constant current of
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the constant current is supplied to the antifuse as the write current.
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