JPH10334691A - リペアヒューズ回路 - Google Patents

リペアヒューズ回路

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JPH10334691A
JPH10334691A JP9366431A JP36643197A JPH10334691A JP H10334691 A JPH10334691 A JP H10334691A JP 9366431 A JP9366431 A JP 9366431A JP 36643197 A JP36643197 A JP 36643197A JP H10334691 A JPH10334691 A JP H10334691A
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voltage
fuse circuit
repair fuse
flash memory
node
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JP9366431A
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Inventor
Seong Durk Kim
承 徳 金
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SK Hynix Inc
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Hyundai Electronics Industries Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
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    • G11C16/0441Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS comprising cells containing floating gate transistors comprising cells containing multiple floating gate devices, e.g. separate read-and-write FAMOS transistors with connected floating gates
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/356008Bistable circuits ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied; storing the actual state when the supply voltage fails

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リペアヒューズ回路を初期化する際、電圧が
既設定されたレベルになった状態で初期化することによ
り、低い電圧での誤ラッチを除去できるフラッシュメモ
リセルを用いたリペアヒューズ回路を提供する。 【解決手段】 第1ノードで第1電流提供手段と連結さ
れた第1フラッシュメモリセル及び第2ノードで第2電
流提供手段と連結され相互並列連結された少なくとも2
個以上の第2フラッシュメモリセルを備え、前記第1及
び第2電流提供手段は電源電圧に連結されたクロスカッ
プルドされたラッチ回路からなるリペアヒューズ回路に
おいて、前記第1及び第2ノードを一時的にプリチャー
ジさせるための第1手段と、前記第1手段が前記第1及
び第2ノードを一時的にプリチャージさせ、前記リペア
ヒューズ回路がハイロジックステートで初期化されるよ
うに、前記第1手段を制御する制御信号を発生するため
の第2手段とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフラッシュメモリ内
のリペアヒューズ回路に関するもので、より詳しくは、
フラッシュメモリセルを用いて安定された初期化動作を
行えるリペアヒューズ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、従来の典型的なフラッシュメモリ
セルのリペア回路は、クロスラッチ構造を用いるが、こ
のような方法は電圧が印加されつつ、自然にクロスラッ
チがなされるように構成されている。すなわち、図1
(A)に示すように、従来のリペア回路は2個のPチャ
ンネルMOSトランジスタ(MP1)、(MP2)、2
組のフラッシュメモリセル(FC1),(FC2),N
チャンネルMOSトランジスタ(MN1)及びインバー
タ(INT1)を含む。図1(A)に示すように、Pチ
ャンネルMOSトランジスタ(MP1)及び(MP2)
の各ソースは、供給電圧VCCに共通に連結され、か
つ、PチャンネルMOSトランジスタ(MP1)のドレ
インはフラッシュメモリセル(FC1)のドレインに連
結され、PチャンネルMOSトランジスタ(MP2)の
ドレインはフラッシュメモリセル(FC2)のドレイン
に連結されるが、このようなPチャンネルMOSトラン
ジスタ(MP1)及び(MP2)を通じて2組のフラッ
シュメモリセル(FC1),(FC2)の各ドレインに
電圧がそれぞれ印加される。この際、紫外線によりフラ
ッシュメモリセルが消去された場合、すなわち、リペア
する前の状態である場合にはフラッシュメモリセル(F
C1)部分はセルが1個であり、フラッシュメモリセル
(FC2)部分はセルが2個であるため、フラッシュメ
モリセル(FC2)を通じて流れる電流はフラッシュメ
モリセル(FC1)を通じて流れる電流の2倍である。
従って、電流が多く流れるフラッシュメモリセル(FC
2)のドレインはNチャンネルMOSトランジスタ(M
N1)を通じてグラウンドと連結されるため、0Vの電
位を有することになり、電流が少なく流れるフラッシュ
メモリセル(FC1)のドレインはVCCとなる。この
場合、NチャンネルMOSトランジスタ(MN1)のゲ
ートには、図1(B)に示すような、ヒューズ読み出し
信号(FUSEREAD)が印加されている。尚、Pチ
ャンネルMOSトランジスタ(MP2)のドレイン、フ
ラッシュメモリセル(FC2)のドレイン、Pチャンネ
ルMOSトランジスタ(MP1)のゲート及びフラッシ
ュメモリセル(FC1)のゲートとの間を連結するノー
ド(N2)とPチャンネルMOSトランジスタ(MP
1)のドレイン、フラッシュメモリセル(FC1)のド
レイン、PチャンネルMOSトランジスタ(MP2)の
ゲート及びフラッシュメモリセル(FC2)のゲートと
の間を連絡するノード(N1)での波形は図1(B)に
示すようである。その結果、インバータ(INT1)を
通じて出力されるヒューズ出力信号(FUSEOUT)
は0Vとなる。次に、フラッシュメモリセル(FC2)
をプログラムしてリペアしてからの場合、フラッシュメ
モリセル(FC2)部分に流れる電流がないため、フラ
ッシュメモリセル(FC2)部分のドレインはVCCと
なり、反対に、フラッシュメモリセル(FC1)部分の
ドレインは0Vとなる。しかしながら、前述のような従
来のリペアヒューズ回路において、電圧が低い場合に初
期化する過程で仮にラッチが反対になると、リペアをし
なかったにもかかわらず、まるでリペアを行った場合の
ような現象が現れうる。すなわち、電圧が低い場合にリ
ペアヒューズ回路が初期化されるものの、その初期化段
階で不安定な電圧により、誤ラッチが生じられることも
あり、この際、誤ラッチされた結果はVCCが十分であ
っても変わらないため、異常出力が出るという問題があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点に鑑み、リペアヒューズ回路を初期化する
際、電圧が既設定されたレベルになった状態で初期化す
ることにより、低い電圧での誤ラッチを除去できるフラ
ッシュメモリセルを用いたリペアヒューズ回路を提供す
ることを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、第1ノードで第1電流提供手段と連結され
た第1フラッシュメモリセル及び第2ノードで第2電流
提供手段と連結され相互並列連結された少なくとも2個
以上の第2フラッシュメモリセルを備え、前記第1及び
第2電流提供手段は電源電圧に連結されたクロスカップ
ルドされたラッチ回路からなるリペアヒューズ回路にお
いて、前記第1及び第2ノードを一時的にプリチャージ
させるための第1手段と、前記第1手段が前記第1及び
第2ノードを一時的にプリチャージさせ、前記リペアヒ
ューズ回路がハイロジックステートで初期化されるよう
に、前記第1手段を制御する制御信号を発生するための
第2手段とを備えることを特徴とする。また、前記第1
手段は、前記第1ノードに連結された第1プルアップト
ランジスタと、前記ノードに連結された第2プルアップ
トランジスタとを備えることを特徴とする。また、前記
制御信号を発生するための第2手段は、前記電源電圧が
所定値の電圧レベルまで上昇したのかを検出する電圧検
出手段と、前記電圧検出手段の出力信号を入力させ前記
制御信号を発生するパルス発生手段とを備えることを特
徴とする。また、前記パルス発生手段は、前記電圧検出
手段に直列連結された複数の第1反転手段と、前記複数
の第1反転手段と並列連結された少なくとも1個以上の
容量性結合手段と、前記複数の第1反転手段の中、2個
の反転手段の出力を受け入れるナンド手段と前記ナンド
手段と直列連結された複数の第2反転手段とを備えるこ
とを特徴とする。また、前記容量性結合手段は、前記第
1反転手段に連結されたゲート及び接地電源レベルに連
結されたソース及びドレインを有するNチャンネルMO
Sトランジスタであることを特徴とする請求項4記載の
リペアヒューズ回路。また、第1ノードで電流提供手段
と連結された第1フラッシュメモリセルと、第2ノード
で第2電流提供手段と連結され相互並列連結された少な
くとも2個以上のフラッシュメモリセルとを具備し、前
記第1及び第2電流提供手段は電源電圧に連結されたク
ロスカップルドされたラッチ回路からなるリペアヒュー
ズ回路において、前記クロスカップルドされたラッチ回
路の電流パスを遮って前記第1及び第2ノードの電圧レ
ベルを増加させるイネーブル遅延手段とを備えることを
特徴とする。ここで、また、前記イネーブル遅延手段
は、前記電源電圧が所定値の電圧レベルまで上昇したの
かを検出する電圧検出手段と、前記クロスカップルドさ
れたラッチ回路のイネーブル信号を提供するために前記
電圧検出手段からの出力を反転させる反転手段とを備え
ることを特徴とする。また、第1ノードで第1電流提供
手段と連結された第1フラッシュメモリセルと、第2ノ
ードで第2電流提供手段と連結され相互並列連結された
少なくとも2個以上の第2フラッシュメモリセルとを具
備し、前記第1及び第2電流提供手段は電源電圧に連結
されたクロスカップルドされたラッチ回路からなるフラ
ッシュメモリ素子のリペアヒューズ回路において、前記
第1及び第2ノードの電圧レベルを一時的に増加させる
ための電圧増加手段と、前記電圧増加手段が前記第1及
び第2ノードの電圧レベルを一時的に増加させ前記リペ
アヒューズ回路がハイロジックステートで初期化される
ように、前記電圧増加手段を制御する制御手段とを備え
ることを特徴とする。ここで、また、前記電圧増加手段
は、前記第1ノードに連結された第1プルアップトラン
ジスタと、前記第2ノードに連結された第2プルアップ
トランジスタとを備えることを特徴とする。また、前記
制御手段は、前記電源電圧が選択された電圧レベルまで
上昇したのかを検出する電圧検出手段と、前記クロスカ
ップルドされたラッチ回路の電流パスを遮って前記第1
及び第2ノードの電圧を増加させるイネーブル遅延手段
とを備えることを特徴とする。また、前記制御手段は、
前記電源電圧が選択された電圧レベルまで上昇したのか
を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段の出力信
号を受信して前記制御信号を発生するパルス発生手段を
備えることを特徴とする。また、前記パルス発生手段
は、前記電圧検出手段に直列連結された複数の第1反転
手段と、前記複数の第1反転手段と並列連結された少な
くとも1個以上の容量性結合手段と、前記複数の第1反
転手段の中2個の反転手段の出力を受け入れるナンド手
段と、前記ナンド手段と直列連結された複数の第2反転
手段とを備えることを特徴とする。ここで、また、前記
容量性結合手段は、前記第1反転手段に連結されたゲー
ト及び接地電源レベルに連結されたソース及びドレイン
を有するNチャンネルMOSトランジスタであることを
特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例につい
て詳細に説明する。
【0006】先ず、本発明でもっとも核心的な技術手段
は低い電圧での誤ラッチによる出力エラーを除くため
に、リペアヒューズ回路を初期化する際、電圧値が既設
定された所定レベルまで上がってきた状態で初期化する
ということにあり、このような技術手段により低い電圧
で誤ラッチになっても再びリペアヒューズ回路を初期化
して正常的にラッチされるように制御できる。
【0007】図2(A)は本発明に係る一実施例をフラ
ッシュメモリセルを用いたクロスカップルドされたラッ
チ構造のペアヒューズ回路図であり、図2(B)はその
タイミング図である。尚、図3(A)はローパルス発生
回路であり、図3(B)はそのタイミング図である。
【0008】先ず、図2(A)に示すように、本実施例
が前述の図1(A)の従来回路とは異なるところは、ソ
ースがVCCに連結されドレインがノード(N1)を通
じてフラッシュメモリセル(FC1)のドレインに連結
されたPチャンネルMOSトランジスタ(MP3)、ソ
ースがVCCに連結されドレインがノード(N2)を通
じて並列連結された2個のフラッシュメモリセル(FC
2)がドレインに連結されたPチャンネルMOSトラン
ジスタ(MP4)が付加され、該付加されたPチャンネ
ルMOSトランジスタ(MP3)、(MP4)のゲート
は、図3(A)に示すように、VCC検出器20及びパ
ルス発生ブロック22とからなるローパルス発生回路に
共通に連結されるということである。
【0009】ここで、ローパルス発生回路内のパルス発
生ブロック22は、図3(A)に示すように、直列に多
段連結された4個のインバータ(INT3〜INT
6)、インバータ(INT4)の出力とグラウンドとの
間に繋がり、キャパシタンスを有するNチャンネルMO
Sトランジスタ(MN21)、インバータ(INT5)
の出力とグラウンドとの間に連結されキャパシタンスを
有するNチャンネルMOSトランジスタ(MN22),
インバータ(INT3)の出力とインバータ(INT
6)の出力を各入力とするナンドゲート(NAND1)
及び前記ナンドゲート(NAND1)の出力に直列に多
段連結された2個のインバータ(INT7、INT8)
とを備え、このような論理素子等を用いてVCC検出器
20から提供されるVCC電圧の略70%程度でローレ
ベルになる信号(SIGNAL1)をパルス整形してV
CC電圧の略70%程度で所定幅のローレベルを有する
信号(CTR1)を生成する。
【0010】従って、本実施例はこのような付加的な構
成を通じて本発明から得ようとする目的、すなわち、低
い電圧での誤ラッチにより生じる出力エラーを防ぐため
にリペアヒューズ回路の初期化遂行の際に、電圧が既設
定されたレベルまで上がった状態で初期化を遂行するこ
とにより、低い電圧での誤ラッチの際に再び初期化を遂
行する目的を達成できる。
【0011】次に、本発明のリペアヒューズ回路の動作
を次に説明する。VCC検出器20ではVCC電圧を検
出し、その出力信号(SIGNAL1)(VCC電圧の
略70%程度でローレベルになる信号)を出力する。こ
こで、VCC電圧を検出し、出力された図3(B)に示
すような出力信号(SIGNAL1)がパルス発生ブロ
ック22に提供されると、複数の論理素子、すなわち、
6個のインバータ(INT3〜INT8)、ナンドゲー
ト(NAND)及び2個のNチャンネルMOSトランジ
スタ(MN21),(MN22)とからなるパルス発生
ブロック22では、図3(B)に示すように、VCCの
電圧が略70%程度でローレベルになる出力信号(CT
R1)を発生し、ここで、発生されたローパルスの出力
信号(CTR1)は図2(A)のPチャンネルMOSト
ランジスタ(MP3)、(MP4)の各ゲートに提供さ
れノード(N1),(N2)をプリチャージさせる。
【0012】従って、各ゲートにローパルスが印加され
る間、PチャンネルMOSトランジスタ(MP3),
(MP4)がバイアスされることにより、ノード(N
1)を通じてPチャンネルMOSトランジスタ(MP
3)のドレインに該ドレインが連結されたフラッシュメ
モリセル(FC1)と、ノード(N2)を通じてPチャ
ンネルMOSトランジスタ(MP4)のドレインに該ド
レインが連結されたフラッシュメモリセル(FC2)に
各々バイアスが印加され再び初期化を遂行することにな
る。この際、ノード(N2)での波形は図2(B)に示
すように、VCC電圧の略70%程度のローパルスの間
にハイとなる波形で現れる。
【0013】従って、本実施例によると、比較的高い電
圧、すなわち、VCC電圧の略70%程度で初期化する
ために低い電圧で初期化する場合に比して誤ラッチされ
る確率が低い。すなわち、安定された電圧でラッチを初
期化することにより、低い電圧での誤ラッチを確実に遮
ることができるためリペアヒューズ回路の出力エラーを
防止できる。
【0014】図4(A)は本発明の他の実施例に係るフ
ラッシュメモリセルを用いたリペアヒューズ回路図であ
り、図4(B)はそのタイミング図である。
【0015】図4(A)に示すように、本実施例が前述
の従来回路と異なるところは、上述の一実施例とは異な
り、リペアヒューズ初期化のために各フラッシュメモリ
セル(FC1),(FC2)にグラウンド電位を提供す
るNチャンネルMOSトランジスタ(MN1)のゲート
に、図3(A)に示されたローパルス発生回路内のVC
C検出器20から提供される出力信号(SIGNAL
1)をインバーティングした信号(CRT2)(図4
(B)に図示)を提供することにより、電圧がVCCの
略70%程度レベルになる前まではリペアヒューズ回路
の初期化動作を抑え、VCC検出器20から信号(SI
GNAL1)が発生されてから、リペアヒューズ回路の
動作が実行されるようにすることで、安定された初期化
動作が行えるように制御する。このために、本実施例で
はNチャンネルMOSトランジスタ(MN1)のゲート
にインバータ(INT2)が具備され、上記インバータ
(INT2)は図3(A)のVCC検出器20の出力
(SIGNAL1)を入力にする。この際、ノード(N
2)での波形は、図4(B)に示すように、VCC検出
器20の出力パルスと同一な波形となる。
【0016】従って、本実施例に係るリペアヒューズ初
期化回路では実質的に前述の実施例1と同様結果、すな
わち、安定された電圧でラッチを初期化することによ
り、低い電圧での誤ラッチを遮ってリペアヒューズ回路
の出力エラーを確実に防止する効果が得られる。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、フラッシュメモリを用
いたリペアヒューズ回路を初期化する際、比較的高い電
圧(すなわち、VCC電圧の略70%程度)になるとリ
ペアヒューズ回路を初期化することにより、誤ラッチに
よる出力エラーを防止して安定されたラッチ動作が得ら
れる。すなわち、低い電圧での誤ラッチを除去し、リペ
アヒューズ回路の初期化を安定にする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の典型的なリペアヒューズ回路図及びその
タイミング図である。
【図2】本発明の一実施例に係るフラッシュメモリセル
を用いたリペアヒューズ回路図及びそのタイミング図で
ある。
【図3】本発明に用いられるローパルス発生回路及びそ
のタイミング図である。
【図4】本発明の他の実施例に係るフラッシュメモリセ
ルを用いたリペアヒューズ回路図及びそのタイミング図
である。
【符号の説明】
MP PチャンネルMOSトランジスタ MN NチャンネルMOSトランジスタ FC フラッシュメモリセル INT インバータ NAND ナンドゲート 20 VCC検出器 22 パルス発生ブロック

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1ノードで第1電流提供手段と連結さ
    れた第1フラッシュメモリセル及び第2ノードで第2電
    流提供手段と連結され相互並列連結された少なくとも2
    個以上の第2フラッシュメモリセルを備え、前記第1及
    び第2電流提供手段は電源電圧に連結されたクロスカッ
    プルドされたラッチ回路からなるリペアヒューズ回路に
    おいて、 前記第1及び第2ノードを一時的にプリチャージさせる
    ための第1手段と、前記第1手段が前記第1及び第2ノ
    ードを一時的にプリチャージさせ、前記リペアヒューズ
    回路がハイロジックステートで初期化されるように、前
    記第1手段を制御する制御信号を発生するための第2手
    段とを備えることを特徴とするリペアヒューズ回路。
  2. 【請求項2】 前記第1手段は、 前記第1ノードに連結された第1プルアップトランジス
    タと、 前記ノードに連結された第2プルアップトランジスタと
    を備えることを特徴とする請求項1記載のリペアヒュー
    ズ回路。
  3. 【請求項3】 前記制御信号を発生するための第2手段
    は、 前記電源電圧が所定値の電圧レベルまで上昇したのかを
    検出する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段の出力信号を入力させ前記制御信号を
    発生するパルス発生手段とを備えることを特徴とする請
    求項1記載のリペアヒューズ回路。
  4. 【請求項4】 前記パルス発生手段は、 前記電圧検出手段に直列連結された複数の第1反転手段
    と、 前記複数の第1反転手段と並列連結された少なくとも1
    個以上の容量性結合手段と、 前記複数の第1反転手段の中、2個の反転手段の出力を
    受け入れるナンド手段と前記ナンド手段と直列連結され
    た複数の第2反転手段とを備えることを特徴とする請求
    項3記載のリペアヒューズ回路。
  5. 【請求項5】 前記容量性結合手段は、 前記第1反転手段に連結されたゲート及び接地電源レベ
    ルに連結されたソース及びドレインを有するNチャンネ
    ルMOSトランジスタであることを特徴とする請求項4
    記載のリペアヒューズ回路。
  6. 【請求項6】 第1ノードで電流提供手段と連結された
    第1フラッシュメモリセルと、第2ノードで第2電流提
    供手段と連結され相互並列連結された少なくとも2個以
    上のフラッシュメモリセルとを具備し、前記第1及び第
    2電流提供手段は電源電圧に連結されたクロスカップル
    ドされたラッチ回路からなるリペアヒューズ回路におい
    て、前記クロスカップルドされたラッチ回路の電流パス
    を遮って前記第1及び第2ノードの電圧レベルを増加さ
    せるイネーブル遅延手段とを備えることを特徴とするリ
    ペアヒューズ回路。
  7. 【請求項7】 前記イネーブル遅延手段は、 前記電源電圧が所定値の電圧レベルまで上昇したのかを
    検出する電圧検出手段と、 前記クロスカップルドされたラッチ回路のイネーブル信
    号を提供するために前記電圧検出手段からの出力を反転
    させる反転手段とを備えることを特徴とする請求項6記
    載のリペアヒューズ回路。
  8. 【請求項8】 第1ノードで第1電流提供手段と連結さ
    れた第1フラッシュメモリセルと、第2ノードで第2電
    流提供手段と連結され相互並列連結された少なくとも2
    個以上の第2フラッシュメモリセルとを具備し、前記第
    1及び第2電流提供手段は電源電圧に連結されたクロス
    カップルドされたラッチ回路からなるフラッシュメモリ
    素子のリペアヒューズ回路において、 前記第1及び第2ノードの電圧レベルを一時的に増加さ
    せるための電圧増加手段と、 前記電圧増加手段が前記第1及び第2ノードの電圧レベ
    ルを一時的に増加させ前記リペアヒューズ回路がハイロ
    ジックステートで初期化されるように、前記電圧増加手
    段を制御する制御手段とを備えることを特徴とするリペ
    アヒューズ回路。
  9. 【請求項9】 前記電圧増加手段は、 前記第1ノードに連結された第1プルアップトランジス
    タと、 前記第2ノードに連結された第2プルアップトランジス
    タとを備えることを特徴とする請求項8記載のリペアヒ
    ューズ回路。
  10. 【請求項10】 前記制御手段は、 前記電源電圧が選択された電圧レベルまで上昇したのか
    を検出する電圧検出手段と、 前記クロスカップルドされたラッチ回路の電流パスを遮
    って前記第1及び第2ノードの電圧を増加させるイネー
    ブル遅延手段とを備えることを特徴とする請求項8記載
    のリペアヒューズ回路。
  11. 【請求項11】 前記制御手段は、 前記電源電圧が選択された電圧レベルまで上昇したのか
    を検出する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段の出力信号を受信して前記制御信号を
    発生するパルス発生手段を備えることを特徴とする請求
    項8記載のリペアヒューズ回路。
  12. 【請求項12】 前記パルス発生手段は、 前記電圧検出手段に直列連結された複数の第1反転手段
    と、 前記複数の第1反転手段と並列連結された少なくとも1
    個以上の容量性結合手段と、 前記複数の第1反転手段の中2個の反転手段の出力を受
    け入れるナンド手段と、 前記ナンド手段と直列連結された複数の第2反転手段と
    を備えることを特徴とする請求項11記載のリペアヒュ
    ーズ回路。
  13. 【請求項13】 前記容量性結合手段は、前記第1反転
    手段に連結されたゲート及び接地電源レベルに連結され
    たソース及びドレインを有するNチャンネルMOSトラ
    ンジスタであることを特徴とする請求項12記載のリペ
    アヒューズ回路。
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