JPS58218139A - ヒユ−ズ切断回路 - Google Patents

ヒユ−ズ切断回路

Info

Publication number
JPS58218139A
JPS58218139A JP57101607A JP10160782A JPS58218139A JP S58218139 A JPS58218139 A JP S58218139A JP 57101607 A JP57101607 A JP 57101607A JP 10160782 A JP10160782 A JP 10160782A JP S58218139 A JPS58218139 A JP S58218139A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuse
diffusion layer
junction
voltage
diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57101607A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyobumi Ochii
落井 清文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57101607A priority Critical patent/JPS58218139A/ja
Publication of JPS58218139A publication Critical patent/JPS58218139A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、回路接続を変更するためのヒユーズを備え
た相補型MO8半導体装置に係り、特にそのヒーーズ切
断回路に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、半導体装置の高集積化はめざましく、特に半導体
記憶装置の記憶容iは増加の一途をたどっている。しか
し、記憶装置においてはその一部が不良でも使用できな
いため、記憶容量の増大に伴なって不良が発生する確率
も高くなり、不良チップを救済する必要に迫られている
このような製造歩溜りを向上させるためにく冗長ピット
を導入し、不良が発生した場合ヒユーズの切断によって
回路接続を変更してこの冗長ビットを選択し、不良部分
の機能を補なって不良チップを救済する方法が注目さ・
れている。上記ヒユーズは、一般にポリシリコンヒユー
ズが用いられておシ、このヒユーズをレーデ光で溶断す
るものである。
しかし、このような、1方法では、レーザ光を発生する
ためのレーデ装置が必要であり、操作が煩雑となるとと
もに半導体装置に外部からダメージを与える危険もある
。このため、半導体装直円に第1図に示すようなヒユー
ズ切断回路を設けて、ポリシリコンヒユーズを市、気的
に切断する方法が提案されている。すなわち、電源VD
Dと接地点V8gとの間にトランジスタQtおよびポリ
シリコンヒユーズF、が接続され、上記トランジスタQ
1のダートと端子11との間には制御信号RPR、によ
って導通制御されるトランジスタQ!が接続されるとと
もに、トランジスタQ1のダートと接地点v88との間
に制御信号RPRtによって導通制御されるトランジス
タQ3が接続される。そして、上記トランジスタQ0と
ポリシリコンヒユーズFとの接続点に設けられた論理回
路12によってポリシリコンヒーーズFの在否を検出し
、)回路接続を変更するようにしている。
上記のような構成において動作を説明する。
□ 通常状態テハ、制御信号:QRz ヲ5 V 、 RP
R1をOIvとして、トランジスタQs をオン状態、
トランジスタQlをオフ状態とする。従って、ノードA
はO・VとなるのでトランジスタQIはオフ状態とな9
、ポリシリコンヒユーズFKは電流が流れないため、ヒ
ーーズFは切断されない。
次に、ポリシリコンヒユーズFの切断モードになると、
制御信号RPR,を0VSRPR,を25Vとし、トラ
ンジスタQ!を強いオン状態、トランジスタQs kオ
フ状態とするとともに、端子11に25Vの電圧を印加
する。従って、トランジスタQzのf−)入力電圧と端
子7 J (トランジスタQ3のドレイン印加電圧)と
が共に25Vであるので、ノードAもほぼ25Vに近い
高い電圧となシ、トランジスタQwは強いオン状態とな
るの、でそのオン抵抗は極めて小さくなる。この時、ト
ランジス′りQlおよびポリシリコンヒーーズ°゛しを
介して電源VDDから接地点Vllllへ電流が流れる
。トランジスタQtのオン抵抗をRQ1ポリイリコンヒ
、ズFの抵抗値を島とすると、ポリシリコンヒユーズF
で消費される電力Pは下式(1)で表わされる。
上式(1)で示したポリシリコンヒユーズFで消費され
る電力は、熱エネルギとなって発熱し、このエネルギが
所定の値以上になるとポリシリコンヒユーズFが溶解し
て切断されるー 第2図は、ポリシリコンヒユーズFの抵抗値ように、消
費電力Pはr RP=RQ Jの時最大のりQlのオン
抵抗R0が小さいはと太きくなる。
従って、トランジスタQ1のオン抵抗RQを小さく設定
する必要があるため、トランジスタQs のダート入力
として25vという高い電圧を印加している。
しかし、上記のような構成のヒユーズ切断回路’1MO
8集積回路に使用すると、MO8集積回路においては拡
散の耐圧、ダートの耐圧等がプロセスによって決定され
るため、任意に高い電圧を印加することはできない。特
に、相補型MO8構成の記憶装置の場合には、高電圧の
印加によって寄生的に付随するラテラルバイポーラ素子
が動作することによシラッチア、fが発生するため、低
電圧でヒユーズの切断ができるヒユーズ切断回路が望ま
れている。
〔発明の目的〕
この発明は、上記のような事情を鑑みてなされたもので
、その目的とするところは、相補型MO8構成の半導体
装置において、比較的低電圧でヒユーズを切断できるヒ
ユーズ切断回路を提供することである。
〔発明の概要〕
すなわち、この発明においては、半導体基板上に形成し
たウェル領域上に降伏電圧が半導体装置の動作電圧よく
高くなるように設定したダイオードを設け、このダイオ
ードにヒユーズを直列接続し、ヒユーズの切断時に上記
ダイオードに所定の電位を供給して降伏させてヒューズ
に電流を流し、このヒーーズを溶解させて切断するよう
に構成したものである。
〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第3図(a)9価)はその構成を示すもので、(
a)図は等価回路図、(b)図は断面構成図である。す
なわち、ヒユーで切断用の第1の電位供給源VPPと第
2の電位供ml源V8Bとの間にダイオードDおよびポ
リシリコンヒユーズFを直列接続して設け、ヒユーズF
の切断時に第1の電位供給源VPPからダイオードDの
降伏電圧よシ高い電圧を供給して降伏させ、ヒユーズF
を切断するものである。そして、ダイオードDとIリシ
リコンヒー−ズFとの接続点に論理回路12を設けてヒ
ユーズFの往古を検出し、回路接続を変更する。   
、: □・・1゜ 上記ダイオードDは、第「゛導電型(N型)の半導体基
板13上に形成された第2導電型(P型)のウェル領域
14上に、N生型の不純物拡散層15と1型の不純物拡
散層16とを形成して構成し、N+型の不純物拡散層1
5を第1の電位供給源に接続するとともに、1型の不純
物拡散層16をアルミ等の配線17によって、フィール
ド酸化′膜18上に形成したポリシリコン層19から成
るポリシリコンヒユーズの一端に接続する。上記ポリシ
リコン層19の他端は、アルミ等の配線17によって第
2の電位供給源V8gに接続して成る。(b1図におい
て、vDDは半導体装置の動作電圧供給源、20はN型
基板13のフィールド閾値電圧を上げるためのN−拡散
層、21はN型基板13をVDD電位にバイアスするだ
めのコンタクトを取るN生鉱散層、22は層間絶縁層で
ある。
上記のような構成のヒユーズ切断回路において動作を説
明するシミ位VPPにバイアスされたa N生鉱散層15とP′:型ウェル領域14はその接1 合に逆バイアスの電圧が印加されるが、接合を形成する
不純物の濃度によって降伏電圧が決まり、不純物濃度が
高いほどこの降伏電圧は低くなる。今、N+拡散層15
はP型ウェル領域14と接合を形成するとともに、1拡
散層16とも接合を形成している。ここで1拡散層16
は、P型ウェル領域14よシも不純物濃度が高いので、
接合の降伏電圧はN+拡散M15と1拡散層16との接
合部分が最も低α。標準的なプロセスとして、1拡散層
16およびN+拡散層15の不純物濃度を1×1020
/cIn3とすると接合の降伏電圧は約8vとなる。ま
た、Pウェル領域14とN−拡散層2oとの接合は、N
−拡散層20の不純物濃度を5 X 1016/cm3
とすると、見かけ上のP型ウェル領域14とN型基板1
3との接合の降伏電圧は約20Vである。
今、第1の電位供給源VPPからN+拡散層15と1拡
散層16との降伏電圧以上の電圧を印加すると、この接
合は電子なだれ現象を起こすため極めて小さな抵抗しか
持たなくなる。従って、ポリシリコンヒユーズに流れる
電流が増加し、削成(1)で示したヒユーズFで消費さ
れる電力を充分大きくできる。この時、ダイオードの降
伏時の抵抗値が小さいので、上記第1図の回路における
トランジスタQlのオン抵抗を下げるのと同一な効果が
得られる。このような構成によれば、ヒユーズ切断のた
めに印加する電圧vPP10v程度“で充分であるので
、ラッチアップが発・生ずることはない。
ところで、ヒユーズ切断のために印加する電位VPPは
、半導体装置の動作電圧vI)Dより低いと装置の通常
動作時にダイオードDが降伏してしまうため、[VPP
> VDD Jなる関係を満たす必要がある。しかし、
電位VPPが印加されてN+拡散層15と1拡散層16
との接合が降伏を起こしてその抵抗値が下がった後は、
P型ウェル領域14の電位はVPP電位に近づくので、
r Vpp > VDn Jの時はP型ウェル領域14
とN型基板13との接合が順方向にバイアスされ、P型
ウェル領域14とN型基板13間に電流が流れる。この
ような電流を防ぐために、半導体装置の動作電圧■。の
レベルをVPPまで上昇させ、[VDD=VPP Jと
すれば、P−拡散、N−拡散の濃度で決まる素子の降伏
電圧(約20v)以Jで充分にヒユーズを溶断すること
が可能である。通常の動作時においては、電源電圧VD
Dの変動範囲はOv〜6v程度であるのでVPP電位を
vDDと等しく、つま’) r VPP=VDD Jに
設定しても、ダイオードの降伏電圧以下なので逆バイア
ス状態を保持することができる。
なお、上記実施例では、N型基板上にPウェル領域を有
する相補型の半導体装置の場合について説明したが、P
型基板上にN型のウェル領域を形成した半導体装置にお
いても同様にして適応できるのはもちろんである。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、相補型MO8構
成の半導体装置において、比較的低電圧でヒユーズを切
断できぷヒユーズ切断回路が□ 得られる。       1″・□ 、− 4、図面の簡単な説明   に□11 第1図は従来のヒユーズ切断回路を示す図、第2図は上
記第1図の回路におけるポリシリコンヒユーズの抵抗値
とこのポリシリコンヒユーズで消費される電力との関係
を示す特性図、第3図(a) 、 (b)はそれぞれこ
の発明の一実施例に係るヒユーズ切断回路を示す等価回
路図およびその断面構成を示す図である。
F・・・ヒユーズ、13・・・第1導電型(N型)の半
導体基板、14・・・第2導電型(P型)のウェル領域
、15・・・第1導電型(N+型)の不純物拡散層、1
6・・・第2導電型(P生型)の不純物拡散層、D・・
・ダイオード、”PP・・・第1の電位供給源、vss
・・・第2の電位供給源、vDD・・・半導体装置の電
位供給源(電源)。
出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦1 1 ・い  1.。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ヒユーズを備えこのヒユーズの切断によって回路接続を
    変更する相補型MO8半導体装置において、第1導電型
    の半導体基板上に形成された第2導電型のウェル領域上
    に配設される第1゜第2導電型の不純物拡散層から成り
    第1導電型の不純物拡散層がヒユーズ切断用の第1の電
    位配設されるヒユーズとを具備し、上記ダイオードの降
    伏電圧は上記相補型MO8半導体装置の動作電圧より高
    くなるように梧成したことを特徴とするヒーーズ切断回
    路。
JP57101607A 1982-06-14 1982-06-14 ヒユ−ズ切断回路 Pending JPS58218139A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57101607A JPS58218139A (ja) 1982-06-14 1982-06-14 ヒユ−ズ切断回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57101607A JPS58218139A (ja) 1982-06-14 1982-06-14 ヒユ−ズ切断回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58218139A true JPS58218139A (ja) 1983-12-19

Family

ID=14305075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57101607A Pending JPS58218139A (ja) 1982-06-14 1982-06-14 ヒユ−ズ切断回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58218139A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6214935U (ja) * 1985-07-09 1987-01-29
JPS6241338U (ja) * 1985-08-27 1987-03-12
US5936288A (en) * 1997-07-08 1999-08-10 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor integrated circuit device and low breakdown voltage zener diode

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6214935U (ja) * 1985-07-09 1987-01-29
JPS6241338U (ja) * 1985-08-27 1987-03-12
US5936288A (en) * 1997-07-08 1999-08-10 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor integrated circuit device and low breakdown voltage zener diode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3662351B2 (ja) 半導体装置のヒューズ素子
US7272067B1 (en) Electrically-programmable integrated circuit antifuses
US5341034A (en) Backup battery power controller having channel regions of transistors being biased by power supply or battery
US6329692B1 (en) Circuit and method for reducing parasitic bipolar effects during eletrostatic discharges
US6521952B1 (en) Method of forming a silicon controlled rectifier devices in SOI CMOS process for on-chip ESD protection
US5774011A (en) Antifuse circuit using standard MOSFET devices
US5712588A (en) Fuse element for a semiconductor memory device
US20030007301A1 (en) Low-voltage-triggered SOI-SCR device and associated ESD protection circuit
US5552338A (en) Method of using latchup current to blow a fuse in an integrated circuit
KR100781537B1 (ko) 정전기 방전 보호 반도체 소자 및 이를 포함하는 반도체집적 회로
TWI260773B (en) Protection circuit located under fuse window
US20140240883A1 (en) Over-limit electrical condition protection circuits and methods
JP2710113B2 (ja) 相補性回路技術による集積回路
US6147386A (en) Semiconductor device and method of producing the same
US8421520B2 (en) Electric fuse circuit and method of operating the same
JPH02191372A (ja) 集積回路
US6414360B1 (en) Method of programmability and an architecture for cold sparing of CMOS arrays
US6888398B2 (en) Externally programmable antifuse
KR100379286B1 (ko) 보호 회로를 구비한 반도체 장치
JPS58218139A (ja) ヒユ−ズ切断回路
US5008729A (en) Laser programming of semiconductor devices using diode make-link structure
JPH03232269A (ja) 半導体装置の入力回路
JP2899858B2 (ja) 出力駆動装置及び同装置におけるラッチアップ減少方法
JP2786607B2 (ja) 半導体集積回路用の静電気保護装置
US20060176636A1 (en) Electrical fuse circuits and methods of forming the same