JPS62154399A - プログラマブル回路間にバツフアを備えたフイ−ルドプログラマブルデバイス - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、集積回路として製造可能なフィールドプログ
ラマブルデハイスに関する。

（従来の技術） フィールドプログラマプルデハイスは、汎用集積回路の
作製時に個々の特定用途に合う大きな融通性を低コスト
でユーザに提供できるため、エレクトロニクス産業で普
及している。フィールドプログラマブル論理デバイス（
“Ｐ　Ｌ　ｌ）”）等のフィールドプログラマブル％　
４１１回路で使われている最も一般的なプログラマブル
エレメントは、溶融可能リンクつまりヒユーズである。

プログラミングは特定パターンのヒユーズを破壊しくつ
まり“とばし”）、接続を望まない各箇所で開回路を形
成することから成る。ヒユーズがそのまま残された各箇
所に閉回路が存在し、電気接続を与える。

別の種類のプログラマブルエレメントは、いわゆる“ア
ンチヒユーズ”である。ヒユーズと反対に、アンチヒユ
ーズは初め開回路で、その後閉回路を形成するようにプ
ログラムされる。

第１図は、Ｓｉｇｎｅｔｉｃｓ社製の集積回路ＰＬＳ　
１００等２レベルＰＬＤの一部を示しており、プログラ
マブルＯＲゲートのアレイがプログラマブルＯＲゲート
のアレイを駆動する。ＡＮＤアレイは、Ｍ本のアレイ入
力ラインＬ、〜ＬＩＭを介して供給されるＭ個のアレイ
入力信号Ｖ、〜ＶＩＭに基づき動作する。ＯＲアレイは
Ｎ個のＯＲゲートから成り、それぞれがＮ本のアレイ出
カラインＬｌｌｌ〜ＬＯＮ上にＮ個のアレイ出力信号を
与える。

２つのプログラマブルアレイは、多数のコラム状に配列
されている。代表的なコラムＩＯの周辺回路が第１図に
示しである。コラム１０は低抵抗Ｒｃを介して相互に接
続されたうインＬｕとＬＬから成る。ＡＮＤアレイのゲ
ートＸがラインＬｕに接続されている。Ｎ個の全ＯＲゲ
ートの各部分がラインＬ、に接続されている。これらの
部分はまとめて回路Ｙとして示しである。高供給電圧源
■。、に接続された抵抗Ｒ１Ｉから成る電流源が、ライ
ンＬｕに平常動作用の電流を供給する。この電流は、コ
ラム１０に沿ったいずれのプログラマブルエレメントを
もプログラム可能とするのに充分でない。

ＡＮＤゲートＸは、電圧Ｖｌｌ〜■、をそれぞれ受は取
るＭ個の入力部を有する。こ＼でｊを順番の整数とすれ
ば、各入力部はラインＬｌ、、Ｌｕ間のショットキーダ
イオードＩ）ｘ＝に直列接続されたヒユーズＦ８．から
成る。ゲー）Ｘからの出力信号がラインＬｕ上のコラム
信号として、抵抗Ｒ３を介しラインＬ、に供給される。

コラム信号はＮ個のＯＲゲート全て・＼の入力信号とな
る。つまり、各ＯＲゲートの入力部のそれぞれがコラム
信号を受は取る。ｋを順番の整数とすれば、第１図に示
した各ＯＲ入力部はラインＬＬ、Ｌｏ、！間のＮＰＮト
ランジスタＱ、にのベース−エミッタ接合と直列に接続
されたヒユーズＦｙｈから成る。ＱｙＩＩのコレクタは
ダイオードＤ、を介し■。電圧源に接続されている。Ｏ
Ｒゲートの他の入力部も、同じように他のコラムに接続
されている。

上記の構成部品は、平常のＰＬＤスイッチング時に使ね
れる。ＲＳｌから成る電流源がゲー＋−Ｘ用のコラｌ、
電流を与え、コラム容量すなわちライン１１．と１．Ｌ
にそれぞれ付随用した寄生容量部分ＣｒｕとＣｒｔを変
化させる。Ｒｓｌ電流源は回路Ｙ用の駆動電流も与える
。

Ａ　Ｎ　Ｄ及びＯＲ回路エレメントをプログラムするの
には、追加の回路が必要である。プログラミング回路の
主なものは、選択信号■、に応じてコラムの１つを選１
尺するコラム選）尺回路１２である。

コラム選択回路１２はラインＬｕとプログラミング電圧
源Ｖ　Ｐ　Ｐの間に接続されている。ＱＹｋのコレクタ
も、ダイオード列Ｄｐｐを介して電圧源ＶｐＩＩに接続
しである。

第１図の回路をプログラミングするときは、破壊すべき
ヒユーズＦ、又はＦ。ｋのラインＬｌｊ又はＬＯｋが低
い電圧に設定される。ラインＬ、〜ＬＩＭ及びり。１〜
Ｌ、ｏＮ中の残りはフロートを許される。

次に、コラムＩＯが選ばれる。プログラミング期間中、
電圧■ｐ、、が回路アースからＶＣＣよりかなり高い値
にまで上昇される。次いで回路１２がラインＬ、に、非
常に高い電圧で電流を与えろ。ラインＬ４、が低電圧に
設定されたラインであれば、ダイオードＤ　Ｘ　ｊの導
通能が非常に高くなり、ヒユーズＦＸｊをとばすのに充
分な電流を引きつける。ラインＬ。ｋが低電圧だと、ト
ランジスタＱＹｋの導通能が同様に高く成り、ヒユーズ
ＦＹｋをとばすのζこ必要な電流をダイオード列Ｄ　ｐ
ｐを介して引さつける。

第１図のＰＬＤの利点は、１つの回路１２を使ってコラ
ムを選び、ＡＮＤアレイと○Ｒアレイの両方をプログラ
ムできることにある。つまり、２つのアレイ用の別々の
選択回路を設ける必要がない。これで部品点数を低く抑
えられる。別の利点は、平常のスイッチング（つまりＡ
Ｃ）動作時にアレイ間で生じる電圧降下が非常にわずか
で、電圧ＶＯＩ〜ｖｏｌ＋を比較的高いレベルとして得
ることにある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし一方、Ｒｓｌ電流源からの電流でコラム容量を充
電する必要が、スイッチング速度を制限する。また、多
くのゲートを伴う用途では、余分のゲートを駆動し、付
随する追加のコラム容量を充電するのにより多くの電流
が必要である。しばしば、より速いスイッチング速度が
要求される。信号■、〜■４．を駆動する回路上での電
力制限のため、Ｒ５１電流源から追加の電流を与えるの
は不充分である。Ｌ、電流を必然的に増加させたり、上
述の利点を犠牲とせずに、ＬＬ電流を増加してより高速
のスイッチを達成する及び／又はより多くのゲートを許
容する方式が得られれば望ましい。

（問題点を解決するための手段） 本発明によるフィールドプログラマブルデバイスは、一
対のプログラマブル回路の間に両回路を接続するコラム
に沿って配置されたバッファを有する。このバッファが
他方の回路に接続されたコラム部分での電流供給要求を
増加することなく、一方の回路に接続されたコラム部分
に増加した電流を与える。これによってデバイスは、よ
り高速でのスイッチング及び／又はより大きなプログラ
マブル回路の許容を可能とする。バッファは、平常の動
作中両回路間での電圧降下を低い値に制限しながら、両
回路をプログラミングするのに同じ選択回路を使えるよ
うに構成される。

すなわち、プログラマブル回路は第１及び第２回路とし
て表わされる。各回路が少くとも１つの非［発性のフィ
ールドプログラマブルエレメントを有する。コラムは、
第１及び第２回路にそれぞれ接続された第１及び第２ラ
インで形成される。

第１電流源が第１ラインに、デバイスの平常動作には適
切だがいずれのフィールドプログラマブルエレメントを
プログラム可能とするのにも不充分な電流を与える。ま
た選択回路が第１ラインに、プログラミング期間中に第
１回路内の各フィールドプログラマブルエレメントをプ
ログラム可能とするのに充分なレベルに達する電流を与
える。

バッファが両ラインを接続している。バッファはさらに
、デバイスの平常動作用ノードに電流を与える第２電／
Ａ源を含む。一対の整流器が第１ラインとノードの間に
、順導通方向を逆向きにして並列に配置されている。

バッファは、第１フロー電極、第２フロー電極、及び両
フロー電極間の電流通過を制御する制御電極を有する増
巾器も具備している。増巾器が順方向に導通されると、
フロー電橋の一方から他方へ！ｉｊ方向に正の電流が流
れる。制御電極はノードに接続されている。第２フロー
電極は第２ラインに接続されている。電源回路が第１フ
ロー電極に、通常いずれのフィールドプログラマブルエ
レメントをプログラム可能とするのに不充分だが、プロ
グラミング期間中には選択手段からの電流と組み合わさ
れて第２回路中の各フィールドプログラマブルエレメン
トをプログラム可能とするのに充分なレベルに達する電
流を与える。

バッファは一般に次のように動作する。平常のスイッチ
ング時、増巾器、第２電流源、供給回路及び一方の整流
器の組み合わせが第２ラインに、第１ラインを通って流
れる電流より大きい電流を与える。これにより、デバイ
スはより速くスイッチング可能である。プログラミング
中、他方の整流器が増１１】器への電圧／電流路を開く
。この電路が、第２回路をプログラミングするのに使わ
（１，ろ回路を選１尺する。

（実施例） 添付の図面及び好ましい実施例の以下の説明では、同一
または極めて類似の構成部品を表わすのに同し参照符号
を用いる。

図面を参照すると、第２図は一対のブＬ１グラマプル回
路１４．１６がコラムＩＯのラインＬＵ、Ｌ、にそれぞ
れ接続されているフィールドプログラマプルデハイスを
示す。各回路１４または１６は、ヒユーズやアンチヒユ
ーズ等の少くとも１つ（７）非Ｊｉ発性のフィールドプ
ログラマブルエレメントを含む。電源電圧Ｂ　Ｖ　Ｐ　
Ｓに接続された電（Ａ源１８がラインＬｕに、デバイス
の平常動作には適切だが、いずれのプログラマブルエレ
メントもプログラム可能とするので充分でない電流を与
える。

コラムバッファ２０がラインＬｕをラインＬＬに接続す
る。デバイスは通常、コラム１０とｍ（以の１つまたは
それより多い他のコラム（不図示）を含んだもっと大き
いフィールドプログラマブルデハイスの一部である。

回路１４が入力電圧Ｖｌｌ〜ＶＩＭに応じてラインＬａ
にコラム信号を与える。回路１６がラインＬＬ上のコラ
ム信号に応じて出力電圧■。１〜■。８を与える。ライ
ンＬＬと類似したその他のコラムライン（不図示）用の
コラム信号も同様に構成され、論理演算を行なう。

平常のスイッチング動作時、バッファ２０はラインＬＬ
に、ラインＬＵが電流ｉｔｓから受は取るのより大きい
電流を与える。この作用は電流源２２、整流器２４、増
巾器２６、及び電源回路２８によって果される。

電流ａ２２がノードＮに、電源電圧源Ｖ０からの電流を
与える。整流器２４は、ノードＮとラインＬＵにそれぞ
れ接続されたフロー環ｆｆ１ＥＩＡとＥ２Ａを有する。

整流器２４を通過する正の電流フローの方向、すなわち
順導通方向が電極Ｅ　１　ａから電極Ｅ２Ａへ向かうも
のとすれば、ＥＩＡ−Ｅ　２　Ａ間電圧が適切な正のし
きい値に達したとき、整流器２４が順方向に導通ずる。

増巾器２６は第１フロー電極Ｅｌ、第２フロー電極Ｅ２
、及び両フロー電極Ｅ１、Ｅ２間の電流通過を制御する
制御電極ＣＥを有する。制御電極ＣＥはノードＮに接続
されている。電源回路２８が第１フロー電極Ｅｌに、Ｖ
ＰＳまたＶＰＰ電源電圧源のいずれからの電流を与える
。第２フロー電極Ｅ２はラインＬＬに接続されている。

増巾器２６が順方向に導通すると、正の電流が両フロー
電ｉＥ１、Ｅ２の一方から他方へ単方向に流れる。この
点は一般に増巾器２６を、両電橋Ｅ１、Ｅ２間を移動す
る電荷キャリヤが電極Ｅ２から発して電極Ｅ１に終る電
子または正孔から実質上底るように構成することによっ
て達成できるが、必ずしもこれに限られない。正の電流
が電極Ｅｌから電極Ｅ２へ流れるとすれば、ＣＥ−Ｅ２
間の電圧が適切な正のしきい値に達すると、増巾器２６
が順方向に導通する。画構成部品２４．２６における順
方向の電流フロ一方向は、正の電流が電極ＥＩＡから電
極Ｅ　２　Ａへ流れるように閏連付けられる（同しく必
ずしもこれに限られない）。

■６も回路アースに対して正である。正の電流が電極Ｅ
２から電極Ｅｌへ流れるとすれば、整流器２４、増巾器
２６及びＶＰＳ電源電圧源の各極性が−Ｆ記の場合と逆
になる。

電源回路２８はその内部構成に応じ、一部の電流を直接
回路１６に与えることもできる。また電源回路２８は、
両電源電圧ａ　Ｖ　Ｐ　ＳとＶＦＰに連結された別の電
源回路２９から一部の追加電流を受は取ることもできる
。

平常のＡＣモードにおいて、デバイスは次のように動作
する。簡単化のため、正の電流が電極Ｅｌから電極Ｅ２
へ流れるものとする。同じく、■６は回路アースに対し
正であるとする。

整流器２４がオンしてノードＮの電圧を低い値とするよ
うに、ＬＵＴｊ、圧を充分低くする。電流源２２からの
電流が画構成部品２４と１４を介し、信号Ｖ１１〜■、
が供給されるデバイス入力に流れる。増ｒｔ１２ｓ２６
はオフまたはオンされているが、小電流を導通する。Ｌ
、電圧は低い。

こ＼で、Ｌｕ電圧を高い値とするように、入力電圧■、
〜ＶＩＭが調整される。両型流源１８．２２がライン容
量ｃＰＵを変化し始める。これによってノードＮの電圧
が上昇可能となり、増巾器２６が電源回路２８からの大
電流をラインＬＬを与える。従ってライン容ＩＣｒｔが
急速に充電し、ＬＬ電圧を高レベルに上昇させる。増１
１Ｂ’Ｗ２６の特性に応し、電流ｔＡ２２が制御電極Ｃ
Ｅに一部の電流を与えることもできる。Ｌｕ電圧を降下
させるように入力電圧Ｖｌｌ〜ＶＩＭが再調整されると
、上記の反対が生じる。

重要なのは、平常動作時におけるコラム電圧降下すなわ
ちＬｕとＬＬ両電圧間の差が、画構成部品２４．２６の
しきい値電圧間の差にはｙ゛等しいことである。この差
は、画構成部品２４．２６を構成するエレメントを適切
に選ぶことにより、非常に低い値に設定できる。

両回路１４．１６をプログラミングするときは、コラム
選択回路１２を用いる。コラム１０の他に少くとも１つ
のコラムが存在すれば、選択回路１２が信号■、に応じ
てコラムの１つを選ぶ。コラム１０を選択すべきなら、
入／出力電圧Ｖｌｌ〜ＶＩＭ及び■。１〜ＶＯＭがまず
適切な値に調整される。

コラム１０を選ぶと、回路１２がラインＬｕにｖｒｒ電
圧源からの電流を、回路１４内の各プログラマブルエレ
メントをプログラム可能とするのに充分な電圧／電流で
与える。電源回路２９が存在するときは、これも回路１
４にプログラミング電流を与える。プログラミングが回
路１４内で実際に生じるかどうかは、勿論入力電圧Ｖ１
１〜■、の値に依存する。プログラミング中、正の電流
が電極Ｅｌから電極Ｅ２へ流れるなら、電圧ＶＰＰが■
６より大巾に高い正のレベルに上昇される。

回路１６をプログラミングするため、バッファ２０はラ
インＬ、とノードＮの間に整流器２４と逆の順ｙＡｉ１
１方向で接続された整流器３０を含む。

整流器３０は第２図に示すように接続された電極ＥＩＢ
、Ｅ２Ｉｌを有する。また、整流器３０はＡＣ動作時逆
バイアスされる。

回路１６は次のようにプログラムされる。こ＼でも、正
の電流が電極Ｅ１から電極Ｅ２へ流れるものとする。ま
ず、信号■。１〜■。８が適切な値に調整される。コラ
ム１０を選択した後、回路１２がラインＬｕに、整流器
３０を順方向に導通させるのに充分高い電圧で電流を与
える。すでにオンになっていなければ、増巾器２６がオ
ンする。つまり制御電極が必要とする駆動電流は、整流
器３０を通る電流路を介してコラム選択回路１２から供
給される。電源回路２８が増巾器２６を介して、プログ
ラミング電流をラインＬＬに与える。

回路１６の構成に応じ、この電流が直接、あるいは電源
回路２８から与えられる他のプログラミング電流と組み
合わされて回路１６をプログラムする。

正の電流が電極Ｅ２から電極Ｅｌへ流れるなら、ＡＣ動
作及びプログラミング中に生じる極性は上記したものの
反対になる。しかし、その他の点は同じである。

第３図は、デバイスがＰＬＤの一部である第２図の実施
例を示す。第３図中、回路１４と１６はそれぞれ第１図
に示すように配列されたＡＮＤゲートＸとＯＲ回回路で
ある。電流源１８は抵抗Ｒ３Ｉから成る。電圧■□は正
の電圧ＶＣＣである。

構成部品２２．２４．２６及び３０はそれぞれ抵抗Ｒ３
２、ＰＮダイオードＤ、　、ＮＰＩＩランジスタＱ１及
びショットキーダイオードＤ２である。

この結果、コラムの電圧降下はＯボルトに近い。

電流源Ｒ１とＲ５２は一般に、第１図の電流源Ｒ３Ｉと
は−同じ電流を供給する。

プログラミングに関する限り、各信号■、〜ＶＩＭ及び
Ｖ。、〜ＶＯＮは第１図のＰＬＤと同じに操作される。

トランジスタＣ１用のベース駆動電流は、ダイオードＤ
２を介しコラム選択回路１２から与えられる。一方、ト
ランジスタＱ、が破壊すべき各ヒユーズＦＹｋのトラン
ジスタアレイ用のベース駆動電流を供給する。ヒユーズ
ＦＶｋを実際にとばす電流のはり全ては、電源回路２８
からＱｙｋのコレクタへ直接供給される。

第４図は第３図の変形を示し、ダイオードＤ。

がショットキーダイオードである一方、ダイオードＤ２
はＰＮダイオードである。この構成では、コラムの電圧
降下が第３図の場合より１０分の数ボルト高い。ショッ
トキーダイオードＤ□が、Ｑ、のヘースーエミソタ接合
からの向きをｌ傾導通方向として両ラインＬ、とＬＬ間
に接続され、放電容ｆｆｌ　ＣＰ　Ｌ用の電路を与える
。ラインＬ、とアースの間に接続された抵抗Ｒｃ＋が、
遷移の終りにおけるＬＬ電圧を安定化し、容量ＣＰ　Ｌ
の放電を助ける。つまり、構成部品２０、Ｄ、及びＲＧ
Ｉの組み合わせが、出力電圧■。１〜ＶＯＨの両方向に
おける迅速な遷移を可能とする。

第５図は、デバイスがＰＬＤの一部である第２図の別の
実施例を示す。構成部品１４．１８．２２．２４及び３
０は第３図と同しである。しかし、回路１６はトランジ
スタＯＲアレイの一部でなく、プログラマブルなダイオ
ードＯＲアレイの一部である。ショットキーダイオード
Ｄ５が各Ｃｌｙｍベースーエミッタ接合の代りに使われ
ている。

ダイオードアレイはトランジスタアレイの電流利得を持
たないので、増１）８２６はダーリントン構成で配置さ
れた一対のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｃ２から成り、必
要な電流利得を与える。ＡＣ動作の間、トランジスタＱ
１は通常オンのままである。温度に応じ、ＬＬ電圧が降
下しダイオードＤＶｋへの電流の流れをカットすると、
トランジスタＱ２がオフする。抵抗Ｒ６□がＣ２のベー
スを放電するため、アースに至る電路を与える。

第５図のＰＬＤ時には、各電圧Ｖｌｌ〜ＶＩＭ及びＶＯ
Ｉ〜ＶＯＮが第１図の場合と同様に扱われる。ダイオー
ドＤ２がトランジスタアレイのベース駆動電流を与え、
トランジスタＱ、がトランジスタＣ２用のベース駆動電
流を与える。とばすべき各ヒユーズＦＶｋ用の溶融電流
は、増巾器２６のトランジスタＱ２を介して与えられる
。

第６図は第５図の変形を示し、ダイオードＤ。

がショットキーダイオード、ダイオードＤ２がＰＮダイ
オードである。ダイオードＤ、がＣ２ベースの放電用電
路を与える。前述した理由のため、抵抗ＲＧＩが使われ
る。構成部２０、Ｄ３及びＲ１，１の組み合わせが高い
スイッチング速度を生じる。

第７図は、デバイスがＰＬＤの一部である第２図の好ま
しい実施例を示す。増巾器２６の各トランジスタＱ１ま
たはＣ２がショットキークランプされている点を除き、
構成部品Ｄ＋　、Ｄｚ　、Ｄｉ、Ｒ５いＲ５ｔ、Ｒ５３
及び２６は第６図の例と同じである。両エレメントＤ３
とＲＧ２がＱｚベースの放電を助ける。

回路１４は、第６図の各ヒユーズＦＸＪがＰＮダイオー
ドで形成されたアンチヒユーズＡＸＪで置換された点を
除き、同じ＜ＡＮＤゲートである。同様に回路１６も、
第６図の各ヒユーズＦｙｈがＰＮダイオードのアンチヒ
ユーズＡ。で置換されたりスを除き、プログラマブルＯ
Ｒアレイの一部である。

また、各ダイオードＤＸＪ、ＤＹｋはショットキーダイ
オードでな（ＰＮダイオードである。

第７図のＰＬＤでは、電圧■。Ｃが５ボルトであるのが
好ましい。プログラミング時、電圧ＶＰＰはｊＭ大約２
０ボルトに達する。アンチヒユーズ用の破壊（つまりプ
ログラミング）電圧は約５ボルトである。抵抗Ｒ３いＲ
５２、ＲＧＩ及びＲＧ２はそれぞれ７，５００．９，０
００．　１０，０００及び１５．０００オー１、である
。

本発明の各種のフィールドプログラマブルデバイスは、
通常の集積回路処理技術で作製される。

’ｌ′−可体つｌハ上の活性領域を分離するには、酸化
′ＩＩ／ｌ絶縁を用いるのが好ましい。

ダイオードｌ）、、Ｄ、の一方がジョツキ−ダイ：（−
トで、他方が第７図に示すごとくコレクタに短絡された
・＼−スを有するＮＰＮトランジスタから成るｌ）Ｎダ
イオードである場合、両ダイオードＤ１、Ｄ２は第８図
に示す併合構造に形成されるのが好ましい。この例では
、ダイオードＤ、がシ・＋　ノｈキーダイオードである
。第８図の構造中、領域３２．３４．３６及び３８はそ
れぞれＰ−シリコン基板、埋込Ｎ゛層、シリコンエピタ
キシャル層内に形成された活性半導体アイランド、及び
該活性アイランドを他の同様の活性アイランドから横方
向に分離する二酸化シリコンの環状領域である。

領域４０は、アイランド３６内の高トープＮ形部分から
成るＤ２のエミッタである。領域４２は、アイランド３
６の残部４４からエミッタ４０を分離するアイランド３
６のＰ形部分から成るＤ２のヘースである。残部４４は
Ｎ形物質で、接点域となるより高いドープ部４６を含む
。領域３４と４４　（部分４６を含む）の組み合わせが
協働し、Ｄ１カソード、Ｄ２コレクタ及びり、カソード
として機能する。アルミニウム部分４８．５０．５２及
び５４はそれぞれＤ：ｌアノード、Ｄ１アノード、ライ
ンＬ０、及びノートＮに至るラインである。

以上特定の実施例を参照して本発明を説明したが、上記
の説明は例示のみを目的とし、特許請求の範囲に記載し
た発明の範囲を限定するものでない。例えば、回路１４
中のダイオードＤＸｊに代えてバイポーラトランジスタ
を用いてもよい。この場合には、電源回路２９が平常の
動作及びプログラミングの両方のため、それらトランジ
スタのコレクタに電流を与える。

増巾器２６には、絶縁ゲート形または接合形の電界効果
トランジスタ（ＦＥＴ）を用いることもできる。増ｌ］
器２６が単−ＦＥＴで構成される場合には、そのドレン
、ソース及びゲートがそれぞれ電極Ｅｌ、Ｅ２及びＣＥ
となる。各整流器用として、ダイオード接ＶｔＦＥＴも
使える。フィールドプログラマブルエレメントは、浮動
ゲートＦＥＴの浮動ゲート電極でもよい。従って、特許
請求の範囲 脱せずに、各種の変化変更及び応用が当業者にとって可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のｌ）　Ｌ　Ｄの部分回路図：第２図は本
発明によるフィールドプログラマブルデバイスのブロノ
ク図； 第３〜７図は第２図の基本構成を用いたＰＬＤの特定実
施例の部分回路図；及び 第８図は第７図のＰＬＤの一部の断面図である。 ｌ２・・・選択手段、１４、１６・・・第１、第２回路
、ｌ　８　；　Ｒ．、・・・第１電流源、２０・・・ハ
ノファ、２２；ＲＳ２・・・第２電流源、２４；Ｄ＋　
　・・・第１整流器、２６；Ｑ．；Ｑ．、Ｑ２　・・・
増ＩＩＩ　２５、２８・・・電源手段、２９・・・別の
電源手段、３０；Ｄ２　・・・第２整流器、３６・・・
アイランド、４０・・・エミッタＮ形部分、４２・・・
ベースＰ形部分、４４・・・残部Ｎ形領域、４６・・・
高ドープ接点部、４８・・・アノードメタル部、５２・
・・第１ラインメタル部、Ｌｕ　、Ｌｔ　　・・・第１
、第２ライン、■。・・・電源電圧源、ＶＰＰ・・・プ
ログラミング電圧源、Ｎ・・・ノート、ＥＩＡ，［Ｅ２
．　　・・・第１、第２フロー電極、ＣＥ・・・制御電
極、Ｄ３　・・・第３整流器、Ｒ０２・・・放電手段、
Ｄ’／ｌ〜Ｄ，８・・・第２回路のダイオード、Ｆｘ＋
〜ＦＸＭ、Ｆｖ＋〜Ｆｙ．４；　Ａｘ＋〜Ａｘ＊ｏ　％
　Ａｙ＋〜ＡＹ２Ｚ・・・プログラマブルエレメント（
Ｆ；ヒ１−ズ、Ａ；アンチヒユーズ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各々が少くとも１つのフィールドプログラマブルエ
   レメントを有する第１及び第２回路；第１及び第２回路
   にそれぞれ接続された第１及び第２ライン；該両ライン
   を連結する手段；いずれのフィールドプログラマブルエ
   レメントもプログラム可能とするのに充分でない電流を
   第１ラインに与える第１電流源；及びプログラミング期
   間中プログラムすべき第１回路内の各フィールドプログ
   ラマブルエレメントをプログラム可能とするのに充分な
   レベルヘ達する電流を第１ラインに与える選択手段；を
   備えたフィールドプログラマブルデバイスであって、上
   記連結手段が： ノードに電流を与える第２電流源； 第１ラインとノードの間に接続された第２電流源； 第１ラインとノードの間に接続された第１整流器； ノードと第１ラインの間に、第１整流器と反対の順導通
   方向で接続された第２整流器； 第１フロー電極、第２フロー電極、及び両フロー電極間
   の電流通過を制御する制御電極を有する増巾器で、制御
   電極がノードに接続され、第２フロー電極が第２ライン
   に接続されている；及び 平常いずれのフィールドプログラマブルエレメントもプ
   ログラム可能とするのに充分でないが、プログラミング
   期間中上記選択手段からの電流と組み合わされると、第
   ２回路内の各フィールドプログラマブルエレメントをプ
   ログラム可能とするのに充分なレベルに達する電流を上
   記第１フロー電極に与える電源手段；を備えて成ること
   を特徴とするデバイス。 ２、前記増巾器が順方向に導通したとき、正の電流が増
   巾器を通り一方のフロー電極から他方のフロー電極へ単
   方向に流れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のデバイス。 ３、前記フロー電極間を移動する電荷キャリヤが第２フ
   ロー電極から発して第１フロー電極に終ることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載のデバイス。 ４、前記第１電流源が第１ラインと電源電圧源の間に接
   続され；前記選択手段が第１ラインとプログラミング電
   圧源の間に接続されたものにおいて； 前記第２電流源がノードと電源電圧源の間に接続され；
   更に 前記電源手段が第１フロー電極と電源及びプログラミン
   グ電圧源の双方の電圧源とに接続されている；ことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のデバイス。 ５、前記電源手段が第１フロー電極と共通に第２回路へ
   直接接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載のデバイス。 ６、前記第１回路と電源及びプログラミング電圧源の双
   方の電圧源とに接続された別の電源手段を備えたことを
   特徴とする特許請求の範囲第５項記載のデバイス。 ７、前記増巾器が３つの電極を有するトランジスタから
   成り、該各電極が増巾器の電極の別々の１つに接続され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のデ
   バイス。 ８、各整流器がダイオードから成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第７項記載のデバイス。 ９、前記増巾器が、前記第１フロー、第２フロー及び制
   御電極にそれぞれ接続されたコレクタ、エミッタ及びベ
   ースを有するバイポーラトランジスタから成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載のデバイス。 １０、前記両ライン間に、前記トランジスタのベース−
   エミッタ接合からの向きを順導通方向として接続された
   第３整流器を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ９項記載のデバイス。 １１、前記第２回路内の各フィールドプログラマブルエ
   レメントが、出力ラインと、電源手段に接続されたコレ
   クタ及び第２ラインに接続されたベースを有する同極性
   バイポーラトランジスタのエミッタとの間に接続されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載のデ
   バイス。 １２、前記増巾器が； 第１フロー電極に接続されたコレクタ、エミッタ、及び
   制御電極に接続されたベースを有する第１バイポーラト
   ランジスタ；及び 第１フロー電極に接続されたコレクタ、第２フロー電極
   に接続されたエミッタ、及び上記第１トランジスタのエ
   ミッタに接続されたベースを有する同極性の第２バイポ
   ーラトランジスタ；から成ることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載のデバイス。 １３、前記増巾器が第２トランジスタのベースを放電す
   る手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１２項
   記載のデバイス。 １４、前記第２回路内の各プログラマブルエレメントが
   対応するダイオードと直列に接続され、出力ラインと第
   ２ラインの間に接続された組合せ回路を形成することを
   特徴とする特許請求の範囲第１２項記載のデバイス。 ５、前記第１ラインと第１トランジスタのエミッタとの
   間に、第１トランジスタのベース−エミッタ接合からの
   向きを順導通方向として接続された第３整流器を備えた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載のデバイ
   ス。 ６、前記第１整流器がノードに接続されたアノードと第
   １ラインに接続されたカソードとを有するショットキー
   ダイオードから成り；更に 前記第２整流器が第１ラインに接続されたコレクタ、該
   コレクタに接続されたベース、及びノードに接続された
   エミッタを有するＮＰＮトランジスタから成る；ことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載のデバイス。 ７、デバイスが： 活性半導体アイランドが、エミッタとして機能するＮ形
   部分と、ベースとして機能しアイランドの残部からエミ
   ッタを分離するＰ形部分と、ベースに隣接し、高ドープ
   の接点部分を有し、更に協働でコレクタの少くとも一部
   及びカソードの少くとも一部として機能とするＮ形領域
   とを有し、上記各部分がアイランドの上面に沿って位置
   する半導体基板、 上記接点部分から離れた位置で上記上面に沿ったＮ形領
   域と接触してアノードとして機能する第１メタル部；及
   び 上記第１メタル部から離れた位置で上記上面に沿った接
   点部分及びＰ形部分と接触して第１ラインの少くとも一
   部を形成する第２メタル部；からなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１６項記載のデバイス。