이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면 및 이하의 설명들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 의도로 예를 들어 도시되고 한정된 것에 불과하다. 그러므로, 이하의 설명들이 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 사용되어서는 아니 될 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 퓨즈가 적용된 시프트 레지스터 의 구성도이다. 그리고, 도 5는 도 4의 동작의 일례를 설명하기 위한 타이밍도이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 직렬 연결된 복수의 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48)을 구비하고, 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각은 입력 데이터(Din)를 수신한 후 클럭신호(CLK)에 응답하여 시프트(shift)하는 시프트 레지스터(shift register)는, 복수의 퓨즈 제어용 플립플롭들(FF ; 51, 53, 55, 57), 복수의 전기적 퓨즈들(E-FUSE ; 41, 42, 43, 44) 및 복수의 멀티플렉서들(MUX ; 52, 54, 56, 58)을 구비한다.
상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각은 D 플립플롭이다. 나아가, 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각은 리셋신호(RESET)를 수신하기 위한 리셋 단자(rst)를 구비하는 것이 바람직하다. 그리하여, 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각은 상기 리셋신호(RESET)에 의해 초기화된다.
상기 복수의 퓨즈 제어용 플립플롭들(51, 53, 55, 57)은 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각의 출력신호 및 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 인에이블신호(Q1_efuse, Q2_efuse, Q3_efuse, Q4_efuse)에 의해 제어됨으로써, 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 퓨즈 제어신호(fc1, fc2, fc3, fc4)를 출력한다.
상기 퓨즈 제어용 플립플롭들(51, 53, 55, 57) 각각은 D 플립플롭이다. D 플립플롭의 상세 구성 및 동작은 앞서서도 밝힌 바와 같이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 너무도 잘 알려져 있으므로, 구체적인 설명은 생략한 다.
상기 복수의 전기적 퓨즈들(41, 42, 43, 44)은 상기 퓨즈 제어용 플립플롭들(51, 53, 55, 57) 각각에서 출력되는 퓨즈 제어신호들(fc1, fc2, fc3, fc4)을 수신함으로써 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 전기적 퓨즈 모드 신호들(fm1, fm2, fm3, fm4)을 생성한다.
상기 전기적 퓨즈들(41, 42, 43, 44)의 일례는 도 8에 잘 나타나 있다. 도 8은 도 4의 전기적 퓨즈의 일례를 상세히 보인 회로도로서, 상기 전기적 퓨즈들(41, 42, 43, 44) 각각은, 게이트에는 상기 퓨즈 제어신호(fc1, fc2, fc3, fc4)가 인가되고, 드레인에는 전원전압(VDD)이 인가되며, 소오스는 접지되는 엔모스 트랜지스터(NM), 상기 엔모스 트랜지스터(NM)의 소오스와 접지단 사이에 배치된 퓨즈부(F1, F2, F3, F4) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM)의 소오스와 전기적 퓨즈(41, 42, 43, 44)의 출력단 사이에 연결된 래치부(LAT)를 구비한다.
상기 복수의 멀티플렉서들(52, 54, 56, 58)은, 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각의 출력신호 및 상기 전기적 퓨즈 모드 신호(fm1, fm2, fm3, fm4)를 수신하고 최종 출력신호(q1, q2, q3, q4)를 생성하되, 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 인에이블신호(Q1_efuse, Q2_efuse, Q3_efuse, Q4_efuse)에 의해 제어됨으로써 노멀 모드 신호 및 전기적 퓨즈 모드 신호 중 어느 하나를 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 최종 출력신호(q1, q2, q3, q4)로서 출력한다.
예를 들어, 상기 멀티플렉서들(52, 54, 56, 58) 각각은, 상기 레지스터용 플 립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 인에이블신호(Q1_efuse, Q2_efuse, Q3_efuse, Q4_efuse)가 논리 하이인 경우에 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm1, fm2, fm3, fm4)를 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 최종 출력신호(q1, q2, q3, q4)로 출력한다.
한편, 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 인에이블신호(Q1_efuse, Q2_efuse, Q3_efuse, Q4_efuse)가 논리 로우인 경우에, 상기 멀티플렉서들(52, 54, 56, 58) 각각은 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각의 출력노드(O1, O2, O3, O4)의 신호를 수신하여 이를 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 최종 출력신호(q1, q2, q3, q4)로 출력한다.
도 5를 함께 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 레지스터용 플립플롭(45)은 입력 데이터(Din)를 수신하여 래치한 후, 클럭신호(CLK)의 제1 동작 사이클(CLK1)에 응답하여 상기 레지스터용 플립플롭(45)에 래치된 데이터를 상기 레지스터용 플립플롭(45)의 출력단(Q1)으로 출력한다. 출력노드(O1)는 레지스터용 플립플롭(46)의 입력단(D2)과 연결되어져 있으므로, 상기 출력노드(01)의 신호는 상기 레지스터용 플립플롭(46)의 입력단(D2)으로 인가된다. 그리고, 클럭신호(CLK)의 제2 동작 사이클(CLK2)에 응답하여 상기 레지스터용 플립플롭(46)에 래치된 데이터는 상기 레지스터용 플립플롭(46)의 출력단(Q2)으로 출력된다. 결국, 클럭신호(CLK)의 제4 동작 사이클(CLK4)에서는 노드(O1)는 논리 로우, 노드(O2)는 논리 로우, 노 드(O3)는 논리 로우, 그리고 노드(O4)는 논리 하이의 신호를 출력한다. 따라서, 클럭신호(CLK)의 제4 동작 사이클(CLK4)에서 논리 하이의 인에이블신호(Q4_efuse)가 퓨즈 제어용 플립플롭(57) 및 멀티플렉서(58)로 인가되면 상기 멀티플렉서(58)의 출력신호(q4)는 논리 하이로 된다.
요컨대, 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48)에 의해 데이터 시프트(data shift)가 완료된 후에 절단하고자 하는 전기적 퓨즈(44)에 대응되는 인에이블신호(Q4_efuse)를 소정의 시간 동안 논리 하이로 유지하면, 최종 출력신호 셋(q1, q2, q3, q4)이 결정된다.
도 9는 도 4의 멀티플렉서의 일례를 상세히 보인 회로도로서, 도 9를 참조하여 상기 멀티플렉서들(52, 54, 56, 58)의 동작을 예를 들어 설명하면 이하와 같다.
예를 들어, 인에이블신호들(Q1_efuse, Q2_efuse, Q3_efuse, Q4_efuse)이 논리 하이인 경우, 전기적 퓨즈 모드 신호들(fm1, fm2, fm3, fm4)이 최종 출력신호들(q1, q2, q3, q4)로서 출력된다. 즉, 인에이블신호(Q1_efuse)가 논리 하이인 경우에는 스위칭 트랜지스터(sw1)가 턴온되어 멀티플렉서(52)는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm1)를 최종 출력신호(q1)로서 출력한다. 다른 멀티플렉서들(54, 56, 58)의 경우에도 마찬가지이다.
반대로, 인에이블신호들(Q1_efuse, Q2_efuse, Q3_efuse, Q4_efuse)이 논리 로우인 경우, 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48)의 출력노드(O1, O2, O3, O4)의 신호들이 최종 출력신호들(q1, q2, q3, q4)로서 출력된다. 즉, 인에이블신호(Q1_efuse)가 논리 로우인 경우에는 스위칭 트랜지스터(sw2)가 턴온되어 멀티플 렉서(52)는 레지스터용 플립플롭(45)의 출력노드(O1)의 신호를 최종 출력신호(q1)로서 출력한다. 다른 멀티플렉서들(54, 56, 58)의 경우에도 마찬가지이다.
상기 멀티플렉서들(52, 54, 56, 58)의 구조와, 설명에서의 논리 하이 또는 논리 로우 등에 따른 동작은 이해를 돕기 위한 일례일 뿐이므로, 상기 멀티플렉서들(52, 54, 56, 58)이 도 9나 상기 설명들로 한정되어져서는 안될 것이다.
도 8에서는 전기적 퓨즈(41)인 경우에는 퓨즈 제어신호(fc1)가 엔모스 트랜지스터(NM)의 게이트로 인가되고, 래치부(LAT)는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm1)를 출력하고, 전기적 퓨즈(42)인 경우에는 퓨즈 제어신호(fc2)가 엔모스 트랜지스터(NM)의 게이트로 인가되고, 래치부(LAT)는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm2)를 출력하고, 전기적 퓨즈(43)인 경우에는 퓨즈 제어신호(fc3)가 엔모스 트랜지스터(NM)의 게이트로 인가되고, 래치부(LAT)는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm3)를 출력하고, 전기적 퓨즈(44)인 경우에는 퓨즈 제어신호(fc4)가 엔모스 트랜지스터(NM)의 게이트로 인가되고, 래치부(LAT)는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm4)를 출력하는 것이 동시에 도시되어져 있다.
이는 도 9의 경우에도 마찬가지이다.
도 9에서는 멀티플렉서(52)의 경우에는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm1), 노드(O1) 및 인에이블신호(Q1_efuse)가 입력되는 신호이고 출력신호는 q1이고, 멀티플렉서(54)의 경우에는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm2), 노드(O2) 및 인에이블신호(Q2_efuse)가 입력되는 신호이고 출력신호는 q2이고, 멀티플렉서(56)의 경우에는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm3), 노드(O3) 및 인에이블신호(Q3_efuse)가 입력되는 신 호이고 출력신호는 q3이고, 멀티플렉서(58)의 경우에는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm4), 노드(O4) 및 인에이블신호(Q4_efuse)가 입력되는 신호이고 출력신호는 q4인 것이 동시에 도시되어져 있다.
위와 같이 도 4, 도 5, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 퓨즈가 적용된 시프트 레지스터는 전기적 퓨즈가 적용된 종래의 병렬 레지스터에서 입력 데이터용의 별도의 레지스터를 요구함으로 인해, 그와 같은 별도의 레지스터의 레이아웃 영역이 요구되는 문제를 개선할 수 있다.
또한, 도 4, 도 5, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 직렬 연결된 복수의 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48)을 구비하고 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각은 입력 데이터를 수신한 후 클럭신호(CLK)에 응답하여 시프트하는 시프트 레지스터의 동작은 노멀 모드(normal mode)와 전기적 퓨즈 모드(electrical fuse mode)로 나눠 볼 수 있다. 상기 노멀 모드는 전기적 퓨즈가 사용되지 않는 모드로서, 사용자에게 공급되기 전에 상기 시프트 레지스터가 사용되는 회로의 테스트를 위한 모드이다.
상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각은, 노멀 모드시에는 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각의 출력신호를 수신하여 상기 각각의 출력신호를 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 최종 출력신호로서 출력하고, 전기적 퓨즈 모드시에는 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 인에이블신호(Q1_efuse, Q2_efuse, Q3_efuse, Q4_efuse)에 응답하여 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각의 출력신 호를 최종 출력신호(q1, q2, q3, q4)로서 출력하거나 전기적 퓨즈들(41, 42, 43, 44)의 출력신호(fm1, fm2, fm3, fm4)를 최종 출력신호(q1, q2, q3, q4)로서 출력하기 위한, 상기 레지스터용 플립플롭들(45, 46, 47, 48) 각각에 대응되는 멀티플렉서(52, 54, 56, 68)를 구비한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라 전기적 퓨즈가 적용된 시프트 레지스터는, 도 4, 도 5, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 전기적 퓨즈 모드를 위한 회로와 테스트 모드를 위한 회로를 머지(merge)함으로써, 종래에 전기적 퓨즈가 적용된 병렬 레지스터와는 별개로 테스트 모드를 위한 별도의 병렬 레지스터가 요구됨으로 인해 레이아웃 면적이 증가하는 문제를 개선할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기적 퓨즈가 적용된 시프트 레지스터의 구성도이다. 그리고, 도 7은 도 6의 동작의 일례를 설명하기 위한 타이밍도이다.
먼저 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따라 직렬 연결된 복수의 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108)을 구비하고 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각은 입력 데이터를 수신한 후 클럭신호(CLK)에 응답하여 시프트하는 시프트 레지스터는, 복수의 논리 연산부들(121, 122, 123, 124), 복수의 퓨즈 제어용 플립플롭들(FF ; 111, 113, 115, 117), 복수의 전기적 퓨즈들(E_FUSE ; 101, 102, 103, 104) 및 복수의 멀티플렉서들(MUX ; 112, 114, 116, 118)을 구비한다.
상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각은 리셋 신호(RESET) 를 수신하기 위한 리셋 단자(rst)를 구비하는 D 플립플롭일 수 있다. 그리하여, 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108)은 상기 리셋 신호(RESET)에 의해 초기화될 수 있다.
상기 논리 연산부들(121, 122, 123, 124) 각각은 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되게 하나씩 구비되며, 하나의 앤드 게이트로 구성될 수 있다. 그리하여, 상기 논리 연산부들(121, 122, 123, 124) 각각은 동일한 인에이블신호(efuse) 및 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각의 출력신호를 수신하여 논리 연산 즉 앤드 연산을 수행한다. 그리하여, 상기 논리 연산부들(121, 122, 123, 124) 각각은 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되는 논리 연산 결과신호들을 대응되는 퓨즈 제어용 플립플롭들(111, 113, 115, 117)로 출력한다.
상기 퓨즈 제어용 플립플롭들(111, 113, 115, 117)은 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되게 하나씩 구비되며, 상기 논리 연산부들(121, 122, 123, 124) 각각의 결과신호를 수신한 후, 상기 인에이블신호(efuse)에 응답하여 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되는 퓨즈 제어신호들(fc11, fc12, fc13, fc14)을 출력한다.
상기 전기적 퓨즈들(101, 102, 103, 104)은 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되게 하나씩 구비되며, 상기 퓨즈 제어신호들(fc11, fc12, fc13, fc14) 각각을 수신함에 의해 유지 또는 절단됨으로써 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되는 전기적 퓨즈 모드 신 호들(fm11, fm12, fm13, fm14)을 생성한다.
상기 전기적 퓨즈들(101, 102, 103, 104) 각각은 그들 각각에 대응되는 제어용 플립플롭(111, 113, 115, 117)으로부터 출력되는 퓨즈 제어신호(fc11, fc12, fc13, fc14)가 논리 하이인 경우 전기적 퓨즈 모드 신호를 출력할 수 있다. 그러한 전기적 퓨즈들(101, 102, 103, 104)의 일례가 도 10에 도시되어 있다. 즉, 도 10은 도 6의 전기적 퓨즈들의 일례를 상세히 보인 회로도이다.
도 10을 참조하면, 상기 전기적 퓨즈들(101, 102, 103, 104) 각각은, 게이트에는 상기 퓨즈 제어신호들(fc11, fc12, fc13, fc14)이 인가되고, 드레인에는 전원전압(VDD)이 인가되며, 소오스는 접지되는 엔모스 트랜지스터(NM), 상기 엔모스 트랜지스터(NM)의 소오스와 접지단 사이에 배치된 퓨즈부(F) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM)의 소오스와 전기적 퓨즈들(101, 102, 103, 104)의 출력단 사이에 연결된 래치부(LAT)를 구비한다.
상기 멀티플렉서들(112, 114, 116, 118)은 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되게 하나씩 구비되며, 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각의 출력신호 및 상기 전기적 퓨즈 모드 신호들(fm11, fm12, fm13, fm14)을 수신하고, 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되는 최종 출력신호들을 생성하되, 상기 퓨즈 제어신호들(fc11, fc12, fc13, fc14) 각각에 의해 제어됨으로써 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각의 출력신호 또는 상기 전기적 퓨즈 모드 신호들(fc11, fc12, fc13, fc14)을 상기 최종 출력신호들(q11, q12, q13, q14)로서 출 력한다. 즉, 상기 멀티플렉서들(112, 114, 116, 118)은, 상기 멀티플렉서들(112, 114, 116, 118) 각각에 대응되는 제어용 플립플롭(111, 113, 115, 117)에서 출력되는 퓨즈 제어신호(fc11, fc12, fc13, fc14)에 응답하여 상기 전기적 퓨즈 모드 신호들(fm11, fm12, fm13, fm14) 또는 상기 멀티플렉서들(112, 114, 116, 118) 각각에 대응되는 레지스터용 플립플롭(105, 106, 107, 108)의 출력신호를 선택적으로 최종 출력신호(q11, q12, q13, q14)로서 출력한다. 이는 도 11을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.
다음으로, 도 7을 함께 참조하여 도 6의 시프트 레지스터를 보다 구체적으로 설명하면, 레지스터용 플립플롭(105)은 입력 데이터(Din)를 수신하여 래치한 후, 클럭신호(CLK)의 제1 동작 사이클(CLK1)에 응답하여 상기 레지스터용 플립플롭(105)에 래치된 데이터를 상기 레지스터용 플립플롭(105)의 출력단(Q1)으로 출력한다. 상기 레지스터용 플립플롭(105)의 출력노드(O11)는 레지스터용 플립플롭(106)의 입력단(D2)에 연결되어져 있으므로, 상기 레지스터용 플립플롭(105)의 출력노드(011)의 신호는 상기 레지스터용 플립플롭(106)의 입력단(D2)으로 인가된다. 클럭신호(CLK)의 제2 동작 사이클(CLK2)에 응답하여 상기 레지스터용 플립플롭(106)에 래치된 데이터는 상기 레지스터용 플립플롭(106)의 출력단(Q2)으로 출력된다. 결국, 클럭신호(CLK)의 제4 동작 사이클(CLK4)에서는 노드(O11)는 논리 로우, 노드(O12)는 논리 로우, 노드(O13)는 논리 로우 그리고 노드(O14)는 논리 하이의 신호를 출력한다. 따라서, 클럭신호(CLK)의 제4 동작 사이클(CLK4)에서 논리 하이의 인에이블신호(efuse)가 퓨즈 제어용 플립플롭(117)으로 인가되면 멀티플렉 서(118)의 출력신호(q14)는 논리 하이로 된다. 물론, 이 경우 나머지 멀티플렉서들(112, 114, 116)의 출력신호(q11, q12, q13)은 논리 로우로 된다.
상기 예에서는 입력 데이터(Din)이 논리 하이, 논리 로우, 논리 로우, 논리 로우의 데이터가 차례대로 레지스터용 플립플롭(105)의 입력단(D1)으로 인가되는 경우이다. 따라서, 만약 상기 입력 데이터(Din)가 다르게 인가된다면, 멀티플렉서들(112, 114, 116, 118)의 출력도 달라진다.
이와 같이, 인에이블신호(efuse)와 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각의 출력신호에 대해, 논리 연산부들(121, 122, 123, 124)에서 논리 연산을 수행하여 양자 모두 논리 하이이면 그에 대응되는 퓨즈는 절단된다. 따라서, 논리 로우이면 상기 인에이블신호(efuse)와는 무관하게 논리 연산부는 논리 로우의 신호를 출력하므로, 그에 대응되는 퓨즈는 절단되지 않는다.
도 11은 도 6의 멀티플렉서의 일례를 상세히 보인 회로도로서, 도 11을 참조하여 상기 멀티플렉서들(112, 114, 116, 118)을 보다 상세히 설명하면 이하와 같다.
예를 들어, 퓨즈 제어신호들(fc11, fc12, fc13, fc14)이 논리 하이인 경우, 전기적 퓨즈 모드 신호들(fm11, fm12, fm13, fm14)이 최종 출력신호들(q11, q12, q13, q14)로서 출력된다. 즉, 퓨즈 제어신호(fc11)가 논리 하이인 경우 스위칭 트랜지스터(sw1)가 턴온되므로, 멀티플렉서(112)는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm11)를 최종 출력신호(q11)로서 출력한다. 다른 멀티플렉서들(114, 116, 118)의 경우에도 마찬가지이다.
반대로, 퓨즈 제어신호들(fc11, fc12, fc13, fc14)이 논리 로우인 경우, 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108)의 출력노드(O11, O12, O13, O14)의 신호들이 최종 출력신호들(q11, q12, q13, q14)로서 출력된다. 즉, 퓨즈 제어신호(fc11)가 논리 로우인 경우 스위칭 트랜지스터(sw2)가 턴온되므로, 멀티플렉서(112)는 레지스터용 플립플롭(105)의 출력노드(O11)의 신호를 최종 출력신호(q11)로서 출력한다. 다른 멀티플렉서들(114, 116, 118)의 경우에도 마찬가지이다.
상기 멀티플렉서들(112, 114, 116, 118)의 구조와, 설명에서의 논리 하이 또는 논리 로우 등에 따른 동작은 이해를 돕기 위한 일례일 뿐이므로, 상기 멀티플렉서들(112, 114, 116, 118)이 도 11이나 상기 설명들로 한정되어져서는 안될 것이다.
도 10에서는, 전기적 퓨즈(101)인 경우에는 퓨즈 제어신호(fc11)가 엔모스 트랜지스터(NM)의 게이트로 인가되고, 래치부(LAT)는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm11)를 출력하고, 전기적 퓨즈(102)인 경우에는 퓨즈 제어신호(fc12)가 엔모스 트랜지스터(NM)의 게이트로 인가되고, 래치부(LAT)는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm12)를 출력하고, 전기적 퓨즈(103)인 경우에는 퓨즈 제어신호(fc13)가 엔모스 트랜지스터(NM)의 게이트로 인가되고, 래치부(LAT)는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm13)를 출력하고, 전기적 퓨즈(104)인 경우에는 퓨즈 제어신호(fc14)가 엔모스 트랜지스터(NM)의 게이트로 인가되고, 래치부(LAT)는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm14)를 출력하는 것이 동시에 도시되어져 있다.
이는 도 11의 경우에도 마찬가지이다.
도 11에서는, 멀티플렉서(112)의 경우에는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm11), 노드(O11)의 신호 및 퓨즈 제어신호(fc11)가 입력되는 신호이고 출력신호는 q11이고, 멀티플렉서(114)의 경우에는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm12), 노드(O12)의 신호 및 퓨즈 제어신호(fc12)가 입력되는 신호이고 출력신호는 q12이고, 멀티플렉서(116)의 경우에는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm13), 노드(O13)의 신호 및 퓨즈 제어신호(fc13)가 입력되는 신호이고 출력신호는 q13이고, 멀티플렉서(118)의 경우에는 전기적 퓨즈 모드 신호(fm14), 노드(O14)의 신호 및 퓨즈 제어신호(fc14)가 입력되는 신호이고 출력신호는 q14인 것이 동시에 도시되어져 있다.
위와 같이 도 6, 도 7, 도 10 및 도 11을 참조하여 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 퓨즈가 적용된 시프트 레지스터는 종래의 병렬 레지스터에 비해 입력 데이터용의 별도의 레지스터가 요구되지 않으므로 레이아웃 면적이 줄어드는 이점이 있다.
또한, 도 6, 도 7, 도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 직렬 연결된 복수의 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108)을 구비하고 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각은 입력 데이터를 수신한 후 클럭신호(CLK)에 응답하여 시프트하는 시프트 레지스터의 동작은 노멀 모드(normal mode)와 전기적 퓨즈 모드(electrical fuse mode)로 나눠 볼 수 있다. 상기 노멀 모드는 전기적 퓨즈가 사용되지 않는 모드로서, 사용자에게 공급되기 전에 상기 시프트 레지스터가 사용되는 회로의 테스트를 위한 모드이다.
상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각은 노말 모드시에는 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각의 출력신호를 수신하여 상기 각각의 출력신호를 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되는 최종 출력신호(q11, q12, q13, q14)로서 출력한다.
그리고, 전기적 퓨즈 모드시에는 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각은 동일한 인에이블신호(efuse)에 응답하여 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각의 출력신호를 최종 출력신호(q11, q12, q13, q14)로서 출력하거나 전기적 퓨즈들(101, 102, 103, 104)의 출력신호를 최종 출력신호(q11, q12, q13, q14)로서 출력하기 위한, 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되는 멀티플렉서(112, 114, 116, 118)를 구비한다.
그리하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 전기적 퓨즈가 적용된 시프트 레지스터는, 도 6, 도 7, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 전기적 퓨즈 모드를 위한 회로와 테스트 모드를 위한 회로를 머지(merge)함으로써, 종래에 전기적 퓨즈가 적용된 병렬 레지스터와는 별개로 테스트 모드를 위한 별도의 병렬 레지스터가 요구됨으로 인해 레이아웃 면적이 증가하는 문제를 개선할 수 있게 된다.
나아가, 앞서 도 4, 도 5, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명된 실시예에서는 인에이블신호(Q1_efuse, Q2_efuse, Q3_efuse, Q4_efuse)가 각각의 레지스터용 플립플롭(45, 46, 47, 48)에 대응되게 하나씩 인가되는 것에 비해, 본 실시예에서는 동일한 하나의 인에이블신호(efuse)를 인가함으로써, 시프트 레지스터에 요구되는 레이아웃 면적이 더욱 줄어들 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 직렬 연결된 복수의 레지스터용 플립플롭들을 구비하고, 상기 레지스터용 플립플롭들 각각은 입력 데이터를 수신한 후 클럭신호에 응답하여 시프트하는 시프트 레지스터에 전기적 퓨즈를 적용하는 방법은, 도 6, 도 7, 도 10 및 도 11을 참조하여 설명될 수 있다.
그러한 방법은, (1)동일한 인에이블신호(efuse) 및 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각의 출력신호를 수신하여 논리 연산을 수행함으로써 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되는 논리 연산 결과신호들을 출력하는 단계, (2)상기 논리 연산 결과신호들 각각을 수신한 후 상기 인에이블신호(efuse)에 응답하여 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되는 퓨즈 제어신호들(fc11, fc12, fc13, fc14)을 출력하는 단계, (3)상기 퓨즈 제어신호들(fc11, fc12, fc13, fc14) 각각을 수신함에 의해 유지 또는 절단됨으로써 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되는 전기적 퓨즈 모드 신호들(fm11, fm12, fm13, fm14)을 생성하는 단계 및 (4)상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각의 출력신호 및 상기 전기적 퓨즈 모드 신호들(fm11, fm12, fm13, fm14)을 수신하고 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각에 대응되는 최종 출력신호들(q11, q12, q13, q14)을 생성하되, 상기 퓨즈 제어신호들(fc11, fc12, fc13, fc14) 각각에 의해 제어됨으로써 상기 레지스터용 플립플롭들(105, 106, 107, 108) 각각의 출력신호 또는 상기 전기적 퓨즈 모드 신호들(fm11, fm12, fm13, fm14)을 상기 최종 출력신호들(q11, q12, q13, q14)로서 출력하는 단계를 구비한다.
그리하여, 본 발명 일 실시예에 따라 시프트 레지스터에 전기적 퓨즈를 적용하는 방법은, 종래의 병렬 레지스터에 비해 레이아웃 면적을 줄일 수 있으며, 동작 오류를 줄일 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 따른 시프트 레지스터 및 시프트 레지스터에 전기적 퓨즈를 적용하는 방법은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기본 원리를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 설계되고, 응용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게는 자명한 사실이라 할 것이다.