KR101403500B1 - One-Time Programable Memory of Electrical Fuse Type With High Reliability For PMICs - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피엠아이씨용 고신뢰성 이퓨즈 오티피 메모리 장치에 관한 것이다. 이는 PMIC(power management IC)를 위한 24bit 이퓨즈(eFuse, electrical Fuse) 오티피(OTP, One-Time Programmable) 메모리 장치에 있어서, 1행 × 24열의 OTP 셀 어레이, 제어 신호(RD, PGM, TM_EN)에 따라 동작 모드에 적합한 내부 제어신호를 공급하는 제어 로직, 어드레스 A[4:0]를 디코딩하여 프로그램되는 열(column)을 선택해주는 선택 회로(PGM_COL_SEL), 프로그램 데이터를 저장하는 데이터 래치(data latch) 회로, 비트라인(BL)의 데이터를 읽어내기 위한 출력 버퍼, 그리고 데이터 래치에 저장된 프로그램 데이터(PD)[23:0]와 출력 버퍼의 읽어낸 데이터 프로그램 출력신호(DOUT)[23:0]가 일치하는지 비교해주는 비교회로를 포함하여 구성되고, 패키지 상태에서 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지 테스트하는 프로그램 검증 읽기 모드일 때, 상기 비교회로는 상기 래치 회로에 래치된 프로그램 데이터와 읽기 모드에서 읽혀진 판독 데이터를 비교하여 비교신호 출력 단자로 비교 결과를 출력하도록 구성된다. 이에 따라 이퓨즈 오티피 메모리를 구비하는 PMIC 칩 패키지에 있어서 이퓨즈 오티피 메모리를 프로그램한 후 패키지 상태에서 프로그램의 오류 여부가 하나의 핀을 통해 출력되는 데이터에 의하여 테스트가능하게 함으로써, PMIC의 고신뢰성을 보장하는 등의 현저한 효과를 제공한다. The present invention relates to a highly reliable fuse-type memory device for a PIC. This is a 24-bit eFuse (OTP) one-time programmable memory device for a power management IC (PMIC), which includes an OTP cell array of 1 row x 24 columns, control signals RD, PGM, TM_EN A selection circuit PGM_COL_SEL for decoding a programmed column by decoding the address A [4: 0], a data latch for storing program data (data 23: 0] stored in the data latch and the read data program output signal DOUT [23: 0] of the output buffer, and an output buffer for reading data of the bit line BL. ], And in a program verify read mode for testing whether the eFuse OTP memory is normally programmed in the package state, the comparison circuit is configured to determine whether the eFuse OTP memory By comparing the read data read from the read mode and the program data is configured to output the comparison result to the comparison signal output terminal. Accordingly, in the PMIC chip package having the fuse-off-chip memory, after the fuse-off-chip memory is programmed, the error of the program in the package state can be tested by data output through one pin, Reliability is ensured, and the like.

Description

피엠아이씨용 고신뢰성 이퓨즈 오티피 메모리 장치 {One-Time Programable Memory of Electrical Fuse Type With High Reliability For PMICs}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a high-reliability fuse-

본 발명은 일반적으로 이퓨즈(eFuse, electrical Fuse) 방식을 사용하는 오티피(OTP, One-Time Programmable) 메모리 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 이퓨즈 메모리를 구비하는 피엠아이씨(PMIC, Power Management IC) 칩에 있어서 PMIC 칩 패키지 상태에서 한 개의 핀에 대해 테스트하는 것으로서 이퓨즈 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지를 확인가능하게 함으로써, PMIC의 고신뢰성이 보장될 수 있게 한 새로운 피엠아이씨용 고신뢰성 이퓨즈 오티피 메모리 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to an OTP (One Time Programmable) memory device using an eFuse (electrical fuse) method. More particularly, the present invention relates to a PMIC IC chip with a single pin in the PMIC chip package, it is possible to check whether the e-fuse memory is normally programmed, thereby ensuring high reliability of the PMIC. Type memory device.

최근 배터리에 기반하여 동작하는 모바일 정보기기의 발전에 따라, 제한된 배터리 리소스의 효율적인 제어 및 관리 기능을 하는 전력 반도체 기반 PMIC(power management IC)가 매우 중요하게 부각되고 있다. PMIC는 다양한 제어 및 관리 기능을 원칩화하여 공간이 절약되고 코스트가 다운될 수 있도록 하기 때문에 배터리 기반의 모바일 정보 기기에서는 핵심부품이라고 할 수 있다.BACKGROUND ART [0002] Recently, with the development of mobile information devices operating based on batteries, power semiconductor integrated power management ICs (PMICs), which perform efficient control and management of limited battery resources, are becoming very important. PMIC is a key component in battery-based mobile information devices because it saves space and costs down by making various control and management functions one chip.

PMIC는 전력용 디스크리트 파워 소자모듈과 고전압 파워회로, 저전압 디지털회로, 고전압 및 저전압 아날로그 회로로 구성된 파워제어 모듈로 2칩 또는 1칩으로 구성되어 전자기기에 들어오는 전력을 그 전자기기에 맞게 전력을 변환, 분배, 충전 및 제어하는 역할을 하기 때문에, 일반 반도체에 비해서 고내압화, 고신뢰성화 등이 요구된다.PMIC is a power control module composed of discrete power device module for power, high voltage power circuit, low voltage digital circuit, high voltage and low voltage analog circuit. It consists of two chips or one chip and converts the power to the electronic equipment Charge, and control of a semiconductor device, it is required to have a higher voltage and a higher reliability compared to a general semiconductor device.

특히 PMIC는 아날로그 트리밍 기능을 수행하기 위해 소용량의 비휘발성 메모리를 필요로 한다. 내장되는 비휘발성 메모리는 추가 공정이 필요 없는 로직 공정 기반 설계가 가능한 이퓨즈 오티피(eFuse OTP, electrical fuse one-time programmable) 메모리가 많이 사용되고 있으며, 메모리 용량은 수백 Kb 이하가 요구된다(참고기술문헌1: S. H. Kulkarni et al., A 4kb metal-fuse OTP-ROM macro featuring a 2V programmable 1.372 1T1R bit cell in 32 high-k metal-gate CMOS, IEEE Solid-State Circuits, vol. 45, no. 4, pp. 863-868, April 2010). eFuse OTP 메모리는 eFuse에 과전류를 흘려 블로잉(blowing)하여 프로그램 한다(참고기술문헌2: J. Safran, A. Leslie, et al., A compact eFuse programmable array memory for SOI CMOS, Symposium on VLSI Circuits, pp. 72-73, June 2007)(참고기술문헌3: N. Robson et al., Electrically programmable fuse (eFuse): From memory redundancy to autonomic chip, Proceedings of Custom Integrated Circuits Conference, pp. 799-804, Sep. 2007). eFuse의 프로그램 이전 저항은 50~100 오옴 정도이고, eFuse를 통해 프로그램 과전류가 흐르면서 eFuse의 프로그램 후 저항은 대개 수 십 오옴 이상이 된다. 이와 같이 eFuse는 한 비트의 디지털 데이터를 전도 상태와 고저항 상태 중 하나로 프로그램한다.In particular, the PMIC requires a small amount of nonvolatile memory to perform the analog trimming function. An embedded non-volatile memory is widely used for an eFuse OTP (electrical fuse one-time programmable) memory that can be used for a logic process-based design that does not require an additional process, and the memory capacity is required to be several hundred Kb or less Document 1:... SH Kulkarni et al, a 4kb metal-fuse OTP-ROM macro featuring a 2V programmable 1.37 2 1T1R bit cell in 32 high-k metal-gate CMOS, IEEE Solid-State Circuits, vol 45, no 4 , pp. 863-868, April 2010). The eFuse OTP memory is programmed by blowing an overcurrent to the eFuse (see Reference 2: J. Safran, A. Leslie, et al., A compact eFuse programmable array memory for SOI CMOS, Symposium on VLSI Circuits, pp. Pp. 72-73, June 2007) (Reference 3: N. Robson et al., Electrically programmable fuse (eFuse): From memory redundancy to autonomic chip, Proceedings of Custom Integrated Circuits Conference, pp. 799-804, Sep. 2007). The program transfer resistance of eFuse is about 50 ~ 100 ohms, and after program overcurrent flows through eFuse, the post-programmed resistance of eFuse is usually more than a few tens of ohms. In this way, eFuse programs one bit of digital data into either a conduction state or a high-resistance state.

eFuse OTP 메모리는 데이터 리텐션(retention) 시간동안 프로그램된 eFuse 링크의 저항이 줄었을 때 센싱 불량이 발생하지 않도록 하는 설계가 요구된다(참고기술문헌4: M. Alavi et al., A PROM element based on salicide agglomeration of poly fuses in a CMOS logic process, IEEE International Electron Devices Meeting, pp. 855-858, Dec. 1997). eFuse 링크의 프로그램된 저항 변동을 고려한 가변 풀-업 부하 저항(variable pull-up load resistor)은 테스트 읽기 모드(test read mode)와 읽기 모드(read mode)에서 비트라인(BL) 프리차징 회로에 사용되는 풀-업 부하 저항을 가변시킨다. 테스트 읽기 모드에서 센싱 가능한 eFuse 저항은 읽기 모드보다 더 크다. 그래서 테스트 읽기 모드와 읽기 모드에서 센싱 가능한 eFuse 저항의 차이 값이 데이터 리텐션 시간 동안 센싱 마진 저항이 된다(참고기술문헌5: J. H. Kim et al., Design of 1-Kb eFuse OTP memory IP with reliability considered, Journal of Semiconductor Technology and Science, vol. 11, no. 2, pp. 88-94, June, 2011)(참고기술문헌6: J. H. Jang et al., Design of an 8-bit differential paired eFuse OTP memory IP reducing sensing resistance, J. Cent. South Univ., vol. 19, no. 1, pp. 168-173, January 2012). 한편 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지 패키지(package) 상태에서 테스트가 가능하도록 설계가 되어야 한다. 그런데 PMIC 칩은 사용 핀(pin) 수가 몇 개 되지 않으므로 8b 이상의 OTP 판독 데이터를 패키지 핀에서 읽어볼 수 없다는 문제점이 있다.
The eFuse OTP memory is required to be designed to prevent the sensing failure from occurring when the resistance of the programmed eFuse link is reduced during the data retention time (see reference 4: M. Alavi et al., A PROM element based on salicide agglomeration of poly fuses in a CMOS logic process, IEEE International Electron Devices Meeting, pp. 855-858, Dec. 1997). A variable pull-up load resistor that takes into account the programmed resistance variation of the eFuse link is used in the bit line (BL) precharging circuit in test read mode and read mode. Up load resistor. The eFuse resistors that can be sensed in the test read mode are larger than the read mode. Therefore, the difference between the eFuse resistances that can be sensed in the test read mode and the read mode is the sensing margin resistance during the data retention time (see Reference 5: JH Kim et al., Design of 1-Kb eFuse OTP memory (Refer to Reference 6: JH Jang et al., Design of an 8-bit differential paired eFuse OTP memory IP (IEEE 802.16e), Vol. 11, No. 2, pp. 88-94, reducing sensing resistance, J. Cent. South Univ., vol. 19, no. 1, pp. 168-173, January 2012). It should be designed so that the eFuse OTP memory can be normally programmed or tested in package state. However, the PMIC chip has a problem in that it can not read OTP read data of 8b or more from the package pin because the number of used pins is few.

본 발명은 기존 이퓨즈 오티피 메모리를 구비하는 PMIC 칩 패키지에 있어서 이퓨즈 오티피 메모리를 프로그램한 후 패키지 상태에서 프로그램의 오류 여부를 테스트할 수 없었던 문제를 해결하는 것을 그 일반적인 목적으로 한다.It is a general object of the present invention to solve the problem that it is not possible to test whether a program is erroneous in a package state after programming the fuse-atopy memory in a PMIC chip package having the conventional fuse-offset memory.

구체적으로 본 발명의 목적은 PMIC의 패키지 상태에서 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지 테스트하는 프로그램 검증 읽기 모드(program-verify-read mode)를 제공한다. 프로그램 모드에서 프로그램 데이터(program data)는 eFuse OTP 메모리를 프로그램 하는데 사용할 뿐만 아니라 프로그램 데이터 래치(data latch) 회로에 래치된다. 프로그램 모드를 수행한 이후 프로그램 검증 읽기 모드를 수행하면 동적 의사(dynamic pseudo) NMOS 로직회로를 이용한 프로그램 데이터 비교회로는 프로그램 데이터 래치 회로에 래치된 프로그램 데이터와 읽기 모드에서 읽혀진 판독 데이터를 비교하여 비교신호(pfb, pass fail bar) 핀으로 비교 결과를 출력할 수 있다. 이렇게 하므로 패키지 상태에서 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지를 알 수 있게 한다.Specifically, an object of the present invention is to provide a program-verify-read mode for testing whether the eFuse OTP memory is normally programmed in the package state of the PMIC. In program mode, the program data is latched into the program data latch circuit as well as used to program the eFuse OTP memory. The program data comparison circuit using the dynamic pseudo NMOS logic circuit compares the program data latched in the program data latch circuit with the read data read in the read mode, (pfb, pass fail bar) pin. This allows you to see if the eFuse OTP memory is normally programmed in the package state.

또한 본 발명의 목적은, 프로그램 검증 읽기 모드에서는 가변 풀-업 부하 저항 회로를 이용하여 데이터 리텐션 시간 동안 프로그램된 eFuse 링크의 저항 변동에 대한 마진 테스트가 가능하도록 구성하는 것이다.
It is also an object of the present invention to provide a method of configuring a program verify read mode to enable a margin test for resistance variation of an eFuse link programmed during a data retention time using a variable pull-up load resistor circuit.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 피엠아이씨용 고신뢰성 이퓨즈 오티피 메모리 장치에 의하여 달성된다.The above object is achieved by a highly reliable fuse-type memory device for a PCMCIA provided according to the present invention.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 피엠아이씨용 고신뢰성 이퓨즈 오티피 메모리 장치는, PMIC(power management IC)를 위한 24bit 이퓨즈(eFuse, electrical Fuse) 오티피(OTP, One-Time Programmable) 메모리 장치에 있어서, 1행 × 24열의 OTP 셀 어레이, 제어 신호(RD, PGM, TM_EN)에 따라 동작 모드에 적합한 내부 제어신호를 공급하는 제어 로직, 어드레스 A[4:0]를 디코딩하여 프로그램되는 열(column)을 선택해주는 선택 회로(PGM_COL_SEL), 프로그램 데이터를 저장하는 데이터 래치(data latch) 회로, 비트라인(BL)의 데이터를 읽어내기 위한 출력 버퍼, 그리고 데이터 래치에 저장된 프로그램 데이터(PD)[23:0]와 출력 버퍼의 읽어낸 데이터 프로그램 출력신호(DOUT)[23:0]가 일치하는지 비교해주는 비교회로를 포함하며, 패키지 상태에서 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지 테스트하는 프로그램 검증 읽기 모드일 때, 상기 비교회로는 상기 래치 회로에 래치된 프로그램 데이터와 읽기 모드에서 읽혀진 판독 데이터를 비교하여 비교신호 출력 단자로 비교 결과를 출력하도록 구성될 수 있다.A highly reliable fuse-type memory device for a PC IC provided according to an aspect of the present invention includes a 24-bit electrical fuse (OTP) one-time programmable memory (PMT) for a power management IC A control logic for supplying an internal control signal suitable for an operation mode in accordance with control signals RD, PGM, TM_EN, an address A [4: 0] a data latch circuit for storing program data, an output buffer for reading data of the bit line BL, and a program data PD [ 23: 0] of the output buffer and the read data program output signal (DOUT) [23: 0] of the output buffer are matched, and whether or not the eFuse OTP memory is normally programmed in the package state In the program verify read mode, the comparison circuit may be configured to compare the program data latched in the latch circuit with the read data read in the read mode, and output the comparison result to the comparison signal output terminal.

일 실시예에 있어서, 상기 비교회로는 프로그램 데이터(PD)[23:0]와 프로그램 출력신호(DOUT)[23:0]를 해당 비트끼리 비교하였을 때 모든 비트가 일치하는 경우는 정상적으로 프로그램되었음을 나타나기 위해 비교신호(pfb)로서 논리하이신호(=1)를 출력하고, 다른 한편 24비트 중 한 비트 이상이 불일치하면 비교신호(pfb)로서 논리로우신호(=0)를 출력하도록 구성될 수 있다.In one embodiment, the comparison circuit compares the program data (PD) [23: 0] with the program output signal DOUT [23: 0] (= 1) as the comparison signal pfb and output a logic low signal (= 0) as the comparison signal pfb when one or more of the twenty-four bits do not coincide with each other.

다른 실시예에 있어서, 상기 비교회로는 동적 의사 NMOS 로직회로를 이용한 프로그램 데이터 비교회로로서, 상기 프로그램 데이터 래치 회로에 래치된 프로그램 데이터와 읽기 모드에서 읽혀진 판독 데이터를 비교하여 비교신호 출력 단자로 비교 결과를 출력하도록 구성될 수 있다.In another embodiment, the comparison circuit is a program data comparison circuit using a dynamic pseudo NMOS logic circuit. The program data comparing circuit compares the program data latched in the program data latch circuit with the read data read in the read mode, .

그리고 또 다른 실시예에 있어서, 상기 이퓨즈 오티피 메모리의 이퓨즈 셀은 24bit 듀얼 포트 eFuse OTP 셀일 수 있다.
In yet another embodiment, the eFuse cell of the eFuse memory may be a 24bit dual port eFuse OTP cell.

상술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, PMIC에 있어서, 패키지 상태에서 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지 테스트하는 프로그램 검증 읽기 모드가 제공된다. 프로그램 모드에서 프로그램 데이터(program data)는 eFuse OTP 메모리를 프로그램하는데 사용할 뿐만 아니라 프로그램 데이터 래치(data latch) 회로에 래치된다. 프로그램 모드를 수행한 이후, 프로그램 검증 읽기 모드를 수행하면 동적 의사 NMOS 로직회로를 이용한 프로그램 데이터 비교회로는 프로그램 데이터 래치 회로에 래치된 프로그램 데이터와 읽기 모드에서 읽혀진 판독 데이터를 비교하여 비교신호(pfb, pass fail bar) 핀으로 비교 결과를 출력한다. 이렇게 하므로 패키지 상태에서 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지를 알 수 있다. 또한 프로그램 검증 읽기 모드에서는 가변 풀-업 부하 저항 회로를 이용하여 데이터 리텐션 시간 동안 프로그램된 eFuse 링크의 저항 변동에 대한 마진 테스트가 가능하다. 이에 따라 이퓨즈 오티피 메모리를 구비하는 PMIC 칩 패키지에 있어서 이퓨즈 오티피 메모리를 프로그램한 후 패키지 상태에서 프로그램의 오류 여부가 하나의 핀을 통해 출력되는 데이터에 의하여 테스트가능하게 함으로써, PMIC의 고신뢰성을 보장하는 등의 현저한 효과를 제공한다.
According to the present invention having the above-described configuration, in the PMIC, a program verification read mode is provided for testing whether the eFuse OTP memory is normally programmed in the package state. In program mode, the program data is latched into the program data latch circuit as well as used to program the eFuse OTP memory. After performing the program mode, the program data comparison circuit using the dynamic pseudo-NMOS logic circuit compares the program data latched in the program data latch circuit with the read data read in the read mode and outputs the comparison signals (pfb, pass fail bar) pins. This allows you to see if the eFuse OTP memory is normally programmed in the package state. In the program verify read mode, a margin test for the resistance variation of the eFuse link programmed during the data retention time is possible using a variable full-up load resistance circuit. Accordingly, in the PMIC chip package having the fuse-off-chip memory, after the fuse-off-chip memory is programmed, the error of the program in the package state can be tested by data output through one pin, Reliability is ensured, and the like.

도 1은 본 발명에 따른 듀얼 포트 이퓨즈 셀 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 24bit eFuse OTP 메모리의 블록도.
도 3a는 본 발명에 따른 동작 모드별 타이밍 다이어그램으로서, 프로그램 모드를 도시하는 다이어그램.
도 3b는 본 발명에 따른 동작 모드별 타이밍 다이어그램으로서, 읽기 모드를 도시하는 다이어그램.
도 3c는 본 발명에 따른 동작 모드별 타이밍 다이어그램으로서, 프로그램 검증 읽기 모드를 도시하는 다이어그램.
도 4의 본 발명에 따른 선택 회로(PGM_COL_SEL)의 구성을 예시하는 회로도.
도 5는 본발명에 따른 프로그램 데이터 래치 회로의 구성을 예시하는 회로도.
도 6은 본 발명에 따른 출력 버퍼 회로의 구성을 예시하는 회로도.
도 7은 본 발명에 따라 동적 의사 NMOS 로직을 이용한 24비트 프로그램 데이터 비교회로의 구성을 예시하는 회로도.
도 8a는 본 발명에 따라 프로그램 검증 읽기 모드에서의 모의 실험 결과를 보여주는 타이밍 다이어그램으로서, '1'로 프로그램된 경우를 예시하는 다이어그램.
도 8b는 본 발명에 따라 프로그램 검증 읽기 모드에서의 모의 실험 결과를 보여주는 타이밍 다이어그램으로서, '0'으로 프로그램된 경우를 예시하는 다이어그램.
도 9는 본 발명에 따라 설계된 24비트 eFuse OTP 메모리의 레이아웃.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a dual port eFuse cell circuit diagram according to the present invention. Fig.
2 is a block diagram of a 24 bit eFuse OTP memory according to the present invention;
FIG. 3A is a timing diagram for each operation mode according to the present invention, showing a program mode. FIG.
FIG. 3B is a timing diagram for each operation mode according to the present invention, showing a read mode. FIG.
FIG. 3C is a timing diagram for each operation mode according to the present invention, showing a program verification read mode. FIG.
4 is a circuit diagram illustrating a configuration of a selection circuit (PGM_COL_SEL) according to the present invention.
5 is a circuit diagram illustrating a configuration of a program data latch circuit according to the present invention;
6 is a circuit diagram illustrating a configuration of an output buffer circuit according to the present invention;
7 is a circuit diagram illustrating a configuration of a 24-bit program data comparison circuit using dynamic pseudo NMOS logic according to the present invention.
FIG. 8A is a timing diagram showing simulation results in a program verify read mode according to the present invention, and is a diagram illustrating a case where the program is programmed as '1'; FIG.
FIG. 8B is a timing diagram showing simulation results in a program verification read mode according to the present invention, and is a diagram illustrating a case where the program is programmed with '0'. FIG.
Figure 9 is a layout of a 24 bit eFuse OTP memory designed in accordance with the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 청구범위에 의해 한정된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and is defined by the claims of the present invention.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이, BCD 공정 기반으로 PMIC용 고신뢰성 24bit 듀얼 포트(dual port) eFuse OTP 메모리를 설계하였다. 제안된 동적 의사 NMOS 로직회로를 이용한 프로그램 데이터 비교회로는 프로그램 검증 읽기 모드에서 프로그램 데이터와 판독 데이터를 비교하여 비교신호(pfb, pass fail bar) 출력 단자로 비교 결과를 출력한다. 그래서 한 개의 비교신호 출력 단자만 테스트하므로 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지를 확인할 수 있다. 그리고 프로그램 검증 읽기 모드를 이용하여, 프로그램된 eFuse 저항의 변동을 고려한 가변 풀-업 부하(variable pull-up load)를 갖는 센싱 마진 테스트 회로를 설계할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, Magnachip 0.35 BCD 공정을 이용하여 설계된 24bit eFuse OTP 메모리의 레이아웃 면적은 289.9㎛ㅧ163.65㎛(=0.0475㎟)이다.The present invention designed a high reliability 24 bit dual port eFuse OTP memory for PMIC based on BCD process as described in detail below. The program data comparison circuit using the proposed dynamic pseudo NMOS logic circuit compares the program data with the read data in the program verification read mode and outputs the comparison result to the output terminal of the comparison signal (pfb, pass fail bar). Therefore, only one comparison signal output terminal can be tested to check whether the eFuse OTP memory is normally programmed. The program verify read mode can be used to design a sensing margin test circuit with a variable pull-up load that takes into account variations in the programmed eFuse resistors. According to one embodiment of the present invention, the layout area of the 24bit eFuse OTP memory designed using the Magnachip 0.35 BCD process is 289.9 mu m 163.65 mu m (= 0.0475 mm2).

본 발명의 일 실시예에 따라 Magnachip 0.35 BCD 공정을 이용하여 설계한 24bit eFuse OTP 메모리의 주요 특징은 표 1과 같다. Table 1 shows the main features of the 24bit eFuse OTP memory designed using Magnachip 0.35 BCD process according to one embodiment of the present invention.

Figure 112012072389219-pat00001
Figure 112012072389219-pat00001

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 셀 어레이는 1행 × 24열로 구성되어 있다. eFuse OTP 셀은 OTP 메모리의 레이아웃 면적을 줄이기 위해 디퍼렌셜 페어드(differential paired) eFuse OTP 셀에 비해 셀 면적이 작은 듀얼 포트(dual port) eFuse OTP 셀을 사용하였으며, eFuse 링크는 p-폴리실리콘(p-polysilicon)을 사용하였다. 동작모드는 프로그램 모드, 읽기 모드, 및 프로그램 검증 읽기 모드가 있다. 그리고 eFuse OTP 메모리의 프로그램 비트와 판독 비트는 각각 1비트, 24비트이고 프로그램 시간은 200s이다. 사용되는 전원전압은 VDD의 단일전원이 사용된다. VDD 전압은 프로그램 모드인 경우 eFuse 링크에 충분한 프로그램 파워를 공급하기 위해 5.5V가 사용되며, 읽기 모드인 경우 4.5 ~ 5.5V가 사용된다. 설계에 사용된 소자는 5V MOS 트랜지스터만 사용하였다.As can be seen from Table 1, the cell array is composed of 1 row x 24 columns. The eFuse OTP cell uses a dual port eFuse OTP cell with a smaller cell area than the differential paired eFuse OTP cell to reduce the layout area of the OTP memory. The eFuse link uses p-polysilicon (p -polysilicon) was used. The operation modes are a program mode, a read mode, and a program verify read mode. The program bit and the read bit of the eFuse OTP memory are 1 bit and 24 bits, respectively, and the program time is 200s. The power supply voltage used is a single power supply of VDD. When the VDD voltage is programmed, 5.5V is used to supply sufficient program power to the eFuse link, and 4.5V to 5.5V is used in the read mode. The devices used in the design were only 5V MOS transistors.

예컨대, 24비트 eFuse OTP 메모리 설계에 사용된 듀얼 포트 eFuse OTP 셀의 회로도는 도 1에서 보는 바와 같으며, 큰 프로그램 전류를 흘릴 수 있는 프로그램용 NMOS 트랜지스터(MN1)와 읽기 모드 전류를 줄일 수 있는 읽기용 NMOS 트랜지스터(MN2)가 각각 사용되고 있다.For example, a circuit diagram of a dual-port eFuse OTP cell used in a 24-bit eFuse OTP memory design is shown in FIG. 1, and includes a programmable NMOS transistor MN1 capable of flowing a large program current and a read And the NMOS transistor MN2 for the NMOS transistor MN2 are respectively used.

동작 모드별 eFuse 셀의 바이어스 전압 표 2에서 보는 바와 같다. The bias voltage of the eFuse cell for each operation mode is shown in Table 2.

Figure 112012072389219-pat00002
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표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 프로그램 모드에서 1로 프로그램되는 eFuse 셀의 SL(source line)과 PGM_COL_SEL 신호는 모두 VDD로 구동된다. 이와 같이 eFuse에 과전류가 흐르면 eFuse는 블로잉(blowing)된다. 그리고 읽기 모드에서 읽기워드라인(RWL, read word line)은 0.67VDD를 구동하며, SL은 0V를 구동한다. 0로 프로그램된 셀은 eFuse는 전도 상태이므로 비트라인(BL)에 0V를 출력하는 반면, 1로 프로그램된 셀은 고저항 상태이므로 비트라인(BL)에 VDD를 출력한다.As can be seen in Table 2, both the source line (SL) and the PGM_COL_SEL signal of the eFuse cell programmed to 1 in program mode are driven to VDD. Thus, when an overcurrent flows through the eFuse, the eFuse is blown. In read mode, the read word line (RWL) drives 0.67VDD and SL drives 0V. The cell programmed with 0 outputs 0V to the bit line BL since the eFuse is in the conduction state, whereas the cell programmed with 1 outputs the VDD to the bit line BL since it is in the high resistance state.

BCD 공정을 이용하여 설계한 24b eFuse OTP 메모리의 블록도는 도 2에서 보는 바와 같이 1행 × 24열의 OTP 셀 어레이, 제어 신호(RD, PGM, TM_EN)에 따라 동작 모드에 적합한 내부 제어신호를 공급하는 제어 로직, 어드레스 A[4:0]를 디코딩하여 프로그램되는 열(column)을 선택해주는 선택 회로(PGM_COL_SEL), 프로그램 데이터를 저장하는 데이터 래치(data latch) 회로, 비트라인(BL)의 데이터를 읽어내기 위한 출력 버퍼, 그리고 데이터 래치에 저장된 프로그램 데이터(PD)[23:0]와 출력 버퍼의 읽어낸 데이터 프로그램 출력신호(DOUT)[23:0]가 일치하는지 비교해주는 비교회로로 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the block diagram of the 24b eFuse OTP memory designed using the BCD process supplies an internal control signal suitable for the operation mode according to the OTP cell array of 1 row x 24 columns, the control signals (RD, PGM, TM_EN) (PGM_COL_SEL) for selecting a column to be programmed by decoding the address A [4: 0], a data latch circuit for storing program data, and a bit line BL And an output buffer for reading data and a comparison circuit for comparing the program data PD [23: 0] stored in the data latch with the read data program output signal DOUT [23: 0] of the output buffer .

프로그램 데이터(PD)[23:0]와 프로그램 출력신호(DOUT)[23:0]를 해당 비트끼리 비교하였을 때 모든 비트가 일치하는 경우는 정상적으로 프로그램 되었으므로 비교신호(pfb)는 논리하이신호(=1)를 출력하고, 24비트 중 한 비트 이상이 불일치하면 논리로우신호(=0)를 출력한다. TM_EN(test mode enable) 신호는 프로그램 검증 읽기 모드와 읽기 모드를 구분해 준다.If all the bits match when the corresponding bits of the program data PD [23: 0] and the program output signal DOUT [23: 0] are compared with each other, the comparison signal pfb is a logic high signal (= 1), and outputs a logic low signal (= 0) if one or more of the 24 bits do not coincide. The TM_EN (test mode enable) signal distinguishes between program verify read mode and read mode.

도 3a, 도 3b, 및 도 3c는 eFuse OTP의 동작 모드별 타이밍 다이어그램들을 보여주고 있다. 도 3a는 프로그램 모드에서의 타이밍 다이어그램이며, 프로그램 동작은 어드레스 A[4:0]와 입력 데이터 DIN을 먼저 인가한 상태에서 PGM 신호가 low에서 high로 활성화 되면 선택되는 OTP 메모리 셀은 프로그램 된다. 그리고 프로그램 모드에서 프로그램 입력 데이터 DIN은 eFuse OTP 메모리를 프로그램하는데 사용할 뿐만 아니라 프로그램 데이터 래치 회로에 래치된다.Figures 3a, 3b, and 3c show timing diagrams for each mode of operation of the eFuse OTP. FIG. 3A is a timing diagram in the program mode. In the program operation, when the PGM signal is activated from low to high with the address A [4: 0] and the input data DIN first applied, the OTP memory cell to be selected is programmed. And in program mode, the program input data DIN is used to program the eFuse OTP memory as well as to the program data latch circuitry.

도 3b는 읽기 모드에서의 타이밍 다이어그램이며, 읽기 동작은 RD 신호를 high로 활성화시키면 24비트의 출력 데이터가 액세스 시간이 지난 이후 프로그램 출력신호(DOUT)[23:0] 포트로 출력된다. 이때 PGM 신호는 low 상태를 유지해야 된다. FIG. 3B is a timing diagram in the read mode. When the RD signal is activated high, 24-bit output data is output to the program output signal DOUT [23: 0] port after the access time has passed. At this time, PGM signal should be kept low.

그리고 도 3c는 프로그램 검증 읽기 모드의 타이밍 다이어그램이며, RD 신호와 TM_EN 신호를 동시에 high로 활성화하면 동적 의사 NMOS 로직회로를 이용한 프로그램 데이터 비교회로는 프로그램 데이터 래치 회로에 래치된 프로그램 데이터와 읽기 모드에서 읽혀진 판독 데이터를 비교하여 비교신호 출력 단자로 비교 결과를 출력한다.FIG. 3C is a timing diagram of the program verify read mode. When the RD signal and the TM_EN signal are simultaneously activated to high, the program data comparison circuit using the dynamic pseudo NMOS logic circuit can read the program data latched in the program data latch circuit, Compare the read data and output the comparison result to the comparison signal output terminal.

도 4는 프로그램 모드에서 프로그램되는 열을 선택해주는 선택 회로(PGM_COL_SEL)이며, 프로그램 모드로 진입하게 되면 행 어드레스인 A[4:0]을 디코딩하여 프로그램 되는 PGM_COL_SEL만 VDD(=5.5V)로 구동되고 프로그램 되지 않는 PGM_COL_SEL 신호는 0V를 유지하도록 한다. 그리고 읽기 모드에서는 PGM_COL_SEL[23:0] 신호는 모두 0V를 유지한다.4 is a selection circuit (PGM_COL_SEL) for selecting a column to be programmed in the program mode. When entering the program mode, only the PGM_COL_SEL programmed by decoding the row address A [4: 0] is driven to VDD (= 5.5V) The unprogrammed PGM_COL_SEL signal maintains 0V. In the read mode, the PGM_COL_SEL [23: 0] signal remains at 0V.

그리고 도 5는 포지티브 레벨-감응형(positive level-sensitive) D 래치 형태인 프로그램 데이터 래치(program data latch) 회로이다. 프로그램 모드에서 프로그램 데이터인 DIN은 프로그램 데이터 래치 회로에 저장된다.And Figure 5 is a program data latch circuit in the form of a positive level-sensitive D latch. In program mode, program data DIN is stored in the program data latch circuit.

도 6은 출력 버퍼 회로를 예시한다. 이 회로에서, 읽기 모드와 프로그램 검증 읽기 모드에서 비트라인(BL, bit line) 프리차지 신호인 BL_PCG 신호에 의해 비트라인(BL)은 0V로 프리차징 된다. OTP 셀의 RWL(read word line) 신호가 0.67VDD로 활성화되면 풀-업 부하 트랜지스터(MP1 또는 MP2)에 의해 비트라인(BL)은 VDD로 풀-업된다. eFuse OTP 메모리 셀의 데이터가 비트라인(BL)에 충분히 전달되면 출력 버퍼는 SAENb(sense amplifier enable bar) 신호가 0V로 활성화된 뒤 VDD 또는 0V인 비트라인(BL) 전압을 센싱하여 프로그램 출력신호(DOUT) 포트로 읽은 데이터를 출력한다. 그런데 eFuse OTP 셀은 데이터 리텐션 시간 동안 프로그램된 eFuse 링크의 저항이 줄어드는 경우에 비트라인(BL) 센싱 불량이 발생할 수 있다. 그래서 본 발명에서는 프로그램된 eFuse 저항의 변동을 고려한 가변 풀-업 부하 회로(참고기술문헌5 참조)를 사용하였다.6 illustrates an output buffer circuit. In this circuit, the bit line (BL) is precharged to 0 V by the BL_PCG signal which is a bit line (BL) bit line precharge signal in the read mode and the program verify read mode. When the read word line (RWL) signal of the OTP cell is activated to 0.67 VDD, the bit line BL is pulled up to VDD by the pull-up load transistor MP1 or MP2. When the data of the eFuse OTP memory cell is sufficiently transmitted to the bit line BL, the output buffer senses the bit line (BL) voltage of VDD or 0V after the sense amplifier enable bar (SAENb) signal is activated to 0V, DOUT) Outputs data read to the port. However, the eFuse OTP cell may experience bit line (BL) sensing failure when the resistance of the programmed eFuse link decreases during the data retention time. Therefore, in the present invention, a variable pull-up load circuit (refer to Reference Document 5) is used in consideration of the variation of the programmed eFuse resistor.

eFuse를 프로그램한 후 프로그램 검증 읽기(program-verify-read) 모드에서는 도 6의 가변 풀-업 부하 트랜지스터 중 MP1만 ON시켜 eFuse 저항이 정상적으로 프로그램되었는지 테스트한다. 그리고 읽기 모드에서는 MP1보다 풀-업 저항이 작은 MP2만 ON시켜 프로그램된 eFuse 저항이 낮게 변동하더라도 비트라인(BL)을 풀-업시켜 정상적인 1 데이터로 센싱하도록 한다. 그래서 프로그램 검증 읽기 모드와 읽기 모드에서 센싱 가능한 eFuse 저항의 차이 값이 데이터 리텐션 시간 동안 출력 버퍼에서의 비트라인(BL) 센싱 마진 저항이 된다. 한편 프로그램된 eFuse 저항이 높게 변하는 경우는 비트라인(BL) 센싱 마진이 증가하는 경우이므로 문제가 되지 않는다.In the program-verify-read mode after programming the eFuse, only the MP1 of the variable pull-up load transistors of FIG. 6 is turned on to test whether the eFuse resistor is normally programmed. In the read mode, only the MP2 having a smaller pull-up resistance than the MP1 is turned ON, so that even if the programmed eFuse resistance fluctuates low, the bit line BL is pulled up to sense normal data. Therefore, the difference between the eFuse resistances that can be sensed in the program verify read mode and the read mode becomes the bit line (BL) sensing margin resistance in the output buffer during the data retention time. On the other hand, when the programmed eFuse resistance is changed to a high level, the sensing margin of the bit line (BL) is increased.

한편 도 7은 동적 의사(dynamic pseudo) NMOS 로직회로를 이용한 프로그램 데이터 비교회로를 예시한다. 이 비교회로는 프로그램 모드 이후 프로그램 검증 읽기 모드를 수행하면 프로그램 데이터 래치 회로에 래치된 프로그램 데이터인 프로그램 데이터(PD)[23:0]와 읽혀진 판독 데이터인 프로그램 출력신호(DOUT)[23:0]가 일치하는지 해당되는 비트끼리 데이터를 비교한다. 프로그램 데이터 비교 결과는 비교신호 출력 단자로 출력한다.Meanwhile, FIG. 7 illustrates a program data comparison circuit using a dynamic pseudo NMOS logic circuit. This comparison circuit compares the program data (PD) [23: 0], which is program data latched in the program data latch circuit, with the program output signal (DOUT) [23: 0] And the data is compared with each other. The program data comparison result is output to the comparison signal output terminal.

COMP_EN(compare enable) 신호가 0V인 경우는 MATCH 신호가 VDD로 프리차지 상태를 유지하고 비교신호(pfb)는 VDD를 출력한다. 프로그램 검증 읽기 모드에서 프로그램 출력신호(DOUT)[23:0]가 먼저 셋-업(set-up)된 상태에서 COMP_EN이 high로 활성화된다. 만약 24-비트의 프로그램 데이터(PD)[23:0]와 프로그램 출력신호(DOUT)[23:0]가 비트끼리 모두 일치하면 MATCH는 VDD를 유지하며, 비교신호(pfb)는 VDD로 출력한다. 만약 24-비트의 데이터 중 한 비트이상 다르면 MATCH 신호는 0V로 방전되어 비교신호(pfb)는 0V를 출력한다.When the COMP_EN (compare enable) signal is 0V, the MATCH signal maintains the precharge state to VDD and the comparison signal pfb outputs VDD. In the program verify read mode, COMP_EN is activated high with the program output signal (DOUT) [23: 0] first set-up. If the 24-bit program data PD [23: 0] and the program output signal DOUT [23: 0] match each other, MATCH maintains VDD and the comparison signal pfb is output to VDD . If one of the 24-bit data is different, the MATCH signal is discharged to 0V and the comparison signal pfb outputs 0V.

도 7의 MP1은 래치-백(latch-back) 트랜지스터로 24-비트 데이터가 모두 일치하는 경우 누설전류에 의해 MATCH 신호가 low로 떨어지는 것을 방지하기 위해 사용하였다.
MP1 in FIG. 7 is used to prevent the MATCH signal from falling to low due to the leakage current when all the 24-bit data match with the latch-back transistor.

모의 실험 결과
Simulation result

본 발명에 따라, 0.35 BCD 공정 기반의 24b eFuse OTP 메모리를 설계하였다. 표 3은 프로그램된 eFuse 링크의 센싱 저항에 대한 모의실험 결과이다.
In accordance with the present invention, a 24b eFuse OTP memory based on a 0.35 BCD process was designed. Table 3 shows the simulation results for the sensing resistance of the programmed eFuse link.

Figure 112012072389219-pat00003
Figure 112012072389219-pat00003

표 3에서 보여주는 바와 같이, VDD=4.5V, FF 모델 파라미터, -40의 프로그램 검증 읽기 모드와 읽기 모드에서의 eFuse 센싱 저항은 각각 9k 오옴, 4k 오옴으로 모의실험되었다. 이 경우 프로그램된 eFuse 저항이 4k 오옴이하로 떨어지지 않는 이상 정상적으로 센싱이 가능하다.As shown in Table 3, the VDD = 4.5V, the FF model parameters, the eFuse sensing resistance in the program verify read mode of -40 and the read mode were simulated at 9k ohms and 4k ohms, respectively. In this case, the programmed eFuse resistor can be normally sensed as long as it does not drop below 4kΩ.

도 8a는 본 발명에 따라 '1'로 프로그램된 경우 24비트 eFuse OTP 메모리에 대한 프로그램 검증 읽기 모드에서의 모의실험 결과이고 도 8b는 본 발명에 따라 '0'으로 프로그램된 경우 24비트 eFuse OTP 메모리에 대한 프로그램 검증 읽기 모드에서의 모의실험 결과이다. RD 신호가 활성화 되면 액세스 시간이 지난 후 프로그램 출력신호(DOUT)가 출력된다. 그 이후 COMP_EN 신호가 high로 활성화되면서 비교신호(pfb)는 프로그램 데이터(PD)와 프로그램 출력신호(DOUT)의 비교 결과를 출력한다.8A is a simulation result in a program verification read mode for a 24 bit eFuse OTP memory when programmed as '1' according to the present invention, and FIG. 8B is a simulation result of a 24 bit eFuse OTP memory when programmed as '0' This is the simulation result in the program verification read mode. When the RD signal is activated, the program output signal (DOUT) is output after the access time has elapsed. Thereafter, the COMP_EN signal is activated high, and the comparison signal pfb outputs the comparison result of the program data PD and the program output signal DOUT.

도 9는 본 발명에 따라 0.35 BCD 공정을 이용하여 설계된 24비트 eFuse OTP 메모리의 레이아웃 사진을 보여주고 있으며, 레이아웃 면적은 289.9㎛ㅧ163.65㎛(=0.0475㎟)이다.
FIG. 9 shows a layout photograph of a 24-bit eFuse OTP memory designed using the 0.35 BCD process according to the present invention. The layout area is 289.9 μm and 163.65 μm (= 0.0475 mm 2).

결 론
conclusion

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 패키지 상태에서 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지 테스트하는 프로그램 검증 읽기 모드가 제안된다. ㅍ프로그램 검증 읽기 모드는 동적 의사 NMOS 로직회로를 이용한 프로그램 데이터 비교회로가 프로그램 데이터 래치 회로에 래치된 프로그램 데이터와 읽기 모드에서 읽혀진 판독 데이터를 비교하여 비교신호 출력 단자로 비교 결과를 출력한다. 이렇게 하므로 패키지 상태에서 하나의 핀으로 출력되는 비교신호(pfb)를 통해 eFuse OTP 메모리가 정상적으로 프로그램 되었는지를 알 수 있다. 또한 프로그램 검증 읽기 모드에서는 가변 풀-업 부하 저항 회로를 이용하여 데이터 리텐션 시간 동안 프로그램된 eFuse 링크의 저항 변동에 대한 마진 테스트가 가능하도록 설계하였다. 본 발명에 따라 Magnchip 0.35 BCD 공정을 이용하여 설계된 24b eFuse OTP 메모리의 레이아웃 사이즈는 289.9㎛ㅧ163.65㎛(=0.0475㎟)이다.
As described above, a program verify read mode is proposed to test whether the eFuse OTP memory is normally programmed in the package state according to the present invention. In the program verify read mode, the program data comparison circuit using the dynamic pseudo NMOS logic circuit compares the program data latched in the program data latch circuit with the read data read in the read mode, and outputs the comparison result to the comparison signal output terminal. Thus, it is possible to know whether the eFuse OTP memory is normally programmed through the comparison signal pfb output to one pin in the package state. Also, in the program verify read mode, it is designed to enable margin test for resistance fluctuation of eFuse link programmed during data retention time by using variable full - up load resistance circuit. The layout size of the 24b eFuse OTP memory designed using the Magnchip 0.35 BCD process according to the present invention is 289.9 mu m and 163.65 mu m (= 0.0475 mm < 2 >).

SL : 소스라인
BL : 비트라인
RWL : 읽기워드라인
MN1 : 프로그램용 트랜지스터
MN2 : 읽기용 트랜지스터
eFuse : 이퓨즈
SL: Source line
BL: bit line
RWL: Read word line
MN1: Programmable transistor
MN2: Read transistor
eFuse: This fuse

Claims (4)

피엠아이씨(PMIC, power management IC)를 위한 이퓨즈(eFuse, electrical Fuse) 오티피(OTP, One-Time Programmable) 메모리 장치에 있어서,
상기 이퓨즈 오티피 메모리 장치는
제어 신호에 따라 동작 모드에 내부 제어신호를 공급하는 제어 로직;
상기 내부 제어신호를 인가받아 어드레스를 디코딩하여 프로그램되는 열(column)을 선택해주는 선택 회로;
상기 내부 제어신호를 인가받아 상기 선택 회로에서 선택된 상기 열의 프로그램 데이터를 저장하는 데이터 래치 회로;
상기 내부 제어신호를 인가받고, 상기 데이터 래치 회로의 상기 프로그램 데이터를 받는 오티피 셀을 포함하는 오티피 셀 어레이;
상기 내부 제어신호를 인가받아 상기 오티피 셀 어레이와 연결된 비트라인(BL)의 상기 프로그램 데이터를 읽어내는 출력 버퍼; 및
상기 내부 제어신호를 인가받고 상기 데이터 래치에 저장된 상기 프로그램 데이터(PD)와 상기 출력 버퍼에서 출력된 프로그램 출력신호(DOUT)가 일치하는지 비교해주는 비교회로;를 포함하며,
패키지 상태에서 상기 이퓨즈 오티피 메모리 장치가 정상적으로 프로그램 되었는지 테스트하는 프로그램 검증 읽기 모드일 때, 상기 비교회로는 상기 래치 회로에 래치된 상기 프로그램 데이터와 읽기 모드에서 읽혀진 판독 데이터를 비교하여 상기 비교회로의 출력신호인 비교 신호로 비교 결과를 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 피엠아이씨용 고신뢰성 이퓨즈 오티피 메모리 장치.
What is claimed is: 1. An eFuse, electrical fuse, one-time programmable (OTP) memory device for a power management IC (PMIC)
The fuse-or-notch memory device
Control logic for supplying an internal control signal to the operation mode according to the control signal;
A selection circuit receiving the internal control signal and selecting a column to be programmed by decoding the address;
A data latch circuit receiving the internal control signal and storing program data of the column selected by the selection circuit;
An apical cell array including aprotic cells receiving the internal control signal and receiving the program data of the data latch circuit;
An output buffer receiving the internal control signal and reading the program data of a bit line (BL) connected to the atopy cell array; And
And a comparison circuit which receives the internal control signal and compares the program data PD stored in the data latch with the program output signal DOUT output from the output buffer,
The comparison circuit compares the program data latched in the latch circuit with the read data read in the read mode to test whether the fuse-or-notch memory device is programmed normally in the package state, And outputting the comparison result as a comparison signal that is an output signal of the fuse type memory device.
청구항 1에 있어서, 상기 비교회로는
상기 프로그램 데이터와 상기 프로그램 출력신호를 비교하였을 때 모든 비트가 일치하는 경우는 정상적으로 프로그램되었음을 나타나기 위해 상기 비교 신호는 논리하이신호를 출력하고,
상기 프로그램 데이터와 상기 프로그램 출력신호를 비교하였을 때 한 비트 이상이 불일치하면 상기 비교 신호는 논리로우신호를 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 피엠아이씨용 고신뢰성 이퓨즈 오티피 메모리 장치.
2. The circuit of claim 1,
When the program data and the program output signal are compared with each other, the comparison signal outputs a logic high signal to indicate that all the bits match,
Wherein when the program data is compared with the program output signal, the comparison signal outputs a logic low signal if one or more bits do not coincide with each other.
청구항 1에 있어서, 상기 비교회로는
동적 의사 엔모스 로직회로를 이용한 비교회로로서, 상기 데이터 래치 회로에 래치된 상기 프로그램 데이터와 읽기 모드에서 읽혀진 판독 데이터인 상기 프로그램 출력신호를 비교하여 상기 비교 신호로 비교 결과를 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 피엠아이씨용 고신뢰성 이퓨즈 오티피 메모리 장치.
2. The circuit of claim 1,
A comparison circuit using a dynamic pseudo-random logic circuit for comparing the program data latched in the data latch circuit with the program output signal which is read data read in a read mode and outputting a comparison result using the comparison signal; A highly reliable fuse-type memory device for a PCMCIA.
청구항 1에 있어서,
상기 오티피 셀은 듀얼포트 이퓨즈 오티피 셀인 것을 특징으로 하는 피엠아이씨용 고신뢰성 이퓨즈 오티피 메모리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the dual port is a fuse-type fuse cell. 2. The fuse-type memory device of claim 1, wherein the dual port is a fuse-type fuse cell.
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