KR20010086506A - Fuse circuit for semiconductor device - Google Patents

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KR20010086506A
KR20010086506A KR1020000010429A KR20000010429A KR20010086506A KR 20010086506 A KR20010086506 A KR 20010086506A KR 1020000010429 A KR1020000010429 A KR 1020000010429A KR 20000010429 A KR20000010429 A KR 20000010429A KR 20010086506 A KR20010086506 A KR 20010086506A
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김강민
김병윤
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윤종용
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Abstract

PURPOSE: A fuse circuit for a semiconductor device is provided to prevent the malfunction of a fuse device by dividing certainly the cut-off state and the previous cut-off state of the fuse device. CONSTITUTION: A fuse device(F4) having resistance is connected to a voltage power supply terminal(VDD). The voltage of the voltage power supply terminal(VDD) is divided by a predetermined ratio. The first load device(R2) connects with the fuse device(F4) in series, and outputs the divided voltage with the resistance of the fuse device(F4). The second and the third load devices(R3, R4) are connected between the voltage power supply terminal(VDD) and a ground terminal(GND) in series. A switching circuit(TR3) is arranged between the second and the third load devices(R2, R3), receives the divided voltage, and generates an output signal corresponding to the cut-off or the connection of the fuse device(F4), so that an opening or closing operation is performed.

Description

반도체 디바이스를 위한 휴즈 회로{FUSE CIRCUIT FOR SEMICONDUCTOR DEVICE}Fuse circuit for semiconductor devices {FUSE CIRCUIT FOR SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 반도체 디바이스를 위한 휴즈 회로에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 반도체 디바이스의 불완전한 절단(blow)을 보완하기 위한 휴즈 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to fuse circuits for semiconductor devices, and more particularly to fuse circuits to compensate for incomplete blows of semiconductor devices.

반도체 디바이스(예를 들어, 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러 또는 메모리 디바이스 등)을 위한 휴즈 회로는 통상적으로 보완(repair)을 통하여 메모리 셀 의 구제, 트랜지스터의 치수 조정 및 전달 신호의 지연이나 펄스 폭 조절 등을 위하여 널리 사용된다.Fuse circuits for semiconductor devices (e.g., microprocessors, microcontrollers or memory devices, etc.) are typically repaired to repair memory cells, adjust transistor dimensions and delay or transmit pulse widths. Widely used.

일반적으로 널리 쓰이는 휴즈 회로는 하나의 휴즈 디바이스가 하나의 세트를 이루고 있는데, 이와 같은 경우 휴즈 디바이스의 절단이 불완전하게 되면 기대하는 동작을 얻을 수 없다. 이를 보완하기 위하여 휴즈 디바이스를 직렬로 연결하기 위한 회로가 구현되어 있다. 그러나 이러한 회로는 휴즈 회로가 반도체 디바이스 내에서 차지하는 면적이 증가하게 되어, 반도체 디바이스의 크기를 증가시키게 됨으로서 효율적인 반도체 디바이스를 제조하는데 어려움이 있다.In general, a common fuse circuit has a single fuse device as a set. In this case, when the cutting of the fuse device is incomplete, the expected operation cannot be obtained. To compensate for this, a circuit for connecting a fuse device in series is implemented. However, such a circuit has an difficulty in manufacturing an efficient semiconductor device by increasing the area of the fuse circuit in the semiconductor device, thereby increasing the size of the semiconductor device.

종래 기술에 따른 휴즈 회로가 도 1a 내지 도 1c에 도시되어 있다.A fuse circuit according to the prior art is shown in FIGS. 1A-1C.

도 1a를 참조하면, 종래 기술의 일 실시예에 따른 휴즈 회로(2a)는 저항(이하 휴즈 저항이라 한다) 성분을 갖는 휴즈 디바이스(F1)와, 전원 단자(VDD)와 게이트 단자가 연결되어 있는 NMOS 트랜지스터(TR1)로 구성된다. 그리고 상기 휴즈 디바이스(F1)와 상기 NMOS 트랜지스터(TR1)는 전원 전압 단자(VDD)와 접지 단자(GND) 사이에서 상호 직렬로 연결되며, 상기 NMOS 트랜지스터(TR1)의 드레인 단자에서 휴즈 회로(2a)의 출력 신호(Output)가 발생된다.Referring to FIG. 1A, a fuse circuit 2a according to an exemplary embodiment of the prior art includes a fuse device F1 having a resistor (hereinafter referred to as a fuse resistor), a power supply terminal VDD, and a gate terminal. It consists of the NMOS transistor TR1. The fuse device F1 and the NMOS transistor TR1 are connected in series between a power supply voltage terminal VDD and a ground terminal GND, and are connected to a fuse circuit 2a at a drain terminal of the NMOS transistor TR1. An output signal of is generated.

상기 휴즈 회로(2a)는 예를 들어, 휴즈 디바이스(F1)에 의해서 전류가 차단되지 않는 경우에 NMOS 트랜지스터(TR1)는 게이트 단자에 연결되어 있는 전원 전압(VDD)에 의해서 항상 활성화된다. 그리고 NMOS 트랜지스터(TR1)는 자체에 저항 성분이 있기 때문에 휴즈 저항과 직렬로 연결된 저항 회로로서 동작된다. 실제로 NMOS 트랜지스터(TR1)를 반도체 제조 공정에서 구현할 때, NMOS 트랜지스터(TR1)의 소스 단자와 드레인 단자 사이의 저항값은 높은 값을 가지게 됨으로 출력 신호(Output)는 전원 전압(VDD)에 가까운 값을 가지게 된다.In the case where the fuse circuit 2a is not interrupted by, for example, the fuse device F1, the NMOS transistor TR1 is always activated by the power supply voltage VDD connected to the gate terminal. Since the NMOS transistor TR1 has a resistance component in itself, the NMOS transistor TR1 operates as a resistor circuit connected in series with the fuse resistor. In practice, when the NMOS transistor TR1 is implemented in a semiconductor manufacturing process, the resistance value between the source terminal and the drain terminal of the NMOS transistor TR1 has a high value, so that the output signal Output has a value close to the power supply voltage VDD. Have.

휴즈 디바이스(F1)가 절단되는 경우, 휴즈 저항은 개방 상태가 되어서 출력 신호(Output)에 영향을 주지 못한다. 출력 신호(Output)는 NMOS 트랜지스터(TR1)의 드레인 전압값이 되는데, 이 값은 NMOS 트랜지스터(TR1)가 활성화되기 때문에 접지 전압(GND)에 가까운 값을 된다.When the fuse device F1 is cut off, the fuse resistor becomes open and does not affect the output signal. The output signal Output becomes the drain voltage value of the NMOS transistor TR1, which is close to the ground voltage GND because the NMOS transistor TR1 is activated.

그러나 휴즈 디바이스(F1)가 불완전하게 절단된 경우에, 휴즈 저항은 휴즈 회로(2a)를 이루고 있는 폴리(poly), 텅스텐실리콘(WSi) 또는 티타늄질화막(TiN) 등의 잔류 물질이 존재하여 이들에 의해서 저항 성분으로 작용한다. 이는 전기적 검증을 통하여 확인할 수 있으며, 결과적으로 휴즈 회로(2a) 및 이를 구비하는 반도체 디바이스의 오동작을 일으키는 원인이 된다.However, when the fuse device F1 is incompletely cut, the fuse resistor has a residual material such as poly, tungsten silicon (WSi), or titanium nitride film (TiN) that forms the fuse circuit 2a. It acts as a resistance component. This can be confirmed through electrical verification, resulting in malfunction of the fuse circuit 2a and the semiconductor device including the same.

표 1은 도 1의 휴즈 회로(2a)를 이용하여 휴즈 저항값에 따른 출력 신호(Output)의 전압값을 시뮬레이션한 결과를 나타내고 있다.Table 1 shows the result of simulating the voltage value of the output signal Output according to the fuse resistance value using the fuse circuit 2a of FIG.

[표 1]TABLE 1

휴즈 저항값Fuse resistance AA BB CC DD EE FF 출력 전압값Output voltage value 2.0 V2.0 V 1.99 V1.99 V 1.99 V1.99 V 1.99 V1.99 V 1.10 V1.10 V 1.72 mV1.72 mV

표 1을 참조하면, 휴즈 저항값은 로그 스케일(log scale)로 구간을 나눈 것으로, 실제로 휴즈 디바이스(F1)의 절단이 완전하게 이루어진 경우는 휴즈 저항값 F 구간 밖의 경우에 해당된다. 이는 휴즈 저항값 구간 A 구간에서 C 구간까지와는 확실히 구분된다. 표 1의 저항값 구간 중 휴즈 저항이 불완전하게 절단된 경우는D 구간에서 E 구간 사이로서, 이 구간에서 휴즈 회로(2a)의 오동작이 발생된다.Referring to Table 1, the fuse resistance value is divided by a log scale, and in the case where the cutting of the fuse device F1 is completed, the fuse resistance value is outside the fuse resistance value F section. This is clearly distinguished from the fuse resistance section A section C section. In the case where the fuse resistance is incompletely cut out of the resistance value section in Table 1, a malfunction of the fuse circuit 2a occurs between the D section and the E section.

도 1b를 참조하면, 다른 실시예의 휴즈 회로(2b)는 휴즈 디바이스(F2)와 저항(R1)및 풀 다운 디바이스(pull-down device)(4)를 포함한다. 상기 저항(R1)은 전원 전압 단자(VDD)와 상기 휴즈 디바이스(F2)에 직렬로 연결된다. 그리고 상기 풀 다운 디바이스(4)는 휴즈 디바이스(F2)와 접지 단자(GND) 사이에 연결되어 제어 가능한 스위칭 회로(controllable switch)(예를 들어, NMOS 트랜지스터 등)로 구비된다.Referring to FIG. 1B, the fuse circuit 2b of another embodiment includes a fuse device F2, a resistor R1, and a pull-down device 4. The resistor R1 is connected in series to a power supply voltage terminal VDD and the fuse device F2. The pull-down device 4 is provided as a controllable switch (for example, an NMOS transistor) connected between the fuse device F2 and the ground terminal GND.

도 1c를 참조하면, 또 다른 예의 휴즈 회로(2c)는 휴즈 디바이스(F3)와 NMOS 트랜지스터(TR2) 및 인버터 회로(6)를 포함한다. 상기 휴즈 디바이스(F3)는 전원 전압 단자(VDD)와 NMOS 트랜지스터(TR2)의 소스 단자에 연결된다. 상기 NMOS 트랜지스터(TR2)는 상기 인버터 회로(6)의 출력 단자를 게이트 단자에 연결하고, 드레인 단자는 접지된다. 그리고 상기 인버터 회로(6)는 일단이 상기 NMOS 트랜지스터(TR2)의 소스 단자에 연결되고, 타단이 출력 단자(Output)에 연결된다.Referring to FIG. 1C, another example fuse circuit 2c includes a fuse device F3, an NMOS transistor TR2, and an inverter circuit 6. The fuse device F3 is connected to a power supply voltage terminal VDD and a source terminal of the NMOS transistor TR2. The NMOS transistor TR2 connects the output terminal of the inverter circuit 6 to a gate terminal, and the drain terminal is grounded. One end of the inverter circuit 6 is connected to the source terminal of the NMOS transistor TR2, and the other end thereof is connected to the output terminal Output.

도 1b 및 도 1c의 휴즈 회로(2b, 2c)도 도 1에서 상술한 바와 같이 휴즈 저항의 불완전한 절단 상태가 발생될 경우 이를 적절히 보상해 주는 회로가 없이 바로 휴즈 회로의 출력단에 연결되기 때문에 휴즈 회로의 오동작 및 반도체 디바이스의 오동작이 발생된다.The fuse circuits 2b and 2c of FIGS. 1b and 1c also have a fuse circuit because they are directly connected to an output terminal of the fuse circuit without a circuit that properly compensates for an incomplete cut state of the fuse resistor as described above with reference to FIG. Malfunctions and malfunctions of the semiconductor device occur.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휴즈 디바이스의 불완전한 절단 상태로 인하여 발생되는 반도체 디바이스의 오동작을 방지하기 위한휴즈 회로를 구현하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, and to implement a fuse circuit for preventing a malfunction of a semiconductor device caused by an incomplete cutting state of the fuse device.

도 1a 내지 도 1c은 일반적인 휴즈 회로의 구성을 도시한 회로도;1A to 1C are circuit diagrams showing the configuration of a general fuse circuit;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴즈 회로의 구성을 도시한 회로도; 그리고2 is a circuit diagram showing the configuration of a fuse circuit according to an embodiment of the present invention; And

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 승압기를 포함하는 휴즈 회로의 구성을 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a fuse circuit including a booster according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명** Explanation of symbols on the main parts of the drawing *

10, 20 : 휴즈 회로 22 : 승압 회로10, 20: fuse circuit 22: boost circuit

F4 : 휴즈 디바이스 R2, R3, R4 : 고정 저항F4: Fuse device R2, R3, R4: Fixed resistor

TR3 : PMOS 트랜지스터TR3: PMOS Transistor

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 전원 전압 단자와 접지 단자 사이에 구비되는 반도체 디바이스의 휴즈 회로에 있어서: 상기 전원 전압 단자에 연결되는 저항 성분을 갖는 휴즈 디바이스와; 상기 휴즈 디바이스와 상호 직렬로 연결되어 적정의 배분비에 의해서 상기 전원 전압을 상기 휴즈 디바이스의 저항 성분과 함께 분압된 전압을 출력하는 제 1 로드 디바이스와; 상기 전원 전압 단자와 상기 접지 단자 사이에 상호 직렬로 연결되는 제 2 및 제 3 로드 디바이스 및; 상기 제 2 및 제 3 로드 디바이스 사이에 구비되며, 상기 분압된 전압을 받아서 상기 휴즈 디바이스의 연결/절단에 대응하여 출력 신호를 발생하도록 개방/폐쇄 동작을 하는 스위칭 회로를 포함하여, 상기 휴즈 디바이스가 불완전하게 절단되었을 경우, 상기 반도체 디바이스의 오동작을 방지한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a fuse circuit of a semiconductor device provided between a power supply voltage terminal and a ground terminal, comprising: a fuse device having a resistance component connected to the power supply voltage terminal; A first load device connected in series with the fuse device and outputting a voltage divided by the proper distribution ratio with the resistance component of the fuse device; Second and third load devices connected in series between the power supply voltage terminal and the ground terminal; And a switching circuit provided between the second and third load devices, the switching device configured to receive the divided voltage and perform an open / close operation to generate an output signal in response to connection / disconnection of the fuse device. When incompletely cut, malfunction of the semiconductor device is prevented.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 로드 디바이스의 저항값은 상기 휴즈 디바이스의 절단되기 전 상태의 저항값보다 크거나 같은 저항값을 갖고, 상기 제 3 로드 디바이스의 저항값은 상기 제 2 로드 디바이스의 저항값보다 크거나 같은 저항값을 갖는다.In a preferred embodiment of this aspect, the resistance value of the first load device has a resistance value that is greater than or equal to the resistance value of the state before the fuse device is cut, and the resistance value of the third load device is the second value. It has a resistance value that is greater than or equal to the resistance value of the load device.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 출력 신호가 논리 로직 하이 레벨의 신호보다 작은 레벨의 신호로 출력되면, 상기 출력 신호를 승압시켜 출력하는 승압 회로를 더욱 포함한다.In a preferred embodiment of this aspect, the output signal further includes a boosting circuit for boosting and outputting the output signal when the output signal is output as a signal having a level smaller than that of the logic logic high level signal.

따라서 본 발명에 의하면, 휴즈 디바이스와 제 1 로드 디바이스에 의해서 분압된 전압에 대응하여 휴즈 디바이스가 절단되기 전의 상태와 절단되었을 때의 상태가 확실히 구분됨으로서 휴즈 디바이스의 불완전안 절단 상태에서의 오동작을 방지한다.Therefore, according to the present invention, the state before the fuse device is cut and the state when the fuse device is cut in accordance with the voltage divided by the fuse device and the first load device are clearly distinguished, thereby preventing malfunction of the fuse device in the incomplete cutting state. do.

(실시예)(Example)

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스를 위한 휴즈 회로의 구성을 도시하고 있다.2 shows a configuration of a fuse circuit for a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 상기 휴즈 회로(10)는 전원 전압 단자(VDD)와 접지 단자(GND) 사이에 3 개의 즉, 제 1 내지 제 3 고정 저항(fixed resistor)(R2, R3, R4)과 하나의 휴즈 디바이스(F4) 그리고 하나의 PMOS 트랜지스터(TR3)를 포함한다.Referring to the drawings, the fuse circuit 10 includes three, i.e., first to third, fixed resistors R2, R3, and R4 between the power supply voltage terminal VDD and the ground terminal GND. The fuse device F4 and one PMOS transistor TR3.

상기 휴즈 디바이스(F4)는 저항 성분(이하 휴즈 저항이라 한다)을 구비하고 있으며 상기 제 2 저항(R3)과 직렬로 연결된다. 즉, 일단이 전원 전압 단자(VDD)에 연결되고, 타단은 상기 제 2 저항(R3)의 일단에 연결된다.The fuse device F4 includes a resistance component (hereinafter referred to as a fuse resistor) and is connected in series with the second resistor R3. That is, one end is connected to the power supply voltage terminal VDD and the other end is connected to one end of the second resistor R3.

상기 제 1 저항(R2)은 일단이 전원 전압 단자(VDD) 연결되고, 타단이 상기 PMOS 트랜지스터(TR3) 소스 단자와 연결된다. 상기 제 2 저항(R3)은 상기 휴즈 디바이스(F4)와 접지 단자(GND) 사이에 구비된다. 그리고 상기 제 3 저항(R4)은 일단이 상기 PMOS 트랜지스터(TR3)의 드레인 단자에 연결되고, 타단은 접지된다.One end of the first resistor R2 is connected to a power supply voltage terminal VDD and the other end thereof is connected to a source terminal of the PMOS transistor TR3. The second resistor R3 is provided between the fuse device F4 and the ground terminal GND. One end of the third resistor R4 is connected to the drain terminal of the PMOS transistor TR3 and the other end is grounded.

여기서 상기 제 2 저항(R3)은 절단되지 않은 휴즈 디바이스(F4)의 휴즈 저항값보다 커야 하며, 상기 제 3 저항(R4)의 저항값도 상기 제 1 저항값(R2)보다 커야 한다.Here, the second resistor R3 should be larger than the fuse resistor value of the uncut fuse device F4, and the resistance of the third resistor R4 should be larger than the first resistor value R2.

상기 PMOS 트랜지스터(TR3)는 상기 제 1 저항(R2)과 직렬로 연결되고, 전원 전압 단자(VDD)로부터 상기 휴즈 저항과 상기 제 2 저항(R3)에 의해서 분압된 전압이 상기 PMOS 트랜지스터(TR3)의 게이트 단자에 입력된다. 그리고 상기 PMOS 트랜지스터(TR3)의 드레인 단자로부터 상기 휴즈 회로(10)의 출력 신호(Output)가 발생된다.The PMOS transistor TR3 is connected in series with the first resistor R2, and a voltage divided by the fuse resistor and the second resistor R3 from a power supply voltage terminal VDD is applied to the PMOS transistor TR3. Is input to the gate terminal. The output signal Output of the fuse circuit 10 is generated from the drain terminal of the PMOS transistor TR3.

따라서 초기에 휴즈 디바이스(F4)가 절단되지 않았을 경우에 전원 전압(VDD)이 휴즈 저항과 상기 제 2 저항(R3)에 직렬로 공급된다. 이 때, 노드 1(nod1)의 전압값(Vnod1)은 오옴의 법칙에 따라 수학식 1과 같다.Therefore, when the fuse device F4 is not cut at the beginning, the power supply voltage VDD is supplied to the fuse resistor and the second resistor R3 in series. At this time, the voltage value Vnod1 of the node 1 nod1 is expressed by Equation 1 according to Ohm's law.

[수학식 1][Equation 1]

상기 수학식 1에서 얻어진 전압값(Vnod1)은 전원 전압(VDD)으로부터 상기 휴즈 저항과 상기 제 2 저항(R3)에 의해 분압된 전압으로, 상기 PMOS 트랜지스터(TR3)의 게이트 단자로 공급된다. 따라서 상기 PMOS 트랜지스터(TR3)는 소스 단자와 드레인 단자 사이가 개방(open)된다. 여기서 상기 노드 1(nod1)의 전압값(Vnod1)이 상기 PMOS 트랜지스터(TR3)의 소스 단자와 드레인 단자 사이를 개방하기 때문에 상기 제 2 저항(R3) 값은 상기 휴즈 저항값보다 더 크거나 같아야 한다. 이 때, 노드 2(nod2)는 전원 전압 단자(VDD)와는 개방되고, 접지(GND)와 연결된 상태가 되어서 0 V에 가까운 전압을 가지게 된다.The voltage value Vnod1 obtained in Equation 1 is a voltage divided by the fuse resistor and the second resistor R3 from the power supply voltage VDD, and is supplied to the gate terminal of the PMOS transistor TR3. Therefore, the PMOS transistor TR3 is opened between the source terminal and the drain terminal. Since the voltage value Vnod1 of the node 1 nod1 opens between the source terminal and the drain terminal of the PMOS transistor TR3, the value of the second resistor R3 should be greater than or equal to the fuse resistance value. . At this time, the node 2 nod2 is opened from the power supply voltage terminal VDD and is connected to the ground GND to have a voltage close to 0V.

그리고 상기 휴즈 디바이스(F4)가 완전히 절단되는 경우에는 수학식 1의 전압값(Vnod1)은 0 V가 되며, 이로 인하여 상기 PMOS 트랜지스터(TR3)는 활성화되어 회로적으로 단락(closed)된다. 즉, 상기 PMOS 트랜지스터(TR3)가 활성화되면, 전원 전압(VDD)이 제 1 저항(R2)과 제 3 저항(R4)에 직렬로 연결되고, 노드 2(nod2)로 출력되는 전압값(Vnod2)은 오옴의 법칙에 의하여 수학식 2와 같다.When the fuse device F4 is completely disconnected, the voltage value Vnod1 of Equation 1 becomes 0 V, whereby the PMOS transistor TR3 is activated and short circuited. That is, when the PMOS transistor TR3 is activated, the power supply voltage VDD is connected in series with the first resistor R2 and the third resistor R4, and the voltage value Vnod2 output to the node 2 nod2. Is equal to Equation 2 according to Ohm's law.

[수학식 2][Equation 2]

Vnod2 = PMOS 트랜지스터의 포화 전류값 × 제 3 저항값Vnod2 = saturation current value of PMOS transistor × third resistance value

여기서 제 3 저항(R4) 값이 클수록 휴즈 디바이스(F4)가 절단되기 전의 전압값과 그 레벨 차가 확실히 구분되기 때문에 더 좋은 특성을 갖는 휴즈 회로를 구현할 수 있다.Here, since the value of the third resistor R4 is larger, the voltage value before the fuse device F4 is cut and the level difference thereof are clearly distinguished, thereby implementing a fuse circuit having better characteristics.

예를 들어, 제 1 저항(R2)의 저항값이 20 Ω이고, 제 2 저항(R3)이 30 Ω 그리고 제 3 저항(R4)이 10 ㏀이며, 상기 PMOS 트랜지스터(TR3)는 도 1의 NMOS 트랜지스터(TR1)와 같은 크기를 가지지만 NMOS 트랜지스터(TR1)의 채널(channel) 길이와 채널 폭을 반대로 가지는 경우, 휴즈 저항값의 변화 구간에 따른 시뮬레이션을 한 결과가 표 2와 같이 나타난다.For example, the resistance value of the first resistor R2 is 20 Ω, the second resistor R3 is 30 Ω and the third resistor R4 is 10 Ω, and the PMOS transistor TR3 is the NMOS of FIG. 1. In the case of having the same size as the transistor TR1 but having the opposite channel length and channel width of the NMOS transistor TR1, simulation results according to the change interval of the fuse resistance value are shown in Table 2.

[표 2]TABLE 2

휴즈 저항값Fuse resistance AA BB CC DD EE FF 출력 전압값Output voltage value 7.6 ㎵7.6 ㎵ 7.6 ㎵7.6 ㎵ 25 ㎷25 ㎷ 94 ㎷94 ㎷ 104 ㎷104 ㎷ 104 ㎷104 ㎷

여기에서도 각 구간의 휴즈 저항값은 로그 스케일(log scale)로 변하며, 표 1의 구간과 동일하다. 표 2를 표 1과 비교해 보면, 종래의 휴즈 회로(2a)는 구간 E와 구간 F 사이까지 저항값이 높아야 논리적으로 하이 레벨(논리값 1)과 로우 레벨(논리값 0)이 구분되지만, 본 발명의 휴즈 회로(10)는 구간 B와 구간 C에서부터논리값 0와 1의 구분이 가능하다.Here, the fuse resistance value of each section is changed to a log scale, which is the same as the section of Table 1. Comparing Table 2 with Table 1, in the conventional fuse circuit 2a, the resistance value must be high between the interval E and the interval F to logically distinguish the high level (logical value 1) and the low level (logical value 0). The fuse circuit 10 of the present invention can distinguish logical values 0 and 1 from the interval B and the interval C.

만약 논리값 1을 나타내는 노드 2(nod2)의 출력값이 작을 경우, 이를 해결하기 위한 휴즈 회로(20)가 도 3에 도시된 바와 같이, 출력 단자(Output)에 승압 회로(22)를 더욱 포함한다.If the output value of the node 2 (nod2) representing the logic value 1 is small, the fuse circuit 20 for solving this problem further includes a boosting circuit 22 at the output terminal Output, as shown in FIG. .

도 3을 참조하면, 상기 제 2 저항(R3)은 도 2에서와 같이 상기 PMOS 트랜지스터(TR3)의 게이트 단자에 연결되어 상기 PMOS 트랜지스터(TR3)를 활성화시키는 전압의 레벨을 조정하는 저항으로서, 휴즈 저항값과 같거나 크게 구비한다. 이는 반도체 제조 공정에서 아주 정확한 목표값을 가지는 휴즈 저항을 만들기가 힘들기 때문에 이를 보상할 수 있는 정도의 저항값이어야 한다.Referring to FIG. 3, the second resistor R3 is a resistor connected to a gate terminal of the PMOS transistor TR3 to adjust a level of a voltage for activating the PMOS transistor TR3, as shown in FIG. 2. It is equal to or greater than the resistance value. Since it is difficult to make a fuse resistor with a very precise target value in the semiconductor manufacturing process, the resistance value should be enough to compensate for this.

또한 상기 제 1 저항(R2)은 0 이상의 저항값을 가지며, 상기 제 3 저항(R4)은 저항 역할을 하는 다른 반도체 소자(예를 들어, 풀 다운 디바이스 등)로 구비될 수 있다.In addition, the first resistor R2 may have a resistance value of 0 or more, and the third resistor R4 may be provided as another semiconductor element (for example, a pull-down device) that serves as a resistor.

상술한 바와 같이, 본 발명은 휴즈 디바이스의 불완전한 절단으로 인하여 발생되는 반도체 디바이스의 오동작을 방지할 수 있으며, 다양한 종류의 휴즈 디바이스에 따라 로드 디바이스의 저항값을 조정함으로서 회로의 변화를 주지 않고 사용 가능하다.As described above, the present invention can prevent the malfunction of the semiconductor device caused by the incomplete cutting of the fuse device, and can be used without changing the circuit by adjusting the resistance value of the load device according to various types of fuse devices. Do.

그리고 휴즈 회로의 보완(repair) 구조에 트랜지스터의 증폭 개념을 이용함으로서 보완 수율을 개선할 수 있다.The complementary yield can be improved by using the amplification concept of the transistor in the repair structure of the fuse circuit.

Claims (3)

전원 전압 단자와 접지 단자 사이에 구비되는 반도체 디바이스의 휴즈 회로에 있어서:In a fuse circuit of a semiconductor device provided between a power supply voltage terminal and a ground terminal: 상기 전원 전압 단자에 연결되는 저항 성분을 갖는 휴즈 디바이스와;A fuse device having a resistance component connected to the power supply voltage terminal; 상기 휴즈 디바이스와 상호 직렬로 연결되어 적정의 배분비에 의해서 상기 전원 전압을 상기 휴즈 디바이스의 저항 성분과 함께 분압된 전압을 출력하는 제 1 로드 디바이스(load device)와;A first load device connected in series with the fuse device and outputting a voltage obtained by dividing the power supply voltage together with a resistance component of the fuse device by an appropriate distribution ratio; 상기 전원 전압 단자와 상기 접지 단자 사이에 상호 직렬로 연결되는 제 2 및 제 3 로드 디바이스 및;Second and third load devices connected in series between the power supply voltage terminal and the ground terminal; 상기 제 2 및 제 3 로드 디바이스 사이에 구비되며, 상기 분압된 전압을 받아서 상기 휴즈 디바이스의 연결/절단에 대응하여 출력 신호를 발생하도록 개방/폐쇄 동작을 하는 스위칭 회로를 포함하여,A switching circuit provided between the second and third load devices, the switching circuit configured to receive the divided voltage and perform an open / close operation to generate an output signal in response to connection / disconnection of the fuse device; 상기 휴즈 디바이스가 불완전하게 절단되었을 경우, 상기 반도체 디바이스의 오동작을 방지하는 것을 특징으로 하는 휴즈 회로.And a fuse circuit which prevents a malfunction of the semiconductor device when the fuse device is incompletely cut. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 로드 디바이스의 저항값은 상기 휴즈 디바이스의 절단되기 전 상태의 저항값보다 크거나 같은 저항값을 갖고,The resistance value of the first load device has a resistance value that is greater than or equal to the resistance value of the state before the fuse device is cut off, 상기 제 3 로드 디바이스의 저항값은 상기 제 2 로드 디바이스의 저항값보다크거나 같은 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 휴즈 회로.And the resistance value of the third load device has a resistance value greater than or equal to the resistance value of the second load device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 출력 신호가 논리 로직 하이 레벨의 신호보다 작은 레벨의 신호로 출력되면, 상기 출력 신호를 승압시켜 출력하는 승압 회로를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 휴즈 회로.And a booster circuit for boosting and outputting the output signal when the output signal is output as a signal having a level smaller than that of a logic logic high level signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100850064B1 (en) * 2006-11-03 2008-08-04 동부일렉트로닉스 주식회사 Apparatus for suppling power to a semiconductor device manufacturing equipment
US7697361B2 (en) 2006-06-30 2010-04-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for electrical fuse option in semiconductor integrated circuit
CN114498547A (en) * 2022-01-11 2022-05-13 深圳市有为信息技术发展有限公司 Configurable CAN terminal resistor matching circuit

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