NL8203479A - Werkwijze en inrichting voor het coderen van produktinformatie en programmeringsinformatie in halfgeleiders. - Google Patents

Description

E 5963-1 Ned hc/hv *

P & C

Seeq Technology Incorporated

Werkwijze en inrichting voor het coderen van produktinformatie en program-meringsinformatie in halfgeleiders.

De uitvinding heeft betrekking op halfgeleiderinrichtingen en in het 5 bijzonder op werkwijzen en een inrichting voor het identificeren van eigen-schappen van de inrichting in halfgeleiders.

In de elektronica is het reeds lang wenselijk, te kunnen beschikken over de mogelijkheid tot het identificeren van belangrijke informatie over bepaalde halfgeleidercircuits of chips. Tot dusverre vereiste zulke belangrijke 10 en nuttige informatie zoals de identiteit van de fabrikant, de soort inrichting, het maskerstel dat bij zijn vervaardiging werd gebruikt, het toegepaste ver-vaardigingsproces enz. een visuele inspectie van niet alleen het uitwendige van de behuizing van de chip, raaar vaak ook een inspectie van de feitelijke halfgeleiderchip in dat huis.

15 Inspectie van de behuizing wordt vaak bemoeilijkt door de aanwezigheid van aangrenzende circuits, het ontbreken van identificatietekens op de behuizing, deklagen of andere afdekkingen die over de chip zijn aangebracht teneinde de integriteit van het circuit te verzekeren en andere oorzaken. Inspecties van de chip zelf worden bemoeilijkt door alle genoemde omstandigheden, benevens 20 het felt dat de behuizing niet is bestemd om te worden verwijderd, zodat die verwij dering gewoonlijk de inrichting vemietigt.

Naast de hierboven beschreven informatie is het tevens moeilijk maar niettemin wenselijk, belangrijke elektrische parameters van de inrichtingen vast te stellen. Tot dusverre gebeurde dit in het algemeen door het identificeren 25 van de soort inrichting en de fabrikant en het raadplegen van een lijst met specificaties die deze parameters beschrijven. Hoewel bepaalde normen bestaan aan de hand waarvan sommige van deze parameters enigszins voorafbepaald zijn, hebben vele inrichtingen met matige of hoge ingewikkeldheid, zoals geheugens met de breedte van een byte, tenminste enige parameters die varieren afhankelijk 30 van de soort inrichting.

Daardoor bestaat behoefte aan een werkwijze en inrichting waarmee produktinformatie, waaronder elektrische parameters van de inrichting, kunnen worden bepaald zonder rechtstreekse visuele inspectie van de behuizing dan wel de chip zelf.

35 De uitvinding verschaft een weinig kostbare en niettemin betrouwbare oplossing voor het bedoelde vraagstuk, waardoor belangrijke hoeveelheden informatie over de fabrikant en de parameters van de inrichting kunnen worden verkregen door elektrische ondervraging van de halfgeleiderchip. In het bijzonder worden geheugencellen van het type dat alleen voor aflezing is ingericht, die de 8203479 * * -2- gewenste informatie over de fabrikant en de inrichting bevatten, op de half-geleiderchip aangebracht naast het deel van de chip dat de hoofdfunctie van het circuit uitoefent.

Op de chip is tevens een deblokkeer/blokkeer-circuit aangebracht dat 5 dient voor het losmaken van de toegevoegde uitsluitend voor lezen ingerichte geheugencellen van het primaire circuit tijdens het normale bedrijf. ALs de gebruiker de fabrikant of andere informatie die wordt bewaard in de uitsluitend voor lezen ingerichte geheugencellen wenst te bepalen, wordt aan het deblokkeer/ blokkeer-circuit een signaal toegevoerd dat het primaire circuit losmaakt en IQ toegang verschaft tot de geheugencellen die de gewenste informatie bevatten.

Op deze wijze kan het produktinformatiegeheugen elektronisch worden verbonden met dezelfde pennen van de chip die elektrische aansluitingen voor het primaire circuit vormen.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen voor het leveren van 15 produktinformatie voor halfgeleidercircuits.

De uitvinding beoogt tevens een verbsterde, weinig kostbare en betrouw-bare inrichting te verschaffen voor het leveren van belangrijke elektrische parameters van halfgeleidercircuits aan de gebruiker.

De uitvinding beoogt verder een inrichting en. werkwijze te verschaffen 20. die een gebruiker in staat stellen bepaalde eigenschappen van halfgeleidercircuits vast te stellen zonder visuele inspsctie.

De uitvinding beoogt verder een inrichting en werkwijze te verschaffen waarmee produktinformatie voor halfgeleidercircuits kan worden verkregen door elektrische ondervraging van het circuit.

25 De uitvinding wordt hieronder nader toegelicht aan de hand van de tekening, die betrekking heeft op een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding.

Figuur 1 is een blokschema van de uitvinding, toegepast op een als voorbeeld dienend halfgeleidercircuit zoals een geheugen met de breedte van een byte.

30. Figuur 2 is een blokschema van een deblokkeer/blokkeer-circuit voor gebruik met de onderhayige uitvinding.

Figuur 3 is een meer uitgewerkt logisch schema van een deblokkeer/blokkeer-circuit geschikt voor gebruik met de onderhavige uitvinding.

Figuur 4 is een tabel van eigenschappen van het circuit die kunnen worden 35 opgenomen in de informatie die wordt bewaard in het produktinformatiegeheugen volgens de uitvinding.

In Figuur 1 is bij wijze van voorbeeld een halfgeleidercircuit 10 afgebeeld waarbij de onderhavige uitvinding kan worden toegepast. Het circuit 10 kan een inrichting zijn zoals een wisbaar en programmeerbaar, uitsluitend 40. voor lezen ingericht geheugen van het type 2564 zoals dat wordt vervaardigd 8203479 * 4 -3- door een aaxxtal halfgeleiderfabrikanten. Zoals bekend bewaart een geheugen van het type 2564 64k bits numerieke infonnatie, ondergebracht in een stelsel 12 van 256 bij 256 bits. Elke rij en elke kolom bevat derhalve 256 informatiebits. Zoals bij vele andere geheugeninrichtingen is die informatie georganiseerd 5 in groepen bits die worden aangeduid als byte en er is een gelijktijdige toegang mogelijk tot de bits die een gekozen byte informatie vormen. Een byte omvat in een typerend geval 8 bits en deze opbouw wordt hier als uitgangspunt voor de beschrijving genomen.

De toegang tot het bedoelde geheugenstelsel vindt plaats via de kolom-10 decodeerinrichting 14, de rij-decodeerinrichting 16 en de kolom-adresseerpoorten 18, waarbij de uitgangssignalen van het stelsel worden afgegeven via een uitgangsbuffer 20. De kolom-decodeerinrichting 14 en de rij-decodeerinrichting 16 worden gestuurd door signalen die aan hun ingangen worden geleverd via adresseer-pennen AO t/m A4 resp. A5 t/m A12. De uitgangssignalen van het geheugenstelsel 15 12 treden op aan uitgangspennen Ql t/m Q8.

Volgens de uitvinding is het geheugenstelsel 12 gewijzigd teneinde een produktinformatiestelsel 30 te bevatten. Het produktinformatiestelsel 30 is voor het hier gebruikte voorbeeld bij voorkeur uitgevoerd in de vorm van een enkele rij teneinde byte-toegang tot de produktinformatie mogelijk te maken.

20 Het is echter ook mogelijk het stelsel 30 op te nemen in de vorm van verscheidene rijen of in de vorm van een of meer kolommen, zoals hiema zal worden besproken.

Het stelsel 30 is bij voorkeur van het uitsluitend voor lezen ingerichte geheugentype met diffusiemasker, daar dit de beste integriteit van de informatie die in het stelsel wordt bewaard verzekert. Daar de informatie die wordt 25 bewaard in uitsluitend voor lezen ingerichte geheugencellen met diffusiemasker de circuitaansluitingen van de cel bepaalt en daardoor het maskerstel bepaalt dat wordt gebruikt voor het vervaardigen van de cel, kan de informatie niet worden gewijzigd als het circuit eenmaal is vervaardigd, terwijl tevens de informatie hiet-vluchtig wordt gemaakt. Verder vereisen uitsluitend voor lezen 30. ingerichte geheugencellen met diffusiemasker de geringste ruimte op de chip, wordt de meest betrouwbare vervaardigingstechniek toegepast en zijn zulke cellen nagenoeg gereed tijdens vroege vervaardigingsstappen. (Voor inrichtingen zoals van het type 2564 vereist het uitvoeren van de onderhavige uitvinding in de yorm van £en rij van 256 uitsluitend voor lezen ingerichte geheugen-bitcellen 35 met masker aanmerkelijk minder dan 1 procent extra ruimte). Het kan echter in sommige gevallen wenselijk zijn andere soorten geheugencellen toe te passen, 2 zoals inrichtingen met smeltbare koppelingen, EPROM-cellen of E PROM-cellen voor het stelsel 30. In die gevallen is hht duidelijk dat de in het stelsel bewaarde gegevens na de vervaardiging van de chip worden ingevoerd en derhalve 40 onderhevig zijn aan de invloed van menselijke fouten.

8203479 ? -4-

Het is noodzakelijk dat de gegevens die worden bewaard in het produkt-informatiestelsel 30 geen storende invloed uitoefenen op de gewone werking van het primaire circuit op de chip, d.w.z. het geheugenstelsel 12 en de bij-behorende decodeerinrichtingen, poorten en buffers. Teneinde te verzekeren 5 dat er geen ongewenste storing optreedt, en niettemin mogelijk te maken dat de bestaande pennen de dubbele functie hebben van het verlenen van toegang tot het geheugenstelsel 12 en het geheugenstelsel 20 op de gewenste tijdstippen, worden signalen met verscheidene niveaus toegevoerd aan een gekozen rij-adresseer-pen. Voor het hier besproken voorbeeld van een inrichting van het type 2564 10 is de rij-adresseerpen A9. gekozen voor het werken met dubbele functies. Voor inrichtingen met andere afmetingen. verdient het de voorkeur een adresseerpen te gebruiken met dezelfde plaats op de behuizing als de pen A9, hoewel deze pen bij andere inrichtingen van een andere aanduiding kan zijn voorzien.

Voor het gewone gebruik worden gebruikelijke TTL-signalniveaus toegevoerd 15 aan de pen A9. Voor het verkrijgen van toegang tot het informatiestelsel 20 wordt een signaal met hoge spanning zoals 15V aangelegd aan de pen A9. Teneinde het circuit in staat te stellen, onderscheid te maken tussen de gebruikelijke TTL-signalen en het signaal met hoge spanning, is de stelsel-adresseerlogica 32 aanwezig als koppeling tussen een rij-adresseerpen A9 en de rij-decodeer-20 inrichting 16 en het stelsel 20. De pen A9 is derhalve verbonden. met de toegangs-logica 32, die bepaalt of een signaal met hoge spanning aanwezig is.

Als het signaal aan de pen A9 van het gebruikelijke niveau is, wordt de toegang tot het produktinformatiestelsel 20 geblokkeerd door middel van een signaal in een leiding 34 en omgekeerd worden de rij-decodeerinrichtingen 16 25 daardoor gedeblokkeerd. Het signaal dat aan de pen A9 wordt toegevoerd wordt tevens via een leiding 36 aan de rij-decodeerinrichtingen 16. Als het signaal aan de pen A9 echter een hoge spanning zoals 15V is, detecteert de logica 32 dit signaal, hij blokkeert de decodeerinrichting 16 en adresseert tevens het stelsel 20. Door het op de gebruikelijke wijze bekrachtigen van de adresseer-50· leidingen A0 t/m A4 kan daardoor toegang over de breedte van een byte worden yerkregen tot de informatie die wordt bewaard in het stelsel 20, waarbij de informatie op de gebruikelijke wijze verschijnt aan de uitgangspennen. Q1 t/m Q8.

In Figuur 2 is de toegangslogica 32 nader afgebeeld en deze omvat een hoogspanning-detectiecircuit 102 en een gebruikelijke rij-adresseerbuffer 104 55 yoor een enkel bit (waarvan er slechts een van de in totaal n is afgebeeld).

De buffer 104 is aanwezig teneinde de TTL-ingangssignalen om te zetten in logische MOS-niveaus en zowel gewone als complementaire uitgangssignalen te leyeren aan de decodeerinrichting 16. Het hoogspanning-detectiecircuit 102 levert een deblokkeer/blokkeer-signaal in de leiding 34 als afgebeeld in Figuur 1. 40- Zoals blijkt uit Figuur 3 kan het hoogspanning-detectiecircuit 102 bestaan 8203479 7** " - ^ J*.’ -5- uit een keten van. vier invertoren 202a t/m 202d, waarbij de invertor 202a een geschikte drempel heeft voor de detectie van het betreffende signaal met hoge spanning. Het signaal wordt dan tot de gebruikelijke TTL-niveaus terug-gebracht via de overige invertoren, zodat het uitgangssignaal van de invertor 5 202d in de leiding 34 als een gebruikelijk TTL-signaal kan warden geleverd aan de nof-poorten 204 (waarvan er slechts έέη is afgebeeld) die de ingangs-trap van de rij-decodeerinrichting 16 vormen. Op deze wijze blokkeert het signaal met hoge spanning aan de pen A9 de rij-decodeerinrichting 16 ten aanzien van zijn gewone bedrijf, terwijl het tevens het informatiestelsel 20 adresseert 10 teneinde de gewenste produktinforraatie te leveren.

In Figuur 4 is bij wijze van voorbeeld informatie afgebeeld die in het stelsel 20 kan worden opgenomen. Het is duidelijk dat slechts 16 bytes nodig zijn yoor het coderen van alle informatie uit Figuur 4, terwijl een stelsel 20 dat bestaat uit een enkele rij 32 bytes van 8 bits omvat. Daardoor zijn 16 15 yerdere bytes beschikbaar voor gebruik naar keuze door de fabrikant. Teneinde foutdetectie mogelijk te maken, kan edn byte van elk blok van 16 bytes worden gebruikt voor het bewaren van een controlesom

Het is ook duidelijk dat 8 bits onvoldoende zijn om de namen van de rieeste halfgeleiderfabrikanten te spellen, hoewel slechts 8 bits zijn toegewezen 20 in Figuur 4. In feite Is echter de enkele byte die in Figuur 4 is toegewezen, voldoende voor het identificeren van elke halfgeleiderfabrikant, als dat gebeurt overeenkomstig de volgende opbouw. Het is bekend dat het totale aantal namen van halfgeleiderfabrikanten, hoewel dat stijgende is, momenteel minder dan 30 bedraagt. Door het alfabetisch rangschikken van deze fabrikanten kan 25 daaraan een decimaal getal te beginnen met 1 worden toegewezen, dat kan worden omgezet in een kort binair getal. Teneinde een stijging van het aantal fabrikanten mogelijk te maken, kunnen 7 bits worden toegepast, waarbij het achtste bit een pariteitsbit is. Nieuwe fabrikanten worden eenvoudig toegevoegd onder aan de lijst, die zou kunnen worden bijgehouden door een handelsorganisatie zoals 30 JEDEC.

Er is ook een andere benadering mogelijk. Door de bits Ql t/m Q5 te gebruikei yoor het aangeven van een letter van de naam van een fabrikant en door de bits Q6 t/m Q8 te gebruiken om aan te geven welke van de eerste zeven letters van de naam van de fabrikant worden weergegeven door de bits Ql t/m Q5, kunnen.

33 tot 256 bedrijven elk op unieke wijze worden geidentificeerd. Teneinde te yoorkomen dat verscheidene bedrijven dezelfde identificatiecode kiezen (bijv. doordat de namen van beide bedrijven beginnen met een S), kunnen zulke identi-ficatiecodes worden toegewezen en een hoofdarchief daarvan kan. worden bijgehouden door organisaties zoals JEDEC.

40 Zoals eerder vermeld Is de uitvinding in het bijzonder van toepassing op 8203479 -6- * geheugens met de breedte van een byte, zoals naar willekeur toegankelijJce geheugens, elektronisch programmeerbare uitsluitend voor lezen ingerichte 2 geheugens en E PROMs, en hij wordt bij voorkeur gelnstrumenteerd in de vorm van een enkele rij. Het is echter duidelijk dat de uitvinding ook zou kunnen 5 worden gelnstrumenteerd als een kolom van cellen. In dat geval zou een kolom-adres worden gekozen als het adres voor het stelsel 20 en de informatie bewaard in het stelsel 20 zou in reeksvorm worden uitgelezen door op de gebruikelijke wijze de rij-decodeerinrichtingen 16 te bedienen.

Het is ook duidelijk dat hoewel de uitvinding bijzonder nuttig is voor 10 inrichtingen met grote afmetingen, daar slechts weinig ruimte daarvoor nodig is, de uitvinding ook bruikbaar is voor het verzekeren van de consistentie voor circuits met kleinere afmetingen. In sommige gevallen hebben gebruikers van halfgeleiderinrichtingen toepassingen waarbij veranderingen in de produkt geometrie, elektrische parameters, maskercellen of andere eigenschappen een 15 aanmerkelijke invloed hebben op de geschiktheid van de component voor de taak die de gebruiker op het oog heeft. Tot dusverre was het doorgeven van zulke wijzigingen aan de gebruikers niet steeds volledig. Met de uitvinding kunnen deze veranderingen gemakkelijker worden gerapporteerd, daar het produkt-informatiestelsel 20 eveneens deel uitmaakt van het. maskerstel. Als de rapportage 20 van zulke produktveranderingen belangrijk is, kan de onderhavige uitvinding derhalve ook voor kleine inrichtingen nuttig zijn.

Hoewel de pennen die zijn gekozen voor de toegang tot het geheugen 20 van de bij wijze van voorbeeld nader beschreven inrichting tevens de gewone ingangspennen en uitgangspennen zijn, kunnen andere pennen eveneens geschikt 25 zijn voor zulk dubbel gebruik. Elke pen waarvan de hoofdfunctie zodanig is dat hij niet behoeft te werken bij de spanningniveaus die zijn gekozen voor de keuze van het stelsel 20 is geschikt, afhankelijk van de geometrie van de inrichting. Evenzo zijn alle pennen die informatie uit het stelsel 20 kunnen ontvangen zonder een ongunstige invloed te hebben op de werking van het primaire 30 circuit geschikt voor gebruik als uitgangspennen voor het stelsel 20, Hoewel een bijzonder hoge spanning als voorbeeld is besproken voor het kiezen van het stelsel 20, is het duidelijk dat elk ander signaal dat voldoende buiten het normale bereik van bedrijfsspanningen voor het primaire circuit ligt, aanvaard-baar is.

35 40 8203479

Claims (2)

1. Inrichting voor het verschaffen van halfgeleider-produktinformatie aan een gebruiker door elektrische ondervraging, met een primair circuit 5 op een halfgeleiderchip, gekenmerkt door een produktinformatiestelsel dat naast het primaire circuit is aangebracht op de halfgeleiderchip en voldoende informatie bevat voor het identificeren van tenminste de fabrikant van de chip, benevens een toegangsorgaan voor het kiezen van het produktinformatiestelsel en een uitgangsorgaan voor het leveren van uitgangs-10 signalen die de informatie bewaard in het produktinformatiestelsel voorstellen.

2. Wdarkwijze voor het coderen van produktinformatie in halfgeleider-inrichtingen, omvattende tenminste identificatie van de fabrikant van de halfgeleiderinrichting, met het kenmerk dat men naast een primair circuit een niet-vluchtig geheugen aanbrengt in de inrichting en in het niet- 15 vluchtige geheugen geselecteerde halfgeleiderproduktinformatie waaronder tenminste een identificatie van de fabrikant codeert en een toegangsorgaan aanbrengt teneinde de gecodeerde informatie te kunnen terugwinnen uit het niet-vluchtige geheugen. 20 25 30 35 8203479