(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンチヒューズ要素をプログラムするパルスを発生するダイナミックRAM回路であって、
単一のクロック信号を発生する発振器と、
前記発振器の単一のクロック信号に応答して、アクティブ状態が時間的に互いに連続的である複数のタイミングパルスを発生する、位相発生器と、
前記位相発生器からのタイミングパルスに応答して、アンチヒューズ要素をプログラムするのに十分な電圧を発生する、高電圧充電ポンプと、
を備えるダイナミックRAM回路。
【請求項２】
前記位相発生器は四つの連続的なタイミングパルスを発生し、
前記高電圧充電ポンプは四つの直列なトランジスタを含み、
前記トランジスタはそれぞれ四つの連続的なタイミングパルスに応答してプログラミング電圧を発生し、
前記プログラミング電圧は、ダイナミックRAMへの供給電圧（VCC）の５倍から四つの前記トランジスタのしきい値電圧の合計を減じた電圧に等しい、
請求項１に記載の回路。
【請求項３】
単一のクロック信号を発生する発振器と、
前記発振器の単一のクロック信号に応答して、アクティブ状態が時間的に互いに連続的である複数のタイミングパルスを発生する、位相発生器と、
少なくとも一つの一回限りのプログラム可能要素と、
少なくとも一つの高電圧オンチップ発生器と、
を備え、
前記高電圧オンチップ発生器は、前記位相発生器からのタイミングパルスに応答して、前記プログラム可能要素をプログラムするのに十分な、集積回路の供給電圧よりも高いオンチップ電圧を発生し、
発生された前記オンチップ電圧は少なくとも一つの一回限りの前記プログラム可能要素に動作的に連結される、
集積回路チップ。
【請求項４】
前記集積回路はメモリデバイスである、請求項３に記載の集積回路チップ。
【請求項５】
前記メモリデバイスはダイナミックRAMである、請求項４に記載の集積回路チップ。
【請求項６】
一回限りの前記プログラム可能要素はアンチヒューズである、請求項３に記載の集積回路チップ。
【請求項７】
前記高電圧オンチップ発生器は充電ポンプである、請求項３に記載の集積回路チップ。
【請求項８】
前記充電ポンプはＮ個の直列なトランジスタを含み、
供給電圧のＮ＋１倍の電圧からＮ個のトランジスタのしきい値電圧の合計を減じた電圧に等しい前記オンチップ電圧を発生し、
Ｎは正の整数である、
請求項７に記載の集積回路チップ。
【請求項９】
Ｎ＝４である、請求項８に記載の集積回路チップ。
【請求項１０】
前記オンチップ電圧が一回限りの前記プログラム可能要素をプログラムすることを可能とするようにイネーブルされるスイッチを含む、請求項３に記載の集積回路チップ。
【請求項１１】
前記スイッチはトランジスタを含む、請求項10に記載の集積回路チップ。
【請求項１２】
前記スイッチは、前記オンチップ電圧が連結された側とは反対側にある一回限りの前記プログラム可能要素側に動作的に連結される、請求項11に記載の集積回路チップ。
【発明の詳細な説明】
本発明は、ダイナイックRAM（"DRAM"）製品に関し、さらに詳細には、DRAM製品のアンチヒューズ（antifuse）要素をプログラミングする回路に関する。
従来のDRAM製品は、生産歩留りを向上させるために高度の冗長度を必要とする。DRAMにおける現在の冗長度技術は、欠陷品の列及び／又は行に代わるために使用される余分なメモリアレイ列及び／又はメモリアレイ行を設けることを含む。
アンチヒューズは、行及び列の冗長度実施のためにDRAMで使用されるロジック状態を格納するために、不揮発性プログラム可能メモリ要素として使用されてきた。アンチヒューズは、定義としては、永久短絡回路にプログラムされるまでオープン回路として機能するデバイスである。冗長度実施のためのアンチヒューズは、通常、DRAMアレイのメモリセルコンデンサと同じように構成される。
アンチヒューズは、冗長度実施に加えてメモリ製品における他の用途も有する。アンチヒューズは、例えば、メモリの動作モードを変化させるためのメカニズムとして集積回路メモリで使用される。同様に、アンチヒューズは、例えば、メモリが製造された場合に、メモリに関する識別情報を符号化するようにプログラムされ得る。
DRAM製品のアンチヒューズ要素は、典型的には、外部ピンを介してメモリにプログラミング電圧を印加することによってプログラムされ、このプログラミング電圧はメモリに印加される通常の供給電圧よりも高い。しかし、この方法によって幾つかの問題が起こる。
第１に、メモリ製品を検査するために使用されるテスターは、これらのより高いプログラミング電圧を印加できなければならない。第２に、チップ上の静電検出（ESD）回路はプログラミング電圧のために変更されなければならず、変更すると、ESD感度は、ESD回路がラッチアップするかもしれないという点において悪影響を及ぼされるかもしれない。本発明は、DRAM上の異なるESD構造体の必要性をなくす。
本発明によると、電圧発生器がDRAMに設けられてアンチヒューズのプログラミングに適した電圧を発生する。本発明の一つの実施の形態では、高電圧充電（帯電）ポンプがDRAM製品上に設けられてアンチヒューズのプログラミングに必要な高電圧を発生する。
添付図面において、
図１は、本発明によるオンチップアンチフューズプログラマーのブロック図形式の電気概略図である。
図２は、図１の位相発生器によって発生され、図３の充電ポンプによって使用されるタイミング信号を例示するタイミング図である。
図３は、図１の高電圧充電ポンプの一つの実施の形態を例示する電気概略図である。
本発明は、多くの形態及び実施の形態をとり得ることが理解される。本発明の一つの実施の形態は、本発明の理解を得るために述べられる。この特定の実施の形態は本発明の範囲をいかなるうえでも制限することは意図されない。
図１を参照すると、本発明の好適な実施の形態を含むDRAM9がブロック図形式で示される。この実施の形態は、発振器（OSC）10、位相発生器11及び高電圧充電ポンプ12を含む。発振器10は、DRAMのCASピンの超電圧イネーブリング信号（SVCAS）の存在、及び書き込み可能信号（XWE）によって作動される。信号SVCAS及びXWEが作動すると、発振器10はイネーブルとなり、出力でクロック信号を発生する。
発振器10の出力のクロック信号は、位相発生器11の入力に連結される。位相発生器11は、出力13で高電圧充電ポンプ12によって使用されるタイミング信号を発生するように機能する。本発明の好適な実施の形態では、位相発生器11は図２に示される四つの別個のタイミング信号Φ１乃至Φ４を発生する。図２のこれら四つのタイミング信号Φ１乃至Φ４のアクティブ状態は、互いに時間的に連続的に配置され、図２ではそれぞれ21、22、23及び24で示される。タイミング信号Φ１乃至Φ４のそれぞれのアクティブ状態は、約10ナノ秒の振幅であることが好ましい。四つのタイミング信号Φ１乃至Φ４を発生する位相発生器11の設計は、当該技術分野のレベル内である。例えば、位相発生器11は四段階シフトレジスタカウンタを使用して実施されてもよい。
図３を参照すると、位相発生器11によって発生される四つのタイミング信号Φ１、Φ２、Φ３及びΦ４は、高電圧充電ポンプ12への入力として提供される。図３に示されるように、高電圧充電ポンプ12の好適な実施の形態はトランジスタ301乃至304を含み、これらは示されるように接続される。各トランジスタ301乃至304は、しきい値電圧VTを有する。また、高電圧充電ポンプ12の好適な実施の形態は、インバータ305乃至308、コンデンサ309乃至312及びトランジスタ313乃至315も含み、これらは示されるように接続される。また、プログラムされるアンチヒューズ要素316も図３に示される。
信号CONTROLはトランジスタ313のゲートに接続される。CONTROLが＋５ボルトである場合、トランジスタ313は、充電ポンプ12がプログラミング電圧を発生しないようにノード323をグランドに接続するように機能する。したがって、アンチヒューズをプログラムすることが所望される場合、信号CONTROLは０ボルトにされてトランジスタ313をオフにし、プログラム信号PROGは＋５ボルトにされてトランジスタ314をオンにしなければならない。
タイミング信号Φ１乃至Φ４のそれぞれは、約０ボルトの場合にアクティブである。高電圧充電ポンプ12に対する第１Φ１パルスのアクティブ状態に先立って、インバータ305の出力は約０ボルトであり、ノード320の電圧及びコンデンサ309に印加される電圧はそれぞれ約VCC−VTである。Φ１の第１アクティブ状態が起こると、インバータ305の出力はVCCに等しい電圧に上昇する。コンデンサ309にわたる電圧はVCC−VTのままであるため、ノード320の電圧は2VCC−VTに等しい電圧に上昇する。
第１Φ１パルスの後であるが第１Φ２パルスの前に、ノード321及びコンデンサ310の電圧はそれぞれ2VCC−2VTである。Φ２が受け取られると、ノード321の電圧は3VCC−2VTに上昇する。このプロセスは繰り返され、タイミングパルスΦ４が受け取られると、ノード323の電圧は5VCC−4VTとなり、これは、アンチヒューズ要素316をプログラムするのに十分な大きさである。
位相発生器11がタイミング信号Φ１乃至Φ４を発生し続けると、高電圧充電ポンプは上に述べた値を維持する。
Φ４の補数は、図２に示されるようにΦ４＊である。したがって、Φ４のアクティブ状態24が起こると、Φ４＊はトランジスタであることが好ましいスイッチ315をオンにし、これによってノード323のプログラミング電圧がアンチヒューズ要素316をプログラムする。
高電圧充電ポンプ12の特定の構造が述べられてきたが、高電圧充電ポンプ12はあらゆるタイプの充電ポンプを使用して実施され得る。例えば、高電圧充電ポンプ12は、VCCP充電ポンプ或いはフラッシュメモリデバイスでメモリセルをプログラムするために使用される充電ポンプのいずれかを使用して実施されてもよい。
【図１】
0003610071.tif 000002
【図２】
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【図３】
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