(57)【要約】  【課題】  ヒューズ素子の書き込み状態の検査を高精度かつ高速に行うことが可能なＰＲＯＭ回路を提供する。  【解決手段】  書き込み検査モードを設け、書き込み検査モードの設定前後でオペアンプ出力端子２４の電位差を検出し、ＰＲＯＭ回路の出力端子１２においてロジックの反転のないことを確認することで、ヒューズ素子１６の書き込みが正常に行われたかを検査する。書き込み検査モードでは、ロジックデータ入力端子２５よりロジックデータラッチ回路２６の検査モードデータ保持部ＣＭに検査モードデータを入力し、モード切り替えスイッチ２２をオンして書き込み端子２１をグランドに接続するとともに、第１電流源１３の出力電流を減少させるように制御し、オペアンプ出力端子２４の出力電圧を測定する。そして、書き込み検査モードで測定した出力電圧と通常モードで測定した出力電圧とを比較する。【選択図】  図１
2005141789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒューズ素子と、
前記ヒューズ素子の導通状態、切断状態に応じて、それぞれハイレベルまたはローレベルの電圧を出力する出力回路と、
前記出力回路のハイレベルまたはローレベルの出力電圧設定に関する電流を供給するもので、出力電流を変化可能な電流源と、
前記ヒューズ素子の他端に設けられ、前記ヒューズ素子を溶断するための電力を入力する書き込み端子と、
前記書き込み端子をある電圧に固定または開放するモード切替スイッチとを備え、
前記電流源の出力電流及び前記モード切替スイッチの切り替えを動作モードに応じて制御可能に構成されるＰＲＯＭ回路。
【請求項２】
請求項１に記載のＰＲＯＭ回路であって、
通常モードにおいて、前記モード切替スイッチがオンして前記書き込み端子がある電圧に固定された状態となり、書き込みモードにおいて、前記モード切替スイッチがオフして前記書き込み端子が開放し、前記書き込み端子より前記ヒューズ素子に溶断用の電力を供給可能な状態となり、書き込み検査モードにおいて、前記モード切替スイッチがオンして前記書き込み端子がある電圧に固定されるとともに、前記電流源の出力電流が低減した状態となるＰＲＯＭ回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＰＲＯＭ回路であって、
制御用のロジックデータを入力するロジックデータ入力端子と、前記ロジックデータを保持するロジックデータラッチ回路とを有し、書き込み検査モードにおいて、書き込み検査モードに設定するためのロジックデータとして入力された検査モードデータを前記モード切替スイッチ及び前記電流源に入力してロジック制御可能な状態となるＰＲＯＭ回路。
【請求項４】
ヒューズ素子を備えるＰＲＯＭ回路の検査方法であって、
前記ヒューズ素子に流れる電流を可変させ、このヒューズ素子に流れる電流の変化を検知して前記ヒューズ素子の書き込み結果を判別することにより、書き込み前後のヒューズ素子のインピーダンスを検査するＰＲＯＭ回路の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒューズ素子を備えたＰＲＯＭ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信機器等の電子機器においては、周波数あるいは時間の基準信号を発生する水晶発振器を備えている。特に、携帯電話機等の通信機器では、小型かつ高精度の水晶発振器が必須であり、温度変化に対しても安定した発振周波数が得られる発振器が望まれ、周囲温度の変化に対して発振周波数が変化しないＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator、温度補償型水晶発振器）が多用されている。
【０００３】
水晶発振器の発振周波数は、水晶発振子に起因する３次関数成分を持つ温度特性を有しており、この温度特性を補償することで、高精度な水晶発振器が実現される。温度補償型水晶発振器の温度補償方法の１つとして、ＶＣＸＯ（Voltage Compensated Crystal Oscillator、電圧制御型水晶発振器）に周波数調整素子として可変容量ダイオード（バラクタダイオード）を接続し、水晶発振子の温度特性と逆の特性を持つ温度補償用の関数を用意して、この関数に基づき周囲温度に応じて算出される制御電圧を可変容量ダイオードに印加することによって、温度変化による周波数の変動が規定値以下となるように補償する方法がある。
【０００４】
このような温度補償を行う場合、温度補償用関数の各次数の係数及び定数をＰＲＯＭ（Programmable Read Only Memory 、書き込み可能な読み出し専用メモリ）回路に格納しておき、動作時にこのＰＲＯＭ回路から値を読み出して制御電圧を生成するような構成がよく用いられている。ここで、ＴＣＸＯモジュールにおける水晶発振子の素子ごとの特性バラツキには、ＰＲＯＭ回路に格納する値を変更することで対応することができる。したがって、ＰＲＯＭ回路を搭載したＴＣＸＯモジュールでは、出荷時等に各素子の特性に合わせて調整した値をＰＲＯＭ回路に書き込むことが行われている。
【０００５】
ＰＲＯＭ回路の一種として、ポリシリコン等により形成したヒューズ素子を備えたものがある。この種のＰＲＯＭ回路は、そのヒューズ素子の切断状態、即ち回路の電気的切断状態（短絡／開放）に応じて、特定の入力に対し指定された出力（ハイレベルまたはローレベル）を発生するように動作する。ヒューズ素子の切断方法としては、現在、レーザビームを照射して切断するレーザビーム切断法、あるいは、溶断用電流を流して切断する電気切断法が代表的である。電気切断法を利用するＰＲＯＭ回路としては、例えば特開昭５６−１６９３６１号公報（特許文献１）に記載されているものなどがある。
【０００６】
以下、従来のヒューズ素子を備えたＰＲＯＭ回路の一例について、図４を参照しながら説明する。このＰＲＯＭ回路は、出力するデータの各ビットにそれぞれ対応する複数のセル１００を有して構成される。また、各セル１００の書き込みを行うための書き込み端子１１１及びモード切り替えスイッチ１１２を備えている。それぞれのセル１００には、電源端子１０１、出力端子１０２、第１電流源１０３、ダイオード１０４、ヒューズ素子１０５、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１０６、第２電流源１０７、書き込み用電圧源１０８、書き込み用スイッチ１０９が設けられる。
【０００７】
電源端子１０１には第１電流源１０３の一端とＭＯＳトランジスタ１０６のソースが接続され、第１電流源１０３の他端にはＭＯＳトランジスタ１０６のゲートとダイオード１０４のアノードが接続される。この電源端子１０１は他のセル１００と共通に接続される。また、ダイオード１０４のカソードには、ヒューズ素子１０５の一端と書き込み用スイッチ１０９の一端が接続され、ヒューズ素子１０５の他端には書き込み端子１１１及びモード切り替えスイッチ１１２が接続される。モード切り替えスイッチ１１２の他端は接地されている。書き込み用スイッチ１０９は、入力される制御用ロジックデータによりオンオフするもので、その他端には書き込み用電圧源１０８が接続される。書き込み用電圧源１０８の他端は接地されている。また、ＭＯＳトランジスタ１０６のドレインには第２電流源１０７の一端が接続され、この第２電流源１０７の他端が共通に他のセル１００と接続される。
【０００８】
上記構成において、ヒューズ素子１０５の書き込みを行う場合には、モード切り替えスイッチ１１２をオフし、書き込みたいビットのセルについて制御用ロジックデータを入力して書き込み用スイッチ１０９をロジック制御でオンした状態にし、書き込み端子１１１より電圧印加してヒューズ素子１０５を溶断する。ここで、ヒューズ素子１０５が導通状態（短絡状態）の場合は、第１電流源１０３の電流がダイオード１０４を通じてヒューズ素子１０５に流れ、Ａ点の電圧が所定のゲート電圧以上となってＭＯＳトランジスタ１０６がオンし、出力端子１０２にはハイレベルの電圧が出力される。また、ヒューズ素子１０５が溶断して切断状態（開放状態）となった場合は、ヒューズ素子１０５がハイインピーダンス状態となり、第１電流源１０３の電流がほとんど流れずにリーク電流のみが流れる。このため、Ａ点の電圧が所定のゲート電圧未満となってＭＯＳトランジスタ１０６がオフし、出力端子１０２にはローレベルの電圧が出力される。各セルの出力をデコードすることによって、複数ビットからなる制御用のデータ信号等を生成することが可能である。
【０００９】
このようなＰＲＯＭ回路において、出荷時等に全ビットのヒューズ素子について短絡状態、開放状態のいずれであるか、及び正常に書き込みが行われて確実に開放状態となっているかを検査する必要がある。従来の検査方法としては、モード切り替えスイッチ１１２をオフにして書き込み端子１１１をグランド（ＧＮＤ）とはオープン状態にした後、書き込み端子１１１に電圧を印加して、その時にヒューズ素子１０５を流れる電流を測定することによって、ヒューズ素子１０５の切断状態を検査することが行われている。
【００１０】
しかしながら、ＰＲＯＭ回路において溶断したヒューズ素子のオープン抵抗を実際に測定する場合、数ｐＡ以下という微小レベルのリーク電流しか流れないため、切断状態を直接測定するのは困難であった。また、ヒューズ素子に流れる電流をアンプで増幅して測定しようとする場合、安定するまでに時間がかかっていた。このため、従来では、高速でかつ安定したＰＲＯＭ回路の検査が実施困難であった。
【００１１】
【特許文献１】特開昭５６−１６９３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ヒューズ素子の書き込み状態の検査を高精度かつ高速に行うことができるＰＲＯＭ回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のＰＲＯＭ回路は、ヒューズ素子と、前記ヒューズ素子の導通状態、切断状態に応じて、それぞれハイレベルまたはローレベルの電圧を出力する出力回路と、前記出力回路のハイレベルまたはローレベルの出力電圧設定に関する電流を供給するもので、出力電流を変化可能な電流源と、前記ヒューズ素子の他端に設けられ、前記ヒューズ素子を溶断するための電力を入力する書き込み端子と、前記書き込み端子をある電圧に固定または開放するモード切替スイッチとを備え、前記電流源の出力電流及び前記モード切替スイッチの切り替えを動作モードに応じて制御可能に構成されるものである。
【００１４】
上記構成により、例えば、ＰＲＯＭ回路においてヒューズ素子の書き込みを行う場合は、書き込み端子より所定の電力を入力してヒューズ素子を溶断し、切断状態とすることが可能であり、また、ヒューズ素子の書き込み状態を検査する場合は、電流源の出力電流を制御し、この電流源の電流変動前後における出力回路の出力電圧の差を検出することで、短時間で確実に書き込み状態の検査を行うことが可能となる。また、ヒューズ素子の書き込み状態を検査する場合に、例えば出力回路からの出力電圧を増幅した増幅部の出力電圧を測定することで、高精度な検査が可能である。
【００１５】
また、本発明の一態様として、上記のＰＲＯＭ回路であって、通常モードにおいて、前記モード切替スイッチがオンして前記書き込み端子がある電圧に固定された状態となり、書き込みモードにおいて、前記モード切替スイッチがオフして前記書き込み端子が開放し、前記書き込み端子より前記ヒューズ素子に溶断用の電力を供給可能な状態となり、書き込み検査モードにおいて、前記モード切替スイッチがオンして前記書き込み端子がある電圧に固定されるとともに、前記電流源の出力電流が低減した状態となるものも含まれる。
【００１６】
上記構成により、通常モードでは、モード切替スイッチをオンして書き込み端子をある電圧に固定した状態とし、ヒューズ素子の導通状態、切断状態に応じて、出力回路からそれぞれハイレベルまたはローレベルの電圧が出力される。書き込みモードでは、モード切替スイッチをオフして書き込み端子を開放して、書き込み端子よりヒューズ素子に溶断用の電力を供給することで、ヒューズ素子を溶断し切断状態とすることが可能である。書き込み検査モードでは、モード切替スイッチをオンして書き込み端子をある電圧に固定するとともに、電流源の出力電流を低減して、この書き込み検査モードでの出力電圧を測定し、通常モードでの出力電圧と書き込み検査モードでの出力電圧との差を検出することで、正常に書き込みが行われているか否かの検査を短時間で高精度に行うことが可能となる。ここでは、通常モードにおいてヒューズ素子に流れるリーク電流が所定値以上になるとＰＲＯＭ回路の出力のロジックが反転して誤動作となることに着目し、書き込み検査モードではＰＲＯＭ回路の出力電圧設定に関係する電流源の電流を任意に低減して、ＰＲＯＭ回路の出力電圧の変化を測定し、ＰＲＯＭ回路の出力のロジックが反転しないことを確認することで、ヒューズ素子のリーク電流を直接測定する場合と同等に、ヒューズ素子の書き込み状態が正常であるか否かをチェックすることが可能であり、高精度かつ高速な書き込み検査を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の一態様として、上記のＰＲＯＭ回路であって、制御用のロジックデータを入力するロジックデータ入力端子と、前記ロジックデータを保持するロジックデータラッチ回路とを有し、書き込み検査モードにおいて、書き込み検査モードに設定するためのロジックデータとして入力された検査モードデータを前記モード切替スイッチ及び前記電流源に入力してロジック制御可能な状態となるものも含まれる。
【００１８】
上記構成により、ロジックデータ入力端子に制御用のロジックデータを入力することで、ロジック制御によって書き込み検査モードを設定可能となり、ヒューズ素子の書き込み状態の検査を容易に実行できる。
【００１９】
また、本発明は、ヒューズ素子を備えるＰＲＯＭ回路の検査方法であって、前記ヒューズ素子に流れる電流を可変させ、このヒューズ素子に流れる電流の変化を検知して前記ヒューズ素子の書き込み結果を判別することにより、書き込み前後のヒューズ素子のインピーダンスを検査するＰＲＯＭ回路の検査方法を提供する。
【００２０】
上記手順により、ヒューズ素子の書き込み状態の検査を高精度かつ高速に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ヒューズ素子の書き込み状態の検査を高精度かつ高速に行うことが可能なＰＲＯＭ回路を提供できる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本実施形態では、ヒューズ素子を備えたＰＲＯＭ回路の構成例を説明する。本実施形態のＰＲＯＭ回路は、例えば、ＴＣＸＯモジュールにおける温度補償用制御電圧を生成するための温度補償用関数の値を記憶するメモリ回路などに用いられるものである。なお、本実施形態は、ＴＣＸＯモジュールに限らず、各種回路に搭載されるＰＲＯＭ回路に応用可能である。
【００２３】
図１は本発明の実施形態に係るＰＲＯＭ回路の主要部の構成を示す図である。本実施形態のＰＲＯＭ回路は、半導体基板上に形成された集積回路によって構成され、出力するデータの各ビットにそれぞれ対応する複数のセル１０を有した構造となっている。
【００２４】
それぞれのセル１０には、電源端子１１、出力端子１２、第１電流源１３、ダイオード１４、寄生トランジスタ１５、ヒューズ素子１６、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ１７、第２電流源１８、書き込み用電圧源１９、書き込み用スイッチ２０が設けられる。また、各セル１０の書き込みを行うための書き込み端子２１及びモード切り替えスイッチ２２、各セル１０の書き込み時のロジック制御用のロジックデータ入力端子２５及びロジックデータラッチ回路２６、各セル１０の出力を増幅するオペアンプ回路２３及びオペアンプ出力端子２４を備えている。
【００２５】
電源端子１１には第１電流源１３の一端とＭＯＳトランジスタ１７のソースが接続され、第１電流源１３の他端にはＭＯＳトランジスタ１７のゲートとダイオード１４のアノード側が接続される。この電源端子１１は他のセル１０と共通に接続される。また、ダイオード１４のカソード側には、ヒューズ素子１６の一端と書き込み用スイッチ２０の一端が接続され、ヒューズ素子１６の他端には書き込み端子２１及びモード切り替えスイッチ２２が接続される。モード切り替えスイッチ２２の他端は接地されている。書き込み用スイッチ２０は、入力される制御用ロジックデータによりオンオフするもので、その他端には書き込み用電圧源１９が接続される。書き込み用電圧源１９の他端は接地されている。また、ＭＯＳトランジスタ１７のドレインには出力端子１２及び第２電流源１８の一端が接続され、この第２電流源１８の他端が共通に他のセル１０と接続される。前記ＭＯＳトランジスタ１７及び第２電流源１８が出力回路の機能を有している。
【００２６】
また、ＰＲＯＭ回路の１ビット当りのセル１０の出力は、出力端子１２とともに、増幅部の一例に相当する演算増幅器であるオペアンプ回路２３の入力端子に接続され、オペアンプ回路２３の出力がオペアンプ出力端子２４となっている。また、書き込み用スイッチ２０の制御入力端には、ロジックデータラッチ回路２６が接続され、このロジックデータラッチ回路２６の入力がロジックデータ入力端子２５となっている。さらに、ロジックデータラッチ回路２６の検査モードデータ保持部（ＣＭ）の出力がモード切り替えスイッチ２２及び第１電流源１３の制御入力端に接続されている。ロジックデータ入力端子２５には、書き込みを行うビットの選択及び各ビットのセルの動作をロジック制御するためのロジックデータが入力される。本実施形態では、制御用ロジックデータにおいて、書き込み状態の検査時にモード切り替えスイッチ２２及び第１電流源１３を制御するための検査モードデータを設けるようにし、ロジックデータラッチ回路２６にもこの検査モードデータのビット分の保持部ＣＭを設けている。
【００２７】
このＰＲＯＭ回路は、１ビット分に対応する上記セル１０を、例えばＴＣＸＯモジュールに搭載する場合、水晶発振子の温度特性と逆の特性を持つ温度補償用関数における各次数の係数及び定数を与えて温度補償用の制御電圧を生成するために必要なビット数分だけ、複数並列に有して構成される。
【００２８】
ヒューズ素子１６は、ポリシリコン等により基板上に形成され、所定の印加電圧により溶断し、電気的な回路接続を短絡、開放するものである。ダイオード１４は、ＮＰＮ型の高耐圧用トランジスタを用いて構成され、ヒューズ素子１６が短絡状態（非溶断状態）のときに第１電流源１３からの電流をヒューズ素子１６へ流すものである。なお、図１に示すＮＰＮ型の高耐圧用トランジスタによるダイオード１４の代わりに、図２に示す変形例のように、ＰＮ接合のダイオード３１により構成したものを用いてもよい。
【００２９】
書き込み用スイッチ２０は、バイポーラトランジスタやＭＯＳトランジスタ等で構成され、制御入力端にロジックデータラッチ回路２６の各ビットの保持部Ｄ1 〜Ｄn から該当するビットの制御用ロジックデータが入力されてオンオフ制御される。この書き込み用スイッチ２０は、制御入力端にハイレベルが入力された場合にオンするようになっている。モード切り替えスイッチ２２をオフして書き込み端子２１より電圧印加した状態で、書き込み用スイッチ２０をオンすると、書き込み用電圧源１９により書き込みに必要な電流が引き込まれ、ヒューズ素子１６が溶断する。
【００３０】
モード切り替えスイッチ２２は、通常モード、書き込みモード、書き込み検査モードを切り替えるもので、書き込み検査時には、制御入力端にロジックデータラッチ回路２６の検査モードデータ保持部ＣＭからの検査モードデータが入力されてオンオフ制御される。このモード切り替えスイッチ２２は、制御入力端にハイレベルが入力された場合にオンするようになっている。
【００３１】
第１電流源１３は、制御入力端にロジックデータラッチ回路２６の検査モードデータ保持部ＣＭからの検査モードデータが入力されて出力電流値が制御される。この第１電流源１３は、例えば、制御入力端にハイレベルが入力された場合に出力電流値が４分の１になるように構成される。
【００３２】
図３は第１電流源１３の構成例を示す回路図である。第１電流源１３は、一対のトランジスタ４１、４２によるカレントミラーと、直列接続された抵抗４３、４４と、スイッチ４５とを有して構成される。抵抗４３の一端がカレントミラーの一方のトランジスタ４１のコレクタに接続され、抵抗４４の他端が接地されている。スイッチ４５は、抵抗４３及び抵抗４４の接続部とグランドとの間に設けられ、抵抗４４の接続を切り替えるものである。
【００３３】
通常モードにおいて、スイッチ４５の制御端子に検査モードデータが入力されない場合は、スイッチ４５がオンとなり、抵抗４４が短絡された状態となる。一方、書き込み検査モードにおいて、スイッチ４５の制御端子に検査モードデータが入力されると、スイッチ４５がオフとなり、抵抗４４が挿入された状態となる。この書き込み検査モード時は、抵抗４４によりトランジスタ４１のコレクタ側の接地抵抗が増大し、Ａ点へ流れる電流Ｉが減少する。この第１電流源１３において、スイッチ４５の切り替えにより変化させる電流値は、抵抗４３、４４の抵抗値によって任意に設定可能である。
【００３４】
オペアンプ回路２３は、出力端子１２より出力される各セル１０の出力を所定ゲインで増幅し、オペアンプ出力端子２４より出力するものである。出力端子１２からの各セル１０の出力は、図示しないデコード回路によってデコードすることで、複数ビットからなる制御用のデータ信号等を生成することが可能である。
【００３５】
次に、上記のように構成されたＰＲＯＭ回路の各モードの動作について説明する。
まず、通常モードの動作について説明する。通常モードでは、電源端子１１のみに電圧を印加する。この場合、電源端子１１に電源電圧Ｖccが印加される。このとき、ロジックデータラッチ回路２６からの検査モードデータの信号、または他の制御信号によってモード切り替えスイッチ２２を切り替え制御し、オン状態とする。これにより、書き込み端子２１はショート状態となって接地される。
【００３６】
ヒューズ素子１６が溶断前の導通状態（短絡状態）の場合は、電源端子１１に電源電圧を印加するとダイオード１４が導通し、第１電流源１３の電流がダイオード１４を通じてヒューズ素子１６に流れる。このとき、Ａ点の電圧は、ヒューズ素子１６での電圧降下分とダイオード１４での電圧降下分約０．７Ｖとを加えた電圧となり、ＭＯＳトランジスタ１７のゲート−ソース間電圧は電源電圧Ｖcc−Ａ点電圧＝０．７Ｖ以上になるので、ＭＯＳトランジスタ１７がオンし、出力端子１２にはハイレベルの電圧が出力される。
【００３７】
また、ヒューズ素子１６が溶断された切断状態（開放状態）の場合は、ヒューズ素子１６は数十ＧΩのハイインピーダンス状態となり、数ｐＡ以下という微小レベルのリーク電流のみが流れる。これにより、第１電流源１３の電流がほとんど流れなくなるため、Ａ点の電圧は電源電圧Ｖccと同じレベルになる。したがって、ＭＯＳトランジスタ１７がオフし、出力端子１２にはローレベルの電圧が出力される。
【００３８】
次いで、書き込みモードの動作について説明する。ヒューズ素子の書き込みを行う場合の書き込みモードでは、ロジックデータラッチ回路２６からの検査モードデータの信号、または他の制御信号によってモード切り替えスイッチ２２を切り替え制御するとともに、ロジックデータラッチ回路２６からの制御用ロジックデータによって書き込み用スイッチ２０を切り替え制御する。このとき、モード切り替えスイッチ２２をオフにし、該当するビットの書き込み用スイッチ２０をロジック制御でオンした状態で、書き込み端子２１に電圧を印加する。
【００３９】
例えば、ポリシリコンヒューズの一実施例の場合、ヒューズ素子は２００〜３００Ωの抵抗を持ち、ヒューズ素子を溶断するためには１３００℃以上の温度が必要となる。そこで、１５０ｍＡ程度のピーク電流値を有する切断電流がヒューズ素子１６を通じて流れるようにすると、この切断電流によって発生する温度でヒューズ素子１６を溶断できる。書き込み端子２１に所定電圧を印加して書き込み用スイッチ２０をオンした状態で、１５０ｍＡ程度のピーク電流値の切断電流が得られるようにし、この切断電流によってヒューズ素子１６を溶断可能に構成する。
【００４０】
そして、書き込み検査モードの動作について説明する。先に、電源端子１１に電源電圧Ｖccを印加するのみの通常モードで、オペアンプ出力端子２４の出力電圧を測定しておく。次いで、本実施形態の書き込み検査モードに設定する。ヒューズ素子１６の書き込み状態のチェックを行う書き込み検査モードでは、全てのビットの書き込み用スイッチ２０をオフするように全て「０」の制御用ロジックデータをロジックデータラッチ回路２６の各ビット保持部Ｄ1 〜Ｄn に入力して書き込み用スイッチ２０へ与えるようにし、さらにロジックデータ入力端子２５からロジックデータラッチ回路２６の検査モードデータ保持部ＣＭに書き込み検査用の検査モードデータ「１」を入力する。
【００４１】
この検査モードデータの設定により、ロジックデータラッチ回路２６の検査モードデータ保持部ＣＭからモード切り替えスイッチ２２及び第１電流源１３に制御信号を入力してロジック制御する。この場合、モード切り替えスイッチ２２がオンし、書き込み端子２１がグランドに接続されるとともに、第１電流源１３の出力電流が減少するように制御される。
【００４２】
続いて、この書き込み検査モードにおいて、オペアンプ出力端子２４の出力電圧を測定する。ここで、書き込み検査モードで測定した出力電圧と通常モードで測定した出力電圧とを比較することによって、ヒューズ素子１６が溶断したか否かを判断することができる。すなわち、書き込み検査モード設定前後でオペアンプ出力端子２４の出力電圧を測定して、電圧差が生じなければ、ヒューズ素子１６による当該セル１０の出力においてロジックの反転（ハイレベルからローレベルへの変化）が発生していないことになり、ヒューズ素子１６の書き込みが正常に行われて切断状態になっていると判断する。一方、電圧差が生じた場合、当該セル１０の出力においてロジックの反転が発生し、ヒューズ素子１６の書き込みが正常に行われず、切断状態が不完全であると判断する。
【００４３】
ここで、上述したオペアンプ出力端子２４の出力電圧の変化とヒューズ素子１６の書き込み状態との関係について説明する。本実施形態では、通常モードにおいて、例えばヒューズ素子１６にリーク電流が１０ｎＡ以上流れると、出力端子１２の出力のロジックが反転し、誤動作になる回路設計にしている。また、書き込み検査モードにおいて、第１電流源１３の出力電流を４分の１に減少させるようにする。
【００４４】
ヒューズ素子１６の書き込みが正常に行われ、誤動作がない状態では、出力端子１２のロジックが反転していないため、通常モードで開放状態のヒューズ素子１６に流れるリーク電流は１０ｎＡ未満と考えられる。このとき、Ａ点電圧を１．４Ｖに設定すると、ダイオード１４の電圧降下分は０．７Ｖであるので、ヒューズ素子１６に加わる電圧は１．４Ｖ−０．７Ｖ＝０．７Ｖとなり、ヒューズ素子１６のオープン抵抗としては、０．７Ｖ／１０ｎＡ＝７０ＭΩ以上になっている。
【００４５】
そして、書き込み検査モードで第１電流源１３の出力電流を４分の１に低減すると、ヒューズ素子１６に流れる電流は４分の１の２．５ｎＡ未満となり、ヒューズ素子１６のオープン抵抗としては２８０ＭΩ以上になる。よって、書き込み検査モードの設定前後でセル１０の出力電圧を測定して、電圧差が生じなければ、出力のロジックの反転が発生していないことになり、ヒューズ素子１６の書き込みが正常に行われたものと判断される。したがって、上記本実施形態の構成を用いた書き込み検査方法は、従来のように書き込み端子から２．５ｎＡ未満のリーク電流を測定して書き込みに問題がないか否かを検査する場合と同等になる。また、出力端子１２の出力をオペアンプ回路２３で増幅し、オペアンプ出力端子２４の出力電圧によって電圧変化を検出することで、微小な電圧差でも検出できる。
【００４６】
上述したように、本実施形態では、ヒューズ素子のリーク電流の測定によって書き込み状態のチェックをする代わりに、書き込み検査モードを設けて出力ロジック設定に関する電流（上記例では第１電流源１３の電流）を任意に低減し、ＰＲＯＭ回路の出力においてロジックの反転のないことを確認することで、高速かつ安定に書き込み状態の検査を行うことが可能となる。また、ＰＲＯＭ回路の出力をオペアンプ回路等の増幅部で増幅し、書き込み検査モードの設定前後で電位差があるか否かを検出することで、高精度な書き込み検査を行うことができる。
【００４７】
本実施形態のＰＲＯＭ回路を、ＴＣＸＯモジュールにおける温度補償用制御電圧を生成するための温度補償用関数の値を記憶するメモリ回路に用いた場合は、各モジュールごとに調整した補償値を書き込む際、出荷時等の書き込み検査を高精度かつ短時間で行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、ＰＲＯＭ回路においてヒューズ素子の書き込み状態の検査を高精度かつ高速に行うことができる効果を有し、ヒューズ素子を備えたＰＲＯＭ回路の出荷時検査等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係るＰＲＯＭ回路の主要部の構成を示す図
【図２】図１に示した本実施形態のＰＲＯＭ回路の変形例を示す図
【図３】本実施形態のＰＲＯＭ回路における第１電流源の構成例を示す回路図
【図４】従来のＰＲＯＭ回路の構成例を示す図
【符号の説明】
【００５０】
１０  セル
１１  電源端子
１２  出力端子
１３  第１電流源
１４  ダイオード
１５  寄生トランジスタ
１６  ヒューズ素子
１７  ＭＯＳトランジスタ
１８  第２電流源
１９  書き込み用電圧源
２０  書き込み用スイッチ
２１  書き込み端子
２２  モード切り替えスイッチ
２３  オペアンプ回路
２４  オペアンプ出力端子
２５  ロジックデータ入力端子
２６  ロジックデータラッチ回路
【図１】
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【図２】
2005141789.tif 000004
【図３】
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【図４】
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