(57)【要約】【課題】  自己の特性を調整する機能を備えた半導体装置において、その調整のためのユーザ負担の軽減および回路規模の小型化を共に実現する。【解決手段】  初期設定回路１０からレジスタ２０に互いに異なる４個のパラメータ値を順番に与えることにより、格納領域３１には「１０１０」が書き込まれ、格納領域４１ａおよび４１ｂにはそれぞれ「００」および「１１」が書き込まれ、格納領域５１ａ〜５１ｄにはそれぞれ「００」〜「１１」が書き込まれる。出力側セレクタ４３は、ヒューズ２１ａの切断／非切断状態に従って、格納領域４１ｂに格納されているデータを選択する。出力側セレクタ５３は、ヒューズ２１ｂ、２１ｃの切断／非切断状態の組合せに従って、格納領域５１ｂに格納されているデータを選択する。全体として、８ビットのパラメータ値「１０１０１１０１」が出力される。【選択図】      図３
2007012881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別調整用パラメータを格納する複数の格納領域と、
互いに異なる複数の個別調整用パラメータを選択信号に従って上記複数の格納領域の中の対応する格納領域に導く入力側セレクタと、
上記複数の格納領域から１つの格納領域を選択するために切断状態または非切断状態に設定されているヒューズと、
上記ヒューズの状態に応じて選択された格納領域に格納されている個別調整用パラメータを選択して出力する出力側セレクタ、
を有する半導体装置。
【請求項２】
上記複数の格納領域はそれぞれ複数ビットで構成されており、上記ヒューズの数は前記ビット数よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
上記複数の格納領域は、１つのアドレスにより指定されるレジスタの一部を構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
モード切替え信号に従って上記選択信号を上記出力側セレクタに導くモード切替え手段をさらに有し、
上記出力側セレクタは、上記選択信号に従って上記複数の格納領域の中の対応する格納領域に格納されている個別調整用パラメータを選択して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己の特性を調整する機能を備えた半導体装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、大量生産される半導体装置は、製造ばらつきが発生する。このため、半導体装置のなかには、自己の特性を調整する機能を備えたものがある。この場合、各半導体装置の特性をそれぞれ検出し、その検出結果に応じて個別調整用パラメータが設定される。個別調整用パラメータは、例えば、数ビットの２値電圧情報（論理情報）であり、下記の方法により設定される。
【０００３】
第１の方法としては、半導体装置内に個別調整用パラメータの各ビットの値を指定するためのヒューズを設け、各ヒューズを切断するか否かにより所望の値を設定する。この場合、通常、半導体装置の出荷前にヒューズの切断作業が行われる。
【０００４】
第２の方法としては、半導体装置内に個別調整用パラメータを格納するための数ビットのレジスタを形成しておき、ソフトウェアから所望の値を設定する。なお、一般に、半導体装置への電力の供給が停止すると、レジスタに保持されているデータは消失する。このため、第２の方法で調整を行う場合は、半導体装置への電力供給の開始時に、そのレジスタにパラメータ値を書き込む必要がある。
【０００５】
なお、特許文献１には、ヒューズを内蔵する半導体装置が記載されている。この半導体装置は、第１のヒューズブロックにより複数のマクロから１つを選択し、第２のヒューズブロックによりマクロの中の不良ブロックを指定して冗長ブロックで代替を行う機能を備えている。
【特許文献１】特開２００４−３９６８０号公報（図１、明細書の段落００１７〜００２６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第１の方法においては、個別調整用パラメータの各ビットに対してそれぞれヒューズを設ける必要がある。すなわち、例えば、個別調整用パラメータが８ビットであれば、８個のヒューズを設ける必要がある。このため、半導体装置の小型化の妨げとなってしまう。
【０００７】
第２の方法においては、半導体装置の製造者が各半導体装置に設定すべきパラメータ値を決定し、そのパラメータ値をその半導体装置のユーザ（たとえば、その半導体装置を組み込んだ電子機器の製造者）に通知する。そして、そのユーザは、その電子機器から半導体装置へパラメータ値を書き込むための機能（レジスタを含む）を設ける。これにより、個々の半導体装置に対応するパラメータ値をレジスタに設定できる。ところが、個別調整用パラメータは、半導体装置の製造ばらつきを補償するためのものなので、各半導体装置に設定すべきパラメータ値は、個々に異なっている。このため、半導体装置のユーザは、個々の半導体装置に応じて異なるパラメータを設定するためのソフトウェアを用意する必要がある。すなわち、ユーザにとって使い勝手が悪いものになってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、自己の特性を調整する機能を備えた半導体装置において、その調整のためのユーザ負担の軽減および回路規模の小型化を共に実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の半導体装置は、個別調整用パラメータを格納する複数の格納領域と、互いに異なる複数の個別調整用パラメータを選択信号に従って上記複数の格納領域の中の対応する格納領域に導く入力側セレクタと、上記複数の格納領域から１つの格納領域を選択するために切断状態または非切断状態に設定されているヒューズと、上記ヒューズの状態に応じて選択された格納領域に格納されている個別調整用パラメータを選択して出力する出力側セレクタ、を有する。
【００１０】
本発明の半導体装置は、大量生産された場合の製造ばらつきを補償するために、各半導体装置に対して共通に複数の個別調整用パラメータが設定される。このとき、各半導体装置に対して個々に異なる個別調整用パラメータを用意する必要がない。各半導体装置の特性に応じて上記複数の個別調整用パラメータの中から使用すべきパラメータを決定し、その決定されたパラメータが格納される格納領域を指定するようにヒューズを切断状態または非切断状態に設定する。すなわち、ヒューズは、格納領域を指定するために使用されるものであり、個別調整用パラメータの各ビットの値を指定するためのヒューズは不要である。上記構成により、各半導体装置は、適切な個別調整用パラメータを使用できる。
【００１１】
上記半導体装置において、上記複数の格納領域はそれぞれ複数ビットで構成されており、上記ヒューズの数は前記ビット数よりも少ないものであってもよい。この構成によれば、半導体装置の小型化を実現することができる。
【００１２】
上記半導体装置において、上記複数の格納領域は、１つのアドレスにより指定されるレジスタの一部を構成するものであってもよい。この構成によれば、レジスタアドレスを増やすことなく、複数の個別調整用パラメータの中から適切なパラメータを選択する構成を実現できる。
【００１３】
また、上記半導体装置において、モード切替え信号に従って上記選択信号を上記出力側セレクタに導くモード切替え手段をさらに設けてもよい。この場合、上記出力側セレクタは、上記選択信号に従って上記複数の格納領域の中の対応する格納領域に格納されている個別調整用パラメータを選択して出力する。この構成によれば、選択信号を利用して所望の個別調整用パラメータを出力させることができるので、デバッグ作業が容易になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、自己の特性を調整する機能を備えた半導体装置において、その調整のためのユーザ負担の軽減および回路規模の小型化を共に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態の半導体装置の使用例を説明する図である。実施形態の半導体装置１は、集積回路（ＩＣ）であり、電子機器１００に搭載されて使用される。電子機器１００は、特に限定されるものではないが、例えば、通信機器である。そして、半導体装置１は、入力される信号に対して所定の処理を施して対応する信号を出力する。これにより、電子機器１００が提供する機能の一部が実現される。
【００１６】
一般に、半導体装置は、大量生産される場合には製造ばらつきが発生する。このため、実施形態の半導体装置１は、個別調整用パラメータを用いて一定の特性が得られるようにするための機能を備えている。すなわち、半導体装置１は、個別調整用パラメータを格納するためのレジスタ２を備えている。そして、半導体装置１は、そのレジスタ２に格納されている個別調整用パラメータを利用して動作する。
【００１７】
初期設定回路１０は、半導体装置１に与えるための個別調整用パラメータを保持している。この個別調整用パラメータは、例えば、半導体装置１の製造者から提供される。そして、初期設定回路１０は、電子機器１００の電源投入に際して、保持している個別調整用パラメータを半導体装置１に送信する。これにより、半導体装置１のレジスタ２に個別調整用パラメータが設定される。
【００１８】
個別調整用パラメータは複数のパラメータ値を含んでおり、半導体装置１のレジスタ２にはそれら複数のパラメータ値が格納される。そして、半導体装置１は、それら複数のパラメータ値の中から予め指定された１つを選択して使用する。したがって、半導体装置ごとに個々に対応する個別調整用パラメータを用意する必要はなく、多数の電子機器にそれぞれ搭載される全半導体装置に共通の複数のパラメータ値を含む個別調整用パラメータを１つ用意するだけで、各半導体装置の特性ばらつきを抑えることができる。なお、使用すべきパラメータ値は、ヒューズ３により指定される。また、ヒューズ３は、使用すべきパラメータ値を指定するために、半導体装置１の製造者により予め切断／非切断状態が設定されている。
【００１９】
図２は、本発明の概念を説明する図である。図２において、レジスタ２は、半導体装置１に内蔵されており、４つの格納領域（レジスタ面）２ａ〜２ｄを含んで構成される。各格納領域２ａ〜２ｄはそれぞれ４ビットで構成され、互いに異なるパラメータ値が書き込まれる。これらのパラメータ値は、図１に示す初期設定回路１０から与えられる。
【００２０】
ヒューズ３ａ、３ｂは、格納領域２ａ〜２ｄの中から１つの格納領域を選択するために切断状態または非切断状態に設定されている。例えば、ヒューズ３ａ、３ｂの双方が切断されている状態は格納領域２ａを選択することを表し、ヒューズ３ａのみが切断されている状態は格納領域２ｂを選択することを表し、ヒューズ３ｂのみが切断されている状態は格納領域２ｃを選択することを表し、ヒューズ３ａ、３ｂの双方が切断されていない状態は格納領域２ｄを選択することを表す。なお、本実施形態では、各格納領域２ａ〜２ｄがそれぞれ「４」ビットであるのに対して、所望の格納領域（２ａ、２ｂ、２ｃ、または２ｄ）を選択するためのヒューズ（３ａ、３ｂ）の個数は「２」である。すなわち、ヒューズの数は、各格納領域のビット数よりも少なくなっている。
【００２１】
出力セレクタ４は、ヒューズ３ａ、３ｂの状態に対応する格納領域（格納領域２ａ〜２ｄの中の１つ）に格納されているパラメータ値を選択して出力する。例えば、上述のケースにおいてヒューズ３ａ、３ｂの双方が切断されていれば、格納領域２ａに格納されているパラメータ値を選択して出力する。
【００２２】
上記構成において、ヒューズ３ａ、３ｂの状態は、例えば、半導体装置１の製造者により設定される。すなわち、半導体装置１の製造者は、予め４つのパラメータ値（図２に示す例では、「００００」「１０１０」「００１１」「１１１０」）を決定しておき、それらのパラメータ値を半導体装置１のユーザに提供しておく。また、半導体装置１の製造者は、半導体装置１の特性を検出し、その検出結果に応じたパラメータ値（図２に示す例では、上記４つのパラメータ値の中の１つ）を決定する。そして、その決定したパラメータ値が出力側セレクタ４によって選択されるようにヒューズ３ａ、３ｂを切断する（選択すべきパラメータ値によっては、いずれも切断しない）。一方、ユーザは、半導体装置１の製造者から提供された４つのパラメータ値が電子機器１００の電源投入時に格納領域２ａ〜２ｄにそれぞれ書き込まれるように初期設定回路１００を設計する。こうすることにより、電子機器１００の電源投入に際して複数のパラメータ値が格納領域２ａ〜２ｄに書き込まれ、さらにそれら複数のパラメータの中から半導体装置１の製造者が決定したパラメータ値が出力されることになる。
【００２３】
上記構成によれば、２個のヒューズの状態を適切に設定することで、互いに異なる４個の４ビットデータ（パラメータ値）の中から所望の１つを選択できる。これに対して、レジスタを利用することなくヒューズのみで所望のデータを提供する従来技術においては、各ビットに対してそれぞれヒューズを設ける必要があるので、４ビットデータを得るためには４個のヒューズが必要である。よって、実施形態の半導体装置１は、必要となるヒューズの個数が少なくなり、小型化に寄与する。
【００２４】
また、実施形態の構成によれば、各半導体装置１に共通する複数のパラメータ値を含む個別調整用パラメータを提供すればよい。よって、半導体装置１のユーザの負担が重くなることはない。
【００２５】
さらに、レジスタ２は、複数の格納領域から構成されるが、１つのアドレスが割り当てられる構成とすることができる。すなわち、レジスタアドレスを増やすことなく、複数のパラメータ値の中の任意の値を使用することができる。
【００２６】
図３は、実施形態の半導体装置１の要部の実施例である。ここでは、８ビットのパラメータ値が使用されるものとする。そして、このパラメータ値は、その第７〜第４ビットは「１０１０」であり、第３〜第２ビットは「００」または「１１」であり、第１〜第０ビットは「００」「０１」「１０」または「１１」であるものとする。
【００２７】
レジスタ２０は、第７〜第４ビットのデータを格納するための格納領域３１、第３〜第２ビットのデータを格納するための格納領域４１ａ、４１ｂ、および第１〜第０ビットのデータを格納するための格納領域５１ａ〜５１ｄを備える。また、格納領域４１ａ、４１ｂの入力部には入力側セレクタ４２が設けられ、その出力部には出力側セレクタ４３が設けられている。同様に、格納領域５１ａ〜５１ｄの入力部には入力側セレクタ５２が設けられ、その出力部には出力側セレクタ５３が設けられている。
【００２８】
初期設定回路１０は、この実施例では、４つのパラメータ値「１０１０００００」「１０１００００１」「１０１０１１１０」および「１０１０１１１１」を保持している。これらのパラメータ値は、書込み面選択信号に同期して８ビットパラレル形式で順番に出力される。そして、その第７〜第４ビットは格納領域３１に書き込まれる。また、パラメータ値の第３〜第２ビットは入力側セレクタ４２に与えられ、その第１〜第０ビットは入力側セレクタ５２に与えられる。
【００２９】
書込み面選択信号（選択信号）は、セレクタ６０に与えられると共に、入力側セレクタ４２、５２に与えられる。ここで、書込み面選択信号は、「００」〜「１１」の４値を取り得る。そして、入力側セレクタ４２は、書込み面選択信号が「００」または「０１」であれば入力データを格納領域４１ａに書き込み、書込み面選択信号が「１０」または「１１」であれば入力データを格納領域４１ｂに書き込む。一方、入力側セレクタ５２は、書込み面選択信号が「００」であれば入力データを格納領域５１ａに書き込み、書込み面選択信号が「０１」であれば入力データを格納領域５１ｂに書き込み、書込み面選択信号が「１０」であれば入力データを格納領域５１ｃに書き込み、書込み面選択信号が「１１」であれば入力データを格納領域５１ｄに書き込む。
【００３０】
ヒューズ２１ａ〜２１ｃは、半導体装置１の製造者により、その半導体装置１の特性に応じて予め切断状態または非切断状態に設定されている。そして、ヒューズ２１ａ〜２１ｃの状態は、ヒューズインタフェースを介してレジスタ２０に通知される。具体的には、ヒューズ２１ａの状態は、出力側セレクタ４３に通知される。また、ヒューズ２１ｂ、２１ｃの状態は、出力側セレクタ５３に通知される。そして、出力側セレクタ４３は、ヒューズ２１ａの状態が「０：切断」であれば格納領域４１ａを選択し、その状態が「１：非切断」であれば格納領域４１ｂを選択する。同様に、出力側セレクタ５３は、ヒューズ２１ｂ、２１ｃの状態の組合せ（００、０１、１０、１１）に応じて格納領域５１ａ〜５１ｄの中から対応する１つを選択する。
【００３１】
セレクタ６０（モード切替え手段）は、モード切替え信号に従って、ヒューズ２１ａ〜２１ｃの状態を表す信号または書込み面選択信号の一方を選択する。セレクタ６０は、ユーザが通常使用する際のモードである通常モード時はヒューズ２１ａ〜２１ｃの状態を表す信号を選択し、製造者がユーザに提供する個別調整用パラメータを決定する際のモードであるデバッグモード時は書込み面選択信号を選択する。これにより、半導体装置１または半導体装置１を搭載している電子機器１００のデバッグ作業を容易に行うことができる。
【００３２】
上記構成の回路の動作を説明する。ここでは、半導体装置１は図１に示す電子機器１００に搭載されているものとする。また、初期設定回路１０は、上述した４個のパラメータ値を保持しているものとする。
【００３３】
電子機器１００の電源が投入されると、初期設定回路１０は、まず、第１番目のパラメータ値「１０１０００００」を出力すると共に、書込み面選択信号「００」を出力する。この場合、このパラメータ値の第７〜第４ビット目のデータ「１０１０」は格納領域３１に書き込まれる。また、入力側セレクタ４２は、書込み面選択信号に従って格納領域４１ａを選択する。よって、このパラメータ値の第３〜第２ビット目のデータ「００」は格納領域４１ａに書き込まれる。さらに、入力側セレクタ５２は、書込み面選択信号に従って格納領域５１ａを選択する。したがって、このパラメータ値の第１〜第０ビット目のデータ「００」は格納領域５１ａに書き込まれる。
【００３４】
続いて、初期設定回路１０は、第２番目のパラメータ値「１０１００００１」を出力すると共に、書込み面選択信号「０１」を出力する。この場合、入力側セレクタ４２は、書込み面選択信号に従って再び格納領域４１ａを選択する。よって、このパラメータ値の第３〜第２ビット目のデータ「００」が格納領域４１ａに書き込まれる。すなわち、格納領域４１ａに格納されるデータは「００」のままである。一方、入力側セレクタ５２は、書込み面選択信号に従って格納領域５１ｂを選択する。よって、このパラメータ値の第１〜第０ビット目のデータ「０１」は格納領域５１ｂに書き込まれる。
【００３５】
さらに、初期設定回路１０は、第３番目のパラメータ値「１０１０１１１０」を出力すると共に、書込み面選択信号「１０」を出力する。この場合、入力側セレクタ４２は、書込み面選択信号に従って格納領域４１ｂを選択する。よって、このパラメータ値の第３〜第２ビット目のデータ「１１」は格納領域４１ｂに書き込まれる。また、入力側セレクタ５２は、書込み面選択信号に従って格納領域５１ｃを選択する。よって、このパラメータ値の第１〜第０ビット目のデータ「１０」は格納領域５１ｃに書き込まれる。
【００３６】
最後に、初期設定回路１０は、第４番目のパラメータ値「１０１０１１１１」を出力すると共に、書込み面選択信号「１１」を出力する。この場合、入力側セレクタ４２は、書込み面選択信号に従って再び格納領域４１ｂを選択する。よって、このパラメータ値の第３〜第２ビット目のデータ「１１」が格納領域４１ｂに書き込まれる。すなわち、格納領域４１ｂに格納されるデータは「１１」のままである。一方、入力側セレクタ５２は、書込み面選択信号に従って格納領域５１ｄを選択する。よって、このパラメータ値の第１〜第０ビット目のデータ「１１」は格納領域５１ｄに書き込まれる。
【００３７】
なお、格納領域３１は、第１〜第４番目のパラメータ値が与えられる毎に更新されることになる。ただし、それら４つのパラメータ値の第７〜第４ビットは、すべて同じデータ「１０１０」である。よって、格納領域３１は、第１〜第４番目のパラメータ値が順番に与えられた後、「１０１０」を格納する状態となる。
【００３８】
上記手順により、格納領域３１には「１０１０」が格納され、格納領域４１ａ及び４１ｂにはそれぞれ「００」及び「１１」が格納され、格納領域５１ａ〜５１ｄにはそれぞれ「００」〜「１１」される。
【００３９】
出力側セレクタ４３は、ヒューズ２１ａの状態に応じてデータを選択する。ここでは、ヒューズ２１ａが「１：非切断状態」であり、格納領域４１ｂに格納されている「１１」が選択されるものとする。同様に、出力側セレクタ５３は、ヒューズ２１ｂの状態およびヒューズ２１ｃの状態の組合せに応じてデータを選択する。ここでは、ヒューズ２１ｂが「０：切断状態」であり、ヒューズ２１ｃが「１：非切断状態」であるものとする。そうすると、出力側セレクタ５３は、格納領域５１ｂに格納されている「０１」を選択する。この結果、レジスタ２０は、図３に示すように「１０１０１１０１」を出力する。
【００４０】
このように、実施形態の半導体装置１は、レジスタを用いて個別調整用パラメータを得る構成において、１または複数のヒューズの状態に応じて複数のレジスタ面を切り替える機能を導入した。このため、実施形態の半導体装置１は、ヒューズのみで個別調整用パラメータを設定する構成と比べてヒューズの個数が少なくなる。この結果、半導体装置の小型化を実現できる。
【００４１】
また、大量生産される多数の半導体装置１に対して個々に個別調整用パラメータを用意する必要はなく、各半導体装置１に対して共通に使用可能な複数のパラメータを提供すればよいので、半導体装置１のユーザの負担が軽くなる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態の半導体装置の使用例を説明する図である。
【図２】本発明の概念を説明する図である。
【図３】実施形態の半導体装置の要部の実施例である。
【符号の説明】
【００４３】
１      半導体装置
２      レジスタ
２ａ〜２ｄ  格納領域
３（３ａ、３ｂ）  ヒューズ
１０    初期設定回路
２０    レジスタ
２１ａ〜２１ｃ  ヒューズ
３１、４１ａ、４１ｂ、５１ａ〜５１ｄ  格納領域
４２、５２  入力側セレクタ
４３、５３  出力側セレクタ
６０    セレクタ
１００  電子機器
【図１】
2007012881.tif 000003
【図２】
2007012881.tif 000004
【図３】
2007012881.tif 000005