| 【発明の名称】 |
ヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】ローベルト，カイザー
【氏名】ヨールゲン，リンドルフ
【氏名】ヘルムート，シュナイデー
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| 【要約】 |
【課題】特にＤＲＡＭのような半導体メモリーアッセンブリーのヒューズ／アンチヒューズの読み出しにおいて、ヒューズ／アンチヒューズの急速な劣化プロセス、およびこれまで燃えなかったヒューズ／アンチヒューズの予期しない焼尽を確実に回避する。
【解決手段】ヒューズ／アンチヒューズの読み出しにおいて、これまで一般的であった内部電圧Vintに代えて、メモリーセルアレイ６のビット線BLの高ポテンシャルを定める電圧Vb1hを用いる。電圧Vb1hは、内部電圧Vintに対して低減されたものであり、特に電圧Vb1hが内部電圧Vintに対してほぼ２０％から３０％ほど低減されていることが好ましい。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】ヒューズ／アンチヒューズ（２）の状態がヒューズ／アンチヒューズ（２）への電圧印加により読み出されるが、その読み出しをおこなう半導体メモリーアッセンブリーにおいて、メモリーセルアレイ（６）のビット線の高ポテンシャルが、半導体メモリーアッセンブリーの内部電圧（Vint）に対して低減された電圧（Vb1h）に定められている、半導体メモリーアッセンブリーのヒューズ／アンチヒューズ（２）の読み出し方法であって、ヒューズ／アンチヒューズの読み出しを低減された電圧（Vb1h）の印加によりおこなうことを特徴とするヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法。
【請求項２】請求項１に記載のヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法において、低減された電圧（Vb1h）は、内部電圧（Vint）に対してほぼ２０％から３０％ほど低減されていることを特徴とするヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法。
【請求項３】請求項１又は２のいずれか１項に記載のヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法において、内部電圧（Vint）はほぼ２Ｖであり、低減された電圧（Vb1h）はほぼ１．６Ｖであることを特徴とするヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒューズ／アンチヒューズの状態がヒューズ／アンチヒューズへの電圧印加により読み出されるヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法に関し、より詳しくは、半導体メモリーアッセンブリーにおいて、メモリーセルアレイのビット線の高ポテンシャルが、その半導体メモリーアッセンブリーの内部電圧Vint（internen Spannung Vint）に対して低減された電圧Vb1hに定められている、半導体メモリーアッセンブリーにおけるヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特に半導体メモリーアッセンブリーにおいて見られる集積回路では、焼尽により遮断されうる（ヒューズ）、あるいは接続されうる（アンチヒューズ）、電気的可燃ヒューズ／アンチヒューズがますます採用されている。焼尽により遮断されるヒューズは、焼尽過程により断絶され、通常「Ｅヒューズ」（「Ｅｆｕｓｅ」）とも呼ばれる。これとは逆に、焼尽により接続されうるヒューズは焼尽過程により接続され、「アンチヒューズ」（「Ａｎｔｉｆｕｓｅ」）と呼ばれる。このアンチヒューズは焼尽によっても導電可能となる。以下において、単に「ヒューズ」というときは、「Ｅヒューズ」であってもよく、「アンチヒューズ」（焼尽過程の逆の現象に相当）であってもよい。また、「ヒューズ／アンチヒューズ」も、「Ｅヒューズ」、「アンチヒューズ」のいずれであってもよいことを示す。
【０００３】図２は、コンタクト３、４の間にある数個のヒューズ２を備えるヒューズアッセンブリー１を示す。ここでは「Ｅヒューズ」について示しているが、このようなヒューズが燃えると、図３に示すように例えば２つのヒューズが欠落した状態となり、ヒューズが欠落した箇所におけるコンタクト３、４間の電気的連結は断たれる。この焼尽は、それぞれのコンタクト３、４間に適切な高電圧を印加することによるか、あるいはレーザー光線の作用によって起こすことができる。
【０００４】なお、「焼尽」や「（ヒューズが）燃える」とは、Ｅヒューズに関しては、上記高電圧の印加やレーザー光線の作用によりコンタクト３、４間を断絶することをいい、アンチヒューズに関しては、上記高電圧の印加やレーザー光線の作用によりコンタクト３、４間を導通させることをいう。
【０００５】ヒューズの読み出しは現在、主として、各半導体メモリーアッセンブリーのチップに供給される、ほぼ２Ｖに達する、いわゆる内部チップ電圧Vintを用いておこなうか、あるいは外部供給電圧Vdd を用いておこなう。図４は、そのために適した回路アッセンブリーを示す。この構成では、スイッチを経て、ヒューズアッセンブリー１の個々のコンタクト３に内部チップ電圧Vintが導入されうる。ヒューズが通電していないとき、すなわち、燃えてしまっているときは、これは論理状態「１」（又は「０」）として評価されうる。逆に、ヒューズが通電しているとき、すなわち、燃えてしまっていないとき、それは状態「０」（又は「１」）として査定される。
【０００６】このように、通電している状態または通電していない状態にすることによって、ヒューズに論理状態「１」または「０」（「０」または「１」）を記憶させることができる。このように、ヒューズを利用したメモリは、一般に「ヒューズＲＯＭ」と称されることもある。
【０００７】なお、「ヒューズ」とは、一般には、電気的に破壊される線あるいは溶解ブリッジのことを意味する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本願の発明者たちは、２Ｖ程度の内部チップ電圧Vintによるヒューズ読み出しの問題、すなわち、そのように高い電圧の印加は比較的急速な劣化プロセスを生み出し、結局のところそれまで燃えることがなかったヒューズの予期しない焼尽さえも招きうるという問題を初めて認識した。
【０００９】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、急速な劣化プロセス、および読み出しの際にそれまで燃えなかったヒューズ／アンチヒューズの予期しない焼尽が起こることを確実に回避されるようなヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法を示すことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、上述した従来の構成において、ヒューズ／アンチヒューズの読み出しを、低減された電圧Vb1hの印加によりおこなうことにより解決される。
【００１１】本発明の請求項１に係るヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法は、ヒューズ／アンチヒューズ（２）の状態がヒューズ／アンチヒューズ（２）への電圧印加により読み出されるが、その読み出しをおこなう半導体メモリーアッセンブリーにおいて、メモリーセルアレイ（６）のビット線の高ポテンシャルが、半導体メモリーアッセンブリーの内部電圧（Vint）に対して低減された電圧（Vb1h）に定められている、半導体メモリーアッセンブリーのヒューズ／アンチヒューズ（２）の読み出し方法であって、上記の課題を解決するために、ヒューズ／アンチヒューズの読み出しを低減された電圧（Vb1h）の印加によりおこなうことを特徴としている。
【００１２】上記の構成では、半導体メモリーアッセンブリーの内部電圧（Vint）に対して低減された電圧（Vb1h）を印加してヒューズ／アンチヒューズの読み出しを行う。これにより、ヒューズ／アンチヒューズの急速な劣化プロセスや、読み出しの際にそれまで燃えなかったヒューズ／アンチヒューズの予期しない焼尽が起こることを抑制して、ヒューズ／アンチヒューズの寿命を延ばすことが可能になる。
【００１３】なお、低減された電圧（Vb1h）は、請求項２に記載のように、内部電圧（Vint）に対してほぼ２０％から３０％ほど低減されていることが好ましく、さらに具体的には、請求項３に記載のように、内部電圧（Vint）がほぼ２Ｖであり、低減された電圧（Vb1h）がほぼ１．６Ｖであることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図１から図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１５】例えば、ＤＲＡＭのような半導体メモリーアッセンブリーでは、ビット線の高ポテンシャル（「Ｈｉｇｈ」レベル）は周知のように電圧Vb1hに定められる。この電圧Vb1hはほぼ１．６Ｖであり、従ってほぼ２Ｖである内部チップ電圧Vint（internen Chipspannung Vint）よりも２０％から３０％ほど低減されていることになる。本発明に係るヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法（電気ヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法；Verfahren zum Auslesen von elektrischenFuses/Antifuses ）では、ヒューズ／アンチヒューズの読み出しのために、これまで一般的に用いられていた内部チップ電圧Vintの代わりに、ビット線の高ポテンシャルを設定している。このように、低減された電圧Vb1hを用いると、それにより惹き起こされる、ほぼ２Ｖからほぼ１．６Ｖへの電圧の低減により、ヒューズ（Ｅヒューズおよびアンチヒューズ）の平均寿命はほぼ１．６×１０（1.6 Dekaden ）、すなわち、１６倍（Faktor 16 ）ほど上昇することが発明者の実験により証明された。ヒューズ／アンチヒューズの読み出し電圧の比較的僅かの低減による寿命の大幅な延長は全く驚くべきことであり、予想だにしないことであった。すなわち、読み出し電圧の２０％から３０％ほどの比較的僅かな程度の低減により、係数１．６×１０ほど、すなわち、１６００％の寿命延長が達成できるのである。このような寿命の増大に関しては、本発明はＥヒューズよりもアンチヒューズにおいてより効果が大きいことが実証された。
【００１６】以下、本発明を図面によってより詳しく説明する。図１は、ヒューズアッセンブリー１およびメモリーセルアレイ６をもつ半導体チップ５の概念図である。図２は、ヒューズアッセンブリー１の概念図である。図３は、ヒューズアッセンブリー１の概念図であり、いくつかのヒューズ２が焼尽している状態を示している。図４は、図２または図３に示すヒューズアッセンブリー１の読み出しに適する回路アッセンブリーの概念図である。
【００１７】図２から図４については、「従来の技術」の項において説明した通りである。なお、図１から図４では、互いに共通の構成部分に対しては同じ符合を付している。
【００１８】図１は、ヒューズアッセンブリー１と、ビット線BLを備えるメモリーセルアレイ６とをもつ半導体チップ５を示している。半導体チップ５は、従来、ほぼ２Ｖの内部チップ電圧Vintをヒューズアッセンブリー１のヒューズの読み出しに用いていた。
【００１９】ビット線BLには、このビット線BLの高ポテンシャルを定める、ほぼ１．６Ｖの電圧Vb1hを導入可能である。
【００２０】さて、本発明に係るヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法においては、電圧Vb1hは、ヒューズアッセンブリー１のヒューズ２の読み出しにも用いられる。読み出し電圧を、内部チップ電圧Vintから、ビット線BLの高ポテンシャルを定める電圧へ、比較的僅かに低減させることにより、ヒューズアッセンブリー１のヒューズの寿命の引き延ばしは、ほぼ１．６×１０、すなわち、１６倍（Faktor 16 ）となって実現される。その場合、電圧Vb1hは、個々のヒューズ２の状態の確実な読み出しないしは査定を確保するには、なお十分な大きさである。
【００２１】以上のように、本発明に係るヒューズ２の読み出し方法は、ヒューズ２の状態がヒューズ２への電圧印加により読み出され、その読み出しをおこなう半導体メモリーアッセンブリーにおいて、メモリーセルアレイ６のビット線BLの高ポテンシャルが、半導体メモリーアッセンブリーの内部チップ電圧Vintに対して低減された電圧Vb1hに定められているとともに、ヒューズ２の読み出しを低減された電圧Vb1hの印加によりおこなうものである。また、低減された電圧Vb1hは、内部チップ電圧Vintに対してほぼ２０％から３０％ほど低減されていることが好ましく、さらには、内部チップ電圧Vintがほぼ２Ｖであり、低減された電圧Vb1hがほぼ１．６Ｖであることが好ましい。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に係るヒューズ／アンチヒューズの読み出し方法は、ヒューズ／アンチヒューズ（２）の状態がヒューズ／アンチヒューズ（２）への電圧印加により読み出されるが、その場合、半導体メモリーアッセンブリーにおいて、メモリーセルアレイ（６）のビット線の高ポテンシャルが、半導体メモリーアッセンブリーの内部電圧（Vint）に対して低減された電圧（Vb1h）に定められている、半導体メモリーアッセンブリーのヒューズ／アンチヒューズ（２）の読み出し方法であって、上記の課題を解決するために、ヒューズ／アンチヒューズの読み出しを低減された電圧（Vb1h）の印加によりおこなうことを特徴としている。
【００２３】上記の構成では、半導体メモリーアッセンブリーの内部電圧（Vint）に対して低減された電圧（Vb1h）を印加してヒューズ／アンチヒューズの読み出しを行う。これにより、ヒューズ／アンチヒューズの急速な劣化プロセスや、読み出しの際にそれまで燃えなかったヒューズ／アンチヒューズの予期しない焼尽が起こることを抑制して、ヒューズ／アンチヒューズの寿命を延ばすことが可能になる。
【００２４】なお、低減された電圧（Vb1h）は、請求項２に記載のように、内部電圧（Vint）に対してほぼ２０％から３０％ほど低減されていることが好ましく、さらに具体的には、請求項３に記載のように、内部電圧（Vint）がほぼ２Ｖであり、低減された電圧（Vb1h）がほぼ１．６Ｖであることが好ましい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０１２０９０７０
【氏名又は名称】インフィネオン テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト
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| 【出願日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８００３４
【弁理士】
【氏名又は名称】原 謙三 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−５６６８９（Ｐ２００２−５６６８９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年２月２２日（２００２．２．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１５７８５３（Ｐ２００１−１５７８５３） |
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