專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，特別涉及一種具有用于修復(fù)在制造之后發(fā)現(xiàn)的缺陷的熔絲的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
一種包含存儲(chǔ)電路的半導(dǎo)體器件具有用于修復(fù)在制造之后發(fā)現(xiàn)的存儲(chǔ)缺陷的冗余存儲(chǔ)陣列。該修復(fù)處理通過燒斷在該器件中提供的激光可編程熔絲而使得該缺陷的存儲(chǔ)單元陣列與其它電路相斷開，并且用目前被激活的冗余陣列來恢復(fù)其功能。在該芯片結(jié)構(gòu)中，熔絲圖案被分別設(shè)置在矩形護(hù)圈(guard ring)之下，從而照到該護(hù)圈內(nèi)部的激光束將照射所需的熔絲圖案。圖6(A)和(B)示出形成在一個(gè)半導(dǎo)體器件中的護(hù)圈和熔絲圖案。具體來說，圖6(A)為平面視圖，以及圖6(B)為沿著圖6(A)中的線100-100截取的截面視圖。
如圖6(A)和(B)所示，半導(dǎo)體器件具有形成在半導(dǎo)體基片40上的絕緣膜層41，并且熔絲圖案42被置于絕緣膜層41中。在絕緣膜41的上部蝕刻一個(gè)窗口41a，從而激光束可以從窗口41a到達(dá)該熔絲圖案42。沿著窗口41a的邊緣設(shè)置一個(gè)護(hù)圈43。為了斷開熔絲圖案42，激光束點(diǎn)被照射到該窗口41a中。然后，由激光束的能量使該熔絲圖案42熔化并且開路。為了可靠地操作，對(duì)于每個(gè)熔絲圖案應(yīng)當(dāng)在兩點(diǎn)處燒斷該圖案。
例如，考慮一個(gè)靜態(tài)RAM(SRAM)器件，其具有這種熔絲圖案作為其內(nèi)置修復(fù)功能的一部分。實(shí)際上，根據(jù)使用方式，有兩種在一個(gè)芯片上設(shè)置熔絲圖案和護(hù)圈的方法。一個(gè)方法是對(duì)每個(gè)獨(dú)立的熔絲圖案提供一個(gè)護(hù)圈，并且另一個(gè)方法是形成由一組幾個(gè)熔絲圖案所共用的單個(gè)護(hù)圈。圖7(A)和(B)示出如何把護(hù)圈和熔絲圖案設(shè)置在常規(guī)的半導(dǎo)體器件中的方法。具體來說，圖7(A)示出一個(gè)疊加在一個(gè)上的結(jié)構(gòu)，而圖7(B)示出一個(gè)疊加在多個(gè)上的結(jié)構(gòu)。
在圖7(A)中所示的半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)中，熔絲圖案51a-51e分別具有專用的護(hù)圈50a-50e。RAM宏塊(RAM macro)52是一組存儲(chǔ)單元陣列，由一條信號(hào)線53通過相應(yīng)的熔絲圖案51a-51e向該存儲(chǔ)單元陣列提供一個(gè)信號(hào)。該RAM宏塊52被設(shè)計(jì)為使得燒斷一個(gè)熔絲圖案51a-51e將中斷到達(dá)相應(yīng)的存儲(chǔ)單元陣列的信號(hào)，并且可以由一個(gè)冗余存儲(chǔ)單元陣列來替換該存儲(chǔ)單元陣列的功能。
在圖7(B)中所示的另一種半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)中，多個(gè)熔絲圖案61a-61e被設(shè)置在單個(gè)護(hù)圈60中，如果需要?jiǎng)t修復(fù)與圖7(A)中所示的RAM宏塊52相同功能的RAM宏塊62中的缺陷。當(dāng)一個(gè)熔絲圖案61a-61e被燒斷時(shí)，由于失去與信號(hào)線63的連接而停止相應(yīng)的存儲(chǔ)單元陣列。RAM宏塊62被設(shè)計(jì)為用一個(gè)冗余存儲(chǔ)單元陣列本身來取代被停止的存儲(chǔ)單元陣列。
最近，集成電路變得越來越密集，相應(yīng)地希望減小由護(hù)圈和熔絲圖案所占用的芯片空間。但是，圖7(A)的熔絲圖案結(jié)構(gòu)占用了大量的芯片空間，因?yàn)槊總€(gè)熔絲需要用于一個(gè)窗口和護(hù)圈的空間。盡管圖7(B)的結(jié)構(gòu)在熔絲和護(hù)圈面積方面比圖7(A)更加有效，但是把每個(gè)熔絲圖案與RAM宏塊連接的導(dǎo)體占用RAM空間。另外，由于每個(gè)熔絲圖案應(yīng)當(dāng)足夠長(zhǎng)，以在兩個(gè)不同的點(diǎn)接收激光束，則限制對(duì)于由圖7(B)中所示的雙向箭頭(A)所表示的長(zhǎng)度方向的尺寸的減小。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上文所述，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種半導(dǎo)體器件，其護(hù)圈和熔線圖案被設(shè)計(jì)為占據(jù)較少的芯片空間。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種具有用于修復(fù)所發(fā)現(xiàn)的缺陷的熔絲的半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件包括護(hù)圈；在與護(hù)圈的縱軸相平行方向上延伸的熔絲圖案；從該熔絲圖案分支并且在與護(hù)圈的縱軸相垂直的方向上引出該護(hù)圈的多個(gè)(n)分支圖案；多個(gè)(n+1)個(gè)存儲(chǔ)單元陣列，第(n+1)個(gè)單元陣列為冗余存儲(chǔ)單元陣列；多個(gè)(n)用于發(fā)送和接收存儲(chǔ)器信號(hào)的輸入/輸出端口；多個(gè)(n)開關(guān)電路，其通過多個(gè)分支圖案連接到該熔絲圖案上的不同點(diǎn)，其切換輸入/輸出端口與存儲(chǔ)單元陣列之間的連接，第i個(gè)開關(guān)個(gè)電路(i＝1...n)根據(jù)熔絲圖案是否被燒斷而選擇第i個(gè)存儲(chǔ)單元陣列或第(i+1)個(gè)存儲(chǔ)單元陣列。
從下文結(jié)合通過舉例示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖的描述中，本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。


圖1為示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2為在圖1中所示的半導(dǎo)體器件的電路圖。
圖3(A)和3(B)示出鎖存電路的每個(gè)輸出信號(hào)的狀態(tài)。具體來說，圖3(A)示出當(dāng)熔絲圖案完好無(wú)損時(shí)的信號(hào)狀態(tài)，以及圖3(B)示出當(dāng)一部分熔絲圖案已經(jīng)被燒斷時(shí)的信號(hào)狀態(tài)。
圖4為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5為示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6(A)和6(B)示出形成在一個(gè)半導(dǎo)體器件上的護(hù)圈和熔絲圖案。具體來說，圖6(A)為平面視圖，以及圖6(B)為沿著圖6(A)中的線1-1截取的截面視圖。
圖7(A)和7(B)分別示出在常規(guī)半導(dǎo)體器件中的護(hù)圈和熔絲圖案的結(jié)構(gòu)。具體來說，圖7(A)示出一個(gè)在一個(gè)上的結(jié)構(gòu)，以及圖7(B)示出一個(gè)在多個(gè)上的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1為示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1中所示，半導(dǎo)體器件具有矩形護(hù)圈1、在與護(hù)圈1的縱軸相平行的方向上延伸的熔絲圖案2，并且圖案3a-3e從熔絲圖案2分支，并且在與護(hù)圈1的縱軸相垂直的方向上引出該護(hù)圈1。半導(dǎo)體器件還具有多個(gè)存儲(chǔ)單元陣列4a-4e，每個(gè)存儲(chǔ)單元陣列對(duì)應(yīng)于用于接收和發(fā)送存儲(chǔ)器信號(hào)的輸入/輸出(I/O)端口6a-6e。在此有一個(gè)額外的存儲(chǔ)單元陣列4f，被提供作為用于在需要時(shí)修復(fù)在制造之后發(fā)現(xiàn)的存儲(chǔ)缺陷。開關(guān)電路7a-7e切換I/O端口6a-6e以及存儲(chǔ)單元陣列4e-4f之間的連接，選擇它們默認(rèn)的存儲(chǔ)單元陣列或者包括冗余存儲(chǔ)單元陣列4f在內(nèi)的它們鄰近的存儲(chǔ)單元陣列。更加一般來說，第i個(gè)開關(guān)電路(i＝1...n)根據(jù)熔絲圖案是否被燒斷而選擇第i個(gè)存儲(chǔ)單元陣列或第(i+1)個(gè)存儲(chǔ)單元陣列。
開關(guān)電路7a-7e被通過分支圖案3a-3e連接到熔絲圖案2。通常(即，沒有熔絲被燒斷)，開關(guān)電路7a-7e分別把I/O端口6a-6e與它們相應(yīng)的存儲(chǔ)單元陣列4a-4e相連接。因此這些存儲(chǔ)單元陣列4a-4e被稱為I/O端口6a-6e的“默認(rèn)存儲(chǔ)單元陣列”。當(dāng)特定的熔絲圖案2被燒斷時(shí)，開關(guān)電路7a-7e改變I/O端口與存儲(chǔ)單元陣列之間的上述默認(rèn)連接。具體來說，它們通過把I/O端口6a-6d連接到它們相鄰的存儲(chǔ)單元陣列4b-4e，并且把最右側(cè)的I/O端口6e連接到冗余存儲(chǔ)單元陣列4f而位移連接。更加具體來說，最左側(cè)的I/O端口6a連接到第二存儲(chǔ)單元陣列4b、第二I/O端口6b連接到第三存儲(chǔ)單元陣列4c、第三I/O端口6c連接到第四存儲(chǔ)單元陣列4d、第四I/O端口6d連接到第五存儲(chǔ)單元陣列4e、以及最右側(cè)的I/O端口6e連接到冗余存儲(chǔ)單元陣列4f。
但是，上述整個(gè)連接的位移僅僅出現(xiàn)在特定的情況中；位移操作的范圍實(shí)際取決于熔絲圖案2是否被斷開。例如假設(shè)發(fā)現(xiàn)第三存儲(chǔ)單元陣列4c具有缺陷。為了修復(fù)該存儲(chǔ)缺陷，在第二和第三分支圖案3b和3c之間的一段熔絲圖案2被斷開，如圖1中的交叉符號(hào)所表示，這導(dǎo)致最右側(cè)的三個(gè)開關(guān)電路7c、7d和7e把它們相應(yīng)的I/O端口6c、6d和6e改變?yōu)榉謩e與最右側(cè)的三個(gè)存儲(chǔ)單元陣列4d、4e和4f相連接。
如上文所述，所提出的半導(dǎo)體器件被設(shè)計(jì)為通過燒斷熔絲圖案的適當(dāng)部分，斷開缺陷的存儲(chǔ)單元陣列并且把一個(gè)冗余存儲(chǔ)單元陣列投入使用而修復(fù)存儲(chǔ)缺陷。由于所提出的熔絲圖案被設(shè)置為與護(hù)圈1的縱軸方向相平行地延伸，分支圖案3a-3e在垂直方向上從護(hù)圈1引出，因此可以大大地減小護(hù)圈1和熔絲圖案2所需的芯片空間。具體來說，把所提出的矩形護(hù)圈1與圖7(A)中上文所述的常規(guī)護(hù)圈50a相比較。特別是所提出的護(hù)圈1的寬度約比在熔絲圖案51a的方向上測(cè)量的常規(guī)護(hù)圈50a的長(zhǎng)度約小50％。在下一部分中，將參照?qǐng)D2描述圖1中的半導(dǎo)體器件的更加具體的電路結(jié)構(gòu)。
圖2為圖1中所示的半導(dǎo)體器件的電路圖。圖2中所示的電路圖包括如下元件在與形成于半導(dǎo)體器件上的相應(yīng)矩形護(hù)圈10的縱軸相平行方向上延伸的熔絲圖案11、連接到熔絲圖案11的一端的第一晶體管Q1、以及連接到熔絲圖案11的另一端的第二晶體管Q2。該電路還包括從該熔絲圖案11在與護(hù)圈軸相垂直方向上向著護(hù)圈10的外部分支的圖案12a-12e。這些分支圖案12a-12e分別到達(dá)鎖存電路13a-13e。圖2的電路進(jìn)一步包括對(duì)應(yīng)于用于接收和發(fā)送存儲(chǔ)器信號(hào)的I/O端口14a-14e的存儲(chǔ)單元陣列15a-15e，以及冗余的額外存儲(chǔ)單元陣列15f。該冗余存儲(chǔ)單元陣列15f是一個(gè)用于修復(fù)存儲(chǔ)缺陷的備用存儲(chǔ)單元陣列。該電路進(jìn)一步包括開關(guān)電路17a-17e，其在需要時(shí)改變I/O端口14a-14e與存儲(chǔ)單元陣列之間的連接選擇它們默認(rèn)的存儲(chǔ)單元陣列15a-15e或者選擇它們各自相鄰的存儲(chǔ)單元陣列15b-15f(其中一個(gè)為冗余存儲(chǔ)單元陣列)。
一個(gè)上電復(fù)位信號(hào)被提供到兩個(gè)晶體管Q1和Q2的柵極，其在該半導(dǎo)體器件上電時(shí)變?yōu)椤癏”(高)電平狀態(tài)，然后返回到“L”(低)電平狀態(tài)用于正常操作。也就是說，熔絲圖案11在上電之后被短時(shí)間地通過第一晶體管Q1驅(qū)動(dòng)為地電平(即，“L”狀態(tài))，然后通過第二晶體管Q2提升到電源電壓Vdd(即，“H”狀態(tài))。
分別包括兩個(gè)環(huán)路連接的反相器的鎖存電路13a-13e被從相應(yīng)的分支圖案12a-12e提供“L”或“H”狀態(tài)的信號(hào)。每個(gè)鎖存電路即使在除去其輸入之后也存儲(chǔ)該狀態(tài)。它們提供反相和非反相的鎖存輸出。例如，圖2中的第一(即，最左側(cè))鎖存電路13a提供一個(gè)非反相輸出RS1和一個(gè)反相輸出XRS1。
開關(guān)電路17a-17e被構(gòu)造如下。例如，第一開關(guān)電路17a由4個(gè)晶體管Q3-Q6所構(gòu)成。Q3的漏極和源極分別連接到Q4的漏極和源極。類似地，Q5的漏極和源極分別連接到Q6的漏極和源極。Q3和Q6的柵極一同連接到分支圖案12a或鎖存電路13a的非反相輸出RS1。晶體管Q4和Q5的柵極一同連接到鎖存電路13a的反相輸出XRS1。
開關(guān)電路17a根據(jù)來自圖案12a的信號(hào)以及鎖存電路13a的結(jié)果狀態(tài)把I/O14a與第一存儲(chǔ)單元陣列15a或相鄰的第二存儲(chǔ)單元陣列15b相連接。例如，如果由圖案12a提供“H”狀態(tài)的信號(hào)，則鎖存電路13a把其非反相輸出RS1設(shè)置為“H”，并且把其反相輸出XRS1設(shè)置為“L”。該鎖存電路13a的狀態(tài)使晶體管Q3和Q4導(dǎo)通，并且使其它晶體管Q5和Q6截止。因此，I/O端口14a通過晶體管Q3和Q4連接到第一存儲(chǔ)單元陣列15a。
相反，如果處于“L”狀態(tài)的信號(hào)被從圖案12a提供，則鎖存電路13a把其非反相輸出RS1設(shè)置為“L”，并且把其反相輸出XRS1設(shè)置為“H”。該鎖存電路13a的狀態(tài)使晶體管Q5和Q6導(dǎo)通，并且使其它晶體管Q3和Q4截止。因此，I/O端口14a通過晶體管Q5和Q6連接到與第一存儲(chǔ)單元陣列15a相鄰的第二存儲(chǔ)單元陣列15b。其它開關(guān)電路17b-17e以與上述第一開關(guān)電路17a相同的方式而工作，并且將不給出詳細(xì)的描述。
下面將對(duì)于如下兩種不同情況描述圖2中所示的電路的動(dòng)作當(dāng)熔絲圖案11完好無(wú)損時(shí)，以及當(dāng)一部分熔絲圖案被燒斷時(shí)。圖3(A)和(B)示出鎖存電路的輸出狀態(tài)。具體來說，圖3(A)示出當(dāng)熔絲圖案11完好無(wú)損時(shí)鎖存輸出信號(hào)的狀態(tài)，以及圖3(B)示出當(dāng)熔絲圖案11被燒斷時(shí)的情況。在圖3(A)和(B)中，XRS1-XRS5表示圖2中的鎖存電路13a-13e的反相輸出，以及RS1-RS5表示它們的非反相輸出。
在熔絲圖案11完好無(wú)損的情況下，圖2的電路如下工作。當(dāng)半導(dǎo)體器件被上電時(shí)，一個(gè)“H”狀態(tài)的上電復(fù)位信號(hào)被提供到兩個(gè)晶體管Q1和Q2的各個(gè)柵極。由于該信號(hào)激活第一晶體管Q1，因此熔絲圖案11被連接到地，從而設(shè)置“L”狀態(tài)。一段時(shí)間之后，上電復(fù)位信號(hào)被反相，使得第一晶體管Q1截止，并且第二晶體管Q2導(dǎo)通。熔絲圖案11現(xiàn)在連接到電源電壓Vdd，從而驅(qū)動(dòng)為“H”狀態(tài)。該熔絲圖案11的“H”狀態(tài)給出如圖3(A)中所示的鎖存電路13a-13e的最終輸出狀態(tài)，從而開關(guān)電路17a-17e把所有I/O端口14a-14e分別連接到它們默認(rèn)的存儲(chǔ)單元陣列15a-15e。
在一部分熔絲圖案11被燒斷的情況下，圖2的電路如下工作。例如假設(shè)在生產(chǎn)之后發(fā)現(xiàn)第三存儲(chǔ)單元陣列15c存在缺陷。為了使用冗于存儲(chǔ)單元陣列15f解決該缺陷存儲(chǔ)單元陣列15c的問題，應(yīng)當(dāng)在第二和第三分支圖案12b和12c之間的一段處燒斷該熔絲圖案11。熔絲圖案11現(xiàn)在被分為左右兩個(gè)部分，在由圖2中的交叉符號(hào)所表示的燒斷點(diǎn)處。
當(dāng)半導(dǎo)體器件被通電時(shí)，一個(gè)“H”狀態(tài)的上電復(fù)位信號(hào)被提供到兩個(gè)晶體管Q1和Q2的各個(gè)柵極。由于該信號(hào)激活第一晶體管Q1，因此右側(cè)被分割的熔絲圖案11連接到地，從而設(shè)置“L”狀態(tài)。另一方面，由于晶體管Q2處于非激活狀態(tài)，因此熔絲圖案11左側(cè)在此時(shí)處于不確定狀態(tài)。一段時(shí)間之后，上電復(fù)位信號(hào)被反相，使得第一晶體管Q1截止，并且第二晶體管Q2導(dǎo)通。被分割的熔絲圖案11的左側(cè)被施加電源電壓Vdd，從而設(shè)置為“H”狀態(tài)。在晶體管Q1截止之后，由于鎖存電路13c-13e存儲(chǔ)該狀態(tài)，因此該熔絲圖案11右側(cè)仍然保持“L”狀態(tài)。
結(jié)果，每個(gè)鎖存電路13a-13e最終被設(shè)置為圖3(B)中所示的狀態(tài)。因此，第一開關(guān)電路17a把第一I/O端口14a連接到第一存儲(chǔ)單元陣列15a，并且第二開關(guān)電路17b把第二I/O端口14b連接到第二存儲(chǔ)單元陣列15b。但是，第三開關(guān)電路17c不把第三I/O端口14c連接到缺陷的存儲(chǔ)單元陣列15c，而是連接到與其相鄰的第四存儲(chǔ)單元陣列15d。然后，第四開關(guān)電路17d把第四I/O端口14d連接到存儲(chǔ)單元陣列15e，以及第五開關(guān)電路17e把第五I/O端口14e連接到作為冗余陣列的第六存儲(chǔ)單元陣列15f。
總而言之，所示的開關(guān)電路17a-17e被設(shè)計(jì)為把它們相應(yīng)的I/O端口分別連接到它們各自的默認(rèn)存儲(chǔ)單元陣列，或者根據(jù)在被激光編程所分割的熔絲圖案11的每個(gè)部分處的電壓電平而連接到它們相鄰的存儲(chǔ)單元陣列。緊接著位于在熔絲圖案11的燒斷點(diǎn)之后的I/O端口與缺陷陣列相斷開，并且連接到相鄰的存儲(chǔ)單元陣列，而避免該問題。
在圖2的例子中，在上電之后，在燒斷點(diǎn)右側(cè)的熔絲圖案被驅(qū)動(dòng)為“L”狀態(tài)，并且該“L”狀態(tài)控制第三至第五開關(guān)電路17c-17e，因?yàn)樗鼈兺ㄟ^第三至第五分支圖案12c-12e和第三至第五鎖存電路13c-13e連接到熔絲圖案11的右側(cè)部分。它們相應(yīng)地把各自的默認(rèn)存儲(chǔ)單元陣列15c-15e切換為相鄰的存儲(chǔ)單元陣列15d-15f。因此，第三I/O端口14c與缺陷的第三存儲(chǔ)單元陣列15c斷開，并且現(xiàn)在連接到第四存儲(chǔ)單元陣列15d。按照這種方式，避免第三存儲(chǔ)單元陣列15c的問題。
上述電路結(jié)構(gòu)允許熔絲圖案被設(shè)置為在與矩形護(hù)圈的縱軸相平行的方向上延伸。這還使得分支圖案被引向與護(hù)圈軸相垂直的方向。所提出的熔絲圖案和護(hù)圈比常規(guī)情況占據(jù)更少的芯片空間。
下面將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖4為示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖4中所示，該半導(dǎo)體器件包括一個(gè)矩形護(hù)圈20、在與護(hù)圈20的縱軸相平行的方向上延伸的第一和第二熔絲圖案21a和21b、從熔絲圖案21a分支并且在與護(hù)圈20的縱軸相垂直的方向上從護(hù)圈20引出的一組圖案22aa-22ae、以及從第二熔絲圖案21b分支并且在與護(hù)圈20的縱軸相垂直的另一個(gè)方向從護(hù)圈20引出的另一組圖案22ba-22be。該半導(dǎo)體器件進(jìn)一步包括連接到第一組分支圖案22aa-22ae的第一RAM宏塊22a，以及連接到第二分支圖案22ba-22be的第二RAM宏塊23b。
RAM宏塊23a和23b分別包括在第一實(shí)施例中所述的存儲(chǔ)單元陣列4a至4f(其中一個(gè)為冗余存儲(chǔ)單元陣列)、I/O端口6a-6e以及開關(guān)電路7a-7e。對(duì)于這種RAM宏塊23a和23b，相應(yīng)地熔絲圖案21a和21b使缺陷存儲(chǔ)單元無(wú)效，并且激活冗余存儲(chǔ)單元陣列。
通過在單個(gè)護(hù)圈內(nèi)設(shè)置兩個(gè)平行的熔絲圖案，并且使分支圖案從上述相反的方向引出，則即使當(dāng)半導(dǎo)體器件包括許多存儲(chǔ)單元陣列時(shí)也可以減小熔絲圖案和護(hù)圈的芯片空間。
下面描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。
圖5為示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)。如圖5中所示，該半導(dǎo)體器件包括一個(gè)矩形護(hù)圈30、四個(gè)在與護(hù)圈30的縱軸相平行方向上延伸的熔絲圖案31a-31b。該器件也具有從第一熔絲圖案31a分支并且在與護(hù)圈30的縱軸相垂直方向上從護(hù)圈30引出的第一組圖案32aa-32ae。類似地，第二組圖案32ba-32be從第二熔絲圖案31b分支并且在與護(hù)圈30的縱軸相垂直方向上從護(hù)圈30引出。該半導(dǎo)體器件進(jìn)一步包括從第三熔絲圖案31c分支并且在與護(hù)圈30的縱軸相垂直方向上從護(hù)圈30引出的第三組圖案32ca-32ce，以及從第四熔絲圖案31d分支并且在與護(hù)圈30的縱軸相垂直方向上從護(hù)圈30引出的第四組圖案32da-32de。
盡管未在圖5中示出，但是第一組分支圖案32aa-32ae和第四組分支圖案32da-32de連接到設(shè)置在特定層面的半導(dǎo)體芯片上的兩個(gè)不同的RAM宏塊。每個(gè)RAM宏塊具有與第二實(shí)施例中所示的RAM宏塊相同的結(jié)構(gòu)。另外還未在圖5中示出，第二組分支圖案32ba-32be和第三組分支圖案32ca-32ce連接到設(shè)置在另一個(gè)層面上的其它RAM宏塊。該層面與容納第一和第四組分支圖案32aa-32ae以及32da-32de相連接的RAM宏塊的層面不同。
所有四個(gè)熔絲圖案31a-31b形成在半導(dǎo)體芯片的一個(gè)特定層面上。該分支圖案32aa-32ae、32ba-32be、32ca-32ce以及32da-32de從該熔絲圖案層引向RAM宏塊所在的其它層面。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，多個(gè)熔絲圖案形成在單個(gè)護(hù)圈30下，并且分支圖案從這些熔絲圖案引向半導(dǎo)體芯片的不同層面。即使當(dāng)該半導(dǎo)體器件包括許多存儲(chǔ)單元陣列時(shí)，所提出的結(jié)構(gòu)減小用于熔絲圖案和護(hù)圈的芯片空間。
請(qǐng)注意在第一至第三實(shí)施例中，即使對(duì)于每個(gè)熔絲圖案在兩點(diǎn)處燒斷以獲得較高可靠性的編程，也不需要在護(hù)圈的副軸上延伸。因此，可以減小用于熔絲圖案和護(hù)圈的芯片空間。
上文描述特定數(shù)目的從熔絲圖案分支的圖案、存儲(chǔ)單元陣列、開關(guān)電路和其它元件。但是，這些數(shù)目?jī)H僅用于舉例說明，這種數(shù)目參數(shù)不限于特定的數(shù)值。
從上文所述可以看出，本發(fā)明提供一種在與矩形護(hù)圈的縱軸相平行的方向上延伸的熔絲圖案，并且分支圖案連接到該熔絲圖案并在與護(hù)圈的縱軸上相垂直的方向上從護(hù)圈引出的分支圖案?？梢詼p小用于熔絲圖案和護(hù)圈的芯片空間。
上文僅僅被認(rèn)為是說明本發(fā)明的原理。另外，由于本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以做出各種改變和變形，因此本發(fā)明不限于在此示出和描述的具體結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，相應(yīng)地，所有適當(dāng)?shù)淖冃魏偷葍r(jià)改變被認(rèn)為是落在所附權(quán)利要求及其等價(jià)表述所確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有用于修復(fù)所發(fā)現(xiàn)的缺陷的熔絲的半導(dǎo)體器件，其中包括護(hù)圈；在與護(hù)圈的縱軸相平行方向上延伸的熔絲圖案；從所述熔絲圖案分支并且在與所述護(hù)圈的縱軸相垂直的方向上引出所述護(hù)圈的多個(gè)(n)分支圖案；多個(gè)(n+1)個(gè)存儲(chǔ)單元陣列，第(n+1)個(gè)單元陣列為冗余存儲(chǔ)單元陣列；多個(gè)(n)用于接收和發(fā)送存儲(chǔ)器信號(hào)的輸入/輸出端口；多個(gè)(n)開關(guān)電路，其通過所述多個(gè)分支圖案連接到在所述熔絲圖案上的不同點(diǎn)，其切換所述輸入/輸出端口與存儲(chǔ)單元陣列之間的連接，第i個(gè)開關(guān)個(gè)電路(i＝1...n)根據(jù)所述熔絲圖案是否被燒斷而選擇第i個(gè)存儲(chǔ)單元陣列或第(i+1)個(gè)存儲(chǔ)單元陣列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述燒斷把所述熔絲圖案分為兩部分；以及被分割的熔絲圖案的一部分進(jìn)入L狀態(tài)，并且另一部分進(jìn)入H狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中當(dāng)發(fā)現(xiàn)第i個(gè)存儲(chǔ)單元陣列具有缺陷時(shí)，在與第i個(gè)分支圖案分叉的位置相鄰的一個(gè)點(diǎn)處執(zhí)行所述熔絲圖案的所述燒斷；所述多個(gè)分支圖案把所述被分割的熔絲圖案的兩部分的L和H狀態(tài)傳遞到所述開關(guān)電路；以及根據(jù)被連接的每個(gè)分支圖案是否處于L狀態(tài)或H狀態(tài)，所述開關(guān)電路切換所述輸入/輸出端口和存儲(chǔ)單元陣列之間的連接，從而第i個(gè)輸入/輸出端口被連接到與缺陷的第i個(gè)存儲(chǔ)單元陣列相鄰的第(i+1)個(gè)存儲(chǔ)單元陣列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中進(jìn)一步包括一個(gè)復(fù)位電路，其首先在所述半導(dǎo)體器件被通電時(shí)通過把第一電壓施加到所述熔絲圖案的一端，使所述熔絲圖案進(jìn)入L和H狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)，然后通過把第二電壓施加到所述熔絲圖案的另一端而使所述熔絲圖案進(jìn)入L和H狀態(tài)中的另一個(gè)狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中進(jìn)一步包括多個(gè)(n)鎖存電路，其通過所述多個(gè)分支圖案連接到在所述熔絲圖上的不同點(diǎn)，其在第一電壓被從所述熔絲圖案的一端除去之后在所述燒斷的熔絲圖案的每個(gè)不同點(diǎn)上存儲(chǔ)所述L和H狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中進(jìn)一步包括形成在所述護(hù)圈下方的另一個(gè)熔絲圖案；以及從所述另一個(gè)熔絲圖案分支的另一組分支圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中所述兩組分支圖案被路由到該半導(dǎo)體器件的不同層面。
全文摘要
一種具有用于修復(fù)在制造之后發(fā)現(xiàn)的存儲(chǔ)器缺陷的激光可編程熔絲的半導(dǎo)體器件，其中護(hù)圈和熔絲圖案被設(shè)計(jì)為占用較少的芯片空間。該半導(dǎo)體器件具有與一個(gè)矩形護(hù)圈的縱軸平行延伸的熔絲圖案，以及從該熔絲圖案分支并且在與該軸的方向相垂直地從該護(hù)圈引出的圖案。該半導(dǎo)體器件還具有多個(gè)存儲(chǔ)單元陣列，每個(gè)存儲(chǔ)單元陣列連接到一個(gè)用于接收和發(fā)送存儲(chǔ)器信號(hào)的I/O端口。這些陣列之一被作為用于修復(fù)目的的存儲(chǔ)單元陣列。該器件進(jìn)一步具有開關(guān)電路，用于切換該I/O端口和存儲(chǔ)單元陣列之間的連接，選擇該I/O端口的缺陷存儲(chǔ)單元陣列或包括冗余存儲(chǔ)單元在內(nèi)的它們的相鄰存儲(chǔ)單元陣列。
文檔編號(hào)G11C17/14GK1459860SQ0311056
公開日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2003年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月22日
發(fā)明者牧康彥 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社