半導(dǎo)體器件及其操作方法以及包括其的半導(dǎo)體修復(fù)系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】半導(dǎo)體器件及其操作方法以及包括其的半導(dǎo)體修復(fù)系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年4月25日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2014-0049852的韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該韓國(guó)專利申請(qǐng)以參閱的方式全文并入本申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的各示意性實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體設(shè)計(jì)技術(shù)，更具體地，涉及一種包括熔絲陣列的半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0004]在半導(dǎo)體器件中使用大量熔絲選件。以包括在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中的熔絲選件為例，當(dāng)包括在恪絲選件中的恪絲被切斷時(shí)，選擇冗余存儲(chǔ)單元，代替故障的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)單元。
[0005]通常，通過(guò)使用激光或大電流或電壓來(lái)切斷包括在熔絲選件中的熔絲。換句話說(shuō)，切斷包括在熔絲選件中的熔絲從而利用冗余存儲(chǔ)單元替換故障的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)單元。
[0006]隨著要修復(fù)的數(shù)據(jù)量增加，用于在各熔絲上執(zhí)行斷裂和讀取操作的電路在半導(dǎo)體器件中占據(jù)更多的空間。
[0007]因此，最近已經(jīng)使用熔絲陣列，在該熔絲陣列中基于單元地址執(zhí)行斷裂和讀取操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的各實(shí)施例涉及一種針對(duì)多個(gè)熔絲陣列共同支持?jǐn)?shù)據(jù)輸入/輸出協(xié)議的半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體修復(fù)系統(tǒng)，和操作半導(dǎo)體器件的方法。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件，其包括:多個(gè)熔絲陣列，每一個(gè)包括多個(gè)熔絲；選擇塊，其適于響應(yīng)于修復(fù)代碼的一組位的值在熔絲陣列中選擇一個(gè)熔絲陣列；代碼對(duì)齊塊，其適于配置除了修復(fù)代碼的一組位以外的修復(fù)代碼的位，其中配置對(duì)應(yīng)于由選擇塊選擇的熔絲陣列；以及操作塊，其適于響應(yīng)于修復(fù)命令和代碼對(duì)齊塊的輸出代碼而控制由選擇塊選擇的熔絲陣列的操作。
[0010]熔絲陣列的每一個(gè)可以包括在陣列中配置的不同數(shù)量的熔絲。
[0011]修復(fù)代碼可以包括對(duì)應(yīng)于修復(fù)代碼的一組位的選擇代碼，和對(duì)應(yīng)于除了修復(fù)代碼的一組位以外的修復(fù)代碼的位的信息代碼。信息代碼可以包括用于由選擇塊選擇的包括在熔絲陣列中的熔絲的地址代碼，和用于基于地址代碼而選擇的熔絲的操作的數(shù)據(jù)代碼。
[0012]選擇塊可以響應(yīng)于選擇代碼的值，在熔絲陣列中啟用單個(gè)熔絲陣列，并且停用其它熔絲陣列。
[0013]代碼對(duì)齊塊可以基于由選擇塊選擇的熔絲陣列而在信息代碼中控制地址代碼的位數(shù)和數(shù)據(jù)代碼的位數(shù)。
[0014]操作塊可以包括:熔絲選擇單元，其適于在包括在由選擇塊響應(yīng)于地址代碼選擇的熔絲陣列中的熔絲當(dāng)中選擇預(yù)定數(shù)量的熔絲；和熔絲操作單元，其適于在由熔絲選擇單元響應(yīng)于修復(fù)命令選擇的恪絲上執(zhí)行斷裂(rupture)操作或讀取操作。
[0015]熔絲操作單元可以在斷裂操作期間響應(yīng)于修復(fù)命令而在由熔絲選擇單元選擇的熔絲中編程數(shù)據(jù)代碼的值。
[0016]熔絲操作單元可以在由熔絲選擇單元選擇的熔絲當(dāng)中選擇對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)代碼的值的熔絲的一部分，并且在讀取操作期間響應(yīng)于修復(fù)命令輸出存儲(chǔ)在熔絲中的數(shù)據(jù)，熔絲由熔絲操作單元通過(guò)預(yù)定焊盤選擇。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種半導(dǎo)體修復(fù)系統(tǒng)包括:修復(fù)控制器，其適于生成修復(fù)命令和修復(fù)代碼；和半導(dǎo)體器件，其具有多個(gè)熔絲陣列，每一個(gè)包括多個(gè)熔絲，并且適于通過(guò)經(jīng)由預(yù)定的第一焊盤接收修復(fù)代碼以及經(jīng)由預(yù)定的第二焊盤接收修復(fù)代碼而控制每一個(gè)熔絲陣列的操作，其中半導(dǎo)體器件包括選擇塊，其適于響應(yīng)于修復(fù)代碼的一組位的值在多個(gè)熔絲陣列中選擇一個(gè)熔絲陣列；代碼對(duì)齊塊，其適于配置除了修復(fù)代碼的一組位以外的修復(fù)代碼的位，其中配置對(duì)應(yīng)于由選擇塊選擇的熔絲陣列；和操作塊，其適于響應(yīng)于修復(fù)命令和代碼對(duì)齊塊的輸出代碼控制由選擇塊選擇的熔絲陣列的操作。
[0018]熔絲陣列的每一個(gè)可以包括配置在一個(gè)陣列中的不同數(shù)量的熔絲。
[0019]修復(fù)代碼可以包括對(duì)應(yīng)于修復(fù)代碼的一組位的選擇代碼，和對(duì)應(yīng)于除了修復(fù)代碼的一組位以外的修復(fù)代碼的位的信息代碼。信息代碼可以包括用于由選擇塊選擇的包括在熔絲陣列中的熔絲的地址代碼，和用于基于地址代碼選擇的熔絲的操作的數(shù)據(jù)代碼。
[0020]選擇塊可以響應(yīng)于選擇代碼的值，在熔絲陣列中啟用單個(gè)熔絲陣列，并且停用其它熔絲陣列。
[0021 ] 代碼對(duì)齊塊可以基于由選擇塊選擇的熔絲陣列而在信息代碼中控制地址代碼的位數(shù)和數(shù)據(jù)代碼的位數(shù)。
[0022]操作塊可以包括:熔絲選擇單元，其適于在包括在由選擇塊響應(yīng)于地址代碼選擇的熔絲陣列中的熔絲當(dāng)中選擇預(yù)定數(shù)量的熔絲；和熔絲操作單元，其適于在由熔絲選擇單元響應(yīng)于修復(fù)命令選擇的恪絲上執(zhí)行斷裂操作或讀取操作。
[0023]熔絲操作單元可以在斷裂操作期間響應(yīng)于修復(fù)命令而在由熔絲選擇單元選擇的熔絲中編程數(shù)據(jù)代碼的值。
[0024]熔絲操作單元可以在由熔絲選擇單元選擇的熔絲當(dāng)中選擇對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)代碼的值的一組熔絲，并且在讀取操作期間響應(yīng)于修復(fù)命令輸出存儲(chǔ)在熔絲中的數(shù)據(jù)，熔絲由熔絲操作單元通過(guò)預(yù)定第三焊盤選擇。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種用于操作半導(dǎo)體器件的方法，半導(dǎo)體器件包括多個(gè)熔絲陣列，每一個(gè)熔絲陣列具有多個(gè)熔絲，方法包括以下步驟:響應(yīng)于修復(fù)代碼的一組位的值在多個(gè)熔絲陣列中選擇一個(gè)熔絲陣列；通過(guò)配置除了修復(fù)代碼的一組位以外的修復(fù)代碼的位來(lái)生成修復(fù)對(duì)齊代碼，其中配置對(duì)應(yīng)于由選擇熔絲陣列的步驟所選擇的熔絲陣列，以及響應(yīng)于修復(fù)命令和修復(fù)對(duì)齊代碼而控制由選擇熔絲陣列步驟選擇的熔絲陣列的操作。
[0026]修復(fù)代碼可以包括對(duì)應(yīng)于修復(fù)代碼的一組位的選擇代碼，和對(duì)應(yīng)于除了修復(fù)代碼的一組位以外的修復(fù)代碼的位的信息代碼。信息代碼可以包括地址代碼和數(shù)據(jù)代碼，地址代碼用于選擇包括在通過(guò)選擇熔絲陣列的步驟選擇的熔絲陣列中的熔絲，數(shù)據(jù)代碼用于基于地址代碼選擇的熔絲的操作。
[0027]生成修復(fù)對(duì)齊代碼的步驟通過(guò)基于選擇熔絲陣列的步驟所選擇的熔絲陣列在信息代碼中控制地址代碼的位數(shù)和數(shù)據(jù)代碼的位數(shù)來(lái)輸出修復(fù)對(duì)齊代碼。
[0028]控制熔絲陣列的操作的步驟可以包括:響應(yīng)于地址代碼在包括在由選擇熔絲陣列的步驟選擇的熔絲陣列中選擇預(yù)定數(shù)量的熔絲；在斷裂操作期間響應(yīng)于修復(fù)命令在選擇預(yù)定數(shù)量的熔絲的步驟所選擇的熔絲中編程數(shù)據(jù)代碼的值；和在讀取操作期間響應(yīng)于修復(fù)命令在選擇預(yù)定數(shù)量的熔絲的步驟所選擇的熔絲當(dāng)中選擇對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)代碼的值的一組熔絲，并且輸出存儲(chǔ)在熔絲中的數(shù)據(jù)，熔絲通過(guò)預(yù)定焊盤由選擇預(yù)訂數(shù)量的熔絲而選擇。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
[0030]圖2說(shuō)明了在圖1所示的半導(dǎo)體器件中使用的協(xié)議。
[0031]圖3說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
[0032]圖4說(shuō)明了在圖3中示出的代碼對(duì)齊塊的操作。
[0033]圖5說(shuō)明了圖3中示出的選擇塊。
[0034]圖6說(shuō)明了在圖3中示出的代碼對(duì)齊塊。
[0035]圖7說(shuō)明了在圖2和圖3中示出的熔絲陣列的第一示例。
[0036]圖8說(shuō)明了在圖2和圖3中示出的熔絲陣列的第二示例。
[0037]圖9說(shuō)明了在圖2和圖3中示出的熔絲陣列的第三示例。
[0038]圖10說(shuō)明了包括圖1所示的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體系統(tǒng)。
[0039]圖11說(shuō)明了包括圖3所示的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體系統(tǒng)。
具體實(shí)施例
[0040]下文將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示意性實(shí)施例。提供這些實(shí)施例來(lái)使本文全面和完整，并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員完整表達(dá)本發(fā)明的范圍。
[0041]〈第一實(shí)施例〉
[0042]圖1說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
[0043]參照?qǐng)D1，共同支持用于多個(gè)熔絲陣列110至140的協(xié)議的半導(dǎo)體器件可以包括熔絲陣列110至140、選擇塊150和多個(gè)操作塊160。多個(gè)操作塊160可以分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)熔絲陣列110至140。多個(gè)操作塊160的每一個(gè)可以包括熔絲選擇單元162和熔絲操作單元164。
[0044]盡管沒(méi)有直接說(shuō)明，多個(gè)熔絲可以在各個(gè)熔絲陣列110至140中配置成陣列形狀。例如，當(dāng)半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件時(shí)，在熔絲陣列110至140中的第一熔絲陣列110可以包括針對(duì)存儲(chǔ)單元修復(fù)操作的有關(guān)行地址X ADDRESS的信息，第二和第三熔絲陣列120和130可以包括針對(duì)存儲(chǔ)單元修復(fù)操作的有關(guān)列地址Yup ADDRESS和Ydn ADDRESS的信息，第四熔絲陣列140可以包括有關(guān)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的測(cè)試模式操作TEST MODE的信息。
[0045]包括在熔絲陣列110至140的每一個(gè)中的熔絲數(shù)量可以彼此不同。
[0046]圖7至圖9說(shuō)明了在圖1中示出的熔絲陣列110至140的第一至第三示例。
[0047]例如，當(dāng)半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件時(shí)，由于第一熔絲陣列110可以包括關(guān)于如圖7中示出的行地址X ADDRESS的信息，所以包括在第一熔絲陣列110中的熔絲的數(shù)量可以是9984，由于第二熔絲陣列120可以包括關(guān)于如圖8中示出的前列地址Yup ADDRESS的信息，所以包括在第二熔絲陣列120中的熔絲的數(shù)量可以是15360。如圖9所示，由于第四熔絲陣列140可以包括關(guān)于測(cè)試模式操作TESTMODE的信息，所以包括在第四熔絲陣列140中的熔絲的數(shù)量可以是1664。
[0048]作為另一個(gè)示例，包括在熔絲110至140的一部分中的熔絲的數(shù)量可以相同。例如，當(dāng)半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件時(shí)，包括在第二熔絲陣列120中的熔絲的數(shù)量和包括在第三熔絲陣列130中的熔絲的數(shù)量可以分別是15360，如圖8所示，因?yàn)楫?dāng)?shù)诙劢z陣列120可以包括關(guān)于前(upper)列地址Yup ADDRESS的信息，并且第三熔絲陣列130可以包括關(guān)于后(lower)列地址Ydn ADDRESS的信息時(shí)，第二和第三熔絲陣列120和130可以相同。
[0049]參照?qǐng)D1，選擇塊150可以響應(yīng)于包括在具有固定數(shù)據(jù)配置的修復(fù)代碼MRD〈0:7>、MRD〈10:17>、MRD〈20:27>和MRD〈30:37>中的選擇代碼MRD〈0: 1>的值，在熔絲陣列110至140中選擇一個(gè)熔絲陣列。例如，當(dāng)位MRD〈0:1>的值被設(shè)置為“O O”時(shí)，可以啟用用于啟用第一熔絲陣列110的陣列選擇信號(hào)EN1，可以停用用于啟用其它熔絲陣列120、130和140的陣列選擇信號(hào)EN2、EN3和EN4。當(dāng)位MRD〈0: 1>的值被設(shè)置為“I O”時(shí)，可以啟用用于啟用第二熔絲陣列120的陣列選擇信號(hào)EN2，并且可以停用用于啟用其它熔絲陣列110、130和140的陣列選擇信號(hào)ENU EN3和EM0當(dāng)位MRD〈0:1>的值被設(shè)置為“O I”時(shí)，可以啟用用于啟用第三熔絲陣列130的陣列選擇信號(hào)EN3，并且可以停用用于啟用其它熔絲陣列110、120和140的陣列選擇信號(hào)ENl、EN2和EN4。當(dāng)位MRD〈0:1>的值被設(shè)置為“I I”時(shí)，可以啟用用于啟用第四熔絲陣列140的陣列選擇信號(hào)EN4，并且可以停用用于啟用其它熔絲陣列110、120和130的陣列選擇信號(hào)ENU EN2和EN3。以這種方式，選擇塊150可以在熔絲陣列110至140中選擇一個(gè)熔絲陣列來(lái)操作。
[0050]操作塊160可以控制在熔絲陣列110至140中選擇的熔絲陣列的操作，該選擇的熔絲陣列由選擇塊150響應(yīng)于修復(fù)命令RPCMD和具有固定數(shù)據(jù)配置的修復(fù)代碼MRD〈0:7>、MRD〈10:17>、MRD〈20:27>和MRD〈30:37>通過(guò)陣列選擇信號(hào)El至E4被選擇。
[0051 ] 除了具有固定數(shù)據(jù)配置的修復(fù)代碼MRD〈0: 7>、MRD〈10:17>、MRD〈20:27>和MRD〈30:37>的選擇代碼MRD〈0: 1>以外的其余代碼，即代碼MRD〈2: 7>、MRD〈10:17>、MRD〈20:27>和MRD〈30:37>被稱為信息代碼，所述信息代碼包括用于控制在熔絲陣列110至140中選擇的熔絲陣列的操作的信息。
[0052]信息代碼MRD〈2:7>、MRD〈10:17>可以包括用于選擇包括在熔絲陣列110至140中選擇的一個(gè)熔絲陣列中的熔絲的地址代碼ADD⑶〈O: 11>和其余2位。信息代碼MRD〈20:27>和MRD〈30:37>可以包括用于操作基于地址代碼ADD⑶〈O: 11>選擇的熔絲的數(shù)據(jù)代碼DATAOKO: 12> 和其余 3 位。
[0053]包括在信息代碼MRD〈2:7>和MRD〈10:17>中的地址代碼ADD⑶