[发明专利]半导体装置、芯片及修改比特数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及芯片设计技术领域，尤其涉及一种半导体装置、芯片及修改比特数据的方法。

背景技术

在实际芯片项目中，经常会遇到实现记录芯片版本号(chip version)的要求。

为了实现上述记录芯片版本号要求，需要在芯片内单独做一个模块，用于记录芯片版本号。这样做的缺点是用于记录芯片版本号的模块需要占用芯片面积，同时也会占用额外的走线资源。

考虑到嵌入式只读存储器(embedded ROM)的特点，可以将记录芯片版本号的功能收入到只读存储器(ROM)中去，即利用ROM中的任意地址来记录芯片版本号。

如图1所示，为ROM中的部分电路示意图，在此电路中，NMOS被预先布置在ROM中，每一个代码(code)表现为NMOS的漏端(drain)与位线(bitline)之间的连线存在与否。例如，在NMOS的漏端与位线通过连接层(via)相连时，在该地址存储的数据为“1”；在NMOS的漏端与位线不存在连接层，漏端与位线处于断开状态时，在该地址存储的数据为“0”。

图1为芯片版本号为1比特(bit)数据时的电路示意图，在芯片版本号为n bit的数据时，需要画出n个下拉NMOS及n个NMOS的漏端与各自对应位线之间的连线。如图2所示，以芯片版本号为一个4bit的数据为例，需要画出4个下拉NMOS及4个NMOS的漏端与各自对应位线之间的连线。

在图1和图2中，不同的字线(wordline)以及位线通过地址信号的译码来控制，一次只可能有一个字线有效和一个位线被选通。根据ROM中的电路结构，利用ROM中已有的一个上拉和下拉电路，实现输出芯片版本号的功能。

假设芯片版本号为“0”时，芯片版本号对应存储地址处的位线与NMOS的漏端断开，当ROM处于读出状态时，根据ROM读出数据的原理，位线都先会被预充电到VDD，芯片版本号对应地址被选通时，N管打开，漏端为接地(GND)，由于漏端与位线之间不存在通路，位线上仍为预充电的VDD，经过读出电路后，ROM输出“0”。假设芯片版本号为“1”时，芯片版本号对应存储地址处的位线与NMOS的漏端通过via相连，当ROM处于读出状态时，NMOS会将位线上预充电的VDD下拉至GND，位线的电平经过读出电路后，ROM输出“1”。

目前，每一个NMOS的漏端与对应位线之间的连线的版图(layout)如图3所示，位线被固化在金属层(Metal)1中，漏端被固化在金属层2中，若漏端与位线之间需要存在通路，则在金属层1与金属层2之间设置连接层，否则不在金属层1与金属层2之间设置连接层。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在以下技术问题：

按照上述方式布署NMOS的漏端与对应位线之间的连线的版图时，若需要修改漏端与位线之间的连接状态，则只能修改连接层来实现，例如，若需要将漏端与位线之间的连接状态由连接改为断开，则需要删除金属层1与金属层2之间已有的连接层，若需要将漏端与位线之间的连接状态由断开改为连接，则需要在金属层1与金属层2之间增加连接层，修改方式比较单一。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体装置、芯片及修改比特数据的方法，用于增加对芯片中记录的比特数据进行修改的修改方式。

一种半导体装置，该装置具有能够实现两个节点之间多次切换连接与断开状态的结构，通过在两个节点之间多次切换连接与断开的状态，实现更改连接状态所需要更改的版图层的数目最小。

一种包括版本号的芯片，具有能够实现两个节点之间多次切换连接与断开状态的结构，通过在两个节点之间多次切换连接与断开的状态，实现更改连接状态所需要更改的版图层的数目最小。

一种记录比特数据的芯片，该芯片包括：

N列金属层，每一列包括M层金属层，N和M为不小于2的整数；

用于记录所述比特数据的NMOS管的位线固化在N列金属层中边缘列的底层或顶层金属层中，所述NMOS管的漏端固化在另一边缘列的底层或顶层金属层中；

N列M层金属层中存在K1对位于同一层并且处于连接状态的两个相邻的金属层，K1为大于0并且不大于(N-1)*M的整数；N列M层金属层中存在L对位于同一列并且其间设置有连接层的两个相邻的金属层，使得所述位线与所述漏端之间存在通路；或者，