[发明专利]反熔丝电路

说明书

本发明公开了一种反熔丝电路，所述反熔丝电路包括：反熔丝单元，所述反熔丝单元包括能够响应于断裂信号而被编程的反熔丝，并被配置成产生与反熔丝的状态相对应的熔丝信号；虚设熔丝单元，所述虚设熔丝单元包括虚设熔丝，并被配置成产生与虚设熔丝的状态相对应的虚设熔丝信号；以及阻挡单元，所述阻挡单元被配置成响应于虚设熔丝信号的状态，而将熔丝信号输出作为熔丝输出信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年4月5日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2012-0035391的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明总体而言涉及一种半导体集成电路，更具体而言，涉及一种熔丝电路。

背景技术

当在半导体存储装置的制造工艺期间，在半导体存储装置的多个单位单元之中检测到任何一个失效的单位单元时，半导体存储装置不会起维持记忆的作用，且因而作为有缺陷的产品而被丢弃。然而，即使缺陷仅发生在半导体存储装置的某些单位单元中而丢弃整个半导体存储装置，并标示其为有缺陷的产品是低效的。因此，半导体存储装置可以通过用其中准备的冗余单元替换失效的单位单元来恢复，这样可以改善半导体存储装置的成品率。

在晶片级和封装级可以利用冗余单元执行修复操作。在晶片级，利用熔丝来执行修复操作。例如，利用熔丝的修复操作可以包括借助于通过过电流来切断在与具有失效单元的行或列连接的线中存在的熔丝的方法、利用激光束来烧毁熔丝的方法、利用激光束来连接结的方法、以及经由EPROM对熔丝编程的方法，以便用冗余单元来替换失效单元。

另一方面，在封装级，不能利用熔丝执行修复操作。因此，可以采用反熔丝来执行修复操作。反熔丝是具有与熔丝相反的电学特性的阻性熔丝元件。一般地，反熔丝可以由薄的电介质材料形成，例如将诸如SiO₂、氮化硅、氧化钽、或ONO（二氧化硅-氮化硅-二氧化硅）的电介质插在两个导体之间的复合体。反熔丝在正常状态下是电断路的。然而，当施加高电压以破坏导体之间的电介质时，反熔丝短路。即，当要在封装级替换失效单元时，则执行将高电压施加到反熔丝电路的编程操作。在编程操作之后，反熔丝短路以用冗余单元来替换失效单元。

图1是设置在半导体装置中的现有的反熔丝电路。

为了对存储器单元执行修复操作，将激活的断裂信号RUP施加到反熔丝电路，以对与存储器单元相对应的反熔丝编程。反熔丝在正常状态下是电断路的。然而，当施加高电压（即VHIGH）以破坏反熔丝的电介质时，则反熔丝短路。图1说明如下的栅氧化物反熔丝：当经由栅氧化物反熔丝的栅极端子接收高电压时，栅氧化物反熔丝丢失NMOS晶体管的特性并具有导体的特性。然而，此外可以利用不同类型的反熔丝。

现有的反熔丝电路包括熔丝单元10、复位单元40以及输出单元50。

熔丝单元10可以包括反相器IV1、PMOS晶体管P1、传输门PG1、反熔丝AF1，复位单元40可以包括PMOS晶体管P2，且输出单元50可以包括反相器IV2。

复位单元40被配置成在初始加电期间，接收加电信号PWR，并将输出节点ND复位到外部电压电平VDD。因此，在执行编程操作之前，经由输出单元50来产生去激活的熔丝信号FUSE。

另一方面，当施加断裂信号RUP时，熔丝单元10的反熔丝AF1被编程，并且传输门PG1被使能，以将输出节点ND的电压电平降低到接地电压电平VSS。因此，在编程操作之后，经由输出单元50来产生激活的熔丝信号FUSE。

即，现有的反熔丝电路通过对反熔丝编程来产生激活的熔丝信号，由此用冗余单元来替换相应的存储器单元。

然而，在现有的反熔丝电路中，反熔丝灵敏地反应于外部环境。因此，尽管未执行编程操作，也可能会破坏反熔丝。此外，由于在封装级执行编程操作，反熔丝电阻在编程操作之后可能会偏离感测范围。在这种情况下，可能会产生错误的熔丝信号而引起整个半导体装置的故障。