專利名稱：半導(dǎo)體器件及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括具有多個(gè)電路塊的陣列部分的半導(dǎo)體器件，以及控制這種半導(dǎo)體器件的方法。特別是，本發(fā)明涉及具有切斷漏電流的功能的半導(dǎo)體器件，該漏電流是在每個(gè)電路塊的陣列部分中單獨(dú)出現(xiàn)的。
冗余設(shè)計(jì)技術(shù)(缺陷補(bǔ)償技術(shù))被用來防止在半導(dǎo)體制造過程中由于可能出現(xiàn)在LSI中的隨機(jī)缺陷而引起的大規(guī)模集成電路(LSI)產(chǎn)量的下降。在冗余設(shè)計(jì)技術(shù)中，在電路結(jié)構(gòu)中建立冗余度以使少量缺陷的出現(xiàn)不會(huì)損害整個(gè)LSI的功能。這種冗余設(shè)計(jì)技術(shù)特別被用在存儲(chǔ)器中。
例如，在諸如隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)和可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)的存儲(chǔ)器中，除預(yù)定的存儲(chǔ)單元陣列(主存儲(chǔ)單元陣列)外，還準(zhǔn)備了備用存儲(chǔ)單元陣列。如果在主存儲(chǔ)單元陣列的一部分中出現(xiàn)缺陷，則使用備用存儲(chǔ)單元陣列代替主存儲(chǔ)單元陣列的缺陷部分。
這種基于備用電路設(shè)計(jì)的缺陷補(bǔ)償是通過固定寫方法或測(cè)試器安裝方法實(shí)現(xiàn)的。在固定寫方法中，在制造階段借助外部測(cè)試器對(duì)預(yù)安裝的晶片進(jìn)行篩選。如果篩選結(jié)果發(fā)現(xiàn)了缺陷部分(例如，不正常工作的缺陷存儲(chǔ)單元)，則施行缺陷部分到備用電路的切換。這種切換包括，例如通過施加電流或通過用激光照射將可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)連線切斷。切換是在制造過程的最后階段通過硬件完成的，并且提高了生產(chǎn)產(chǎn)量。
在備用電路設(shè)計(jì)中對(duì)缺陷存儲(chǔ)單元的篩選就是所謂的缺陷測(cè)試，該缺陷測(cè)試是借助外部測(cè)試器在制造過程中(即，對(duì)于預(yù)安裝的晶片)通過向晶片施加高于正常工作電壓的電壓完成的。因此，在控制電路部分(如芯片邏輯)與存儲(chǔ)電路一起形成于一個(gè)芯片上的情況下，控制電路部分可能受到篩選的不良影響。此外，安裝在芯片上的器件需要有對(duì)篩選電壓的耐久性。為避免這些問題，經(jīng)常采用測(cè)試器安裝方法，在該方法中在每個(gè)芯片上安裝用于檢測(cè)缺陷存儲(chǔ)單元的測(cè)試器從而避免篩選。
在測(cè)試器安裝方法中，使用安裝在LSI中的內(nèi)部測(cè)試器檢測(cè)缺陷存儲(chǔ)單元，且根據(jù)測(cè)試結(jié)果，如果需要?jiǎng)t將缺陷存儲(chǔ)單元切換到備用電路。這種測(cè)試是在器件被接通時(shí)自動(dòng)進(jìn)行的(自檢驗(yàn))。測(cè)試結(jié)果存儲(chǔ)在易失存儲(chǔ)器中，而切換是利用軟件完成的。
以固定寫方法的情況為例，將更具體地描述切換的記錄。
上述缺陷部分和備用存儲(chǔ)單元陣列的切換可通過電流熔絲方法，激光熔絲方法，利用激光照射將高阻抗多晶硅短路的方法，將多晶硅二極管短路的方法和類似方法完成。在電流熔絲方法中，利用由流過電流而產(chǎn)生的焦耳加熱法使PROM熔絲(例如由多晶硅制成)熔化(從而使熔絲熔斷)。在激光熔絲方法中，利用激光束的點(diǎn)照射使PROM熔絲(例如由多晶硅制成)熔化。在該方法中，使用激光熔斷型熔絲ROM。如果在測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)缺陷存儲(chǔ)單元，則根據(jù)缺陷存儲(chǔ)單元的地址確定將被切斷的熔絲(切斷熔絲)的位置。根據(jù)確定的位置信息，控制激光束照射的位置以將熔絲熔化。這樣有關(guān)缺陷存儲(chǔ)單元狀態(tài)的信息就被寫入熔絲ROM。借助這一信息，當(dāng)訪問與切斷熔絲對(duì)應(yīng)的線時(shí)，將該線連接到備用存儲(chǔ)單元陣列而非主存儲(chǔ)單元陣列上，從而完成切換。因此，將缺陷部件切換到備用部件的部件起到解碼器的作用。
在測(cè)試器安裝方法中，與在固定寫方法中相同，將來自內(nèi)部測(cè)試器的測(cè)試結(jié)果存儲(chǔ)在易失存儲(chǔ)器中，并根據(jù)所存儲(chǔ)的測(cè)試結(jié)果將通路切換到備用存儲(chǔ)單元陣列。例如，存儲(chǔ)缺陷存儲(chǔ)單元的地址，并將請(qǐng)求訪問的存儲(chǔ)單元地址與存儲(chǔ)的缺陷存儲(chǔ)單元地址比較。當(dāng)確定缺陷存儲(chǔ)單元之一被請(qǐng)求訪問時(shí)，訪問備用存儲(chǔ)單元陣列(備用存儲(chǔ)單元陣列)而非主存儲(chǔ)單元陣列。這禁止了對(duì)任何缺陷存儲(chǔ)單元或包括缺陷存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列的訪問，而代之以允許對(duì)備用存儲(chǔ)單元陣列的訪問。
這樣，在如上所述的備用電路設(shè)計(jì)中，缺陷補(bǔ)償是通過禁止對(duì)缺陷存儲(chǔ)單元的訪問及切換到替代的單元而實(shí)現(xiàn)的。這成功地補(bǔ)償了主存儲(chǔ)單元陣列中缺陷存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)功能。然而，當(dāng)在主存儲(chǔ)單元陣列中的缺陷存儲(chǔ)單元中例如由于缺陷存儲(chǔ)單元中的短路或因切斷缺陷存儲(chǔ)單元造成的柵極浮置而出現(xiàn)漏電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生問題。在這種情況下，雖然對(duì)缺陷存儲(chǔ)單元的訪問被禁止，但因缺陷存儲(chǔ)單元與電源保持著電氣連接，從而不能補(bǔ)償由于漏電流而產(chǎn)生的存儲(chǔ)單元陣列的缺陷狀態(tài)。這種漏電流即使是在上述自檢驗(yàn)中也不能被檢測(cè)到。此外，漏電流有時(shí)可能出現(xiàn)在存儲(chǔ)功能有效的存儲(chǔ)單元，而不一定是有缺陷的存儲(chǔ)單元中。
當(dāng)半導(dǎo)體器件中存在這種漏電流時(shí)，要消耗多余的功率。這種由漏電流帶來的多余的功耗，特別是在例如用蓄電池進(jìn)行備份操作的便攜式信息設(shè)備中，引起一個(gè)關(guān)鍵的問題。在這種情況下，可能出現(xiàn)由于漏電流引起的系統(tǒng)故障。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括包括多個(gè)電路塊的陣列部分；漏電流切斷部分，用于切斷出現(xiàn)在陣列部分中多個(gè)電路塊的至少一個(gè)中的漏電流；以及控制部分，用于根據(jù)漏電流切斷信息控制漏電流切斷部分。
在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，漏電流切斷部分通過使多個(gè)電路塊的至少一個(gè)與給陣列部分供電的電源電氣絕緣而切斷漏電流。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，漏電流切斷部分包括設(shè)置于給陣列部分供電的電源和多個(gè)電路塊之一之間的開關(guān)部件；以及連接到開關(guān)部件上的可編程邏輯部件，并且控制部分根據(jù)漏電流切斷信息，通過對(duì)可編程邏輯部件進(jìn)行編程來控制開關(guān)部件的ON/OFF狀態(tài)。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，漏電流切斷信息包括用于識(shí)別至少一個(gè)將與電源電氣絕緣的電路塊的識(shí)別信息。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，漏電流切斷部分包括設(shè)置于給陣列部分供電的電源和多個(gè)電路塊之一之間的熔絲；并且控制部分根據(jù)漏電流切斷信息，產(chǎn)生表示將被截?cái)嗟娜劢z位置的位置信息，并向激光照射裝置輸出位置信息。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，漏電流切斷信息包括表示熔絲相對(duì)于在形成有半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體芯片上作為參考點(diǎn)的預(yù)定點(diǎn)的位置信息。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件安裝在系統(tǒng)LSI上。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件還包括用于存儲(chǔ)漏電流切斷信息的漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件還包括用于檢測(cè)漏電流是否至少在一個(gè)電路塊中出現(xiàn)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生漏電流切斷信息的漏電流檢測(cè)部分。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，多個(gè)電路塊的至少一個(gè)包括具有不能完成預(yù)定操作的缺陷的缺陷部件，半導(dǎo)體器件還包括用于禁止訪問缺陷部件，并允許訪問備用部件的備用電路部分，控制部分根據(jù)缺陷部件的至少一個(gè)地址和漏電流切斷信息，控制漏電流切斷部分。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件還包括系統(tǒng)控制器，它接收表示第一方式或第二方式的方式信息，其中半導(dǎo)體器件在第二方式中以與第一方式相比較低的功耗工作，并根據(jù)方式信息控制控制部分。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，多個(gè)電路塊的至少一個(gè)是包括多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)塊。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種用于控制包括陣列部分的半導(dǎo)體器件的方法，該陣列部分具有多個(gè)電路塊。該方法包括步驟根據(jù)漏電流切斷信息，切斷在陣列部分中多個(gè)電路塊的至少一個(gè)中出現(xiàn)的漏電流。
在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，切斷漏電流的步驟包括使多個(gè)電路塊的至少一個(gè)與給陣列部分供電的電源電氣絕緣的步驟。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，該方法還包括存儲(chǔ)漏電流切斷信息的步驟。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，該方法還包括步驟檢測(cè)漏電流是否已出現(xiàn)在至少一個(gè)電路塊中；根據(jù)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生漏電流切斷信息。
這樣，這里描述的發(fā)明使得可能獲得如下好處(1)提供能夠通過消除(切斷)漏電流而降低功耗的半導(dǎo)體器件，以及控制這種半導(dǎo)體器件的方法，(2)提供能夠在安裝半導(dǎo)體器件之后(特別是，在成品中半導(dǎo)體器件的合并之后)對(duì)漏電流的消除進(jìn)行控制的半導(dǎo)體器件，以及控制這種半導(dǎo)體器件的方法，和(3)提供能夠根據(jù)在系統(tǒng)中所采用的應(yīng)用類型和應(yīng)用的要求對(duì)漏電流的消除進(jìn)行控制的半導(dǎo)體器件，以及控制這種半導(dǎo)體器件的方法。
對(duì)于本領(lǐng)域的熟練人員來說，通過參照附圖閱讀和理解下面的詳細(xì)說明，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。


圖1是說明本發(fā)明原理的方框圖。
圖2A是結(jié)合的方框圖和示意圖，說明根據(jù)本發(fā)明漏電流切斷部分的結(jié)構(gòu)，圖2B示意地說明根據(jù)本發(fā)明漏電流如何在電路塊中流動(dòng)，圖2C是結(jié)合的方框圖和示意圖，說明根據(jù)本發(fā)明另一種漏電流切斷部分的結(jié)構(gòu)。
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明例1的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是說明根據(jù)本發(fā)明例2的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5是說明根據(jù)本發(fā)明例3的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖6A和6B是說明根據(jù)本發(fā)明例4的系統(tǒng)LSI結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是說明圖6A和6B的系統(tǒng)LSI中包括的功能塊結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖8是說明根據(jù)本發(fā)明例5的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖9是結(jié)合的方框圖和示意圖，說明根據(jù)本發(fā)明例6的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)。
首先描述本發(fā)明原理。
圖1說明根據(jù)本發(fā)明半導(dǎo)體器件100的結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體器件100包括陣列部分8，用于將在陣列部分8中出現(xiàn)的漏電流切斷的漏電流切斷部分12，和用于根據(jù)漏電流切斷信息控制漏電流切斷部分12的控制部分16。半導(dǎo)體器件100可包括一個(gè)或多個(gè)陣列部分8。
陣列部分8包括多個(gè)電路塊8a(即電路塊B1到Bn，其中n是等于或大于2的整數(shù))。由電源90給多個(gè)電路塊8a供電。
多個(gè)電路塊8a的每一個(gè)可以是包括多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)塊。在存儲(chǔ)塊中，可能出現(xiàn)來自缺陷存儲(chǔ)單元的漏電流。例如，在諸如由于短路或因切斷引起的浮柵而造成的缺陷存儲(chǔ)單元中可能出現(xiàn)漏電流。這里所用“缺陷存儲(chǔ)單元”定義為不能完成其存儲(chǔ)值“0”或“1”的基本功能的存儲(chǔ)單元。
還可能出現(xiàn)來自正常存儲(chǔ)單元的漏電流。因此這里所用“漏電流”包括從正常存儲(chǔ)單元產(chǎn)生的漏電流，以及從缺陷存儲(chǔ)單元產(chǎn)生的漏電流。
在下面描述中，假設(shè)漏電流出現(xiàn)在電源90的電源電位和地電位之間。然而，漏電流可能不僅出現(xiàn)在電源電位和地電位之間，而且還出現(xiàn)在任何兩個(gè)不同的電位之間。因此應(yīng)明白根據(jù)本發(fā)明原理實(shí)現(xiàn)的對(duì)在兩個(gè)不同電位之間出現(xiàn)的漏電流的切斷也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
多個(gè)電路塊8a不限于上述存儲(chǔ)塊，而可以是任意數(shù)量或結(jié)構(gòu)的電路塊。
漏電流切斷部分12通過使多個(gè)電路塊8a的至少一個(gè)與電源90電氣絕緣，而單獨(dú)將每個(gè)電路塊8a的漏電流切斷。在所述該例中，將一個(gè)電路塊8a假設(shè)為需要切斷漏電流的單元。然而，切斷漏電流的單元并不限于電路塊8a。漏電流切斷部分12可將比電路塊8a大的單元(例如陣列部分8的單元和半導(dǎo)體芯片10的單元)，或比電路塊8a小的單元(例如在電路塊8a中包括的子塊單元和在電路塊8a中包括的可完成特定功能的最小部件單元)的漏電流切斷。當(dāng)電路塊8a為存儲(chǔ)塊時(shí)，可完成特定功能的最小部件是包括在存儲(chǔ)塊中的存儲(chǔ)單元；而當(dāng)電路塊8a是邏輯電路時(shí)，該最小部件是包括在邏輯電路中的邏輯門(例如與門和或門)。
圖2A示出漏電流切斷部分12的結(jié)構(gòu)。漏電流切斷部分12包括多個(gè)開關(guān)部件21和多個(gè)可編程邏輯部件22。多個(gè)開關(guān)部件21的每一個(gè)被連接到電源90上，并與多個(gè)電路塊8a之一對(duì)應(yīng)。當(dāng)與一具體電路塊8a對(duì)應(yīng)的開關(guān)部件21處于開(ON)狀態(tài)時(shí)，電源90和對(duì)應(yīng)的電路塊8a通過開關(guān)部件21相互電氣連接，從而可由電源90給電路塊8a供電。當(dāng)開關(guān)部件21處于關(guān)(OFF)狀態(tài)時(shí)，電源90和電路塊8a相互電氣絕緣，從而使在電路塊8a中出現(xiàn)的漏電流可被切斷。開關(guān)部件21的ON/OFF切換是通過相對(duì)應(yīng)的可編程邏輯部件22控制的。
金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)例如可被用于開關(guān)部件21。靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)，固定存儲(chǔ)器，激光熔斷型熔絲ROM和類似存儲(chǔ)器，例如可被用于可編程邏輯部件22。由于這種可編程邏輯部件22可通過相對(duì)小規(guī)模的電路實(shí)現(xiàn)，不需要用另外的大規(guī)模電路來獲得漏電流切斷部分12。作為開關(guān)部件21的MOSFET的柵極與可編程邏輯部件22相連，以便根據(jù)被寫入可編程邏輯部件22的信息(即編程結(jié)果)控制施加到MOSFET柵極上的電壓。從而控制MOSFET的ON/OFF。
圖2B示意地說明在電路塊8a中漏電流如何流動(dòng)。在所示該例中，假設(shè)電路塊8a為一存儲(chǔ)塊。在等待狀態(tài)中，字線8b處于低電平而位線8c由預(yù)充電電路8d進(jìn)行預(yù)充電。即，在等待狀態(tài)中位線8c與提供預(yù)充電電壓的電源90電氣連接。因此在這種狀態(tài)下，如果在字線8b和位線8c之間出現(xiàn)短路，則漏電流從位線8c流向字線8b。這種漏電流可通過如上所述的將開關(guān)部件21切換到OFF狀態(tài)而被切斷。
圖2B為簡化起見說明了單獨(dú)將每個(gè)存儲(chǔ)單元的漏電流切斷的例子。在實(shí)際中，最好是單獨(dú)將每兩個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)單元的漏電流切斷。
控制部分16接收漏電流切斷信息。根據(jù)一個(gè)例子，可通過對(duì)器件100進(jìn)行測(cè)試以識(shí)別缺陷電路塊或電路塊中的缺陷部件來產(chǎn)生漏電流切斷信息。這種信息可存儲(chǔ)在半導(dǎo)體器件100內(nèi)以使控制部分16能夠通過讀取存儲(chǔ)在半導(dǎo)體器件100中的信息獲得漏電流切斷信息。或者，可從半導(dǎo)體器件100外部將漏電流切斷信息輸入到控制電路16中。
漏電流切斷信息包括至少識(shí)別一個(gè)應(yīng)與電源90電氣絕緣的電路塊8a的識(shí)別信息。例如，在陣列部分8包括八個(gè)電路塊8a(即電路塊B1到B8)的情況下，識(shí)別信息可由一個(gè)八位序列表示，該八位序列的每一位或者為值“0”或者為值“1”。值“0”表示對(duì)應(yīng)的電路塊8a不應(yīng)與電源90電氣絕緣。值“1”表示對(duì)應(yīng)的電路塊8a應(yīng)與電源90電氣絕緣。因此，例如位序列“10100000”的識(shí)別信息表示電路塊B1和B3應(yīng)與電源90電氣絕緣，而電路塊B2和B4到B8不應(yīng)與電源90電氣絕緣。
控制部分16根據(jù)識(shí)別信息產(chǎn)生編程信息，并向漏電流切斷部分12輸出編程信息。編程信息可通過將識(shí)別信息的位值反向來獲得。例如，當(dāng)識(shí)別信息為位序列“10100000”時(shí)，編程信息為位序列“01011111”。這種編程信息被用于將漏電流切斷部分12的可編程邏輯部件22編程。
識(shí)別信息和編程信息并不一定是相互反向的關(guān)系。識(shí)別信息是與漏電流切斷部分12的結(jié)構(gòu)無關(guān)的邏輯信息，而編程信息是依賴于漏電流切斷部分12的結(jié)構(gòu)的信息。因此，當(dāng)漏電流切斷部分12的結(jié)構(gòu)改變時(shí)，識(shí)別信息和編程信息之間的關(guān)系也改變。例如，在用PMOS晶體管代替NMOS晶體管做為開關(guān)部件21的情況下，識(shí)別信息和編程信息是相互一致的。
編程信息的每個(gè)位值被寫在漏電流切斷部分12的相應(yīng)可編程邏輯部件22中。當(dāng)位值“0”被寫入可編程邏輯部件22中時(shí)，相應(yīng)開關(guān)部件21被置于關(guān)(OFF)狀態(tài)。這使連接到開關(guān)部件21上的電路塊8a與電源90電氣絕緣，從而使電路塊8a中出現(xiàn)的漏電流可被切斷。當(dāng)位值“1”被寫入可編程邏輯部件22中時(shí)，相應(yīng)開關(guān)部件21被置于開(ON)狀態(tài)。這使連接到開關(guān)部件21上的電路塊8a與電源90電氣連接，從而可從電源90給連接到開關(guān)部件21上的電路塊8a供電。
通過改變?cè)诼╇娏髑袛嘈畔⒅邪ǖ淖R(shí)別信息的位值，可有選擇地使多個(gè)電路塊8a的至少一個(gè)與電源90電氣絕緣。用這種方式，可通過軟件控制用于切斷漏電流的單元。這種控制的優(yōu)點(diǎn)在于即使是當(dāng)漏電流在安裝半導(dǎo)體器件100之后(特別是在成品中半導(dǎo)體器件100的合并之后)出現(xiàn)時(shí)，也可將漏電流切斷。
包括多個(gè)電路塊8a的陣列部分8和漏電流切斷部分12最好在一個(gè)半導(dǎo)體芯片10上形成，盡管他們可以在不同的半導(dǎo)體芯片上形成。
如上所述，在半導(dǎo)體器件100中，可單獨(dú)對(duì)于每個(gè)電路塊8a，將出現(xiàn)在陣列部分8中的漏電流切斷。這消除了由于漏電流帶來的多余功耗。而且，由于漏電流切斷部分12是受控制部分16控制的，因此在安裝半導(dǎo)體器件100之后出現(xiàn)在陣列部分8中的漏電流可被切斷。
下面將參照附圖以示例方式說明本發(fā)明。
(例1)圖3說明根據(jù)本發(fā)明例1的半導(dǎo)體器件110的結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體器件110為將上述本發(fā)明的原理用于存儲(chǔ)器的例子。在半導(dǎo)體器件110中，漏電流切斷信息存儲(chǔ)在漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14中。
半導(dǎo)體器件110包括存儲(chǔ)單元陣列18，用于將在存儲(chǔ)單元陣列18中出現(xiàn)的漏電流切斷的漏電流切斷部分12，用于根據(jù)漏電流切斷信息控制漏電流切斷部分12的控制部分16，和漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14。半導(dǎo)體器件110可包括兩個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)單元陣列18。
存儲(chǔ)單元陣列18包括多個(gè)存儲(chǔ)塊18a(即存儲(chǔ)塊MB1到MBn，其中n是等于或大于2的整數(shù))。多個(gè)存儲(chǔ)塊18a的每一個(gè)包括多個(gè)存儲(chǔ)單元(未示出)和用于訪問多個(gè)存儲(chǔ)單元的外圍電路。外圍電路包括行解碼器，列解碼器，讀放大器和類似電路。由電源90給多個(gè)存儲(chǔ)塊18a供電。
設(shè)置在電源90和存儲(chǔ)單元陣列18之間的漏電流切斷部分12將所需的任何存儲(chǔ)塊18a與電源90電氣絕緣，從而單獨(dú)將每個(gè)存儲(chǔ)塊18a的漏電流切斷。漏電流切斷部分12的結(jié)構(gòu)與圖2A中所示的相同，因此這里省略對(duì)它的描述。
控制部分16讀出存儲(chǔ)在漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14中的漏電流切斷信息。漏電流切斷信息包括識(shí)別任何可能需要與電源90電氣絕緣的存儲(chǔ)塊18a的識(shí)別信息?？刂撇糠?6根據(jù)識(shí)別信息產(chǎn)生編程信息，并向漏電流切斷部分12輸出編程信息。編程信息被寫在漏電流切斷部分12的可編程邏輯部件22中，以便可通過可編程邏輯部件22控制相應(yīng)開關(guān)部件21的ON/OFF。當(dāng)開關(guān)部件21被切換到OFF狀態(tài)時(shí)，在連接到開關(guān)部件21的存儲(chǔ)塊18a中出現(xiàn)的漏電流就被切斷。
包括多個(gè)存儲(chǔ)塊18a的存儲(chǔ)單元陣列18，漏電流切斷部分12和漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14最好在一個(gè)半導(dǎo)體芯片30上形成，盡管它們可以在不同的半導(dǎo)體芯片上形成。
如上所述，在半導(dǎo)體器件110中，可單獨(dú)對(duì)于每個(gè)電路塊18a，將出現(xiàn)在存儲(chǔ)單元陣列部分18中的漏電流切斷。這消除了由于漏電流帶來的多余功耗。而且，由于漏電流切斷部分12是受控制部分16控制的，因此在安裝半導(dǎo)體器件110之后出現(xiàn)在存儲(chǔ)單元陣列部分18中的漏電流可被切斷。
(例2)圖4說明根據(jù)本發(fā)明例2的半導(dǎo)體器件120的結(jié)構(gòu)。在圖4中，與圖3中所示半導(dǎo)體器件110的組成部分相同的部分以同一參考數(shù)字表示，且在此省略對(duì)它的說明。半導(dǎo)體器件120為將本發(fā)明的原理用于存儲(chǔ)器，且該存儲(chǔ)器采用了備用電路設(shè)計(jì)的例子。在本例中，存儲(chǔ)單元陣列18中的缺陷存儲(chǔ)單元的地址被用來識(shí)別應(yīng)與電源90絕緣的存儲(chǔ)塊18a。
半導(dǎo)體器件120包括用于對(duì)存儲(chǔ)單元陣列18中的缺陷存儲(chǔ)單元進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膫溆么鎯?chǔ)部分40。備用存儲(chǔ)部分40包括具有多個(gè)備用存儲(chǔ)單元的備用存儲(chǔ)單元陣列40a，用于存儲(chǔ)存儲(chǔ)單元陣列18中缺陷存儲(chǔ)單元地址的地址存儲(chǔ)部分40b，和用于將存儲(chǔ)單元陣列18中缺陷存儲(chǔ)單元地址轉(zhuǎn)換為備用存儲(chǔ)單元陣列40a中備用存儲(chǔ)單元地址的地址轉(zhuǎn)換部分40c。
地址存儲(chǔ)部分40b例如可為一個(gè)ROM，而地址轉(zhuǎn)換部分40c例如可為一個(gè)PROM。地址轉(zhuǎn)換部分40c按照預(yù)定的規(guī)則將缺陷存儲(chǔ)單元的地址解碼，并輸出備用存儲(chǔ)單元的地址，從而實(shí)現(xiàn)缺陷存儲(chǔ)單元向備用存儲(chǔ)單元的轉(zhuǎn)換。
控制部分46包括讀電路41和控制電路42。讀電路41讀出存儲(chǔ)在漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14中的漏電流切斷信息，以及存儲(chǔ)在地址存儲(chǔ)部分40b中的缺陷存儲(chǔ)單元地址。漏電流切斷信息如上所述包括識(shí)別至少一個(gè)應(yīng)與電源90電氣絕緣的存儲(chǔ)塊18a的識(shí)別信息。
缺陷存儲(chǔ)單元不正常工作，因此引起漏電流的可能性相當(dāng)大。因此包括這種缺陷存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)塊18a最好與電源90電氣絕緣。
控制電路42根據(jù)缺陷存儲(chǔ)單元地址確定多個(gè)存儲(chǔ)塊MB1到MBn的哪一個(gè)包括缺陷存儲(chǔ)單元。例如，假設(shè)地址Ak-1到Ak被分配給存儲(chǔ)塊MBk，其中k為大于等于1且小于等于n的整數(shù)，且缺陷存儲(chǔ)單元的地址為a。如果關(guān)系式Ak-1≤a≤Ak成立，則缺陷存儲(chǔ)單元包括在存儲(chǔ)塊MBk中。由于控制電路42管理著整個(gè)存儲(chǔ)單元陣列18的存儲(chǔ)變換，因此它能夠確定缺陷存儲(chǔ)單元包括在存儲(chǔ)塊MBk中。
例如，當(dāng)存儲(chǔ)單元陣列18包括八個(gè)存儲(chǔ)塊18a(即存儲(chǔ)塊MB1到MB8)時(shí)，通過產(chǎn)生八位序列可識(shí)別包括缺陷存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)塊MBk(1≤k≤8)。例如，位序列“00010000”表示存儲(chǔ)塊MB4包括缺陷存儲(chǔ)單元。類似的，位序列“00011000”表示存儲(chǔ)塊MB4和MB5包括缺陷存儲(chǔ)單元。以這種方式，控制電路42產(chǎn)生表示包括缺陷存儲(chǔ)單元的至少一個(gè)存儲(chǔ)塊的信息(以下將這種信息稱為“缺陷存儲(chǔ)單元信息”)。
控制電路42根據(jù)從漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14讀出的漏電流切斷信息中包含的識(shí)別信息和缺陷存儲(chǔ)單元信息，產(chǎn)生新的識(shí)別信息，其中缺陷存儲(chǔ)單元信息是根據(jù)缺陷存儲(chǔ)單元地址產(chǎn)生的。這種新的識(shí)別信息例如是通過計(jì)算識(shí)別信息和缺陷存儲(chǔ)單元信息的邏輯或(OR)而產(chǎn)生的。例如，當(dāng)識(shí)別信息由位序列“10100000”表示，而缺陷存儲(chǔ)單元信息由位序列“00011000”表示時(shí)，新的識(shí)別信息的位序列為“10111000”，該位序列表示除存儲(chǔ)塊MB1和MB3外，存儲(chǔ)塊MB4和MB5也應(yīng)與電源90電氣絕緣。這樣，包括缺陷存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)塊就被指定為應(yīng)與電源90電氣絕緣的存儲(chǔ)塊。
控制電路42根據(jù)新的識(shí)別信息產(chǎn)生編程信息，并向漏電流切斷部分12輸出編程信息。編程信息被寫在漏電流切斷部分12的可編程邏輯部件22中，以便可通過可編程邏輯部件22控制相應(yīng)開關(guān)部件21的ON/OFF。當(dāng)開關(guān)部件21被切換到OFF狀態(tài)時(shí)，在連接到開關(guān)部件21上的存儲(chǔ)塊18a中出現(xiàn)的漏電流就被切斷。
或者，控制電路42可只根據(jù)缺陷存儲(chǔ)單元信息產(chǎn)生編程信息，其中缺陷存儲(chǔ)單元信息是根據(jù)缺陷存儲(chǔ)單元地址產(chǎn)生的。在這種情況下，不使用包括在漏電流切斷信息中的識(shí)別信息，從而可省略漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14。
包括多個(gè)存儲(chǔ)塊18a的存儲(chǔ)單元陣列18，備用存儲(chǔ)部分40，漏電流切斷部分12和漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14最好在一個(gè)半導(dǎo)體芯片31上形成，盡管它們可以在不同的半導(dǎo)體芯片上形成。
如上所述，在半導(dǎo)體器件120中，可根據(jù)缺陷存儲(chǔ)單元地址將出現(xiàn)在存儲(chǔ)單元陣列18中的漏電流切斷。按照慣例，缺陷存儲(chǔ)單元地址僅被用于將對(duì)缺陷存儲(chǔ)單元的訪問切換到對(duì)備用存儲(chǔ)單元的訪問。因此本例的半導(dǎo)體器件120的特征在于將缺陷存儲(chǔ)單元地址用于將存儲(chǔ)單元陣列18中出現(xiàn)的漏電流切斷。
(例3)圖5說明根據(jù)本發(fā)明例3的半導(dǎo)體器件130的結(jié)構(gòu)。在圖5中，與圖4中所示半導(dǎo)體器件120的組成部分相同的部分以同一參考數(shù)字表示，且在此省略對(duì)它的說明。半導(dǎo)體器件130為將本發(fā)明的原理用于存儲(chǔ)器的例子。半導(dǎo)體器件130用于諸如便攜式信息設(shè)備的系統(tǒng)中。該系統(tǒng)包括控制器50以及半導(dǎo)體器件130?？刂破?0不僅控制半導(dǎo)體器件130，而且控制被包括在該系統(tǒng)中的所有其它器件。
與例2中相同，控制電路42根據(jù)從漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14讀出的漏電流切斷信息中包含的識(shí)別信息和缺陷存儲(chǔ)單元信息，產(chǎn)生新的識(shí)別信息，其中缺陷存儲(chǔ)單元信息是根據(jù)缺陷存儲(chǔ)單元地址產(chǎn)生的。控制電路42將新的識(shí)別信息送到控制器50。
表示正常方式或節(jié)能方式的方式信息存儲(chǔ)在控制器50中。在節(jié)能方式中，要求半導(dǎo)體器件130以低于正常方式的功耗工作。在系統(tǒng)為便攜式信息設(shè)備或類似設(shè)備，以及在電源90為蓄電池或類似裝置的情況下，功耗最好盡可能小。在這種情況下，半導(dǎo)體器件130最好在節(jié)能方式下工作。
控制器50根據(jù)方式信息確定從控制電路42送來的新識(shí)別信息是否應(yīng)改變。
在節(jié)能方式中，低功耗優(yōu)先于大存儲(chǔ)容量。例如，在節(jié)能方式中，控制器50將所接收的新識(shí)別信息送回到控制電路42而不做任何改變。在這種情況下，半導(dǎo)體器件130的工作大體上與例2的半導(dǎo)體器件120相同。
在正常方式中，大存儲(chǔ)容量優(yōu)先于低功耗。例如，在正常方式中，控制器50至少將從控制電路42接收的新識(shí)別信息的一部分改變，并將已改變的新識(shí)別信息送回到控制電路42。例如當(dāng)從控制電路42送來的新識(shí)別信息為位序列“10111000”時(shí)，控制器50可能將位序列“10100000”作為已改變的新識(shí)別信息送回到控制電路42。通過新識(shí)別信息的這一改變，與電源90電氣絕緣的存儲(chǔ)塊18a的數(shù)量降低一半。這樣，雖然功耗因漏電流未被切斷而增加，但存儲(chǔ)容量卻未顯著降低。
或者，控制器50可將位序列“00000000”作為已改變的新識(shí)別信息送回到控制電路42，不管從控制電路42送來的新識(shí)別信息的值是什么。這表示控制器50指示控制電路42不使任何存儲(chǔ)塊18a與電源90絕緣，而不考慮漏電流存在與否。在這種情況下，與在上述情況下一樣，雖然功耗因漏電流未被切斷而增加，但存儲(chǔ)容量卻未降低。
可從控制電路42，將漏電流切斷信息中包括的識(shí)別信息或缺陷存儲(chǔ)單元信息，而不是新識(shí)別信息送到控制器50。在這種情況下，同樣控制器50確定識(shí)別信息或缺陷存儲(chǔ)單元信息是否應(yīng)改變。
控制器50可根據(jù)方式信息確定是否存儲(chǔ)單元陣列18的每個(gè)存儲(chǔ)塊18a應(yīng)被使用，或與電源90電氣絕緣，并根據(jù)這一決定產(chǎn)生識(shí)別信息。在這種情況下，控制電路42不需要向控制器50發(fā)送信息。由控制器50產(chǎn)生的識(shí)別信息被送到控制電路42，之后該控制電路42根據(jù)所接收的識(shí)別信息產(chǎn)生編程信息。
方式信息可由系統(tǒng)操作人員手工切換，或根據(jù)系統(tǒng)所采用的應(yīng)用類型和應(yīng)用的要求自動(dòng)切換。
如本領(lǐng)域熟練人員可能喜歡的，控制器50可根據(jù)除方式信息之外的信息確定給哪個(gè)系統(tǒng)以優(yōu)先權(quán)，低功耗或大存儲(chǔ)容量。
如上所述，在半導(dǎo)體器件130中，是否應(yīng)將漏電流切斷是考慮到應(yīng)給低功耗或大存儲(chǔ)容量優(yōu)先權(quán)而確定的。這使得根據(jù)系統(tǒng)的使用狀態(tài)有效地座制半導(dǎo)體器件130成為可能。
(例4)在例4中，將本發(fā)明原理用于系統(tǒng)LSI中包括的至少一個(gè)功能塊(IP)。
圖6A示出系統(tǒng)LSI 180的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)LSI 180包括完成DRAM功能的功能塊320，完成CPU功能的功能塊321，完成ROM功能的功能塊322和完成DSP功能的功能塊323。
下面將描述將本發(fā)明原理用于功能塊320的例子。本發(fā)明原理還可用于功能塊321到323。
圖7示出功能塊320的結(jié)構(gòu)，該功能塊320包括存儲(chǔ)單元陣列18，用于將在存儲(chǔ)單元陣列18中出現(xiàn)的漏電流切斷的漏電流切斷部分62，用于存儲(chǔ)漏電流切斷信息的漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分64和備用存儲(chǔ)部分40。功能塊320可包括兩個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)單元陣列18。
存儲(chǔ)單元陣列18和備用存儲(chǔ)部分40的結(jié)構(gòu)與例2中的相同，因此省略對(duì)它們的描述。
漏電流切斷部分62設(shè)置于電源90和存儲(chǔ)單元陣列18之間，使多個(gè)存儲(chǔ)塊18a的至少一個(gè)與電源90絕緣，從而單獨(dú)將每個(gè)存儲(chǔ)塊18a的漏電流切斷。
圖2C示出漏電流切斷部分62的結(jié)構(gòu)，該部分62包括用做開關(guān)部件的多個(gè)PMOS晶體管21a和用做可編程邏輯部件的激光熔斷型熔絲ROM22a。由于其結(jié)構(gòu)簡單，漏電流切斷部分62可以以低成本制成。
漏電流切斷部分62可有另一種結(jié)構(gòu)，在其中熔絲設(shè)置于多個(gè)存儲(chǔ)塊18a的每一個(gè)和電源90之間。在這種情況下，PMOS晶體管21a可省略。
每個(gè)激光熔斷型熔絲ROM22a包括一個(gè)熔絲。當(dāng)熔絲受到來自激光照射裝置的激光束照射而熔化時(shí)，在激光熔斷型熔絲ROM22a的引線處的電位變?yōu)楦唠娖健＿@使相應(yīng)的PMOS晶體管21a變?yōu)镺FF狀態(tài)。結(jié)果，在連接到PMOS晶體管21a上的存儲(chǔ)塊18a中出現(xiàn)的漏電流被切斷。
控制部分326包括讀電路61和坐標(biāo)信息產(chǎn)生電路63?？刂撇糠?26可設(shè)置在系統(tǒng)LSI 180內(nèi)部或外部。
讀電路61讀取存儲(chǔ)在漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分64中的漏電流切斷信息。漏電流切斷信息包括用于將激光熔斷型熔絲ROM22a的熔絲截?cái)嗟南鄬?duì)坐標(biāo)信息。相對(duì)坐標(biāo)信息表示熔絲相對(duì)于功能塊320上預(yù)定參考點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，其中在功能塊320上形成有存儲(chǔ)單元陣列18。
坐標(biāo)信息產(chǎn)生電路63將相對(duì)坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為絕對(duì)坐標(biāo)信息。絕對(duì)坐標(biāo)信息表示熔絲相對(duì)于系統(tǒng)LSI 180上預(yù)定參考點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)，其中在系統(tǒng)LSI 180上安裝有功能塊320。例如，通過計(jì)算下面的公式1獲得絕對(duì)坐標(biāo)信息(X，Y)。
(X，Y)＝(a1+a2，b1+b2) …(1)其中如圖6B中所示，(a1，b1)代表激光熔斷型熔絲ROM22a的熔絲相對(duì)于作為參考點(diǎn)的功能塊320的左下角點(diǎn)320a的坐標(biāo)，而(a2+b2)代表功能塊320的左下角點(diǎn)320a相對(duì)于作為參考點(diǎn)的系統(tǒng)LSI 180的定位鍵180a的坐標(biāo)。
這樣，坐標(biāo)(a2，b2)表示功能塊320的參考點(diǎn)自系統(tǒng)LSI 180參考點(diǎn)的位移。以下將表示功能塊320的參考點(diǎn)自系統(tǒng)LSI 180參考點(diǎn)的位移的信息稱為“位移信息”。位移信息被預(yù)先存儲(chǔ)在坐標(biāo)信息產(chǎn)生電路63中。
當(dāng)漏電流切斷部分62被設(shè)置在除功能塊320之外的功能塊中(例如在功能塊321中)時(shí)，需要提供用于控制該功能塊的控制部分，并預(yù)先在控制部分中包括的坐標(biāo)信息產(chǎn)生電路中存儲(chǔ)該功能塊的位移信息。
安裝在系統(tǒng)LSI 180上的功能塊320到323不需要是由同一制造商設(shè)計(jì)的，而可由不同制造商設(shè)計(jì)。因此對(duì)于坐標(biāo)信息產(chǎn)生電路63來說，具有如上所述的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能是非常有用的。
通過引線63a所獲得的絕對(duì)坐標(biāo)信息被輸出到激光照射裝置80。激光照射裝置80是具有高精度位置控制功能的常規(guī)激光束點(diǎn)照射裝置。
激光照射裝置80使得能夠用激光束照射由絕對(duì)坐標(biāo)信息限定的位置，從而切斷激光熔斷型熔絲ROM22a的熔絲。結(jié)果，與激光熔斷型熔絲ROM22a相連的PMOS晶體管21a變?yōu)镺FF狀態(tài)，從而切斷漏電流。
讀電路61同時(shí)還讀取存儲(chǔ)在備用存儲(chǔ)部分40的地址存儲(chǔ)部分40b中的缺陷存儲(chǔ)單元地址。用于將缺陷存儲(chǔ)單元地址轉(zhuǎn)換為相對(duì)坐標(biāo)信息的表被預(yù)先存儲(chǔ)在坐標(biāo)信息產(chǎn)生電路63中。坐標(biāo)信息產(chǎn)生電路63參照該表將缺陷存儲(chǔ)單元地址轉(zhuǎn)換為相對(duì)坐標(biāo)信息。之后坐標(biāo)信息產(chǎn)生電路63根據(jù)由轉(zhuǎn)換缺陷存儲(chǔ)單元地址而獲得的相對(duì)坐標(biāo)信息和從漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分64讀取的相對(duì)坐標(biāo)信息，產(chǎn)生絕對(duì)坐標(biāo)信息。或者，坐標(biāo)信息產(chǎn)生電路63可只根據(jù)由轉(zhuǎn)換缺陷存儲(chǔ)單元地址而獲得的相對(duì)坐標(biāo)信息產(chǎn)生絕對(duì)坐標(biāo)信息。
這樣，控制部分326根據(jù)缺陷存儲(chǔ)單元地址和漏電流切斷信息的至少一個(gè)，產(chǎn)生絕對(duì)坐標(biāo)信息，并向激光照射裝置80輸出絕對(duì)坐標(biāo)信息。
如上所述，在功能塊320中，可單獨(dú)對(duì)于每個(gè)存儲(chǔ)塊18a，將出現(xiàn)在存儲(chǔ)單元陣列18中的漏電流切斷。這消除了由于漏電流帶來的多余功耗。此外，可通過切斷相應(yīng)的激光熔斷型熔絲ROM22a的熔絲，而將出現(xiàn)漏電流的存儲(chǔ)塊18a永久性地切斷。
如果只是具有與功能塊320相同功能的功能塊在單片半導(dǎo)體芯片上形成，則將被截?cái)嗟娜劢z的位置可只通過相對(duì)坐標(biāo)信息來識(shí)別。因此不需要在坐標(biāo)信息產(chǎn)生電路63中存儲(chǔ)位移信息。從而坐標(biāo)信息產(chǎn)生電路63向激光照射裝置80輸出相對(duì)坐標(biāo)信息，而不將相對(duì)坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為絕對(duì)坐標(biāo)信息。
(例5)圖8說明根據(jù)本發(fā)明例5的半導(dǎo)體器件150的結(jié)構(gòu)。在圖8中，與圖4中所示半導(dǎo)體器件120的組成部分相同的部分以同一參考數(shù)字表示，且在此省略對(duì)它的說明。半導(dǎo)體器件150為將本發(fā)明的原理用于存儲(chǔ)器的例子。半導(dǎo)體器件150包括漏電流檢測(cè)部分70，用于單獨(dú)對(duì)于每個(gè)存儲(chǔ)塊18a，檢測(cè)存儲(chǔ)單元陣列18中是否出現(xiàn)了漏電流。
漏電流檢測(cè)部分70設(shè)置在電源90和存儲(chǔ)單元陣列18之間，且包括分別與多個(gè)存儲(chǔ)塊18a對(duì)應(yīng)的多個(gè)電流檢測(cè)電路。電流檢測(cè)電路可具有已知的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中當(dāng)流過的電流超過預(yù)定值時(shí)，輸出預(yù)定電壓。
漏電流檢測(cè)部分70輸出表示漏電流是否已出現(xiàn)的檢測(cè)結(jié)果70a。例如，在存儲(chǔ)單元陣列18包括八個(gè)存儲(chǔ)塊18a(即存儲(chǔ)塊MB1到MB8)的情況下，檢測(cè)結(jié)果70a可由一個(gè)八位序列表示，該八位序列的每一位或者為值“0”或者為值“1”。值“0”表示在對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)塊18a中未出現(xiàn)漏電流。值“1”表示在對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)塊18a中已出現(xiàn)漏電流。因此，例如位序列“10100000”的檢測(cè)結(jié)果70a表示在存儲(chǔ)塊MB1和MB3中已出現(xiàn)漏電流。
控制部分76包括寫電路74，控制電路75和讀電路71。
寫電路74根據(jù)檢測(cè)結(jié)果70a產(chǎn)生包括在漏電流切斷信息中的識(shí)別信息74a，并將識(shí)別信息74a傳送到漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14。當(dāng)漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14已存儲(chǔ)有識(shí)別信息時(shí)，用識(shí)別信息74a將該已存儲(chǔ)的識(shí)別信息更新。識(shí)別信息74a可與檢測(cè)結(jié)果70a相同。在這種情況下，已出現(xiàn)漏電流的存儲(chǔ)塊或塊18a與已和電源90電氣絕緣的存儲(chǔ)塊或塊18a是相同的?；蛘?，可對(duì)檢測(cè)結(jié)果70a做一些改變以獲得識(shí)別信息74a。
控制電路75和讀電路71的工作與例2中描述的控制電路42和讀電路41的工作相同，因此這里省略對(duì)它們的描述。
在上述說明中，識(shí)別信息74a首先被存儲(chǔ)在漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14中。然而，控制電路75可根據(jù)識(shí)別信息74a產(chǎn)生編程信息，而不將識(shí)別信息74a存儲(chǔ)在漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分中?；蛘?，控制電路75可根據(jù)檢測(cè)結(jié)果70a直接產(chǎn)生編程信息。編程信息被寫入漏電流切斷部分12的可編程邏輯部件22中。從而控制與可編程邏輯部件22相連的開關(guān)部件21的ON/OFF狀態(tài)。通過將開關(guān)部件21變?yōu)镺FF狀態(tài)，可將出現(xiàn)在連接到開關(guān)部件21上的存儲(chǔ)塊18a中的漏電流切斷。
在半導(dǎo)體器件150中，包括多個(gè)存儲(chǔ)塊18a的存儲(chǔ)單元陣列18，備用存儲(chǔ)部分40，漏電流切斷部分12和漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14最好在一個(gè)半導(dǎo)體芯片33上形成，盡管它們可以在不同的半導(dǎo)體芯片上形成。
漏電流檢測(cè)部分70可與上述測(cè)試器安裝方法中的測(cè)試器一起形成，以便當(dāng)器件打開時(shí)共享檢測(cè)電路。
如上所述，半導(dǎo)體器件150備有漏電流檢測(cè)部分70，即使在半導(dǎo)體器件150的安裝之后，該漏電流檢測(cè)部分70也可檢測(cè)在存儲(chǔ)單元陣列18中是否實(shí)際上流有漏電流。因此，在半導(dǎo)體器件150中，可在需要時(shí)(例如在半導(dǎo)體器件150開始工作時(shí))監(jiān)測(cè)漏電流是否存在，以便根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果切斷漏電流。即使在半導(dǎo)體器件150的安裝之后經(jīng)過一段時(shí)間，當(dāng)由于更換而新出現(xiàn)漏電流時(shí)，這種對(duì)漏電流的切斷也是可能的。
這一例子可與例4結(jié)合。對(duì)于本領(lǐng)域熟練人員來說，容易明白可改進(jìn)半導(dǎo)體器件150以便通過使用激光照射裝置80切斷漏電流切斷部分中包含的熔絲而將漏電流切斷。
(例6)圖9示出根據(jù)本發(fā)明例6的半導(dǎo)體器件170的結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體器件170包括存儲(chǔ)部分13和用于控制存儲(chǔ)部分13的控制部分96。
存儲(chǔ)部分13包括多個(gè)半導(dǎo)體芯片13a。半導(dǎo)體芯片13a可以是前述例子中描述的半導(dǎo)體芯片10，30，31和33的任一個(gè)。在本例中，圖4中所示的半導(dǎo)體芯片31被用做多個(gè)半導(dǎo)體芯片13a。
在每個(gè)半導(dǎo)體芯片13a上形成包括多個(gè)存儲(chǔ)塊18a的存儲(chǔ)單元陣列18，備用存儲(chǔ)部分40，漏電流切斷部分12和漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14。這些部分的結(jié)構(gòu)如在例2中所描述的那樣。
控制部分96包括讀電路91和控制電路92。讀電路91分別從漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14和多個(gè)半導(dǎo)體芯片13a的每一個(gè)的備用存儲(chǔ)部分40讀取漏電流切斷信息和缺陷存儲(chǔ)單元地址。對(duì)于每個(gè)半導(dǎo)體芯片13a，控制電路92根據(jù)從讀電路91接收的信息確定應(yīng)與電源90電氣絕緣的存儲(chǔ)塊18a，并控制對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體芯片13a的漏電流切斷部分12以便使存儲(chǔ)塊18a與電源90電氣絕緣。這樣不給半導(dǎo)體芯片13a的存儲(chǔ)塊18a供電，從而將存儲(chǔ)塊18a中的漏電流切斷。
或者，控制部分96可單獨(dú)對(duì)于每個(gè)半導(dǎo)體芯片13a，而不是單獨(dú)對(duì)于每個(gè)存儲(chǔ)塊18a，將漏電流切斷。例如，在半導(dǎo)體芯片13a之一中的若干存儲(chǔ)塊18a中出現(xiàn)漏電流的情況下，控制部分96可使整個(gè)半導(dǎo)體芯片13a與電源90電氣絕緣，從而單獨(dú)對(duì)于每個(gè)半導(dǎo)體芯片13a將漏電流切斷。
這樣，在半導(dǎo)體器件170中，可單獨(dú)對(duì)于每個(gè)半導(dǎo)體芯片13a中每個(gè)存儲(chǔ)塊18a，或單獨(dú)對(duì)于每個(gè)半導(dǎo)體芯片13a，將漏電流切斷。
如上所述的漏電流的分級(jí)切斷(塊18a或芯片13a)也可用于根據(jù)本發(fā)明的其它例子。例如，可將每個(gè)存儲(chǔ)塊18a劃分為多個(gè)部分(包括預(yù)定數(shù)目存儲(chǔ)單元的子塊)，且可將相應(yīng)的開關(guān)部件21構(gòu)造成具有分級(jí)的結(jié)構(gòu)。例如，開關(guān)部件21的第一級(jí)可切斷每個(gè)子塊漏電流，而開關(guān)部件21的第二級(jí)可切斷每個(gè)存儲(chǔ)塊18a(即在同時(shí)使多個(gè)子塊)的漏電流。
有關(guān)開關(guān)部件21的分級(jí)結(jié)構(gòu)和可編程邏輯部件22的相應(yīng)構(gòu)造的信息可作為控制信息存儲(chǔ)在漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14中?？刂撇糠?6的讀電路91從每個(gè)半導(dǎo)體芯片13a讀取需要的信息，控制電路92按照半導(dǎo)體芯片13a的開關(guān)部件21和可編程邏輯部件22的結(jié)構(gòu)來控制每個(gè)半導(dǎo)體芯片13a的漏電流切斷部分12。
在上述例子中，多個(gè)半導(dǎo)體芯片13a彼此相同。但本發(fā)明并不局限于這種結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體芯片13a可以是不同類型的。不同類型的半導(dǎo)體芯片13a可包括不同類型的漏電流切斷部分12。例如，開關(guān)部件21的結(jié)構(gòu)和可編程邏輯部件22的類型可彼此不同。表示存儲(chǔ)單元陣列18的結(jié)構(gòu)，切斷漏電流的單元的結(jié)構(gòu)，開關(guān)部件21的構(gòu)造，和可編程邏輯部件22的類型的信息可作為漏電流切斷信息或控制信息存儲(chǔ)在漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分14中，從而使存儲(chǔ)部分13可包括具有不同標(biāo)準(zhǔn)和格式的各種類型的半導(dǎo)體芯片13a。
這樣，在半導(dǎo)體器件170中，即使當(dāng)存儲(chǔ)部分13包括不同類型的多個(gè)半導(dǎo)體芯片時(shí)，漏電流也可被有效地切斷。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件和控制半導(dǎo)體器件的方法中，通過將漏電流切斷可降低功耗。在半導(dǎo)體器件安裝后(特別是在成品中半導(dǎo)體器件的合并之后)可控制漏電流。此外，可根據(jù)在系統(tǒng)中所采用的應(yīng)用類型或應(yīng)用的要求控制漏電流的切斷。即使當(dāng)存儲(chǔ)部分包括多個(gè)不同的半導(dǎo)體芯片時(shí)，漏電流也可被有效地切斷。
對(duì)所屬技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員來說，在不偏離本發(fā)明范圍和實(shí)質(zhì)的條件下，各種其它改進(jìn)是顯而易見顯并且容易做出的。因此，這里所附權(quán)利要求的范圍不限于本文中所做的描述，而是對(duì)權(quán)利要求要寬范圍地解釋。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件包括包括多個(gè)電路塊的陣列部分；漏電流切斷部分，用于切斷出現(xiàn)在陣列部分中多個(gè)電路塊的至少一個(gè)中的漏電流；以及控制部分，用于根據(jù)漏電流切斷信息控制漏電流切斷部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中漏電流切斷部分通過使多個(gè)電路塊的至少一個(gè)與給陣列部分供電的電源電氣絕緣而切斷漏電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中漏電流切斷部分包括設(shè)置于給陣列部分供電的電源和多個(gè)電路塊之一之間的開關(guān)部件；以及連接到開關(guān)部件上的可編程邏輯部件，并且控制部分根據(jù)漏電流切斷信息，通過對(duì)可編程邏輯部件進(jìn)行編程來控制開關(guān)部件的ON/OFF狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的半導(dǎo)體器件，其中漏電流切斷信息包括用于識(shí)別至少一個(gè)將與電源電氣絕緣的電路塊的識(shí)別信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中漏電流切斷部分包括設(shè)置于給陣列部分供電的電源和多個(gè)電路塊之一之間的熔絲；并且控制部分根據(jù)漏電流切斷信息，產(chǎn)生表示將被截?cái)嗟娜劢z位置的位置信息，并向激光照射裝置輸出該位置信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件，其中漏電流切斷信息包括表示熔絲相對(duì)于在形成有半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體芯片上作為參考點(diǎn)的預(yù)定點(diǎn)的位置信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體器件安裝在系統(tǒng)LSI上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，還包括用于存儲(chǔ)漏電流切斷信息的漏電流切斷信息存儲(chǔ)部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，還包括用于檢測(cè)漏電流是否至少在一個(gè)電路塊中出現(xiàn)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生漏電流切斷信息的漏電流檢測(cè)部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中多個(gè)電路塊的至少一個(gè)包括具有不能完成預(yù)定操作的缺陷的缺陷部件，半導(dǎo)體器件還包括用于禁止訪問缺陷部件，并允許訪問備用部件的備用電路部分，并且控制部分根據(jù)缺陷部件的至少一個(gè)地址和漏電流切斷信息，控制漏電流切斷部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，還包括系統(tǒng)控制器，該系統(tǒng)控制器接收表示第一方式或第二方式的方式信息，其中半導(dǎo)體器件在第二方式中以與第一方式相比較低的功耗工作，并根據(jù)方式信息控制控制部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中多個(gè)電路塊的至少一個(gè)是包括多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)塊。
13.一種用于控制包括陣列部分的半導(dǎo)體器件的方法，該陣列部分具有多個(gè)電路塊，該方法包括步驟根據(jù)漏電流切斷信息，切斷在陣列部分中多個(gè)電路塊的至少一個(gè)中出現(xiàn)的漏電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中切斷漏電流的步驟包括使多個(gè)電路塊的至少一個(gè)與給陣列部分供電的電源電氣絕緣的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括存儲(chǔ)漏電流切斷信息的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括步驟檢測(cè)漏電流是否已出現(xiàn)在至少一個(gè)電路塊中；根據(jù)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生漏電流切斷信息。
全文摘要
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括:包括多個(gè)電路塊的陣列部分;漏電流切斷部分,用于切斷出現(xiàn)在陣列部分中多個(gè)電路塊的至少一個(gè)中的漏電流;以及控制部分,用于根據(jù)漏電流切斷信息控制漏電流切斷部分。
文檔編號(hào)G01R31/30GK1197294SQ98107049
公開日1998年10月28日 申請(qǐng)日期1998年2月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月31日
發(fā)明者山內(nèi)寬行, 赤松寬范, 巖田徹, 楠本馨一, 高橋?qū)W志, 寺田裕, 平田貴士 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社