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JPH0516183B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0516183B2
JPH0516183B2 JP57060537A JP6053782A JPH0516183B2 JP H0516183 B2 JPH0516183 B2 JP H0516183B2 JP 57060537 A JP57060537 A JP 57060537A JP 6053782 A JP6053782 A JP 6053782A JP H0516183 B2 JPH0516183 B2 JP H0516183B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring means
semiconductor
wiring
conductive layer
functional circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57060537A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58176948A (en
Inventor
Junichi Oono
Satoshi Konishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP57060537A priority Critical patent/JPS58176948A/en
Publication of JPS58176948A publication Critical patent/JPS58176948A/en
Priority to US06/763,088 priority patent/US4608668A/en
Priority to US06/834,101 priority patent/US4783424A/en
Publication of JPH0516183B2 publication Critical patent/JPH0516183B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/70Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring
    • G11C29/78Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C17/00Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards
    • G11C17/14Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards in which contents are determined by selectively establishing, breaking or modifying connecting links by permanently altering the state of coupling elements, e.g. PROM
    • G11C17/16Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards in which contents are determined by selectively establishing, breaking or modifying connecting links by permanently altering the state of coupling elements, e.g. PROM using electrically-fusible links
    • HELECTRICITY
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は冗長機能を持たせた半導体装置に係
り、特に冗長機能を用いる場合の配線の切換えが
効率良く行なえるようにした改良に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 第1図は冗長機能を備えた従来の半導体装置の
回路構成図である。図において1〜3はそれぞれ
本来の機能回路ブロツクであり、また4は本来の
機能回路ブロツク1〜3のうちのいずれかが故障
等の原因によつて使用できない場合これに代つて
使用される冗長用の機能回路ブロツクである。上
記本来の機能回路ブロツク1〜3は遮断専用のフ
ユーズ素子5〜7を介して図示しない他の機能回
路ブロツクと結合され、上記冗長用の機能回路ブ
ロツク4は接続専用のフユーズ素子8を介して他
の機能回路ブロツクと結合されている。 上記遮断専用の各フユーズ素子5〜7はその詳
細な構成を第2図の断面図で示すように、シリコ
ン半導体基板11の表面上に熱酸化法によつて一
様にシリコン酸化膜12を形成し、さらにこの上
にCVD法によつてポリシリコン(多結晶シリコ
ン)層13を形成してこれにリンまたはヒ素など
のN型不純物もしくはボロンなどのP型不純物を
導入して低抵抗化し、さらに所望する場所以外の
ポリシリコン層13をエツチング技術によつて除
去して形成される。さらに上記接続専用のフユー
ズ素子8は、たとえば「1981 IEEE
International Solid−State Circuits
Conference P.14〜15“HI−CMOS 4K
Static RAM”O.Minato el.Hitachi」に開示さ
れているが、その詳細な構成は第3図に示すよう
に、シリコン半導体基板21の表面上に熱酸化法
によつて一様にシリコン酸化膜22を形成し、さ
らにこの上にCVD法によつてポリシリコン層を
形成し、所望する場所以外の部分にリンまたはヒ
素などのN形不純物もしくはボロンなどのP型不
純物を導入して低抵抗化されたポリシリコン層2
3,24を形成すると共に、この両ポリシリコン
層23,24相互間に、不純物が導入されず高抵
抗状態のまま保たれたポリシリコン層25を形成
して構成される。 したがつて、装置の製造後である初期状態で
は、第2図に示す遮断専用のフユーズ素子5〜7
は電気的に接続状態となり、これらフユーズ素子
5〜7を介して本来の機能回路ブロツク1〜3は
他の機能回路ブロツクと接続される。また、初期
状態では、第3図に示す接続専用のフユーズ素子
8は電気的に遮断状態となり、冗長用の機能回路
ブロツク4は他の機能回路ブロツクとは接続され
ない。 次にこのような状態において、本来の機能回路
ブロツク1〜3のうちいずれか1つが故障等の原
因で使用できず、その代りに冗長用の機能回路ブ
ロツク4を使用する場合には、まず使用できない
本来の機能回路ブロツクに接続されている遮断専
用のフユーズ素子の表面にレーザ光線などのエネ
ルギ線を照射することによつてこれを加熱し、ポ
リシリコン層13を溶断する。また、接続専用の
フユーズ素子8の表面にもエネルギ線を照射し、
上記遮断専用のフユーズ素子に加えたエネルギよ
りも弱いエネルギを与えることによつてポリシリ
コン層23〜25を溶断することなしにポリシリ
コン層23,24内の不純物をポリシリコン層2
5内に拡散し、ポリシリコン層25を高抵抗状態
から低抵抗状態に変える。このような操作によつ
て、本来の機能回路ブロツク1〜3のうち故障し
ているものは他の機能回路ブロツクから分離さ
れ、代わつて冗長用の機能回路ブロツク4が新た
に接続され、これによつて配線の切り換えが完了
して不良のすなわち故障等が発生している機能回
路ブロツクは実効的に休止状態となり、これに代
つて冗長用の機能回路ブロツク4が動作するよう
になる。 このような構成でなる従来の半導体装置では、
冗長用の機能回路ブロツク4を使用する際に遮断
専用のフユーズ素子5〜7のうちのいずれか1つ
と接続専用のフユーズ素子8との2個所を加熱す
る必要がある。しかも加熱する際のエネルギが異
なるために、たとえば遮断専用のフユーズ素子5
〜7と接続専用のフユーズ素子8が近接して配置
されていたとしても、同時にエネルギ線を照射し
て加熱することはできない。したがつて、従来で
は配線の切換えが効率良く行なえないという欠点
がある。 次にこの従来装置の欠点を具体的な装置を用い
て説明する。第4図は2個のCMOSインバータ
31,32およびデータ伝達用の一対のMOSト
ランジスタ33,34からなり1ビツトのデータ
を記憶する1個のメモリセル35をその周辺部と
共に示すものであり、36,37はチツプ選択用
のMOSトランジスタ、38はチツプ選択線、3
9,40は列選択用のMOSトランジスタ、41
は列選択線、42は行選択線であり、このような
構成において列選択線41および行選択線42が
共に選択されることによつてメモリセル35がア
クセスされる。 第5図は第4図に示すような構成のメモリセル
が多数設けられているメモリの各列選択線あるい
は各行選択線を選択するためのデコーダに、前記
第1図に示すような回路方式の冗長機能を付加す
るようにしたものである。第5図において、5
1,52,53はそれぞれ第4図中の列選択線4
1あるいは行選択線42に相当していて、これら
の選択線の先には本来のメモリセルが接続され
る。また54も列選択線41あるいは行選択線4
2に相当していて、この選択線の先には上記本来
のメモリセルが不良の場合にこれと交換される冗
長用のメモリセルが接続される。上記選択線5
1,52,53を駆動するためのデコード部分
は、それぞれ同一の回路構成となつていて、プリ
チヤージ制御線55の信号が与えられるプリチヤ
ージ用のMOSトランジスタ56、このMOSトラ
ンジスタ56に直列接続され列アドレス信号およ
びその反転信号あるいは行アドレス信号およびそ
の反転信号が伝達されるアドレス信号線57それ
ぞれの信号が選択的に与えられるデコード用の複
数のMOSトランジスタ58、これらのMOSトラ
ンジスタ58とさらに直列接続されデイスチヤー
ジ制御線59の信号が与えられるデイスチヤージ
用のMOSトランジスタ60、上記プリチヤージ
用のMOSトランジスタ56とデコード用の1つ
のMOSトランジスタ58との直列接続点A点に
その一端が接続される前記第2図に示すような構
成の遮断専用のフユーズ素子61、このフユーズ
素子61の他端と前記選択線51または52もし
くは53との間に接続されるインバータ62およ
びこのインバータ62の出力端に接続されるプル
アツプ用の抵抗63から構成されている。また冗
長用のメモリセルに接続されている選択線54を
駆動するためのデコード部分は、前記第3図に示
す構成の接続専用のフユーズ素子64を介して前
記プリチヤージ制御線55の信号が与えられるプ
リチヤージ用のMOSトランジスタ65、この
MOSトランジスタ65のゲートプルダウン用の
抵抗66、上記MOSトランジスタ65に直列接
続され前記アドレス信号線57の信号が前記第3
図に示す構成の接続専用の各フユーズ素子67を
介して選択的に与えられるデコード用の複数の
MOSトランジスタ68、これらのMOSトランジ
スタ68とさらに直列接続され前記デイスチヤー
ジ制御線59の信号が与えられるデイスチヤージ
用のMOSトランジスタ69、上記プリチヤージ
用のMOSトランジスタ65とデコード用の1つ
のMOSトランジスタ68との直列接続線B点と
前記接続線54との間に接続されるインバータ7
0から構成されている。 このようなデコーダにおいて初期状態ではフユ
ーズ素子61はすべて接続状態に、また他のフユ
ーズ素子64,67はすべて遮断状態に設定され
ている。この状態でプリチヤージ制御線55が
“L”レベルの時、プリチヤージ用のMOSトラン
ジスタ56がそれぞれオンして各A点は“H”レ
ベルにプリチヤージされ、選択線51,52,5
3の信号は“L”レベルとなるため、第4図に示
す列選択線41あるいは行選択線42はアクセス
されない。ところがアドレス線57によつて特定
のデコード部分のすべてのMOSトランジスタ5
8がオンし、またデイスチヤージ制御線59が
“H”レベルでデイスチヤージ用のMOSトランジ
スタ60がオンすると、このデコード部分のA点
は“L”レベルにデイスチヤージされ、これによ
り選択線51,52,53のうちの1つが“H”
レベルとなつて第4図に示す列選択線41あるい
は行選択線42がアクセスされる。 このような状態において、選択線51,52,
53が接続されているメモリセルのいずれかが故
障等の原因によつて不良となつたときには冗長用
のメモリセルを使用する必要がある。この場合に
は、まずフユーズ素子67のいずれかを電気的に
接続状態にして特定のアドレス信号の組合せが
MOSトランジスタ68に供給されるようにし、
さらに不良のメモリセルにインバータ62を介し
て接続されるフユーズ素子61を電気的に遮断状
態にすると共にフユーズ素子64を電気的に接続
状態にする。この結果、フユーズ素子61が電気
的に遮断状態にされたデコーダ部分の選択線51
または52もしくは53は常に“L”レベルとな
つて、この選択線はアクセスされない。他方、
MOSトランジスタ65はフユーズ素子64を介
してプリチヤージ制御線55に接続されているた
め、B点のプリチヤージ後、選択線54はアドレ
ス信号線57におけるアドレス信号の組み合わせ
に応じて“H”レベルあるいは“L”レベルに設
定され、“H”レベルの時に冗長用のメモリセル
が選択される。なお、この時、MOSトランジス
タ65のゲートは抵抗66によつて常にプリダウ
ンされているため、プリチヤージ制御線55が
“H”レベルの時にこのMOSトランジスタ65が
オフとなるようにそのしきい値電圧もしくは抵抗
66およびフユーズ素子64の抵抗を設定する必
要がある。すなわち、抵抗66の抵抗値をR1
フユーズ素子64の抵抗値をR2、プリチヤージ
制御線55における“H”レベル電圧をV1とす
ると、R1/R1+R2V1の電圧によつてMOSトランジ スタ65がオフとなるように、MOSトランジス
タ65のしきい値電圧もしくは抵抗66の抵抗値
およびフユーズ素子64の抵抗値を定めればよ
い。 このようなデコーダでは前記したように、冗長
用のメモリセルを使用する場合に、少なくとも不
良メモリセルに接続される選択線51,52,5
3の信号系路上のフユーズ素子61のいずれか1
つとフユーズ素子64の2つのフユーズを別々に
加熱しなければならず、配線の切換えが効率良く
行なえないという欠点がある。 〔発明の目的〕 この発明は上記のような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的は冗長機能を用いる場合
の配線の切換えを効率良く行なうことができる半
導体装置を提供することにある。 〔発明の概要〕 この発明の一実施例によれば、N型半導体基板
の表面領域に所定間隔を保つて一対のP+型領を
形成すると共にこの一対のP+領域間にN+型領域
を形成して第1の配線手段となし、この第1の配
線手段を複数個所に設け、これら第1の配線手段
の各一方のP+型領域を互いに延長形成して相互
に接続すると共に各他方のP+型領域を互いに延
長形成して相互に接続し、上記各第1の配線手段
の近傍に絶縁膜を介してポリシリコンからなる第
2の配線手段をそれぞれ形成し、エネルギ線の照
射による加熱にのよつて上記第1の配線手段のい
ずれか1つを遮断状態に設定した場合に上記第2
の配線手段が接続状態にされる半導体装置が提供
される。 〔発明の実施例〕 以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。 第6図はこの発明に係る半導体装置の構成図で
ある。第6図において81,82,83は本来の
機能回路ブロツクであり、また84はこれら本来
の機能回路ブロツク81〜83のうちのいずれか
が故障等の原因によつて使用できない場合、これ
に代つて使用される冗長用の機能回路ブロツクで
ある。また図において85はN型半導体基板の表
面領域に連続して形成されるP+型領域であり、
同じく86はこのP+型領域85と分離して形成
される他のP+型領域である。上記一対のP+型領
域85,86はそれぞれ所定の3個所で接近する
ように形成され、これら各個所で一対のP+型領
域85,86はそれぞれ一定の間隔を保つように
設定される。そして上記一対のP+型領域85,
86の各接近個所における基板の表面領域には基
板の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有する
N+型領域87,88,89それぞれが形成され
る。そして上記各接近個所における一対のP+
領域85,86とこの一対のP+型領域85,8
6ではさまれた各N+型領域87,88,89は
配線手段909192を構成している。そし
てこれら各配線手段909192は初期状態
では、一対のP+型領域85,86相互間に導電
型の異なるN+型領域87または88もしくは8
9が存在しているため、一対のP+型領域85,
86間は電気的に遮断状態になつている。 一方、上記一対のP+型領域85,86の接近
個所において、P+型領域85と86とを結ぶ線
と交差する方向に絶縁膜を介して延在するように
ポリシリコンからなる導電層93,94,95そ
れぞれが形成される。これら導電層93,94,
95には不純物が導入され低抵抗化されているた
め、初期状態では各導電層93,94,95の両
端間は電気的に接続状態になつている。 そして前記1つの本来の機能回路ブロツク81
はアルミニウムからなる配線96を介して上記1
つの導電層93の一端に接続され、この導電層9
3の他端はアルミニウムからなる他の配線97を
介して図示しない他の機能回路ブロツクに結合さ
れる。前記他の本来の機能回路ブロツク82はア
ルミニウムからなる配線98を介して上記1つの
導電層94の一端に接続され、この導電層94の
他端はアルミニウムからなる配線99を介して図
示しない他の機能回路ブロツクに結合される。同
様にして残りの本来の機能回路ブロツク83はア
ルミニウムからなる配線100を介して上記1つ
の導電層95の一端に接続され、この導電層95
の他端はアルミニウムからなる配線101を介し
て図示しない他の機能回路ブロツクに結合され
る。前記冗長用の機能回路ブロツク84はアルミ
ニウムからなる配線102を介して前記一方の
P+型領域85に接続され、また他方のP+型領域
86はアルミニウムからなる配線103を介して
図示しない他の機能回路ブロツクに結合される。 第7図は前記1つの配線手段90と導電層93
とが交差している個所におけるA−A′線に沿つ
た断面図を示す。図において104はN型半導体
基板であり、この基板104の表面領域には所定
間隔を保つて前記一対のP+型領域85,86が
拡散法等によつて形成され、この一対のP+型領
域85,86相互間にはN+型領域87が形成さ
れている。そしてまたこのN+型領域87付近に
は、後述するが、P+型領域85,86からP型
不純物をN+型領域89に拡散する場合に不純物
の拡散係数を大きくするために結晶格子欠陥を増
加させる目的で水素イオンが注入されている。ま
た基板104の表面には絶縁膜105を介して前
記導電層93が形成されている。また第7図にお
いて106はフイールド絶縁膜であり、107は
保護用の絶縁膜である。 このような構成の半導体装置において、製造後
である初期状態では、配線手段909192
の一対のP+型領域85,86間は電気的に遮断
状態になつている。 ところで、この各配線手段909192
第7図に示す1つの配線手段90で例示するよう
にMOSトランジスタ構造を呈しており、絶縁膜
105の膜厚によつては、導電層93,94,9
5にある値以上の電圧が印加されると一対のP+
型領域85,86間の基板104の表面に反転層
が生じ、この一対のP+型領域85,86間が電
気的に接続状態になつてしまう場合がある。しか
しながら、P+型領域85,86間にはN+型領域
87,88,89が形成されておりこの部分にお
けるしきい値電圧が高く設定されているため、導
電層93,94,95に通常印加される電圧では
上記反転層が生じないようになつている。 一方、初期状態では、導電層93,94,95
は切れ目がなく連続した状態となつている。 したがつて、この初期状態では、配線96と導
電層93および配線97を直列に介して本来の機
能回路ブロツク81が他の機能回路ブロツクと接
続され、また配線98と導電層94および配線9
9を直列に介して本来の機能回路ブロツク82が
他の機能回路ブロツクと接続され、同様に配線1
00と導電層95および配線101を直列に介し
て本来の機能回路ブロツク83が他の機能回路ブ
ロツクと接続され、このとき冗長用の機能回路ブ
ロツク84はどの機能回路ブロツクとも接続され
ず分離された状態となる。 次にこのような状態において、1つの本来の機
能回路ブロツク81が故障等の原因によつて使用
することができず、冗長用の機能回路ブロツク8
4を使用する場合には、第6図において配線で囲
んだ領域、すなわち配線手段90と導電層93と
が交差している領域を加熱する。この加熱の方法
としては、たとえば波長が約5320Åでエネルギ密
度が約8μ JouleのNd:YAGレーザの第2高調波
光をパルス的に数n秒ないし数μ秒照射すること
によつて行なう。 上記レーザ光を照射することによつて、導電層
93およびその上に位置する絶縁膜107の一部
が溶解する。さらにこのレーザ光照射時の熱エネ
ルギは極めて大きいために、配線手段90におけ
る一対のP+型領域85,86それぞれからP型
の不純物がN+型領域87に拡散されて、両領域
85,86はこの部分で1つに融合する。第8図
はレーザ光照射後の状態を示す断面図であり、前
記第7図と対応している。またP+型領域85,
86を融合する際、N+型領域87付近には多く
の結晶格子欠陥が存在しているので容易に融合さ
せることができる。 レーザ光照射後の状態では、配線手段90の一
対のP+型領域85,86間は電気的に接続状態
になり、また導電層93は切れて電気的に遮断状
態となるために配線の切換えが行なわれて、この
場合には故障している本来の機能回路ブロツク8
1が分離され、冗長用の機能回路ブロツク84が
配線手段90を介して他の機能回路ブロツクと接
続される。 このように配線を切換える場合、従来ではエネ
ルギの異なるレーザ光線を少なくとも2回照射し
なければならなかつたのに対して、上記実施例の
ものでは1回の照射によつて行なうことができる
ため、効率良く行なうことができる。 また、上記とは異なる他の本来の機能回路ブロ
ツク82,83が使用できない場合にも上記と同
様の方法によつてレーザ光線を照射することによ
り、使用できない本来の機能回路ブロツク82,
83に代わつて冗長用の機能回路ブロツク84を
他の機能回路ブロツクと接続することができる。
このことは、本来の機能回路ブロツク81〜83
と他の機能回路ブロツクとを接続している配線の
うちいずれか1つを切れば、冗長用の機能回路ブ
ロツク84と他の機能回路ブロツクとの間の配線
が接続されるという変化、すなわち複数の配線の
遮断操作に対する1つの配線の接続結果はあたか
もOR論理結果の如き変化となり、不良回路ブロ
ツクから正常回路ブロツクへの配線の切換えを極
めて容易に行なうことができる。 第9図はこの発明の応用例の回路構成図を示す
ものであり、前記第5図と同様にこの発明をデコ
ーダに応用したものである。第9図において第5
図と異なつている点は、前記3つのフユーズ素子
61と1つのフユーズ素子64の代わりに前記第
6図に示す半導体装置が用いられているところに
ある。すなわち、配線97,99,101は
MOSトランジスタ56と1つのMOSトランジス
タ58の直列接続点である各A点に接続され、配
線96,98,100は各インバータ62の入力
端に接続され、配線103はプリチヤージ制御線
55に接続され、配線102はMOSトランジス
タ65のゲートに接続される。 このような構成のデコーダにおいて、選択線5
1に接続されているメモリセルが不良のときに
は、配線手段90と導電層93とが交差している
部分(第6図)を加熱すればよい。この加熱によ
つて導電層93が溶断され、配線96,97間が
遮断されて、選択線51の出力は常に“L”レベ
ルとなりこの選択線51に接続されているメモリ
セルはアクセスされない。またこの加熱により配
線手段90において一対のP+型領域85,86
間が融合して電気的に接続状態となり、この一対
のP+型領域85,86および配線102,10
3を介してプリチヤージ制御線55がMOSトラ
ンジスタ65のゲートに接続されるため、B点の
プリチヤージ後、選択線54はアドレス信号線5
7におけるアドレス信号の組み合わせに応じて
“H”レベルあるいは“L”レベルに設定され、
B点の信号が“L”レベルの時に選択線54が
“H”レベルにたつて冗長用のメモリセルが選択
される。 一方、他の選択線52,53に接続されている
メモリセルが不良のときには、配線手段91
2と導電層94,95が交差している部分(第6
図)を加熱すればよい。そしてこの場合にも、導
電層94,95を溶断するときに同時に一対の
P+型領域85,86が融合して電気的に接続状
態となるため、選択線54に接続されている冗長
用のメモリセルが選択されることになる。そして
この場合にも、配線96,97間、98,99間
および100,101間のうちいずれか1つを切
ることによつて配線102,103間が接続され
るという変化、すなわち複数の配線の遮断操作に
対する1つの配線の接続結果はあたかもOR論理
結果の如き変化となる。 また第9図のデコーダにおいて2つを一組とす
る接続専用のフユーズ素子67は、2つのうちの
1つは必らず接続状態にする必要があり、冗長用
のメモリセルを使用する場合にはどちらか一方が
接続状態に残りの他方が遮断状態に設定される。
このため一組の接続専用のフユーズ素子67の代
わりに第10図に示すような構造の回路素子を用
いてもよい。すなわち、第10図に示す素子は、
たとえばN型の半導体基板111の表面領域に所
定間隔を保つて一対のP+型領域112,113
を形成し、この上に絶縁膜を介してポリシリコン
からなる導電層114を一対のP+型領域122,
123の延長方向と交差する方向に形成するよう
にしたものであり、一対のP+型領域112,1
13間の基板111表面には必要に応じてN型不
純物が導入されると共に水素イオンが注入され
る。そして上記一方のP+型領域112と導電層
114の一端はそれぞれ1つのアドレス信号およ
びその反転信号が与えられる2つの各アドレス線
57に接続され、上記他方のP+型領域113と
導電層114の他端は1つのMOSトランジスタ
68のゲートに接続される。 このような回路素子において初期状態ては、1
つのアドレス信号線57が導電層114を介して
1つのMOSトランジスタ68のゲートに接続さ
れる。そして残りの1つのアドレス信号線57の
信号をMOSトランジスタ68に供給する必要が
生じた場合には、前記と同様にレーザ光を照射し
て導電層114を途中で溶断すると同時に一対の
P+型領域112,113を拡散融合することに
より、残りのつのアドレス信号線57が融合され
た一対のP+型領域112,113を介して上記
MOSトランジスタ68のゲートに接続されるこ
とになる。 第11図は前記一組の接続専用のフユーズ素子
67の代わりに第10図に示す構成の素子を用い
た場合の、前記第9図に対応するデコーダの構成
図である。この場合、アドレス信号線57におけ
る“H”レベルあるいは“L”レベル信号が各素
子を介してMOSトランジスタ68のゲートに与
えられるため、デイスチヤージ制御線59の信号
が“H”レベルのときにB点が“L”レベルとな
り、これにより選択線54が“H”レベルとなつ
てしまう可能性がある。このため、第11図に示
すデコーダではデイスチヤージ制御線59と
MOSトランジスタ69のゲートとの間に接続専
用のフユーズ素子67を挿入する必要がある。な
お、この発明は上記した実施例に限定されるもの
ではなく種々の変形が可能である。 たとえば第6図において各配線手段90
1,92を構成する一対のP+型領域85,86
それぞれは同じ半導体領域を延長形成して構成す
る場合について説明したが、これは第12図に示
すように各P+型領域85,86のそれぞれを分
離して形成し、一方のP+型領域85どうしおよ
び他方のP+型領域86どうしをそれぞれアルミ
ニウム等からなる配線121,122で相互接続
するようにしてもよい。 また、第7図に示す断面図では、ポリシリコン
からなる導電層93が一対のP+型領域85,8
6間に形成されているN+型領域87に重なる位
置に形成されている場合の例を示しているが、こ
れは、照射するレーザ光のスポツト径を調整する
ことによつて、第13図の断面図に示すように導
電層93の一部がN+型領域87と重なるように
構成してもよく、さらには第14図の断面図に示
すように導電層93とN+型領域87とがまつた
く重ならないように構成してもよい。 また上記実施例ではレーザ光を照射することに
よつて配線の切換えを行なうようにしたが、これ
は他のエネルギ線たとえば電子ビームを照射する
ようにしてもよい。さらに加熱は外部から行なう
ようにしたが、これは半導体装置内に何らかの発
熱体を設けておき内部で加熱するようにしてもよ
い。またさらに導電層93〜95はポリシリコン
によつて形成する場合について説明したが、これ
はその融点が、絶縁層105の融点よりも低い金
属もしくは合金、例えばアルミニウム、アルミニ
ウム・シリコンによつて形成してもよい。 また上記実施例では一対のP+型領域85,8
6を融合させる場合に、両方の領域85,86か
らP型の不純物をN+型領域87,88,89内
に拡散させることによつて行なうようにしたが、
第13図および第14図に示すような構成の下で
は一方のP+型領域85からのみの拡散によつて
両領域85,86を融合させることもできる。さ
らにN+型領域87,88,89において結晶の
格子欠陥を増加させる目的でここに水素イオンを
注入する場合について説明したが、これは水素イ
オンの他にヘリウムイオン、アルゴンイオン、ク
リプトンイオン、キセノイオン、ラドンイオン等
の不活性イオンを注入するようにしてもよい。 〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、冗長機
能を用いる場合の配線の切換えを効率良く行なう
ことができる半導体装置が提供できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a semiconductor device provided with a redundant function, and particularly relates to an improvement that enables efficient wiring switching when using the redundant function. [Technical Background of the Invention and its Problems] FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional semiconductor device having a redundant function. In the figure, 1 to 3 are the original functional circuit blocks, and 4 is a redundant circuit that is used in place of the original functional circuit blocks 1 to 3 when one of them cannot be used due to a failure or other reason. This is a functional circuit block for The above-mentioned original functional circuit blocks 1 to 3 are connected to other functional circuit blocks (not shown) via fuse elements 5 to 7 exclusively for cutoff, and the above-mentioned redundant functional circuit block 4 is connected via a fuse element 8 exclusively for connection. Combined with other functional circuit blocks. As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, each of the fuse elements 5 to 7 dedicated to shutoff has a uniform silicon oxide film 12 formed on the surface of a silicon semiconductor substrate 11 by a thermal oxidation method. Further, a polysilicon (polycrystalline silicon) layer 13 is formed on this layer by CVD method, and N-type impurities such as phosphorus or arsenic or P-type impurities such as boron are introduced into this layer to lower the resistance. It is formed by removing polysilicon layer 13 in areas other than desired locations using an etching technique. Furthermore, the fuse element 8 dedicated to the above connection is, for example, ``1981 IEEE
International Solid-State Circuits
Conference P.14~15 “HI-CMOS 4K
Static RAM "O.Minato el.Hitachi", the detailed structure of which is shown in FIG. 22 is formed, and then a polysilicon layer is formed on this by CVD method, and N-type impurities such as phosphorus or arsenic or P-type impurities such as boron are introduced into areas other than the desired areas to lower the resistance. polysilicon layer 2
3 and 24, and a polysilicon layer 25 which is not doped with impurities and maintained in a high resistance state is formed between both polysilicon layers 23 and 24. Therefore, in the initial state after manufacturing the device, the fuse elements 5 to 7 dedicated to shutoff shown in FIG.
are electrically connected, and the original functional circuit blocks 1 to 3 are connected to other functional circuit blocks via these fuse elements 5 to 7. Further, in the initial state, the fuse element 8 for connection only shown in FIG. 3 is electrically cut off, and the redundant functional circuit block 4 is not connected to other functional circuit blocks. Next, in such a situation, if any one of the original functional circuit blocks 1 to 3 cannot be used due to a failure or the like and redundant functional circuit block 4 is to be used instead, first An energy beam such as a laser beam is irradiated onto the surface of a fuse element dedicated to cutoff, which is connected to an original functional circuit block that cannot be used, to heat it and melt the polysilicon layer 13. In addition, the surface of the fuse element 8 dedicated for connection is also irradiated with energy beams,
Impurities in the polysilicon layers 23 and 24 are removed from the polysilicon layers 23 and 24 without blowing out the polysilicon layers 23 to 25 by applying energy weaker than the energy applied to the above-mentioned cut-off fuse element.
5 and changes the polysilicon layer 25 from a high resistance state to a low resistance state. Through such operations, the faulty one among the original functional circuit blocks 1 to 3 is separated from the other functional circuit blocks, and redundant functional circuit block 4 is newly connected in its place. As a result, the wiring switching is completed, and the functional circuit block that is defective, ie, has a failure, etc., is effectively put into a dormant state, and the redundant functional circuit block 4 starts operating in its stead. In a conventional semiconductor device with such a configuration,
When using the redundant functional circuit block 4, it is necessary to heat two locations: one of the fuse elements 5 to 7 dedicated to cutoff and the fuse element 8 dedicated to connection. Moreover, since the energy used for heating is different, for example, a fuse element 5 dedicated to shutoff
Even if the fuse element 8 dedicated for connection to the fuse element 8 is arranged close to the fuse element 8, it is not possible to irradiate the energy beam and heat the fuse element 8 at the same time. Therefore, the conventional method has a drawback in that wiring cannot be switched efficiently. Next, the drawbacks of this conventional device will be explained using a specific device. FIG. 4 shows one memory cell 35 , which is composed of two CMOS inverters 31, 32 and a pair of MOS transistors 33, 34 for data transmission, and stores one bit of data, along with its peripheral parts. , 37 are MOS transistors for chip selection, 38 are chip selection lines, 3
9, 40 are MOS transistors for column selection, 41
is a column selection line, and 42 is a row selection line. In such a configuration, the memory cell 35 is accessed by selecting both the column selection line 41 and the row selection line 42. FIG. 5 shows a circuit system as shown in FIG. 1 used in a decoder for selecting each column selection line or each row selection line of a memory in which a large number of memory cells having the configuration shown in FIG. 4 are provided. It is designed to add redundant functions. In Figure 5, 5
1, 52, and 53 are column selection lines 4 in FIG. 4, respectively.
1 or row selection lines 42, and the original memory cells are connected to the ends of these selection lines. Also, 54 is the column selection line 41 or the row selection line 4.
2, and a redundant memory cell to be replaced when the original memory cell is defective is connected to the end of this selection line. Above selection line 5
The decoding parts for driving MOS transistors 1, 52, and 53 each have the same circuit configuration, including a precharge MOS transistor 56 to which a signal from a precharge control line 55 is applied, and a column address MOS transistor 56 connected in series to this MOS transistor 56. A plurality of MOS transistors 58 for decoding are selectively supplied with the signals of address signal lines 57 to which signals and their inverted signals or row address signals and their inverted signals are transmitted, and a discharge transistor further connected in series with these MOS transistors 58. A discharge MOS transistor 60 to which the signal of the control line 59 is applied, one end of which is connected to the series connection point A of the precharge MOS transistor 56 and one decoding MOS transistor 58, is shown in FIG. A fuse element 61 dedicated to interrupting the configuration as shown, an inverter 62 connected between the other end of this fuse element 61 and the selection line 51 or 52 or 53, and a pull-up element connected to the output end of this inverter 62. It is composed of a resistor 63. Further, the decoding section for driving the selection line 54 connected to the redundant memory cell is supplied with the signal of the precharge control line 55 via the fuse element 64 dedicated for connection, which has the configuration shown in FIG. MOS transistor 65 for pre-charge, this
A gate pull-down resistor 66 of the MOS transistor 65 is connected in series with the MOS transistor 65, and the signal on the address signal line 57 is connected to the third
A plurality of decoding devices selectively provided through each fuse element 67 dedicated to connection in the configuration shown in the figure.
MOS transistors 68, a MOS transistor 69 for discharging which is further connected in series with these MOS transistors 68 and supplied with the signal of the discharge control line 59, and a MOS transistor 69 for pre-charging and one MOS transistor 68 for decoding connected in series. Inverter 7 connected between connection line point B and the connection line 54
Consists of 0. In the initial state of such a decoder, all fuse elements 61 are set to a connected state, and all other fuse elements 64 and 67 are set to a cut-off state. In this state, when the precharge control line 55 is at the "L" level, the precharge MOS transistors 56 are turned on, each point A is precharged to the "H" level, and the selection lines 51, 52, 5
Since the signal No. 3 is at the "L" level, the column selection line 41 or row selection line 42 shown in FIG. 4 is not accessed. However, due to the address line 57, all MOS transistors 5 in a specific decoding section are
8 is turned on, and when the discharge control line 59 is at the "H" level and the discharge MOS transistor 60 is turned on, the point A of this decode section is discharged to the "L" level. One of them is “H”
The column selection line 41 or row selection line 42 shown in FIG. 4 is accessed as a level. In such a state, the selection lines 51, 52,
When any of the memory cells to which 53 is connected becomes defective due to a failure or the like, it is necessary to use a redundant memory cell. In this case, first, one of the fuse elements 67 is electrically connected and a specific combination of address signals is set.
so that it is supplied to the MOS transistor 68,
Further, the fuse element 61 connected to the defective memory cell via the inverter 62 is electrically cut off, and the fuse element 64 is electrically connected. As a result, the selection line 51 of the decoder portion where the fuse element 61 is electrically cut off
Alternatively, 52 or 53 is always at the "L" level, and this selection line is not accessed. On the other hand,
Since the MOS transistor 65 is connected to the precharge control line 55 via the fuse element 64, after precharging at point B, the selection line 54 goes to the “H” level or “L” level depending on the combination of address signals on the address signal line 57. ” level, and when it is at the “H” level, a redundant memory cell is selected. At this time, since the gate of the MOS transistor 65 is always pre-downed by the resistor 66, its threshold voltage or It is necessary to set the resistances of resistor 66 and fuse element 64. That is, the resistance value of the resistor 66 is R 1 ,
Assuming that the resistance value of the fuse element 64 is R 2 and the "H" level voltage on the precharge control line 55 is V 1 , the MOS transistor 65 is turned off by the voltage of R 1 /R 1 +R 2 V 1 . The threshold voltage of the MOS transistor 65 or the resistance value of the resistor 66 and the resistance value of the fuse element 64 may be determined. As described above, in such a decoder, when using redundant memory cells, at least the selection lines 51, 52, 5 connected to the defective memory cell are
Any one of the fuse elements 61 on the signal system of No. 3
The two fuses, one and the fuse element 64, must be heated separately, which has the disadvantage that wiring cannot be switched efficiently. [Object of the Invention] The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a semiconductor device that can efficiently switch wiring when using a redundant function. . [Summary of the Invention] According to an embodiment of the present invention, a pair of P + type regions are formed at a predetermined interval in the surface region of an N type semiconductor substrate, and an N + type region is formed between the pair of P + regions. This first wiring means is provided at a plurality of locations, and the P + type regions of each one of these first wiring means are formed to extend and connect to each other. The other P + type regions are extended and connected to each other, and second wiring means made of polysilicon is formed in the vicinity of each of the first wiring means via an insulating film, and irradiated with an energy beam. When any one of the first wiring means is set to a cut-off state due to heating by
A semiconductor device is provided in which wiring means are connected. [Embodiment of the Invention] An embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a configuration diagram of a semiconductor device according to the present invention. In FIG. 6, reference numerals 81, 82, and 83 are original functional circuit blocks, and 84 is a substitute for the original functional circuit blocks 81 to 83 when any of them cannot be used due to a failure or the like. This is a redundant functional circuit block used for Further, in the figure, 85 is a P + type region formed continuously on the surface region of the N type semiconductor substrate,
Similarly, 86 is another P + type region formed separately from this P + type region 85. The pair of P + type regions 85, 86 are formed so as to be close to each other at three predetermined locations, and the pair of P + type regions 85, 86 are set to maintain a constant interval at each of these locations. and the pair of P + type regions 85,
The surface area of the substrate at each approach point of 86 has an impurity concentration higher than that of the substrate.
N + type regions 87, 88, and 89 are formed, respectively. A pair of P + type regions 85, 86 at each approach point and this pair of P + type regions 85, 8
Each of the N + type regions 87, 88, and 89 sandwiched by N.sup.6 constitutes wiring means 90 , 91 , and 92 . In the initial state, each of these wiring means 90 , 91 , 92 has an N + type region 87 or 88 or 8 having a different conductivity type between the pair of P + type regions 85, 86.
9 exists, a pair of P + type regions 85,
86 is electrically cut off. On the other hand, at a location where the pair of P + type regions 85 and 86 are close to each other, a conductive layer 93 made of polysilicon extends in a direction intersecting a line connecting P + type regions 85 and 86 via an insulating film. , 94 and 95 are formed. These conductive layers 93, 94,
Since impurities are introduced into the conductive layer 95 to lower its resistance, both ends of the conductive layers 93, 94, and 95 are electrically connected in the initial state. And the one original functional circuit block 81
is connected to the above 1 through the wiring 96 made of aluminum.
The conductive layer 93 is connected to one end of the conductive layer 93.
The other end of 3 is connected to another functional circuit block (not shown) via another wiring 97 made of aluminum. The other original functional circuit block 82 is connected to one end of the one conductive layer 94 through a wiring 98 made of aluminum, and the other end of this conductive layer 94 is connected to another not shown circuit block 82 through a wiring 99 made of aluminum. coupled to functional circuit blocks. Similarly, the remaining original functional circuit block 83 is connected to one end of the conductive layer 95 through a wiring 100 made of aluminum.
The other end is connected to another functional circuit block (not shown) via a wiring 101 made of aluminum. The redundant functional circuit block 84 is connected to one of the two via wiring 102 made of aluminum.
It is connected to the P + type region 85, and the other P + type region 86 is connected to another functional circuit block (not shown) via a wiring 103 made of aluminum. FIG. 7 shows the one wiring means 90 and the conductive layer 93.
A cross-sectional view taken along the line A-A' at a point where the two intersect with each other is shown. In the figure, reference numeral 104 denotes an N-type semiconductor substrate, and the pair of P + type regions 85 and 86 are formed at a predetermined interval on the surface region of this substrate 104 by a diffusion method or the like. An N + type region 87 is formed between regions 85 and 86. Also, near this N + type region 87, crystal lattice defects are present in order to increase the diffusion coefficient of impurities when diffusing P type impurities from P + type regions 85 and 86 to N + type region 89, as will be described later. Hydrogen ions are implanted to increase the Further, the conductive layer 93 is formed on the surface of the substrate 104 with an insulating film 105 interposed therebetween. Further, in FIG. 7, 106 is a field insulating film, and 107 is a protective insulating film. In a semiconductor device having such a configuration, in an initial state after manufacturing, the wiring means 90 , 91 , 92
The pair of P + type regions 85 and 86 are electrically disconnected. Incidentally, each of the wiring means 90 , 91 , and 92 has a MOS transistor structure, as exemplified by one wiring means 90 shown in FIG. 94,9
When a voltage higher than a certain value is applied to 5, a pair of P +
An inversion layer may be formed on the surface of the substrate 104 between the type regions 85 and 86, and the pair of P + type regions 85 and 86 may become electrically connected. However, since N + type regions 87, 88, and 89 are formed between P + type regions 85 and 86, and the threshold voltage in these parts is set high, the conductive layers 93, 94, and 95 are normally The applied voltage is such that the above-mentioned inversion layer does not occur. On the other hand, in the initial state, the conductive layers 93, 94, 95
is a continuous state with no breaks. Therefore, in this initial state, the original functional circuit block 81 is connected to other functional circuit blocks through the wiring 96, the conductive layer 93, and the wiring 97 in series, and the wiring 98, the conductive layer 94, and the wiring 97 are connected in series.
9 in series, the original functional circuit block 82 is connected to other functional circuit blocks, and similarly the wiring 1
The original functional circuit block 83 is connected to other functional circuit blocks through the conductive layer 95 and wiring 101 in series, and at this time, the redundant functional circuit block 84 is not connected to any functional circuit block and is separated. state. Next, in such a state, one original functional circuit block 81 cannot be used due to a failure or the like, and the redundant functional circuit block 81 is replaced.
4, the area surrounded by the wiring in FIG. 6, that is, the area where the wiring means 90 and the conductive layer 93 intersect, is heated. This heating is performed by, for example, irradiating the second harmonic light of an Nd:YAG laser in a pulsed manner for several nanoseconds to several microseconds with a wavelength of about 5320 Å and an energy density of about 8 μjoule. By irradiating the laser beam, part of the conductive layer 93 and the insulating film 107 located thereon is dissolved. Furthermore, since the thermal energy during this laser beam irradiation is extremely large, P type impurities are diffused from the pair of P + type regions 85 and 86 in the wiring means 90 to the N + type region 87, and both regions 85 and 86 are diffused into the N + type region 87. merge into one in this part. FIG. 8 is a sectional view showing the state after laser beam irradiation, and corresponds to FIG. 7 described above. In addition, P + type region 85,
86 can be easily fused since there are many crystal lattice defects near the N + type region 87. In the state after laser beam irradiation, the pair of P + type regions 85 and 86 of the wiring means 90 are electrically connected, and the conductive layer 93 is cut and electrically disconnected, so that the wiring cannot be switched. In this case, the faulty original functional circuit block 8
1 is separated, and a redundant functional circuit block 84 is connected to other functional circuit blocks via wiring means 90. When switching the wiring in this way, conventionally it was necessary to irradiate the laser beam with different energies at least twice, but in the above embodiment, it can be done with one irradiation. It can be done efficiently. Furthermore, even when other original functional circuit blocks 82 and 83 different from those described above cannot be used, the original functional circuit blocks 82 and 83 that cannot be used can be irradiated with a laser beam in the same manner as described above.
Instead of 83, a redundant functional circuit block 84 can be connected to another functional circuit block.
This means that the original functional circuit blocks 81 to 83
If any one of the wires connecting the redundant functional circuit block 84 and other functional circuit blocks is cut, the wires between the redundant functional circuit block 84 and the other functional circuit blocks are connected. The connection result of one wire in response to the wire cutoff operation changes as if it were an OR logic result, making it extremely easy to switch the wire from a defective circuit block to a normal circuit block. FIG. 9 shows a circuit configuration diagram of an application example of the present invention, and similarly to FIG. 5, the present invention is applied to a decoder. 5 in Figure 9
The difference from the figure is that the semiconductor device shown in FIG. 6 is used instead of the three fuse elements 61 and one fuse element 64. That is, the wirings 97, 99, 101 are
It is connected to each point A which is a series connection point of the MOS transistor 56 and one MOS transistor 58, the wiring 96, 98, 100 is connected to the input end of each inverter 62, the wiring 103 is connected to the precharge control line 55, Wiring 102 is connected to the gate of MOS transistor 65. In a decoder having such a configuration, the selection line 5
If the memory cell connected to the memory cell 1 is defective, the portion where the wiring means 90 and the conductive layer 93 intersect (FIG. 6) may be heated. Due to this heating, the conductive layer 93 is fused and the wirings 96 and 97 are cut off, so that the output of the selection line 51 is always at "L" level, and the memory cells connected to this selection line 51 are not accessed. Also, due to this heating, a pair of P + type regions 85 and 86 are formed in the wiring means 90.
The pair of P + type regions 85, 86 and the wirings 102, 10 are fused and electrically connected.
3, the precharge control line 55 is connected to the gate of the MOS transistor 65, so after precharging at point B, the selection line 54 is connected to the address signal line 5.
It is set to “H” level or “L” level depending on the combination of address signals in 7.
When the signal at point B is at the "L" level, the selection line 54 goes to the "H" level and the redundant memory cell is selected. On the other hand, when the memory cells connected to the other selection lines 52 and 53 are defective, the wiring means 91 and 9
2 and conductive layers 94 and 95 (sixth
(Fig.) can be heated. Also in this case, when cutting the conductive layers 94 and 95, a pair of
Since the P + type regions 85 and 86 are fused and electrically connected, the redundant memory cell connected to the selection line 54 is selected. Also in this case, there is a change in which the wirings 102 and 103 are connected by cutting any one of the wirings 96 and 97, 98 and 99, and 100 and 101, that is, the connection between the wirings 102 and 103. The connection result of one wire in response to a cutoff operation changes as if it were an OR logic result. In addition, in the decoder of FIG. 9, one of the two fuse elements 67 dedicated to connection must be in a connected state, and when using redundant memory cells, One of them is set to a connected state and the other one is set to a disconnected state.
For this reason, a circuit element having a structure as shown in FIG. 10 may be used instead of the pair of fuse elements 67 dedicated for connection. That is, the element shown in FIG.
For example, a pair of P + type regions 112 and 113 are formed at a predetermined distance on the surface area of an N type semiconductor substrate 111.
A conductive layer 114 made of polysilicon is formed on the conductive layer 114 with an insulating film interposed therebetween, and a pair of P + type regions 122,
123, and a pair of P + type regions 112,1
N-type impurities and hydrogen ions are implanted into the surface of the substrate 111 between the substrates 13 and 13 as necessary. One end of the P + type region 112 and the conductive layer 114 are connected to two address lines 57 to which one address signal and its inverted signal are respectively applied, and the other P + type region 113 and the conductive layer 114 The other end is connected to the gate of one MOS transistor 68. The initial state of such a circuit element is 1
Two address signal lines 57 are connected to the gate of one MOS transistor 68 via a conductive layer 114. When it becomes necessary to supply the signal of the remaining one address signal line 57 to the MOS transistor 68, the conductive layer 114 is fused in the middle by irradiating the laser beam in the same manner as described above, and at the same time the pair of address signal lines 57 are
By diffusing and fusing the P + type regions 112 and 113, the remaining address signal lines 57 are connected to the above through the fused pair of P + type regions 112 and 113.
It will be connected to the gate of MOS transistor 68. FIG. 11 is a block diagram of a decoder corresponding to FIG. 9, in which an element having the configuration shown in FIG. 10 is used in place of the pair of connection-only fuse elements 67. In this case, since the "H" level or "L" level signal on the address signal line 57 is applied to the gate of the MOS transistor 68 via each element, when the signal on the discharge control line 59 is at the "H" level, the point B becomes the "L" level, which may cause the selection line 54 to become the "H" level. Therefore, in the decoder shown in FIG.
It is necessary to insert a fuse element 67 exclusively for connection between the gate of the MOS transistor 69 and the gate of the MOS transistor 69. Note that this invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, in FIG. 6, each wiring means 90 , 9
A pair of P + type regions 85 and 86 forming 1 and 92
The explanation has been made for the case where each of them is formed by extending the same semiconductor region, but in this case, as shown in FIG. 12, the P + type regions 85 and 86 are formed separately, and one P + type region 85 and the other P + type regions 86 may be interconnected by wirings 121 and 122 made of aluminum or the like, respectively. Further, in the cross-sectional view shown in FIG. 7, a conductive layer 93 made of polysilicon is connected to a pair of P + type regions 85, 8.
13 shows an example in which the laser beam is formed at a position overlapping the N + type region 87 formed between the two regions. As shown in the cross-sectional view of FIG . 14, a part of the conductive layer 93 may overlap with the N + type region 87, or as shown in the cross-sectional view of FIG. They may be configured so that they do not overlap closely. Further, in the above embodiment, the wiring is switched by irradiating with a laser beam, but this may be done by irradiating with another energy beam, such as an electron beam. Furthermore, although heating is performed from the outside, it is also possible to provide some kind of heating element inside the semiconductor device and heat it internally. Furthermore, although the case has been described in which the conductive layers 93 to 95 are formed of polysilicon, they may be formed of a metal or alloy whose melting point is lower than that of the insulating layer 105, such as aluminum or aluminum-silicon. It's okay. Further, in the above embodiment, a pair of P + type regions 85, 8
6, the P type impurity was diffused from both regions 85 and 86 into the N + type regions 87, 88, and 89.
In the configuration shown in FIGS. 13 and 14, both regions 85 and 86 can be fused by diffusion from only one P + type region 85. Furthermore, we have explained the case where hydrogen ions are implanted in the N + type regions 87, 88, and 89 for the purpose of increasing the lattice defects of the crystal. Alternatively, inert ions such as radon ions may be implanted. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a semiconductor device can be provided that can efficiently switch wiring when using a redundant function.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は冗長機能を備えた従来の半導体装置の
構成図、第2図および第3図はそれぞれ上記従来
装置の一部分の詳細を示す断面図、第4図は一般
的なメモリセルとその周辺部の回路構成図、第5
図はデコーダに第1図の従来装置を適用した場合
の回路構成図、第6図はこの発明の一実施例の構
成図、第7図はそのA−A′線に沿つた断面図、
第8図は配線を切換えた後における第6図中のA
−A′線に沿つた断面図、第9図はこの発明をデ
コーダに応用した場合の回路構成図、第10図は
その一部分の他の例を示す図、第11図は第9図
に示すデコーダの他の例を示す回路構成図、第1
2図はこの発明の他の実施例の構成図、第13図
および第14図はそれぞれ第6図中のA−A′線
に沿つた他の断面図である。 81〜83……本来の機能回路ブロツク、84
……冗長用の機能回路ブロツク、85,86,1
12,113……P+型領域、87〜89……N+
型領域、90〜92……配線手段、93〜95,
114……導電層、96〜103……配線、10
4,111N型の半導体基板、105……絶縁
膜、106……フイールド絶縁膜、107……保
護用の絶縁膜。
Figure 1 is a block diagram of a conventional semiconductor device with a redundant function, Figures 2 and 3 are cross-sectional views showing details of a portion of the conventional device, and Figure 4 is a general memory cell and its surroundings. Circuit diagram of section 5
The figure is a circuit configuration diagram when the conventional device of FIG. 1 is applied to a decoder, FIG. 6 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along the line A-A'.
Figure 8 shows A in Figure 6 after switching the wiring.
- A sectional view taken along the line A', FIG. 9 is a circuit configuration diagram when the present invention is applied to a decoder, FIG. 10 is a diagram showing another example of a part thereof, and FIG. 11 is shown in FIG. 9. Circuit configuration diagram showing another example of a decoder, 1st
FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the present invention, and FIGS. 13 and 14 are other sectional views taken along line A-A' in FIG. 6, respectively. 81-83...Original functional circuit block, 84
...Functional circuit block for redundancy, 85, 86, 1
12,113...P + type region, 87-89...N +
Mold area, 90-92...Wiring means, 93-95,
114... Conductive layer, 96-103... Wiring, 10
4,111N type semiconductor substrate, 105...insulating film, 106...field insulating film, 107...protective insulating film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一方導電型半導体基体の表面領域に所定間隔
を保つて配置形成される他方導電型の第1および
第2半導体領域と、この第1および第2半導体領
域で挟まれた基体の表面領域に形成され、基体よ
りも高不純物濃度を有する一方銅電型の第3半導
体領域からなり、初期状態では電気的に遮断状態
にあり、エネルギ線が照射可能であり、これらエ
ネルギ線の照射によつて生じる熱により第3半導
体領域に含まれる不純物が第1および第2半導体
領域に拡散され第1および第2半導体領域が融合
されることにより選択的に接続状態にされる複数
の第1の配線手段と、 上記複数の第1の配線手段の各第1半導体領域
相互を接続する第2の配線手段と、 上記複数の第1の配線手段の各第2半導体領域
相互を接続する第3の配線手段と、 上記第1の配線手段の近傍に絶縁膜を介して形
成される導電層からそれぞれなり、初期状態では
電気的に接続状態にあり、上記第1の配線手段に
対するエネルギ線照射の際に生じる熱により導電
層が溶断されることにより選択的に遮断状態にさ
れる複数の第4の配線手段と を具備したことを特徴とする半導体装置。 2 前記エネルギ線がレーザ光線、電子線のいず
れかである特許請求の範囲第1項に記載の半導体
装置。 3 前記第3半導体領域は、前記第4の配線手段
の導電層に印加される通常の電圧によつて反転層
が生じないようなしきい値電圧を有する特許請求
の範囲第1項に記載の半導体装置。 4 前記第3半導体領域には、水素イオン、ヘリ
ウムイオン、アルゴンイオン、クリプトンイオ
ン、キセノンイオン、ラドンイオンのうち少なく
とも1つのイオンが前記不純物として注入されて
いる特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置。 5 前記第4の配線手段の導電層は、その融点が
前記絶縁膜の融点よりも低い金属もしくは合金か
ら構成されている特許請求の範囲第1項に記載の
半導体装置。
[Claims] 1. First and second semiconductor regions of one conductivity type arranged and formed at a predetermined interval on the surface region of a semiconductor substrate of the other conductivity type, and sandwiched between the first and second semiconductor regions. It is formed on the surface region of the substrate and has a higher impurity concentration than the substrate, and is made up of a third semiconductor region of copper electrotype.In the initial state, it is electrically cut off and can be irradiated with energy rays. The impurities contained in the third semiconductor region are diffused into the first and second semiconductor regions by the heat generated by the irradiation, and the first and second semiconductor regions are fused, thereby selectively connecting the plurality of semiconductor regions. a first wiring means; a second wiring means for connecting the first semiconductor regions of the plurality of first wiring means; and a second wiring means for connecting the second semiconductor regions of the plurality of first wiring means. a third wiring means; and a conductive layer formed in the vicinity of the first wiring means via an insulating film, which are electrically connected in an initial state and provide an energy line to the first wiring means. A semiconductor device comprising: a plurality of fourth wiring means that are selectively brought into a cut-off state by melting a conductive layer due to heat generated during irradiation. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the energy beam is either a laser beam or an electron beam. 3. The semiconductor according to claim 1, wherein the third semiconductor region has a threshold voltage such that an inversion layer is not generated by a normal voltage applied to the conductive layer of the fourth wiring means. Device. 4. The method according to claim 1, wherein at least one ion among hydrogen ions, helium ions, argon ions, krypton ions, xenon ions, and radon ions is implanted as the impurity into the third semiconductor region. Semiconductor equipment. 5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive layer of the fourth wiring means is made of a metal or an alloy whose melting point is lower than that of the insulating film.
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