[发明专利]具有熔丝元件的半导体芯片

说明书

(相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2001年6月26日递交的在先日本专利申请No.2001-193014的优先权，其全部内容在此引作参考。)

技术领域

本发明涉及在同一衬底上搭载存储器和逻辑电路部的半导体装置，更具体地，涉及具有用于补救存储器的不良单元的熔丝元件的半导体芯片和半导体模块。

背景技术

现在，在存储专用半导体芯片中广泛采用内藏有不良单元补救电路的冗余存储结构。该冗余存储结构在存储元件中存在不良单元时，用备用单元替换不良单元。

在这样的具有冗余存储结构的半导体芯片中，具有在不良存储器补救电路的一部分上具备多个熔丝元件(以后称“熔丝元件组”)的区域。

一般地，在半导体芯片的检查工序中，通过测试确认有无不良单元，如果确定了不良单元的序号，用激光熔断对应的熔丝元件的熔丝部，由此在熔丝元件中存储不良单元的地址。

在读出存储单元时，把存储的不良单元的地址与输入地址相比较，一致时选择冗余单元，不一致时选择输入的地址的单元。

图1是展示现有的存储专用芯片100的结构的平面图。如该图所示，存储专用芯片100中，沿芯片的任一边配置键合的电极焊盘列200，在其内侧配置多个存储阵列300，在各存储阵列300的横向配置对应的解码电路500和熔丝元件组400。

另外，近年来，为了减小安装面积，提高数据传输速度，已广泛使用在同一衬底上配置存储器和逻辑电路部的存储器混载芯片。

图2是展示现有的存储专用芯片110的结构的平面图。如该图所示，沿芯片的四边配置键合的电极焊盘列210，在其内侧形成逻辑电路部700和宏存储部610。

宏存储部610包含存储器600和熔丝元件组410，并与存储专用芯片100的情况同样地，具有用来补救缺陷单元的冗余单元结构，上述存储器600具有存储阵列和解码电路等。这样的宏存储部610也具有与现有的存储专用芯片100同样的存储功能。通常，宏存储部610和逻辑电路部700分别独立地进行设计。

近年来，逻辑电路部中要求的运算处理复杂化，结果电力消耗增加。与这种情况伴随地，芯片中必需的电源端子的个数增加，连接用作电源端子的电极焊盘和芯片内的逻辑电路部的信号线和电源线等的布线也复杂化。

另外，在存储器混载芯片上与逻辑电路部同时搭载的存储器的容量增加，宏存储部相对于芯片面积的占有面积增加。因此，连接逻辑电路部和电极焊盘的信号线、电源线等的在最上层形成的布线必须从宏存储部上通过。

但是，由于熔丝的熔断操作在最上层的布线形成后进行，不能在熔丝元件组上形成这些布线。因此，如图2所示，连接逻辑电路部700和电极焊盘210a等的电源线和信号线等的布线800必须绕过熔丝元件组410。于是，连接各电极焊盘210a和逻辑电路部700的布线设计因熔丝元件组410的存在而受到很大制约。

另一方面，在最近的逻辑电路部LSI中，随高集成化的发展，芯片的输入输出信号端子的个数也继续增加。而且，由于与此相应的耗电的增加，电源端子的个数也要进一步增加。因此，在通过引线键合把电极焊盘与外部衬底相连的现有的安装方法中，电极焊盘的个数受限制，会产生端子数不足的情况。于是，在最近的半导体芯片中开始使用利用凸点的安装方法。

图3是展示使用凸点的存储器混载芯片的结构例的平面图。沿芯片的四边配置键合的电极焊盘列210，在其内侧配置逻辑电路部700和宏存储部610。在宏存储部610内形成存储器600和熔丝元件组410。

在芯片表面上，突起状的由铅等形成的多个凸点900二维状地配置，各电极焊盘210b借助于最上层的布线与对应的各凸点900连接，通过凸点900与外部衬底相连接。即，一旦输入输出端子与芯片周边的电极焊盘210b相连，且该电极焊盘210b与在芯片表面上配置的凸点900相连，输入输出端子就通过该凸点900与外部的封装衬底等相连接。

由此，采用凸点900时，由于可以在芯片表面上二维地形成输入输出端子，可以增加输入输出端子数。另外，由于可以扩大二维状地配置的各凸点端子之间的距离，与外部衬底的连接也变得容易了。

但是，如图3所示，此时，连接各电极焊盘210b和凸点900的布线也必须绕过熔丝元件组410。所以，如该图所示，也会有不能与凸点900连接的电极焊盘。