[发明专利]半导体器件和半导体器件的驱动方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与2010年7月30日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-172205所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体器件和半导体器件的驱动方法。本发明特别涉及具有电熔断器的半导体器件和该半导体器件的驱动方法。

背景技术

电熔断器是用于调整半导体器件的电子电路的重要电子元件。

JP-A-8-335674(专利文献1)披露了采用电熔断器调整半导体器件的方法。

例如，采用电熔断器调整半导体器件的方法已经被用来例如弥补半导体存储器件的缺陷等。

例如，通过以矩阵的形式布置多个标准的半导体存储单元制造标准的存储单元阵列，并且通过布置多个备用存储单元制造用于弥补的备用存储单元阵列。

当标准的存储单元阵列中的任意存储单元存在缺陷时，就将该有缺陷的存储单元切换到备用存储单元。

在获得半导体存储器件的高成品率上，上述方法是有效的。

除了包括如上所述的将有缺陷的存储单元切换到备用存储单元的步骤的修复技术之外，电熔断器被广泛地使用在涉及形成半导体器件的电子电路中的电连接的切换的应用中。

近年来，逻辑电路和CMOS图像传感器朝着高功能化和多功能化发展的趋势导致了对更大容量的电熔断器的需求。

使用增大了容量的电熔断器增大了使用该电熔断器的半导体芯片的尺寸，并因此导致了半导体芯片的成本的增加。

例如，具有由多晶硅层和高熔点金属硅化物层形成的细丝结构(filament structure)的电熔断器的细丝(filament)的电阻被施加到该细丝上的脉冲电压所改变。

例如，上述操作是基于这样的事实：当在高熔点金属硅化物层引发电子迁移时，电熔断器的电阻从初始值变成另一值，并且当迁移继续进行至硅熔化阶段时，电熔断器的电阻变成与前一值不同的另一值。

当尝试不改变细丝的形状而通过与上述的过程相同的过程增大电熔断器的容量时，可能会增大电熔断器所占的面积。

一般情况下，通过对电熔断器进行微细化加工可以减小电熔断器所占的面积，并且借助具有通过附加的处理步骤提供的MONOS结构的电熔断器可以获得多个电阻值。然而，这样的方法导致了成本的增加。MONOS结构是具有金属层、氧化物层、氮化物层、另一氧化物层和半导体层的膜。

JP-A-2006-25353(专利文献2)披露了通过将细丝并联并且将读出晶体管和用于程序控制的开关晶体管并联到细丝来设置的电熔断器模块。

该电熔断器模块能够以并联的细丝的电阻值变化的形式提供代表着多个值的信息。

然而，在专利文献2中所披露的电熔断器模块的结构具有这样的缺点：由于仅能通过来自并联的细丝的并联读出获得电阻值，所以不能精确地读出电阻的变化。

发明内容

鉴于上述原因，期望提供一种包括能够使用现有的工艺而不用任何额外的加工步骤来制造的可靠的多值化电熔断器的半导体器件。

本发明实施形式提供了一种具有电熔断器元件的半导体器件，所述电熔断器元件包括第一细丝、与所述第一细丝相连接的第二细丝以及与所述第一细丝的一端相连接的串联读出部，所述一端与所述第一细丝的连接着所述第二细丝的另一端相反，所述串联读出部读取所述第一细丝和所述第二细丝的串联电阻。

本发明的所述半导体器件具有包括所述第一细丝和连接着所述第一细丝的所述第二细丝的所述电熔断器元件。

所述电熔断器元件具有连接着所述第一细丝的一端的所述串联读出部，所述一端与所述第一细丝的连接着所述第二细丝的另一端相反，所述串联读出部读取所述第一细丝和所述第二细丝的串联电阻。

本发明的另一实施形式提供了一种具有电熔断器元件的半导体器件，所述电熔断器元件包括第一细丝、连接着所述第一细丝的第二细丝、用于选择所述第一细丝且与所述第一细丝串联连接的第一选择晶体管、用于选择所述第二细丝且与所述第二细丝串联连接的第二选择晶体管，以及连接着所述第一细丝与所述第二细丝之间的连接处的并联读出部，所述并联读出部读取所述第一细丝和所述第二细丝的并联电阻。

本发明上述实施形式的半导体器件具有包括所述第一细丝、连接着所述第一细丝的所述第二细丝的所述电熔断器元件。