[发明专利]替换动态随机存取存储器中不工作金属线的方法和装置

说明书

本发明一般涉及到半导体集成电路器件、集成电路器件的布局、以及这些器件的制作和操作方法。更确切地说，本发明涉及一种用来提供访问半导体集成电路器件中的电路块的备用导线的装置和方法。

半导体集成电路由各包含各种各样电路元件的多个电路块组成。多个导线将各个电路元件和各个电路块连接到其它的电路元件，并将它们彼此连接。一般说来，各个电路元件和电路块包括大量高度集成和密集封装的分立部件。各个分立电路块占据了其上制作集成电路器件的半导体衬底的大部分表面面积。将电路元件和电路块彼此连接和连接到包括外部部件的其它电路元件的导线，不需要很大的表面面积。当为访问电路元件而制作的导线不能工作时，则各个电路元件不能被访问并成为无用。当用来访问整个电路块的导线不能工作时，整个电路块不能被访问并因此成为无用。当出现这种情况时，制作集成电路的大部分表面面积就被浪费了。

导线通常由诸如铜、铝或它们的合金之类的金属制成，且通常是比较长的线条，可能围绕或跨越集成电路器件中的大量电路块。由于导线将各个电路块连接到集成电路器件中的大量相对遥远的元件，故导线的长度显著地大于电路块中的部件的长度。例如，在随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)器件中，各个电路元件可以是存储器器件的存储单元。存储器器件的各个存储单元可以排列成水平行和垂直列组成的阵列。这种阵列可以被认为是电路块。在这种结构中，各个单元与该行和列中的所有其它单元共用电连接。借助于可以包括称为字线的连接于行中所有单元的水平线以及称为位线的垂直线(数据沿此线流入和流出各个单元)的数据导线，来提供电连接。当使存储器单元连接到另一个元件的数据导线有缺陷时，此存储器单元是无用的。

为了解决与有缺陷的金属导线相关的问题，一种方法可以是提供额外的电路元件，例如DRAM器件中的额外的存储器单元。利用这一方法，必须提供额外的存储器单元和相关的数据导线。但诸如存储器单元之类的有源电路元件要求很大的半导体衬底表面积。因此，在半导体集成电路器件中提供额外的电路元件的代价是牺牲了提供尺寸大大减小的器件。由于这使得同时制作在固定尺寸的衬底(例如6英寸晶片)中的集成电路器件的数目减少，故这是不可取的。因此，在半导体集成电路器件中增加额外的电路元件，可能不是提高成品率的成本上可行的方法。

随着集成电路器件中的器件层次的层数的增加，不能工作的导线的有害效应也增加。例如，对于上述的DRAM器件，当读-写线有缺陷时，则构成阵列或电路块且经由位线被连接到有缺陷的即不能工作的读出-写入线的所有各个存储器单元都变成无用。为了防止读-写线可能有缺陷的可能性，可能需要形成阵列的额外的多个单元。从这一例子可以了解，为了补偿潜在的有缺陷的导线而提供备用的电路块或元件，不总是实际可行的。

本发明的目的是提供用来访问电路块和/或电路块中的元件的备用线。本发明利用了用来确定导线是可工作还是不能工作的装置，并提供了当发现导线不能工作时用来使不能工作的导线与电路块去耦的装置以及将备用导线耦合到电路块的装置。

图1是电路图，示出了现有技术的耦合到电路块的导线；

图2是电路图，示出了用来耦合到电路块的备用导线；

图2A的电路图相似于图2，但包括额外的晶体管；

图3是电路图，示出了用来耦合到多个电路块的备用导线；

图4是电路图，示出了DRAM器件中的备用导线的变通实施例；

图5是电路图，示出了利用本发明的多层次备用导线层的电路；

图6是电路图，示出了可以用来替换多个潜在的不能工作的数据导线中任何一个的备用导线；以及

图7是电路图，示出了用来替换多个潜在的不能工作的导线中任何一个的备用导线的另一个例子。

图1是电路图，示出了现有技术的简化示例性实施例。在图1中可以看到，导线3在二个元件之间提供了电连接。在所示的图中，导线3将电路元件1连接到电路块5。若导线3是有缺陷的即不能工作的，则电路元件1与电路块5之间将不形成连接。在一个实施例中，电路元件1可以是脱片驱动器(OCD)。可以理解，这仅仅是一个示例性实施例，且导线3可以耦合集成电路中的任何二个分立元件或电路块。还能够理解的是，“电路元件”和“电路块”被认为有非常广泛的意义，可以代表大量不同的元件。