TWI397150B - 一種可將修剪導體墊置於一晶圓之切割道之修剪保險絲電路 - Google Patents

Description

一種可將修剪導體墊置於一晶圓之切割道之修剪保險絲電路

本發明係有關一種修剪保險絲電路，更明確地說，係有關一種將修剪導體墊設置於晶圓之切割道上之修剪保險絲電路。

請參考第1圖。第1圖係為說明一參考電壓產生電路100之示意圖。參考電壓產生電路100用來產生一參考電壓V_REF ，而參考電壓V_REF 的大小可由參考電壓產生電路100來決定。如第1圖所示，參考電壓產生電路100來自一個定電流源I_REF 、和五電阻R₁ 、R₂ 、R₃ 、R₄ 、R₅ ，以及四開關SW₁ 、SW₂ 、SW₃ 、SW₄ 。定電流源I_REF 產生之定電流大小設定為1毫安培(micro Amp)、電阻R₁ ~R₅ 之阻值皆設為1百萬歐姆(Mega Ohm)。開關SW₁ ~SW₄ 分別根據開關控制訊號S₁ ~S₄ 以據以將所對應的電阻短路。假設開關控制訊號為邏輯「0」(低電壓準位)時，開關會關閉；開關控制訊號為邏輯「1」(高電壓準位)時，開關會導通以短路對應的電阻。舉例來說，當開關控制訊號S₁ 為邏輯「0」時，開關SW₁ 關閉，則定電流源I_REF 的電流會流經電阻R₁ 以產生壓降；當開關控制訊號S₁ 為邏輯「1」時，開關SW₁ 導通，則定電流源I_REF 的電流會流經開關SW₁ 而不產生壓降。如第1圖所示，當開關控制訊號S₁ ~S₄ 為[1111]時，開關SW₁ ~SW₄ 導通，則產生的參考電壓V_REF 便為1伏特(V_REF =I_REF ×R₅ =1×1=1)；當開關控制訊號S₁ -S₄ 為[1110]時，開關SW₁ ~SW₃ 導通、開關SW₄ 未導通，則產生的參考電壓V_REF 便為2 伏特(V_REF =I_REF ×(R₄ +R₅ )=1×2=2)…依此類推。因此，參考電壓V_REF 便可根據開關控制訊號S₁ ~S₄ ，來做調整以達到所要的電壓準位。

請參考第2圖。第2圖係為一先前技術之修剪保險絲(trim fuse)電路200之示意圖。修剪保險絲電路200係用來產生開關控制訊號S₁ ~S₄ 。使用者可設定修剪保險絲電路200的狀態以設定開關控制訊號S₁ ~S₄ 的邏輯(電壓準位)。修剪保險絲電路200包含四保險絲組211、212、213、214、一修剪控制模組220以及一電流控制模組230。

電流控制模組230包含一電晶體Q₁ 以及一定電流源I_REF ，用來與保險絲組211、212、213、214中的電晶體Q₁₁ 、Q₂₁ 、Q₃₁ 、Q₄₁ 形成電流鏡以複製與定電流源I_REF 相同大小的電流。電晶體Q₁ 之一第一端(源極)電性連接於一偏壓源V_DD (如5伏特)；電晶體Q₁ 之一第二端(汲極)電性連接於定電流源I_REF ；電晶體Q₁ 之一控制端(閘極)電性連接於電晶體Q₁ 之該第二端以及電晶體Q₁₁ 、Q₂₁ 、Q₃₁ 、Q₄₁ 之控制端。定電流源I_REF 電性連接於電晶體Q₁ 之該第二端與一偏壓源V_SS (如一地端，0伏特)之間。電晶體Q₁ 可為一P通道金氧半導體電晶體。

保險絲組211~214分別用來提供開關控制訊號S₁ ~S₄ 的邏輯(電壓準位)。也就是說，在經過修剪控制模組220的修剪之後，保險絲組211~211會產生固定邏輯的開關控制訊號S₁ ~S₄ 。保險絲組 211~214具有相同的結構，以下將僅舉保險絲組211為例。保險絲組211包含二電晶體Q₁₁ 、Q₁₂ 、一保險絲PF₁ 以及一反相器INV₁ 。電晶體Q₁₁ 之一第一端(源極)電性連接於偏壓源V_DD ；電晶體Q₁₁ 之一第二端(汲極)電性連接於電晶體Q₁₂ 之一第二端(汲極)；電晶體Q₁₁ 之一控制端(閘極)電性連接於電晶體Q₁ 之該控制端；如此電晶體Q₁₁ 便可與電晶體Q₁ 形成電流鏡以複製定電流源I_REF 的電流。電晶體Q₁₂ 之一第一端(源極)(節點N₁ )，經由保險絲PF₁ ，電性連接於修剪控制模組220中的電阻R_COM 以及共同修剪導體墊P_COM ；電晶體Q₁₂ 之一第二端(汲極)電性連接於電晶體Q₁₁ 之該第二端；電晶體Q₁₂ 之一控制端(閘極)電性連接於電晶體Q₁₂ 之該第二端，如此電晶體Q₁₂ 便可形成二極體狀態。反相器INV₁ 之輸入端電性連接於節點N₁ ；反相器之輸出端用來根據反相器INV₁ 之輸入端上的電壓準位(節點N₁ 的電壓準位)，輸出開關控制訊號S₁ 。反相器INV₁ 可設計為當其輸入端的電壓準位高於2伏特(節點N₁ 上的電壓高於2伏特)時，則反相器INV₁ 之輸出(開關控制訊號S₁ )便為邏輯「0」；當其輸入端的電壓低於0.5伏特(節點N₁ 上的電壓低於0.5伏特)時，則反相器INV₁ 之輸出(開關控制訊號S₁ )便為邏輯「1」。

此外，電晶體Q₁₁ 可為一P通道金氧半導體電晶體、電晶體Q₁₂ 可為一N通道金氧半導體電晶體、保險絲PF₁ 可為一多晶矽保險絲(poly-silicon fuse)，其阻抗約為99歐姆。

修剪控制模組220包含四修剪導體墊(trim pad)P_T1 、P_T2 、P_T3 、P_T4 、一共同修剪導體墊P_COM 以及一電阻R_COM 。修剪導體墊P_T1 、P_T2 、P_T3 、P_T4 分別電性連接於節點N₁ 、N₂ 、N₃ 以及N₄ 。共同修剪導體墊P_COM 電性連接於各保險絲PF₁ ~PF₄ 。電阻R_COM 電性連接於各保險絲PF₁ ~PF₄ 與偏壓源V_SS 之間，用來做為電性推向低電位的電阻，各保險絲PF₁ ~PF₄ 以的內阻在預測狀態時限制了流過保險絲的電流，防止保險絲PF₁ ~PF₄ 燒斷。

在預測狀態時，修剪導體墊P_T1 ~P_T4 用來接收修剪預測電壓(如2伏特或0伏特)，並傳送至對應的反相器，以預測所產生的開關控制訊號之邏輯是否為所需。在修剪狀態時，修剪導體墊P_T1 ~P_T4 用來接收修剪設定電壓(如5伏特)、共同修剪導體墊P_COM 用來接收修剪共同電壓(如0伏特)，以將所要燒斷的保險絲燒斷。

舉例來說，在預測狀態時，修剪導體墊P_T1 接收2伏特的電壓並傳送到節點N₁ (反相器INV₁ 之輸入端)。因此，反相器INV₁ 於預測狀態時所輸出的開關控制訊號S₁ 係為邏輯「0」。反之，在預測狀態時，修剪導體墊P_T1 接收0伏特的電壓並傳送到節點N₁ (反相器INV₁ 之輸入端)。因此，反相器INV₁ 於預測狀態時所輸出的開關控制訊號S₁ 係為邏輯「1」。

而在經由預測狀態後，使用者判斷開關控制訊號S₁ 需為邏輯「0」，則在修剪狀態時，修剪導體墊P_T1 接收5伏特的修剪設定電 壓、共同修剪導體墊P_COM 接收0伏特的修剪共同電壓。如此保險絲PF₁ 上將跨有5伏特的壓差，因而會通過大電流而被燒斷形成斷路。如此一來，節點N₁ 將無法透過保險絲PF₁ 、電阻R_COM ，電性連接至偏壓源V_SS 而維持於低電位，而是經由電晶體Q₁₁ 、Q₁₂ 電性連接於偏壓源V_DD 而維持在高電位(大於2伏特)，因此反相器INV₁ 便可輸出邏輯「0」的開關控制訊號S₁ 。

反之，在經由預測狀態後，使用者判斷開關控制訊號S₁ 需為邏輯「1」，則在修剪狀態時，修剪導體墊P_T1 不會接收5伏特的修剪設定電壓，意即修剪導體墊P_T1 上的電壓可為浮動(floating)；共同修剪導體墊P_COM 仍會接收0伏特的修剪共同電壓。如此保險絲PF₁ 上將不會跨有5伏特的壓差，因而不會通過大電流造成保險絲PF₁ 被燒斷。如此一來，節點N₁ 將透過保險絲PF₁ 、電阻R_COM ，電性連接至偏壓源V_SS 而維持於低電位(低於0.5伏特)，因此反相器INV₁ 便可輸出邏輯「1」的開關控制訊號S₁ 。

請參考第3圖。第3圖係為說明先前技術之修剪保險絲電路200於預測狀態時之示意圖。於預測狀態時，使用者可於修剪導體墊P_T1 ~P_T4 上分別給予不同的修剪預測電壓(如0伏特或2伏特)，讓反相器INV₁ ~INV₄ 據以產生對應邏輯的開關控制訊號S₁ ~S₄ 。如此一來，使用者便可根據所得出的開關控制訊號S₁ ~S₄ ，控制參考電壓產生電路100，以得出一參考電壓Y_REF 。使用者可再根據所得出的參考電壓V_REF ，判斷是否為所需大小的電壓準位；若是， 則修剪保險絲電路200便進入修剪狀態以修剪所要燒斷的保險絲；若否，則使用者可再次於導體墊P_T1 ~P_T4 上分別給予不同的修剪預測電壓(如0伏特或2伏特)，讓反相器INV₁ ~INV₄ 據以產生對應邏輯的開關控制訊號S₁ ~S₄ ，直至開關控制訊號S₁ ~S₄ 的邏輯可以使得參考電壓產生電路100所產生的參考電壓V_REF 為所要的電壓準位，再讓修剪保險絲電路200進入修剪狀態，以修剪所要燒斷的保險絲。如第3圖所示，導體墊P_T1 、P_T2 、P_T3 、P_T4 分別接收2、0、2、0伏特的修剪預測電壓，因此經由反相器INV₁ 、INV₂ 、INV₃ 、INV₄ 所產生的開關控制訊號S₁ ~S₄ 為[0101]。而根據開關控制訊號S₁ ~S₄ 的邏輯([0101])，參考電壓產生電路100便會產生3伏特的參考電壓V_REF (V_REF =1×(R₁ +R₃ +R₅ )=1×(1+1+1)=3)。而若使用者所要的參考電壓大小即為3伏特，則修剪保險絲電路200便可進入修剪狀態以將所要燒斷的保險絲修剪。

請參考第4圖。第4圖係為說明先前技術之修剪保險絲電路200於修剪狀態時之示意圖。根據第3圖，可以得知最後所要得出的開關控制訊號S₁ ~S₄ 為[0101]。也就是說，保險絲PF₁ 、PF₃ 需被修剪(燒斷)以形成斷路，以分別使得節點N₁ 、N₃ 經由電晶體Q₁₂ 、Q₃₂ 與偏壓源V_DD ，維持在高電位，而讓反相器INV₁ 、INV₃ 輸出邏輯為「0」的開關控制訊號S₁ 、S₃ ；保險絲PF₂ 、PF₄ 不需被修剪(燒斷)，以分別使得節點N₂ 、N₄ 仍能經由保險絲PF₂ 、PF₄ 、電阻R_COM 與偏壓源V_SS ，維持在低電位而讓反相器INV₂ 、INV₄ 輸出邏輯為「1」的開關控制訊號S₂ 、S₄ 。因此，於修剪狀態時，為了燒 斷保險絲PF₁ 、PF₃ ，導體墊P_T1 、P_T3 需要接收5伏特的修剪設定電壓、共同修剪導體墊P_COM 需要接收0伏特的修剪共同電壓，以使得保險絲PF₁ 、PF₃ 能夠流通足夠大的電流而被修剪(燒斷)。

然而由於修剪導體墊P_T1 ~P_T4 需要以點針方式來通電以接收修剪預測電壓或修剪設定電壓，因此修剪導體墊P_T1 ~P_T4 的面積不可太小。而若將修剪導體墊P_T1 -P_T4 設置於晶圓上的晶片中，將會大大地降低晶片可用的面積。為此，在習知技術中，會將修剪導體墊P_T1 ~P_T4 設置於晶圓的切割道中，以增加晶片可用的面積。

請參考第5圖。第5圖係為說明修剪導體墊置於切割道上被切割的示意圖。如第5圖所示，由於修剪導體墊P_T1 ~P_T4 設置於晶圓的切割道上，因此在切割晶圓以產生晶片的同時，修剪導體墊P_T1 ~P_T4 亦會被切割到。一般修剪導體墊皆由金屬構成且由於金屬具有高延展性，因此當修剪導體墊P_T1 ~P_T4 被切割到時，修剪導體墊P_T1 ~P_T4 有可能會因而延伸晶圓的基底並與之接觸。一般來說，P型基底的晶圓會將其基底作為共同的偏壓源V_SS (地端，0伏特)；N型基底的晶圓會將其基底作為共同的偏壓源V_DD (如5伏特)。因此，經由切割之後，修剪導體墊P_T1 ~P_T4 有可能會接收到偏壓源V_DD 或V_SS 所提供的電壓，而造成對開關控制訊號的影響，使得使用者實際上所得到的參考電壓與預期的參考電壓不同。

請參考第6圖。第6圖係為說明當修剪導體墊與晶圓基底接觸 造成錯誤的開關控制訊號之示意圖。假設於第6圖中所使用的晶圓係為N型基底。於第6圖中，僅舉出保險絲組212為例。如第6圖所示，在經由第3圖的預測狀態與第4圖的修剪狀態之後，保險絲組212中的保險絲PF₂ 被判斷為不需修剪(燒斷)，以將節點N₂ 的電壓準位，經由電阻R_COM 與偏壓源V_SS 拉低至低電位。如此經過反相器INV₂ 的反相後才能輸出邏輯「1」的開關控制訊號S₂ 。然而由於修剪導體墊P_T2 在經由切割後被延展而電性連接至N型基底，因此修剪導體墊P_T2 會接收偏壓源V_DD 所提供的電壓(如5伏特)，並將所接收的電壓傳送至節點N₂ 。如此一來節點N₂ 的電壓準位便會由於偏壓源V_DD 的影響而被提升至高電位，意即反相器INV₂ 所輸出的開關控制訊號S₂ 會變成邏輯「0」，而不是預期的邏輯「1」。這樣會造成使用者實際上所得到的參考電壓與預期的參考電壓不同，而產生極大不便。

本發明提供一種可將修剪導體墊置於一晶圓之切割道之修剪保險絲電路。該修剪保險絲電路包含一電流控制模組、一保險絲組以及一修剪控制模組。該電流控制模組包含一電晶體以及一定電流源。該電晶體包含一第一端，電性連接於一第一偏壓源、一第二端，以及一控制端。該定電流源電性連接於該電流控制模組之該電晶體之該第二端，用來產生一參考電流。該保險絲組包含一第一電晶體、一第二電晶體、一保險絲以及一反相器。該第一電晶體包含一第一端，電性連接於一第二偏壓源、一第二端，以 及一控制端，電性連接於該保險絲組之該第一電晶體之該第二端。該第二電晶體包含一第一端，電性連接於該第一偏壓源、一第二端，以及一控制端，電性連接於該電流控制模組之該電晶體之該控制端。其中該保險絲組之該第二電晶體係與該電流控制模組之該電晶體形成一電流鏡以於該保險絲組之該第二電晶體之該第二端產生該參考電流。該保險絲包含一第一端，電性連接於該保險絲組之該第一電晶體之該第二端，以及一第二端，電性連接於該保險絲組之該第二電晶體之該第二端。該反相器包含一輸入端，電性連接於該保險絲之該第二端，以及一輸出端，用來輸出一資料訊號。其中當該反相器之該輸入端上之電壓準位高於一第一預定電壓準位時，該資料訊號係為一低電壓準位、當該反相器之該輸入端上之電壓準位低於一第二預定電壓準位時，該資料訊號係為一高電壓準位。該修剪控制模組包含一修剪導體墊，設置於該晶圓之切割道、一共同修剪導體墊，以及一開關。該開關包含一第一端，電性連接於該保險絲組之該反相器之該輸入端、一第二端，電性連接於該第一偏壓源，以及一控制端，電性連接於該共同修剪導體墊。其中該開關係根據該共同修剪導體墊將該開關之該第一端電性連接於該開關之該第二端。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利 範圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「電性連接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置電性連接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。

請參考第7圖。第7圖係為本發明之一第一實施例之修剪保險絲電路700之示意圖。修剪保險絲電路700係用來產生開關控制訊號S₁ ~S₄ 。修剪保險絲電路700係使用在N型基底的晶圓製程上。使用者可設定修剪保險絲電路700的狀態以設定開關控制訊號S₁ ~S₄ 的邏輯(電壓準位)。然而，修剪保險絲電路700所被設定之開關控制訊號S₁ ~s₄ 並非限定於應用於參考電壓產生電路100。也就是說，開關控制訊號S₁ ~S₄ 可根據使用者設計，作為任何資料訊號。修剪保險絲電路700包含四保險絲組711、712、713、714、一修剪控制模組720以及一電流控制模組730。

電流控制模組730包含一電晶體Q₁ 以及一定電流源I_REF ，用來與保險絲組711、712、713、714中的電晶體Q₁₂ 、Q₂₂ 、Q₃₂ 、Q₄₂ 形成電流鏡以複製與定電流源I_REF 相同大小的電流。電晶體Q₁ 之一第一端(源極)電性連接於一偏壓源V_SS (如一地端，0伏特)；電晶體Q₁ 之一第二端(汲極)電性連接於定電流源I_REF ；電晶體Q₁ 之一控制端(閘極)電性連接於電晶體Q₁ 之該第二端以及電晶體Q₁₂ 、Q₂₂ 、Q₃₂ 、Q₄₂ 之控制端。定電流源I_REF 電性連接於電晶體Q₁ 之該第二端與一偏壓源V_DD (如5伏特)。於本發明之第一實施例中，電晶體Q₁ 可為一N通道金氧半導體電晶體。

保險絲組711~714分別用來提供開關控制訊號S₁ ~S₄ 的邏輯(電壓準位)。也就是說，在經過修剪控制模組720的修剪之後，保險絲組711~714會產生固定邏輯的開關控制訊號S₁ ~s₄ 。保險絲組711~714具有相同的結構，以下將僅舉保險絲組711為例。保險絲組711包含二電晶體Q₁₁ 、Q₁₂ 、一保險絲MF₁ 以及一反相器INV₁ 。電晶體Q₁₂ 之一第一端(源極)電性連接於偏壓源V_SS ；電晶體Q₁₂ 之一第二端(汲極)(節點N₁₂ )，透過保險絲MF₁ ，電性連接於電晶體Q₁₁ 之一第二端(汲極)(節點N₁₁ )；電晶體Q₁₂ 之一控制端(閘極)電性連接於電晶體Q₁ 之該控制端；如此電晶體Q₁₂ 便可與電晶體Q₁ 形成電流鏡以複製定電流源I_REF 的電流。電晶體Q₁₁ 之一第一端(源極)電性連接於偏壓源V_DD ；電晶體Q₁₁ 之一第二端(汲極)，透過保險絲MF₁ ，電性連接於電晶體Q₁₂ 之該第二端；電晶體Q₁₁ 之一控制端(閘極)電性連接於電晶體Q₁₁ 之該第二端，如此電晶體Q₁₁ 便可形成二極體狀態。反相器INV₁ 之輸入端電性連接於節點N₁₂ ；反相器之輸出端用來根據反相器INV₁ 之輸入端上的電壓準位(節點N₁₂ 的電壓準位)，輸出開關控制訊號S₁ 。反相器INV₁ 可設計為當其輸入端的電壓準位高於2伏特(節點N₁₂ 上的電壓高於2伏特)時，則反相器INV₁ 之輸出(開關控制訊號S₁ )便為邏輯「0」； 當其輸入端的電壓低於0.5伏特(節點N₁₂ 上的電壓低於0.5伏特)時，則反相器INV₁ 之輸出(開關控制訊號S₁ )便為邏輯「1」。

此外，於本發明之第一實施例之保險絲組711~714中，電晶體Q₁₁ 、Q₂₁ 、Q₃₁ 、Q₄₁ 可為P通道金氧半導體電晶體；電晶體Q₁₂ 、Q₂₂ 、Q32、Q₄₂ 可為N通道金氧半導體電晶體；保險絲MF₁ 、MF₂ 、MF₃ 、MF₄ 可為金屬保險絲(metal fuse)，其阻抗約為0.1歐姆。

修剪控制模組720包含四修剪導體墊P_T1 、P_T2 、P_T3 、P_T4 、一共同修剪導體墊P_COM 以及四電晶體Q₁₃ 、Q₂₃ 、Q₃₃ 、Q₄₃ 。電晶體Q₁₃ 、Q₂₃ Q₃₃ Q₄₃ 分別對應於保險絲組711~714。修剪導體墊P_T1 、P_T2 、P_T3 、P_T4 分別電性連接於節點N₁₁ (保險絲MF₁ 之一第一端)、N₂₁ (保險絲MF₂ 之一第一端)、N₃₁ (保險絲MF₃ 之一第一端)、N₄₁ (保險絲MF₄ 之一第一端)。共同修剪導體墊P_COM 電性連接於各電晶體Q₁₃ ~Q₄₃ 之控制端(閘極)，用來於修剪狀態時接收一修剪共同電壓(如5伏特)，以導通電晶體Q₁₃ ~Q₄₃ ，來修剪所要燒斷的保險絲。電晶體Q₁₃ ~Q₄₃ 與對應的保險絲組具有相同的連接關係，以下將僅舉電晶體Q₁₃ 為例。電晶體Q₁₃ 之一第一端(源極)電性連接於偏壓源V_SS (地端，0伏特)；電晶體Q₁₃ 之一第二端(汲極)電性連接於節點N₁₂ (反相器INV₁ 之輸入端)(保險絲MF₁ 之一第二端)；電晶體Q₁₃ 之一控制端(閘極)電性連接於共同修剪導體墊P_COM 。

此外，於本發明之第一實施例之修剪控制模組720中，電晶體 Q₁₃ ~Q₄₃ 可為N通道金氧半導體電晶體。且電晶體Q₁₃ ~Q₄₃ 於本發明之第一實施例中可視為開關，用來分別將節點N₁₂ ~N₄₂ 電性連接於偏壓源V_SS 。

在預測狀態時，修剪導體墊P_T1 ~P_T4 用來接收修剪預測電壓(如2伏特或0伏特)，並經由對應的保險絲，傳送至對應的反相器，以預測所產生的開關控制訊號之邏輯是否為所需。在修剪狀態時，修剪導體墊P_T1 ~P_T4 用來接收修剪設定電壓(如5伏特)、共同修剪導體墊P_COM 用來接收修剪共同電壓(如5伏特)，以將所要燒斷的保險絲燒斷。

舉例來說，在預測狀態時，修剪導體墊P_T1 接收2伏特的修剪預測電壓並傳送到節點N₁₁ ，再經由保險絲MF₁ 傳送至節點N₁₂ (反相器INV₁ 之輸入端)。因此，反相器INV₁ 於預測狀態時所輸出的開關控制訊號S₁ 係為邏輯「0」。反之，在預測狀態時，修剪導體墊P_T1 接收0伏特的修剪預測電壓並傳送到節點N₁₁ ，再經由保險絲MF₁ 傳送至節點N₁₂ (反相器INV₁ 之輸入端)。因此，反相器INV₁ 於預測狀態時所輸出的開關控制訊號S₁ 係為邏輯「1」。

而在經由預測狀態後，使用者判斷開關控制訊號S₁ 需為邏輯「0」，則在修剪狀態時，修剪導體墊P_T1 不接收5伏特的修剪設定電壓，意即修剪導體墊P_T1 上的電壓可為浮動、共同修剪導體墊P_COM 接收5伏特的修剪共同電壓。於此同時，電晶體Q₁₃ 被經由 共同修剪導體墊P_COM 所接收的5伏特之修剪共同電壓所導通而將保險絲MF₁ 之該第二端電性連接於偏壓源V_SS 。如此保險絲PF₁ 上將不會跨有5伏特的壓差，所以不會通過大電流而被燒斷。如此一來，因為電流I_REF 是很小的電流，節點N₁₂ 將可透過保險絲MF₁ 、電晶體Q₁₁ ，電性連接至偏壓源V_DD 而維持於高電位(大於2伏特)，因此反相器INV₁ 便可輸出邏輯「0」的開關控制訊號S₁ 。

反之，在經由預測狀態後，使用者判斷開關控制訊號S₁ 需為邏輯「1」，則在修剪狀態時，修剪導體墊P_T1 會接收5伏特的修剪設定電壓、共同修剪導體墊P_COM 接收0伏特的修剪共同電壓。於此同時，電晶體Q₁₃ 被經由共同修剪導體墊P_COM 所接收的5伏特之修剪共同電壓所導通而將保險絲MF₁ 之該第二端電性連接於偏壓源V_SS ；如此保險絲PF₁ 之該第一端(節點N₁₁ )將會是5伏特、保險絲PF₁ 之該第二端(節點N₁₂ )，意即保險絲MF₁ 跨有5伏特的壓差，因而會通過大電流而將保險絲MF₁ 燒斷。如此一來，節點N₁₂ 將無法透過保險絲MF₁ 、電晶體Q₁₁ 電性連接至偏壓源V_DD 而維持於高電位，反而是透過電晶體Q₁₂ 電性連接至偏壓源V_SS ，而維持於低電位(低於0.5伏特)，因此反相器INV₁ 便可輸出邏輯「1」的開關控制訊號S₁ 。

請參考第8圖。第8圖係為說明本發明之第一實施例之修剪保險絲電路700於預測狀態時之示意圖。於預測狀態時，使用者可於修剪導體墊P_T1 ~P_T4 上分別給予不同的修剪預測電壓(如0伏特 或2伏特)，分別經由節點N₁₁ ~N₄₁ 、保險絲MF₁ ~MF₄ 、節點N₁₂ ~N₄₂ ，讓反相器INV₁ ~INV₄ 據以產生對應邏輯的開關控制訊號S₁ ~S₄ 。舉例來說，修剪導體墊P_T1 可接收2伏特的修剪預測電壓，經由節點N₁₁ 、保險絲MF₁ ，傳至節點N₁₂ (反相器INV₁ 之輸入端)。而使得反相器INV₁ 輸出邏輯「0」的開關控制訊號S₁ 。如此一來，使用者便可根據所得出的開關控制訊號S₁ ~S₄ ，控制參考電壓產生電路100，以得出一參考電壓V_REF 。使用者可再根據所得出的參考電壓V_REF ，判斷是否為所需大小的電壓準位；若是，則修剪保險絲電路700便進入修剪狀態以修剪所要燒斷的保險絲；若否，則使用者可再次於修剪導體墊P_T1 ~P_T4 上分別給予不同的修剪預測電壓(如0伏特或2伏特)，讓反相器INV₁ ~INV₄ 據以產生對應邏輯的開關控制訊號S₁ ~S₄ ，直至開關控制訊號S₁ -S₄ 的邏輯可以使得參考電壓產生電路100所產生的參考電壓V_REF 為所要的電壓準位，再讓修剪保險絲電路700進入修剪狀態以修剪所要燒斷的保險絲。如第8圖所示，修剪導體墊P_T1 、P_T2 、P_T3 、P_T4 分別接收2、0、2、0伏特的電壓，因此經由反相器INV₁ 、INV₂ 、INV₃ 、INV₄ 所產生的開關控制訊號S₁ ~S₄ 為[0101]。而根據開關控制訊號S₁ ~S₄ 的邏輯([0101])，參考電壓產生電路100便會產生3伏特的參考電壓V_REF (V_REF =1×(R₁ +R₃ +R₅ )=1×(1+1+1)=3)。而若使用者所要的參考電壓大小即為3伏特，則修剪保險絲電路700便可進入修剪狀態以將所要燒斷的保險絲修剪。

請參考第9圖。第9圖係為說明本發明之第一實施例之修剪保 險絲電路700於修剪狀態時之示意圖。根據第8圖，可以得知最後所要得出的開關控制訊號S₁ ~S₄ 為[0101]，也就是說，保險絲MF₂ 、MF₄ 需被燒斷以分別使得節點N₂₂ 、N₄₂ 經由電晶體Q₂₂ 、Q₄₂ 維持在低電位而讓反相器INV₂ 、INV₄ 輸出邏輯為「1」的開關控制訊號S₂ 、S₄ ；保險絲MF₁ 、MF₃ 不需被燒斷以分別使得節點N₁₂ 、N₃₂ 分別能經由電晶體Q₁₁ 、Q₃₁ ，電性連接至偏壓源V_DD ，而維持在高電位，如此讓反相器INV₁ 、INV₃ 輸出邏輯為「0」的開關控制訊號S₁ 、S₃ 。因此，於修剪狀態時，為了燒斷保險絲MF₂ 、MF₄ ，修剪導體墊P_T2 、P_T4 需要接收5伏特的修剪設定電壓、共同修剪導體墊P_COM 需要接收5伏特的修剪共同電壓(以導通電晶體Q₂₃ 、Q₄₃ 使得保險絲MF₂ 、MF₄ 有5伏特的跨壓)，以使得保險絲MF₂ 、MF₄ 能夠流通足夠大的電流而被燒斷。

而於本發明之第一實施例之修剪保險絲電路700，其導體墊P_T1 ~P_T4 仍可設置於晶圓的切割道中，以增加晶片可用的面積而不會有任何由於接觸基底產生開關控制訊號錯誤的風險。詳細說明於後。

請參考第10圖。第10圖係為說明本發明之第一實施例之修剪保險絲電路700中的導體墊與晶圓基底接觸時仍不會造成錯誤的開關控制訊號之示意圖。於第10圖中，僅舉出保險絲組711、712為例。如第10圖所示，在經由第8圖的預測狀態與第9圖的修剪狀態之後，保險絲組711中的保險絲MF₁ 被判斷為不需修剪，因 為電晶體Q₁₂ 是用來複製電流I_REF ，而電流I_REF 是非常微小的電流，所以節點N₁₂ 的電壓準位，是經由保險絲MF₁ 、電晶體Q₁₁ 與偏壓源V_DD 提升至高電位，如此經過反相器INV₁ 的反相後才能輸出邏輯「0」的開關控制訊號S₁ ；保險絲組712中的保險絲MF₂ 被判斷為需燒斷，以將節點N₂₂ 的電壓準位，經由電晶體Q₂₂ 與偏壓源V_SS 拉低至低電位，如此經過反相器INV₂ 的反相後才能輸出邏輯「1」的開關控制訊號S₂ 。雖然由於修剪導體墊P_T1 、P_T2 在經由切割後被延展而電性連接至N型基底，因此修剪導體墊P_T1 、P_T2 會接收偏壓源V_DD 所提供的電壓(如5伏特)，並將所接收的電壓分別傳送至節點N₁₁ 、N₂₁ ，但是在經過修剪狀態後的保險絲組711，其節點N₁₂ 上之電壓準位本來就會經由保險絲MF₁ 、電晶體Q₁₁ 與偏壓源V_DD 而維持在高電位，僅管修剪導體墊P_T1 傳送了V_DD 所提供的電壓，節點N₁₂ 上的電壓準位仍不會受到太大影響，而反相器INV₁ 亦不會產生錯誤的判斷；在經過修剪狀態後的保險絲組712，其節點N₂₂ 上之電壓準位已經由電晶體Q₁₂ 與偏壓源V_SS 而維持在低電位，且此時的保險絲MF₂ 以被修剪成斷路，僅管修剪導體墊P_T2 傳送了偏壓源V_DD 所提供的電壓，仍無法將偏壓源V_DD 所傳送的電壓傳送至節點N₂₂ (因為保險絲MF₂ 已被燒斷)，因此節點N₂₂ 上的電壓準位仍不會受到影響，而反相器INV₂ 亦不會產生錯誤的判斷。因此，利用本發明之第一實施例所提供之修剪保險絲電路，在N型晶圓被切割過後，使用者實際上所得到的參考電壓仍可預期的參考電壓相同，而不會因為修剪導體墊置於切割道被切割後產生任何誤差。

請參考第11圖。第11圖係為本發明之一第二實施例之修剪保險絲電路1100之示意圖。修剪保險絲電路1100係同樣用來產生開關控制訊號S₁ ~S₄ 。與修剪保險絲電路700不同的是，修剪保險絲電路1100係使用在P型基底的晶圓製程上。使用者可設定修剪保險絲電路1100的狀態以設定開關控制訊號S₁ ~S₄ 的邏輯(電壓準位)。修剪保險絲電路1100包含四保險絲組1111、1112、1113、1114、一修剪控制模組1120以及一電流控制模組1130。修剪保險絲電路1100之架構與修剪保險絲電路700類似，功能及運作原理亦相同，於此不再贅述。

縱上所述，本發明所提供之修剪保險絲電路，可根據不同製程的晶圓，對應地使用不同的實施例，以達成將修剪導體墊置於晶圓切割道中卻不會有任何因為切割而產生誤動作的風險，提供使用者更大的便利性。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧參考電壓產生電路

R₁ 、R₂ 、R₃ 、R₄ 、R₅ 、R_COM ‧‧‧電阻

V_REF ‧‧‧參考電壓

SW₁ 、SW₂ 、SW₃ 、SW₄ ‧‧‧開關

S₁ 、S₂ 、S₃ 、S₄ ‧‧‧開關控制訊號

V_DD 、V_SS ‧‧‧偏壓源

200、700、1100‧‧‧修剪保險絲電路

211、212、213、214、711、712、713、714、1111、11121113、1114‧‧‧保險絲組

220、720、1120‧‧‧修剪控制模組

230、730、1130‧‧‧電流控制模組

I_REF ‧‧‧定電流源

P_T1 、P_T2 、P_T3 、P_T4 ‧‧‧修剪導體墊

P_COM ‧‧‧共同修剪導體墊

Q₁ 、Q₁₁ 、Q₁₃ 、Q₂₁ 、Q₂₂ 、Q₃₁ 、Q₃₂ 、Q₄₁ 、Q₄₂ 、Q₁₃ 、Q₂₃ Q₃₃ 、Q₄₃ ‧‧‧電晶體

INV₁ 、INV₂ 、INV₃ INV₄ ‧‧‧反相器

N₁ 、N₂ 、N₃ 、N₄ 、N₁₁ 、N₁₂ 、N₂₁ 、N₂₂ 、N₃₁ 、N₃₂ 、N₄₁ N₄₂ ‧‧‧節點

PF₁ 、PF₂ 、PF₃ 、PF₄ 、MF₁ 、MF₂ 、MF₃ 、MF₄ ‧‧‧保險絲

第1圖係為說明一參考電壓產生電路之示意圖。

第2圖係為一先前技術之修剪保險絲電路之示意圖。

第3圖係為說明先前技術之修剪保險絲電路於預測狀態時之示意 圖。

第4圖係為說明先前技術之修剪保險絲電路於修剪狀態時之示意圖。

第5圖係為說明修剪導體墊置於切割道上被切割的示意圖。

第6圖係為說明當修剪導體墊與晶圓基底接觸造成錯誤的開關控制訊號之示意圖。

第7圖係為本發明之一第一實施例之修剪保險絲電路之示意圖。

第8圖係為說明本發明之第一實施例之修剪保險絲電路於預測狀態時之示意圖。

第9圖係為說明本發明之第一實施例之修剪保險絲電路於修剪狀態時之示意圖。

第10圖係為說明本發明之第一實施例之修剪保險絲電路中的導體墊與晶圓基底接觸時仍不會造成錯誤的開關控制訊號之示意圖。

第11圖係為本發明之一第二實施例之修剪保險絲電路之示意圖。

S₁ 、S₂ 、S₃ 、S₄ ‧‧‧開關控制訊號

V_DD 、V_SS ‧‧‧偏壓源

700‧‧‧修剪保險絲電路

711、712、713、714‧‧‧保險絲組

720‧‧‧修剪控制模組

730‧‧‧電流控制模組

I_REF ‧‧‧定電流源

P_T1 、P_T2 、P_T3 、P_T4 ‧‧‧修剪導體墊

P_COM ‧‧‧共同修剪導體墊

Q₁ 、Q₁₁ 、Q₁₂ 、Q₂₁ 、Q₂₂ Q₃₁ 、Q₃₂ 、Q₄₁ 、Q₄₂ 、Q₁₃ 、Q₂₃ 、Q₃₃ 、Q₄₃ ‧‧‧電晶體

INV₁ 、INV₂ 、INV₃ 、INV₄ ‧‧‧反相器

N₁₁ 、N₁₂ 、N₂₁ 、N₂₂ 、N₃₁ 、N₃₂ 、N₄₁ 、N₄₂ ‧‧‧節點

MF₁ 、MF₂ 、MF₃ 、MF₄ ‧‧‧保險絲

Claims (11)

1. 一種可將修剪導體墊置於一晶圓之切割道之修剪保險絲(trim fuse)電路，包含：一電流控制模組，包含：一電晶體，包含：一第一端，電性連接於一第一偏壓源；一第二端；以及一控制端；一定電流源，電性連接於該電流控制模組之該電晶體之該第二端，用來產生一參考電流；一保險絲組，包含：一第一電晶體，包含：一第一端，電性連接於一第二偏壓源；一第二端；以及一控制端，電性連接於該保險絲組之該第一電晶體之該第二端；一第二電晶體，包含：一第一端，電性連接於該第一偏壓源；一第二端；以及一控制端，電性連接於該電流控制模組之該電晶體之該控制端；其中該保險絲組之該第二電晶體係與該電流控制模組之該電晶體形成一電流鏡以於該保險絲組之該第 二電晶體之該第二端產生該參考電流；一保險絲，包含：一第一端，電性連接於該保險絲組之該第一電晶體之該第二端；以及一第二端，電性連接於該保險絲組之該第二電晶體之該第二端；以及一反相器，包含：一輸入端，電性連接於該保險絲之該第二端；以及一輸出端，用來輸出一資料訊號；其中當該反相器之該輸入端上之電壓準位高於一第一預定電壓準位時，該資料訊號係為一低電壓準位、當該反相器之該輸入端上之電壓準位低於一第二預定電壓準位時，該資料訊號係為一高電壓準位；以及一修剪控制模組，包含：一修剪導體墊，設置於該晶圓之切割道；一共同修剪導體墊；以及一開關，包含：一第一端，電性連接於該保險絲組之該反相器之該輸入端；一第二端，電性連接於該第一偏壓源；以及一控制端，電性連接於該共同修剪導體墊；其中該開關係根據該共同修剪導體墊將該開關之該第 一端電性連接於該開關之該第二端。
2. 如請求項1所述之修剪保險絲電路，其中該第一預定電壓準位與該第二預定電壓準位係介於該第一偏壓源所提供之一第三電壓準位與該第二偏壓源所提供之一第四電壓準位之間。
3. 如請求項2所述之修剪保險絲電路，其中該第一預定電壓準位係低於該第四電壓準位、該第二預定電壓準位係高於該第三電壓準位。
4. 如請求項3所述之修剪保險絲電路，其中當該修剪保險絲電路處於一預測狀態時，該修剪導體墊可接收一預測電壓以預測該反相器輸出之該資料訊號之電壓準位。
5. 如請求項4所述之修剪保險絲電路，其中該預測電壓係介於該第一預定電壓準位與該第四電壓準位之間。
6. 如請求項4所述之修剪保險絲電路，其中當該修剪保險絲電路處於一修剪狀態時，該共同修剪導體墊接收一修剪共同電壓來開啟該開關以將該開關之該第一端電性連接於該開關之該第二端、該修剪導體墊可根據該修剪保險絲電路處於該預測狀態時所預測之該資料訊號，接收一修剪設定電壓來修剪該保險絲。
7. 如請求項1所述之修剪保險絲電路，其中該開關可為一電晶體。
8. 如請求項7所述之修剪保險絲電路，其中當該晶圓係為N型基底之晶圓時，該電流控制模組之該電晶體係為一N通道金氧半導體電晶體、該保險絲組之該第一電晶體係為一P通道金氧半導體電晶體、該保險絲組之該第二電晶體係為一N通道金氧半導體電晶體、該修剪控制模組之該開關係為一N通道金氧半導體電晶體。
9. 如請求項7所述之修剪保險絲電路，其中當該晶圓係為P型基底之晶圓時，該電流控制模組之該電晶體係為一P通道金氧半導體電晶體、該保險絲組之該第一電晶體係為一N通道金氧半導體電晶體、該保險絲組之該第二電晶體係為一P通道金氧半導體電晶體、該修剪控制模組之該開關係為一P通道金氧半導體電晶體。
10. 如請求項1所述之修剪保險絲電路，其中該資料訊號可用來控制一參考電壓產生電路以據以產生一參考電壓。
11. 如請求項1所述之修剪保險絲電路，其中該保險絲係為一金屬保險絲(metal fuse)。