專利名稱：具有冗余結(jié)構(gòu)的存儲器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有冗余結(jié)構(gòu)的存儲器電路，尤其涉及避免了由于冗余判斷導(dǎo)致訪問速度降低的存儲器電路。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體存儲器設(shè)備具有冗余結(jié)構(gòu)，其用于修復(fù)由于容量增加而采取微型化和其他原因所產(chǎn)生的缺陷單元。多種冗余結(jié)構(gòu)被用于諸如DRAM、SRAM、FeRAM和EEPROM(閃速存儲器)等半導(dǎo)體存儲器。在這些存儲器中，閃速存儲器采用位線的冗余結(jié)構(gòu)，作為缺陷單元的修復(fù)方法。換言之，讀取時(shí)采用冗余單元側(cè)中的位線代替了缺陷單元所屬的位線。日本專利申請公開No.2000-231795(2000年8月22日公布)對該存儲器作了說明。
在這種閃速存儲器中，由于容量的增加，字線和作為擦除單位的扇區(qū)的缺陷成為合格率降低的主要原因。因此，對于一個(gè)大容量的閃速存儲器，建議采用字線的冗余結(jié)構(gòu)和扇區(qū)的冗余結(jié)構(gòu)。閃速存儲器在存儲器塊中有多個(gè)扇區(qū)。在這種結(jié)構(gòu)中，在存儲器塊中提供了用于修復(fù)的備用扇區(qū)。如果所提供的地址和缺陷扇區(qū)的地址(以下稱作冗余地址)相匹配，選擇備用扇區(qū)而非常規(guī)扇區(qū)。
訪問速度的下降是這種具有冗余結(jié)構(gòu)的存儲器的問題。換言之，需要比較所提供的地址和冗余地址，如果它們失配，將按原樣地讀取常規(guī)扇區(qū)的數(shù)據(jù)，但是如果它們相匹配，就有必要選擇備用扇區(qū)側(cè)并讀取數(shù)據(jù)。因此，由于對冗余地址的比較判斷所需的時(shí)間，備用扇區(qū)側(cè)的選擇啟動時(shí)序延遲了。特別地，在冗余地址判斷完成后驅(qū)動備用扇區(qū)側(cè)的字線時(shí)，訪問速度的下降比位線冗余結(jié)構(gòu)的要明顯得多。
另外，除去設(shè)置用于修復(fù)缺陷的備用扇區(qū)外，在發(fā)貨之前的測試時(shí)還需要備用扇區(qū)的操作測試?？梢酝ㄟ^寫入冗余存儲器中的冗余地址來訪問備用扇區(qū)，但希望在寫入冗余存儲器前對備用扇區(qū)進(jìn)行操作測試。同樣必要的是，在通過寫入冗余地址來用備用扇區(qū)替換后，對已修復(fù)的常規(guī)扇區(qū)進(jìn)行操作測試，以驗(yàn)證不良狀態(tài)。在這種情形中，即便寫入了冗余地址，也必須對已替換的常規(guī)扇區(qū)進(jìn)行操作測試。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)前面所考慮的內(nèi)容，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種存儲器電路，其中將避免由于冗余判斷所導(dǎo)致的訪問速度的降低。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種存儲器電路，其將使可以對備用扇區(qū)和已修復(fù)的常規(guī)扇區(qū)進(jìn)行操作測試，無論冗余地址是什么。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方面是一種包括多個(gè)塊的存儲器電路，每個(gè)塊進(jìn)一步包括多個(gè)常規(guī)扇區(qū)和一個(gè)備用扇區(qū)，其中每個(gè)扇區(qū)進(jìn)一步包括多個(gè)存儲器單元，并且當(dāng)?shù)谝粔K中的常規(guī)扇區(qū)出現(xiàn)缺陷時(shí)，用第二塊中的備用扇區(qū)來代替該缺陷常規(guī)扇區(qū)。而且，作為對所提供地址的響應(yīng)，在第一時(shí)段內(nèi)同時(shí)選定第一塊中的對應(yīng)于所提供地址的常規(guī)扇區(qū)和第二塊中的備用扇區(qū)，并且在第一時(shí)段之后，根據(jù)關(guān)于所提供地址是否與冗余地址匹配的冗余判斷的結(jié)果，來保持所述常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)之一的選定。
根據(jù)本發(fā)明的上述方面，無論關(guān)于所提供地址是否與指示缺陷扇區(qū)的冗余地址匹配的冗余判斷的結(jié)果怎樣，當(dāng)訪問操作開始時(shí)，在第一時(shí)段內(nèi)，都將第一塊中的一常規(guī)扇區(qū)和第二塊中的與該常規(guī)扇區(qū)成對的備用扇區(qū)同時(shí)設(shè)為選定狀態(tài)，這樣可以抑制由于冗余判斷操作所致的訪問速度的下降。
在本發(fā)明的上述方面中，優(yōu)選的是，每個(gè)扇區(qū)分別進(jìn)一步包括多條字線，并且當(dāng)響應(yīng)所提供地址同時(shí)選定第一塊中的常規(guī)扇區(qū)和第二塊中的備用扇區(qū)時(shí)，該常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)中的字線也被同時(shí)選定。
在本發(fā)明的上述方面中，優(yōu)選的是，在第一時(shí)段內(nèi)，將同時(shí)選定的字線驅(qū)動到電源電壓電平，在第一時(shí)段結(jié)束后，將根據(jù)冗余判斷的結(jié)果而選定的字線驅(qū)動到高于電源電壓的升壓電源電壓電平。沒有被選定的字線降到地電平。
在本發(fā)明的上述方面中，優(yōu)選的是，在每個(gè)扇區(qū)中設(shè)置了用于選擇該扇區(qū)中字線的字線解碼器，并且字線解碼器的輸入信號被提供給第一和第二塊。換言之，字線解碼器的輸入信號被提供給根據(jù)所提供地址選定的第一塊和與第一塊成對的第二塊。這使得有可能由常規(guī)扇區(qū)中的字線解碼器選擇一條字線和由備用扇區(qū)中的字線解碼器選擇一條字線，二者同時(shí)被選定。
另外，在優(yōu)選的實(shí)施例中，在每個(gè)塊中設(shè)置了用于選擇塊中的位線的Y門電路，并且，當(dāng)冗余判斷的結(jié)果是失配時(shí)，選擇第一塊中的位線，而當(dāng)冗余判斷的結(jié)果是匹配時(shí)，選擇第二塊的位線。優(yōu)選的是，當(dāng)常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)在第一時(shí)段內(nèi)被同時(shí)選定時(shí)，這兩條位線永遠(yuǎn)不被同時(shí)選定。這樣，可以避免這兩條位線通過一條公共數(shù)據(jù)總線發(fā)生爭用。
在上面的實(shí)施例中，優(yōu)選的是，在第一時(shí)段結(jié)束前，根據(jù)冗余判斷的結(jié)果，開始驅(qū)動要提供給Y門電路的Y門選擇信號。由于由冗余判斷電路產(chǎn)生的冗余判斷的結(jié)果的時(shí)序有偏差，設(shè)置了第一時(shí)段，在其期間同時(shí)選定了常規(guī)扇區(qū)和其備用扇區(qū)。結(jié)果，要么由第一塊選定Y門，要么由第二塊選定Y門。因此，可以根據(jù)冗余判斷的結(jié)果來切換Y門的選擇。通過切換Y門的選擇，用于與Y門選擇信號共享電源的升壓電源電平下降了。在此優(yōu)選實(shí)施例中，通過在第一時(shí)段結(jié)束前驅(qū)動Y門選擇信號，可以避免用于提供Y門選擇信號電源的列升壓電源的恢復(fù)的延遲。
在本發(fā)明上面的方面中，當(dāng)沒有執(zhí)行采用備用扇區(qū)的替換時(shí)，多個(gè)塊的多個(gè)扇區(qū)可以同時(shí)成為擦除操作目標(biāo)；當(dāng)執(zhí)行了多個(gè)塊中采用備用扇區(qū)的替換時(shí)，將禁止該同時(shí)擦除操作。當(dāng)執(zhí)行了向備用扇區(qū)的切換時(shí)，常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)(其替換另一個(gè)塊中的缺陷常規(guī)扇區(qū))成為相同塊中的擦除操作目標(biāo)，因此在這種情況下，將禁用同時(shí)擦除操作。
為了實(shí)現(xiàn)上面的目的，本發(fā)明的另一方面是包括多個(gè)常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)的存儲器電路，其進(jìn)一步包括用于保存缺陷常規(guī)扇區(qū)的地址的冗余存儲器，和用于比較所提供的地址和該冗余存儲器中的地址的冗余判斷電路，其中，根據(jù)由冗余判斷電路生成的冗余判斷信號來選定常規(guī)扇區(qū)或者用于替換其的備用扇區(qū)中的一個(gè)。并且作為對第一信號的響應(yīng)，冗余判斷電路將冗余判斷信號設(shè)為匹配狀態(tài)，以便啟用對備用扇區(qū)的訪問，無論冗余存儲器中的地址是什么。
同樣是為了實(shí)現(xiàn)上面的目的，本發(fā)明的另一方面是一種包括多個(gè)常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)的存儲器電路，其進(jìn)一步包括用于保存缺陷常規(guī)扇區(qū)的地址的冗余存儲器，和用于比較所提供的地址和該冗余存儲器中的地址的冗余判斷電路，其中，根據(jù)由冗余判斷電路生成的冗余判斷信號來選定常規(guī)扇區(qū)或者用于替換其的備用扇區(qū)。并且作為對第二信號的響應(yīng)，冗余判斷電路將冗余判斷信號設(shè)為失配狀態(tài)，以便啟用對由備用扇區(qū)替換的常規(guī)扇區(qū)的訪問，而不管冗余存儲器中的地址是什么。
根據(jù)本發(fā)明的上面兩個(gè)方面，在將冗余地址寫入冗余存儲器中之前，啟用了對備用扇區(qū)的訪問，并且可以測試備用扇區(qū)。另外，甚至在將冗余地址寫入冗余存儲器中之后，啟用了對由備用扇區(qū)替換的常規(guī)扇區(qū)的訪問，這樣就可以測試被判斷有缺陷的常規(guī)扇區(qū)。


圖1是表示根據(jù)本實(shí)施例的閃速存儲器的總體結(jié)構(gòu)的圖；圖2是表示垂直塊和在其左側(cè)和右側(cè)的X解碼器的詳細(xì)電路圖；圖3是表示一個(gè)垂直塊和在其兩側(cè)的X解碼器的框圖；圖4是表示扇區(qū)選擇操作的圖，這是本實(shí)施例的第一特征；圖5是表示扇區(qū)選擇操作的圖，這是本實(shí)施例的第一特征；圖6是表示扇區(qū)選擇操作的圖，這是本實(shí)施例的第一特征；圖7是表示垂直塊選擇信號緩沖器電路的圖；圖8是表示地址轉(zhuǎn)換檢測電路的圖及其操作時(shí)序圖；圖9是表示冗余判斷電路的圖；圖10是表示本地X解碼器的結(jié)構(gòu)的圖；圖11是表示升壓電源分配電路的圖；圖12是根據(jù)本實(shí)施例的操作時(shí)序圖；
圖13是表示列升壓電源降低的時(shí)序圖；以及圖14是表示根據(jù)本實(shí)施例的垂直塊選擇信號生成電路的圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。不過，本發(fā)明的保護(hù)范圍卻不限于下面的實(shí)施例，而是覆蓋在權(quán)利要求中所陳述的發(fā)明及其等同物。本發(fā)明并不只限于閃速存儲器，而不過是采用閃速存儲器作為下列實(shí)施例的說明中的示例而已。
圖1是表示本實(shí)施例中的閃速存儲器的總體結(jié)構(gòu)的圖。圖1分成了圖1A和圖1B。將地址A0-A23提供給該閃速存儲器，其中地址A0-A6是列選擇地址，地址A7-A14是字線選擇地址，地址A15-A23是扇區(qū)選擇地址。每個(gè)地址都被輸入到各自的地址緩沖器10、11和12中，并分別作為列選擇地址YAD(60)、字線選擇地址XAD(147)和扇區(qū)選擇地址ZAD(2315)被提供給內(nèi)部電路。
在每個(gè)信號中，q表示以四元組為單位的信號，v表示以垂直塊為單位的信號。Q表示與四元組塊有關(guān)的信號，V表示與垂直塊有關(guān)的信號，X表示與X解碼器有關(guān)的信號。在本說明書中，可以忽略q和v。
存儲器單元陣列被分割成多個(gè)扇區(qū)單元。并且存儲器單元陣列被分隔成垂直塊Vblock 0-3，其包括多個(gè)常規(guī)扇區(qū)和用于修復(fù)缺陷的備用扇區(qū)。存儲器單元陣列還被分隔成4個(gè)四元組塊Quad 0-3，其分別具有4個(gè)垂直塊。在本示例中，沒有圖示全部，在垂直塊中設(shè)置了32個(gè)常規(guī)扇區(qū)和一個(gè)備用扇區(qū)，并且在扇區(qū)中的單元陣列中，設(shè)置了256條字線和128條位線，存儲器單元晶體管被設(shè)置在其交叉位置處。每個(gè)扇區(qū)有256條字線，垂直塊中的扇區(qū)共享128條主位線。
常規(guī)扇區(qū)和常規(guī)扇區(qū)中的字線由X解碼器Xdec 0-4來選擇，所述解碼器設(shè)置在垂直塊的左側(cè)和右側(cè)；備用扇區(qū)和備用扇區(qū)中的字線由用于備用Xdec的X解碼器來選擇，所述解碼器設(shè)置在垂直塊的左側(cè)和右側(cè)。因此本地X解碼器19向必要的X解碼器提供預(yù)解碼信號，用于選擇扇區(qū)和選擇字線。每個(gè)垂直塊Vblock 0-3中的位線由設(shè)置在每個(gè)垂直塊中的Y門Y-Gate來選擇。除此之外，Y解碼器Y-Dec向Y門Y-Gate提供Y門的選擇信號。
每個(gè)Y門Y-Gate通過數(shù)據(jù)總線DATABn連接到讀出放大器18，然后通過輸出數(shù)據(jù)緩沖器17連接到輸入/輸出端子I/On。輸入/輸出端子I/On通過數(shù)據(jù)輸入緩沖器15和電平移動電路16連接到數(shù)據(jù)總線DATABn。
根據(jù)扇區(qū)選擇地址ZAD(2315)，由相應(yīng)的選擇信號生成電路vsel和qsel生成了4個(gè)四元組選擇信號QSEL和4個(gè)垂直塊選擇信號VSEL。根據(jù)扇區(qū)選擇地址，由選擇信號生成電路xsel生成了5個(gè)X解碼器選擇信號XSEL，用于選擇5個(gè)X解碼器X-dec 0-4，這些解碼器設(shè)置在垂直塊的兩側(cè)。分別將4個(gè)四元組選擇信號QSEL提供給每個(gè)四元組塊Quad 0-3。垂直塊選擇信號VSEL和X解碼器選擇信號XSEL分別由設(shè)置在每個(gè)四元組塊中的對應(yīng)的緩沖器電路vsel-buffer和xsel-buffer根據(jù)四元組選擇信號QSEL解碼，成為每個(gè)四元組塊中的4個(gè)垂直塊選擇信號VSELqv和5個(gè)X解碼器選擇信號XSELqx。采用這些選擇信號VSELqv和XSELqx，將預(yù)解碼信號分配到X解碼器電路。這將在后面加以說明。
存儲器電路包括升壓電路13，用于生成字線升壓電源VBOOST-WLG和列升壓電源VBOOST-CSG。這些升壓電源由每個(gè)四元組塊中的字線升壓電源分配電路vwl-mux和列升壓電源分配電路vcs-mux中的四元組選擇信號QSEL來選擇。根據(jù)X解碼器選擇信號XSELqx，由為每個(gè)X解碼器電路設(shè)置的升壓電源分配電路vpx-mux將這些選定的升壓電源VBOOST-WLq和VBOOST-CSq分配給對應(yīng)的X解碼器。同樣，將列升壓電源VBOOST-CSq提供給Y解碼器Y-dec，用于對Y門選擇信號升壓。存儲器電路還具有減壓電路14，用于生成字線減壓電源NEPGP，其被用于擦除。
存儲器電路還具有通過用備用扇區(qū)進(jìn)行替換來修復(fù)垂直塊中的缺陷常規(guī)扇區(qū)的功能。為此，存儲器電路具有一個(gè)冗余判斷電路REDX，用于保存缺陷常規(guī)扇區(qū)的地址(下文中將其稱作冗余地址)，并且將其與所提供的扇區(qū)地址ZAD(2315)進(jìn)行比較。該冗余判斷電路REDX生成冗余判斷信號REDXFB和垂直塊冗余判斷信號REDX(10)，二者被提供給X解碼信號生成電路xsel和本地X解碼器Local-X-dec。
圖2是表示垂直塊和在其左側(cè)和右側(cè)的X解碼器的詳細(xì)電路圖。圖2分成了圖2A和圖2B。圖2顯示了垂直塊Vblock 0和在其左側(cè)和右側(cè)的X解碼器X-dec 0和1，還顯示了提供給這些X解碼器的預(yù)解碼信號和升壓電源配線。在垂直塊中，顯示了一個(gè)常規(guī)扇區(qū)R-sec和一個(gè)備用扇區(qū)S-sec，這些扇區(qū)包括常規(guī)內(nèi)部字線WLmL和WLmR、備用內(nèi)部字線WLRkL和WLRkR，以及常規(guī)扇區(qū)中的子位線DBLm和備用扇區(qū)中的子位線DBLkR(二者通過選擇晶體管連接到主位線MBLqv上)，和布置在其交叉位置處的單元晶體管。設(shè)置主位線MBLqv垂直跨越垂直塊，并且將其連接到Y(jié)門Y-Gate。
X解碼器設(shè)置在垂直塊的兩側(cè)，用于常規(guī)扇區(qū)的X解碼器設(shè)置在常規(guī)扇區(qū)R-sec的兩側(cè)，用于備用扇區(qū)的X解碼器spare-xdec設(shè)置在備用扇區(qū)S-sec的兩側(cè)。用于常規(guī)扇區(qū)的位于其左側(cè)的X解碼器xdec包括字線解碼器20、用于選擇一選擇晶體管的扇區(qū)選擇解碼器21、用于選擇扇區(qū)的扇區(qū)解碼器22，以及用于傳輸字線升壓電源的升壓電源切換電路VPX-SWITCH。這和用于備用扇區(qū)的位于其左側(cè)的X解碼器是相同的。用于常規(guī)扇區(qū)的位于其右側(cè)的解碼器包括字線解碼器20、扇區(qū)解碼器22和升壓電源切換電路VPX-SWITCH，沒有扇區(qū)選擇解碼器。這和用于備用扇區(qū)的位于其右側(cè)的X解碼器是相同的。
常規(guī)扇區(qū)側(cè)的扇區(qū)解碼器22輸入扇區(qū)解碼信號Z1和Z2和常規(guī)扇區(qū)禁用信號DISZB，并且當(dāng)常規(guī)扇區(qū)禁用信號DISZB處于禁用狀態(tài)時(shí)，解碼預(yù)解碼信號Z1和Z2，以便在扇區(qū)被選定的情況下，啟用(激活)對應(yīng)的字線解碼器20、扇區(qū)選擇解碼器21和升壓電源切換電路VPX-SWITCH，在扇區(qū)沒有被選定的情況下，禁用(停用)這些單元。另一方面，備用扇區(qū)側(cè)的扇區(qū)解碼器22，在備用扇區(qū)啟用信號ZRED處于啟用狀態(tài)時(shí)，成為備用扇區(qū)選定狀態(tài)，以便啟用對應(yīng)的字線解碼器20、扇區(qū)選擇解碼器21和升壓電源切換電路VPX-SWITCH。
扇區(qū)選擇解碼器21選擇4組選擇切換選擇信號SELRk、SELM，并且將4組子位線DBL連接到主位線MBL。將用于選擇SELG和升壓電源VPSG的解碼信號提供給扇區(qū)選擇解碼器21。將字線解碼信號XT、ZO和VXT與升壓電源VPXG提供給字線解碼器20。
Y門Y-Gat包括由列切換信號CSq控制的列切換組24，和切換組25、26和27，切換組25、26和27用于將主位線MBL連接到地電位，或者連接到預(yù)充電總線DATAq或數(shù)據(jù)總線DATABn。這些切換組中的3組被設(shè)置用于將三條由列切換組24選擇的主位線MBL連接到上面的三個(gè)狀態(tài)。
因此，在選定的單元晶體管中，一條子位線變成地電位，另一子位線通過主位線連接到數(shù)據(jù)總線DATABn。數(shù)據(jù)總線連接到讀出放大器和輸入/輸出電路，如圖1中所示。和選定的單元晶體管相鄰的相鄰單元晶體管的子位線保持在預(yù)充電電平，這樣，相鄰單元晶體管就不向連接到讀出放大器的主位線提供單元電流。換言之，單元晶體管具有一個(gè)虛擬位線型單元陣列，其中位線設(shè)置在單元晶體管的兩側(cè)。
單元晶體管具有一個(gè)浮動門或一個(gè)捕集門(trap gate)，并通過注入電荷時(shí)閾值電壓的變化來保存數(shù)據(jù)。將字線設(shè)為負(fù)電位，將位線設(shè)為正電位，以便通過消耗電荷來擦除數(shù)據(jù)。
圖3是表示一個(gè)垂直塊和在其兩側(cè)的X解碼器的框圖。圖3顯示了每個(gè)解碼器和為其提供的預(yù)解碼信號。換言之，圖3顯示了什么類型的預(yù)解碼信號和升壓電源被提供給X解碼器中的字線解碼器20、扇區(qū)選擇解碼器21和扇區(qū)解碼器22。圖3還顯示了向Y門提供選擇信號的Y解碼器Y-dec，和提供給Y解碼器的預(yù)解碼信號。圖3還顯示了由Y解碼器提供的提供給扇區(qū)選擇解碼器21的解碼信號SELG。
為了省電，各種要提供給X解碼器的預(yù)解碼信號只被提供給必要的X解碼器。另外，為了保持升壓電路的低能力，升壓電源只被提供給必要的X解碼器和Y解碼器。因此，這些預(yù)解碼信號由本地X解碼器、Y解碼器和升壓電源分配電路vpx-mux根據(jù)四元組選擇信號QSEL、垂直塊選擇信號VSEL和X解碼器選擇信號XSEL來分配。這種分配將在后面說明。在垂直塊中，扇區(qū)中的字線由字線解碼器20選擇，并且由扇區(qū)解碼器22選定的扇區(qū)中的扇區(qū)選擇解碼器21生成選擇信號。字線由兩側(cè)的字線解碼器20選擇。因此，也將扇區(qū)解碼器22設(shè)置在兩側(cè)。
圖4、5和6是表示扇區(qū)選擇操作的圖，這是本實(shí)施例的第一特征。扇區(qū)選擇操作的概貌將根據(jù)這些圖進(jìn)行說明。然后將對其具體例子加以詳細(xì)說明。圖4、5和6顯示了一對垂直塊Vblock 0和1、在其兩側(cè)的解碼器組，以及Y門。被激活或啟用的解碼器電路用粗線框表示。圖4顯示了第一時(shí)段內(nèi)的操作，其緊隨于提供地址之后，圖5和6顯示了第一時(shí)段之后的操作。
首先，如圖4所示，在垂直塊Vblock 1中的具有缺陷單元的常規(guī)扇區(qū)被用相鄰垂直塊Vblock 0中的備用扇區(qū)替換了，垂直塊Vblock 0和垂直塊Vblock 1是成對關(guān)系。另一方面，垂直塊Vblock 0中的缺陷常規(guī)扇區(qū)被用相鄰垂直塊Vblock 1中的備用扇區(qū)替換了，盡管沒有將此圖示出來。
接著，作為用備用扇區(qū)替換的結(jié)果，在響應(yīng)讀操作中的地址后，可以只在預(yù)定的時(shí)段內(nèi)同時(shí)選定要被選定的常規(guī)扇區(qū)和可能替換該常規(guī)扇區(qū)的備用扇區(qū)。圖4顯示了這一狀態(tài)。然后，根據(jù)冗余判斷結(jié)果，將保持或者結(jié)束其中一個(gè)扇區(qū)的選擇。圖5和6顯示了這一狀態(tài)。這樣，就避免了由于冗余判斷操作導(dǎo)致的讀訪問速度的降低。
當(dāng)如圖4中所示提供一個(gè)新地址時(shí)，在預(yù)定的時(shí)段內(nèi)，同時(shí)驅(qū)動了根據(jù)所提供的地址選定的垂直塊Vblock 1中的常規(guī)扇區(qū)的字線WLmL，和相鄰的垂直塊Vblock 0中的備用扇區(qū)的字線WLRkL，垂直塊Vblock 0和該扇區(qū)的垂直塊Vblock 1是成對關(guān)系。因此，在垂直塊Vblock 1中，扇區(qū)解碼器22處于啟用狀態(tài)，并且選擇對應(yīng)的常規(guī)扇區(qū)，除此之外，也啟用了選定扇區(qū)的扇區(qū)選擇解碼器21和字線解碼器20。在垂直塊Vblock 0中，啟用備用側(cè)的扇區(qū)解碼器，并且選擇備用扇區(qū)，除此之外，也啟用了對應(yīng)的扇區(qū)選擇解碼器s-sel dec和字線解碼器。
在此預(yù)定時(shí)段內(nèi)，選定了其中一個(gè)Y門。在圖4中的示例中，常規(guī)扇區(qū)側(cè)的Y門處于選定狀態(tài)。
當(dāng)上面所述的預(yù)定時(shí)段過去后，根據(jù)冗余判斷結(jié)果，來保持常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)之一中的字線選定狀態(tài)，并且終止另一扇區(qū)中的字線選定狀態(tài)。圖5顯示了當(dāng)冗余判斷結(jié)果是匹配時(shí)，將保持備用扇區(qū)側(cè)的字線WLRkL選定狀態(tài)，并且備用扇區(qū)中的存儲器單元S-MC通過主位線MBL和Y門Y-Gate連接到讀出放大器。同時(shí)，常規(guī)扇區(qū)側(cè)的字線選定狀態(tài)結(jié)束。另外，由于冗余判斷的結(jié)果，垂直塊Vblock 0側(cè)的Y門也處于選定狀態(tài)。
圖6顯示了當(dāng)冗余判斷結(jié)果是失配時(shí)，將保持常規(guī)扇區(qū)側(cè)的字線WLmL選定狀態(tài)，并且其存儲器單元R-MC通過主位線MBL和Y門Y-Gate連接到讀出放大器。同時(shí)，備用扇區(qū)側(cè)的字線選定狀態(tài)結(jié)束。
在傳統(tǒng)操作中，根據(jù)所提供的地址來驅(qū)動常規(guī)扇區(qū)側(cè)的字線，并且當(dāng)在冗余判斷中檢測到匹配狀態(tài)后，選定同一垂直塊中的備用扇區(qū)，同時(shí)禁用常規(guī)扇區(qū)。反之，為了啟用上面所述的同時(shí)選定操作，在本實(shí)施例中，首先必須將扇區(qū)選擇門的字線解碼器信號和預(yù)解碼信號不僅提供給對應(yīng)于所提供地址的第一垂直塊Vblock 1的X解碼器，還必須將其提供給第二垂直塊Vblock 0的X解碼器，第二垂直塊Vblock 0和第一垂直塊Vblock 1是一對。其次，必須臨時(shí)啟用與第一垂直塊Vblock 1成對的第二垂直塊Vblock 0的備用扇區(qū)啟用信號ZRED。并且當(dāng)在冗余判斷中檢測到匹配狀態(tài)時(shí)，必須將選擇目標(biāo)塊從第一垂直塊Vblock 1改為第二垂直塊Vblock 0。通過改變該選擇垂直塊，在保持傳統(tǒng)操作的同時(shí)，可以切換必要升壓電源的供應(yīng)，并且可以選擇備用扇區(qū)。考慮上面所述的改變，下面將說明一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)。
圖7是表示垂直塊選擇信號緩沖器電路的圖。四元組選擇信號生成電路qsel根據(jù)扇區(qū)選擇地址ZAD(2223)生成4個(gè)四元組選擇信號QSEL，垂直塊選擇信號生成電路vsel根據(jù)扇區(qū)選擇地址ZAD(1516)生成4個(gè)垂直塊選擇信號VSEL。設(shè)置在每個(gè)四元組塊中的垂直塊選擇信號緩沖器電路vsel-buffer根據(jù)選擇信號QSEL和VSEL的組合生成4個(gè)垂直塊選擇信號VSELqv。
后面將要提到的冗余判斷信號REDXFB被提供給這個(gè)緩沖器電路，并且當(dāng)冗余判斷結(jié)果成為匹配狀態(tài)時(shí)，切換一對垂直塊的選擇。就圖4-6中的示例而言，例如，根據(jù)地址選定的垂直塊Vblock 0的選定狀態(tài)被改為與其成對的第二垂直塊Vblock 1的選定狀態(tài)。因此，垂直塊選擇信號VSELqv是反映冗余判斷結(jié)果的選擇信號。通過采用該選擇信號VSELqv，啟用了切換到備用扇區(qū)的必要操作。具體細(xì)節(jié)將在后面說明。
作為對由閃速存儲器的狀態(tài)機(jī)生成的同時(shí)擦除模式信號FCERB的響應(yīng)，當(dāng)?shù)刂穁AD(1516)是(1，1)時(shí)，垂直塊選擇電路vsel將4個(gè)垂直塊選擇信號VSEL全部設(shè)為選定狀態(tài)。這樣，可以同時(shí)擦除4個(gè)垂直塊中的扇區(qū)。就圖1中的示例而言，將同時(shí)選定水平布置的4個(gè)扇區(qū)0-3，并且可以同時(shí)擦除4個(gè)扇區(qū)。地址ZAD(1516)從(1，1)順序地變?yōu)?0，0)，這樣當(dāng)?shù)刂穁AD(1516)是(1，1)時(shí)，同時(shí)擦除4個(gè)扇區(qū)，從(1，0)變?yōu)?0，0)時(shí)，簡單地通過校驗(yàn)(passing verification)，擦除處理就結(jié)束了。這可以減少擦除時(shí)間。
在本實(shí)施例中，如果常規(guī)扇區(qū)有缺陷，采用相鄰垂直塊中的備用扇區(qū)替換該常規(guī)扇區(qū)。因此，在此情形中，不能同時(shí)擦除沿水平方向布置的4個(gè)扇區(qū)。因此，如果冗余地址在4個(gè)垂直塊中的一個(gè)中匹配，必須禁用上面所述的4個(gè)扇區(qū)同時(shí)擦除模式。為此，將由后面要提到的冗余電路生成的同時(shí)擦除模式禁用信號DISFCERB提供給選擇信號生成電路vsel。
圖8是表示地址轉(zhuǎn)換檢測電路的圖及其操作時(shí)序圖。地址轉(zhuǎn)換檢測電路ATD-gen檢測地址XAD、YAD和ZAD的改變，并且生成具有預(yù)定脈沖寬度的地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATD。當(dāng)該地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATD變成L電平時(shí)，字線升壓電源VBOOST-WLG和列升壓電源VBOOST-CSG被升壓到比電源Vcc高的電壓。地址轉(zhuǎn)換檢測電路ATD-gen還生成第二地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATDPRE，其脈沖寬度比地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATD的窄。第二地址轉(zhuǎn)換檢測信號在H電平時(shí)段內(nèi)強(qiáng)制地將冗余判斷信號REDXFB設(shè)為匹配狀態(tài)(L電平)，如圖8所示；而在H電平時(shí)段結(jié)束后，第二地址轉(zhuǎn)換檢測信號將冗余判斷信號REDXFB設(shè)為根據(jù)原始的判斷結(jié)果的信號。這樣，就啟用了在H電平時(shí)段內(nèi)備用扇區(qū)的選擇。該操作將由后面提到的冗余判斷電路闡述清楚。
圖9是表示冗余判斷電路的圖。冗余存儲器和比較電路30包括用于保存每個(gè)垂直塊中的缺陷扇區(qū)地址的冗余存儲器、指示缺陷扇區(qū)地址有效與否的存儲器，和用于比較所保存的缺陷扇區(qū)地址和所提供的扇區(qū)選擇地址的比較電路。對于冗余存儲器，采用了和用于存儲器單元的存儲器相同的非易失存儲器。
當(dāng)選定垂直塊的缺陷扇區(qū)地址和所提供扇區(qū)地址ZAD相匹配時(shí)(匹配時(shí)為L電平)，冗余判斷電路REDX生成冗余判斷信號REDXFB；當(dāng)垂直塊Vblock 0和2的缺陷扇區(qū)地址與所提供的扇區(qū)地址ZAD相匹配時(shí)(匹配時(shí)為H電平)，冗余判斷電路REDX生成垂直塊冗余判斷信號REDX(0)；當(dāng)垂直塊Vblock 1和3的缺陷扇區(qū)地址與所提供的扇區(qū)地址ZAD相匹配時(shí)(匹配時(shí)為H電平)，冗余判斷電路REDX生成垂直塊冗余判斷信號REDX(1)；當(dāng)垂直塊之一的缺陷扇區(qū)地址和所提供的扇區(qū)地址ZAD相匹配時(shí)(當(dāng)匹配時(shí)為L電平)，冗余判斷電路REDX生成同時(shí)擦除模式禁用信號DISFCERB。
另外，冗余判斷信號REDXFB和REDX(0)、(1)由第二地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATDPRE(＝H電平)通過或非門31和32強(qiáng)制設(shè)為REDXFB＝L(匹配狀態(tài))和REDX(0)、(1)＝L(失配狀態(tài))。換言之，當(dāng)?shù)刂忿D(zhuǎn)換發(fā)生時(shí)，冗余判斷信號REDXFB被設(shè)為偽匹配狀態(tài)。采用此，可以啟用相鄰第二垂直塊中的備用扇區(qū)，如后面所述。
圖10是表示本地X解碼器的結(jié)構(gòu)的圖，圖11是表示升壓電源分配電路的結(jié)構(gòu)的圖。采用這些電路，將提供給X解碼器和升壓電源的預(yù)解碼信號和啟用信號分配到必要位置，當(dāng)冗余判斷處于匹配狀態(tài)時(shí)，啟用了字線的同時(shí)選定，以及垂直塊的選擇和切換。
本地X解碼器19(1)是用于分配要提供給字線解碼器的預(yù)解碼信號ZO、XT和VXT的電路，在圖10中顯示，包括X預(yù)解碼器的功能。換言之，根據(jù)用于區(qū)分四元組塊中的4個(gè)垂直塊的左側(cè)的兩個(gè)塊Vblock 0和1與右側(cè)的兩個(gè)塊2和3的地址AD(16)，字線選擇地址XAD(148)處的預(yù)解碼信號被分成將要分配到兩個(gè)左側(cè)塊Vblock 0和1的X解碼器的信號組，和將要分配到兩個(gè)右側(cè)塊Vblock 2和3的X解碼器的信號組，并且分配在選定垂直塊側(cè)的信號組。地址AD(7)是用于區(qū)分選擇字線的字線解碼器是在塊的左側(cè)還是右側(cè)的信號，并用于分配部分預(yù)解碼信號VXT。可以采用垂直塊選擇信號VSEL或采用后面提到的X解碼器選擇信號XSEL來執(zhí)行該分配。
本地X解碼器19(2)預(yù)解碼扇區(qū)地址ZAD(2117)，并且根據(jù)垂直塊選擇信號VSEL將預(yù)解碼信號Z1和Z2只分配給由該地址選定的垂直塊的X解碼器。垂直塊選擇信號VSEL是不受冗余判斷結(jié)果影響的選擇信號，只將要提供給扇區(qū)解碼器22的預(yù)解碼信號Z1和Z2提供給由所提供地址選定的垂直塊，不提供給與其成對的該垂直塊的備用扇區(qū)。
當(dāng)冗余判斷信號REDXFB成為匹配狀態(tài)時(shí)，本地X解碼器19(3)生成備用扇區(qū)選擇信號ZREDq，用于由四元組選擇信號QSEL和垂直塊選擇信號VSELqv選定的垂直塊。垂直塊選擇信號VSELqv是由冗余判斷結(jié)果信號REDXFB的影響切換的信號。因此，在輸出該地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATDPRE的時(shí)段內(nèi)，將冗余判斷結(jié)果信號REDXFB強(qiáng)制設(shè)為L電平(匹配狀態(tài))，這樣垂直塊選擇信號VSELqv將選擇相鄰垂直塊，其與由所提供地址選定的垂直塊成對。換言之，就圖4中的示例而言，垂直塊選擇信號VSELqv將選擇垂直塊Vblock 0。因此當(dāng)?shù)诙刂忿D(zhuǎn)換檢測信號ATDPRE處于H電平時(shí)，相鄰垂直塊Vblock 0中的備用扇區(qū)選擇信號ZREDq處于選定狀態(tài)，啟用了字線的同時(shí)選定。
當(dāng)冗余判斷結(jié)果成為匹配狀態(tài)時(shí)，本地X解碼器19(4)生成扇區(qū)禁用信號DSZBq，用于由四元組選擇信號QSEL和垂直塊選擇信號VSEL選定的垂直塊。即，當(dāng)冗余判斷結(jié)果是匹配狀態(tài)時(shí)，將由所提供地址選定的常規(guī)扇區(qū)設(shè)為非選定狀態(tài)，并且將備用扇區(qū)設(shè)為選定狀態(tài)。即，在圖4中的示例中，選定的塊Vblock 1的扇區(qū)禁用信號DSZBq首先根據(jù)垂直塊選擇信號VSEL成為啟用狀態(tài)，但是接著由于冗余判斷結(jié)果而成為禁用狀態(tài)。
下面將說明圖11中的升壓電源分配電路。圖11顯示了在升壓電源分配電路vpx-mux(1)前級的X解碼器選擇信號生成電路xsel及其緩沖器電路xsel-buffer。X解碼器選擇信號生成電路xsel采用地址信號AD(7)從4個(gè)垂直塊選擇信號VSEL生成5個(gè)X解碼器選擇信號XSEL。在設(shè)置在每個(gè)四元組塊中的緩沖器電路xsel-buffer中，通過5個(gè)X解碼器選擇信號XSEL與四元組選擇信號QSEL的與運(yùn)算，生成了5個(gè)X解碼器選擇信號XSELq，并且由分配電路vpx-mux(1)分配字線升壓電源VPXG。換言之，只將升壓電源VPXG提供給5個(gè)X解碼器中的一個(gè)。
不過，當(dāng)冗余判斷結(jié)果成為匹配狀態(tài)時(shí)，根據(jù)冗余判斷信號REDX(0)、(1)，將字線升壓電源VPXG的供應(yīng)目標(biāo)改為由垂直塊的位置決定的備用扇區(qū)側(cè)的塊的X解碼器。根據(jù)圖4、圖5和圖6中的示例，在檢測到地址轉(zhuǎn)換后的預(yù)定時(shí)段內(nèi)，字線升壓電源VPXG被提供給垂直塊Vblock 1左側(cè)的X解碼器；但是如果冗余判斷結(jié)果是匹配，垂直塊Vblock 1左側(cè)的X解碼器將改為垂直塊Vblock 0左側(cè)的解碼器；如果冗余判斷結(jié)果是失配，則不變。
另一個(gè)升壓電源分配電路vpx-mux(2)根據(jù)垂直塊選擇信號VSELqv將扇區(qū)選擇門選擇信號的升壓電源VPSG提供給X解碼器。由于升壓電源由受冗余判斷結(jié)果影響的垂直塊選擇信號VSELqv來分配，根據(jù)圖4、圖5和圖6中的示例，在檢測到地址轉(zhuǎn)換后的預(yù)定時(shí)段內(nèi)，將升壓電源VPSG提供給垂直塊Vblock 0左側(cè)的X解碼器；在此時(shí)段后，如果冗余判斷結(jié)果是匹配，則保持該狀態(tài)；如果冗余判斷結(jié)果是失配，垂直塊Vblock 0左側(cè)的X解碼器將改為垂直塊Vblock 1左側(cè)的X解碼器。
在生成地址轉(zhuǎn)換檢測信號期間的預(yù)定時(shí)段內(nèi)，上面所述的字線和扇區(qū)選擇信號被驅(qū)動到電源Vcc電平，此后由升壓電源驅(qū)動到升壓電平。因此，在生成地址轉(zhuǎn)換檢測信號期間的預(yù)定時(shí)段內(nèi)，可將升壓電源提供給任意X解碼器，只有在預(yù)定時(shí)段結(jié)束后，才應(yīng)根據(jù)冗余判斷結(jié)果將升壓電源提供給必要的X解碼器。因此，在上面所述的示例中，根據(jù)冗余判斷結(jié)果，兩個(gè)升壓電源都被提供給了必要的X解碼器。
在圖3中，在Y解碼器Y-dec中，用于選擇選定垂直塊的Y門的選擇信號BSD由垂直塊選擇信號VSEL驅(qū)動。還是采用垂直塊選擇信號VSEL，也將扇區(qū)選擇解碼器21的預(yù)解碼器信號SELG提供給了一對垂直塊。作為對冗余判斷電路生成的冗余判斷信號REDXHIT的響應(yīng)，如果該結(jié)果是匹配狀態(tài)，將切換Y門選擇信號BSD，并將其提供給與其成對的相鄰垂直塊側(cè)。如果結(jié)果是失配狀態(tài)，保持提供給選定垂直塊側(cè)。并且可以保持將預(yù)解碼信號SELG提供給一對垂直塊，而扇區(qū)選擇解碼器21由扇區(qū)解碼器22控制。
Y解碼器Y-dec生成的Y門選擇信號BSD由圖1中的四元組Y解碼器quad-Y-dec處的列升壓電源VBOOST-CS升壓，并且根據(jù)冗余判斷信號REDXHIT，只將其提供給該Y解碼器Y-dec處的垂直塊對的一側(cè)的塊的Y門。
在上面的說明中，已經(jīng)理解了在本實(shí)施例中的常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)的同時(shí)選擇及此后根據(jù)冗余判斷結(jié)果的選擇操作。下面將參考時(shí)序圖來說明上面的選擇操作。
圖12是根據(jù)本實(shí)施例的操作時(shí)序圖。圖12顯示了兩種情形檢測到地址轉(zhuǎn)換并且接著將缺陷扇區(qū)修復(fù)為備用扇區(qū)側(cè)(圖12中的“進(jìn)行修復(fù)”)；和檢測到地址轉(zhuǎn)換并且不修復(fù)缺陷扇區(qū)(圖12中的“不進(jìn)行修復(fù)”)。作為示例，將對如圖4、5和6中的由所提供地址選定垂直塊Vblock1并同時(shí)選定與其成對的垂直塊Vblock 0的備用扇區(qū)的情形，加以說明。
首先，將說明冗余判斷成為匹配狀態(tài)并且將常規(guī)扇區(qū)切換為備用扇區(qū)側(cè)的情形。當(dāng)首先檢測到地址轉(zhuǎn)換時(shí)，地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATD和ATDPRE在預(yù)定時(shí)段內(nèi)變成H電平。作為對此的響應(yīng)，在冗余判斷電路REDX(在此情形中是REDX(0))中，將冗余判斷信號REDXFB強(qiáng)制控制為L電平，這是匹配狀態(tài)。由于所提供的地址將選擇垂直塊Vblock 1，垂直塊選擇信號VSEL選擇塊1。受冗余判斷影響的另一個(gè)垂直塊選擇信號VSELqv選擇塊0。X解碼器選擇信號XSELq也選擇塊Vblock 1。
在檢測到地址轉(zhuǎn)換后的預(yù)定時(shí)段內(nèi)，將用于字線解碼器的預(yù)解碼信號ZO、XT和VXT和用于扇區(qū)選擇解碼器的預(yù)解碼信號SELGq0和SELGq1提供給兩個(gè)垂直塊Vblock 0和Vblock 1。垂直塊Vblock 1側(cè)的常規(guī)扇區(qū)由用于扇區(qū)解碼器的預(yù)解碼信號Z1和Z2選定，并且該常規(guī)扇區(qū)中的字線WL(m+1)L(0)和扇區(qū)選擇信號SEL(m+1)同樣由用于扇區(qū)解碼器的預(yù)解碼信號Z1和Z2驅(qū)動到電源Vcc電平。同時(shí)，垂直塊Vblock 0側(cè)的備用扇區(qū)啟用信號ZREDq(0)處于啟用狀態(tài)，并且該備用扇區(qū)中的字線WLRkL(0)和扇區(qū)選擇信號SELXRk也被驅(qū)動到電源Vcc。這是同時(shí)選定狀態(tài)。
當(dāng)?shù)刂忿D(zhuǎn)換檢測信號ATD是H電平時(shí)，即使冗余判斷操作完成且檢測信號ATDPRE變成L電平，冗余判斷信號REDXFB也保持匹配狀態(tài)(L電平)。當(dāng)在垂直塊Vblock 1處的冗余判斷結(jié)果是匹配時(shí)，冗余判斷信號REDX(1)成為H電平，并且作為對此的響應(yīng)，扇區(qū)禁用信號DSZBq(1)成為L電平，同時(shí)禁用所有垂直塊Vblock 1側(cè)的扇區(qū)解碼器，并且常規(guī)扇區(qū)中的字線WL(m+1)L(0)和扇區(qū)選擇信號SEL(m+1)降到地電平。換言之，選定狀態(tài)結(jié)束。
另一方面，冗余判斷信號REDXFB處于匹配狀態(tài)，這樣垂直塊選擇信號VSELqv保持塊Vblock 0為選定狀態(tài)。X解碼器選擇信號XSELq從塊Vblock1切換到塊Vblock 0。更具體地講，在5個(gè)X解碼器的位置中，選擇將切換到對應(yīng)于這些塊的X解碼器。在將升壓電源提供給其的垂直塊Vblock 0側(cè)，備用扇區(qū)中的字線WRLkL(0)和扇區(qū)選擇信號SELRk被驅(qū)動到升壓電源電平。采用相同的方式，也將Y門選擇信號BSDq0從電源Vcc電平驅(qū)動到升壓電壓電平。這樣，通過主位線、Y門和數(shù)據(jù)總線將備用扇區(qū)側(cè)的單元電流提供給了讀出放大器。
下面將說明冗余判斷結(jié)果是失配并且保持常規(guī)扇區(qū)側(cè)選定的情況。在地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATDPRE處于H電平期間的操作如上面所述。當(dāng)冗余判斷結(jié)果成為失配時(shí)，冗余判斷信號REDXFB成為H電平，這樣垂直塊選擇信號VSELqv被切換到由所提供地址選定的垂直塊Vblock 1側(cè)。因此，備用扇區(qū)啟用信號ZREDq(0)降到L電平，并且，垂直塊Vblock 0側(cè)的所有字線WLRkL(0)、扇區(qū)選擇信號SELRk和Y門選擇信號BSDq0都降到地電平。
另一方面，在垂直塊Vblock 1側(cè)，將字線WL(m+1)L(0)、扇區(qū)選擇信號SEL(m+1)和Y門選擇信號BSDq1從電源Vcc電平驅(qū)動到升壓電源電平。
如上所述，作為對地址轉(zhuǎn)換的響應(yīng)，同時(shí)選定了常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)，并且兩個(gè)扇區(qū)中的字線都被驅(qū)動到電源Vec電平一次，因此，可以避免由于冗余判斷操作所導(dǎo)致的訪問延遲。
在地址轉(zhuǎn)換后的預(yù)定時(shí)段內(nèi)，將提供給圖2中所示的Y門Y-Gate的Y門選擇信號BSD、列選擇信號CS和預(yù)充電選擇信號BSP驅(qū)動到電源Vcc，但在冗余判斷后，由列升壓電源VBOOST-CS將這些信號驅(qū)動到升壓電平。采用同樣的方式，來驅(qū)動扇區(qū)選擇信號SEL。
當(dāng)四元組地址ZAD(2322)改變時(shí)，四元組選擇信號QSEL將改變，并且四元組塊的選擇將切換。同時(shí)，切換提供給Y門的選擇信號CS、BSP、BSD和SEL。用于這些的電源是列升壓電源VBOOST-CS，其由升壓電路13生成，但問題是，由于上面所述的同時(shí)切換，該電源大大降低了。
圖13是表示列升壓電源降低的時(shí)序圖。如圖13B所示，伴隨地址轉(zhuǎn)換，列升壓電源VBOOST-CS大大下降了(圖13B中的“下降1”)。另外，Y門選擇信號BSD的切換由Y解碼器采用冗余判斷信號來控制，因此，Y門選擇信號BSD的改變在時(shí)序上慢于其他選擇信號CS、BSP和SEL。除此之外，列升壓電源VBOOST-CS在Y門選擇信號BSD改變時(shí)再次下降(圖13B中的“下降2”)。經(jīng)過升壓電源的該第二次下降，在地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATD處于H電平的時(shí)段內(nèi)，不能將列升壓電源VBOOST-CS恢復(fù)到電源Vcc電平。如果不可能恢復(fù)，此后的向升壓電源電平的驅(qū)動可能變得困難。為了將列升壓電源充分恢復(fù)到電源Vcc電平，將地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATD的脈沖寬度加長了，但是這將導(dǎo)致訪問速度的下降，這是不利的。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，在早于冗余判斷信號REDXFB的時(shí)序，將通知冗余判斷結(jié)果的信號REDXHIT從冗余判斷電路REDX中取出，并將其提供給Y解碼器Y-dec。換言之，如圖9所示，提前冗余判斷信號REDXHIT是具有提前時(shí)序的信號，該提前時(shí)序在由或非門31、32處的地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATDPRE進(jìn)行的邏輯確定之前。因此，在地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATDPRE成為L電平之前，該提前冗余判斷信號REDXHIT可以通知冗余判斷結(jié)果。并且在Y解碼器中，采用該提前冗余判斷信號REDXHIT來切換Y門選擇信號BSD，如圖3中所示。換言之，在Y解碼器Y-dec中，Y門的選擇由垂直塊選擇信號VSEL和提前冗余判斷信號REDXHIT來切換。
在Y解碼器Y-dec的操作中，在地址轉(zhuǎn)換后的預(yù)定時(shí)段內(nèi)，Y門選擇信號BSD統(tǒng)一選定常規(guī)扇區(qū)側(cè)的塊，接著根據(jù)提前冗余判斷信號REDXHIT被切換。
如圖13A所示，如果垂直塊Vblock 1處于選定狀態(tài)，當(dāng)冗余判斷結(jié)果是失配時(shí)，提前冗余判斷信號REDXHIT成為失配狀態(tài)(L電平)，不切換塊，并且在地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATDPRE下降前，垂直塊Vblock 1的Y門選擇信號BSDq1成為啟用狀態(tài)；另一方面，當(dāng)冗余判斷結(jié)果是匹配時(shí)，信號REDXHIT成為匹配狀態(tài)(H電平)，塊被切換，并且在地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATDPRE下降前，垂直塊Vblock 0的Y門選擇信號BSDq0成為啟用狀態(tài)。無論如何，Y門選擇信號BSD的切換時(shí)序被加快了。結(jié)果，列升壓電源VBOOST-CS的第二下降時(shí)序被加快了，并且在地址轉(zhuǎn)換檢測信號ATD成為L電平前，列升壓電源可以充分恢復(fù)到電源Vcc電平。因此訪問時(shí)間沒有延遲。
本實(shí)施例具有一個(gè)同時(shí)擦除模式，其中在扇區(qū)擦除時(shí)將同時(shí)擦除圖1中所示的沿水平方向排列的4個(gè)扇區(qū)(例如扇區(qū)0-3)。不過，用于修復(fù)缺陷常規(guī)扇區(qū)的備用扇區(qū)是與其成對的相鄰垂直塊中的備用扇區(qū)。因此，當(dāng)用該備用扇區(qū)替換缺陷常規(guī)扇區(qū)時(shí)，上面的同時(shí)擦除模式是不可能的。這是因?yàn)?，擦除目?biāo)常規(guī)扇區(qū)和該備用扇區(qū)位于同一個(gè)垂直塊中，結(jié)果位線電流的供應(yīng)不足。
圖14是表示根據(jù)本實(shí)施例的垂直塊選擇信號生成電路的圖。圖14顯示了圖7中所示的垂直塊選擇信號生成電路vsel的細(xì)節(jié)。地址ZAD(15)和ZAD(16)由與門40-43及與非門44和45解碼，并且生成4個(gè)垂直塊選擇信號VSEL(0)-(3)。當(dāng)從存儲器的狀態(tài)機(jī)經(jīng)過非門47和與非門46提供4個(gè)扇區(qū)同時(shí)擦除模式信號FCERB(L電平)時(shí)，與非門44和45的非操作將停止，并且4個(gè)垂直塊選擇信號VSEL(0)-(3)全部成為選定狀態(tài)(H電平)。這是同時(shí)擦除模式狀態(tài)。
另一方面，表示在一個(gè)垂直塊中冗余地址和所提供地址匹配的同時(shí)擦除禁用信號DISFCERB被提供給垂直塊選擇信號生成電路vsel。這個(gè)信號由圖9中的冗余判斷電路REDX生成。當(dāng)該同時(shí)擦除禁用信號DISFCERB成為禁用狀態(tài)(L電平)時(shí)，與非門44和45成為非門，無論同時(shí)擦除模式信號FCERB是什么，因此，將執(zhí)行正常的解碼操作并且禁用同時(shí)選定。
除此之外，將地址ZAD(1615)順序切換為(1，1)、(1，0)、(0，1)和(0，0)，并且一個(gè)接一個(gè)地順序擦除每個(gè)扇區(qū)。如果一扇區(qū)已由一修復(fù)扇區(qū)修復(fù)，冗余判斷信號REDXFB將成為匹配狀態(tài)(L電平)，并且切換垂直塊，從而擦除該修復(fù)扇區(qū)。
下面將說明第二實(shí)施例。該實(shí)施例的存儲器電路同樣包括多個(gè)常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)，如圖1、2和3中所示，并且進(jìn)一步包括一冗余判斷電路REDX，如圖9中所示。作為對測試信號TEST(第一信號)的響應(yīng)，無論冗余存儲器中的地址是什么，冗余判斷電路REDX都將冗余判斷信號REDXFB設(shè)為匹配狀態(tài)，并且啟用對備用扇區(qū)的訪問。為此，設(shè)置了與門34、36和38。因此，也將其他判斷信號REDX(0)、(1)強(qiáng)制設(shè)為匹配狀態(tài)，并且還將同時(shí)擦除模式禁用信號DISFCERB強(qiáng)制設(shè)為匹配狀態(tài)(禁用狀態(tài))。
另外，作為對冗余禁用信號DISRED(第二信號)的響應(yīng)，無論冗余存儲器中的地址是什么，冗余判斷電路REDX都將冗余判斷信號REDXFB設(shè)為失配狀態(tài)，并且啟用對由備用扇區(qū)替換的常規(guī)扇區(qū)的訪問。為此，設(shè)置了或非門33、35和37。除此之外，將其他判斷信號REDX(0)、(1)強(qiáng)制設(shè)為失配狀態(tài)，并且還將同時(shí)擦除模式禁用信號DISFCERB強(qiáng)制設(shè)為失配狀態(tài)(啟用狀態(tài))。
根據(jù)本實(shí)施例，啟用了對備用扇區(qū)的訪問，并且即使在向冗余存儲器寫入冗余地址前，也可以測試該備用扇區(qū)。另外，啟用了對由備用扇區(qū)替換的常規(guī)扇區(qū)的訪問，并且即使在向冗余存儲器寫入冗余地址之后，也可以測試被判斷有缺陷的常規(guī)扇區(qū)。
在上面的實(shí)施例的說明中，采用了閃速存儲器作為示例。不過，本實(shí)施例的用于暫時(shí)地同時(shí)選定常規(guī)單元陣列和備用單元陣列的方法，可以用于不同類型的具有冗余單元陣列的半導(dǎo)體存儲器。特別地，對于具有字線的冗余結(jié)構(gòu)的存儲器電路，如果冗余判斷是匹配狀態(tài)，必須根據(jù)備用單元陣列側(cè)的字線的選擇來重新啟動操作，因此，在這種結(jié)構(gòu)中，暫時(shí)的同時(shí)選定是有效的。當(dāng)將字線和Y門選擇信號驅(qū)動到升壓電源電平時(shí)，在冗余判斷結(jié)束后向升壓電平的驅(qū)動是有效的，為此，根據(jù)冗余判斷，決定是否提供升壓電源也是有效的。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種具有冗余結(jié)構(gòu)的存儲器電路，其中抑制了由于冗余判斷所導(dǎo)致的訪問速度的降低。
權(quán)利要求
1.一種具有多個(gè)具有存儲器單元的扇區(qū)的存儲器電路，其包括多個(gè)塊，其中每個(gè)塊包括多個(gè)常規(guī)扇區(qū)和一備用扇區(qū)，其中當(dāng)所述多個(gè)塊中的第一塊中的常規(guī)扇區(qū)有缺陷時(shí)，采用第二塊中的備用扇區(qū)替換所述缺陷常規(guī)扇區(qū)，并且作為對所提供地址的響應(yīng)，在第一時(shí)段內(nèi)同時(shí)選定所述第一塊中的對應(yīng)于所提供地址的常規(guī)扇區(qū)和第二塊中的備用扇區(qū)，并且在所述第一時(shí)段后，根據(jù)關(guān)于所提供地址是否與冗余地址匹配的冗余判斷結(jié)果，保持對被同時(shí)選定的所述常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)之一的選定，并且結(jié)束對另一個(gè)的選定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲器電路，其中所述扇區(qū)的每一個(gè)進(jìn)一步分別包括多條字線，并且，作為對所述所提供地址的響應(yīng)，當(dāng)所述第一塊中的常規(guī)扇區(qū)和第二塊中的備用扇區(qū)被同時(shí)選定時(shí)，所述常規(guī)扇區(qū)中和備用扇區(qū)中的字線也被同時(shí)選定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的存儲器電路，其中在每一個(gè)所述扇區(qū)中都設(shè)置了用于選擇扇區(qū)中的字線的字線解碼器，至少在所述第一時(shí)段內(nèi)將所述字線解碼器的輸入信號提供給第一和第二塊，并且執(zhí)行常規(guī)扇區(qū)中的字線選擇和備用扇區(qū)中的字線選擇，這是所述的同時(shí)選定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的存儲器電路，其中所述同時(shí)選定的字線在所述第一時(shí)段內(nèi)被驅(qū)動到第一電壓，在所述第一時(shí)段之后，被保持選定的字線被驅(qū)動到第二電壓，第二電壓比所述第一電壓高。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的存儲器電路，進(jìn)一步包括用于生成比電源高的升壓電源的升壓電路，其中所述第一電壓是電源電壓電平，所述第二電壓是升壓電源電壓電平，以及在所述第一時(shí)段之后，將由所述升壓電路生成的升壓電源提供給被保持選定的第一或第二塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲器電路，進(jìn)一步包括用于生成用于選擇所述多個(gè)塊的塊選擇信號的塊選擇信號生成電路，其中，在所述第一時(shí)段之后，當(dāng)所述冗余判斷結(jié)果是匹配狀態(tài)時(shí)，將所述塊選擇信號從第一塊切換到第二塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲器電路，其中所述多個(gè)塊被分割成了多個(gè)塊對，并且所述塊對中的一個(gè)是所述第一塊，而另一個(gè)塊是所述第二塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲器電路，其中當(dāng)冗余判斷結(jié)果是匹配時(shí)，將用于選擇所述備用扇區(qū)的備用扇區(qū)啟用信號和用于禁用所述常規(guī)扇區(qū)的選擇的扇區(qū)禁用信號提供給相應(yīng)的塊，并且在所述第一時(shí)段內(nèi)，啟用要提供給所述第二塊的備用扇區(qū)啟用信號，以便選擇所述備用扇區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲器電路，其中，在每一個(gè)所述塊中都設(shè)置了用于選擇塊中的位線的Y門電路，并且當(dāng)所述冗余判斷結(jié)果是失配時(shí)，所述Y門選擇第一塊中的位線；當(dāng)所述冗余判斷結(jié)果是匹配時(shí)，所述Y門選擇第二塊中的位線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的存儲器電路，其中，提供給所述Y門電路的Y門選擇信號在所述第一時(shí)段內(nèi)被驅(qū)動到電源電壓電平，并在所述第一時(shí)段之后被驅(qū)動到比所述電源電壓電平高的升壓電源電壓電平，并且在所述第一時(shí)段結(jié)束前根據(jù)冗余判斷結(jié)果開始所述Y門選擇信號的驅(qū)動。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲器電路，進(jìn)一步具有同時(shí)選定模式，在該模式中，多個(gè)塊的扇區(qū)被同時(shí)選定，其中當(dāng)所述冗余判斷結(jié)果是匹配狀態(tài)時(shí)，禁用所述同時(shí)選定模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的存儲器電路，進(jìn)一步具有同時(shí)擦除模式，在該模式中，多個(gè)塊的扇區(qū)被同時(shí)選定并擦除，其中當(dāng)所述冗余判斷結(jié)果是匹配狀態(tài)時(shí)，禁用所述同時(shí)擦除模式。
13.一種具有多個(gè)存儲器單元的存儲器電路，其包括多個(gè)塊，其中的每個(gè)塊包括多個(gè)常規(guī)存儲器單元區(qū)域和一備用存儲器單元區(qū)域，其中，當(dāng)所述多個(gè)塊中的第一塊中的常規(guī)存儲器單元區(qū)域有缺陷時(shí)，采用第二塊中的備用存儲器單元區(qū)域替換所述缺陷常規(guī)存儲器單元區(qū)域，并且作為對所提供地址的響應(yīng)，在第一時(shí)段內(nèi)同時(shí)選定在所述第一塊中的對應(yīng)于所提供地址的常規(guī)存儲器單元區(qū)域和在第二塊中的備用存儲器單元區(qū)域；在所述第一時(shí)段之后，根據(jù)關(guān)于所提供地址是否與冗余地址匹配的冗余判斷結(jié)果，保持對被同時(shí)選定的所述常規(guī)存儲器單元區(qū)域和備用存儲器單元區(qū)域之一的選定，結(jié)束對另一個(gè)的選定。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的存儲器電路，其中每一個(gè)所述存儲器單元區(qū)域進(jìn)一步分別包括多條字線，并且，當(dāng)響應(yīng)所提供地址同時(shí)選定在所述第一塊中的常規(guī)存儲器單元區(qū)域和第二塊中的備用存儲器單元區(qū)域時(shí)，所述常規(guī)存儲器單元區(qū)域和備用存儲器單元區(qū)域中的字線也被同時(shí)選定。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的存儲器電路，其中所述選定字線在所述第一時(shí)段內(nèi)被驅(qū)動到電源電壓電平；在所述第一時(shí)段之后，該字線被驅(qū)動到比所述電源電壓高的升壓電源電平，并且在所述第一時(shí)段之后，根據(jù)所述冗余判斷結(jié)果，將所述升壓電源提供給被保持選定的字線。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的存儲器電路，其中所述存儲器單元區(qū)域分別具有多條位線，所述存儲器電路進(jìn)一步包括設(shè)置在每一個(gè)所述塊中并且選擇所述位線的Y門，和用于向所述Y門提供的Y門選擇信號的Y解碼器，所述Y門選擇信號在所述第一時(shí)段內(nèi)被驅(qū)動到電源電壓電平，在所述第一時(shí)段之后被驅(qū)動到比所述電源電壓高的升壓電源電平，并且在所述第一時(shí)段之后，根據(jù)所述冗余判斷結(jié)果，將所述升壓電源提供給對應(yīng)于被保持選定的塊的Y門選擇線。
17.一種具有多個(gè)常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)的存儲器電路，其包括用于保存缺陷常規(guī)扇區(qū)的地址的冗余存儲器；以及用于比較所提供地址和所述冗余存儲器中的地址的冗余判斷電路，其中根據(jù)由所述冗余判斷電路生成的冗余判斷信號，來選擇所述常規(guī)扇區(qū)和用于替換其的所述備用扇區(qū)之一，并且無論所述冗余存儲器中的地址是什么，所述冗余判斷電路都將所述冗余判斷信號設(shè)為匹配狀態(tài)，從而作為對第一信號的響應(yīng)，啟用對所述備用扇區(qū)的訪問。
18.一種具有多個(gè)常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)的存儲器電路，其包括用于保存缺陷常規(guī)扇區(qū)的地址的冗余存儲器；以及用于比較所提供的地址和所述冗余存儲器中的地址的冗余判斷電路，其中，根據(jù)由所述冗余判斷電路生成的冗余判斷信號，來選擇所述常規(guī)扇區(qū)和用于替換其的所述備用扇區(qū)之一，并且無論所述冗余存儲器中的地址是什么，所述冗余判斷電路都將所述冗余判斷信號設(shè)為失配狀態(tài)，從而作為對第二信號的響應(yīng)，啟用對由所述備用扇區(qū)替換的常規(guī)扇區(qū)的訪問。
全文摘要
一種存儲器電路具有多個(gè)進(jìn)一步包括多個(gè)常規(guī)扇區(qū)和一備用扇區(qū)的塊，其中，每個(gè)扇區(qū)進(jìn)一步包括多個(gè)存儲器單元，并且當(dāng)?shù)谝粔K中的常規(guī)扇區(qū)有缺陷時(shí)，采用第二塊中的備用扇區(qū)來替換該缺陷常規(guī)扇區(qū)。作為對所提供地址的響應(yīng)，在第一時(shí)段內(nèi)同時(shí)選定第一塊中的對應(yīng)于所提供地址的常規(guī)扇區(qū)和第二塊中的備用扇區(qū)，并且在第一時(shí)段之后，根據(jù)關(guān)于所提供地址是否與冗余地址匹配的冗余判斷的結(jié)果，保持常規(guī)扇區(qū)和備用扇區(qū)之一的選定。無論關(guān)于所提供地址是否與指示缺陷扇區(qū)的冗余地址相匹配的冗余判斷的結(jié)果怎樣，在訪問操作開始后的第一時(shí)段內(nèi)，第一塊中的常規(guī)扇區(qū)和與其成對的第二塊中的備用扇區(qū)被同時(shí)設(shè)為選定狀態(tài)，從而可以抑制由于冗余判斷操作所導(dǎo)致的訪問速度的降低。
文檔編號G11C16/02GK1494085SQ0315689
公開日2004年5月5日 申請日期2003年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月11日
發(fā)明者槻館美弘, 栗原和弘, 笠靖, 中井努, 張雅迪, 弘, 館美弘 申請人:富士通株式會社