專利名稱：一種高效替換備用存儲(chǔ)單元陣列的半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有多個(gè)存儲(chǔ)體并具有備用字線與備用位線的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件。
在一個(gè)具有多個(gè)存儲(chǔ)單元陣列的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中，如果某個(gè)存儲(chǔ)單元陣列中的存儲(chǔ)單元發(fā)生故障，補(bǔ)償故障存儲(chǔ)單元之功能的方法是，用事先準(zhǔn)備好的備用存儲(chǔ)單元陣列來替換含有故障存儲(chǔ)單元的行。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的此種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件結(jié)構(gòu)的框圖?，F(xiàn)有技術(shù)中的該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件含有4個(gè)存儲(chǔ)單元板。這些存儲(chǔ)單元板分別含有正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A1、11A2、11A3、11A4和備用存儲(chǔ)單元陣列13A1、13A2、13A3、13A4。在現(xiàn)有技術(shù)的這個(gè)例中還采用了一個(gè)共享讀出放大器系統(tǒng)，其中，讀出放大器15A1、15A2、15A3、15A4及15A8被從左到右的存儲(chǔ)單元板共享。
此外，在每個(gè)存儲(chǔ)單元板中，數(shù)據(jù)的讀寫是通過備用字線驅(qū)動(dòng)器14A1-14A4、正規(guī)行解碼器12A1-12A4、及備用行地址判定電路16A1-16A4來完成的。
正規(guī)行解碼器12A1-12A4激活由地址信號(hào)21所指定的地址字線。
當(dāng)備用行選擇信號(hào)22A1-22A4激活，各備用字線驅(qū)動(dòng)器14A1-14A4激活連接于備用存儲(chǔ)單元陣列13A1-13A4的字線。
被判定為有故障的存儲(chǔ)單元的地址已被事先編入程序。當(dāng)由地址信號(hào)21指定的地址與這些被編入程序的地址相吻合時(shí)，備用行地址判定電路16A1-16A4分別激活備用行選擇信號(hào)22A1-22A4。
雖然除地址信號(hào)21以外還有別的信號(hào)被輸入到備用行地址判定電路16A1-16A4中，但出于簡(jiǎn)化描述的考慮，這些信號(hào)不在這里描述。
下面參照?qǐng)D2對(duì)備用行地址判定電路16A1的電路圖加以解釋。
備用行地址判定電路16A1含有n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)421-429、熔斷元件431-439、p溝道MOSFET 31、反相器33、p溝道MOSFET 32、n溝道MOSFET 34A、p溝道MOSFET 37A、及反相器35A和36A。
補(bǔ)償?shù)刂沸盘?hào)411-419分別連接于n溝道MOSFET 421-429的柵極。補(bǔ)償?shù)刂沸盘?hào)411-419是指含有由地址信號(hào)21指定的行地址的信號(hào)，并且其中行地址的每一位都已被反相。
在結(jié)點(diǎn)54與每個(gè)n溝道MOSFET 421-429之間提供了熔斷元件431-439，熔斷元件431-439的熔斷是用一束激光來切斷。
當(dāng)備用行地址判定電路的預(yù)充電信號(hào)51激活時(shí)，p溝道MOSFET 31導(dǎo)通，并對(duì)結(jié)點(diǎn)54進(jìn)行預(yù)充電。
反相器33和p溝道MOSFET 32一起保持在穩(wěn)定電平上的結(jié)點(diǎn)54的電勢(shì)，并將結(jié)點(diǎn)54的電勢(shì)反相，以及將反相結(jié)果輸出。
當(dāng)備用行選擇信號(hào)寄存電路52A激活，n溝道MOSFET 34A打開，并把反相器33的輸出結(jié)果輸入到反相器35A。
當(dāng)備用行選擇信號(hào)的預(yù)充電信號(hào)53A激活時(shí)，p溝道MOSFET 37A對(duì)反相器35A的輸入端進(jìn)行預(yù)充電。
反相器35A和36B都保持通過n溝道MOSFET 34A傳遞過來的電勢(shì)，它們將該電勢(shì)進(jìn)行反相，并把反相結(jié)果作為備用行選擇信號(hào)22A1輸出。
下面結(jié)合圖1和圖2對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的運(yùn)行加以說明。
首先，在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的底片檢查過程中，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)故障存儲(chǔ)單元，根據(jù)故障存儲(chǔ)單元地址的行地址和行地址的每一位都反相的一個(gè)信號(hào)，熔斷元件431-439中的必要元件將被切斷，以此來對(duì)故障存儲(chǔ)元件的地址進(jìn)行編程和存儲(chǔ)。
故障存儲(chǔ)元件被備用存儲(chǔ)元件替換的實(shí)現(xiàn)過程是這樣的，備用行地址判定電路的預(yù)充電信號(hào)51和備用行選擇信號(hào)的預(yù)充電信號(hào)53A首先激活，接著，結(jié)點(diǎn)54和反相器35A的輸入端被預(yù)充電到一個(gè)固定的電壓值。
然后，如果補(bǔ)償?shù)刂沸盘?hào)411-419與事先已被編入程序的行地址相吻合，那么，已經(jīng)在先前被p溝道MOSFET 31充電的結(jié)點(diǎn)54保持在被預(yù)充電的電壓，而不放電，因?yàn)橄鄳?yīng)地址的熔斷元件已被切斷。之后，備用行選擇信號(hào)22A1被備用選擇信號(hào)寄存信號(hào)52A的激活所激活，從而備用字線驅(qū)動(dòng)器14A1激活，而與備用存儲(chǔ)單元陣列13A1連接的字線激活。正規(guī)字線在同時(shí)被反激活，圖中未給出。
如果由被輸入的地址信號(hào)21所指定的行地址與事先被編入程序的行地址不相吻合，備用行地址判定電路16A1中的數(shù)據(jù)讀寫操作照常進(jìn)行。在此情況下，所有的正規(guī)行解碼器12A1-12A4按照地址信號(hào)21所指定的行地址運(yùn)行，所有正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A1-11A4的正規(guī)字線激活。
備用行地址判定電路16A2-16A4的運(yùn)行方式與備用行地址判定電路16A1相同，在此不另做說明。
在現(xiàn)有技術(shù)的這個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中，能夠被備用行地址判定電路16A1-16A4所替換的正規(guī)字線并不僅限于一個(gè)存儲(chǔ)單元板上的那些，可以是4個(gè)存儲(chǔ)單元板中的任何一個(gè)上的正規(guī)字線。例如，如果正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A2的地址被編程于備用行地址判定電路16A1中，備用行地址判定電路16A1可以使正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A2的一個(gè)正規(guī)字線被備用存儲(chǔ)單元陣列13A1替換。
所以，備用行地址判定電路16A1-16A4可以替換任何一個(gè)存儲(chǔ)單元板上的正規(guī)字線，它所導(dǎo)致的備用結(jié)構(gòu)是每4個(gè)板有4個(gè)備用字線。因此，即使是4個(gè)故障存儲(chǔ)單元集中于某一個(gè)存儲(chǔ)單元板上，它們都可以被替換。相比于沒有采用該方法、在每個(gè)板上只有一個(gè)字線的備用結(jié)構(gòu)，此方法的替換效率更高。此方法尤其適用于故障存儲(chǔ)單元的出現(xiàn)發(fā)生偏置的情況。
在按現(xiàn)有技術(shù)制作的含有多個(gè)存儲(chǔ)單元板的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中，通過將這些多個(gè)存儲(chǔ)單元板分成多個(gè)存儲(chǔ)體進(jìn)行一種隔層操作，能夠獲得更快的數(shù)據(jù)存取速度，，所謂存儲(chǔ)體是指進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取的一個(gè)單位。下面就一個(gè)按這種方式構(gòu)成的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中的備用存儲(chǔ)單元進(jìn)行說明。
圖3所示的是一個(gè)具有雙存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的框圖，它是這種現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)實(shí)例。在圖3的4個(gè)存儲(chǔ)單元板中，左邊的兩個(gè)板被分配在存儲(chǔ)體A，右邊的兩個(gè)板被分配在存儲(chǔ)體B，換言之，存儲(chǔ)體A含有正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A1和11A2、備用存儲(chǔ)單元陣列13A1和13A2，存儲(chǔ)體B含有正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11B1和11B2、備用存儲(chǔ)單元陣列13B1和13B2。由于正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A2和11B1屬于不同的存儲(chǔ)體，它們各自的字線可以被同時(shí)選擇。所以，這兩個(gè)正規(guī)單元陣列不能共享同一個(gè)讀出放大器，因而讀出放大器15A9和15B1被提供給兩個(gè)不同的存儲(chǔ)單元板。
在此現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中，備用行地址判電路16A1只能要么替換存儲(chǔ)體A中正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A1的字線，要么替換存儲(chǔ)體A中正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A2的字線。其原因是，如果利用備用行地址判定電路16A1使備用存儲(chǔ)單元陣列13A1被存儲(chǔ)體B中正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11B1的某個(gè)字線所替換，就會(huì)出現(xiàn)問題。這種問題的出現(xiàn)是因?yàn)橛袝r(shí)會(huì)發(fā)生這種情況，當(dāng)正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A1的一個(gè)存儲(chǔ)單元被選擇時(shí)，共享讀出放大器15A1的正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A1和備用存儲(chǔ)單元陣列13A1會(huì)同時(shí)激活。
所以，當(dāng)具有與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同的存儲(chǔ)單元陣列結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件被按圖3所示的那樣分成兩個(gè)存儲(chǔ)體時(shí)，可以被一個(gè)備用行地址判定電路所替換的存儲(chǔ)單元板的數(shù)量減了一半。因此具有圖3所示結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的備用結(jié)構(gòu)是每?jī)蓚€(gè)板具有兩個(gè)備用字線，與圖1所示的每4個(gè)板具有4個(gè)備用字線的備用結(jié)構(gòu)相比，這種結(jié)構(gòu)的替換效率下降。
換言之，當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)被應(yīng)用于上述的一個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中，即采用一種能夠象一個(gè)同步DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)讀取存儲(chǔ)器)那樣在內(nèi)部獨(dú)立地讀取行地址并同時(shí)選擇多個(gè)字線的存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu)，按照存儲(chǔ)體來劃分備用替換區(qū)，備用元件的判定與替換必須在每個(gè)存儲(chǔ)體內(nèi)獨(dú)立進(jìn)行，這種方法降低了替換效率。
解決該問題的一個(gè)途徑可以是，提高備用存儲(chǔ)單元陣列的數(shù)目或者為每套存儲(chǔ)體提供備用行地址判定電路。但是，在現(xiàn)有的大規(guī)模集成制造技術(shù)中，對(duì)熔斷元件的物理尺寸也有所限制，因?yàn)槿蹟嘣强考す馐鴣砬袛嗟摹Ｈ蹟嘣o法與線或晶體管在尺寸上等比例縮小。所以在實(shí)際應(yīng)用中，在一個(gè)256Mb的DRAM中所能提供的熔斷元件的數(shù)目受到芯片大小的限制，備用行地址判定電路的數(shù)目無法增加。
在7(1995)-176200號(hào)日本專利公開文件中提供了一種方法，它可以提高替換效率，而不帶來上述的芯片面積增加的問題。具有這種現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件采用一種雙存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu)，在每套存儲(chǔ)體中有兩個(gè)存儲(chǔ)板，下面結(jié)合圖4對(duì)其加以說明。
與圖3所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件相比，該現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件分別為各個(gè)存儲(chǔ)板提供了備用存儲(chǔ)單元陣列13B1-13B4，從而為每個(gè)存儲(chǔ)板提供了兩個(gè)備用存儲(chǔ)單元陣列。此外，備用字線驅(qū)動(dòng)器14B1-14B4被分別提供給備用存儲(chǔ)單元陣列13B1-13B4。最后，備用線選擇信號(hào)22A1-22A4被分別輸入到備用字線驅(qū)動(dòng)器14B1-14B4。
在此現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中，如果備用行地址判定電路16A1使用了備用存儲(chǔ)單元陣列13A1，存儲(chǔ)體A的存儲(chǔ)板的字線就可以被替換，如果備用存儲(chǔ)單元陣列13B1被使用，存儲(chǔ)體B的存儲(chǔ)單元板的字線就可以被替換。所以，與為每4個(gè)板提供4個(gè)備用字線的備用結(jié)構(gòu)相比，在具有雙存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中，可以只用4個(gè)備用行地址判定電路就可以獲得同樣的替換效率。
然而，在此現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中，當(dāng)備用行地址判定電路16A1用備用存儲(chǔ)單元陣列13A1替換了存儲(chǔ)體A中的某個(gè)行地址的字線時(shí)，備用存儲(chǔ)單元陣列13B1將強(qiáng)行地替換存儲(chǔ)體B中那個(gè)行地址的字線。
一般情況下，正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A1、11A2、11B1、11B2的檢查是采用運(yùn)行中檢查的方法進(jìn)行，但對(duì)于備用存儲(chǔ)單元陣列13A1-13A4和13B1-13B4不進(jìn)行類似于運(yùn)行中檢查這樣的檢查，結(jié)果，無故障的存儲(chǔ)字線毫無必要地被未經(jīng)檢查的備用存儲(chǔ)單元陣列替換。
本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，即使其中的某個(gè)存儲(chǔ)體中的一個(gè)字線被一個(gè)備用存儲(chǔ)單元陣列替換，其它存儲(chǔ)體中的字線不會(huì)毫無必要地被備用存儲(chǔ)單元陣列替換。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件含有多個(gè)備用行地址判定電路，所述的備用行地址判定電路中事先存儲(chǔ)有存在故障存儲(chǔ)單元的字線的行地址、和存在故障存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)體的地址，當(dāng)存在故障存儲(chǔ)單元的字線的行地址被地址信號(hào)所指定時(shí)，所述的備用行地址判定電路為每個(gè)存儲(chǔ)體輸出備用行選擇信號(hào)以激活一個(gè)備用存儲(chǔ)單元陣列。
本發(fā)明的備用行地址判定電路能夠?yàn)槊總€(gè)存儲(chǔ)體輸出備用行選擇信號(hào)，因而，即使出于用一個(gè)備用存儲(chǔ)單元陣列替換某個(gè)存儲(chǔ)體的字線之目的使故障存儲(chǔ)單元的這個(gè)行地址被編入程序時(shí)，所述備用行地址判定電路也不會(huì)毫無必要地輸出備用行選擇信號(hào)給其它存儲(chǔ)體。
相應(yīng)地，在某個(gè)存儲(chǔ)體的字線被一個(gè)備用存儲(chǔ)單元陣列所替換的情況下，其它存儲(chǔ)體中的字線不會(huì)毫無必要地被備用存儲(chǔ)單元陣列所替換。并且，當(dāng)一不同存儲(chǔ)體中的具有相同行地址的存儲(chǔ)單元發(fā)生故障時(shí)，替換效率得以提高。
此外，本發(fā)明提供的另一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件含有多個(gè)備用列地址判定電路，所述的備用列地址判定電路中事先存儲(chǔ)有存在故障存儲(chǔ)單元的位線的列地址、和存在故障存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)體的地址，當(dāng)存在故障存儲(chǔ)單元的位線的列地址被地址信號(hào)所指定時(shí)，所述的備用列地址判定電路為每個(gè)存儲(chǔ)體輸出備用列選擇信號(hào)以激活一個(gè)備用存儲(chǔ)單元陣列。
本發(fā)明的備用列地址判定電路能夠?yàn)槊總€(gè)存儲(chǔ)體輸出備用列選擇信號(hào)，因而，即使出于用一個(gè)備用存儲(chǔ)單元陣列替換某個(gè)存儲(chǔ)體的位線之目的而使故障存儲(chǔ)單元的這個(gè)列地址被編入程序時(shí)，所述備用列地址判定電路也不會(huì)毫無必要地輸出備用列選擇信號(hào)給其它存儲(chǔ)體。
相應(yīng)地，在某個(gè)存儲(chǔ)體的位線被一個(gè)備用存儲(chǔ)單元陣列所替換的情況下，其它存儲(chǔ)體中的位線不會(huì)毫無必要地被備用存儲(chǔ)單元陣列所替換。并且，當(dāng)一不同存儲(chǔ)體中的具有相同列地址的存儲(chǔ)單元發(fā)生故障時(shí)，替換效率得以提高。
本說明書的附圖給出了本發(fā)明的實(shí)施例，下面結(jié)合這些附圖，對(duì)本發(fā)明的上述目的及其它目的、本發(fā)明的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)做進(jìn)一步描述。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是圖1中的備用行地址判定電路16A1的電路圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的另一個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中的再一個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的結(jié)構(gòu)框圖；圖6是圖5中的備用行地址判定電路161的電路圖。
參見圖5，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，與圖4所示的現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件相比，備用行地址判定電路16A1-16A4被換成備用行地址判定電路161-164，而且在該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的結(jié)構(gòu)中，備用行選擇信號(hào)22B1-22B4被輸入到備用字線驅(qū)動(dòng)器14B1-14B4中。
該實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)之間的一個(gè)差別是，與備用行地址判定電路16A1相比，備用行地址判定電路161除輸出備用行選擇信號(hào)22A1外，還輸出備用行選擇信號(hào)22B1，其中備用行選擇信號(hào)22A1被輸入到備用存儲(chǔ)單元陣列13A1，備用行選擇信號(hào)22B1被輸入到備用存儲(chǔ)單元陣列13B1。
下面結(jié)合圖6對(duì)本實(shí)施例的備用行地址判定電路161的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行加以說明。與圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)的備用行地址判定電路16A1相比，備用行地址判定電路161除了輸入按照地址信號(hào)21而輸入的補(bǔ)償信號(hào)411、412、…、419之外，還輸入存儲(chǔ)體選擇信號(hào)44a和44b。與圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)的備用行地址判定電路16A1相比，備用行地址判定電路161還含有n溝道MOSFET 42a和42b、熔斷元件43a和43b、n溝道MOSFET 34B、p溝道MOSFET 37B、以及反相器35B和36B。
n溝道MOSFET 42a和42b的基極連接于存儲(chǔ)體選擇信號(hào)44a和44b。在n溝道MOSFET42a和42b的每一個(gè)與結(jié)點(diǎn)54之間提供了熔斷元件43a和43b。
n溝道MOSFET 34B、p溝道MOSFET 37B、以及反相器35B和36B所執(zhí)行的操作分別與n溝道MOSFET 34A、p溝道MOSFET 37A、以及反相器35A和36A相同。
為了將存儲(chǔ)體B的行地址編程于備用行地址判定電路161中，相應(yīng)的熔斷元件431、432、…、439及43b被切斷。如果存儲(chǔ)體B的被輸入的地址信號(hào)21，即補(bǔ)償?shù)刂沸盘?hào)411、412、…、419與已被編程的地址相吻合，存儲(chǔ)體選擇信號(hào)44b將被選擇，n溝道MOSFET 42B導(dǎo)通；但在先前已被p溝道MOSFET 31充電的結(jié)點(diǎn)54不放電，因?yàn)槿蹟嘣?3b已被切斷而且相應(yīng)地址的熔斷元件431-439也被切斷。存儲(chǔ)體B的備用行選擇信號(hào)的寄存信號(hào)52B與備用行選擇信號(hào)22B1的激活導(dǎo)致存儲(chǔ)體B的備用字線驅(qū)動(dòng)器14B1激活。同樣，熔斷元件43a也被切斷，從而把存儲(chǔ)體A的行地址編入程序，而且，如果被輸入的地址吻合，備用行選擇信號(hào)的寄存信號(hào)52A將被激活，且備用行選擇信號(hào)22A1也激活。
如上所述，備用行選擇判定電路161除了可以替換正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11A1和11A2之外，還可以替換包括正規(guī)存儲(chǔ)單元陣列11B1和11B2在內(nèi)的所有4個(gè)板中的任何一個(gè)。
前述的解釋是關(guān)于備用行地址判定電路161的，備用行地址判定電路162-164的工作情況與此相同。
如前所述，本實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件能夠有選擇地替換任何特定的存儲(chǔ)體，而不是所有存儲(chǔ)體，因而它不會(huì)毫無必要地用未經(jīng)檢查的備用存儲(chǔ)單元陣列來替換無故障的存儲(chǔ)器。
位于存儲(chǔ)單元板末端的存儲(chǔ)單元容易出故障，這是因?yàn)榇鎯?chǔ)單元板結(jié)構(gòu)的循環(huán)特性在這些位置被打亂。當(dāng)想要替換存儲(chǔ)體A和存儲(chǔ)體B中的相同特定地址，可以通過將本實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)中的熔斷元件43a和43b都切斷，用一個(gè)備用行地址判定電路將兩套存儲(chǔ)體中的地址都編入程序。所以本實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是，在幾乎不增加熔斷元件數(shù)目的情況下，它的備用結(jié)構(gòu)可以讓每4個(gè)板最多具有8個(gè)備用字線，即是說，它的替換效率翻了一番。
雖然本實(shí)施例可能引起一些擔(dān)心，即它可能造成為備用行選擇信號(hào)而設(shè)的連線的數(shù)目的增加和相應(yīng)帶來的芯片尺寸增加的問題，然而通過首先對(duì)備用行地址判定電路的輸出信號(hào)進(jìn)行編碼，然后在其通過連線之后，在備用字線驅(qū)動(dòng)器對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行解碼，可以顯著地減少布在芯片上的連線的數(shù)目。
本實(shí)施例的方案被用于一個(gè)256Mb DRAM中，測(cè)定了芯片面積增大的程度。采用現(xiàn)有技術(shù)時(shí)，芯片大小是13.3mm×23.96mm，測(cè)得備用字線的每條線是0.6μm，測(cè)得用于備用行選擇信號(hào)的連線的線寬是2μm。每個(gè)板在平行于行解碼器的方向上的長(zhǎng)度增加了32組備用字線，導(dǎo)致一個(gè)0.6％的增加(32組×2條線×2塊板×0.6μm/13.3mm)。此外，在垂直于行解碼器方向上的長(zhǎng)度增加了7條用于對(duì)備用行選擇信號(hào)進(jìn)行解碼的連線，導(dǎo)致一個(gè)0.1％的增加(7條線×2塊板×2μm/23.96mm).兩個(gè)方向上尺度的增加都是可以忽略的。
雖然上述解釋是關(guān)于用一個(gè)備用存儲(chǔ)單元陣列來替換一個(gè)字線的實(shí)施例，但本實(shí)施例的技術(shù)方案還可以應(yīng)用于采取類似的方法用一個(gè)備用存儲(chǔ)單元陣列來替換一個(gè)位線的實(shí)施例。
以上，用一些明確的描述對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例做了說明，這些說明只是為了使讀者了解本發(fā)明的技術(shù)方案，很顯然，所能做的某些調(diào)整和改變也不脫離下述的權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其特征在于，它含有多個(gè)存儲(chǔ)體，所述存儲(chǔ)體又進(jìn)一步包括含有多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列、用來替換所述存儲(chǔ)單元陣列中存在故障的存儲(chǔ)單元的字線的備用存儲(chǔ)單元陣列；多個(gè)備用行地址判定電路，所述備用行地址判定電路中事先存儲(chǔ)有存在故障存儲(chǔ)單元的字線的行地址、和存在故障存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)體的地址，當(dāng)存在故障存儲(chǔ)單元的字線的行地址被地址信號(hào)所指定時(shí)，所述的備用行地址判定電路為每個(gè)所述存儲(chǔ)體輸出備用行選擇信號(hào)以激活所述備用存儲(chǔ)單元陣列。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述的每個(gè)備用行地址判定電路還包括用來按多個(gè)熔斷元件的切斷或不切斷來存儲(chǔ)存在故障存儲(chǔ)單元的字線的行地址并存儲(chǔ)存在故障存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)體的地址的裝置。
3.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其特征在于，它含有多個(gè)存儲(chǔ)體，所述存儲(chǔ)體又進(jìn)一步包括含有多個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元陣列、用來替換所述存儲(chǔ)單元陣列中存在故障的存儲(chǔ)單元的位線的備用存儲(chǔ)單元陣列；多個(gè)備用列地址判定電路，所述備用列地址判定電路中事先存儲(chǔ)有存在故障存儲(chǔ)單元的位線的列地址、和存在故障存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)體的地址，當(dāng)存在故障存儲(chǔ)單元的位線的列地址被地址信號(hào)所指定時(shí)，所述的備用列地址判定電路為每個(gè)所述存儲(chǔ)體輸出備用列選擇信號(hào)以激活所述備用存儲(chǔ)單元陣列。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其特征在于，所述的每個(gè)備用列地址判定電路包括用來按多個(gè)熔斷元件的切斷或不切斷來存儲(chǔ)存在故障存儲(chǔ)單元的位線的列地址并存儲(chǔ)存在故障存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)體的地址的裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高了備用存儲(chǔ)單元陣列的替換效率的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件。備用行地址判定電路為不同的存儲(chǔ)體輸出備用行選擇信號(hào),在為用一個(gè)備用存儲(chǔ)單元陣列來替換某個(gè)存儲(chǔ)體的字線使故障存儲(chǔ)單元的行地址已經(jīng)被編入程序時(shí),備用行選擇信號(hào)不會(huì)被輸出給其它存儲(chǔ)體。
文檔編號(hào)G11C11/401GK1200544SQ9810189
公開日1998年12月2日 申請(qǐng)日期1998年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月27日
發(fā)明者高井康浩 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社