[發明專利]用于修復半導體存儲器的設備和方法

有效

• 申請號: 200680032046.5
• 申請日: 2006-06-14
• 公開（公告）號: CN101253576A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 克里斯·G·馬丁;特洛伊·A·曼寧;布倫特·基斯
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: G11C29/00
• 分類號: G11C29/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王允方

技術領域

本發明大體上涉及半導體存儲器，且更明確地說，涉及通過測試存儲器區塊且用未 指派的備用存儲器區塊重新映射失效存儲器區塊來動態檢測和修復半導體存儲器中的故 障。

背景技術

半導體存儲器通常包括排列成行和列的許多存儲器單元。每一存儲器單元經構造以 用于以“1”或“0”位的形式存儲數字信息。為了將位寫入(即，存儲)到存儲器單元 中，向半導體存儲器中的尋址電路提供具有識別所述單元的行(“行地址”)和列(“列地 址”)的部分的二進制存儲器地址以激活所述單元，且接著向所述單元供應所述位。類似 地，為了從存儲器單元讀取(即，檢索)位，再次使用所述單元的存儲器地址來激活所 述單元，且接著從所述單元輸出所述位。

通常在制作半導體存儲器之后對其進行測試以確定其是否含有任何缺陷存儲器單元 (即，不能可靠地向其寫入位或從其讀取位的單元)。一般來說，當發現半導體存儲器含 有缺陷存儲器單元時，嘗試通過用存儲器中的冗余行或列中提供的冗余存儲器單元替代 缺陷存儲器單元來修復存儲器。

常規上，當使用冗余行來修復含有缺陷存儲器單元的半導體存儲器時，通過編程芯 片上的非易失性元件(例如，一群組熔絲、反熔絲或快閃存儲器單元)來將缺陷單元的 行地址永久存儲(通常以預解碼形式)在上面制作有半導體存儲器的芯片上。接著，在 半導體存儲器的正常操作期間，如果存儲器的尋址電路接收到包括對應于存儲在芯片上 行地址之行地址的存儲器地址時，存儲器中的冗余電路致使存取冗余行中的冗余存儲器 單元來代替所接收存儲器地址所識別的存儲器單元。由于缺陷單元的行中的每個存儲器 單元具有相同行地址，因而缺陷單元的行中的每個單元(操作的和缺陷的)均由冗余行 中的冗余存儲器單元替代。

類似地，當使用冗余列來修復半導體存儲器時，通過編程芯片上的非易失性元件來 將缺陷單元的列地址永久存儲(通常以預解碼形式)在芯片上。接著，在半導體存儲器 的正常操作期間，如果存儲器的尋址電路接收到包括對應于存儲在芯片上列地址之列地 址的存儲器地址時，存儲器中的冗余電路致使存取冗余列中的冗余存儲器單元來代替所 接收存儲器地址所識別的存儲器單元。由于缺陷單元的列中的每個存儲器單元具有相同 列地址，因而缺陷單元的列中的每個單元(操作的和缺陷的)均由冗余列中的冗余存儲 器單元替代。

上文描述的用于使用冗余行和列來修復半導體存儲器的過程在此項技術中是眾所周 知的，且在以下美國專利中以各種形式描述：4,459,685；4,598,388；4,601,019；5,031,151； 5,257,229；5,268,866；5,270,976；5,287,310；5,355,340；5,396,124；5,422,850；5,471,426； 5,502,674；5,511,028；5,544,106；5,572,470；5,572,471；5,583,463和6,199,177。第6,125,067 號和第6,005,813號美國專利揭示使用冗余子陣列來修復半導體存儲器。

利用例如行、列、子行和子列等冗余存儲器元件來修復半導體存儲器產生的一個問 題是，通常在制作和測試過程的某點處進行此類修復。這通常是通過編程非易失性元件 (例如，若干群組的熔絲、反熔絲或快閃存儲器單元)重新映射冗余備用存儲器元件以替 代失效存儲器元件來進行的。

為了編程這些非易失性元件，通常需要高于正常(例如，操作)的電壓。因此，可 選擇性地施加相對較高的電壓以“燒斷”熔絲或反熔絲或者編程快閃存儲器單元。此相 對較高的電壓通常需要將非易失性元件放置在與敏感裝置相距安全距離處，此類極高電 壓和/或電流可永久損壞所述敏感裝置。一般來說，不會使用最小特征尺寸來形成這些非 易失性元件，且因此不會使得其在展現于連續代的存儲器單元上時尺寸減小。隨著存儲 器單元存取時間增加，用于比較的地址和數據值的傳播時間變得非常重要。因此，將需 要提供一種用于使得非易失性存儲的存儲器修復信息較迅速可用于存儲器尋址電路以便 降低冗余存儲器修復區塊的存儲器存取時間的方法和系統。

發明內容