[發明專利]半導體存儲裝置

無效

• 申請號: 200710101295.1
• 申請日: 2000-03-17
• 公開（公告）號: CN101089999A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 向井秀夫;中川薰
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: G11C29/00
• 分類號: G11C29/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

(本申請是申請日為2000年3月17日、申請號為00104077.4的在先申請的分案申請。)

技術領域

本發明涉及半導體存儲裝置，特別是涉及具備進行不合格存儲單元的補救的冗余電路的多存儲體構成的半導體裝置。

背景技術

在半導體存儲裝置中，為了提高產品的成品率，在用存儲單元陣列的測試，在一部分的存儲單元中檢測出缺陷的情況下，采用使缺陷單元與冗余單元進行置換加以進行補救的系統。現在通常使用的冗余系統采用以含有缺陷單元的一行或多行的單元陣列作為單位，用與之大小相同的備用部件進行置換(單元陣列單位的置換)的方式。

含有缺陷單元的單元陣列單位的地址信息，用使用熔絲的非易失性的存儲器件進行存儲。由于地址信息用多位構成，故使用含有與之對應的多條熔絲的熔絲組。該熔絲組，通常，與備用部件1對1地對應，在芯片內設有與備用部件同數的熔絲組。因此，在使用備用部件的情況下，根據地址信息切斷與之對應的熔絲組內的熔絲。

如上所述，由于冗余系統需要備用部件和熔絲組等的冗余電路，故將增大存儲器芯片的面積。由于能補救的缺陷的個數和冗余電路的面積具有相互妥協的關系，故人們提出了種種提高面積效率的冗余系統。

例如，有Kirihata等人所提出的靈活的冗余系統(參看”Fault-Torerant?Design?for?256Mb?DRAM”(IEEE?JOURNAL?ofSOLID-STATE?CIRCUITS，VOL.31，NO.4，April?1996))。由于該方式的一個備用部件覆蓋寬廣的單元陣列區域，故即便是缺陷單元不均衡地集中于芯片的一部分內存在的情況下，也可以和缺陷均等地分散于單元陣列內同樣地進行補救。因此，可以削減備用部件個數，提高冗余電路的面積效率，在已經判明每個芯片的缺陷個數的情況下，或在可以預測的情況下是有效的。

另一方面，近些年來，已開發了把存儲單元陣列分割成多個的存儲器芯片。例如，有在芯片內部具有多個存儲體，且可以使這些存儲體同時被激活的存儲器芯片。

由于這樣的存儲器芯片，不可能超越存儲體使用那些用來以行單位對不合格存儲單元進行補救的行備用部件，故產生了不得不對每個存儲體準備備用部件的制約。因此，存儲體的個數越多，芯片內的存儲單元陣列的分割數就要增加，一個備用部件所能夠覆蓋的單元陣列區域就變得越窄。

而且，在給每個存儲體配置備用部件的情況下，隨著存儲器容量的增大，存儲單元的缺陷不均衡地發生的概率相當高，故為了確保高的成品率，不可避免地要增加在各個存儲體中所含的備用部件的個數，作為結果，將引起芯片面積的激增。

即，如上所述，在備用部件只能覆蓋狹窄的范圍的情況下，為了使得即便是在缺陷不均衡地集中于存儲單元陣列的一部分內的情況下也可以對缺陷單元進行補救，就必須在每一個狹窄的單元陣列區域內設置備用部件。作為芯片整體來看，由于結果就變成為要在芯片中組裝進大幅度地超過了每一個芯片的平均缺陷個數的備用部件個數，故將使面積效率惡化。

此外，在使備用部件和熔絲組1對1地對應的現有方式中，隨著備用部件個數的增加，熔絲組的個數也將增加。但是，一般說，由于熔絲組比起備用部件來需要更大的面積，故冗余電路的面積效率大大地降低。

對于這樣的事態，有這樣的手法：把超過了存儲單元全體的缺陷設想個數的熔絲組的個數，抑制得比總的備用部件的個數少。作為其具體例，采用使與各個存儲體內的多個備用行譯碼器的對應信息關系含于各個熔絲組內的辦法，使得沒有必要再使各個熔絲組與備用部件1對1地對應。

就是說，在現有的DRAM內，有這樣的構成：把單元陣列全體分割成16個存儲體，為應付不合格不均衡地存在的情況，在各個存儲體內設置8個備用部件，在把整個單元陣列中的平均缺陷個數設想為約20個的情況下，借助于比總備用部件個數128還少的28個熔絲組，使得無論是在不合格均一地分散的情況下還是不均衡地存在的情況下都可以對付。但是，由于具有總數128個備用部件，故不能說備用部件的面積效率是高的。

然而，雖然具有與存儲器容量的增大成比例，存儲體個數也增加的傾向，但今后，傾向是存儲體個數的增加的必要性不一定增大，與存儲器容量的增大比較起來存儲體個數的增加率鈍化。對此，由于在位線長度和字線長度上存在著上限，故構成存儲體的子陣列在其大小上存在著上限，其個數有增加的傾向。與這樣的傾向相對應，結果就變成為采用這樣的構成：存在著雖然在某一存儲體被激活時屬于該存儲體但卻處于非激活狀態的子陣列。