[發明專利]以影子非揮發存儲器配置冗余存儲的存儲器

無效

• 申請號: 201010191269.4
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN102270497A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 王彬
• 申請（專利權）人: 王彬
• 主分類號: G11C11/4193
• 分類號: G11C11/4193;G11C16/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于半導體存儲器技術領域，具體涉及一種用影子非揮發存儲器(Shadow?Nonvolatile?Memory)配置冗余(Redundancy)存儲的存儲器。

背景技術

存儲器是數字系統中常用的器件之一，在半導體市場領域中占有較大的市場比例。隨著半導體技術的發展，存儲器的器件尺寸不斷縮小，存儲器芯片向大容量、小面積方向發展。

同時，存儲器的可靠性是必須考慮性能之一。大容量存儲器的存儲陣列的每個存儲單元都必須能夠準確存儲每位數據。實際統計表明，存儲器的主要錯誤是單個電路故障所引起的一位錯或者相關多位錯，而隨機獨立的多位錯誤極少。在按字節組織的內存儲器中，主要錯誤模式為單字節錯；而在按位組織的內存儲器中，主要錯誤模式為單位錯。半導體存儲器的錯誤大體上分為硬錯誤和軟錯誤，其中主要為軟錯誤。硬錯誤所表現的現象是在某個或某些位置上，存取數據重復地出現錯誤，出現這種現象的原因是一個或幾個存儲單元出現故障。

為保證半導體存儲器在發生硬錯誤時仍然能夠技術正常工作，現有技術的方法之一是采用在存儲器中所增加的冗余存儲陣列來代替錯誤的存儲單元的功能。這種方案是在存儲芯片的設計與制造過程中，增加若干備份的行(或備份的列)，存儲器芯片出廠測試時，若發現失效的行(或失效的列)，則通過激光(或電學)的處理，用備份行(或列)去代替失效的行(或失效的列)。

圖1所示為現有技術的帶冗余存儲陣列的存儲器的結構示意圖。如圖1所示，該存儲器中，冗余存儲陣列中采用冗余字線120控制的冗余的行(冗余的行包括在存儲陣列140中)；110為普通字線(即控制存儲陣列的行)，行譯碼器一將輸入的地址譯碼從而能夠選中某字線，圖1中只是示意性地給出了兩根普通字線110，每根普通字線110其實也是包括2^N條字線分別與存儲陣列的2^N行連接(N為圖中行譯碼器一與字線110的連接數，N為大于1的整數)；120為冗余存儲陣列中的冗余字線，行譯碼器二將輸入的地址譯碼從而能夠選中某字線，同樣，圖1中只是示意性地給出了兩根字線120，每根字線120其實也是包括2^M條字線分別與存儲陣列的2^M行連接(M為圖中行譯碼器二與字線120的連接數，M為大于1的整數)；130為一次可編程存儲器(OTP)，用來配置冗余存儲陣列，現有技術中一般采用熔絲型一次可編程存儲器，每個一次可編程存儲器單元用于連接每條字線。圖1所示的存儲器的基本工作原理是：存儲器進行可靠性測試時，地址同時輸入行譯碼器一和行譯碼器二，如果某條字線110所控制的行的存儲單元出現硬錯誤，與該字線連接的OTP存儲單元燒斷，同時，同一地址對應的某條冗余字線120選中，與該冗余字線連接的OTP存儲單元導通，其它冗余字線連接的OTP存儲單元關斷。因此，可以實現用冗余的行代替發生硬錯誤的行，存儲器仍然能夠正常工作。

然而，這種采用采用OTP來配置冗余存儲陣列的技術，特別是采用熔絲型OTP來配置冗余存儲陣列，雖然結構簡單，但具有如下缺點：(1)OTP所占用的芯片面積較大，特別隨之存儲器單元面積越來越小的情況下，OTP所占用的芯片面積相比存儲陣列的芯片面積越來越大；(2)對OTP編程時需要高壓信號或者外部激光信號；(3)OTP是不可重復編程的，這決定了每個冗余行或者列只能應用一次。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，避免用OTP配置冗余存儲陣列時帶來的面積大、編程電壓高、只能一次應用的技術問題而提出了一種采用影子非揮發存儲器配置冗余存儲陣列的存儲器。

為解決以上技術問題，按照本發明的一個方面，提供一種存儲器，其包括存儲陣列、對應于存儲陣列中的普通行的普通字線、對應于存儲陣列中的冗余行的冗余字線、以及行譯碼器，并且還包括影子非揮發存儲器和字線選通管，所述普通字線、冗余字線與存儲陣列之間分別串聯設置字線選通管，所述字線選通管用于控制其所在的字線是否選通，所述影子非揮發存儲器用于控制所述字線選通管的選通以進一步控制該字線選通管所在的字線是否選通。

根據本發明提供的存儲器，其中，所述字線選通管為MOS管，所述影子非揮發存儲器的每個存儲單元用于控制所述字線選通管為MOS管的柵極。字線選通管的柵極連接于影子非揮發存儲器的存儲單元的存儲節點。

具體地，所述存儲器可以為SRAM、DRAM或者Flash。

所述影子非揮發存儲器為相變存儲器、閃存、磁阻隨機存儲器、電阻隨機存儲器之一。