專利名稱：具有冗余電路的半導體存儲裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種配備有冗余電路的半導體存儲裝置，更具體地講，是涉及一種具有提高的利用冗余位線對有缺陷位線的補救效率的半導體存儲裝置。
近些年來，伴隨著更小幾何尺寸、高度集成和大容量半導體存儲裝置的發(fā)展，要獲得絕對沒有缺陷的完美產(chǎn)品變得極為困難。也就是說，幾乎所有生產(chǎn)的半導體存儲裝置都包含有缺陷的存儲單元，有缺陷的字線，或有缺陷的位線。為了使包括這些缺陷的半導體存儲裝置成為可接受的產(chǎn)品，一般的方法是給半導體存儲裝置提供一冗余電路。
冗余電路是用于當存在一有缺陷字線或位線時禁止使用該有缺陷字或位線，并用一冗余字或位線替代該有缺陷字或位線。如上所述，通過設計可以用一冗余字線或冗余位線替代一有缺陷字線或有缺陷位線的電路結構，可以制造出仿佛絕對沒有缺陷的半導體存儲裝置。因此，冗余電路對于提高半導體存儲裝置的生產(chǎn)率有重大的意義。
為了補救盡可能多的有缺陷字線或有缺陷位線，最有效的方法是在實際可能的情況下結合盡可能多的冗余字線或冗余位線。但是，從除非在制造的半導體存儲裝置中存在缺陷，否則冗余電路是無用的，因為冗余電路是一種多余的電路，因此并不提倡在半導體存儲裝置中提供大規(guī)模的冗余電路。為此原因，最好是用最小數(shù)量的冗余字線或冗余位線補救盡可能多的有缺陷字線或有缺陷位線。
出于這些考慮，提出了各種提高利用冗余電路對有缺陷字線或有缺陷位線的補救效率的方法。例如，可以舉出在USP5,349,556，USP5,355,339，USP5,359,560和USP5,414,660中公開的方法。在這些專利中公開的方法是所謂的行適應冗余方法(row flexible redundancy method)。行適應冗余方法是一種有效補救字線缺陷的技術，其具有一個冗余字線覆蓋的替代范圍大的特征。
然而，根據(jù)行適應冗余方法，雖然可以提高對于有缺陷字線的補救效率，但沒有改變對位線的補救效率。因此，需要一種也可以提高對于有缺陷位線的補救效率的方法。
本發(fā)明的一個目的是提供一種配備具有高的補救效率的冗余電路的半導體存儲裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可以利用較少數(shù)量的冗余位線補救有缺陷位線的半導體存儲裝置。
本發(fā)明又一個目的是提供一種可以在最小增加芯片面積同時補救較多數(shù)量的有缺陷位線的半導體存儲裝置。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種在利用行適應冗余電路的同時配備有一可以提高對有缺陷位線的補救效率的冗余電路的半導體存儲裝置。
根據(jù)本發(fā)明的半導體存儲裝置包括多個列選擇線，至少一個冗余列選擇線，一個響應列地址從多個列選擇線中啟動一個列選擇線的列譯碼器，一個當提供了一個有關有缺陷列選擇線的列地址時產(chǎn)生一檢測信號的第一電路，和一個接收行地址的至少一部分并啟動冗余列選擇線以響應行地址的至少一部分以及檢測信號的第二電路。利用這種安排，當在一個位線中產(chǎn)生缺陷時，可以利用一單一冗余列選擇線，通過僅僅替換這些位線的一部分而補救較大數(shù)量的有缺陷位線，而不是替換包括在有缺陷位線所屬列選擇線中的許多位線的全部。
從以下結合附圖的說明中，可以對本發(fā)明的上述和其它目的，優(yōu)點及特征有更為清楚的了解，其中

圖1是顯示一個具有分割的位線的半導體存儲裝置100的方框圖，它是本發(fā)明的一個目的；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的半導體存儲裝置200的方框圖；圖3是顯示圖2中列冗余譯碼器216的一部分的電路圖；圖4示出了圖3中所示的熔斷絲組302和304；圖5是顯示半導體存儲裝置200進行的位線替換定時的定時圖；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的半導體存儲裝置600的方框圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的半導體存儲裝置700的方框圖；圖8是圖7中的一個控制電路750的電路圖；圖9是顯示圖7中的一個列冗余譯碼器716的一部分的電路圖；和圖10是顯示根據(jù)半導體存儲裝置700的位線替換定時的定時圖。
首先，參考圖1，在對本發(fā)明的半導體存儲裝置詳細說明之前，對本發(fā)明的申請目的的半導體存儲裝置100進行說明。
圖1中所示半導體存儲裝置100是一個帶有分割的位線的半導體存儲裝置。半導體存儲裝置100的單元陣列區(qū)包括一個正規(guī)單元陣列區(qū)102和一個冗余單元陣列區(qū)104。
向一個行譯碼器106和一個行冗余譯碼器112提供一X地址(行地址)，并向一個列譯碼器108和一個列冗余譯碼器116提供一Y地址(列地址)。當接收到X地址時，行譯碼器106從多個字線中啟動對應于該X地址的一個字線。在圖1中，為了方便僅標出了字線118和120。另一方面，當接收到一Y地址時，列譯碼器108從多個列選擇線中啟動一對應于該Y地址的列選擇線。為方便起見，在圖1中僅指出了列選擇線122。
多個存儲單元MC連接于字線118和120中的每一個，并且各存儲單元MC連接于讀出放大器124，126，等等。
在這里應當注意，列選擇線122啟動124，126等多個讀出放大器。也就是說，在同一個列中，一個位線被分割成多個部分，并且列譯碼器108響應Y地址選擇所有連接于多個被分割的位線的讀出放大器。盡管為了方便，在圖1中只指出了兩個位線，但可以設定被分割位線的實際數(shù)量是16。換句話說，當響應Y地址而啟動列選擇線122時，同時選擇了16個讀出放大器。但是，最終從16個所選讀出放大器中只有對應于一個被啟動字線的數(shù)據(jù)被選出，并被讀出。
行冗余譯碼器112檢測對應于一有缺陷字線的X地址的供給。行冗余譯碼器112包括多個熔斷絲元件，并根據(jù)這些熔斷絲是否被熔斷存儲對應于一有缺陷字線的X地址。也就是說，當供給對應于一有缺陷字線的X地址時，行冗余譯碼器112向行譯碼器106提供一個禁止信號，關斷行譯碼器106，并啟動一個冗余字線驅動器110，以啟動一特定冗余字線128。以這種方式，該有缺陷字線被冗余字線128替換。
另一方面，列冗余譯碼器116檢測對應于一有缺陷位線的Y地址。列冗余譯碼器116也包括多個熔斷絲元件，和根據(jù)這些熔斷絲是否被熔斷存儲對應于一有缺陷位線的Y地址。換言之，當提供對應于該有缺陷位線的Y地址時，譯碼器116通過向列譯碼器108發(fā)送一個禁止信號134關斷列譯碼器108，并且啟動冗余列選擇驅動器114，以便啟動一特定冗余列選擇線130。用這種方式，該有缺陷位線被一對應于該冗余列選擇線130的冗余位線(未示出)替換。
但是，這樣的半導體存儲裝置100具有以下的問題。即，如果一個位線是有缺陷的，那么不僅該有缺陷位線，而且共享該列選擇線的其它位線也要被冗余位線替換。更具體地講，在一位線中，例如在對應于讀出放大器124的位線中，存在缺陷的結果是，由同一列選擇線122選擇全部16個位線都被關斷，并為用冗余位線替換全部16個位線。因此，少量的位線缺陷將耗費許多冗余位線。實際上，這將導致有缺陷位線補救效率降低的問題。
在下面將對每個實施例的半導體存儲裝置，說明解決了上述的問題，以取得高的補救效率。
如圖2中所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體存儲裝置200具有列冗余譯碼器216不僅接收Y地址，而且還接收X地址的一部分的特征。其余部分基本上與圖1所示的半導體存儲裝置的相同。
也就是說，圖2中所示的半導體存儲裝置200是一個具有分割位線的半導體存儲裝置，并且單元陣列區(qū)是由一個正規(guī)單元陣列區(qū)202和一個冗余單元陣列區(qū)204構成的。
除了向行譯碼器206和行冗余譯碼器212提供-X地址外，還向列冗余譯碼器216提供顯示該X地址的最有效位的邏輯電平的XA0和XA1。如上所述，XA0和XA1是顯示X地址的最有效位的邏輯電平的信號，其中當X地址的最有效位是0時，XA0是“1”，XA1是“0”，相反，當X地址的最有效位是1時，則XA0是“0”，XA1是“1”。簡言之，XA0和XA1是互補信號。
另一方面，向列譯碼器208和列冗余譯碼器216提供一Y地址。
當接收到X地址時，行譯碼器206從多個字線中啟動一對應于X地址的字線。在如2中，為了方便，僅標出了字線218和字線220。另一方面，當接收到Y地址時，列譯碼器208從多個列選擇線中啟動一對應于該Y地址的列選擇線。在圖2中，為了方便，僅標出了列選擇線222和290。
字線218，220等中的每一個連接到一存儲單元MC，并且每個存儲單元MC連接于讀出放大器224，226等中對應的一個。
在圖2所示的半導體存儲裝置200中，向以前一樣，列選擇線222啟動讀出放大器224，226等多個讀出放大器。即，與半導體存儲裝置100相似，一個位線被分割為在同一列中的多個部分，并且列譯碼器208響應Y地址選擇連接于多個分割位線的所有讀出放大器。盡管在圖2中為了方便僅標出了兩個位線，像以前一樣，設定一個位線實際上被分割成16部分。即，當響應Y地址而啟動列選擇線222，290或其它列選擇線時，同時選擇了16個讀出放大器。最終從16個讀出放大器中只有對應于被啟動的字線的數(shù)據(jù)被選出，并被讀出。
行冗余譯碼器212檢測對應于一有缺陷字線的X地址的供給。行冗余譯碼器212包含多個熔斷絲元件，并根據(jù)這些熔斷絲是否被熔斷而存儲對應于有缺陷字線的X地址。一般使用多晶硅作為這些熔斷絲，但本發(fā)明并不限于這種選擇，而是允許使用任何種類的材料的熔斷絲。此外，盡管一般利用激光照射作為熔斷絲熔斷的方法，本發(fā)明并不限于這種情況，而是允許使用任何類型熔斷方法。例如，可以在熔斷絲中通過大電流熔斷熔斷絲。
當接收到對應于一有缺陷字線的X地址時，行冗余譯碼器212通過向行譯碼器206發(fā)送一禁止信號關斷行譯碼器206，并啟動一冗余字線驅動器210，以便啟動一特定冗余字線228。結果，該有缺陷字線被冗余字線228替換。因此，在從外部觀察時，仿佛并不存在缺陷。
與此同時，列冗余譯碼器216檢測到提供了對應于一有缺陷位線的Y地址。參考圖3，說明列冗余譯碼器216的專用電路圖和操作。
圖3示出了列冗余譯碼器216的專用電路構造，但它并沒有示出包括在列冗余譯碼器216中的全部電路部分。即，圖3中所示的列冗余譯碼器216′僅僅是對應于列冗余譯碼器216的一冗余列選擇線YRED的電路部分。因此，在譯碼器216中，實際存在著如同冗余列選擇線YRED數(shù)量一樣多的列冗余譯碼器216′。例如，如果有8個冗余列選擇線YRED，那么需要8個列冗余譯碼器216′，和如果存在16個冗余列選擇線YRED，那么需要16個列冗余譯碼器216′。
如圖3中所示，列冗余譯碼器216′中包括兩個熔斷絲組302和304，并把Y地址共同地提供給這些熔斷絲組302和304。圖4示出了這些熔斷絲組302和304的專用電路構造。如圖4中所示，在熔斷絲組302和304中包括多個熔斷絲402，并且通過在這些熔斷絲402中為該有缺陷位線的Y地址編程而存儲一有缺陷位線的Y地址。也就是說，當向其中有缺陷位線的Y地址被編程的熔斷絲組302和304提供一有缺陷位線的Y地址時，導線404變?yōu)榻拥仉娢?，并且匹配信?06和308成為高電平(啟動電平)。與此相反，當向熔斷絲組302和304提供一不同于有缺陷位線的Y地址的地址時，導線404保持在電位Vcc，并且匹配信號306和308保持在低電平(關斷電平)。
熔斷絲402使用的材料和熔斷方法不受限制的情況與行冗余譯碼器212相同。
如圖3中所示，列冗余譯碼器216′還包括兩個傳輸門310和312。當XA0在高電平時，傳輸門310作為YRED輸出匹配信號306，并當XA1在該電平時，傳輸門312作為YRED輸出匹配信號308。如上所述，XA0和XA1是顯示X地址的最有效位的邏輯電平的互余信號，因此傳輸門310或312中的一個必須在導通狀態(tài)，而另一個在關斷狀態(tài)。
盡管在圖3中沒有明確地指出，當一YRED變?yōu)楦唠娖?啟動電平)時，禁止信號234變?yōu)閱与娖?，并禁止列譯碼器208操作。
接下來說明半導體存儲裝置200中的有缺陷位線的替換操作。
以下把對應于讀出放大器224的一個位線是有缺陷的情況作為一個實例加以說明。在這種情況下，對應于列選擇線222的位線是有缺陷的，因此對應于列選擇線222的Y地址在列冗余譯碼器216中被編程。此刻重要的是要在列冗余譯碼器216內的熔斷絲組302中對這個Y地址編程。
以這種方式編程之后，在存取對應于有缺陷位線的存儲單元MC時，熔斷絲組302通過檢測Y信號的匹配使匹配信號306變成高電平。此外，由于有缺陷位線屬于X地址的最有效位是0的單元陣列區(qū)，因此XA0是“1”，并且傳輸門310成為導通狀態(tài)。因此，YRED變?yōu)閱与娖?，并對應于此，冗余列選擇線驅動器214啟動特定冗余列選擇線230。另一方面，禁止信號234禁止列譯碼器208的操作。
結果，有缺陷位線被屬于冗余列選擇線的一個冗余位線替換。
另一方面，當在對應于列選擇線222的其它位線中，對一個連接到一個屬于X地址的最有效位是“1”的單元陣列區(qū)的位線的存儲單元MC進行存取時，不進行對該位線的替換。其原因是，盡管作為Y地址匹配的結果熔斷絲組302啟動了匹配信號306，在這種情況下傳輸門310被關斷，并且YRED沒有被啟動。YRED沒有啟動的結果是，禁止信號234也沒有被啟動，并且列譯碼器208進行正常操作。
在這種連接中，應當注意上述事實意味著在對應于列選擇線222的所有位線中僅有一半的位線，也就是說，只有那些屬于X地址的最有效位是“1”的單元陣列區(qū)的位線被替換為冗余位線。
在這里，將說明另一個位線，例如，在屬于列選擇線290的位線中屬于X地址的最有效位是“1”的單元陣列區(qū)的一個位線是有缺陷的情況。在這種情況下，由于對應于列選擇線290的一個位線是有缺陷的，對應于列選擇線290的Y地址在列冗余譯碼器216中被編程。此刻重要的是，要在列冗余譯碼器216內的熔斷絲組304中對這個Y地址編程。
如上述編程之后，當存取對應于有缺陷位線的存儲單元時，熔斷絲組304通過檢測Y地址的匹配把匹配信號308變?yōu)楦唠娖?。由于如上所述該有缺陷位線屬于X地址的最有效位是“1”的單元陣列區(qū)，因而XA1是“1”，使得傳輸門312被導通。結果，TRED被啟動，并且響應于此，冗余列選擇線驅動器214啟動特定的冗余列選擇線234。另一方面，禁止信號234禁止列譯碼器208的操作。
與上述情況相反，當一連接到對應于列選擇線290的其它位線中的一個屬于X地址的最有效位是0的單元陣列區(qū)的位線的存儲單元被存取時，不發(fā)生對該位線的替換。其原因是，盡管由于Y地址的匹配熔斷絲組304啟動了匹配信號308，在這種情況中傳輸門312是關斷的，因此YRED沒有被啟動。由于未啟動YRED，因而也沒有啟動禁止信號234，列譯碼器208執(zhí)行正常操作。
應當注意，這意味著在對應于列選擇線290的位線中僅有一半的位線，也就是說，屬于X地址的最有效位是“1”的單元陣列區(qū)的位線可以被替換到冗余位線這樣一個事實。
通過考查圖5中所示的定時圖，可以更為清楚地理解上述的操作。從圖5可以看到，只有在XA0是有效的時間周期中才產(chǎn)生匹配信號306，而只有在XA1是有效的時間周期中才產(chǎn)生匹配信號308。
換言之，單一冗余列選擇線230的一半替換列選擇線222的一半，并且同一冗余列選擇線230的其余一半替換替換列選擇線290的一半。以這種方式，響應有缺陷位線所屬的X地址，通過僅替換包括一有缺陷位線的列選擇線的一半，而不是全部，可以把兩個具有相互不同的列選擇線的位線缺陷替換到一單一冗余列選擇線裝置。結果，可以倍增有缺陷位線的補救效率。
更詳細地講，當在半導體存儲裝置200中設置在數(shù)量上等于包括在半導體存儲裝置100中的冗余列選擇線的冗余列選擇線時，可以補救兩倍于半導體存儲裝置100所能補救的有缺陷位線。因此，只要增大極小的芯片面積就可以提高補救效率。此外，即使在半導體存儲裝置200中設置半導體存儲裝置100所包含一半數(shù)量的冗余列選擇線，就可以補救像半導體存儲裝置100所能補救的同樣數(shù)量的有缺陷位線。因此，可以減小芯片的面積而不損害補救效率。
在半導體存儲裝置200中，利用X地址的最有效位靈活地替換有缺陷位線。但是，本發(fā)明并不限于這種選擇，例如，可以利用X地址的最高階兩位靈活地替換一有缺陷位線。此外，可以利用X地址的最高階三位替換有缺陷位線。在通過利用X地址的最高階兩位進行有缺陷位線的替換時，有缺陷位線的補救效率將提高四倍，在使用X地址的最高階三位時，有缺陷位線的補救效率將提高八倍。但是，當使用X地址的最高階兩位時，包括在列冗余譯碼器216′中的熔斷絲組的數(shù)量必須是4個，并且當使用X地址的最高階三位時，包括在列冗余譯碼器216′中的熔斷絲組的數(shù)量必須等于8。因此，在沒有可用的多余空間來安排熔斷絲組時，不允許無限制地增加熔斷絲組的數(shù)量，盡管在有足夠的備用空間時這樣做不會造成問題。使用X地址的最高階位的數(shù)量最終應取決于安排熔斷絲組的可用備用空間與產(chǎn)生有缺陷位線的預期數(shù)量之間的權衡。
如上所述，外圍電路區(qū)所需的面積隨使用的X地址的位數(shù)而增加。但是，外圍電路區(qū)一般具有比單元陣列區(qū)更大的空間余量，因此像在半導體存儲裝置200中那樣使用X地址的最有效位時，芯片面積的增加極小。
接下來參考圖6，說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的半導體存儲裝置600。
如圖6中所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的半導體存儲裝置600中，單元陣列區(qū)被再劃分為兩個部分，并且在兩個單元陣列區(qū)之間夾持的區(qū)域中設置有一個列譯碼器608和一個冗余列選擇線驅動器614。這兩個單元陣列區(qū)的每一個具有其本身的冗余單元陣列區(qū)。也就是說，上單元陣列區(qū)是由一個常規(guī)單元陣列區(qū)602和一個冗余單元陣列區(qū)604構成的，下單元陣列區(qū)是由一個常規(guī)單元陣列區(qū)636和一個冗余單元陣列區(qū)638構成的。
在這兩個單元陣列區(qū)中，對應于上單元陣列區(qū)設置了一個行譯碼器606和一個行冗余譯碼器612，以及對應于下單元陣列區(qū)設置了一個行譯碼器640和一個行冗余譯碼器646。向X側的這些譯碼器共同提供一個不包括X地址的最有效位的地址(X′地址)，向行譯碼器606和行冗余譯碼器612提供指示X地址的最有效位的XA0，并向行譯碼器640和行冗余譯碼器646提供指示X地址的最有效位的XA1。
當XA0是“1”時，行譯碼器606被啟動，并響應X′地址從多個字線中啟動一對應于X′地址的字線。在圖6中，為了方便僅在上單元陣列區(qū)中標出了字線618。另一方面，當XA1是“1”時行譯碼器640被啟動，并響應X′地址從多個字線中啟動一對應于X′地址的字線。在圖6中為了方便僅在下單元陣列區(qū)中標出了字線620。
在接收到一Y地址時，列譯碼器608從多個列選擇線中啟動一對應于Y地址的列選擇線。在圖6中，為方便起見，僅列出列選擇線622和690。
大量的存儲單元MC連接于每個字線618，620等等，并且各存儲單元MC連接到讀出放大器624，626等等。
在圖6所示的半導體存儲裝置600中，單一的列選擇線622也能啟動多個讀出放大器624，626等等。換言之，與半導體存儲裝置100和200相似，在同一列中，位線被分割為多個部分，列譯碼器608響應Y地址選擇連接于多個被分割位線的全部讀出放大器。盡管為了方便在圖6中僅標出了兩個位線，但設定一個位線被分割成16個部分。即，當響應Y地址而啟動列選擇線622或690時，同時選擇了16個讀出放大器。在16個被選擇的讀出放大器中，最終只有對應于被啟動字線的數(shù)據(jù)被選出，和讀出。在半導體存儲裝置600中，單元陣列區(qū)被劃分為兩個部分，因此一個列選擇線在選擇包含在上單元陣列區(qū)中的八個讀出放大器的同時選擇包含在下單元陣列區(qū)中的八個讀出放大器。
行冗余譯碼器612和646的操作與行冗余譯碼器212的相同。也就是說，當提供一個對應于一有缺陷字線的X地址時，譯碼器612和646通過分別向行譯碼器606和640發(fā)送禁止信號632和648而關斷行譯碼器606和640，并啟動冗余字線驅動器610和642，以便啟動特定的冗余字線628和644。以這種方式，有缺陷字線被替換為冗余字線628。因此，從外面看時似乎字線中不存在缺陷。
在半導體存儲裝置600中，采用了行適應冗余方法。即，當包括在常規(guī)單元陣列區(qū)602中的字線618是有缺陷的時候，用于替換的冗余字線不限于包括在冗余單元陣列區(qū)604中的冗余字線628，而可以是包括在冗余單元陣列區(qū)638中的冗余字線644。結果，可以提高有缺陷字線的補救效率。如上所述，用于實現(xiàn)行適應冗余方法的專用結構是已知的，因此在圖6中沒有詳細地示出。此外，可以用任何類型的電路構造來實現(xiàn)行適應冗余方法。
另外，列冗余譯碼器616具有與第一實施例中所描述的列冗余譯碼器216相同的電路構造。
在本實施例的半導體存儲裝置600中，有缺陷位線的補救效率可以像第一實施例的半導體存儲裝置200的情況一樣得到提高。
也就是說，當對應于讀出放大器624的位線是有缺陷時，例如，這意味著對應于列選擇線622的位線是有缺陷的，因此在列冗余譯碼器616中為對應于列選擇線622的Y地址編程。在這種情況下，如同在第一實施例中一樣，在列冗余譯碼器616內的熔斷絲組302中對Y地址編程。
此外，當屬于列選擇線690中的另一個位線，例如，屬于下單元陣列區(qū)的一個位線，是有缺陷的時候，在列冗余譯碼器616中為對應于列選擇線690的Y地址編程。在這種情況下，如同第一實施例中一樣，在列冗余譯碼器616的熔斷絲組304中對Y地址編程。
這種編程后的替換操作與在第一實施例中用于半導體存儲裝置200的相同。也就是說，當存取一個對應于讀出放大器624的存儲單元MC時，YRED被啟動，并響應于此，冗余列選擇驅動器614啟動特定的冗余列選擇線630。另一方面，當存取一連接于對應于列選擇線622的其它位線中的一個屬于下單元陣列區(qū)的位線的存儲單元MC時，不發(fā)生位線的替換。此外，當存取一對應于在下單元陣列區(qū)中的列選擇線690的存儲單元MC時，YRED被啟動，并響應于此，冗余列選擇線驅動器614啟動特定的冗余列選擇線630。另一方面，當存取一連接于對應于列選擇線690的其它位線中的一個屬于下單元陣列區(qū)的位線的存儲單元MC時，不發(fā)生位線的替換。
從上面的說明中也應當清楚，在使用行適應冗余方法的本實施例中，一個列選擇線同時替換兩個列選擇線。也就是說，通過響應有缺陷位線所屬的X地址替換列選擇線的一半，而不是替換包含一有缺陷位線的全部列選擇線，使兩個具有相互不同列選擇線的位線被一個冗余列選擇線裝置替換。因而使有缺陷位線的補救效率倍增。
由于在行側采用了適應冗余方法，并且也提高了列側的補救效率，本實施例具有有缺陷位線的補救效率和有缺陷字線補救效率都高的特點。
盡管根據(jù)本實施例的半導體存儲裝置600可以實現(xiàn)列側以及行側的極高補救效率，但本實施例有一個限制。這個限制是，在憑借行適應冗余方法利用一屬于不同于有缺陷字線的單元陣列區(qū)的單元陣列區(qū)的冗余字線進行有缺陷字線替換時，不能補救與該冗余字線相交的位線中的缺陷。
為更詳細地說明這種情況，考慮包含在上單元陣列區(qū)中的字線618的缺陷被包含在下單元陣列區(qū)中的冗余字線644替換這樣的情況。在這種場合，當從外側裝置提供對應于該有缺陷字線618的X地址時，從外側裝置看它絕對像選擇了一個包含在上單元陣列區(qū)中的字線，盡管事實上是選擇了包含在下單元陣列區(qū)中的冗余字線644。也就是說，盡管實際上選擇了下單元陣列區(qū)，XA0仍保持為“1”。
如上所述，此時使得列冗余譯碼器616能夠高效率地補救有缺陷位線的原因是由于這樣的事實，即通過參考有缺陷位線是屬于XA0是“1”的單元陣列區(qū)還是屬于XA1是“1”的單元陣列區(qū)，使得單獨一個冗余列選擇線能夠替換兩個列選擇線。因此，XA0，XA1與實際存取的單元陣列區(qū)必須相互匹配。
但是，當利用行適應方法進行以一個包含在不同單元陣列區(qū)中的冗余字線的替換，并且一個與該冗余字線相交的位線是有缺陷的時候，XA0，XA1與實際存取的單元陣列并不相互匹配，因此它不能補救該有缺陷位線。但是，這種情況非常罕見，因此它幾乎不會造成任何問題。
根據(jù)本發(fā)明第三實施例的半導體存儲裝置700甚至解決了這樣一種敏感的問題。以下將說明圖7中所示的半導體存儲裝置700。
根據(jù)本發(fā)明第三實施例的半導體存儲裝置700的構造與半導體存儲裝置600基本相同，只是增加了一個控制電路750。
與半導體存儲裝置600相類似，半導體存儲裝置700具有由一個上區(qū)和一個下區(qū)構成的兩個單元陣列區(qū)，并且這兩個單元陣列區(qū)中的每個都有其自身的單元陣列區(qū)。但是，在半導體存儲裝置700中，這兩個單元陣列區(qū)并不像半導體存儲裝置600中作的那樣被物理地分割開。因此，在半導體存儲裝置700中，這兩個單元陣列區(qū)僅僅是表示X地址的最有效位是“0”的區(qū)域，和X地址的最有效位是“1”的區(qū)域。
在兩個單元陣列區(qū)中，上單元陣列區(qū)設置有一個行譯碼器706和一個行冗余譯碼器712，下單元陣列區(qū)設置有一個行譯碼器740和一個行冗余譯碼器746。將一個排除了一X地址的最有效位而獲得的地址(X′地址)同時提供給這些X側的譯碼器。此外，把顯示X地址的最有效位的XA0供給行譯碼器706和行冗余譯碼器712，并將顯示X地址最有效位的XA1提供給行譯碼器740和行冗余譯碼器746。
當XA0是“1”時，行譯碼器706被啟動，并響應X′地址從多個字線中啟動對應于X′地址的一個字線。在圖7中，為了方便僅在上單元陣列區(qū)中標出了一個字線718。另一方面，當XA1是“1”時，行譯碼器740被啟動，并響應X′地址從多個字線從啟動對應于X′地址的一個字線。在圖7中，為了方便僅在下單元陣列區(qū)中標出了一個字線720。
此外，行冗余譯碼器712產(chǎn)生一個指示冗余字線728中任何一個的啟動的信號XAR0，行冗余譯碼器746產(chǎn)生一個指出冗余字線744中任何一個的啟動的信號XAR1。盡管在本實施例中信號XAR0和XAR1是分別由行冗余譯碼器712和746產(chǎn)生的，但它們可以分別由冗余字線驅動器710和742產(chǎn)生。也就是說，只要它們是表示它們是分別屬于上和下單元陣列區(qū)的冗余字線的信號，那么對產(chǎn)生它們的方法沒有限制。
把信號XAR0，XAR1和XA0，XA1提供到控制電路750。以下詳細說明控制電路750的操作，圖8中示出了它的專用電路圖。首先，當選擇了一個正常字線時，即，當XAR0和XAR1都在低電平時，XA0和XA1分別轉換成信號XA10和XA11。接著，當選擇了冗余字線728時，即，當XAR0是高電平而XAR1是低電平時，不管XA0和XA1的電平如何，XA10和XA11分別成為高電平和低電平。相反，當選擇了冗余字線744時，即，當XAR0和XAR1分別為低電平和高電平時，不管XA0和XA1的電平如何，XA10和XA11分別變?yōu)榈碗娖胶透唠娖健?br> 把這樣產(chǎn)生的兩個信號XA10和XA11供給列冗余譯碼器716。如圖9中所示，盡管列冗余譯碼器716的電路結構與列冗余譯碼器216的相類似，但與列冗余譯碼器216的區(qū)別在于信號XA10和XA11被分別用作控制傳輸門910和912的信號。
在圖7中所示的半導體存儲裝置700中，一個列選擇線722也啟動多個讀出放大器724，726等等。也就是說，與半導體存儲裝置100，200和600相同，位線被分割為在同一列中的多個部分，并且列譯碼器708響應Y地址選擇連接于多個被分割位線的所有讀出放大器。
行冗余譯碼器712和746的操作與行譯碼器612和646的相同。
應當注意，在半導體存儲裝置700中采用了行適應冗余方法。即，當字線718是有缺陷的時候，用來替換的一個冗余字線并不限于冗余字線728，并且也可以使用冗余字線744。與此相同，當字線720是有缺陷的時候，用來替換的一個冗余字線并不限于冗余字線744，并且也可以使用冗余字線728。
接下來，說明根據(jù)本實施例的半導體存儲裝置700所執(zhí)行的對有缺陷位線的補救操作。
首先，說明選擇了一個正常字線的情況。在這種場合，由于信號XAR0和XAR1都在低電平，如上所述，XA0和XA1分別變?yōu)閄A10和XA11，并且操作與半導體存儲裝置200和600中的相同。
接下來，說明選擇了冗余字線728的情況，作為選擇了一個冗余字線的情況的例子。此時，如上所述，由于選擇了冗余字線728，XAR0和XAR1分別是高電平和低電平。這是因為像前面說過的那樣，在這種場合不管XA0和XA1的電平如何，XAR0和XAR1分別變?yōu)楦唠娖胶偷碗娖?。換言之，不論外側裝置提供的X地址如何，而把選擇了冗余字線728這樣的事實通知列冗余譯碼器716。這意味著在替換后列冗余譯碼器716總是能夠知道行地址(行地址的最有效位將更精確)，而不依賴于一有缺陷字線是被一屬于該有缺陷字線所屬的同一單元陣列區(qū)的冗余字線替換，還是被一屬于其它單元陣列區(qū)的冗余字線替換。
因此，在與一冗余字線相交的一個位線中存在缺陷時，列冗余譯碼器716可以用一屬于一個冗余列選擇線的冗余位線替換它，而不必考慮從外側裝置提供的實際X地址。
通過參考圖10中所示的定時圖可以對上述操作有更清楚的理解。從圖10中可以看到不論XA0和XA1的邏輯電平如何，為響應XAR0和XAR1而分別產(chǎn)生的XA10和XA11。此外，僅在XA10處于啟動狀態(tài)時才產(chǎn)生匹配信號906，并且相反，僅在XA11處于啟動狀態(tài)時才產(chǎn)生匹配信號908。
在本實施例中，XAR0和XAR1被用來作為指示一有缺陷字線已經(jīng)被替換了的信號。但是，例如，如果總共有八個冗余字線728，可以使用指示選擇了這八個冗余字線的每一個的八個信號。在這種場合，可以用一個8-輸入NOR門來取代構成控制電路750的逆變器802，把這八個信號供給NOR門。由于這種控制電路的操作與圖8中電路的操作相同，因此只需根據(jù)實際電路的構造選擇較方便的一種。
如上所述，根據(jù)本實施例，即使在同時使用行適應冗余方法的情況下，也能夠保證提高有缺陷位線的補救效率，而不會造成任何不便。
以上說明了本發(fā)明的三個實施例。但是，本發(fā)明并不局限于這些實施例，并可以對這些實施例作各種修改和應用，只要它們在本發(fā)明的精神范圍內。
權利要求
1.一種半導體存儲裝置，包括多個列選擇線，至少一個冗余列選擇線，一個用于響應一列地址啟動所述多個列選擇線中的一個的列譯碼器，一個在提供了一個有缺陷列選擇線的列地址時產(chǎn)生一檢測信號的第一電路，和一個響應所述檢測信號和所述行地址的至少一部分而啟動所述冗余列選擇線的第二電路。
2.如權利要求1所述的半導體存儲裝置，其中所述第一電路包括一個存儲所述有缺陷列選擇線的所述列地址以產(chǎn)生所述檢測信號的熔斷絲組。
3.如權利要求2所述的半導體存儲裝置，其中所述第二電路包括一個由所述行地址的所述部分控制傳輸所述檢測信號以啟動所述冗余列選擇線的傳輸門。
4.如權利要求1所述的半導體存儲裝置，其中所述列譯碼器在所述冗余列選擇線被啟動時不關斷所述多個列選擇線中的任何一個。
5.如權利要求1所述的半導體存儲裝置，其中所述行地址的所述部分包括所述行地址的一個最有效位。
6.一種半導體存儲裝置包括包括至少第一和第二字線的多個字線；包括至少第一和第二位線的多個位線；包括至少第一和第二冗余位線的多個冗余位線；多個存儲單元，它們中的每個位于所述字線和位線的交叉點上；多個冗余存儲單元，它們中的每個位于所述字線和冗余位線的交叉點上；包括至少一個第一列選擇線的多個列選擇線，當所述第一列選擇線被啟動時，所述第一和第二位線被選擇，一個冗余列選擇線，當所述冗余列選擇線被啟動時，所述第一和第二冗余位線被選擇，一個在所述第一字線被啟動時，響應一第一列地址而啟動所述第一列選擇線的列譯碼器，和一個在所述第二字線被啟動時，響應所述第一列地址而啟動所述冗余列選擇線的列冗余譯碼器。
7.如權利要求6所述的半導體存儲裝置，其中所述第一字線與所述第一位線和所述第一冗余位線相交，而不與所述第二位線和所述第二冗余位線相交，所述第二字線與所述第二位線和所述第二冗余位線相交，而不與所述第一位線和所述第一冗余位線相交。
8.如權利要求7所述的半導體存儲裝置，其中所述列譯碼器在所述第二字線被啟動時，響應所述第一列地址而被禁止啟動所述第一列選擇線。
9.如權利要求7所述的半導體存儲裝置，其中所述多個位線還包括第三和第四位線，所述多個列選擇線進一步包括第二列選擇線，當所述第二列選擇線被啟動時，所述第三和第四位線被選擇，當所述第二字線被啟動時，為響應一第二列地址所述列譯碼器，啟動所述第二列選擇線，當所述第一字線被啟動時響應所述第二列地址所述列冗余譯碼器啟動所述冗余列選擇線。
10.如權利要求9所述的半導體存儲裝置，其中當所述第二字線被啟動時，所述列譯碼器響應所述第一列地址被禁止啟動所述第一列選擇線，并且在所述第一字線被啟動時響應所述第二列地址被禁止啟動所述第二列選擇線。
11.如權利要求9所述的半導體存儲裝置，其中所述第一字線還與所述第三位線相交，而不與所述第四位線相交，所述第二字線還與所述第四位線相交，而不與所述第三位線相交。
12.如權利要求9所述的半導體存儲裝置，其中所述列冗余譯碼器包括第一和第二熔斷絲組，所述第一熔斷絲組響應所述第一列地址啟動一第一匹配信號，所述第二熔斷絲組響應所述第二列地址啟動一第二匹配信號。
13.如權利要求12所述的半導體存儲裝置，其中所述列冗余譯碼器還包括第一和第二傳輸門，響應所述被啟動的第二字線所述第一傳輸門被啟動以向所述冗余列選擇線傳輸所述第一匹配信號，響應所述被啟動的第一字線所述第二傳輸門被啟動以向所述冗余列選擇線傳輸所述第二匹配信號。
14.如權利要求6所述的半導體存儲裝置，其中所述第二位線是有缺陷的。
15.如權利要求9所述的半導體存儲裝置，其中所述第二和第三位線是有缺陷的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種憑借冗余位線提高了有缺陷位線的補救效率的半導體存儲裝置。向一列冗余譯碼器不僅提供一Y地址而且還提供一X地址的一部分。當把一對應于一有缺陷位線的Y地址提供給列冗余譯碼器時,該列譯碼器產(chǎn)生一個檢測信號。在這種情況下,如果X地址的一部分指示一個存在有缺陷位線的區(qū)則利用一冗余位線進行替換,如果它指示一個不存在有缺陷位線的區(qū)則不進行利用冗余位線的替換。
文檔編號G11C29/04GK1197986SQ9810099
公開日1998年11月4日 申請日期1998年3月31日 優(yōu)先權日1997年3月31日
發(fā)明者中沢茂行 申請人:日本電氣株式會社