用于多段静态随机存取存储器的装置、电路和方法制造方法及图纸

技术编号:3081233 阅读:137 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
所揭示的内容大致上涉及一种用于多段静态随机存取存储器的装置、电路和方法。在一实施例中,所揭示的内容涉及一存储器电路,包含:一存储器阵列,由设置成一或多列以及一或多行的多个存储器所定义,每个存储器单元与一对互补位线其中一条通信且与一字线通信;多个IO电路,每个IO电路与多个列存储器单元其中一个相连;多条冗余位线,每一条位线与一冗余位单元通信;一第一电路,用以检测该存储器电路中一损坏存储器单元;一第二电路,用以选择多条冗余位线其中之一,以从该损坏存储器单元切换至该冗余存储器单元;以及一第三电路,用以将该损坏存储器的一字线脉冲指向所选的冗余存储器单元。

【技术实现步骤摘要】

所揭示的内容大致上涉及存储器系统。所揭示的内容尤其涉及用于多段 静态随机存取存储器的装置、电路和方法。
技术介绍
半导体存储器由大量个别单元阵列所组成。每个单元将1或o的数据存 储为一高电压或低电压的状态。通常8个位可组成一字节的数据而至少16 位可组成一个字。在每个存储器运作周期,通常从该阵列写入或读取至少一 字节。各单元安排在垂直数据(或位)线与水平字(或地址)线的交越处。 该字线启动读取或写入运作。当一字线或一对位线被启动时,发生一读取或 写入周期。在该字线与该位线交越处存取的该单元将会从该位线接收写入数 据或送出写入数据至该位线。单元可依任意的次序存取。 一单元也可依其在 该存储器电路中的位置直接存取。一存储器单元由一电子电路组成,通常包含晶体管。 一静态随机存取存 储器(SRAM)单元通常由多个金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFETs) 所组成。SRAM最常见的类型是由6个晶体管(6T)单元所组成,其中每个 单元含有2个P型MOSFETs与4个N型MOSFETs。 一单元设有2个反相 器通过受到1字线控制的2个存取晶体管,自2互补位线存取。该结构功耗 低且提供对电子噪声的抵抗力。图1显示一公知6晶体管SRAM单元100。特别是,图1显示一 6晶体 管SRAM单元100具有2个额外电阻102与104。反相器INV-1的上拉晶体 管PU-1与下拉晶体管PD-1。类似的,反相器INV-2的上拉晶体管PU-2与 下拉晶体管PD-2。这些电阻中的每一个放置在一反相器的输出端与相对反相 器的栅极之间。一电阻102从节点-2与一上拉晶体管PU-1与下拉晶体管PD-1 的并连的栅极至基板电容串连。 一电阻104从节点-1与一上拉晶体管PU-2 与下拉晶体管PD-2的并连的栅极至基板电容串连。节点-2通过一传输闸晶体管(pass-gate transistor.) PG-2连接至位线条(BLB, Bit Line Bar)。节点 -2也通过一传输闸晶体管PG-2连接至位线条BLB。传输闸晶体管PG-1与 PG-2由该字线WL所切换。为避免存储器故障,每个存储器在附近设有一冗余存储器设置。通常, 该冗余为一有数行与数列存储器单元的一存储器区段(memory segment)的 形式。在一些实施例中, 一行或一列存储器单元通常附有一行或一列的冗余 存储器单元。如此一来,当一存储器单元故障,包含该故障存储器单元的区 段以一冗余存储器单元置换。该冗余存储器区段放置在适用的存储器单元的 附近以使置换后容易使用。如果一存储器发生故障,该数据指向相应的一冗 余单元。随着存储器系统不断地增加容量与复杂度,冗余存储器的数量也随之增 加以符合大量可能损坏的单元。冗余单元通常分配在该存储器电路的一区域 且在一冗余存储器区段在最接近该损毁单元可选为置换单元之处。在某些设 计中,该冗余存储器区段加在该存储器单元所在的区域的最后面。如果发生 存储器故障,该信息指向在该存储器区最后面的该冗余存储器区段,以置换 包含损毁单元的整个区段。然而,随着越来越多使用半导体存储器的技术需要更小的体积与更高行 动力,节省空间在半导体存储器设计中越来越重要。尤其是为了不断地达成 尺寸与性能上的优越性,单元的几何形状必须要不断缩小。因为在存储器单 元与其冗余区之间一对一的关系,尺寸越大的存储器就会有越大的冗余区。
技术实现思路
在一实施例中,所揭示的内容涉及一存储器电路,包含 一存储器阵列, 由设置成一或多列以及一或多行的多个存储器所定义,每个存储器单元与一对互补位线其中一条通信且与一字线通信;多个IO电路,每个10电路与多个列存储器单元其中一个相连;多条冗余位线,每一条位线与一冗余位单元通信;一第一电路,用以检测该存储器电路中一损坏存储器单元;一第二电路,用以选择所述多条冗余位线其中之一,以从该损坏存储器单元切换至该冗余存储器单元;以及一第三电路,用以将该损坏存储器的一字线脉冲指向所选的冗余 存储器单元。在另一实施例中,所揭示的内容涉及一种在一存储器系统中提供冗余的 方法,包含提供一存储器区段,由设置成一或多列以及一或多行的多个存 储器所定义,每个存储器单元与一对互补位线其中一条通信且与一字线通信; 检测该存储器电路中一损坏存储器单元;自多条冗余位线其中确认并选择一条冗余位线;以及通过将一冗余字线脉冲指向与所选的冗余位单元通信的冗余存储器单元置换该损坏存储器单元。在另一实施例中,所揭示的内容涉及一种用以检测存储在一静态随机存取存储器结构中的数据的地址错误的装置,该装置包含多个主要存储器阵 列,用以存储数据,每个存储器阵列具有至少一存储器单元与一字线通信,且与一对互补位线中的一条通信;多个冗余位线,用以置换一损坏存储器单元; 一控制电路,设置成传送一置换字信号至选自所述冗余位线的一所选的冗余 位线,该所选的冗余位线与该置换字线定义一冗余存储器单元;其中该控制电 路还包含一闪存以存储该损坏存储器的地址与一比较器以将该置换信号指 向该冗余位线。附图说明图1显示一公知6晶体管SRAM单元100。 图2A是一存储器系统中的公知存储器位置的附图。 图2B是有一冗余存储器区段的一公知存储器配置系统的附图。 图3是根据所揭示的实施例中一存储器单元配置的附图。 图4A与4B显示示范性存储器电路。 图5是根据所揭示的实施例的一冗余电路的附图。 .其中,附图标记说明如下 100 6晶体管SRAM单元 102、 104 额外电阻200、 201、 202、 203、 204、 205、 206、 207 8个IO阵列210 存储器系统221-224 4个存储器阵列226 存储器区段230-232 字线译码器219 有源字线228 读取-写入(RW)电路252-253 冗余存储器区段300 阵列310 RW电路320 字线译码器330 4个列存储器340 示范性字线350 区域351a-351b-351c 冗余位线360-390 存储器单元400 存储器系统401-楊 位线410a-410d 列存储器410-420-43 0-440 阵列411 字线412-414-416-418 区域417 冗余位线450 字线译码器510 存储区段511 WL脉冲512 NAND逻辑门514 大驱动器516 小驱动器519 损坏位线520 控制器522 冗余位线523 比较器560 地址562 修复地址字段563 存储器具体实施方式图2A是一存储器系统中的公知存储器位置的附图。该存储器系统 210包含4个存储器阵列221、 222、 223与224。 一对相邻的存储器,例 如221与224组成一存储器区段226。存储器区段226包含8个10阵列 200到207。此外,区段226包含一左存储库(memory bank)与一右存储库, 显示于图2A的左、右边。每个10阵列200-207与读取-写入(RW)电 路228通信。字线译码器(WLDEC) 230与232放置在相邻的存储器阵 列附近以提供字线信号至每个相应的存储器阵列。字线译码器230与232译码(即确认)该存储器单元地址。图2B是有一冗余存储器区段的一公知存储器配置系统的附图。在图 2B中,冗余10阵列252与253分别示于本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种存储器电路,包含:一存储器阵列,由设置成一或多列以及一或多行的多个存储器所定义,每个存储器单元与一对互补位线其中一条通信且与一字线通信;多个IO电路,每个IO电路与多个列存储器单元其中一个相连;多条冗余位线,每一条位线与一冗余位单元通信;一第一电路,用以检测该存储器电路中一损坏存储器单元;一第二电路,用以选择所述多条冗余位线其中之一,以从该损坏存储器单元切换至该冗余存储器单元;以及一第三电路,用以将该损坏存储器的一字线脉冲指向所选的冗余存储器单元。

【技术特征摘要】
US 2007-1-31 11/669,6671.一种存储器电路,包含一存储器阵列,由设置成一或多列以及一或多行的多个存储器所定义,每个存储器单元与一对互补位线其中一条通信且与一字线通信;多个IO电路,每个IO电路与多个列存储器单元其中一个相连;多条冗余位线,每一条位线与一冗余位单元通信;一第一电路,用以检测该存储器电路中一损坏存储器单元;一第二电路,用以选择所述多条冗余位线其中之一,以从该损坏存储器单元切换至该冗余存储器单元;以及一第三电路,用以将该损坏存储器的一字线脉冲指向所选的冗余存储器单元。2. 如权利要求1的存储器电路,其中该冗余位单元置换该损坏存储器单 元,而无须置换与该损坏存储器单元相连的该列存储器。3. 如权利要求1的存储器电路,其中该第三电路设置成产生一冗余字线 脉冲。4. 如权利要求1的存储器电路,还包含一第四电路,用以将所选的冗余 位线之一输出指向与该损坏存储器单元相连的一IO电路。5. 如权利要求1的存储器电路,还包含一第二存储器系统用以存储该损 坏存储器单元的一地址。6. —种在一存储器系统中提供冗余的方法,包含 提供一存储器区段,由设置成一或多列以及一或多行的多个存储器所定义,每个存储器单元与一对互补位线其中一条通信且与一字线通信;检测该存储器电路中一损坏存储器单元;自多条冗余位线其中确认并选择一条冗余位线;以及通过将一冗余字线脉冲指向与所选的冗余位单元通信的冗余存储器单 元置换该损坏存储器单元。7. 如权利要求6的在一存储器系统中提供冗余的方法,其中该...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴瑞仁林永隆陈炎辉王道平
申请(专利权)人:台湾积体电路制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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