能映射坏块的半导体存储器制造技术

一种具有由多个标准单元块和冗余单元块组成的存储单元阵列的半导体存储器，包括：相应于标准单元块设置的多个标志单元块，每块存储了关于其相应的标准单元块的唯一个信息；及用修复块替换标准单元块的故障块的装置，所述修复块包括冗余块和一块或多块标准单元块，在故障块数量超过冗余块数量时，一块或多块标准单元块按一定顺序参与替换工作，该半导体存储器的功能是不用用户的参与，便能自动进行坏块映射，从而将准可用块按顺序设置于主存储单元阵列中。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有能修复存储器故障的冗余电路的半导体存储器，特别涉及一种能映射被确认为有故障的坏块的半导体存储器。一般情况下，考虑到制造的半导体存储器芯片的可靠性，重要的是提高成品率。对于含故障存储单元的存储器芯片，即使只有一个故障单元，也不能成为一个标准的产品。但是，例如应用于电话中的自动应答装置之类的设备可以除外，可以允许某些存储器(即DRAM SRAM和EEPROM)包含故障存储单元用于其中，为的是尽可能地降低制造成本。众所周知，集成密度越高，会使出现故障存储单元的几率越大。由于制造技术随半导体存储器封装密度的提高而变得越来越困难和越来越复杂，所以，随着制造步骤的进行，会发生不可避免地因颗粒(或碎片)所引起的降低成品率的问题。为提高成品率人们已做了大量尝试。为了得到良好的成品率，有益的是改进制造技术，从而减少故障存储单元的发生。但是，这些努力不是很有效的。超出了所推测的加工环境的极限。提高成品率的另一方法是，制造一种改进的半导体存储器件，该半导体存储器件具有修复在其整个制造工艺过程中形成于其中的故障区的内部结构，即冗余技术。应用这种冗余(redundancy)技术的存储器件除包括标准存储单元阵列外，还包括备用(spare)存储单元阵列(或冗余存储单元阵列)，其含有多个备用存储单元，用于替换标准存储单元阵列中含有的故障存储单元，从而使该器件做为一个整体处于非故障状态下。但是在故障单元数量多于备用存储单元数量时，便无法实现冗余功能，这种器件不可以再利用。冗余电路基本上包括冗余单元阵列，由冗余单元阵列组成的冗余电路可以分为行和列区及控制电路，控制电路存储关于故障单元的地址信息(此后这种地址信息称作故障地址)，并比较目前地址与故障地址，从而确定目前地址是否包括在故障单元内。带有冗余单元阵列的替换单元设置成行、列区或块区。例如，在由外通道施加的目前行地址与已被如行冗余译码器等编程电路设定的地址相同时，行冗余电路使冗余行(相应于故障行)激活，进行行替换。列冗余电路利用其中含有一个或多个故障单元的标准列的地址信息的列冗余译码器，使相应于故障列地址的备用列替换标准存储单元阵列中故障列。一种行冗余技术公开于在前的专利文献中，如韩国专利申请95-1737。附图说明图1示出了具有冗余电路的一般存储器件的示意结构，其中示出了主存储单元阵列10、行冗余单元阵列12、行预译码器14、行地址存储块16、标准行译码器MRD 0至MRD511，和冗余行译码器RRD0至RRD15。主存储单元阵列10由与512个行译码器对应相连的512个行块MCBK 0至MCBK511构成。冗余行块RCBK 0至RCBK 15参与到冗余行译码器RRD 0至RRD15中被设定选择相应于主存储单元阵列10中故障行块的冗余块。图1中未示出，主存储单元阵列10还与列冗余单元阵列、读出放大器、列译码器、数据输入/输出缓冲器、数据输入/输出选择电路及读/写控制电路结合。行预译码器14响应行地址信号，产生选择主存储单元阵列10的行块的预译码信号。行地址存储块16接收相对于故障行块的行地址，然后，在接收的地址等于预先编程的地址中的一个时，产生使标准行译码器MRDk(k是0到511中的一个)和冗余行译码器RRDk分别禁止和启动的控制信号，以便进行修复。标准行译码器响应由行预译码器电路14提供的预译码信号，激活主存储单元阵列10中含的块选择线(未示出)，每条块选择线交替进行，以便激活行块中的一个。同时，冗余行译码器响应由行地址存储块提供的冗余块选择信号，激活冗余存储单元阵列12中含的块选择线。从而由交替启动的块选择预译码信号使冗余存储单元阵列中的其相应行块激活。因此，通过上述操作，保留有一个或多个故障存储单元的主存储单元阵列10的标准行块可以被冗余存储单元阵列12的具有与主存储单元阵列10中故障行块相同地址的冗余行块替换。行地址存储块16使用带有如熔丝等非易失元件的编程电路或所有ROM类的晶体管(PROM、EPROM和EEPROM)。用于类似于图1中的块16的故障地址存储装置的元件多数是能在激光束或电流的作用下熔断的多晶硅熔丝。借助电流的熔丝烧断编程序需要附加焊盘和管脚用于接受足以熔断的大电流，这使芯片尺寸增大了，尽管熔断编程序可以在封装前和后进行，而激光熔断编程只可以在封装前进行。将故障地址编程的其它方法是使用非易失存储单元。同时，由于故障存储空间数量增加，所以，相应地所需要的冗余行或列也增加，所以增大了存储器芯片的尺寸。因此，如图1所示，一般情况下，考虑到主存储单元阵列的容量，在准备冗余存储单元空间时，指定16个冗余行块用于512个主行块，使冗余行或列的空间最小，落在冗余空间不超过实际所需的冗余能力的范围内。但是，如果故障块的数量变得大于冗余块数量时，则不可能用准备的冗余块替换所有故障块。因此，想操作用如图1所示EEPROM作硬盘的个人电脑的用户，必须为由于缺少冗余块而不能修复的一个或多个故障块(众所周知，在常规个人电脑中，那些块称作坏块)做出一个标志，图1中，对主存储单元阵列10中废弃的行块MRDk进行标识(此后称作对坏块的“映射”)，该MRDk在该阵列的替换能力范围之外。一旦标定了坏块，该行块MRDk不能再通过控制器的内部运算法用其相应的地址进行存取。表示在主存储单元阵列上有处于冗余能力之外并由此报废的一个以上坏存储块时，由于这种故障块处于任意位置，所以用户便不再具有整个存储块空间的良好映射图形。由于几乎所有的如EEPROMs(或闪速存储器)等非易失存储器皆至少有几个故障存储单元，所以，通常可以说对其每块芯片要在其实际应用前由用户进行映射过程。即，直到其完成坏块的映射为止，用户可以不使用非易失存储器，例如硬盘，这导致了使用上的不方便。因此，本专利技术的目的在于提供一种不由用户映射坏块的半导体存储器。本专利技术的另一目的是提供一种不用存储有关故障存储单元的地址也能修复故障存储单元的半导体存储器。本专利技术的再一目的是提供一种能修复故障存储单元并能提高工作速度的半导体存储器。为了实现这些目的，根据本专利技术的半导体存储器具有由多个标准单元块和多个冗余块构成的存储单元阵列，该半导体存储器包括相应于标准单元块设置的多个标志单元块，每块存储了关于其相应的标准单元块的唯一的信息；和用修复块替换标准单元块中的故障块的装置，所述修复块包括多个冗余块和一块或多块标准单元块，在故障块数量超过冗余块数量时，一块或多块标准单元块按一定顺序参与替换操作。该半导体存储器在不由用户参与情况下，自动进行坏块映射，以便按一定顺序将伪可用块(pseudo udable block)放置于主存储单元阵列中，就好象这些实质上含一个或多个故障块的块是非故障块一样。通过以下结合附图对优选实施例的详细说明会使本专利技术的其它特征和优点更加明了，其中图1展示了常规半导体存储器的结构，其中在整个存储块中的映射位置上标识出了一个坏块；图2是展示本专利技术半导体存储器结构的框图，示出了作为实例的坏块的映射位置；图3是与图2的存储单元阵列、行译码器和标志单元阵列结合的电路图；图4是图2所示的标志读出放大器的电路图；图5是图2所示标志译码器的电路图；图6是图2所示块选择控制器的电路图；图7是图2所示行预译码器的电路图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有由多个标准单元块和冗余块组成的存储单元阵列的半导体存储器，所述存储器包括： 相应于所述标准单元块设置的多个标志单元块，每块存储了关于其相应的标准单元块的一个唯一信息；及 用修复块替换所述标准单元块的故障块的装置，所述修复块包括所述冗余块和一块或多块所述标准单元块，在所述故障块数量超过所述冗余块数量时，所述一块或多块所述标准单元块按一定顺序参与替换操作。

【技术特征摘要】
KR 1996-10-8 44616/961.一种具有由多个标准单元块和冗余块组成的存储单元阵列的半导体存储器，所述存储器包括相应于所述标准单元块设置的多个标志单元块，每块存储了关于其相应的标准单元块的一个唯一信息；及用修复块替换所述标准单元块的故障块的装置，所述修复块包括所述冗余块和一块或多块所述标准单元块，在所述故障块数量超过所述冗余块数量时，所述一块或多块所述标准单元块按一定顺序参与替换操作。2.如权利要求1的半导体存储器，其中，所述先后顺序是从最大有效位数的块到最小有效位数的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李城秀，林瀛湖，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]