專利名稱：內(nèi)存可撓冗余的制作方法
發(fā)明之領(lǐng)域本發(fā)明系關(guān)于內(nèi)存集成電路(IC)。更特別地，本發(fā)明系關(guān)于在內(nèi)存IC中實(shí)行冗余。
發(fā)明之背景鐵電的金屬氧化物陶瓷材料，例如鉛鋯酸鈦酸鹽(PTZ)已被研究用于鐵電的半導(dǎo)體內(nèi)存裝置。其它鐵電的材料，例如亦可使用鍶鉍鉭(SBT)。該鐵電的材料系位于兩電極之間，以形成一鐵電的電容器，用于儲(chǔ)存信息。鐵電的電容器使用該鐵電材料的滯后現(xiàn)象極性化特性，用于儲(chǔ)存信息。儲(chǔ)存于該內(nèi)存單元中的邏輯值取決于該鐵電電容器之極性化方向。為了改變?cè)撾娙萜髦畼O性化方向，大于該轉(zhuǎn)換電壓(強(qiáng)制電壓)之電壓需要被用于通過其電極。該電容器之極性化取決于所使用電壓之極性。該鐵電電容器之優(yōu)點(diǎn)系在電源移除后，其保持其極性化狀態(tài)，而造成非揮發(fā)性的內(nèi)存單元。
第1圖系說明一對(duì)位線(位線BL與位線補(bǔ)體/BL)。每一位線包含一組內(nèi)存單元(110a或110b)。各自與一晶體管142并聯(lián)結(jié)合至一電容器144之該內(nèi)存單元，系串聯(lián)以形成一串鏈。所描述之此內(nèi)存結(jié)構(gòu)，例如Takashima等人于1998年5月在固態(tài)電路之IEEE期刊第33冊(cè)第787至792頁所著「高密度串鏈鐵電隨機(jī)存取內(nèi)存(串鏈FRAM)」，其系并于此處作為參考文獻(xiàn)。一感應(yīng)放大器(未顯示)系結(jié)合至該位線，使得可以存取該內(nèi)存單元。
該單元晶體管之閘極可為閘極傳導(dǎo)器，其系結(jié)合至或作為字符線。提供一選擇晶體管以選擇性結(jié)合至該串鏈之一端至其個(gè)別位線。一第一塊選擇信號(hào)BS0系用以控制選擇晶體管130a且一第二塊選擇信號(hào)BS1系控制選擇晶體管130b。一版線系結(jié)合至該串鏈(例如PL或/PL)之另一端。許多位線對(duì)或欄系經(jīng)由字符線相互連接，以形成一內(nèi)存塊。
可提供一冗余內(nèi)存組件以修復(fù)有缺陷的單元。一種冗余系統(tǒng)系指列或字符線冗余。在列冗余中，對(duì)應(yīng)于該有缺陷的單元之該字符線系經(jīng)由冗余電路，以單元之冗余列而置換。冗余系統(tǒng)使得有些有缺陷的UC可被修復(fù)，因而增加產(chǎn)量而降低制造成本。
然而，在一串鏈接構(gòu)中，塊之字符線系相互依賴的。由于此相互依賴，一冗余組件或單元具有與該塊相同大小之尺寸。此系指在塊中修復(fù)有缺陷的單元系需要整塊之置換。
請(qǐng)參閱第2圖，其系說明一串鏈接構(gòu)中所排列之內(nèi)存單元之?dāng)?shù)組201。如圖所示，該數(shù)組之單元系排列于32塊240中具有一冗余組件220相等于1塊之尺寸。該字符線系排列于垂直方向；該位線系排列于水平方向。感應(yīng)放大器排280系結(jié)合至該數(shù)組之一側(cè)，其系結(jié)合至該位線。該冗余塊系位于該感應(yīng)放大器排與32內(nèi)存塊間的該數(shù)組之邊緣。此冗余系統(tǒng)可修復(fù)僅發(fā)生于一塊之一或多缺陷。然而，當(dāng)多于一塊時(shí)，此冗余系統(tǒng)的缺陷修復(fù)沒效率。為了在多于一塊時(shí)修復(fù)缺陷，因此需要額外的冗余組件。所需要采用于此冗余系統(tǒng)之熔絲數(shù)目系6(在32塊之1為5且在設(shè)定冗余系為1)。所以，在串鏈接構(gòu)中，習(xí)用的冗余系統(tǒng)系非常沒效率的，且使用很大的芯片區(qū)域。此外，在一冗余組件中，相對(duì)的多數(shù)單元在冗余組件本身增加了失敗的可能性。
由上述之討論，本發(fā)明欲提供一改良的冗余于具有串鏈接構(gòu)之IC中。
發(fā)明之概述本發(fā)明系關(guān)于一改善的冗余系統(tǒng)用以修復(fù)有缺陷的內(nèi)存單元。在一實(shí)施例中，該集成電路包含一內(nèi)存質(zhì)，其系具有復(fù)數(shù)內(nèi)存單元以第一及第二方向相互連接。該復(fù)數(shù)內(nèi)存單元系被分開至復(fù)數(shù)內(nèi)存組件中。該基質(zhì)亦包含一冗余內(nèi)存組件，其系具有復(fù)數(shù)冗余內(nèi)存單元。該冗余內(nèi)存組件系被區(qū)分為R段于該第一方向，其中R系一整數(shù)等于或大于2。一冗余部份可被用以修復(fù)一或多缺陷于一內(nèi)存組件部份中。藉由將該冗余組件分為R段，一冗余組件可被用以修復(fù)缺陷上至R個(gè)不同內(nèi)存組件。在一實(shí)施例中，一冗余組件可被用以在不同段中修復(fù)缺陷上至R個(gè)不同內(nèi)存組件。
圖標(biāo)之簡(jiǎn)單說明第1圖系說明排列于習(xí)用串鏈接構(gòu)中內(nèi)存單元之欄。
第2圖系說明習(xí)用之冗余系統(tǒng)于具有串鏈接構(gòu)之內(nèi)存數(shù)組。
第3圖系根據(jù)本發(fā)明之一實(shí)施例說明具有冗余之一內(nèi)存矩陣。
第4圖系說明在一非串鏈接構(gòu)內(nèi)存矩陣中的冗余系統(tǒng)。
發(fā)明之詳細(xì)說明本發(fā)明系關(guān)于在內(nèi)存塊或數(shù)組增加列冗余系統(tǒng)之修復(fù)能力，而不需要額外的冗余組件。第3圖系說明本發(fā)明之一實(shí)施例。內(nèi)存單元之矩陣301系藉由字符線與位線相互連接。例如該矩陣可為一內(nèi)存IC之?dāng)?shù)組的一部分。此外，該矩陣可為該內(nèi)存IC的整個(gè)數(shù)組。在一實(shí)施例中，該內(nèi)存單元可為鐵電內(nèi)存單元。其它形式的內(nèi)存單元，例如閃存或DRAM亦可使用。
如圖所示，該矩陣系排列于復(fù)數(shù)內(nèi)存組件或塊340以及至少一冗余組件或塊320中。一內(nèi)存組件包含例如復(fù)數(shù)內(nèi)存單元排列于一串鏈接構(gòu)中。提供至少一冗余組件320用于修復(fù)有缺陷的內(nèi)存組件。
在一實(shí)施例中，該矩陣系包含32內(nèi)存組件(3400-34031)與2列冗余組件(3200-3201)。亦可提供具有其它數(shù)目塊與冗余組件之矩陣。該數(shù)組之字符線系排列于垂直方向且位線系排列于水平方向。該數(shù)組之一側(cè)系一感應(yīng)放大器380排，其系結(jié)合至該位線之端點(diǎn)。其它組件例如字符線驅(qū)動(dòng)器、字符線譯碼器與欄譯碼器(未顯示)，系包含于此矩陣中。
根據(jù)本發(fā)明之一實(shí)施例，該矩陣系被邏輯片段化為x部分3641-x，其中x系一整數(shù)≥2，沿著字符線的方向。不同部分的字符線并未被物理性分離。不同部分之定位系利用例如該地址之欄部分。較佳為，x系等于2y，其中y系一整數(shù)≥1。更佳為y等于1-4，甚佳為y系等于1-3。因此，該內(nèi)存與冗余組件系被區(qū)分為x區(qū)段。各部分的尺寸可為相等或不同。
在一實(shí)施例中，一冗余區(qū)段可修復(fù)位于對(duì)應(yīng)部分中一內(nèi)存區(qū)段中的一或多有缺陷的單元。亦可使用一冗余組件在位于不同部分中的一內(nèi)存區(qū)段中修復(fù)一或多有缺陷的單元。
舉例說明，該矩陣被區(qū)分為第一與第二部分3641-x。如所示，有缺陷的內(nèi)存單元393系位于該第一部分中的內(nèi)存組件34012與34021中，或是位于該第二部分中該矩陣與內(nèi)存組件3408及34018中。第一部分中內(nèi)存區(qū)段的缺陷可被修復(fù)，其修復(fù)系藉由將其置換為第一部分中冗余組件的區(qū)段。同樣地，第二部分中內(nèi)存區(qū)段的缺陷可被修復(fù)，其修復(fù)系藉由將其置換為對(duì)應(yīng)的第二部分中之冗余區(qū)段。藉由區(qū)分該矩陣為x部分，一冗余組件可在x不同部分修復(fù)一有缺陷的內(nèi)存區(qū)段。
一般而言，用于編碼該冗余組件所需要熔絲數(shù)目系等于x[A+B+1]，其中部分的數(shù)目為x，A系等于編碼內(nèi)存組件數(shù)目所需之?dāng)?shù)目位(例如32內(nèi)存組件需要5位)，B系等于編碼不同部分所需之位數(shù)目(例如2部分需要1位)，以及剩余之1位系用以決定冗余。
如上所述，系藉由將矩陣區(qū)分為x部分而達(dá)到增加修復(fù)能力的目的。修復(fù)能力增加的因子系為x倍。且此一目的之達(dá)成并不需要提供多余的冗余組件。雖然需要額外的熔絲，但是額外的熔絲所需要的區(qū)域小于額外冗余塊所需要的區(qū)域。此外，即使若該矩陣之一部分系有缺陷的，則其它部分系不受影響的。無法修復(fù)一部分的情況下(例如無足夠的冗余組件)，該IC仍可與該矩陣之剩余部份執(zhí)行功能。
本發(fā)明亦可使用于非串鏈的結(jié)構(gòu)中。第4圖系說明一習(xí)用冗余系統(tǒng)用于非串鏈接構(gòu)。如圖所示，內(nèi)存單元之矩陣401系排列于例如折疊的位線結(jié)構(gòu)中。亦可使用其它形式的位線結(jié)構(gòu)。該矩陣包含復(fù)數(shù)列或字符線，藉由位線彼此相連。該字符線系排列于垂直方向且該位線系排列于水平方向。一感應(yīng)放大器480系位于該位線之一端。
舉例說明，該矩陣包含由8列地址位所定位之256字符線。亦可用其它數(shù)目的字符線提供于此矩陣。提供復(fù)數(shù)冗余列與字符線。在一實(shí)施例中系提供8個(gè)冗余列。習(xí)知技藝中，該8個(gè)冗余列可在上至8個(gè)不同字符線中，修復(fù)一或多有缺陷的單元。
根據(jù)本發(fā)明之一實(shí)施例，該冗余列系被區(qū)分為x個(gè)區(qū)段如第3圖中所述，以增加修復(fù)能力而不須增加冗余組件之?dāng)?shù)目。對(duì)于256字符線之矩陣而言，每一冗余區(qū)段需要9個(gè)熔絲(8個(gè)用于定位該256字符線且1個(gè)用于代表冗余)以實(shí)現(xiàn)該冗余系統(tǒng)。雖然如上所述之該冗余組件與該內(nèi)存組件系等同一字符線，但是亦可使用提供具有復(fù)數(shù)字元線之冗余與內(nèi)存組件。
雖然本發(fā)明以藉由不同之實(shí)施例所描述，但是熟知此技藝之人士可知本發(fā)明仍有其它的修飾與改變但不背離本發(fā)明之精神與范圍。本發(fā)明之范圍并不受限于以上之說明，而是如同以下申請(qǐng)專利范圍所闡述之內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種集成電路，其具有一內(nèi)存矩陣，其具有以第一與第二方向彼此連接之復(fù)數(shù)內(nèi)存單元，該內(nèi)存單元包含復(fù)數(shù)內(nèi)存單元，其系分組成復(fù)數(shù)內(nèi)存組件；至少一冗余內(nèi)存組件，其具有復(fù)數(shù)冗余內(nèi)存單元；以及R個(gè)部分，其R系一大于或等于2之整數(shù)，該R個(gè)部分會(huì)邏輯地將該冗余與內(nèi)存組件區(qū)分為R個(gè)區(qū)段，其中一冗余區(qū)段可被使用于該內(nèi)存組件之各區(qū)段中，以修復(fù)一或多有缺陷的內(nèi)存單元。
2.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)之集成電路，其中該內(nèi)存單元與冗余內(nèi)存單元系為鐵電內(nèi)存單元。
3.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)之集成電路，其中該內(nèi)存組件之內(nèi)存單元與該冗余內(nèi)存單元或該冗余組件系被排列于內(nèi)存串鏈中。
4.如申請(qǐng)專利范圍第3項(xiàng)之集成電路，其中該內(nèi)存單元與冗余內(nèi)存單元系為鐵電內(nèi)存單元。
5.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)至第4項(xiàng)之一的集成電路，其中該R個(gè)部分系于第一方向。
6.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)至第4項(xiàng)之一的集成電路，其中該冗余組件之區(qū)段系用于修復(fù)位于的該矩陣中對(duì)應(yīng)部分內(nèi)存組件之有缺陷部分。
7.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)至第4項(xiàng)之一的集成電路，其中該R系等于2y，其中y系一等于或大于1之整數(shù)。
8.如申請(qǐng)專利范圍第5項(xiàng)之集成電路，其中該第一方向系沿著該字符線的方向。
9.如申請(qǐng)專利范圍第8項(xiàng)之集成電路，其中該冗余組件之區(qū)段系用于修復(fù)位于的該矩陣中對(duì)應(yīng)部分內(nèi)存組件之有缺陷部分。
10.如申請(qǐng)專利范圍第9項(xiàng)之集成電路，其中該R系等于2y，其中y系一等于或大于1之整數(shù)。
11.如申請(qǐng)專利范圍第8項(xiàng)之集成電路，其中該R系等于2y，其中y系一等于或大于1之整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明系揭露一種用于內(nèi)存矩陣中改良的冗余系統(tǒng)。該內(nèi)存矩陣具有彼此連接于第一與第二方向之復(fù)數(shù)內(nèi)存單元。該內(nèi)存單元系被分組成內(nèi)存組件。提供具有復(fù)數(shù)冗余內(nèi)存單元之一冗余內(nèi)存組件。該冗余內(nèi)存組件系于該第一方向被區(qū)分為R個(gè)區(qū)段，其中R系一大于或等于2之整數(shù)。藉由將冗余組件區(qū)分為R區(qū)段，可用于修復(fù)多至R個(gè)不同的內(nèi)存組件中之缺陷。
文檔編號(hào)G11C11/22GK1650371SQ03809449
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者T·羅伊赫, N·雷赫姆 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司