半導體存儲裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施方式涉及能夠存儲不良信息的半導體存儲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]有時在存儲器單元陣列內(nèi)設(shè)置有熔絲只讀存儲器塊，該熔絲只讀存儲器塊以塊為單位或以列為單位來存儲存儲器單元的不良信息。
[0003]熔絲只讀存儲器塊為與通常的塊相同的大小，具有多個存儲器單元。在熔絲只讀存儲器塊的存儲器單元產(chǎn)生超過允許限度的不良的情況下，熔絲只讀存儲器塊中保存的熔絲只讀存儲器數(shù)據(jù)自身也有可能會變得不良。進而，在熔絲只讀存儲器數(shù)據(jù)產(chǎn)生不良的情況下，為了糾錯而耗費時間，半導體存儲裝置的工作速度有可能下降。尤其是，隨著存儲器單元細微化，存儲器單元容易變得不良，因此，熔絲只讀存儲器塊的不良檢查變得重要。
[0004]熔絲只讀存儲器塊的不良檢查，通常在接通電源時的上電讀出期間中進行。
[0005]但是，隨著存儲器單元細微化，擦除電平變得容易變動，擦除電平與讀取電平之差變小，產(chǎn)生誤讀的可能性變高。
[0006]另外，當存儲器單元的細微化發(fā)展、存儲器容量增大時，塊數(shù)量也增加，所以應(yīng)該記錄到熔絲只讀存儲器塊的不良信息也增加，因此有可能從熔絲只讀存儲器塊讀取不良信息，反而耗費時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本實施方式，提供半導體存儲裝置，其具有:存儲器單元陣列，其具有多個存儲器單元、與所述存儲器單元的至少一部分的多個所述存儲器單元連接的多條字線、與所述存儲器單元的至少一部分的多個所述存儲器單元連接的多條位線以及包含所述存儲器單元的至少一部分的多個所述存儲器單元的一組在內(nèi)的多個塊；
[0008]不良信息存儲塊，其是所述多個塊的至少一個，存儲所述存儲器單元陣列內(nèi)的不良信息；
[0009]第I不良檢測部，其讀取所述不良信息存儲塊內(nèi)的至少一部分的所述存儲器單元的數(shù)據(jù)，通過檢驗該數(shù)據(jù)來判定所述不良信息存儲塊是否存在不良；
[0010]第2不良檢測部，其在由所述第I不良檢測部判定為存在不良時，變更所述存儲器單元的數(shù)據(jù)的讀取電壓電平，再次讀取所述不良信息存儲塊內(nèi)的至少一部分的所述存儲器單元的數(shù)據(jù)，通過檢驗該數(shù)據(jù)來判定所述不良信息存儲塊是否存在不良；以及
[0011]不良確定部，其在由所述第2不良檢測部判定為存在不良時，將所述不良信息存儲塊確定為不良。
【附圖說明】
[0012]圖1是示出第I實施方式的半導體存儲裝置I的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0013]圖2是示出單元陣列2周圍的詳細結(jié)構(gòu)的框圖。
[0014]圖3是示出第I實施方式的熔絲只讀存儲器塊的不良檢查處理的流程圖。
[0015]圖4是示出第2實施方式的熔絲只讀存儲器塊的不良檢查處理的流程圖。
[0016]圖5是在刷新時再次寫入不良信息的情況下的時間圖。
[0017]圖6是示出第3實施方式的熔絲只讀存儲器塊的不良檢查處理的流程圖。
[0018]圖7是示出圖6的步驟S31?S38的處理定時的時間圖。
[0019]圖8是示出包含熔絲只讀存儲器塊31的存儲器單元陣列2的存儲器映射的圖。
[0020]圖9的(a)是示出熔絲只讀存儲器塊31的各數(shù)據(jù)區(qū)中存儲的壞塊信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖，圖9的(b)是示出商Block Add X與8位數(shù)據(jù)Block1的對應(yīng)關(guān)系的圖。
[0021]圖10是示出傳輸不良塊信息的處理步驟的一例的流程圖。
[0022]圖11是示出將不良信息存儲于熔絲只讀存儲器塊31的處理步驟的一例的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0024](第丨實施方式)
[0025]圖1是示出第I實施方式的半導體存儲裝置I的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖1的半導體存儲裝置I示出了 NAND型閃速存儲器的例子。
[0026]圖1的半導體存儲裝置I具有單元陣列(cellarray)2、低位解碼器3、字線驅(qū)動器4、列解碼器5、傳感放大器(S/A)6、數(shù)據(jù)鎖存電路7、控制器8、高電壓產(chǎn)生器9、地址寄存器
10、命令解碼器11和I/O緩沖器12。
[0027]單元陣列2具有串聯(lián)連接有多個存儲器單元的NAND串20。圖2是示出單元陣列2周圍的詳細結(jié)構(gòu)的框圖。如圖2所示，單元陣列2分成多個塊(block)BLKO?BLKn。在各塊，沿列方向排列有多個上述NAND串20。各NAND串20具有串聯(lián)連接的多個存儲器單元21、與這些存儲器單元21的一端側(cè)連接的選擇柵晶體管S1、與另一端側(cè)連接的選擇柵晶體管S2。
[0028]NAND串20內(nèi)的各存儲器單元21的柵與對應(yīng)的字線WLO?WLn+1 (η為O以上的整數(shù))分別連接。選擇柵晶體管SI的柵與選擇柵線SGD連接。選擇柵晶體管S2的柵與選擇柵線SGS連接。各NAND串20經(jīng)由對應(yīng)的選擇柵晶體管SI，與公共的單元源線連接。另外，各NAND串20經(jīng)由對應(yīng)的選擇柵晶體管S2與對應(yīng)的位線BLO?BLn連接。
[0029]與NAND串20內(nèi)的各存儲器單元21的柵連接的各字線WLO?WLn+Ι連接于低位解碼器3。低位解碼器3對從地址寄存器10傳輸來的低位地址進行解碼。在低位解碼器3附近，配置有字線驅(qū)動器4。字線驅(qū)動器4基于解碼出的數(shù)據(jù)，生成用于驅(qū)動各字線的電壓。
[0030]與各NAND串20連接的位線BLO?BLn，經(jīng)由位線選擇晶體管QO與傳感放大器6連接。由傳感放大器6檢測出的讀取數(shù)據(jù)例如作為二值數(shù)據(jù)保持于數(shù)據(jù)鎖存電路7。
[0031]圖1所示的列解碼器5對來自地址寄存器10的列地址進行解碼。另外，列解碼器5基于該解碼出的結(jié)果，決定是否向數(shù)據(jù)總線傳輸數(shù)據(jù)鎖存電路7中保持的數(shù)據(jù)。
[0032]I/O緩沖器12對從I/O端子輸入的地址、數(shù)據(jù)和命令進行緩沖。另外，I/O緩沖器12向地址寄存器10傳輸?shù)刂罚蛎罱獯a器11傳輸命令，向數(shù)據(jù)總線傳輸數(shù)據(jù)。
[0033]控制器8識別地址和命令，并控制后述的熔絲只讀存儲器塊的不良檢查和/或傳感放大器6等的工作。
[0034]如圖2所示，單元陣列分成多個塊，其中兩個為熔絲只讀存儲器(ROMFUSE)塊(不良信息存儲塊)和備用熔絲只讀存儲器塊(備用存儲塊)。在熔絲只讀存儲器塊和備用熔絲只讀存儲器塊中存儲有單元陣列內(nèi)的不良信息等。備用熔絲只讀存儲器塊在熔絲只讀存儲器塊不良時使用，在向熔絲只讀存儲器塊存儲新不良信息時，也向備用熔絲只讀存儲器塊存儲相同的不良信息。關(guān)于是否使用備用熔絲只讀存儲器塊，能夠通過設(shè)定來進行切換。
[0035]熔絲只讀存儲器塊和備用熔絲只讀存儲器塊中存儲的不良信息是表示單元陣列內(nèi)的各塊是否不良的壞塊信息和/或表示單元陣列內(nèi)的各列是否不良的壞列信息等。此外，還可以在熔絲只讀存儲器塊中存儲用于調(diào)整內(nèi)部電壓的電壓電平的參數(shù)信息等。
[0036]圖1的控制器8例如在進行上電讀出(POR)時，進行檢查熔絲只讀存儲器塊是否存在不良的處理。圖3是示出第I實施方式的熔絲只讀存儲器塊的不良檢查處理的流程圖。
[0037]在NAND型閃速存儲器中，作為向存儲器單元進行寫入的方法，存在與SLC(SingleLevel Cell:單層單元)方式和MLC(Multi Level Cell:多層單元)方式中的任一方對應(yīng)的方法，不過在本實施方式中采用SLC。其原因在于，由于MLC進行多值寫入，所以讀取余裕(read margin)較小，容易產(chǎn)生誤讀，因此，利用能夠進行可靠性更高的讀取的SLC來進行恪絲只讀存儲器塊的不良檢查。
[0038]首先，讀取熔絲只讀存儲器塊內(nèi)的多條字線中的特定的字線上的多個存儲器單元中存儲的數(shù)據(jù)(步驟SI)。特定的字線基本上可以是任意字線，但希望將熔絲只讀存儲器塊內(nèi)的多條字線中的能盡可能高可靠性地讀取數(shù)據(jù)的字線設(shè)為特定的字線。在本說明書中，對設(shè)特定的字線為WL15的例子進行說明。
[0039]接下來，使用在步驟SI中讀取的數(shù)據(jù)，使存儲器單元的擦除電平的閾值電壓分布向擦除電平的相鄰的A電平的閾值電壓分布的方向偏移，進行是否變得不能正常讀取的檢查(以下記作E-to-A檢測)(步驟S2)。上述步驟SI和S2對應(yīng)于第I不良檢測部。
[0040]作為E-to-A檢測的具體方法，例如考慮以下這3種(E-to-A檢測方法I?3)，也可以米用任意方法。
[0041]熔絲只讀存儲器塊內(nèi)的各字線例如與16K字節(jié)量的位線相連。這些位線按2K字節(jié)量的位線分割為分段(segment)。使用這些分段中的未使用的分段，在E-to-A檢測中進行存儲器單元的讀取檢查。
[0042]在E-to-A檢測方法I中，在對未使用的分段的全部存儲器單元進行了擦除的狀態(tài)下，讀取未使用的分段的全部存儲器單元，如果不是擦除狀態(tài)的數(shù)據(jù)“I”而是作為數(shù)據(jù)“O”讀取的數(shù)據(jù)的數(shù)量超過預(yù)定值，則判斷為E-to-A檢測失敗。
[0043]在E-to-A檢測方法2中，在對熔絲只讀存儲器塊內(nèi)的未使用的分段中的特定的位線上的全部存儲器單元進行了擦除的狀態(tài)下，讀取該全部存儲器單元，如果作為數(shù)據(jù)“O”讀取的數(shù)據(jù)的數(shù)量超過預(yù)定值，則判斷為E-to-A檢測失敗。
[0044]在E-to-A檢測方法3中，向熔絲只讀存儲器塊內(nèi)的未使用的分段的存儲器單元寫入互補數(shù)據(jù)，讀取所寫入的互補數(shù)據(jù)，如果互補數(shù)據(jù)的位邏輯發(fā)生了更換的數(shù)量超過預(yù)定值，則判斷為E-to-A檢測失敗。
[0045]在通過上述E-to-A檢測方法I?3中的任意一個進行的步驟S2的