[发明专利]半导体存储器

说明书

本申请基于在先日本专利申请No.2001-168707(申请日2001年6月4日)并要求其优先权，该专利申请的内容作为参考整体包含于此。

技术领域

本发明涉及半导体存储器，更具体地说涉及解除或“修复”存储单元中的缺陷的冗余系统。

背景技术

和半导体存储器一起使用的冗余系统包括修复缺陷行(即包含缺陷单元的行)的行冗余系统和修复缺陷列(即包含缺陷单元的列)的列冗余系统，所述行冗余系统和列冗余系统一般设置在一起。行冗余系统在操作上响应与存储器阵列内的缺陷行对应的行地址的输入，取代对这种缺陷行的访问而提供对备用行的访问。更具体地说，当输入选择包含缺陷单元的字线的行地址时，以这样的方式执行替换控制，从而激活备用字线，而不是激活包含缺陷单元的字线。在访问存储器阵列内对应于输入行地址的某一行的时候(例如在激活字线的情况下)，列冗余系统在操作上响应与存储器阵列内的缺陷列对应的列地址的输入，代替对这种缺陷列的访问而提供对备用行的访问。一个例子是在允许用备用列选择线(或者备用位线)替换列选择线(或者位线)的列冗余系统中，进行替换控制以便激活备用列选择线(或者备用位线)，所述备用列选择线执行相对于受访行上的备用单元的读/写，代替对这种缺陷列的访问。注意“列选择线”不仅是控制使选择的位线和数据线相连的列开关的信号线，而且还是缺陷数据线被另一数据线修复的行冗余系统中的数据线。

这样，目前可用的冗余系统未被安排成以每个单元为基础用备用单元替换有缺陷的单元，而是被安排成利用备用行或备用列内的若干备用单元替换与包含有缺陷单元的行或列平行对准的若干单元。在本说明的剩余部分中，将把沿着可进行缺陷单元替换的行的方向的多个单元和用于选择这些单元的信号线的集合称为“标准行元件”或者简称为“行元件”。把沿着可进行缺陷单元替换的列的方向的多个单元和用于选择这些单元的信号线的集合称为“标准列元件”或者简称为“列元件”。用作缺陷行/列替换单元的一组备用单元和选择这些备用单元的信号线将被称为“冗余元件”。在针对行和列执行缺陷替换的系统中，同时提供冗余行元件和冗余列元件。此外，“元件”不应仅仅局限于被单一信号线选择的一组物理连续单元，也可以是多个单元以及用于同时选择所述多个单元的一组或一束多个信号线的二维(2D)集合。

参见图18，图18表示了现有的一种半导体存储器中的冗余系统。这里表示的存储器阵列被夹在其中的读出放大器(S/A)组分成上下两个存储块。下半部存储块包括布置在其中的冗余行元件RELEMENT<0>，所述冗余行元件RELEMENT<0>用于替换下半部存储块内发现的缺陷行元件。布置在上半部存储块内的是另一个冗余行元件RELEMENT<1>，它用于替换上半部存储块内的缺陷行元件。

如图18中的虚线所示，存储器阵列也被横向平分成左右两个区域。冗余列元件CELEMENT<0>布置在左半区中，用于替换左半区内的列元件。布置在右半区中的是单独的冗余列元件CELEMENT<1>，用于替换右半区内的缺陷列元件。

本说明中，存储器阵列内可被某一冗余元件替换的标准元件的集合将被称为借助这样的冗余元件的解除或“修复”区。以冗余元件为单位分配修复区。就图18的例子来说，分配给冗余行元件RELEMENT<0>、<1>的行修复区分别是存储器阵列的上下半区RRA<0>、<1>；分配给冗余列元件CELEMENT<0>、<1>的列修复区分别是存储器阵列的左右半区CRA<0>、<1>。

利用冗余行元件或者冗余列元件可替换存储器阵列中的缺陷单元。这意味着如图18中所示，单个行修复区必定具有一个“重叠区”，其中所述行修复区至少和一个或多个其它列修复区部分重叠。

参见图19，图中表示了当审视单个重叠区时冗余行区和冗余列区之间的关系。借助冗余进行的替换是如前所述利用冗余元件替换有缺陷的元件。在有缺陷的元件包括位于所关心的重叠区内的单元时，缺陷元件包含在该重叠区中的部分将被称为“部分”缺陷元件。另外，冗余元件的用于替换该部分缺陷元件的部分将被称为部分冗余元件。虽然在图19所示的例子中由标记“×”代表的缺陷单元分别出现在位于重叠区内的部分缺陷行元件和列元件中，但是有缺陷的单元也可存在于包括部分缺陷元件在内的缺陷元件的任意地方——有时这些缺陷单元可位于重叠区的外部。