[发明专利]半导体存储器和存储器系统

说明书

技术领域

本发明涉及具有存储器单元的半导体存储器，以及具有半导体存储器和控制器的存储器系统。

背景技术

在半导体存储器比如DRAM中，将存储器单元通过根据字线的电压进行操作的传送门，连接到一对互补位线的一条线上。在读操作中，将保存在存储器单元中的数据输出到一对位线的一条线上。将其中另一条位线设置成读操作之前的预充电电压。接着，在该对位线之间的电压差由灵敏放大器进行放大，并且作为读数据输出。通常，在DRAM的待机(standby)期间，将位线设置成预充电电压，并将字线设置成地电压等。

比如，当由于字线和位线之间的短路出现故障时，由冗余的字线替代出故障的字线。可替换地，由冗余的位线对替代出故障的位线对。然而，即使在救济故障之后，在字线和位线之间的短路在物理上仍然是存在的。这样，在救济故障之后，泄漏电流仍然通过短路部分从预充电电压线流到地线。如果泄漏电流在DRAM中非常大，则会将DRAM作为有故障的组件移除。

为了减少伴随字线和位线之间短路而产生的待机电流故障，已经提出一项在预充电电压线和位线之间安置电阻器元件的技术(比如，日本未审专利申请，公开号No.Hei 8-263983)。还提出了一项在预充电电压线和灵敏放大器之间安置电阻器元件的技术(比如，日本未审专利申请，公开号No.Hei 11-149793)。此外，提出了一项仅仅在激活字线前的一段定时将预充电电压线连接到位线和灵敏放大器的技术(比如，日本未审专利申请，公开号No.Hei4-47588和日本未审专利申请，公开号No.Hei 6-52681)。

然而，当在预充电电压线和位线之间或者在预充电电压线和灵敏放大器之间安置电阻器元件的时候，由于提高了电阻值以减小泄漏电流，因此预充电操作将会变慢，并且存取周期定时将会变得更长。

此外，在半导体存储器比如DRAM中，通过使相互邻接的存储器模块共享灵敏放大器，来减少灵敏放大器的数目，以减小芯片尺寸。然而，在共享灵敏放大器类型的半导体存储器中，没有提出减少伴随字线和位线之间短路而产生的泄漏电流的方法。

发明内容

本发明的一个目的是为了减少在共享灵敏放大器类型的半导体存储器中、伴随字线和位线之间短路而产生的泄漏电流的方法。本发明的另一个目的是容易地识别在字线和位线之间具有泄漏故障的故障存储器模块。

在本发明的一个实施例中，半导体存储器具有一对存储器模块、由这些存储器模块共享的灵敏放大器、以及用于将灵敏放大器连接到每个存储器模块的位线的连接开关。每个存储器模块具有多个存储器单元、和连接到存储器单元的字线和位线。预充电开关将位线连接到预充电线上。开关控制电路控制预充电开关的操作，并且设置切断功能来在待机期间关断连接开关，在所述待机期间，不执行存储器单元的获取操作。因为在待机期间关断在位线和预充电开关、以及位线和灵敏放大器之间的连接，所以当在字线和位线之间存在短路故障时，可以防止泄漏电流从字线流向预充电电压线等。

在本发明的另一个优选实施例中，半导体存储器具有泄漏存储器单元，其用于存储与在字线和位线之间具有泄漏故障的故障存储器模块相关的信息。基于存储在泄漏存储器单元中的信息，对与故障存储器模块相对应的连接开关设置切断功能，而对于与没有泄漏故障的良好存储器模块相对应的连接开关，则解除切断功能。通过仅对故障存储器模块执行切断设定所涉及的连接开关的操作，可以防止连接开关的浪费操作以减少待机电流。

在本发明的另一个优选实施例中，待机周期是由外部待机周期和内部待机周期构成的，在外部待机周期中，可以接收外部存取请求和内部存取请求，在内部待机周期中，禁止接收外部存取请求，只能接收内部存取请求。对内部待机周期设置切断功能，以及对外部待机周期解除切断功能。这可以减少在内部待机周期中的待机电流，其中在内部待机周期中，要求低电流消耗。

在本发明的另一个优选实施例中，响应于测试请求，测试电路控制开关控制电路的操作，用于开通所有存储器模块的连接开关，以及此后关断每个存储器模块的连接开关。可替代地，响应于测试请求，测试电路控制开关控制电路的操作，用于关断所有存储器模块的连接开关，以及此后开通每个存储器模块的连接开关。在这个例子中，基于待机电流值的差异，可以很容易地识别在字线和位线之间具有泄漏故障的故障存储器模块，其中的待机电流值是对连接开关的每个操作进行测量的。