[发明专利]具有包括专用冗余区域的层的存储系统

说明书

相关申请的交叉引用及优先权要求

本申请要求申请号为61/535522的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明总的涉及电子存储器，并且更具体地，涉及半导体元件的组内的冗余元件的布置。

背景技术

由于现代加工技术的越来越小的单元间距，高密度存储装置可能遭受许多存储器故障。就制造良率来说，丢弃具有这些故障的高密度存储装置是不可接受的。在过去，针对这些小的并且可修复的多个存储器故障的解决方案要求预先分配每个高密度存储装置芯片存储阵列的大区域，以便为存储器故障提供冗余。在遭遇存储器故障时，这种方法在存储阵列中的空间丢失和密度两方面的代价都很高。

需要能够为高密度存储装置内的故障提供冗余，同时最小化冗余所需的空间并且允许对冗余分配进行有效控制的系统和方法。

发明内容

在本公开的一个实施例中，公开了可包括第一层的系统和方法，该第一层包括第一冗余存储元件、输入/输出接口、第一层熔丝盒和熔丝烧断控制。这些系统和方法还可以包括通过第一连接耦合到第一层的第二层，该第二层包括第二层存储元件和耦合到第一冗余存储元件的第二层熔丝盒。在另一个实施例中，这些系统和方法可以包括耦合到第一层的冗余寄存器，其中当第二层存储元件的部分出现故障时，冗余寄存器向熔丝烧断控制提供信息，该熔丝烧断控制通过在第一层熔丝盒和第二层熔丝盒中烧断元件来分配第一冗余存储元件的部分，从而为第二层存储元件的故障部分提供冗余。

在另一个实施例中，公开了一种方法，该方法包括检验位于包括存储单元的半导体材料的至少三个层上的多个存储单元、确定在包括存储单元的半导体材料的至少三个层内的故障的位置，以及为在包括存储单元的半导体材料的至少三个层内的每个故障分配类型。该方法还可以包括基于故障的位置和类型确定芯片是否可修复、使用主层中提供的冗余来修复该至少三个层的故障，并且在每一层上存储修复信息。

附图说明

现在，将参照附图来描述根据本发明的实施例，其中同样的参考编号指示相同的元素。

图1是根据本公开的一个实施例的主层的框图；

图2是根据本公开的一个实施例的从层的框图；

图3是根据本公开的一个实施例的主层和从层的框图；

图4是根据本公开的一个实施例的主层和从层以及第三层的框图；

图5是主层、从层、第三层和第四层的框图；

图6是使用两个分离的连接的主层、从层和第三层的另一个框图；

图7是描述根据本公开的一个实施例的确定系统的可修复状态的方法的流程图；

图8是描述根据本公开的一个实施例的重新分配冗余空间的方法的流程图；

图9是描述具有至少一个损坏的存储块的主层和从层的框图；

图10是示出其中冗余被分发给两个主层的五个分离的层的框图；

图11是描述根据本公开的一个实施例的读取和分配位标签的方法的流程图；

图12是示出根据本公开的另一个实施例的具有多个熔丝盒和冗余寄存器的主层的框图，以示出相关逻辑块之间的连接；

图13是示出根据本公开的另一个实施例的具有多个熔丝盒和冗余寄存器的系统的框图，以示出主和从层之间的连接。

具体实施方式

整个本专利文档中提供了对于某些单词和短语的定义。本领域的普通技术人员应理解，在许多（如果不是大部分）实例中，这些定义应用于以前和将来对这样定义的单词和短语的使用。

尽管该具体实施方式部分阐明了本发明的一些实施例，但所附权利要求得到了充分支持来覆盖本发明的其他实施例并且将覆盖本发明的其他实施例，该其他实施例根据各种修改和改进与所描述的实施例不同。

在动态随机访问存储器（DRAM）中，存储单元用于通过多个数据存储元件（包括电容器、寄生体电容器以及其他存储器存储方法）来存储数据。在半导体制造期间，很可能存在少数数据存储元件有缺陷。在出现这种故障的情况下，半导体装置可以通过使用冗余来补偿，其中使用可选的存储元件来代替已经故障的那些存储元件。这种冗余通常采取列冗余（CR）或者行冗余（RR）的形式。