以影子非揮發存儲器配置冗余存儲的存儲器制造技術

本發明專利技術提供一種以影子非揮發存儲器(Shadow?Nonvolatile?Memory)配置冗余(Redundancy)存儲的存儲器，屬于半導體存儲器技術領域。該發明專利技術提供的存儲器包括存儲陣列、對應于存儲陣列中的普通行的普通字線、對應于存儲陣列中的冗余行的冗余字線、行譯碼器、影子非揮發存儲器以及字線選通管，所述普通字線、冗余字線與存儲陣列之間分別串聯設置字線選通管，所述字線選通管用于控制其所在的字線是否選通，所述影子非揮發存儲器用于控制所述字線選通管的選通以進一步控制該字線選通管所在的字線是否選通。因此，可以實現選中某一冗余的行(或列)來代替失效存儲單元所在的行(或列)。該存儲器具有可靠性高、功耗低、體積小的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于半導體存儲器
，具體涉及一種用影子非揮發存儲器(Siadow Nonvolatile Memory)配置冗余(Redundancy)存儲的存儲器。
技術介紹
存儲器是數字系統中常用的器件之一，在半導體市場領域中占有較大的市場比例。隨著半導體技術的發展，存儲器的器件尺寸不斷縮小，存儲器芯片向大容量、小面積方向發展。同時，存儲器的可靠性是必須考慮性能之一。大容量存儲器的存儲陣列的每個存儲單元都必須能夠準確存儲每位數據。實際統計表明，存儲器的主要錯誤是單個電路故障所引起的一位錯或者相關多位錯，而隨機獨立的多位錯誤極少。在按字節組織的內存儲器中，主要錯誤模式為單字節錯；而在按位組織的內存儲器中，主要錯誤模式為單位錯。半導體存儲器的錯誤大體上分為硬錯誤和軟錯誤，其中主要為軟錯誤。硬錯誤所表現的現象是在某個或某些位置上，存取數據重復地出現錯誤，出現這種現象的原因是一個或幾個存儲單元出現故障。為保證半導體存儲器在發生硬錯誤時仍然能夠技術正常工作，現有技術的方法之一是采用在存儲器中所增加的冗余存儲陣列來代替錯誤的存儲單元的功能。這種方案是在存儲芯片的設計與制造過程中，增加若干備份的行(或備份的列)，存儲器芯片出廠測試時，若發現失效的行(或失效的列)，則通過激光(或電學)的處理，用備份行(或列)去代替失效的行(或失效的列)。圖1所示為現有技術的帶冗余存儲陣列的存儲器的結構示意圖。如圖1所示，該存儲器中，冗余存儲陣列中采用冗余字線120控制的冗余的行(冗余的行包括在存儲陣列 140中)；110為普通字線(即控制存儲陣列的行)，行譯碼器一將輸入的地址譯碼從而能夠選中某字線，圖1中只是示意性地給出了兩根普通字線110，每根普通字線110其實也是包括2N條字線分別與存儲陣列的2N行連接(N為圖中行譯碼器一與字線110的連接數，N為大于1的整數)；120為冗余存儲陣列中的冗余字線，行譯碼器二將輸入的地址譯碼從而能夠選中某字線，同樣，圖1中只是示意性地給出了兩根字線120，每根字線120其實也是包括2m 條字線分別與存儲陣列的2M行連接(M為圖中行譯碼器二與字線120的連接數，M為大于1 的整數)；130為一次可編程存儲器(OTP)，用來配置冗余存儲陣列，現有技術中一般采用熔絲型一次可編程存儲器，每個一次可編程存儲器單元用于連接每條字線。圖1所示的存儲器的基本工作原理是存儲器進行可靠性測試時，地址同時輸入行譯碼器一和行譯碼器二， 如果某條字線110所控制的行的存儲單元出現硬錯誤，與該字線連接的OTP存儲單元燒斷， 同時，同一地址對應的某條冗余字線120選中，與該冗余字線連接的OTP存儲單元導通，其它冗余字線連接的OTP存儲單元關斷。因此，可以實現用冗余的行代替發生硬錯誤的行，存儲器仍然能夠正常工作。然而，這種采用采用OTP來配置冗余存儲陣列的技術，特別是采用熔絲型OTP來配置冗余存儲陣列，雖然結構簡單，但具有如下缺點(1)0TP所占用的芯片面積較大，特別隨之存儲器單元面積越來越小的情況下，OTP所占用的芯片面積相比存儲陣列的芯片面積越來越大；( 對OTP編程時需要高壓信號或者外部激光信號；(3) OTP是不可重復編程的，這決定了每個冗余行或者列只能應用一次。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是，避免用OTP配置冗余存儲陣列時帶來的面積大、編程電壓高、只能一次應用的技術問題而提出了一種采用影子非揮發存儲器配置冗余存儲陣列的存儲器。為解決以上技術問題，按照本專利技術的一個方面，提供一種存儲器，其包括存儲陣列、對應于存儲陣列中的普通行的普通字線、對應于存儲陣列中的冗余行的冗余字線、以及行譯碼器，并且還包括影子非揮發存儲器和字線選通管，所述普通字線、冗余字線與存儲陣列之間分別串聯設置字線選通管，所述字線選通管用于控制其所在的字線是否選通，所述影子非揮發存儲器用于控制所述字線選通管的選通以進一步控制該字線選通管所在的字線是否選通。根據本專利技術提供的存儲器，其中，所述字線選通管為MOS管，所述影子非揮發存儲器的每個存儲單元用于控制所述字線選通管為MOS管的柵極。字線選通管的柵極連接于影子非揮發存儲器的存儲單元的存儲節點。具體地，所述存儲器可以為SRAM、DRAM或者Flash。所述影子非揮發存儲器為相變存儲器、閃存、磁阻隨機存儲器、電阻隨機存儲器之ο按照本專利技術的又一個方面，本專利技術存儲器，其包括存儲陣列、對應于存儲陣列中的普通行的普通位線、對應于存儲陣列中的冗余行的冗余位線、以及行譯碼器，并且還包括影子非揮發存儲器和位線選通管，所述普通位線、冗余位線與存儲陣列之間分別串聯設置位線選通管，所述位線選通管用于控制其所在的位線是否選通，所述影子非揮發存儲器用于控制所述位線選通管的選通以進一步控制該位線選通管所在的位線是否選通。根據本專利技術提供的存儲器，其中，所述位線選通管為MOS管，所述影子非揮發存儲器的每個存儲單元用于控制所述位線選通管為MOS管的柵極。位線選通管的柵極連接于影子非揮發存儲器的存儲單元的存儲節點。具體地，所述存儲器可以為SRAM、DRAM或者Flash。所述影子非揮發存儲器可以為相變存儲器、閃存、磁阻隨機存儲器、電阻隨機存儲器之一。本專利技術的技術效果是，通過存儲器中的影子非揮發存儲器和字線選通管，可以實現選中某一冗余的行(或列)來代替失效存儲單元所在的行(或列)；相比現有技術的用于配置冗余存儲的熔絲OTP，影子非揮發存儲器具有體積小、不需要額外的高電壓編程信號和非揮發性的特點；因此該存儲器具有可靠性高、功耗低、體積小的特點。附圖說明圖1是現有技術的帶冗余存儲陣列的存儲器的結構示意圖2是本專利技術提供的第一實施例存儲器的示意圖；圖3是影子非揮發存儲器的存儲單元與字線選通管的連接關系示意圖；圖4是本專利技術提供的第二實施例存儲器的示意圖；圖5是該專利技術的存儲器中的影子非揮發存儲器與存儲塊的示意圖。具體實施例方式下面介紹的是本專利技術的多個可能實施例中的一些，旨在提供對本專利技術的基本了解，并不旨在確認本專利技術的關鍵或決定性的要素或限定所要保護的范圍。圖2所示為本專利技術提供的第一實施例存儲器的示意圖。在第一實施例中，采用冗余的行代替失效的行。如圖2所示，該存儲器200包括普通字線210、冗余字線220、行譯碼器一、行譯碼器二、字線選通管231和232、影子非揮發存儲器的存儲單元234以及存儲陣列M0。存儲器200可以為SRAM、DRAM或者閃存(Flash)等，存儲器200的類型由存儲陣列240的存儲器單元類型決定，其具體類型不受本專利技術實施例限制。根據每個存儲的容量， 有不同數目的普通字線210，圖2中只是示意圖性地給出了兩根普通字線，其它普通字線省略示出；冗余字線220的根數也不受本專利技術實施例限制，一般存儲器的配置中，冗余字線的根數遠小于普通字線的根數；所述“普通字線”是相對“冗余字線”來區分的，普通字線只能用來控制存儲陣列MO的行，在可靠性測試之前，普通字線及存儲器本身的字線，只是在可靠性測試之后，普通字線可以通過冗余字線來置換。行譯碼器一接收行字線驅動模塊的輸出信號，處理后輸出控制信號至普通字線；行譯碼器二接收行字線驅動模塊的輸出信號，處理后輸出控制信號至冗余字線，需要說明的是，在這里為區分行譯碼器一和行譯碼器二所控制的對象的差異，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種存儲器，包括存儲陣列、對應于存儲陣列中的普通行的普通字線、對應于存儲陣列中的冗余行的冗余字線、以及行譯碼器，其特征在于，還包括影子非揮發存儲器和字線選通管，所述普通字線、冗余字線與存儲陣列之間分別串聯設置字線選通管，所述字線選通管用于控制其所在的字線是否選通，所述影子非揮發存儲器用于控制所述字線選通管的選通以進一步控制該字線選通管所在的字線是否選通。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王彬，
申請(專利權)人：王彬，
類型：發明
國別省市：31