TW487918B - Integrated memory with redundance - Google Patents

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487918 A7 B7_ 五、發明說明（1 ) 本發明偽關於一種具有備用記億胞之積體記億體。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 記億體之有缺陷之記億胞藉由備用之記億胞來取代通 常已為人所知且以此種方式可修復記億體。備用之記億 胞因此是沿著備用之字元線或備用之位元線而配置。在 ϋ S 5 5 6 8 4 3 2 Α中描述一種具有備用位元線之積體記億體 ，備用之位元線用來取代正常之位元線，正常之記億胞 沿著正常之位元線而配置。正常之位元線配屬於讀出放 大器，其在記億胞讀出時使此種儲存於記億胞中之資訊 被放大而往記億體外部發送。備用之位元線配屬於備用 之讀出放大器，其在備用情況（即，正常之位元線由備 用之位元線所取代之後）時用來放大此種由備用之記億 胞所讀出之資訊。在備用之情況時，此種具有缺陷之正 常位元線（其配屬於所屬之正常之讀出放大器）是由備用 之位元線（其配屬於所屬之備用之讀出放大器）所取代。 本發明之目的是提供一種積體記億體，其中可經由多 個正常之讀出放大器同時放大器資料，每一個讀出放大 器都設置多條位元線且在産生缺陷時能以簡易之方式藉 由備用之記億胞來修復。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此目的是以申請專利範圍第1項之積體記億體來達成 。申請專利範圍第6項是有關此種記億體用之有利之修 復方法。本發明有利之其它形式敘述在申請專利範圍各 附屬項中。 此種積體記億體具有二個正常之讀出放大器以及一些 正常之位元線（其可組合成至少二個各別可定址之正常之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 487918 A7 _B7_ 五、發明說明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 行（c ο 1 umn ))，其中由每一正常之行中分別至少有一條位 元線是經由各別之第一開關元件而與各別之正常之讀出 放大器相連接。第一開關元件具有控制輸入端，每一正 常之行之所有第一開關元件之各控制輸入端都互相連接 ，以便接收一種共同之行選擇信號。此外，此種記億體 具有資料線以便傳送資料至記億體或往記憶體外部傳送 資料，其中至少一條資料線是與正常諛出放大器中之一 相連接。此外，此種記億體具有二個備用之第一讀出放 大器以及一些備用之第一位元線（其組合成一種各別可 定址之備用之行），其中至少一條備用之第一位元線經 由各別之第二開關元件而與備用之讀出放大器相連接。 第二開關元件具有一些互相連接之控制輸入端以便接收 一種共同之備用之行選擇信號。備用之第一讀出放大器 和備用之行是用來取代二個正常之讓出放大器以及取代 一個正常之行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當多個正常之行配屬於正常之讀出放大器時，則只有 一値備用之行及一些備用之位元線配屬於備用之第一讀 出放大器。本發明像以下列認知為基準：正常之各行實 際上很少具有缺陷。因此若在正常之各行中有一行有缺 陷而使所有正常之各行由相對應之備用之行來取代時， 則所需費用較本發明中者大很多。本發明只設置一個備 用之行，其足以修復一個正常之行中之缺陷。在備用之 情況時，具有缺陷之行之正常之讀出放大器是由具有備 用之行之備用之讀出放大器所取代，但正常之讀出放大 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 487918 A7 _B7_ 五、發明說明（3 ) 器另外可用來放大此種由其餘無缺陷之正常之行所讀出 之資訊。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據本發明之其它形式，此種積體記億體具有備用之 第二讀出放大器（其經由第三開關元件而與備用之第二 位元線相連接）以便取代正常讀出放大器中之一以及取代 所有經由第一開關元件而與此讀出放大器相連接之正常 之位元線。第三開關元件具有一些控制輸入端，其用來 接收其它備用之行選擇信號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 備用之第二讀出放大器是用來取代正常之讀出放大器 中之一且使用其全部之正常之位元線，因此特別是可修 復一種與讀出放大器本身有關之缺陷。由於此種積體記 億體依據其它形式可同時具有備用之第一讀出放大器以 及備用之第二讀出放大器，則這些讀出放大器可依據各 別所偵測到之缺陷之形式來修復此種記億體。本發明中 此種積體記億體之修復方法因此可依下述方式設計：在 正常之讀出放大器中之一個存在一種缺陷時，則此一正 常之讀出放大器及與其相連接之正常之位元線是由備用 之第二讀出放大器及與其相連接之備用之第二位元線所 取代，且在正常之各行中之一行之正常之位元線中之一 條有缺陷時，則此一正常之行是由備用之行所取代。 依據本發明之其它形式，備用之第二讀出放大器經由 可程式化之連接元件（其依據其程式化狀態而成為導電性 或非導電性）而與全部資料線相連接以便在備用之第二 位元線中之一條與一條資料線之間傳送資料。這些連接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487918 A7 B7_ 五、發明說明（4 ) 元件可使備用之第二讀出放大器只與一條或數條資料線 相連接。這些資料線在所進行之備用式修復之前是與此 種應用備用之第二讀出放大器所取代之正常之讀出放大 器相連接。藉由適當之程式化，則可使這些連接元件（ 其使備用之第二讀出放大器與上述之資料線相連接）切 換成導通狀態。其餘之連接元件（其是與其它之資料線 相連接）在程式化之後並未導通。以此種方式可避免： 備用之第二讀出放大器使已放大之資訊（其由備用之記 億胞讀出）發送至正在傳送資料之資料線。此外，亦可 保證：備用之第二讀出放大器只會由正確之資料線獲得 即將寫入之資料。 依據本發明之其它形式，正常之讀出放大器經由可程 式化之連接元件（其依據其程式化狀態而成為具有導電 性）而與資料線相連接。這些連接元件可使正常之讀出 放大器中之一（其在備用情況時是由備用之第二讀出放 大器所取代）與其資料線在電性上相隔開，此過程中這 些與正常之讀出放大器相連接之連接元件被設定成一種 非導電性之狀態。 本發明之其它形式之設計方式是：正常之這些位元線 (其是與相同之正常之讀出放大器相連接）重重疊疊地與 其他正常之位元線一起配置著。這樣具有很大之優點， 即可依據已確定之缺陷之幾何分佈情況來獲得：此種缺 陷是否屬於正常讀出放大器中之一之缺陷或屬於各正常 之行中之一行中之缺陷（即，正常之位元線或正常之記 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------. 487918 A7 _B7 五、發明說明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 億胞之缺陷）。通常會發生一些同時與多條相鄰之位元線 有關之缺陷。由於本發明中這些配屬於相同之正常之讀 出放大器的位元線不是相鄰地配置著而是重重疊地配置 著，則在位元線有缺陷時所有這些位元線都同時有缺陷 是非常不可能的。這些位元線不是相鄰地配置著。因此 若已確定一種缺陷存在，則此種缺陷最有可能是與讀出 放大器本身之缺陷有關。此種讀出放大器之修復是藉由 備用之第二讀出放大器來逹成。反之，若正常之讀出放 大器沒有缺陷而是一個正常之行（column)有缺陷，則較 有可能是相鄰之位元線有缺陷，其配颶於多値正常之讀 出放大器，此種缺陷因此可簡單地與正常之讀出放大器 之缺陷相區別且可藉由備用之第一讀出放大器以及備用 之行之使用來消除。 本發明以下將依據圖式來詳述，這些圖式顯示本發明 之實施例。圖式簡單說明： 第1圖 本發明積體記億體之實施例。 第2圔 本發明修復方法之實施例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1圖之本發明之積體記億體是與鐵電質記億體 (FRAM或FeRAM)有關，其在正常之位元線BL和字元線WL 之相交點處具有記億胞M C，記億胞M C具有一個選擇電晶 體Τ和一個記億電容器C (其含有鐵電性介電質）。記億 電容器C經由選擇電晶體Τ之可控制之區段而與正常之 位元線B L相連接。選擇電晶體Τ之閘極是與一條字元線 W L相連接。在第1圖中只顯示一個記億胞M C ,雖然實際 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^18 A7 B7 五、發明說明（6) 上每一條位元線BL和每一條字元線WL都存在許多記億胞 。此種記億體具有備用之記億胞RMC，RMC配置在備用之 位元線RBL1，RBL2和字元線WL之相交點處且其構造是和 正常之記億胞MC相同的。 第1圖中之記億體具有許多正常之讀出放大器SAi， 圖中只顯示4個。正常之讀出放大器SAi是一種差動式 譲出放大器，其用來傳送差動式資料信號。每4値正常 之位元線對（Pair)BL組合成一個正常之行CL。每一正常 之行CL之位元線對BL經由第一 η -通道-電晶體T1而分別 與一値正常之讀出放大器SAi相連接。每一正常之行CL 之第一電晶體T 1之閘極互相連接。一種各別分離之行選 擇信號C S L i分別施加至這些閘極。在操作時4行c L中只 有一行之位元線對B L會藉由行選擇信號C S L i而與4個正 常之讀出放大器SAi中之一相連接。正常之讀出放大器 SAi經由n -通道-型式之第二電晶體T2以及第一可程式化 之連接元件F i而分別與資料線對D Q i相連接。在記億體 存取時全部之第二電晶體T 2都經由其閜極藉由驅動信號 ACT而切換成導通狀態，使資料可由資料線對DQi經由正 常之讀出放大器S A i而傳送至一個正常之行C L之位元線 對BL,此時行選擇信號CSLi具有一種高位準。資料同樣 可由正常之行CL之位元線對經由正常之讀出放大器SAi 而傳送至4個資料線對D Q i。 此記億體具有其它由每4個正常之讀出放大器SAi(其 具有其所屬之正常之行CL)所構成之（未顯示之）組（group) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487918 A7 _B7 _ 五、發明說明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，這些組分別與4個資料線對D Q i相連接。但在操作時 只有一個正常之行C L會被驅動，使資料可讀入記億胞M C 中或由記億胞MC中讀出。 此外，第1圖中之記億體具有4個備用之第一讀出放 大器RSAO...3,其經由η-通道型式之第三電晶體Τ3而分 別與備用之第一位元線對RBL1相連接。這些RBL1形成一 個備用之行RCL。備用之第一讀出放大器RSAG...3分別 經由η -通道型式之4個電晶體Τ4(其閘極同樣與驅動信 號ACT相連接）而與資料線對DQi相連接。第三電晶體Τ3 之閘極是與備用之行選擇信號RCSLO相連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1圖中之積體記億體另外具有備用之第二讀出放大 器RSA4，其一方面是經由η-通道型式之第五電晶體T5而 與4個備用之第二位元線對RBL2相連接且另一方面經由 η-通道型式之第六電晶體以及第二可程式化之連接元件 / F i而與全之軀之資料線對D Q i相連接。每第二個備用 之位元線對RBL 2之二個第五電晶體T5之閘極分別與其它 備用之行選擇信號KCSL1 ... 4相連接。第六電晶體T6之 閘極同樣是與驅動信號ACT相連接。在此處所逑之記憶體 中，正常-和備用之讀出放大器SAi，RSAi是差動式讀出 放大器，其一方面是與位元線對BL，RBLi相連接且另一 方面是與資料線對D Q i相連接。但本發明亦可用在其讀出 放大器不是差動式的此種記億體中，此種讀出放大器一 方面只與一條位元線（不是位元線對）相連接且另一方面 只與一條資料線（不是資料線對）相連接以便在寫入或讀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487918 A7 B7_ 五、發明說明（8 ) 出過程時用來傳送資料。 第1圖中備用之行RCL用來在備用情況時取代正常之 行C L。若在一個正常之行C L中確定有缺陷存在，則其所 屬之行選擇信號CSLi在此行被定址時不會被驅動而是備 用之行選擇信號RCSLO會被驅動。因此會選取此種與備用 之第一位元線對RBL1相連接之備用之記億胞RMC而不是 選取正常之記億胞M C。但正常之讀出放大器S A i另外可 用來傳送資料至其餘之不具有缺陷之正常之各行C L或使 資料由這些行C L中往外傳送。 備用之第二讀出放大器RSA4用來修復正常之讀出放大 器SAi中之一，RSA4可取代SAi及其經由第一電晶體T1而 與其相連接之位元線對BL。對每一行選擇信號CSLi而言 須同時分別對其它備用之行選擇信號R C S L 1 ... 4中之一 進行驅動。例如若第1圖左方之正常之讀出放大器S A 0 有缺陷，則首先是使此種與其相連接之第一連接一件F 1 切換成不導通狀態或斷開，以便使其自其資料線對D Q 0 斷開。此外，第二連接元件/ F2，/ F3和/ F4亦斷開， 使備用之第二讀出放大器RSA4只與資料線對DQO相連接 。D Q 0配屬於此種即將被取代之正常之讀出放大器S A 0。 須對一種在第1圖中未顯示之備用之行解碼器進行程式 化，使其可依據正常之行選擇信號CSLi來産生其它備用 之行選擇信號R C S L 1 ... 4。在本實施例中為了修復4個 正常之譲出放大器S A i中之一，則須對備用之行解碼器 進行程式化，使其它之行選擇信號之每一個R C S L 1 ... 4 一 1 0- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） •--------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 487918 A7 B7 五、發明說明（

L S C 致，一F1 相件 一 元 之接 中連 些 這 號中 信例 擇施 選實 行本 與在 都 其 絲 熔 射 雷 是 體導 億非 記為 行成 進而 在開 〇 斷 的件 性元 電 接 導連 為使 須各 先束 首射 後雷 之由 成藉 製可 體後 億之 記試 在測 b 由程si 藉之er 如需ev 例所(r ，用式 成備逆 製據可 式依種 方是 一 它位是 其電此 以制因 能控其 亦之 ， 件體中 元晶器 接電存 連各暫 些，在 這成存 但製儲 C 體而 性晶化 電電式 之 法 方 復 修 之 明 發 本 之 用 體 億 記 〇示 件所 元圖 接 1 連第 之是 化圔 式 2 程第 可 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 胞 億 記 之 常 正 試 測 須1, Q 先 D 首對 〇線 例料 施資 實由 Μ 器 大 放 出 讀 之 常 正

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A S 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 487918 A7 B7 五、發明說明（ 10 器RSAi之數目因此可較正常之讀出放大器SAi之數目少 對 線 元 〇 位多 之很 用少 備目 之數 接之 連BL 相線 其元 與位 且之 多常 很正 較 可 亦 0 數 之 對常 線正 元之 位器 之大 CL放 行出 之讀 常之 正常 一 正 每一 中每 體 〇 億著 記置 之配 示而 所鄰 圖相 1 別 第各 在是 互據 對依 線後 元之 位試 之測 常之 正體 之億 餘記 其行 與進 地在 疊地 昼利 重有 重可 分因 對 〇 線著 元置 位配 之相 種大 一 放 有出 否讀 是之 : 常 定正 確一 來於 .樣在 圖存 誤或 錯中 之CL 定行 確之 所常 此正 因一 及於 果在 結存 試陷 測缺 時，線 程如元 過例位 ® i條 製帛多 在双之 » ^ Μ ® ^ ffi ^ ^ 0 體Jtt鄰 積 。相 f 冑is 會旨通 常i使 上 此 g S目 ΨΟ之形 i 生之 SA産粒 器所塵 位一 之於 常位 正之 其述 於所 由才 中剛 體 ： 億別 記區 之地 示易 所輕 圖可 1 而 第置 在配 。何 陷幾 缺之 , L 有 B 時線 同.元 後 誤在 錯 。 之在 中存 CL否 行是 之誤 常錯 正之 陷 缺 或 之 者 S/之 器常 大正 放此 出與 讀有 之所 常在 正會 一 中旧、況 丨情 成 造 中 L B 對 線 元 位 之 接 連 相 依餘 與 地 疊 疊 重 重 是 而 地 鄰 相 是 不 線 元 位 SA些 器這 大明 放發 出本 讀據 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •费--- 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 是之 對型 線典 元由 位間 之期 CL造 行製 之在 常是 正不 為誤 因錯 Γν <11 S 2 貝 酉 對 } 線著 。 元置成 位配造 之而所 常鄰染 正相污 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 487918 A7 _B7_ 11 五、發明說明（） 符號之説明 M C.......記億胞 B L.......位元線 WL.......字元線 C........記億電容器 Τ........選擇電晶體 RMC......備用之記億胞 SAi......讀出放大器 CL.......正常之行 Τ 1〜T 6 ...電晶體 DQi......資料線對 RCL......備用之行 RSA0...3——第一備用之讀出放大器 RSA4.....第二備用之讀出放大器 F i，/ F i . ·.連接元件 RBLi.....備用之位元線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 487918 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 1 . 一種積體記億體，其特徽為： -具有二個正常之讀出放大器（SAi), -具有一些組合成至少二個可各別定址之正常之行（C L ) 所用之正常之位元線（B L )，由每一正常之行中分別 至少有一條是經由第一開關元件（T 1 )而與一正常之 讀出放大器（S A i )相連接， -第一開關元件（T 1 )具有多個控制輸入端，每一正常 行（C L )之所有第一開關元件之控制輸入端分別互相 連接，以便接收一種共同之行選擇信號（CSLi)， -具有資料線（D Q i )，以便傳送資料至記億體或使資 料往記億體外傳送，至少一條資料線是與正常之讀 出放大器（S A i )中之一相連接， -具有二個備用之第一讀出放大器（RSAO... 3)， -具有一些組合成各別可定址之備用之行（R C L )所用 之備用之第一位元線（R B L 1 )，至少一條R B L 1經由第 二開關元件（T 3 )而與備用之讃出放大器（E S A 0 · · · 3 ) 中之一相連接， -第二開關元件（T 3 )具有一些互相連接之控制輸入端 ，以便接收一種共用之備用之行選擇信號（R C S L 0 )， -設有備用之第一讀出放大器（RSAO...3)以及備用之 行（R C L )，以便取代二個正常之讀出放大器（S A i )以 及取代一個正常之行（C L )。 2 .如申請專利範圍第1項之積體記憶體，其中 具有備用之第二讀出放大器（RSA4)，其經由第三開 -14- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f 訂- I. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 487918 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 關元件（T 5 )而與備用之第二位元線（R B L 2 )相連接，以 便取代正常之讀出放大器（SAi)中之一以及取代全 部經由第一開關元件（T 1 )而與S A i相連接之正常之 位元線（B L )， -第三開關（T 5 )具有一些控制輸入端，其分別用來接 收其它備用之行選擇信號（R C S L 1 . . . 4 )。 3. 如申請專利範圍第2項之積體記億體，其中備用之第 二讀出放大器（RSA4)經由可程式化之連接元件（/Fi) (其依據其程式化狀態而成為導電性的）而與全部之資 料線（D Q i )相連接，以便在備用之第二位元線（R B L 2 ) 之一和資料線（D Q i)之一之間傳送資料。 4. 如申請專利範圍第2項之積體記憶體，其中正常之讀 出放大器（SAi)經由可程式化之連接元件（Fi)(其依據 其程式化狀態而成為導電性的）而與資料線（D Q i )相連 接。 5 .如申請專利範圍前幾項中任一項之積體記億體，其中 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 這些正常之位元線（BL)(其是與相同之正常之讀出放 大器（SAi)相連接）是以重重疊疊之方式而與其它正常 之位元線互相配置著。 6 . —種如申請專利範圍第2項之積體記億體之修復方法 ，其特徵為： -在正常之讀出放大器（SAi)中之一有缺陷時該SAi及 與SAi相連接之正常之位元線（BL)是由備用之第二 -1 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 487918 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 讀出放大器（R S A 4 )及與R S A 4相連接之備用之第二位 元線（R B L 2 )所取代， -在正常之行（CL)中之一之正常之位元線（BL)中之一 有缺陷時該C L是由備用之行（R C L )所取代。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）