存儲(chǔ)陣列、存儲(chǔ)器及編程、無冗余和冗余讀取、操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種存儲(chǔ)陣列、存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熔絲(efuse)技術(shù)是根據(jù)多晶硅熔絲特性發(fā)展起來的一種技術(shù)。熔絲的初始電阻值很小，當(dāng)有大電流經(jīng)過熔絲時(shí)，熔絲被熔斷，其電阻值倍增。因此，由熔絲構(gòu)成的儲(chǔ)存單元以判斷熔絲是否被熔斷來得知其內(nèi)部儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有熔絲存儲(chǔ)器包括:m條字線、η個(gè)列選晶體管、η條位線、η個(gè)靈敏放大器和熔絲存儲(chǔ)陣列，m和η均為正整數(shù)。
[0004]m條字線包括:第1條字線WL1、第2條字線WL2、…、第m條字線WLm。
[0005]η個(gè)列選晶體管包括:第1個(gè)列選晶體管Ml、第2個(gè)列選晶體管M2、第3個(gè)列選晶體管M3、…、第η個(gè)列選晶體管Μη，所述η個(gè)列選晶體管的源極均連接電源電壓VDD。
[0006]η條位線包括??第1條位線BL1、第2條位線BL2、第3條位線BL3、…、第η條位線BLn,所述η條位線與所述η個(gè)列選晶體管的漏極一一對(duì)應(yīng)連接。
[0007]η個(gè)靈敏放大器包括:第1個(gè)靈敏放大器SA1、第2個(gè)靈敏放大器SA2、第3個(gè)靈敏放大器SA3、…、第η個(gè)靈敏放大器SAn,所述η個(gè)靈敏放大器與所述η條位線--對(duì)應(yīng)連接。
[0008]熔絲存儲(chǔ)陣列包括:呈m行η列排布的存儲(chǔ)單元。所述m條字線與所述m行存儲(chǔ)單元--對(duì)應(yīng)，所述η條位線與所述η列存儲(chǔ)單元--對(duì)應(yīng),一條字線和一條位線對(duì)應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)單元。
[0009]每個(gè)存儲(chǔ)單元包括:行選晶體管和熔絲。所述行選晶體管的柵極連接與所述存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的字線，所述行選晶體管的漏極連接所述熔絲的第一端，所述行選晶體管的源極接地GND，所述熔絲的第二端連接與所述存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的位線。以第1行1列的存儲(chǔ)單元10為例，存儲(chǔ)單元10對(duì)應(yīng)第1條字線WL1和第1條位線BL1。存儲(chǔ)單元10包括行選晶體管Μ0和熔絲F0，行選晶體管Μ0的柵極連接第1條字線WL1，行選晶體管Μ0的漏極連接熔絲F0的第一端，行選晶體管Μ0的源極接地GND，熔絲F0的第二端連接第1條位線BL1。
[0010]通過對(duì)列選晶體管的柵極施加相應(yīng)的電壓可以控制列選晶體管導(dǎo)通或截止，通過對(duì)字線施加相應(yīng)的電壓可以控制一行存儲(chǔ)單元中的行選晶體管導(dǎo)通或截止。當(dāng)存儲(chǔ)單元中的行選晶體管導(dǎo)通且與該存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的列選晶體管也導(dǎo)通時(shí)，位于該存儲(chǔ)單元中的熔絲會(huì)被熔斷。存儲(chǔ)單元中的熔絲被熔斷的操作也可以稱之為對(duì)該存儲(chǔ)單元進(jìn)行燒寫操作。熔絲是否被熔斷可以根據(jù)電阻值來判斷，當(dāng)電阻值大于一定的電阻閾值時(shí)視為熔絲被熔斷，當(dāng)電阻值該電阻閾值時(shí)視為熔絲未被熔斷。
[0011]存儲(chǔ)單元中的熔絲被熔斷后無法就再進(jìn)行燒寫操作，所以存儲(chǔ)單元在編程過程中只能被燒寫一次。通常將數(shù)據(jù)1視為需進(jìn)行燒寫操作的數(shù)據(jù)，即，對(duì)數(shù)據(jù)1編程時(shí)需熔斷保存數(shù)據(jù)1的存儲(chǔ)單元中的熔絲，對(duì)數(shù)據(jù)0進(jìn)行編程時(shí)無需熔斷保存數(shù)據(jù)0的存儲(chǔ)單元中的熔絲。
[0012]然而，存儲(chǔ)單元容易出現(xiàn)編程失敗，即燒寫操作之后熔絲仍未被熔斷，這導(dǎo)致存儲(chǔ)單元保存的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而讀取結(jié)果錯(cuò)誤，存儲(chǔ)器的生產(chǎn)良率變低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有存儲(chǔ)器的生產(chǎn)良率較低。
[0014]為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種存儲(chǔ)陣列，包括:呈Μ行N列排布的存儲(chǔ)單元，Μ彡1，Ν彡2，所述存儲(chǔ)單元包括:第一 M0S管和熔絲；
[0015]在同一個(gè)存儲(chǔ)單元中，第一 M0S管的第一端連接熔絲的第一端，第一 M0S管的第二端和熔絲的第二端中的一個(gè)為所述存儲(chǔ)單元的第一端，另一個(gè)為所述存儲(chǔ)單元的第二端；
[0016]位于同一列的存儲(chǔ)單兀的第一端連接在一起,位于同一列的存儲(chǔ)單兀的第二端連接在一起；
[0017]位于第η列的存儲(chǔ)單元的第一端連接位于第η -1列的存儲(chǔ)單元的第二端，Ν ^ η ^ 2ο
[0018]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種存儲(chǔ)器，包括:上述存儲(chǔ)陣列、至少一個(gè)第二 M0S管、至少一個(gè)靈敏放大器和至少一個(gè)第三M0S管；
[0019]第1個(gè)第二 M0S管的第一端連接第1個(gè)靈敏放大器的輸入端和位于第1列的存儲(chǔ)單元的第一端，第j個(gè)第二 M0S管的第一端連接第j個(gè)靈敏放大器的輸入端和位于第2j-2列的存儲(chǔ)單元的第二端，j ^ 2 ；
[0020]第k個(gè)第三M0S管的第一端連接位于第2k_l列的存儲(chǔ)單元的第二端，k彡1。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例還提供上述存儲(chǔ)器的編程方法，包括:
[0022]使待編程存儲(chǔ)單元和與所述待編程存儲(chǔ)單元連接的第二 M0S管、第三M0S管形成通路，以編程數(shù)據(jù)至所述待編程存儲(chǔ)單元。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例還提供上述存儲(chǔ)器的無冗余讀取方法，包括:
[0024]使待讀取存儲(chǔ)單元和與所述待讀取存儲(chǔ)單元連接的靈敏放大器、第三M0S管形成通路，以讀取所述待讀取存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例還提供上述存儲(chǔ)器的操作方法，包括:
[0026]將第p+c列存儲(chǔ)單元設(shè)置為與第p列存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的第p列冗余存儲(chǔ)單元，p > 1，c ^ 1 ；
[0027]將所述第p列存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的待編程數(shù)據(jù)編程至所述第p列冗余存儲(chǔ)單元。
[0028]可選的，所述將第p+c列存儲(chǔ)單元設(shè)置為與所述第p列存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的第P列冗余存儲(chǔ)單元的步驟在滿足以下條件時(shí)執(zhí)行:
[0029]根據(jù)所述第p列存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的待編程數(shù)據(jù)對(duì)所述第p列存儲(chǔ)單元至第p+c-Ι列存儲(chǔ)單元編程失敗。
[0030]可選的，依據(jù)以下步驟判斷所述第p列存儲(chǔ)單元編程失敗:
[0031]依次使第1行p列至第Μ行p列存儲(chǔ)單元作為待讀取存儲(chǔ)單元；
[0032]使待讀取存儲(chǔ)單元和與所述待讀取存儲(chǔ)單元連接的靈敏放大器、第三M0S管形成通路以讀取所述待讀取存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)，在所述讀取的數(shù)據(jù)和與所述待讀取存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的待編程數(shù)據(jù)不相同的時(shí)判斷所述第Ρ列存儲(chǔ)單元編程失敗。
[0033]可選的，依據(jù)以下步驟判斷第p+q列存儲(chǔ)單元編程失敗，1彡q彡c_l，q為奇數(shù):
[0034]依次使第1行ρ列至第Μ行ρ列存儲(chǔ)單元作為待讀取存儲(chǔ)單元；
[0035]使待讀取存儲(chǔ)單元、所述第ρ+1列至第p+q列存儲(chǔ)單元中與待讀取存儲(chǔ)單元位于同一行的存儲(chǔ)單元、與所述待讀取存儲(chǔ)單元連接的第二 M0S管和與第p+q列存儲(chǔ)單元連接的靈敏放大器形成通路以讀取數(shù)據(jù)，在所述讀取的數(shù)據(jù)與所述待讀取存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的待編程數(shù)據(jù)不同時(shí)判斷所述第P+q列存儲(chǔ)單元編程失敗。
[0036]可選的，依據(jù)以下步驟判斷第p+q列存儲(chǔ)單元編程失敗，1彡q彡c_l，q為奇數(shù):
[0037]依次使所述第ρ列存儲(chǔ)單元中的第1行至第Μ行存儲(chǔ)單元作為待讀取存儲(chǔ)單元；
[0038]使待讀取存儲(chǔ)單元、所述第ρ+1列至第p+q列存儲(chǔ)單元中與待讀取存儲(chǔ)單元位于同一行的存儲(chǔ)單元、與所述第P+q列存儲(chǔ)單元連接的第二 M0S管和與所述第ρ列存儲(chǔ)單元連接的靈敏放大器形成通路以讀取數(shù)據(jù)，在所述讀取的數(shù)據(jù)與所述第P列存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的待編程數(shù)據(jù)不同時(shí)判斷所述第P+q列存儲(chǔ)單元編程失敗。
[0039]可選的，依據(jù)以下步驟判斷第p+q列存儲(chǔ)單元編程失敗，1彡q彡c_l，q為偶數(shù):
[0040]依次使所述第ρ列存儲(chǔ)單元中的第1行至第Μ行存儲(chǔ)單元作為待讀取存儲(chǔ)單元；
[0041]使待讀取存儲(chǔ)單元、所述第ρ+1列至第p+q列存儲(chǔ)單元中與待讀取存儲(chǔ)單元位于同一行的存儲(chǔ)單元、與所述第P+q列存儲(chǔ)單元連接的第三M0S管和與所述第ρ列存儲(chǔ)單元連接的靈敏放大器形成通路以讀取數(shù)據(jù)，在所述讀取的數(shù)據(jù)與所述第P列存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的待編程數(shù)據(jù)不同時(shí)判斷所述第P+q列存儲(chǔ)單元編程失敗。
[0042]可選的，所述存儲(chǔ)器的操作方法還包括:
[0043]根據(jù)所述第ρ列存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的待編程數(shù)據(jù)對(duì)所述第ρ列存儲(chǔ)單元編程成功時(shí)，將所述P+1列存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的待編程數(shù)據(jù)編程至所述第P+1列存儲(chǔ)單元。
[0044]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種上述存儲(chǔ)器的冗余讀取方法，包括:
[0045]使第ρ列存儲(chǔ)單元中的待讀取存儲(chǔ)單元、與所述第ρ列存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的第ρ列冗余存儲(chǔ)單元中的待讀取冗余存儲(chǔ)單元、與所述第P列存儲(chǔ)單元連接的第二 M0S管和與所述第P列冗余存儲(chǔ)單元中最后一列冗余存儲(chǔ)單元連接的靈敏放大器形成通路，以讀取數(shù)據(jù)，ρ彡1, c彡1, c為奇數(shù)。
[0046]可選的，所述存儲(chǔ)器的冗余讀取方法還包括:
[0047]施加所述存儲(chǔ)器的電源電壓或地電壓至與所述第ρ列存儲(chǔ)單元連接的第二 M0S管的第二端。
[0048]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種上述存儲(chǔ)器的冗余讀取方法，包括:
[0049]使第ρ列存儲(chǔ)單元中的待讀取存儲(chǔ)單元、與所述第ρ列冗余存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的第ρ列冗余存儲(chǔ)單元中的待讀取冗余存儲(chǔ)單元、與所述第P列冗余存儲(chǔ)單元中最后一列冗余存儲(chǔ)單元連接的第二 M0S管和與所述第ρ列存儲(chǔ)單元連接的靈敏放大器形成通路，以讀取數(shù)據(jù)，ρ彡1, c彡1, c為奇數(shù)。
[0050]可選的，所述存儲(chǔ)器的冗余讀取方法還包括:
[0051]施加所述存儲(chǔ)器的電源電壓或地電壓至與所述第ρ列冗余存儲(chǔ)單元中最后一列冗余存儲(chǔ)單元連接的第二 M0S管的第二端。
[0052]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種上述存儲(chǔ)器的冗余讀取方法，包括:
[0053]使第ρ列存儲(chǔ)單元中的待讀取存儲(chǔ)單元、與所述第ρ列存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的第ρ列冗余存儲(chǔ)單元中的待讀取冗余存儲(chǔ)單元、與所述P列冗余存儲(chǔ)單元中最后一列冗余存儲(chǔ)單元連接的第三MOS管和與所述第ρ列存儲(chǔ)單元連接的靈敏放大器形成通路，以讀取數(shù)據(jù)，ρ彡1, c彡1, c為偶數(shù)。
[0054]可選的，所述存儲(chǔ)器的冗余讀取方法還包括:
[0055]施加所述存儲(chǔ)器的電源電壓或地電壓至與所述ρ列冗余存儲(chǔ)單元中最后一列冗余存儲(chǔ)單元連接的第三M0S管的第二端。
[0056]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案提供一種新的存儲(chǔ)陣列和存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案提供的相應(yīng)編程、操作、無冗余讀取和冗余讀取方法，即便對(duì)該存儲(chǔ)陣列或存儲(chǔ)器編程失敗，也能夠獲得正確的讀取數(shù)據(jù)，提高了存儲(chǔ)器的良率，并且存儲(chǔ)陣列和存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)簡單。
【附圖說明】
[0057]圖1是現(xiàn)有存儲(chǔ)器的一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0058]圖2是本發(fā)明存儲(chǔ)陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059]圖3是本發(fā)明存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0060]圖4是本發(fā)明存儲(chǔ)器在編程過程中的