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Diese
Anmeldung ist mit der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 11/240,981,
Anwaltsaktenzeichen INFN/EH0181, eingereicht am 29. September 2005
durch Martin Versen u. a., veröffentlicht als
US2007/0070745A1 , mit
dem Titel REDUNDANT WORDLINE DEACTIVATION SCHEME, verwandt. Diese
verwandte Patentanmeldung ist hierin in ihrer Gesamtheit unter Bezugnahme
eingegliedert.
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Viele
neuere elektronische Vorrichtungen enthalten einen Digitalspeicher
(z. B. einen dynamischen Direktzugriffsspeicher, DRAM; DRAM = dynamic
random access memory). Jeder Speicher kann verwendet werden, um
Informationen für eine Digitalvorrichtung zu speichern.
Benutzer derartiger elektronischer Vorrichtungen verlangen in der
Regel große Speichermengen in einem kleinen Baustein. Wenn
die elektronischen Vorrichtungen tragbar (z. B. batteriebetrieben)
sind, verlangen Benutzer unter Umständen auch elektronische
Vorrichtungen, die nicht so viel Leistung aufnehmen und somit eine
längere Batteriebetriebsdauer aufweisen. Hersteller von elektronischen
Vorrichtungen verlangen somit in der Regel kleine Speicher mit hoher
Dichte und niedriger Leistungsaufnahme.
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Um
den Bedarf an kleinen Speichern mit hoher Dichte zu decken, erzeugen
Speicherhersteller üblicherweise Speicherchips mit den
kleinsten verfügbaren Merkmalen (z. B. Transistoren und
Steuerleitungen) und mit dicht gepackten Speicherzellen. Da jedoch
die Größe von Merkmalen in einem Speicherchip
schrumpft und die Speicherdichte eines Speicherchips sich vergrößert,
können Fehler in dem Herstellungsprozess mehr defekte Speicher
mit hohen Kosten für den Hersteller verursachen.
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Ein
Beispiel eines möglichen Defekts in einer Speichervorrichtung
ist ein Kurzschluss (z. B. eine unbeabsichtigte elektrische Verbindung)
zwischen einer defekten Wortleitung und einer Bitleitung einer Speichervorrichtung.
Wortleitungen und Bitleitungen sind Leitungen in einer Speichervorrichtung,
die verwendet werden, um auf eine Speicherzelle (z. B. an der Verbindung
der Wortleitung mit der Bitleitung) in der Speichervorrichtung zuzugreifen.
An der Stelle, an der eine Wortleitung und eine Bitleitung kurzgeschlossen
sind, kann auf die Speicherzelle, die sich an der Verbindung der
Wortleitung mit der Bitleitung befindet, unter Umständen
in manchen Fällen nicht zugegriffen werden, was somit eine
defekte Speicherzelle und eine defekte Speichervorrichtung zur Folge
hat.
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Um
die Anzahl von defekten Speichervorrichtungen zu reduzieren, die
sich aus defekten Wortleitungen und/oder Bitleitungen ergeben, schaffen viele
Hersteller Speichervorrichtungen mit redundanten Wortleitungen und/oder
Bitleitungen. Beispielsweise kann an Stellen, an denen der Hersteller
eine defekte Wortleitung erfasst, die Speichervorrichtung anstelle
der defekten Wortleitung eine redundante Wortleitung benutzen. Wenn
eine Speichervorrichtung eine redundante Wortleitung anstelle einer
defekten Wortleitung verwendet, kann die defekte Wortleitung als
eine reparierte Wortleitung bezeichnet werden.
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Auch
wenn ein Reparieren einer defekten Wortleitung verhindern kann,
dass eine Speichervorrichtung Daten verliert, verbleibt die defekte
Wortleitung unter Umständen im Kurzschluss mit einer Bitleitung.
In manchen Fällen, in denen eine defekte Wortleitung mit
einer Bitleitung kurzgeschlossen ist, fließt unter Umständen
Strom zwischen der defekten Wortleitung und der Bitleitung, wodurch
sich die Leistungs aufnahme der Speichervorrichtung erhöht.
Es besteht demzufolge eine Notwendigkeit, nicht nur die defekte
Wortleitung zu reparieren, sondern auch die Leistungsaufnahme der
Speichervorrichtung aufgrund der defekten Wortleitung zu reduzieren.
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Ferner
ist es im Allgemeinen erwünscht, Reparaturoperationen schnell
durchzuführen, um die Zeit, die benötigt wird,
um eine Speichervorrichtung zu testen, zu reduzieren, wodurch die
Gesamtkosten der Speichervorrichtung reduziert werden. Ferner kann
zum Aufrechterhalten von niedrigen Gesamtkosten der Speichervorrichtung
ein Wunsch bestehen, defekte Wortleitungen zu lokalisieren, ohne
die Komplexität des Testverfahrens und/oder der Speichervorrichtung
zu erhöhen.
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Es
besteht demzufolge Bedarf an einem verbesserten Verfahren und einem
verbesserten Gerät zum Lokalisieren und Reparieren von
defekten Wortleitungen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Testen
auf einen Kurzschluss zwischen einer Wortleitung, die getestet wird, und
einer Bitleitung in einer Speichervorrichtung und eine dynamische
Direktzugriffsspeichervorrichtung mit verbesserten Charakteristika
zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch
1 oder 15 und eine dynamische Direktzugriffsspeichervorrichtung
gemäß Anspruch 8, 20 oder 25 gelöst.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung stellen in der Regel ein Verfahren und ein Gerät
zum Testen auf einen Kurzschluss zwischen einer Wortleitung, die
getestet wird, und einer Bitleitung in einer Speichervorrichtung
bereit. Das Verfahren umfasst ein Anlegen einer ersten Spannung
an die Bitleitung unter Verwendung einer ersten Spannungsquelle
und ein Anlegen einer zweiten Spannung an die Wortleitung, die getestet
wird, unter Verwendung einer zweiten Spannungsquelle. Das Verfahren
umfasst ferner ein Trennen der Wortleitung, die getestet wird, von der
zweiten Spannungsquelle; und nach dem Trennen der Wortleitung, die
getestet wird, von der zweiten Spannungsquelle ein Aktivieren der
Wortleitung, die getestet wird, wodurch die Wortleitung, die getestet
wird, mit einer Wortleitungsleistungsversorgungsleitung verbunden
wird. Es wird eine Bestimmung vorgenommen, ob eine Spannung der
Wortleitungsleistungsversorgungsleitung einen Kurzschluss zwischen
der Wortleitung, die getestet wird, und der Bitleitung anzeigt.
Die Bestimmung basiert auf der Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
bezüglich der ersten Spannung und der zweiten Spannung.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt eine dynamische
Direktzugriffsspeichervorrichtung bereit, die eine Wortleitung,
eine Wortleitungsleistungsversorgungsleitung, eine Bitleitung und
eine Schaltungsanordnung, die konfiguriert ist, um eine Testoperation
auf einen Kurzschluss zwischen der Wortleitung und der Bitleitung
durchzuführen, umfasst. Während der Testoperation
ist die Schaltungsanordnung konfiguriert, um unter Verwendung einer ersten
Spannungsquelle eine erste Spannung an die Bitleitung anzulegen
und unter Verwendung einer zweiten Spannungsquelle eine zweite Spannung
an die Wortleitung anzulegen. Die Schaltungsanordnung ist auch konfiguriert,
um die Wortleitung von der zweiten Spannungsquelle zu trennen, und,
nachdem sie die Wortleitung von der zweiten Spannungsquelle getrennt
hat, die Wortleitung zu aktivieren, wodurch sie die Wortleitung,
die getestet wird, mit der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
verbindet. Die Schaltungsanordnung ist ferner konfiguriert, zu bestimmen,
ob eine Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung einen
Kurzschluss zwischen der Wortleitung und der Bitleitung anzeigt.
Das Bestimmen basiert auf der Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
bezüglich der ersten Spannung und der zweiten Spannung.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt auch ein Verfahren
zum Testen auf einen Kurzschluss zwischen einer Wortlei tung, die
getestet wird, und einer Bitleitung in einer Speichervorrichtung
bereit. Das Verfahren umfasst ein Anlegen einer ersten Bitleitungsspannung
an die Bitleitung unter Verwendung einer ersten Spannungsquelle
und einer Wortleitung-Aus-Spannung an die Wortleitung, die getestet
wird, unter Verwendung einer zweiten Spannungsquelle. Das Verfahren
umfasst auch ein Anlegen einer Vorladespannung an die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
unter Verwendung einer dritten Spannungsquelle. Das Verfahren umfasst
ferner ein Trennen der Wortleitung, die getestet wird, von der zweiten
Spannungsquelle und ein Trennen der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
von der dritten Spannungsquelle. Nach dem Trennen der Wortleitung,
die getestet wird, von der zweiten Spannungsquelle und dem Trennen
der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung von der dritten Spannungsquelle,
wird die Wortleitung, die getestet wird, mit der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
verbunden, und es wird eine Bestimmung getroffen, ob eine Spannung
der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung einen Kurzschluss zwischen
der Wortleitung, die getestet wird, und der Bitleitung anzeigt.
Das Bestimmen basiert auf der Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
bezüglich der ersten Bitleitungsspannung und der Wortleitung-Aus-Spannung.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt ferner eine dynamische
Direktzugriffsspeichervorrichtung bereit, die eine Wortleitung,
eine Wortleitungsleistungsversorgungsleitung, die mit der Wortleitung
verbindbar ist, eine Bitleitung und eine Schaltungsanordnung, die
konfiguriert ist, um eine Testoperation auf einen Kurzschluss zwischen
der Wortleitung und der Bitleitung durchzuführen, umfasst.
Während der Testoperation ist die Schaltungsanordnung konfiguriert,
um unter Verwendung einer ersten Spannungsquelle eine erste Bitleitungsspannung
an die Bitleitung anzulegen und unter Verwendung einer zweiten Spannungsquelle
eine Wortleitung-Aus-Spannung an die Wortleitung anzulegen. Die
Schaltungsanordnung ist auch konfiguriert, um unter Verwendung einer
dritten Spannungsquelle eine Vorladespannung an die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
anzulegen, die Wortleitung von der zweiten Spannungsquelle zu trennen,
und die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung von der dritten
Spannungsquelle zu trennen. Nach dem Trennen der Wortleitung von
der zweiten Spannungsquelle und dem Trennen der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
von der dritten Spannungsquelle ist die Schaltungsanordnung konfiguriert,
um die Wortleitung mit der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
zu verbinden und zu bestimmen, ob eine Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung einen
Kurzschluss zwischen der Wortleitung und der Bitleitung anzeigt.
Das Bestimmen basiert auf der Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
bezüglich der ersten Bitleitungsspannung und der Wortleitung-Aus-Spannung.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt eine
dynamische Direktzugriffsspeichervorrichtung bereit, die eine Wortleitung,
eine Bitleitung, eine Wortleitungsleistungsversorgungsleitung und
eine Leistungsversorgungsverbindungsschaltungsanordnung, die konfiguriert
ist, um die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung mit zumindest
entweder einer Vorladespannung oder einer Wortleitungsaktivierungsspannung
zu verbinden, umfasst. Die Speichervorrichtung umfasst auch eine Wortleitungsverbindungsschaltungsanordnung,
die konfiguriert ist, um die Wortleitung mit der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
zu verbinden und von derselben zu trennen, und eine Steuerschaltungsanordnung,
die konfiguriert ist, um eine Testoperation auf einen Kurzschluss
zwischen der Wortleitung und der Bitleitung durchzuführen.
Während der Testoperation ist die Steuerschaltungsanordnung
konfiguriert, um unter Verwendung einer ersten Spannungsquelle eine
erste Bitleitungsspannung an die Bitleitung anzulegen und unter
Verwendung einer Wortleitung-Aus-Spannungsquelle eine Wortleitung-Aus-Spannung
an die Wortleitung anzulegen. Die Steuerschaltungsanordnung ist
auch konfiguriert, um unter Verwendung der Leistungsversorgungsverbindungsschaltungsanordnung die
Vorladespannung an die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung anzulegen,
und unter Verwendung der Leistungsversorgungsverbindungsschaltungsanordnung
die Wortleitung von der Wortleitung-Aus-Spannungsquelle zu trennen
und die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung von der Vorladespannung
zu trennen. Die Steuerschaltungsanordnung ist ferner konfiguriert,
um die Wortleitung unter Verwendung der Wortleitungsverbindungsschaltungsanordnung
mit der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung zu verbinden und
nach dem Verbinden der Wortleitung mit der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
zu bestimmen, ob eine Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung einen
Kurzschluss zwischen der Wortleitung und der Bitleitung anzeigt.
Das Bestimmen basiert auf der Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
bezüglich der ersten Bitleitungsspannung und der Wortleitung-Aus-Spannung.
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Damit
die Art und Weise der die im Vorhergehenden aufgeführten
Merkmale der vorliegenden Erfindung im Detail verstanden werden
kann, kann eine spezifischere Beschreibung der Erfindung, die im Vorhergehenden
kurz zusammengefasst ist, durch Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele
erhalten werden, von denen einige in den angehängten Zeichnungen
veranschaulicht sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die
angehängten Zeichnungen lediglich typische Ausführungsbeispiele
dieser Erfindung veranschaulichen und somit nicht so verstanden
werden sollen, dass sie den Schutzbereich derselben beschränken,
da die Erfindung unter Umständen auch andere gleich wirksame
Ausführungsbeispiele anerkennt.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden
nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
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1A–B
Blockdiagramme, die Aspekte einer Speichervorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen;
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2 ein
Blockdiagramm, das eine Wortleitungsdecoderschaltung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
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3A–D
Flussdiagramme und Zeitdiagramme, die Prozesse zum Testen und Betreiben
einer Speichervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellen; und
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4A–B
Blockdiagramme, die eine Wortleitungszugriffsschaltungsanordnung
gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung
darstellen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung stellen im Allgemeinen ein Verfahren und ein Gerät
zum Testen auf einen Kurzschluss zwischen einer Wortleitung, die
getestet wird, und einer Bitleitung in einer Speichervorrichtung
bereit. Das Verfahren umfasst ein Anlegen einer ersten Spannung
an die Bitleitung unter Verwendung einer ersten Spannungsquelle und
ein Anlegen einer zweiten Spannung an die Wortleitung, die getestet
wird, unter Verwendung einer zweiten Spannungsquelle. Das Verfahren
umfasst ferner ein Trennen der Wortleitung, die getestet wird, von
der zweiten Spannungsquelle; und nach dem Trennen der Wortleitung,
die getestet wird, von der zweiten Spannungsquelle, ein Aktivieren
der Wortleitung, die getestet wird, wodurch die Wortleitung, die
getestet wird, mit einer Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
verbunden wird. Es wird eine Bestimmung getroffen, ob eine Spannung
der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung einen Kurzschluss zwischen
der Wortleitung, die getestet wird, und der Bitleitung anzeigt.
Die Bestimmung basiert auf der Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
bezüglich der ersten Spannung und der zweiten Spannung.
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Auch
wenn sie nachfolgend mit Bezug auf Wortleitungen in einem Speicherarray
einer Speichervorrichtung beschrieben sind, können Ausführungsbeispiele
der Erfindung in einer Speichervorrichtung, die mehrere Speicherarrays
enthält, verwendet werden. Ausführungsbeispiele
können in Speichervorrichtungen mit einer segmentierten
Wortleitungsarchitektur (in der beispielsweise eine Hauptwortleitung
verwendet wird, um auf eine lokale Wortleitung zuzugreifen, was
auch als eine hierarchische Wortleitungsarchitektur bezeichnet wird)
eingesetzt werden. Wenn die segmentierte Wortleitungsarchitektur
implementiert ist, kann die alleinige Verwendung des Begriffs „Wortleitung"
verwendet werden, um auf eine individuelle lokale Wortleitung Bezug
zu nehmen. Ausführungsbeispiele können auch in
Speichervorrichtungen mit einer zusammengesetzten Wortleitungsarchitektur
eingesetzt werden, beispielsweise in solchen, in denen eine Polysilizium-Wortleitung
an mehreren Punkten durch Zusammenfügungen (stitches; elektrische
Verbindungen, die manchmal als Bänder (straps) bezeichnet
werden) mit einer Schicht aus Metall mit geringem Widerstand elektrisch
verbunden („gestitched") ist.
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Nachfolgend
verwendete Signalnamen sind exemplarische Namen, die Signalpegel
anzeigen, die verwendet werden, um verschiedene Funktionen in einer
gegebenen Speichervorrichtung durchzuführen. In manchen
Fällen kann der relative Pegel derartiger Signale von Vorrichtung
zu Vorrichtung variieren. Ferner sind die nachfolgend beschriebenen
und in den Figuren dargestellten Schaltungen und Vorrichtungen lediglich
exemplarisch für Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Wie für Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet klar zu erkennen
ist, können Ausführungsbeispiele der Erfindung
mit einer beliebigen Speichervorrichtung verwendet werden, die defekte
Wortleitungen enthält.
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Eine exemplarische Speichervorrichtung
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine Speichervorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Die Speichervorrichtung 100 kann
Adresseingaben und Be fehlseingaben umfassen. Die Adresseingaben
können von einem Adressenpuffer 104 empfangen
werden, und die Befehlseingaben können von einem Befehlsdecoder 102 empfangen
werden. Die Adresseingaben können von einem Wortleitungsdecoder 122 und
einem Spaltendecoder 124 zum Zugreifen auf Speicherzellen
in einem Speicherarray 120 verwendet werden. In manchen
Fällen kann unter Verwendung von einem oder mehreren Wortleitungsdecodern 122 und
einem oder mehreren Spaltendecodern 124 auf mehrere Speicherarrays 120 zugegriffen
werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel kann der Spaltendecoder 124 Bitleitungen 130 des
Speicherarrays 120, auf die zugegriffen werden soll, auswählen.
In ähnlicher Weise kann der Wortleitungsdecoder 122 Wortleitungen 128,
auf die zugegriffen werden soll, auswählen. In manchen
Fällen kann ein Zugriff basierend auf einer Adresse stattfinden,
die durch die Speichervorrichtung 100 von einer externen
Quelle empfangen wird. Optional kann der Zugriff basierend auf einer
Adresse stattfinden, die intern erzeugt wird. Weitere Schaltungsanordnungen wie
beispielsweise Leseverstärker, Ausgabepuffer, Datenstrobeschaltungen
usw. (nicht dargestellt) können ebenfalls verwendet werden,
um auf das Speicherarray 120 zuzugreifen und Daten aus
demselben auszugeben.
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Das
Speicherarray 120 enthält in der Regel eine Mehrzahl
von Speicherzellen. Jede Speicherzelle kann sich an dem Schnittpunkt
einer Wortleitung 128 und einer Bitleitung 130 befinden
und kann verwendet werden, um ein Informationsbit für die
Speichervorrichtung 100 zu speichern. Wenn auf eine gegebene
Zeile von Speicherzellen in dem Speicherarray 120 zugegriffen
wird (z. B. durch eine Lese-, Schreib- oder Auffrischoperation),
kann in manchen Fällen eine Wortleitung 128 in
dem Speicherarray 120, die einer gegebenen Adresse entspricht,
aktiviert werden. In manchen Fällen kann die Aktivierung durch
einen expliziten Befehl (ACT), der an die Speichervorrichtung 100 ausgegeben
wird, ausgelöst werden. Nachdem die Wortleitung 128 aktiviert
worden ist und auf die Speicherzel len zugegriffen worden ist, können
die Bitleitungen 130 in dem Speicherarray 120 vorgeladen
werden. In manchen Fällen kann die Vorladung auch durch
einen expliziten Befehl (PRE), der an die Speichervorrichtung 100 ausgegeben
wird, ausgelöst werden. Das Aktivieren und Vorladen werden
nachfolgend ausführlicher beschrieben.
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Wenn
eine Speicheradresse aktiviert wird, kann ein Wortleitungstreiber
für eine Wortleitung 128, die der Adresse, auf
die zugegriffen wird, entspricht, die Wortleitung 128 auf
eine hohe Spannung treiben (die als die Wortleitung-Ein-Spannung,
VWLON; VWLON = wordline on voltage, bezeichnet wird). Wenn die Wortleitung 128 auf
VWLON getrieben wird, können der eine oder die mehreren
Zugriffstransistoren, die sich an dem Schnittpunkt der Wortleitung 128 mit
einer Bitleitung 130 befinden, aktiviert (z. B. eingeschaltet)
werden, wodurch ermöglicht wird, dass auf die Speicherzellen,
die sich an dem Schnittpunkt der Wortleitungen 128 mit
den Bitleitungen 130 befinden, zugegriffen werden kann.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel können, nachdem eine
Wortleitung 128 in dem Speicherarray 120 aktiviert
worden ist, Bitleitungen 130 in dem Speicherarray 120 vorgeladen
werden. Wenn die Vorladung eingeleitet wird, kann jede Wortleitung 128 in
dem Speicherarray 120 auf die niedrige Wortleitungsspannung
VNWLL gesenkt werden, wodurch die Bitleitungen 130 elektrisch
von den Speicherzellen in dem Speicherarray 120 getrennt
werden. Wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, können
die Bitleitungen 130, wenn die Bitleitungen 130 von
den Speicherzellen getrennt werden, auf eine Spannung (VBLEQ) getrieben
werden, die mittig zwischen der Spannung, die einem logisch hohen
Bitleitungspegel (VBLH) entspricht, und der Spannung, die einem
logisch niedrigen Bitleitungspegel (VBLL) entspricht, liegt, wie
beispielsweise (VBLH + VBLL)/2). Durch Vorladen der Bitleitungen 130 auf
VBLEQ kann während einer nachfolgenden Operation, wenn
die Werte, die in den Speicherzellen gespeichert sind, unter Verwendung
der Bitleitungen 130 erfasst werden, ein kleinerer Spannungshub
erforderlich sein, um die Bitleitungen 130 auf die Spannung
zu treiben, die dem gespeicherten logischen Wert (z. B. VBLH für
einen gespeicherten hohen logischen Pegel oder VBLL für einen
gespeicherten niedrigen logischen Pegel) entspricht und dadurch
den in den Speicherzellen gespeicherten Wert zu erfassen. VBLEQ
kann auch mittig (oder annähernd mittig) zwischen der Wortleitung-Ein-Spannung
VWLON und der Wortleitung-Aus-Spannung VNWLL liegen.
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Wie
im Vorhergehenden erwähnt, kann in manchen Fällen
die Speichervorrichtung 100 einen Defekt wie beispielsweise
einen Kurzschluss 140 zwischen einer Wortleitung 1281 und einer Bitleitung 1302 aufweisen. Um zu verhindern, dass
ein derartiger Effekt dazu führt, dass eine Speichervorrichtung 100 defekt
ist, kann die Speichervorrichtung 100 eine Schaltungsanordnung
enthalten, die verwendet wird, um defekte Wortleitungen zu reparieren,
wie es nachfolgend beschrieben ist.
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1B ist
ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer Speicherzelle 120 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Das Array 120 kann
in einer Mehrzahl von Blöcken angeordnet sein. Wenn eine
segmentierte Speicherarchitektur implementiert ist, kann jeder Block
mehrere Segmente umfassen, wobei jedes Segment eine Mehrzahl von
lokalen Wortleitungen 128 umfasst. Während der Wortleitungsauswahl
kann der Wortleitungsdecoder 122 eine Hauptwortleitung
auswählen, und der Spaltendecoder 124 kann eine
Spalte auswählen, die ein Segment, auf das zugegriffen
werden soll, enthält. Über Lokalwortleitungssignalwege 126 können
der Lokalwortleitungsdecoderschaltungsanordnung (auch als Centrone
(centrons) bezeichnet) 134, die verwendet werden kann,
um eine lokale Wortleitung 128 auszuwählen, Lokalwortleitungsauswahlsignale bereitgestellt
werden. Auf die durch die Hauptwortleitungsauswahl, Spaltenauswahl
und Lokalwortleitungsauswahl identifizierte lokale Wortleitung 128 kann
dann zugegriffen werden, beispielsweise unter Verwendung eines Segmenttreibers,
der sich auf den Lokalwortleitungssignalwegen 126 befindet.
Während eines Lesezugriffs können Daten, auf die über die
ausgewählte lokale Wortleitung 128 zugegriffen wird, über
entsprechende Bitleitungen 130 den Leseverstärkern
in einem Leseverstärkerstreifen 132 bereitgestellt
werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel kann auf die Wortleitungen 128 in
jedem Block unter Verwendung einer Wortleitungsdecodersteuerschaltung 202,
wie sie in 2 dargestellt ist, zugegriffen
werden. Beispielsweise kann die Wortleitungsdecodersteuerschaltung 202 Adressdaten
von dem Adressenpuffer 104 empfangen und Informationen
von der Steuerschaltung 110 steuern, die verwendet werden
können, um auf die geeignete Wortleitung zuzugreifen. Eine
defekte Wortleitung 128 in einem Block kann durch Testen
der Speichervorrichtung 100 erfasst werden. Testverfahren
sind nachfolgend ausführlicher beschrieben. Um zu verhindern,
dass eine defekte Wortleitung 1281 zur
Folge hat, dass eine Speichervorrichtung 100 defekt ist,
kann die Speichervorrichtung 100 eine Schaltungsanordnung
enthalten, die verwendet wird, um die defekte Wortleitung 1281 durch eine andere Wortleitung (beispielsweise
eine Wortleitung 1283 ) in der Speichervorrichtung 100 zu ersetzen.
Eine Wortleitung, die verwendet wird, um eine defekte Wortleitung 1281 zu ersetzen, kann als eine redundante
Wortleitung 1283 bezeichnet werden.
Andere Wortleitungen, die nicht defekt sind und keine redundanten
Wortleitungen sind (beispielsweise Wortleitung 1282 )
können als gute Wortleitungen bezeichnet werden.
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Wenn
eine defekte Wortleitung 1281 erfasst wird,
können Sicherungen und eine Reparaturschaltungsanordnung 204 verwendet
werden, um die defekte Wortleitung 1281 durch
eine redundante Wortleitung 1283 zu
ersetzen. Optional kann in einer segmentierten Wortleitungsarchitektur,
in der ein gegebenes Segment eine defekte lokale Wortleitung enthält,
das gesamte Segment durch ein weiteres redundantes Segment ersetzt
wer den, auf das über eine redundante Hauptwortleitung zugegriffen
werden kann. Die Sicherungen und die Reparaturschaltungsanordnung 204 können
eine oder mehrere Adressen der defekten Wortleitungen 1281 aufzeichnen, beispielsweise durch
elektronisches Programmieren einer oder mehrerer Sicherungen. Die
Sicherungen und die Reparaturschaltungsanordnung 204 können auch
verwendet werden, um den Ort der einen oder mehreren redundanten
Wortleitungen 1283 aufzuzeichnen,
die anstelle der defekten Wortleitung(en) 1281 zu
verwenden sind. Informationen über defekte und redundante
Wortleitungen können auch in Typen eines nichtflüchtigen
Speichers, die keine Sicherungen sind, wie beispielsweise ein Flash-Speicher und/oder
ein elektrisch programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM; EPROM
= electrically programmable read-only memory) gespeichert werden.
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Nachdem
die Sicherungen und die Reparaturschaltungsanordnung 204 mit
den Testergebnissen programmiert worden sind, können die
Sicherungen und die Reparaturschaltungsanordnung 204 verwendet
werden, um einen Versuch eines Zugriffs auf die defekte Wortleitung 1281 zu erfassen. Wenn die Speichervorrichtung 100 eingeschaltet
wird, kann beispielsweise durch die Wortleitungssteuerschaltung 202 und/oder
andere Steuerleitungen in dem Wortleitungsdecoder 122 die
aufgezeichnete Adresse aus den Sicherungen und der Reparaturschaltungsanordnung
gelesen werden. Wenn der Wortleitungsdecoder 122 eine Aufforderung
zum Zugreifen auf eine gegebene Adresse empfängt, kann
der Wortleitungsdecoder 122 die angeforderte Adresse mit
einer oder mehreren aufgezeichneten Adressen, die defekten Wortleitungen 1281 entsprechen, vergleichen.
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Wenn
der Wortleitungsdecoder 122 einen Zugriff auf die aufgezeichnete
Adresse erfasst, die der defekten Wortleitung 1281 entspricht,
kann statt dessen auf die redundante Wortleitung 1283 zugegriffen werden. Die redundante
Wortleitung 1283 kann beispielsweise
auf eine Wortleitung-Ein-Spannung (VWLON) getrieben werden, während
eine beliebige und alle defekten Wortleitungen (beispielsweise Wortleitung 1281 ) in einem gegebenen Block 126 auf die
Wortleitung-Aus-Spannung VNWLL getrieben werden können,
wodurch auf Speicherzellen, die anstelle der defekten Wortleitung 1281 von der redundanten Wortleitung 1283 gesteuert werden, zugegriffen wird.
Durch Treiben einer beliebigen und aller defekten Wortleitungen
in einem gegebenen Block 126 auf die Wortleitung-Aus-Spannung
VNWLL kann eine zusätzliche Kapazität, die mit
den Bitleitungen 130 verbunden wäre (beispielsweise
aufgrund von Speicherzellen, auf die durch die defekten Wortleitungen zugegriffen
wird), reduziert werden (beispielsweise durch Sperren der Zugriffstransistoren
für diese Speicherzellen), wodurch der Signalspielraum
für die Bitleitungen 130 in dem Block 126 vergrößert
wird. Auch kann durch Zugreifen auf die redundante Wortleitung 1283 anstelle der defekten Wortleitung 1281 die Speichervorrichtung ordnungsgemäß auf
sich an der aufgezeichneten Adresse befindende Daten zugreifen. Wird
eine defekte Wortleitung 1281 ordnungsgemäß durch
eine redundante Wortleitung 1283 ersetzt,
kann die defekte Wortleitung 1281 auch
als eine reparierte Wortleitung 1281 (oder
eine defekte und reparierte Wortleitung 1281 )
bezeichnet werden.
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Es
kann also die defekte Wortleitung 1281 repariert
werden und die redundante Wortleitung 1283 anstelle
der reparierten Wortleitung 1281 verwendet werden,
wodurch verhindert wird, dass die Speichervorrichtung 100 defekt
ist. Während des Vorladens kann es jedoch sein, dass durch
den Kurzschluss 140 Strom von der reparierten Wortleitung 1281 , die auf VNWLL gehalten wird, zu der
Bitleitung 1302 , die auf VBLEQ
gehalten wird, fließt, wodurch Leistung aufgenommen wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
kann eine Leistungsaufnahme in einer defekten und reparierten Wortleitung 1281 durch Verwenden einer Deaktivierungsschaltungsanordnung 206,
um die Spannung der reparierten Wortleitung während des
Vorladens auf VBLEQ zu ändern, verringert oder beseitigt
werden.
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Erfassen und Reparieren von
defekten Wortleitungen
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3A veranschaulicht
Operationen 350 zum Testen auf und Reduzieren von einer
Leistungsaufnahme einer Speichervorrichtung 100 aufgrund einer
defekten Wortleitung 1281 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Prozess 350 kann
bei Schritt 352 beginnen, in dem jede Wortleitung 128 in
der Speichervorrichtung 100 getestet wird, um zu bestimmen,
ob ein Kurzschluss zwischen der Wortleitung 128 und einer
Bitleitung 130 vorliegt. Das Testen der individuellen Wortleitungen 128 ist nachfolgend
mit Bezug auf 3B ausführlicher beschrieben.
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Wenn
eine Wortleitung (z. B. Wortleitung 1281 )
defekt ist, können bei Schritt 354 Adressinformationen,
die die defekte Wortleitung und eine redundante Wortleitung (z.
B. Wortleitung 1283 ), die die defekte
Wortleitung ersetzen soll, identifizieren, gespeichert werden, beispielsweise
durch Durchbrennen einer oder mehrerer Sicherungen in der Schaltungsanordnung 204 für
Sicherungen und Reparatur. In manchen Fällen können
die Sicherungen elektronische programmierbare Sicherungen sein.
Optional können die Sicherungen durch Laserschneiden gebildete
Sicherungen sein oder die Adressinformationen in einem nichtflüchtigen
Speicher wie beispielsweise einem Flash-Speicher gespeichert sein.
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Wenn
ein Aktiviersignal empfangen wird, das anzeigt, dass die Wortleitung,
die sich an der gespeicherten Adresse befindet, aktiviert wird,
kann bei Schritt 356 die reparierte Wortleitung auf die
niedrige Wortleitungsspannung VNWLL getrieben werden, und die redundante
Wortleitung kann auf die Wortleitung-Ein-Spannung VWLON getrieben
werden. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Wortleitungsdecodersteuerschaltung 202 die
in den Sicherungen gespeicherten Informationen verwenden und die Schaltungsanordnung 204 reparieren,
um zu bestimmen, wann auf die gespeicherte Adresse zugegriffen wird,
und zu bestimmen, welche Wortleitung zu aktivieren ist. Somit kann, wie
es im Vorhergehenden beschrieben ist, auf Informationen, die sich
an der gespeicherten Adresse befinden, durch Verwenden der redundanten
Wortleitung 1283 anstelle der reparierten
Wortleitung 1281 erfolgreich zugegriffen
werden.
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Wenn
beispielsweise ein Vorladesignal empfangen wird, das anzeigt, dass
das Speicherarray 120 (oder mehrere Speicherbänke),
das die defekte Wortleitung enthält, vorgeladen wird, können
dann bei Schritt 358 die gespeicherten Adressinformationen
durch die Schaltungsanordnung 206 zum Deaktivieren der
reparierten Wortleitung verwendet werden, um die reparierte Wortleitung 1281 auf die an die Bitleitung angeglichene
Spannung VBLEQ zu treiben. Durch Treiben der Spannung der reparierten Wortleitung
auf VBLEQ können die reparierte Wortleitung 1281 und die Bitleitung 1302 , mit der die reparierte Wortleitung 1281 kurzgeschlossen ist, Spannungspegel
aufweisen, die gleich oder annähernd gleich sind. Da die
Spannungspegel gleich oder annähernd gleich sind, besteht
unter Umständen kein Spannungsunterschied zwischen der
reparierten Wortleitung 1281 und
der Bitleitung 1302 , und demzufolge
kein Strom zwischen der reparierten Wortleitung 1281 und
der Bitleitung 1302 . Somit kann
ein Leckstrom von der reparierten Wortleitung 1281 zu
einer Bitleitung 1302 verringert
oder beseitigt werden, wodurch eine Leistungsaufnahme der Speichervorrichtung 100 während
des Vorladens verringert wird. Bei einem Ausführungsbeispiel
kann als eine Alternative zum Anlegen von VBLEQ an eine reparierte Wortleitung 1281 während des Vorladens die
Wortleitung 1281 von jeglichen
Spannungsquellen getrennt werden (beispielsweise kann die Wortleitung 1281 erdfrei gemacht werden), um ein Fließen
jeglichen Leckstroms von der reparierten Wortleitung 1281 zu einer Bitleitung 1302 während des Vorladens zu
verringern oder zu verhindern, wodurch eine Leistungsaufnahme verringert
wird.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein Kurzschluss
zwischen einer Wortleitung 128 und einer Bitleitung 130 durch
Anlegen einer ersten Spannung an die Bitleitung 130 unter
Verwendung einer ersten Spannungsquelle und Anlegen einer zweiten
Spannung an die Wortleitung 128, die getestet wird, unter
Verwendung einer zweiten Spannungsquelle getestet werden. Die Wortleitung 128, die
getestet wird, kann von der zweiten Spannungsquelle getrennt werden.
Wenn die Wortleitung 128 mit der Bitleitung 130 kurzgeschlossen
ist, kann dann, nach dem Trennen der Wortleitung 128 von
der zweiten Spannungsquelle, die Spannung der Wortleitung 128 zu
der Spannung der Bitleitung 130 (der ersten Spannung) driften,
und zwar aufgrund von Ladungsaufteilung über den Kurzschluss.
Wenn im Gegensatz dazu die Wortleitung 128 nicht mit der
Bitleitung 130 kurzgeschlossen ist, kann dann nach dem Trennen
der Wortleitung 128 von der zweiten Spannungsquelle die
Spannung der Wortleitung 128 von der Spannung der Bitleitung 130 getrennt
sein. Wenn also kein Kurzschluss vorliegt, kann die Spannung der
Wortleitung 128 näher bei der zweiten Spannung bleiben.
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Wie
es im Vorhergehenden beschrieben ist, kann die Spannung der Wortleitung 128,
die getestet wird, anzeigen, ob die Wortleitung mit der Bitleitung 130 kurzgeschlossen
ist. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Spannung der
Wortleitung 128, die getestet wird, unter Verwendung einer
Wortleitungsleistungsversorgungsleitung gemessen werden. Bei Normalbetrieb
kann die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung verwendet werden,
um der Wortleitung 128 eine Aktivierungsspannung bereitzustellen.
Jedoch kann während der Testoperation die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
auf eine Vorladespannung (beispielsweise eine Massespannung GND
oder die an die Bitleitung angeglichene Spannung VBLEQ) vorgeladen
werden und mit der Wortleitung 128 verbunden werden. Wenn
die Wortleitung 128 mit einer Bitleitung 130 kurzgeschlossen ist,
kann sich die Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
von der Vorladespannung zu der ersten Spannung der Bitleitung 130 bewegen. Wenn
die Wortleitung 128 nicht mit der Bitleitung 130 kurzgeschlossen
ist, kann sich die Span nung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
von der Vorladespannung zu der zweiten Spannung der Wortleitung 128 bewegen.
Durch Testen von individuellen Wortleitungen 128 über
eine Wortleitungsleistungsversorgungsleitung kann eine beliebige
Testschaltungsanordnung (beispielsweise eine Vergleichsschaltungsanordnung
zum Bestimmen der Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung),
die mit der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung verbunden ist,
durch jede der mit derselben verbundenen Wortleitungen gemeinschaftlich
verwendet werden, wodurch der Betrag an der Testschaltungsanordnung
zugeordnetem Mehraufwand verringert wird.
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3C ist
ein Zeitdiagramm, das eine exemplarische Testoperation für
eine Wortleitung 128 und eine Bitleitung 130,
die kurzgeschlossen sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt. Wie es dargestellt ist, kann während
eines Vorladeabschnitts des Tests eine niedrige Spannung an die Wortleitung 128 angelegt
werden, eine hohe Spannung an die Bitleitung 130 angelegt
werden und eine Vorladespannung an die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
angelegt werden. Anschließend kann während eines
Aktivierabschnitts des Tests aufgrund von Ladungsaufteilung zwischen
der Wortleitung 128 und der Bitleitung über den
Kurzschluss 130 die Wortleitungsspannung aufwärts
zu der hohen Spannung der Bitleitung 130 driften. Die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung,
die während des Aktivierabschnitts des Tests mit der Wortleitung 128 verbunden
ist, kann ebenfalls von der Vorladespannung zu der Spannung der
Bitleitung 130 nach oben gezogen werden. Durch Messen der Spannung
der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung kann der Kurzschluss
zwischen der Bitleitung 130 und der Wortleitung 128 ohne
weiteres erfasst werden.
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3D ist
ein Zeitdiagramm, das eine exemplarische Testoperation für
eine Wortleitung 128 und eine Bitleitung 130,
die nicht kurzgeschlossen sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt. Wie es dargestellt ist, kann während des Vorladeabschnitts
des Tests eine niedrige Spannung an die Wortleitung 128 angelegt
werden, eine hohe Spannung an die Bitleitung 130 angelegt
werden und eine Vorladespannung an die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
angelegt werden. Da bei dem Fehlen eines Kurzschlusses die Wortleitungsspannung
von der Bitleitungsspannung getrennt ist, kann dann während
des Aktivierabschnitts des Tests die Wortleitungsspannung in der
Nähe der niedrigen Spannung verbleiben. Die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung,
die während des Aktivierabschnitts des Tests mit der Wortleitung 128 verbunden
ist, kann von der Vorladespannung zu der Spannung der Wortleitung 128 heruntergezogen
werden. Wenn die Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
nachfolgend gemessen wird und festgestellt wird, dass sie näher
an der niedrigen Spannung der Wortleitung 128 liegt, kann
das Testergebnis anzeigen, dass die Wortleitung nicht mit der Bitleitung 130 kurzgeschlossen
ist.
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3B ist
ein Flussdiagramm, das einen Prozess 300 zum Testen auf
einen Kurzschluss zwischen einer Wortleitung 128 und einer
Bitleitung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt. Der Prozess 300 beginnt bei Schritt 302,
in dem die Speichervorrichtung 100 mit dem Testen jeder
Wortleitung 128 in dem Speicherarray 120 beginnt.
In manchen Fällen kann die Steuerschaltungsanordnung 110 der
Speichervorrichtung 100 den Test durchführen,
beispielsweise nach Empfang eines extern ausgegebenen Testbefehls.
Auch kann bei einem Ausführungsbeispiel ein externer Tester,
der zusammen mit der Speichervorrichtung 100 agiert, verwendet
werden, um den Prozess 300 durchzuführen. Während
des Tests können die Bitleitungen 130, die getestet
werden, bei Schritt 304 auf die ersten Spannung, in diesem
Fall die hohe Bitleitungsspannung VBLH, vorgeladen werden. Das Vorladen
der Bitleitungen 130 kann während des Tests, beispielsweise durch
Leseverstärker in dem Leseverstärkerstreifen 132,
durchgeführt werden.
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Bei
Schritt 306 kann die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
auf eine Vorladespannung, in diesem Fall die an die Bitleitung angeglichene Spannung
VBLEQ, vorgeladen werden. Wie es im Vorhergehenden beschrieben ist,
kann durch Vorladen der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung
auf VBLEQ jegliche Veränderung in der Spannung der Wortleitung 128 aufgrund
eines Kurzschlusses als eine Veränderung in der Wortleitungsleistungsversorgungsspannung
gemessen werden. Bei Schritt 308 kann die Wortleitung-Aus-Spannung
VNWLL durch Vorladen der Wortleitungen 128 an die Wortleitungen 128 in
dem Speicherarray 120 angelegt werden. Bei Schritt 310 kann
die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 310 von VBLEQ
getrennt werden und ermöglicht werden, dass dieselbe erdfrei
ist, und bei Schritt 312 kann die Wortleitung 128,
die getestet wird, aktiviert werden, wodurch die Wortleitung 128 mit
der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung verbunden wird.
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Wie
es im Vorhergehenden beschrieben ist, kann die Spannung der Wortleitung 128,
wenn die Wortleitung 128, die getestet wird, mit einer
Bitleitung 130 kurzgeschlossen ist, von der vorgeladenen Spannung
VNWLL der Wortleitung 128 zu der vorgeladenen Spannung
der Bitleitung 130, VBLH, hochgezogen werden. Anschließend
kann, wenn die Wortleitung 128 aktiviert wird und dadurch
mit der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung verbunden wird,
die Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung von VBLEQ
zu VBLH hochgezogen werden. Im Gegensatz dazu kann, wenn kein Kurzschluss
zwischen der Wortleitung 128 und einer Bitleitung 130 vorliegt,
die Wortleitung 128 auf VNWLL verbleiben und die Spannung
der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung von VBLEQ nach unten
ziehen, wenn die Wortleitung 128 aktiviert wird.
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Zum
Testen, ob ein Kurzschluss zwischen der Wortleitung 128 und
einer Bitleitung 130 vorliegt, kann somit nach dem Aktivieren
der Wortleitung 128 bei Schritt 312 die Spannung
der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung mit einer dritten Spannung (beispielsweise
einer Referenzspannung) zwischen der Vorladespannung VBLEQ und der
Bitleitungsspannung VBLH verglichen werden. Wenn bei Schritt 316 eine
Bestimmung getroffen wird, dass die Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung größer
als die Referenzspannung ist, dann kann die Wortleitung 128,
die getestet wird, bei Schritt 318 als defekt identifiziert
werden. Bei Schritt 320 kann der Test zu der nächsten
Wortleitung 128, die getestet wird, fortfahren, bis alle
Wortleitungen 128 getestet worden sind.
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4A ist
ein Schaltbild, das eine Schaltungsanordnung 400 zum Testen
auf einen Kurzschluss zwischen einer Wortleitung 128 und
einer Bitleitung 130 umfasst, gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie es dargestellt ist,
kann die Schaltungsanordnung 400 in den Wortleitungsdecoder 122,
die lokale Wortleitungsdecoderschaltungsanordnung (die auch als
ein Centron bezeichnet wird) 134 und die Segmenttreiberschaltungsanordnung 416 aufgenommen
sein. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Segmenttreiberschaltungsanordnung in
den Bereich der Lokalwortleitungssignalwege 126 einbezogen
sein.
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Während
einer Vorladeoperation einer Wortleitung 128 kann die Wortleitung 128 durch
Aktivieren des Hauptwortleitungsrücksetzsignals (MWLRST-Signals)
anfänglich auf die Wortleitung-Aus-Spannung VNWLL vorgeladen
werden. Wenn das Hauptwortleitungsrücksetzsignal aktiviert
wird, kann ein Inverter 402 einem Pegelumsetzer 408 eine
niedrige Spannung (GND) bereitstellen, der wiederum einem Inverter 410 eine
herabgesetzte Spannung bereitstellen kann, wodurch über
die Wortleitungsrücksetzleitung (WLRST-Leitung) 436 an
einen Transistor 414 eine ausgeglichene Spannung VEQL angelegt
wird und die Wortleitung 128 auf die Wortleitung-Aus-Spannung
VNWLL getrieben wird. Nachdem die Wortleitung 128 auf VNWLL
vorgeladen worden ist, kann das Wortleitungsrücksetzsignal
MWLRST herabgesetzt werden.
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Wie
es im Vorhergehenden beschrieben ist, kann während eines
Tests die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung (WDLVSUPPLY; supply
= Versorgung) 432 auf eine Vorladespannung wie beispielsweise
die an die Bitleitung angeglichene Spannung VBLEQ (oder, optional,
die Massespannung GND) vorgeladen werden, und die Bitleitungen 130,
die mit der Wortleitung 128, die getestet wird, verbunden sind,
können auf die hohe Spannung VBLH der Bitleitung vorgeladen
werden. Die Leistungsversorgungsverbindungsschaltungsanordnung,
die Transistoren 420 und 422 aufweist, kann verwendet
werden, um die Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 während
des Test zu verändern. Beispielsweise kann während
des Tests ein Testmodussignal TMWLDVBLEQ) an den Transistor 422 angelegt
werden, um zu bewirken, dass der Transistor 422 die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 mit
VBLEQ versorgt. Nachdem die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 auf
VBLEQ vorgeladen worden ist, kann die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 durch
Erhöhen des Testmodussignals TMWLDVBLEQ von VBLEQ getrennt
werden.
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Zum
Durchführen des Tests auf einen Kurzschluss zwischen der
Wortleitung 128 und Bitleitungen 130 kann die
Wortleitung 128 durch Erhöhen des Decodersignals
bDEC, das an den Inverter 416 angelegt wird, aktiviert
werden, wodurch die Spannung, die an die Steuerleitung 438 für
das Hauptwortleitungssignal (bMWL) angelegt wird, gesenkt wird. Wenn
die an die Steuerleitung 438 angelegte Spannung gesenkt
wird, kann der Inverter 412 die Wortleitung 128 mit
der Lokalwortleitungstreiberleitung (WLDV-Leitung) 434 verbinden.
Gleichzeitig kann das Hauptwortleitungsrücksetzsignal (MWLRST-Signal)
gesenkt werden, wodurch bewirkt wird, dass die Wortleitungsverbindungsschaltungsanordnung,
die die Inverter 402, 404, 406 umfasst,
die Wortleitung 128 über die lokale Wortleitungstreiberleitung 434 mit der
vorgeladenen Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 verbindet.
Es kann dann eine Vergleichsschaltung 430 verwendet werden,
um die Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 mit einer
Referenzspannung VREF zu vergleichen. Wie es im Vorhergehenden beschrieben
ist, kann die Vergleichsschaltung 430, wenn ein Kurzschluss
zwischen der Wortleitung 128 und einer Bitleitung 130 vorliegt,
den Kurzschluss als eine Erhöhung bei der Wortleitungsleistungsversorgungsleitungsspannung von
VBLEQ zu der Bitleitungsspannung VBLH erfassen. Wenn jedoch kein
Kurzschluss zwischen der Wortleitung 128 und einer Bitleitung 130 vorliegt, dann
kann die Vergleichsschaltungsanordnung 430 bestimmen, dass
die Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 sich
hin zu der Wortleitung-Aus-Spannung VNWLL der Wortleitung 128 verringert
hat, wodurch nachgewiesen wird, dass die Wortleitung 128 nicht
mit einer Bitleitung 130 kurzgeschlossen ist.
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Wie
es im Vorhergehenden mit Bezug auf 3A beschrieben
ist, kann, wenn eine Bestimmung getroffen wird, dass die Wortleitung 128 aufgrund
eines Kurzschlusses defekt ist, die Wortleitung durch eine redundante
Wortleitung ersetzt werden. Anschließend kann bei Normalbetrieb
der Speichervorrichtung 100 zum Reduzieren der durch den
Kurzschluss während des Vorladens verursachten Leistungsaufnahme
die identifizierte defekte Wortleitung 128 während
des Vorladens auf die an die Bitleitung angeglichene Spannung VBLEQ
getrieben werden. Beispielsweise kann während des Vorladens
die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 für
die defekte Wortleitung 128 durch Herabsetzen des Testmodussignals
TMWLDVBLEQ auf VBLEQ vorgeladen werden. Die defekte Wortleitung 128 kann
dann mit der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 verbunden
werden, derart, dass die Spannung der defekten Wortleitung auf VBLEQ
geändert wird, wodurch die Spannung der defekten Wortleitung 128 und
der Bitleitung 130, mit der die Wortleitung 128 kurzgeschlossen
ist, ausgeglichen werden. Durch Ausgleichen der Spannung zwischen
der Wortleitung 128 und der Bitleitung 130 kann
eine Leistungsaufnahme aufgrund des Kurzschlusses verringert werden.
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Als
eine weitere Option zum Verringern einer Leistungsaufnahme einer
defekten Wortleitung 128 kann anstelle eines Ausgleichens
der Spannung zwischen der Wortleitung 128 und der Bitleitung 130 während
des Vorladens die Wortleitung 128 erdfrei gemacht werden
(beispielsweise von jeglichen Leistungsquellen elektrisch getrennt
werden). Beispielsweise kann die Wortleitung 128 mit der
Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 verbunden werden, und
sowohl die Wortleitung 128 als auch die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 können
durch Trennen der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 von
jeglichen Spannungsquellen unter Verwendung der Transistoren 420, 422 erdfrei gemacht
werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel kann die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 so
konfiguriert sein, dass sie der Wortleitung 128 die Aktivierungsspannung
VPP bereitstellt. Wenn die Wortleitung 128 nicht defekt
ist, kann beispielsweise dann während des Vorladens die
Wortleitung 128 unter Verwendung des Transistors 414 auf
die Wortleitung-Aus-Spannung VNWLL vorgeladen werden. Wenn die Wortleitung 128 aktiviert
wird, kann die Aktivierungsspannung VPP durch Herabsetzen des WLDVPP-Signals über
den Transistor 420 an die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 angelegt
werden. Die Aktivierungsspannung VPP kann anschließend
soweit angemessen an die aktivierte Wortleitung 128 angelegt
werden.
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Wie
es in 4A dargestellt ist, kann bei
einem Ausführungsbeispiel die Leistungsversorgungsverbindungsschaltungsanordnung
(Transistoren 420 und 422) zum Verbinden der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 mit
der Vorladespannung VBLEQ oder der Aktivierungsspannung VPP zusammen
mit der Wortleitungsdecoderschaltungsanordnung 122 angeordnet
sein. Somit kann die ausgewählte Spannung für
die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 von einem
gesamten Speicherarray 120, einer Bank eines Speicherarrays 120 und/oder
einer Mehrzahl von Segmenten eines Speicherarrays 120 gemeinschaftlich
verwendet werden. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann, wie es in 4B dargestellt ist, zum Bereitstellen
einer lokalisierteren Auswahl der Spannung für die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 die Auswahlschaltungsan ordnung,
die die Transistoren 420, 422 umfasst, in einem
Bereich 134 der Lokalwortleitungsauswahlschaltungsanordnung
bereitgestellt sein.
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Somit
kann bei einem Ausführungsbeispiel eine gesonderte Leistungsversorgungsverbindungsschaltungsanordnung 420, 422 für
jede Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 für
jedes Segment der Speichervorrichtung 100 bereitgestellt
sein. Durch Bereitstellen der Leistungsversorgungsverbindungsschaltungsanordnung 420, 422 innerhalb
des Bereichs 134 der Wortleitungsauswahlschaltungsanordnung
kann eine Steuerung der Spannung für die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 lokalisiert
werden. Beispielsweise kann während des Vorladens in Segmenten,
die eine defekte Wortleitung 128 enthalten, die Spannung
der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 zu VBLEQ
geändert werden, wie es im Vorhergehenden beschrieben ist. Für
Segmente, die keine defekte Wortleitung 128 enthalten,
kann die Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 auf
der Aktivierungsspannung VPP verbleiben, wodurch eine Leistungsaufnahme
aufgrund des Schaltens der Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 in
diesen Segmenten verringert wird.
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In
manchen Fällen kann die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 von
mehreren Wortleitungen 128 in einem Segment (oder in einem
Block, Speicherarray 120 oder anderen Gruppierungen von Wortleitungen 128)
gemeinschaftlich verwendet werden. Somit kann bei Normalbetrieb
der Speichervorrichtung 100 die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 sowohl
zum Versorgen einer defekten Wortleitung 128 mit VBLEQ
(oder Erdfrei-Machen derselben) als auch zum Versorgen der Wortleitungen 128,
die nicht defekt sind, mit der Aktivierungsspannung VPP verwendet
werden. Entsprechend kann die Leistungsversorgungsverbindungsschaltungsanordnung,
die die Transistoren 420, 422 umfasst, gemäß des
Typs von Zugriff, der stattfindet, geschaltet werden. Wenn, wie
es im Vorhergehenden beschrieben ist, ein gegebenes Segment keine
defekte Wortlei tung 128 umfasst, kann die Spannung der
Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 auf der Aktivierungsspannung
VPP aufrechterhalten werden, die unter Umständen während
einer Aktivierung einer Wortleitung 128 verwendet wird.
Wenn jedoch ein gegebenes Segment eine defekte Wortleitung 128 umfasst,
kann die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 nach
Wunsch zwischen VBLEQ und VPP hin- und hergeschaltet werden. Beispielsweise
kann während eines Vorladens für ein Segment,
das eine defekte Wortleitung 128 umfasst, die Spannung
der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung unter Verwendung der
Leistungsversorgungsverbindungsschaltungsanordnung 420, 422 auf VBLEQ
geändert werden. Anschließend kann während
einer Aktivierung einer Wortleitung 128 die Spannung der
Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 auf die Aktivierungsspannung
VPP geändert werden, was ermöglicht, dass die
Aktivierungsspannung VPP nicht-defekten Wortleitungen 128 bereitgestellt
wird, wenn dieselben aktiviert werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel kann bei Normalbetrieb der Speichervorrichtung 100 zum
Bereitstellen von ausreichend Zeit zwischen einer Vorladung und
einer Aktivierung einer Wortleitung 128 zum Schalten der
Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 von der Vorladespannung
VBLEQ auf die Aktivierungsspannung VPP, wenn ein Aktivierungsbefehl
durch den Befehlsdecoder 102 empfangen und decodiert wird,
die Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 (falls
nötig) unter Verwendung der Leistungsversorgungsverbindungsschaltungsanordnung 420, 422 von
VBLEQ auf VPP geändert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel kann
der decodierte Aktivierungsbefehl direkt verwendet werden, um mit
dem Ändern der Spannung der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 zu beginnen,
ohne dass irgendeine Decodierung der Adresse für den Aktivierungsbefehl
zum Auslösen des Schalters verwendet wird.
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In
manchen Fällen wird die an die Bitleitung angeglichene
Spannung VBLEQ unter Umständen nicht während des
Normalbe triebs der Speichervorrichtung 100 an die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 angelegt.
Beispielsweise kann bei einem Ausführungsbeispiel, wenn
eine gegebene Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 von mehreren
Wortleitungen 128 und/oder mehreren Segmenten von Wortleitungen 128 gemeinschaftlich verwendet
wird und die Wortleitungen 128, die von der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 gemeinschaftlich
verwendet werden, keine defekte Wortleitung umfassen, die Wortleitungsleistungsversorgungsleitungsspannung
auf der Aktivierungsspannung VPP aufrechterhalten und durch Wortleitungen 128 verwendet
werden, die aktiviert werden, wie es für einen Normalbetrieb
der Speichervorrichtung 100 angemessen ist.
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Auch
kann bei einem Ausführungsbeispiel, wenn die Speichervorrichtung 100 nicht
getestet wird, die an die Bitleitung angeglichene Spannung VBLEQ
nur dann an eine Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 (sogar
eine Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 für
eine defekte Wortleitung 128) angelegt werden, wenn die
Speichervorrichtung 100 in einen Bereitschaftsmodus, einschließlich
beispielsweise eines Niedrigleistungsbereitschaftsmodus und/oder
eines Selbstauffrischmodus, versetzt wird. Während des
Bereitschaftsmodus kann, wenn eine nicht-defekte Wortleitung 128,
die die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 gemeinschaftlich
verwendet, aktiviert wird, die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 von VBLEQ
auf VPP geschaltet werden, wenn sie zur Aktivierung der nicht-defekten
Wortleitungen 128 benötigt wird. Wenn sich die
Vorrichtung 100 nicht in dem Bereitschaftsmodus befindet,
kann die Aktivierungsspannung VPP ohne Schalten zu einer anderen Spannung
an die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 angelegt
werden. Wenn eine Wortleitung 128, die nicht defekt ist
und die die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 gemeinschaftlich
verwendet, aktiviert wird, kann die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 der
aktivierten Wortleitung die Aktivierungsspannung VPP bereitstellen. Auch
kann, wie es im Vorher gehenden beschrieben ist, wenn ein Aktivierungsbefehl
für eine Adresse, die einer defekten Wortleitung 128 entspricht,
empfangen wird, die Wortleitung-Aus-Spannung VNWLL an die defekte
Wortleitung 128 angelegt werden, während stattdessen
eine redundante Wortleitung 128 aktiviert wird. Durch Anlegen
von VBLEQ an die Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 während
eines Bereitschaftsmodus, während bei Normalbetrieb der
Vorrichtung 100 außerhalb eines Bereitschaftsmodus
VPP angelegt wird, kann der Betrag von Schaltstrom, der durch Schalten
der Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432 zwischen
VBLEQ und VPP verursacht wird, verringert werden, wodurch eine Leistungsaufnahme
der Speichervorrichtung 100 verringert wird.
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Auch
wenn sie im Vorhergehenden mit Bezug auf ein Anlegen von gewissen
Spannungen an eine Wortleitungsleistungsversorgungsleitung 432, eine
Wortleitung 128 und eine Bitleitung 130 während eines
Tests und auf ein Durchführen von Vergleichen mit gewissen
Referenzspannungen beschrieben wurden, können Ausführungsbeispiele
der Erfindung mit beliebigen geeigneten Spannungen verwendet werden,
die unterscheidbare Testergebnisse bereitstellen. In manchen Fällen
kann das Testen durch eine weitere Vorrichtung (beispielsweise einen
Tester oder einen Prozessor in Kommunikation mit der Speichervorrichtung)
durchgeführt werden. Optional kann die Speichervorrichtung
den Test selbst durchführen, beispielsweise unter Verwendung
einer eingebauten Selbsttestschaltungsanordnung (BIST-Schaltungsanordnung;
BIST = built-in self test) in der Speichervorrichtung. In manchen
Fällen kann der Selbsttest beispielsweise ansprechend auf
einen von der Speichervorrichtung empfangenen Befehl oder, wenn
ein Flag in einem Modusregister der Speichervorrichtung gesetzt
wird, durchgeführt werden. Auch kann in manchen Fällen
der Selbsttest jedes Mal, wenn die Speichervorrichtung initialisiert
wird, durchgeführt werden, beispielsweise nachdem die Speichervorrichtung
eingeschaltet worden ist oder nachdem die Speichervorrichtung rückgesetzt
worden ist.
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Auch
wenn sie im Vorhergehenden mit Bezug auf ein Ersetzen einer defekten
Wortleitung durch eine redundante Wortleitung beschrieben sind, können
Ausführungsbeispiele der Erfindung auch dann verwendet
werden, wenn eine beliebige Anzahl von defekten Wortleitungen durch
eine beliebige Anzahl von anderen, redundanten Wortleitungen ersetzt wird.
In manchen Fällen kann eine Gruppe von Wortleitungen, die
eine oder mehrere defekte Wortleitungen enthält, durch
eine Gruppe von redundanten Wortleitungen ersetzt werden. Beispielsweise
können, wie es im Vorhergehenden erwähnt ist,
in manchen Fällen, Ausführungsbeispiele der Erfindung
mit einer segmentierten Wortleitungsarchitektur verwendet werden,
die eine oder mehrere Hauptwortleitungen und eine Mehrzahl von lokalen
Wortleitungen umfasst, auf die jeweils durch eine Hauptwortleitung zugegriffen
wird. Wenn eine segmentierte Wortleitungsarchitektur verwendet wird,
kann in manchen Fällen beispielsweise durch Speichern von
Adressinformationen für die Segmente, wie es im Vorhergehenden
beschrieben ist, ein Segment, das eine defekte Wortleitung enthält,
durch ein anderes Segment ersetzt werden.
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Auch
wenn das Vorhergehende auf Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung gerichtet ist, können andere und weitere Ausführungsbeispiele der
Erfindung erdacht werden, ohne von dem grundlegenden Schutzbereich
derselben abzuweichen, und der Schutzbereich derselben ist durch
die folgenden Patentansprüche bestimmt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - US 2007/0070745
A1 [0001]