TW475179B - Integrated memory with memory-cells and reference-cells - Google Patents
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Description
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 475179 A7 B7_ 1 五、發明說明() 本發明涉及一種具有記億胞之積體記億體,各記億胞 .Η 配置在字元線和位元線之相交點,此種記億體另具有 參考記憶胞,其配置在參考字元線和位元線之相交點且 在讀出記憶胞之前用來産生位元線上之參考電位。 此種鐵電記億體或F RAM形式之積體記億體已描述在US 5 844 832A中。參考記億胞(Cell)在記億胞讀出之前是 利用一種固定之電位進行寫入且隨後在位元線上讀出。 然後使二條相鄰之位元線(其上以不同之位準讀出此參 考記億胞)互相短路,以便在此二條位元線上調整一種 參考電位,使其等於此二個不同位準之平均值。這些參 考記憶胞之構造因此和一般之記億胞相同。在每次讀出 記億胞之前(即,例如在記億胞測試期間),藉由參考記 億胞以上述方式在位元線上産生該參考電位,以便在該 讀出放大器(其與位元線相連接)進行位元線電位評估之 前傳送一種確定之參考電位。 在上述記億體中在讀出各記億胞中之一時之錯誤可能 有二種不同之原因。其中之一是剛讀出之記憶胞或與其 相連接之字元線具有缺陷。另一原因是所屬之參考記億 胞可能有缺陷,使參考電位不能以正確之方式産生,這 樣會使位元線電位之無錯誤之評估受到讀出放大器所妨 礙。因此確定”在讀出各記億胞中之一時所産生之錯誤 是否與參考記億胞之錯誤功能有關”是值得重視的。 本發明之目的是提供一種本文開頭所述形式之積體記 憶體,其中能以簡單之方式來檢測各參考記憶胞之功能。 此目的是以申請專利範圍第1項之積體記憶體來達成 -3 一 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)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 475179 A7 B7_ 2 五、發明說明() 。本發明有利之其它形式敘逑在申請專利範圍各附屬項 中。 本發明之記億體具有各別之記憶胞,它們分別配置在 字元線和位元線之相交點處;另具有第一參考記億胞, 其配置在至少一條第一參考字元線和該位元線之相交點 處且在正常操作模式中在讀出此記億胞之前是用來在位 元線上産生一種參考電位。此外,此種記億體具有第二 參考記億胞,其配置在至少一條第二參考字元線和該位 元線之相交點處且在測試操作模式中在讀出第一參考記 億胞之前用來在位元線上産生一種參考電位。 第二參考記億胞因此是在測試操作模式時用來檢測第 一參考記億胞之功能,此時可在位元線上産生一種相對 應之參考電位。第一參考記億胞在測試操作模式時因此 能像一般之記億胞在正常操作模式時以相同之方式被讀 出。只要第二參考記億胞之錯誤可被排除,則在讀出第 一參考記億胞之一時在産生一種功能上之干擾時即可推 論:第一參考記億胞存在一種缺陷。反之,若未知:第 二參考記憶胞是否完好且在讀出第一參考記億胞之一時 在測試操作模式中若已確定一種錯誤存在,則可確定: 相對應之第一參考記億胞或産生此參考電位所用之第二 參考記億胞具有一種缺陷。 依據本發明之有利之其它形式,至少一條第二參考字 元線是與各字元線中産相同且第二參考記億胞是與連接 至此條字元線之記億胞相同。這表示:在正常操作模式 時第一參考記億胞在讀出一般之各記億胞之一之前用來 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 475179 A7 _B7_ 五、發明說明() 産生該參考電位,而在測試操作模式時第二參考字元線之 一般之記億胞在第一參考記億胞之一讀出之前用來産生 該參考電位。在此種形式中,除了 一般之記億胞及第一 參考記億胞之外不需其它之記億胞,此種記億體因此 能以較小之面積製成。 在本發明之其它形式中,此記億體具有位址輸入端以 便傳送到(I* 0 W )位址,字元線可利用這些列位址來定址。 此外,其具有一種列解碼器,第二參考字元線在正常操 作模式時可利用此種列解碼器藉由一個指定之列位址來 定址且第一參考字元線在測試操作模式時可藉由一個指 定之解位址來定址。這樣可在測試模式中以相同之方式 來對第一參考字元線進行定址,在正常操作模式時可對 任一條字元線進行定址。 依據本發明之其它形式,此記億體具有許多第二參考 字元線及一個控制輸入端以傳送一種控制信號,藉此控 制信號可選取至少一條第二參考字元線,其第二參考記 億胞然後在測試操作模式中在讀出第一參考記億胞之前 用來産生位元線上之參考電位。在此種形式中,在測試 操作模式時多次地讀出第一參考記億胞之一,其中各條 位元線上所需之參考電位分別以不同之第二參考記億胞 來産生。因此可確定:在讀出期間缺陷之産生是否來自 相對應之第一參考記億胞或第二參考記憶胞之錯誤功能 。若第一參考記億胞有缺陷,則在其讀出時通常會産生 一種錯誤之結果而和所使用之第二參考記億胞無關。反 之,多個第二參考記憶胞(其對應於不同之第二參考字 -5 - 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) 裝
丁 ϋ Bli ’ · OHM MM MBS BBB ma MB _ I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 475179 A7 _B7_ i 五、發明說明() 元線)同時有缺陷是不太可能的。 本發明以下將侬據圖式來詳述。圖式簡單説明: 圖 MAM型式之積體記憶體之記憶胞陣列之一部 份。 第1圖顯示一對(pair(位元線BL,/BL,其是與讀出 放大器SA相連接。此記億體具有第一參考字元線RWL1, RWL1’以及字元線WLi,字元線WLi有限多條,但在此圖中 只顯示三條。字元線WLi與位元線BL,/BL之相交點處存 在一般之記億胞MC且在第一參考字元線RWL1,RWLP與 位元線之相交點存在第一參考記億胞R C 1。記億胞M C及 第一參考記億胞RC1在構造上相同。每一個記億胞都具 有一個記億電容器C(其含有鐵電介電質)和一個選擇電 晶體Τ。記億電容器C之電極之一是與板電位V Ρ相連接 且另一電極經由選擇電晶體Τ之可控制之區段而與相對 應之位元線B L,/ B L·相連接。選擇電晶體Τ之閘極是與 相對應之字元線WLi或參考字元線RWL1,RWLP相連接。 此二條位元線BL,/BL經由短路電晶體SH而互相連接。 短路電晶體S Η之閘極是與短路信號E Q相連接。此外,此 記億體具有一個列解碼器RDEC,列位址RADR可傳送至此 種列解碼器。字元線WLi在記億體正常操作模式時可由 列位址RADR來定址。一種操作模式信號TEST傳送至列解 碼器R D E C,此種信號Τ E S T指出:此記億體是在正常操作 模式中或在測試操作模式中。此外,一種控制信號A傳 送至列解碼器RDEC。 第1圖所示之電路在對一個記億胞M C進行讀出時之作 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)
,〇i79 A7 B7 五N發明說明(5 ) 用方式是:在讀出之前首先在此二個第一參考記億胞RC1 中之一儲存邏輯。且在另一個中儲存邏輯1。然後使此二 條位元線BL,/BL放電,因此在這些位元線上讀出此二個 第一參考記億胞。因此首先使短路電晶體SH截止(off ) 且使讀出放大器S A不受驅動(inactive)。短路電晶體SH 然後導通,使此二條位元線之間達成電荷平衡。因此可 在此二條位元線B L,/ B L上調整一種參考電位,其大約 等於先前在這些位元線上可調整之二個電位之平均值。 現在又使短路電晶體SH截止。然後藉由驅動其中一條字 元線WLi依據此種傳送至到列解碼器REDC之列位址RADR 來選取各記憶胞之一。例如驅動此字元線WL1,使與此 WL1相連接之記億胞MC之内容在左方之位元線BL上被讀 出。然後驅動此讀出放大器SA,其可放大此二條位元線 之間之電位差。此時相對於通常存在於右方位元線/ B L 上之參考電位來計算左方位元線BL之電位。 在測試操作模式時對第一參考記憶胞R c 1之功能進行 撿測。這是藉由使資料寫入第一參考記億胞中且隨後又 讀出而達成。由於讀出放大器SA對此參考電位之正確計 算是必須的,則此參考電位在測試操作模式時須藉由二 個一般之記億胞MC來産生。在本實施例中第一位元線WL1 和第二字兀線WL2是第二參考宇兀線RWL2,WRL2而與匕 們相連接之記億胞M C是第二參考記億胞R C 2。第二參考 記億胞RC2在測試操作模式中用來在位元線BL,/BL上産 生該參考電位,就像第一參考記憶胞RC 1在正常操作模 式中一樣。在測試操作模式中在存取此其中一個第一參 -7 - 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) —裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 475179 A7 _B7_ 五、發明說明() 考晶胞RC1之前第一邏輯位準須寫入此種與第一字元線 W L 1相連接之第二參考記億胞β C 2中且第二邏輯位準須寫 入此種與第二字元線WL2相連接之第二參考記億胞RC2中 。在位元線放電之後讀出此二種資訊且隨後藉由短路電 晶體S Η來逹成短路作用,這樣就産生了該參考電位。然 後藉由驅動此二條第一參考字元線RWL1, RWL1’中之一 而由此二個第一參考記億胞RC1中之一讀出先前已寫入 之資料。讀出放大器SA因此被驅動且進行位元線對(pair) BL, /BL上之電位差之計算。 本實施例之記億體亦具有其它對(pair)之第二參考字 元線,其同樣由二條一般之字元線WLi所構成。圖中只 顯示另一條第二參考字元線R W L 3。須注意的是:此記億 體具有數目大很多之一般之字元線WLi,其不同於圖中 所示者,因此不具有雙重功能,即,不是同時有二條不 同之參考字元線。在測試操作模式時,第二參考字元線 RWL2, RWL2’,RWL3中任意一對可在讀出第一參考記億胞 RC1之一之前用來在位元線BL, /BL上産生該參考電位。 例如亦可使用下方之第二參考字元線RWL3以及中間之參 考字元線RWL2\來産生該參考電位而不使用上方之第二 參考字元線RWL2。因此若第一字元線WL1或此種與WL1相 連接之記億胞M C具有一種缺陷時,則可在測試操作模式 中正確地産生該參考電位。控制信號Α是一種具有多個 位元寬度之數位控制信號,其用來選取第二參考字元線 R tf L 2 , R W L 2 ’,R W L 3中之二條以便在測試操作模式中時 在位元線上産生該參考電位。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I ------I---裝— —丨訂1!丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 475179 A7 B7 五、發明說明() 本發明之其它實施例中亦可只存在二條第二參考字元 線 RWL2,RWL2 1 〇 若在測試操作模式中此參考電位藉由第一字元線W L 1 和第二字元線WL2作為第二參考字元線RWL2,RWL2’而産 生,則在本發明之此種實施例中隨後是藉由此種列位址 RADR(其在正常操作模式中對應於第一字元線WL1或第二 字元線WL2)來對第一參考字元線RWL1, RWL1’進行控制。 這樣可使記億體在測試操作模式中之操作方式與正常操 作模式中者相同,其差別只是:正常操作模式中第一參 考記憶胞RC1在讀出各記億胞M C中之一時用來産生該參考 電位,在测試操作模式中時第二參考記億胞R C 2用來産生 其它任意一値記億胞MC和第一參考記億胞RC1之參考電位。 第1圖所示之記億體具有依據折疊式(folded)位元線 概念所構成之位元線。本發明當然亦可用在其它位元線 結構不同之記億體中,待別是可用在此種依據開放式 (open)位元線概念而構成之記億體中,其例如描逑在本 文開頭所逑之US 5 844832A中。 雖然本發明此處是依據FRAMs來描述,其亦可用在其 它記億體中,其中在讓出記億胞之前在位元線上須産生 相對應之參考電位。 雖然在此處所示之實施例中各字元線WLi中之一些是 與第二參考字元線RWL2, RWL2’,RWL3相同,在其它實 施例除了 一般之位元線WLi之外亦可存在第二參考字元 線。 在第1圖所示之實施例中,第一參考記億胞RC1是與 -9 一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ---·---------«-裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--- 舞 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 475179 A7 B7_ 8 五、發明說明() (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 不同之第一參考字元線RWL1,RWL1’相連接。此外,第 二參考記億胞RC2是與不同之第二參考字元線RWL2,RWL2 相連接。其它實施例亦是可能的,其中二個第一參考記 億胞RC1是與一條共同之第一參考字元線RWL1相連接且 二個第二參考記億胞RC2是與一條共同之第二參考字元 線R W 2之相連接。 符號之説明 WLi......字元線 B L,/ B L ...位元線對 MC.......記億胞 SA.......讀出放大器 EWL3 , RWL2 , RWL2 ' 5 RWL 1 , RWL 1 1 參考字元線 C.......記億電容器 T.......選擇電晶體 SH......短路電晶體 Ο E C . . · ·列解碼器 RC1,RC2···.參考記憶胞 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 475179 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 .一種積體記億體,其特徵為具有 -記億胞(M C ),它們配置在字元線(W L i )和位元線(B L ,/ B L )之相交點, -第一參考記偉胞(RC1),它們配置在至少一條第一 參考字元線(RWL1,RWLIJ和位元線(BL,/BL)之相 交點處且在正常操作模式時在讀出記億胞(MC)之前 用來在位元線上産生一種參考電位, -第二參考記憶胞(R C 2,R C 3 ),它們配置在至少一條 第二參考字元線(RWL2,RWL2·, RWL3)和位元線(BL ,/ B L )之相交點處且在测試操作時在讀出第一參考 記億胞(RC1)之前用來在位元線上産生一種參考電 位。 2.如申請專利第1項之積體記億體,其中其第二參考 字元線(RWL2,RWL2’,RWL3)是與字元線(WL1,WL2) 中之一相同且其第二參考記憶胞(RC2,RC3)是與連 接至此條字元線之記億胞(M C)相同。 3 .如申請專利第2項之積體記億體,其中具有 -位址輸入端,用來傳送列位址U A D R )以便對字元線 (WLi)進行定址, -列解碼器(RDEC), -其可在正常操作模式中藉由一種指定之列位址 (RADR)來對第二參考字元線(RWL2,RWL2\ RWL3) . 進行定址, -其可在測試操作模式中藉由一種指定之列位址 (RADR)來對第一參考字元線(RWL1,RWL1’)進行 -1 1 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公Θ I----------裝------ 訂|! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 475179 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 定址。 4.如申請專利第1,2或3項之積體記億體,其中具有 -多條第二參考字元線(RWL2,RWL2、RWL3), -一個控制輸入端以便傳送一種控制信號(A ),藉此 控制信號(A)可選取第二參考字元線中至少一條, 其第二參考記憶胞(R C 2,R C 3 )然後在測試操作模式 中在讀出第一參考記億胞(RC1)之前用來在位元線 (BL,/BL)上産生該參考電位。 -----------•裝--------訂---------^9— (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 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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