TWI222080B - ROM memory device having repair function for defective cell and method for repairing the defective cell - Google Patents

Description

1222080 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域 本發明疋有關於《籍口 -nnM、一从 z、頃 5己憶體（Read Only Memory， 間柄ROM) το件’且特別是有關於一種具有修復缺陷胞功能 之ROM記憶元件，以及一種修復缺陷胞之方法。 先前技術 根據電源關閉時是否仍可保持其中儲存的資料，可將 半導體記憶體概括分成揮發性記憶體（v 〇 1 a t i i e memories)及非揮發性記憶體（n〇n — v〇latile兩 大類。揮發性記憶體包括動態隨機存取記憶體（Dy nam 土 c Random Access Memory,簡稱DRAM)以及靜態隨機存取記憶 體（Static Random Access Memory，簡稱SRAM)元件，非揮 發性a己憶體包括R 〇 M s、快閃記憶體（f 1 a s h m e m o r i e s )、 等等。這些記憶體是用來儲存系統所處理的資料。對於當 成一儲存單元而言，記憶胞必須可穩定地儲存系統處理的 資料。因此，極需要一種可用於各種記憶胞的測試方法。 習知的揮發性記憶體結合一個以冗餘記憶胞 (redundant memory cells)取代缺陷胞（defective cells)的冗餘電路（redundancy circuit)。當接收到—個 用來定址（addressing)缺陷胞的外部位址（external address)時，像這樣的冗餘電路會讓與缺陷胞連接的_字 元線（word line)停用（disabled)，而且接下來可存取對 應的冗餘記憶胞。換言之，一個主記憶胞陣列的缺陷字元 線，會由一冗餘胞陣列的對應冗餘字元線所取代。 在R 0 Μ的範例中，資料是根據使用者需求，在製程期目

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儲^ f記憶胞中。換言之，在製程完成之後，在記憶胞中 二子貝料係為固定（或是不變動）。相較於DRAM aSRAM而 σ 需要一個額外的資料編碼步驟。換言之，習知的 ROM的修復方法包括將連接到缺陷胞的一字元線，以一對 f的几餘字元線取代，而且對用來取代的冗餘字元線，執 =一個資料編碼動作，以使得即將儲存在缺陷胞中的資 料’可儲存在取代的冗餘字元線的冗餘胞中。 口此’習知的修復方法需要一個冗餘記憶胞陣列。此 外’因為在修復之後，需要一個冗餘記憶胞陣列的資料編 碼步驟’所以該方法程序複雜而且成本增加。再者，因為 几餘胞係以一列（r 〇 W )或一行（c 〇 1 u m n )為單位修復，所以 修復效率下降，而且需要許多冗餘記憶胞。造成實現高密 度ROM的障礙。此外，還必須執行修復過的冗餘胞的測試 工作’就像是一個主記憶胞陣列。 發明内容 有鑑於此，本發明提供一種具備可應用在高密度元件 的修復功能的ROM記憶元件。 本發明更加提供一種適用於ROM記憶元件的修復方法。 根據本發明一方面，具備修復功能的ROM記憶元件及修 復方法’係使用存在於ROM記憶元件中的一接地線或一操 作（例如電源供應）電壓線。此外，根據本發明另一方面， 具備修復功能的ROM記憶元件及修復方法，係藉由一位元 胞卓元（b i t c e 1 1 u n i t )修復缺陷胞。其中，該接地線係 為存在ROM記憶元件中的一個接地的電線，而且其電壓位

11989pif.ptd 第7頁 1222080 五、發明說明（3) 準對應於邏輯資料。該操作電壓（operating voltage) 線係為其上施加一個像是VCC的操作電壓的電線，而且其 電壓位準對應於邏輯π Γ資料。因此，不需要使用分開的 冗餘記憶胞，而且不需測試替代過的記憶胞。 較特別的是，ROM記憶元件包括一個本身具有複數個記 憶胞的ROM胞陣列；一個胞選擇組件（cell selecting sect ion)，根據一輸入位址，選擇該些記憶胞的至少其中 之一；一個感測放大器組件（sense amplifier section)，感測儲存在選定記憶胞中的資料；一個修復控 制組件（repair control secti〇n)，根據該輸入位址，產 生一第一選擇訊號；以及一個第一多工傳輸組件（first multiplexing section)，根據該第一選擇訊號，選擇及 輸出感測放大器組件的輸出或一固定電壓。 修復控制組件會根據該輸入位址是否對應於一缺陷 胞，而產生具有互補狀態（c〇mplementary states)其中一 狀態的該第一選擇訊號。此時，當該第—選擇訊號ς於二 第-邏輯狀態時’第一多工傳輸組件會選擇該線，而當 一選擇訊號位於一第二邏輯狀態時，該第一多工傳輪二 會選擇感測放大器組件的輪中。苴巾，楚 、 ㈣古站能品结中4 一邏輯狀態係為 2，第-邏輯狀態及第二邏輯狀態亦可相=大；來：， 當輸入位^係對應於—缺陷胞時，修復控制組件奋 邏輯高狀悲的第-選擇訊號，而當輸入位址係; 常胞時，該修復控制組件會產生具有邏輯低狀 第8頁 11989pif.ptd 1222080 五、發明說明（4) η 選擇訊號位於邏輯高狀態時，第 態時，第一多工而當第一選擇訊號位於邏輯低狀 " 輸組件會選擇感測放大器組件的輪屮。 該固定電壓係從其中分別包含接地電壓和操作電壓電。 線的^牛的接地線及操作電壓線中選出乍n電 說’當缺陷胞具有—缺陷時，該 +例束 ，地線的接地電遂，而當該缺陷 時，該固定電麼為不接地的一操作電Μ。 #1缺b 此ROM記憶=件適用於製程中所指定的任何缺陷類 第U ί ΠΓ0,缺陷出現，則接地線會被用來當成 f夕工傳輸組件的輸入。⑹果資料Τ缺陷 ：成 /選線擇會Λ用Λ當成第一多工傳輸組件的輸入。 胞選擇組件包括一個列解碼器組件， 址的一列位址，以選擇一列；一個 •、’、輸位 所選取的Μ;以及-個行解碼器組件，用來碼二來驅動 的一行位址，以選擇一行。 解馬輸入位址 在本較佳實施例中，該修復控告丨 絲盒（fuse boxes)，分別對應於輸入位牛址ζ括一複數―個保險 且包括兩個保險絲（fuses); 一 、位兀唬碼並 二)的解碼方塊，…收該 -個連接至該些與非閘輸出的或 ：出，以及 指向一缺陷胞時’在對應輸入位址位元虽輸入位址 的兩保險絲的其中之一會切斷，以一目應保險絲盒中 訊號。當輸入位址指向—正常胞時：；：第-狀態的 在對應保險絲盒中的 m 11989pif.ptd 第9頁 [222〇8〇 五、發明說明（5) 兩保險絲都不會切斷，以輸出一具有一第二狀態的訊號。 舉例來說，當輸入位址指向一缺陷胞時，如果對應位址位 疋為"〇 "，則保險絲盒中的一第一保險絲會熔斷，如果對 應位址位元為” 1 "，則保險絲盒中的一第二保險絲會 斷。 “具備修復功能的一個ROM記憶元件包括一個具有複數 記憶胞的胞陣列組件，其中每一記憶胞儲存一固定資料 ：個胞選擇組件’根據一輸Λ位址，選擇該些記憶胞 登^少其中之一卜個感測放大器組件，用來感測儲存在 =疋記憶胞々中的資料；-個修復控制組件，根據該輸入位 =二產生一第一選擇訊號及一第二選擇訊號·以及第一及 2傳Ϊ組件，分別響應該第一及第二選擇訊號而動 * ^弟一多工傳輸組件係根據該第一選擇訊號，選 =感:]放大器組件的輸出及第二多工傳輸組件的輸 =的，、中之一。第二多工傳輸組件係根據該第二選擇訊 ί之ί擇接地電壓的接地線及操作電壓的操作電壓線的其 當輸入位址對應於一缺陷胞時，修復控制組 j有：穴邏輯狀態的第一選擇訊號，而當輸入位、產生 =正：胞時’修復控制組件會產生具有一第二邏= 狀$日± 一擇3fl號。此外，當該第一選擇訊號位於第一邏& 狀悲日守，纟亥修復和：舍丨丨&日/生,. 、輯 j. H ii - λ- „ Γ 、，，件_根據缺陷胞的缺陷類型，產生 J互補狀怨的其中一狀態的產士 輸入位址係關於一資許缺㈣，該修復控制二^ 11989pif.ptd 第10頁

生具有一第一狀態的第二選擇訊號 二資料"0”缺陷時’該修復控制組4 態的第二選擇訊號。 而當輸入位址係關於 會產生具有一第二狀 因此，當輸入位址對應於一缺陷 :::-邏輯狀態，而且第一多工傳輸組件會選 二=組件的輸：。當缺陷胞具有一資料"Γ，缺陷時，第 一 k擇汛號具有苐一邏輯狀態，而且第二多工傳 = ^ , 〇 t^p； 有一資料”0”缺陷時，第二選擇訊號具有第二邏輯狀 :而且第二多工傳輸組件會選擇接地線 復資料”0”缺陷。 心曰修 在本較佳實施例中，該修復控制組件包括複數個對應 1輸入位址的一位元號碼的保險絲盒；一個具有複數個盥 非閘（NAND gate)的解碼方塊，用來接收該些保險絲盒的、 輪出；以及一個連接至該些與非閘輸出的或非閘（n〇r)， 用來輸出第一選擇訊號；一個第—NM〇s電晶體，具有一連 接以接收或非閘輸出的閘極，以及一接地的源極；一個選 擇保險絲’具有連接到一個電晶體的一汲極的一端； 以及個電阻為’具有連接到該選擇保險絲的另一端的一 端’以及連接以接收一操作電壓以及從該選擇保險絲和該 電阻器互相連接的接點上所輸出的第二選擇訊號的另一 端。 其中，每一該些保險絲盒包括一個第一CMOS傳輸閘 (transmission gate)，用來接收一位址位元；一個第一

1222080 五、發明說明（7) 位址保險絲，連接到該第一CM0S傳輸閘；一個第：CM〇s傳 輸閘’係為該位址位元的反相版本；一個第二位址保險 絲，連接到該第二CMOS傳輸閘；以及一個第二cmos電晶 體’連接在該第一及第二位址保險絲和一接地電壓互相連 接的接點之間。 該修復方法包括下列步驟：首先根據輸入位址所指向 的記憶胞係為一缺陷胞或一正常胞，產生一選擇訊號；以 及根據該選擇訊號，選擇及輸出一固定電壓或該被指向記 憶胞的一資料值，其中該固定電壓係為存在R〇M記憶元件 中的一操作電壓。 备所指定的記憶胞係為一正常胞時，該選擇訊號為停 用（inactivated)，而且該被指定的記憶胞會被選定。然 而，當該被指定的記憶胞係為一缺陷胞時，該選擇訊號為 啟動，而且該固定電壓會被選定。換言之，會替換該輸入 位址的缺陷胞。 當該缺陷胞係為一資料” 〇 ”缺陷時，該固定電壓係為來 自接地線的一接地電壓。另一方面，當該缺陷胞係為一資 料” 1 ”缺陷時，該固定電壓係為來自操作電壓線的一操、 電壓。 、 此時，如果資料"0”及"1"缺陷同時出現，則會更加產 生具有邏輯性互補狀態的另一選擇訊號。因此，根據該缺 陷胞的一缺陷類型，可選擇接地線及操作電壓線的其中之 —— Ο 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明

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並配合所附圖式，作詳細 顯易懂，下文特以較佳實施例 說明如下： 實施方式： 以下將參考所附繪圖，詳細說明本發明實施例。 第1 A圖係代表一個儲存資料，,〇，，的R 〇 M記憶元件的 電路’而第1B圖係代表-個儲存資料π丨’’的漬記憶元 等效電路>。第2圖係顯示根據本發明第一較佳實施例的一、 ROM記憶兀件的方塊圖。第2圖中的酬記憶元件不用 胞’便可修復具有資料”〇”的缺陷胞。 餘 請參考第2圖所示，具備修復功能的ROM記憶元件包括 一個胞選擇單元100、一個修復控制組件12〇、一個胞陣 組件140、一個感測放大器組件16〇(在圖中簡稱為,，sa")、 一個多工傳輸組件180(在圖中簡稱為，，Μϋχ")、以及一個 料輸出組件220。該胞選擇組件丨〇〇包括一個控制組件、 1 02，用來接收一位址；一個列解碼組件丨〇4，在該控制組 件1 0 2的控制下，解碼所接收位址的一列位址；以及一個 行解碼組件1 0 8，藉由解碼所接收位址的一行位址及選擇 一心定行’選擇所接收位址的一指定記憶胞。該胞陣列組 件1 4 0係由複數個分別根據使用者需求，儲存資料值的記 憶胞所組成。 胞選擇組件1 0 〇根據所接收到的位址，選擇胞陣列組件 1 4 0其中至少一記憶胞。資料輸出組件2 2 0係連接至該多工 傳輸組件180的一輪出，而且感測放大器組件160感測及放 大來自該胞選擇組件丨〇 〇所選擇的一或多個記憶胞的資

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修復控制組件丨2〇根據所接收的位址，啟動或停用傳 到多工傳輸組件j 8 〇的一選擇 、 I &擇Λ唬CS1。多工傳輸組件18〇 根據该選擇汛號CS1，選擇所接收訊號的豆中之一。 地線20 0為在一般R0M記憶元件中的接地線。換言之， 地線弋0為一連接至接地電壓的電線，或是當_記憶元件 運作時，任何接地的電線。地線2 〇 〇可輕易地連接至多工 傳輸組件180的其他輸入。 上述的ROM記憶元件並不需具有用來修復缺陷胞的冗餘 胞陣列。而且不需要測試修復過的記憶胞。 換言之，在正常狀態（當接收位址對應於一正常胞） =、，舉例來說，修復控制組件丨20會產生具邏輯低狀態的 一選擇訊號cs 1，使多工傳輸組件1 8〇將胞陣列組件1 4〇的 一輸出’傳送到資料輸出組件220。 然而’如果對應於所接收訊號的記憶胞為一缺陷胞， 則修復控制組件1 2 〇會產生具邏輯高狀態的選擇訊號Cs 1， 使多工傳輸組件180選擇地線200。地線200的接地電壓位 準會經由多工傳輸組件丨8 〇，傳送到資料輸出組件2 2 〇。因 此’不用冗餘胞陣列，便可修復資料，，〇 ”缺陷。 第3 A圖係顯示第2圖所示的修復控制組件1 2 〇的一較佳 實施例’而第3B圖係顯示第3 A圖所示的保險絲盒的一較佳 實施例。

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1222080 五、發明說明（ίο) — " - 請參考第3A圖所示，修復控制組件12〇包括一個保險絲 盒方塊3 0 0、一個解碼方塊32〇、以及一個或非閘34()。該 保險絲盒方塊3 00是由複數個分別對應於輸入位址位元 ΑΧΟ-AX(n-l)的保險絲盒FB〇 — FB(n—丨）所組成。每一該些保 險絲盒FBO-FB(n-1 )接收一輸入位址位元AXi (卜〇到^。 、一個時脈訊號CLK、以及一個時脈訊號CLK的反相訊號 CLKB(下文中稱為反相時脈訊號）。解碼方法32〇係由複數 個與非閘（NAND gate)NGO-NG(k-l)(其中k為小於n的整數） 所組成，用來接收及解碼保險絲盒方塊3 〇 〇的輸出訊號 FOO-FO(n-l)。或非閘340接收與非閘NGO-NG(k-l)的輸出 訊號，並且輸出接下來會供應給第2圖中的多工傳輸組件 180的一選擇訊號CS1。每一該些保險絲盒fb〇 —ρβ(η —1)具 有兩個可根據一輸入位址位元選擇性切斷的保險絲。 當輸入位址係對應於一缺陷胞時，在每一該些對靡保 險絲盒FB0-FB(n-1)中的一保險絲會被切斷，使保險^盒 FB0-FB(n-1)的所有輸出訊號F〇〇-F0(n-1)都具有一邏輯"高 狀態。此時，與非閘NG0-NG(k-丨）的所有輸出/訊號都為^ 輯低位準，因此造成或非閘340的輸出為邏輯高位準。換 言之，具邏輯高狀態的選擇訊號CS1，會提供給多工傳輸 組件1 8 0。 & 請參考第3Β圖所示，每一該些保險絲盒FB〇 —FB(n —丨）都 包括兩個CMOS傳輸閘302和304、兩個保險絲6和308、一 個反相器310、以及一個NM0S電晶體30 9。其中，每一CM〇s 傳輸閘302和304都包括一 PM0S電晶體及一關〇s電晶體。舉

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第15頁 1222080 發明說明（11) 例來說，傳輸閘302係由一pm〇S電晶體P1及一NM〇S電晶體 N1所組成，而傳輸閘3〇4係由一pMOS電晶體p2及一麗〇3電 晶體N 2所組成。 一個輸入位址位元AX i直接供應給傳輸閘3 〇 2，並且經 由反相态3 1 0，供應給傳輸閘3 〇 4。換言之，傳輸閘3 〇 2和 3 0 4分別接收相位（或邏輯狀態）互補的訊號。時脈訊號CLk 供應給NM0S電晶體N1和们的閘極，而反相時脈訊號CL〇則 供應給PM0S電晶體pi和P2的閘極。NM〇s電晶體3〇9連接在 輸出）而點Fouti及接地電壓之間，並且由反相時脈訊號““ 控制。所需的如第3 B圖所示的保險絲盒號碼，係與輸入位 址位元的號碼相同。 假設輸入位址AXi係指定一缺陷胞。則在此假設下，如 果輸入位址位元為"〇 ”，則在每一保險絲盒中的保險絲3 〇 6 會被切斷或熔斷。如果輸入位址位元為”丨”，則在每一保 險、、糸益中的保險絲3 〇 8會被切斷或溶斷。此時，因為關 電晶體3 0 9接收具邏輯低狀態的反相時脈訊號CLKB，故其 為關閉。因此，該保險絲盒的輸出訊號1?〇111：1為邏輯高位 準〇 以下將參考第3 A圖和第3B圖，詳細說明修復控制電路 的動作細節。首先，當輸入位址Αχ[(Γ1 —〇 :〇]指定一正常 胞時、，在對應保險絲盒FB0 —FBb—D中的保險絲3〇6和3〇8 都未被切斷或熔斷。因為反相時脈訊號CL〇此時係位於邏 輯低狀態，所以NM0S電晶體309為變成關閉。因為此時傳 輸閘3 0 2和3 0 4皆為開啟，所以為互補狀態的輸出訊號Αχ 土

1222080 五、發明說明（12) 和ΑΧιΒ會經由對應傳輸閘及保險絲，傳送到輸出端點以^^ i。換言之，位址位元” 〇”會經由傳輸閘3〇2及保險絲3〇6， 傳送到輸出端點Fouti，而位址位元，’ 1"則會經由傳輸閘3〇4 及保險絲3 0 8 ’傳送到輸出端點}?0ll t。當輸入位址ax i為 π 〇 π時，一個π Γ的反相位址位元AX i B，會經由一驅動器 (未繪示）接地，而位址AXi —個經此輸入至一保險絲盒。 當輸入位址AXi為"Γ時，會經由反相器31〇(也就是反相器 310的NM0S電晶體）將其接地。因此該輸出訊號仏以為°鞋 低位準。 當使用主保險絲（master fuse)時，當其未修復時，還 有一種使主保險絲的輸出變成邏輯低位準的方法可使用。 可藉由延遲與保險絲盒的輸出訊號F〇uti耦合的或非閘 3 4 0的輸出完成此功能，以將位址位元”丨，，接地。 綜合以上說明，因為低位準訊號F〇〇 —F〇(n—丨）為從 絲盒FBO-FB(n-1)所輸出，所以會經由解碼方塊32〇及二 閘340產生具邏輯低狀態的選擇訊號CS1。因此，多工僖 組件180響應具邏輯低狀態的選擇訊號CS1，並且經 二 放大器組件160，選擇從胞陣列組件14〇的一指定 ^二 出的資料。 丁 Μ頃 yj \sj

A个调八视祉相疋一缺陷胞C資料丨丨〇丨丨缺 陷），則根據輸入位址的一數值，會切斷在每一保險絲各 中的兩個保險絲的其中一保險絲，以使得保險絲4 π 輸出高位準訊號F00-FOU — D。舉例來說，如果用I於缺7及 胞的輸入位址位元為” 〇”，則保險絲3〇6會被切斷，而且63

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1的反相位址訊號Αχ i b會經由傳輸閘3 〇 4和保險絲3 〇 8， 傳送到輸出端點F0uti。同樣地，如果用於缺陷胞的輸入位 址位元為’’ 1 ’’’則保險絲3 0 8會被切斷，而且” 1 ”的位址訊 號A X i會經由傳輸閘3 〇 2和保險絲3 〇 β，不經修正而傳送到 輸出端點Fouh。因此，保險絲盒會輸出高位準訊號 FOO-F0(n-1)，使該選擇訊號CS1變成邏輯高位準，因此造 成多工傳輸組件180選擇地線2 0 0。換言之，不需使用一單 獨冗餘胞，即可修復資料” 〇 ”缺陷。 舉例來说，如果輸入位址為一個八位元位址，則需要 如第3B圖所示的八個保險絲盒FB〇 —FB7。此時，假設輸入 位址π 1 0 1 0 0 0 1 1 ”為指定一缺陷胞。則在此例中，保險絲盒 FB0的保險絲308，保險絲盒FB1的保險絲3〇6，保險絲盒现 FB2的保險絲308，保險絲盒FB3的保險絲3〇6，保險絲$ FB4的保險絲306，保險絲盒FB5的保險絲3〇6，保險絲$ FB6的保險絲308，以及保險絲盒FB7的保險絲308都會被切 斷。如上所述，因此保險絲盒FB0 —FB7會分別輸出皆具邏 輯高位準的訊號F0-F7。 此日守’如果在製造r q Μ記憶元件之後存在一資料"111缺 陷，則請參考回第2圖所示，可藉由將多工傳輸組件18〇的 一輸入連接至並未接地的一操作電壓線（例如一電源供應 電壓），而非接到一接地線，而將其修復。該操作電壓線 係為當ROM記憶元件運作時供應一操作電壓的電線。因 此，不使用一單獨冗餘胞陣列，也可修復資料,，丨”缺陷。 第4圖係顯示一個可修復資料”〇，’及” Γ缺陷的R〇M =憶

1222080 五、發明說明（14) 元件的方塊圖。在ROM §己憶元件中，因為在記憶胞中的資 料係為固疋，所以先刖為開放給製造商自行決定在任何位 址的記憶胞中的資料係為”〇，，或為”Γ，。換言之，如果接收 到用來存取記憶胞的一位址，則可事先決定即將存取的記 憶胞是否為一缺陷胞，以及事先決定該缺陷胞係為何種缺 陷類型。因此，資料” 〇，，及，’ Γ，缺陷皆可藉由在該R〇M記憶 元件中，更加包括一多工傳輸組件而修復，其中該多工傳 輸組件包括連接到接地線及操作電壓線的兩輸入端點，用 來選取该些輸入線的其中任何一輸入線，其詳細說明如 下。 與第2圖所示的組成元件相同的第4圖中的元件，係以 相同參考號碼表示。如第4圖所示，本發明的R〇M記憶元件 包括一個胞選擇組件1 〇 〇、一個修復控制組件丨2 〇，、一個 胞陣列組件140、一個感測放大器組件16〇、一個第一多工 傳輸組件180(在圖中簡稱為” Μυχι")、一個第二多工傳輸 組件180,（在圖中簡稱為” MUX2”）、以及一個資料輸出組^牛 220。第二多工傳輸組件18〇，選擇接地線2〇()或操作電壓線 200’的其中之一，並且將該選定線的一電壓輸出給第一多 工傳輸組件180。第一多工傳輸組件18〇選擇感測放大器组 件160及第二多工傳輸組件18〇，輸出訊號的其中之一，°並 且將一選定訊號輸出給資料輸出組件22〇。第一及第二多 工傳輸組件180和180,根據從修復控制組件12〇，所二 對應選擇訊號C S1和C S 2動作。 舉例來說，如果輸入位址指定—資料"Γ缺陷的記憶

第19頁 1222080 五、發明說明（15) 胞，則修復控制組件12〇,會產生具有邏輯高狀態的選擇訊 號CS1。此外，修復控制組件120,會根據缺陷胞類型，產 生具有邏輯低狀態或邏輯高狀態的選擇訊號以2。以下將 詳細說明這個動作的細節。當選擇訊號CS2位於邏輯低狀 悲牯，第一多工傳輸組件1 8 〇 ’會選擇地線2 〇 〇，並且輸出 接地電壓。當選擇訊號CS2位於邏輯高狀態時，第二多工 傳輸組件180’會選擇操作電壓線2〇〇，，並且輸出並未 的操作電壓。 第5圖係顯示一個繪示在第4圖中的修復控制組件 120’ 。在第5圖中，為簡化說明起見，與第3A圖和第“圖 所述的相同組件在此將於省略。 除了與第3A圖所示相同的修復控制組件12〇的組件之 外，該修復控制組件120,更加包括一個保險絲盒5〇〇。請 參考第5圖所示，該保險絲盒5〇〇係由在電源供應電壓vc(： 和接地電壓之間串聯的一個電阻器5〇6、一個保險絲5〇4、 以及個關OS電晶體502所組成。該NMOS電晶體5〇2具有一 個連接以接收一選擇訊號C s 1的閘極，一個接地的源極， 以及連接到保險絲504的一個汲極。保險絲5〇4和電阻器 50 6互相連接在一個輸出接點5〇5上，而且一個選擇訊號 CS2由該接點輸出。 ° 如果在電源供應電壓VCC和接地電壓之間成形一個電流 路徑，則在輸出接點505上，就會出現一個分壓（divided v ο 11 a g e)。5亥分麼係由保險絲5 〇 4和j\j Μ 0 S電晶體5 〇 2的洎電 阻值，與電阻器5〇6的電阻值的比率(以10)定2的;：

I 11989pif.ptd 第20頁 1222080 五、發明說明（16) -------- Γ阳〇6:電阻值係遠大於保險絲504和咖電晶體502的總 電阻值。错由此條件，當保險絲5〇4並未切斷時，在電 =應電壓VCC和接地電壓之間，會成形一電流路徑。此” 時，出現在輸出端點5 0 5上的電壓係遠低於電源供應電壓 VCC。因此，該選擇訊號CS2會變成邏輯低位準。另一方 面，如果保險絲5 0 4切斷，該選擇訊號CS2會變成邏輯高位 準。 &舉例來說，當資料”〇，，缺陷出現時，保險絲504並未切 斷’而當資料π Γ缺陷出現時，保險絲5 〇4會被切斷。另一 方面，也可使用相反的架構。 以下將詳細說明修復控制電路1 20，的操作細節。 如果輸入位址對應於一缺陷胞’則如上所述，修復控 制組件1 20會輸出一個具有邏輯高狀態的選擇訊號cs 1。該 選擇訊號CS1可導通NMOS電晶體502。此時，因為在對應於 輸入位址的記憶胞中有資料存在，所以藉由該輸入位址， 可決定其為資料11 (Γ缺陷或資料π Γ缺陷。 因此，如果輸入位址係與資料π 0π缺陷有關，則在保險 絲盒5 0 0中的保險絲5 0 4不會切斷。因此，在電源供應電壓 VCC和接地電壓之間，會成形一電流路徑。這意味著輸出 端點50 5會輸出具有邏輯低狀態的選擇訊號CS2。第二多工 傳輸組件180，會根據該選擇訊號CS2，選擇地線200。此 時，因為選擇訊號CS1位於邏輯高狀態，所以第一多工傳 輸組件180會選擇第二多工傳輸組件180’的一輸出（也就是 接地電壓），而非選擇具有資料π 0 π缺陷的記憶胞，並且將

11989pif.ptd 第21頁 !222080 五、發明說明（17) 不使用一單 一選定訊號輸出至資料輸出組件220。因此 獨冗餘胞陣列’也可修復資料,，〇，，缺陷。 此時，如果輸入位址係與資料，，1 ”缺陷有關，則保險 504會切斷，使該選擇訊號CS2變成邏輯高位準。第二 傳輸組件180’會根據該選擇訊號⑴，選擇 2二 =多工傳輸組件180,的-輸出(也就是並未接地 、缸乍電£，例如一電源供應電壓），會經由第一多工 輪組件180，傳送到資料輸出組件22〇。因此，不 獨冗餘胞陣列，也可修復資料” 1 ”缺陷。 如上所述，因為並不需使用修復缺陷胞的冗餘胞 所以ROM可應用於高密度元件。此外，因為缺陷胞係 己=操：Γ線所所以另不需要對將被取代的 Ζ憶胞執仃資料編碼及測試動作，因此可p 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然直

限定本發明，任何熟習此技藝者， 純、、、/、W 和範圍内，當可作各種之更動與潤Ϊ不明之精f 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。X明之保屢 ιζζ 屬 υ

圖式簡單說明 第1 Α圖和第1 β圖係八 ROM記憶元件的等效電:圖顯示儲存資料"〇，，*資料，，1”的 第2圖係顯示根據本發 憶元件的方塊圖。 第 貝施例的一個ROM記 第3 A圖係顯示第2同 一 ^ 例。 圖所不的修復控制組件的一較佳實施 例 第3β圖係顯示第3A圖 所示的保險絲盒的一較佳實施 個根據本發明第二較佳實施例的 第4圖係顯

ROM記憶元件的方塊圖 苐5圖係顯示第4闰& — & 例。 弟4圖所不的修復控制組件的一較佳實 圖式標記說明： 1 0 0 :胞選擇單元 1 0 2 :控制組件 1 0 4 :列解碼組件 1 0 8 :行解碼組件 1 2 0，1 2 0 ’ ：修復控制組件 1 4 0 :胞陣列組件

1 6 0 ··感測放大器組件 180 ··第一多工傳輸組件 18 0 •第一多工傳輪組件 2 0 0 ··地線

11989pif.ptd 第23頁 1222080 圖式簡單說明 2 0 0 ’ ：操作電壓線 2 2 0 :資料輸出組件 3 0 0 :保險絲盒方塊 30 2, 304 : CMOS 傳輸閘 3 0 6，3 0 8 :保險絲 30 9 : NM0S電晶體 3 1 0 :反相器 3 2 0 :解碼方塊 340 :或非閘 5 0 0 :保險絲盒 502 : NM0S電晶體 5 0 4 :保險絲 5 0 5 :輸出接點 5 0 6 :電阻器

11989pif.ptd 第24頁

Claims (1)

1222080

1 · 一種具備一 一ROM胞陣列 一胞選擇組件 至少其中之~ · 修復功能之ROM記憶元件，包括： 具有複數個記憶胞； ，根據一輸入位址，選擇該些記憶胞的 用來感測儲存在該選定記憶胞中 一感測放大器組件 的資料； 修復控制組件，根據該輸入位址，產生一第一選擇 訊號；以及

、、 第一多工傳輸組件，根據該第一選擇訊號，從由該 感測放大為、組件的一輸出及一固定電壓所組成的一群組中 選擇及輸出其中之一。 /·如申請專利範圍第1項所述之ROM記憶元件，其中該 修復控制組件根據該輸入位址是否對應於一缺陷胞，產生 具f兩互補狀態的其中之一狀態的該第一選擇訊號，而當 该第一選擇訊號位於一第一邏輯狀態時，該第一多工傳輸 組件選擇該固定電壓，當該第一選擇訊號位於一第二邏輯 狀態時’該第一多工傳輸組件選擇該感測放大器的該輸 出。

3·如申請專利範圍第1項所述之ROM記憶元件，其中該 固疋電壓係選自一接地電壓及該元件的一未接地的操作電 壓的f中之一’當一缺陷胞具有一資料’’ 0 ”缺陷時，該固 定電壓為接地電壓，當該缺陷胞具有一資料’，丨”缺陷時， 该固疋電壓為該操作電壓。 4 ·如申凊專利範圍第1項所述之r 〇 μ §己憶元件，其中該

1^2080 肌旰a括： 列解碼器組件，用夾 碑該輸入位址的一列位址， 以選擇一列； 一列驅動組件，用來驅動該選定列；以及 碼該輸入位址的一行位址， 、、申請專利範圍 胞選擇組件包括： 仃解碼器組件，用來解 以選擇一行。 肝 之ROM記憶元件，其中該 未接地的操作電 ^ 中請專利範圍第1項所述-------- 疋電壓係選自一接地電壓及該元件的 壓的其中之一， 1 /其$中該修復控制組件更加包括一第二多工傳輸組件， 用來k擇该接地電壓或該作電壓，並且將一選定訊號 送給該第一客τ # μ 盆 ·夕工傳輸組件，以及 #給、《中該修復控制組件產生一第二選擇訊號’用來控制 6二多工J專輸組件的一輸出。 修】批如^Vf專利範圍第5項所述之議記憶元件’其中該 豆有二万ΐ 1牛根據該輪入位址是否對應於一缺陷胞，產生 一多工傳田^一選擇訊號位於一第一邏輯狀態時，該第 一第二邏輯狀態時，^電壓，當該第一選擇訊號位於 器的該輸出，以及 多工傳輸組件選擇該感測放大 其中當該第一選擇旬味 二多工傳輸組件變靡I 位於該第一邏輯狀態時，該第 號，選擇該操作電壓，、、，^卓一邏輯狀態的該第二選擇訊 並且響應具由該第二邏輯狀態的該

1222080 六、申晴專利範圍 第二選擇訊號，選擇該接地電壓。 7·如申請專利範圍第1項所述之ROM記憶元件，其中該 修復控制組件包括： 複數個保險絲盒，對應於在該輸入位址中的複數個位 元的一個數，其中每一保險絲盒具有兩保險絲； 一解碼方塊，具有複數個與非閘（NAND gates)，用來 接收該些保險絲盒的輸出；以及 或非閘（0 R g a t e)，連接至該些與非閘的輸出， 其中當該輸入位址指定一缺陷胞時，在對應於一輸入 位址位元的該些個別保險絲盒中的兩保險絲的其中之一會 切斷’以輸出一具有一第一狀態的訊號，以及 其中當該輸入位址指定一正常胞時，在該些對應的保 險絲盒中的該兩保險絲不會切斷，以輸出一具有一第二狀 態的訊號。 8·如申請專利範圍第5項所述之R〇M記憶元件，其中該 修復控制組件包括： 複數個保險絲盒，對應於該輸入位址中的複數個位元 的一個數，其中每一保險絲盒包括一第一保險絲及一 保險絲； 一解碼方塊，具有複數個與非閘（NAND gates)，用來 接收該些保險絲盒的輸出； 一或非閘（OR gate)，連接至該些與非閘的輸出，以輸 出該第一選擇訊號； 一NM0S電晶體，具有連接以接收該或非閘的一輸出的

11989pif.ptd 第27頁 1222080 六、申請專利範圍 一閘極，以及一接地的源極； 一第:第端三絲，具有連接到該咖電晶體的_沒極的 電阻态，具有連接到該第三保險絲的一第_ :擇連接以接收該操作電壓的-第二端;第二 由該第三保險絲及該電阻器互相連接的= 其中田。亥輸入位址指定一缺陷胞時， 位址的該坻個別徂ρ 人 你町應於—輸入 w ^: 盒*的該第—保險絲和該第-伴ρ 絲的其中之—會切冑，以輸出H第 自H呆險 其中當該輪入位址指定一正常 « 絲盒中的該第_仵Μ M 時在该些個別保險 :保險絲和忒弟一保險絲並未切斷，以#屮 一具有一弟二狀態的訊號， π从輸出 其中當—缺陷胞具有一資料"i"缺陷時，哕 會切斷，以使得該第二選擇訊號具有一第一邏\ =險絲 且该第二^多工傳輸組件選擇該操作電壓，以及 怨，而 if —缺陷胞具有-f料"01'缺陷時，該第：伴r碎 並未切：，以使得該第二選擇訊號具有一 ；：，、冻 而且該第二多工傳輸組件選擇該接地電壓。、輯狀悲’ 9. 一種具備一修復功能之R〇M記憶元件，包括. -胞陣列組件，具有複數個記憶胞，其中每—記憶胞 儲存一固定資料值； 一胞選擇組件，根據一輸入位址，選擇該些記憶胞的 至少其中之一； 1222080 六、 的 訊 據 由 輸 由 擇 該 於 號 復 補: 當. 第 傳】 申請專利範圍 一感測放大器組件，用來 資料； 4測儲存在该選定記憶胞中 -修復控制組件，根據該輸入位 號及一苐二選擇訊號；以及 座生一第一選擇 一第一多工傳輸組件及_夕 該第-及該第二選擇訊號動弟作-，夕專輸組件，分別根 其中響應該第一選擇訊號，該 該感測放大器組件的一輸出及 二夕夕傳輸組件，從 出所組成的-群組中選擇及輸出\中：：傳輸組件的-其中響應該第二選擇訊號，第、一 值以及 其中之一。禾接地的刼作電壓所組成的-群組中選 1 0 ·如申請專利範圚篦qα^ 輸入位址對應於一缺陷胞時，、H〇M §己憶兀件，其中當 第-邏輯狀態的該第一選摆^ 设控制組件產生具有 —Τ堂旳栌，；^ ^ 、擇讯號，而當該輸入位址對應 甘士二年」產生具有—第二邏輯狀態的該第一選擇訊 ，/、中虽該第一選擇訊號具有該第-邏輯狀態時，該修 陵制組件會根據該缺陷胞的—缺陷類型，產生具有兩互 仗態的其中之一狀態的該第二選擇訊號。 Π.如申請專利範圍第10項所述之議記憶元件，其中 ，亥輸入位址對應於一缺陷胞時，該第一選擇訊號具有嗜 一邏輯狀態，而且該第一多工傳輸組件選擇該第二多工 翁組件的該輸出， 其中當該缺陷胞具有一資料”丨"缺陷時，該第二選擇訊 1222080 六、申請專利範圍 而且該第二多工傳輸組件選擇該 號具有該第一邏輯狀態， 操作電壓；以及 其中當該缺陷胞呈右_欠 號具有該第二邏輯狀釀，貝料"0"缺陷時，該第二選擇訊 接地電壓。 〜、而且該第二多工傳輸組件選擇該 1 2 ·如申請專利節 接地電壓係為該元 所述之R0M記憶元件，其中該 形在該元件中。 、接地電壓，而且該操作電壓係成 1 3 ·如申請專利範 修復控制組件包括： 、斤述之R〇M圮憶元件，其中該 複數個保險絲盒，對靡 的一個數； ^ ;该輸入位址中的複數個位元 接收一該糸盒=复出數個與非閉（麵_)，用來 出該第5一選’擇(：f】a;te) ’連接至該些與非閘的輸出，以輸 屮& pe ^ 具有連接以接收該或非閘的一輸 出的一閘極，以及一接地的源極； 一選擇保險絲，具有連接到該關⑽電晶體的 一苐一端；以及 J 一厂電阻器，具有連接到該選擇保險絲的另一第二端的 一知，以及連接以接收該供應電壓的一第二端，該第二 擇訊號係由該選擇保險絲及該電阻器互相連接的一接點 輸出， μ

1222080 六、申請專利範圍 其中每一該些保險絲盒包括 第一 C Μ 0 S傳輪閘 一第一位址保險絲 一第二CMOS傳輪閘 一第二位址保險絲 一弟二NM0S電晶體 用來接收一位址位元； 連接至該第一CMOS傳輸閘； 係為該位址位元的一反向版本； 連接至該第二CM〇s傳輸閘；以 連接在該第一及今望-a 所、和一接地電壓的—互相連接接點之間。—位址保險 一二如申請專利範圍第13項所述之_記憶 ㈡二ΐ對Γ —缺陷胞時，該第-選擇訊號具有-傳輸組件的：輸出且該第一多工傳輸組件選擇該第二多工 其中當該缺陷胞具有一資料，，丨”缺陷時， 號具有該卜邏輯狀態，而且該第輸=訊 操作電壓；以及 寻輸、、且件選擇該 其中當該缺陷胞具有一資料” 〇，，缺陷時，令 號具有該第二邏輯狀能而Η兮楚-夕 Μ第一 k擇訊 接地電壓。铒狀悲，而且该苐-多工傳輸組件選擇該 15·種匕括其中每一記憶胞儲存一固定資料佶的、—^ 個記憶胞的—記憶元件之修復方法，包括、 稷數 根據由一輸入位址所指定的一記憶胞 為-正常胞’產生〜選擇訊號；以及 3缺㈣或 響應該選擇訊號，選擇及輸出一固定 憶胞的一資料值的其中之一。 13指疋圮 1 6·如申請專利範圍第丨5項所述之修復方法，其中當該

11989pif.ptd 1222080 六、申請專利範圍 記憶胞為一資料π 0 ’’缺陷時，該固定電壓為一接地電壓， 而當該缺陷胞為一資料π Γ缺陷時，該固定電壓為一操作 電壓。 1 7.如申請專利範圍第1 5項所述之修復方法，其中當該 指定記憶胞為該資料值時，該選擇訊號為停用，而且該資 料值被選定，而當該指定記憶胞為該缺陷胞時，該選定訊 號為啟動，而且該固定電壓被選定。 1 8.如申請專利範圍第1 7項所述之修復方法，更加包括 根據該缺陷胞的一缺陷類型，產生一第二選擇訊號，用來 選擇一接地電壓和一未接地的操作電壓的其中之一。

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