專利名稱：具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種相變隨機存儲器系統(tǒng)，特別涉及一種具有冗余存儲單元的相變隨 機存儲器系統(tǒng)。
背景技術：
相變存儲器技術是基于Ovshinsky在20世紀60年代末(Phys. Rev. Le tt.，21， 1450 1453，1968) 70 年代初(Appl. Phys. Lett.，18，254 257，1971)提出的相變薄膜可 以應用于相變存儲介質的構想建立起來的，是一種價格便宜、性能穩(wěn)定的存儲器件。相變存 儲器可以做在硅晶片襯底上，其關鍵材料是可記錄的相變薄膜、加熱電極材料、絕熱材料和 引出電極材料，研究熱點也就圍繞其器件工藝展開器件的物理機制研究包括如何減小器 件材料等。相變存儲器的基本原理是利用電脈沖信號作用于器件單元上，使相變材料在非 晶態(tài)與多晶態(tài)之間發(fā)生可逆相變，通過分辨非晶態(tài)時的高阻與多晶態(tài)時的低阻，可以實現(xiàn) 信息的寫入、擦除和讀出操作。相變存儲器由于具有高速讀取、高可擦寫次數(shù)、非易失性、元件尺寸小、功耗低、抗 強震動和抗輻射等優(yōu)點，被國際半導體工業(yè)協(xié)會認為最有可能取代目前的閃存存儲器而成 為未來存儲器主流產品和最先成為商用產品的器件。相變存儲器的讀、寫、擦操作就是在器件單元上施加不同寬度和高度的電壓或電 流脈沖信號擦操作(RESET)，當加一個短且強的脈沖信號使器件單元中的相變材料溫度 升高到熔化溫度以上后，再經過快速冷卻從而實現(xiàn)相變材料多晶態(tài)到非晶態(tài)的轉換，即“1” 態(tài)到“0”態(tài)的轉換；寫操作(SET)，當施加一個長且中等強度的脈沖信號使相變材料溫度升 到熔化溫度之下、結晶溫度之上后，并保持一段時間促使晶核生長，從而實現(xiàn)非晶態(tài)到多晶 態(tài)的轉換，即“0”態(tài)到“1”態(tài)的轉換；讀操作，當加一個對相變材料的狀態(tài)不會產生影響的 很弱的脈沖信號后，通過測量器件單元的電阻值來讀取它的狀態(tài)。盡管相變存儲器巨大的應用前景，并且吸引了業(yè)界廣泛的關注，但是依然有幾個 關鍵技術點沒有得到很好的解決。其中，相變存儲器的成品率是相變存儲器能否為企業(yè)贏 取利潤的重要因素。較早的技術是這樣的，在普通存儲器中，布置冗余單元以替換失效的存 儲單元，從而提升存儲器最后成片的成品率。該冗余單元以行或者列或者簇(clustor)的 形式布置在正常存儲陣列的周圍，并與正常存儲陣列共享字線或位線。在存儲器出廠前，對 存儲器進行整體測試，以確定存儲器失效圖樣，然后根據(jù)失效圖樣對存儲芯片寫入修復信 息。存儲器根據(jù)該修復信息，用冗余單元替換失效單元，通常是按照行或者列或者簇的方式 替換的。按照較早的技術，所述修復信息是以反熔絲為載體保存在芯片中的。反熔絲的連 接為第一狀態(tài)，反熔絲的不連接為第二狀態(tài)，通過合適的電路將第一狀態(tài)對應第一電平，將 第二狀態(tài)對應于第二電平，從而讀出金屬熔絲中的數(shù)掘。而寫入過程可以是通過紫外線修 復，或者大電流燒錄。如圖1所示，其為存儲一位(即0或1)存儲修復信息的單元302的一種可能實施 方式。熔絲或反熔絲單元的一個端子連接電源，另一個端子連接NMOS管匪1的漏端。匪1的柵端為控制端(即fuSe_Ctrl輸入端子)，其源端和體端接地。反相器的輸入端連接NM1的漏端，反相器的輸出端連接W2的柵端。匪2的漏端連接到反相器的輸入端。反相器的 輸出端子作為存儲修復信息的單元302的輸出端子。在寫入修復信息的階段，外部測試儀 器通過測試針腳將大電流(其由至少大于IOV的電壓所提供)灌入由圖示的COM端引出的 PAD引腳，可以將熔絲或反熔絲單元燒斷。在芯片上電階段，fUse_Ctrl有一個邏輯“1”的 脈沖信號，將COM端遺留的電荷施放掉。在實際讀取修復信息階段，NMl斷開。如果熔絲或 反熔絲單元處于連接狀態(tài)，則存儲修復信息的單元302輸出一個低電平；如果熔絲或反熔 絲單元處于斷開狀態(tài)，則存儲修復信息的單元302輸出一個高電平。由此，可將更多個如此 單元連接后用于存儲修復信息(即替換的地址信息)。上述方法雖然可以提高相變存儲器的成品率，然而，檢測相變存儲器的讀寫等操 作只需要在5V以下進行，而大電流燒錄，至少需要在IOV以上進行，由此就需要額外具有該 燒錄功能的外部測試儀器，并且還需要芯片留出足夠大的扎針引腳方可進行燒錄；而若采 用紫外線修復，則需要增加額外的測試步驟，更是提高存儲器成本。再者，由于冗余單元單 純采用行或者列或者簇的方式分布，容易導致由于冗余單元數(shù)目不夠而無法使所有失效的 相變存儲單元被替換。故而，鑒于現(xiàn)有提高相變存儲器成品率的方法操作極為不便，且成本過高，實有必 要，為之提高思考一套低成本，高效率之方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡單易施、且成品率高的具有冗余存儲單元的相 變隨機存儲器系統(tǒng)。為了達到上述目的及其他目的，本發(fā)明提供的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲 器系統(tǒng)，其包括包括多個用于存儲數(shù)據(jù)的主相變存儲單元的主相變存儲陣列；包括多個 副相變存儲單元且用于替換所述主相變存儲陣列中失效的主相變存儲單元的副相變存儲 陣列；用于存儲所述主相變存儲陣列中失效的主相變存儲單元的地址信息且包含多個用于 存儲0或1一位數(shù)據(jù)的子存儲單元的替換信息存儲單元，其中，所有子存儲單元的材料為 金屬線、相變材料、及反熔絲材料中的一種，但所有子存儲單元的材料不都同時為反熔絲材 料，所述替換信息存儲單元；用于根據(jù)外部輸入的待操作的相變存儲單元的地址、及所述替 換信息存儲單元所存儲的地址信息確定所述待操作的相變存儲單元的地址所對應的主相 變存儲單元是否需要被替換，若是則確定用于替換的副相變存儲單元的地址，并提供一屏 蔽信號的主副存儲陣列切換單元；與所述主副存儲陣列切換單元相連接，用于當無屏蔽信 號接入時，根據(jù)外部輸入的待操作的相變存儲單元的地址進行譯碼以便從所述主相變存儲 陣列中選擇出地址所對應的主相變存儲單元；而有屏蔽信號接入則不進行譯碼的主譯碼 器；與所述主副存儲陣列切換單元相連接，用于當有屏蔽信號接入時，根據(jù)所述主副存儲陣 列切換單元所確定的副相變存儲單元的地址進行譯碼以便從所述副相變存儲陣列中選擇 出地址所對應的副相變存儲單元；而當無屏蔽信號接入則不進行譯碼的副譯碼器；用于根 據(jù)所述主譯碼器或副譯碼器的譯碼對所選擇出的相應的主相變存儲單元或副相變存儲單 元進行包括讀寫在內的各操作的讀寫單元。其中，所有子存儲單元的材料可都采用金屬線，或者都采用相變材料；或者部分子存儲單元采用金屬線而其余子存儲單元采用相變材料；又或者部分子存儲單元采用相變材料而其余子存儲單元采用反熔絲材料；又或者部分子存儲單元采用金屬線而其余子存儲單 元采用反熔絲材料；又或者部分子存儲單元采用金屬線、部分子存儲單元采用反熔絲材料、 而其余子存儲單元采用相變材料。所述相變材料可以為6GSbTe、SiSbTe、SiGe、SbTe或SiSb寸。較佳的，如果所述副相變存儲陣列的副相變存儲單元和主相變存儲陣列的主相變 存儲單元數(shù)目相同，則所述副相變存儲陣列的副相變存儲單元沿主相變存儲器的位線方向 和字線方向分別布置，每一位線方向布置的副相變存儲單元與相應位線方向布置的主相變 存儲單元共享字線，且每一位線方向的副相變存儲單元數(shù)目與主相變存儲單元數(shù)目相同； 每一字線方向布置的副相變存儲單元與相應字線方向布置的主相變存儲單元共享位線，其 每一字線方向的副相變存儲單元數(shù)目與主相變存儲單元數(shù)目相同。綜上所述，本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)在替換信息存儲單 元并非完全采用反熔絲，而是采用金屬絲或者相變材料，這使得替換信息的寫入極為方便， 相對于現(xiàn)有采用大電流或紫外線方式，可大大降低成本。


圖1為現(xiàn)有以反熔絲作為修復信息存儲單元材料的存儲單元結構示意圖。圖2為本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)的基本架構示意圖。圖3為本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)的主相變存儲陣列的 結構示意圖。圖4為本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)的主相變存儲單元的 結構示意圖。圖5為本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)的實施例示意圖。圖6為本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)的替換信息存儲單元 的簡化示意圖。圖7為本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)的主副存儲陣列切換 單元電路結構示意圖。圖8為本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)的主行譯碼器的電路 結構示意圖。圖9為本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)的列選通門電路結構 示意圖。圖10為本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)的讀寫單元電路結構 示意圖。
具體實施例方式請參閱圖2，本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)至少包括主相 變存儲陣列、副相變存儲陣列、替換信息存儲單元、主副存儲陣列切換單元、主譯碼器、副譯 碼器、及讀寫單元等。再請參閱圖3，所述主相變存儲陣列100包括多個用于存儲數(shù)掘的主相變存儲單元110，各主相變存儲單元110以行列的形式排列，每行的主相變存儲單元共享字線(例如，
第1行共享字線WL0，第2行共享字線WLl......第n+1行共享字線WLn)，每列的主相變存
儲單元共享位線(例如，第1列共享位線BL0，第2列共享字線BLl......第n+1列共享字
線BLn)。而主相變存儲單元110的結構可如圖4所示。相變存儲材料10被例化為一個具有兩個端子的類似電阻器件，其第一端子連接選通MOS管11的漏端，第二端子為主相變存 儲單元110的引出端子BL。選通MOS管11的漏端與相變存儲材料10的第一端子相連接， 選通MOS管11的柵端為主相變存儲單元110的引出端子WL，選通MOS管11的源端與體端 共同連接到地(GND)。此外，主相變存儲單元也可采用其他結構，在此不再多述。所述副相變存儲陣列包括多個副相變存儲單元，用于替換所述主相變存儲陣列 100中失效的主相變存儲單元。請參見圖5，在本實施例中，所述副相變存儲陣列101的副 相變存儲單元和主相變存儲陣列100的主相變存儲單元110數(shù)目相同，所述副相變存儲陣 列101的副相變存儲單元沿主相變存儲器的位線方向(即BLO、BLl……BLn)和字線方向 (即WLO、WLl……WLn)分別布置，每一位線方向布置的副相變存儲單元與相應位線方向布 置的主相變存儲單元共享字線，且每一位線方向的副相變存儲單元數(shù)目與主相變存儲單元 數(shù)目相同；每一字線方向布置的副相變存儲單元與相應字線方向布置的主相變存儲單元共 享位線，其每一字線方向的副相變存儲單元數(shù)目與主相變存儲單元數(shù)目相同，由此可見，即 便所有的主相變存儲單元都失效，也有相應的副相變存儲單元來替換。當然，隨著工藝水平 的提高，如果生產廠商經過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)其生產的主相變存儲陣列中的主相變存儲單元失效的 概率較低，則可以根據(jù)實際情況制備較少的副相變存儲單元用于替換，以節(jié)約成本。所述替換信息存儲單元304(即圖5中的OTP)用于存儲所述主相變存儲陣列中失 效的主相變存儲單元的地址信息，其包含多個用于存儲0或1 一位數(shù)據(jù)的子存儲單元，其 中，所有子存儲單元的材料為金屬線、相變材料、及反熔絲材料中的一種，但所有子存儲單 元的材料不都同時為反熔絲材料，也就是說，可以是所有子存儲單元的材料都采用金屬線， 也可以都采用相變材料，還可以部分子存儲單元采用金屬線而其余子存儲單元采用相變材 料，還可以部分子存儲單元采用相變材料而其余子存儲單元采用反熔絲材料，還可以部分 子存儲單元采用金屬線而其余子存儲單元采用反熔絲材料，甚至也可以部分子存儲單元采 用金屬線，部分子存儲單元采用反熔絲材料，其余子存儲單元采用相變材料，而相變材料可 以是GeSbTe、SiSbTe、SiGe、SbTe或SiSb等。生產廠商可以根據(jù)成本控制及操作的便利性 來選擇作為子存儲單元的材料。如圖6所示，其為采用相變材料形成的替換信息存儲單元的簡化示意圖。由 GeSbTe, SiSbTe, SiGe, SbTe或SiSb等相變材料作為基本存儲子單元被例化為一個電阻。 所述被例化的電阻的一個端子連接電源，另一個端子連接NMOS管匪1的漏端。匪1的柵端 為fUse_Ctrl輸入端子，其源端和體端接地。反相器的輸入端連接匪1的漏端，反相器的輸 出端連接匪2的柵端。匪2的漏端連接到反相器的輸入端。反相器的輸出端子作為OTP單 元的輸出端子。在寫入替換信息時，外部測試儀器可通過測試針腳將電流灌入由圖示的COM 端引出的PAD引腳(即圖6中的黑色方塊)，可以將所述被例化的電阻燒斷。在芯片上電 階段，fuse_ctrl有一個邏輯“1”的脈沖信號，將COM端遺留的電荷施放掉。在實際讀取階 段，匪1斷開。如果所述被例化的電阻處于連接狀態(tài)，則OTP單元輸出一個低電平；如果所 述被例化的電阻處于斷開狀態(tài)，則OTP單元輸出一個高電平。由此，可將更多個如此單元連接后用于存儲替換的地址信息等。此外，替換信息存儲單元也可采用金屬線，其原理和上述采用相變材料類似，故在 此不再詳述。所述主副存儲陣列切換單元303用于根據(jù)外部輸入的待操作的相變存儲單元的 地址、及所述替換信息存儲單元304所存儲的信息確定所述待操作的相變存儲單元的地址 所對應的主相變存儲單元是否需要被副相變存儲單元替換，若是則確定用于替換的副相變 存儲單元的地址，并提供一屏蔽信號。如圖7所示，其為主副存儲陣列切換單元303的一種可能電路形式。0TP<1:0>表 示OTP單元302的輸出端子，ADDR<1:0>表示外部輸入的地址數(shù)掘，兩個異或非門的輸入分 別是OTP和ADDR，其輸出作為一個與非門的輸入。如果ADDR與OTP的數(shù)據(jù)相同，則該與非 門輸出一個邏輯“0”信號；如果不相同，則該與非門輸出一個邏輯“1”信號。所述與非門的 輸出作為一個反相器和一個緩沖器的輸入。所述反相器的輸出作為副行/列譯碼器控制， 所述緩沖器的輸出作為主行/列譯碼器控制。如果與非門輸出為邏輯“ 1”，則主行/列譯碼 器工作，而副行/列譯碼器不工作；如果與非門的輸出為邏輯“0”，則副行/列譯碼器工作， 而主行/列譯碼器不工作。由此可見，當ADDR與OTP數(shù)據(jù)相同時，表示外部輸入的地址被 記錄在OTP中，是需要被副存儲陣列替換的地址，此時主行/列譯碼器不工作，而副行/列 譯碼器工作，實際的讀寫操作發(fā)生在副相變存儲陣列中。而當ADDR與OTP數(shù)據(jù)不相同時， 表示這個地址沒有被記錄在OTP中，是不需要被副存儲陣列替換的地址，此時主行/列譯碼 器工作，而副行/列譯碼器不工作，實際的讀寫操作發(fā)生在主相變存儲陣列中。所述主譯碼器與所述主副存儲陣列切換單元相連接，用于當無屏蔽信號接入時， 根據(jù)外部輸入的待操作的相變存儲單元的地址進行譯碼以便從所述主相變存儲陣列中選 擇出地址所對應的主相變存儲單元；而有屏蔽信號接入則不進行譯碼。如圖5所示，其可包 括對主相變存儲陣列的行進行譯碼的主行譯碼器200和對列進行譯碼的主列譯碼器202。圖8為主行譯碼器200的一種可能電路形式。輸入A和B分別通過反相器獲得反 相信號AN和BN，然后將輸入A和B、反相信號AN和輸入B、輸入A和反相信號BN，反相信號 AN和反相信號BN分別作為二輸入與門的輸入，得到四個輸出0UT<3:0>。將多個這樣的電 路組合形成的組合電路的輸出可以作為字線信號或者位線信號(在本實施例中，是通過列 選通門204控制位線BLOJLPHBLn信號，因此，可將列選通門的一部分歸于主譯碼器，而另 一部分歸于副譯碼器)。此外，主列譯碼器202也可以采用如圖8所示的電路形式，當然，也 可采用其他電路形式。所述副譯碼器與所述主副存儲陣列切換單元303相連接，用于當有屏蔽信號接入 時，根據(jù)所述主副存儲陣列切換單元303所確定的副相變存儲單元的地址進行譯碼以便從 所述副相變存儲陣列中選擇出地址所對應的副相變存儲單元；而當無屏蔽信號接入則不進 行譯碼。如圖5所示，其可包括對副相變存儲陣列的行進行譯碼的副行譯碼器201和對列進 行譯碼的副列譯碼器203。副行譯碼器201和副列譯碼器203也可采用圖8所示的電路形 式，須注意的是，副列譯碼器203輸出作為列選通門204的控制信號控制位線SBL0，SBL1··· SBLn信號。如圖9所示，前述的列選通門204可以是由多個NMOS管構成。每兩個NMOS管的漏端連接在一起，并與主相變存儲陣列100和副相變存儲陣列101的位線相連接。漏端相連的兩個NMOS管各自的柵端也連接在一起，分別形成接入端⑶0、⑶1……⑶n，并與圖5中的 主列譯碼器202和副列譯碼器203的輸出連接在一起。正如接下去會講到的。在本實施例 中，主列譯碼器202和副列譯碼器203的輸出數(shù)目與主相變存儲陣列100及副相變存儲陣 列101所有的位線數(shù)目相同，并且一一對應。而接入端⑶0，⑶1···⑶η與共有的漏端(BL0， BLl-BLn)也是滿足一一對應關系。而漏端相連的兩個NMOS管中的一個NMOS管的源端與 讀寫單元的一個輸入端子一寫驅動相連接；另一個NMOS管與讀寫單元的另一個輸入端 子——讀驅動相連接。由此可見，由于主譯碼器和副譯碼器不同時工作，因此，根據(jù)接入端 ⑶0，⑶1···⑶η各個連接線的電平，可以唯一的選擇主相變存儲陣列100或副101中相應的 存儲單元。所述讀寫單元(即讀寫驅動電路300)用于根據(jù)所述主譯碼器或副譯碼器的譯碼 對所選擇出的相應的主相變存儲單元或副相變存儲單元進行包括讀寫在內的各操作。圖10為讀寫驅動電路300的一種可能結構，PMOS管PMl的源端和體端接電源 (VDD)，其漏端和柵端連接在一起，并與一系列開關的一個端子及PMOS管ΡΜ2和ΡΜ3的柵端 相連。PMOS管ΡΜ2的源端和體端接電源(VDD)，柵端與PMl的柵端相連，漏端連接列選通門 204的一個端子——寫驅動。ΡΜ3的源端和體端接電源(VDD)，柵端與PMl的柵端相連，漏端 連接列選通門204的一個端子——讀驅動相連。圖10中的3個開關，其每個開關有一個端 子與其他兩個開關中的一個端子相連接，并且都連接到PMl的柵端，讀寫信號及數(shù)據(jù)控制 這些開關的打開與關閉狀態(tài)。這些開關的另一個端子分別連接SET參考電流源，RESET參 考電流源和讀參考電流源。在存儲器出廠前，先開始配置OTP，即向替換信息存儲單元寫入替換信息首先， 對主相變存儲陣列和副相變存儲陣列進行測試；其次，根據(jù)測試結果，決定主相變存儲陣列 的某些單元需要被副相變存儲單元替換；最后，將需要被替換的主相變存儲陣列單元的地 址和對應的準備用于替換所述需要被替換的主相變存儲陣列單元的副相變存儲單元的地 址寫入到OTP中，此即為OTP的配置信息。出廠后，在相變隨機存儲器系統(tǒng)上電之后，OTP將 所述配置信息送入主副存儲陣列切換單元303。而后，當開始實際的讀寫操作時，地址首先 在主副存儲陣列切換單元303中進行比對，如果該地址被認為是指向所述需要被替換的主 相變存儲陣列單元，則主副存儲陣列切換單元303發(fā)出屏蔽信號，使屏蔽主行譯碼器200和 主列譯碼器202不工作，同時使副行譯碼器201和副列譯碼器203進行譯碼，這樣。實際進 行的讀寫操作將會發(fā)生在所述被替換的副相變存儲單元中。綜上所述，本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)由于采用的替換信 息存儲單元并非完全都是反熔絲，而是可以采用相變材料或金屬絲，而這兩種材料的讀寫 都極為方便，因為可直接采用檢測相變隨機存儲器系統(tǒng)的主存儲單元是否失效的檢測裝置 對替換信息存儲單元進行替換信息寫入的操作，而不需要如反熔絲般需要增加額外具有燒 錄功能的測試儀器或紫外線，因此可有效降的生產廠商的檢測成本，同時還可大大提高相 變隨機存儲器的成品率。上述實施例僅列示性說明本發(fā)明的原理及功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此項技術的人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范圍下，對上述實施例進行修改。因此，本發(fā) 明的權利保護范圍，應如權利要求書所列。
權利要求
一種具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)，其特征在于包括主相變存儲陣列，包括多個用于存儲數(shù)據(jù)的主相變存儲單元；副相變存儲陣列，包括多個副相變存儲單元，用于替換所述主相變存儲陣列中失效的主相變存儲單元；替換信息存儲單元，用于存儲所述主相變存儲陣列中失效的主相變存儲單元的地址信息，其包含多個用于存儲0或1一位數(shù)據(jù)的子存儲單元，其中，所有子存儲單元的材料為金屬線、相變材料、及反熔絲材料中的一種，但所有子存儲單元的材料不都同時為反熔絲材料，所述替換信息存儲單元；主副存儲陣列切換單元，用于根據(jù)外部輸入的待操作的相變存儲單元的地址、及所述替換信息存儲單元所存儲的地址信息確定所述待操作的相變存儲單元的地址所對應的主相變存儲單元是否需要被替換，若是則確定用于替換的副相變存儲單元的地址，并提供一屏蔽信號；主譯碼器，與所述主副存儲陣列切換單元相連接，用于當無屏蔽信號接入時，根據(jù)外部輸入的待操作的相變存儲單元的地址進行譯碼以便從所述主相變存儲陣列中選擇出地址所對應的主相變存儲單元；而有屏蔽信號接入則不進行譯碼；副譯碼器，與所述主副存儲陣列切換單元相連接，用于當有屏蔽信號接入時，根據(jù)所述主副存儲陣列切換單元所確定的副相變存儲單元的地址進行譯碼以便從所述副相變存儲陣列中選擇出地址所對應的副相變存儲單元；而當無屏蔽信號接入則不進行譯碼；讀寫單元，用于根據(jù)所述主譯碼器或副譯碼器的譯碼對所選擇出的相應的主相變存儲單元或副相變存儲單元進行包括讀寫在內的各操作。
2.如權利要求1所述的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)，其特征在于所有 子存儲單元的材料都采用金屬線。
3.如權利要求1所述的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)，其特征在于所有 子存儲單元都采用相變材料。
4.如權利要求1所述的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)，其特征在于部分 子存儲單元采用金屬線，其余子存儲單元采用相變材料。
5.如權利要求1所述的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)，其特征在于部分 子存儲單元采用相變材料，其余子存儲單元采用反熔絲材料。
6.如權利要求1所述的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)，其特征在于部分 子存儲單元采用金屬線，其余子存儲單元采用反熔絲材料。
7.如權利要求1所述的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)，其特征在于部分 子存儲單元采用金屬線，部分子存儲單元采用反熔絲材料，其余子存儲單元采用相變材料。
8.如權利要求1或3或4或5或6或7所述的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系 統(tǒng)，其特征在于所述相變材料為GeSbTe、SiSbTe、SiGe、SbTe或SiSb。
9.如權利要求1所述的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)，其特征在于如果 所述副相變存儲陣列的副相變存儲單元和主相變存儲陣列的主相變存儲單元數(shù)目相同，則 所述副相變存儲陣列的副相變存儲單元沿主相變存儲器的位線方向和字線方向分別布置， 每一位線方向布置的副相變存儲單元與相應位線方向布置的主相變存儲單元共享字線，且 每一位線方向的副相變存儲單元數(shù)目與主相變存儲單元數(shù)目相同；每一字線方向布置的副相變存儲單元與相應字線方向布置的主相變存儲單元共享位線，其每一字線方向的副相變 存儲單元數(shù)目與主相變存儲單元數(shù)目相同。
全文摘要
本發(fā)明的具有冗余存儲單元的相變隨機存儲器系統(tǒng)至少包括主相變存儲陣列、副相變存儲陣列、替換信息存儲單元、主副存儲陣列切換單元、主譯碼器、副譯碼器、及讀寫單元，當主相變存儲陣列中的部分存儲單元失效時，副相變存儲陣列以可選擇的方式替換主相變存儲陣列中失效的存儲單元，而由主副存儲陣列切換單元依據(jù)替換信息存儲單元所存儲的信息決定替換的策略，并通過控制主譯碼器及副譯碼器實行替換。替換信息存儲單元所存儲的信息可以由外部輸入，由于其采用了相變材料或者金屬絲，如此可使寫入替換信息極為方便，無需如現(xiàn)有技術要采用大電流或紫外線方式，因此可有效降低成本。
文檔編號G11C16/06GK101833992SQ20101017049
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權日2010年5月11日
發(fā)明者丁晟, 宋志棠, 陳后鵬 申請人:中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所