專利名稱：半導(dǎo)體存儲器和存儲器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有存儲器單元的半導(dǎo)體存儲器，以及具有半導(dǎo)體存儲器和 控制器的存儲器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體存儲器比如DRAM中，將存儲器單元通過根據(jù)字線的電壓進行 操作的傳送門，連接到一對互補位線的一條線上。在讀操作中，將保存在存 儲器單元中的數(shù)據(jù)輸出到一對位線的一條線上。將其中另一條位線設(shè)置成讀 操作之前的預(yù)充電電壓。接著，在該對位線之間的電壓差由靈敏放大器進行 放大，并且作為讀數(shù)據(jù)輸出。通常，在DRAM的待機(standby)期間，將位 線設(shè)置成預(yù)充電電壓，并將字線設(shè)置成地電壓等。比如，當(dāng)由于字線和位線之間的短路出現(xiàn)故障時，由冗余的字線替代出 故障的字線?？商鎿Q地，由冗余的位線對替代出故障的位線對。然而，即使 在救濟故障之后，在字線和位線之間的短路在物理上仍然是存在的。這樣， 在救濟故障之后，泄漏電流仍然通過短路部分從預(yù)充電電壓線流到地線。如 果泄漏電流在DRAM中非常大，則會將DRAM作為有故障的組件移除。為了減少伴隨字線和位線之間短路而產(chǎn)生的待機電流故障，已經(jīng)提出一 項在預(yù)充電電壓線和位線之間安置電阻器元件的技術(shù)(比如，日本未審專利 申請，公開號No.Hei 8-263983)。還提出了一項在預(yù)充電電壓線和靈敏放大 器之間安置電阻器元件的技術(shù)(比如，日本未審專利申請，公開號No.Hdll-149793)。此外，提出了一項僅僅在激活字線前的一段定時將預(yù)充電電壓線 連接到位線和靈敏放大器的技術(shù)(比如，日本未審專利申請，公開號No.Hei 447588和日本未審專利申請，公開號No.Hei 6-52681)。然而，當(dāng)在預(yù)充電電壓線和位線之間或者在預(yù)充電電壓線和靈敏放大器 之間安置電阻器元件的時候，由于提高了電阻值以減小泄漏電流，因此預(yù)充 電操作將會變慢，并且存取周期定時將會變得更長。此外，在半導(dǎo)體存儲器比如DRAM中，通過使相互鄰接的存儲器模塊共 享靈敏放大器，來減少靈敏放大器的數(shù)目，以減小芯片尺寸。然而，在共享 靈敏放大器類型的半導(dǎo)體存儲器中，沒有提出減少伴隨字線和位線之間短路 而產(chǎn)生的泄漏電流的方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是為了減少在共享靈敏放大器類型的半導(dǎo)體存儲器 中、伴隨字線和位線之間短路而產(chǎn)生的泄漏電流的方法。本發(fā)明的另一個目 的是容易地識別在字線和位線之間具有泄漏故障的故障存儲器模塊。在本發(fā)明的一個實施例中，半導(dǎo)體存儲器具有一對存儲器模塊、由這些 存儲器模塊共享的靈敏放大器、以及用于將靈敏放大器連接到每個存儲器模 塊的位線的連接開關(guān)。每個存儲器模塊具有多個存儲器單元、和連接到存儲 器單元的字線和位線。預(yù)充電開關(guān)將位線連接到預(yù)充電線上。開關(guān)控制電路 控制預(yù)充電開關(guān)的操作，并且設(shè)置切斷功能來在待機期間關(guān)斷連接開關(guān)，在 所述待機期間，不執(zhí)行存儲器單元的獲取操作。因為在待機期間關(guān)斷在位線 和預(yù)充電開關(guān)、以及位線和靈敏放大器之間的連接，所以當(dāng)在字線和位線之 間存在短路故障時，可以防止泄漏電流從字線流向預(yù)充電電壓線等。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，半導(dǎo)體存儲器具有泄漏存儲器單元， 其用于存儲與在字線和位線之間具有泄漏故障的故障存儲器模塊相關(guān)的信 息?；诖鎯υ谛孤┐鎯ζ鲉卧械男畔ⅲ瑢εc故障存儲器模塊相對應(yīng)的連 接開關(guān)設(shè)置切斷功能，而對于與沒有泄漏故障的良好存儲器模塊相對應(yīng)的連 接開關(guān)，則解除切斷功能。通過僅對故障存儲器模塊執(zhí)行切斷設(shè)定所涉及的 連接開關(guān)的操作，可以防止連接開關(guān)的浪費操作以減少待機電流。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，待機周期是由外部待機周期和內(nèi)部待 機周期構(gòu)成的，在外部待機周期中，可以接收外部存取請求和內(nèi)部存取請 求，在內(nèi)部待機周期中，禁止接收外部存取請求，只能接收內(nèi)部存取請求。 對內(nèi)部待機周期設(shè)置切斷功能，以及對外部待機周期解除切斷功能。這可以 減少在內(nèi)部待機周期中的待機電流，其中在內(nèi)部待機周期中，要求低電流消 耗。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，響應(yīng)于測試請求，測試電路控制開關(guān) 控制電路的操作，用于開通所有存儲器模塊的連接開關(guān)，以及此后關(guān)斷每個 存儲器模塊的連接開關(guān)?？商娲兀憫?yīng)于測試請求，測試電路控制開關(guān)控 制電路的操作，用于關(guān)斷所有存儲器模塊的連接開關(guān)，以及此后開通每個存 儲器模塊的連接開關(guān)。在這個例子中，基于待機電流值的差異，可以很容易 地識別在字線和位線之間具有泄漏故障的故障存儲器模塊，其中的待機電流 值是對連接開關(guān)的每個操作進行測量的。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，操作控制電路控制預(yù)充電開關(guān)的操作 定時和字線的激活定時。測試電路控制操作控制電路的操作，以便設(shè)置開關(guān) 控制電路響應(yīng)于存取請求而關(guān)斷預(yù)充電開關(guān)時與激活字線時之間的時間周 期，使測試模式中的該時間周期比普通操作模式中的長?？商娲?，測試電 路控制操作控制電路的操作，以便在開關(guān)控制電路響應(yīng)于存取請求而關(guān)斷預(yù) 充電開關(guān)之后，操作控制電路順序地激活字線和靈敏放大器，并且設(shè)置激活 字線時與激活靈敏放大器時之間的時間周期，使測試模式中的該時間周期比 普通操作模式中的長。上述操作使得具有與字線之間的泄漏故障的位線的電 壓改變較大。由此，可以容易的識別在字線和位線之間具有泄漏故障的故障 存儲器模塊。


當(dāng)結(jié)合閱讀附圖，從下面的具體實施方式
中，本發(fā)明的本質(zhì)、原理和效 用將變得更加清楚，在附圖中，相似的部分使用相同的附圖標(biāo)記進行表示， 其中圖1是示出本發(fā)明第一實施例的框圖；圖2是示出圖1中所示的存儲器核心概況的框圖；圖3是示出由圖2中的虛線框所指示區(qū)域的細(xì)節(jié)的電路圖；圖4是示出在第一實施例中的存儲器系統(tǒng)的框圖；圖5是示出第一實施例的操作的時序圖；圖6是示出由圖5中的虛線框所指示的區(qū)域的詳細(xì)操作的時序圖；圖7是示出本發(fā)明第二實施例的框圖；圖8是示出第二實施例的操作的時序圖；圖9是示出第三實施例的操作的時序圖；圖IO是示出本發(fā)明第四實施例的框圖；圖11是示出第四實施例的操作的時序圖；圖12是示出第五實施例的操作的時序圖；圖13是示出本發(fā)明的第六實施例的框圖；圖14是示出第六實施例的操作的時序圖；圖15是示出第七實施例的操作的時序圖；圖16是示出第八實施例的操作的時序圖；圖17是示出第九實施例的操作的時序圖；圖18是示出本發(fā)明的第十實施例的框圖；圖19是示出第十實施例的操作的時序圖；圖20是示出本發(fā)明的第十一實施例的框圖；圖21是示出第十一實施例的操作的時序圖；圖22是示出本發(fā)明的第十二實施例的框圖；圖23是示出第十二實施例的操作的時序圖；圖24是示出第十三實施例的操作的時序圖；圖25是示出本發(fā)明的第十四實施例的框圖；圖26是示出在第十四實施例中的刷新周期期間的操作的時序圖；圖27是示出本發(fā)明的第十五實施例的框圖；圖28是示出本發(fā)明的第十六實施例的框圖；圖29是示出本發(fā)明的第十七實施例的框圖；圖30是示出本發(fā)明的第十八實施例的框圖；圖31是示出本發(fā)明的第十九實施例的框圖；圖32是示出圖31中所示的存儲器核心的主體部分詳細(xì)信息的電路圖； 圖33是示出第十九實施例的操作的時序圖；圖34是示出本發(fā)明的第二十實施例中的存儲器核心的主體部分詳細(xì)信息 的電路圖35是示出本發(fā)明的第二十一實施例的框圖；圖36是示出圖35中所示的操作控制電路和開關(guān)控制電路的操作的流程圖；圖37是示出圖35中所示的操作控制電路和開關(guān)控制電路的其它操作的流 程圖；圖38是示出本發(fā)明的第二十二實施例的框圖；圖39是示出第二十二實施例的操作概要的時序圖；圖40是示出存儲器核心的存儲器模塊的詳細(xì)信息的框圖；圖41是示出本發(fā)明的第二十三實施例的框圖；圖42是示出在第二十三實施例中的存儲器系統(tǒng)的框圖；圖43是另一個存儲器核心示例的電路圖；圖44是另一個存儲器核心示例的電路圖；圖45是另一個存儲器核心示例的電路圖；圖46是另一個存儲器核心示例的電路圖；圖47是另一個存儲器核心示例的電路圖；圖48是示出本發(fā)明的第二十四實施例的框圖；圖49是示出圖48中的振蕩控制電路和請求控制電路細(xì)節(jié)的電路圖； 圖50是示出第二十四實施例的操作的時序圖； 圖51是示出在第二十四實施例的自刷新模式下的操作的時序圖； 圖52是示出在第二十四實施例的低功率模式下的操作的時序圖； 圖53是示出本發(fā)明的第二十五實施例的框圖； 圖54是示出在第二十五實施例的自刷新模式下的操作的時序圖； 圖55是示出在第二十五實施例的低功率模式下的操作的時序圖； 圖56是示出第二十六實施例中的振蕩控制電路和請求控制電路細(xì)節(jié)的電 路圖；圖57是示出第二十六實施例的操作的時序圖；圖58是示出本發(fā)明的第二十七實施例的框圖；圖59是示出在第二十七實施例的自刷新模式下的操作的時序圖；圖60是示出第二十八實施例的操作的框圖； 圖61是示出第二十九實施例的操作的框圖；圖62是示出第三十實施例的操作的框圖；圖63是示出圖62中的請求控制電路細(xì)節(jié)的電路圖；圖64是示出第三十一實施例的操作的框圖；圖65是示出第三十一實施例中的部分刷新區(qū)域的示意圖；圖66是示出在第三十一實施例的自刷新模式下的操作的時序圖 圖67是示出在第三十一實施例的自刷新模式下的操作的時序圖 圖68是示出在第三十二實施例的自刷新模式下的操作的時序圖 圖69是示出在自刷新模式下的另一個操作示例的時序圖； 圖70是示出在低功率模式下的另一個操作示例的時序圖； 圖71是示出在自刷新模式下的另一個操作示例的時序圖。
具體實施方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。在圖中作為粗線示出的信號線包 括多條線。并且，與粗線連接的模塊的部分包括多個電路。對信號的傳送所 通過的信號線使用與信號名相同的符號。以"/"開始的信號表示負(fù)邏輯。以 "Z"結(jié)束的信號表示正邏輯。在圖中的雙圓圈表示外部端子。圖l示出本發(fā)明的第一實施例。半導(dǎo)體存儲器MEM例如是FCRAM (高 速周期RAM) 。 FCRAM是具有DRAM的存儲器單元和SRAM接口的偽 SRAM。存儲器MEM具有指令譯碼器10，刷新定時器12，刷新請求產(chǎn)生電 路14，刷新地址計數(shù)器16，地址緩沖器18，數(shù)據(jù)輸入/輸出緩沖器20，選址 電路22，操作控制電路24，開關(guān)控制電路26，以及存儲器核心28。如后面描 述的圖4所示，存儲器MEM與CPU —起構(gòu)成存儲器系統(tǒng)。指令譯碼器10輸出根據(jù)芯片使能信號CE1和指令信號CMD的邏輯電平 識別的指令，作為用于執(zhí)行存儲器核心28的存取操作的讀指令RD、寫指令 WR或者類似的指令。讀指令RD和寫指令WR是用于執(zhí)行對存儲器核心28 的存取操作的外部存取請求。例如，指令信號CMD包括寫使能信號/WE和輸 出使能〗言號/OE。刷新定時器12具有輸出預(yù)定周期的振蕩信號OSC的振蕩器。刷新請求產(chǎn)
生電路14分割振蕩信號OSC的頻率以產(chǎn)生刷新請求RREQ (內(nèi)部存取請 求)。刷新地址計數(shù)器16順序地產(chǎn)生與刷新請求RREQ同步的刷新地址信號 RRAD。刷新地址信號RRAD是用于選擇字線WL的行地址信號，這將在下 面進行描述。地址緩沖器18接收地址信號AD并輸出接收的地址，作為行地址信號 RAD和列地址信號CAD。提供列地址信號CAD以選擇位線BL和/BL。數(shù)據(jù) 輸入偷出緩沖器20通過數(shù)據(jù)端子DQ接收寫數(shù)據(jù)信號并輸出接收的數(shù)據(jù)信號 到數(shù)據(jù)總線DB。數(shù)據(jù)輸入A俞出緩沖器20還通過數(shù)據(jù)總線DB接收來自存儲 器單元MC的讀數(shù)據(jù)信號，并輸出接收的數(shù)據(jù)信號給數(shù)據(jù)端子DQ。選址電路22當(dāng)應(yīng)執(zhí)行刷新操作時選擇刷新地址信號RRAD (REFZ=H)，當(dāng)不應(yīng)執(zhí)行刷新操作時選擇行地址信號RAD (REFZ=L)，接 著將選擇的信號輸出到存儲器核心28作為內(nèi)部行地址信號IRAD。操作控制電路24輸出字線激活信號WLZ，靈敏放大器激活信號LEZ，開 關(guān)控制信號BTO，以及預(yù)充電控制信號BRSO，以響應(yīng)于讀指令RD，寫指令 WR，或者刷新請求RREQ而導(dǎo)致存儲器核心28執(zhí)行讀操作，寫操作，或者 刷新操作。字線激活信號WLZ控制字線WL的激活定時以及靈敏放大器激活 信號LEZ和靈敏放大器SA的激活定時。開關(guān)控制信號BTO是用于控制連接 開關(guān)BT開M/關(guān)斷的基本定時信號，將在后面描述連接開關(guān)BT。預(yù)充電控制 信號BRSO是用于控制預(yù)充電電路PRE開M/關(guān)斷的基本定時信號，將在后面 描述預(yù)充電電路PRE。操作控制電路24當(dāng)執(zhí)行刷新操作時、將刷新信號REFZ變成高邏輯電平 (H)，以及當(dāng)不執(zhí)行刷新操作時、將刷新信號REFZ變成低邏輯電平 (L)。操作控制電路24具有仲裁器(未示出)，用于確定讀指令RD、寫指 令WR和刷新請求RREQ的優(yōu)先次序。例如，當(dāng)操作控制電路24同時接收讀 指令RD和刷新請求RREQ的時候，將優(yōu)先權(quán)賦予刷新請求RREQ。暫停響應(yīng) 于讀指令RD的讀操作，直到完成刷新操作。相反的，當(dāng)在讀操作期間提供刷 新請求RREQ時，暫時中止響應(yīng)于刷新請求RREQ的刷新操作。開關(guān)控制電路26基于開關(guān)控制信號BTO和預(yù)充電控制信號BRSO，輸出 開關(guān)控制信號BT和預(yù)充電控制信號BRS。與后面將要描述的圖2所示，開關(guān)
控制信號BT由BT0IvBT3L和BT0R-BT3R構(gòu)成，預(yù)充電控制信號BRS由 BRS0I^BRS3L和BRS0R-BRS3R構(gòu)成。參考下面將要描述的圖5和6，描述開 關(guān)控制電路26的操作。存儲器核心28具有行譯碼器RDEC，列譯碼器CDEC，預(yù)充電電路PRE (預(yù)充電開關(guān))，連接開關(guān)BT，靈敏放大器SA，列開關(guān)CSW，讀取放大器 RA，寫入放大器WA，以及多個存儲器模塊RBLK。例如形成四個存儲器模 塊RBLK。每個存儲器模塊RBLK具有多個存儲器單元MC，連接到存儲器單 元MC并沿一個方向排列的字線WL，以及連接到存儲器單元MC并沿與所述 那一個方向垂直的方向排列的位線BL和/BL。存儲器單元MC具有電容器和 傳送晶體管，所述電容器用于將數(shù)據(jù)作為電荷而保存，所述傳送晶體管用于 將電容器的一端連接到位線BL (或/BL)上。將電容器的另外一端連接到預(yù) 充電電壓線VPR。代替預(yù)充電電壓線VPR，可以將電容器的另外一端連接到 單元極板電壓線VCP (未示出)。將傳送晶體管的柵極連接到字線WL。根 據(jù)字線WL的選擇，執(zhí)行讀操作，寫操作，以及刷新操作其中之一。行地址 譯碼器RDEC譯碼內(nèi)部行地址信號IRAD以選擇字線WL之一。列地址譯碼 器CDEC譯碼列地址信號CAD以選擇位線對BL和/BL，對的數(shù)目與數(shù)據(jù)端子 DQ的位的數(shù)目相對應(yīng)。靈敏放大器SA放大通過位線對BL和/BL讀取的數(shù)據(jù) 信號的信號量的差異。列開關(guān)CSW將與列地址信號CAD相對應(yīng)的位線BL和 /BL連接到讀取放大器RA和寫入放大器WA。讀取放大器RA在讀存取操作 期間，放大通過列開關(guān)CSW輸出的互補讀取數(shù)據(jù)。寫入放大器WA在寫存取 操作期間，放大通過數(shù)據(jù)總線DB提供的互補寫入數(shù)據(jù)，以及提供放大后的數(shù) 據(jù)給位線對BL和/BL。圖2示出了圖1中所示的存儲器核心28的概況。將預(yù)充電電路PRE、連 接開關(guān)BT、列開關(guān)CSW，以及靈敏放大器SA排列在每個存儲器模塊 RBLK0-3的兩側(cè)。也就是，在相鄰的一對存儲器模塊RBLK (比如，RBLKO-1)之間排列的讀取放大器SA由該對存儲器模塊RBLK共享(共享靈敏放大 器型)。每個靈敏放大器SA與靈敏放大器激活信號PSA和NSA (PSA0-4， NSA04)同步地工作。靈敏放大器激活信號PSA和NSA是與靈敏放大器激
活信號LEZ同步的信號，其中靈敏放大器激活信號LEZ是從圖1所示的操作 控制電路24中輸出的。靈敏放大器激活信號PSA和NSA的信號線對于每個 靈敏放大器SA的模塊進行接線。每個列開關(guān)CSW與列開關(guān)信號CL (CLO-CL4)同步地將靈敏放大器SA的互補輸出連接到數(shù)據(jù)線DT和/DT。列開關(guān)信 號CL的信號線對于與數(shù)據(jù)端子DQ的位的數(shù)目相對應(yīng)的每組列開關(guān)CSW進 行接線。每個連接開關(guān)BT與開關(guān)控制信號BT (BT0L-BT3L， BTOR-BT3R)同步 地工作。開關(guān)控制信號BT的信號線對于每個連接開關(guān)BT的模塊進行接線。 每個預(yù)充電電路PRE與預(yù)充電控制信號BRS (BRS0L-BRS3L， BRSOR-BRS3R)同步地將位線BL和/BL連接到預(yù)充電電壓VPR。預(yù)充電控制信號 BRS的信號線對于預(yù)充電電路PRE的每個模塊進行接線。在存儲器模塊RBLK0-3中所示的圓形標(biāo)記和X標(biāo)記表示在字線WL和位 線BL (或者/BL)之間是否存在泄漏故障。例如在本實施例中，存儲器模塊 RBLK0/2 (故障存儲器模塊)具有泄漏故障，以及存儲器模塊RBLK1/3 (良 好存儲器模塊)沒有泄漏故障。圖3示出圖2中的虛線框所指示區(qū)域的細(xì)節(jié)。為了方便起見，在圖3中將 通過連接開關(guān)BT連接到位線BL或/BL的數(shù)據(jù)線也稱作位線BL ，L。存儲 器模塊RBLK2的存儲器單元MC中的箭頭表示在存儲器單元MC的字線和位 線之間存在泄漏故障。將連接到字線WL的存儲器單元MC連接到位線BL和 /BL之一。因此，比如，當(dāng)對連接到位線BL的存儲器單元MC進行存取時， 位線/BL作為參考電壓線(預(yù)充電電壓)。連接開關(guān)BT由nMOS晶體管構(gòu)成。將nMOS晶體管的源極/漏極之一連 接到位線BL (或者/BL)，并且將nMOS晶體管的源極/漏極中的另一個連接 到靈敏放大器SA。 nMOS晶體管的柵極接收開關(guān)控制信號BT (BT1R， BT2L)。當(dāng)接收高邏輯電平的開關(guān)控制信號BT時，連接開關(guān)BT將存儲器模 塊RBLK的位線BL和/BL連接到靈敏放大器SA。每個預(yù)充電電路PRE由用于將互補的位線BL禾口/BL中的每一條連接到預(yù) 充電電壓線VPR的一對nMOS晶體管和用于將位線BL和/BL彼此連接的 nMOS晶體管構(gòu)成。預(yù)充電電路PRE的nMOS晶體管的柵極接收預(yù)充電控制 信號BRS (BRS1R， BRS2L)。當(dāng)預(yù)充電電路PRE接收高邏輯電平的預(yù)充電 控制信號BRS時，提供預(yù)充電電壓VPR給位線BL和/BL，并且均衡位線BL 和/BL的電壓。靈敏放大器SA由一對CMOS反相器構(gòu)成，所述CMOS反相器的輸入和 輸出是互連的。將每個CMOS反相器的輸入(晶體管柵極)連接到位線BL (或/BL)。每個CMOS反相器由在圖中的橫向方向上并排排列的nMOS晶體 管和pMOS晶體管構(gòu)成。每個CMOS反相器的pMOS晶體管的源極接收靈敏 放大器激活信號PSA (PSA2)。每個CMOS反相器的nMOS晶體管的源極接 收靈敏放大器激活信號NSA (NSA2)。當(dāng)靈敏放大器SA工作時，將靈敏放 大器激活信號PSA設(shè)置成高電平電壓，以及當(dāng)靈敏放大器SA不工作時，將 靈敏放大器激活信號PSA設(shè)置成預(yù)充電電壓VPR。當(dāng)靈敏放大器SA工作 時，將靈敏放大器激活信號NSA設(shè)置成低電平電壓(比如，地電壓)，以及 當(dāng)靈敏放大器SA不工作時，將靈敏放大器激活信號NSA設(shè)置成預(yù)充電電壓 WR。列開關(guān)CSW由將位線BL連接到數(shù)據(jù)線DT的nMOS晶體管，以及將位 線/BL連接到數(shù)據(jù)線/DT的nMOS晶體管構(gòu)成。每個nMOS晶體管的柵極接收 列開關(guān)信號CL (CL2)。將位于位線BL或/BL中的讀數(shù)據(jù)信號通過列開關(guān) CSW傳送到數(shù)據(jù)線DT或/DT，其中的讀數(shù)據(jù)信號是在讀操作期間由靈敏放大 器SA放大的。將寫數(shù)據(jù)信號通過位線BL或/BL寫入存儲器單元MC，其中 的寫數(shù)據(jù)信號是在寫操作期間通過數(shù)據(jù)線DT或/DT提供的。將數(shù)據(jù)線DT或 /DT連接到讀取放大器RA和寫入放大器WA。圖4示出第一實施例中的存儲器系統(tǒng)。與圖4中所示的相同的存儲器系 統(tǒng)在后面將要描述的第二到第二十二實施例中進行構(gòu)造。存儲器系統(tǒng)作為集 成在硅襯底上的系統(tǒng)封裝(SIP)而形成。SIP具有圖1中所示的存儲器 MEM，閃存存儲器FLASH,用于存取閃存存儲器FLASH的存儲器控制器 MCNT，以及用于控制整個系統(tǒng)的CPU (控制器)。CPU、存儲器MEM、以 及存儲器控制器MCNT是通過系統(tǒng)總線SBUS進行互連的。將SIP通過外部 總線連接到系統(tǒng)SYS。 CPU輸出芯片使能信號CE1，存取指令CMD，地址信 號AD，以及寫數(shù)據(jù)信號DQ，以存取存儲器MEM，并且CPU接收來自存儲
器MEM的讀數(shù)據(jù)信號DQ。圖5示出第一實施例的操作。在這個例子中，外部存取操作(讀操作RD 或者寫操作WR)或者自刷新操作SREF響應(yīng)于在激活周期ACTP中的外部存 取請求(讀指令RD或者寫指令WR)或者內(nèi)部存取請求(刷新請求 RREQ)，在良好存儲器模塊RBLK1和故障存儲器模塊RBLK2中順序執(zhí)行， 其中在激活周期ACTP中，激活芯片使能信號CE1。然而，在圖中，沒有示 出在激活周期ACTP產(chǎn)生的刷新請求RREQ。并且，內(nèi)部存取操作(自刷新操 作SREF)響應(yīng)于在自刷新周期SREFP (自刷新模式)中的內(nèi)部存取請求(刷 新請求RREQ)，在良好存儲器模塊RBLK1和故障存儲器模塊RBLK2中順 序執(zhí)行，其中在自刷新周期SREFP中，禁止芯片使能信號CE1。比如，讀指 令RD或者寫指令WR的最小供給間隔是80ns，以及刷新請求RREQ的供給 間隔是16us。激活周期ACTP是外部待機周期，在外部待機周期中，可以接收外部存 取請求RD和WR，以及自刷新周期SREFP是內(nèi)部待機周期，在內(nèi)部待機周 期中，禁止外部存取請求RD和WR的接收，僅僅接收內(nèi)部存取請求RREQ。 如后面所示的圖6所述，在本實施例中，在激活周期ACTP和自刷新周期 SREFP中對所有存儲器模塊RBLK0-3設(shè)置切斷功能(cutoff fonction)。切斷 功能是在沒有執(zhí)行存儲器MEM的RD、 WR或者SREF的存取操作時，關(guān)斷 連接開關(guān)BT和預(yù)充電電路PRE的功能，并由圖1中所示的開關(guān)控制電路26 設(shè)置所述切斷功能。通過在激活周期ACTP和自刷新周期SREFP中既沒有執(zhí) 行存取操作RD或者WR，也沒有執(zhí)行自刷新操作SREF的周期中，對所有的 存儲器模塊RBLK設(shè)置切斷功能，開關(guān)控制電路26消除了用于識別故障存儲 器模塊RBLK的需要。因此，開關(guān)控制電路26的電路規(guī)?？梢宰龅酶?。并 且，用于存儲有關(guān)故障存儲器模塊RBLK的信息的電路也不是必須的。圖6示出圖5中的存取操作的細(xì)節(jié)。此處，存取操作是讀操作RD、寫操 作WR和自刷新操作SREF中的一個。作為一個例子，圖6示出由圖5中的虛 線框表示的存儲器模塊RBLK2的存取操作。在執(zhí)行存取操作期間，圖1中所示的操作控制電路24將預(yù)充電控制信號 BRSO保持在低邏輯電平，以在執(zhí)行存取操作的存儲器模塊RBLK中，解除位 線BL和/BL與預(yù)充電電壓線VPR之間的連接(圖6 (a))。在執(zhí)行存取操 作期間，操作控制電路24還將開關(guān)控制信號BT0保持在低邏輯電平，以關(guān)斷 共享靈敏放大器SA的一對存儲器模塊RBLK中沒有執(zhí)行存取操作的存儲器模 塊RBLK的連接開關(guān)BT (圖6 (b))。圖1中所示的開關(guān)控制電路26在不執(zhí)行存取操作的待機周期中，設(shè)置切 斷功能，并且根據(jù)預(yù)充電控制信號BRSO，將所有的預(yù)充電控制信號BRS設(shè) 置到低邏輯電平(圖6 (c))。這防止了經(jīng)過預(yù)充電電路PRE的位線BL和 /BL與預(yù)充電電壓線VPR的連接。因此，即使在待機周期期間，在字線WL 和位線BL或/BL之間存在泄漏故障，并且位線BL或/BL的電壓降低到低于預(yù) 充電電壓VPR，也可以防止在字線WL和預(yù)充電電壓線VPR之間流動的泄漏 電流。開關(guān)控制電路26在不執(zhí)行存取操作的待機周期中，還設(shè)置切斷功能，并 且根據(jù)開關(guān)控制信號BT，將所有的開關(guān)控制信號BTZ設(shè)置到低邏輯電平(圖 6 (d))。這防止了靈敏放大器激活信號線PSA或者NSA通過靈敏放大器 SA與位線BL ，L之間的連接，其中在待機周期期間將靈敏放大器激活信號 線PSA或者NSA設(shè)置成預(yù)充電電壓VPR。因此，可以防止待機電流的增加。更具體而言，如果字線WL的禁止電平是負(fù)電壓，并且在字線WL和位 線BL或/BL之間存在泄漏故障，則位線BL或/BL的電壓可以在待機周期變成 負(fù)值。如果圖3中所示的靈敏放大器SA的pMOS晶體管的柵極電壓變成負(fù) 值，則開通pMOS晶體管，并且電流從靈敏放大器激活信號線PSA和NSA(電壓VPR)流向位線BL或/BL (負(fù)電壓)?；蛘撸绻痪€BL和/BL中的 一條變成負(fù)電壓，并且另一條變成等于預(yù)充電電壓VPR，則靈敏放大器SA中 的一個nMOS晶體管的源極變成負(fù)電壓，并且開通該nMOS晶體管。這導(dǎo)致 電流從靈敏放大器激活信號線PSA和NSA (電壓VPR)流向位線BL和/BL(負(fù)電壓)。通過在待機周期關(guān)斷連接開關(guān)BT，可以防止這種不正確電流的 流動。另一方面，開關(guān)控制電路26與存取操作的開始同步地解除切斷功能，并 且僅將與執(zhí)行存取操作的存儲器模塊RBLK2相對應(yīng)的預(yù)充電控制信號BRS2L 和BRS2R暫時設(shè)置到高邏輯電平，直到激活字線WL (圖6 (e))。這樣當(dāng) 位線電壓由于泄漏故障而低于預(yù)充電電壓VPR的時候，也在存取操作之前將與存取操作有關(guān)的位線BL或/BL的電壓設(shè)置到預(yù)充電電壓VPR。此外，開關(guān)控制電路26與存取操作的開始同步地解除切斷功能，并且在 激活字線WL之前，僅將與執(zhí)行存取操作的存儲器模塊RBLK2相對應(yīng)的開關(guān) 控制信號BT2L和BT2R設(shè)置到高邏輯電平(圖6 (f))。這將與存取操作相 關(guān)的位線BL或/BL連接到靈敏放大器SA。接著，激活字線WL (圖6 (g))，并且將數(shù)據(jù)從存儲器單元MC讀出 到位線BL和/BL中的一個(圖6 (h))。接下來，激活靈敏放大器激活信號 PSA2和NSA2，以及放大在位線BL和/BL之間的電壓差(圖6 (i))。當(dāng)靈 敏放大器SA工作的時候，歹岍關(guān)信號CL2變到高邏輯電平，并且將位線BL 和/BL中的數(shù)據(jù)讀出到數(shù)據(jù)線DT和/DT (圖6 (j))。接著，禁止字線WL以及禁止靈敏放大器激活信號PSA2和NSA2 (圖6 (k))。在靈敏放大器SA停止它的操作以后，開關(guān)控制電路26將預(yù)充電控 制信號BRS2L和BRS2R暫時設(shè)置到高邏輯電平(圖6 (1))。這將位線BL 和/BL的電壓重置到預(yù)充電電壓VPR (圖6 (m))。并且，在靈敏放大器SA 停止它的操作以后，開關(guān)控制電路26將開關(guān)控制信號BT2L和BT2R禁止到 低邏輯電平(圖6 (n))。然后，存取操作完成。在存取操作之后的待機周 期中，開關(guān)控制電路26設(shè)置切斷功能，并將所有的預(yù)充電控制信號BRS和開 關(guān)控制信號BTZ設(shè)置到低邏輯電平(圖6 (o))。這關(guān)斷了所有的預(yù)充電電 路PRE和連接開關(guān)BT，以減少待機電流。在上述的第一實施例中，因為在沒有執(zhí)行存取操作RD、 WR或者SREF 的待機期間，關(guān)斷了連接開關(guān)BT和預(yù)充電電路PRE，所以即使在字線WL和 位線BL ，L之間存在短路故障，也可以防止泄漏電流從字線WL流向預(yù)充 電電壓線VPR。因此，可以減少存儲器MEM的電流消耗，特別可以減少待 機電流。圖7示出本發(fā)明的第二實施例。對于相同的組件，使用與第一實施例中 相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中， 形成開關(guān)控制電路26A，而不是第一實施例中的開關(guān)控制電路26。并且，新 形成熔絲電路30 (泄漏存儲器單元)。其它的組件與第一實施例中的其它組
件是相同的。熔絲電路30使用內(nèi)置熔絲程序，存儲在字線WL和位線BL (或/BL)之 間具有泄漏故障的故障存儲器模塊RBLK的位置信息。熔絲電路30輸出存儲 的位置信息，以作為模塊地址FAD。熔絲電路30可以使用冗余的熔絲電路， 用于存儲故障存儲器模塊RBLK的模塊地址，以利用冗余存儲器模塊RBLK (未示出)來替代故障存儲器模塊RBLK，或者與冗余的熔絲電路分開地形 成電路。開關(guān)控制電路26A僅僅對由故障模塊地址FAD表示的故障存儲器模塊 RBLK設(shè)置切斷功能，并且對于良好存儲器模塊RBLK解除切斷功能。本質(zhì) 上，僅僅需要對故障存儲器模塊設(shè)置切斷功能。開關(guān)控制電路26A監(jiān)控行地 址信號RAD，并且，當(dāng)對故障存儲器模塊RBLK執(zhí)行存取操作RD、 WR或者 SREF時，與第一實施例中相似地解除切斷功能。當(dāng)對良好存儲器模塊RBLK 執(zhí)行存取操作RD、 WR或者SREF時，如前所述，開關(guān)控制電路26A控制預(yù) 充電電路PRE和連接開關(guān)BT的操作。圖8示出第二實施例的操作。故障存儲器模塊RBLK的位置和存取操作 RD、 WR和SREF的序列與第一實施例中是相同的。省略與第一實施例中相 同操作的詳細(xì)描述。故障存儲器模塊RBLKO和2的操作與第一實施例中是相 同的。在良好存儲器模塊RBLK1和3中，在不執(zhí)行存取操作的待機周期中，將 預(yù)充電控制信號BRS (BRS1L， 1R， 3L禾n 3R)和開關(guān)控制信號BT (BT1L， 1R， 3L和3R)設(shè)置成高邏輯電平(圖8 (a， b))。預(yù)充電控制信號BRS僅 僅在存取操作期間改變成低邏輯電平(圖8 (c))。當(dāng)在相鄰的存儲器模塊 RBLK中執(zhí)行存取操作時，開關(guān)控制信號BT (BT1R， BT3L)改變到低邏輯 電平，以關(guān)斷連接到靈敏放大器SA上的連接開關(guān)BT，其中在靈敏放大器SA 中，執(zhí)行放大操作(圖8 (d， e))。并且在上述的第二實施例中，也可以獲得與上述的第一實施例中相同的 優(yōu)點。進一步的，在本實施例中，通過僅僅對故障存儲器模塊RBLK設(shè)置切 斷功能，可以防止連接開關(guān)BT的浪費操作，來進一步減少待機電流。圖9示出第三實施例的操作。對于相同的組件，使用與第一和第二實施
例中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例
中，在沒有執(zhí)行存取操作RD、 WR或者SREF的周期，也對良好存儲器模塊 RBLK設(shè)置用于關(guān)斷連接開關(guān)BT的切斷功能。其它的組件與第二實施例中的 其它組件是相同的(圖8)。在良好存儲器模塊RBLK1和3中的預(yù)充電控制 信號BRS在設(shè)置了切斷功能時，也保持高邏輯電平。除了開關(guān)控制電路26A 的操作是不同的以外，在本實施例中的存儲器MEM也與第二實施例中(圖 7)的存儲器MEM是相同的。
并且在上述的第三實施例中，也可以獲得與上述的第一和第二實施例中 相同的優(yōu)點。進一步的，在本實施例中，因為良好存儲器模塊RBLK1和3的 連接開關(guān)BT，與故障存儲器模塊RBLK0和2的連接開關(guān)BT，可以進行同樣 的操作，開關(guān)控制電路的邏輯可以變得更加簡單。
圖10示出本發(fā)明的第四實施例。對于相同的組件，使用與第一和第二實 施例中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施 例中，形成開關(guān)控制電路26C，而不是第一實施例中的開關(guān)控制電路26。其 它的組件與第一實施例中的那些組件是相同的。
開關(guān)控制電路26C僅僅在自刷新周期SREFP中設(shè)置切斷功能，并且在激 活周期ACTP中解除切斷功能，其中在自刷新周期SREFP中，禁止芯片使能 信號CE1，并且在激活周期ACTP中，激活芯片使能信號CE1。自刷新周期 SREFP是內(nèi)部待機周期，在該周期中，禁止外部存取請求RD和WR的接 收，并且僅能接收內(nèi)部存取請求SREF。激活周期ACTP是外部待機周期，在 該周期中，可以接收外部存取請求RD和WR以及內(nèi)部存取請求SREF。
圖ll示出第四實施例的操作。故障存儲器模塊RBLK的位置和存取操作 RD、 WR和SREF的序列與第一實施例中的是相同的。省略了與第一實施例 中相同操作的詳細(xì)描述。在自刷新周期SREFP中的操作與第一實施例中(圖 5)的操作是相同的。在激活周期ACTP中的操作與第二實施例中(圖8)的 良好存儲器模塊RBLK中的操作是相同的。也就是，在激活周期ACTP，預(yù)充 電控制信號BRS僅僅在存取操作周期變化到低邏輯電平。當(dāng)在相鄰存儲器模 塊RBLK中執(zhí)行存取操作時，與連接到執(zhí)行放大操作的靈敏放大器SA上的連 接開關(guān)BT相對應(yīng)的開關(guān)控制信號BT改變到低邏輯電平。并且在上述的第四實施例中，也可以獲得與上述的第一和第二實施例中 相同的優(yōu)點。進一步的，在本實施例中，因為在激活周期ACTP可以很容易
的執(zhí)行開關(guān)控制電路26的開關(guān)控制，通過開關(guān)控制電路26的開關(guān)控制，可以 防止長的存取時間。附帶提及，在激活周期ACTP中，在大多數(shù)情況下，頻 繁地執(zhí)行讀操作RD和寫操作WR，因此電流消耗相對較大。因此，伴隨在字 線WL和位線BL或/BL之間的泄漏故障而產(chǎn)生的泄漏電流的影響是非常小 的。另一方面，在自刷新周期SREFP中，大約每16(08提供一個刷新請求 RREQ，因此，僅僅每16w執(zhí)行一次自刷新操作SREF。因此，如果在字線 WL和位線BL或/BL之間存在泄漏故障，其泄漏電流就會相當(dāng)可觀地影響到 待機電流。
圖12示出第五實施例的操作。對于相同的組件，使用與上述實施例中相 同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，在 激活周期ACTP中、在沒有執(zhí)行存取操作RD或WR的周期，設(shè)置用于關(guān)斷連 接開關(guān)BT的切斷功能。其它的組件，與第四實施例中的那些組件是相同的 (圖11)。除了開關(guān)控制電路26C的操作是不同的以外，在本實施例中的存 儲器MEM,與第四實施例中的(圖IO)是相同的。并且在上述的第五實施例 中，也可以獲得與上述的那些實施例中相同的優(yōu)點。
圖13示出本發(fā)明的第六實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例中 相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中， 形成開關(guān)控制電路26E，而非第四實施例中的開關(guān)控制電路26C。并且，形成 與第二實施例中相同的熔絲電路30。其它的組件，與第四實施例中的那些組 件是相同的。
開關(guān)控制電路26E僅僅在自刷新周期SREFP (內(nèi)部待機周期)中，對故 障存儲器模塊RBLK0和2設(shè)置切斷功能，其中在自刷新周期SREFP中，禁止 芯片使能信號CE1。開關(guān)控制電路26E對于良好存儲器模塊RBLK解除切斷 功能，并且也在激活周期ACTP (外部待機周期)解除切斷功能，其中在激活 周期ACTP中，激活芯片使能信號CE1 。
圖14示出第六實施例的操作。故障存儲器模塊RBLK的位置和存取操作 RD、 WR和SREF的序列與第一實施例中是相同的。省略了對第一實施例中
相同操作的詳細(xì)描述。在激活周期ACTP中的操作與第四實施例中的操作 (圖ll)是相同的。
在本實施例中，當(dāng)在故障存儲器模塊RBLK2中執(zhí)行自刷新操作SREF 時，不僅僅對故障存儲器模塊RBLK2，而且也對其它的故障存儲器模塊 RBLK0解除切斷功能。這可以使得開關(guān)控制電路26E的邏輯變得更加簡單。 進一步的，因為刷新請求RREQ相對地不是經(jīng)常發(fā)生，所以如果在字線WL 和位線BL之間存在泄漏故障，那么在待機期間的位線BL和/BL的電壓降低 到預(yù)充電電壓VPR之下。通過對每個刷新請求RREQ，暫時執(zhí)行預(yù)充電操 作，可以使位線BL和/BL的電壓與預(yù)充電電壓VPR之間的偏差最小化。因 此，可以使在開始自刷新操作時暫時執(zhí)行的預(yù)充電操作更短，并且可以使自 刷新操作時間變得等于讀操作時間和寫操作時間。也就是，可以防止由操作 控制電路24執(zhí)行的定時控制變得更加復(fù)雜。
并且在上述的第六實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相同的 優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，通過對每個刷新請求RREQ解除所有故障 存儲器模塊RBLK0和2的切斷功能，對在所有故障存儲器模塊RBLK0和2 中的每個刷新請求RREQ，可以執(zhí)行位線BL和/BL的預(yù)充電操作。這可以減 少在自刷新周期SREFP中的位線BL和/BL的偏差。
圖15示出第七實施例的操作。對于相同的組件，使用與上述實施例中相 同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，在 激活周期ACTP中，在沒有執(zhí)行存取操作RD或WR的周期，設(shè)置用于關(guān)斷連 接開關(guān)BT的切斷功能。其它的組件，與第六實施例中的那些組件是相同的 (圖14)。除了開關(guān)控制電路26E的操作是不同的以外，在本實施例中的存 儲器MEM，與第六實施例中的(圖13)是相同的。并且在上述的第七實施例 中，也可以獲得與上述的那些實施例中相同的優(yōu)點。
圖16示出第八實施例的操作。對于相同的組件，使用與上述實施例中相 同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，在 自刷新周期SREFP中，僅僅對執(zhí)行自刷新操作SREF的故障存儲器模塊 RBLK0和2，解除切斷功能。對于故障存儲器模塊RBLKO和2，當(dāng)不執(zhí)行自 刷新操作時，保持切斷功能的設(shè)置，并且保持連接開關(guān)BT和預(yù)充電電路PRE
的關(guān)斷狀態(tài)(Off state)。其它的組件，與第六實施例中的那些組件是相同的
(圖14)。除了開關(guān)控制電路26E的操作是不同的以外，在本實施例中的存 儲器MEM，與第六實施例中的(圖13)是相同的。并且在上述的第八實施例 中，也可以獲得與上述的那些實施例中相同的優(yōu)點。
圖17示出第九實施例的操作。對于相同的組件，使用與上述實施例中相 同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，在 自刷新周期SREFP中，僅僅對執(zhí)行自刷新操作SREF的故障存儲器模塊 RBLK0和2，解除切斷功能。對于故障存儲器模塊RBLKO和2，當(dāng)不執(zhí)行自 刷新操作時，保持切斷功能的設(shè)置，并保持連接開關(guān)BT和預(yù)充電電路PRE 的關(guān)斷狀態(tài)。其它的組件，與第七實施例中的那些組件是相同的(圖15)。 除了開關(guān)控制電路26E的操作是不同的以外，在本實施例中的存儲器MEM， 與第六實施例中的(圖13)是相同的。并且在上述的第九實施例中，也可以 獲得與上述的那些實施例中相同的優(yōu)點。
圖18示出本發(fā)明的第十實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例中 相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中， 形成開關(guān)控制電路26F，而非第四實施例中的開關(guān)控制電路26C (圖IO)。并 且，新形成模式寄存器32 (設(shè)置電路)。其它的組件，與第四實施例中的那 些組件是相同的。
模式寄存器32存儲從自刷新周期SREFP開始時至設(shè)置切斷功能時之間的 自刷新請求RREQ的次數(shù)，并且輸出存儲的次數(shù)，作為數(shù)字信號SN。比如， 當(dāng)通過指令譯碼器10接收模式寄存器設(shè)置指令MRS時，模式寄存器32例如 存儲地址信號AD的值，作為上述的次數(shù)。
開關(guān)控制電路26F具有計數(shù)器COUNT,用于對刷新請求RREQ的次數(shù)進 行計數(shù)。當(dāng)開始自刷新周期SREFP時，重置計數(shù)器COUNT,并且執(zhí)行計數(shù) 操作直到刷新請求RREQ的次數(shù)變得等于由數(shù)字信號SN表示的值。當(dāng)計數(shù)器 COUNT的計數(shù)值變得等于由數(shù)字信號SN表示的值的時候，開關(guān)控制電路 26F設(shè)置切斷功能。
圖19示出第十實施例的操作。對于相同的組件，使用與上述實施例中相 同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。除了在自刷新周期
SREFP中出現(xiàn)第二刷新請求RREQ之后設(shè)置切斷功能以外，本實施例中的操 作與第四實施例中的操作(圖11)是相同的。也就是，模式寄存器32輸出表 示"二次"的數(shù)字信號SN。
并且在上述的第十實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相同的 優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，當(dāng)暫時激活芯片使能信號CE1的時候，可 以防止切斷功能在設(shè)置以后的立即解除。換句話說，可以通過在設(shè)置切斷功 能之前進行等待直到刷新請求RREQ發(fā)生預(yù)定的次數(shù)，從而在可靠地進入自 刷新模式之后，才設(shè)置切斷功能。因此，可以防止開關(guān)控制電路26F浪費地 重復(fù)設(shè)置/解除切斷功能，因此，可以減少存儲器MEM的電流消耗。
圖20示出本發(fā)明的第十一實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例 中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例 中，形成開關(guān)控制電路26G，而非第四實施例中的開關(guān)控制電路26C (圖 10)。其它的組件，與第四實施例中的那些組件是相同的。
開關(guān)控制電路26G在從激活周期ACTP切換到自刷新周期SREFP之后， 在響應(yīng)于刷新請求RREQ執(zhí)行第一次刷新操作SREF之后，設(shè)置切斷功能。開 關(guān)控制電路26G還在從自刷新周期SREFP切換到激活周期ACTP之后，響應(yīng) 于第一次存取請求RD、 WR或者SREF而解除切斷功能。開關(guān)控制電路26G 接收內(nèi)部行地址信號IRAD，以對每個存儲器模塊RBLK0-3設(shè)置和解除切斷 功能。
圖21示出第十一實施例的操作。對于相同的組件，使用與上述實施例中 相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述?；静僮髋c第四 實施例中的那些操作(圖11)是相同的。然而，在本實施例中，在激活周期 ACTP，響應(yīng)于第一次存取請求RD或者WR而解除切斷功能(圖21 (a， b))。并且，與在自刷新周期SREFP中的第一次自刷新操作SREF相同步地 設(shè)置切斷功能(圖21 (c， d))。對于每個存儲器模塊RBLK0-3，設(shè)置和解 除切斷功能。
并且在上述的第十一實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相同 的優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，通過僅僅對執(zhí)行存取操作RD、 WR或者 SREF的存儲器?！姥隦BLK設(shè)置和解除切斷功能，可以防止開關(guān)控制電路26G
的浪費操作，以減少電流消耗。
圖22示出本發(fā)明的第十二實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例 中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本發(fā)明中，
形成開關(guān)控制電路26H，而非第六實施例中的開關(guān)控制電路26E (圖13)。 其它的組件，與第六實施例中的那些組件是相同的。
開關(guān)控制電路26H在自刷新周期SREFP中，響應(yīng)于刷新請求RREQ而解 除執(zhí)行自刷新操作SREF的存儲器模塊RBLK的切斷功能，并響應(yīng)于下一個刷 新請求RREQ而設(shè)置執(zhí)行自刷新操作SREF的存儲器模塊RBLK的切斷功 能。
圖23示出第十二實施例的操作。對于相同的組件，使用與上述實施例中 相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述?；镜牟僮髋c第 八實施例(圖16)中的那些操作是相同的。然而，在本實施例中，在自刷新 周期SREFP中響應(yīng)于與存儲器模塊RBLK2相對應(yīng)的刷新請求RREQ，解除用 于存儲器模塊RBLK2的切斷功能(圖23 (a))。響應(yīng)于下一個刷新請求 RREQ (對應(yīng)于存儲器模塊RBLK3)，設(shè)置用于存儲器模塊RBLK2的切斷功 能(圖23 (b))。因為存儲器模塊RBLK3是良好存儲器模塊，所以既不設(shè) 置切斷功能，也不解除切斷功能(圖23 (c))。
并且在上述的第十二實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相同 的優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，可以通過減少響應(yīng)于刷新請求RREQ對 一個存儲器模塊RBLK解除切斷功能，而對另外一個存儲器模塊RBLK設(shè)置 切斷功能，從而防止開關(guān)控制電路26H的浪費操作，以減小電流消耗。
圖24示出第十三實施例的操作。對于相同的組件，使用與上述實施例中 相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。基本的操作與第 十二實施例(圖23)中的那些操作是相同的。然而，在本實施例中，在激活 周期ACTP中，在沒有執(zhí)行存取操作RD、 WR或者SREF的周期，設(shè)置連接 開關(guān)BT的切斷功能。在激活周期ACTP的操作與第五實施例中的那些操作 (圖12)是相同的。并且在上述的第十三實施例中，也可以獲得與上述的那 些實施例中相同的優(yōu)點。
圖25示出本發(fā)明的第十四實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例 中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，形成刷新地址計數(shù)器16I和開關(guān)控制電路261，而非刷新地址計數(shù)器16和 開關(guān)控制電路26H。其它的組件，與第十二實施例中的那些組件是相同的。刷新地址計數(shù)器16I將用于指定存儲器模塊RBLK的模塊地址位設(shè)置成計 數(shù)器的高位，以對每個存儲器模塊RBLK集中地執(zhí)行自刷新操作SREF。圖26示出第十四實施例中的自刷新周期SREFP中的操作。對于相同的組 件，使用與上述實施例中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳 細(xì)描述。除了切斷功能的設(shè)置定時和解除定時不同以外，本發(fā)明實施例的操 作與第十二實施例中的那些操作(圖23)是相同的。開關(guān)控制電路261對每個故障存儲器模塊RBLK0和2，響應(yīng)于第一刷新 請求RREQ，解除(REL)切斷功能，并且在完成最后的刷新操作以后，設(shè)置 (SET)切斷功能。開關(guān)控制電路26I對于良好存儲器模塊RBLK1和3，總是 解除(REL)切斷功能?？梢皂憫?yīng)于在相應(yīng)存儲器模塊RBLK中的所有刷新 操作的完成，或者響應(yīng)于在下一個存儲器模塊RBLK中的第一刷新請求 RREQ，設(shè)置切斷功能。并且在上述的第十四實施例中，也可以獲得與上述的 那些實施例中相同的優(yōu)點。圖27示出本發(fā)明的第十五實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例 中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。通過將負(fù)電壓 產(chǎn)生電路34加到第一實施例上(圖1)，可以構(gòu)建本實施例。其它的組件， 與第一實施例中的那些組件是相同的。負(fù)電壓產(chǎn)生電路34產(chǎn)生負(fù)電壓VNEG,該電壓是處于字線WL的禁止電 平的電壓。當(dāng)關(guān)斷圖3中所示的連接開關(guān)BT時，開關(guān)控制電路26提供負(fù)電 壓VNEG給連接開關(guān)BT的柵極。并且在上述的第十五實施例中，也可以獲 得與上述的那些實施例中相同的優(yōu)點。進一步地，當(dāng)通過使用負(fù)電壓VNEG 來設(shè)置切斷功能的時候，可以可靠地關(guān)斷連接開關(guān)BT，其中負(fù)電壓VNEG作 為關(guān)斷連接開關(guān)BT時的柵極電壓。因此，可以減少存儲器MEM的電流消 耗，特別是待機電流。圖28示出本發(fā)明的第十六實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例 中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例
中，形成開關(guān)控制電路26J，而不是第十五實施例中的開關(guān)控制電路26 (圖 27)。并且，新加入模式寄存器32J。其它的組件，與第十五實施例中的那些 組件是相同的。模式寄存器32J的基本規(guī)格與第十實施例中的那些模式寄存器 (圖18)是相同的。比如，模式寄存器32J具有根據(jù)地址信號AD的值進行設(shè)置的選擇位 SEL，其中的地址信號AD與模式寄存器設(shè)置指令MRS —起提供。模式寄存 器32J輸出選擇信號SEL，該選擇信號具有被設(shè)置到選擇位SEL的邏輯值。 當(dāng)選擇位SEL位于低邏輯電平的時候，開關(guān)控制電路26J將提供給連接開關(guān) BT的柵極的電壓設(shè)置到地電壓，以關(guān)斷連接開關(guān)BT。當(dāng)選擇位SEL位于高 邏輯電平的時候，開關(guān)控制電路26J將提供給連接開關(guān)BT的柵極的電壓設(shè)置 到負(fù)電壓VNEG，以關(guān)斷連接開關(guān)BT。并且在上述的第十六實施例中，也可 以獲得與上述的那些實施例中相同的優(yōu)點。進一步地，可以從多個電壓值中 選擇提供給連接開關(guān)BT的柵極的電壓值。因此，當(dāng)在字線WL和位線BL之 間存在泄漏故障時，可以詳細(xì)分析故障的起因。圖29示出本發(fā)明的第十七實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例 中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。通過新將模式 寄存器32K (寄存器電路)加到第二實施例上(圖7)，可以構(gòu)建本實施例。 其它的組件，與第二實施例中的那些組件是相同的。比如，模式寄存器32K具有根據(jù)地址信號AD的值設(shè)置的故障地址位， 將地址信號AD與模式寄存器設(shè)置指令MRS —起進行提供。當(dāng)在故障地址位 中存儲故障地址時，模式寄存器32K輸出設(shè)置的故障地址，作為暫時故障地 址FAD2。當(dāng)在故障地址位中沒有存儲故障地址時，模式寄存器32K輸出在熔 絲電路30中編程的故障地址FAD，作為故障地址FAD2。開關(guān)控制電路26A 的操作，與第一實施例中的那些操作是相同的。并且在上述的第十七實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相同 的優(yōu)點。進一步地，通過重寫模式寄存器32K，可以使任何存儲器模塊RBLK 充當(dāng)故障存儲器模塊，而不論在熔絲電路30中的編程值如何。因此，當(dāng)在字 線WL和位線BL之間存在泄漏故障時，可以詳細(xì)的分析故障的起因。特別 的，通過在對熔絲電路30進行編程之后，屏蔽熔絲電路30的信息，可以詳細(xì) 的分析故障的起因。圖30示出本發(fā)明的第十八實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例 中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，形成開關(guān)控制電路26L，而不是第一實施例中的開關(guān)控制電路26 (圖 1)。其它的組件，與第一實施例中的這些組件是相同的。開關(guān)控制電路26L具有移位寄存器，其執(zhí)行與振蕩信號OSC (定時信 號)同步的移位操作。移位寄存器SFTR具有與每個存儲器模塊RBLK0-3相 對應(yīng)的四個存儲器級(memoiy stage)。每個存儲器級輸出存儲的邏輯值。例 如，在存儲器MEM通電時，將一個存儲器級設(shè)置到高邏輯電平，并將其余的 存儲器級設(shè)置到低邏輯電平。將最后一個存儲器級的輸出連接到第一存儲器 級的輸入。接著，移位寄存器SFTR執(zhí)行移位操作，比如，與振蕩信號OSC 的上升沿相同步， 一個接一個的對輸出高邏輯電平的存儲器級進行移位。開關(guān)控制電路26L與移位寄存器SFTR的移位操作相同步地對與輸出高邏 輯電平的存儲器級相對應(yīng)的存儲器模塊RBLK執(zhí)行預(yù)充電操作。這使得預(yù)充 電電路PRE通過設(shè)置切斷功能，除了存取操作以外，即使在預(yù)充電電路PRE 關(guān)斷時，也能周期性的執(zhí)行預(yù)充電操作。附帶提及，例如，可以在存儲器MEM中形成熔絲電路30，以僅對故障 存儲器模塊RBLK周期的執(zhí)行預(yù)充電操作。或者，可以與振蕩信號OSC相同 步地對所有的存儲器模塊RBLK執(zhí)行預(yù)充電操作，而不用在開關(guān)控制電路 26L中形成移位寄存器SFTR。還可以響應(yīng)于刷新請求RREQ而不是振蕩信號 OSC而執(zhí)行預(yù)充電操作。并且，在存儲器MEM中可以形成用于執(zhí)行預(yù)充電 操作的專用振蕩器。并且在上述的第十八實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相同 的優(yōu)點。進一步的，通過周期性的執(zhí)行預(yù)充電操作，可以最小化位線BL和 /BL的電壓相對于預(yù)充電電壓VPR的偏移。因此，可以使開始自刷新操作時 暫時執(zhí)行的預(yù)充電操作變短，并可以使自刷新操作時間等于讀操作時間和寫 操作時間。也就是說，可以防止操作控制電路24的定時控制變得更加復(fù)雜。圖31示出本發(fā)明的第十九實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例 中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例
中，形成開關(guān)控制電路26M和存儲器核心28M，而不是第一實施例中的開關(guān) 控制電路26和存儲器核心28 (圖1)。其它的組件，與第一實施例中的這些 組件是相同的。通過將副預(yù)充電電路SPRE (副預(yù)充電開關(guān))加到第一實施例中的存儲器 核心28中，構(gòu)建存儲器核心28M。除了開關(guān)控制電路26M輸出副預(yù)充電控制 信號SBRS以用于操作副預(yù)充電電路SPRE之外，開關(guān)控制電路26M與第一 實施例中的開關(guān)控制電路26是相同的。圖32示出了圖31中所示的存儲器核心28M的主體部分的細(xì)節(jié)。除了副 預(yù)充電電路SPRE之外的結(jié)構(gòu)與第一實施例中的(圖3)是相同的。將副預(yù)充 電電路SPRE與靈敏放大器SA和列開關(guān)CSW —起設(shè)置在夾在兩個連接開關(guān) BT之間的位置上。副預(yù)充電電路SPRE具有一對nMOS晶體管，該nMOS晶 體管將互補位線BL和/BL中的每一條連接到預(yù)充電電壓線VPR。 nMOS晶體 管的柵極接收副預(yù)充電控制信號SBRS (BRS2)。副預(yù)充電電路SPRE在接收 高邏輯電平的副預(yù)充電控制信號SBRS的同時，提供預(yù)充電電壓VPR給位線 BL禾口/BL。圖33示出第十九實施例的操作。對于相同的組件，使用與上述實施例中 相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述?；静僮髋c第一 實施例中的操作(圖5)是相同的。然而，除了相應(yīng)的靈敏放大器SA正在工 作的時候以外，將副預(yù)充電控制信號SBRS保持在高邏輯電平。因此，除了相 應(yīng)的靈敏放大器SA工作的周期以外，開通副預(yù)充電電路SPRE，從而提供預(yù) 充電電壓VPR給位線BL禾B/BL，其中位線BL和/BL夾在連接開關(guān)BT之間。 附帶提及，副預(yù)充電控制信號SBRS的波形具有開關(guān)控制信號BT的反相邏 輯。并且在上述的第十九實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相同 的優(yōu)點。進一步地，通過副預(yù)充電電路SPRE，即使設(shè)置切斷功能，也可以防 止連接到靈敏放大器SA和列開關(guān)CSW的位線BL和/BL變成漂浮(floating) 狀態(tài)。因此，可以使在開始存取操作RD、 WR或者SREF時暫時執(zhí)行的預(yù)充 電操作更短。具體地，這對于不經(jīng)常執(zhí)行存取操作SREF的自刷新周期 SREFP是有效的。因此，可以將自刷新操作時間設(shè)置成等于讀操作時間和寫操作時間。也就是，可以防止操作控制電路24的定時控制變得更加復(fù)雜。圖34示出本發(fā)明的第二十實施例中的存儲器核心的主體部分的細(xì)節(jié)。對 于相同的組件，使用與上述實施例中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽 略對其的詳細(xì)描述。本發(fā)明的預(yù)充電控制電路PRE不同于第一實施例(圖 3)。其它的組件，與第一實施例中的那些組件是相同的。在預(yù)充電電路PRE中，將用于抑制電流的電流抑制元件ICNT設(shè)置在用 于提供預(yù)充電電壓VPR給位線BL和/BL的nMOS晶體管與預(yù)充電電壓線 VPR之間。電流抑制單元ICNT比如是高電阻元件或者晶體管。使用柵極寬度 W和溝道長度L的比率W/L小的晶體管。所述晶體管比如是耗盡型的。當(dāng)使 用增強型晶體管時，將閾值電壓設(shè)置得較低。并且在上述的第二十實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相同 的優(yōu)點。進一步的，通過在預(yù)充電電壓線VPR和位線BL和/BL之間插入電流 抑制元件ICNT，當(dāng)在字線WL和位線BL之間存在泄漏故障，并且將位線BL (或/BL)連接到預(yù)充電電壓VPR的時候可以減少泄漏量。圖35示出第二十一實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例中相同 的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，形成 操作控制電路24N和開關(guān)控制電路26N，而非第一實施例中的操作控制電路 24和開關(guān)控制電路26 (圖1)。并且加入模式寄存器32N和測試電路36N。 其它的組件，與第一實施例中的那些組件是相同的。模式寄存器32N的基本 規(guī)格與第十實施例中的規(guī)格(圖18)是相同的。比如，模式寄存器32N具有測試位TSl-2，其中的測試位是根據(jù)與模式寄 存器設(shè)置指令MRS (測試請求) 一起提供的地址信號AD的值進行設(shè)置的。 模式寄存器32N將設(shè)置給測試位TS1-2的邏輯值作為測試信號TSl-2而輸出。 當(dāng)執(zhí)行第一測試的時候，設(shè)置測試位TS1，并且當(dāng)執(zhí)行第二測試的時候，設(shè) 置測試位TS2。比如，通過測試存儲器MEM的LSI測試器，提供模式寄存器 設(shè)置指令MR。測試電路36N根據(jù)測試信號TSl-2，將測試控制信號TCNT輸出到操作控 制電路24N和開關(guān)控制電路26N。操作控制電路24N響應(yīng)于存取請求RD， WR和RREQ，并且響應(yīng)于測試控制信號TCNT，來進行操作。開關(guān)控制電路26N在不執(zhí)行存取操作的周期，設(shè)置切斷功能，并且當(dāng)接收測試控制信號TCNT的時候，根據(jù)測試控制信號TCNT來設(shè)置/解除切斷功能。圖36示出圖35中所示的開關(guān)控制電路26N的操作流程。在這個例子 中，僅僅設(shè)置模式寄存器32N中的測試位TS1，并且執(zhí)行第一測試。根據(jù)測 試信號TS1 (測試請求)，測試電路36N將用于執(zhí)行第一測試的測試控制信 號TCNT輸出到操作控制電路24N和開關(guān)控制電路26N。首先在步驟S10中，開關(guān)控制電路26N對所有的存儲器模塊RBLK解除 切斷功能。在這個狀態(tài)中，用于測試存儲器MEM的LSI測試器測量待機電流 (供電電流)。如果在字線WL和位線BL之間存在泄漏故障，則待機電流 大。操作控制電路24N在執(zhí)行第一測試的時候，屏蔽了刷新請求RREQ。順 便說一下，可以響應(yīng)于刷新請求RREQ，執(zhí)行自刷新操作SREF。接下來，在步驟S12、 S14、 S16和S18中，開關(guān)控制電路26N分別在存 儲器模塊RBLK0-3中設(shè)置切斷功能。也就是說，在每個存儲器模塊RBLK中 關(guān)斷連接開關(guān)BT。在S12到S18的每個步驟中，LSI測試器測量待機電流。 如果存儲器模塊RBLK在字線WL和位線BL之間存在泄漏故障，則如果對存 儲器模塊RBLK設(shè)置切斷功能，那么待機電流變得很小。接下來，比如使用LSI測試器，來確定在步驟S10中測量的待機電流與在 步驟S12到S18中測量的待機電流之間的差。如果電流差大于預(yù)定值(判決 值)，那么確定存儲器模塊RBLK在字線WL和位線BL之間存在故障。在這 種情況下，執(zhí)行詳細(xì)的測試，或者執(zhí)行對故障的救濟操作。圖37示出圖35中所示的操作控制電路24N和開關(guān)控制電路26N的另外 一個操作流程。在這個例子中，僅僅設(shè)置模式寄存器32N中的測試位TS2， 并且執(zhí)行第二測試。根據(jù)測試信號TS2 (測試請求)，測試電路36N將用于 執(zhí)行第二測試的測試控制信號TCNT輸出到操作控制電路24N和開關(guān)控制電 路26N。首先，在步驟S20中，開關(guān)控制電路26N對所有的存儲器模塊RBLK設(shè) 置切斷功能。在這種狀態(tài)下，用于測試存儲器MEM的LSI測試器測量待機電 流(供電電流)。因為關(guān)斷了所有的連接開關(guān)BT，所以即使在字線WL和位 線BL之間存在泄漏故障，待機電流也不大。操作控制電路24N在執(zhí)行第二測
試的時候，屏蔽了刷新請求RREQ。順便說一下，可以響應(yīng)于刷新請求 RREQ，執(zhí)行自刷新操作SREF。接下來，在步驟S22、 S24、 S26和S28中，開關(guān)控制電路26N分別解除 存儲器模i央RBLK0-3中的切斷功能。也就是說，在每個存儲器模i央RBLK0-3 中開通連接開關(guān)BT。在S22到S28的每個步驟中，LSI測試器測量待機電 流。如果存儲器模塊RBLK在字線WL和位線BL之間存在泄漏故障，則如果 對存儲器模塊RBLK解除切斷功能，那么待機電流變大。接下來，比如使用LSI測試器，來確定在步驟S20中測量的待機電流與在 步驟S22到S28中測量的待機電流之間的差。如果電流差大于預(yù)定值(判決 值)，那么確定存儲器模塊RBLK在字線WL和位線BL之間存在故障。在這 種情況下，執(zhí)行詳細(xì)的測試，或者執(zhí)行對故障的救濟操作。并且在上述的第二十一實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相 同的優(yōu)點。進一步的，通過測試電路36N，可以很容易的檢測在字線WL和 位線BL之間存在具有泄漏故障的存儲器?！姥隦BLK。圖38示出第二十二實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例中相同 的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，形成 測試電路36P，操作控制電路24P以及開關(guān)控制電路26P，而非在第二十一實 施例中的測試電路36N，操作控制電路24N以及開關(guān)控制電路26N (圖 35)。其它的組件，與第二十一實施例中的那些組件是相同的。當(dāng)接收測試信號TS1-2時，測試電路36P輸出用于執(zhí)行第三測試或者第四 測試的測試控制信號TCNT。響應(yīng)于存取請求RD、 WR或者RREQ，并且也 響應(yīng)于測試控制信號TCNT，操作控制電路24P執(zhí)行操作。當(dāng)接收到用于執(zhí)行 第三測試的測試控制信號TCNT時，操作控制電路24P從普通操作模式改變 到測試模式，并將從響應(yīng)于存取請求RD、 WR或者RREQ關(guān)斷預(yù)充電開關(guān) PRE時到激活字線WL時之間的時間周期設(shè)置得長于不執(zhí)行測試的普通操作 模式中的時間。也就是說，當(dāng)執(zhí)行第三測試時，將從預(yù)充電控制信號BRSO改 變到低邏輯電平時到字線激活信號WLZ改變到高邏輯電平時之間的時間周期 設(shè)置得長于在普通操作模式下的時間。當(dāng)接收到用于執(zhí)行第四測試的測試控制信號TCNT時，操作控制電路24P
從普通操作模式改變到測試模式，并且將從響應(yīng)于存取請求RD、 WR或者RREQ激活字線WL時到激活靈敏放大器SA時之間的時間周期設(shè)置得更長。 也就是說，當(dāng)執(zhí)行第四測試時，將從字線激活信號WLZ改變到高邏輯電平時 到靈敏放大器激活信號LEZ改變到高邏輯電平時之間的時間周期設(shè)置得長于 普通操作模式下的時間。比如，當(dāng)接收到用于執(zhí)行第三或者第四測試的測試 控制信號TCNT時，解除切斷功能。順便說一句，也可以不解除切斷功能。圖39示出第二十二實施例的操作的概要。在普通操作模式NRML中的波 形和第一實施例中的(圖6)是一樣的。在第三測試TEST3中，從預(yù)充電控 制信號BRS改變到低邏輯電平時到激活字線WL時之間的時間Tl長于普通操 作模式NRML中的時間。因此，例如，如果在字線WL和位線BL之間存在 泄漏故障，則在預(yù)充電控制信號BRS變到低邏輯電平之后，位線BL的電壓 從預(yù)充電電壓VPR降到字線WL的復(fù)位電壓(比如，地電壓)。因此，當(dāng)激 活字線WL并從存儲器單元MC讀取數(shù)據(jù)到位線BL的時候，位線BL的電壓 低于位線/BL的電壓(=VPR)。因此，在讀操作RD中沒有放大正確的數(shù)據(jù) 信號，并且可以檢測到字線WL和位線BL之間的泄漏故障。以同樣的方式，在第四測試TEST4中，從激活字線WL時到靈敏放大器 激活信號LEZ改變到高邏輯電平時之間的時間T2長于普通操作模式NRML 下的時間。因此，例如，如果在字線WL和位線BL之間存在泄漏故障，則在 激活字線WL之后，從存儲器單元MC中讀入位線BL的數(shù)據(jù)的電壓降到字線 WL的復(fù)位電壓(比如，地電壓)。因此，當(dāng)激活靈敏放大器激活信號LEZ 并且靈敏放大器SA開始放大操作的時候，位線BL的電壓低于位線/BL的電 壓(=VPR)。因此，在讀操作RD中，沒有放大正確的數(shù)據(jù)信號，并且可以 檢測到在字線WL和位線BL之間的泄漏故障。如果沒有解除切斷功能，則在第三和第四測試TEST34中，預(yù)充電控制 信號BRS和開關(guān)控制信號BT具有與普通操作模式NRML中相同的波形。圖40示出了存儲器核心28的存儲器模塊RBLK的細(xì)節(jié)。比如，每個存 儲器模塊RBLK具有256個字線WL0-255，兩個冗余字線RWL0-1， 1024對位 線對BL和/BL，以及一對冗余的位線RBL和/RBL。在字線WL和位線BL或 /BL的交點處的圓表示存儲器單元MC。在執(zhí)行第三測試TEST3和第四測試 TEST4之前，將邏輯1數(shù)據(jù)寫入所有的存儲器單元MC中。比如，如果在連接到圖中的黑圓圈表示的存儲器單元MC上的字線WL3 和位線BL2之間存在泄漏故障，則當(dāng)激活字線WLO、 WL3、 WL4、 WL7等以 存取連接到位線BL2的存儲器單元MC時，檢測到故障。相反地，當(dāng)存取連 接到位線/BL2的存儲器單元MC的時候，因為在放大操作期間，位線BL2作 為參考位線，并且改變到低邏輯電平，所以沒有檢測到故障。如果在字線WL和位線BL之間存在泄漏故障，則必須提供通過冗余位線 對RBL和/RBL的救濟(列救濟)，而不是通過冗余字線RWL0-1的救濟(行 救濟)。這是因為讀取故障(重寫故障)是發(fā)生在連接到具有泄漏故障的位 線BL2上的所有存儲器單元MC中的。為了執(zhí)行列救濟，僅僅需要引起比冗 余字線RWL0-1的數(shù)目更多的字線故障。更具體而言，通過存儲器單元MC 連接到位線BL2的字線WL (WL0， WL3， WL4等)需要被存取三次或者更 多次。如果順序地存取字線WL，則通過順序地對"冗余字線RWL數(shù)目+2" 的兩倍以上數(shù)目的字線WL進行存取，可以強制地提供列救濟。并且在上述的第二十二實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相 同的優(yōu)點。進一步地，當(dāng)在字線WL和位線BL之間存在泄漏故障時，可以強 制地提供列救濟。這可以提高救濟效率以及存儲器MEM的產(chǎn)量(yield)。圖41示出第二十三實施例。對于相同的組件，使用與上述實施例中相同 的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，形成 測試電路36Q,而不是在第二十二實施例中的測試電路36P (圖38)。并 且，新形成測試輸出端子TOUT。其它的組件，與第二十二實施例中的那些 組件是相同的。測試電路36Q具有如下功能通過輸出測試存取請求到操作控制電路 24P以存取多個字線WL，來執(zhí)行第三測試TEST3和第四測試TEST4。測試電 路36Q還具有如下功能通過在執(zhí)行第二十二實施例中所述的第三測試 TEST3或者第四測試TEST4時通過數(shù)據(jù)總線DB接收讀取數(shù)據(jù)，來檢測故障 的發(fā)生。進一步的，測試電路36Q具有如下功能當(dāng)在字線WL和位線BL之 間檢測到泄漏故障時，輸出故障檢測信號TOUT到測試輸出端子TOUT。也 就是說，測試電路36Q具有BIST (內(nèi)置自測試)電路的功能。
圖42示出第二十三實施例中的存儲器系統(tǒng)。省略與圖4中所示的那些相 同組件的詳細(xì)描述。在本發(fā)明中，安裝在存儲器系統(tǒng)中的CPU具有將存取請 求和測試請求輸出到存儲器MEM、以及接收來自存儲器MEM的故障檢測信 號TOUT (測試結(jié)果)的功能。例如，通過模式寄存器設(shè)置指令MRS重寫模 式寄存器32N的測試位TSl-2，從而通過存儲器MEM識別測試請求。當(dāng)存儲 器MEM識別測試請求的時候，存儲器MEM通過測試電路36Q執(zhí)行自測試。同樣在上述的第二十三實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相 同的優(yōu)點。進一步地，通過具有BIST功能的測試電路36Q,自動地執(zhí)行第三 測試TEST3和第四測試TEST4，并且將測試結(jié)果通過測試輸出端子TOUT輸 出給存儲器系統(tǒng)中的CPU (控制器)，以便在沒有使用高價格設(shè)備比如LSI 測試器的情況下，可以檢測到在字線WL和位線BL之間存在泄漏故障的存儲 器模i央RBLK。因此，可以減少測試費用。在上述的第二十實施例(圖34)中，描述了通過在預(yù)充電電路PRE中設(shè) 置電流抑制元件ICNT，來構(gòu)建存儲器核心的例子。然而，本發(fā)明不限于這個 實施例。比如，如圖43所示，可以將在第十九實施例(圖32)中的使用的副 預(yù)充電電路SPRE，加入到圖34所示的存儲器核心中。并且也如圖44所示， 可以將副預(yù)充電電路PRE從第十九實施例(圖32)中的存儲器核心中移除。 進一步地，如圖45所示，可以將電流抑制元件ICNT設(shè)置在圖44中的存儲器 核心中的副預(yù)充電電路SPRE中。并且，如圖46所示，可以將相互連接位線 BL和/BL的nMOS晶體管加入到圖44中的副預(yù)充電電路SPRE中。并且，如 圖47所示，可以將相互連接位線BL和/BL的nMOS晶體管加入到圖45中的 存儲器核心中的副預(yù)充電電路SPRE中。此外，可以將副預(yù)充電電路SPRE和 電流抑制元件ICNT加入到每個實施例中。如果加入了副預(yù)充電電路SPRE，則可以移除預(yù)充電電路PRE。在上述實施例中，已經(jīng)描述了本發(fā)明應(yīng)用到FCRAM (偽SRAM)中的例 子。然而，本發(fā)明并不局限于這些實施例。比如，本發(fā)明可以應(yīng)用到DRAM 或者SDRAM。在這些例子中，將響應(yīng)于外部刷新請求的外部刷新操作作為外 部存取操作進行執(zhí)行。此外，本發(fā)明可以應(yīng)用到SRAM、非易失性存儲器，
圖48示出了本發(fā)明的第二十四實施例。對于相同的組件，使用與上述實 施例中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本發(fā)明中，半導(dǎo)體存儲器MEM例如是SDRAM。存儲器MEM包括時鐘緩沖器 40R、指令譯碼器IOR、振蕩控制電路42R、刷新定時器12R、刷新請求生成 電路14、請求控制電路44R、刷新地址計數(shù)器16、地址緩沖器18、數(shù)據(jù)輸A/ 輸出緩沖器20、地址選擇電路22、操作控制電路24R、開關(guān)控制電路26R、 以及存儲器核心28。如圖4中所示，存儲器MEM與CPU —起構(gòu)成存儲器系 統(tǒng)。當(dāng)時鐘使能信號CKE位于高邏輯電平時，時鐘緩沖器40R輸出時鐘信號 CLK，作為內(nèi)部時鐘信號ICLK。將內(nèi)部時鐘信號ICLK提供給與時鐘信號 CLK同步操作的電路，這些電路比如是指令譯碼器IOR、地址緩沖器18、數(shù) 據(jù)輸入席俞出緩沖器20和操作控制電路24R。當(dāng)時鐘使能信號CKE位于低邏 輯電平時，時鐘緩沖器40R停止輸出內(nèi)部時鐘信號ICLK。當(dāng)內(nèi)部時鐘信號 ICLK停止時，存儲器MEM進入低功率(power-down)模式，在該模式中， 將接收外部存取請求等的輸入電路(比如指令譯碼器IOR、地址緩沖器18和 數(shù)據(jù)輸入/ll出緩沖器20)禁止。在禁止了輸入電路的情況下，減少了輸入電 路中的供電電流，這導(dǎo)致大大降低了存儲器MEM的功耗。隨著時鐘使能信號 CKE從低邏輯電平變化到高邏輯電平，存儲器MEM從低功率模式退出，以 返回普通操作模式。指令譯碼器IOR輸出根據(jù)指令信號CMD的邏輯電平識別的指令，作為用 于執(zhí)行存儲器核心28的存取操作的讀指令RD、寫指令WR、刷新指令REF 等。并且，當(dāng)指令信號CMD指示自刷新指令的進入的時候，指令譯碼器10R 激活自刷新模式信號SELFZ，并且當(dāng)指令信號CMD指示自刷新指令的退出的 時候，指令譯碼器IOR禁止自刷新模式信號SELF。當(dāng)提供內(nèi)部時鐘信號 ICLK的時候，指令譯碼器10R禁止低功率模式信號PDZ，并且當(dāng)停止提供內(nèi) 部時鐘信號ICLK的時候，指令譯碼器10R激活低功率模式信號PDZ。指令 RD、 WR和PDZ是用于執(zhí)行存儲器核心28的存取操作的外部存取請求。比 如，指令信號CMD包括芯片選擇信號/CS、行地址選通信號/RAS、列地址選 通信號/CAS，以及寫入使能信號/WE?；蛘叩凸β誓Ｊ叫盘朠DZ的時候，振蕩控 制電路42R激活振蕩使能信號OENZ。當(dāng)激活振蕩使能信號OENZ的時候， 刷新定時器12R (信號生成電路)進行操作以輸出振蕩信號OSC (定時信 號)，并且當(dāng)禁止振蕩使能信號OENZ的時候，刷新定時器12R停止它的操 作。請求控制電路44R與刷新請求信號RREQ同步地輸出刷新請求信號 RREQZ或者預(yù)充電請求信號PREQZ。如圖49所示，用低功率模式信號PDZ 來屏蔽刷新請求信號RREQZ的輸出。刷新地址計數(shù)器16執(zhí)行與刷新終止信號RENDZ同步的計數(shù)操作，并且 更新刷新地址信號RRAD，其中刷新終止信號RENDZ是與刷新操作的完成相 同步地產(chǎn)生的。通過操作控制電路24R生成刷新終止信號RENDZ。地址選擇 電路22將刷新地址信號RRAD作為內(nèi)部行地址信號IRAD輸出給存儲器核心 28，以響應(yīng)于刷新請求信號RREQZ的激活而執(zhí)行刷新操作。操作控制電路 24R輸出控制信號WLZ、 LEZ、 BT0和BRS0，其中這些信號可以導(dǎo)致存儲器 核心28執(zhí)行響應(yīng)于讀指令RD、寫指令WR、刷新指令REF (外部存取請 求)或者刷新請求信號RREQZ (內(nèi)部存取請求)的讀操作、寫操作、或者刷 新操作。進一步地，操作控制電路24R響應(yīng)于預(yù)充電請求信號RREQZ，輸出 用于對位線BL和/BL進行預(yù)充電的預(yù)充電控制信號BRS0。在普通操作模式中提供讀指令RD、寫指令WR和刷新指令REF。在自刷 新模式中生成刷新請求信號RREQZ。在自刷新模式和低功率模式中生成預(yù)充 電請求信號PREQZ。開關(guān)控制電路26R僅在預(yù)定周期期間，響應(yīng)于預(yù)充電控制信號BRS0，將 在自刷新模式中不執(zhí)行自刷新操作的存儲器模塊RBLK的預(yù)充電控制信號 BRS (來自BRS0IV0R， BRS1I71R， BRS2I72R和BRS3I73R的三對)設(shè)置到 高邏輯電平。并且，開關(guān)控制電路26R僅在預(yù)定周期期間，響應(yīng)于預(yù)充電控 制信號BRS0，將所有存儲器模塊RBLK的預(yù)充電控制信號BRS設(shè)置到高邏 輯電平。執(zhí)行自刷新操作存儲器模塊RBLK的預(yù)充電控制信號BRS的波形與 圖6中的BRS2L和BRS2R的波形是相同的。在普通操作模式中的開關(guān)控制電 路26R的操作與圖5中的激活周期ACT的操作和圖6中的操作是相同的。圖49示出了圖48中的振蕩控制電路42R和請求控制電路44R的細(xì)節(jié)。
振蕩控制電路42R利用OR電路構(gòu)成。請求控制電路44R具有AND電路，該 AND電路接收低功率信號PDZ的反相邏輯和刷新請求信號RREQ。請求控制 電路44R輸出刷新請求信號RREQ作為預(yù)充電請求信號PREQZ，并且在沒有 激活低功率信號PDZ的時候，輸出與刷新請求信號RREQ同步的刷新請求信 號RREQZ。也就是說，如圖50中所示，在自刷新模式和低功率模式下，與 刷新請求信號RREQ同步地生成預(yù)充電請求信號PREQZ。僅僅在自刷新模式 下，與刷新請求信號RREQ同步地生成刷新請求信號RREQZ，并且在低功率 模式下，禁止其生成。圖50示出第二十四實施例的操作。僅僅在自刷新周期SELFP中激活自刷 新模式信號SELFZ。僅僅在低功率周期PDP中激活低功率模式信號PDZ。因 此，僅僅在自刷新周期SELFP和低功率周期PDP中輸出振蕩信號OSC，并且 在普通操作模式周期NRMP中不輸出振蕩信號OSC。換句話說，與偽SRAM 形成對照的是，僅僅響應(yīng)于外部刷新請求REF，在SDRAM中執(zhí)行在普通操 作模式中的自刷新操作。僅僅在自刷新周期SELFP中，響應(yīng)于刷新請求信號 RREQZ (內(nèi)部存取請求)，執(zhí)行自刷新操作，其中刷新請求信號RREQZ在 存儲器MEM中周期性地生成。在自刷新周期SELFP中，請求控制電路44R響應(yīng)于刷新請求信號 RREQ，輸出刷新請求信號RREQZ和預(yù)充電請求信號PREQZ。在低功率周期 PDP中，請求控制電路44R僅響應(yīng)于刷新請求信號RREQ而輸出預(yù)充電請求 信號PREQZ，并且禁止刷新請求信號RREQZ的生成。順便說一句，在本實 施例中，切斷功能不依賴于操作模式，并且對所有的存儲器模塊RBLK0-3設(shè) 置切斷功能。普通操作模式是允許接收外部存取請求RD、 WR和REF的外部操作模 式。自刷新模式和低功率模式是禁止接收外部存取請求RD、 WR和REF的內(nèi)部操作模式。圖51示出第二十四實施例的自刷新模式下的操作。省略了與上述的圖5 中的相同的操作的詳細(xì)描述。與上述的實施例相類似，在圖51中由X標(biāo)記表 示的故障存儲器模塊用冗余電路(冗余字線或者冗余位線)來替代具有泄漏 故障的字線WL或位線BL和/BL。響應(yīng)于為每個刷新請求信號RREQZ生成的刷新地址信號RRAD，順序地切換執(zhí)行自刷新操作SREF的存儲器模塊 RBLK。自刷新操作SREF的波形與圖5中的是相同的。此外，在本實施例中，不執(zhí)行自刷新操作SREF的存儲器模塊RBLK接收 預(yù)充電控制信號BRS，該預(yù)充電控制信號BRS響應(yīng)于預(yù)充電請求信號 PREQZ，暫時改變成高邏輯電平。因此執(zhí)行位線BL和/BL的預(yù)充電操作。在 每個存儲器模塊RBLK中，在自刷新模式下較不經(jīng)常執(zhí)行自刷新操作SREF。 因此，如果設(shè)置切斷功能，則在很長時間里將預(yù)充電控制信號BRS設(shè)置成低 電平。通常，不影響通常操作的微小泄漏路徑存在于位線BL和/BL與地線 VSS之間。由于該泄漏路徑，處于漂浮狀態(tài)的位線BL和/BL的電壓電平從預(yù) 充電電平VPR開始隨時間流逝逐漸降低。然而，在本實施例中，周期性地執(zhí)行預(yù)充電操作。因此，在字線WL和 位線BL (或/BL)之間的短路是物理上存在的，即使設(shè)置切斷功能，也將位 線BL和/BL的電壓電平保持在預(yù)充電電平VPR。換句話說，即使字線WL和 位線BL (或/BL)之間的短路是物理上存在的，也可以通過切斷功能使泄漏 電流最小化，并且可以將位線BL和/BL的電壓電平保持在預(yù)充電電平VPR。 因此，可以防止在從自刷新模式返回到普通操作模式之后，靈敏放大器SA在 自刷新操作SREF或者存取操作RD、 WR或者REF中的誤動作。更具體地， 可以防止保持邏輯"0"的存儲器單元MC的讀取裕度的減少。圖52示出第二十四實施例的低功率模式的操作。在低功率模式禁止外部 存取請求RD、 WR和REF的接收，并且也禁止刷新請求信號RREQZ (內(nèi)部存取請求)的生成。因此，響應(yīng)于刷新請求信號RREQ，僅僅生成預(yù)充電請 求信號PREQZ。所有的存儲器模塊RBLK0-3接收預(yù)充電控制信號BRS，預(yù)充 電控制信號BRS響應(yīng)于預(yù)充電請求信號PREQZ，暫時改變成高邏輯電平。接 著，在所有的存儲器模塊RBLK中執(zhí)行預(yù)充電操作。因此，與自刷新操作相 類似，即使在字線WL和位線BL (或/BL)之間物理上存在短路，也可以通 過切斷功能使泄漏電流最小化，并且可以將位線BL和/BL的電壓電平保持在 預(yù)充電電平VPR。同樣在上述的第二十四實施例中，也可以獲得與上述的那些實施例中相 同的優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，即使在位線BL和/BL的漂浮周期較
長，也設(shè)置切斷功能，并且將位線BL和/BL的電壓電平保持在預(yù)充電電平 VPR。因此，可以防止在從自刷新模式或者低功率模式返回到普通操作模式 以后，在存取操作RD、 WR或者REF中靈敏放大器SA的誤動作。圖53示出本發(fā)明的第二十五實施例。對于相同的組件，使用與第一、第 二和第二十四實施例中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì) 描述。在本實施例中，形成開關(guān)控制電路27R，而非在第二十四實施例中的 開關(guān)控制電路26R。并且，與第二實施例相類似，存儲器MEM具有熔絲電路 30 (泄漏存儲器單元)。其它的組件，與第二十四實施例中的那些組件是相 同的。也就是說，存儲器MEM比如是SDRAM。如圖4所示，存儲器MEM 與CPU —起構(gòu)成存儲器系統(tǒng)。在本實施例中，與第二實施例相類似，熔絲電路30輸出表示故障存儲器 模塊RBLK的模塊地址FAD。熔絲電路30可以使用存儲故障存儲器模塊 RBLK的模塊地址的冗余熔絲電路，以用冗余存儲器模塊RRBLK (未示出) 來替代故障存儲器模塊RBLK，或者電路可以與冗余的熔絲電路分開地形 成。開關(guān)控制電路27R僅僅對故障存儲器模塊RBLK設(shè)置切斷功能，并且對 任何的良好存儲器模塊RBLK，解除切斷功能。圖54示出第二十五實施例的自刷新模式的操作。省略了與上述的圖5和 51中的相同操作的詳細(xì)描述。在本實施例中，在良好存儲器模塊RBLK1和3 中，預(yù)充電控制信號BRS在不包括自刷新操作SREF周期的自刷新模式中保 持在高邏輯電平。在故障存儲器模塊RBLK0和2中，預(yù)充電控制信號BRS響 應(yīng)于預(yù)充電請求信號PREQZ，暫時改變?yōu)楦哌壿嬰娖?。?dāng)預(yù)充電控制信號 BRS位于高邏輯電平時，圖3中所示的預(yù)充電電路PRE開通，以提供預(yù)充電 電壓VPR給位線BL和/BL。圖55示出了第二十五實施例的低功率模式的操作。省略對與上述的圖52 中的相同操作的詳細(xì)描述。并且，在低功率模式中，如同在自刷新模式中一 樣，僅在故障存儲器模塊RBLK0和2中，響應(yīng)于預(yù)充電請求信號PREQZ，預(yù)充電控制信號BRS暫時改變到高邏輯電平。在低功率模式中，在良好存儲器 模塊RBLK1和3中，將預(yù)充電控制信號BRS保持在高邏輯電平。因此，僅僅 在故障存儲器模塊RBLK0和2中，開3I/關(guān)斷預(yù)充電電路PRE。
同樣在上述的第二十五實施例中，也可以獲得與上述的第一、第二和第 二十四實施例中相同的優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，通過僅僅對故障存儲器模塊RBLK設(shè)置切斷功能，可以防止連接開關(guān)BT和預(yù)充電電路PRE的 浪費操作，并且可以進一步的減少待機電流。圖56示出在第二十六實施例中的振蕩控制電路42R和請求控制電路45R 的細(xì)節(jié)。對于相同的組件，使用與第一和第二十四實施例中相同的符號和附 圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，形成請求控制電 路45R，而非在第二十四實施例中的請求控制電路44R。其它的組件，與第二 十四實施例中的那些組件是相同的。即，存儲器MEM比如是SDRAM。如圖 4所示，存儲器MEM與CPU —起構(gòu)成存儲器系統(tǒng)。請求控制電路45R在接收圖49所示的低功率模式信號的反相器和NAND 門之間，具有脈沖調(diào)整電路PLS (屏蔽電路)。脈沖調(diào)整電路PLS (屏蔽電 路)利用延遲電路DLY1和AND電路構(gòu)成，所述延遲電路DLY1用于延遲低 功率使能信號PDENX的禁止定時，直到其位于低功率模式信號PDZ的禁止 定時之后。圖57示出第二十六實施例的操作。圖57示出了一個例子，在該例子中， 響應(yīng)于時鐘使能信號CKE的激活，存儲器MEM從低功率模式(PDP)中退 出，并轉(zhuǎn)移到普通操作模式(NRMP)。由于脈沖調(diào)整電路PLS，低功率使能 信號PDENX的禁止定時被延遲(圖57 (a))。因此，在從低功率模式退出 以后，在延遲電路DLY1的延遲時間Tl期間，禁止刷新請求信號RREQZ (內(nèi)部存取請求)的生成(圖57 (b))。在低功率模式和普通操作模式中，沒有產(chǎn)生刷新請求信號RREQZ。然 而，如圖57中的括號所示，當(dāng)從低功率模式切換到普通操作模式的時候，如 果從刷新請求生成電路14中輸出刷新請求信號RREQ，則當(dāng)從低功率模式中 退出的時候，可能輸出刷新請求信號RREQZ (圖57 (c))。另一方面，在 普通操作模式中，諸如讀指令RD的外部存取請求是與存儲器MEM的內(nèi)部操 作相異步地提供給存儲器MEM的(圖57 (d))。因此，當(dāng)普通操作模式開 始的時候，外部存取請求和內(nèi)部存取請求RREQZ可能會發(fā)生沖突，有必要防 止這種沖突。
同樣在上述的第二十六實施例中，也可以獲得與上述的第一和第二十四 實施例中相同的優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，通過在從低功率模式切換到普通操作模式時，將刷新請求信號RREQZ的生成禁止一段預(yù)定的時間，可 以防止外部存取請求和內(nèi)部存取請求RREQZ之間的沖突，因此可以防止存儲 器MEM的誤動作。圖58示出本發(fā)明的第二十七實施例。對于相同的組件，使用與第一和第 二十四實施例中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。 在本實施例中，存儲器核心28S利用一個存儲器模塊RBLK構(gòu)成。因此，存 儲器核心28S沒有用于將存儲器模塊RBLK與靈敏方文大器SA相連的連接開關(guān) BT。并且，用于控制存儲器核心28S操作的操作控制電路24S和開關(guān)控制電 路26S，與第二十四實施例中的是不同的，不同之處在于不輸出開關(guān)控制信號 BT。進一步地，存儲器MEM具有與刷新定時器12R分開的專用預(yù)充電定時 器46S，該專用預(yù)充電定時器46S以預(yù)定周期輸出預(yù)充電請求信號PREQZ。 因此，可以與振蕩信號OSC的周期無關(guān)地設(shè)置預(yù)充電請求信號PREQZ的周 期。因為可以獨立地設(shè)置預(yù)充電定時器46S,所以不需要請求控制電路44R (圖48)，其中請求控制電路44R用于從刷新請求信號RREQ生成刷新請求 信號RREQZ和預(yù)充電請求信號PREQZ。其它的組件，與第二十四實施例中 的那些組件是相同的。即，存儲器MEM比如是SDRAM。如圖4所示，存儲 器MEM與CPU —起構(gòu)成存儲器系統(tǒng)。預(yù)充電定時器46S在低功率模式和自刷新模式中周期性地輸出預(yù)充電請 求信號PREQZ。刷新定時器12R僅僅在自刷新模式中周期性地輸出振蕩信號 OSC。除了預(yù)充電請求信號PREQZ沒有與振蕩信號OSC同步之外，存儲器 MEM的基本操作與上述的圖50中的操作是相同的。圖59示出第二十七實施例的自刷新模式下的操作。在本實施例中，刷新 請求信號RREQZ和預(yù)充電請求信號PREQZ是相互異步地產(chǎn)生的(圖59 (a， b))。操作控制電路24S與刷新請求信號RREQZ和預(yù)充電請求信號PREQZ 相同步地產(chǎn)生預(yù)充電控制信號BRS (圖59 (c， d))。然而，刷新請求信號 RREQZ和預(yù)充電請求信號PREQZ可以重疊。在這種情況下，操作控制電路 24S屏蔽預(yù)充電請求信號PREQZ，并且僅僅響應(yīng)于刷新請求信號RREQZ，產(chǎn) 生預(yù)充電控制信號BRS (圖59 (e))。同樣在上述的第二十七實施例中，也可以獲得與上述的第一和第二十四 實施例中相同的優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，可以與振蕩信號OSC的周 期無關(guān)地設(shè)置預(yù)充電請求信號PREQZ的周期。因此，比如，可以通過將預(yù)充 電請求信號PREQZ的周期設(shè)置得更長，以減少存儲器MEM的功耗。換句話 說，可以根據(jù)位線BL和/BL的泄漏電流量，設(shè)置預(yù)充電請求信號PREQZ的 生成周期。圖60示出本發(fā)明的第二十八實施例。對于相同的組件，使用與第一和第 二十四實施例中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。 在本實施例中，形成請求控制電路44T，而非第二十四實施例中的請求控制電 路44R。并且，存儲器MEM具有熔絲電路48T (程序電路)。其它的組件， 與第二十四實施例中的那些組件是相同的。也就是，存儲器MEM比如是 SDRAM。如圖4所示，存儲器MEM與CPU—起構(gòu)成存儲器系統(tǒng)。熔絲電路48T根據(jù)內(nèi)置熔絲的程序狀態(tài)，輸出預(yù)充電屏蔽信號PMSK。 比如，在熔絲被切斷的時候，將預(yù)充電屏蔽信號PMSK設(shè)置成高邏輯電平， 并且在沒有切斷熔絲時，將預(yù)充電屏蔽信號PMSK設(shè)置成低邏輯電平。當(dāng)接 收位于高邏輯電平的預(yù)充電屏蔽信號PMSK的時候，請求控制電路44T停止 預(yù)充電請求信號PREQZ的生成。因此，在低功率模式下禁止預(yù)充電操作。除 了響應(yīng)于刷新請求信號RREQZ的操作之外，禁止自刷新模式下的預(yù)充電操 作。在本實施例中，如果在制造存儲器MEM之后的操作測試中，通過估算待 機電流等，將位線BL和/BL的泄漏電流的量確定為非常小，那么對熔絲電路 48T的內(nèi)部狀態(tài)進行編程。因此可以停止預(yù)充電請求信號PREQZ的生成，并 且可以減少預(yù)充電電路PRE的操作頻率。因此，可以減少低功率模式和自刷 新模式下的存儲器MEM的功耗。比如，當(dāng)接收處于高邏輯電平的預(yù)充電屏蔽信號PMSK的時候，請求控 制電路44T可以僅在自刷新模式下停止預(yù)充電請求信號PREQZ的生成。因 此，通過自刷新模式下的自刷新操作，將位線BL和/BL設(shè)置為預(yù)充電電壓 VPR，并且響應(yīng)于低功率模式下的預(yù)充電請求信號PREQZ，將位線BL和/BL 設(shè)置為預(yù)充電電壓VPR。因此，可以防止在低功率模式下位線BL和/BL維持 在漂浮狀態(tài)，并且也可以防止從自刷新模式返回到普通操作模式之后，在存取操作RD、 WR或者REF中靈敏放大器SA的誤動作。并且在上述的第二十八實施例中，也可以獲得與上述的第一和第二十四 實施例中相同的優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，可以根據(jù)所制造的存儲器 MEM的特性，進一步減少在低功率模式和自刷新模式下的功耗。圖61示出本發(fā)明的第二十九實施例。對于相同的組件，使用與第一、第 二十四和第二十八實施例中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的 詳細(xì)描述。在本實施例中，形成指令譯碼器10U和請求控制電路44T，而非 第二十四實施例中的指令譯碼器IOR和請求控制電路44R。并且，存儲器 MEM具有模式寄存器50U (寄存器電路)。其它的組件，與第二十四實施例 中的那些組件是相同的。也就是，存儲器MEM比如是SDRAM。如圖4所 示，存儲器MEM與CPU —起構(gòu)成存儲器系統(tǒng)。通過向在第二十四實施例中的指令譯碼器10R增加用于對模式寄存器設(shè) 置指令MRS進行譯碼的功能，構(gòu)建指令譯碼器10U。模式寄存器50U根據(jù)地 址信號RAD (外部數(shù)據(jù))的值，設(shè)置內(nèi)置存儲器單元的值，其中地址信號 RAD與模式寄存器設(shè)置指令MRS —起提供。 一個存儲器單元表示預(yù)充電屏蔽 位PMSK。比如，當(dāng)將"0"設(shè)置給預(yù)充電屏蔽信號PMSK的時候，模式寄存 器50U輸出處于低邏輯電平的預(yù)充電屏蔽信號PMSK，并且當(dāng)將"1"設(shè)置給 預(yù)充電屏蔽信號PMSK的時候，模式寄存器50U輸出處于高邏輯電平的預(yù)充 電屏蔽信號PMSK。模式寄存器50U還具有用于設(shè)置存儲器MEM的操作規(guī)格 的存儲器單元，存儲器MEM的操作規(guī)格比如是脈沖串(burst)長度和數(shù)據(jù)時 延(data latency)。請求控制電路44T的操作與第二十八實施例中的那些操作 是相同的。并且在上述的第二十九實施例中，也可以獲得與上述的第一、第二十四 和第二十八實施例中相同的優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，因為在測試存 儲器MEM之后可以設(shè)置模式寄存器50U，所以比如，在組裝存儲器MEM之 后，可以設(shè)置預(yù)充電請求信號PREQZ的輸出的禁止/許可。因此，比如，可以 使用己經(jīng)使用了很長時間的存儲器MEM，估算有關(guān)泄漏電流的位線BL和/BL 的可靠性。
圖62示出了本發(fā)明的第三十實施例。對于相同的組件，使用與第一和第二十四實施例中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，形成請求控制電路44V，而非第二十四實施例中的請求控制 電路44R。請求控制電路44V輸出刷新選擇信號REFSEL給地址選擇電路 22。其它的組件，與第二十四實施例中的那些組件是相同的。也就是，存儲 器MEM比如是SDRAM。如圖4所示，存儲器MEM與CPU—起構(gòu)成存儲器 系統(tǒng)。圖63示出了圖62中所示的請求控制電路44V的細(xì)節(jié)。請求控制電路44V 具有級聯(lián)的延遲電路DLY2， DLY3 (第一延遲電路)和DLY4 (第二延遲電 路)，用于順序地延遲刷新請求信號RREQ (定時信號)。從一 AND電路輸 出刷新選擇信號REFSEL，該AND電路接收延遲電路DLY2的輸出和低功率 模式信號PDZ的反相邏輯。從延遲電路DLY3輸出預(yù)充電請求信號PREQZ。 從一 AND電路輸出刷新請求信號RREQZ，該AND電路接收延遲電路DLY4 的輸出和低功率模式信號PDZ的反相邏輯。地址選擇電路22響應(yīng)于刷新選擇 信號REFSEL的激活(比如，高邏輯電平)，在預(yù)定周期內(nèi)將刷新地址信號 RRAD作為內(nèi)部地址信號IRAD輸出給存儲器核心28。在沒有激活刷新選擇 信號REFSEL的時候(比如，低邏輯電平)，地址選擇電路22將行地址信號 RAD作為內(nèi)部地址信號1RAD輸出給存儲器核心28。在本實施例中，響應(yīng)于刷新請求信號RREQ，在自刷新模式中順序地產(chǎn) 生刷新選擇信號REFSEL，預(yù)充電請求信號PREQZ，刷新請求信號RREQZ。 因此，在向存儲器核心28輸出刷新地址信號RRAD之后，位線BL和/BL的 預(yù)充電開始，以啟動自刷新操作。相應(yīng)地，例如，可以防止在行譯碼器 RDEC對刷新地址信號RRAD進行譯碼之前啟動自刷新操作。并且在上述的第三十實施例中，也可以獲得與上述的第一和第二十四實 施例中相同的優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，可以防止自刷新模式下的誤 動作。圖64示出本發(fā)明的第三十一實施例。對于相同的組件，使用與第一、第 二十四和第二十九實施例中相同的符號和附圖標(biāo)記，因此，在此忽略對其的 詳細(xì)描述。在本實施例中，形成指令譯碼器10U和請求控制電路44W，而非第二十四實施例中的指令譯碼器IOR和請求控制電路44R。并且，存儲器 MEM具有模式寄存器50U。刷新地址計數(shù)器16執(zhí)行與通過延遲電路DLY5延 遲刷新請求信號RREQ之后獲取的信號相同步的計數(shù)操作。延遲電路DLY5 的延遲時間長于從輸出刷新請求信號RREQ時到行譯碼器RDEC完成刷新地 址信號RRAD的譯碼時的時間周期。其它的組件，與第二十四實施例中的那 些組件是相同的。也就是，存儲器MEM比如是SDRAM。如圖4所示，存儲 器MEM與CPU—起構(gòu)成存儲器系統(tǒng)。對于在本實施例中的存儲器MEM，可 以設(shè)置執(zhí)行自刷新操作的存儲器模塊RBLK的數(shù)目。也就是，存儲器MEM 具有部分刷新功能。模式寄存器50U具有多個存儲器單元。存儲器單元的二個位表示部分設(shè) 置位PSET0-1。模式寄存器50U根據(jù)對存儲器單元設(shè)置的值，輸出部分設(shè)置 位PSET0-1。通過部分設(shè)置位PSET0-1，設(shè)置后面將要描述的部分刷新區(qū)域 PREFA。部分刷新區(qū)域PREFA是執(zhí)行刷新操作的存儲器模塊RBLK。參考圖 65，將描述部分刷新區(qū)域PREFA。通過向第二十四實施例中的請求控制電路44R增加根據(jù)部分設(shè)置信號 PSET0-1和刷新地址信號RRAD4-5來屏蔽刷新請求信號RREQZ的輸出的功 能，來構(gòu)造請求控制電路44W。與第二十四實施例相類似，響應(yīng)于刷新請求 信號RREQZ，通過所有的存儲器模塊RBLK，輸出預(yù)充電請求信號PREQZ。圖65示出了部分刷新區(qū)域PREFA。加陰影的存儲器模塊RBLK是部分刷 新區(qū)域PREFA，在部分刷新區(qū)域PREFA中，允許執(zhí)行自刷新操作。在白存儲 器模塊RBLK中，禁止刷新操作。可以保持?jǐn)?shù)據(jù)容量，并且功耗隨著部分刷 新區(qū)域PREFA的尺寸的增加而提高。相反的，可以保持?jǐn)?shù)據(jù)容量，并且功耗 隨著部分刷新區(qū)域PREFA的尺寸的減小而降低。如果通過模式寄存器設(shè)置指令MRS設(shè)置的部分設(shè)置信號PSET0-1的兩個 值都是低邏輯電平L，則在部分刷新區(qū)域PREFA中設(shè)置所有的存儲器模塊 RBLK0-3 (全部)。如果部分設(shè)置信號PSET0-1具有值H和L，則在部分刷新 區(qū)域PREFA中設(shè)置存儲器模塊RBLK0-1 (1/2)。如果部分設(shè)置信號PSET0-1 具有值L和H，則僅在部分刷新區(qū)域PREFA中設(shè)置存儲器模塊RBLKO (1/4)。如果部分設(shè)置信號PSET0-1的兩個值都是高邏輯電平H，那么禁止
所有存儲器模塊RBLK0-3的刷新操作(無)。順便說一下，通過從地址選擇電路22輸出的行地址信號IRAD的兩位 IRAD4-5，選擇存儲器模塊RBLK0-3。比如，當(dāng)將部分刷新區(qū)域PREFA設(shè)置 成"全部"的時候，如果行地址信號IRAD4-5具有值L和L，則選擇存儲器 模塊RBLK0。類似的，如果行地址信號IRAD4-5具有值H和L， L禾[1H，以 及H和H，則分別選擇存儲器模塊RBLK1， RBLK2和RBLK3。當(dāng)設(shè)置另外 一個部分刷新區(qū)域PREFA的時候，如圖66所示，通過請求控制電路44W, 確定在行地址信號IRAD4-5的值和執(zhí)行自刷新操作的存儲器模塊RBLK之間 的關(guān)系。圖66示出第三十一實施例的自刷新模式下的操作。如果部分設(shè)置信號 PSET0-1所具有的電平是L和L，則在部分刷新區(qū)域PREFA中設(shè)置所有的存 儲器模塊RBLK0-3 (全部)。在這種情況下，請求控制電路44W與所有的刷 新請求信號RREQ相同步地生成刷新請求信號RREQZ。接著，與刷新請求信 號RREQZ相同步，順序地執(zhí)行通過刷新地址信號RRAD4-5的邏輯值選擇的 存儲器模塊RBLK0-3的自刷新操作。圖66中的REFBLK表示在其中執(zhí)行自 刷新操作的存儲器模塊RBLK的數(shù)目。如果部分設(shè)置信號PSET0-1具有電平H和L，則設(shè)置存儲器模塊RBLKO-1，作為部分刷新區(qū)域PREFA (1/2)。在這種情況下，只有當(dāng)刷新地址信號 RRAD5位于高邏輯電平的時候，請求控制電路44W才生成與刷新請求信號 RREQ相同步的刷新請求信號RREQZ。接著，順序地執(zhí)行存儲器模塊 RBLK0-1的自刷新操作，其中存儲器模塊RBLK0-1僅僅由刷新地址信號 RRAD4的邏輯值進行選擇。如果部分設(shè)置信號PSET0-1具有電平L和H，則僅僅在部分刷新區(qū)域 PREFA中設(shè)置存儲器模塊RBLKO (1/4)。在這種情況下，只有當(dāng)刷新地址信 號RRAD4-5位于高邏輯電平的時候，請求控制電路44W才生成與刷新請求信 號RREQ相同步的刷新請求信號RREQZ。接著，順序地執(zhí)行存儲器模塊 RBLKO的自刷新操作，其中存儲器模塊RBLKO由刷新地址信號RRAD4-5的 反相邏輯的值進行選擇。如果部分設(shè)置信號PSET0-1具有電平H和H，則沒有設(shè)置部分刷新區(qū)域PREFA。在這種情況下，請求控制電路44W禁止刷新請求信號RREQZ的輸 出。因此，禁止所有的存儲器模塊RBLK0-3的刷新操作。也就是說，不存在 刷新模塊REFBLK (無)。圖67示出了第三十一實施例的自刷新模式下的操作。對于與上述的圖5 和51中的相同操作，省略對其的詳細(xì)描述。在這個例子中，在存儲器模塊 RBLK0-1中設(shè)置部分刷新區(qū)域PREFA (部分的1/2)。因此，僅僅在存儲器模 塊RBLK0-1中執(zhí)行自刷新操作SREF (圖67 (a， b))。當(dāng)刷新地址信號 RRAD沒有示出刷新模塊REFBLK的時候，不輸出刷新請求信號RREQZ (圖 67 (c))。響應(yīng)于刷新請求信號RREQ在所有存儲器模塊RBLK0-3中執(zhí)行預(yù) 充電操作(預(yù)充電控制信號BRS的高電平脈沖)。同樣在上述的第三十一實施例中，也可以獲得與上述的第一和第二十四 實施例中相同的優(yōu)點。進一步地，在本實施例中，在具有部分刷新功能的存 儲器MEM中，可以通過通過切斷功能使泄漏電流最小化，并且也可以將處于 自刷新模式下的位線BL和/BL的電壓電平保持在預(yù)充電電平VPR。因此，可 以防止從自刷新模式返回到普通操作模式之后，在存取操作RD、 WR或者 REF中靈敏放大器SA的誤動作。圖68示出本發(fā)明的第三十二實施例的自刷新模式下的操作。對于相同的 組件，使用與第一、第二十四和第三十一實施例中相同的符號和附圖標(biāo)記， 因此，在此忽略對其的詳細(xì)描述。在本實施例中，僅僅通過在部分刷新區(qū)域 PREFA中設(shè)置的存儲器模塊RBLK0-1，執(zhí)行響應(yīng)于預(yù)充電請求信號PREQZ 的預(yù)充電操作。沒有在部分刷新區(qū)域PREFA中設(shè)置的存儲器模塊RBLK2-3在 自刷新模式下，不接收預(yù)充電控制信號BRS，因此，不執(zhí)行預(yù)充電操作。因 此，通過向第三十一實施例的開關(guān)控制功能26R增加基于部分設(shè)置信號 PSET0-1來確定執(zhí)行預(yù)充電操作的存儲器模塊RBLK和輸出預(yù)充電控制信號 BRS的功能，從而構(gòu)建本實施例中的開關(guān)控制電路(未示出)。同樣在上述的第三十二實施例中，也可以獲得與上述的第一、第二十四 和第三十一實施例中相同的優(yōu)點。在上述的第三到二十三實施例中，與第二十四到二十六以及第二十八到 第三十二實施例相類似，可以響應(yīng)于刷新請求信號RREQ，在自刷新模式中
執(zhí)行預(yù)充電操作。在上述的第二十七實施例中(圖58)，已經(jīng)描述了一個例子，在該例子 中，預(yù)充電定時器46S周期性地生成預(yù)充電請求信號PREQZ。然而，本發(fā)明 不局限于這些。比如，通過在存儲器MEM中設(shè)置諸如熔絲電路的程序電路， 并根據(jù)程序狀態(tài)調(diào)整預(yù)充電定時器46S的操作，可以使預(yù)充電請求信號 PREQZ的周期成為可變的。在制造存儲器MEM之后的初始狀態(tài)中，比如， 將程序電路設(shè)置成禁止預(yù)充電請求信號PREQZ輸出的值。通過根據(jù)存儲器 MEM中的待機電流的值對程序電路進行編程，可以對每個存儲器MEM防止 靈敏放大器SA的誤動作，并使在低功率模式和自刷新模式下的功耗最小化。 在制造存儲器MEM之后，可以使用LSI測試器或者類似物估算待機電流的長 度。在上述的第二十四到第三十一實施例中，已經(jīng)描述了一些例子，在這些 例子中，響應(yīng)于預(yù)充電請求信號PREQZ，暫時執(zhí)行所有存儲器模塊RBLK的 預(yù)充電操作。然而，本發(fā)明不局限于這些。比如，對于每個預(yù)充電請求信號 PREQZ，可以順序地移動用于暫時執(zhí)行預(yù)充電操作的存儲器模塊RBLK。圖69與圖51相對應(yīng)，并且對于每個預(yù)充電請求信號PREQZ，暫時執(zhí)行 預(yù)充電操作的存儲器模塊移動，如RBLK2， 3， 1，...。比如，可以在開關(guān)控 制電路26R中設(shè)置移位寄存器，該移位寄存器在接收到預(yù)充電請求信號 PREQZ之后進行操作以輸出表示存儲器模塊RBLK0-3中的一個的預(yù)充電請求 信號，以移動暫時執(zhí)行預(yù)充電操作的存儲器模塊RBLK。圖70與圖52相對應(yīng)，并且圖71與圖54相對應(yīng)。在圖70和71中，與圖 69相類似，對于每個預(yù)充電請求信號PREQZ，暫時執(zhí)行預(yù)充電操作的存儲器 模塊移動，如RBLK2， 3， 1，…。但在圖71中，因為總是執(zhí)行存儲器模塊 RBLK1和3的預(yù)充電操作，所以隱藏了響應(yīng)于預(yù)充電請求信號PREQZ的暫時 預(yù)充電操作。通過從圖71中移除自刷新操作SREF，獲得了低功率周期PDP 的操作定時。在上述實施例中，X標(biāo)記附加在字線WL和位線BL (或/BL)之間具有 泄漏故障的存儲器模塊RBLK上。在具有泄漏故障的存儲器模塊RBLK中， 產(chǎn)生泄漏故障的字線WL由冗余字線RWL所替代?；蛘?，產(chǎn)生泄漏故障的位
線對BL和/BL由冗余位線對RBL和/RBL所替代。冗余字線RWL或者冗余位 線對RBL和/RBL設(shè)置在每個存儲器模塊RBLK中，或者設(shè)置在專用的冗余存 儲器模塊RRBLK中。本發(fā)明所使用的半導(dǎo)體存儲器不局限于半導(dǎo)體存儲器芯片(半導(dǎo)體存儲 器件)，其可以是安裝在圖4中所示的SiP (系統(tǒng)封裝)或者CoC (芯片上的 芯片)，或者在系統(tǒng)LSI中實施的半導(dǎo)體存儲器核心(半導(dǎo)體存儲器宏)上 的半導(dǎo)體存儲器?；蛘?，在CPU上實施的內(nèi)置存儲器也是可以接受的。從詳細(xì)的描述中，實施例的多個特征和優(yōu)勢己經(jīng)非常明顯了，因此，希 望通過所附權(quán)利要求書來覆蓋實施例的所有這些特征和優(yōu)勢，其中實施例的 所有這些特征和優(yōu)勢落入本發(fā)明真正的實質(zhì)和范圍當(dāng)中。進一步的，因為本 領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易地想到各種修改和改變，所以不希望將發(fā)明的實施 例限制到圖示和所描述的確切的構(gòu)造和操作，因此，可能采用所有適合的修 改和等同物，這些修改和等同物落入本發(fā)明的范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體存儲器，包括一對存儲器模塊，每個存儲器模塊都具有多個存儲器單元，以及連接到所述的存儲器單元上的字線和位線；用于將所述的位線連接到預(yù)充電線上的預(yù)充電開關(guān)；由所述存儲器模塊共享的靈敏放大器；用于將所述的靈敏放大器連接到所述存儲器模塊的每個位線上的連接開關(guān)；以及開關(guān)控制電路，該開關(guān)控制電路用于控制所述預(yù)充電開關(guān)的操作，并且設(shè)置切斷功能以在不執(zhí)行所述存儲器單元的存取操作的周期中關(guān)斷所述連接開關(guān)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，其中在設(shè)置了所述的切斷功能的時候，所述的開關(guān)控制電路關(guān)斷所述預(yù)充電 開關(guān)，在存取操作期間，所述的開關(guān)控制電路開通與正被存取的存儲器模塊相 對應(yīng)的連接開關(guān)，以解除所述切斷功能，以及當(dāng)開始存取操作的時候，所述的開關(guān)控制電路暫時開通與正被存取的存 儲器模塊相對應(yīng)的預(yù)充電開關(guān)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體存儲器，其中當(dāng)存取操作完成的時候，所述的開關(guān)控制電路暫時開通與正被存取的存 儲器模塊相對應(yīng)的預(yù)充電開關(guān)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括用于存儲有關(guān)故障存儲器模塊的信息的泄漏存儲器單元，所述故障存儲 器模塊存在字線和位線之間的泄漏故障，其中基于保存在所述泄漏存儲器單元中的信息，對于與所述的故障存儲器模 塊相對應(yīng)的連接開關(guān)，設(shè)置所述的切斷功能，并且對于與沒有所述泄漏故障 的良好存儲器模塊相對應(yīng)的連接開關(guān)，解除所述的切斷功能。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括 外部待機周期，在該外部待機周期中，可以接收外部存取請求和內(nèi)部存 取請求，和內(nèi)部待機周期，在該內(nèi)部待機周期中，禁止外部存取請求的接收，并且 僅僅可以接收內(nèi)部存取請求，其中在所述的內(nèi)部待機周期中沒有執(zhí)行存取操作的周期，設(shè)置所述的切斷功 能，并且在所述的外部待機周期，解除所述的切斷功能。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括外部待機周期，在該外部待機周期中，可以接收外部存取請求和內(nèi)部存 取請求，和內(nèi)部待機周期，在該內(nèi)部待機周期中，禁止外部存取請求的接收，并且 僅僅可以接收內(nèi)部存取請求，其中在所述的內(nèi)部待機周期中沒有執(zhí)行存取操作的周期，設(shè)置所述的切斷功 能，并且在所述的外部待機周期，解除所述的切斷功能。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體存儲器，其中至少當(dāng)從所述的外部待機周期切換到所述的內(nèi)部待機周期之后，在生成 所述的內(nèi)部存取請求之后，設(shè)置所述的切斷功能。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括設(shè)置電路，該設(shè)置電路用于設(shè)置在設(shè)置所述的切斷功能之前的內(nèi)部存取 請求的數(shù)目。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體存儲器，其中在從所述的外部待機周期切換到所述的內(nèi)部待機周期之后，執(zhí)行響應(yīng)于 所述的內(nèi)部存取請求的第一存取操作之后，設(shè)置所述的切斷功能，并且在從所述的內(nèi)部待機周期切換到所述的外部待機周期之后，響應(yīng)于第一 外部或者內(nèi)部存取請求，解除所述的切斷功能。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括外部待機周期，在該外部待機周期中，可以接收外部存取請求和內(nèi)部存 取請求，和內(nèi)部待機周期，在該內(nèi)部待機周期中，禁止外部存取請求的接收，并且 僅僅可以接收內(nèi)部存取請求，其中對執(zhí)行響應(yīng)于所述內(nèi)部存取請求的存取操作的存儲器模塊，在所述的內(nèi) 部待機周期中，響應(yīng)于所述的內(nèi)部存取請求，解除所述的切斷功能，并且響 應(yīng)于下一個內(nèi)部存取請求，設(shè)置所述的切斷功能。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括 生成負(fù)電壓的負(fù)電壓生成電路，其中所述連接開關(guān)利用nMOS晶體管構(gòu)成，并且當(dāng)關(guān)斷所述的連接開關(guān)時，所述的開關(guān)控制電路將由所述的負(fù)電壓生成電路生成的負(fù)電壓提供給所述nMOS晶體管的柵極。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，其中所述泄漏存儲器單元包括用于存儲所述故障存儲器模塊的位置的熔絲電路，和 可重寫地存儲暫時故障存儲器模塊的位置的寄存器電路，其中 相比于在所述熔絲電路中存儲的值，更加優(yōu)先地輸出所述寄存器電路中 存儲的值，作為有關(guān)故障存儲器模塊的信息。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括周期性地生成定時信號的信號生成電路，其中 在設(shè)置了所述的切斷功能的時候，所述的開關(guān)控制電路與所述的定時信 號相同步地開通所述預(yù)充電開關(guān)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括允許接收外部存取請求的外部操作模式，以及禁止接收所述的外部存取 請求的內(nèi)部操作模式，其中僅在所述的內(nèi)部操作模式中，所述的信號生成電路生成所述的定時信號。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體存儲器，其中所述的內(nèi)部操作模式包括.-自刷新模式，其響應(yīng)于周期性生成的內(nèi)部存取請求，刷新所述的存儲器單元；以及低功率模式，其禁止用于接收所述外部存取請求的輸入電路。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括請求控制電路，該請求控制電路在所述的自刷新模式下，生成所述的內(nèi) 部存取請求，并響應(yīng)于所述定時信號而生成用于開通所述預(yù)充電開關(guān)的預(yù)充 電請求，并且在所述低功率模式下，響應(yīng)于所述的定時信號而生成所述預(yù)充 電請求，而禁止所述內(nèi)部存取請求的生成。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體存儲器，其中所述請求控制電路包括屏蔽電路，該屏蔽電路在從所述的低功率模式退 出后的一個預(yù)定周期，禁止所述內(nèi)部存取請求的生成。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括刷新地址計數(shù)器，其生成指示要刷新的存儲器單元的刷新地址信號；以及地址選擇電路，其在激活了刷新選擇信號時選擇所述的刷新地址信號， 在沒有激活所述刷新選擇信號的時候選擇外部地址信號，并將所選擇的地址 信號輸出給所述的存儲器模塊，其中所述請求控制電路包括第一和第二級聯(lián)延遲電路，所述延遲電路順序地 延遲所述的定時信號，響應(yīng)于所述的定時信號而生成所述的刷新選擇信號， 響應(yīng)于所述第一延遲電路的輸出信號而生成所述的預(yù)充電請求，并且響應(yīng)于 所述第二延遲電路的輸出信號而生成所述內(nèi)部存取請求。
19、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括泄漏存儲器單元，用于存儲有關(guān)故障存儲器模塊的信息，所述故障存儲 器模塊存在字線和位線之間的泄漏故障，其中基于保存在所述泄漏存儲器單元中的信息，對于與所述故障存儲器模塊 相對應(yīng)的連接開關(guān)，設(shè)置所述的切斷功能，并且對于與沒有所述泄漏故障的良好存儲器模塊相對應(yīng)的連接開關(guān)，解除所述的切斷功能；并且所述的開關(guān)控制電路除了執(zhí)行存取操作的周期的部分以外，在所述的故 障存儲器模塊中繼續(xù)關(guān)斷所述預(yù)充電開關(guān)，并且除了執(zhí)行存取操作的周期以 外，在所述的良好存儲器模塊中繼續(xù)開通所述預(yù)充電開關(guān)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括內(nèi)部狀態(tài)可編程的程序電路，其中在對所述的程序電路進行編程的時候，停止與所述定時信號同步地開通所述預(yù)充電開關(guān)的功能。
21、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括 根據(jù)外部數(shù)據(jù)設(shè)置的寄存器電路，其中在所述的寄存器電路蓓設(shè)置成預(yù)定值的時候，停止與所述定時信號同步 地開通所述預(yù)充電開關(guān)的功能。
22、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括副預(yù)充電開關(guān)，該副預(yù)充電開關(guān)設(shè)在所述的連接開關(guān)之間，以將所述靈 敏放大器的數(shù)據(jù)輸入/輸出節(jié)點連接到所述預(yù)充電線，其中在設(shè)置了所述的切斷功能時，所述的開關(guān)控制電路開通所述的副預(yù)充電 開關(guān)。
23、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，其中所述的存取操作包括外部存取操作和內(nèi)部存取操作，所述外部存取操作 響應(yīng)于從所述半導(dǎo)體存儲器的外部提供的外部存取請求，所述內(nèi)部存取操作 響應(yīng)于在所述半導(dǎo)體存儲器的內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)部存取請求。
24、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括抑制電流的電流抑制元件，其設(shè)在所述預(yù)充電開關(guān)和所述預(yù)充電線之間。
25、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括測試電路，該測試電路響應(yīng)于用于測量待機電流的測試請求而開通所有 的所述存儲器模塊的連接開關(guān)，并且此后，該測試電路控制所述開關(guān)控制電 路的操作，以關(guān)斷對每個所述的存儲器模塊的連接開關(guān)。
26、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括測試電路，該測試電路響應(yīng)于用于測量待機電流的測試請求而關(guān)斷所有 的所述存儲器模塊的連接開關(guān)，并且此后，該測試電路控制所述開關(guān)控制電 路的操作，以開通對每個所述的存儲器模塊的連接開關(guān)。
27、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括操作控制電路，該操作控制電路控制所述預(yù)充電開關(guān)的操作定時和字線 的激活定時；以及測試電路，該測試電路控制所述操作控制電路的操作，以便設(shè)置響應(yīng)于存取請求而關(guān)斷所述預(yù)充電開關(guān)時與激活所述字線時之間的時間周期，使測 試模式中的該時間周期長于普通操作模式中的該時間周期。
28、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的半導(dǎo)體存儲器，其中所述的測試電路響應(yīng)于測試請求，控制所述操作控制電路的操作，以執(zhí) 行每個所述存儲器模塊的操作測試，并且輸出測試結(jié)果至所述半導(dǎo)體存儲器 的外部。
29、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括操作控制電路，該操作控制電路控制所述預(yù)充電開關(guān)的操作定時和字線的激活定時；以及測試電路，該測試電路控制所述操作控制電路的操作，以便響應(yīng)于存取 請求而關(guān)斷所述預(yù)充電開關(guān)之后，所述的操作控制電路順序地激活字線和靈 敏放大器，并且設(shè)置激活所述字線時與激活所述靈敏放大器時之間的時間周 期，使測試模式中的該時間周期長于普通操作模式中的該時間周期。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的半導(dǎo)體存儲器，其中所述的測試電路響應(yīng)于測試請求，控制所述操作控制電路的操作，以執(zhí) 行每個所述存儲器模塊的操作測試，并且輸出測試結(jié)果至所述半導(dǎo)體存儲器 的外部。
31、 一種半導(dǎo)體存儲器，包括存儲器模塊，該存儲器模塊具有多個存儲器單元，以及連接到所述的存儲器單元上的字線和位線；用于將所述的位線連接到預(yù)充電線上的預(yù)充電開關(guān)；連接到所述存儲器模塊的靈敏放大器； 周期性輸出振蕩信號的定時器；以及開關(guān)控制電路，該幵關(guān)控制電路響應(yīng)于存取操作的開始和所述振蕩信 號，暫時開通所述的預(yù)充電開關(guān)。
32、 根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體存儲器，還包括 外部操作模式和內(nèi)部操作模式，該外部操作模式允許接收外部存取請求，該內(nèi)部操作模式禁止接收所述的外部存取請求，其中所述的內(nèi)部操作模式包括自刷新模式，該自刷新模式響應(yīng)于周期性生成的內(nèi)部存取請求，刷新所述的存儲器單元；以及低功率模式，該低功率模式禁止接收所述的外部存取請求的輸入電路，射所述的定時器在所述的自刷新模式和所述的低功率模式下進行操作。
33、 一種存儲器系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體存儲器和控制器，該控制器具有控 制對所述的半導(dǎo)體存儲器的存取的存取控制單元，其中所述的半導(dǎo)體存儲器包括一對存儲器模塊，每個存儲器模塊具有多個存儲器單元，以及連接到所 述的存儲器單元上的字線和位線；用于將所述的位線連接到預(yù)充電線上的預(yù)充電開關(guān)； 由所述存儲器模塊共享的靈敏放大器；用于將所述的靈敏放大器連接到所述存儲器模塊的每個位線上的連接開關(guān)；用于存儲有關(guān)故障存儲器模塊信息的泄漏存儲器單元，所述故障存儲器 模塊存在字線和位線之間的泄漏故障；以及開關(guān)控制電路，該開關(guān)控制電路用于控制所述預(yù)充電開關(guān)的操作，并且 設(shè)置切斷功能以在不執(zhí)行所述存儲器單元的存取操作的周期，至少關(guān)斷與所 述故障存儲器模塊相對應(yīng)的連接開關(guān)。
34、 根據(jù)權(quán)利要求33所述的存儲器系統(tǒng)，其中所述的半導(dǎo)體存儲器還包括操作控制電路，該操作控制電路控制所述預(yù)充電開關(guān)的操作定時和字線的激活定時；以及測試電路，該測試電路控制所述操作控制電路的操作，以便設(shè)置響應(yīng)于 存取請求而關(guān)斷預(yù)充電開關(guān)時與激活字線時之間的時間周期，使測試模式中 的該時間周期長于普通操作模式中的該時間周期，所述測試電路響應(yīng)于測試 請求而執(zhí)行每個所述存儲器模塊的操作測試，并且輸出測試結(jié)果至所述半導(dǎo) 體存儲器的外部，其中所述控制器的所述存取控制單元輸出所述的存取請求和所述測試請求， 并且接收所述的測試結(jié)果。
35、根據(jù)權(quán)利要求33所述的存儲器系統(tǒng)，其中 所述的半導(dǎo)體存儲器還包括操作控制電路，該操作控制電路控制預(yù)充電開關(guān)的操作定時和字線的激 活定時；以及測試電路，該測試電路控制所述操作控制電路的操作，以便在響應(yīng)于存 取請求而關(guān)斷預(yù)充電開關(guān)之后，所述操作控制電路順序地激活字線和靈敏放 大器，并設(shè)置激活字線時與激活靈敏放大器時之間的時間周期，使測試模式 中的該時間周期長于普通操作模式中的該時間周期，并且當(dāng)響應(yīng)于測試請求 從所述普通操作模式切換到所述測試模式的時候，所述測試電路進行操作， 執(zhí)行每個所述存儲器模塊的操作測試，并且輸出測試結(jié)果至所述半導(dǎo)體存儲 器的外部，其中所述控制器的所述存取控制單元輸出所述的存取請求和所述測試請求， 并且接收所述的測試結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體存儲器和存儲器系統(tǒng)。每個存儲器模塊具有多個存儲器單元，以及連接到存儲器單元上的字線和位線。預(yù)充電開關(guān)將位線連接到預(yù)充電線上。開關(guān)控制電路控制預(yù)充電開關(guān)的操作，并且設(shè)置切斷功能，該切斷功能在不執(zhí)行存儲器單元的存取操作的待機周期關(guān)斷連接開關(guān)。因為在待機周期切斷位線與預(yù)充電開關(guān)之間的連接，病切斷位線與靈敏放大器之間的連接，所以如果在字線和位線之間存在短路故障，則可以防止泄漏電流從字線流向預(yù)充電電壓線等。
文檔編號G11C11/409GK101149969SQ20071017018
公開日2008年3月26日 申請日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月10日
發(fā)明者小林廣之 申請人:富士通株式會社