在半導(dǎo)體記憶體中,例如一個(gè)1G的DRAM,代表一個(gè)半導(dǎo)體晶片上擁有10億個(gè)能夠記憶1 bit的資訊單位。
如果這10億個(gè)記憶體單元中,只要有一個(gè)不良的單元出現(xiàn),那么這一個(gè)半導(dǎo)體晶片就成了不良品。然而只要思考一下,就會(huì)發(fā)現(xiàn)這是非常不經(jīng)濟(jì)的做法。
需要擁有多少個(gè)備用記憶體
在上述這樣的情形中,努力進(jìn)行的解決方案稱為“冗余度(redundancy)”。冗余度指的是,在記憶體原本的記憶容量之外,追加制作“備用記憶體單元”,萬一原本的記憶體單元里發(fā)生不良時(shí),透過切換至備用記憶體單元,而盡可能地拯救半導(dǎo)體。
這種方式很類似當(dāng)人類發(fā)生腦中風(fēng)而身體機(jī)能的一部份受到損害時(shí),利用復(fù)健使原本死掉的腦細(xì)胞作用,由其他未使用的腦細(xì)胞代為運(yùn)作。
如圖3-5-1所示,半導(dǎo)體的冗余電路,包括了備用記憶體單元,以及使原本的記憶體與備用記憶體單元之間的連接,進(jìn)行電路的切換。
記憶體單元的切換,一般透過使用雷射切斷原先制作在半導(dǎo)體片上的多晶矽保險(xiǎn)絲,來進(jìn)行動(dòng)作。
晶圓針測(cè)制程的Tester,將記憶體半導(dǎo)體的不良內(nèi)容與不良記憶
體單元在晶片里的位置,以及點(diǎn)狀缺陷、線狀缺陷、塊狀缺陷等缺陷狀態(tài)等,依此判斷是否能夠經(jīng)由切換得以修復(fù)半導(dǎo)體等,并記錄這些數(shù)據(jù)。
針對(duì)判定可以切換的晶片,將載有該晶片的晶圓放置到“雷射補(bǔ)修機(jī)”上,根據(jù)記錄數(shù)據(jù)及修正內(nèi)容,進(jìn)行補(bǔ)修。經(jīng)過補(bǔ)修的半導(dǎo)體晶片,將再次通過晶圓針測(cè)制程,確認(rèn)切換動(dòng)作是否成功,若成功則可重新判為良品。
經(jīng)由以上說明可以發(fā)現(xiàn)的是,判斷需要準(zhǔn)備多少個(gè)備用記憶體單元,是一件重要的事。也就是說,擁有較多的備用記憶體單元半導(dǎo)體的拯救率雖然提高,但半導(dǎo)體晶片的尺寸也因而變大,使得晶圓上能制作的半導(dǎo)體晶片數(shù)量減少。圖3-5-2為半導(dǎo)體的拯救率范例。
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原文標(biāo)題:冗余電路保險(xiǎn)措施的導(dǎo)入---“以防萬一”備用記憶體的機(jī)制
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