專利名稱：電子電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及具有不同電路單元的電子電路裝置，尤其涉及包含易失性存儲(chǔ)單元和非易失性存儲(chǔ)單元并在所謂的多芯片裝置中形成的電路裝置。
背景技術(shù)：
在諸如存儲(chǔ)芯片(例如DRAM、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的大規(guī)模集成電路單元的制造上，出現(xiàn)的問(wèn)題是不能在充足的產(chǎn)量下以一種無(wú)缺陷的方式生產(chǎn)它們。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在常規(guī)制造方法中，為這種類型的存儲(chǔ)芯片提供冗余存儲(chǔ)單元區(qū)域。
在晶片上制造存儲(chǔ)芯片的過(guò)程中，進(jìn)行多種功能測(cè)試，其中識(shí)別有缺陷的或者“邊緣的”(處于臨界操作狀態(tài)的)存儲(chǔ)單元。在常規(guī)方法中，為這一目的，將待檢驗(yàn)的電路裝置與外部測(cè)試系統(tǒng)相連接，確定有缺陷的存儲(chǔ)單元的地址。在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上計(jì)算出修復(fù)方案，包括決定哪個(gè)有缺陷的單元將由哪條冗余線修復(fù)。與依照現(xiàn)有技術(shù)的方法相一致，在這種情況下確定的修復(fù)信息必須單獨(dú)地存儲(chǔ)，這就是說(shuō)在存儲(chǔ)模塊中采用“非易失方式”是為了隨時(shí)將信息保存在存儲(chǔ)單元陣列中，并為了每次整個(gè)電路裝置重新開(kāi)始工作(加電)時(shí)，那些針對(duì)被檢測(cè)為有缺陷的地址的存取可以轉(zhuǎn)移到功能性冗余存儲(chǔ)元件。
因此，在電路裝置中，問(wèn)題在于存儲(chǔ)這種類型的修復(fù)信息。這種類型的修復(fù)信息項(xiàng)通常由所謂的激光熔絲施加或存儲(chǔ)在電路裝置中。這些本質(zhì)上是金屬或多晶硅網(wǎng)，該金屬或多晶硅網(wǎng)在制造中能夠被高能激光輻射切斷，從而在所有情況下表示邏輯“0”或邏輯“1”。
不利因素在于修復(fù)信息的這種存儲(chǔ)只能當(dāng)存儲(chǔ)模塊可自由存取的時(shí)候(也就是說(shuō)，當(dāng)整個(gè)電路裝置還沒(méi)有位于殼體中的時(shí)候)執(zhí)行。一旦電路裝置被組裝進(jìn)殼體，則所謂的激光熔絲將不再適合進(jìn)行存取。
這產(chǎn)生顯著的缺點(diǎn)是，當(dāng)整個(gè)電路裝置被封裝進(jìn)殼體之后，例如在功能測(cè)試中由測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)到的所有缺陷都不能被修復(fù)。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)提出使用所謂的電熔絲(electricalfuse)或反熔絲(antifuse)。這些是可通過(guò)施加高電壓或者流過(guò)大電流而編程的非易失性存儲(chǔ)元件。
盡管如此，這種電熔絲的一個(gè)顯著缺點(diǎn)就是它們?cè)陔娮与娐费b置上需要很大的空間。這包括例如產(chǎn)生高電壓的發(fā)生器、熔絲的尋址邏輯等部件。
此外，不適合之處在于，這種類型的電熔絲導(dǎo)致整個(gè)電路裝置、特別是存在于電路裝置中的易失性存儲(chǔ)器的制造工藝變得更為復(fù)雜，并由此導(dǎo)致成本更昂貴。因此，這產(chǎn)生為了提供電熔絲(e-fuse)而需要額外處理步驟的結(jié)果。因?yàn)榇嬖谟陔娐费b置中的易失性存儲(chǔ)器(特別是DRAM)是大量生產(chǎn)的產(chǎn)品，所以由于提供額外的電熔絲而增加制造成本是非常不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電路裝置，其中被檢測(cè)為有缺陷的易失性存儲(chǔ)單元在封裝進(jìn)殼體之后可以被修復(fù)，而不增加整個(gè)電路裝置的空間需求和成本。
為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供一種電子電路裝置，包括a)易失性存儲(chǔ)單元；b)非易失性存儲(chǔ)單元；以及c)連接易失性存儲(chǔ)單元和非易失性存儲(chǔ)單元的連接裝置，該易失性存儲(chǔ)單元和非易失性存儲(chǔ)單元作為單獨(dú)的電路芯片形成，有關(guān)易失性存儲(chǔ)單元的修復(fù)信息項(xiàng)被存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)單元中。
本發(fā)明的一個(gè)本質(zhì)上的概念在于，作為單獨(dú)的電路芯片或單獨(dú)的電子模塊而形成電路裝置中的易失性存儲(chǔ)單元和非易失性存儲(chǔ)單元，有關(guān)易失性存儲(chǔ)單元的修復(fù)信息項(xiàng)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)單元中。
需要存儲(chǔ)的修復(fù)信息實(shí)質(zhì)上由有缺陷的存儲(chǔ)元件的地址組成，這種類型的修復(fù)信息項(xiàng)現(xiàn)在存儲(chǔ)在外部，在分離的(非易失性)存儲(chǔ)芯片上，而不是在易失性存儲(chǔ)部件(例如DRAM)本身上。在一種有利的方式中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器越來(lái)越多地被提供成所謂的多芯片封裝(MCP)，其中至少兩個(gè)管芯(電路芯片)容納在公共的封裝(殼體)之中。在這種情況下，諸如閃速存儲(chǔ)單元的非易失性存儲(chǔ)單元和通常的易失性存儲(chǔ)單元(例如SRAM或偽SRAM)的組合是非常簡(jiǎn)單和普遍的。
這帶來(lái)的好處是，將多個(gè)電路單元組合在公共的封裝殼體中導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸小，從而降低空間需求。
此外，這帶來(lái)的好處還在于，各個(gè)易失性存儲(chǔ)單元固定且明確地連接到相應(yīng)的非易失性存儲(chǔ)單元，所以后者也可潛在地用于存儲(chǔ)由易失性存儲(chǔ)單元存取的信息項(xiàng)。
易失性存儲(chǔ)單元可以是動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
有利的是，用電連接的方式、例如綁線的方式形成易失性存儲(chǔ)單元與非易失性存儲(chǔ)單元的電連接的連接裝置。
在發(fā)明裝置的限制方案中，提供連接裝置作為提供易失性存儲(chǔ)單元與非易失性存儲(chǔ)單元的無(wú)線連接的裝置。該連接裝置優(yōu)選由射頻收發(fā)器組成。
連接裝置可以借助光學(xué)收發(fā)器提供易失性存儲(chǔ)單元與非易失性存儲(chǔ)單元的光學(xué)連接。
在單獨(dú)的電路芯片(殼體)中可以容納非易失性存儲(chǔ)單元和至少兩個(gè)易失性存儲(chǔ)單元。以這種方式，在易失性存儲(chǔ)單元被封裝進(jìn)殼體之后，電子電路裝置提供永久消除易失性存儲(chǔ)單元中的缺陷的可能性，而不增加整個(gè)電路裝置的總體空間要求和制造成本。


圖1是本發(fā)明電路裝置的第一示例性實(shí)施例的總框圖，其中易失性存儲(chǔ)單元與非易失性存儲(chǔ)單元容納在公共的殼體中；圖2是說(shuō)明易失性存儲(chǔ)單元和非易失性存儲(chǔ)單元之間直接通過(guò)信號(hào)線的測(cè)試順序的流程圖；
圖3是一個(gè)示意性的流程圖，說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明又一優(yōu)選示例性實(shí)施例的多芯片電路裝置的初始化過(guò)程；以及圖4是又一示例性實(shí)施例，說(shuō)明非易失性存儲(chǔ)單元和易失性存儲(chǔ)單元之間通過(guò)存儲(chǔ)控制器進(jìn)行的信息交換。
在附圖中，同樣的參考標(biāo)記指示同樣的或功能相同的部件或者步驟具體實(shí)施方式
圖1說(shuō)明了依照本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選示例性實(shí)施例的電子電路裝置的塊圖。易失性存儲(chǔ)單元100和非易失性存儲(chǔ)單元200都容納在一個(gè)公共的殼體303中。盡管本發(fā)明不限于此，但示出了連接裝置300，其由電導(dǎo)體軌線(conductor track)組成，并在易失性存儲(chǔ)單元100和非易失性存儲(chǔ)單元200之間提供電連接。
在這種情況下，公共連接區(qū)域305既提供易失性存儲(chǔ)單元100和非易失性存儲(chǔ)單元200之間的連接，又通過(guò)公共連接單元304提供與外部電路單元(未示出)的可能的外部連接。
與外部電路單元的可能連接并不是絕對(duì)必需的。如果不需要這種功能，則也可能只將兩個(gè)存儲(chǔ)單元100與200互相連接。
而且，提供具有第一連接單元101的第一連接區(qū)域102，非易失性存儲(chǔ)單元200通過(guò)第一連接單元101可以連接到外部電路單元(未示出)。
第二連接區(qū)域202具有第二連接單元201，易失性存儲(chǔ)單元100通過(guò)第二連接單元201可以連接到外部電路單元(未示出)。根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的本質(zhì)優(yōu)點(diǎn)在于易失性存儲(chǔ)單元100和非易失性存儲(chǔ)單元200容納在一個(gè)公共的殼體303中，關(guān)于易失性存儲(chǔ)單元100的修復(fù)信息項(xiàng)能夠永久地存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)單元200中。
應(yīng)當(dāng)指出，多于一個(gè)的易失性存儲(chǔ)單元100和/或多于一個(gè)的非易失性存儲(chǔ)單元200可以設(shè)置在殼體303中，雖然沒(méi)有在圖中示出。
在根據(jù)圖1的電子電路裝置的制造中，優(yōu)勢(shì)在于至少在每個(gè)情況下一個(gè)易失性存儲(chǔ)器(易失性存儲(chǔ)單元100)固定且明確地連接或分配到非易失性存儲(chǔ)器(非易失性存儲(chǔ)單元200)，這樣非易失性存儲(chǔ)單元200也可以潛在地用于存儲(chǔ)由易失性存儲(chǔ)單元100存取的信息。
在這種類型的多芯片產(chǎn)品的制造過(guò)程中，最終的電子功能測(cè)試是不可避免的。在這種最終測(cè)試步驟的情況下，合格率是關(guān)鍵的，因?yàn)槭紫仁前诙嘈酒庋b(多芯片殼體)中的各個(gè)模塊的失效概率增加，其次是多芯片產(chǎn)品的價(jià)格比相應(yīng)的各個(gè)模塊(指易失性存儲(chǔ)單元100和非易失性存儲(chǔ)單元200)的價(jià)格明顯更高。根據(jù)本發(fā)明的裝置因此有利地克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，也就是說(shuō)它能夠修復(fù)組裝進(jìn)殼體303之后的有缺陷的各個(gè)模塊(易失性存儲(chǔ)單元100)。
依照本發(fā)明，關(guān)于在易失性存儲(chǔ)單元的最終功能測(cè)試中被檢測(cè)為有缺陷的地址的信息項(xiàng)存儲(chǔ)在位于同一個(gè)殼體303中的非易失性存儲(chǔ)單元200中。
在殼體303中，連接裝置300通常由通向?qū)?yīng)的焊接區(qū)(bonding pad)的接合線形成。在開(kāi)啟(啟動(dòng)、加電)之后，易失性存儲(chǔ)單元(DRAM)的尋址邏輯必須在對(duì)易失性存儲(chǔ)單元的第一次讀或?qū)懙拇嫒∩е皬姆且资源鎯?chǔ)單元200中讀取有缺陷的存儲(chǔ)元件的地址。
本領(lǐng)域一般技術(shù)人員知道怎樣執(zhí)行冗余地址的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，因此下面省略對(duì)此的解釋。修復(fù)信息是通過(guò)例如易失性存儲(chǔ)單元100和非易失性存儲(chǔ)單元200之間的串聯(lián)連接300而提供的。
圖2示出了一個(gè)示意性的流程圖，表示在測(cè)試基于多芯片產(chǎn)品的電子電路裝置的過(guò)程中測(cè)試流程的基本步驟。這示出了測(cè)試流程(基于本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn))，測(cè)試流程能夠使最終功能測(cè)試之后(也就是說(shuō)在易失性存儲(chǔ)單元100和非易失性存儲(chǔ)單元200被組裝進(jìn)一個(gè)公共的殼體303之后)的修復(fù)成為可能。
在步驟S201進(jìn)行晶片級(jí)的非易失性存儲(chǔ)單元200的測(cè)試。同時(shí)，可以在步驟S202進(jìn)行晶片級(jí)的易失性存儲(chǔ)單元(例如DRAM)的測(cè)試。如果易失性存儲(chǔ)單元100有缺陷，則后續(xù)步驟S203通常包括借助于例如常規(guī)的激光熔絲對(duì)易失性存儲(chǔ)單元100進(jìn)行常規(guī)的修復(fù)。最終，組合易失性存儲(chǔ)單元100和非易失性存儲(chǔ)單元200以設(shè)置在單獨(dú)的殼體303中(見(jiàn)圖1)(步驟S204)。
接著在步驟S205對(duì)以多芯片封裝(多芯片殼體)的形式設(shè)置的電子電路裝置進(jìn)行功能測(cè)試。對(duì)非易失性存儲(chǔ)單元200和易失性存儲(chǔ)單元100同時(shí)進(jìn)行這種類型的功能測(cè)試。步驟S207用于記錄關(guān)于有缺陷地址的信息項(xiàng)，在步驟S209計(jì)算修復(fù)方案。在步驟S208，將這種類型的修復(fù)的地址返回給電子電路裝置，修復(fù)信息存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)單元200中(步驟S206)。
因此，根據(jù)本發(fā)明的方法使得能夠在整個(gè)電子電路裝置的最終功能測(cè)試之后提供修復(fù)。這提供了優(yōu)點(diǎn)，具體地，對(duì)作為易失性存儲(chǔ)器而提供的易失性存儲(chǔ)單元的修復(fù)在封裝進(jìn)殼體303之后也成為可能，從而也提供了改進(jìn)的合格率的優(yōu)點(diǎn)。因此，這進(jìn)一步有利地導(dǎo)致降低易失性存儲(chǔ)器在技術(shù)上和電路上的費(fèi)用，因?yàn)槟軌蛲ㄟ^(guò)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)單元200中的信息消除可能發(fā)生的缺陷。因此，依照本發(fā)明的電路裝置有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是具有比現(xiàn)有技術(shù)的電路裝置制造更低的生產(chǎn)成本。
圖3示出了一個(gè)流程圖，說(shuō)明了將存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)單元200中的信息傳送到易失性存儲(chǔ)單元100的示意性順序。此處，參考標(biāo)記401的箭頭方向指示時(shí)間的流逝，用虛線的雙箭頭標(biāo)出的時(shí)間段表示初始化時(shí)間段。
在步驟S301，外部電源電壓供應(yīng)給包括非易失性存儲(chǔ)單元200和易失性存儲(chǔ)單元100的電子電路裝置。在隨后的步驟S302，兩個(gè)電路部分(非易失性存儲(chǔ)單元200和易失性存儲(chǔ)單元100)的電壓網(wǎng)(voltage network)穩(wěn)定在它們的額定電壓。以這種方式，邏輯/狀態(tài)機(jī)已經(jīng)準(zhǔn)備好，并且設(shè)置芯片就緒信號(hào)。步驟S303規(guī)定易失性存儲(chǔ)單元100通過(guò)圖1所示的連接裝置300請(qǐng)求修復(fù)信息項(xiàng)。最終，非易失性存儲(chǔ)單元200以任意協(xié)議將修復(fù)信息傳送到易失性存儲(chǔ)單元100(步驟S304)，在隨后的步驟S305，易失性存儲(chǔ)單元100(DRAM)解碼該協(xié)議并讀取修復(fù)信息(也就是有缺陷的存儲(chǔ)元件的地址)。利用修復(fù)信息將冗余電路初始化。初始化時(shí)間段402就這樣過(guò)去了，并且包含從上述步驟S301開(kāi)始到步驟S305結(jié)束的一段時(shí)間。在隨后的步驟S306，提供多芯片封裝用于寫入和讀取操作步驟并且有可能進(jìn)行第一位用戶的存取。圖3中所示的步驟S307表示關(guān)于整個(gè)電子電路裝置操作的隨后操作步驟。這些對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)不是重要的內(nèi)容因此在下文不進(jìn)行更詳細(xì)地介紹。
應(yīng)當(dāng)指出，盡管在附圖中沒(méi)有說(shuō)明，但是非易失性存儲(chǔ)單元200需要執(zhí)行上述步驟S304的內(nèi)部邏輯，該邏輯(i)“聽(tīng)”外部的詢問(wèn)；(ii)產(chǎn)生內(nèi)部地址以訪問(wèn)包括修復(fù)信息的存儲(chǔ)器區(qū)域；(iii)將信息轉(zhuǎn)化為合適的協(xié)議；并且(iv)控制用于傳輸?shù)腛CD。
應(yīng)當(dāng)指出，在整個(gè)電路為了具體的應(yīng)用而啟動(dòng)之前，初始化時(shí)間段402當(dāng)中是不允許負(fù)脈沖信號(hào)的。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的連接裝置300的又一實(shí)施例。在圖4所示的情況下，并不是在非易失性存儲(chǔ)單元200和易失性存儲(chǔ)單元100之間直接傳送修復(fù)信息項(xiàng)，而是通過(guò)外部存儲(chǔ)控制器306。在這種情況下，存儲(chǔ)控制器306或是它所基于的微控制器，必須依靠軟件來(lái)控制相應(yīng)的傳送。尤其是，該第二實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，不像本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，對(duì)非易失性存儲(chǔ)單元200沒(méi)有特別的要求。
另一方面，圖4所示的本發(fā)明的第二實(shí)施例的一個(gè)缺點(diǎn)在于，必須提供與多芯片封裝的制造相分離地對(duì)控制器306或所述存儲(chǔ)控制器306的軟件的一些適應(yīng)性調(diào)整，這使得全部的實(shí)現(xiàn)變得更加困難，并且從用戶的角度來(lái)看，影響在于如果廠商發(fā)生改變，則對(duì)固件的一些適應(yīng)性調(diào)整是必需的。圖4所示的存儲(chǔ)控制器306是由處理裝置302通過(guò)接口單元301驅(qū)動(dòng)的。
應(yīng)當(dāng)指出，圖1示出的用于連接易失性存儲(chǔ)單元100和非易失性存儲(chǔ)單元200(NVM)的連接裝置300不只是依靠導(dǎo)體軌線提供電連接，也可以提供無(wú)線連接。這種類型的無(wú)線連接裝置300優(yōu)選包括易失性存儲(chǔ)單元100到非易失性存儲(chǔ)單元200(NVM)的無(wú)線連接，提供射頻收發(fā)器。
還有可能提供光學(xué)連接裝置作為連接易失性存儲(chǔ)單元100到非易失性存儲(chǔ)單元200的連接裝置，在易失性存儲(chǔ)單元100和非易失性存儲(chǔ)單元200上都提供光學(xué)收發(fā)器。
根據(jù)應(yīng)用，有利的是，在單獨(dú)的電路芯片303或單獨(dú)的電子模塊中組合非易失性存儲(chǔ)單元200與多于一個(gè)的易失性存儲(chǔ)單元100，那樣非易失性存儲(chǔ)單元200將存儲(chǔ)至少兩個(gè)易失性存儲(chǔ)單元100的修復(fù)信息項(xiàng)。
盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員可以提出修改和變化，但是發(fā)明人意圖是在以說(shuō)明書為基礎(chǔ)的專利內(nèi)包含他們對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)范圍內(nèi)合理且適當(dāng)?shù)靥岢龅淖兓托薷摹?br> 權(quán)利要求
1.一種電子電路，包括易失性存儲(chǔ)單元和非易失性存儲(chǔ)單元，所述非易失性存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有關(guān)所述易失性存儲(chǔ)單元的修復(fù)信息，并且由連接裝置與所述易失性存儲(chǔ)單元連接；所述易失性單元和所述非易失性單元作為單獨(dú)的電子模塊而形成。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述易失性存儲(chǔ)單元是動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述連接裝置借助于導(dǎo)體軌線提供所述易失性存儲(chǔ)單元和所述非易失性存儲(chǔ)單元之間的電連接。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述連接裝置借助于射頻收發(fā)器提供所述易失性存儲(chǔ)單元和所述非易失性存儲(chǔ)單元之間的無(wú)線連接。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述連接裝置借助于光學(xué)收發(fā)器提供所述易失性存儲(chǔ)單元和所述非易失性存儲(chǔ)單元之間的光學(xué)連接。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中在單獨(dú)的電路芯片上將所述非易失性存儲(chǔ)單元與至少兩個(gè)所述易失性存儲(chǔ)單元組合在一起。
全文摘要
一種電子電路，包括易失性存儲(chǔ)單元和非易失性存儲(chǔ)單元，其中非易失性存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有關(guān)易失性存儲(chǔ)單元的修復(fù)信息。該非易失性存儲(chǔ)單元和易失性存儲(chǔ)單元由連接裝置連接在一起，并形成單獨(dú)的電路模塊。
文檔編號(hào)G11C7/00GK1832030SQ200510023039
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者C·奧爾霍夫, H·－C·奧斯滕多夫, S·戈?duì)柲?申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司