專利名稱：可編程存儲(chǔ)器修復(fù)方案的制作方法
可編程存儲(chǔ)器修復(fù)方案
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，具體地，涉及測試和修復(fù)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件。半導(dǎo)體器件包括一個(gè)或多個(gè)集成電路(IC)器件，每個(gè)IC器件包括實(shí)現(xiàn)在單個(gè)半 導(dǎo)體襯底中的多個(gè)微型電路，通常稱為“芯片”。IC器件通常在投入使用前需要進(jìn)行測試， 以確保其正確操作?？梢允褂脤?shí)現(xiàn)在IC器件自身中的內(nèi)置自測試(BIST)電路以受限方式 來測試IC器件。傳統(tǒng)上，對IC器件更為全面的測試系用復(fù)雜的外部測試設(shè)備完成，其允許 輸入各種測試模式、代碼和數(shù)據(jù)以及對IC器件的電路進(jìn)行壓力測試。IC器件的常見示例是實(shí)現(xiàn)在單個(gè)芯片上的存儲(chǔ)器器件。存儲(chǔ)器器件包括多個(gè)數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)元件，每個(gè)配置用于存儲(chǔ)二進(jìn)制信息。存儲(chǔ)器器件的示例包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 器件，諸如不同的DRAM和SRAM器件、只讀存儲(chǔ)器(ROM)以及諸如FLASH存儲(chǔ)器等其他非易 失性存儲(chǔ)器。在一些存儲(chǔ)器器件中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件是單獨(dú)可尋址的。例如，它們可以被布置 成行和列的陣列，并且存儲(chǔ)的信息可以基于陣列中特定元件的行和列地址而在該元件中被 訪問ο通常，存儲(chǔ)器器件包括旨在常規(guī)操作期間使用的主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，以及用于替代 故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。當(dāng)存儲(chǔ)器測試發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)的主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件， 則在存儲(chǔ)器器件中配置修復(fù)電路以避開有故障的存儲(chǔ)元件，并代之以使用冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元 件。例如，如果在主存儲(chǔ)元件陣列中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件沒有正確操作，則每當(dāng)故障 行被尋址時(shí)，修復(fù)電路就切換到存儲(chǔ)元件的冗余行。在傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器器件中，修復(fù)電路包括“熔絲匹配”塊，故障主存儲(chǔ)元件的地址永 久被“燒”入熔絲匹配塊。例如，熔絲匹配塊可以包括可由激光永久“熔斷的”熔絲?；蛘?熔絲匹配塊可包括“反熔絲”，其中選定的電容器可被高電壓電脈沖永久短路以匹配出錯(cuò)的 地址。在芯片制造過程中，制造工藝的變化可能引起器件參數(shù)(如閾值電壓變化和次閾 值滲漏)的變化，從而導(dǎo)致容易受到應(yīng)力或其他外部沖擊影響的“弱”數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。封裝 芯片可能加劇這些變化，并引起弱存儲(chǔ)元件發(fā)生故障。存儲(chǔ)器器件被封裝后，通過在其修復(fù) 電路中使用激光熔斷熔絲來匹配新故障地址可能是困難的，甚至是不可能的。雖然反熔絲 的使用允許在封裝器件中的透明修復(fù)過程，但這涉及反熔絲技術(shù)的昂貴開發(fā)。由于昂貴的 反熔絲技術(shù)，或者由于為了簡單的存儲(chǔ)器失效而丟棄整個(gè)封裝器件，這些困難可導(dǎo)致生產(chǎn) 成本增加，這可能嚴(yán)重影響整個(gè)制造過程的收益率。例如，系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)器件在單個(gè)封裝中包括存儲(chǔ)器IC器件和專用IC(ASIC) 器件。在組裝SiP器件之前，存儲(chǔ)器芯片和ASIC被單獨(dú)測試。在這個(gè)階段，可以通過利用 激光在修復(fù)電路中永久地熔斷一個(gè)或多個(gè)熔絲來修復(fù)存儲(chǔ)器芯片中的錯(cuò)誤。但是，當(dāng)存儲(chǔ) 器芯片與ASIC封裝在一起時(shí)，即使存儲(chǔ)器芯片發(fā)生單個(gè)位錯(cuò)誤，該錯(cuò)誤也無法通過使用激 光熔斷熔絲而被修復(fù)。因此，可能需要丟棄整個(gè)SiP器件，即使ASIC操作良好。

發(fā)明內(nèi)容
一種存儲(chǔ)器器件，可被編程用于在加電時(shí)或響應(yīng)于檢測到主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件失效， 對主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件進(jìn)行修復(fù)。在這種可編程存儲(chǔ)器修復(fù)方案的一種實(shí)現(xiàn)中，存儲(chǔ)器器件包 括具有地址匹配寄存器的修復(fù)電路，其中每個(gè)寄存器可以被編程用于確定故障存儲(chǔ)元件。 例如，可以通過使用附加的程序信號(hào)連同還用于修復(fù)電路的地址匹配功能的現(xiàn)有地址線， 對每個(gè)地址匹配寄存器進(jìn)行編程?？傮w上，在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件，包括多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件 和修復(fù)電路。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件以及一個(gè)或多個(gè)冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，所述 主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件具有相應(yīng)的地址以用于存儲(chǔ)器訪問操作。修復(fù)電路是與該存儲(chǔ)器器件分離 的另一半導(dǎo)體器件可編程的，用以識(shí)別主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的故障地址，其中修復(fù)電路配置用 于將存儲(chǔ)器訪問從具有已識(shí)別故障地址的主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到相應(yīng)的冗余數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)元件。該存儲(chǔ)器器件的特定實(shí)現(xiàn)可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。修復(fù)電路可以包括一個(gè) 或多個(gè)地址匹配寄存器，其配置用于識(shí)別主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的故障地址。主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件可 分別被組織成為主行或列，并且冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件可分別形成第一冗余行或列。地址匹配 寄存器可編程用于分別將外部訪問從故障主行或列重新路由到第一冗余行或列。地址匹配 寄存器可編程用于將外部訪問從單個(gè)故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到單個(gè)的一個(gè)冗余數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)元件。修復(fù)電路可以包括地址線用以接收存儲(chǔ)器訪問操作的地址，并且修復(fù)電路還 可配置用于使用地址線來對地址匹配寄存器進(jìn)行編程。修復(fù)電路可使用地址線和設(shè)置脈沖 信號(hào)的組合來對地址匹配寄存器進(jìn)行編程。在存儲(chǔ)器器件的修復(fù)模式中，地址匹配寄存器 是可編程的。修復(fù)電路可以包括設(shè)置脈沖生成電路，其配置用于響應(yīng)于存儲(chǔ)器訪問而生成 修復(fù)模式的設(shè)置脈沖信號(hào)。修復(fù)模式可以響應(yīng)于設(shè)置存儲(chǔ)器寄存器指令而被激活。設(shè)置脈 沖生成電路可配置用于響應(yīng)于激活、讀和寫指令而生成修復(fù)模式的設(shè)置脈沖信號(hào)。存儲(chǔ)器 器件例如可與另一半導(dǎo)體器件被封裝在單個(gè)封裝中。該另一半導(dǎo)體器件可包括專用集成電 路?？傮w上，在另一方面，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器控制器單元，以及由所述 存儲(chǔ)器控制器單元控制以執(zhí)行存儲(chǔ)器訪問操作的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件。存儲(chǔ)器器件包括多個(gè) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件和修復(fù)電路。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件以及一個(gè)或多個(gè)冗余數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)元件。主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件具有相應(yīng)的地址以用于存儲(chǔ)器訪問操作。修復(fù)電路包括一個(gè)或多 個(gè)地址匹配寄存器，其在存儲(chǔ)器器件加電之后是存儲(chǔ)器控制單元可編程的，其中經(jīng)編程的 地址匹配寄存器被配置用于識(shí)別主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的故障地址，并且修復(fù)電路被配置用于將存 儲(chǔ)器訪問從具有已識(shí)別故障地址的主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到相應(yīng)的冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。該系統(tǒng)的特定實(shí)現(xiàn)可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。存儲(chǔ)器控制器單元可在第一集 成電路器件中實(shí)現(xiàn)，并且存儲(chǔ)器器件可以在第二集成電路器件中實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)器控制器單元 可包括非易失性存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)關(guān)于故障地址的修復(fù)信息。存儲(chǔ)器控制器單元可以配置 用于基于所存儲(chǔ)的修復(fù)信息對地址匹配寄存器進(jìn)行編程。存儲(chǔ)器控制器單元可包括存儲(chǔ)器 測試功能，用以測試主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。存儲(chǔ)器控制器單元可以配置用于基于測試的結(jié)果對 地址匹配寄存器進(jìn)行編程。存儲(chǔ)器控制單元與存儲(chǔ)器器件可被組裝在單個(gè)封裝中。存儲(chǔ)器 控制單元可以實(shí)現(xiàn)在專用集成電路中。
總體上，在又一方面，本發(fā)明提供一種用于操作存儲(chǔ)器器件的方法，該存儲(chǔ)器器件 包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件和冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，以及具有一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄存器的修復(fù)電 路。該方法包括將修復(fù)地址存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。修復(fù)地址指示一個(gè)或多個(gè)故障主 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。該方法還包括為存儲(chǔ)器器件提供操作電源；進(jìn)入存儲(chǔ)器設(shè)置模式以便準(zhǔn) 備加電的存儲(chǔ)器器件以用于后續(xù)存儲(chǔ)器訪問操作；在存儲(chǔ)器設(shè)置模式，基于存儲(chǔ)的修復(fù)地 址對地址匹配寄存器進(jìn)行編程；以及退出存儲(chǔ)器設(shè)置模式，以允許存儲(chǔ)器器件執(zhí)行存儲(chǔ)器 訪問操作，在此期間，地址匹配寄存器被配置用于識(shí)別修復(fù)地址，并且修復(fù)電路被配置用于 在識(shí)別到修復(fù)地址的情況下，將存儲(chǔ)器訪問操作從主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到相應(yīng)的冗余 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。該用于操作存儲(chǔ)器器件的方法的特定實(shí)現(xiàn)可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。對地址 匹配寄存器編程可包括進(jìn)入修復(fù)模式；向修復(fù)電路提供修復(fù)地址；基于提供的修復(fù)地址 來激活一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄存器；以及退出修復(fù)模式。激活一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄存器 可包括通過響應(yīng)于存儲(chǔ)器訪問指令而生成的設(shè)置脈沖信號(hào)，來激活第一地址匹配寄存器。 存儲(chǔ)器訪問指令可包括讀、寫或行激活指令。在存儲(chǔ)器設(shè)置模式中，存儲(chǔ)器器件的一個(gè)或多 個(gè)存儲(chǔ)器訪問寄存器可被設(shè)置以定義存儲(chǔ)器訪問操作的參數(shù)。存儲(chǔ)器器件可被測試以標(biāo)識(shí) 修復(fù)地址?？傮w上，在另一方面，本發(fā)明提供一種用于測試半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件的方法，該半導(dǎo) 體存儲(chǔ)器器件與存儲(chǔ)器控制器被組裝在單個(gè)封裝中，存儲(chǔ)器控制器被配置用于針對存儲(chǔ)器 訪問操作而控制存儲(chǔ)器器件。存儲(chǔ)器器件包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件和冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，以及 具有一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄存器的修復(fù)電路。該方法包括測試封裝中的存儲(chǔ)器器件，該測 試標(biāo)識(shí)一個(gè)或多個(gè)故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。方法還包括將對應(yīng)于故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的修 復(fù)地址存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器控制器的非易失性存儲(chǔ)器中；以及在存儲(chǔ)器控制器提供修復(fù)單元，修 復(fù)單元被配置用于基于存儲(chǔ)的地址信息對存儲(chǔ)器器件的地址匹配寄存器進(jìn)行編程以便為 存儲(chǔ)器訪問操作做準(zhǔn)備，其中被編程的地址匹配寄存器被配置用于識(shí)別修復(fù)地址，基于該 修復(fù)地址，修復(fù)電路將存儲(chǔ)器訪問操作從故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到相應(yīng)的冗余數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)元件。該用于測試的方法的特定實(shí)現(xiàn)可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。存儲(chǔ)器控制器可在 專用集成電路在中實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)器器件和存儲(chǔ)器控制器可以在組裝在單個(gè)封裝中之前單獨(dú)測 試。修復(fù)單元可以包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器控制器的非易失性存儲(chǔ)器中的軟件?？傮w上，在另一方面，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，包括具有存儲(chǔ)器設(shè)置功能的第一集 成電路器件；以及第二集成電路器件，其與第一集成電路器件連接，并且包括具有多個(gè)數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)元件和修復(fù)電路的存儲(chǔ)器器件。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件以及一個(gè)或多個(gè)冗 余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件具有相應(yīng)的地址以用于存儲(chǔ)器訪問操作。在對第二集成 電路加電之后，修復(fù)電路是第一集成電路器件的存儲(chǔ)器設(shè)置功能可編程的，其中被編程的 修復(fù)電路配置用于識(shí)別主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的故障地址，以及將存儲(chǔ)器訪問從具有已識(shí)別故障 地址的主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到相應(yīng)的冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。特定實(shí)現(xiàn)可包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。修復(fù)電路可包括一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄存 器，其在對第二集成電路加電之后是第一集成電路器件的存儲(chǔ)器設(shè)置功能可編程的，并且 被編程的地址匹配寄存器配置用于識(shí)別主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的故障地址。第一集成電路器件和第二集成電路器件可被組裝在分離的集成電路封裝中。分離的封裝可被安裝在單個(gè)電路板 上。第一集成電路器件和第二集成電路器件可被組裝在單個(gè)系統(tǒng)級(jí)封裝器件中。第一集成 電路器件可包括非易失性存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)關(guān)于故障地址的信息，該信息被存儲(chǔ)器設(shè)置功能 用于對第二集成電路中的修復(fù)電路進(jìn)行編程。總體上，在又一方面，本發(fā)明提供一種用于操作系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)包括第一集成 電路器件和可操作地連接至第一集成電路器件的第二集成電路器件。第二集成電路器件包 括具有主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件和冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的存儲(chǔ)器器件。該方法包括測試存儲(chǔ)器器件 以標(biāo)識(shí)一個(gè)或多個(gè)故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件；將對應(yīng)于故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的至少一個(gè)修復(fù)地 址存儲(chǔ)到第一集成電路器件的非易失性存儲(chǔ)器中；以及啟用第一集成電路器件中的存儲(chǔ)器 設(shè)置功能，以基于存儲(chǔ)的修復(fù)地址對第二集成電路器件中的存儲(chǔ)器修復(fù)電路進(jìn)行編程以便 為存儲(chǔ)器訪問操作做準(zhǔn)備，其中被編程的存儲(chǔ)器修復(fù)電路配置用于將存儲(chǔ)器訪問操作從故 障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到相應(yīng)的冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。特定的實(shí)現(xiàn)可包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。修復(fù)電路可包括一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄 存器，其在第二集成電路加電之后是第一集成電路器件的存儲(chǔ)器設(shè)置功能可編程的，并且 被編程的地址匹配寄存器配置用于識(shí)別修復(fù)地址。第一集成電路器件和第二集成電路器件 可被組裝在單個(gè)系統(tǒng)級(jí)封裝器件中。特定的實(shí)現(xiàn)可被實(shí)施以實(shí)現(xiàn)以下一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。通過使用可編程的地址匹配寄 存器，故障存儲(chǔ)元件可在存儲(chǔ)器器件中被修復(fù)，而無需熔斷熔絲或反熔絲的繁瑣過程。因 此，可以在無需使用激光熔斷熔絲或使用高電壓脈沖使反熔絲短路的情況下修復(fù)存儲(chǔ)元 件。地址匹配寄存器可在“占地面積”小于熔絲或反熔絲所需要的芯片中實(shí)現(xiàn)。地址匹配 寄存器可根據(jù)現(xiàn)有的存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)，例如，實(shí)現(xiàn)為供應(yīng)商特定的模式寄存器。在編程期 間，每一個(gè)地址匹配寄存器可以使用主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的地址線來選擇，選定的寄存器可以 由通過單個(gè)編程線傳輸?shù)暮唵蚊}沖來設(shè)置。即使在存儲(chǔ)器器件封裝之后，也可以修復(fù)存儲(chǔ) 元件。因此，制造收益率可得以提高。在SiP器件中，外部測試器可以標(biāo)識(shí)故障地址。故障 地址可以使用如下技術(shù)來標(biāo)識(shí)，該技術(shù)可以在SiP封裝中的同時(shí)完全訪問和測試存儲(chǔ)器， 無需向封裝球鍵合出所有的存儲(chǔ)器焊盤。這種訪問和測試技術(shù)在最初由加利福尼亞州圣荷 西的hapac Technology提交的一系列專利中描述(關(guān)于多芯片半導(dǎo)體封裝內(nèi)的芯片測 試，例如參見美國專利號(hào)6，732，304和7，139，945 ；關(guān)于測試集成電路器件，例如參見美國 專利號(hào)6，754，866和7，103,815 ；關(guān)于進(jìn)入測試模式和訪問經(jīng)封裝的半導(dǎo)體器件，例如參見 美國專利號(hào)6，812，726 ；關(guān)于在集成電路器件內(nèi)部生成模式用于測試，例如參見美國專利 號(hào)7，313，740 ；關(guān)于測試半導(dǎo)體器件的焊盤，例如參見美國專利號(hào)6，882，171的美國專利一 在此通過引用并入這些專利的公開內(nèi)容)。標(biāo)識(shí)故障地址的信息可以存儲(chǔ)在使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 (如JTAG)的ASIC的非易失性存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)元件甚至可在制造之后被修復(fù)，例如由顧客修 復(fù)。先前發(fā)現(xiàn)的故障地址可被存儲(chǔ)在控制器的非易失性存儲(chǔ)器中，控制器可以在加電時(shí)通 過對標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器設(shè)置過程的簡單修改，將這些地址編程到地址匹配寄存器中。在常規(guī)操作 期間，地址匹配寄存器也可被重新編程，例如，在存儲(chǔ)器測試發(fā)現(xiàn)故障數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的情況 下。在SiP器件中，ASIC可以運(yùn)行內(nèi)部存儲(chǔ)器測試以及對地址匹配寄存器進(jìn)行編程，而無需 任何外部測試設(shè)備。重新編程可包括添加或移除故障地址。一旦地址匹配寄存器被編程， 控制器可以在無需執(zhí)行復(fù)雜的地址重新映射方案的情況下避開故障存儲(chǔ)單元。
通過下文的附圖、說明和權(quán)利要求，進(jìn)一步的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)對于現(xiàn)有技術(shù)人員是顯而 易見的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的包括具有地址匹配寄存器的存儲(chǔ)器器件的系統(tǒng)的 示意框圖。圖2和圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的操作具有地址匹配寄存器的存儲(chǔ)器器件 的方法的流程圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的示例性可編程地址匹配寄存器的示意框圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的針對地址匹配寄存器而生成設(shè)置脈沖的示例 性電路的示意圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的用于測試SiP器件的示例性方法的流程圖。圖7是示出使用多個(gè)可編程地址匹配寄存器的示例性的地址匹配電路的示意框 圖。圖8是示出用于可編程存儲(chǔ)器修復(fù)方案的示例性加電和初始化序列的流程圖。圖9是示出圖8中所示序列的示例化實(shí)現(xiàn)的示意性時(shí)序圖。
在各圖中，相似的數(shù)字用于相似和相應(yīng)的部分。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的示例性系統(tǒng)100。系統(tǒng)100可根據(jù)可編程存儲(chǔ) 器修復(fù)方案進(jìn)行操作，此方案允許修復(fù)故障存儲(chǔ)元件，即使是在系統(tǒng)100加電之后。系統(tǒng)100包括存儲(chǔ)器器件110和連接到存儲(chǔ)器器件110的控制器120。存儲(chǔ)器器 件Iio包括多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，并且控制器120被配置用于使用地址線130、控制線140和 數(shù)據(jù)線150將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件中以及從中讀取數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器器件110和控制 器120這樣來配置，使得控制器120可對存儲(chǔ)器器件110編程以修復(fù)其一個(gè)或多個(gè)故障存 儲(chǔ)元件。因此，存儲(chǔ)器器件可以“在運(yùn)行中”被修復(fù)，而無需永久地熔斷熔絲或反熔絲。一 旦存儲(chǔ)器器件110被恰當(dāng)?shù)鼐幊桃孕迯?fù)所有其故障存儲(chǔ)元件，控制器120可以像存儲(chǔ)器器 件110的所有存儲(chǔ)元件均正常工作那樣來控制存儲(chǔ)器器件110。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，存儲(chǔ)器器件110和控制器120實(shí)現(xiàn)在分離的芯片中，但是被組裝在 單個(gè)封裝中以作為SiP器件。例如，存儲(chǔ)器器件110可包括DRAM器件，并且控制器120可 以實(shí)現(xiàn)在ASIC器件中并且與DRAM器件組裝在單個(gè)封裝中。備選地，存儲(chǔ)器器件110和控 制器120可被單獨(dú)封裝?；蛘叽鎯?chǔ)器器件110和控制器120可實(shí)現(xiàn)在單個(gè)芯片中。在其他 實(shí)現(xiàn)中，存儲(chǔ)器器件110和控制器120的部分可分布在多個(gè)芯片上，以最好地適應(yīng)相應(yīng)的應(yīng) 用。存儲(chǔ)器器件110包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件112、冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件114和可編程修復(fù)電 路116。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件112和114配置用于存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。如果存儲(chǔ)器器件110沒有制 造錯(cuò)誤或其他錯(cuò)誤，則其僅使用主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件112。如果某些主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件112不正確 地操作，則冗余存儲(chǔ)元件114可用于代替這些主存儲(chǔ)元件112。修復(fù)電路116可編程以利用 冗余存儲(chǔ)元件114來取代主存儲(chǔ)元件112的故障部分。
主存儲(chǔ)元件112是控制器120使用地址線130可單獨(dú)尋址的。例如，主數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 元件112可布置在行和列的陣列里，控制器120可使用地址線130來選擇位于特定行和特 定列中的特定存儲(chǔ)元件。在一種實(shí)現(xiàn)中，控制器120使用地址線130首先傳輸行地址以選 擇特定行，隨后傳輸列地址以在先前選定的行里選擇特定的存儲(chǔ)元件。備選地，可同時(shí)傳輸 行地址和列地址。冗余存儲(chǔ)元件114充當(dāng)故障主存儲(chǔ)元件112的潛在替代，并且相應(yīng)地，通常存儲(chǔ)器 器件110包括的冗余存儲(chǔ)元件114遠(yuǎn)少于主存儲(chǔ)元件112。冗余存儲(chǔ)元件114可被組織為 與主存儲(chǔ)元件112的布置和尋址協(xié)議相兼容。如果主存儲(chǔ)元件112以行和列的陣列來布 置，并按照行和列的順序來尋址，則冗余存儲(chǔ)元件114可被組織成行。如果特定的存儲(chǔ)元件 在主存儲(chǔ)元件112中出現(xiàn)故障，則該故障存儲(chǔ)元件的行可由冗余存儲(chǔ)元件114的一整行替 代。備選地，冗余存儲(chǔ)元件114可被組織成列，以基于一個(gè)或多個(gè)故障列的列地址來替換它 們?；蛘?，行地址和列地址二者可被用于選擇冗余存儲(chǔ)元件114之一，以作為對單個(gè)故障主 存儲(chǔ)元件的替代。事實(shí)上，冗余存儲(chǔ)元件可被組織成適于特定實(shí)現(xiàn)的任何其他塊或其他結(jié) 構(gòu)。修復(fù)電路116包括地址匹配寄存器118，控制器120可對地址匹配寄存器118進(jìn)行 編程，以識(shí)別通過地址線130傳輸?shù)牡刂贰１痪幊痰牡刂菲ヅ浼拇嫫骺捎糜谠谥鞔鎯?chǔ)元件 112中匹配故障元件的地址。如果地址匹配寄存器118指示地址包括一個(gè)或多個(gè)故障主存 儲(chǔ)元件，則修復(fù)電路116禁用主存儲(chǔ)元件112，并且激活冗余存儲(chǔ)元件114的相應(yīng)部分。例 如，如果主存儲(chǔ)元件112的陣列中的特定行包括一個(gè)或多個(gè)故障元件，并且該特定行的地 址通過地址線130被傳輸，則地址匹配寄存器118指示在該行地址，主存儲(chǔ)元件112包括 至少一個(gè)故障元件，并且修復(fù)電路116禁用主存儲(chǔ)元件112，并且代之以激活冗余存儲(chǔ)元件 114的相應(yīng)行。地址匹配寄存器118可根據(jù)主存儲(chǔ)元件112的結(jié)構(gòu)以及用于訪問這些存儲(chǔ)元件的 尋址協(xié)議來組織。如果主存儲(chǔ)元件112被組織成單獨(dú)可尋址的行，則地址匹配寄存器118 可被配置為與行地址匹配。如果主存儲(chǔ)元件112被組織成單獨(dú)可尋址的列，則地址匹配寄 存器118可被配置為與列地址匹配。如果主存儲(chǔ)元件112被排列成多個(gè)組(bank)，則地址 匹配寄存器118可以是特定于組的?；蛘叩刂菲ヅ浼拇嫫?18可將多個(gè)組視為單個(gè)元件， 而無需區(qū)分它們?？刂破?20配置用于使用地址線130、控制線140和數(shù)據(jù)線150來控制存儲(chǔ)器器件 110?？刂破?20包括存儲(chǔ)器控制單元122和非易失性存儲(chǔ)器128。存儲(chǔ)器控制單元122直 接控制存儲(chǔ)器器件110，而非易失性存儲(chǔ)器1 存儲(chǔ)控制單元122的操作所需的數(shù)據(jù)。例 如，非易失性存儲(chǔ)器1 存儲(chǔ)修復(fù)地址129，其指示存儲(chǔ)器器件110中的故障主存儲(chǔ)元件。 控制器120還包括控制器120被設(shè)計(jì)針對的特定應(yīng)用所需的附加功能單元。例如，控制器 可以實(shí)現(xiàn)在根據(jù)SiP設(shè)計(jì)與存儲(chǔ)器器件110封裝在一起的ASIC器件中。存儲(chǔ)器控制單元122包括存儲(chǔ)器測試功能IM和存儲(chǔ)器設(shè)置功能126。存儲(chǔ)器測 試功能1 配置用于測試存儲(chǔ)器器件110的正確操作以及檢測主存儲(chǔ)元件112的任何故 障。存儲(chǔ)器測試功能1 還可配置用于識(shí)別主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件112的故障地址，并將相應(yīng)的 修復(fù)地址1 存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器128中。在備選實(shí)現(xiàn)中，可以實(shí)現(xiàn)沒有存儲(chǔ)器測試功 能124的存儲(chǔ)器控制單元122。如果在這種實(shí)現(xiàn)中需要測試存儲(chǔ)器器件110，可以通過使用外部測試設(shè)備來執(zhí)行測試?；跍y試結(jié)果，外部測試設(shè)備還可提供修復(fù)地址129以存儲(chǔ)在 非易失性存儲(chǔ)器128中。存儲(chǔ)器設(shè)置功能1 針對后續(xù)常規(guī)操作而準(zhǔn)備存儲(chǔ)器器件110。例如，存儲(chǔ)器設(shè)置 功能126可通過地址線130和數(shù)據(jù)線150來設(shè)置通信的結(jié)構(gòu)和定時(shí)。存儲(chǔ)器設(shè)置功能1 包括修復(fù)單元127，其配置用于基于存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器128中的修復(fù)地址1 來對存 儲(chǔ)器器件110的修復(fù)電路116進(jìn)行編程。在存儲(chǔ)器設(shè)置期間，修復(fù)單元127可使用控制線 140使存儲(chǔ)器器件110進(jìn)入或退出修復(fù)模式，使用地址線130將修復(fù)地址1 從控制器120 傳輸?shù)酱鎯?chǔ)器器件110，以及使用控制線130來設(shè)置地址匹配寄存器118。在備選實(shí)現(xiàn)中， 修復(fù)單元127可以使用地址線130、控制線140和數(shù)據(jù)線150的任何其它組合對地址匹配寄 存器進(jìn)行編程。此外，修復(fù)單元127可獨(dú)立于存儲(chǔ)器設(shè)置單元1 而操作，例如，在外部控 制的影響下操作。一旦修復(fù)單元127恰當(dāng)?shù)貙Φ刂菲ヅ浼拇嫫?18進(jìn)行了編程，存儲(chǔ)器控制單元122 便可以正常地操作。由此，存儲(chǔ)器控制單元122不必重新映射或以其他方式嘗試避開修復(fù) 地址129。如果諸如存儲(chǔ)器讀或?qū)懙拇鎯?chǔ)器操作涉及修復(fù)地址1 之一，則該地址在存儲(chǔ)器 操作的常規(guī)協(xié)議的控制下被發(fā)送至存儲(chǔ)器器件。在存儲(chǔ)器器件中，該地址由可編程修復(fù)電 路116接收，其可以使用接收的修復(fù)地址和地址匹配寄存器118從主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件112切 換到冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件114。因此，存儲(chǔ)器器件110對于控制器120來說可以看似功能完 好，即使某些主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件112不正確地操作。圖2示出了用于控制存儲(chǔ)器器件的示例性方法200，其中存儲(chǔ)器器件諸如存儲(chǔ)器 器件110(圖1)，其具有帶地址匹配寄存器的可編程修復(fù)電路。方法200可由諸如控制器 120(圖1)的控制器來執(zhí)行，其中控制器連接到存儲(chǔ)器器件110，并且配置用于在標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ) 器訪問協(xié)議下操作存儲(chǔ)器器件。在一種實(shí)現(xiàn)中，方法200在加電時(shí)被執(zhí)行。備選地或附加 地，方法200可以在檢測到存儲(chǔ)器故障的任何時(shí)候被執(zhí)行?？刂破鲗⒁粋€(gè)或多個(gè)修復(fù)地址存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中(步驟210)。所述修復(fù)地 址標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)器器件中的故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。修復(fù)地址可以在制造期間或加電時(shí)或常規(guī)操 作期間的任何其他時(shí)候由內(nèi)部或外部測試獲得?？刂破鬟M(jìn)入存儲(chǔ)器設(shè)置模式(步驟220)。在設(shè)置期間，控制器可以針對后續(xù)存儲(chǔ) 器操作而準(zhǔn)備存儲(chǔ)器器件，并且設(shè)置其中的不同寄存器以建立用于這些操作的參數(shù)。例如， 控制器可設(shè)置針對讀和寫操作的通信參數(shù)，諸如數(shù)據(jù)長度和延遲。在存儲(chǔ)器設(shè)置模式中，控制器基于存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器的修復(fù)地址對存儲(chǔ)器器 件中的地址匹配寄存器進(jìn)行編程(步驟230)。作為編程的結(jié)果，地址匹配寄存器配置用于 識(shí)別需要訪問故障的主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的地址。如果故障地址被識(shí)別，修復(fù)電路配置用于切 換到相應(yīng)的冗余存儲(chǔ)元件。完成存儲(chǔ)器設(shè)置后，控制器進(jìn)入常規(guī)存儲(chǔ)器控制模式(步驟M0)。在常規(guī)模式下， 控制器不必?fù)?dān)心存儲(chǔ)器器件中的任何故障地址。因此，控制器無需重新映射或以其他方式 試圖避開故障地址。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，控制器包括在存儲(chǔ)故障地址的每個(gè)位的ASIC器件中。此外，ASIC 器件可存儲(chǔ)一個(gè)附加位，其充當(dāng)“修復(fù)標(biāo)志”用以指示在存儲(chǔ)器設(shè)置期間是否需要存儲(chǔ)器修 復(fù)。如果不需要存儲(chǔ)器修復(fù)，則ASIC內(nèi)的存儲(chǔ)器控制器使用常規(guī)操作順序?qū)Υ鎯?chǔ)器加電。如果需要存儲(chǔ)器修復(fù)，則存儲(chǔ)器控制器可將存儲(chǔ)器修復(fù)編程序列添加在常規(guī)加電序列之后 或與之結(jié)合。這種模塊化編程允許存儲(chǔ)器控制器的容易實(shí)現(xiàn)，其可以使用標(biāo)準(zhǔn)編程序列用 于加電。深度下電(DPD)是這樣的一種狀態(tài)，其中電源(VDD和VDDQ)持續(xù)地應(yīng)用，而包括 時(shí)鐘信號(hào)生成在內(nèi)的所有其他操作都被掛起。當(dāng)退出深度下電模式時(shí)，可以使用標(biāo)準(zhǔn)加電 序列而無需包括存儲(chǔ)器修復(fù)編程序列。事實(shí)上，只要對存儲(chǔ)器的電源不被移除，就沒有必要 重復(fù)存儲(chǔ)器修復(fù)編程序列。圖3示出了用于對諸如存儲(chǔ)器器件110(圖1)的存儲(chǔ)器器件中的地址匹配寄存器 進(jìn)行編程的示例性方法300。方法300可由諸如控制器120(圖1)的控制器來執(zhí)行，其中控 制器利用諸如地址線130和控制線140(圖1)的地址和控制信號(hào)線而連接到存儲(chǔ)器器件。 在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，方法300作為存儲(chǔ)器控制方法200(圖2、中的編程步驟230的部分而被執(zhí)行?？刂破鬟M(jìn)入修復(fù)模式(步驟310)。在修復(fù)模式中，控制器向存儲(chǔ)器器件發(fā)送控制 信號(hào)，以指示后續(xù)的控制涉及對存儲(chǔ)器器件的修復(fù)電路中的地址匹配寄存器進(jìn)行編程。控制器驗(yàn)證非易失性存儲(chǔ)器是否存儲(chǔ)有任何要修復(fù)的故障地址(決策320)。如 果沒有應(yīng)當(dāng)修復(fù)的故障地址(決策320的分支“否”)，控制器退出修復(fù)模式并向存儲(chǔ)器器 件發(fā)送相應(yīng)的控制信號(hào)(步驟330)。如果一個(gè)或多個(gè)故障地址應(yīng)被修復(fù)(決策320的分 支“是”)，則控制器選擇下一修復(fù)地址，并將選定的修復(fù)地址通過地址線傳輸給存儲(chǔ)器器件 (步驟340)。在存儲(chǔ)器器件中，修復(fù)電路啟用與接收的修復(fù)地址相對應(yīng)的地址匹配寄存器， 并且控制器設(shè)置啟用的地址匹配寄存器以匹配該地址(步驟350)。例如，如果修復(fù)地址對應(yīng)于主存儲(chǔ)元件的一行，則控制器設(shè)置地址線以傳輸行地 址(步驟340)，隨后發(fā)送指令以激活當(dāng)前行。在修復(fù)模式中，接收的地址啟用相應(yīng)的地址 匹配寄存器，并且行激活指令生成脈沖用以將被啟用的寄存器設(shè)置為其活躍狀態(tài)(步驟 350)。在設(shè)置當(dāng)前地址的地址匹配寄存器后，控制器驗(yàn)證非易失性存儲(chǔ)器是否存儲(chǔ)有要 修復(fù)的任何故障地址(決策320)。如果沒留下故障地址(決策320的分支“否”)，控制器 退出修復(fù)模式并向存儲(chǔ)器器件發(fā)送相應(yīng)的控制信號(hào)(步驟330)。如果一個(gè)或多個(gè)故障地址 仍然應(yīng)當(dāng)修復(fù)(決策320的分支“是”)，控制器將地址線上的當(dāng)前地址設(shè)置為下一復(fù)修地 址(步驟340)，并且激活相應(yīng)的地址匹配寄存器(步驟350)，直到所有修復(fù)地址被編程到 存儲(chǔ)器器件的地址匹配寄存器中。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，控制器使用標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器訪問協(xié)議來設(shè)置存儲(chǔ)器器件以及對其地址 匹配寄存器進(jìn)行編程。例如，控制器可使用存儲(chǔ)器寄存器設(shè)置(MRQ指令，如這里被稱為 Inapac MRS(IMRS)指令的用戶定義的MRS指令，用以將存儲(chǔ)器器件置為修復(fù)模式?？刂破?還可使用標(biāo)準(zhǔn)的激活(ACT)、讀(RD)、和寫(WR)指令將存儲(chǔ)器器件設(shè)置為修復(fù)模式。對于 存儲(chǔ)器設(shè)置，示例性的加電序列可包括以下控制器指令〈…標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器設(shè)置指令，如“PRE”(預(yù)充電)>；<IMRS (將存儲(chǔ)器置成修復(fù)模式)> ；< (故障存儲(chǔ)元件的)行地址> ；〈ACT (激活行以設(shè)置相應(yīng)的地址匹配寄存器)> ；
〈…可選的其它標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器設(shè)置指令，如PRE>；<IMRS (退出修復(fù)模式)> ；<標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器設(shè)置…例如，標(biāo)準(zhǔn)MRS (存儲(chǔ)器寄存器設(shè)置)以及EMRS (擴(kuò)展的存儲(chǔ)器寄存器設(shè)置)>在上面的示例中，控制器在修復(fù)模式中在行地址線上提供行地址，并且通過ACT 指令來設(shè)置對應(yīng)于故障行的地址匹配寄存器。此外，在修復(fù)模式中，控制器可在地址線上提 供故障存儲(chǔ)元件的列地址，并且通過讀RD、寫WR指令來將對應(yīng)于所述行的地址匹配寄存器 設(shè)置于修復(fù)模式。因此，MRS和標(biāo)準(zhǔn)ACT、RD或WR指令可以在修復(fù)模式中用于對地址匹配 寄存器進(jìn)行編程。在備選實(shí)現(xiàn)中，任何其他標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議可被用于對地址匹配寄存 器進(jìn)行編程。圖8和圖9中示出了用于可編程存儲(chǔ)器修復(fù)方案的示例性加電和初始化序列，下 文將詳細(xì)討論。圖4示出了示例性地址匹配電路400。地址匹配電路400可在諸如存儲(chǔ)器器件 110(圖1)的存儲(chǔ)器器件中實(shí)現(xiàn)。地址匹配電路400包括地址匹配寄存器410，以及與第二晶體管460串聯(lián)耦合的第 一晶體管440?？蛇x地，地址匹配電路400還包括一些其他電路，諸如特定實(shí)現(xiàn)所需的電路 元件480。地址匹配寄存器410可通過使用鎖存器或任何其他靜態(tài)存儲(chǔ)器元件來實(shí)現(xiàn)，并且 第一晶體管440和第二晶體管460可由任何合適的切換電路元件所取代。地址匹配寄存器410接收地址信號(hào)420和設(shè)置脈沖信號(hào)430。地址信號(hào)420啟用 對地址匹配寄存器410的寫入，而設(shè)置脈沖信號(hào)430配置用于激活已啟用的寄存器410。利 用默認(rèn)的不活躍設(shè)置，地址信號(hào)420和設(shè)置脈沖信號(hào)430可被用于例如在上文參考圖3討 論的修復(fù)模式中對地址匹配寄存器410進(jìn)行編程。一旦在修復(fù)模式期間被設(shè)置脈沖信號(hào)激 活，地址匹配寄存器410保持在活躍狀態(tài)，直至整個(gè)修復(fù)電路400被重置。如果地址匹配寄存器410未被激活，則地址匹配寄存器410輸出具有不活躍電平 (對應(yīng)于“0”)的“修復(fù)”信號(hào)450 ；如果地址匹配寄存器410被激活，則輸出具有活躍電平 (對應(yīng)于“1”)的“修復(fù)”信號(hào)450。修復(fù)信號(hào)450驅(qū)動(dòng)第一晶體管440，并且地址信號(hào)420 驅(qū)動(dòng)生成輸出信號(hào)470的第二晶體管460。如果地址匹配寄存器410是非活躍的，則修復(fù)信 號(hào)450也是不活躍的，并且第一晶體管440閉合。由于第一晶體管440閉合，輸出信號(hào)470 獨(dú)立于由地址信號(hào)420驅(qū)動(dòng)的串聯(lián)耦合的第二晶體管460。因此，輸出信號(hào)470獨(dú)立于地 址信號(hào)420，并且不指示任何地址匹配。另一方面，如果地址匹配寄存器410是活躍的，則 修復(fù)信號(hào)450也是活躍的，并且第一晶體管440打開。由于第一晶體管440打開，輸出信號(hào) 470將取決于串聯(lián)耦合的第二晶體管460是打開還是關(guān)閉。因?yàn)榈诙w管460由地址信 號(hào)420驅(qū)動(dòng)，因此輸出信號(hào)470將取決于地址信號(hào)420，并指示接收的地址信號(hào)420是否是 活躍的。由此，電路400的地址匹配功能被激活。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，主存儲(chǔ)元件被布置成行，每行具有相應(yīng)的地址匹配電路400。在此 實(shí)現(xiàn)中，地址信號(hào)420僅在相應(yīng)行被選擇的情況下是活躍的。因此，地址匹配電路400通過 改變輸出信號(hào)470匹配地址信號(hào)420，其可被另一電路用于禁用主存儲(chǔ)元件相應(yīng)的行以及 激活冗余存儲(chǔ)元件的行。在備選實(shí)現(xiàn)中，多個(gè)地址匹配電路400的輸出可以通過邏輯運(yùn)算進(jìn)行組合，以匹配特定的修復(fù)地址。在圖4所示的實(shí)現(xiàn)中，與使用激光熔絲電路而不是地址匹配寄存器410的現(xiàn)有技 術(shù)實(shí)現(xiàn)相比，地址匹配電路400只需要一個(gè)附加的信號(hào)線，即用于設(shè)置脈沖信號(hào)430的信號(hào) 線。在現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)中，地址信號(hào)420被用于地址匹配功能，但不需要設(shè)置脈沖信號(hào)430， 因?yàn)樾迯?fù)電路通過熔斷激光熔絲而被激活，這進(jìn)而確定修復(fù)信號(hào)450的值。在地址匹配電 路400中，地址信號(hào)420不僅用于地址匹配功能，而且還用于選擇地址匹配寄存器410以便 在修復(fù)模式中進(jìn)行編程。因此，對地址匹配寄存器410的編程可以通過僅向現(xiàn)有技術(shù)的設(shè) 計(jì)添加一個(gè)附加的信號(hào)線來實(shí)現(xiàn)，即用于設(shè)置脈沖信號(hào)430的信號(hào)線。在備選實(shí)現(xiàn)中，地址 匹配寄存器410可以接收任何其他附加的信號(hào)，例如選擇性地重置電路元件的信號(hào)。圖5示出了示例性脈沖生成電路500，其可用于生成針對存儲(chǔ)器器件的地址匹配 寄存器的設(shè)置脈沖，該存儲(chǔ)器器件在修復(fù)模式期間被編程，如上文參照圖1-圖4所討論。脈沖生成電路500包括NAND (與非)門510，其使用兩條路徑連接到NOR(異或) 門520，一條是直接路徑，另一條通過延遲元件530和反相器MO。NAND門接收PRG信號(hào) 550和RAS信號(hào)560。PRG信號(hào)的活躍值指示存儲(chǔ)器器件處于修復(fù)模式，并且對地址匹配寄 存器的編程被啟用。相反，如果PRG信號(hào)不活躍，NAND門的輸出維持在活躍電平“1”，這轉(zhuǎn) 而將NOR門520的輸出設(shè)置為不活躍電平“0”。在本例中，RAS信號(hào)560是行激活信號(hào)。取 代RAS信號(hào)560，備選實(shí)現(xiàn)可以使用可從控制器加以控制并由此允許對地址匹配寄存器進(jìn) 行編程的任何其他信號(hào)。例如，控制器可以在修復(fù)模式中向存儲(chǔ)器器件發(fā)送ACT、RD、或WR 指令，并且脈沖生成電路500可使用從這些指令導(dǎo)出的內(nèi)部信號(hào)而不是RAS信號(hào)560。在修復(fù)模式中，PRG信號(hào)550是活躍的，NAND門的輸出取決于RAS信號(hào)560。如果 RAS信號(hào)560被激活，則NAND門510的輸出從先前的高電平(“1”)躍遷為低電平(“0”)。 NOR門520接收向低電平的這一躍遷，一方面是直接地接收，另一方面是通過對該躍遷進(jìn)行 延遲和反相的延遲元件530和反相器M0，N0R門520相應(yīng)地從其先前的低電平躍遷為高電 平。由于延遲，低信號(hào)電平在NOR門520的兩個(gè)輸入處在短時(shí)間內(nèi)重疊。在這段短時(shí)間中， NOR門520的輸出變高。在延遲后，反相器540驅(qū)動(dòng)NOR門520的輸入之一變?yōu)楦?，相?yīng)地 其輸出變?yōu)榈?。由此，電?00生成了可用于對地址匹配寄存器進(jìn)行編程的短脈沖。圖6示出了由用于對SiP器件進(jìn)行測試和編程的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法600，其中SiP 器件在單個(gè)封裝中包括ASIC和存儲(chǔ)器器件。存儲(chǔ)器器件具有可編程地址匹配寄存器，并且 ASIC配置用于對如上討論的存儲(chǔ)器器件進(jìn)行編程和控制。該系統(tǒng)單獨(dú)測試存儲(chǔ)器和ASIC器件(步驟610)。在通過不同的測試后，存儲(chǔ)器器 件和ASIC被組裝在單個(gè)封裝中(步驟620)。在組裝之后，系統(tǒng)測試封裝內(nèi)的存儲(chǔ)器器件和 ASIC (步驟630)，并檢查測試結(jié)果是否可接受(決策640)。如果ASIC和存儲(chǔ)器器件都通過 了測試(決策640的分支“是”)，則系統(tǒng)核準(zhǔn)SiP器件的常規(guī)操作(步驟650)。如果封裝 器件的元件之一未通過測試(決策640的分支“否”)，系統(tǒng)驗(yàn)證經(jīng)封裝的器件是否可以被 修復(fù)(決策660)。如果ASIC已經(jīng)失效或存儲(chǔ)器器件無法通過對其地址匹配寄存器進(jìn)行編 程而被修復(fù)(決策660的分支“否”)，則系統(tǒng)丟棄該封裝器件(步驟680)。如果ASIC已通 過測試并且存儲(chǔ)器器件具有可用于修復(fù)的地址匹配寄存器(決策660的分支“是”)，則系 統(tǒng)基于要修復(fù)的故障地址對存儲(chǔ)器器件的地址匹配寄存器進(jìn)行編程(步驟670)?？蛇x地， 系統(tǒng)可將修復(fù)地址存儲(chǔ)到ASIC的非易失性存儲(chǔ)器中。
在修復(fù)之后，系統(tǒng)執(zhí)行新的存儲(chǔ)器測試(步驟630)，并且驗(yàn)證經(jīng)修復(fù)的存儲(chǔ)器是 否已通過。如果已通過(決策640的分支“是”)，系統(tǒng)核準(zhǔn)其常規(guī)操作(步驟650)。此時(shí)， 可以將修復(fù)地址存儲(chǔ)在ASIC的非易失性存儲(chǔ)器(如果之前未被存儲(chǔ)的話)，或者系統(tǒng)可將 修復(fù)地址存儲(chǔ)在隨封裝器件運(yùn)送的文檔或軟件中。如果對存儲(chǔ)器的修復(fù)未成功(決策640 的分支“否”)，系統(tǒng)再次判斷另一個(gè)修復(fù)是否可能(決策660)，如果存儲(chǔ)器無法修復(fù)(決策 660的分支“否”)，則系統(tǒng)丟棄整個(gè)封裝器件。方法600可用于提高制造期間的收益率，因?yàn)樗踔猎试S在將ASIC和存儲(chǔ)器器件 封裝在一起后對存儲(chǔ)器器件的簡單修復(fù)。收益率提高是可能的，因?yàn)橥ǔ７庋b只會(huì)在少數(shù) 幾個(gè)主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件中導(dǎo)致失效，其可利用上面討論的技術(shù)得以修復(fù)。此外，對于SiP設(shè)備 提高盡管只有百分之幾的收益率是重要的，否則的話這些SiP設(shè)備可能被棄，即使其ASIC 是完全能運(yùn)轉(zhuǎn)的并且其存儲(chǔ)器只有少數(shù)失效的存儲(chǔ)元件。圖7示出了可以在諸如存儲(chǔ)器器件110(圖1)的存儲(chǔ)器器件中實(shí)現(xiàn)的地址匹配電 路700的示例性實(shí)現(xiàn)。地址匹配電路700包括多個(gè)地址匹配寄存器710、711、···、和717。地址匹配寄存器 710-717中的每一個(gè)接收地址信號(hào)720(也被標(biāo)記為A<0:7>)的相應(yīng)組成部分<0>、<1>、… 或<7>，地址信號(hào)720可以是例如行地址或列地址。地址信號(hào)720的組成部分A<0 7>可被用 于選擇寄存器710-717之一以便在修復(fù)模式中編程。選定的寄存器可由設(shè)置脈沖信號(hào)730 激活，該設(shè)置脈沖信號(hào)730通過差分信號(hào)線S和S*在地址匹配電路700中被接收。在一個(gè) 實(shí)現(xiàn)中，差分信號(hào)線S和S*由單個(gè)輸入線來驅(qū)動(dòng)，使用直接和反向連接從該單個(gè)輸入線導(dǎo) 出差分信號(hào)線S和S*。在接收設(shè)置脈沖信號(hào)730后，被編程的寄存器激活修復(fù)信號(hào)750s中 相應(yīng)的一個(gè)，被激活的修復(fù)信號(hào)750轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)修復(fù)晶體管740(也被標(biāo)記為N0-N7)中相應(yīng) 的一個(gè)。地址信號(hào)720的相同組成部分A<0 7>也被相應(yīng)的地址匹配晶體管760 (也被標(biāo)記 為N8-N11和N14-N17)接收?；诘刂沸盘?hào)720和被編程的地址匹配寄存器710-717所生 成的修復(fù)信號(hào)750，地址匹配晶體管760與修復(fù)晶體管740相結(jié)合生成地址匹配輸出770。 因此，相同的地址信號(hào)720可用于在修復(fù)模式中對寄存器710-717編程，以及在常規(guī)操作期 間用于匹配地址。因此，為了對寄存器710-717進(jìn)行編程，只需要一組尋址線，并且只需要 添加設(shè)置脈沖信號(hào)730。如果地址信號(hào)720是行地址，則當(dāng)行地址A<0 7>之一指向主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的故障 行時(shí)，地址匹配輸出700可用于激活冗余行。因此，故障行可以“在運(yùn)行中”被修復(fù)而不需熔 斷熔絲(反熔絲)。在備選實(shí)現(xiàn)中，可以實(shí)現(xiàn)地址匹配寄存器710-717以用于匹配列地址。 通過使用適當(dāng)?shù)倪壿嫿M合和操作，地址匹配寄存器710-717可用于任何其他尋址方案。圖8示出了根據(jù)可編程存儲(chǔ)器修復(fù)方案的示例性實(shí)現(xiàn)用于對諸如DRAM器件的存 儲(chǔ)器器件進(jìn)行加電和初始化的示例性方法800。例如，方法800可由包括控制器120(圖1) 的系統(tǒng)100來執(zhí)行，用以對存儲(chǔ)器器件110(圖1)進(jìn)行加電和初始化。所述系統(tǒng)向存儲(chǔ)器器件同時(shí)應(yīng)用電源，諸如VDD和VDDQ(步驟810)。如果該系統(tǒng) 使用SiPLink 技術(shù)，則該系統(tǒng)同樣可應(yīng)用VDQT。在短時(shí)間地暫停(約10 μ s至約IOms)以 使電源穩(wěn)定(步驟820)之后，系統(tǒng)啟用時(shí)鐘，并且向存儲(chǔ)器器件應(yīng)用穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)至少 200 μ s (步驟830)。系統(tǒng)啟用存儲(chǔ)器器件的輸入驅(qū)動(dòng)，并且將所有輸入設(shè)置為相同的邏輯電平(高或低)(步驟840)。系統(tǒng)向存儲(chǔ)器器件應(yīng)用全部預(yù)充電(Precharge-All)命令， 并且暫停預(yù)定的預(yù)充電時(shí)間tRP(步驟850)。在應(yīng)用兩個(gè)或更多自動(dòng)刷新(Auto Refresh) 周期后(步驟860)，系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)的MRS和EMRS命令來設(shè)置存儲(chǔ)器器件中的寄存器(步驟 870)。在設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)寄存器后，系統(tǒng)對存儲(chǔ)器器件的地址匹配寄存器進(jìn)行編程以修復(fù)故障 行(步驟880)。在修復(fù)階段期間，系統(tǒng)首先應(yīng)用hapac模式寄存器設(shè)置(IMRQ命令使存 儲(chǔ)器器件進(jìn)入修復(fù)模式(步驟88幻。接下來，系統(tǒng)向存儲(chǔ)器器件應(yīng)用帶有需要利用冗余行 來替換的故障行的地址的ACT命令，并且等待預(yù)定的行活躍時(shí)間tRAS (步驟884)。系統(tǒng)再 次對存儲(chǔ)器器件應(yīng)用全部預(yù)充電命令，并且暫停相應(yīng)的預(yù)定的預(yù)充電時(shí)間tRP (步驟886)。 系統(tǒng)繼而應(yīng)用另一 IMRS命令以使存儲(chǔ)器器件退出修復(fù)模式(步驟888)。圖9示出了如上文參照圖8討論的使用hapac模式寄存器設(shè)置(IMRS)命令來實(shí) 現(xiàn)可編程存儲(chǔ)器修復(fù)方案的示例性時(shí)序圖900。時(shí)序圖900示出了在初始化方法800期間 由存儲(chǔ)器器件接收的多個(gè)輸入信號(hào)詳細(xì)定時(shí)。這些輸入信號(hào)包括時(shí)鐘信號(hào)(CK)910、時(shí)鐘使 能信號(hào)(CKE)920、命令信號(hào)(CS、RAS、CAS、TO)930、地址信號(hào)940和組選擇信號(hào)(BA)950。雖然本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)已參考特定實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了說明，但是應(yīng)該理解，其中的各種變 化、替換和改變可被實(shí)現(xiàn)而不偏離所附權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的精神和范圍。例如，盡管 討論了特定的半導(dǎo)體器件和器件封裝，所描述的技術(shù)可用于其它器件和器件封裝；或者所 描述的方法的步驟可以按不同的秩序執(zhí)行，仍然提供所需要的結(jié)果。因此，所描述的技術(shù)并 不限于SiP器件，也可在例如堆疊(PoP)或?qū)盈B(PiP)結(jié)構(gòu)、單列直插存儲(chǔ)器模塊(SIMM)、 集成電路板、個(gè)人電腦、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、或任何其它器件結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)。所描述的技術(shù)或其中的 部分可以通過軟件、硬件或軟件和硬件的組合來實(shí)現(xiàn)。例如，有些方法步驟或功能性元件可 以在固件中實(shí)現(xiàn)，其他的則可是“硬連線”。此外，參考具體的結(jié)構(gòu)，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的行，詳 細(xì)描述的技術(shù)也可以應(yīng)用于其它布置，例如，應(yīng)用于列。另外，本發(fā)明的技術(shù)可與現(xiàn)有技術(shù) 比如那些采用激光熔絲或反熔絲的技術(shù)相結(jié)合。在具體的實(shí)現(xiàn)中，這樣的組合可以提供附 加益處。例如，激光熔絲可在封裝前被用于修復(fù)主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，在封裝后，可編程寄存器 可用于修復(fù)。這種變化可以用少量的修改或附加的元件而被實(shí)現(xiàn)。例如，可以添加標(biāo)志表 明是否激光熔絲組或可編程寄存器被用于激活某些冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，所述標(biāo)志可以被存 儲(chǔ)在激光熔絲ID電路中，所述激光熔絲ID電路用激光熔絲ID標(biāo)簽比如40位的標(biāo)簽識(shí)別 熔絲。熔絲ID信息可從激光熔絲ID電路讀取，例如，在測試模式(讀熔絲ID模式)使用 指定的檢測數(shù)據(jù)線或復(fù)用引腳?？蛇x地，所述標(biāo)志可以被包含在在激光熔絲組中。因此，包括在本發(fā)明中的討論意在充當(dāng)基本的描述。應(yīng)該理解，特定的討論可能不 會(huì)明確說明所有可能的實(shí)現(xiàn)；許多可選的方式是暗含的。它也可能無法完全解釋發(fā)明的一 般性質(zhì)，以及可能無法明確表示每個(gè)特征或元件如何實(shí)際上代表更寬的功能或代表大量的 可選項(xiàng)或等效元件。而且，如現(xiàn)有技術(shù)人員所能理解的，這些都是隱含地包括在此公開中。 本發(fā)明以面向設(shè)備的術(shù)語描述，器件的每個(gè)元件暗含地執(zhí)行功能。無論是描述還是術(shù)語，都 不是旨在限制權(quán)利要求書的范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件，包括多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件以及一個(gè)或多個(gè)冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，所述主 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件具有相應(yīng)的地址以用于存儲(chǔ)器訪問操作；以及修復(fù)電路，其是與所述存儲(chǔ)器器件分離的另一半導(dǎo)體器件可編程的，用以識(shí)別所述主 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的故障地址，其中所述修復(fù)電路配置用于將存儲(chǔ)器訪問從具有已識(shí)別故障地 址的主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到相應(yīng)的冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述修復(fù)電路包括一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄存 器，其配置用于識(shí)別所述主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的故障地址。
3.如權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)器器件，其中當(dāng)所述存儲(chǔ)器器件針對所述存儲(chǔ)器訪問操作 而加電之后，所述地址匹配寄存器是可編程的。
4.如權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件被組織成主行，并且所 述冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件形成第一冗余行，其中所述地址匹配寄存器是可編程的用以將外部訪 問從故障主行重新路由到所述第一冗余行。
5.如權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件被組織成主列，并且所 述冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件形成第一冗余列，其中所述地址匹配寄存器是可編程的用以將外部訪 問從故障主列重新路由到所述第一冗余行。
6.如權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述地址匹配寄存器是可編程的用以將外部 訪問從單個(gè)故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到所述冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件中的一個(gè)。
7.如權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述修復(fù)電路包括地址線用以接收所述存儲(chǔ) 器訪問操作的地址，所述修復(fù)電路還配置用于使用所述地址線對所述地址匹配寄存器進(jìn)行 編程。
8.如權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述修復(fù)電路使用所述地址線并結(jié)合設(shè)置脈 沖信號(hào)來對所述地址匹配寄存器進(jìn)行編程。
9.如權(quán)利要求8所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述地址匹配寄存器在所述存儲(chǔ)器器件的修 復(fù)模式中是可編程的，并且所述修復(fù)電路包括設(shè)置脈沖生成電路，其配置用于響應(yīng)于存儲(chǔ) 器訪問指令而在所述修復(fù)模式中生成所述設(shè)置脈沖信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述修復(fù)模式響應(yīng)于設(shè)置存儲(chǔ)器寄存器指 令而被激活。
11.如權(quán)利要求9所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述設(shè)置脈沖生成電路配置用于響應(yīng)于激 活、讀和寫指令而在所述修復(fù)模式中生成所述設(shè)置脈沖信號(hào)。
12.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述存儲(chǔ)器器件被封裝。
13.如權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述存儲(chǔ)器器件與另一半導(dǎo)體器件被封裝 在單個(gè)封裝中。
14.如權(quán)利要求13所述的存儲(chǔ)器器件，其中所述另一半導(dǎo)體器件包括專用集成電路。
15.一種系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器控制器單元；以及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件，其由所述存儲(chǔ)器控制器單元控制，用以執(zhí)行存儲(chǔ)器訪問操作，所述 存儲(chǔ)器器件包括多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件和修復(fù)電路，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件以 及一個(gè)或多個(gè)冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，所述主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件具有相應(yīng)的地址以用于存儲(chǔ)器訪問操作，所述修復(fù)電路包括一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄存器，其在所述存儲(chǔ)器器件加電之后是所 述存儲(chǔ)器控制單元可編程的，其中被編程的地址匹配寄存器配置用于識(shí)別所述主數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 元件的故障地址，并且所述修復(fù)電路配置用于將存儲(chǔ)器訪問從具有已識(shí)別故障地址的主數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到相應(yīng)的冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器控制器單元實(shí)現(xiàn)在第一集成電路器件 中，并且所述存儲(chǔ)器器件實(shí)現(xiàn)在第二集成電路器件中。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器控制器單元包括非易失性存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)關(guān)于所述故障地址的修復(fù)信息，以及配置用于基于存儲(chǔ)的修復(fù)信息對所述地址匹配寄存器進(jìn)行編程。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器控制器單元包括存儲(chǔ)器測試功能，用以測試所述主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，以及配置用于基于所述測試的結(jié)果對所述地址匹配寄存器進(jìn)行編程。
19.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器控制單元與所述存儲(chǔ)器器件被組裝在 單個(gè)封裝中。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器控制單元實(shí)現(xiàn)在專用集成電路中。
21.一種用于操作存儲(chǔ)器器件的方法，所述存儲(chǔ)器器件包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件和冗余數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)元件，以及具有一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄存器的修復(fù)電路，所述方法包括將修復(fù)地址存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中，所述修復(fù)地址指示一個(gè)或多個(gè)故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 元件；為所述存儲(chǔ)器器件提供操作電源；進(jìn)入存儲(chǔ)器設(shè)置模式，以便針對后續(xù)存儲(chǔ)器訪問操作而準(zhǔn)備已加電的存儲(chǔ)器器件；在所述存儲(chǔ)器設(shè)置模式中，基于存儲(chǔ)的修復(fù)地址對所述地址匹配寄存器進(jìn)行編程；以及退出所述存儲(chǔ)器設(shè)置模式以允許所述存儲(chǔ)器器件執(zhí)行所述存儲(chǔ)器訪問操作，在所述存 儲(chǔ)器訪問操作期間，地址匹配寄存器配置用于識(shí)別所述修復(fù)地址，并且所述修復(fù)電路配置 用于在識(shí)別到所述修復(fù)地址的情況下，將所述存儲(chǔ)器訪問操作從所述主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新 路由到相應(yīng)的所述冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中對所述地址匹配寄存器進(jìn)行編程包括進(jìn)入修復(fù)模式；向所述修復(fù)電路提供所述修復(fù)地址；基于提供的修復(fù)地址來激活一個(gè)或多個(gè)所述地址匹配寄存器；以及退出所述修復(fù)模式。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中激活一個(gè)或多個(gè)所述地址匹配寄存器包括由響 應(yīng)于存儲(chǔ)器訪問指令而生成的設(shè)置脈沖信號(hào)來激活第一地址匹配寄存器。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述存儲(chǔ)器訪問指令包括讀、寫或行激活指令。
25.如權(quán)利要求21的方法，還包括在所述存儲(chǔ)器設(shè)置模式中，設(shè)置所述存儲(chǔ)器器件的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器訪問寄存器，以 定義所述存儲(chǔ)器訪問操作的參數(shù)。
26.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括測試所述存儲(chǔ)器器件以標(biāo)識(shí)所述修復(fù)地址。
27.一種用于測試與存儲(chǔ)器控制器組裝在單個(gè)封裝中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件的方法，所 述存儲(chǔ)器控制器配置用于針對存儲(chǔ)器訪問操作而控制所述存儲(chǔ)器器件，所述存儲(chǔ)器器件包 括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件和冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件以及具有一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄存器的修復(fù)電路， 所述方法包括在所述封裝中測試所述存儲(chǔ)器器件，所述測試標(biāo)識(shí)一個(gè)或多個(gè)故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件；將對應(yīng)于所述故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的修復(fù)地址存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器控制器的非易失性 存儲(chǔ)器中；以及在所述存儲(chǔ)器控制器中提供修復(fù)單元，所述修復(fù)單元配置用于基于存儲(chǔ)的地址信息對 所述存儲(chǔ)器器件的所述地址匹配寄存器進(jìn)行編程以便為所述存儲(chǔ)器訪問操作做準(zhǔn)備，其中 被編程的地址匹配寄存器配置用于識(shí)別所述修復(fù)地址，所述修復(fù)電路基于所述修復(fù)地址將 所述存儲(chǔ)器訪問操作從所述故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到相應(yīng)的所述冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元 件。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述存儲(chǔ)器控制器實(shí)現(xiàn)在專用集成電路中。
29.如權(quán)利要求27所述的方法，還包括在組裝于所述單個(gè)封裝之前，單獨(dú)測試所述存儲(chǔ)器器件和所述存儲(chǔ)器控制器。
30.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述修復(fù)單元包括存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器控制器的所 述非易失性存儲(chǔ)器中的軟件。
31.一種系統(tǒng)，包括第一集成電路器件，具有存儲(chǔ)器設(shè)置功能；以及第二集成電路器件，其連接至所述第一集成電路器件，并且包括具有多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元 件和修復(fù)電路的存儲(chǔ)器器件，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件以及一個(gè)或多個(gè)冗余 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，所述主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件具有相應(yīng)的地址以用于存儲(chǔ)器訪問操作，所述修復(fù)電 路在所述第二集成電路加電之后是所述第一集成電路器件的所述存儲(chǔ)器設(shè)置功能可編程 的，其中被編程的修復(fù)電路配置用于識(shí)別所述主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的故障地址，以及將存儲(chǔ)器 訪問從具有已識(shí)別故障地址的主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到相應(yīng)的冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。
32.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述修復(fù)電路包括一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄存器， 其在所述第二集成電路加電之后是所述第一集成電路器件的所述存儲(chǔ)器設(shè)置功能可編程 的，并且被編程的地址匹配寄存器配置用于識(shí)別所述主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的所述故障地址。
33.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述第一集成電路器件和第二集成電路器件被組 裝在分離的集成電路封裝中。
34.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中分離的封裝安裝在單個(gè)電路板上。
35.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述第一集成電路器件和第二集成電路器件被組 裝成單個(gè)系統(tǒng)級(jí)封裝器件中。
36.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述第一集成電路器件包括非易失性存儲(chǔ)器，其 存儲(chǔ)關(guān)于所述故障地址的信息，所述信息被所述存儲(chǔ)器設(shè)置功能用于對所述第二集成電路 中的所述修復(fù)電路進(jìn)行編程。
37.一種用于操作包括第一集成電路器件和可操作地連接至所述第一集成電路器件的 第二集成電路器件的系統(tǒng)的方法，所述第二集成電路器件包括具有主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件和冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的存儲(chǔ)器器件，所述方法包括測試所述存儲(chǔ)器器件，以標(biāo)識(shí)一個(gè)或多個(gè)故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件； 將對應(yīng)于所述故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的至少一個(gè)修復(fù)地址存儲(chǔ)在所述第一集成電路器 件的非易失性存儲(chǔ)器中；以及啟用所述第一集成電路器件中的存儲(chǔ)器設(shè)置功能，以基于存儲(chǔ)的修復(fù)地址對所述第二 集成電路器件中的存儲(chǔ)器修復(fù)電路進(jìn)行編程以便為存儲(chǔ)器訪問操作做準(zhǔn)備，其中被編程的 存儲(chǔ)器修復(fù)電路配置用于將所述存儲(chǔ)器訪問操作從所述故障主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到 相應(yīng)的所述冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述修復(fù)電路包括一個(gè)或多個(gè)地址匹配寄存器， 其在所述第二集成電路加電之后是所述第一集成電路器件的所述存儲(chǔ)器設(shè)置功能可編程 的，并且被編程的地址匹配寄存器配置用于識(shí)別所述修復(fù)地址。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述第一集成電路器件和第二集成電路器件被組 裝在單個(gè)系統(tǒng)級(jí)封裝器件中。
全文摘要
本公開提供了一種半導(dǎo)體器件以及用于測試和操作該半導(dǎo)體器件的方法、系統(tǒng)、和裝置。該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件和修復(fù)電路。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件以及一個(gè)或多個(gè)冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件有相應(yīng)的地址以用于存儲(chǔ)器訪問操作。所述修復(fù)電路是與所述存儲(chǔ)器器件分離的另一半導(dǎo)體器件可編程的，用以識(shí)別主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的故障地址，并且被編程的修復(fù)電路配置用于將存儲(chǔ)器訪問從具有已識(shí)別故障地址的主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件重新路由到相應(yīng)的冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件。
文檔編號(hào)G11C29/00GK102113058SQ200980112239
公開日2011年6月29日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者A·E·翁格, F·何 申請人:拉姆伯斯公司