本申請要求2015年6月16日提交給韓國知識產(chǎn)權(quán)局的申請?zhí)枮?0-2015-0085296的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán),其全部內(nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
各種實(shí)施例總體而言涉及一種集成電路,更具體地,涉及一種用于改善封裝修復(fù)操作期間的修復(fù)效率的自修復(fù)器件和方法。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體存儲器(諸如,動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(在下文中被稱為“DRAM”))包括以矩陣布置的多個(gè)存儲單元。對高度集成半導(dǎo)體存儲器件的需求正導(dǎo)致設(shè)計(jì)規(guī)則(其定義芯片光刻的最小特征尺寸)的減少。設(shè)計(jì)規(guī)則的減少可能增大半導(dǎo)體存儲器件中缺陷的概率,而芯片中的一個(gè)或更多個(gè)缺陷可能導(dǎo)致芯片廢棄。
晶片上被發(fā)現(xiàn)正確執(zhí)行的器件的比例被稱為“良品率”。隨著缺陷單元的增加,良品率會降低。因此,正在對用于有效修復(fù)缺陷單元的方法進(jìn)行研究以便提高良品率。
用于修復(fù)缺陷單元的方法的示例可以包括使用修復(fù)電路(其用冗余單元代替缺陷單元)的技術(shù)。一般來說,修復(fù)電路包括以每個(gè)包括多個(gè)冗余存儲單元的列和行布置的冗余列/行。修復(fù)電路選擇冗余列/行來代替在其中出現(xiàn)缺陷的列/行。
即,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有缺陷的行地址和/或列地址被輸入時(shí),選擇冗余列/行來代替正常存儲單元體中的這種有缺陷的列/行。
半導(dǎo)體存儲器件可以包括多個(gè)熔絲以儲存關(guān)于被指定了缺陷單元的地址的信息。例如,半導(dǎo)體存儲器件可以通過選擇性地切斷多個(gè)熔絲來將缺陷單元的地址儲存在多個(gè)熔絲中。
用于修復(fù)DRAM中的缺陷單元的方法的示例可以包括用于在晶片級修復(fù)缺陷單元的方法以及在封裝級修復(fù)缺陷單元的方法。
用于在晶片級修復(fù)缺陷單元的方法是在晶片級執(zhí)行測試之后用冗余單元代替缺陷單元。用于在封裝級修復(fù)缺陷單元的方法是在封裝級執(zhí)行測試之后在封裝級用冗余單元 代替缺陷單元。
在已知的封裝級的自修復(fù)模式中,僅使用冗余行來執(zhí)行修復(fù)操作,而不使用冗余列。因此,當(dāng)出現(xiàn)基于列的缺陷時(shí),良品率可能降低,因?yàn)榛诹械娜毕莶荒軌虮恍迯?fù)。
在封裝級測試期間,可能出現(xiàn)位故障、行故障或列故障。具有這種故障的半導(dǎo)體封裝體需要修復(fù)電路,這導(dǎo)致每個(gè)半導(dǎo)體芯片的尺寸增加。因此,修復(fù)電路可以導(dǎo)致每個(gè)晶片中的凈裸片(net die)的減少。
如果半導(dǎo)體存儲器件僅具有用于行自修復(fù)模式(該行自修復(fù)模式用在半導(dǎo)體封裝體中)的修復(fù)電路,則這樣的自修復(fù)僅能夠在行冗余中執(zhí)行。因此,位故障和行故障可以被修復(fù),但是列故障不能被修復(fù)。
此外,為了增加良品率,必須重復(fù)測試過程若干次。當(dāng)重復(fù)這種情況時(shí),可以增加良品率上升時(shí)間(yield ramp-up time)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
各種實(shí)施例是針對一種自修復(fù)器件和方法,其能夠在封裝功能測試期間選擇性地應(yīng)用行自修復(fù)模式和列自修復(fù)模式并且執(zhí)行冗余操作,從而改善修復(fù)效率。
在一個(gè)實(shí)施例中,一種自修復(fù)器件可以包括:電熔絲陣列,被配置為將故障地址的信息儲存在熔絲中;電熔絲控制器,被配置為在出現(xiàn)故障時(shí)儲存與故障位對應(yīng)的行地址或列地址,通過將在測試期間輸入的故障地址與儲存在其中的地址進(jìn)行比較來產(chǎn)生修復(fù)地址,輸出用于控制電熔絲陣列的熔斷操作的熔斷使能信號,以及響應(yīng)于故障地址來輸出行熔絲組數(shù)據(jù)或列熔絲組數(shù)據(jù);以及行/列冗余單元,被配置為響應(yīng)于從電熔絲陣列施加的行熔絲組數(shù)據(jù)或列熔絲組數(shù)據(jù)來執(zhí)行行冗余操作或列冗余操作。
在一個(gè)實(shí)施例中,一種自修復(fù)方法可以包括:響應(yīng)于熔絲組選擇信號來選擇行自修復(fù)模式或列自修復(fù)模式;將與第一故障位對應(yīng)的行地址或列地址儲存在鎖存器中;通過將在測試期間已經(jīng)輸入的故障地址與儲存在鎖存器中的地址進(jìn)行比較來產(chǎn)生修復(fù)地址;在啟動操作期間響應(yīng)于從電熔絲陣列施加的熔絲信息來搜索未使用的熔絲組信息;接收修復(fù)地址和熔絲組信息,并且使電熔絲陣列熔斷;以及響應(yīng)于電熔絲陣列的輸出數(shù)據(jù)來執(zhí)行行冗余操作或列冗余操作。
根據(jù)實(shí)施例,自修復(fù)器件和方法可以根據(jù)在封裝體中出現(xiàn)的各種類型的缺陷來選擇行冗余或列冗余,并且使修復(fù)操作最優(yōu)化,從而有助于改善封裝良品率并且減少良品率上升時(shí)間。
附圖說明
圖1是根據(jù)實(shí)施例的自修復(fù)器件的配置圖。
圖2是圖1中的ARE控制器的詳細(xì)電路圖。
圖3是圖2中的地址寄存器的詳細(xì)電路圖。
圖4是圖1中的ARE陣列的詳細(xì)電路圖。
圖5是用于描述根據(jù)實(shí)施例的自修復(fù)器件的操作的流程圖。
圖6是用于描述實(shí)施例中的行/列冗余故障修復(fù)算法的示圖。
具體實(shí)施方式
在下文中,以下將參照附圖通過實(shí)施例的各種示例來描述自修復(fù)器件和方法。
圖1是根據(jù)實(shí)施例的自修復(fù)器件的配置圖。在一個(gè)實(shí)施例中,半導(dǎo)體存儲器件可以包括自修復(fù)器件。
根據(jù)實(shí)施例的自修復(fù)器件可以包括陣列熔斷電熔絲(Array Rupture Electrical fuse,在下文中被稱為“ARE”)陣列100、ARE控制器200和行/列冗余單元300。
ARE陣列100可以儲存關(guān)于已經(jīng)出現(xiàn)故障的地址的信息。在存儲器測試期間收集的這種信息可以被臨時(shí)儲存在存儲器測試器的儲存設(shè)備中,然后被施加至半導(dǎo)體存儲器件以使與相應(yīng)的地址對應(yīng)的電熔絲熔斷,以便將該信息永久地儲存在半導(dǎo)體存儲器件中。
ARE陣列100可以接收熔絲組選擇信號XY_SEL、熔斷使能信號RUP_EN、行熔絲組使能信號XFZEN、列熔絲組使能信號YFZEN、未使用熔絲信號AFUSE_SET<0:U>、修復(fù)地址AADD<0:V>以及時(shí)鐘X_CLK和Y_CLK。ARE陣列100可以將熔絲組使能信號FS_EN和熔絲組禁止信號FS_DIS輸出至ARE控制器200,并且將行熔絲組數(shù)據(jù)X_FUSEDATA<0:D>和列熔絲組數(shù)據(jù)Y_FUSEDATA<0:C>輸出至行/列冗余單元300。
隨著形成半導(dǎo)體集成電路器件的元件的尺寸的減小以及包括在一個(gè)半導(dǎo)體芯片中的元件的數(shù)量的增加,缺陷密度的水平也增加。缺陷密度的增加可能導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的良品率降低。
為了降低缺陷密度,可以使用用冗余單元代替缺陷單元的冗余電路。在一個(gè)實(shí)施例中,半導(dǎo)體存儲器件可以在行(例如,字線)和列(例如,位線)中的每個(gè)處具有冗余 電路(例如,熔絲電路)。
冗余電路可以包括ARE陣列100以儲存關(guān)于被發(fā)現(xiàn)有缺陷的地址(在下文中被稱為“故障地址”)的信息。ARE陣列100可以包括多個(gè)熔絲組,每個(gè)熔絲組具有多個(gè)熔絲線。ARE陣列100可以是用于儲存關(guān)于故障地址的信息的存儲器。ARE陣列100可以根據(jù)表示熔絲選擇信息的地址來選擇對應(yīng)的行線。
熔絲組中的每個(gè)可以通過使用過電流熔化熔絲來編程信息。此外,在半導(dǎo)體存儲器件的封裝級,熔絲組可以執(zhí)行自修復(fù)(例如,修復(fù)或熔斷)以便修復(fù)位故障。
當(dāng)存儲器的測試結(jié)束時(shí),ARE陣列100可以將信息施加至半導(dǎo)體存儲器件,并且使與相應(yīng)的位對應(yīng)的電熔絲熔斷以便將信息永久地儲存在半導(dǎo)體存儲器件中。ARE陣列100可以響應(yīng)于從ARE控制器200施加的熔斷使能信號RUP_EN來控制熔斷操作。
當(dāng)熔斷使能信號RUP_EN被激活時(shí),ARE陣列100可以通過熔斷操作來儲存故障地址信息。熔絲組中的每個(gè)可以包括電熔絲(E-fuse),并且可以通過使用過電流熔化熔絲來編程信息。
ARE控制器200可以從存儲器測試器接收關(guān)于故障地址的數(shù)據(jù),并且將接收到的數(shù)據(jù)輸出至ARE陣列100以控制電熔絲的熔斷。在上電操作之后存儲器操作被執(zhí)行之前,ARE控制器200可以將儲存在ARE陣列100中的行/列熔絲數(shù)據(jù)輸出至行/列冗余單元300。
ARE控制器200可以接收多位使能信號MBIT_EN、熔絲組選擇信號XY_SEL、啟動信號TBOOTUP、熔斷信號TRUPTURE、行地址X_ADD<0:E>、列地址Y_ADD<0:F>、全局線數(shù)據(jù)TGIO<0:G>、輸入控制信號PIN、地址選擇信號ADD_SEL<0:2>、熔絲組使能信號FS_EN以及熔絲組禁止信號FS_DIS。ARE控制器200可以輸出熔斷使能信號RUP_EN、行熔絲組使能信號XFZEN、列熔絲組使能信號YFZEN、未使用熔絲信號AFUSE_SET<0:U>、修復(fù)地址AADD<0:V>以及時(shí)鐘X_CLK和Y_CLK。
行/列冗余單元300可以在存儲器操作之前儲存來自ARE陣列100的故障地址的熔絲數(shù)據(jù)(例如,關(guān)于哪些熔絲被切斷的信息)。行/列冗余單元300可以將在存儲器操作期間輸入的地址與儲存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,并且使能正常的行/列或空閑的行/列。
行/列冗余單元300可以接收行熔絲組數(shù)據(jù)X_FUSEDATA<0:D>、列熔絲組數(shù)據(jù)Y_FUSEDATA<0:C>以及時(shí)鐘X_CLK和Y_CLK,并且控制冗余操作。
行熔絲組數(shù)據(jù)X_FUSEDATA<0:D>可以包括用于在ARE陣列100的啟動操作期間 將儲存在ARE行單元陣列中的熔絲組信息輸出至行冗余單元300的熔絲組數(shù)據(jù)。列熔絲組數(shù)據(jù)Y_FUSEDATA<0:C>可以包括用于在ARE陣列100的啟動操作期間將儲存在ARE列單元陣列中的熔絲組信息輸出至列冗余單元300的熔絲組數(shù)據(jù)。
圖2是圖1中的ARE控制器200的詳細(xì)電路圖。
ARE控制器200可以包括熔斷/啟動控制單元210、地址選擇單元220、地址寄存器230、熔絲組鎖存單元240和數(shù)據(jù)選擇單元250。
熔斷/啟動控制單元210可以基于從外部存儲器測試器輸入的故障地址來控制針對包括在ARE陣列100中的電熔絲的熔斷操作。熔斷/啟動控制單元210可以在上電之后但在存儲器操作之前,將關(guān)于儲存在電熔絲中的故障地址的熔絲數(shù)據(jù)輸出至行/列冗余單元300。
熔斷/啟動控制單元210可以接收啟動信號TBOOTUP和熔斷信號TUPTURE,并且輸出時(shí)鐘X_CLK和Y_CLK、計(jì)數(shù)信號CNT_OUT<0:P>、行熔絲組使能信號XFZEN、列熔絲組使能信號YFZEN、電源信號PGM_PWR和自熔斷信號SELFRUP。
啟動信號TBOOTUP可以包括用于控制在存儲器操作之前將儲存在ARE陣列100中的電熔絲信息傳輸至行/列冗余單元300的操作的信號。熔斷信號TRUPTURE可以包括用于基于故障地址來控制針對包括在ARE陣列100中的電熔絲的熔斷操作的信號。
熔斷/啟動控制單元210可以包括振蕩器和/或計(jì)數(shù)器(未示出)。振蕩器和計(jì)數(shù)器可以產(chǎn)生時(shí)鐘X_CLK和Y_CLK以將時(shí)鐘X_CLK和Y_CLK提供給ARE陣列100和行/列冗余單元300。振蕩器和計(jì)數(shù)器也可以產(chǎn)生計(jì)數(shù)信號CNT_OUT<0:P>以將計(jì)數(shù)信號CNT_OUT<0:P>提供給熔絲組鎖存單元240和數(shù)據(jù)選擇單元250。計(jì)數(shù)信號CNT_OUT<0:P>可以包括在搜索故障地址區(qū)中的未使用熔絲組時(shí)與ARE陣列100的熔絲組地址對準(zhǔn)的信號。
行熔絲組使能信號XFZEN可以包括用于在ARE陣列100的啟動操作期間使能行熔絲組信息區(qū)的信號。列熔絲組使能信號YFZEN可以包括用于在ARE陣列100的啟動操作期間使能列熔絲組信息區(qū)的信號。自熔斷信號SELFRUP可以在自修復(fù)操作期間被使能。自熔斷信號SELFRUP可以用于選擇對應(yīng)于自修復(fù)信息的未使用熔絲組信號FUSE_SET<0:U>、存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊(mat)信號FMAT<0:R>和選擇地址FADD<0:S>,而不是存儲器修復(fù)數(shù)據(jù)MRD<0:W>。
地址選擇單元220可以選擇從外部輸入的行地址和列地址,并且將選中地址輸出至 地址寄存器230。地址選擇單元220可以接收行地址X_ADD<0:E>、列地址Y_ADD<0:F>和熔絲組選擇信號XY_SEL,并且輸出選擇信號MADD<0:S>。
可以響應(yīng)于在ARE陣列100的啟動操作之前或在存儲器測試之前輸入的熔絲組選擇信號XY_SEL來選擇行自修復(fù)模式或列自修復(fù)模式。行地址X_ADD<0:E>可以包括與存儲器激活命令一起輸入的行地址。列地址Y_ADD<0:F>可以包括與存儲器讀/寫命令一起輸入的列地址。選擇信號MADD<0:S>可以對應(yīng)于通過熔絲組選擇信號XY_SEL而在行地址X_ADD<0:E>和列地址Y_ADD<0:F>之間選擇的信號。
地址寄存器230可以從從地址選擇單元220施加的故障地址提取熔絲信息(例如,存儲體或熔絲區(qū)),并且將提取的信息輸出至熔絲組鎖存單元240和數(shù)據(jù)選擇單元250。當(dāng)在用于自修復(fù)操作的存儲器測試期間出現(xiàn)故障時(shí),地址寄存器230可以儲存被發(fā)現(xiàn)有缺陷的存儲體信息、區(qū)塊信息和行/列地址(例如,關(guān)于故障單元的信息)。
地址寄存器230可以接收全局線數(shù)據(jù)TGIO<0:G>、選擇信號MADD<0:S>、輸入控制信號PIN和地址選擇信號ADD_SEL<0:2>,并且輸出存儲體信號FBANK<0:R>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>、選擇地址FADD<0:S>和多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG。
全局線TGIO<0:G>可以包括以特定測試模式操作的全局?jǐn)?shù)據(jù)線。當(dāng)在存儲器讀取操作期間被訪問的存儲單元是已經(jīng)通過測試的存儲單元時(shí),全局線TGIO<0:G>可以被使能至高電平并且將存儲單元已經(jīng)通過測試的信息傳輸至存儲器的數(shù)據(jù)輸出緩沖器。另一方面,當(dāng)存儲單元是故障存儲單元時(shí),全局線TGIO<0:G>可以轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖讲⑶覍⒋鎯卧赐ㄟ^測試的信息傳輸至存儲器的數(shù)據(jù)輸出緩沖器。
輸入控制信號PIN可以包括脈沖信號,脈沖信號用于控制管道寄存器輸入單元來當(dāng)關(guān)于存儲單元是已經(jīng)通過測試還是未通過測試的信息在存儲器讀取操作期間被傳輸至數(shù)據(jù)輸出緩存器時(shí)將加載在全局線TGIO<0:G>中的數(shù)據(jù)儲存至管道寄存器。可以組合輸入控制信號PIN和全局線TGIO<0:G>的輸出來將故障地址儲存在地址寄存器230中。
地址選擇信號ADD_SEL<0:2>可以用來逐個(gè)選擇儲存在地址寄存器230的第一鎖存器至第三鎖存器中的故障地址,并且輸出存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>、選擇地址FADD<0:S>和多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG。
存儲體信號FBANK<0:K>可以包括儲存在地址寄存器230中的多個(gè)故障地址之中的通過地址選擇信號ADD_SEL<0:2>選擇的存儲體信息。區(qū)塊信號FMAT<0:R>可以包括儲存在地址寄存器230中的多個(gè)故障地址之中的通過地址選擇信號ADD_SEL<0:2>選擇的區(qū)塊信息。選擇地址FADD<0:S>可以包括儲存在地址寄存器230中的多個(gè)故障地址 之中的通過地址選擇信號ADD_SEL<0:2>選擇的地址信息。
多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG可以指示儲存在地址寄存器230中的多個(gè)故障地址之中的通過地址選擇信號ADD_SEL<0:2>選擇的故障地址是否是多位故障(例如,行故障或列故障)。
熔絲組鎖存單元240可以在ARE陣列100的啟動操作期間搜索ARE陣列100中的熔絲區(qū)(故障地址位于該熔絲區(qū)中)并且儲存未使用的熔絲組信息。熔絲組鎖存單元240可以接收計(jì)數(shù)信號CNT_OUT<0:P>、熔絲組使能信號FS_EN、熔絲組禁止信號FS_DIS、存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>、多位使能信號MBIT_EN和多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG。熔絲組鎖存單元240可以輸出熔斷使能信號RUP_EN和未使用熔絲信號AFUSE_SET<0:U>。
熔絲組使能信號FS_EN可以包括用于使能ARE陣列100的行單元陣列或列單元陣列之中的通過熔絲選擇信號XY_SEL選擇的單元陣列的位信號。即,熔絲組使能信號FS_EN可以指示對應(yīng)的熔絲組是否被使用。熔絲組禁止信號FS_DIS可以包括用于禁止ARE陣列100的行單元陣列或列單元陣列之中的通過熔絲選擇信號XY_SEL選擇的單元陣列的位信號。即,熔絲組禁止信號FS_DIS可以指示對應(yīng)的熔絲組是否是故障熔絲組。
多位使能信號MBIT_EN可以包括用于僅在選中故障地址是多位地址時(shí)控制修復(fù)功能的信號。可以組合多位使能信號MBIT_EN和多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG以控制熔斷使能信號RUP_EN。例如,當(dāng)多位使能信號MBIT_EN具有邏輯高電平時(shí),熔斷使能信號RUP_EN可以僅在故障地址是多位地址的情況下被使能。另一方面,當(dāng)多位使能信號具有邏輯低電平時(shí),熔斷使能信號RUP_EN可以針對所有故障地址被使能,而不管故障地址中的每個(gè)是多位地址還是單位地址。
熔斷使能信號RUP_EN可以通過組合多位使能信號MBIT_EN和多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG來獲得,并且指示針對對應(yīng)的故障地址的熔斷操作是否可以被執(zhí)行。例如,當(dāng)熔斷使能信號RUP_EN具有邏輯高電平時(shí),修復(fù)操作可以被執(zhí)行。因此,當(dāng)執(zhí)行自修復(fù)序列時(shí),可以使對應(yīng)的熔絲熔斷。另一方面,當(dāng)熔斷使能信號RUP_EN具有邏輯低電平時(shí),不能執(zhí)行修復(fù)操作。因此,即使執(zhí)行自修復(fù)序列,也不會使對應(yīng)的熔絲熔斷。
數(shù)據(jù)選擇單元250可以根據(jù)自熔斷信號SELFRUP來選擇存儲器修復(fù)數(shù)據(jù)MRD<0:W>與從地址寄存器230施加的存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>或選擇地址FADD<0:S>之間的一個(gè)以便執(zhí)行行自修復(fù)或列自修復(fù),以及將修復(fù)地址AADD<0:V>輸出至ARE陣列100。數(shù)據(jù)選擇單元250可以選擇從熔絲組鎖存 單元240輸入的未使用熔絲組信號FUSE_SET<0:U>,并且將未使用熔絲信號AFUSE_SET<0:U>輸出至ARE陣列100。此外,數(shù)據(jù)選擇單元250可以接收從熔斷/啟動控制單元210施加的計(jì)數(shù)信號CNT_OUT<0:P>。
存儲器修復(fù)數(shù)據(jù)MRD<0:W>可以包括修復(fù)信息(諸如,從存儲器測試器輸入的用來在諸如晶片測試的測試操作之后執(zhí)行修復(fù)操作的熔絲組信息、故障存儲體信息、故障區(qū)塊信息和故障地址信息)。未使用熔絲組信號FUSE_SET<0:U>可以指示在啟動操作期間在故障地址區(qū)中搜索到的未使用的熔絲組信息。
未使用熔絲信號AFUSE_SET<0:U>可以包括被輸出至ARE陣列100以執(zhí)行修復(fù)操作的未使用的熔絲組信息。修復(fù)地址AADD<0:V>可以包括被輸出至ARE陣列100以執(zhí)行修復(fù)操作的地址信息。
圖3是圖2中的地址寄存器230的詳細(xì)電路圖。
地址寄存器230可以包括多個(gè)鎖存器231至233、多個(gè)地址比較器234至236以及地址組合器237。
多個(gè)鎖存器231至233可以儲存全局線數(shù)據(jù)TGIO<0:G>、選擇信號MADD<0:S>和輸入控制信號PIN。鎖存器231可以輸出全局線數(shù)據(jù)TGIO_1<0:G>和選擇信號MADD_1<0:S>。鎖存器232可以輸出全局線數(shù)據(jù)TGIO_2<0:G>和選擇信號MADD_2<0:S>。鎖存器233可以輸出全局線數(shù)據(jù)TGIO_3<0:G>和選擇信號MADD_3<0:S>。
地址比較器234可以根據(jù)地址選擇信號ADD_SEL<0>來將從鎖存器231輸出的全局線數(shù)據(jù)TGIO_1<0:G>和選擇信號MADD_1<0:S>與全局線數(shù)據(jù)TGIO<0:G>和選擇信號MADD<0:S>進(jìn)行比較。地址比較器235可以根據(jù)地址選擇信號ADD_SEL<1>來將從鎖存器232輸出的全局線數(shù)據(jù)TGIO_2<0:G>和選擇信號MADD_2<0:S>與全局線數(shù)據(jù)TGIO<0:G>和選擇信號MADD<0:S>進(jìn)行比較。地址比較器236可以根據(jù)地址選擇信號ADD_SEL<2>來將從鎖存器233輸出的全局線數(shù)據(jù)TGIO_3<0:G>和選擇信號MADD_3<0:S>與全局線數(shù)據(jù)TGIO<0:G>和選擇信號MADD<0:S>進(jìn)行比較。
多個(gè)地址比較器234至236可以將從地址選擇單元220施加的全局線TGIO<0:G>的信號和選擇信號MADD<0:S>與儲存在鎖存器231至233中的信號進(jìn)行比較,并且輸出全局線數(shù)據(jù)TGIO_S<0:G>、選擇信號MADD_S<0:S>和多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG_S。
地址組合器237可以組合全局線數(shù)據(jù)TGIO_S<0:G>、選擇信號MADD_S<0:S>和多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG_S,并且輸出存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FAMT<0:R>、選擇地址FADD<0:S>和多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG。
圖4是圖1中的ARE陣列100的詳細(xì)電路圖。
ARE陣列100可以包括列單元陣列110、行單元陣列120、選擇單元130和140以及單元陣列控制單元150。
列單元陣列110可以包括多個(gè)單元陣列111至113以及多個(gè)感測放大器S/A<0:C>。多個(gè)單元陣列111至113以及多個(gè)感測放大器S/A<0:C>可以通過位線BL<0:a>來彼此耦接??梢愿鶕?jù)字線信號YWL<0:L>來在多個(gè)單元陣列111至113之間選擇單元陣列。多個(gè)感測放大器S/A<0:C>可以接收位線感測選擇信號YBLSEL<0:a>和感測放大器選擇信號YSASEL<0:C>,并且輸出列熔絲組數(shù)據(jù)Y_FUSEDATA<0:C>、熔絲組使能信號Y_FS_EN和熔絲組禁止信號Y_FS_DIS。
行單元陣列120可以包括多個(gè)單元陣列121至123以及多個(gè)感測放大器S/A<0:D>。多個(gè)單元陣列121至123以及多個(gè)感測放大器S/A<0:D>可以通過位線BL<0:b>來彼此耦接。可以根據(jù)字線信號XWL<0:L>來在多個(gè)單元陣列121至123之間選擇單元陣列。多個(gè)感測放大器S/A<0:D>可以接收位線感測選擇信號XBLSEL<0:b>和感測放大器選擇信號XSASEL<0:D>,并且輸出行熔絲組數(shù)據(jù)X_FUSEDATA<0:D>、熔絲組使能信號X_FS_EN和熔絲組禁止信號X_FS_DIS。
選擇單元130可以響應(yīng)于熔絲組選擇信號XY_SEL來選擇熔絲組使能信號X_FS_EN和熔絲組使能信號Y_FS_EN中的一個(gè),并且將選中信號輸出作為熔絲組使能信號FS_EN。此外,選擇單元140可以響應(yīng)于熔絲組選擇信號XY_SEL來選擇熔絲組禁止信號X_FS_DIS和熔絲組禁止信號Y_FS_DIS中的一個(gè),并且將選中信號輸出作為熔絲組禁止信號FS_DIS。
單元陣列控制單元150可以接收時(shí)鐘X_CLK和Y_CLK、行熔絲組使能信號XFZEN、列熔絲組使能信號YFZEN、熔斷使能信號RUP_EN、未使用熔絲信號AFUSE_SET<0:U>和修復(fù)地址AADD<0:V>,輸出字線信號YWL<0:L>、位線選擇信號YBLSEL<0:a>和感測放大器選擇信號YSASEL<0:C>,以及輸出字線信號XWL<0:M>、位線選擇信號XBLSEL<0:b>和感測放大器選擇信號XSASEL<0:D>。
圖5是用于描述根據(jù)實(shí)施例的自修復(fù)器件的操作的流程圖。
在半導(dǎo)體器件制造期間,對晶片上的所有裸片執(zhí)行晶片測試以在晶片級修復(fù)所有故障單元。然后,好的裸片被裝配在封裝體中,并且執(zhí)行封裝測試。此時(shí),由于刷新弱或缺乏感測裕度(sensing margin),可能出現(xiàn)與裕度有關(guān)的故障。為了修復(fù)這樣的故障單元,存儲器可以自動地執(zhí)行修復(fù)操作。該操作可以被稱為“自修復(fù)”。
當(dāng)在步驟S1處進(jìn)入自修復(fù)模式時(shí),自修復(fù)器件可以在熔絲組選擇信號XY_SEL具有邏輯低電平的情況下切換至行自修復(fù)模式,以及在熔絲組選擇信號XY_SEL具有邏輯高電平的情況下切換至列自修復(fù)模式。
即,當(dāng)在第一功能測試期間熔絲組選擇信號XY_SEL具有邏輯低電平時(shí),自修復(fù)器件可以在步驟S2處進(jìn)入行自修復(fù)模式,以及在步驟S3處執(zhí)行行自修復(fù)操作。然后,當(dāng)在第二功能測試期間熔絲組選擇信號XY_SEL具有邏輯高電平時(shí),自修復(fù)器件可以在步驟S4處進(jìn)入列自修復(fù)模式,以及在步驟S5處執(zhí)行列自修復(fù)操作。
然后,當(dāng)在第(N-1)功能測試期間熔絲組選擇信號XY_SEL具有邏輯低電平時(shí),自修復(fù)器件可以在步驟S6處重新進(jìn)入行自修復(fù)模式,以及在步驟S7處執(zhí)行行自修復(fù)操作。然后,當(dāng)在第N功能測試期間熔絲組選擇信號XY_SEL具有邏輯高電平時(shí),自修復(fù)器件可以在步驟S8處重新進(jìn)入列自修復(fù)模式,以及在步驟S9處執(zhí)行列自修復(fù)操作。
在下文中,行自修復(fù)模式的操作將被描述如下。
由于地址寄存器230包括三個(gè)鎖存器231至233,因此地址寄存器230可以在存儲器測試期間儲存關(guān)于三個(gè)故障的地址信息。在一個(gè)實(shí)施例中,將地址寄存器230包括三個(gè)鎖存器231至233的情況作為示例來描述。然而,鎖存器的數(shù)量不局限于此。
當(dāng)在半導(dǎo)體存儲器件進(jìn)入特定測試模式之后存儲體被激活時(shí),可以忽略外部存儲體地址,而可以激活所有存儲體。此外,當(dāng)熔絲組選擇信號XY_SEL以低電平輸入時(shí),地址選擇單元220可以選擇行地址X_ADD<0:E>,并且將選中地址輸出作為選擇信號MADD<0:S>。
然后,可以將數(shù)據(jù)寫入至存儲器的所有單元,并且可以執(zhí)行讀取操作。當(dāng)在讀取操作期間在非指定單元中出現(xiàn)故障時(shí),全局線的數(shù)據(jù)TGIO<0:G>可以從高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖健?/p>
此時(shí),故障單元的行地址信息和加載在全局線TGIO中的存儲體信息可以通過輸入控制信號PIN而儲存在地址寄存器230的第一鎖存器231中。
在隨后的半導(dǎo)體存儲器件的讀取操作期間,可以在不同的行地址處出現(xiàn)第二故障和 第三故障。然后,故障單元的行地址信息和加載在全局線TGIO中的存儲體信息可以通過全局線TGIO和輸入控制信號PIN而儲存在地址寄存器230的第二鎖存器232和第三鎖存器233中。
然后,當(dāng)在半導(dǎo)體存儲器件的讀取操作期間出現(xiàn)故障時(shí),地址比較器234可以將從全局線TGIO施加的地址與鎖存在鎖存器231至233中的地址進(jìn)行比較。當(dāng)?shù)刂繁舜讼嗤瑫r(shí),地址比較器234可以增大對應(yīng)的多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG_S以指示故障是單位故障還是多位故障。
在此,多位故障的位數(shù)可以被限定為比修復(fù)單位的數(shù)目大的數(shù)目。例如,當(dāng)在修復(fù)操作期間兩個(gè)字線被代替時(shí),多位故障可以指示三位或更多位。
然后,當(dāng)存儲器測試結(jié)束時(shí),多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG可以指示儲存在地址寄存器230的鎖存器中的三個(gè)故障地址中的每個(gè)是單位地址還是多位地址。例如,當(dāng)多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG具有邏輯低電平時(shí),可以指示故障地址是單位地址,以及當(dāng)多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG具有邏輯高電平時(shí),可以指示故障地址是多位地址。
到目前為止,已經(jīng)描述了捕獲故障行地址以執(zhí)行行自修復(fù)的過程。接下來,在順序地選擇故障行地址時(shí)修復(fù)儲存在第一鎖存器231、第二鎖存器232和第三鎖存器233中的故障行地址的過程將被描述如下。
當(dāng)?shù)刂愤x擇信號ADD_SEL<0:2>被使能以選擇儲存在第一鎖存器231中的故障地址以便修復(fù)第一故障地址時(shí),存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>、選擇地址FADD<0:S>和多位標(biāo)志信號BMIT_FLAG可以被輸出至熔絲組鎖存單元240。
然后,當(dāng)啟動信號TBOOTUP被使能時(shí),熔斷/啟動控制單元210可以輸出時(shí)鐘X_CLK和Y_CLK。根據(jù)時(shí)鐘X_CLK和Y_CLK,計(jì)數(shù)器可以被操作以將計(jì)數(shù)信號CNT_OUT<0:P>輸出至數(shù)據(jù)選擇單元250。數(shù)據(jù)選擇單元250可以將修復(fù)地址AADD<0:V>輸出至ARE陣列100,以及ARE陣列100可以根據(jù)修復(fù)地址AADD<0:V>來掃描熔絲組。
即,當(dāng)?shù)刂愤x擇信號ADD_SEL<0>被使能時(shí),ARE陣列100可以基于被輸入至熔絲組鎖存單元240的存儲體信號、區(qū)塊信號和選擇地址來掃描熔絲組區(qū)。熔絲組鎖存單元240可以搜索熔絲組使能信號FS_EN和熔絲組禁止信號FS_DIS,并且儲存未使用的熔絲組信息。
到目前為止,已經(jīng)描述了準(zhǔn)備修復(fù)缺陷地址所需的故障地址以及故障地址區(qū)中未使 用的熔絲組的過程。接下來,將描述修復(fù)過程。
當(dāng)熔斷信號TRUPTURE被輸入以修復(fù)對應(yīng)的故障時(shí),熔斷/啟動控制單元210可以使能電源信號PGM_PWR以產(chǎn)生熔絲熔斷所需的電壓。數(shù)據(jù)選擇單元250可以根據(jù)從熔斷/啟動控制單元210輸入的自熔斷信號SELFRUP通過未使用熔絲組信號FUSE_SET<0:U>來將未使用熔絲信號AFUSE_SET<0:U>輸出至ARE陣列100。然后,數(shù)據(jù)選擇單元250可以組合與故障地址有關(guān)的存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>和選擇地址FADD<0:S>,并且將修復(fù)地址AADD<0:V>輸出至ARE陣列100。
然后,當(dāng)熔斷操作被執(zhí)行而選中的未使用的熔絲組中與故障地址對應(yīng)的位順序地增加時(shí),針對選中故障地址的修復(fù)操作可以完成。
到目前為止,已經(jīng)描述了修復(fù)第一鎖存器231中的故障行地址的過程。接下來,將描述修復(fù)儲存在第二鎖存器232和第三鎖存器233中的故障行地址的過程。
為了修復(fù)第二故障地址,可以禁止地址選擇信號ADD_SEL<0>,而可以使能地址選擇信號ADD_SEL<1>。然后,用于儲存在第二鎖存器232中的故障地址的存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>、選擇地址FADD<0:S>和多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG可以被輸出至熔絲組鎖存單元240。然后,可以以與上面修復(fù)過程中描述的方式相同的方式執(zhí)行搜索未使用的熔絲組和修復(fù)第二故障地址的操作。
為了修復(fù)第三故障地址,可以禁止地址選擇信號ADD_SEL<1>,而可以使能地址選擇信號ADD_SEL<2>。然后,用于儲存在第三鎖存器233中的故障地址的存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>、選擇地址FADD<0:S>和多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG可以被輸出至熔絲組鎖存單元240。然后,可以以與上面修復(fù)過程中描述的方式相同的方式執(zhí)行搜索未使用的熔絲組和修復(fù)第三故障地址的操作。
在行自修復(fù)模式中,熔絲組選擇信號XY_SEL可以變?yōu)榈碗娖?。?dāng)在步驟S10處第一重新啟動操作被執(zhí)行時(shí),可以在步驟S11處執(zhí)行針對第一位的自熔斷操作。然后,當(dāng)在步驟S12處第二重新啟動操作被執(zhí)行時(shí),可以在步驟S13處執(zhí)行針對第二位的自熔斷操作。然后,當(dāng)在步驟S14處第三重新啟動操作被執(zhí)行時(shí),可以在步驟S15處執(zhí)行針對第三位的自熔斷操作。
到目前為止,已經(jīng)描述了用于三個(gè)故障的行自修復(fù)過程。接下來,將描述切換至列自修復(fù)模式以及捕獲并修復(fù)故障地址的過程。
當(dāng)在存儲器進(jìn)入特定測試模式之后存儲體被激活時(shí),可以忽略外部存儲體地址。同時(shí),可以激活所有存儲體。然后,當(dāng)熔絲組選擇信號XY_SEL以高電平輸入時(shí),地址選擇單元220可以選擇列地址Y_ADD<0:F>,并且將選中地址輸出作為選擇信號MADD<0:S>。
可以將數(shù)據(jù)寫入至半導(dǎo)體存儲器件的所有單元,然后可以執(zhí)行讀取操作。當(dāng)在讀取操作期間在非指定單元中出現(xiàn)故障時(shí),全局線的數(shù)據(jù)TGIO<0:G>可以從高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖健?/p>
此時(shí),故障單元的列地址信息和加載在全局線TGIO中的存儲體信息可以通過輸入控制信號PIN而儲存在地址寄存器230的第一鎖存器231中。
在隨后的半導(dǎo)體存儲器件的讀取操作期間,可能在不同的列地址處出現(xiàn)第二故障和第三故障。然后,故障單元的列地址信息和加載在全局線TGIO中的存儲體信息可以通過全局線TGIO和輸入控制信號PIN而儲存在地址寄存器230的第二鎖存器232和第三鎖存器233中。
然后,當(dāng)在半導(dǎo)體存儲器件的讀取操作期間出現(xiàn)故障時(shí),地址比較器234可以將從全局線TGIO施加的地址與鎖存在鎖存器231至233中的地址進(jìn)行比較。當(dāng)?shù)刂繁舜讼嗤瑫r(shí),地址比較器234可以增大對應(yīng)的多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG_S以指示故障是單位故障還是多位故障。
此時(shí),多位故障的位數(shù)可以被限定為比修復(fù)單位的數(shù)目大的數(shù)目。例如,當(dāng)在修復(fù)操作期間一個(gè)字線被代替時(shí),多位故障可以指示兩位或更多位。
然后,當(dāng)存儲器測試結(jié)束時(shí),多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG可以指示儲存在地址寄存器230的鎖存器中的三個(gè)故障地址中的每個(gè)是單位地址還是多位地址。例如,當(dāng)多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG具有邏輯低電平時(shí),可以指示故障地址是單位地址,而當(dāng)多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG具有邏輯高電平時(shí),可以指示故障地址是多位地址。
到目前為止,已經(jīng)描述了捕獲故障列地址以執(zhí)行列自修復(fù)的過程。接下來,在順序地選擇故障列地址時(shí)修復(fù)儲存在第一鎖存器231、第二鎖存器232和第三鎖存器233中的故障列地址的過程將被描述如下。
當(dāng)?shù)刂愤x擇信號ADD_SEL<0:2>被使能以選擇儲存在第一鎖存器231中的故障地址以便修復(fù)第一故障地址時(shí),存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>、選擇地址FADD<0:S>和多位標(biāo)志信號BMIT_FLAG可以被輸出至熔絲組鎖存單元240。
然后,當(dāng)啟動信號TBOOTUP被使能時(shí),熔斷/啟動控制單元210可以輸出時(shí)鐘X_CLK和Y_CLK。根據(jù)時(shí)鐘X_CLK和Y_CLK,計(jì)數(shù)器可以被操作以將計(jì)數(shù)信號CNT_OUT<0:P>輸出至數(shù)據(jù)選擇單元250。數(shù)據(jù)選擇單元250可以將修復(fù)地址AADD<0:V>輸出至ARE陣列100,而ARE陣列100可以根據(jù)修復(fù)地址AADD<0:V>來掃描熔絲組。
即,當(dāng)?shù)刂愤x擇信號ADD_SEL<0>被使能時(shí),ARE陣列100可以基于被輸入至熔絲組鎖存單元240的存儲體信號、區(qū)塊信號和選擇地址來掃描熔絲組區(qū)。熔絲組鎖存單元240可以搜索熔絲組使能信號FS_EN和熔絲組禁止信號FS_DIS,并且儲存未使用的熔絲組信息。
到目前為止,已經(jīng)描述了準(zhǔn)備修復(fù)缺陷地址所需的故障地址以及故障地址區(qū)的未使用的熔絲組的過程。接下來,將描述修復(fù)過程。
當(dāng)熔斷信號TRUPTURE被輸入以修復(fù)對應(yīng)的故障時(shí),熔斷/啟動控制單元210可以使能電源信號PGM_PWR以產(chǎn)生熔絲熔斷所需的電壓。數(shù)據(jù)選擇單元250可以根據(jù)從熔斷/啟動控制單元210輸入的自熔斷信號SELFRUP通過未使用熔絲組信號FUSE_SET<0:U>來將未使用熔絲信號AFUSE_SET<0:U>輸出至ARE陣列100。然后,數(shù)據(jù)選擇單元250可以組合與故障地址有關(guān)的存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>和選擇地址FADD<0:S>,并且將修復(fù)地址AADD<0:V>輸出至ARE陣列100。
然后,當(dāng)熔斷操作被執(zhí)行而選中的未使用的熔絲組中與故障地址對應(yīng)的位順序地增加時(shí),針對選中故障地址的修復(fù)操作可以完成。
到目前為止,已經(jīng)描述了修復(fù)儲存在第一鎖存器231中的故障列地址的過程。接下來,修復(fù)儲存在第二鎖存器232和第三鎖存器233中的故障列地址的過程將被描述如下。
為了修復(fù)第二故障地址,地址選擇信號ADD_SEL<0>可以被禁止,而地址選擇信號ADD_SEL<1>可以被使能。然后,用于儲存在第二鎖存器232中的故障地址的存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>、選擇地址FADD<0:S>和多位標(biāo)志信號MBIT_FLAG可以被輸出至熔絲組鎖存單元240。然后,可以以與上面修復(fù)過程中描述的方式相同的方式執(zhí)行搜索未使用的熔絲組和修復(fù)第二故障地址的操作。
為了修復(fù)第三故障地址,地址選擇信號ADD_SEL<1>可以被禁止,而地址選擇信號ADD_SEL<2>可以被使能。然后,用于儲存在第三鎖存器233中的故障地址的存儲體信號FBANK<0:K>、區(qū)塊信號FMAT<0:R>、選擇地址FADD<0:S>和多位標(biāo)志信號 MBIT_FLAG可以被輸出至熔絲組鎖存單元240。然后,可以以與上面修復(fù)過程中描述的方式相同的方式執(zhí)行搜索未使用的熔絲組和修復(fù)第三故障地址的操作。
在列自修復(fù)模式中,熔絲組選擇信號XY_SEL可以變?yōu)楦唠娖?。?dāng)在步驟S20處第一重新啟動操作被執(zhí)行時(shí),可以在步驟S21處執(zhí)行針對第一位的自熔斷操作。然后,當(dāng)在步驟S22處第二重新啟動操作被執(zhí)行時(shí),可以在步驟S23處執(zhí)行針對第二位的自熔斷操作。然后,當(dāng)在步驟S24處第三重新啟動操作被執(zhí)行時(shí),可以在步驟S25處執(zhí)行針對第三位的自熔斷操作。
到目前為止,已經(jīng)描述了用于三個(gè)故障的列自修復(fù)過程。此外,已經(jīng)描述了用于三個(gè)故障行地址和三個(gè)故障列地址的捕獲過程和修復(fù)過程。
當(dāng)甚至在以上過程之后故障單元仍存在時(shí),可以在功能測試期間任意地選擇行自修復(fù)模式或列自修復(fù)模式以修復(fù)故障地址,直到所有的故障單元被修復(fù)。
如上所述,當(dāng)使用行自修復(fù)模式和列自修復(fù)模式二者連同功能測試時(shí),單位故障、基于行的故障和列故障能夠被修復(fù),這可以提高封裝體的良品率。
圖6是用于描述實(shí)施例中的行/列冗余故障修復(fù)算法的示圖。
多個(gè)區(qū)塊Mat<0:R>可以包括冗余列線RedY<0:C>、主列線MainY<0:D>、冗余字線RedWL<0:H>和主字線MainWL<0:J>。區(qū)塊Mat<0>可以包括冗余字線RedWL<0:7>和主字線MainWL<0:511>,區(qū)塊Mat<1>可以包括冗余字線RedWL<8:15>和主字線MainWL<512:1023>,以及區(qū)塊Mat<R>可以包括冗余字線RedWL<H-8:H>和主字線MainWL<J-512:J>。
在行修復(fù)模式期間,主字線MainWL<0:511>可以用冗余字線RedWL<0:7>代替。此外,在列修復(fù)模式期間,主列線MainY<0:D>可以用冗余列線RedY<0:C>代替。
雖然已經(jīng)描述了用于三個(gè)故障的修復(fù)操作,但是能夠被修復(fù)的故障的數(shù)量不局限于此,因此也可以修復(fù)多于三個(gè)的故障。在一個(gè)實(shí)施例中,在自修復(fù)模式期間,可以使用ARE陣列100中的未使用的行熔絲組或未使用的列熔絲組。在另一實(shí)施例中,半導(dǎo)體存儲器件可以包括專用于封裝體自修復(fù)操作的額外的行熔絲組或列熔絲組。在一個(gè)實(shí)施例中,在半導(dǎo)體存儲器的封裝級,故障存儲體信息、故障行/列地址信息和熔絲組信息可以在半導(dǎo)體存儲器件的內(nèi)部產(chǎn)生。在另一實(shí)施例中,在半導(dǎo)體存儲器的封裝級,可以將故障存儲體信息、故障行/列地址信息和熔絲組信息從外部直接施加至半導(dǎo)體存儲器件以用于修復(fù)。熔斷信號TRUPTURE、啟動信號TBOOTUP、熔絲組選擇信號XY_SEL和多 位使能信號MBIT_EN能夠從外部施加或內(nèi)部地產(chǎn)生。在一個(gè)實(shí)施例中,在自修復(fù)模式期間,自修復(fù)器件可以進(jìn)入特定測試模式并且將存儲體信息加載至全局線TGIO。在另一實(shí)施例中,自修復(fù)器件可以使用與激活命令一起輸入的存儲體信息,而不進(jìn)入特定測試模式。
照此,根據(jù)實(shí)施例的自修復(fù)器件可以根據(jù)在封裝體中出現(xiàn)的各種類型的缺陷來自動地選擇行冗余或列冗余,并且使修復(fù)操作最優(yōu)化,從而有助于提高封裝良品率并且降低良品率上升時(shí)間。
雖然以上已經(jīng)描述了各種實(shí)施例,但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將要理解的是,所描述的實(shí)施例僅是示例。因此,本文所描述的自修復(fù)器件和方法不應(yīng)當(dāng)基于所描述的實(shí)施例而受到限制。
通過以上實(shí)施例可以看出,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
技術(shù)方案1.一種自修復(fù)器件,包括:
電熔絲陣列,被配置為將故障地址的信息儲存在熔絲中;
電熔絲控制器,被配置為在出現(xiàn)故障時(shí)儲存與故障位對應(yīng)的行地址或列地址,通過將測試期間輸入的故障地址與儲存在其中的地址進(jìn)行比較來產(chǎn)生修復(fù)地址,輸出用于控制電熔絲陣列的熔斷操作的熔斷使能信號,以及響應(yīng)于故障地址來輸出行熔絲組數(shù)據(jù)或列熔絲組數(shù)據(jù);以及
行/列冗余單元,被配置為響應(yīng)于從電熔絲陣列施加的行熔絲組數(shù)據(jù)或列熔絲組數(shù)據(jù)來執(zhí)行行冗余操作或列冗余操作。
技術(shù)方案2.如技術(shù)方案1所述的自修復(fù)器件,其中電熔絲控制器包括:
熔斷/啟動控制單元,被配置為響應(yīng)于故障地址來控制電熔絲陣列的熔斷操作和啟動操作;
地址選擇單元,被配置為響應(yīng)于熔絲組選擇信號來選擇行自修復(fù)模式或列自修復(fù)模式;
地址寄存器,被配置為從從地址選擇單元施加的故障地址提取熔絲信息,并且儲存關(guān)于被發(fā)現(xiàn)有缺陷的行/列地址的存儲體信息、區(qū)塊信息和行/列地址信息;
熔絲組鎖存單元,被配置為在電熔絲陣列的啟動操作期間,通過搜索故障地址位于其中的熔絲區(qū)來儲存未使用的熔絲組信息,以及響應(yīng)于熔斷/啟動控制單元的輸出和地址寄存器的輸出來輸出未使用熔絲信號和熔斷使能信號;以及
數(shù)據(jù)選擇單元,被配置為響應(yīng)于未使用熔絲信號、熔斷/啟動控制單元的輸出以及地址寄存器的輸出來產(chǎn)生修復(fù)地址。
技術(shù)方案3.如技術(shù)方案2所述的自修復(fù)器件,其中,熔斷/啟動控制單元接收啟動信號和熔斷信號,將時(shí)鐘信號輸出至行/列冗余單元,將行熔絲組使能信號和列熔絲組使能信號輸出至電熔絲陣列,以及輸出計(jì)數(shù)信號、電源信號和自熔斷信號。
技術(shù)方案4.如技術(shù)方案2所述的自修復(fù)器件,其中,地址選擇單元響應(yīng)于熔絲組選擇信號而將行地址或列地址輸出作為選擇信號。
技術(shù)方案5.如技術(shù)方案2所述的自修復(fù)器件,其中,地址寄存器接收全局線的數(shù)據(jù)、選擇信號、輸入控制信號和地址選擇信號,并且輸出存儲體信號、區(qū)塊信號、選擇地址和多位標(biāo)志信號。
技術(shù)方案6.如技術(shù)方案5所述的自修復(fù)器件,其中,全局線包括全局?jǐn)?shù)據(jù)線,全局?jǐn)?shù)據(jù)線在特定測試模式中操作,當(dāng)在存儲器讀取操作期間已經(jīng)被訪問的存儲器件的存儲單元已經(jīng)通過測試或未通過測試時(shí)被激活至高電平或轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖?,并且將關(guān)于存儲單元是已經(jīng)通過測試還是未通過測試的信息傳輸至存儲器件的數(shù)據(jù)輸出緩沖器。
技術(shù)方案7.如技術(shù)方案5所述的自修復(fù)器件,其中,輸入控制信號包括脈沖信號,脈沖信號控制管道寄存器輸入單元來當(dāng)關(guān)于存儲單元是已經(jīng)通過測試還是未通過測試的信息在存儲器讀取操作期間被傳輸至數(shù)據(jù)輸出緩沖器時(shí)將已經(jīng)加載在全局線中的數(shù)據(jù)儲存在管道寄存器中。
技術(shù)方案8.如技術(shù)方案2所述的自修復(fù)器件,其中,地址寄存器包括:
多個(gè)鎖存器,被配置為儲存全局線的信號、選擇信號和輸入控制信號;
多個(gè)地址比較器,被配置為響應(yīng)于地址選擇信號來將鎖存器的輸出與全局線的信號和選擇信號進(jìn)行比較;以及
地址組合器,被配置為組合地址比較器的輸出,并且輸出存儲體信號、區(qū)塊信號、選擇地址和多位標(biāo)志信號。
技術(shù)方案9.如技術(shù)方案8所述的自修復(fù)器件,其中,響應(yīng)于地址選擇信號而逐個(gè)順序地選擇所述多個(gè)地址比較器。
技術(shù)方案10.如技術(shù)方案8所述的自修復(fù)器件,其中,多位標(biāo)志信號包括指示儲存在地址寄存器中的多個(gè)故障地址之中的通過地址選擇信號選擇的故障地址是否是多位故 障的信號。
技術(shù)方案11.如技術(shù)方案2所述的自修復(fù)器件,其中,熔絲組鎖存單元接收從電熔絲陣列施加的熔絲組使能信號和熔絲組禁止信號、從熔斷/啟動控制單元施加的計(jì)數(shù)信號、從地址寄存器施加的存儲體信號、區(qū)塊信號和多位標(biāo)志信號以及多位使能信號,并且輸出熔斷使能信號和未使用熔絲信號。
技術(shù)方案12.如技術(shù)方案11所述的自修復(fù)器件,其中,熔絲組使能信號包括用于使能電熔絲陣列的行單元陣列或列單元陣列之中的通過熔絲組選擇信號選擇的單元陣列的位信號,并且指示對應(yīng)的熔絲組是否被使用。
技術(shù)方案13.如技術(shù)方案11所述的自修復(fù)器件,其中,熔絲組禁止信號包括用于禁止電熔絲陣列的行單元陣列或列單元陣列之中的通過熔絲組選擇信號選擇的單元陣列的位信號,并且指示對應(yīng)的熔絲組是否是故障熔絲組。
技術(shù)方案14.如技術(shù)方案11所述的自修復(fù)器件,其中,當(dāng)多位使能信號具有邏輯高電平時(shí),熔絲組鎖存單元僅在故障地址是多位地址的情況下使能熔斷使能信號,以及
當(dāng)多位使能信號具有邏輯低電平時(shí),熔絲組鎖存單元使能針對所有故障地址的熔斷使能信號,而不管故障地址是多位地址還是單位地址。
技術(shù)方案15.如技術(shù)方案2所述的自修復(fù)器件,其中,數(shù)據(jù)選擇單元根據(jù)自熔斷信號來選擇存儲器修復(fù)數(shù)據(jù)信息與從地址寄存器施加的存儲體信號、區(qū)塊信號或選擇地址信息之間的一個(gè),并且將修復(fù)地址輸出至電熔絲陣列。
技術(shù)方案16.如技術(shù)方案2所述的自修復(fù)器件,其中,數(shù)據(jù)選擇單元選擇從熔絲組鎖存單元輸入的未使用熔絲組信號,并且在啟動操作期間將在故障地址區(qū)中發(fā)現(xiàn)的未使用熔絲組信號輸出至電熔絲陣列。
技術(shù)方案17.如技術(shù)方案1所述的自修復(fù)器件,其中,電熔絲陣列包括:
列單元陣列,被配置為通過列字線來使能,將列熔絲組數(shù)據(jù)輸出至行/列冗余單元,以及輸出列熔絲組使能信號和列熔絲組禁止信號;
行單元陣列,被配置為通過行字線來使能,將行熔絲組數(shù)據(jù)輸出至行/列冗余單元,以及輸出行熔絲組使能信號和行熔絲組禁止信號;
第一選擇單元,被配置為響應(yīng)于熔絲組選擇信號來選擇行熔絲組使能信號和列熔絲 組使能信號中的一個(gè),并且將選中信號輸出作為熔絲組使能信號;
第二選擇單元,被配置為響應(yīng)于熔絲組選擇信號來選擇行熔絲組禁止信號和列熔絲組禁止信號中的一個(gè),并且將選中信號輸出作為熔絲組禁止信號;以及
單元陣列控制單元,被配置為產(chǎn)生用于控制列單元陣列和行單元陣列的操作的控制信號。
技術(shù)方案18.如技術(shù)方案17所述的自修復(fù)器件,其中,單元陣列控制單元接收時(shí)鐘、行熔絲組使能信號、列熔絲組使能信號、熔斷使能信號、未使用熔絲信號和修復(fù)地址,輸出列字線的信號、列位線選擇信號和列感測放大器選擇信號,以及輸出行字線的信號、行位線選擇信號和行感測放大器選擇信號。
技術(shù)方案19.一種自修復(fù)方法,包括:
響應(yīng)于熔絲組選擇信號來選擇行自修復(fù)模式或列自修復(fù)模式;
將與第一故障位對應(yīng)的行地址或列地址儲存在鎖存器中;
通過將在測試期間已經(jīng)輸入的故障地址與儲存在鎖存器中的地址進(jìn)行比較來產(chǎn)生修復(fù)地址;
在啟動操作期間,響應(yīng)于從電熔絲陣列施加的熔絲信息來搜索未使用的熔絲組信息;
接收修復(fù)地址和熔絲組信息,并且使電熔絲陣列熔斷;以及
響應(yīng)于電熔絲陣列的輸出數(shù)據(jù)來執(zhí)行行冗余操作或列冗余操作。
技術(shù)方案20.如技術(shù)方案19所述的自修復(fù)方法,還包括:對在第一故障位之后輸入的故障位重復(fù)以上過程。