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冗余电路保险措施的导入---“以防万一”备用记忆体的机制
来源: | 作者:LiLi | 发布时间: 2024-04-22 | 30 次浏览 | 分享到:

在半导体记忆体中,例如一个1G的DRAM,代表一个半导体晶片上拥有10亿个能够记忆1 bit的资讯单位。

如果这10亿个记忆体单元中,只要有一个不良的单元出现,那么这一个半导体晶片就成了不良品。然而只要思考一下,就会发现这是非常不经济的做法。

需要拥有多少个备用记忆体

在上述这样的情形中,努力进行的解决方案称为“冗余度(redundancy)”。冗余度指的是,在记忆体原本的记忆容量之外,追加制作“备用记忆体单元”,万一原本的记忆体单元里发生不良时,透过切换至备用记忆体单元,而尽可能地拯救半导体。

这种方式很类似当人类发生脑中风而身体机能的一部份受到损害时,利用复健使原本死掉的脑细胞作用,由其他未使用的脑细胞代为运作。

如图3-5-1所示,半导体的冗余电路,包括了备用记忆体单元,以及使原本的记忆体与备用记忆体单元之间的连接,进行电路的切换。

记忆体单元的切换,一般透过使用雷射切断原先制作在半导体片上的多晶矽保险丝,来进行动作。

晶圆针测制程的Tester,将记忆体半导体的不良内容与不良记忆

体单元在晶片里的位置,以及点状缺陷、线状缺陷、块状缺陷等缺陷状态等,依此判断是否能够经由切换得以修复半导体等,并记录这些数据。

针对判定可以切换的晶片,将载有该晶片的晶圆放置到“雷射补修机”上,根据记录数据及修正内容,进行补修。经过补修的半导体晶片,将再次通过晶圆针测制程,确认切换动作是否成功,若成功则可重新判为良品。

经由以上说明可以发现的是,判断需要准备多少个备用记忆体单元,是一件重要的事。也就是说,拥有较多的备用记忆体单元半导体的拯救率虽然提高,但半导体晶片的尺寸也因而变大,使得晶圆上能制作的半导体晶片数量减少。图3-5-2为半导体的拯救率范例。