專利名稱：儲(chǔ)存存儲(chǔ)器的錯(cuò)誤信息的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，更具體而言涉及用于儲(chǔ)存存儲(chǔ)器件中的錯(cuò)誤信息的、可應(yīng)用于任何半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片的裝置和方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器工業(yè)的早期，晶片上分布著大量的原本即為良品的裸片，這些裸片經(jīng)過半導(dǎo)體制造工藝后在存儲(chǔ)器芯片中沒有缺陷單元。然而，隨著存儲(chǔ)器容量的增加，制造沒有缺陷單元的存儲(chǔ)器芯片變得困難。近來，制造沒有缺陷單元的存儲(chǔ)器芯片的幾率很小。為了克服這種限制，提出了一種用備用存儲(chǔ)器單元(即冗余存儲(chǔ)器單元)來替換有缺陷的存儲(chǔ)器單元的方法。為了用冗余存儲(chǔ)器單元替換有缺陷的存儲(chǔ)器單元，必須使用外部設(shè)備來計(jì)算其方案。正在進(jìn)行研究以將這種修復(fù)電路(即，存儲(chǔ)器自修復(fù)電路)安裝在存儲(chǔ)器芯片中。存儲(chǔ)器自修復(fù)電路要考慮的三個(gè)主要參數(shù)可以是面積、修復(fù)率和修復(fù)電路的分析速度。面積是與半導(dǎo)體芯片制造成本直接相關(guān)的參數(shù)。修復(fù)率是與半導(dǎo)體裝置的成品率相關(guān)的重要參數(shù)。修復(fù)電路的分析速度也可以被視為是與半導(dǎo)體芯片制造成本直接相關(guān)的參數(shù)，因?yàn)樗c測(cè)試時(shí)間成比例。在現(xiàn)有技術(shù)(例如，M. Tarr, D. Boudreau 禾口 R. Murphy, "Defect analysissystem speeds test and repair of redundant memories，，，Electronics, vol. 57, pp. 175-179, Jan. 1984)中公開了一種修復(fù)最多數(shù)方法(impair most method)。修復(fù)最多數(shù)方法儲(chǔ)存在測(cè)試期間所檢測(cè)到的每個(gè)行/列地址的缺陷單元的數(shù)量，在完成測(cè)試過程之后比較每個(gè)行 /列地址的缺陷單元的數(shù)量，并按照地址處的缺陷數(shù)量的降序用冗余存儲(chǔ)器單元來替換缺陷存儲(chǔ)器單元。然而，現(xiàn)有技術(shù)的修復(fù)最多數(shù)方法使用的面積大，因?yàn)樗枰笕萘康木彌_器來儲(chǔ)存缺陷位圖。此外，現(xiàn)有技術(shù)的修復(fù)最多數(shù)方法可能具有較長(zhǎng)的缺陷分析/修復(fù)時(shí)間，因?yàn)樗挥性跍y(cè)試過程完成之后才能執(zhí)行缺陷修復(fù)操作。在現(xiàn)有技術(shù)(例如，C.-T. Huang, C. -F. ffu, J. -F. Li,禾口 C. -ff. ffu, "Built-in Redundancy Analysis for Memory Yield Improvement，，，IEEETrans. Reliability, vol. 52, pp. 386-399, Dec. 2003)中也公開了一種局部修復(fù)最多數(shù)方法?，F(xiàn)有技術(shù)的這種局部修復(fù)最多數(shù)方法在采用與修復(fù)最多數(shù)方法相似的方法的同時(shí)，使用小尺寸的缺陷位圖以減少面積。然而，現(xiàn)有技術(shù)的這種局部修復(fù)最多數(shù)方法由于小尺寸的位圖的緣故而不能儲(chǔ)存所有用于有效修復(fù)的信息，并且由于儲(chǔ)存的信息不足而不能修復(fù)超過預(yù)定數(shù)量的缺陷 (即，即使在有足夠的冗余單元的情況下也會(huì)由于信息不足而不能修復(fù)缺陷)，因而降低了修復(fù)率。此外，提出了一種必要備用主元方法(essential spare pivot method)。這種必要備用主元方法僅儲(chǔ)存核心缺陷地址而不是缺陷位圖，以減小面積。因此，缺陷地址收集過程是在測(cè)試過程期間執(zhí)行的，由此提高了自修復(fù)電路的分析速度。然而，用于儲(chǔ)存缺陷地址的寄存器容量不足，這降低了修復(fù)率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及一種能夠以減小的面積來儲(chǔ)存與缺陷單元相關(guān)的所有信息的缺陷地址儲(chǔ)存裝置。本發(fā)明的示例性實(shí)施例還涉及一種用于儲(chǔ)存存儲(chǔ)器件的錯(cuò)誤信息的裝置和方法， 所述裝置和方法能夠通過在測(cè)試過程期間實(shí)時(shí)地將缺陷單元地址儲(chǔ)存到缺陷地址儲(chǔ)存裝置中來改善包括缺陷地址儲(chǔ)存裝置的自修復(fù)電路的分析速度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，一種用于儲(chǔ)存存儲(chǔ)器件的錯(cuò)誤信息的裝置包括多個(gè)父存儲(chǔ)器，所述多個(gè)父存儲(chǔ)器中的每個(gè)儲(chǔ)存一個(gè)缺陷單元的行地址和列地址；以及多個(gè)子存儲(chǔ)器，所述多個(gè)子存儲(chǔ)器中的每個(gè)儲(chǔ)存行地址與儲(chǔ)存在相應(yīng)的父存儲(chǔ)器中的行地址相同的缺陷單元的列地址、或者儲(chǔ)存列地址與儲(chǔ)存在相應(yīng)的父存儲(chǔ)器中的列地址相同的缺陷單元的行地址，其中，所述父存儲(chǔ)器的每個(gè)儲(chǔ)存第一信息和第二信息，所述第一信息與是否必須執(zhí)行行修復(fù)來修復(fù)儲(chǔ)存在該父存儲(chǔ)器中的缺陷單元有關(guān)，所述第二信息與是否必須執(zhí)行列修復(fù)來修復(fù)儲(chǔ)存在該父存儲(chǔ)器中的缺陷單元有關(guān)。儲(chǔ)存在父存儲(chǔ)器的每個(gè)中的第一信息可以指示當(dāng)具有相同行地址的缺陷單元的數(shù)量超過冗余列的數(shù)量時(shí)必須執(zhí)行行修復(fù)。儲(chǔ)存在父存儲(chǔ)器的每個(gè)中的第二信息可以指示當(dāng)具有相同列地址的缺陷單元的數(shù)量超過冗余行的數(shù)量時(shí)必須執(zhí)行列修復(fù)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，一種用于儲(chǔ)存存儲(chǔ)器件的錯(cuò)誤信息的裝置包括多個(gè)父存儲(chǔ)器，所述多個(gè)父存儲(chǔ)器的每個(gè)儲(chǔ)存列地址、行地址、所述列地址的列必須修復(fù)標(biāo)志和所述行地址的行必須修復(fù)標(biāo)志；以及多個(gè)子存儲(chǔ)器，所述多個(gè)子存儲(chǔ)器的每個(gè)儲(chǔ)存地址、指示所述地址是行地址還是列地址的地址信息以及指示父存儲(chǔ)器中哪一個(gè)與子存儲(chǔ)器相對(duì)應(yīng)的指針信息。如果具有相同的列地址的缺陷單元的數(shù)量超過冗余行的數(shù)量，可以激活所述列必須修復(fù)標(biāo)志。如果具有相同的行地址的缺陷單元的數(shù)量超過冗余列的數(shù)量，則可以激活所述行必須修復(fù)標(biāo)志。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)示例性實(shí)施例，一種用于將存儲(chǔ)器件的錯(cuò)誤信息儲(chǔ)存在包括多個(gè)父存儲(chǔ)器和多個(gè)子存儲(chǔ)器的故障信息儲(chǔ)存裝置中的方法，包括以下步驟如果缺陷單元屬于被分類為必須修復(fù)的行或列，則忽略所述缺陷單元；如果要將所述缺陷單元的行或列分類為新的必須修復(fù)，則在儲(chǔ)存所述行或列的父存儲(chǔ)器中指示所述行或列已經(jīng)被分類為必須修復(fù)；以及如果沒有執(zhí)行所述忽略操作和所述指示操作，則將與所述缺陷單元相關(guān)的信息儲(chǔ)存到所述父存儲(chǔ)器的一個(gè)中或所述子存儲(chǔ)器的一個(gè)中。所述指示操作可以包括以下步驟如果屬于所述行的缺陷單元的數(shù)量超過冗余列的數(shù)量，則將儲(chǔ)存所述缺陷單元的行的父存儲(chǔ)器的行必須修復(fù)標(biāo)志激活；以及如果屬于所述列的缺陷單元的數(shù)量超過冗余行的數(shù)量，則將儲(chǔ)存所述缺陷單元的列的父存儲(chǔ)器的列必須修復(fù)標(biāo)志激活。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)示例性實(shí)施例，一種存儲(chǔ)器件包括存儲(chǔ)器單元陣列，所述存儲(chǔ)器單元陣列包括設(shè)置成行和列的多個(gè)存儲(chǔ)器單元；以及故障信息儲(chǔ)存裝置，所述故障信息儲(chǔ)存裝置被配置為儲(chǔ)存缺陷存儲(chǔ)器單元的行地址和列地址，并儲(chǔ)存行必須修復(fù)標(biāo)志和列必須修復(fù)標(biāo)志。


圖1表示在包括8個(gè)行和8個(gè)列的存儲(chǔ)器件中的缺陷單元。圖2表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的故障信息儲(chǔ)存裝置。圖3是說明將錯(cuò)誤信息儲(chǔ)存到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圖2的故障信息儲(chǔ)存裝置中的方法的流程圖。圖4表示在包括8個(gè)行和8個(gè)列并且包括2個(gè)冗余行(Rs)和2個(gè)冗余列(Cs)的存儲(chǔ)器件中檢測(cè)到的缺陷單元，以及缺陷單元的檢測(cè)順序。圖5表示將與按照?qǐng)D4中的順序檢測(cè)到的缺陷單元相關(guān)的信息儲(chǔ)存到根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的故障信息儲(chǔ)存裝置中的過程。圖6表示根據(jù)冗余行的數(shù)量(Rs)的變化，本發(fā)明的故障信息儲(chǔ)存裝置的面積與現(xiàn)有技術(shù)的故障信息儲(chǔ)存裝置的面積之間的比較。圖7表示根據(jù)存儲(chǔ)器尺寸的變化，本發(fā)明的故障信息儲(chǔ)存裝置的面積與現(xiàn)有技術(shù)的故障信息儲(chǔ)存裝置的面積之間的比較。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以用不同的方式來實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被理解為限于本文所提出的實(shí)施例。確切地說，提供這些實(shí)施例是為了使得本說明書將是清楚且完整的，且將會(huì)向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在整個(gè)說明書中，在本發(fā)明的各個(gè)附圖和實(shí)施例中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。首先描述修復(fù)率和故障分類方法以便更好地理解本發(fā)明。A.修復(fù)率修復(fù)率由方程1定義。
權(quán)利要求
1.一種用于儲(chǔ)存存儲(chǔ)器件的錯(cuò)誤信息的裝置，包括多個(gè)父存儲(chǔ)器，所述多個(gè)父存儲(chǔ)器中的每個(gè)儲(chǔ)存一個(gè)缺陷單元的行地址和列地址；以及多個(gè)子存儲(chǔ)器，所述多個(gè)子存儲(chǔ)器中的每個(gè)儲(chǔ)存行地址與儲(chǔ)存在相應(yīng)的父存儲(chǔ)器中的行地址相同的缺陷單元的列地址，或者儲(chǔ)存列地址與儲(chǔ)存在相應(yīng)的父存儲(chǔ)器中的列地址相同的缺陷單元的行地址，其中，所述父存儲(chǔ)器中的每個(gè)儲(chǔ)存第一信息和第二信息，所述第一信息與是否必須執(zhí)行行修復(fù)來修復(fù)儲(chǔ)存在該父存儲(chǔ)器中的缺陷單元有關(guān)，所述第二信息與是否必須執(zhí)行列修復(fù)來修復(fù)儲(chǔ)存在該父存儲(chǔ)器中的缺陷單元有關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，儲(chǔ)存在所述父存儲(chǔ)器的每個(gè)中的所述第一信息指示當(dāng)具有相同行地址的缺陷單元的數(shù)量超過冗余列的數(shù)量時(shí)必須執(zhí)行行修復(fù)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，儲(chǔ)存在所述父存儲(chǔ)器的每個(gè)中的所述第二信息指示當(dāng)具有相同列地址的缺陷單元的數(shù)量超過冗余行的數(shù)量時(shí)必須執(zhí)行列修復(fù)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述父存儲(chǔ)器中的每個(gè)和所述子存儲(chǔ)器中的每個(gè)儲(chǔ)存指示儲(chǔ)存在它之中的地址是否有效的信息。
5.一種用于儲(chǔ)存存儲(chǔ)器件的錯(cuò)誤信息的裝置，包括多個(gè)父存儲(chǔ)器，所述多個(gè)父存儲(chǔ)器中的每個(gè)儲(chǔ)存列地址、行地址、所述列地址的列必須修復(fù)標(biāo)志以及所述行地址的行必須修復(fù)標(biāo)志；以及多個(gè)子存儲(chǔ)器，所述多個(gè)子存儲(chǔ)器中的每個(gè)儲(chǔ)存地址、指示所述地址是行地址還是列地址的地址信息以及指示父存儲(chǔ)器中的哪一個(gè)與該子存儲(chǔ)器相對(duì)應(yīng)的指針信息。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述父存儲(chǔ)器的每個(gè)還儲(chǔ)存父有效性信息，所述父有效性信息指示儲(chǔ)存在該父存儲(chǔ)器中的值是否有效，以及所述子存儲(chǔ)器中的每個(gè)還儲(chǔ)存子有效性信息，所述子有效性信指示儲(chǔ)存在該子存儲(chǔ)器中的值是否有效。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，當(dāng)具有相同的列地址的缺陷單元的數(shù)量超過冗余行的數(shù)量時(shí)，所述列必須修復(fù)標(biāo)志被激活。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，當(dāng)具有相同的行地址的缺陷單元的數(shù)量超過冗余列的數(shù)量時(shí)，所述行必須修復(fù)標(biāo)志被激活。
9.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，如果在檢測(cè)缺陷單元時(shí)，所述父存儲(chǔ)器的一個(gè)中未儲(chǔ)存有所述缺陷單元的行地址且所述父存儲(chǔ)器的所述一個(gè)中未儲(chǔ)存有所述缺陷單元的列地址，則與所述缺陷單元相關(guān)的信息被儲(chǔ)存在所述父存儲(chǔ)器的所述一個(gè)中，如果在檢測(cè)缺陷單元時(shí)，在所述多個(gè)父存儲(chǔ)器中的第一父存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存有所述缺陷單元的行地址，則與所述缺陷單元相關(guān)的信息被儲(chǔ)存在所述子存儲(chǔ)器中與所述第一父存儲(chǔ)器相對(duì)應(yīng)的一個(gè)子儲(chǔ)存器中，以及如果在檢測(cè)缺陷單元時(shí)，在所述多個(gè)父存儲(chǔ)器中的第二父存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存有所述缺陷單元的列地址，則與所述缺陷單元的相關(guān)信息被儲(chǔ)存在所述子存儲(chǔ)器中與所述第二父存儲(chǔ)器相對(duì)應(yīng)的一個(gè)子存儲(chǔ)器中。
10.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中， 所述父存儲(chǔ)器的數(shù)量等于Rs+Cs，以及所述子存儲(chǔ)器的數(shù)量等于RsX (Cs-I)+Cs X (Rs-I)，其中，Rs是所述裝置的冗余行的數(shù)量，Cs是所述裝置的冗余列的數(shù)量。
11.一種用于將存儲(chǔ)器件的錯(cuò)誤信息儲(chǔ)存到包括多個(gè)父存儲(chǔ)器和多個(gè)子存儲(chǔ)器的故障信息儲(chǔ)存裝置中的方法，包括以下步驟如果缺陷單元屬于被分類為必須修復(fù)的行或列，則忽略所述缺陷單元； 如果要將所述缺陷單元的行或列分類為新的必須修復(fù)，則在儲(chǔ)存所述行或列的父存儲(chǔ)器中指示所述行或列已經(jīng)被分類為必須修復(fù)；以及如果沒有執(zhí)行所述忽略操作和所述指示操作，則將與所述缺陷單元相關(guān)的信息儲(chǔ)存到所述父存儲(chǔ)器的一個(gè)中或所述子存儲(chǔ)器的一個(gè)中。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述指示操作包括以下步驟如果屬于所述行的缺陷單元的數(shù)量超過冗余列的數(shù)量，則將儲(chǔ)存所述缺陷單元的所述行的父存儲(chǔ)器的行必須修復(fù)標(biāo)志激活；以及如果屬于所述列的缺陷單元的數(shù)量超過冗余行的數(shù)量，則將儲(chǔ)存所述缺陷單元的所述列的父存儲(chǔ)器的列必須修復(fù)標(biāo)志激活。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，儲(chǔ)存與所述缺陷單元相關(guān)的信息的步驟包括以下步驟如果在檢測(cè)所述缺陷單元時(shí)，在所述父存儲(chǔ)器的一個(gè)中未儲(chǔ)存有所述缺陷單元的行地址且在所述父存儲(chǔ)器的所述一個(gè)中未儲(chǔ)存有所述缺陷單元的列地址，則將與所述缺陷單元相關(guān)的信息儲(chǔ)存到所述父存儲(chǔ)器的所述一個(gè)中；如果在檢測(cè)所述缺陷單元時(shí)，在所述多個(gè)父存儲(chǔ)器中的第一父存儲(chǔ)器中未儲(chǔ)存有所述缺陷單元的行地址，則將與所述缺陷單元相關(guān)的信息儲(chǔ)存到所述子存儲(chǔ)器中的與所述第一父存儲(chǔ)器相對(duì)應(yīng)的一個(gè)子存儲(chǔ)器中，以及如果在檢測(cè)所述缺陷單元時(shí)，在所述多個(gè)父存儲(chǔ)器中的第二父存儲(chǔ)器中未儲(chǔ)存有所述缺陷單元的列地址，則將與所述缺陷單元相關(guān)的信息儲(chǔ)存到所述子存儲(chǔ)器中的與所述第二父存儲(chǔ)器相對(duì)應(yīng)的一個(gè)子存儲(chǔ)器中。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，每當(dāng)檢測(cè)缺陷單元時(shí)，執(zhí)行所述忽略、指示和儲(chǔ)存操作。
15.一種存儲(chǔ)器件，包括存儲(chǔ)器單元陣列，所述存儲(chǔ)器單元陣列包括設(shè)置成行和列的多個(gè)存儲(chǔ)器單元；以及故障信息儲(chǔ)存裝置，所述故障信息儲(chǔ)存裝置被配置為儲(chǔ)存缺陷存儲(chǔ)器單元的行地址和列地址，并儲(chǔ)存行必須修復(fù)標(biāo)志和列必須修復(fù)標(biāo)志。
16.如權(quán)利要求15所述的存儲(chǔ)器件，其中，所述故障信息儲(chǔ)存裝置包括 父存儲(chǔ)器，所述父存儲(chǔ)器包括第一存儲(chǔ)器，所述第一存儲(chǔ)器被配置為儲(chǔ)存行地址； 第二存儲(chǔ)器，所述第二存儲(chǔ)器被配置為儲(chǔ)存列地址；和第三存儲(chǔ)器，所述第三存儲(chǔ)器被配置為儲(chǔ)存所述行必須修復(fù)標(biāo)志和所述列必須修復(fù)標(biāo)志；以及子存儲(chǔ)器，所述子儲(chǔ)存器包括第四存儲(chǔ)器，所述第四存儲(chǔ)器被配置為儲(chǔ)存行地址或列地址；第五存儲(chǔ)器，所述第五存儲(chǔ)器被配置為指示儲(chǔ)存在所述第四存儲(chǔ)器中的地址是行地址還是列地址。
17.如權(quán)利要求15所述的存儲(chǔ)器件，其中，所述行必須修復(fù)標(biāo)志指示行是否是必須修復(fù)的，所述列必須修復(fù)標(biāo)志指示列是否是必須修復(fù)的。
18.如權(quán)利要求17所述的存儲(chǔ)器件，其中，所述行必須修復(fù)標(biāo)志和所述列必須修復(fù)標(biāo)志各自為一個(gè)比特。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于儲(chǔ)存存儲(chǔ)器件的錯(cuò)誤信息的裝置，包括多個(gè)父存儲(chǔ)器和多個(gè)子存儲(chǔ)器。父存儲(chǔ)器的每個(gè)儲(chǔ)存一個(gè)缺陷單元的行地址和列地址。子存儲(chǔ)器每個(gè)儲(chǔ)存行地址與儲(chǔ)存在相應(yīng)的父存儲(chǔ)器中的行地址相同的缺陷單元的列地址、或者儲(chǔ)存列地址與儲(chǔ)存在相應(yīng)的父存儲(chǔ)器中的列地址相同的缺陷單元的行地址。其中，父存儲(chǔ)器每個(gè)儲(chǔ)存與是否必須執(zhí)行行修復(fù)來修復(fù)儲(chǔ)存在該父存儲(chǔ)器中的缺陷單元有關(guān)的信息、以及與是否必須執(zhí)行列修復(fù)來修復(fù)儲(chǔ)存在該父存儲(chǔ)器中的缺陷單元有關(guān)的信息。
文檔編號(hào)G11C29/44GK102479555SQ201110058689
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者姜成昊, 姜日權(quán), 李周桓, 李慶燮, 李康七, 趙貞鎬, 鄭宇植 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司