冗余電路保險措施的導(dǎo)入—備用記憶體的機制

在半導(dǎo)體記憶體中，例如一個1G的DRAM，代表一個半導(dǎo)體晶片上擁有10億個能夠記憶1 bit的資訊單位。

如果這10億個記憶體單元中，只要有一個不良的單元出現(xiàn)，那么這一個半導(dǎo)體晶片就成了不良品。然而只要思考一下，就會發(fā)現(xiàn)這是非常不經(jīng)濟的做法。

需要擁有多少個備用記憶體

在上述這樣的情形中，努力進行的解決方案稱為“冗余度（redundancy）”。冗余度指的是，在記憶體原本的記憶容量之外，追加制作“備用記憶體單元”，萬一原本的記憶體單元里發(fā)生不良時，透過切換至備用記憶體單元，而盡可能地拯救半導(dǎo)體。

這種方式很類似當(dāng)人類發(fā)生腦中風(fēng)而身體機能的一部份受到損害時，利用復(fù)健使原本死掉的腦細胞作用，由其他未使用的腦細胞代為運作。

如圖3-5-1所示，半導(dǎo)體的冗余電路，包括了備用記憶體單元，以及使原本的記憶體與備用記憶體單元之間的連接，進行電路的切換。

記憶體單元的切換，一般透過使用雷射切斷原先制作在半導(dǎo)體片上的多晶矽保險絲，來進行動作。

晶圓針測制程的Tester，將記憶體半導(dǎo)體的不良內(nèi)容與不良記憶

體單元在晶片里的位置，以及點狀缺陷、線狀缺陷、塊狀缺陷等缺陷狀態(tài)等，依此判斷是否能夠經(jīng)由切換得以修復(fù)半導(dǎo)體等，并記錄這些數(shù)據(jù)。

針對判定可以切換的晶片，將載有該晶片的晶圓放置到“雷射補修機”上，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)及修正內(nèi)容，進行補修。經(jīng)過補修的半導(dǎo)體晶片，將再次通過晶圓針測制程，確認(rèn)切換動作是否成功，若成功則可重新判為良品。

經(jīng)由以上說明可以發(fā)現(xiàn)的是，判斷需要準(zhǔn)備多少個備用記憶體單元，是一件重要的事。也就是說，擁有較多的備用記憶體單元半導(dǎo)體的拯救率雖然提高，但半導(dǎo)體晶片的尺寸也因而變大，使得晶圓上能制作的半導(dǎo)體晶片數(shù)量減少。圖3-5-2為半導(dǎo)體的拯救率范例。