[发明专利]用于存储器器件的内置自测试和自修复方法

说明书

本申请涉及2011年11月8日提交的、名称为“Mechanisms for Built-InSelf Repair of Memory Devices”的美国专利申请13/291,747(代理人编号TSMC2011-0291/T5057-Y525UB)，以及2011年11月8日提交的、名称为“Mechanisms for Built-In Self Repair of Memory Devices Using Failed BitMaps and Obvious Repairs”的美国专利申请13/291,620(代理人编号TSMC2011-0468/T5057-Y525U)，以及2011年11月8日提交的、名称为“Mechanisms for Built-In Self Repair of Memory Devices Using Failed BitMaps and Obvious Repairs”的美国专利申请13/291,707(代理人编号TSMC2011-0467/T5057-Y525UA)。上述申请在此通过全文引用并入本申请中。

技术领域

本发明总体上涉及存储器的自测试和自修复。

背景技术

由于各种电子元件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器，等)的集成密度不断提高，集成电路已经历了持续且快速的增长。在大多数情况下，集成密度的提高来自对最小部件的尺寸再三缩小，从而使得在给定的芯片面积中集成更多的元件。

集成元件所占用的空间与半导体晶圆的表面相近。尽管来自光刻技术的显著提高使得二维(2D)集成电路形成方面有了巨大的提高，然而在二维空间中所能达到的密度受物理限制。限制之一是用于制造这些元件所需的最小尺寸。此外，当一个芯片中放入更多的器件，需要更复杂的设计。另外一个额外的限制是，随着器件数量增加，器件之间的互连件的数量及长度呈显著增长。当互连件的数量及长度增加时，电路的RC延迟及功耗增大。因而，三维集成电路(3DIC)得到推荐，在三维集成电路中，管芯可堆叠，并且引线接合，倒装芯片接合，以及/或者硅通孔(TSV)被用于将管芯堆叠在一起并将管芯连接到封装衬底。

在当前的三维集成电路(3DIC)实施方面，存储器，无论是易失性还是非易失性存储器，在最广泛使用的核心中。存储器可以以存储器管芯与独立的逻辑管芯相集成的形式而存在，或以成为逻辑管芯的一部分的嵌入式存储器的形成而存在。高级存储器管芯以及嵌入式存储器器件都具有高器件密度并占用大片的芯片面积。存储器管芯或嵌入式存储器具有缺陷的可能性较高。因而，存储器管芯或嵌入式存储器器成为管芯领域中的一个控制因素。3DIC生产涉及管芯封装以及封装管芯的接合。封装以及接合工艺影响最终产品的成品率。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种在一次性编程存储器(OTPM)中存储随机存取存储器(RAM)阵列的修复数据的方法，所述方法包括：

使用内置自测试和自修复(BISTR)模块进行所述RAM阵列的第一测试和修复以确定用于所述RAM阵列的第一修复数据，其中所述RAM阵列具有用于修复的冗余行和列；

将所述RAM阵列的所述第一修复数据存储在所述OTPM中；

将所述第一修复数据装载到所述RAM阵列的修复存储器中；

将所述第一修复数据装载到所述BISTR模块的修复存储器以及副本修复存储器中；

进行所述RAM阵列的第二测试和修复以确定未包括在所述第一修复数据中的故障位的第二修复数据；

将所述第二修复数据存储在所述BISTR模块的修复存储器中以及所述RAM阵列的修复存储器中；

使用XOR门对所述BISTR模块的修复存储器以及副本修复存储器中的修复数据进行处理；

将所述XOR门的输出存储到所述RAM阵列的修复存储器中；以及

将所述修复存储器的内容存储到所述OTPM中。

在可选实施例中，所述XOR门的输出使所述第一修复数据成为空以及保存所述第二修复数据，并将所述第二修复数据存储为与所述OTPM中的所述第一修复数据相邻。

在可选实施例中，所述方法还包括：对具有所述RAM阵列的管芯进行封装操作。

在可选实施例中，所述方法还包括对第二RAM进行权利要求1所述的步骤，其中，将所述第二RAM的修复数据存储在所述OTPM中的单独分段中。