一种提高大容量反熔丝存储器成品率的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于集成电路生产工艺领域，更具体地，涉及一种提高大容量反熔丝存储器成品率的方法。
【背景技术】
[0002]随着集成电路生产工艺的不断发展，基于深亚微米工艺下的大容量反熔丝存储器得以实现，可以允许单个芯片上实现几百Kbits，甚至几Mbits容量的反熔丝存储器设计和生产。但是对于大容量反熔丝存储器，由于存储单元一致性差异，容易产生有缺陷存储单元，从而影响整个存储器的使用。而且对于如此高密度的反熔丝存储器，由于生产工艺引起单元差异，更容易导致存储错误，使得成品率成为影响更大容量反熔丝存储器产品研制的难题。
[0003]同时对于大容量反熔丝类PROM存储器，由于其为一次编程只读存储器。在生产过程中，只能通过常规测试完成对单元明显失效的器件进行筛选。而对于存储单元编程效果不一致，存在的部分无法编程或编程效果较差的单元，必须通过编程测试才可以发现，无法通过常规测试筛选完成。
[0004]对于该类错误单元只能通过电路结构来解决，通常采用空间冗余(如:三模冗余)或纠错机制(如:EDAC)等等方法实现。通过牺牲芯片面积的方式来提升芯片成品率。但是采用上述结构，不适用于大容量反熔丝类PROM存储器件研制。例如采用三模冗余需要增加实际空间2倍以上的存储空间，采用EDAC根据纠错规模需要增加空间至少为1/4，随着对应数据位宽的增大，所需存储空间将更大。而且对于当前大容量反熔丝类存储器件，为了提升产品的成品率，往往采用上述结构的组合。如何根据存储规模，提供了一种更有效、更可靠的面积更优的解决方案，成为大容量反熔丝类存储产品设计的热点。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种提高大容量反熔丝存储器成品率的方法，其目的在于采用硬件电路有效提高大容量反熔丝存储器的成品率，由此解决现有技术中大容量反熔丝存储缺陷数据的技术问题。
[0006]本发明提供了一种提高大容量反熔丝存储器成品率的方法，包括下述步骤:
[0007](I)根据反熔丝存储器的结构确定反熔丝存储器编程和读取环路；
[0008](2)根据所述反熔丝存储器编程和读取环路确定置换修复功能电路；
[0009](3)通过对反熔丝存储器成品率的预估确定所述反熔丝存储器的置换修复功能电路的规模；
[0010](4)通过对所述反熔丝存储器的数据进行校验来判断是否需要对所述反熔丝存储器进行修复，若是，则选择相应规模的置换修复功能电路对反熔丝存储器的错误存储位或有缺陷存储位进行置换修复，若否，则结束；
[0011](5)根据所述反熔丝存储器的成品率调整置换修复功能电路的规模，并采用调整后的置换修复功能电路对反熔丝存储器的错误存储位或有缺陷存储位进行置换修复。
[0012]更进一步地，所述反熔丝存储器编程和读取环路包括字线译码电路、位线译码电路、位线选通电路、字线高压转换电路、读写切换控制逻辑、采样判断电路、读写选通控制器和MOS管Ml ;所述字线译码电路的输入端与所述位线译码电路的输入端均用于连接地址信号A ;所述字线高压转换电路的输入端连接至所述字线译码电路的输出端，所述存储单元的输入端连接至所述字线高压转换电路的第一输出端，所述位线选通电路的第一控制端连接至所述存储单元的控制端，所述位线选通电路的输入端连接至所述位线译码电路的输出端，所述读写选通控制器的控制端连接至所述位线选通电路的第二控制端，所述读写选通控制器的输入端连接至所述字线高压转换电路的第二输出端和读写切换控制逻辑电路的第一输出端；所述MOS管的栅极连接至所述读写切换控制逻辑电路的第二输出端；所述读写切换控制逻辑电路的输入端用于接收存储器输出控制使能信号0E、存储器片选信号CE、存储器编程标志信号PGM和单元编程加载数据DIN ;所述MOS管的源极接地，所述MOS管的漏极连接至所述读写选通控制器的第一输出端，所述采样判断电路的输入端连接至所述读写选通控制器的第二输出端。
[0013]更进一步地，采用置换修复功能电路对反熔丝存储器的错误存储位或有缺陷存储位进行置换修复步骤具体包括:在主存储阵列上增加修复存储阵列；所述修复存储阵列用于存储出错单元字线地址和置换修复数据；通过所述修复存储阵列记录相应的错误地址和数据；并将置换修复配置信号BOOT设为1，此时通过存储器片选信号CE、存储器输出控制使能信号0E、存储器编程标志信号PGM切换到置换修复存储阵列，完成对错误地址和需修复数据的编程。
[0014]更进一步地，所述修复存储阵列的位宽与所述主存储阵列的位宽相同。
[0015]更进一步地，所述置换修复功能电路包括编程和读写控制逻辑单元、地址比较判断单元、控制逻辑产生单元、译码选通单元、错误地址信息选取单元、置换自加载电路、置换修复存储阵列；所述译码选通单元的第一输入端连接至所述编程和读写控制逻辑单元的第一输出端，所述译码选通单元的第二输入端连接至所述控制逻辑产生单元的第一输出控制端，所述译码选通单元的第一输出端用于与正常存储阵列连接，所述译码选通单元的第二输出端与所述置换修复存储阵列连接；所述控制逻辑产生单元的输入端连接至所述地址比较判断单元的输出端连接，所述地址比较判断单元的第一输入端连接地址信号A，所述地址比较判断单元的第二输入端连接至所述编程和读写控制逻辑单元的第二输出端，所述地址比较判断单元的第三输入端连接至所述错误地址信息读取单元的输出端；所述错误地址信息读取单元的输入端连接至所述错误地址信息存储单元的输出端；所述编程和读写控制逻辑单元的输入端分别连接存储器片选信号CE、存储器输出控制使能信号0E、存储器编程标志信号PGM、置换修复配置信号BOOT、地址信号A和所述置换自加载电路的输出端，所述置换自加载电路的输入端连接至所述初始配置信息存储单元。
[0016]更进一步地，在置换修复过程中，通过置换自加载电路实现对错误数据的自动置换；所述置换自加载电路包括=PIDW接口、地址信息存储单元的编程和读取环路、放大器、反相器、选择器和控制逻辑电路；所述控制逻辑电路的第一输入端连接至所述PIDW的输出端，所述控制逻辑电路的第二输入端连接所述地址信息存储单元的编程和读取环路，所述控制逻辑电路的第三输入端连接至所述反相器的输出端，所述反相器的输入端用于连接上电复位信号，所述控制逻辑电路根据输入端的信号输出使能信号置换修复配置信号B00T2 ；所述放大器的输入端连接至所述PIDW接口的输出端，所述选择器的输入端连接至所述放大器的输出端；所述选择器的第一输出端用于连接主存储阵列，所述选择器的第二输出端用于连接修复存储阵列。
[0017]本发明实施例提供的提高大容量反熔丝存储器成品率的方法能够产生下列技术效果:(I)本发明基于反熔丝存储器结构电路，采用硬件电路设计结构方法，可有效提高大容量反熔丝存储器成品率。(2)采用本发明电路结构进行错误存储位修复。根据置换修复功能电路规模，可以完成已生产和编程测试过程中的错误存储位或有缺陷存储位进行置换修复，可以明显提高成品率。(3)采用本发明结构应用电路，与采用冗余和纠错结构相比，需要更小的存储空间，便于更大容量产品的研制应用。(4)采用本发明结构应用电路，可以根据存储器成品率，灵活调整修复电路存储规模，便于不同成品率要求产品的拓展应用。(5)采用本发明结构应用电路，可以在传统基于冗余或纠错结构(如:采用三模冗余、EDAC校验等)的存储器上快速应用。(6)本发明采用基于反熔丝存储单元的本身具有较高的可靠性，并且在此基础上，采用错误地址信息的TMR判别机制，修复更加可靠。
【附图说明】
[0018]图1本发明提供的修复方法开展流程图；
[0019]图2本发明基于的反熔丝存储单元结构示图；
[0020]图3本发明基于的反熔丝存储单元编程和读取环路示图；
[0021]图4本发明基于的反熔丝存储单元阵列示图；
[0022]图5本发明提供的置换修复功能电路结构示图；
[0023]图6本发明提供的置换自加载电路结构示图；
[0024]图7本发明提供的置换自加载电路应用时序不图；
[0025]图8本发明提供的地址信息存储单元的编程和读取环路(BLOCKl)；
[0026]图9本发明提供的错误地址信息存储采样电路(BL0CK2)。
【具体实施方