冗余电路保险措施的导入—备用记忆体的机制

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。

 

审核编辑：刘清