CN109741782A - 一种dram的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种DRAM的修复方法，包括以下步骤：1)DRAM芯片测试项分类，分为SA缺陷测试项和DRAM的其它测试项；2)对SA缺陷测试项和DRAM的其它测试项产生的失效地址分别存储；3)SA缺陷测试项的失效地址分析并进行修复；4)将步骤2)中DRAM的其它测试项产生的失效地址和按照步骤3)处理后的SA缺陷测试的失效地址进行合并；5)对合并后的失效地址进行读取；6)对读取的失效地址进行修复；6)最后产生DRAM修复方案。通过分析SA缺陷测试项的失效地址的处理及修复，将开放式位线DRAM结构中有潜在缺陷的SA同时替换，有效保证了颗粒级测试良率的稳定，使得芯片修复可靠性的提升，同时降低了芯片的DPM。

Description

一种DRAM的修复方法

技术领域

本发明属于存储器晶圆制造技术领域，涉及一种DRAM的修复方法。

背景技术

如图1所示，传统DRAM采用8F²闭合式位线结构的设计理念，在DRAM工作时，由于构成CSL(Column Select Line列选择线)的BL(Bit Line位线)和/BL在SA的同侧，因此当激活一根WL(Word Line字线)的时候，只有一个模块(两组SA)在工作。当存储单元写1时，WL激活，BL的电位达到Vbl高电压，/BL电压为GND，其余BL的电位均保持在Vbl高电压的二分之一。针对该结构的DRAM的修复方法是：不考虑失效单元的相互位置以及地址的关系，仅就失效单元本身进行WL或CSL的修复。因此，DRAM的修复流程较为简单，如图2所示，即当芯片测试结束后，一次性读取失效地址，针对失效地址进行修复，最终产生修复方案。

为了进一步缩小芯片的面积，产生了6F²的开放式位线结构的DRAM设计理念。如图3所示，由于构成CSL的BL和/BL在SA的两侧，因此当激活一根WL的时候，有三个模块(三组SA)同时工作。当存储单元写1时，WL激活，BL的电位达到Vbl高电压，左右两侧的/BL电压为GND，其余BL的电位均保持在Vbl高电压的二分之一。针对这种类型的DRAM设计结构，如果采用现有的修复方法，即仅对失效单元本身进行修复，那么对于SA缺陷而引起的失效类型，有潜在的修复问题。

如图4所示，该图是一种由于SA缺陷引起的失效类型，即SA一侧BL上失效单元较多，另一侧失效单元较少。如果采用传统闭合式位线DRAM的修复方法，由于SA一侧BL上失效单元较多，优先选择SCSL(Sparse CSL冗余列选择线)修复；针对SA另一侧失效单元较少，本例中为一个失效单元，因此可用SCSL替换，也可用RWL(Redundancy WL冗余字线)替换，如采用RWL替换，存在的潜在风险是有一组SA没有被替换掉(RWL替换不能够替换SA，SA的替换仅在SCSL的替换中实现)，芯片的可靠性降低，DPM受到影响。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明的目的是提供一种DRAM的修复方法，对于开放式位线结构的DRAM进行修改，针对SA缺陷导致的失效类型，扩充至三组BL同时失效，并强制SCSL修复(缺陷SA被替换)，以保证良好的DRAM的品质。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种DRAM的修复方法，包括以下步骤：

1)DRAM芯片测试项分类，分为SA缺陷测试项和DRAM的其它测试项；

2)对SA缺陷测试项和DRAM的其它测试项产生的失效地址分别存储；

3)SA缺陷测试项的失效地址分析并进行修复；

4)将步骤2)中DRAM的其它测试项产生的失效地址和按照步骤3)处理后的SA缺陷测试的失效地址进行合并；

5)对合并后的失效地址进行读取；

6)对读取的失效地址进行修复；

6)最后产生DRAM修复方案。

作为本发明的进一步改进，步骤1)中，SA缺陷测试项甄选针对SA的特征参数及工作原理，甄选能够捕捉SA缺陷的测试项。

作为本发明的进一步改进，步骤3)中，将SA缺陷测试项捕捉到的失效地址分为两类，一类为单点失效及字线方向的失效，该类失效不作处理；另一类为位线方向的失效，该类失效需要进一步处理，将失效位线按照SA的工作原理扩充为三组，扩充之后，再强制采用SCSL修复；

作为本发明的进一步改进，步骤3)中，SA控制BL和/BL的动作，SA缺陷导致的失效地址主要是BL方向的；失效地址分析的过程中，BL方向上的失效地址会被提出，扩充为沿着BL方向上的横跨三组SA的BL失效地址，并强制用SCSL修复。

作为本发明的进一步改进，步骤5)中，采用DRAM修复软件对失效地址进行读取。

作为本发明的进一步改进，步骤6)中，采用DRAM失效软件对DRAM的修复分析。

作为本发明的进一步改进，所述的SA缺陷测试项包括SA漏电测试、修改SA的工作电压测试、修改存储单元的电压测试、改变SA的特征参数测试和改变SA相关单元的工作状态测试项。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明针对DRAM中SA的特征参数及工作特性，将测试项进行分类，甄选出易于捕捉到SA缺陷的测试项，将该类测试项捕捉到的失效地址再分析，扩充BL方向上的失效地址为三组BL失效地址，强制SCSL修复，以保证有潜在缺陷的SA均被替换掉；通过分析SA缺陷测试项的失效地址的处理及修复，将开放式位线DRAM结构中有潜在缺陷的SA同时替换，有效保证了颗粒级测试良率的稳定，使得芯片修复可靠性的提升，同时降低了芯片的DPM。

附图说明

图1为闭合位线DRAM结构示意图及工作原理图，通过该图可以看出，当DRAM的WL被激活时，存储单元进行读写时，BL和/BL在SA的同测，DRAM的工作模块是一组。

图2为闭合位线DRAM修复方法流程图，通过该图可以看出，在DRAM测试结束后，芯片失效地址将会被读取，失效地址随机修复。

图3为开放式位线DRAM结构示意图及工作原理图，通过该图可以看出，当DRAM的WL被激活时，存储单元进行读写时，BL和/BL在SA的两侧，DRAM的工作模块是三组。

图4为开放式位线DRAM结构中传统修复方法针对SA缺陷引起的失效单元修复示意图，从该图中可以看出，如果采用传统的闭合位线的修复方法，有潜在缺陷的SA不会被替换，芯片的可靠性得不到有效保证。

图5为开放式位线DRAM修复流程图，开放式位线DRAM的修复流程与闭合位线DRAM修复流程的主要区别在于针对SA缺陷测试项捕捉的失效地址的再分析及处理。

图6为SA缺陷测试项失效地址分析方法示意图，该分析方法是将失效地址分为两类，将其中的CSL方向的修复，按照SA的工作原理扩充为三组，并强制采用SCSL修复。

图7为开放式位线DRAM结构中新修复方法针对SA较差引起的失效单元修复示意图，采用新的修复方案后，有潜在缺陷的SA均被替换，芯片的可靠性得到了保证。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明的具体实施情况做进一步的说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明涉及一种DRAM的修复方法，其改进之处是针对开放式位线结构DRAM的SA(Sense Amplifier灵敏放大器)的实际工作特征，采用测试项捕捉DRAM的失效地址，并对其失效地址采用特殊修复方法，最终提高了DRAM的可靠性，降低了芯片的DPM(Defect perMillion每百万缺陷)。

如图5所示，该图为开放式位线DRAM修复流程，包括以下步骤：

1)对DRAM测试项进行分类：

DRAM的测试项种类多样，常见的有基本功能测试，电荷保持时间测试等。本发明针对开放式位线DRAM的工作特性出发，首先进行DRAM测试项的分类工作。

2)DRAM测试项分为SA缺陷测试项和其它测试项；

本发明中，将DRAM测试项分为两类：一类是SA缺陷测试项，另一类是DRAM的其它测试项。

其中，SA缺陷测试项甄选针对SA的特征参数及工作原理，甄选能够捕捉SA缺陷的测试项。根据SA的特征参数及工作原理引入的一组测试项，其中包括：改变SA的特征参数，使SA的工作能力变弱；改变SA相关单元的工作状态，使SA的工作能力变弱等一系列测试项。

举例说明1：例如针对SA进行漏电测试项目

SA的衬底电压调节，使之易于发生SA到衬底的漏电；SA和SA之间的漏电可通过特殊的数据拓扑实现；SA到BL的漏电可以通过SA的信号建立时间的调节实现等。

通过电压或SA工作时的相关时间参数进行调整。例如，SA工作时需要衬底电压，那么这个电压就和SA是否容易发生漏电相关，可以通过调节这个电压，使SA的缺陷暴露；此外，当WL激活时，BL和/BL向Vbl高电位和GND动作，那么动作的快慢，也会影响SA的漏电，适当的调节控制动作快慢的时间参数，暴露SA的缺陷。

举例说明2：例如针对SA的工作原理的测试项目

修改SA的工作电压，使SA的工作能力变弱；修改存储单元的电压，使SA可感知的电荷变少等。

SA的正常工作需要依赖电压，例如，当WL被关闭时，BL和/BL会处于Vbl高电位和GND之间，即Vbl高电位的1/2，这个电位是最利于SA感应存储单元里的存储数据的，即当存储单元存储“1”(Vbl高电位)或0(GND)，BL和/BL爬升的电位是相等的，即Vbl高电位的1/2。如果改变这个电位，则SA对“1”和“0”的感知度将不再相同。实际测试的过程中，也会通过这个电位的改变，使SA的工作特性发生改变，甄选出功能较弱的SA。

3)失效地址产生

SA缺陷测试项和DRAM的其它测试项均会产生失效地址，并对这两类测试项的失效地址要分别存储，以便对SA缺陷测试项捕捉到的失效地址分析。

4)SA缺陷测试项失效地址分析

由于SA控制BL和/BL的动作，因此SA缺陷导致的失效地址主要是BL方向的。如图6所示，该图为SA缺陷测试项失效地址分析方法。

将SA缺陷测试项捕捉到的失效地址分为两类：

一类为单点失效及字线方向的失效，该类失效不作处理；

另一类为位线方向的失效，该类失效需要进一步处理，即将失效位线按照SA的工作原理扩充为三组，扩充之后，再强制采用SCSL修复。

目的在于针对SA缺陷测试项的失效地址进行筛选，将于与SA缺陷有关的地址扩充，并强制SCSL替换，以保证数据存取时同时工作的SA均被替换掉。

5)进行失效地址合并步骤

将其它测试项的失效地址和按照步骤4处理过的SA缺陷测试的失效地址合并的过程。

6)进行失效地址读取步骤

失效地址被修复软件读取的过程。

7)进行失效地址修复步骤

失效软件对DRAM的修复分析过程。

8)产生修复方案步骤

DRAM修复方案产生。

实施例

仍以图4示例中的失效类型为例，采用针对开放式位线DRAM修复方法后，产生的修复方法如图7所示。失效地址分析的过程中，连续的4个BL方向的失效会被提出，扩充为沿着BL方向上的横跨三组SA的BL失效地址，并强制用SCSL修复。因此，有潜在缺陷的SA均会被替换掉，芯片的可靠性得到了提升。由于单点的失效已经被SCSL替换，因此该单点失效不会再进行RWL方向上的修复分析。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的，技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，凡在本发明的精神和原则之内，做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

尽管以上结合附图对本发明的具体实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的、而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明的权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (7)

1.一种DRAM的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)DRAM芯片测试项分类，分为SA缺陷测试项和DRAM的其它测试项；

2)对SA缺陷测试项和DRAM的其它测试项产生的失效地址分别存储；

3)SA缺陷测试项的失效地址分析并进行修复；

4)将步骤2)中DRAM的其它测试项产生的失效地址和按照步骤3)处理后的SA缺陷测试的失效地址进行合并；

5)对合并后的失效地址进行读取；

6)对读取的失效地址进行修复；

6)最后产生DRAM修复方案。

2.根据权利要求1所述的一种DRAM的修复方法，其特征在于，步骤1)中，SA缺陷测试项甄选针对SA的特征参数及工作原理，甄选能够捕捉SA缺陷的测试项。

3.根据权利要求1所述的一种DRAM的修复方法，其特征在于，步骤3)中，将SA缺陷测试项捕捉到的失效地址分为两类，一类为单点失效及字线方向的失效，该类失效不作处理；另一类为位线方向的失效，该类失效需要进一步处理，将失效位线按照SA的工作原理扩充为三组，扩充之后，再强制采用SCSL修复。

4.根据权利要求1所述的一种DRAM的修复方法，其特征在于，步骤3)中，SA控制BL和/BL的动作，SA缺陷导致的失效地址主要是BL方向的；失效地址分析的过程中，BL方向上的失效地址会被提出，扩充为沿着BL方向上的横跨三组SA的BL失效地址，并强制用SCSL修复。

5.根据权利要求1所述的一种DRAM的修复方法，其特征在于，步骤5)中，采用DRAM修复软件对失效地址进行读取。

6.根据权利要求1所述的一种DRAM的修复方法，其特征在于，步骤6)中，采用DRAM失效软件对DRAM的修复分析。

7.根据权利要求1所述的一种DRAM的修复方法，其特征在于，所述的SA缺陷测试项包括SA漏电测试、修改SA的工作电压测试、修改存储单元的电压测试、改变SA的特征参数测试和改变SA相关单元的工作状态测试项。