CN110610737B - 存储器的修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种存储器的修复方法，提供一组存储器，每一存储器均具有一存储器字节，每一存储器字节具有M个位，相对每一存储器字节附加一修复字节，每一修复字节均具有N个修复位供修复，提供一组与存储器字节加上修复字节具有相同或大于总位数量的非挥发性的对照存储器字节，并检测存储器中所有存储器字节、修复字节与对照存储器字节中是否具有不佳位，以完成修复。或是相对每一存储器字节和修复字节提供具有Q个位的对照存储器地址字节，以供标记存储器字节和修复字节中的不佳位地址，并检测存储器中所有存储器字节、修复字节与对照存储器地址字节中是否具有不佳位，以完成修复。

Description

存储器的修复方法
技术领域
本发明涉及一种有关存储器的修复方法，特别是一种关于存储器位级的修复方法。
背景技术
现今，存储器可分为挥发性或非挥发性存储器，挥发性存储器例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，是与计算机装置的中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)直接进行数据交换的存储器，也可称之为主存储器，它可以随时读写，而且速度非常快，通常作为操作系统或是其它执行中程序的临时数据储存媒介。RAM进一步可以区分为，静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory，SRAM)及动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)两大类。SRAM具有快速存取的优点，缺点是生产成本较为昂贵，主要的应用是快取。DRAM因为具有较低的单位容量价格，所以主要应用在系统的主存储器。另外还包含一些新兴存储器如相变存储器(Phase-Change Memory)、电阻式随机存取存储器(Resistive Random Access Memory)、磁阻式随机存取存储器(Magnetoresistive Random Access Memory)等。
SRAM因为操作速度快，时常做为计算机装置中，CPU与DRAM间的缓冲装置，例如高速缓存(Cache Memory)可以提高系统操作速度，不受输出位影响，以高输出位个数的SRAM作为设计目标。然而，在高容量存储器产品制造完成后，随着容量的增大、存储器位阵列密度的提高，存在于IC制造过程中的各种非理想因素，皆容易造成存储器内部形成缺陷，降低存储器的合格率，或是更进一步使存储器产品无法正常运作。
一般存储器中，因为在制造时容易产生缺陷，因此最初设计存储器时，会利用内部的部分空间作为冗余存储位区域，当存储器成品经由测试发现具有瑕疵或是具有不佳存储器位时，可以提供冗余存储位取代这些不佳的存储器位，以发挥修复效能，以有效提升存储器产品的制造合格率。
目前，现有的挥发性存储器，多数在设计时会加入多余列(Row Redundancy)的辅助电路，用来取代存储器中损害的存储器阵列，因为结构简单，且不会造成芯片尺寸的大幅度增加，但一般的多余行的结构则相当复杂，若是将多余行再附加至存储器的冗余存储位中，就会造成面积大量增加，因此一般在设计时，不会将多余行加入存储器中，使得一旦损害在行阵列的输出时，就无法修复。并且，现有的存储器的检测位的动作，是通过逐一检查的方式，用在速度快的存储器中，容易在具有损害存储器位时，延缓整体的速度，并且降低制造的合格率，因此在为了确保合格率，现有的存储器容易产生较大面积。
因此，在各种电子产品的体积逐渐缩小的趋势中，各种挥发性存储器势必需要降低自身的尺寸，但在如何确保制造合格率、操作速度及尺寸的矛盾中，找出最佳的处理方式，则是一个不易解决的难题。
有鉴于此，本发明为了解决现有的存储器位修复的困扰，特别提出了一种存储器的修复方法，用以解决存储器中，存储器位在修复上的缺失。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种存储器的修复方法，用于提高存储器的修复速度，并提高存储器的制造合格率，最后制造而成的存储器芯片更比现有存储器芯片体积小，适用于各种缩减体积的电子产品中。
本发明的另一目的是在提供一种存储器的修复方法，在制造存储器时，为了避免制造的瑕疵以产生部分位不佳，利用此一修复方法，可以利用修复位替补需修复的数据位，或是利用对照存储器位置字节将不佳位标记，接着进行检测修复，以使此一存储器可以运作顺畅。
为了达成上述的目的，本发明提供一种存储器的修复方法，包含有以下步骤，先提供一组存储器，每一存储器均具有一存储器字节，每一存储器字节具有M个位，M为正整数，相对每一存储器字节附加一修复字节，每一修复字节均具有N个修复位以供修复，N为正整数，且N小于M，再提供一组与存储器加上修复字节具有相同或大于总位数量的非挥发性的对照存储器字节，检测存储器中所有存储器字节、修复字节与对照存储器字节中是否具有不佳位，若否，结束存储器的修复，若是，将具有任一不佳位的存储器字节和修复字节，对应存储器字节的不佳位数量，以自修复字节中等同数量的非不佳的修复位替补至存储器字节的所有不佳位，以完成存储器中每一存储器字节的修复和修复字节中不佳位的标记。
在本发明中，对照存储器字节为非挥发性存储器、一次性可编程存储器、多次性可编程存储器或NOR闪存。
在本发明中，对照存储器字节为相变存储器、电阻式随机存取存储器或磁阻式随机存取存储器。
在本发明中，先将存储器字节和修复字节的不佳位对应的对照存储器位作标记，并标记对照存储器字节中的不佳位，若存储器字节的位和修复位检测为非不佳位时，但若其对照存储器位为不佳位则仍视存储器字节的位和修复位为不佳位。其中标记方法为将不佳位对应的对照存储器字节中的位和对照存储器字节的不佳位写到不同于对照存储器的非不佳位的存储状态。
在本发明中，每一存储器字节、修复字节及此组对照存储器通过内部读、写及扰动以及外部温度、磁场、电场的扰动以检测是否具有不佳位。
在本发明中，此组存储器进行修复后，重新排列每一位及每一修复位。
在本发明中，修复后的存储器字节和每一修复字节供数据位使用，也可以供修正位使用的校验位使用，以提升使用时的可靠性。
在本发明中，每一存储器字节、每一修复字节和每一对照存储器字节可搭配使用位线和字符线修补方法修补位线级和字符线级缺陷，以达到极佳的修补效率。
为了达成上述的目的，本发明又提供一种存储器的修复方法，包含有以下步骤，先提供一组存储器，每一存储器均具有一存储器字节，每一存储器字节具有M个位，M为正整数，相对每一存储器字节附加一修复字节，其具有N个修复位以供修复，N为正整数，且N小于M，相对每一存储器字节和修复字节提供一对照存储器地址字节，其具有Q个位以供标记存储器字节和修复字节中的不佳位地址，且2Q≥M+N，接着检测存储器中所有存储器字节、修复字节与对照存储器地址字节中是否具有不佳位，若否，结束存储器的修复，若是，将具有任一不佳位的存储器字节，以自修复字节中的一个非不佳的修复位替补至存储器字节的不佳位，以完成存储器中每一存储器字节的任一不佳位修复和修复字节中的不佳位的标记。
在本发明中，对照存储器地址字节为非挥发性存储器、一次性可编程存储器、多次性可编程存储器或NOR闪存。
在本发明中，对照存储器地址字节为相变存储器、电阻式随机存取存储器或磁阻式随机存取存储器。
在本发明中，先将存储器字节和修复字节的不佳位标记在对应的对照存储器地址字节，将不佳位的位地址写到对应的对照存储器地址字节中，若存储器字节和修复字节无不佳位，则将对应的对照存储器地址字节写入非存储器字节的位地址。
在本发明中，修复后的存储器字节和每一修复字节供数据位使用，也可以供修正位使用的校验位使用，以提升在使用时的可靠性。
在本发明中，每一存储器字节、每一修复字节和每一对照存储器地址字节可搭配使用位线和字符线修补方法修补位线级和字符线级缺陷，以达成极佳的修补效率。
在本发明中，每一存储器字节、修复字节及此组对照存储器地址字节通过内部读、写及扰动及外部温度、磁场、电场的扰动检测是否具有不佳位。
下面通过具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1为本发明中存储器及其中存储器字节与修复字节的简易示意图。
图2为本发明中存储器的修复方法第一实施例的步骤流程图。
图3a～图3c为本发明执行存储器修复方法的步骤示意图。
图4为本发明中存储器的修复方法第二实施例的步骤流程图。
附图标记说明：10-存储器；12-存储器字节；122-位；14-修复字节；142-修复位；16-对照存储器字节；20-存储器；22-存储器字节；222-位；24-修复字节；242-修复位；26-对照存储器地址字节；262-位。
具体实施方式
本发明公开了不同现有存储器(Memory)的修复方法，以期达成体积小、合格率高及修复速度快的技术特征，更适合用在缩减体积的电子产品中，以节省其空间。
首先请参照本发明图1所示，提供一组存储器10，每一存储器10均具有一存储器字节12，每一存储器字节具有M个位122，M为正整数，及相对每一存储器字节12附加一修复字节14，每一修复字节14均具有N个修复位142以供修复，N亦为正整数，且N小于M，本实施例先以128位的存储器字节12以及32位的修复字节14为例说明，也就是具有128个位122及32个修复位142。另外，提供一组与存储器10具有相同或大于总位数量的非挥发性的对照存储器字节16，同样具有M个对照位及N个对照修复位，意即这M个对照位数量与位122相同，例如皆为128位，并且位排列位置也相同，而N个对照修复位的数量与修复位142相同，例如皆为32位，并且位排列位置亦也相同，在本发明中不以这些位数量为发明限制。在本实施例中，非挥发性的对照存储器字节16为非挥发性存储器(Non-Volatile Memory)，但本发明不以此为限制，对照存储器字节16亦可为一次性可编程存储器(OTP)、多次性可编程存储器(MTP)、NOR闪存(NOR Flash)或是为相变存储器(Phase-Change Memory)、电阻式随机存取存储器(Resistive Random Access Memory)、磁阻式随机存取存储器(Magnetoresistive RandomAccess Memory)。
接着，请参照本发明图2，并请同时图3a图3c，以详细说明本发明如何进行存储器10的修复。首先，如步骤S10所示，并请参照图3a，提供一组存储器10，每一存储器10均具有一存储器字节12，每一存储器字节12具有M个位，其中具有128位的位122。如步骤S12所示，并请参照图3b，相对每一存储器字节12，附加一修复字节14，其中具有32个修复位142以供修复。如步骤S14所示，并请参照图3c，提供一组与存储器10加上修复字节14具有相同或大于总位数量的非挥发性的对照存储器字节16。如步骤S16所示，检测存储器10中所有存储器字节12和修复字节14与对照存储器字节16中是否具有不佳位，若检测出具有不佳位时，则进入下一步骤。如步骤S18所示，将具有任一不佳位的存储器字节12及修复字节14，对应存储器字节12的不佳位数量，自修复字节12中相同数量的非不佳修复位142替补至存储器字节12的所有不佳位，以完成存储器10中每一存储器字节12的修复，以及修复字节14中不佳位的标记，在本实施例中以内部读、写与扰动(disturb)以及外部温度、磁场、电场的扰动做每一存储器字节12、修复字节14及对照存储器字节16是否具有不佳位的检测，例如，先将存储器字节12和修复字节14的不佳位对应的对照存储器位作标记，并标记对照存储器字节16中的不佳位，若存储器字节12的位122和修复位检测为非不佳位时，但若其对照存储器位为不佳位则仍视存储器字节12的位122和修复位142为不佳位。其中标记方法为将不佳位对应的对照存储器字节16中的位和对照存储器字节16的不佳位写到不同于对照存储器的非不佳位的存储状态，无论是存储器10或是对照存储器16的修复，修复后，会重新排列其中的每一位122及每一修复位142。若在步骤16中没有检测到不佳位，则进入到步骤S20，结束存储器10的修复。
上述修复后的存储器字节和每一修复字节可以供数据位使用，也可以供修正位(Error-Correction Code，ECC)使用的校验位(Parity Bit)使用，以提升在使用时的可靠性。每一存储器字节、每一修复字节和每一对照存储器字节可以搭配使用位线和字符线修补方法修补位线级和字符线级缺陷，藉此以达到极佳的修补效率。
本发明除了上述的修复方法以外，另外也提供一种存储器20的修复方法，请同时参照图4，以详细说明本发明如何进行存储器20的修复。首先，如步骤S30所示，提供一组存储器20，每一存储器20均具有一存储器字节22，每一存储器字节22具有M个位222，例如128位的位222。如步骤S32所示，相对每一存储器字节22附加一修复字节24，每一修复字节24均具有N个修复位242，例如32个修复位242以供修复，修复位242的数量小于位222的数量。如步骤S34所示，相对每一存储器字节22及修复字节24提供一组对照存储器地址字节26，其具有Q个位262以供标记存储器字节22及修复字节24中的不佳位地址，且2Q≥M+N，本实施例的对照存储器地址字节26可为一次性可编程存储器(OTP)、多次性可编程存储器(MTP)、NOR闪存(NOR Flash)或是为相变存储器(Phase-Change Memory)、电阻式随机存取存储器(Resistive Random Access Memory)、磁阻式随机存取存储器(Magnetoresistive RandomAccess Memory)，本发明不以此为限制。如步骤S36所示，检测存储器20中所有存储器字节22和修复字节24与对照存储器地址字节26中是否具有不佳位，若检测出具有不佳位时，则进入下一步骤。如步骤S38所示，将具有任一不佳位的存储器字节22以自修复字节24的一个非不佳的修复位替补至存储器字节22的不佳位，以完成存储器20中每一存储器字节22的任一不佳位的修复，以及修复字节24中不佳位的标记，在本实施例中以内部读、写与扰动(disturb)以及外部温度、磁场、电场的扰动做每一存储器字节22、修复字节24及对照存储器地址字节26是否具有不佳位的检测，例如，先将存储器字节22和修复元组24的不佳位标记在对应的对照存储器地址字节26，将不佳位的位地址写到对应的对照存储器地址字节26中，若存储器字节22和修复字节24没有不佳位，则将对应的对照存储器地址字节26写入非存储器字节22的位地址。若在步骤36中没有检测到不佳位，则进入到步骤S40，结束存储器20的修复。
上述修复后的存储器字节和每一修复字节也可以做为供数据位使用，同时也能可以供修正位使用的校验位使用，以提升在使用时的可靠性。每一存储器字节、每一修复字节和每一对照存储器地址字节可以搭配使用位线和字符线修补方法修补位线级和字符线级缺陷，藉此同时可以达到极佳的修补效率。
本发明提供两种不同的存储器的修复方法，可以提升存储器的修复速度以及准确性，提供用户更创新的存储器修复方法，无论未来应用在何种产品中，都会更加具有竞争力。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的保护范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种存储器的修复方法，其特征在于，包含下列步骤：
提供一组存储器，其中每一存储器均具有一存储器字节，每一存储器字节具有M个位，M为正整数；
相对每一该存储器字节，附加一修复字节，每一修复字节均具有N个修复位以供修复，N为正整数，且N小于M；
提供一组与该存储器字节加上该修复字节具有相同或大于总位数量的非挥发性的对照存储器字节；以及
检测该存储器中所有该存储器字节、该修复字节与该对照存储器字节中是否具有不佳位：
若否，则结束该存储器的修复；及
若是，将具有任一不佳位的该存储器字节和该修复字节，对应该存储器字节的不佳位的数量，以自该修复字节中等同数量的非不佳的该修复位替补至该存储器字节的所有不佳位，以完成该存储器中每一该存储器字节的修复和该修复字节中的不佳位的标记。
2.如权利要求1所述的存储器的修复方法，其特征在于，该对照存储器字节为非挥发性存储器、一次性可编程存储器、多次性可编程存储器或NOR闪存。
3.如权利要求1所述的存储器的修复方法，其特征在于，该对照存储器字节为相变存储器、电阻式随机存取存储器或磁阻式随机存取存储器。
4.如权利要求1所述的存储器的修复方法，其特征在于，先将该存储器字节和该修复字节的不佳位对应的对照存储器位作标记，并标记该对照存储器字节中的不佳位，若该存储器字节的该位和该修复位检测为非不佳位时，但若其对应的对照存储器位为不佳位则仍视该存储器字节的该位和该修复位为不佳位，标记方法为将该存储器字节和该修复字节的不佳位对应的该对照存储器字节中的对照存储器位和该对照存储器字节的不佳位写到不同于该对照存储器字节的非不佳位的存储状态。
5.如权利要求4所述的存储器的修复方法，其特征在于，每一该存储器字节、该修复字节及该对照存储器字节通过内部读、写及扰动以及外部温度、磁场、电场的扰动以检测是否具有该不佳位。
6.如权利要求1所述的存储器的修复方法，其特征在于，该组存储器进行修复后，重新排列修复后的存储器的该存储器字节的每一该位及该修复字节的每一该修复位。
7.如权利要求1所述的存储器的修复方法，其特征在于，修复后的该存储器字节和每一该修复字节供数据位之用以及供修正位使用的校验位之用，以提升在使用时的可靠性。
8.如权利要求1所述的存储器的修复方法，其特征在于，每一该存储器字节、每一该修复字节和每一该对照存储器字节搭配使用位线和字符线修补方法修补位线级和字符线级缺陷。
9.一种存储器的修复方法，其特征在于，包含下列步骤：
提供一组存储器，其中每一存储器均具有一存储器字节，每一存储器字节具有M个位，M为正整数；
相对每一该存储器字节，附加一修复字节，每一修复字节均具有N个修复位以供修复，N为正整数，且N小于M；
相对每一该存储器字节和该修复字节提供一对照存储器地址字节，其具有Q个位以供标记该存储器字节和该修复字节中的不佳位地址，且2Q≥M+N；以及
检测该存储器中所有该存储器字节、该修复字节与该对照存储器地址字节中是否具有不佳位：
若否，则结束该存储器的修复；及
若是，将具有任一该不佳位的该存储器字节，以自该修复字节中的一个非不佳的该修复位替补至该存储器字节的该不佳位，以完成该存储器中每一该存储器字节的任一该不佳位修复和该修复字节中的该不佳位的标记。
10.如权利要求9所述的存储器的修复方法，其特征在于，该对照存储器地址字节为非挥发性存储器、一次性可编程存储器、多次性可编程存储器或NOR闪存。
11.如权利要求9所述的存储器的修复方法，其特征在于，该对照存储器地址字节为相变存储器、电阻式随机存取存储器或磁阻式随机存取存储器。
12.如权利要求9所述的存储器的修复方法为，其特征在于，先将该存储器字节和该修复字节的该不佳位标记在对应的该对照存储器地址字节，将该不佳位的位地址写到对应的该对照存储器地址字节中，若该存储器字节和该修复字节无不佳位，则将对应的该对照存储器地址字节写入非该存储器字节的位地址。
13.如权利要求9所述的存储器的修复方法，其特征在于，修复后的该存储器字节和每一该修复字节供数据位之用以及供修正位使用的校验位之用，以提升在使用时的可靠性。
14.如权利要求9所述的存储器的修复方法，其特征在于，每一该存储器字节、每一该修复字节和每一该对照存储器地址字节搭配使用位线和字符线修补方法修补位线级和字符线级缺陷。
15.如权利要求9所述的存储器的修复方法，其特征在于，每一该存储器字节、该修复字节及该对照存储器地址字节通过内部读、写及扰动以及外部温度、磁场、电场的扰动以检测是否具有该不佳位。
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