CN114078563B - 失效位元的修补方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于一种失效位元的修补方法及装置，涉及集成电路技术领域，可以应用于对芯片中的失效位元进行修补的场景。该方法包括：确定待修补芯片的待修补区域；采用备用电路对各目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理；确定第二失效位元，采用状态裁定修补步骤对第二失效位元进行第二修补处理；确定各目标修补区域的未修补失效位元，采用最佳化组合探测方式确定未修补失效位元的候选修补组合以及候选修补代价；根据候选修补代价确定目标修补代价，确定目标修补代价对应的目标修补方案，以根据目标修补方案对未修补失效位元进行修补处理。本公开可以在确定待修补芯片最佳分派解答的同时，达到大幅降低运算成本的目的。

Description

失效位元的修补方法及装置
技术领域
本公开涉及集成电路技术领域，具体而言，涉及一种失效位元的修补方法、失效位元的修补装置。
背景技术
随着计算机技术的快速发展，集成电路芯片在人们的生产生活中发挥的作用越来越大。然而，芯片在研制、生产和使用过程中的产生的失效问题不可避免，通常可以采用备用电路对芯片中的失效位元进行修补处理。
如果当下可用的备用电路存在一个以上真实可修补所有失效位元(Fail Bits，FBs)的分派，则认为采用备用电路修复失效位元是真实有解的。在真实有解的情况下，一定可以找出最少一个分派解答即为最佳化分派方法，目前备用电路的分派方法为非最佳化。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种失效位元的修补方法、失效位元的修补装置、电子设备以及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服由于失效位元的候选组合数量较多导致运算成本较大，以及由于无法及时判定待修补芯片为无分派解答所进行的无效益计算而导致运算成本较大的问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。
根据本公开的第一方面，提供一种失效位元的修补方法，包括：确定待修补芯片的待修补区域；其中，所述待修补区域包括多个目标修补区域；采用备用电路对各所述目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理；在进行所述第一修补处理之后，确定第二失效位元，并采用状态裁定修补步骤对所述第二失效位元进行第二修补处理；其中，所述第二失效位元为满足特定条件的失效位元；确定各所述目标修补区域的未修补失效位元，并采用最佳化组合探测方式确定所述未修补失效位元的候选修补组合以及所述候选修补组合对应的候选修补代价；根据所述候选修补代价确定目标修补代价，并确定所述目标修补代价对应的目标修补方案，以根据所述目标修补方案对所述未修补失效位元进行修补处理。
可选的，在所述确定待修补芯片的待修补区域之前，上述方法还包括：确定所述待修补芯片的初始待修补区域；其中，所述初始待修补区域包括初始字线和初始位线；获取所述初始待修补区域的字线压缩比例和位线压缩比例；根据所述字线压缩比例对所述初始字线进行压缩处理，并根据所述位线压缩比例对所述初始位线进行压缩处理，以形成所述待修补区域。
可选的，在所述确定待修补芯片的待修补区域之后，上述方法还包括：确定所述待修补区域的划分列；其中，所述划分列的宽度根据经压缩处理后数据队列单元中行向等效位元的数量确定；按照所述划分列对所述待修补区域进行列划分处理，以形成多个所述目标修补区域。
可选的，采用备用电路对各所述目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理，包括：确定所述目标修补区域的失效位元特征图；根据所述失效位元特征图并采用所述备用电路对各所述目标修补区域的失效位元进行第一修补处理。
可选的，确定所述目标修补区域的失效位元特征图，包括：将所述目标修补区域划分为多个基本修补区域；其中，所述基本修补区域包括预设数量个数据队列单元；获取所述基本修补区域，并确定所述基本修补区域中所有位元的位元状态；对各所述预设数量个数据队列单元中的所述位元状态进行或运算处理，并合并生成所述基本修补区域的失效位元图；根据各所述基本修补区域分别对应的失效位元图生成所述失效位元特征图。
可选的，根据所述失效位元特征图并采用所述备用电路对各所述目标修补区域的失效位元进行第一修补处理，包括：判断步骤：判断所述失效位元特征图是否满足预设条件；其中，所述预设条件包括第一预设条件和第二预设条件；第一初始修补处理步骤：如果所述失效位元特征图满足第一预设条件，则采用所述备用字线对所述失效位元进行修补处理；其中，所述第一预设条件包括基本修补区域中第一编号字线的失效位元数量大于所述基本修补区域中当前剩余的备用位线数量；第二初始修补处理步骤：如果所述失效位元特征图满足第二预设条件，则采用所述备用位线对所述失效位元进行修补处理；其中，所述第二预设条件包括基本修补区域中第一编号位线的失效位元数量大于所述基本修补区域中当前剩余的备用字线数量。
可选的，在所述确定第二失效位元之前，上述方法还包括：获取所述目标修补区域的失效位元特征图，并确定所述目标修补区域中的目标失效位元数量、可用备用位线数量以及当前剩余的备用字线数量；如果所述目标修补区域满足初始判断条件，则结束修补处理；其中，所述初始判断条件包括所述目标失效位元数量等于零或所述可用备用位线数量等于零或所述当前剩余的备用字线数量小于零；如果所述目标修补区域不满足初始判断条件，则根据关联关系对所述失效位元特征图进行分割处理以生成分割特征图组；其中，所述分割特征图组包括分割特征图；如果所述目标修补区域的区域特征图状态为第二初始状态且所述分割特征图组中产生新的失效位元特征图，则将所述第二初始状态调整为第一初始状态。
可选的，采用状态裁定修补步骤对所述第二失效位元进行第二修补处理，包括：获取状态判断集合，从所述状态判断集合中筛选与所述区域特征图状态对应的目标判断状态；根据所述目标判断状态确定各所述目标修补区域中的第二失效位元的位元位置；根据所述第二失效位元的位元位置对所述第二失效位元进行所述第二修补处理。
可选的，上述方法还包括：确定修补失效位元的修补优先级，以根据所述修补优先级修补所述失效位元；其中，所述修补优先级包括：第一修补优先级，分割特征图经过分割处理后生成新的分割特征图组，且经过失效位元修补处理后分割特征图中的备用字线数量大于第一预设数值；第二修补优先级，对失效位线进行修补处理之后，所述分割特征图被分割且生成新的分割特征图组；第三修补优先级，对基本修补区域中的失效位线进行修补处理之后，所述基本修补区域对应的备用字线数量等于零；第四修补优先级，第一位线最大数值失效位元中最大编号数值的失效位线，或第二位线最大数值失效位元中最大编号数值的失效位线；第五修补优先级，目标失效字线；其中，所述目标失效字线为两个包含失效位线的最大失效字线的较大编号数值者；第六修补优先级，失效位线中最大编号数值的失效位元；第七修补优先级，分割特征图中用于修补失效位线的最小编号数值的备用位线；第八修补优先级，随机确定出的首个失效位元。
可选的，在采用最佳化组合探测方式确定所述未修补失效位元的候选修补组合以及所述候选修补组合对应的候选修补代价之前，上述方法还包括：对各所述目标修补区域执行下述操作步骤：获取经过所述第二修补处理后所述目标修补区域的失效位元特征图；根据所述失效位元特征图对失效位线进行编号处理，以生成失效位线编号；根据所述失效位线编号生成所述失效位元特征图的特征图组合编号；根据所述特征图组合编号计算所述目标修补区域的区域修补代价。
可选的，根据所述特征图组合编号计算所述目标修补区域的区域修补代价，包括：根据所述特征图组合编号确定经过所述第二修补处理后的各基本修补区域的最大失效位线编号；确定各基本修补区域经过所述第二修补处理后的分割特征图组；如果所述目标修补区域满足第一计算条件，则基于经过所述第二修补处理后的分割特征图组计算所述目标修补区域的区域修补代价；其中，所述第一计算条件包括任意所述基本修补区域的最大失效位线编号小于或等于目标计算值；如果所述目标修补区域不满足第一计算条件，则确定所述待修补芯片为失效芯片。
可选的，采用最佳化组合探测方式确定所述未修补失效位元的候选修补组合以及所述候选修补组合对应的候选修补代价，包括：如果所述目标修补区域满足第一计算条件，则对所述目标修补区域执行下述操作步骤：根据所述分割特征图组中的特征图组合编号确定各所述目标修补区域的修补向量的向量长度，并初始化各所述目标修补区域的修补向量；采用混合进位制并根据失效位元线编号组合更新所述修补向量；根据更新后的修补向量确定各所述目标修补区域的候选修补子方案，并计算各所述候选修补子方案分别对应的候选修补子代价；根据所述候选修补子方案确定所述候选修补组合，并根据所述候选修补子代价确定所述候选修补代价。
可选的，计算各所述候选修补子方案分别对应的候选修补子代价，包括：确定所述目标修补区域的当前剩余备用字线数量和已使用的备用字线数量；如果所述当前剩余备用字线数量大于所述已使用的备用字线数量，则根据所述目标修补区域的备用位线数量、已使用的备用位线数量以及所述已使用的备用字线数量确定各所述候选修补子方案分别对应的候选修补子代价。
可选的，所述候选修补代价包括各所述目标修补区域对应的候选修补子代价，根据所述候选修补代价确定目标修补代价，包括：从各所述目标修补区域对应的候选修补子代价确定最小候选修补子代价；将各所述最小候选修补子代价进行加和运算得到所述目标修补代价。
根据本公开的第二方面，提供一种失效位元的修补装置，包括：区域确定模块，用于确定待修补芯片的待修补区域；其中，所述待修补区域包括多个目标修补区域；第一修补处理模块，用于采用备用电路对各所述目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理；第二修补处理模块，用于在进行所述第一修补处理之后，确定第二失效位元，并采用状态裁定修补步骤对所述第二失效位元进行第二修补处理；其中，所述第二失效位元为满足特定条件的失效位元；候选修补代价确定模块，用于确定各所述目标修补区域的未修补失效位元，并采用最佳化组合探测方式确定所述未修补失效位元的候选修补组合以及所述候选修补组合对应的候选修补代价；第三修补处理模块，用于根据所述候选修补代价确定目标修补代价，并确定所述目标修补代价对应的目标修补方案，以根据所述目标修补方案对所述未修补失效位元进行修补处理。
可选的，失效位元的修补装置还包括区域压缩模块，用于确定所述待修补芯片的初始待修补区域；其中，所述初始待修补区域包括初始字线和初始位线；获取所述初始待修补区域的字线压缩比例和位线压缩比例；根据所述字线压缩比例对所述初始字线进行压缩处理，并根据所述位线压缩比例对所述初始位线进行压缩处理，以形成所述待修补区域。
可选的，失效位元的修补装置还包括区域划分模块，用于确定所述待修补区域的划分列；其中，所述划分列的宽度根据经压缩处理后数据队列单元中行向等效位元的数量确定；按照所述划分列对所述待修补区域进行列划分处理，以形成多个所述目标修补区域。
可选的，第一修补处理模块包括第一修补处理单元，用于确定所述目标修补区域的失效位元特征图；根据所述失效位元特征图并采用所述备用电路对各所述目标修补区域的失效位元进行第一修补处理。
可选的，第一修补处理单元包括特征图确定子单元，用于将所述目标修补区域划分为多个基本修补区域；其中，所述基本修补区域包括预设数量个数据队列单元；获取所述基本修补区域，并确定所述基本修补区域中所有位元的位元状态；对各所述预设数量个数据队列单元中的所述位元状态进行或运算处理，并合并生成所述基本修补区域的失效位元图；根据各所述基本修补区域分别对应的失效位元图生成所述失效位元特征图。
可选的，第一修补处理单元包括第一修补处理子单元，被配置为：判断步骤：判断所述失效位元特征图是否满足预设条件；其中，所述预设条件包括第一预设条件和第二预设条件；第一初始修补处理步骤：如果所述失效位元特征图满足第一预设条件，则采用所述备用字线对所述失效位元进行修补处理；其中，所述第一预设条件包括基本修补区域中第一编号字线的失效位元数量大于所述基本修补区域中当前剩余的备用位线数量；第二初始修补处理步骤：如果所述失效位元特征图满足第二预设条件，则采用所述备用位线对所述失效位元进行修补处理；其中，所述第二预设条件包括基本修补区域中第一编号位线的失效位元数量大于所述基本修补区域中当前剩余的备用字线数量。
可选的，失效位元的修补装置还包括初始条件判断模块，用于获取所述目标修补区域的失效位元特征图，并确定所述目标修补区域中的目标失效位元数量、可用备用位线数量以及当前剩余的备用字线数量；如果所述目标修补区域满足初始判断条件，则结束修补处理；其中，所述初始判断条件包括所述目标失效位元数量等于零或所述可用备用位线数量等于零或所述当前剩余的备用字线数量小于零；如果所述目标修补区域不满足初始判断条件，则根据关联关系对所述失效位元特征图进行分割处理以生成分割特征图组；其中，所述分割特征图组包括分割特征图；如果所述目标修补区域的区域特征图状态为第二初始状态且所述分割特征图组中产生新的失效位元特征图，则将所述第二初始状态调整为第一初始状态。
可选的，第二修补处理模块包括第二修补处理单元，用于获取状态判断集合，从所述状态判断集合中筛选与所述区域特征图状态对应的目标判断状态；根据所述目标判断状态确定各所述目标修补区域中的第二失效位元的位元位置；根据所述第二失效位元的位元位置对所述第二失效位元进行所述第二修补处理。
可选的，失效位元的修补装置还包括修补优先级确定模块，用于确定修补失效位元的修补优先级，以根据所述修补优先级修补所述失效位元；其中，所述修补优先级包括：第一修补优先级，分割特征图经过分割处理后生成新的分割特征图组，且经过失效位元修补处理后分割特征图中的备用字线数量大于第一预设数值；第二修补优先级，对失效位线进行修补处理之后，所述分割特征图被分割且生成新的分割特征图组；第三修补优先级，对基本修补区域中的失效位线进行修补处理之后，所述基本修补区域对应的备用字线数量等于零；第四修补优先级，第一位线最大数值失效位元中最大编号数值的失效位线，或第二位线最大数值失效位元中最大编号数值的失效位线；第五修补优先级，目标失效字线；其中，所述目标失效字线为两个包含失效位线的最大失效字线的较大编号数值者；第六修补优先级，失效位线中最大编号数值的失效位元；第七修补优先级，分割特征图中用于修补失效位线的最小编号数值的备用位线；第八修补优先级，随机确定出的首个失效位元。
可选的，失效位元的修补装置还包括区域代价确定模块，用于对各所述目标修补区域执行下述操作步骤：获取经过所述第二修补处理后所述目标修补区域的失效位元特征图；根据所述失效位元特征图对失效位线进行编号处理，以生成失效位线编号；根据所述失效位线编号生成所述失效位元特征图的特征图组合编号；根据所述特征图组合编号计算所述目标修补区域的区域修补代价。
可选的，区域代价确定模块包括区域代价确定单元，用于根据所述特征图组合编号确定经过所述第二修补处理后的各基本修补区域的最大失效位线编号；确定各基本修补区域经过所述第二修补处理后的分割特征图组；如果所述目标修补区域满足第一计算条件，则基于经过所述第二修补处理后的分割特征图组计算所述目标修补区域的区域修补代价；其中，所述第一计算条件包括任意所述基本修补区域的最大失效位线编号小于或等于目标计算值；如果所述目标修补区域不满足第一计算条件，则确定所述待修补芯片为失效芯片。
可选的，候选修补代价确定模块包括候选修补代价确定单元，用于如果所述目标修补区域满足第一计算条件，则对所述目标修补区域执行下述操作步骤：根据所述分割特征图组中的特征图组合编号确定各所述目标修补区域的修补向量的向量长度，并初始化各所述目标修补区域的修补向量；采用混合进位制并根据失效位元线编号组合更新所述修补向量；根据更新后的修补向量确定各所述目标修补区域的候选修补子方案，并计算各所述候选修补子方案分别对应的候选修补子代价；根据所述候选修补子方案确定所述候选修补组合，并根据所述候选修补子代价确定所述候选修补代价。
可选的，候选修补代价确定单元包括代价确定子单元，用于确定所述目标修补区域的当前剩余备用字线数量和已使用的备用字线数量；如果所述当前剩余备用字线数量大于所述已使用的备用字线数量，则根据所述目标修补区域的备用位线数量、已使用的备用位线数量以及所述已使用的备用字线数量确定各所述候选修补子方案分别对应的候选修补子代价。
可选的，第三修补处理模块包括目标代价确定模块，用于从各所述目标修补区域对应的候选修补子代价确定最小候选修补子代价；将各所述最小候选修补子代价进行加和运算得到所述目标修补代价。
本公开提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本公开的示例性实施例中的失效位元的修补方法，确定待修补芯片的待修补区域；其中，待修补区域包括多个目标修补区域；采用备用电路对各目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理；在进行第一修补处理之后，确定第二失效位元，并采用状态裁定修补步骤对第二失效位元进行第二修补处理；其中，第二失效位元为满足特定条件的失效位元；确定各目标修补区域的未修补失效位元，并采用最佳化组合探测方式确定未修补失效位元的候选修补组合以及候选修补组合对应的候选修补代价；根据候选修补代价确定目标修补代价，并确定目标修补代价对应的目标修补方案，以根据目标修补方案对未修补失效位元进行修补处理。一方面，先采用第一修补处理和第二修补处理修补失效位元，可以在寻找所有的修补组合之前，确保最多数量的失效位元被强制修补，使得候选修补组合数量大量减少，从而可以大幅缩减确定候选组合的运算成本。另一方面，采用最佳化组合探测方式确定候选修补组合和候选修补代价，可以预先筛选出无分派解答的情况并结束运算，可以省去大量不必要的运算，降低运算成本。又一方面，采用目标修补方案对未修补失效位元进行修补处理，可以采用最小的修补代价修补失效位元，达到最佳化快速分派备用电路修补失效位元的目的。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。在附图中：
图1示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的失效位元的修补方法的流程图；
图2示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的一个初始待修补区域Half-bank的线路图；
图3示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的最佳化快速修补失效位元方法的整体流程图；
图4示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的对初始待修补区域进行压缩处理以形成待修补区域的变化图；
图5示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的目标修补区域中的失效位元图；
图6示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的所生成的目标修补区域的失效位元特征图；
图7示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的进行第一修补处理的流程图；
图8示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的采用状态裁定修补处理的状态图；
图9示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的对特征图组进行分割处理的过程图；
图10示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的符合第一判断状态的失效位元特征图；
图11示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的符合第二判断状态的失效位元特征图；
图12示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的符合第三判断状态的失效位元特征图；
图13示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的符合第四判断状态的失效位元特征图；
图14示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的符合第五判断状态的失效位元特征图；
图15示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的计算各目标修补区域的区域修补代价的流程图；
图16示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的采用混合进位制和FBL编号组合确定候选修补组合的示意图；
图17示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的确定候选修补组合的流程图；
图18示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的失效位元的修补装置的方框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
芯片在研制、生产和使用过程中的产生的失效问题不可避免，通常可以采用备用电路对芯片中的失效位元进行修补处理，然而，目前备用电路的分派方法为非最佳化。举例而言，动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)可以分为阵列区(cell区)和外围电路区(periphery区)，由于阵列区中存储单元的数量非常多，因此可以将存储单元划分为一个个区域(bank)。
备用电路可以分为备用位线(redundant bit-line，RBL)与备用字线(redundantword-line，RWL)两种正交的笔直线路，备用电路修补失效位元时的修补范围为一半的区域(Half-bank)，且数量有限。一个芯片中划分了多个bank，只要一个修补范围的Half-bank未能将所有FBs成功修补，此芯片即为废品。目前常见的分派方法包括，以RBL优先分派修补，RBL不足时再以RWL分派修补。采用现有的分派方法，常在真实有解的情况下，其分派结果未能将所有的FBs成功修补，使整个芯片成为废品，造成良率的大幅降低。
在对待修补芯片进行修补处理的过程中，由于待修补芯片存在多种修补组合，如果直接采用遍历的方式确定出待修补芯片的所有修补组合，并逐个计算各修补方案对应的修补代价，则计算量非常大，并且计算速度较慢。并且，采用直接计算的方式，可能由于计算量大等原因将原本存在修补方案的待修补芯片判断为失效芯片；或者可能无法及时确定出真实无分派解答的待修补芯片，导致进行大量的无效运算，这些均导致确定目标修补方案的运算时间较长，无法实现最佳化快速分派备用电路以修补失效位元。
基于此，在本示例实施例中，首先提供了一种失效位元的修补方法，图1示意性示出了根据本公开的一些实施例的失效位元的修补方法流程的示意图。参考图1，该失效位元的修补方法可以包括以下步骤：
步骤S110，确定待修补芯片的待修补区域；其中，待修补区域包括多个目标修补区域。
步骤S120，采用备用电路对各目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理。
步骤S130，在进行第一修补处理之后，确定第二失效位元，并采用状态裁定修补步骤对第二失效位元进行第二修补处理；其中，第二失效位元为满足特定条件的失效位元。
步骤S140，确定各目标修补区域的未修补失效位元，并采用最佳化组合探测方式确定未修补失效位元的候选修补组合以及候选修补组合对应的候选修补代价。
步骤S150，根据候选修补代价确定目标修补代价，并确定目标修补代价对应的目标修补方案，以根据目标修补方案对未修补失效位元进行修补处理。
根据本示例实施例中的失效位元的修补方法，一方面，先采用第一修补处理和第二修补处理修补失效位元，可以在寻找所有的修补组合之前，确保最多数量的失效位元被强制修补，使得候选修补组合数量大量减少，从而可以大幅缩减确定候选组合的运算成本。另一方面，采用最佳化组合探测方式确定候选修补组合和候选修补代价，可以预先筛选出无分派解答的情况并结束运算，可以省去大量不必要的运算，降低运算成本。又一方面，采用目标修补方案对未修补失效位元进行修补处理，可以采用最小的修补代价修补失效位元，达到最佳化快速分派备用电路修补失效位元的目的。
下面，将对本示例实施例中的失效位元的修补方法进行进一步的说明。
在步骤S110中，确定待修补芯片的待修补区域；其中，待修补区域包括多个目标修补区域。
在本公开的一些示例性实施方式中，待修补芯片可以是阵列区中存在失效位元的芯片。待修补区域可以是存储单元中存在失效位元的区域，通常待修补区域的修补范围可以是一个Half-bank。目标修补区域可以对待修补区域进行划分处理后形成的多个区域，一个待修补区域可以划分为多个目标修补区域。
在确定备用电路针对芯片中某一修补范围的最佳化分派方法时，可以先获取到待修补芯片，并确定出待修补芯片的待修补区域，以采用备用电路进行修补处理。
参考图2，图2示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的一个初始待修补区域Half-bank的线路图。在图2中，以一个初始待修补区域Half-bank为例，初始待修补区域210中可以包括多个数据队列单元201(Data Queue，DQ)，具体的，可以以字线(Word Line，WL)与位线(Bit Line，BL)分别表示Half-bank(210)中纵向与横向的线路。举例而言，字线长度可以是纵向连续16个DQ的连续位元，位线长度可以是横向一个DQ的连续位元。采用备用电路对失效位元进行分派修补的规则如下，对于备用字线220，即RWL，一个修补范围210，即half-bank中具有NRWL条RWL，一个RWL可以分派修补half-bank中的任何一条WL，一个RWL的宽度可以是wRWL个位元。对于备用位线240，即RBL，可以将纵向4-DQ作为一个修补范围230，即4个连续DQ可以作为一个修补范围，每一个4-DQ拥有NRBL条RBL，RBL对BL进行分派修补满足同位修补规则，即一条RBL可分派修补所属4-DQ中的任何一条BL，其他DQ中相同位置的BL也将一同被修补，且不能跨越非所属4-DQ进行分派修补。RBL的宽度可以为wRBL个位元。
需要说明的是，本公开中NRWL、NRBL、wRWL以及wRBL的具体数值均根据芯片的产品特征确定，本公开对此不作任何特殊限定。
根据本公开的一些示例性实施例，确定待修补芯片的初始待修补区域；其中，初始待修补区域包括初始字线和初始位线；获取初始待修补区域的字线压缩比例和位线压缩比例；根据字线压缩比例对初始字线进行压缩处理，并根据位线压缩比例对初始位线进行压缩处理，以形成待修补区域。初始待修补区域可以是对待修补芯片中进行修补处理时所确定出的修补区域。初始字线可以是初始待修补区域中包括的字线电路。初始位线可以是初始待修补区域中包括的位线电路。字线压缩比例可以是初始待修补区域中的初始字线进行压缩处理所采用的压缩比例。位线压缩比例可以是初始待修补区域中的初始位线进行压缩处理所采用的压缩比例。待修补区域可以是初始待修补区域进行压缩处理后所形成的修补区域。
参考图3，图3示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的失效位元最佳化修补方案确定方法的整体流程图。在对待修补芯片进行修补处理之前，为了化解RWL与RBL宽度的因素，使得后续处理无需再考量备用电路的宽度，在步骤S301中，可以对初始待修补区域进行压缩处理，以形成待修补区域后进行修补处理过程。参考图4，图4示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的对初始待修补区域进行压缩处理以形成待修补区域的变化图。举例而言，可以将字线压缩比例和位线压缩比例分别配置为wRWL和wRBL。在图4中，按照字线压缩比例wRWL和位线压缩比例wRBL分别对初始待修补区域210中的初始字线和初始位线进行压缩处理，进行压缩处理时可以进行OR运算，失效位元(fail bit，FB)的值可以为1，非失效位元的值可以为0，对初始待修补区域210进行压缩处理，可以形成待修补区域410，并将待修补区域记为U。对初始待修补区域进行上述压缩处理过程以形成待修补区域，可以大幅降低原始Half-bank中的位元数量，减少处理时间，提高处理效率。
根据本公开的一些示例性实施例，确定待修补区域的划分列；其中，划分列的宽度根据经压缩处理后数据队列单元中行向等效位元的数量确定；按照划分列对待修补区域进行列划分处理，以形成多个目标修补区域。划分列可以是对初始待修补区域进行划分处理时所采用的基本划分单元。行向等效位元可以是对初始待修补区域进行压缩处理后所形成的待修补区域中的数据队列单元中每一行所包括的位元。
参考图5，图5示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的目标修补区域中的失效位元图。在图5中，待修补区域510可以包括多个数据队列单元501，举例而言，在本公开中，可以将待修补区域的划分列可以根据数据队列单元中行向等效位元的宽度确定，例如，可以将纵向一个数据队列单元501的宽度作为划分列的宽度，将纵向所有的数据队列单元划分为一个目标修补区域。按照划分列对待修补区域进行划分后，目标修补区域可以是一个行向数据队列单元以及所有纵向数据队列单元所形成的区域。对待修补区域按照一个行等效位元的宽度进行列划分处理，可以将待修补区域划分为多个目标修补区域510，以便基于目标修补区域进行修补处理，可以降低采用备用电路对失效位元进行修补处理的复杂度。
在步骤S120中，采用备用电路对各目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理。
在本公开的一些示例性实施方式中，备用电路可以包括备用字线和备用位线。第一修补处理可以是在目标修补区域中确定出失效位元后，采用备用字线、备用位线对失效位元进行修补处理的过程。第一修补处理，又称为强制修补(Must Repair，MR)，可以表示必须使用RBL或RWL的其中一种进行修补，且无法使用另一种进行替代的修补过程。
参考图5，可以逐一对目标修补区域进行修补处理，举例而言，可以由右至左依序选定待处理区域510，即区域Ar，r＝1,2,…,n，其中，n为目标修补区域的数量，并逐一对各目标修补区域Ar进行修补处理。可以采用FB表示目标修补区域中失效位元(Fail bit)，即其值为1，采用Non-FB表示目标修补区域中未失效位元(Not fail bit)，即其值为0。
根据本公开的一些示例性实施例，确定目标修补区域的失效位元特征图；根据失效位元特征图并采用备用字线和/或备用位线对各目标修补区域的失效位元进行第一修补处理。失效位元特征图可以对目标修补区域中失效位元进行抽象提取后得到的特征图。
参考图3，在步骤S302中，在生成多个目标修补区域后，可以选择出一个目标修补区域。在步骤S303中，生成该目标修补区域的失效位元特征图。在步骤S304中，根据失效位元特征图，并采用备用字线和/或备用位线对目标修补区域中的失效位元进行第一修补处理。
根据本公开的一些示例性实施例，将目标修补区域划分为多个基本修补区域；其中，基本修补区域包括预设数量个数据队列单元；获取基本修补区域，并确定基本修补区域中所有位元的位元状态；对各预设数量个数据队列单元中的位元状态进行或运算处理，并合并生成基本修补区域的失效位元图；根据各基本修补区域分别对应的失效位元图生成失效位元特征图。基本修补区域可以对目标修补区域进行区域划分处理后所形成的修补区域，基本修补区域中可以包括预设数量各数量队列单元，其中，预设数量可以根据划分需求进行设定，例如，可以将预设数量配置为2、4、8等，本公开对此不作任何特殊限定。位元状态可以表示基本修补区域中各个位元为有效状态或无效状态。失效位元图可以是基本修补区域中各失效位元所对应的特征图。
由于采用RBL进行修补处理时，符合同位修补规则，即在一条RBL可以分派修补所属4-DQ中的任何一条BL。因此，可以将预设数量配置为4，将4个数据队列单元作为一个基本修补区域。举例而言，可以将每四个数据队列单元作为一个基本修补区域，可以采用Bri表示基本修补区域，即第i个4-DQ in Ar。在确定出一个目标修补区域时，可以对目标修补区域划分为多个基本修补区域，并逐一确定各基本修补区域中所有位元的位元状态。参考图5，可以采用“+”表示基本修补区域中的失效位元。对目标修补区域510进行划分后，得到4个基本修补区域，基本修补区域511、基本修补区域512、基本修补区域513以及基本修补区域514。
在确定出各基本修补区域中的位元状态时，可以对一个基本修补区域中的位元状态进行或运算处理，包括：0或0＝0；0或1＝1；1或0＝1；1或1＝1。对于可以将Bri中的每一个DQ进行或运算，以得到失效位元图(Fail Bit map，FB map)，记为Mri，直至对Ar中的所有Bri进行上述处理后结束。参考图6，图6示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的所生成的目标修补区域的失效位元特征图。分别对基本修补区域511～基本修补区域514中的失效位元进行或运算处理，可以得到对应的失效位元图分别为失效位元图611、失效位元图612、失效位元图613以及失效位元图614。对各基本修补区域的失效位元图，可以生成目标修补区域对应的失效位元特征图610。
根据本公开的一些示例性实施例，判断失效位元特征图是否满足预设条件；其中，预设条件包括第一预设条件和第二预设条件；如果失效位元特征图满足第一预设条件，则采用备用字线对失效位元进行修补处理；其中，第一预设条件包括基本修补区域中第一编号字线的失效位元数量大于基本修补区域中当前剩余的备用位线数量；如果失效位元特征图满足第二预设条件，则采用备用位线对失效位元进行修补处理；其中，第二预设条件包括基本修补区域中第一编号位线的失效位元数量大于目标修补区域中当前剩余的备用字线数量。预设条件可以是根据目标修补区域对应的失效位元特征图确定采用何种备用电路对目标修补区域进行修补的条件，在对失效位元进行修补处理时，可以采用RWL和RBL两种备用电路进行修补处理。第一预设条件，即现象1，可以是采用RWL对失效位元进行修补处理时所对应的预设条件。第二预设条件，即现象2，可以是采用RBL对失效位元进行修补处理时所对应的预设条件。第一编号字线的失效位元数量可以是Mri中第j个WL中失效位元的数量，记为基本修补区域中当前剩余的备用位线数量可以是Mri中当前可用的RBL的数量，记为/>第一编号位线的失效位元数量可以是Mri中第j个BL中失效位元的数量，记为当前剩余的备用字线数量可以是在当前剩余可用的RWL的数量，记为/>
在得到目标修补区域的失效位元特征图时，可以采用备用字线和/或备用位线对目标修补区域中的失效位元进行第一修补处理，即进行强制修复(Force Repair，FR)处理，参考图7，图7示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的进行第一修补处理的流程图，具体的执行步骤如下：
在步骤S701～步骤S702中，判断确定出的失效位元特征图是否满足第一预设条件；如果失效位元特征图未满足第一预设条件，即未触发现象1，则执行步骤S703～步骤S704，判断是否触发现象2。如果判断失效位元特征图满足第一预设条件，即触发现象1，则执行步骤S705，即对目标修补区域进行WL修补处理。具体的，第一预设条件可以是基本修补区域中第一编号字线的失效位元数量大于基本修补区域中当前剩余的备用位线数量。对于目标修补区域中每一个基本修补区域，即当/>时，则使用RWL修补对应位置j中的WL。由于采用RWL进行WL修补时，当前剩余的备用字线数量则对应减少1，因此，在进行WL修补时，可以对应更新当前剩余的备用字线数量，即/>其中，表示剩余可用的RWL的数量，t表示当前的变量，t+1表示下一个变量。/>可以表示目标修补区域中已使用的RWL的数量。如果/>则表示已无可用的RWL，无法采用RWL进行WL修补处理。在步骤S706中，可以继续判断失效位元特征图是否满足第二预设条件。
在步骤S707中，如果失效位元特征图满足第二预设条件，即触发现象2，则执行步骤S708，即对目标修补区域进行BL修补处理。具体的，第二预设条件可以是基本修补区域中第一编号位线的失效位元数量大于基本修补区域中当前剩余的备用字线数量。对于目标修补区域中每一个基本修补区域，即当/>时，则使用RBL修补对应位置j中的WL。由于采用RBL进行WL修补时，当前剩余的备用位线数量则对应减少1，因此，在进行WL修补时，可以对应更新当前剩余的备用位线数量，即/>其中，/>表示剩余可用的RWL的数量，t表示当前的变量，t+1表示下一个变量。/>可以表示目标修补区域中已使用的RWL的数量。如果/>则表示已无可用的RWL，无法采用RWL进行WL修补处理。并继续判断失效位元特征图是否满足第二预设条件。/>其中，表示剩余可用的RWL的数量，t表示当前的变量，t+1表示下一个变量。/>可以表示目标修补区域中已使用的RBL的数量。如果/>则表示已无可用的RBL，无法采用RBL进行WL修补处理；此时，在步骤S709中，可以继续循环判断失效位元特征图是否满足第一预设条件，如果失效位元特征图是否满足第一预设条件，即现象1被触发，则执行步骤S710。通过循环判断失效位元特征图是否满足第一预设条件和第二预设条件，对目标修补区域中的失效位元进行修补处理。
在寻找确定所有可能的候选修补组合之前，采用强制修补处理修补待修补芯片中的第一失效位元，如果越多失效位元被强制修补方式修补，则所有可能的候选修补组合的候选组合数量将大量减少，因此，可以大幅缩减运算成本。
需要说明的是，由于有些待修补芯片在经过初始化修补处理，即Force Repair处理之后就已经修复完成，因此，无需再进行后续步骤。对于那些经过第一修补处理后仍未完全修复的芯片，则需要继续进行初始化修补处理之后的修复步骤。对于经过第一修补处理后仍未完全修复的芯片，可以继续执行下述处理步骤。
在步骤S130中，在进行第一修补处理之后，确定第二失效位元，并采用状态裁定修补步骤对第二失效位元进行第二修补处理；其中，第二失效位元为满足特定条件的失效位元。
在本公开的一些示例性实施方式中，第二失效位元可以是经过第一修补处理后，仍未被修复且符合某些预设的状态条件的失效位元。状态裁定修补步骤可以是判断目标修补区域的区域特征图状态符合哪一种预设的判断状态，且根据所符合的判断状态对应的判断状态修补步骤修补失效位元的过程，具体的，可以通过获取第二失效位元的位元位置，并采用第二修补处理修补第二失效位元。第二修补处理，又称为最佳强制修补(Optimal MustRepair)，可以是在某些状态条件符合的情况下，某些失效位元位置可直接裁定使用RBL或RWL进行修补的过程，且该修补方案必定是最佳的。
参考图3，在步骤S305中，可以判断目标修补区域是否满足判断条件1，判断条件1可以是如果目标修补区域满足判断条件1，作为可以确定待修补芯片为失效芯片。如果目标修补区域不满足判断条件1，则执行步骤S306中，即对目标修补区域执行状态裁定修补处理步骤。参考图8，图8示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的采用状态裁定修补处理的状态图。可以判断目标修补区域对应的区域特征图所符合的状态对应图8中的哪一个具体状态，对目标修补区域中的失效位元进行对应的第二修补处理。例如，区域特征图状态的状态集合可以包括0、0.1、1、2、3、4、5等多个不同裁定状态。
根据本公开的一些示例性实施例，获取目标修补区域的失效位元特征图，并确定目标修补区域中的目标失效位元数量、可用备用位线数量以及当前剩余的备用字线数量；如果目标修补区域满足初始判断条件，则结束针对待修补芯片的修补处理操作；其中，初始判断条件包括目标失效位元数量等于零或可用备用位线数量等于零或当前剩余的备用字线数量小于零；如果目标修补区域不满足初始判断条件，则根据关联关系对失效位元特征图进行分割处理以生成分割特征图组；其中，分割特征图组包括分割特征图；如果目标修补区域的区域特征图状态为第二初始状态且分割特征图组中产生新的失效位元特征图，则将第二初始状态调整为第一初始状态。
一个目标修补区域Ar可以包括一个或多个特征图组(Map Group)，可以采用Grk表示Ar中第k个Map Group，其中，可以采用Gc表示当前正在处理的特征图组，即当前特征图组。目标修补区域中当前特征图组中所有字线上的失效位元数量所组成的向量，可以用表示，/>可以表示目标修补区域中下k个特征图组中所有字线上的失效位元数量组成的向量。可用备用位线数量可以是当前特征图组Gc中所有备用位线的数量，可以采用/>表示，即/>关联特征图可以是在任何特征图之间，如果存在同WL位置上存在未修补的FB，则可以认为这两个特征图之间是有关联的，反之则为无关联。伪关联特征图可以是指任何存在关联的Map，其备用位线数量大于失效位线数量，即RBL数>＝FBL数；其中，失效位线(Fail bit line，FBL)可以表示包含失效位元的位线。分割处理可以是对于指定Map Group中的每一个map，将存在关联的maps独立成一个新的Map Group，不存在任何关联或伪关联的map则独立成为一个新的Map Group的过程。目标失效位元数量可以是当前特征图组中所有失效位元的数量，可以采用/>表示。当前正在进行操作处理的失效位线的编号可以采用nFBL表示。特征图中某一位线的失效位元的索引值可以采用/>表示。分割特征图组可以对失效位元特征图进行分割处理后所产生的新的特征图组。分割特征图可以是分割特征图组中包括的特征图，一个分割特征图组中可以包括一个或多个分割特征图。区域特征图状态可以是目标修补区域对应的失效位元特征图所对应的状态，即state。
在经过第一修补处理后，可以获取经过第一修补处理之后的各目标修补区域分别对应的失效位元特征图，对每一个目标修补区域均进行下述处理。获取一目标修补区域对应的目标失效位元数量可用备用位线数量/>以及当前剩余的备用字线数量/>如果目标修补区域满足初始判断条件，则结束针对待修补芯片的修补处理操作；其中，初始判断条件可以是目标失效位元数量/>等于0、可用备用位线数量/>等于0或当前剩余的备用字线数量/>小于0。
如果目标修补区域不满足初始判断条件，则根据关联关系对失效位元特征图进行分割处理以生成分割特征图组，即根据定义的关联关系对目标修补区域中每一个MapGroup进行分割。如果在进行分割处理之前，目标修补区域的区域特征图状态处于第一初始状态，并且在进行分割处理步骤之后有新的分割特征图组产生，则将目标补区域的区域特征图状态由第二初始状态调整至第一初始状态。在本公开中，可以将第一初始状态定义为数值为0所对应的状态；可以将第二初始状态定义为数值为0.1所对应的状态。分割处理完成后，可以进一步确定区域特征图状态，如果区域特征图状态为第一初始状态时，可以检查每一组map是否符合数值为1，2，3，5中的具体状态；如果区域特征图状态为第二初始状态时，可以检查每一组map是否符合数值为2，4中的具体状态。按照各区域特征图状态所判断的状态执行相应的修补操作，如果没有与区域特征图状态相符的状态，则结束针对待修补芯片的修补处理操作。
参考图9，图9示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的对特征图组进行分割处理的过程图。对满足state＝0.1的区域特征图进行相应的分割处理，可以判断该区域特征图的状态是否可以切换至state＝0，进而根据区域特征图状态对应的初始状态判断其所相符的判断状态，根据具体判断状态对目标修补区域进行第二修补处理的具体处理过程如下。
根据本公开的一些示例性实施例，如果区域特征图状态为第一初始状态，则判断区域特征图状态是否属于第一状态集合中的第一判断状态；其中，第一判断状态包括可用备用位线数量大于第一预设数值且最大字线失效位元数量等于第一预设数值；如果区域特征图状态属于第一判断状态，则执行第一判断状态下的第二修补处理步骤；其中，第一判断状态下的第二修补处理步骤包括：第一判断状态下的修补步骤：获取分割特征图中第一位线最大数值失效位元对应的第一最大位元位置；触发执行第一初始修补处理步骤以修补第一最大位元位置的失效位元；第一判断状态下的判断步骤：判断经过第一判断状态下的修补步骤后的分割特征图是否满足第一判断条件；其中，第一判断条件包括目标失效位元数量大于零、可用备用位线数量大于零以及下一剩余备用字线数量大于等于零；如果经过第一判断状态下的修补步骤后的分割特征图满足第一判断条件，则执行第一判断状态下的修补步骤。
第一预设数值可以是预先设定的第一数值，例如，第一预设数值可以是1。第一状态集合可以是当区域特征图状态为第一初始状态时，用于与区域特征图状态进行对比的状态所组成的集合。第一判断状态可以是预先定义的一种判断状态，例如，第一判断状态可以是state＝1所对应的状态。当前特征图组中所有位线上的失效位元数量所组成的向量，可以采用表示。当前特征图组中所有字线上的失效位元数量所组成的向量，可以采用表示。最大字线失效位元数量可以是/>中的最大值，可以采用/>表示。第一判断状态可以是可用备用位线数量大于第一预设数值且最大字线失效位元数量等于第一预设数值，即/>且/>第一判断状态下的第二修补处理步骤可以当区域特征图状态符合第一判断状态时，针对目标修补区域进行的修补步骤。第一位线最大数值失效位元可以是/>中失效位元BL位置编号的最大值，可以采用/>表示，其中/>为argmaxf(yl)，/>第一最大位元位置可以是/>对应的位置。
参考图10，图10示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的符合第一判断状态的失效位元特征图。图10中的失效位元特征图符合第一判断状态。如果区域特征图状态属于第一判断状态，则执行第一判断状态下的第二修补处理步骤，包括第一判断状态下的修补步骤和第一判断状态下的判断步骤。具体执行步骤为：步骤1，获取分割特征图中第一最大位元位置；步骤2，触发执行第一初始修补处理步骤以修补第一最大位元位置的失效位元；步骤3，判断经过第一判断状态下的修补步骤后的分割特征图是否满足第一判断条件；其中，第一判断条件可以是目标失效位元数量大于零、可用备用位线数量大于零以及下一剩余备用字线数量大于等于零，即且/>且/>当分割特征图满足第一判断条件，则继续执行步骤1，否则终止此状态。
根据本公开的一些示例性实施例，如果区域特征图状态为第一初始状态，则判断区域特征图状态是否属于第一状态集合中的第二判断状态；其中，第二判断状态包括可用备用位线数量等于第一预设数值；如果区域特征图状态属于第二判断状态，则执行第二判断状态下的第二修补处理步骤；其中，第二判断状态下的第二修补处理步骤包括：获取分割特征图中第一位线最大数值失效位元对应的第一最大位元位置；触发执行第一初始修补处理步骤以修补第一最大位元位置的失效位元。第二判断状态可以是预先定义的一种判断状态，例如，第二判断状态可以是state＝2所对应的状态。第二判断状态可以是可用备用位线数量等于第一预设数值，即
参考图11，图11示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的符合第二判断状态的失效位元特征图。图11中的失效位元特征图符合第二判断状态。如果区域特征图状态符合第二判断状态，则执行第二判断状态下的第二修补处理步骤，包括：步骤1，获取分割特征图中第一位线最大数值失效位元对应的第一最大位元位置；步骤2，触发执行第一初始修补处理步骤以修补第一最大位元位置的失效位元；步骤3，终止此状态。
根据本公开的一些示例性实施例，如果区域特征图状态为第一初始状态，则判断区域特征图状态是否属于第一状态集合中的第三判断状态；其中，第三判断状态包括可用备用位线数量大于第一预设数值且最大字线失效位元数量大于第一预设数值；如果区域特征图状态属于第三判断状态，则执行第三判断状态下的第二修补处理步骤；其中，第三判断状态下的第二修补处理步骤包括：第三判断状态下的修补步骤：分别获取分割特征图中第一位线最大数值失效位元对应的第一最大位元位置以及第二位线最大数值失效位元对应的第二最大位元位置；如果第一最大位元位置与第二最大位元位置包含相同位置，则触发执行第一初始修补处理步骤以修补相同位置中的失效位元；第三判断状态下的判断步骤：判断经过第三判断状态下的修补步骤后的分割特征图是否满足第三判断条件；其中，第三判断条件包括目标失效位元数量大于零、可用备用位线数量大于第一预设数值以及下一剩余备用字线数量大于等于零；如果经过第三判断状态下的修补步骤后的分割特征图满足第三判断条件，则执行第三判断状态下的修补步骤。
第三判断状态可以是预先定义的一种判断状态，例如，第三判断状态可以是state＝3所对应的状态。第三判断状态可以是可用备用位线数量大于第一预设数值且最大字线失效位元数量大于第一预设数值，即且/>第二位线最大数值失效位元可以是当前特征图组中某一位线，如果该位线被修补后可以最大加减少/>中0的数量，即当前特征图组中包括最多数量的失效位元的位线，可以采用/>表示。相同位置可以是第一最大位元位置与第二最大位元位置相重合的位置。
参考图12，图12示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的符合第三判断状态的失效位元特征图。图12中的失效位元特征图符合第三判断状态。如果区域特征图状态属于第三判断状态，则执行第三判断状态下的第二修补处理步骤，包括第三判断状态下的修补步骤和第三判断状态下的判断步骤。具体执行步骤为：步骤1，分别获取分割特征图中第一位线最大数值失效位元对应的第一最大位元位置以及第二位线最大数值失效位元对应的第二最大位元位置，即分别获取和/>对应位置上的失效位元。步骤2，判断第一最大位元位置与第二最大位元位置是否包含相同位置，即判断是否满足/>如果/>和/>位置中包含相同位置，则选择选择其中一个位置，并触发执行第一初始修补处理步骤以修补该位置对应的失效位元；否则终止此状态。步骤3，判断经过第三判断状态下的修补步骤后的分割特征图是否满足第三判断条件；其中，第三判断条件包括目标失效位元数量大于零、可用备用位线数量大于第一预设数值以及下一剩余备用字线数量大于等于零，即第三判断条件可以是/>且/>且/>当分割特征图满足第三判断条件，则继续执行步骤1，否则终止此状态。
根据本公开的一些示例性实施例，如果区域特征图状态为第二初始状态，则判断区域特征图状态是否属于第二状态集合中的第四判断状态；其中，第四判断状态包括可用备用位线数量大于第一预设数值且最大字线失效位元数量等于第二预设数值，或可用备用位线数量等于第二预设数值且最大字线失效位元数量大于第一预设数值；如果区域特征图状态属于第四判断状态，则执行第四判断状态下的第二修补处理步骤；其中，第四判断状态下的第二修补处理步骤包括：第四判断状态下的修补步骤：获取分割特征图中第三位线最大数值失效位元对应的第三最大位元位置；触发执行第一初始修补处理步骤以修补第三最大位元位置的失效位元；第四判断状态下的判断步骤：判断经过第四判断状态下的修补步骤后的分割特征图是否满足第四判断条件；其中，第四判断条件包括目标失效位元数量大于零、可用备用位线数量大于第一预设数值、失效位线数量大于第一预设数值、下一剩余备用字线数量大于等于零且最大字线失效位元数量等于第二预设数值；如果经过第四判断状态下的修补步骤后的分割特征图满足第四判断条件，则执行第四判断状态下的第二修补处理步骤。
第四判断状态可以是预先定义的一种判断状态，例如，第四判断状态可以是state＝4所对应的状态。第二预设数值可以是预先设定的第二数值，例如，第二预设数值可以是2。第四判断状态可以是可用备用位线数量大于第一预设数值且最大字线失效位元数量等于第二预设数值，或可用备用位线数量等于第二预设数值且最大字线失效位元数量大于第一预设数值，即第四判断状态为且/>或/>且/>第三位线最大数值失效位元可以是当前特征图组中某些位线，如果这些位线中的一个或两个被修补后可以最大加减少/>中0的数量，可以采用/>表示。第三最大位元位置可以是对应的位置。失效位线数量可以是当前特征图组中FBL的数量，可以采用/>表示。
参考图13，图13示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的符合第四判断状态的失效位元特征图。图13中的失效位元特征图符合第四判断状态。如果区域特征图状态符合第四判断状态，则执行第四判断状态下的第二修补处理步骤，包括第四判断状态下的修补步骤和第四判断状态下的判断步骤。具体执行步骤为：步骤1，获取分割特征图中第三位线最大数值失效位元对应的第三最大位元位置。步骤2，触发执行第一初始修补处理步骤以修补第三最大位元位置的失效位元。步骤3，判断经过第四判断状态下的修补步骤后的分割特征图是否满足第四判断条件；其中，第四判断条件包括目标失效位元数量大于零、可用备用位线数量大于第一预设数值、失效位线数量大于第一预设数值、下一剩余备用字线数量大于等于零且最大字线失效位元数量等于第二预设数值；即第四判断条件可以是且/>且/>且/>且/>如果分割特征图满足第四判断条件，则继续执行步骤1；否则终止此状态。
根据本公开的一些示例性实施例，如果区域特征图状态为第一初始状态，则判断区域特征图状态是否属于第一状态集合中的第五判断状态；其中，第五判断状态包括基本修补区域的备用位线数量大于等于失效位线数量；如果区域特征图状态属于第五判断状态，则执行第五判断状态下的第二修补处理步骤；其中，第五判断状态下的第二修补处理步骤包括：获取已使用的备用字线的位置，并根据已使用的备用字线的位置确定目标未修补失效位元；其中，目标未修补失效位元包括未处于已使用的备用字线的位置的失效位元；采用备用位线修补目标未修补失效位元。
第五判断状态可以是预先定义的一种判断状态，例如，第五判断状态可以是state＝5所对应的状态。备用位线数量可以是基本修补区域中第i个特征图中备用位线(FBL)的数量，可以采用表示。失效位线数量可以是基本修补区域中第i个特征图中FBL的数量，可以采用/>表示。已使用的备用字线的位置可以是已修补的RWL位置。目标未修补失效位元包括未处于已使用的备用字线的位置的失效位元。
参考图14，图14示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的符合第五判断状态的失效位元特征图。图14中的失效位元特征图符合第五判断状态。如果区域特征图状态符合第五判断状态，则执行第五判断状态下的第二修补处理步骤，具体执行步骤为：步骤1，获取已使用的备用字线的位置。步骤2，根据已使用的备用字线的位置确定目标未修补失效位元，并采用备用位线(RBL)修补目标未修补失效位元。步骤3，终止此状态。
根据本公开的一些示例性实施例，确定针对未修补失效位元进行修补处理的修补优先级，以根据修补优先级修补失效位元；其中，修补优先级包括：第一修补优先级，分割特征图经过分割处理后生成新的分割特征图组，且经过失效位元修补处理后分割特征图中的备用字线数量大于第一预设数值；第二修补优先级，对失效位线进行修补处理之后，分割特征图被分割且生成新的分割特征图组；第三修补优先级，对基本修补区域中的失效位线进行修补处理之后，基本修补区域对应的备用字线数量等于零；第四修补优先级，第一位线最大数值失效位元中最大编号数值的失效位线，或第二位线最大数值失效位元中最大编号数值的失效位线；第五修补优先级，目标失效字线；其中，目标失效字线为两个包含失效位线的最大失效字线的较大编号数值者；第六修补优先级，失效位线中最大编号数值的失效位元；第七修补优先级，分割特征图中用于修补失效位线的最小编号数值的备用位线；第八修补优先级，随机确定出的首个失效位元。修补优先级可以是针对未修补失效位元进行修补处理的优先等级，不同的失效位元对应不同的修补优先级。例如，可以设定修补优先级由高到低递减，即第一修补优先级的修补优先级最高。
在确定出未修补失效位元后，可以按照修补优先级对未修补失效位元进行修补处理。例如，本公开中可以预先判断修补优先级，包括第一修补优先级、第二修补优先级直至第八修补优先级。采用修补优先级对未修补失效位元进行处理可以有效降低运算成本。
另外，在寻找确定所有可能的候选修补组合之前，采用最佳强制修补处理修补待修补芯片中的第二失效位元，如果越多失效位元被最佳强制修补方式修补，则所有可能的候选修补组合的候选组合数量同样可以大量减少，因此，能够大幅缩减运算成本。
在步骤S140中，确定各目标修补区域的未修补失效位元，并采用最佳化组合探测方式确定未修补失效位元的候选修补组合以及候选修补组合对应的候选修补代价。
在本公开的一些示例性实施方式中，未修补失效位元可以是经过第二修补处理后仍未被修复的失效位元。最佳化组合探测方式可以是确定未修补失效位元的所有候选修补组合以及各候选修补组合对应的候选修补代价，以确定出目标修补方案的过程。候选修补组合可以是对未修补失效位元进行修补处理所对应的所有可能的修补组合。候选修补代价可以采用候选修补组合对应的方案对未修补失效位元进行修补处理所对应的修补代价。
在经过第一修补处理和第二修补处理后，如果待修补芯片中还存在未被修补的失效位元，则将这些失效位元确定为未修补失效位元。由于采用状态裁定修补步骤在的多数情况下，无法使失效位元所处的位置以最佳强制修补方式分派修补，因此，在确定出未修补失效位元后，可以采用最佳化组合探测方式确定修补这些未修补失效位元的所有候选修补组合，并确定候选修补组合的候选修补代价，以确定最佳化修补的位置分派。参考图3，在步骤S307中，可以继续判断经过第一修补处理和第二修补处理后的目标修补区域是否满足判断条件1，如果目标修补区域满足判断条件1，则可以确定待修补芯片为失效芯片。如果经过第二修补处理后的目标修补区域不满足判断条件1，则继续对目标修补区域进行最佳化修补处理。
根据本公开的一些示例性实施例，对各目标修补区域执行下述操作步骤：获取经过第二修补处理后的目标修补区域的失效位元特征图；根据失效位元特征图对失效位线进行编号处理，以生成失效位线编号；根据失效位线编号生成失效位元特征图的特征图组合编号；根据特征图组合编号计算目标修补区域的区域修补代价。失效位线编号(Fail bitline Number)可以是对经过第二修补处理后的目标修补区域中的失效位元所对应的位线进行编号处理后，各失效位线对应的编号。特征图组合编号(Map Combination Number，MCN)可以是根据失效位线编号确定出的各基本修补区域的特征图对应的编号，特征图组合编号是为了方便进行混合进位制运算。
获取目标修补区域的失效位元特征图，参考图3，在步骤S308中，可以根据失效位元特征图对经过第二修补处理后的目标修补区域中的基本修补区域的失效位元线进行编号处理。具体的，对于当Mri中至少包括一个FBL时，为了统计FBL数量，可以采用nFBL表示FBL的数量。可以对nFBL赋予一个初始值0，当Mri中存在失效位元，则对nFBL进行加1运算，确定出存在失效位元的BL的编号；其中，nFBL可以表示当前操作下FBL的编号，/>可以表示特征图中各条FBL的编号值。
参考图6，对于经过第二修补处理后的目标修补区域，每一个基本修补区域对应的失效位线编号，即FBL的编号分别为1，1、2，0，1、2、3、4。并得到经过第二修补处理后的目标修补区域的失效位元特征图620。在步骤S309中，根据失效位线编号可以确定出失效位元特征图的特征图组合编号，可以将特征图组合编号记为nri。对于特征图组合编号记为nri可以等于最大的失效位线编号+1，则得到nr1＝2，nr2＝3，nr3＝NULL，nr4＝5。在步骤S310中，在确定出每一个特征图组合编号后，可以根据特征图组合编号确定区域修补代价以及后续的候选修补组合确定步骤。
根据本公开的一些示例性实施例，根据特征图组合编号确定经过第二修补处理后的各基本修补区域的最大失效位线编号；确定各基本修补区域经过第二修补处理后的分割特征图组；如果目标修补区域满足第一计算条件，则基于经过第二修补处理后的分割特征图组计算目标修补区域的区域修补代价；其中，第一计算条件包括任意基本修补区域的最大失效位线编号小于或等于目标计算值；如果目标修补区域不满足第一计算条件，则确定待修补芯片为失效芯片。最大失效位线编号可以是一个基本修补区域中失效位元对应的最大编号，将最大失效位线编号记为其中，/>分割特征图组可以对失效位元特征图进行分割处理后所产生的新的特征图组。分割特征图可以是分割特征图组中包括的特征图，一个分割特征图组中可以包括一个或多个分割特征图。第一计算条件可以是采用RBL能够修补待修补区域所采用的计算条件。目标计算值可以是与任意一个基本修补区域中的最大失效位线编号进行对比的计算值。失效芯片可以是采用现有的备用电路无法进行修补的芯片。
在计算区域修补代价之前，对经过第二修补处理后的区域特征图进行分割处理以生成分割特征图组，可以将存在关联关系、无关联关系或伪关联关系的特征图生成新的分割特征图组，使得存在关联关系的特征图成为独立的特征图组后进行处理，可以大幅降低运算的复杂度。另外，如果特征图组中特征图的数量越少，在最佳强制修补处理和最佳化修补处理过程中，获取失效位元位置所需的计算成本将越低。
根据特征图组合编号确定出每个基本修补区域中的最大失效位线编号后，并判断目标修补区域是否满足第一计算条件。如果目标修补区域中各基本修补区域的最大失效位线编号满足第一计算条件，则计算目标修补区域的候选修补代价；具体的，第一计算条件如公式1所示。在步骤S311中，可以判断目标修补区域的候选修补代价是否为正无穷，如果目标修补区域的候选修补代价为正无穷，则将该待修补芯片确定为失效芯片，否则，继续执行步骤S312，判断该目标修补区域是否为最后一个区域，若是，则执行步骤S313，对计算出的区域修补代价进行排序；若否，则继续获取下一个目标修补区域，并大致估算区域修补代价。计算区域修补代价可以采用公式1进行。
其中，b1可以表示即在Mri中每一条备用字线修复的最大失效位元数量；b2可以表示当前基本修补区域的位元特征图中可以用来分派的RBL的数量；/>可以表示目标修补区域的候选组合数量。第一计算条件可以是/>
参考图15，图15示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的计算各目标修补区域的区域修补代价的流程图。在步骤S1510中，可以先进行初始化处理操作，初始化r＝0且初始化完成后，执行步骤S1520，即对判断条件2进行判断，判断条件2为Ar∈U且如果满足判断条件2，则执行步骤S1530，粗略估算出该目标修补区域对应的区域修补代价，在步骤S1540中，逐一获取各目标修补区域并对各目标修补区域执行步骤S1520的操作。如果不满足判断条件2，则执行步骤S1550，对计算出的区域修补代价进行排序。
通过计算每个目标修补区域的区域修补代价，直接粗略的判定出真实绝对无法修补的待修补芯片，可以有效避免在真实无法修补的状态下经常存在的高复杂度的组合推算。另外，将所有目标修补区域的运算顺序借由其成本低至高排序，由于在低成本时的快速运算且可能使用了RWL而使得RWL可使用数量降低，有利于在真实绝对无法修补的待修补芯片中直接判定出无解的结果，大幅省去高成本的目标修补区域的运算。
根据本公开的一些示例性实施例，如果目标修补区域满足第一计算条件，则对目标修补区域中的分割特征图组执行下述操作步骤：根据分割特征图组中的特征图组合编号确定各目标修补区域的修补向量的向量长度，并初始化各目标修补区域的修补向量；采用混合进位制并根据失效位元线编号组合更新修补向量；根据更新后的修补向量确定各目标修补区域的候选修补子方案，并计算各候选修补子方案分别对应的候选修补子代价；根据候选修补子方案确定候选修补组合，并根据候选修补子代价确定候选修补代价。修补向量可以是反映采用备用电路对目标修补区域中的失效位元进行修补时对应的所有可能的修补组合对应的向量。向量长度可以修补向量中的元素数量，向量长度可以根据特征图组合编号确定。
混合进位制可以是在确定目标修补区域中不同的Mri对应的修补方案时所采用的进位制，例如，一个目标修补区域中可以包括四个Mri，即Mr1、Mr2、Mr3、Mr4，则第一个Map的Mr1为nr1进位制，第二个Map的Mr2为nr2进位制，以此类推，以图6为例，Mr1采用2进制，Mr2采用3进制，Mr4采用5进制。候选修补组合可以是对于待修补芯片中的目标修补区域采用备用电路进行修补时，各目标修补区域的区域修补方案综合形成的修补组合。在每一个Map所属的序列位置中，除0之外，如果左方编号大于等于右方编号，则令右方编号为左方编号加1，以使左编号小于右编号，且对失效位元线编号进行进位判定。候选修补子方案可以是各目标修补区域分别对应的所有可能的修补方案。候选修补子代价可以是候选修补子方案对应的代价。候选修补方案可以是采用备用电路修补待修补芯片的所有修补方案。候选修补代价可以是采用候选修补方案对待修补芯片进行修补处理所对应的代价。
参考图3，在步骤S314中，可以判断目标修补区域是否满足第一计算条件。在步骤S315中，如果目标修补区域满足第一计算条件，则对目标修补区域执行最佳化组合探测步骤，以确定目标修补区域的所有候选修补子方案。具体过程如下：根据分割特征图组中的特征图组合编号确定各分割特征图组的修补向量的向量长度，向量长度可以等于特征组合编号。参考图6，图6中经过第二修补处理后的分割特征图组中的特征图组合编号分别为nr1＝2，nr2＝3，nr3＝NULL，nr4＝5，则各分割特征图组的修补向量的向量长度分别为2、3、5。
由于本公开是对待修补芯片的目标修补区域逐个进行处理，因此可以定义变量r，用于遍历待修补芯片中的所有目标修补区域；另外，可以定义变量h1，h1为一个Boolean变量，用以表示该待修补芯片是否可成功修补，初始时假设待修补芯片是可以成功修补的(h1＝TRUE)，运算结束后得到的值为最终可否成功修补的判定。在确定候选修补组合时，可以初始化r＝0且h1＝TRUE，并执行下述步骤：
当且h1＝TRUE时，可以计算各目标修补区域分别对应候选修补子代价/>判断候选修补子代价是否为正无穷，当/>时，则对至少包含一个FBL的特征图组，即逐一执行下述步骤：步骤1，初始化修补向量s；其中，修补向量s包括/>个0，并定义变量s0，初始化s0＝0。步骤2，对s0逐次递增1，并采用混合进位制和FBL编号组合规则确定修补向量s的值，以确定候选修补子方案。步骤3，计算修补向量s对应的修补代价。重复步骤2和步骤3直至/>
参考图16，图16示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的采用混合进位制和FBL编号组合确定候选修补组合的示意图。根据向量s进行如图16的进位编号处理，可以得到向量s的所有可能的组合。
根据本公开的一些示例性实施例，确定各目标修补区域的当前剩余备用字线数量和已使用的备用字线数量；如果当前剩余备用字线数量大于已使用的备用字线数量，则根据目标修补区域的备用位线数量、已使用的备用位线数量以及已使用的备用字线数量确定候选修补子方案，并确定各候选修补子方案分别对应的候选修补子代价。目标修补区域的备用位线数量可以是对每个目标修补区域中所有备用位线RBL的数量。当前剩余备用字线数量可以是对待修补区域进行修补处理时，当前可用的备用字线的数量。备用位线数量可以是每一个目标修补区域中RBL的总数，可以采用b3表示，已使用的备用位线数量可以是当前在目标修补区域中已使用的RBL的数量，可以采用/>表示。已使用的备用字线数量可以是当前在目标修补区域中已使用的RWL的数量，可以采用/>表示。
参考图17，图17示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的确定候选修补组合的流程图。在步骤S1710中，可以先获取初始化的向量s。在步骤S1720中，判断向量s是否有效。如果向量s有效，则执行步骤S1730，即进行候选修补代价的计算步骤。如果向量s无效，则执行步骤S1740，确定最小候选修补子代价。具体的，计算候选修补子方案对应的候选修补子代价可以通过公式2进行。
其中，b3可以是即每一个目标修补区域中包括的RBL总数；/>可以是目标修补区域中已使用的备用位线数量，即/>
在步骤S150中，根据候选修补代价确定目标修补代价，并确定目标修补代价对应的目标修补方案，以根据目标修补方案对未修补失效位元进行修补处理。
在本公开的一些示例性实施方式中，目标修补代价可以是从所有候选修补代价中确定出的具有最小数值的修补代价。目标修补方案可以是目标修补代价对应的修补方案。综合修补代价可以是综合各候选修补子方案的候选修补代价而得到的修补代价。通过综合各候选修补子方案可以得到目标修补方案，其中，目标修补方案对应的综合修补代价最小，即对应的是目标修补代价。在确定待修补区域的目标修补方案之前，可以先确定出各目标修补区域对应的候选修补子方案，并确定各候选修补子方案分别对应的候选修补子代价，将各目标修补区域对应的最小候选修补子代价进行加和运算们可以得到目标修补代价，并确定出目标修补代价对应的目标修补方案，以根据目标修补方案对待修补芯片进行修补处理。具体的，参考图3，在步骤S316中，可以对判断条件2进行判断，判断条件2为如果判断条件2为真，则继续目标修补代价的确定步骤；否则，将待修补芯片确定为失效芯片。
根据本公开的一些示例性实施例，从各目标修补区域对应的候选修补子代价确定最小候选修补子代价，将各最小候选修补子代价进行加和运算得到目标修补代价。
在对待修补区域划分为多个目标修补区域之后，可以采用上述混合进位制以及失效位元线编号组合的方式确定出各目标修补方案分别对应的候选子修补方案，通过综合所有目标修补区域的候选子修补方案，以及各候选子修补方案分别对应的候选修补子代价，根据各目标修补区域的候选修补子代价可以得到目标修补代价以及与其对应的目标修补方案；否则，则将该待修补芯片确定为失效芯片。参考图3，在步骤S317中，可以判断当前计算的目标修补区域是否为最后一个区域。在步骤S318中，如果当前计算的目标修补区域是最后一个区域，则确定出目标修补代价并存储目标修补方案，目标修补代价是由各目标修补区域对应的最小候选修补子代价组成；否则，继续选择一目标修补区域进行判断。如果判断条件2为假，则将该待修补芯片为失效芯片。
确定目标修补代价的具体过程如下：通过公式2计算出候选修补子方案对应的一个或多个候选修补子代价后，可以根据公式3计算出最小候选修补子代价，以便将各目标修补区域分别对应的最小候选修补子代价进行加和处理，得到目标修补代价。确定与目标修补代价对应的目标修补方案，并采用目标修补方案对待修补芯片进行修补处理。
其中，
通过上述处理步骤，可以预先查找出真实无分派解答的情况并直接结束运算，可以省去不必要的最佳强制修补运算，大幅降低运算成本
综上所述，本公开的示例性实施例中的失效位元的修补方法，确定待修补芯片的待修补区域；其中，待修补区域包括多个目标修补区域；采用备用电路对各目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理；在进行第一修补处理之后，确定第二失效位元，并采用状态裁定修补步骤对第二失效位元进行第二修补处理；其中，第二失效位元为满足特定条件的失效位元；确定各目标修补区域的未修补失效位元，并采用最佳化组合探测方式确定未修补失效位元的候选修补组合以及候选修补组合对应的候选修补代价；根据候选修补代价确定目标修补代价，并确定目标修补代价对应的目标修补方案，以根据目标修补方案对未修补失效位元进行修补处理。一方面，先采用第一修补处理和第二修补处理修补失效位元，可以在寻找所有的修补组合之前，确保最多数量的失效位元被强制修补，使得候选修补组合数量大量减少，从而可以大幅缩减确定候选组合的运算成本。另一方面，采用最佳化组合探测方式确定候选修补组合和候选修补代价，可以预先筛选出无分派解答的情况并结束运算，可以省去大量不必要的运算，降低运算成本。又一方面，根据关联关系对特征图组进行分割，根据分割处理后的特征图组确定候选修补组合，可以大幅降低运算复杂度。再一方面，采用目标修补方案对未修补失效位元进行修补处理，可以采用最小的修补代价修补失效位元，达到最佳化快速分派备用电路修补失效位元的目的。
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
此外，在本示例实施例中，还提供了一种失效位元的修补装置。参考图18，该失效位元的修补装置1800可以包括：区域确定模块1810、第一修补处理模块1820、第二修补处理模块1830、候选修补代价确定模块1840以及第三修补处理模块1850。
具体的，区域确定模块1810用于确定待修补芯片的待修补区域；其中，待修补区域包括多个目标修补区域；第一修补处理模块1820用于采用备用电路对各目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理；第二修补处理模块1830用于在进行第一修补处理之后，确定第二失效位元，并采用状态裁定修补步骤对第二失效位元进行第二修补处理；其中，第二失效位元为满足特定条件的失效位元；候选修补代价确定模块1840用于确定各目标修补区域的未修补失效位元，并采用最佳化组合探测方式确定未修补失效位元的候选修补组合以及候选修补组合对应的候选修补代价；第三修补处理模块1850用于根据候选修补代价确定目标修补代价，并确定目标修补代价对应的目标修补方案，以根据目标修补方案对未修补失效位元进行修补处理。
失效位元的修补装置1800可以采用第一修补处理和第二修补处理修补失效位元，可以在寻找所有的修补组合之前，确保最多数量的失效位元被强制修补，使得候选修补组合数量大量减少，从而可以大幅缩减确定候选组合的运算成本；采用最佳化组合探测方式确定候选修补组合和候选修补代价，可以预先筛选出无分派解答的情况并结束运算，可以省去大量不必要的运算，降低运算成本；另外，采用目标修补方案对未修补失效位元进行修补处理，可以采用最小的修补代价修补失效位元，达到最佳化快速分派备用电路修补失效位元的目的。
在本公开的一种示例性实施方案中，失效位元的修补装置还包括区域压缩模块，用于确定待修补芯片的初始待修补区域；其中，初始待修补区域包括初始字线和初始位线；获取初始待修补区域的字线压缩比例和位线压缩比例；根据字线压缩比例对初始字线进行压缩处理，并根据位线压缩比例对初始位线进行压缩处理，以形成待修补区域。
在本公开的一种示例性实施方案中，失效位元的修补装置还包括区域划分模块，用于确定待修补区域的划分列；其中，划分列的宽度根据经压缩处理后数据队列单元中行向等效位元的数量确定；按照划分列对待修补区域进行列划分处理，以形成多个目标修补区域。
在本公开的一种示例性实施方案中，第一修补处理模块包括第一修补处理单元，用于确定目标修补区域的失效位元特征图；根据失效位元特征图并采用备用电路对各目标修补区域的失效位元进行第一修补处理。
在本公开的一种示例性实施方案中，第一修补处理单元包括特征图确定子单元，用于将目标修补区域划分为多个基本修补区域；其中，基本修补区域包括预设数量个数据队列单元；获取基本修补区域，并确定基本修补区域中所有位元的位元状态；对各预设数量个数据队列单元中的位元状态进行或运算处理，并合并生成基本修补区域的失效位元图；根据各基本修补区域分别对应的失效位元图生成失效位元特征图。
在本公开的一种示例性实施方案中，第一修补处理单元包括第一修补处理子单元，被配置为：判断步骤：判断失效位元特征图是否满足预设条件；其中，预设条件包括第一预设条件和第二预设条件；第一初始修补处理步骤：如果失效位元特征图满足第一预设条件，则采用备用字线对失效位元进行修补处理；其中，第一预设条件包括基本修补区域中第一编号字线的失效位元数量大于基本修补区域中当前剩余的备用位线数量；第二初始修补处理步骤：如果失效位元特征图满足第二预设条件，则采用备用位线对失效位元进行修补处理；其中，第二预设条件包括基本修补区域中第一编号位线的失效位元数量大于基本修补区域中当前剩余的备用字线数量。
在本公开的一种示例性实施方案中，失效位元的修补装置还包括初始条件判断模块，用于获取目标修补区域的失效位元特征图，并确定目标修补区域中的目标失效位元数量、可用备用位线数量以及当前剩余的备用字线数量；如果目标修补区域满足初始判断条件，则结束修补处理；其中，初始判断条件包括目标失效位元数量等于零或可用备用位线数量等于零或当前剩余的备用字线数量小于零；如果目标修补区域不满足初始判断条件，则根据关联关系对失效位元特征图进行分割处理以生成分割特征图组；其中，分割特征图组包括分割特征图；如果目标修补区域的区域特征图状态为第二初始状态且分割特征图组中产生新的失效位元特征图，则将第二初始状态调整为第一初始状态。
在本公开的一种示例性实施方案中，第二修补处理模块包括第二修补处理单元，用于获取状态判断集合，从状态判断集合中筛选与区域特征图状态对应的目标判断状态；根据目标判断状态确定各目标修补区域中的第二失效位元的位元位置；根据第二失效位元的位元位置对第二失效位元进行第二修补处理。
在本公开的一种示例性实施方案中，失效位元的修补装置还包括修补优先级确定模块，用于确定修补失效位元的修补优先级，以根据修补优先级修补失效位元；其中，修补优先级包括：第一修补优先级，分割特征图经过分割处理后生成新的分割特征图组，且经过失效位元修补处理后分割特征图中的备用字线数量大于第一预设数值；第二修补优先级，对失效位线进行修补处理之后，分割特征图被分割且生成新的分割特征图组；第三修补优先级，对基本修补区域中的失效位线进行修补处理之后，基本修补区域对应的备用字线数量等于零；第四修补优先级，第一位线最大数值失效位元中最大编号数值的失效位线，或第二位线最大数值失效位元中最大编号数值的失效位线；第五修补优先级，目标失效字线；其中，目标失效字线为两个包含失效位线的最大失效字线的较大编号数值者；第六修补优先级，失效位线中最大编号数值的失效位元；第七修补优先级，分割特征图中用于修补失效位线的最小编号数值的备用位线；第八修补优先级，随机确定出的首个失效位元。
在本公开的一种示例性实施方案中，失效位元的修补装置还包括区域代价确定模块，用于对各目标修补区域执行下述操作步骤：获取经过第二修补处理后目标修补区域的失效位元特征图；根据失效位元特征图对失效位线进行编号处理，以生成失效位线编号；根据失效位线编号生成失效位元特征图的特征图组合编号；根据特征图组合编号计算目标修补区域的区域修补代价。
在本公开的一种示例性实施方案中，区域代价确定模块包括区域代价确定单元，用于根据特征图组合编号确定经过第二修补处理后的各基本修补区域的最大失效位线编号；确定各基本修补区域经过第二修补处理后的分割特征图组；如果目标修补区域满足第一计算条件，则基于经过第二修补处理后的分割特征图组计算目标修补区域的区域修补代价；其中，第一计算条件包括任意基本修补区域的最大失效位线编号小于或等于目标计算值；如果目标修补区域不满足第一计算条件，则确定待修补芯片为失效芯片。
在本公开的一种示例性实施方案中，候选修补代价确定模块包括候选修补代价确定单元，用于如果目标修补区域满足第一计算条件，则对目标修补区域执行下述操作步骤：根据分割特征图组中的特征图组合编号确定各目标修补区域的修补向量的向量长度，并初始化各目标修补区域的修补向量；采用混合进位制并根据失效位元线编号组合更新修补向量；根据更新后的修补向量确定各目标修补区域的候选修补子方案，并计算各候选修补子方案分别对应的候选修补子代价；根据候选修补子方案确定候选修补组合，并根据候选修补子代价确定候选修补代价。
在本公开的一种示例性实施方案中，候选修补代价确定单元包括代价确定子单元，用于确定目标修补区域的当前剩余备用字线数量和已使用的备用字线数量；如果当前剩余备用字线数量大于已使用的备用字线数量，则根据目标修补区域的备用位线数量、已使用的备用位线数量以及已使用的备用字线数量确定各候选修补子方案分别对应的候选修补子代价。
在本公开的一种示例性实施方案中，第三修补处理模块包括目标代价确定模块，用于从各目标修补区域对应的候选修补子代价确定最小候选修补子代价，将各最小候选修补子代价进行加和运算得到目标修补代价。
上述中各失效位元的修补装置的虚拟模块的具体细节已经在对应的失效位元的修补方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了失效位元的修补装置的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

Claims (15)

1.一种失效位元的修补方法，其特征在于，包括：
确定待修补芯片的待修补区域；其中，所述待修补区域包括多个目标修补区域；
采用备用电路对各所述目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理；
在进行所述第一修补处理之后，确定第二失效位元，并采用状态裁定修补步骤对所述第二失效位元进行第二修补处理；其中，所述第二失效位元为经过所述第一修补处理后仍未被修复且符合预设状态条件的失效位元；
确定各所述目标修补区域的未修补失效位元，并采用最佳化组合探测方式确定所述未修补失效位元的候选修补组合以及所述候选修补组合对应的候选修补代价；
根据所述候选修补代价确定目标修补代价，并确定所述目标修补代价对应的目标修补方案，以根据所述目标修补方案对所述未修补失效位元进行修补处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定待修补芯片的待修补区域之前，所述方法还包括：
确定所述待修补芯片的初始待修补区域；其中，所述初始待修补区域包括初始字线和初始位线；
获取所述初始待修补区域的字线压缩比例和位线压缩比例；
根据所述字线压缩比例对所述初始字线进行压缩处理，并根据所述位线压缩比例对所述初始位线进行压缩处理，以形成所述待修补区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定待修补芯片的待修补区域之后，所述方法还包括：
确定所述待修补区域的划分列；其中，所述划分列的宽度根据经压缩处理后数据队列单元中行向等效位元的数量确定；
按照所述划分列对所述待修补区域进行列划分处理，以形成多个所述目标修补区域。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用备用电路对各所述目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理，包括：
确定所述目标修补区域的失效位元特征图；
根据所述失效位元特征图并采用所述备用电路对各所述目标修补区域的失效位元进行第一修补处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标修补区域的失效位元特征图，包括：
将所述目标修补区域划分为多个基本修补区域；其中，所述基本修补区域包括预设数量个数据队列单元；
获取所述基本修补区域，并确定所述基本修补区域中所有位元的位元状态；
对各所述预设数量个数据队列单元中的所述位元状态进行或运算处理，并合并生成所述基本修补区域的失效位元图；
根据各所述基本修补区域分别对应的失效位元图生成所述失效位元特征图。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述备用电路包括备用字线和备用位线，所述根据所述失效位元特征图并采用所述备用电路对各所述目标修补区域的失效位元进行第一修补处理，包括：
判断步骤：判断所述失效位元特征图是否满足预设条件；其中，所述预设条件包括第一预设条件和第二预设条件；
第一初始修补处理步骤：如果所述失效位元特征图满足第一预设条件，则采用所述备用字线对所述失效位元进行修补处理；其中，所述第一预设条件包括基本修补区域中第一编号字线的失效位元数量大于所述基本修补区域中当前剩余的备用位线数量；
第二初始修补处理步骤：如果所述失效位元特征图满足第二预设条件，则采用所述备用位线对所述失效位元进行修补处理；其中，所述第二预设条件包括基本修补区域中第一编号位线的失效位元数量大于所述基本修补区域中当前剩余的备用字线数量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定第二失效位元之前，所述方法还包括：
获取所述目标修补区域的失效位元特征图，并确定所述目标修补区域中的目标失效位元数量、可用备用位线数量以及当前剩余的备用字线数量；
如果所述目标修补区域满足初始判断条件，则结束修补处理；其中，所述初始判断条件包括所述目标失效位元数量等于零或所述可用备用位线数量等于零或所述当前剩余的备用字线数量小于零；
如果所述目标修补区域不满足初始判断条件，则根据关联关系对所述失效位元特征图进行分割处理以生成分割特征图组；其中，所述分割特征图组包括分割特征图；
如果所述目标修补区域的区域特征图状态为第二初始状态且所述分割特征图组中产生新的失效位元特征图，则将所述第二初始状态调整为第一初始状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用状态裁定修补步骤对所述第二失效位元进行第二修补处理，包括：
获取状态判断集合，从所述状态判断集合中筛选与所述区域特征图状态对应的目标判断状态；
根据所述目标判断状态确定各所述目标修补区域中的第二失效位元的位元位置；
根据所述第二失效位元的位元位置对所述第二失效位元进行所述第二修补处理。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定修补失效位元的修补优先级，以根据所述修补优先级修补所述失效位元；
其中，所述修补优先级包括：
第一修补优先级，分割特征图经过分割处理后生成新的分割特征图组，且经过失效位元修补处理后分割特征图中的备用字线数量大于第一预设数值；
第二修补优先级，对失效位线进行修补处理之后，所述分割特征图被分割且生成新的分割特征图组；
第三修补优先级，对基本修补区域中的失效位线进行修补处理之后，所述基本修补区域对应的备用字线数量等于零；
第四修补优先级，第一位线最大数值失效位元中最大编号数值的失效位线，或第二位线最大数值失效位元中最大编号数值的失效位线；
第五修补优先级，目标失效字线；其中，所述目标失效字线为两个包含失效位线的最大失效字线的较大编号数值者；
第六修补优先级，失效位线中最大编号数值的失效位元；
第七修补优先级，分割特征图中用于修补失效位线的最小编号数值的备用位线；
第八修补优先级，随机确定出的首个失效位元。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采用最佳化组合探测方式确定所述未修补失效位元的候选修补组合以及所述候选修补组合对应的候选修补代价之前，所述方法还包括：
对各所述目标修补区域执行下述操作步骤：
获取经过所述第二修补处理后所述目标修补区域的失效位元特征图；
根据所述失效位元特征图对失效位线进行编号处理，以生成失效位线编号；
根据所述失效位线编号生成所述失效位元特征图的特征图组合编号；
根据所述特征图组合编号计算所述目标修补区域的区域修补代价。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述特征图组合编号计算所述目标修补区域的区域修补代价，包括：
根据所述特征图组合编号确定经过所述第二修补处理后的各基本修补区域的最大失效位线编号；
确定各基本修补区域经过所述第二修补处理后的分割特征图组；
如果所述目标修补区域满足第一计算条件，则基于经过所述第二修补处理后的分割特征图组计算所述目标修补区域的区域修补代价；其中，所述第一计算条件包括任意所述基本修补区域的最大失效位线编号小于或等于目标计算值；
如果所述目标修补区域不满足第一计算条件，则确定所述待修补芯片为失效芯片。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述采用最佳化组合探测方式确定所述未修补失效位元的候选修补组合以及所述候选修补组合对应的候选修补代价，包括：
如果所述目标修补区域满足第一计算条件，则对所述目标修补区域执行下述操作步骤：
根据所述分割特征图组中的特征图组合编号确定各所述目标修补区域的修补向量的向量长度，并初始化各所述目标修补区域的修补向量；
采用混合进位制并根据失效位元线编号组合更新所述修补向量；
根据更新后的修补向量确定各所述目标修补区域的候选修补子方案，并计算各所述候选修补子方案分别对应的候选修补子代价；
根据所述候选修补子方案确定所述候选修补组合，并根据所述候选修补子代价确定所述候选修补代价。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述计算各所述候选修补子方案分别对应的候选修补子代价，包括：
确定所述目标修补区域的当前剩余备用字线数量和已使用的备用字线数量；
如果所述当前剩余备用字线数量大于所述已使用的备用字线数量，则根据所述目标修补区域的备用位线数量、已使用的备用位线数量以及所述已使用的备用字线数量确定各所述候选修补子方案分别对应的候选修补子代价。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述候选修补代价包括各所述目标修补区域对应的候选修补子代价，所述根据所述候选修补代价确定目标修补代价，包括：
从各所述目标修补区域对应的候选修补子代价确定最小候选修补子代价；
将各所述最小候选修补子代价进行加和运算得到所述目标修补代价。
15.一种失效位元的修补装置，其特征在于，包括：
区域确定模块，用于确定待修补芯片的待修补区域；其中，所述待修补区域包括多个目标修补区域；
第一修补处理模块，用于采用备用电路对各所述目标修补区域中的第一失效位元进行第一修补处理；
第二修补处理模块，用于在进行所述第一修补处理之后，确定第二失效位元，并采用状态裁定修补步骤对所述第二失效位元进行第二修补处理；其中，所述第二失效位元为经过所述第一修补处理后仍未被修复且符合预设状态条件的失效位元；
候选修补代价确定模块，用于确定各所述目标修补区域的未修补失效位元，并采用最佳化组合探测方式确定所述未修补失效位元的候选修补组合以及所述候选修补组合对应的候选修补代价；
第三修补处理模块，用于根据所述候选修补代价确定目标修补代价，并确定所述目标修补代价对应的目标修补方案，以根据所述目标修补方案对所述未修补失效位元进行修补处理。
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