TW533423B - Method and apparatus for built-in self-repair of memory storage arrays - Google Patents

Description

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533423 五、發明說明（！） [背景技藝說明] 1.發明範圍 本發明通常係關於半導體記憶體中之缺陷記憶單元之 替換’並且尤其係關於使用㈣自制試機制之缺陷記憶 單元之替換。 2 ·相關技藝描述： 半導體記憶元件-般包含了記憶單元之陣列，並且該 陣列通常分成許多子陣列。在陣列中之記憶單元藉由輸入 至半導體記憶元件<行和列位址訊號來選定為讀取或寫 入。行和列之位址訊號由位址解碼電路來做處理以選定陣 列中之列數和行數來存取所需的單一記憶單元或複數個記 憶單元。半導體記憶元件中常用的方法是以多於一個階段 的方式來實現解碼。舉例來說，第一階段解碼可從陣列中 之複數個纪憶單元產生資料，而第二階段解碼將從該複數 個記憶單元之中選定其中一個記憶單元，或是記憶單元之 子集合。因此，輸入至半導體記憶元件之位址通常將造成 記憶元件之複數個陣列或子陣列中之記憶單元之選擇，至 少是在第一階段之解碼。意即，複數個記憶單元通常將依 任何特定位址或回應任何特定地址而受到選擇。 當半導體元件製造出來時，可能在記憶體陣列或是子 陣列中產生缺陷的記憶單元。為了挽救該半導體記憶元件 不受這些缺陷記憶單元之影響，並進而增加製造程序中之 整體良率，通常以備援（redundanCy)之記憶單元來實現。備 援的記憶元件放至於記憶體陣列之各處，並且在記憶體陣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91966 --------^---------^ . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 533423 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（2 ) 中之每個子陣列通常會和複數個備援記憶體元件相連 2 A7 B7 列 結。當在子陣列中偵測到具缺陷的記憶單元時，用於該子 陣列之與備援記憶元件相連結之備援解碼電路會經由程式 化以回應於缺陷€憶早元。當缺陷記憶單元之位址輸入至 子陣列時’備援記憶元件將回應以代替缺陷的記憶單元。 用於此項技藝的實現之備援和各種方法對於熟習此項技藝 之人士而言是眾所周知的。 備援之記憶體元件通常包括備援之列與/或備援之 行。當找出缺陷的記憶單元時，位於該位置上之該列（或是 行）可以藉由程式化以備援之列（或是行）來取代，或者另一 方式為改變該列和行之解碼電路。如果在記憶體陣列或是 子陣列中之列含有兩個或更多缺陷的記憶單元（每個位於 不同之行），單一個備援之列將足夠用來，，修復”該多個” 壞的位7G ’’ 。如果在記憶體陣列申之列含有單一缺陷的記 憶單元，備援列或備援行皆可以用來替換含有缺陷的記憶 早元之列或行。在έ己憶體陣列之測試過程中，可能遭遇大 里缺陷的記憶單元，並且使用有限數量之備援之行和列來 取代這些缺陷的單元將變得複雜。除非這些缺陷的單元可 以替換，否則該記憶體陣列將不適用。此外，在某些情況 下，記憶單元有時可能經評估為具缺陷的，反之在後續的 程序期間，該記憶單元可能認定為不具缺陷的。因此，偵 測和取代缺陷的記憶單元之過程將變成極端的複雜，特別 是考慮到記憶體陣列中之記憶單元之持續增加的數量時。 ^ 本發明係用於克服或是至少減少一個或f吝偭μ、+、 G張尺度適用中國國—家標準（CNSM4規格咖X 297公爱)-----上逑 91966 ----------------------訂---------I j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 533423 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（3 ) 提之問題之影響。 [發明摘要] 在本發明之一項目的中，積體電路元件包括具有複數 個記憶單元排列於複數個行和複數個列中之記憶體陣列， 每一列和每一行已連接至複數個記憶單元。 該積體電路元件更包括記憶單元之第一備援列、記憶 單=之第一備援行以及連接至記憶體陣列並適合測試連接 至每個複數個列之複數個記憶單元之測試電路。該積體電 路元件更包括連接至測試電路並適合從測試電路接收測試 …果之控制電路，該控制電路適合回應缺陷的記憶單元之 檢測以決定至少-個第一備援列和第一備援行之指定。第 一暫存器連接至控制電路並且適合接收第一備援列之指定 以回應由控制電路之決定，並且第二暫存器連接至控制電 路並且適合接收第一備援行之指定以回應由控制電路之決 ^。此外，本發明亦提供記憶體之第二備援列與第三暫存 器。該控制電路負責決定第二備援列之指定，並且第三暫 存器負責接收第二備援列之指定。 在本發明之另一項目的中，提供用於取代在記憶體陣 列中之缺陷的記憶單元之方法。該方法包括測試在記憶體 陣歹丨中之弟列§己憶單元、偵測連接至第一列之第一缺陷 的忑U單元 '提供與第一缺陷的記憶單元相關的列資訊和 灯貝I給控制電路、決定其中之一備援列和借援行之指定 、替換建弟列以及儲存該指定於連接至該控制電路之暫 存器中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵b χ 297公^------ 91966 ----------------------^----------^ 1^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 533423 圖。 A7 B7 五、發明說明（4 ) 示之簡單說明] 本發明藉由參考以下結合所伴隨的圖式之說明將可以 疋全瞭解，其中相同的圖式標號定義相同的元件，並且其 中： 第1圖說明具有備援列和備援行之記憶陣列； 第2圖說明使用本發明之概念之裝置的特定實施例； 以及 第3圖說明用於第2圖之裝置之狀態機制元件的狀態 然而本發明易於產生各種修正和其它變換形式，本發 明之特定的實施例已藉由圖示之範例做說明並於此詳細描 述然而，應該瞭解的是於此描述之特定實施例並非意在 限制本發明於特定揭露之形式，而相反地，是為了含^落 在IW附之申請專利範圍所界定之本發明之精神與領域内之 所有修正、相等及替換。 [元件符號表] --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 10 17 20 23 31、 201 203 子陣列 備援列 輸入/輸出線 行 32、33、34 測試單元 控制區塊 222、224、226、228 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 15 備援區 18 備援行 21 列 缺陷的記憶單元 202 錯誤偵測單元 210、212、214 線 儲存位址 91966 533423 儲存位址 244、248儲存位址 比較器 268 、 269 線 A7 B7 五、發明說明（5 ) 230 暫存器 232、234、235、236、238 240 暫存器 250、252、254、256、258 260、262邏輯閘 [發明之詳細說明] 說明本發明之實施例描述如下。為了清楚的目的，並 非所有實際實現之特徵將於此說明書中描述。當然需瞭解 的是在任何此類實際實施例之發展下，許多特定實現的決 定必須使其達到發展者的特定目標，諸如順應系統相關和 商業相關之約束，該約束將隨著一項實現至另一項實現而 改變。此外，需瞭解的是這樣的發展努力是複雜且耗時的， 然而對於一般熟習此項技藝而具有本發明揭露優點之人士 而g將疋例行的任務。 當完整閱讀了本發明應用後，熟習此項技藝人士將能 輕易瞭解，本發明可以使用各種技術來實現，例如ΝΜ〇γΝ 型金屬氧化半導體）、PM〇S(P型金屬氧化半導體）、 CMOS(互補式金屬氧化半導體）、BiCM〇s(雙載子互補式金 氧半導體）等等，並且可立即應用於各種元件上，包含（但 並不限於）記憶元件、微處理器中之記憶體陣列、邏輯元件 中之記憶體陣列等等。此外，本發明可以應於使用任何種 類之半導體基板材料之元件上，像是矽、鍺、砷化鎵或其 它半導體材料。 〃 _t1圖說明可以包含於半導體記憶元件内之64κ位元 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑵Q_x 297公髮）一 91966 -------------螓------- -訂---------線* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 5 533423 A7

組（邮一8)子陣列1〇。例如，32百萬元組（户位元組） 儲=容量之半導體記憶陣列可以分成512個64κ位元組 (2位το組）之子陣列。當完整閲讀完本發明揭露後，熟習 此項技藝之人士將會瞭解’該子陣列1〇可以是半導體記憶 元件（例如DRAM(動態隨機存取記憶體）、SRAM(靜態隨機 存取記憶體））中更大陣列的一部分，或該子陣列1〇可包括 包含在具有微處理器或其它邏輯電路之半導體晶片上之晶 片陣列或部分晶片陣列。該子陣列1〇亦可包括連接至個別 邏輯或微處理器晶片之記憶晶片（mem〇ry die)，並且與該 邏輯或微處理器晶片封裝一起。因此，子陣列1〇僅為部分 的該特足電路不該視為本發明之限制除非該電路特別於隨 附之申請專利範圍内提出。 於子陣列10内相鄰64K位元組（64K Byte)記憶體位置 的是具有兩個備援列17和一個備援行18之備援區15。在 許夕元件中，備援區15可包含許多這樣的備援行和備援 列。然而，為了解釋之目的，在此只顯示出兩個備援列i 7 和個備挺行18。藉由行解碼電路（未顯示），資料可以藉 著輸入/輸出線20自子陣列1 0中之記憶單元做聯結。當使 用備援區15中之一個或一個以上的備援列17或是備援行 18時’藉由備援輸入/輸出線25資料可以自備援區15中 之記憶單元來做聯結。一般熟習此項技藝之人士將會瞭 解’備援區15中之備援列17和備援行18可以用來取代可 能具有缺陷之記憶單元之子陣列1 0中之列2 1或行23。因 此’藉著程式化備援列或行解碼電路（未顯示出來）以回應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91966 -------------_· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂---------線J 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 533423 財 產 局 員 工 消 費 印 制 五、發明說明（7 ) 在子陣列10中具有缺陷記憶單元之列21或行23之位址， 在子陣列10中之缺陷的記憶單元可以由備援區15中之可 用的記憶單元所取代，並且其它不能使用的半導體記憶元 件可以受到修復。 關於子陣列10中之缺陷的記憶單元如何可以由備援 區1 5中可用的圮憶單元所取代的例子，可考慮第J圖所顯 示之缺陷的記憶早元31、32、33、34。缺陷的記憶單元31、 32位於列21a，其中缺陷的記憶單元31位於行23c而缺陷 的記憶單元32位於行23a。為了替換缺陷的記憶單元31、 32，必須使用備援列17a以取代列2U。因此，單一備援 列17a可以用來”修復”兩個缺陷的記憶單元3 1、μ。缺 陷的記憶單元33位於列21b，並且缺陷的記憶單元“位 於列2U。然而’缺陷的記憶單元33、34兩者都位於行浅。 因此，缺陷的記憶單元33、34兩者都可以藉由以備援行 Μ取代行23b來”修復”。在此方法中’雖然缺陷的記憶 單元位，個不同的列21a、21b、21c，但是單一備援列 17a和單一備援行18便足以完整地修復該子陣列1〇。 -般來說’ _多重列故障(failure)可以 ΓΓ;來完成。如果有一位元在”偶數”行故障並且 Γ 核，行故障，就產生了多重列故障。如果 有位70在每四個相鄰位元群組 且右一仞士兴— 3弟一位7G故障並 且有位兀在母四個相鄰位元群組的第=或 障，則具有多重位元故障。如果有四位元故 元群組的第-或第二或第有…在每八個相鄰位 位元故障並且有一位元 線 本紙張尺度翻巾關家鮮 (210 X 297 公爱） 91966 7 A7

533423 五、發明說明（8 ) 在每八個相鄰位元群組的第五或第六或第七或第八 障，則具有多重位元故障。依此類推，直到如果有 在相鄰位元之第-半並且有一故障在相鄰位元之第二半早 則具有多重位元故障。每個操作可以藉由在行位元之第丄 半和行位元之第二半上執行邏輯”或”運算來建立* 在該兩個”或”運算之結果上執行邏輯”且”之運算。 在本發明之一項特定實施例中，具有中央處理單元 (CPU)核心、一組儲存陣列（快取，旗標等）及可程式化測試 單兀之處理單元可以以硬體來實現。儲存陣列之内建自我 測試（BIST)包含設計在處理單元重置後執行的行程測試。 一般熟習此項技藝之人士將瞭解如何建立用於儲存陣列之 内建自我測試（BIST)控制器。在本發明之一項實施例中， 當儲存陣列進行測試時，結合狀態機之一組列和行故障暫 存器可以有效地用於指定欲修復的列和行，而提供儲存陣 列之内建自我修復（BISR)。在此特定實施例中，在修復所 指定的行和列之後，將執行第二BIST測試以確認修復。 參考第2圖，該圖以硬體實現測試單元2〇1、錯誤偵 測單元202及控制區塊203以修復含有兩個備援列和一個 備援行之健存陣列。該測試單元201含有一通路以使用備 援列和備援行來致能修復。在修復動作期間，錯誤偵測單 元202在線210提供錯誤指示、在線212提供關於故障位 元之編碼的行數及在線214提供多於一行（位元）故障之指 示器。控制區塊203保持錯誤的追蹤並且決定是否要用其 中一個備援列或備援行來修復故障。在此描述之特定實施 本紙張尺度過用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91966 -------------蠍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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91966 9 533423 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 G氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G_x 297公髮） 10 A7 B7 五、發明說明（10 ) 和決定缺陷的記憶單元應該如何來取代之三位元狀態機 (three-bit state machine)，意即，備援列和備援行如何在記 憶體陣列中受到指定。第3圖說明如第2圖所示之使用於 特定實施例之控制區塊203之狀態圖。在給予本揭露之優 點後，一般熟習此項技藝之人士，將瞭解控制區塊203之 狀態機可以使用任何各種適合的技術和方法來實現。 回到第2圖，連結到錯誤偵測單元2〇2和控制區塊2〇3 之裝置為各種的暫存器、比較器和邏輯電路。暫存器220 包括一些儲存位置222、224、226、228。暫存器230包括 一些儲存位址232、234、236、238。暫存器240包括一些 儲存位置 244、248。比較器 250、252、254、256、258 和 邏輯閘260、262都連結到暫存器220、230、240和控制區 塊203並輔助決定備援列和備援行之指定以取代記憶體陣 列中之缺陷的記憶單元。 第2圖之裝置操作將參考第2圖和第3圖來做說明。 在一開始測試缺陷的記憶單元時，控制區塊2〇3初始設為 狀態0(S0)。在這個狀態中，預設為沒有任何錯誤。在修 復經過期間，測試單元2〇1致能控制區塊2〇3。如果錯誤 偵測單元202回報一個錯誤，控制區塊2〇3將依據所回報 的錯誤來決定移動至兩個可能的狀態之一 m貞測到單 一位元錯誤（路徑E0)’控制區塊2〇3將進入狀態S1，其中 錯誤發生之列位址儲存在暫存器22〇之儲存位置222(列位 =0(R0))中。在儲存位址228之有效位元（有效〇)受到設 ^並且含有故障記憶單元之行位址儲存於儲存位署 91966 — — — — — - — — II - I 1111111 «Ι1ΙΙΙΙΙ — -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 533423 經濟部智慧財產局員工消費合作4印1 11 A7 _ — B7 五、發明說明（U ) 224(行數0)内。 如果錯誤偵測單元2〇2在給定的列（路徑E1)上回報多 於一個的位元故障，控制區塊203將進入狀態S2。在此狀 態中，儲存位置222(列位址〇)儲存含有錯誤之列之位址。 有效位元（有效0)受到設定，並且在儲存位置226中之”必 須修復〇”狀態位元受到設定，意指該故障只能使用備援 列來修復。因為多於一個位元故障，在儲存位置224中之” 行數目0資訊將不是有效的。如果”必須修復”位元設 定時，在線264、266上之”符合101”和”符合2〇1 ”訊 號將與其個別在儲存位置226、236中之，，必須修復，，位元 做核對以防止該訊號參與行配。 如果控制區塊203是處在狀態S1，則具有S3和S4 兩個可能的下個狀態點。S3狀態經由路徑E4到達。需要 採取E4路徑的條件有：（1)故障行符合，，行數目〇，，以及（2) 列位址不符合”列位址0” 。換句話說，為了決定從81轉 變至S3的第一個條件，比較器252將比較下一個故障行 數與儲存於儲存位置224之，，行數目0”以決定是否它們 彼此符合。如果它們確實相符，並且在儲存位置中之”必 須修復0”位元並未設定，邏輯閘260將在線264上產生 訊號”符合001” 。邏輯閘260包括具有來自於儲存位置 226之反向輸入之且（AND)閘。為了決定第二種條件，比 較器250將比較故障列數與儲存於儲存位置222之”列位 址〇” 。如果它們二者並不符合，從狀態si轉變至狀態S3 的第二種條件便會滿足。比較器250藉著線269提供本身 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G x 297公餐） --- 91966 --------^---------^ IAWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 533423

五、發明說明（12 ) 的輸出訊號”符合100”至控制區塊203。在狀態S3中， 在儲存位置222中之先前指定的”列位址0”藉由清除儲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 存位置228中之”有效〇”位元而釋放（freed)。在儲存位 仃數目2 ，扣疋至故障行並且在儲存位置 248中之”有效2” ，將設定。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 狀態S4來自狀態S1經由路徑E3到達。需要採取们 路徑的條件是故障列不符合，，儲存位置222中之”列位址 〇” 。意即，來自於比較器250之位在線268上之”符合 1〇〇訊號指示這兩者並不符合。新的故障可能是單一或多 重位兀故障。對於單一位元故障，故障列位址放置於儲存 位置232( “列位址1”），故障行儲存於儲存位置23奴‘‘行 數目1”），並且在儲存位置238中之，，有效丨，，將設定。 對於多重位元故障，在儲存位置222、224中之存在的資料 將個別地轉移至儲存位置232、234。新的故障列儲存在儲 存位置222並且在儲存位置226中之，，必須修復〇”位元 將設定。如果故障列不符合，，列位址〇”，依照比較器25〇 之決定，E2路徑也可以由狀態S2到狀態S4所採用。在這 個例子中，是否有單一或多重位元故障是無關緊要的，因 為故障列會儲存在儲存位置232( “列位址γ )並且在儲存 位置238之”有效1”將會設定。對於多重位元故障，在 儲存位置236中之，，必須修復1”位元亦將設定。 如果控制區塊203是在狀態S3或狀態S4中，路徑E5 和E6傳遞控制區塊203到狀態S5。路徑E5可視為其中一 個單一或多重位元錯誤之結果二依照比較器258之決定， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 91966 533423 五、發明說明（I3 ) 其中該錯誤必須不符合”行數目2,，。故障列指定為在儲 存位置222中之”列位址〇”，並且在儲存位置228中之” 有效〇”將設定。如果有多重位元故障，在儲存位置226 中之必須修復〇”亦將設定。依照比較器256之決定， 路控E6需要具有單一位元錯誤符合，，行數目丨”。在這個 例子中，在儲存位置232中之，，列位址】，，藉由清除储存 位置238中之有效「而釋放。故障行健存於儲存位置 244(行數目2 )，並且在儲存位置248中之，，有效2” 將設定。 如果控制區塊203是在狀態S5或狀態以中，路徑E7 和E8傳遞控制區塊2〇3到狀態％。在狀態％中，所有備 援列和備援行都已指定。依照比較器25〇之決定，當有其 中-個單-或多重位元錯誤不符合，，列數目〇”時，將採 用路徑E7,並且依照比較器258之決定，故障位元並不符 口行數目2對於單一位元錯誤，該儲存位置232( “列 位址）經指定為故障列數字，儲存位置234( “行數目 1”）取得故障位元數字，並且在儲存位置238之”有效1 ” 將設定。對於多重位元錯誤，如果在儲存位置2%中之” 必須修復〇”已清除，儲存位置222中之，，列位址〇”將轉 移到儲存位置232中之，，列位址1 ”，在健存位置以中 之行數目0”將轉移到儲存位置234中之，，行數目丨”， 並且新的故障列將儲存於儲存位置222( “列位址〇，，）。儲 存位置226之”必須修復〇”位元亦同樣的設定。如果有 一·彳立元錯誤並且”修復〇，，位元已經設定，則健

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規ϋϋ 297公^ )---- 心 J W 91966 -------------,¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂---------線J 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 13 533423 五、發明說明（μ ) 〜位址1肖指定為故障列數字，儲存位置 仃數目：取传故障位元數字，儲存位置 有效1”將設定，並且在儲存位置236”

之，，必須修復！，，將設定。 T ，，當有新的錯誤而且不符合，，列位址〇，，或”列位址 1時，將操用Ε8路徑。新的錯誤可能是單一或多重位元 錯誤，雖然如果”必須攸推 义須C復0和必須修復1 ”已經設定 時’多重位元錯誤將不會是可修復的。對於單—位元錯誤， 用於故障值元之行位址將儲存於”行數目2”並且”有效 2”將設定。對於多重位元錯誤，如果，，必須修復〇，，未設 定時’”行數目0”將儲存於，，行數目2”並且，，有效2” 將設定。如果’’必須修復〇”設定而”必須修復〗”未設 定，則”行數目儲存於”行數目2”並且”有效2” 將設定。新的故障將儲存於”列位址丨，’並且”必須修復 1”將設定。 、〆 如果控制區塊203是在狀態S6並且接收到新錯誤， 如果該新錯誤並不符合，，列位址〇”（ “丨符合1〇〇”）或r 列位址1 ( !符合200”），或是故障位元組並不符合， 消 行數目2”（ “丨符合301”），則新的故障是不可修復的 並且將採用E9路徑而至狀態S7。E1〇路徑亦可以採用雨 從S6到達S7。E10路徑發生於當，，必須修復〇，，和，，必多 I |修復1 ’’已經設定並且額外多重位元故障已經產生時。 在第一自我測試完成並且内建自我修復裝置已指定名 ,修復之行和列之後，控制區塊203之狀態機將鎖定，並j 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱) ----- 14 91966 533423 A7 ------- 丨 ____ B7 五、發明說明（15 ) ' - 執行第二自我測試路徑。任仿〜 何發現於第二路徑之錯誤將導 致由任何狀態至狀態S7之轉蒋兮At <得移，該狀悲S7係指示致命的 錯誤。如果第二路徑沒有發現任何故障，控制區塊2〇3之 狀態機維持由第一路徑之修復狀態結果。 以上所揭露之特定實施例只是用於說明，而關於本發 明可以以不同但均等的方式做修正及實行，將於瞭解本發 月於此所教導之優點之熟習此項技藝之人士而言將是顯而 易見的。例如，上述所提出的製程步驟可以在不同的順序 下執行再者，除非是描述於之後的申請專利範園，於此 所顯不的並非意在限制架構或設計之細節。因此很明顯的 上述所揭露之特定實施例可以改變或修正並且所有經考量 之此類的變化都在本發明之範圍和精神内。因此，欲請求 保護的是以下之申請專利範圍。 --------------------訂---------線丨 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格m〇 χ 297公餐） 15 91966

Claims (1)

1. 533423 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1· 一種積體電路元件，包括： 具有複數個記憶單元排列於複數個列和複數個行 内之s己憶體陣列，每一列和每一行都連結到複數個記憶單元； 記憶單元之第一備援列； 記憶單元之第一備援行·， 連結到該記憶體陣列並且適用於測試連結至每個 該複數個列之該複數個記憶單元之測試電路； 連結至該測試電路並且適用於從該測試電路接收 測試結果之控制電路，該控制電路適用於回應缺陷的記 憶單元之偵測以決定至少其中一個該第一備援列和第 一備援行之指定； 連結至該控制電路並且適用於接收該第一備援列 之指定之第一暫存器，以回應由該控制電路之決定；以 及 連結至控制電路並且適用於接收該第一備援行之 指定之第二暫存器，以回應由該控制電路之決定。 如申請專利範圍第1項之積體電路元件，更包括： 記憶單元之第二備援列；以及 連結至該控制電路之第三暫存器，該控制電路適用 於回應缺陷的記憶單元之偵測以決定至少其中一個該 第一和第二備援列和該第一備援行之指定，並且該第三 暫存器適用於接收該第二備援列之指定，以回應於由該 控制電路之決定。 泰紙張i度適财_家鮮（CNS)A4規格（21G x 297公髮） 16 2 (請先閱讀背面之注意事項 本頁) 訂： -丨線- 533423 C8 ------------D8 ________ 六、申請專利範圍 3·如申請專利範圍第〗項之積體電路元件，更包括連結至 該第一暫存器之第一比較器，並經連結以接收來自該測 試單元之列位址，該第一比較器適用於比較該列位址與 該第一暫存器中之指定並且提供訊號給該控制電路。 4.如申請專利範圍第2項之積體電路元件，更包括連結至 該第一暫存器之第一比較器並且經連結以接收來自該 測試單元之列位址，該第一比較器適用於比較該列位址 與該第一暫存器中之指定並且提供訊號給該控制電 路。 5·如申請專利範圍第3項之積體電路元件，更包括連結至 :人赛暫存器之第^一比較器並且經連結以接收來自該 測試單元之行位址’該第二比較器適用於比較該行位址 與該第一暫存器中之指定並且提供輸出訊號。 6·如申請專利範圍第5項之積體電路元件，更包括具有第 一和第二輸入端和輸出端之第一邏輯電路，該第一輸入 端連結至該第一暫存器，該第二輸入端經連結以接收來 自該第二比較器之輸出訊號，並且該輸出端連結至該控 制電路。 7.如申請專利範圍第4項之積體電路元件，更包括連結至 該第一暫存器之第二比較器並且經連結以接收來自該 測試單元之行位址，該第二比較器適用於比較該行位址 與該第一暫存器中之指定並且提供輸出訊號。 8·如申請專利範圍第7項之積體電路元件，更包括具有第 一和第二輸入端及輸出端之第一邏輯電路，該第一輸入 ---------------裝 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 χ 297公釐） 17 91966 533423 A8 B8 g 六、申請專利範圍 端連結至該第一暫存器，該第二輸入端經連結以接收來 自該第一比較器之輸出訊號’並且該輸出端連結至該控 制電路。 9·如申請專利範圍第8項之積體電路元件，更包括連結至 該第三暫存器之第三比較器並且經連結以接收來自該 測試早元之列位址，該第三比較器適用於比較該列位址 與該第二暫存器中之指定並且提供訊號給該控制電 路。 10·如申請專利範圍第9項之積體電路元件，更包括連結至 該第三暫存器之第四比較器並且經連結以接收來自該 測試單元之行位址，該第四比較器適用於比較該行位址 與該第三暫存器中之指定並且提供輸出訊號。 11.如申請專利範圍第10項之積體電路元件，更包括具有 第一和第二輸入端及輸出端之第二邏輯電路，該第一輸 入端連結至該第三暫存器，該第二輸入端經連結以接收 來自該第四比較器之輸出訊號，並且該輸出端連結至該 控制電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項β寫本頁) 12·如申請專利範圍第u項之積體電路元件，更包括連結 至該第二暫存器之第五比較器並且經連結以接收來自 該測試單元之行位址，該第五比較器適用於比較該行位 址與該第二暫存器中之指定並且提供訊號至該控制電 路。 1 3 · —種用於取代記憶體陣列中之缺陷的記憶單元之方 法，包括： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 18 91966 533423

   測試在該記憶體陣列中之第一列記憶單元，· 申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 偵測連結至該第一列之第一缺陷的記憶單元； 提供關於該第一缺陷的記憶單元之列資訊和行資 訊給控制電路； 決定其中一個備援列和備援行之指定以取代該第 一列；儲存暫存器中之指定。 14·如申請專利範圍第13項之方法，其中於暫存器中儲存 該指定包括於該第一備援列暫存器中儲存該列資訊和 該行資訊。 1 5 ·如申睛專利範圍第丨3項之方法，其中偵測連結至該第 一列之第一缺陷的記憶單元更包括測試連結至該第一 列之第一和第二缺陷的記憶單元；並且 其中提供關於該第一缺陷的記憶單元之列資訊和 行資訊給控制電路更包括提供關於第一缺陷的記憶單 疋之列資訊和行資訊給控制電路並且提供關於第二缺 的記憶單元之列資訊和行資訊給該控制電路。 16·如申明專利範圍第15項之方法，其中於暫存器中儲存 該指定包括於第一備援列暫存器中儲存關於該第一和 第二缺陷的記憶單元之列資訊。 17·如申請專利範圍第16項之方法，更包括： 於該記憶體陣列中測試第二列記憶單元； 摘測連結至該第二列之第一缺陷的記憶單元； k供關於連結至該第一列之該第一缺陷的記愫單 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 裝 -線· 533423 六、申請專利範圍 疋之列資訊和行資訊給該控制電路。 18·如申請專利範圍第17項之方法，更包括儲存關於連結 至第二備援列暫存器中之該第二列之該第一缺陷的記 憶早元之列資訊和行資訊。 19.如申請專利範圍第17項之方法，更包括：在第二備援 列暫存器中儲存儲存於該第一備援列暫存器中之列資 訊，並且 在該第一備援列暫存器中儲存關於連結至該第二 列之該第一缺陷的記憶單元之列資訊和行資訊。 2〇·如申請專利範圍第18項之方法，更包括·· 於該記憶體陣列中測試第三列記憶單元； 偵測連結至該第三列之第一缺陷的記憶單元； 提供關於連結至該第三列之該第一缺陷的記憶單 元之列資訊和行資訊給該控制電路；以及 —比較關於連結至該第三列之該第一缺陷的記憶單 元之行資訊與儲存於該第二備援列暫存器中之行資 訊。 、 21如申請專利範圍第20項之方法，更包括：回應於關於 連結至該第三列之該第一缺陷的記憶單元之行資訊與 儲存於該第二備援列暫存器中之行資訊之間的符合、於 備援行暫存器中儲存關於連結至該第三列之該第:缺、 陷的記憶單元之行資訊，並且釋放該第二備援列暫存器 以接收額外的列資訊。 22·如申請專利範圍第2〇項之方法，更· «-—-- 匕秸·回應於關於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) ---—~ 20 91966

   頁 訂 線 533423 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 連…至該第一列之該第一缺陷的記憶單元之行資訊與 儲存於該第二備援列暫存器中之行資訊之間的不符 合、於備援行暫存器中儲存關於連結至該第三列之該第 一缺陷的記憶單元之行資訊。 23. 如申請專利範圍第21項之方法，更包括： 於記憶體陣列中測試第四列記憶單元； 偵測連結至該第四列之第一缺陷的記憶單元，· 提供關於連結至該第四列之該第一缺陷的記憶單 元之列貧訊和行資訊給該控制電路； 比較關於連結至該第四列之該第一缺陷的記憶單 兀之行貧訊與儲存於該備援行暫存器中之行資訊；以及 回應於關於連結至該第四列之該第一缺陷的記憶 單元之行資訊與儲存於該備援行暫存器中之行資訊之 間的不符合，並且儲存關於連結至該第二備援列暫存器 中之該第W列之第一缺陷的記憶|元之列資訊和行資 訊。 24. 如申請專利範圍第17項之方法，其中读測連結至該第 一列之第一缺陷的記憶單元更包括偵測連結至該第二 列之第一和第二缺陷的記憶單元；並且 其中提供關力連結至該帛二列之該第一缺陷的記 憶單元之列資訊和行資訊給該控制電路，更包括提供關 於連結至該第二列之談第一缺陷的記憶單元之列資訊 和行資訊給該控制電路，並且提供關於連結至該第二列 之該第二缺陷的記憶單元之列資訊和行資訊給該控剎 本紙張尺度適用巾國—_標準（CI^S)A4規袼⑵〇 x 297公爱) ------ 2上 91966 六 (請先閱讀背面之注意事項ί寫本頁} 裝 -線· 533423

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍電路。 25·=申請專利範圍第24項之方法，更包括於第二備援列 :器中儲存關於連結至該第二列之該第一缺陷的記憶單元之列資訊。 26.如申請專利範圍第14項之方法，更包括： 於該記憶體陣列中測試第二列記憶單元； 镇測連結至該第二列之第一缺陷的記憶單元； 一提供關於連結至該第二列之該第一缺陷的記憶單 疋之列資訊和行資訊給該控制電路；以及比較關於連結至該第二列之該第一缺陷的記憶單 元之行資訊與儲存於㈣一備援列暫存器中之行資 訊。 •如申明專利靶圍第26項之方法，£包括：回應於關於 連結至該第二列之該第一缺陷的記憶單元之行資訊與 儲存於該第一備援列暫存器中之行資訊之間的符合、於 備援行暫存器中儲存關於連結至該第二列之該第一缺 的兒憶單元之行資訊，並且釋放該第一備援列暫存器 以接收額外的列資訊。 28·如申請專利範圍第26項之方法，更包括：回應於關於 連結至該第二列之該第一缺陷的記憶單元之行資訊與 儲存於該第一備援列暫存器中之行資訊之間的不符 合、在第二備援列暫存器中儲存關於連結至該第二列之 該第一缺陷的記憶單元之列資訊和行資訊。 29·如申請專利範圍第26項之方法，更包括：回應於關於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 22 91966 (請先閱讀背面之注意事項HI寫本頁) 裝 訂· 線· 533423 § ~—-----—_ 58 _ ~、申請專利範圍 連、、々至該第二列之該第一缺陷的記憶單元之行資訊與 2存於該第_備援列暫存器中之行資訊之間的不符 合、。在第二備援列暫存器中儲存儲存於該第一備援列暫 存器中之Μ貢訊和行資訊，並且在該第一備I列暫存器 中儲存關於連結至該第二列之該第一缺陷的記憶單元 之列資訊和行資訊。 0.如申專利範圍第26項之方法’纟中^貞測連結至該第 二列之第一缺陷的記憶單元更包括偵測連結至該第二 列之第一和第二缺陷的記憶單元；該方法更包括： 在第二備援列暫存器中儲存儲存於該第一備援列 暫存器中之列資訊和行資訊；以及 在該第一備援列暫存器中儲存關於連結至該第二 列之該第一缺陷的記憶單元之列資訊。 31·如申請專利範圍第27項之方法，更包括： 於該記憶體陣列中測試第三列記憶單元； 偵測連結至該第三列之第一缺陷的記憶單元； 提供關於連結至該第三列之該第一缺陷的記憶單 元之列資訊和行資訊給該控制電路；以及 在該第一備援列暫存器中儲存關於連結至該第三 列之該第一缺陷的記憶單元之列資訊和行資訊。 32·如申請專利範圍第31項之方法，更包括： 於該記憶體陣列中測試第四列記憶單元； 摘測連結至該第四列之第一缺陷的記憶單元； 提供關於連結至該第四列之該第一缺陷的記憶單 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項HI寫本頁) 訂· -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 mm 533423 B8

   六、申請專利範圍 元之列資訊和行資訊； 比較關於連結至該第四列之該第一缺陷的記憶單 元之行資訊與儲存於該備援行暫存器中之行資訊；以及 回應於關於連結至該第四列之該第一缺陷的記憶 單元之行資訊與儲存於該備援行暫存器中之行資訊之 間的不符合’並且儲存關於連結至該第二備援列暫存器 中之第四列之該第一缺陷的記憶單元之列資訊和行資 訊0 請先閱讀背面之注意事項HI寫本頁) 裝 訂· 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 24 91966