随机存取存储器件及其制造方法技术

本发明专利技术的实施例提供了一种随机存取存储器件，包含包括M条主字线和R条替换字线的存储体、行/列解码器和冗余熔丝元件阵列。按每字线位故障计数的降序生成排序的主要故障位计数列表。按每字线位故障计数的升序生成排序的替换故障位计数列表。用替换字线自列表的从上到下替换主字线，直到主要故障位计数等于替换故障位计数或直到所有替换字线都用完为止。可选地，可以在替换过程之前按照字线地址的升序或降序对排序的主要故障位计数列表进行重新排序。本发明专利技术的实施例还提供了一种制造随机存取存储器件的方法。存储器件的方法。存储器件的方法。

【技术实现步骤摘要】
随机存取存储器件及其制造方法


[0001]本专利技术的实施例总体涉及半导体领域，更具体地，涉及随机存取存储器件及其制造方法。

技术介绍

[0002]尽管尽了最大努力，但许多存储器管芯在制造时具有有缺陷的存储器单元。可以通过利用冗余单元将此类存储器管芯“修复”为可操作的存储器管芯。例如，连接到至少一个有缺陷的存储单元的字线可以逻辑地替换为连接到一行冗余存储单元的冗余字线。包括分布在比冗余字线总数更多的字线上的有缺陷的存储单元的存储管芯可能无法修复，因此可能不得不被丢弃。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个方面提供了一种制造随机存取存储器件的方法，包括：提供半导体器件，所述半导体器件包括包含M条主字线和R条替换字线的存储体、行/列解码器和冗余熔丝元件阵列；生成排序的主要故障位计数列表，所述主要故障位计数列表按每字线位故障计数的降序将所述M条主字线中的地址和所述每字线位故障计数制成表格；生成排序的替换故障位计数列表，所述替换故障位计数列表按所述每字线位故障计数的升序将所述R条替换字线的地址和所述每字线位故障计数制成表格；以及执行冗余熔丝编程过程，其中，所述冗余熔丝元件阵列内的第一冗余熔丝元件被编程以用在所述排序的替换故障位计数列表中具有相同列表顺序号的相应字线逻辑替换在所述排序的主要故障位计数列表上的主字线，直到主要故障位计数等于替换故障位计数或直到所述R条替换字线的所有都用于替换所述排序的主要故障位计数列表上的R条最顶部主字线。
[0004]本专利技术的另一个方面一种制造随机存取存储器件的方法，包括：提供一种半导体器件，所述半导体器件包括包含M条主字线和R条替换字线的存储体、行/列解码器和冗余熔丝元件阵列；生成排序的主要故障位计数列表，所述主要故障位计数列表按每字线位故障计数的降序将所述M条主字线中的地址和每字线位故障计数制成表格；生成排序的替换故障位计数列表，所述替换故障位计数列表按每字线位故障计数的升序将所述R条替换字线的地址和每字线位故障计数制成表格；确定等于相等故障计数行号和R中的最小值的总替换计数数目，所述相等故障计数行号是所述排序的主要故障位计数列表中的主要故障位计数等于所述排序的替换故障位计数列表中的替换故障位计数时的列表顺序号；通过以升序地址或降序地址的顺序重新排序包含所述主字线的列表的所述总替换计数数目的最高子集，生成由所述主要故障位计数列表修改得到的重新排序的主要故障位计数列表；以及执行冗余熔丝编程过程，其中，所述冗余熔丝元件阵列内的第一冗余熔丝元件被编程以用在所述排序的替换故障位计数列表中具有相同列表顺序号的相应字线逻辑替换在所述排序的主要故障位计数列表上的主字线，直到所述重新排序的主要故障位计数列表中的列表的所述总替换计数数目被替换。
[0005]本专利技术的又一个方面提供了一种随机存取存储器件，包括：存储体，包括主存储器阵列区域和冗余存储器阵列区域，其中，所述主阵列区域包括连接到M条主字线和N个位线的M
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N个主存储单元，并且所述冗余存储器阵列区域包括连接到R条冗余字线和所述N条位线的R
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N个冗余存储单元；以及第一冗余熔丝元件，被配置为用所述冗余字线中具有不大于每字线位故障计数的阈值数的相应故障计数数目的相应一条逻辑替换所述主阵列区域内具有比每字线位故障计数的所述阈值数更多的故障存储位的每个主字线，其中，每字线位故障计数的所述阈值数为正整数，其中，所述随机存取存储器件包括选自以下的至少一个特征：第一特征，不替换任何主字线的每条冗余字线包括等于或大于每字线位故障计数的所述阈值数的相应的位故障计数数目；和第二特征，至少一条主字线具有相应的非零位故障计数数目并且不被所述冗余字线的任何一条替换，所述非零位故障计数数目等于或小于每字线位故障计数的所述阈值数。
附图说明
[0006]当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳地理解本专利技术的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或减小。
[0007]图1是根据本公开的实施例的实例性随机存取存储器管芯的组件框图。
[0008]图2是根据本公开的实施例的图1的实例性随机存取存储器管芯内的存储器体的放大视图。
[0009]图3示意性地示出了根据本公开的实施例的为存储体中的每条主字线确定每字线故障位计数的过程。
[0010]图4示意性地示出了根据本公开的实施例的为存储体中的每条替换字线确定每字线故障位计数的过程。
[0011]图5是示出制造本公开的随机存取存储器管芯的第一实例性处理步骤序列的第一流程图。
[0012]图6是根据本公开的实施例的图1的实例性随机存取存储器管芯内的位级替代存储单元的放大视图。
[0013]图7是根据本公开的实施例的图1的实例性随机存取存储器管芯内的存储体的替代配置的放大图。
[0014]图8是示出制造本公开的随机存取存储器管芯的第二实例性处理步骤序列的第二流程图。
[0015]图9是将在本公开的实施例的方法的使用期间可以生成和采用的各种故障位计数表制成表格的表格。
具体实施方式
[0016]本专利技术提供了用于实现本公开的不同特征的许多不同的实施例或示例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。诸如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外
的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0017]而且，为了便于描述，在此可以使用诸如“在
…
下方”、“在
…
下面”、“下部”、“在
…
之上”、“上部”等空间相对术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且在此使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。
[0018]参照图1，示出了根据本公开的实施例的实例性随机存取存储器管芯的组件框图。随机存取存储器管芯包括多个随机存取存储器单元，即可以在指定一组逻辑地址(例如字线地址和位线地址的组合)时随机访问的存储器单元。例如，随机存取存储器管芯可以包括动态随机存取存储器单元的阵列，该阵列包括存取晶体管和电容器的相应串联连接。电容器的一个节点可以连接到存取晶体管的源极区，存取晶体管的栅电极可以是字线的部分，该部分可以由字线控制晶体管激活。存取晶体管的漏区可以通过诸如漏接触通孔结构的漏极连接结构连接到相应的位线。通常，每个随机存取存储器单元可以在相应存储体内的阵列环境中提供。
[0019]实例性的随机存取存储器管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造随机存取存储器件的方法，包括：提供半导体器件，所述半导体器件包括包含M条主字线和R条替换字线的存储体、行/列解码器和冗余熔丝元件阵列；生成排序的主要故障位计数列表，所述主要故障位计数列表按每字线位故障计数的降序将所述M条主字线中的地址和所述每字线位故障计数制成表格；生成排序的替换故障位计数列表，所述替换故障位计数列表按所述每字线位故障计数的升序将所述R条替换字线的地址和所述每字线位故障计数制成表格；以及执行冗余熔丝编程过程，其中，所述冗余熔丝元件阵列内的第一冗余熔丝元件被编程以用在所述排序的替换故障位计数列表中具有相同列表顺序号的相应字线逻辑替换在所述排序的主要故障位计数列表上的主字线，直到主要故障位计数等于替换故障位计数或直到所述R条替换字线的所有都用于替换所述排序的主要故障位计数列表上的R条最顶部主字线。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述排序的主要故障位计数列表上的所述主字线自顶向下被依次替换为在所述排序的替换故障位计数列表上具有相同列表顺序号的相应字线。3.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述排序的主要故障位计数列表包括：执行至少一次写入操作，在所述至少一次写入操作中，将至少一个测试数据样本写入主存储器阵列区域；执行至少一次读取操作，在所述至少一次读取操作中，从所述主存储器阵列区域读取所述至少一个测试数据样本；基于在所述至少一个读取操作与所述至少一个写入操作之间的所述至少一个测试数据样本的变化来确定每主字线存储位故障数；以及对所述主字线的地址进行排序，使得相关的每主字线存储位故障数按降序排列。4.根据权利要求3所述的方法，其中，生成所述排序的替换故障位计数列表包括：执行至少一次写入操作，在所述至少一写入操作中，将至少一个测试数据样本写入替换存储器阵列；执行至少一次读取操作，在所述至少一次读取操作中，从所述替换存储器阵列读取所述至少一个测试数据样本；基于所述至少一个读操作与所述至少一个写操作之间的所述至少一个测试数据样本的变化来确定每替换字线存储位故障数；以及对所述替换字线的地址进行排序，使得相关的每替换字线存储位故障数按升序排列。5.根据权利要求1所述的方法，其中：所述随机存取存储器件包括位于替换存储位阵列内的替代存储单元，所述替换存储位阵列被配置为由相应的存取线对单独访问；以及所述方法包括对所述冗余熔丝元件阵列内的第二冗余熔丝元件进行编程，使得编程的所述第二冗余熔丝元件用所述替代存储单元的相应一个逻辑替换位于所述主存储器阵列区域内且连接到未被相应替换字线逻辑替换的相应主字线的每个故障存储位。6.一种制造随机存取存储器件的方法，包括：提供一种半导体器件，所述半导体器件包括包含M条主字线和R条替换字线的存储体、
行/列解码器和冗余熔丝元件阵列；生成排序的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄健豪，吴正一，姜慧如，林仲德，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：