본 논문에서는 내장메모리의 고장을 효율적으로 치유하기 위해 2차원의 여분 메모리를 이용한 내장메모리의 자가치유회로를 제안한다. 내장메모리에 같은 행(열)에 다수의 고장이 발생할 경우에 기존의 1차원의 여분 열(행) 메모리를 이용할 경우에는 고장 수만큼의 여분 메모리 열(행)이 필요하나. 2차원의 메모리를 사용하는 본 방법에서는 하나의 여분 메모리 행(열)으로 치유가 가능하다. 또한, 가상분할 메모리방식을 이용함으로써 여분 메모리 열 전체가 아니라 부분 열을 이용하여 치유가 가능하다. 본 구조를 이용하여, $64\times1$ bit의 코어메모리와 $2\times8$의 2차원 여분 메모리로 구성된 자가치유회로를 설계한다. 그리고, 고장검출을 위해서 13N March 알고리즘을 가진 자가테스트회로를 내장한다. 매그너칩 $0.25{\mu}m$ CMOS공정을 이용하여 Full-Custom으로 설계한 결과, 10,658개의 Tr.수에 코어면적은 $1.1\times0.7mm^2$이 소요되었다.
최근의 메모리 반도체에 있어서, 수율과 품질을 유지하기 위하여 불량셀은 반드시 수리가 필요하다. 대부분의 워드단위 입출력을 갖는 system-on-chip (SoC)를 포함한 많은 메모리가 다중 블록으로 구성되어 있음에도 불구하고, 기존의 대부분의 자체내장수리연산회로의 연구들은 단일블록을 대상으로 하였다. 워드 단위 입출력 메모리의 특성상 다중메모리 광역대체수리구조를 갖는 경우가 많다. 본 논문에서는 이러한 메모리를 대상으로 기존에 최적 수리효율을 갖는 대표적인 자체내장 수리연산 회로인 CRESTA를 기본으로 하여, 보다 적은 면적으로 최적 수리효율을 낼 수 있는 알고리즘과 연산회로을 제안한다. 제안하는 자체내장수리 회로는 단위블록의 연산결과를 순차적으로 비교하여 워드단위 메모리의 제약조건을 만족시키는 최종 수리해를 구해내며, 기존의 회로보다 훨씬 빠른 시간 내에 최적의 수리 해를 구해 낼 수 있다.
최근 VLSI 회로 직접도가 급속도로 증가함에 따라 하나의 시스템 칩에 고밀도와 고용량의 내장 메모리(Embedded Memory)가 구현되고 있다. 고장난 메모리를 여분 메모리(Spare Memory)로 재배치함으로써 메모리 수율 향상과 사용자에게 메모리를 투명하게 사용할 수 있도록 제공할 수 있다. 본 논문에서는 고장난 메모리 부분을 여분 메모리의 행과 열 메모리 사용으로 고장난 메모리를 고장이 없는 메모리처럼 사용할 수 있도록 여분 메모리 재배치 알고리즘인 MRI를 제안하고자 한다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제12권3호
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pp.331-340
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2012
In the deep sub-micron ICs, growing amounts of on-die memory and scaling effects make embedded memories increasingly vulnerable to reliability and yield problems. Spare columns are often included in memories to repair defective cells or bit lines during production test. In many cases, the repair process will not use all spare columns. Schemes have been proposed to exploit these unused spare columns to store additional check bits which can be used to reduce the miscorrection probability for triple errors in single error correction-double error detection (SEC-DED). These additional check bits increase the dimensions of the parity check matrix (H-matrix) requiring extra area overhead. A method is proposed in this paper to efficiently fill the extra rows of the H-matrix on the basis of similarity of logic between the other rows. Optimization of the whole H-matrix is accomplished through logic sharing within a feasible operating time resulting in reduced area overhead. A detailed implementation using fuse technology is also proposed in this paper.
메모리칩의 제조 과정에서 발생하는 불량 칩 중 한 두개 비트의 결함이 있는 여러 개의 칩들을 모아서 정상 동작하는 메모리 시스템을 구성하는 방법을 제시한다. 여기에서 제시하는 메모리 시스템은 여러 개의 결함 있는 메모리칩을 겹쳐 쌓은 3차원 다층 구조를 가진다. 이들 칩 간의 신호 선은 through silicon via (TSV)를 통하여 연결한다. 각 칩의 결함이 있는 메모리 셀이 포함된 구역이 칩 마다 서로 다르도록 칩을 분류하여 선택한다. 이 메모리들의 결함이 없는 셀 구역만을 모아 조합하여 전체가 결함이 없는 메모리 시스템이 되도록 한다. 독립적인 주소지정 가능한 n 개의 storage block을 가진 메모리 각각에 k 개의 결함 있는 storage block이 있는 경우 k+1 개의 여유 칩이 조합되어야 한다.
Reconfiguration of a memory array using spare rows and columns has been known to be a useful technique to improve the yield. When the numbers of spare rows and scolumns are limited, respectively, the repair problem is known to be NP-complete. In this paper, we propose the reconfiguration algorithm for an array of memory cells using faulty cel clustering, which removes rows and columns algrithm is the simplest reconfiguration method with the time complexity of $O(n^2)$, where n is the number of faulty cells, however the repair rate is very low. Whereas the exhaustive search algorithm has a high repair rate, but the time complexity is $O(2^n)$. The proposed algorithm provides the same repair rate as the exhaustive search algorithm for almost all cases and runs as fast as the greedy method. It has the time complexity of $O(n^3)$ in the worst case. We show that the propsed algorithm provides more efficient solutions than other algorithms using simulations.
기존의 메모리에서 발생하는 다양한 고장들을 검출하기 위한 기법으로 BIST(Built-in self test)가 있고 고장이 검출되면 Spare를 할당하여 수리하는 BIRA(Built-in redundancy analysis)가 있다. 그리고 BIST와 BIRA를 통합한 형태인 BISR(Built-in self repair)를 통해 전체 메모리의 수율을 증가시킬 수 있다. 그러나 이전에 제안된 기법들은 RAM을 위해 제안된 기법으로 RAM의 메모리 구조와 특성이 다른 NAND-형 플래시 메모리에 사용하기에는 NAND-형 플래시 메모리의 고유 고장인 Disturbance를 진단하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 NAND-형 플래시 메모리에서 발생하는 Disturbance 고장을 검출하고 고장의 위치도 진단할 있는 BISD(Built-in self diagnosis)와 고장 블록을 수리할 수 있는 BISR을 제안한다.
VLSI(Very Large Scale Integration)와 WSI(Wafer Scale Integration)와 같은 통합기술로 인해 큰 용량의 메모리 대량생산이 가능 하게 된 지금 Redundancy는 메모리 칩의 제조와 결함이 있는 셀을 지닌 디바이스를 치료하는데 광범위하게 사용되어져왔다. 메모리칩의 밀도가 증가함에 따라 결함의 빈도 또한 증가한다. 많은 결함이 있다면 어쩔 수 없겠지만 적은 결함이 발생한 경우에는 해당 다이를 reject 시키는 것 보다는 수선해서 사용하는 것이 메모리생산 업체 입장에서는 보다 효율적이고 원가 절감 차원에서 필수적이다. 이와 같은 이유로 laser repair라는 공정이 필요하고 laser repair공정의 정확한 타깃을 설정하기 위해 redundancy analysis가 필요하게 되었다. CRA시뮬레이션은 기존의 redundancy analysis 알고리즘의 개념에서 벗어나 결함 유형별로 시뮬레이션한 후 RA를 진행함으로써 RA에 소요되는 시간을 절약함으로써 원가 경쟁력 강화를 할 수 있다.
Memory-device is one of the auxiliary components of point-switch machine; connecting front-rod and tongue-rail. The right side and left side of memory-device are different from each other. When there would be a derailing accident of rolling stock or motor-car, the memory-device properly bends and protects the internal of point-switch machine. Memory-device is one of the important site maintenance spare parts. Memory-device for each of right and left side should be secured so that they can be installed on correct side during an exchange work. This study suggests the development of memory-device with different left and right side and the performance test of it. The study intends to contribute in the convenience improvement of maintenance by improving the unification of memory-device.
최근 VLSI 회로 직접도가 급속도로 증가함에 따라 하나의 시스템 칩에 고밀도와 고용량의 내장 메모리가 구현되고 있다. 고장난 메모리를 여분의 메모리로 재배치함으로써 메모리 수율 향상과 사용자에게 메모리를 투명하게 사용할 수 있도록 제공 할 수 있다. 본 논문에서는 고장난 메모리 부분을 여분의 행과 열 메모리 사용으로 고장난 메모리를 고장이 없는 메모리처럼 사용할 수 있도록 여분의 메모리 재배치 알고리즘을 제안하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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