專利名稱：防止數(shù)據(jù)保持性降低的系統(tǒng)的制作方法
專利說(shuō)明防止數(shù)據(jù)保持性降低的系統(tǒng)
背景技術(shù)：
一種類型的存儲(chǔ)器是電阻式存儲(chǔ)器。電阻式存儲(chǔ)器利用存儲(chǔ)元件的阻值來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)比特的數(shù)據(jù)。例如，被編程為具有大阻值的存儲(chǔ)單元可表示邏輯“1”，而被編程為具有小阻值的存儲(chǔ)元件可表示邏輯“0”。通常，通過(guò)施加電壓脈沖或電流脈沖來(lái)電動(dòng)轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)元件的電阻值。
一種類型的電阻式存儲(chǔ)器是相變存儲(chǔ)器。相變存儲(chǔ)器在電阻式存儲(chǔ)器元件中使用相變材料。相變存儲(chǔ)器呈現(xiàn)至少兩種不同狀態(tài)，包括被稱作非晶態(tài)和晶態(tài)的狀態(tài)。非晶態(tài)涉及更加無(wú)序的原子結(jié)構(gòu)，而晶態(tài)涉及更加有序的晶格。通常，非晶態(tài)呈現(xiàn)出比晶態(tài)更高的電阻率。此外，一些相變材料呈現(xiàn)出多晶態(tài)，例如，面心立方體(FCC)狀態(tài)和最接近六方緊密填集(HCP)狀態(tài)，這兩個(gè)晶態(tài)具有不同的電阻率并且可用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在以下描述中，非晶態(tài)指具有較高電阻率的狀態(tài)，而晶態(tài)指具有較低電阻率的狀態(tài)。
可以可逆地感應(yīng)相變材料中的相變。這樣，響應(yīng)于溫度的改變，存儲(chǔ)器可以從非晶態(tài)變?yōu)榫B(tài)以及從晶態(tài)變?yōu)榉蔷B(tài)。通過(guò)流過(guò)相變材料本身的驅(qū)動(dòng)電流或者通過(guò)流過(guò)與相變材料相鄰的電阻加熱器的驅(qū)動(dòng)電流，可以實(shí)現(xiàn)相變材料的溫度改變。通過(guò)這兩種方法，相變材料的可控加熱會(huì)引起相變材料內(nèi)的可控相變。
可以對(duì)包括由相變材料制成的存儲(chǔ)單元陣列的相變存儲(chǔ)器進(jìn)行編程，以利用相變材料的存儲(chǔ)狀態(tài)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。一種在這種相變存儲(chǔ)裝置中讀取和寫入數(shù)據(jù)的方式是控制施加給相變材料的電流和/或電壓脈沖。電流和/或電壓的電平通常對(duì)應(yīng)于在存儲(chǔ)單元的相變材料內(nèi)所感應(yīng)的溫度。
為了實(shí)現(xiàn)更高密度的相變存儲(chǔ)器，相變存儲(chǔ)單元可存儲(chǔ)多個(gè)比特的數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^(guò)將相變材料編程為具有中間電阻值或狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)相變存儲(chǔ)單元中的多比特存儲(chǔ)，其中，可以至少兩種狀態(tài)對(duì)多比特相變存儲(chǔ)單元或者多級(jí)相變存儲(chǔ)單元進(jìn)行寫入。如果將相變存儲(chǔ)單元編程為三個(gè)不同電阻級(jí)別中的一個(gè)，則每個(gè)單元可以存儲(chǔ)1.5比特的數(shù)據(jù)。如果將相變存儲(chǔ)單元編程為四個(gè)不同電阻級(jí)別中的一個(gè)，則每個(gè)單元可以存儲(chǔ)2比特的數(shù)據(jù)等等。為了將相變存儲(chǔ)單元編程為中間電阻值，通過(guò)適當(dāng)?shù)膶懭氩呗詠?lái)控制與非晶材料共存的結(jié)晶材料的量，從而控制單元電阻。
相變存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)保持性能主要取決于存儲(chǔ)器的溫度歷程(history)。通常，對(duì)于非易失性存儲(chǔ)器，在達(dá)到85℃的操作溫度下，數(shù)據(jù)保持性(data retention，數(shù)據(jù)保持)會(huì)保證至少十年。在相變存儲(chǔ)器中，數(shù)據(jù)保持性主要是相變材料的特性，并且取決于相變材料的結(jié)晶溫度。對(duì)于Ge2Sb2Te5，在達(dá)到110℃的操作溫度下，數(shù)據(jù)保持性約為十年。在高于150℃的溫度下，相變材料可能更快開(kāi)始結(jié)晶。
通常，存儲(chǔ)器件在恒定的環(huán)境溫度下不工作，除非經(jīng)歷環(huán)境溫度的顯著變化。例如，用于車輛的引擎控制器的存儲(chǔ)器件會(huì)基于引擎是否運(yùn)轉(zhuǎn)而經(jīng)歷溫度的極端變化。在這種情況下，相變存儲(chǔ)器件的數(shù)據(jù)保持性會(huì)受到用于存儲(chǔ)器件的積聚溫度累積(budget)的影響。另外，在多比特相變存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)保持性比在一位相變存儲(chǔ)單元中更加重要。
通常，相變存儲(chǔ)器的制造包括測(cè)試，以及被稱為后期(back end)處理的封裝和焊接。在測(cè)試中，測(cè)試相變存儲(chǔ)器管芯(die)，并且經(jīng)由測(cè)試儀獲得諸如冗余激活數(shù)據(jù)和壞塊管理數(shù)據(jù)的芯片配置數(shù)據(jù)。在測(cè)試期間，可以將這些配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在相變存儲(chǔ)器中。后期處理包括相變存儲(chǔ)器在相變存儲(chǔ)器的封裝和焊接期間的溫度處理。通常，在溫度處理期間，溫度是175℃或更高，這會(huì)馬上影響數(shù)據(jù)保持性或影響相變存儲(chǔ)器的溫度累積。在相變存儲(chǔ)器件正常操作的整個(gè)使用壽命中都需要在相變存儲(chǔ)器中保留在測(cè)試期間獲得的配置數(shù)據(jù)。
鑒于這些和其它的原因，需要本發(fā)明。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種防止后期處理過(guò)程中的溫度使數(shù)據(jù)保持時(shí)間縮短的系統(tǒng)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種包括測(cè)試儀和后期制造系統(tǒng)的系統(tǒng)。測(cè)試儀測(cè)試電阻存儲(chǔ)器并獲得該電阻式存儲(chǔ)器的配置數(shù)據(jù)。后期制造系統(tǒng)防止后期處理過(guò)程中的溫度使電阻式存儲(chǔ)器中的配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保持時(shí)間縮短。



包括用以提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解的附圖，以及結(jié)合該附圖并構(gòu)成該說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。本發(fā)明的其它實(shí)施例以及本發(fā)明的一些預(yù)期優(yōu)點(diǎn)將會(huì)被更好地領(lǐng)會(huì)，這是由于通過(guò)參照以下詳細(xì)描述使其更易于理解。附圖的元件彼此不必成比例。相同的參考標(biāo)號(hào)表示相應(yīng)的相似部件。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的相變存儲(chǔ)器制造系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖2是示出了存儲(chǔ)器件的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖3是示出了關(guān)于各種相變材料的電阻系數(shù)相對(duì)于溫度的一個(gè)實(shí)施例的圖表。
圖4是示出了在溫度處理之前冷卻相變存儲(chǔ)器管芯的后期處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的視圖。
圖5是示出了在溫度處理之前冷卻相變存儲(chǔ)器管芯的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖6是示出了在封裝或焊接管芯之前冷卻相變存儲(chǔ)器管芯的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖7是示出了在溫度處理之后讀取配置數(shù)據(jù)并在溫度處理之后讀取配置數(shù)據(jù)并在溫度處理之后將配置數(shù)據(jù)寫回相變存儲(chǔ)器管芯中的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖8是示出了在封裝之后從相變存儲(chǔ)器管芯中讀取配置數(shù)據(jù)并在焊接之前將配置數(shù)據(jù)寫回管芯中，然后在焊接之后從管芯中讀取配置數(shù)據(jù)并將該配置數(shù)據(jù)寫回管芯中的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖9是示出了在溫度處理之前讀取配置數(shù)據(jù)并在溫度處理之后將配置數(shù)據(jù)寫回相變存儲(chǔ)器管芯中的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖10是示出了在封裝之前從相變存儲(chǔ)器管芯中讀取配置數(shù)據(jù)并在封裝之后將配置數(shù)據(jù)寫回管芯中，然后在焊接之前從管芯中讀取配置數(shù)據(jù)并在焊接之后將配置數(shù)據(jù)寫回管芯中的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖11是示出了將配置數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖12是示出了將配置數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)并在封裝之后將配置數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)寫入相變存儲(chǔ)器管芯中，然后在焊接之后將配置數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)寫入管芯中的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施例方式 在以下詳細(xì)描述中，參考構(gòu)成其一部分的附圖，其中，通過(guò)可實(shí)施本發(fā)明的示例性特定實(shí)施例來(lái)示出本發(fā)明。關(guān)于這點(diǎn)，參考附圖描述的方向使用方向術(shù)語(yǔ)(例如“頂部”、“底部”、“前面”、“后面”、“前端”、“尾端”等)。因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施例的元件能夠被放置于多個(gè)不同的方位，所以出于示例性的目的使用定向術(shù)語(yǔ)但不夠成對(duì)本發(fā)明的限制。應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以采用其它實(shí)施例，并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯上的改變。因此，以下詳細(xì)描述不是出于限制的目的，并且本發(fā)明的范圍通過(guò)所附權(quán)利要求進(jìn)行限定。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的相變存儲(chǔ)器制造系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例的框圖。系統(tǒng)20包括測(cè)試儀22和后期處理設(shè)備24。測(cè)試儀22測(cè)試每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26并獲得每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26的對(duì)應(yīng)配置數(shù)據(jù)，例如，冗余激活數(shù)據(jù)和壞塊管理數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試儀22是被配置為測(cè)試晶片形式的各個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯的晶片測(cè)試儀。在其它實(shí)施例中，測(cè)試儀22可以是任何適當(dāng)類型的測(cè)試儀。
后期處理設(shè)備24處理測(cè)試過(guò)的相變存儲(chǔ)器管芯26，以生成封裝的相變存儲(chǔ)器件28。在后期處理期間，每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26都會(huì)在相變存儲(chǔ)器管芯26的封裝和焊接期間暴露給溫度處理。經(jīng)由測(cè)試儀22或后期處理設(shè)備24來(lái)將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中，并且在相變存儲(chǔ)器管芯26的整個(gè)使用壽命期間，由相變存儲(chǔ)器管芯26使用。系統(tǒng)20降低了溫度處理對(duì)數(shù)據(jù)保持性的影響和/或提高了數(shù)據(jù)保持性，從而實(shí)現(xiàn)了相變存儲(chǔ)器件28中的配置數(shù)據(jù)的完整數(shù)據(jù)保持性。
每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的相變存儲(chǔ)元件，并且每個(gè)相變存儲(chǔ)元件包括可被寫為至少兩個(gè)不同狀態(tài)(包括非晶態(tài)和晶態(tài))的相變材料?？梢皂憫?yīng)于溫度的改變可逆地感應(yīng)相變材料的相變。然而，約等于相變材料結(jié)晶溫度的處理溫度可以在非晶材料中形成結(jié)晶分子，這降低了數(shù)據(jù)保持性。此外，超過(guò)相變材料的結(jié)晶溫度的處理溫度會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)相變存儲(chǔ)元件使用非晶態(tài)和晶態(tài)來(lái)存儲(chǔ)一比特?cái)?shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)相變存儲(chǔ)元件使用非晶態(tài)、晶態(tài)、以及一個(gè)或多個(gè)中間電阻狀態(tài)來(lái)存儲(chǔ)一比特以上的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)相變存儲(chǔ)元件使用非晶態(tài)、晶態(tài)、以及兩個(gè)中間電阻狀態(tài)來(lái)存儲(chǔ)二比特?cái)?shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中，每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26包括可以在任何適當(dāng)狀態(tài)下存儲(chǔ)任何適當(dāng)數(shù)量數(shù)據(jù)比特的任何適當(dāng)類型的相變存儲(chǔ)元件。
在系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試儀22在后期處理之前，將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。在后期處理期間，將相變存儲(chǔ)器管芯26冷卻至低溫，例如，低于0℃或降至負(fù)20℃、或更低。此外，后期處理設(shè)備24包括冷卻芯片固定器，用于在焊接和/或封裝期間固定每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26。相變存儲(chǔ)器管芯26的低啟動(dòng)溫度和熱容量將相變存儲(chǔ)元件的溫度保持在相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度以下。通過(guò)冷卻芯片固定器提高了效果。
在系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試儀22在后期處理之前，將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。在后期處理過(guò)程中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這會(huì)降低數(shù)據(jù)保持性。為了提高數(shù)據(jù)保持性并實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)據(jù)保持性，在溫度處理之后，從相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)，然后將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試儀22在包括封裝和焊接的后期處理之前，將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。在后期處理過(guò)程中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這會(huì)降低數(shù)據(jù)保持性。為了提高數(shù)據(jù)保持性并實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)據(jù)保持性，在封裝之后，從相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)，然后在焊接之前，將該配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。接下來(lái)，在焊接之后，從相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)，然后將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試儀22在后期處理之前，將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。在后期處理過(guò)程中，在溫度處理之前，從每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)。相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近或超過(guò)相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這降低了數(shù)據(jù)保持時(shí)間或者導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。為了提高數(shù)據(jù)保持性并實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)據(jù)保持性，在溫度處理之后，將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試儀22在包括封裝和焊接的后期處理之前，將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近或超過(guò)相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這降低了數(shù)據(jù)保持時(shí)間或者導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。為了提高數(shù)據(jù)保持性并實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)據(jù)保持性，在封裝之前，從每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)。在封裝之后，將該配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。接下來(lái)，在焊接之前，從每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)，并在焊接之后，將其寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試儀22將配置數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中。在后期處理過(guò)程中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近或超過(guò)相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這降低了數(shù)據(jù)保持時(shí)間或者導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取配置數(shù)據(jù)，并在溫度處理之后經(jīng)由后期處理設(shè)備24將該配置數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試儀22將配置數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中。在后期處理過(guò)程中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近或超過(guò)相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這降低了數(shù)據(jù)保持時(shí)間或者導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取配置數(shù)據(jù)，并在封裝之后經(jīng)由后期處理設(shè)備24將其寫入對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。此外，從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取配置數(shù)據(jù)，并且在焊接之后經(jīng)由后期處理設(shè)備24將配置數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。
后期處理設(shè)備24包括封裝設(shè)備30和焊接設(shè)備32。封裝設(shè)備30封裝相變存儲(chǔ)器管芯26，其包括粘合和模型固化。焊接設(shè)備32焊接相變存儲(chǔ)器管芯26以使封裝管腳電接觸，并且包括焊球回流和芯片焊接。在封裝期間的溫度處理包括用于粘合和模型固化的溫度升高，以及在焊接期間的溫度處理包括在焊球回流和芯片焊接期間的溫度升高。在一個(gè)實(shí)施例中，在用于粘合和模型固化的后期處理過(guò)程中的熱累積大于設(shè)置在175℃下一個(gè)半小時(shí)。在一個(gè)實(shí)施例中，在用于焊球回流和芯片焊接的后期處理過(guò)程中的熱累積小于設(shè)置在180℃下20分鐘。在任一實(shí)施例中，在后期溫度處理過(guò)程中的溫度可以足夠高，從而降低數(shù)據(jù)保持性或?qū)е孪嘧兇鎯?chǔ)器管芯26中的數(shù)據(jù)丟失。
在操作過(guò)程中，將相變存儲(chǔ)器管芯26被傳送至測(cè)試儀22并進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中，獲得每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26的芯片配置數(shù)據(jù)。將所測(cè)試的相變存儲(chǔ)器管芯26傳送至后期處理設(shè)備24，在該后期處理設(shè)備中，經(jīng)由封裝設(shè)備30來(lái)封裝相變存儲(chǔ)器管芯26，并經(jīng)由焊接設(shè)備32進(jìn)行焊接。經(jīng)由系統(tǒng)20將配置數(shù)據(jù)保存或者寫入到相變存儲(chǔ)器管芯26中。所得到的每個(gè)封裝相變存儲(chǔ)器管芯28都包括其對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)并且具有提高的數(shù)據(jù)保持性和/或完整的數(shù)據(jù)保持性。
圖2是示出了與相變存儲(chǔ)器管芯26中的一個(gè)相似的存儲(chǔ)器件100的一個(gè)實(shí)施例的框圖。存儲(chǔ)器件100包括寫入電路102、分配電路104、存儲(chǔ)單元106a、106b、和106c、控制器108、和讀出電路110。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)單元106a-106c是多比特存儲(chǔ)單元，也稱作多級(jí)存儲(chǔ)單元。在多級(jí)存儲(chǔ)單元中，通過(guò)在單元中共存非晶和結(jié)晶材料來(lái)實(shí)現(xiàn)中間電阻值。在其它實(shí)施例中，存儲(chǔ)單元106a-106c可以是任何適當(dāng)類型的電阻式存儲(chǔ)單元。
如下定義與相變存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)保持性相關(guān)的溫度累積(TB) 等式I TB＝∫α(T)T(t)dt 其中α(T)＝靈敏系數(shù)； T＝溫度；以及 t＝時(shí)間。
靈敏系統(tǒng)α(T)對(duì)于存儲(chǔ)單元106a-106c的兩個(gè)或多個(gè)狀態(tài)中的每個(gè)狀態(tài)來(lái)說(shuō)是不同的，并且靈敏系統(tǒng)α(T)約以保持時(shí)間(tret-1)的倒數(shù)成比例。另外，存儲(chǔ)單元106a-106c中的數(shù)據(jù)保持性不僅取決于暴露的溫度累積，而且還取決于存儲(chǔ)單元106a-106c的循環(huán)年齡。一旦存儲(chǔ)器件100的溫度累積(TB)超過(guò)最大閾值，則會(huì)危害存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元106a-106c中的數(shù)據(jù)。
如本文中所用的，術(shù)語(yǔ)“電耦合”并不意味著元件必需直接耦合在一起，而是在“電耦合”元件之間可以設(shè)置插入元件。
寫入電路102經(jīng)由信號(hào)路徑112電耦合至分配電路104，并且經(jīng)由信號(hào)路徑114連接至控制器108?？刂破?08經(jīng)由信號(hào)路徑116電耦合至分配電路104，以及分配電路104經(jīng)由信號(hào)路徑120電耦合至讀出電路110。讀出電路110經(jīng)由信號(hào)路徑122電耦合至控制器108。
分配電路104經(jīng)由信號(hào)路徑118a-118c電耦合至每個(gè)存儲(chǔ)單元106a-106c。分配電路104經(jīng)由信號(hào)路徑118a電耦合至存儲(chǔ)單元106a。分配電路104經(jīng)由信號(hào)路徑118b電耦合至存儲(chǔ)單元106b，以及分配電路104經(jīng)由信號(hào)路徑118c電耦合至存儲(chǔ)單元106c。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)單元106a-106c是在存儲(chǔ)單元陣列中的存儲(chǔ)單元，其中，存儲(chǔ)單元陣列包括任何適當(dāng)數(shù)量的存儲(chǔ)單元。
每個(gè)存儲(chǔ)單元106a-106c均包括可以在溫度改變的影響下從非晶態(tài)變?yōu)榫B(tài)或者從晶態(tài)變?yōu)榉蔷B(tài)的相變材料。
存儲(chǔ)單元106a-106c的相變材料可以由根據(jù)本發(fā)明的多種材料組成。通常，包含來(lái)自元素周期表的VI族的一個(gè)和多個(gè)元素的硫族化物合金可用作這樣的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，相變材料由諸如GeSbTe、SbTe、GeTe、和AgInSbTe的硫族化物化合物材料組成。在另一個(gè)實(shí)施例中，相變材料是諸如GeSb、GaSb、InSb、和GeGaInSb的硫族化物自由基。在其他實(shí)施例中，相變材料由包括Ge、Sb、Te、Ga、As、In、Se、和S元素中的一種和多種的任何適當(dāng)材料組成。
控制器108控制寫入電路102和讀出電路110的操作。控制器108包括微處理器、微控制器、和其他用于控制寫入電路102和讀出電路110的工作的適當(dāng)邏輯電路。控制器108控制用于對(duì)存儲(chǔ)單元106a-106c的電阻狀態(tài)進(jìn)行編程的寫入電路102?？刂破?08控制用于讀取存儲(chǔ)單元106a-106c的電阻狀態(tài)的讀出電路110。
寫入電路102向存儲(chǔ)單元106a-106c提供脈沖，并為每個(gè)存儲(chǔ)單元106a-106c相變材料中的電阻級(jí)別和狀態(tài)編程。在一個(gè)實(shí)施例中，寫入電路102通過(guò)信號(hào)路徑112向分配電路104提供電壓脈沖，以及分配電路104通過(guò)信號(hào)路徑118a-118c將電壓脈沖可控地引導(dǎo)到存儲(chǔ)單元106a-106c。在一個(gè)實(shí)施例中，分配電路104包括多個(gè)晶體管，這些晶體管將電壓脈沖可控地引導(dǎo)到每個(gè)存儲(chǔ)單元106a-106c。在其他實(shí)施例中，寫入電路102通過(guò)信號(hào)路徑112向分配電路104提供電流脈沖，以及分配電路104通過(guò)信號(hào)路徑118a-118c將電流脈沖可控地引導(dǎo)到存儲(chǔ)單元106a-106c。
為了對(duì)存儲(chǔ)單元106a-106c中的一個(gè)存儲(chǔ)單元的相變存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程，寫入電路102生成用于加熱目標(biāo)相變存儲(chǔ)單元中的相變材料的電流或電壓脈沖。在一個(gè)實(shí)施例中，寫入電路102生成流入分配電路104并分配給適當(dāng)目標(biāo)單元的適當(dāng)電流或電壓脈沖。根據(jù)目標(biāo)單元將要編程的特定狀態(tài)，通過(guò)控制108來(lái)控制電流或電壓脈沖的幅度和持續(xù)時(shí)間。通常，存儲(chǔ)單元的“設(shè)置”操作是將目標(biāo)單元的相變材料加熱到其結(jié)晶溫度(但是在其融化溫度下)足夠長(zhǎng)時(shí)間，直到實(shí)現(xiàn)晶態(tài)或者部分晶態(tài)和部分非晶態(tài)。通常，存儲(chǔ)單元的“重設(shè)”操作是將目標(biāo)單元的相變材料加熱到其融化溫度之上，然后快速淬火冷卻材料，從而實(shí)現(xiàn)非晶態(tài)或者部分非晶態(tài)和部分晶態(tài)?？梢酝ㄟ^(guò)向存儲(chǔ)單元施加部分“設(shè)置”或部分“重設(shè)”脈沖以提供相變材料的非晶和結(jié)晶分餾(fraction)來(lái)，將存儲(chǔ)單元編程為非晶態(tài)和晶態(tài)之間的電阻狀態(tài)。
讀出電路110感測(cè)相變材料的電阻，并且提供表示存儲(chǔ)單元106a-106c中的相變材料的電阻狀態(tài)的信號(hào)。讀出電路110經(jīng)由信號(hào)路徑120讀取存儲(chǔ)單元106a-106c的狀態(tài)。分配電路104經(jīng)由信號(hào)路徑118a-118c可控地引導(dǎo)在讀出電路110和存儲(chǔ)單元106a-106c之間的讀取信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，讀出電路104包括多個(gè)晶體管，這些晶體管可控地引導(dǎo)在讀出電路110和存儲(chǔ)單元106a-106c之間的讀取信號(hào)。
讀出電路110可以讀取在每個(gè)存儲(chǔ)單元106a-106c中的相變材料的兩個(gè)和多個(gè)狀態(tài)中的每個(gè)狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，為了讀取相變材料的電阻，讀出電路110提供流過(guò)所選單元的相變材料的電流，以及讀出電路110讀取跨在所選單元兩端的電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，讀出電路110提供跨在所選單元的相變材料兩端的電壓，以及讀出電路110讀取流過(guò)所選單元的電流。在一個(gè)實(shí)施例中，寫入電路102提供跨在所選單元兩端的電壓，以及讀出電路110讀取流過(guò)所選單元的電流。在一個(gè)實(shí)施例中，寫入電路102提供通過(guò)所選單元的電流，以及讀出電路110讀取跨在所選單元兩端的電壓。
圖3是示出了關(guān)于各種相變材料的電阻系數(shù)相對(duì)于溫度的一個(gè)實(shí)施例的圖表250。圖表250包括在x軸252上以攝氏度為單位的溫度和在y軸254上以對(duì)數(shù)分度為單位的電阻系數(shù)。具有20sccm氮摻雜的GeSb以256表示。具有20sccm氮摻雜的AgInSbTe以258表示。摻雜有6.0％硅的GeSbTe以260表示。摻雜有11.5％硅的GeSbTe以262表示。摻雜有14.3％硅的GeSbTe以264表示。在其他實(shí)施例中，可使用其他相變材料和摻雜材料來(lái)提供具有類似于圖4中所示特性的特性的相變材料。
隨著溫度升高，摻雜有6.0％硅的GeSbTe具有使結(jié)晶在從約175℃到260℃的溫度范圍基本增加的結(jié)晶溫度。摻雜有11.5％硅的GeSbTe和摻雜有14.3％硅的GeSbTe具有使結(jié)晶在從約185℃到260℃的溫度范圍基本增加的結(jié)晶溫度。具有20sccm氮摻雜的AgInSbTe具有使結(jié)晶在從約250℃到275℃的溫度范圍基本增加的結(jié)晶溫度。具有20sccm氮摻雜的GeSb具有使結(jié)晶在從約300℃到325℃的溫度范圍基本增加的結(jié)晶溫度。
在封裝過(guò)程中的溫度處理包括用于粘合和模型固化的增加的溫度。此外，在焊接過(guò)程中的溫度處理包括在焊球回流和芯片焊接過(guò)程中的增加的溫度。在后期處理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的溫度可以足夠高以導(dǎo)致相變材料中的結(jié)晶并降低數(shù)據(jù)保持性，或者導(dǎo)致存儲(chǔ)單元管芯26中的數(shù)據(jù)丟失。在一個(gè)實(shí)施例中，用于粘合和模型固化的熱累積大于設(shè)置在175℃處一個(gè)半小時(shí)。在一個(gè)實(shí)施例中，用于粘合和模型固化的熱累積小于設(shè)置在180℃處20分鐘。
圖4是示出了在溫度處理之前冷卻相變存儲(chǔ)器管芯26的后期處理設(shè)備300的一個(gè)實(shí)施例的視圖。后期處理設(shè)備300封裝并焊接冷卻的相變存儲(chǔ)器管芯26，從而生成封裝的相變存儲(chǔ)器件28。每個(gè)封裝相變存儲(chǔ)器件28的配置數(shù)據(jù)都具有提高的數(shù)據(jù)保持性和/或完整的數(shù)據(jù)保持性。后期處理設(shè)備300類似于后期處理設(shè)備24(圖1所示)。
后期處理設(shè)備300包括封裝設(shè)備302、焊接設(shè)備304、冷卻單元306、和冷卻芯片固定器308。冷卻單元306將相變存儲(chǔ)器管芯26冷卻到低溫，例如，低于0℃或降至負(fù)20℃、或更低。冷卻芯片固定器308支撐并固定冷卻的相變存儲(chǔ)器管芯26，從而封裝和焊接冷卻后的相變存儲(chǔ)器管芯26。
封裝設(shè)備302封裝冷卻的相變存儲(chǔ)器管芯26，以及焊接設(shè)備304焊接相變存儲(chǔ)器管芯26，以電接觸封裝管腳。在封裝過(guò)程中的溫度處理包括用于粘合和模型固化的升高溫度，以及在焊接過(guò)程中的溫度處理包括在焊球回流和芯片焊接過(guò)程中的升高溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，用于粘合和模型固化的熱累積大于設(shè)置在175℃處一個(gè)半小時(shí)。在一個(gè)實(shí)施例中，用于焊球回流和芯片焊接的熱累積小于設(shè)置在180℃處20分鐘。
在操作中，在后期處理之前，經(jīng)由測(cè)試儀22(圖1所示)將配置數(shù)據(jù)寫入到每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。在后期處理過(guò)程中，冷卻單元306將相變存儲(chǔ)器管芯26冷卻到低溫，并且冷卻的芯片固定器308在焊接和/或封裝過(guò)程中支撐并固定冷卻的相變存儲(chǔ)器管芯26中的每一個(gè)。封裝設(shè)備302封裝冷卻的相變存儲(chǔ)器管芯26，這包括用于粘合和模型固化的溫度處理。焊接設(shè)備304焊接相變存儲(chǔ)器管芯26，以電接觸封裝管腳，這包括用于焊球回流和芯片焊接的溫度處理。相變存儲(chǔ)器管芯26的低啟動(dòng)溫度和熱容量使相變存儲(chǔ)元件的溫度在溫度處理過(guò)程中保持在低于相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度。通過(guò)冷卻的芯片固定器308提高這個(gè)效果。
后期處理設(shè)備300降低了溫度處理對(duì)相變存儲(chǔ)器件38中的配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保持性的影響。每個(gè)得到的封裝相變存儲(chǔ)器件28的配置數(shù)據(jù)都具有提高的數(shù)據(jù)保持性和/或完整的數(shù)據(jù)保持性。
圖5是示出了在溫度處理之前冷卻相變存儲(chǔ)器管芯26的系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在400，測(cè)試儀22測(cè)試每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26，并獲得關(guān)于每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26的對(duì)應(yīng)配置數(shù)據(jù)，例如，冗余激活數(shù)據(jù)和壞塊管理數(shù)據(jù)。在402，測(cè)試儀22在后期處理之前將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在后期處理過(guò)程中，在404，冷卻單元306將相變存儲(chǔ)器管芯26冷卻到低溫，例如，低于0℃或降至負(fù)20℃、或更低。在406，冷卻的芯片固定器308支撐并固定冷卻的相變存儲(chǔ)器管芯26，用于封裝和焊接冷卻的相變存儲(chǔ)器管芯26。在408，封裝設(shè)備302封裝冷卻的相變存儲(chǔ)器管芯26，其包括用于粘合和模型固化的溫度處理，以及焊接設(shè)備304焊接相變存儲(chǔ)器管芯26，以電接觸封裝管腳，其包括用于焊球回流和芯片焊接的溫度處理。
相變存儲(chǔ)器管芯26的低啟動(dòng)溫度和熱容量使相變存儲(chǔ)器件的溫度在溫度處理過(guò)程中保持在相變存儲(chǔ)器件的結(jié)晶溫度之下。通過(guò)冷卻后的芯片固定器308提高這個(gè)效果。在410，每個(gè)封裝相變存儲(chǔ)器件28的配置數(shù)據(jù)均具有提高的數(shù)據(jù)保持性和/或完整的數(shù)據(jù)保持性。
圖6是示出了在溫度處理之前冷卻相變存儲(chǔ)器管芯26的系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在420，測(cè)試儀22測(cè)試每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26，并獲得關(guān)于每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26的對(duì)應(yīng)配置數(shù)據(jù)，例如，冗余激活數(shù)據(jù)和壞塊管理數(shù)據(jù)。在422，測(cè)試儀22在后期處理之前將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在后期處理過(guò)程中，在424，冷卻單元306將相變存儲(chǔ)器管芯26冷卻到低溫，例如，低于0℃或降至負(fù)20℃、或更低。在426，封裝或焊接冷卻的相變存儲(chǔ)器管芯26。相變存儲(chǔ)器管芯26的低啟動(dòng)溫度和熱容量使相變存儲(chǔ)器件的溫度在溫度處理過(guò)程中保持在相變存儲(chǔ)器件的結(jié)晶溫度之下。在428，每個(gè)封裝的相變存儲(chǔ)器件28的配置數(shù)據(jù)均具有提高的數(shù)據(jù)保持性和/或完整的數(shù)據(jù)保持性。
圖7是示出了在溫度處理之后讀取配置數(shù)據(jù)并在溫度處理之后將配置數(shù)據(jù)寫回相變存儲(chǔ)器管芯26的系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在500，測(cè)試儀22測(cè)試每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26，并獲得關(guān)于每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26的對(duì)應(yīng)配置數(shù)據(jù)，例如，冗余激活數(shù)據(jù)和壞塊管理數(shù)據(jù)。在502，測(cè)試儀22在后期處理之前將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在504，封裝設(shè)備30封裝相變存儲(chǔ)器管芯26，這包括用于粘合和模型固化的溫度處理，以及焊接設(shè)備32焊接相變存儲(chǔ)器管芯26，以電接觸封裝管腳，這包括用于焊球回流和芯片焊接的溫度處理。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這可以降低數(shù)據(jù)保持性。
在506，后期處理設(shè)備24在溫度處理之后從相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)。在508，后期處理設(shè)備24將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。在510，每個(gè)封裝的相變存儲(chǔ)器件28的配置數(shù)據(jù)均具有完整的數(shù)據(jù)保持性。
在512的可選處理中，后期處理設(shè)備24對(duì)封裝的相變存儲(chǔ)器件28執(zhí)行后期測(cè)試，以獲得關(guān)于每個(gè)相變存儲(chǔ)器件28的附加配置數(shù)據(jù)。如果在封裝的相變存儲(chǔ)器件28中檢測(cè)到附加比特失效，則還要在封裝的相變存儲(chǔ)器件28中激活芯片冗余。
此外，在高溫測(cè)試(burn-in，高溫老化測(cè)試)程序之后可以使用類似策略，其包括在溫度和電壓升高的情況下操作封裝后的相變存儲(chǔ)器件28。在514的可選處理中，對(duì)封裝的相變存儲(chǔ)器件28進(jìn)行高溫測(cè)試。在506，后期處理設(shè)備24在高溫測(cè)試程序之后從相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)。在508，后期處理設(shè)備24在高溫測(cè)試程序之后將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。在510，每個(gè)經(jīng)高溫測(cè)試的封裝相變存儲(chǔ)器件28的配置數(shù)據(jù)具有完整的數(shù)據(jù)保持性。
圖8是示出了在封裝和焊接的每個(gè)處理之后讀取配置數(shù)據(jù)并在封裝和焊接的每個(gè)處理之后將配置數(shù)據(jù)寫回相變存儲(chǔ)器管芯26中的系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在520，測(cè)試儀22測(cè)試每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26，并獲得關(guān)于每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26的對(duì)應(yīng)配置數(shù)據(jù)，例如，冗余激活數(shù)據(jù)和壞塊管理數(shù)據(jù)。在522，測(cè)試儀22在封裝處理之前將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在524，封裝設(shè)備30封裝相變存儲(chǔ)器管芯26，這包括用于粘合和模型固化的溫度處理。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這可以降低數(shù)據(jù)保持性。在526，后期處理設(shè)備24在封裝之后從相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)。在528，后期處理設(shè)備24將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26。
在530，焊接設(shè)備32焊接相變存儲(chǔ)器管芯26，以電接觸封裝管腳，這包括用于焊球回流和芯片焊接的溫度處理。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這可以降低數(shù)據(jù)保持性。在532，后期處理設(shè)備24在焊接之后從相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)。在534，后期處理設(shè)備24將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26。在536，每個(gè)封裝的相變存儲(chǔ)器管芯26的配置數(shù)據(jù)具有完整的數(shù)據(jù)保持性。
圖9是示出了在溫度處理之前讀取配置數(shù)據(jù)并在溫度處理之后重寫配置數(shù)據(jù)的系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在600，測(cè)試儀22測(cè)試每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26，并獲得關(guān)于每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26的對(duì)應(yīng)配置數(shù)據(jù)，例如，冗余激活數(shù)據(jù)和壞塊管理數(shù)據(jù)。在602，測(cè)試儀22在后期處理之前將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在604，后期處理設(shè)備24在溫度處理之前從相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)。在606，封裝設(shè)備30封裝相變存儲(chǔ)器管芯26，這包括用于粘合和模型固化的溫度處理；以及焊接設(shè)備32焊接相變存儲(chǔ)器管芯26，以電接觸封裝管腳，這包括用于焊球回流和芯片焊接的溫度處理。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這可以降低數(shù)據(jù)保持性。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于超過(guò)相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
在608，后期處理設(shè)備24將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26。在610，每個(gè)封裝的相變存儲(chǔ)器管芯26的配置數(shù)據(jù)具有完整的數(shù)據(jù)保持性。
圖10是在封裝和焊接的每個(gè)處理之前讀取配置數(shù)據(jù)并在封裝和焊接的每個(gè)處理之后將重寫配置數(shù)據(jù)的系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在620，測(cè)試儀22測(cè)試每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26，并獲得關(guān)于每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26的對(duì)應(yīng)配置數(shù)據(jù)，例如，冗余激活數(shù)據(jù)和壞塊管理數(shù)據(jù)。在622，測(cè)試儀22將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在624，后期處理設(shè)備24在封裝之前從相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)。在626，封裝設(shè)備30封裝相變存儲(chǔ)器管芯26，這包括用于粘合和模型固化的溫度處理。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這可以降低數(shù)據(jù)保持性。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于超過(guò)相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
在628，后期處理設(shè)備24在封裝之后將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26。在630，后期處理設(shè)備24在焊接之前從相變存儲(chǔ)器管芯26中讀取配置數(shù)據(jù)。在632，焊接設(shè)備32焊接相變存儲(chǔ)器管芯26，以電接觸封裝管腳，這包括用于焊球回流和芯片焊接的溫度處理。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這可以降低數(shù)據(jù)保持性。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于超過(guò)相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
在634，后期處理設(shè)備24在焊接之后將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26。在636，每個(gè)封裝的相變存儲(chǔ)器管芯26的配置數(shù)據(jù)具有完整的數(shù)據(jù)保持性。
圖11是示出了將配置數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取配置數(shù)據(jù)并在溫度處理之后將其寫入相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在700，測(cè)試儀22測(cè)試每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26，并獲得關(guān)于每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26的對(duì)應(yīng)配置數(shù)據(jù)，例如，冗余激活數(shù)據(jù)和壞塊管理數(shù)據(jù)。在702，測(cè)試儀22將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
在704，封裝設(shè)備30封裝相變存儲(chǔ)器管芯26，這包括用于粘合和模型固化的溫度處理，以及焊接設(shè)備32焊接相變存儲(chǔ)器管芯26，以電接觸封裝管腳，這包括用于焊球回流和芯片焊接的溫度處理。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這可以降低數(shù)據(jù)保持性。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于超過(guò)相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
在706，后期處理設(shè)備24從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取配置數(shù)據(jù)。在708，后期處理設(shè)備24將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。在710，每個(gè)封裝的相變存儲(chǔ)器件28的配置數(shù)據(jù)均具有完整的數(shù)據(jù)保持性。
圖12是示出了將配置數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取配置數(shù)據(jù)并在封裝和焊接的每個(gè)處理之后將其寫入相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在720，測(cè)試儀22測(cè)試每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26，并獲得關(guān)于每個(gè)相變存儲(chǔ)器管芯26的對(duì)應(yīng)配置數(shù)據(jù)，例如，冗余激活數(shù)據(jù)和壞塊管理數(shù)據(jù)。在722，測(cè)試儀22將對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
在724，封裝設(shè)備30封裝相變存儲(chǔ)器管芯26，這包括用于粘合和模型固化的溫度處理。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這可以降低數(shù)據(jù)保持性。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于超過(guò)相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
在726，后期處理設(shè)備24在封裝之后從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取配置數(shù)據(jù)。在728，后期處理設(shè)備24將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。
在730，焊接設(shè)備32焊接相變存儲(chǔ)器管芯26，以電接觸封裝管腳，這包括用于焊球回流和芯片焊接的溫度處理。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于接近相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這可以降低數(shù)據(jù)保持性。在一個(gè)實(shí)施例中，相變存儲(chǔ)器管芯26暴露于超過(guò)相變存儲(chǔ)元件的結(jié)晶溫度的溫度，這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
在732，后期處理設(shè)備24在焊接之后從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取配置數(shù)據(jù)。在734，后期處理設(shè)備24將配置數(shù)據(jù)寫回對(duì)應(yīng)的相變存儲(chǔ)器管芯26中。在736，每個(gè)封裝的相變存儲(chǔ)器件28的配置數(shù)據(jù)均具有完整的數(shù)據(jù)保持性。
雖然本文中已示出并描述了具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以有多種替代和/或等效實(shí)現(xiàn)方式來(lái)替代這些具體實(shí)施例。本應(yīng)用意欲覆蓋本文中所討論的具體實(shí)施例的任何修改或變化。因此，本發(fā)明僅受權(quán)利要求及其等效物的限制。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括
測(cè)試儀，測(cè)試電阻式存儲(chǔ)器，并獲得關(guān)于所述電阻式存儲(chǔ)器的配置數(shù)據(jù)；以及
后期制造系統(tǒng)，防止在后期處理中的溫度降低所述電阻式存儲(chǔ)器中所述配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保持時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述后期制造系統(tǒng)包括
冷卻系統(tǒng)，在所述后期處理之前冷卻所述電阻式存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述后期制造系統(tǒng)包括
冷卻設(shè)備，在所述后期處理期間接觸所述電阻式存儲(chǔ)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述后期制造系統(tǒng)在至少一些所述后期處理之后從所述電阻式存儲(chǔ)器中讀取所述配置數(shù)據(jù)，并將從所述電阻式存儲(chǔ)器中讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫回所述電阻式存儲(chǔ)器中，以提高數(shù)據(jù)保持性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述測(cè)試儀將所述配置數(shù)據(jù)寫入外部數(shù)據(jù)庫(kù)，以及所述后期制造系統(tǒng)從所述外部數(shù)據(jù)庫(kù)中取回所述配置數(shù)據(jù)并在至少一些所述后期處理之后將從所述外部數(shù)據(jù)庫(kù)取回的所述配置數(shù)據(jù)寫回所述電阻式存儲(chǔ)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述測(cè)試儀將所述配置數(shù)據(jù)寫入所述電阻式存儲(chǔ)器，以及所述后期制造系統(tǒng)在所述后期處理之前從所述電阻式存儲(chǔ)器中讀取所述配置數(shù)據(jù)，并在至少一些所述后期處理之后將從所述電阻式存儲(chǔ)器中讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫回所述電阻式存儲(chǔ)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述電阻式存儲(chǔ)器包括相變存儲(chǔ)單元，其中，每個(gè)所述相變存儲(chǔ)單元包括Ge、Sb、Te、Ga、As、In、Se、和S中的至少一種。
8.一種系統(tǒng)，包括
測(cè)試儀，測(cè)試相變存儲(chǔ)器，并獲得關(guān)于所述相變存儲(chǔ)器的配置數(shù)據(jù)；以及
后期制造系統(tǒng)，防止在后期處理中的溫度降低所述相變存儲(chǔ)器中所述配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保持時(shí)間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述后期制造系統(tǒng)包括
冷卻系統(tǒng)，在所述后期處理之前冷卻所述相變存儲(chǔ)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述冷卻系統(tǒng)將所述相變存儲(chǔ)器冷卻到大約負(fù)20攝氏度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述后期制造系統(tǒng)包括
冷卻設(shè)備，在所述后期處理期間接觸所述相變存儲(chǔ)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述冷卻設(shè)備包括冷
卻芯片固定器，在所述后期處理期間固定所述相變存儲(chǔ)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述后期制造系統(tǒng)在至少一些所述后期處理之后從所述相變存儲(chǔ)器中讀取所述配置數(shù)據(jù)，并將從所述相變存儲(chǔ)器中讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫回所述相變存儲(chǔ)器，以提高數(shù)據(jù)保持性。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述后期制造系統(tǒng)在封裝所述相變存儲(chǔ)器之后測(cè)試所述相變存儲(chǔ)器，并且響應(yīng)于附加比特失效來(lái)激活芯片冗余。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述后期制造系統(tǒng)高溫測(cè)試所述相變存儲(chǔ)器并且在高溫測(cè)試所述相變存儲(chǔ)器之后從所述相變存儲(chǔ)器中讀取所述配置數(shù)據(jù)，以及將從所述相變存儲(chǔ)器中讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫回所述相變存儲(chǔ)器，以提高數(shù)據(jù)保持性。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述相變存儲(chǔ)器包括具有近似等于在所述后期處理中的焊接溫度的結(jié)晶溫度的相變材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述測(cè)試儀將所述配置數(shù)據(jù)寫入外部數(shù)據(jù)庫(kù)，以及所述后期制造系統(tǒng)從所述外部數(shù)據(jù)庫(kù)中取回所述配置數(shù)據(jù)并在至少一些所述后期處理之后將從所述外部數(shù)據(jù)庫(kù)取回的所述配置數(shù)據(jù)寫回所述相變存儲(chǔ)器。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述測(cè)試儀將所述配置數(shù)據(jù)寫入所述相變存儲(chǔ)器，以及所述后期制造系統(tǒng)在所述后期處理之前從所述相變存儲(chǔ)器中讀取所述配置數(shù)據(jù)并在至少一些所述后期處理之后將從所述相變存儲(chǔ)器讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫回所述相變存儲(chǔ)器中。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述相變存儲(chǔ)器包括具有小于在所述后期處理中的焊接溫度的結(jié)晶溫度的相變材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述相變存儲(chǔ)器包括相變存儲(chǔ)單元，其中，每個(gè)所述相變存儲(chǔ)單元均包括Ge、Sb、Te、Ga、As、In、Se、和S中的至少一種。
21.一種系統(tǒng)，包括
用于獲得相變存儲(chǔ)器的配置數(shù)據(jù)的裝置；以及
用于防止在后期處理中的溫度降低所述相變存儲(chǔ)器中所述配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保持時(shí)間的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述用于防止的裝置包括
用于在所述后期處理之前冷卻所述相變存儲(chǔ)器的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述用于防止的裝置包括
用于在所述后期處理期間接觸所述相變存儲(chǔ)器以冷卻所述相變存儲(chǔ)器的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述用于防止的裝置包括
用于在至少一些所述后期處理之后從所述相變存儲(chǔ)器中讀取所述配置數(shù)據(jù)的裝置；以及
用于將從所述相變存儲(chǔ)器中讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫回所述相變存儲(chǔ)器以提高數(shù)據(jù)保持性的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述用于獲得的裝置包括用于將所述配置數(shù)據(jù)寫入外部數(shù)據(jù)庫(kù)的裝置，以及其中，所述用于防止的裝置包括
用于從所述外部數(shù)據(jù)庫(kù)中取回所述配置數(shù)據(jù)的裝置；以及
用于在至少一些所述后期處理之后將從所述外部數(shù)據(jù)庫(kù)取回的所述配置數(shù)據(jù)寫入所述相變存儲(chǔ)器的裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述用于獲得的裝置包括用于將所述配置數(shù)據(jù)寫入所述相變存儲(chǔ)器的裝置，以及其中，所述用于防止的裝置包括
用于在所述后期處理之前從所述相變存儲(chǔ)器中讀取所述配置數(shù)據(jù)的裝置；以及
用于在至少一些所述后期處理之后將從所述相變存儲(chǔ)器中讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫入所述相變存儲(chǔ)器的裝置
27.一種制造相變存儲(chǔ)器的方法，包括
獲得所述相變存儲(chǔ)器的配置數(shù)據(jù)；以及
防止在后期處理中的溫度降低所述相變存儲(chǔ)器中所述配置數(shù)據(jù)的保持時(shí)間。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，防止包括
在所述后期處理之前冷卻所述相變存儲(chǔ)器；以及
在所述后期處理期間接觸所述相變存儲(chǔ)器以冷卻所述相變存儲(chǔ)器。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，接觸包括
固定所述相變存儲(chǔ)器，以在所述后期處理期間冷卻所述相變存儲(chǔ)器。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，防止包括
在至少一些所述后期處理之后從所述相變存儲(chǔ)器中讀取所述配置數(shù)據(jù)；以及
將從所述相變存儲(chǔ)器中讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫入所述相變存儲(chǔ)器以提高數(shù)據(jù)保持性。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，獲得所述配置數(shù)據(jù)包括將所述配置數(shù)據(jù)寫入外部數(shù)據(jù)庫(kù)，以及其中，防止包括
從所述外部數(shù)據(jù)庫(kù)中取回所述配置數(shù)據(jù)；以及
在至少一些所述后期處理之后將從所述外部數(shù)據(jù)庫(kù)取回的所述配置數(shù)據(jù)寫入所述相變存儲(chǔ)器。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，獲得所述配置數(shù)據(jù)包括將所述配置數(shù)據(jù)寫入所述相變存儲(chǔ)器，以及其中，防止包括
在所述后期處理之前從所述相變存儲(chǔ)器中讀取所述配置數(shù)據(jù)；以及
在至少一些所述后期處理之后將從所述相變存儲(chǔ)器中讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫入所述相變存儲(chǔ)器。
33.一種用于在后期處理的溫度處理期間保持在相變存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)的方法，包括
在所述溫度處理之前冷卻所述相變存儲(chǔ)器；以及
在所述后期處理期間，經(jīng)由冷卻設(shè)備接觸所述相變存儲(chǔ)器。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，冷卻包括
將所述相變存儲(chǔ)器冷卻到低于0攝氏度。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，接觸包括
在所述后期處理期間，經(jīng)由冷卻的芯片固定器來(lái)固定所述相變存儲(chǔ)器。
36.一種提高存儲(chǔ)在相變存儲(chǔ)器中的配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保持的方法，包括
在后期處理期間，焊接所述相變存儲(chǔ)器；
在焊接所述相變存儲(chǔ)器之后，從所述相變存儲(chǔ)器中讀取
所述配置數(shù)據(jù)；以及
將焊接后從所述相變存儲(chǔ)器中讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫回所述相變存儲(chǔ)器，以提高所述相變存儲(chǔ)器中所述配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保持。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，包括
在封裝所述相變存儲(chǔ)器之后，測(cè)試所述相變存儲(chǔ)器；以及
響應(yīng)于附加比特失效，激活芯片冗余。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，包括
高溫測(cè)試所述相變存儲(chǔ)器；
在高溫測(cè)試所述相變存儲(chǔ)器之后，從所述相變存儲(chǔ)器中讀取所述配置數(shù)據(jù)；以及
將高溫測(cè)試所述相變存儲(chǔ)器之后從所述相變存儲(chǔ)器中讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫回所述相變存儲(chǔ)器中，以得到完整的數(shù)據(jù)保持。
39.一種提高存儲(chǔ)在相變存儲(chǔ)器中的配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保持的方法，包括
測(cè)試所述相變存儲(chǔ)器；
獲得在測(cè)試所述相變存儲(chǔ)器期間的所述配置數(shù)據(jù)；
存儲(chǔ)所述配置數(shù)據(jù)；以及
在所述后期處理中的所述溫度處理之后，將所述配置數(shù)據(jù)寫入所述相變存儲(chǔ)器。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中，存儲(chǔ)所述配置數(shù)據(jù)包括將所述配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外部數(shù)據(jù)庫(kù)中，以及其中，寫入所述配置數(shù)據(jù)包括
從所述外部數(shù)據(jù)庫(kù)中取回所述配置數(shù)據(jù)；以及
在所述后期處理中的所述溫度處理之后，將從所述外部數(shù)據(jù)庫(kù)取回的所述配置數(shù)據(jù)寫入所述相變存儲(chǔ)器。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中，存儲(chǔ)所述配置數(shù)據(jù)包括將所述配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述相變存儲(chǔ)器中，以及其中，寫入所述配置數(shù)據(jù)包括
在所述后期處理中的所述溫度處理之前，從所述相變存儲(chǔ)器中讀取所述配置數(shù)據(jù)；以及
在所述后期處理中的所述溫度處理之后，將從所述相變存儲(chǔ)器中讀取的所述配置數(shù)據(jù)寫入所述相變存儲(chǔ)器中。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種包括測(cè)試儀和后期制造系統(tǒng)的防止數(shù)據(jù)保持性降低的系統(tǒng)。該測(cè)試儀測(cè)試電阻式存儲(chǔ)器并獲得關(guān)于電阻式存儲(chǔ)器的配置數(shù)據(jù)。后期制造系統(tǒng)防止后期處理中的溫度降低電阻式存儲(chǔ)器中配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保持時(shí)間。從而，防止了后期處理過(guò)程中的溫度使數(shù)據(jù)保持時(shí)間縮短。
文檔編號(hào)G11C29/00GK101183564SQ20071017036
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月16日
發(fā)明者托馬斯·哈普, 揚(yáng)·鮑里斯·菲利普 申請(qǐng)人:奇夢(mèng)達(dá)北美公司