專利名稱：靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種存儲(chǔ)器制程參數(shù)的調(diào)整方法，且特別是有關(guān)于一種靜態(tài)隨機(jī)
存取存儲(chǔ)器的最小操作電壓的調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Static Random Access Memory, SRAM)是一種常見的隨 機(jī)存取存儲(chǔ)器。其特點(diǎn)在于只要持續(xù)供電給該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，儲(chǔ)存在靜態(tài)隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)就不會(huì)消失。這個(gè)不同于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Dynamic Random Access Memory, DRAM)需要周期性地更新(re-flash)數(shù)據(jù)線的特點(diǎn)，使得靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器在 現(xiàn)今的諸多電子產(chǎn)品中依舊扮演著不可取代的地位。 常見的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器為一種由6個(gè)晶體管所構(gòu)成的所謂的6T的結(jié)構(gòu)。在 此請(qǐng)參照?qǐng)D1繪示已知的6T的靜態(tài)隨機(jī)存取體的電路圖。圖1繪示為1位的靜態(tài)隨機(jī)存 取存儲(chǔ)器100。靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100主要由四個(gè)晶體管PL1、PD1、PL2、PD2建構(gòu)成一個(gè) 閂鎖電路來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而晶體管PG1、 PG2則分別擔(dān)任兩個(gè)受控于字線WL的開關(guān)，在當(dāng)靜態(tài) 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100被選中時(shí)(包括要被寫入或讀出數(shù)據(jù)時(shí))，晶體管PG1、PG2同時(shí)導(dǎo)通， 并將數(shù)據(jù)通過位線BL及反位線BLB傳送數(shù)據(jù)，以進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取。圖1中的靜態(tài)隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器100僅為一位的存儲(chǔ)器單元，但在一個(gè)數(shù)兆位容量的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器數(shù)組中會(huì)有 大量的此種一位存儲(chǔ)器單元。 在針對(duì)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的測(cè)試分析中，常使用一種所謂的許目(shmoo)測(cè) 試。這種許目測(cè)試常使用在半導(dǎo)體的電路分析上，通常是針對(duì)數(shù)兆位的存儲(chǔ)器容量的受測(cè) 電路的操作電壓做遞增或遞減的重復(fù)測(cè)試，以判斷受測(cè)電路在不同操作電壓下良莠分布。 以下請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1及圖2，圖2繪示靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器許目測(cè)試的分布圖。其中圖2的 橫軸為作用在晶體管PL1、PL2、PD1、PD2的存儲(chǔ)單元電壓VCE^而縱軸為作用在晶體管PGl、 PG2的外設(shè)電路電壓Vp皿。圖2上所標(biāo)示的星點(diǎn)表示在該些電壓狀態(tài)時(shí)，受測(cè)電路中的所有 靜態(tài)隨存取存儲(chǔ)器皆可正常工作，空白部分則為受測(cè)電路中的靜態(tài)隨存取存儲(chǔ)器無法全數(shù) 正常工作。 此外，直線210為當(dāng)存儲(chǔ)單元電壓、^等于外設(shè)電路電壓Vp皿時(shí)的狀況，而直線 210上的點(diǎn)PT則為發(fā)生受測(cè)的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的最小操作電壓Vccjiiin。
—般來說，造成靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器發(fā)生失效的原因除了因?yàn)橹瞥躺系牟豢杀苊?的錯(cuò)誤(一般此因素所造成的失效稱早期失效(early fail))(雖說不可避免但需降到某 個(gè)可接受的值)夕卜，還有兩個(gè)最主要的因素，一個(gè)是為所謂的靜態(tài)噪聲邊界(Static Noise Margin, SNM)而另一個(gè)是所謂的寫入噪聲邊界(Write Noise Margin，WRM)。這兩個(gè)因素分 別表示了靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器在讀出及寫入的噪聲容忍程度。并且，這兩個(gè)因素通常是互 斥的，也就是說具有較高的靜態(tài)噪聲邊界的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器通常會(huì)具有較低的寫入噪 聲邊界，反之亦然。這樣的情況使得當(dāng)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器需要在較低的操作電壓上操作 時(shí)，設(shè)計(jì)者很難調(diào)整相對(duì)的制程參數(shù)。
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而上述的許目測(cè)試只能顯示出受測(cè)的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的失效主要是導(dǎo)因于 寫入噪聲邊界或是靜態(tài)噪聲邊界。也因此，這樣的許目測(cè)試并無法提供設(shè)計(jì)者足夠的信息， 來使設(shè)計(jì)者得以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)靜態(tài)噪聲邊界或?qū)懭朐肼曔吔绲闹?程參數(shù)，來進(jìn)一步調(diào)整其最低操作電壓。同時(shí)，這樣的許目測(cè)試也無法提供是否有早期失效 的位隱含在里面的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，用以調(diào)低靜態(tài)隨機(jī) 存取存儲(chǔ)器的操作電壓。 本發(fā)明提出一種靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其中，靜態(tài)隨機(jī)存 取存儲(chǔ)器接收外設(shè)電路電壓及存儲(chǔ)單元電壓，其步驟包括首先，針對(duì)多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器進(jìn)行許目(shmoo)測(cè)試，并藉以獲得許目測(cè)試圖及最小操作電壓，其中該許目測(cè)試圖 具有測(cè)試成功分布區(qū)。接著，比較最小操作電壓與預(yù)設(shè)規(guī)格。然后，在許目測(cè)試圖上的外設(shè) 電路電壓等于存儲(chǔ)單元電壓的線上定位出預(yù)設(shè)規(guī)格所在的規(guī)格定位點(diǎn)。并且，固定外設(shè)電 路電壓或存儲(chǔ)單元電壓的其中之一，并遞減外設(shè)電路電壓或存儲(chǔ)單元電壓的另一，來針對(duì) 多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器進(jìn)行測(cè)試，并藉以獲得失效位數(shù)分布。最后，依據(jù)規(guī)格定位點(diǎn)以及 失效位數(shù)分布調(diào)整多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的"依據(jù)該規(guī)格定位點(diǎn)以及該失效位數(shù)分布調(diào)整該 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)"的步驟包括首先，延伸測(cè)試成功分布區(qū)的第一邊界線， 并水平移動(dòng)第一邊界線平行移動(dòng)距離，使此第一邊界線通過規(guī)格定位點(diǎn)。并且，延伸測(cè)試成 功分布區(qū)的第二邊界線，并垂直移動(dòng)此第二邊界線垂直移動(dòng)距離，使此第二邊界線通過規(guī) 格定位點(diǎn)。然后，再依據(jù)平行移動(dòng)距離或垂直移動(dòng)距離及失效位數(shù)分布中發(fā)生第一個(gè)失效 位的電壓來調(diào)整多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中"遞減外設(shè)電路電壓或存儲(chǔ)單元電壓的另一"的步驟 為存儲(chǔ)單元電壓由等于外設(shè)電路電壓遞減至O伏特，或?yàn)橥庠O(shè)電路電壓由等于存儲(chǔ)單元電 壓遞減至0伏特。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中失效位數(shù)分布為對(duì)應(yīng)遞減的存儲(chǔ)單元電壓或遞減的
外設(shè)電路電壓產(chǎn)生的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的失效位數(shù)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中的失效位數(shù)分布呈常態(tài)分布。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中包括依據(jù)調(diào)整第一失效位數(shù)分布的標(biāo)準(zhǔn)差或中位數(shù) 來調(diào)整多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法還包 括首先，依據(jù)第一失效位數(shù)分布的標(biāo)準(zhǔn)差來判斷存儲(chǔ)單元電壓或外設(shè)電路電壓產(chǎn)生第一 個(gè)失效位的理論電壓值，其中的理論電壓值至實(shí)際產(chǎn)生第一個(gè)失效位的電壓值的區(qū)間為發(fā) 生早期失效(early fail)的區(qū)間。然后，依據(jù)上述的早期失效的區(qū)間來調(diào)整多個(gè)靜態(tài)隨機(jī) 存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法的步 驟還包括依據(jù)理論電壓對(duì)應(yīng)的失效位數(shù)，來調(diào)整多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的理論電壓值與失效位數(shù)分布的標(biāo)準(zhǔn)差的呈倍數(shù)關(guān)系，而此倍數(shù)關(guān)系的值則依據(jù)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的尺寸來決定。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的許目(shmoo)測(cè)試為改變存儲(chǔ)單元電壓及外設(shè)電 路電壓以針對(duì)多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器進(jìn)行測(cè)試。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的許目(shmoo)測(cè)試針對(duì)多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 所進(jìn)行的測(cè)試為對(duì)多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫測(cè)試。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的測(cè)試成功分布區(qū)表示多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器在 對(duì)應(yīng)測(cè)試成功分布區(qū)中的存儲(chǔ)單元電壓及外設(shè)電路電壓時(shí)所有位均可以正常地被讀寫。
本發(fā)明因利用許目(shmoo)測(cè)試所產(chǎn)生的許目測(cè)試圖配合失效位數(shù)分布，并以統(tǒng) 計(jì)的方式來調(diào)整靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)，藉以調(diào)整靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的最小操 作電壓。藉此，不僅可以有效分辨出主導(dǎo)存儲(chǔ)器最小操作電壓的原因是在于靜態(tài)噪聲邊界 或是寫入噪聲邊界，并且可以得知此二參數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)而獲知所對(duì)應(yīng)的制程參數(shù)并加 以調(diào)整，以期有效調(diào)整存儲(chǔ)器的最小操作電壓。 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附 圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖1繪示已知的6T的靜態(tài)隨機(jī)存取體的電路圖。 圖2繪示靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器許目測(cè)試的分布圖。 圖3A繪示本發(fā)明的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法的第一實(shí)施例的 步驟流程圖。 圖3B繪示本發(fā)明的第一實(shí)施例的許目測(cè)試圖。 圖4繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的一失效位分布400的示意圖。 圖5繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的另一失效位數(shù)分布500的示意圖。
[主要元件標(biāo)號(hào)說明] 100 :靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 210 :直線 510、520:曲線 S310 S350 :操作電壓的調(diào)整方法的步驟 WL:字線 BL、BLB:位線 PG1、PG2、PL1、PL2、PD1、PD2 :晶體管 Vc亂、VPEKI :電壓 VI 、 V2 :電壓值 dVl :區(qū)間 TSZ :分布區(qū) RB、LB:邊界線 dFBC :失效位數(shù) PT 、 SPECT :點(diǎn) Vm :中位數(shù) Vcc_min :最小操作電壓
具體實(shí)施例方式
以下將針對(duì)本發(fā)明的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法提出不同的多
個(gè)實(shí)施例來加以說明，并佐以圖示，以期本領(lǐng)域技術(shù)人員更能了解，并得據(jù)以實(shí)施。 首先請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1及圖3A，圖3A繪示本發(fā)明的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法的第一實(shí)施例的步驟流程圖。雖然在說明書中皆以靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100作 為測(cè)試電路，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器ioo僅為數(shù)百萬或更多位的 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的代表，因此真正的受測(cè)電路可為任意位的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的集合。 在本第一實(shí)施中，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100的操作電壓的調(diào)整方法的步驟包括 首先，針對(duì)待測(cè)的多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100進(jìn)行許目測(cè)試(步驟S320)，在此所進(jìn)行的 許目測(cè)試是通過改變存儲(chǔ)單元電壓VCE^及其外設(shè)電路電壓VPEKI，以對(duì)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 100進(jìn)行存取功能測(cè)試。并且，通過上述的許目測(cè)試，可以獲得如圖3B繪示本發(fā)明的第一實(shí) 施例的許目測(cè)試圖。以及多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100的最小操作電壓Vccjiiin。
在此請(qǐng)參照?qǐng)D3B，圖3B繪示的許目測(cè)試圖中標(biāo)示星點(diǎn)(*)的區(qū)域，為所謂的測(cè)試 成功分布區(qū)TSZ。這個(gè)的測(cè)試成功分布區(qū)TSZ所代表意義為受測(cè)的多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ) 器100在此區(qū)間所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元電壓及外設(shè)電路電壓VPEKI下，所有的位都可以正常 地被讀寫。換句話說，在測(cè)試成功分布區(qū)TSZ外的區(qū)域則表示受測(cè)的多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器100在所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元電壓及外設(shè)電路電壓VPEKI作用下，至少有一個(gè)位的讀寫 操作是失效的。 請(qǐng)重新參照?qǐng)D3A，繼續(xù)上述的多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100的操作電壓的調(diào)整步 驟，接著則進(jìn)行比較最小操作電壓Vccjiiin與預(yù)定規(guī)格SPEC(步驟S340)。這個(gè)預(yù)定規(guī)格 SPEC就是所要調(diào)整的多個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100的操作電壓的目標(biāo)值。 一旦最小操作電 壓Vccjiiin大于預(yù)定規(guī)格SPEC，表示操作電壓的調(diào)整操作未完成，而相反地，若最小操作電 壓Vccjiiin小于等于預(yù)定規(guī)格SPEC，則表示操作電壓的調(diào)整操作已完成。
若是判斷操作電壓的調(diào)整操作未完成，則再請(qǐng)參照?qǐng)D3B，并在許目測(cè)試圖的外設(shè) 電路電壓等于存儲(chǔ)單元電壓的線310上定位出預(yù)設(shè)規(guī)格SPEC所在的規(guī)格定位點(diǎn)SPECT(步 驟S330)。然后，找出測(cè)試成功分布區(qū)TSZ的第一邊界線RB以及第二邊界線LB。延伸測(cè)試 第一邊界線RB，并水平移動(dòng)第一邊界線RB —個(gè)平行移動(dòng)距離SX，使得第一邊界線RB通過 規(guī)格定位點(diǎn)SPECT。相同地，也延伸測(cè)試第二邊界線LB，并水平移動(dòng)第二邊界線LB —個(gè)垂 直移動(dòng)距離SY，使得第二邊界線LB也通過規(guī)格定位點(diǎn)SPECT。 再請(qǐng)重新參照?qǐng)D3A，接著進(jìn)行步驟S340。步驟S340為固定外設(shè)電路電壓VPEKI或 存儲(chǔ)單元電壓VeE^的其中之一，其中被固定的外設(shè)電路電壓VPEKI或存儲(chǔ)單元電壓VeE^是 被固定在原本的標(biāo)準(zhǔn)操作電壓。并遞減外設(shè)電路電壓VPEKI或存儲(chǔ)單元電壓的另一 個(gè)，以針對(duì)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100進(jìn)行測(cè)試。并藉以獲得失效位數(shù)分布(Failure Bits Distribution，F(xiàn)BC)。簡單地說，就是當(dāng)固定外設(shè)電路電壓Vp孤時(shí)，則遞減存儲(chǔ)單元電壓Vc^ 以針對(duì)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100進(jìn)行測(cè)試。相對(duì)的，當(dāng)固定存儲(chǔ)單元電壓時(shí)，則遞減外 設(shè)電路電壓VPEKI以針對(duì)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100進(jìn)行測(cè)試。通過上述的測(cè)試，可以得到一 個(gè)所謂的失效位分布。 而關(guān)于失效位分布的說明則請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的失效位分 布400的示意圖。其中的橫軸為進(jìn)行步驟S340時(shí)所遞減的電壓，在此以遞減存儲(chǔ)單元電壓
為例，假設(shè)此時(shí)外設(shè)電路電壓VPEKI被固定在1. 1伏特(Volts，V)，而存儲(chǔ)單元電壓 則由1. 1V遞減至0V(圖4僅繪示存儲(chǔ)單元電壓Vc^由1. IV遞減到O. 7V的失效位數(shù)分布， 原因是在0.7V到1. 1V之間已包含所有的存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù))。而外設(shè)電路電壓Vp皿選擇被固
7定在l. 1V是因?yàn)殪o態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器100的正常操作電壓為1. 1V，并在此電壓下可以穩(wěn)定 的正常工作。另外，失效失效位分布400的縱軸則為對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元電壓VeE^時(shí)所發(fā)生的失 效的位數(shù)。當(dāng)外設(shè)電路電壓Vp皿固定，每個(gè)存儲(chǔ)單元都會(huì)對(duì)應(yīng)到一個(gè)可工作的最低操作電 壓等于存儲(chǔ)單元電壓VCE^。所以圖4也可看作是最低操作電壓Vmin x的分布圖。 [OO48] 失效位數(shù)分布400呈現(xiàn)一個(gè)所謂的常態(tài)分布(normal distribution)，其中發(fā) 生最多失效的情況為存儲(chǔ)單元電壓Ve^(Vmiu)約等于0.85V，而此時(shí)對(duì)應(yīng)發(fā)生的最大失 效位數(shù)略低于900000個(gè)位，而此時(shí)的存儲(chǔ)單元電壓為失效位數(shù)分布400的中位數(shù) Vm(median)。 以下請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3A及圖4。在完成了上述的步驟S340后，接著則依據(jù)平行移動(dòng) 距離SX或垂直移動(dòng)SY距離及失效位數(shù)分布400中發(fā)生第一個(gè)失效位的電壓來調(diào)整靜態(tài)隨 機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)(步驟S350)。仔細(xì)地說，就是利用失效位數(shù)分布400中的發(fā)生第 一個(gè)失效位位座落的電壓，并將此統(tǒng)計(jì)圖與已驗(yàn)證過的上一世代制程時(shí)所產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)圖作 比較，看是需要調(diào)整中位數(shù)Vm、標(biāo)準(zhǔn)差S或是早期失效(關(guān)于早期失效的取得，會(huì)在后面加 以說明)才能位移發(fā)生第一個(gè)失效位位座落的電壓使其降低SX或SY(若是固定Vperi而 改變Vcell的失效位數(shù)分布圖，需使第一個(gè)錯(cuò)位的座落電壓降低SX ;若是固定Vcell而改 變Vperi的失效位數(shù)分布圖，則需使第一個(gè)失效位的座電壓降低SY)，隨后調(diào)整欲調(diào)整的參 數(shù)(例如，中位數(shù))所對(duì)應(yīng)到的制程條件。 而關(guān)于上述的調(diào)整的參數(shù)對(duì)應(yīng)的制程條件方面，舉例來說，若欲調(diào)整參數(shù)的是中 位數(shù)，則對(duì)應(yīng)調(diào)整離子植入的劑量等制程條件以改變N型晶體管與P型晶體管的電流比；若 欲調(diào)整的參數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)差，則可以通過改善存儲(chǔ)器上的電子元件的制程均勻度(例如，蝕刻、 微影制程所造成的CD均勻度分布；蝕刻、薄膜、擴(kuò)散、化學(xué)機(jī)械研磨所造成的膜厚均勻度分 布)。而在于改善早期失效方面，則必須進(jìn)行失效分析(failure-analysis, FA)，來找到對(duì) 應(yīng)改善的制程條件。 值得一提的是，針對(duì)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器進(jìn)行如步驟S340的測(cè)試所產(chǎn)生的失效 位數(shù)分布并不一定會(huì)如同圖4所繪示的呈現(xiàn)完美的常態(tài)分布曲線。請(qǐng)參照?qǐng)D5，圖5繪示本 發(fā)明第一實(shí)施例的另一個(gè)失效位數(shù)分布500的示意圖。其中的曲線510為實(shí)際測(cè)試出來的 失效位數(shù)分布曲線，而曲線520則是理論上常態(tài)分布所應(yīng)呈現(xiàn)的失效位數(shù)分布曲線。其中 在區(qū)間dVl中，兩條曲線有著很大的誤差，這個(gè)誤差是由于制程上無可避免的問題而造成 存儲(chǔ)器早期失效(early fail)。這個(gè)早期失效雖然可通過調(diào)整制程參數(shù)而加以改善，但卻 無法經(jīng)由調(diào)整分布的中位數(shù)或標(biāo)準(zhǔn)差來加以消除，因此必須獨(dú)立于中位數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差外成為 第三個(gè)改善因素。 為了減低上述的早期失效，區(qū)間dVl必需被準(zhǔn)確的計(jì)算出來。其中理論上發(fā)生第 一失效位的理論電壓值Vl與失效位數(shù)分布的中位數(shù)Vm距離應(yīng)該與其標(biāo)準(zhǔn)差呈一個(gè)倍數(shù)關(guān) 系。利用這個(gè)倍數(shù)關(guān)系，就可以得到理論電壓值V1，其中V1 =Vm+S Xn，這個(gè)倍數(shù)關(guān)系n則 與受測(cè)的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量有關(guān)，當(dāng)存儲(chǔ)容量為4百萬(mega)字節(jié)(bytes) 時(shí)，n等于5. 04，而當(dāng)存儲(chǔ)容量為8兆字節(jié)時(shí)，n等于5. 17，而當(dāng)存儲(chǔ)容量為16兆字節(jié)時(shí)，n 等于5. 30，而當(dāng)存儲(chǔ)容量為32兆字節(jié)時(shí)n等于5. 42。 在計(jì)算出理論電壓值V1后，再配合實(shí)際測(cè)試中所得到的失效位數(shù)分布曲線510所 得到的實(shí)際的發(fā)生第一個(gè)失效位的電壓值V2，便可以計(jì)算出區(qū)間dVl。而這個(gè)區(qū)間dVl的值也就是理論的與實(shí)際的發(fā)生第一個(gè)失效位的電壓差。 另外，除了早期失效所發(fā)生的電壓值很重要外，早期失效的數(shù)量也很重要。因此， 在理論電壓值VI時(shí)所對(duì)應(yīng)發(fā)生實(shí)際的失效位數(shù)dFBC，也同樣可以作為制程參數(shù)調(diào)整的依 據(jù)。 此外，上述第一實(shí)施例中關(guān)于制程參數(shù)的調(diào)整方式，則是可以依據(jù)失效位數(shù)分布
來做調(diào)整，例如移動(dòng)失效位數(shù)分布的中位數(shù)，或是調(diào)大或調(diào)小失效位數(shù)分布的標(biāo)準(zhǔn)差。但
是，最重要的是，由于當(dāng)固定的電壓為外設(shè)電路電壓而遞減的為存儲(chǔ)單元電壓時(shí)，主導(dǎo)發(fā)生
失效的原因?yàn)槭軠y(cè)的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的靜態(tài)噪聲邊界。因此，只要針對(duì)靜態(tài)噪聲邊界
的相關(guān)電路進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的調(diào)整，也就可以精確地調(diào)整失效位數(shù)分布，例如調(diào)整N型晶體管
的閾值電壓的植入(Vt implement)劑量，或加大晶體管的通道長度等。 相對(duì)地，當(dāng)固定的電壓為存儲(chǔ)單元電壓而遞減的為外設(shè)電路電壓時(shí)，主導(dǎo)發(fā)生失
效的原因?yàn)槭軠y(cè)的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的寫入噪聲邊界。因此，只要針對(duì)寫入噪聲邊界的
相關(guān)電路進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的調(diào)整，也就可以精確地調(diào)整失效位數(shù)分布。在此，關(guān)于制程條件的調(diào)
整則與之前說明的調(diào)整方式相類似，此處不多贅述。 綜上所述，本發(fā)明針對(duì)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元電壓及外設(shè)電路電壓分開 進(jìn)行測(cè)試的方式，來有效地分析出造成主導(dǎo)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的最小操作電壓的因素是 為靜態(tài)噪聲邊界或是寫入噪聲邊界。并依此對(duì)制程參數(shù)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)調(diào)整，提升制程調(diào)整的 準(zhǔn)確性。 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù) 領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此 本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
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權(quán)利要求
一種靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其中該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器接收外設(shè)電路電壓及存儲(chǔ)單元電壓，其步驟包括針對(duì)多個(gè)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器進(jìn)行許目測(cè)試，并藉以獲得許目測(cè)試圖及最小操作電壓，其中該許目測(cè)試圖具有測(cè)試成功分布區(qū)；比較該最小操作電壓與一預(yù)設(shè)規(guī)格；在該許目測(cè)試圖上該外設(shè)電路電壓等于該存儲(chǔ)單元電壓的線上定位出該預(yù)設(shè)規(guī)格所在的規(guī)格定位點(diǎn)；固定該外設(shè)電路電壓或該存儲(chǔ)單元電壓的其中之一，并遞減該外設(shè)電路電壓或該存儲(chǔ)單元電壓的另一，以針對(duì)多個(gè)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器進(jìn)行測(cè)試，并獲得失效位數(shù)分布；以及依據(jù)該規(guī)格定位點(diǎn)以及該失效位數(shù)分布調(diào)整多個(gè)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其中"依據(jù)該 規(guī)格定位點(diǎn)以及該失效位數(shù)分布調(diào)整多個(gè)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)"的步驟包 括延伸該測(cè)試成功分布區(qū)的第一邊界線，并水平移動(dòng)該第一邊界線一平行移動(dòng)距離，使 該第一邊界線通過該規(guī)格定位點(diǎn)；延伸該測(cè)試成功分布區(qū)的第二邊界線，并垂直移動(dòng)該第二邊界線一垂直移動(dòng)距離，使 該第二邊界線通過該規(guī)格定位點(diǎn)；以及依據(jù)該平行移動(dòng)距離或該垂直移動(dòng)距離及該失效位數(shù)分布中發(fā)生第一個(gè)失效位的電 壓來調(diào)整該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其中"遞減外 設(shè)電路電壓或存儲(chǔ)單元電壓的另一"的步驟為該存儲(chǔ)單元電壓由等于該外設(shè)電路電壓遞減 至0伏特，或?yàn)樵撏庠O(shè)電路電壓由等于該存儲(chǔ)單元電壓遞減至0伏特。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其中該失效位 數(shù)分布為對(duì)應(yīng)遞減的該存儲(chǔ)單元電壓或遞減的該外設(shè)電路電壓產(chǎn)生的多個(gè)該靜態(tài)隨機(jī)存 取存儲(chǔ)器的失效位數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其中該失效位 數(shù)分布呈常態(tài)分布。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其中包括依據(jù) 調(diào)整該第一失效位數(shù)分布的標(biāo)準(zhǔn)差或中位數(shù)來調(diào)整多個(gè)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參 數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其步驟還包括依據(jù)該失效位數(shù)分布的標(biāo)準(zhǔn)差來判斷該存儲(chǔ)單元電壓或該外設(shè)電路電壓產(chǎn)生第一個(gè) 失效位的理論電壓值，其中該理論電壓值至實(shí)際產(chǎn)生第一個(gè)失效位的電壓值的區(qū)間為發(fā)生 早期失效的區(qū)間；以及依據(jù)該早期失效的區(qū)間來調(diào)整多個(gè)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其步驟還包括依據(jù)該理論電壓對(duì)應(yīng)的失效位數(shù)，來調(diào)整多個(gè)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其中該理論電壓值與該失效位數(shù)分布的標(biāo)準(zhǔn)差的呈倍數(shù)關(guān)系，而該倍數(shù)關(guān)系的值則依據(jù)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的尺寸來決定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其中該許目測(cè)試為改變?cè)摯鎯?chǔ)單元電壓及該外設(shè)電路電壓，以針對(duì)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器進(jìn)行測(cè)試。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其中該許目測(cè)試針對(duì)多個(gè)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器所進(jìn)行的測(cè)試為對(duì)多個(gè)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫測(cè)試。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的操作電壓的調(diào)整方法，其中該測(cè)試成功分布區(qū)表示多個(gè)該靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器在對(duì)應(yīng)該測(cè)試成功分布區(qū)中的該存儲(chǔ)單元電壓及該外設(shè)電路電壓時(shí)所有位均可以正常地被讀寫。
全文摘要
一種可達(dá)到最佳化靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的最小操作電壓的調(diào)整方法，其中的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器接收外設(shè)電路電壓及存儲(chǔ)單元電壓，其步驟包括首先針對(duì)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器進(jìn)行許目測(cè)試，藉以獲得許目測(cè)試圖及最小操作電壓。比較最小操作電壓與預(yù)設(shè)規(guī)格，并在許目測(cè)試圖上外設(shè)電路電壓等于存儲(chǔ)單元電壓的線上定位出預(yù)設(shè)規(guī)格所在的規(guī)格定位點(diǎn)。固定外設(shè)電路電壓或存儲(chǔ)單元電壓的其中之一，并遞減外設(shè)電路電壓或存儲(chǔ)單元電壓的另一，藉以針對(duì)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器進(jìn)行測(cè)試，并獲得失效位數(shù)分布。最后，依據(jù)規(guī)格定位點(diǎn)以及失效位數(shù)分布調(diào)整靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的制程參數(shù)。
文檔編號(hào)G11C29/00GK101752009SQ20081018591
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者侯俊良, 劉復(fù)晁, 謝明進(jìn), 郭建利 申請(qǐng)人:聯(lián)華電子股份有限公司