冗余電路保險措施的導入—備用記憶體的機制

在半導體記憶體中，例如一個1G的DRAM，代表一個半導體晶片上擁有10億個能夠記憶1 bit的資訊單位。

如果這10億個記憶體單元中，只要有一個不良的單元出現，那么這一個半導體晶片就成了不良品。然而只要思考一下，就會發現這是非常不經濟的做法。

需要擁有多少個備用記憶體

在上述這樣的情形中，努力進行的解決方案稱為“冗余度（redundancy）”。冗余度指的是，在記憶體原本的記憶容量之外，追加制作“備用記憶體單元”，萬一原本的記憶體單元里發生不良時，透過切換至備用記憶體單元，而盡可能地拯救半導體。

這種方式很類似當人類發生腦中風而身體機能的一部份受到損害時，利用復健使原本死掉的腦細胞作用，由其他未使用的腦細胞代為運作。

如圖3-5-1所示，半導體的冗余電路，包括了備用記憶體單元，以及使原本的記憶體與備用記憶體單元之間的連接，進行電路的切換。

記憶體單元的切換，一般透過使用雷射切斷原先制作在半導體片上的多晶矽保險絲，來進行動作。

晶圓針測制程的Tester，將記憶體半導體的不良內容與不良記憶

體單元在晶片里的位置，以及點狀缺陷、線狀缺陷、塊狀缺陷等缺陷狀態等，依此判斷是否能夠經由切換得以修復半導體等，并記錄這些數據。

針對判定可以切換的晶片，將載有該晶片的晶圓放置到“雷射補修機”上，根據記錄數據及修正內容，進行補修。經過補修的半導體晶片，將再次通過晶圓針測制程，確認切換動作是否成功，若成功則可重新判為良品。

經由以上說明可以發現的是，判斷需要準備多少個備用記憶體單元，是一件重要的事。也就是說，擁有較多的備用記憶體單元半導體的拯救率雖然提高，但半導體晶片的尺寸也因而變大，使得晶圓上能制作的半導體晶片數量減少。圖3-5-2為半導體的拯救率范例。