Techniek waarbij rijen of kolommen met defecte cellen in het geheugen worden vervangen door vooraf aangebrachte reserverijen of -kolommen, zodat het deel toch goed is. Defecte posities worden bij de test bepaald en met bijvoorbeeld zekeringen omgeschakeld. Verhoogt de yield aanzienlijk.
Japanse benaming: 冗長救済
Vakgebied: DRAM
Een DRAM-die bevat miljarden cellen, en de kans dat elk daarvan defectvrij is, is klein. Zonder herstel zou één slechte cel of een kortgesloten wordline de hele chip onbruikbaar maken, en zou de yield van geheugen met hoge capaciteit onhoudbaar zijn. Ontwerpers voegen daarom reserverijen en reservekolommen toe aan elke geheugenarray. Redundantieherstel vervangt rijen of kolommen met defecte cellen door deze reserves, zodat een die met een beperkt aantal fouten toch als volledig werkend onderdeel kan worden geleverd.
Bij de wafertest schrijven en lezen geheugentesters patronen over alle adressen en bouwen ze een fail bit map op die laat zien welke bits zijn gefaald. Een programma voor redundantieanalyse bepaalt vervolgens hoe elke falende bit met de beschikbare reserverijen en -kolommen kan worden afgedekt; een enkele falende bit kan door beide worden hersteld, terwijl een falende lijn een overeenkomstige reservelijn nodig heeft. De gekozen adressen worden opgeslagen in zekeringen, ofwel met een laser doorgebrande metalen fuses, ofwel elektrisch geprogrammeerde fuses en antifuses. Bij elke toegang vergelijken comparatoren het binnenkomende adres met de opgeslagen adressen en leiden ze overeenkomsten om naar een reserve.
Laserfuses kunnen alleen op waferniveau worden doorgebrand, maar elektrisch programmeerbare elementen maken herstel in een later stadium mogelijk. Post-package repair (PPR) maakt het mogelijk een falende rij die na assemblage wordt ontdekt naar een reserve om te leiden, en sommige geheugenstandaarden laten een systeem dit in het veld uitvoeren. Zo worden defecten opgevangen die door packagingstress zijn ontstaan of tijdens burn-in worden gevonden. Het ontwerp moet het aantal reserves afwegen tegen de kosten: elke reserverij of -kolom kost oppervlak, en de adresvergelijking voegt een kleine vertraging toe aan het toegangspad.
De fail bit map is ook buiten herstel nuttig. De vorm van de fouten geeft een aanwijzing over de fysieke oorzaak: losse enkele bits wijzen op zwakke cellen of puntdefecten, volledige rijen of kolommen op onderbroken of kortgesloten wordlines of bitlines, en clusters op deeltjes of lokale procesproblemen. Faalanalyse-engineers correleren deze patronen met inline-inspectiedata om de verantwoordelijke processtap te vinden. Dezelfde redundantieaanpak wordt gebruikt in grote SRAM-caches op processors, waar reserverijen of -kolommen de yield herstellen op dies met een groot geheugenoppervlak.
Bij het testen worden de adressen van falende rijen of kolommen vastgesteld, die adressen worden opgeslagen in fuses of antifuses, en comparatoren op de chip leiden elke toegang daartoe om naar ingebouwde reserverijen of -kolommen.
Post-package repair is een functie waarmee een falende DRAM-rij na het verpakken van de chip naar een reserverij kan worden omgeleid, met elektrisch programmeerbare elementen in plaats van laserfuses op waferniveau.
Een fail bit map is een kaart van welke geheugenbits op welke adressen zijn gefaald; die wordt gebruikt om redundantieherstel te plannen en om uit het foutpatroon de fysieke oorzaak van defecten af te leiden.
1T1C-cel Bank Bitlijn CAS-latency DDR SDRAM DIMM ECC (foutcorrigerende code) Leesversterker (sense amplifier) LPDDR Memory wall