[发明专利]用于堆叠存储器架构的自修复逻辑

说明书

技术领域

本发明的实施例一般涉及电子装置领域，并且更具体而言涉及用于堆叠存储器架构的自修复逻辑。

为了给计算操作提供更密集的存储器，已经发展了涉及具有多个紧密耦合的存储元件的存储装置（其可以被称为3D堆叠存储器或者堆叠存储器）的概念。3D堆叠存储器可以包括DRAM（动态随机存取存储器）存储元件的耦合层或封装，其可以被称为存储器堆叠。堆叠存储器可以被用来在单个装置或者封装中提供大量的计算机存储器，其中该装置或者封装可以还包括某些系统组件，例如存储器控制器和CPU（中央处理单元）。

但是，与更简单存储元件的成本相比，在3D堆叠存储器的制造中可能存在显著成本。在堆叠存储装置的构造中，在制作时没有瑕疵的存储器管芯可以在3D堆叠存储器封装的制造中形成瑕疵。由于这个，有缺陷存储装置的成本可能对于装置制造商或者对于购买电子装置的顾客是显著的。

附图说明

本发明的实施例以示例方式而不是以限制方式在附图中示出，在附图中，相似参考标号是指类似要素。

图1示出3D堆叠存储器的一个实施例；

图2示出使用纠错代码的生成来提供有缺陷TSV操作的替换的自修复设备或者系统的一个实施例；

图3是在设备或者系统的一个实施例中生成纠错代码的图示；

图4示出提供有缺陷TSV操作的自修复的设备或者系统的纠错元件的一个实施例；

图5是用备用TSV代替缺陷TSV来提供TSV操作的自修复的设备或者系统的图示；

图6是提供用备用TSV的数据代替来自有缺陷TSV的数据的设备或者系统的一个实施例的图示；

图7是在装置或者系统中标识有缺陷TSV的一个实施例的图示；

图8是示出使用堆叠存储装置中的备用TSV来修复有缺陷TSV的操作的过程的一个实施例的流程图；

图9是包括用于使用备用TSV修复有缺陷TSV的操作的元件的设备或者系统的一个实施例的图示；

图10示出包括堆叠存储器的计算系统的一个实施例，堆叠存储器具有用于使用备用TSV修复有缺陷TSV的操作的元件。

具体实施方式

本发明的实施例一般指向用于堆叠存储器架构的自修复逻辑。

如本文使用的：

“3D堆叠存储器”（其中3D指示三维）或者“堆叠存储器”意指包括一个或多个耦合存储器管芯层、存储器封装或者其它存储元件的计算机存储器。该存储器可以是垂直堆叠或者水平（例如并排）堆叠的，或者以其它方式包含耦合在一起的存储元件。尤其是，堆叠存储器DRAM装置或者系统可以包括具有多个DRAM管芯层的存储装置。堆叠存储装置可以还包括该装置中的系统元件，其可以在本文中被称为系统层或者元件，其中系统层可以包括例如CPU（中央处理单元）、存储器控制器以及其它有关系统元件的元件。系统层可以包括片上系统（SoC）。在一些实施例中，逻辑芯片可以是应用处理器或者图形处理单元（GPU）。

随着堆叠DRAM标准（例如WideIO标准）的出现，DRAM晶片可以堆叠有系统元件，例如与存储器堆叠在同一封装中的片上系统（SoC）晶片。堆叠存储器可以利用硅通孔（TSV）制造技术，其中通孔穿过硅管芯生产以提供穿过存储器堆叠的信号路径。

TSV制造技术被用来通过直接接触互连堆叠的硅芯片。但是，这个技术在TSV有缺陷时可能产生显著产量损失。堆叠存储器的装配过程和TSV制造可能潜在地给堆叠存储装置引入缺陷。这可能导致制造增加和测试成本增加，并且可能在制造中产生产量问题。有缺陷TSV是堆叠存储器制造中的关键要素，因为有缺陷TSV的存在将直接影响制造产量。如果具有有缺陷TSV的每个装置被丢弃，与常规单管芯存储器中的缺陷相比，产生的成本将显著更高，这是因为在堆叠存储器中堆叠DRAM封装和SoC将被丢掉。在常规存储器中，修复过程可以包括由额外的行或者列替换整个行或者列，但是这无助于连接TSV有缺陷的情形。

在一些实施例中，设备、系统或者方法包括利用备用TSV来为有缺陷TSV动态执行修复过程的自修复逻辑。在一些实施例中，为了改进可靠性、降低成本并且增加制造产量，备用TSV被包含在堆叠存储装置中的TSV之间以允许修复有缺陷TSV。但是，堆叠存储器中的修复逻辑应该被最小化或者减少以避免堆叠存储装置的过量的硬件开销。