一种三维堆叠结构及控制方法与流程

本发明涉及微电子，尤其涉及一种三维堆叠结构及控制方法。

背景技术：

1、随着半导体技术的发展，缩减芯片制程尺寸所花费的成本越来越难以承受。3dic（three dimensional integrated circuit，三维集成电路）堆叠技术能够在缩小芯片尺寸的同时，还能有效地增强电子产品的功能和实现特有性能，因而被逐渐加强研究和使用。

2、由于多张晶圆或多个芯片堆叠后产品的良率会受到每个芯片所来源的晶圆原始良率的影响，随着堆叠数量的增加，三维堆叠结构整体良率呈指数下降。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的三维堆叠结构及控制方法。

2、第一方面，提供一种三维堆叠结构，包括：

3、层叠设置的n个存储芯片，每个所述存储芯片均包括冗余单元，n取自然数；

4、逻辑芯片，与所述n个存储芯片层叠设置；所述逻辑芯片包括可编程单元组，所述可编程单元组用于记录所述n个存储芯片的失效信息，以能根据所述失效信息启用所述冗余单元替代所述存储芯片的失效单元。

5、可选的，所述可编程单元组包括多个可编程单元，所述多个可编程单元与所述n个存储芯片对应设置，每个所述存储芯片的失效信息存储在其对应的可编程单元内。

6、可选的，在所述可编程单元组中，所述n个存储芯片分别对应的可编程单元的数量，与所述n个存储芯片的失效单元的数量正相关。

7、可选的，每个所述可编程单元包括标志位和所述失效信息，所述标志位用于从所述n个存储芯片中识别对应的所述存储芯片，所述失效信息用于记录对应的所述存储芯片的失效单元地址。

8、可选的，所述失效信息包括失效单元的地址，以及失效单元的地址与对应的冗余单元的地址的映射关系。

9、可选的，所述三维堆叠结构包括：控制单元；所述控制单元与所述可编程单元组连接，以根据所述失效信息判断当前访问地址是否为失效单元的地址；所述控制单元与所述n个存储芯片连接，以在确定所述当前访问地址为失效单元的地址时，用对应的所述冗余单元的地址替代所述当前访问地址进行访问。

10、第二方面，提供一种三维堆叠结构的控制方法，所述方法应用于第一方面所述的三维堆叠结构，所述方法包括：

11、获取所述n个存储芯片中每个所述存储芯片的失效信息；

12、存储所述失效信息至所述逻辑芯片的可编程单元组，以能根据所述失效信息启用所述n个存储芯片的所述冗余单元替代所述失效单元。

13、可选的，所述可编程单元组包括多个可编程单元，所述存储所述失效信息至所述逻辑芯片的可编程单元组包括：根据所述n个存储芯片中每个所述存储芯片中失效单元的数量，确定每个所述存储芯片对应的可编程单元的数量；存储每个所述存储芯片的失效信息至对应的可编程单元。

14、可选的，所述存储所述失效信息至所述逻辑芯片的可编程单元组包括：分别存储每个所述存储芯片的标志位和失效信息至对应的可编程单元，所述标志位用于从所述n个存储芯片中识别对应的所述存储芯片，所述失效信息用于记录对应的所述存储芯片的失效单元地址。

15、第三方面，提供一种三维堆叠结构的控制方法，所述方法应用于第一方面所述的三维堆叠结构，所述方法包括：

16、接收携带有当前访问地址的访问指令；

17、响应于所述访问指令，从所述n个存储芯片中识别出需要访问的存储芯片，并根据对应的所述失效信息判断所述当前访问地址是否为失效单元的地址；

18、如果所述当前访问地址为失效单元的地址，则用对应的所述冗余单元的地址替代所述当前访问地址进行访问。

19、本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

20、本发明实施例提供的三维堆叠结构及控制方法，在层叠设置的n个存储芯片上分别设置冗余单元，在逻辑芯片上统一设置可编程单元组，通过可编程单元组记录n个存储芯片的失效信息，从而在后续访问存储芯片时能根据失效信息启用冗余单元替代失效单元，避免了失效单元对整体良率的影响，有效提高了三维堆叠结构的可靠性和良率。并且，通过将可编程单元组统一设置在逻辑芯片上，能避免增大存储芯片的面积，有效节约了成本。

21、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种三维堆叠结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的三维堆叠结构，其特征在于：

3.如权利要求2所述的三维堆叠结构，其特征在于：

4.如权利要求2所述的三维堆叠结构，其特征在于：

5.如权利要求4所述的三维堆叠结构，其特征在于：

6.如权利要求1所述的三维堆叠结构，其特征在于，包括：

7.一种三维堆叠结构的控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1~6任一所述的三维堆叠结构，所述方法包括：

8.如权利要求7所述的三维堆叠结构的控制方法，其特征在于，所述可编程单元组包括多个可编程单元，所述存储所述失效信息至所述逻辑芯片的可编程单元组包括：

9.如权利要求7所述的三维堆叠结构的控制方法，其特征在于，所述存储所述失效信息至所述逻辑芯片的可编程单元组包括：

10.一种三维堆叠结构的控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1~6任一所述的三维堆叠结构，所述方法包括：

技术总结本发明公开了一种三维堆叠结构及控制方法。该三维堆叠结构，包括：层叠设置的N个存储芯片，每个存储芯片均包括冗余单元，N取自然数；逻辑芯片，与N个存储芯片层叠设置；逻辑芯片包括可编程单元组，可编程单元组用于记录N个存储芯片的失效信息，以能根据失效信息启用冗余单元替代所述存储芯片的失效单元。以提供一种能兼顾良率和成本的三维堆叠结构及控制方法。技术研发人员：王嵩,谈杰受保护的技术使用者：西安紫光国芯半导体股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/7