用于堆叠存储器架构的自修复逻辑的制作方法

用于堆叠存储器架构的自修复逻辑的制作方法
【专利摘要】本文描述了用于堆叠存储器架构的自修复逻辑。存储装置的一个实施例包括存储器堆叠和与存储器堆叠耦合的系统元件，存储器堆叠具有包括第一存储器管芯元件的一个或多个存储器管芯元件。第一存储器管芯元件包括多个硅通孔（TSV）和自修复逻辑，TSV包括数据TSV和一个或多个备用TSV，自修复逻辑用于修复多个数据TSV的有缺陷TSV的操作，对有缺陷TSV的操作的修复包括利用一个或多个备用TSV。
【专利说明】用于堆叠存储器架构的自修复逻辑
【技术领域】
[0001 ] 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。
[0002]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)。
[0003]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。
【专利附图】

【附图说明】
[0004]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。
[0005]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】
[0006]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。
[0007]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)。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]在一些实施例中，自修复逻辑，例如纠错代码(ECC)和数据的重定向可以被采用来使用备用TSV修复有缺陷TSV操作。在一些实施例中，TSV修复技术通过替换有缺陷TSV的操作来实现有缺陷TSV的动态修复，因此通过允许具有TSV缺陷的堆叠存储装置的完全操作来增强装置的可靠性和制造产量。在一些实施例中，自修复技术不要求装置的重新路由或者转移操作到不同元件以替换有缺陷TSV。
[0012]在一些实施例中，识别有缺陷TSV的测试和有缺陷TSV的操作的自修复可以在各个时间发生，并且可以在存储装置的寿命中多次发生。测试和自修复可以在初始测试中是静态的，或者在操作中是动态的。例如，TSV操作的测试和自修复可以在堆叠存储装置的制造中发生，并且可以在包括堆叠存储器的设备或系统的制造中发生。此外，测试和自修复可以在此类设备或者系统的操作中发生。在一个示例中，测试和自修复可以在设备或者系统的每个上电周期发生。
[0013]在一些实施例中，设备、系统或者方法提供对存储装置的TSV传输的数据的纠错。在一些实施例中，堆叠存储装置包括利用纠错代码的自修复逻辑。在这个方法中，在传送侧，校验位(或者其它纠错代码)基于要由多个TSV传输的数据来生成。例如，每个数据字节可以在生成校验位中被利用。数据通过TSV传输，其中校验位通过备用TSV传输。
[0014]在接收侧，对数据(原始数据和校验位)进行解码并且纠正被污染数据，使得由堆叠存储装置提供正确数据，而不管有缺陷TSV通道。因此，即使存在有缺陷TSV，纠错逻辑纠正来自通道的被污染数据，并且因此提供对TSV操作的替换。[0015]在某些实施方式中，某些错误可以被检测并且被纠正，或者某些操作如果未被纠正则可以被检测到，例如在存在过量有缺陷TSV的情形中。例如，逻辑可以提供单纠错和双检错(SEC-DED)、单纠错和双相邻纠错(SEC-DAEC)以及其它纠正和检测操作。在一个示例中，SEC-DAEC可以在TSV操作中尤其有用，因为装置中的缺陷可以导致相邻TSV的问题，并且因此在纠正双相邻错误中可能存在特定值。
[0016]多个不同种类的自修复逻辑可以在设备、系统和方法的一个实施例中被利用，其中纠错代码和检错代码是公共示例。例如，对于单个位的纠错代码，校验位使用数据字来生成。如果数据字的大小为D，并且具有SEC-DEC能力的所要求校验位的数量为C，则C在D和C满足公式I的要求时确定:
2r>B + C + I[I]。
[0017]因此，如果数据字为32位、64位和128位，则分别要求6、7和8位的校验位来执行单纠错。每32 TSV、64 TSV或者128 TSV可以因此具有6、7或8个备用TSV以使用纠错代码执行修复过程。
[0018]在一些实施例中，设备、系统或者方法利用数据从有缺陷TSV到备用TSV的重定向以提供对TSV操作的修复。在一些实施例中，硬件映射过程将有缺陷TSV通道映射到备用通道，以执行自修复过程。在这个方法中，在传送侧，映射复用器可以被使用，其中复用器的选择位可以被动态地或者静态地生成。在一些实施例中，在接收侧，实施解复用逻辑并且可以用相同方式生成选择位。在动态方法中，内置自测试(BIST)逻辑可以被运行以标识一个或多个有缺陷TSV。在一些实施例中，通过利用在传送侧和接收侧中的硬件映射逻辑，执行静态和动态修复。在一些实施例中，静态和动态修复过程使用复用器/解复用器逻辑或者其它类似逻辑来将有缺陷TSV路由到备用TSV。
[0019]在一些实施例中，存储装置包括存储器堆叠以及与存储器堆叠耦合的系统元件，存储器堆叠具有一个或多个存储器管芯元件，包括第一存储器管芯元件。第一存储器管芯元件包括多个TSV和自修复逻辑，TSV包括数据TSV和一个或多个备用TSV，自修复逻辑用于修复多个数据TSV的有缺陷TSV的操作，修复有缺陷TSV的操作包括利用一个或多个备用 TSV。
[0020]在一些实施例中，一种方法包括进行对堆叠的存储装置的测试，堆叠的存储器堆叠包括一个或多个存储器管芯元件、与存储器堆叠耦合的系统元件以及多个TSV ;检测多个TSV的一个或多个有缺陷TSV ;并且，修复一个或多个有缺陷TSV的操作，操作的修复包括利用一个或多个备用TSV。
[0021]在一些实施例中，一种系统包括:处理器，用于处理系统的数据；传送器、接收器或两者，与全向天线耦合以传送数据、接收数据或两者；以及存储数据的存储器，该存储器包括堆叠存储装置。在一些实施例中，堆叠存储装置包括存储器堆叠以及与存储器堆叠耦合的系统元件，存储器堆叠具有包括第一存储器管芯元件的一个或多个存储器管芯元件，其中第一存储器管芯元件包括多个TSV和自修复逻辑，多个TSV包括多个数据TSV和一个或多个备用TSV，自修复逻辑用于修复多个数据TSV的有缺陷TSV的操作，该修复包括利用一个或多个备用TSV。
[0022]图1示出3D堆叠存储器的一个实施例。在这个图示中，3D堆叠存储装置100，例如WideIO存储装置，包括与一个或多个DRAM存储器管芯层120 (在本文中也被称为存储器堆叠)耦合的系统元件110。在一些实施例中，系统元件可以是片上系统(SoC)或者其它类似元件。在这个图示中，DRAM存储器管芯层包括四个存储器管芯层，这些层是第一存储器管芯层130、第二存储器管芯层140、第三存储器管芯层150和第四存储器管芯层160。但是，实施例不限于存储器堆叠120中任何特定数量的存储器管芯层，并且可以包括更大或者更小数量的存储器管芯层。每个管芯层可以包括一个或多个片或者部分，并且可以具有一个或多个不同通道。每个管芯层可以包括温度补偿自刷新(TCSR)电路以解决热问题，其中TCSR和模式寄存器(MR)可以是装置的管理逻辑的一部分，并且其中MC可以包括热偏移位用于调整TCSR的刷新率。管芯层和系统元件可以被热耦合在一起。
[0023]在其它元件中，系统元件110可以包括用于存储器堆叠120的存储器控制器112，例如WideIO存储器控制器。在一些实施例中，每个存储器管芯层(其中顶部(或者最外)存储器管芯层，例如在这个图示中的第四存储器管芯层160，可能除外)包括多个硅通孔(TSV)105以提供通过存储器管芯层的路径，以及一个或多个备用TSV 107。
[0024]在一些实施例中，堆叠存储装置100提供利用备用TSV 107对TSV操作的自修复。在一些实施例中，存储器管芯层120中的一个或多个包括检测逻辑(例如在第一存储器管芯层130中示出的检测132)以检测有缺陷TSV。检测逻辑132可以包括存储器管芯层的BIST元件。在一些实施例中，存储器管芯层120中的一个或多个包括备用TSV自修复逻辑(例如在第一存储器管芯层130中示出的自修复逻辑132)以便对有缺陷TSV提供对TSV操作的修复。在一些实施例中，自修复逻辑132可以包括利用备用TSV的纠错逻辑，其中纠错逻辑纠正一个或多个有缺陷TSV生成的错误。在一些实施例中，备用TSV逻辑可以包括复用和解复用操作以允许有缺陷TSV的数据通过备用TSV的重新路由。
[0025]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2示出基于接收的数据字生成校验位的硬件架构的一个实施例。但是，实施例不限于任何特定纠错结构。在一些实施例中，不管有缺陷TSV的位置，被污染数据可以通过ECC方案恢复。
[0026]在这个图示中，存储器设备或者系统200包括多个TSV 210，其中多个TSV包括一个或多个备用TSV 215。计划用于接收数据的非备用TSV可以在本文中被称为数据TSV。如图所示，在某个时间点，TSV 220已变得有缺陷。如图所示，到多个TSV 210的数据TSV的输入还连接到校验位生成器225 (或者其它纠错代码生成器，包括图3中的纠错代码生成器300)。在一些实施例中，校验位生成器225生成校验位用于通过备用TSV 215传送，其中校验位被用于对已被有缺陷TSV污染的数据的纠正。
[0027]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。在一些实施例中，纠错代码生成器300 (例如图2中示出的校验位生成器225)接收计划用于多个TSV (例如图2中示出的多个TSV 210的数据TSV)的每个数据位输入305。
[0028]在这个特定实施方式中，纠错代码生成器300包括多个异或元件(X0R 320、325、330和335)以生成校验位325，供TSV的自修复过程中使用。但是，存储器设备或者系统的实施例不限于任何特定纠错代码生成器实施方式。
[0029]图4示出提供对有缺陷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。在一些实施例中，存储器设备或者系统400包括纠错逻辑450以提供对有缺陷TSV操作的自修复。在一些实施例中，纠正逻辑将从耦合到连接425的多个TSV 410接收数据，其中所述TSV包括备用TSV 415，利用备用TSV基于通过非备用TSV传送的数据来提供生成的纠错代码。
[0030]在这个示例中，TSV包括一个或多个有缺陷TSV，例如有缺陷TSV 420。在一些实施例中，存储器设备或者系统利用纠错代码通过生成对由有缺陷TSV导致的错误的纠正来提供对有缺陷TSV的操作的自修复。
[0031]图5是使用备用TSV代替有缺陷TSV来提供对TSV操作的自修复的设备或系统的图示。在一些实施例中，可以在静态和动态修复中利用的硬件映射过程利用复用器/解复用器逻辑来将计划用于有缺陷TSV的数据路由到备用TSV。
[0032]在一些实施例中，存储器设备或者系统500接收计划用于一组TSV 510的多个功能值505，其中设备或者系统500的TSV还包括一个或多个备用TSV 515。在一些实施例中，设备或者系统包括复用器530，其中复用器被用来选择存在有缺陷TSV的数据线，使得有缺陷TSV的数据被路由到备用TSV。在一些实施例中，数据通过备用TSV的传送允许在相关数据的传送中对有缺陷TSV的操作的自修复。
[0033]图5示出一个特定实施方式，在该实施方式中，复用器元件被用来将数据重新路由到备用通道。但是，实施例不限于这个特定实施方式，并且可以利用提供选择有缺陷TSV的数据用于使用备用TSV传送的任何元件。例如，复用器逻辑可以使用标准单元、传输晶体管或者原始逻辑门来实施。如果在一个实施例中选择传输晶体管逻辑实施方式，则传输晶体管逻辑可以被添加到存储装置的所有通道用于延迟平衡。
[0034]在一个特定示例中，如果多个TSV中的第三TSV被确定有缺陷(例如图5中所示)，缺陷位置可以通过对于静态操作进行熔合来标识，其中对于每个传送TSV示出熔丝540。熔合在图5中被表示为“I”或者“O”(其中“I”指示缺陷位置，并且“O”指示不具有缺陷的位置)。在这个实施方式中，缺陷位置位被用作复用/解复用选择位。但是，实施例不限于对于复用器和解复用器操作的选择数据的这个特定实施方式。
[0035]图6是提供使用备用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。在一些实施例中，存储器设备或者系统600包括多个TSV 610以传输功能值605，其中所述TSV包括一个或多个备用TSV 615供在对有缺陷TSV操作的自修复中使用。在这个图示中，TSV 620有缺陷，并且因此计划用于此类TSV的数据替代地通过一个或多个备用TSV 615的替代TSV来传送。在一些实施例中，设备或者系统600包括解复用器650，供在将接收自备用TSV 615的数据定向到有缺陷TSV 620的正确位置中使用。虽然未被包含在这个图示中，但是解复用器的选择可以包括如图5中所示的熔合。
[0036]图7是在装置或者系统中标识有缺陷TSV的图示。在这个图示中，多个TSV 710可以包括一个或多个有缺陷TSV 720。在一个时间点，TSV的测试可以发生，其中测试可以包括在系统的设备的存储器管芯元件中使用BIST电路。在这个图示中，测试序列可以包括各个输入705的输入，包括所有“I”。在这个图示中，有缺陷TSV 720在输出735中提供不正确的“O”。在一些实施例中，设备或者系统操作以标识TSV 720为有缺陷，并且利用此类信息来提供对该TSV的操作的自修复。
[0037]在一些实施例中，对于动态修复，BIST引擎可以作为初始固件提出/复位序列的一部分来运行。在一些实施例中，硬件可以被实施以动态地检测失败通道。例如，硬件实施方式可以包括计数器以追踪读失配的数量，并且比较器被实施以将读的预期数量与总的读失配作比较。如果失配的数量等于预期数量，则失败TSV通道能够被标识。作为一个示例，DRAM可以具有四个入口，其中每个入口具有32的宽度。在这个示例中，BIST引擎将所有“ I ”写到每个入口，并且读回4个入口的每个入口。如果读失配=4，并且如果向相同失败位(比方说数据位25)指示所有失配，则对应于数据位25的TSV通道是失败的，并且需要被替换。在一些实施例中，一旦失败通道位置被标识，复用/解复用选择位可以用多个不同方式(例如固件、uCode或者任何其它数据位编程方法)之一来编程。
[0038]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。在这个图示中，可以对堆叠存储装置进行测试805，其中堆叠存储装置包括备用TSV和提供对有缺陷TSV操作的自修复的逻辑。在一些实施例中，可以存在进行测试以确定是否已经在堆叠存储装置中标识一个或多个有缺陷TSV 810。如果无有缺陷TSV被标识，正常操作可以开始或者继续815，取决于实施方式，这可以继之以存储装置的时期重新测试805，例如在包括存储装置的设备或者系统的启动时测试。
[0039]在一些实施例中,TSV的测试可以根据自修复实施方式而改变。在一些实施例中，测试可以包括生成纠错位用于通过一个或多个备用TSV传送。在一些实施例中，测试可以包括利用存储装置的BIST电路进行测试。
[0040]在一些实施例中，如果一个或多个有缺陷TSV被标识810，则实施操作以使用一个或多个备用TSV提供对有缺陷TSV的操作的自修复820。
[0041]在一些实施例(示出为过程A)中，自修复包括接收通过备用TSV传送的所生成纠错位825。在一些实施例中，有缺陷TSV的纠正数据使用纠错逻辑来生成830，其中所纠正数据基于接收数据和纠错数据。存储装置操作则使用所纠正数据继续进行835，从而允许存储装置的正常操作的开始或者继续815。
[0042]在一些实施例(示出为过程B)中，自修复包括对每个有缺陷TSV标识备用TSV850，并且设置复用器(或者其它逻辑元件)以将计划用于有缺陷TSV的数据定向到备用TSV855。在一些实施例中，解复用器被设置以将来自所标识备用TSV的数据定向到一个或多个有缺陷TSV的适当数据连接860。存储装置操作则使用备用TSV数据路径继续进行865，从而允许存储装置的正常操作的开始或者继续815。
[0043]图9是包括使用备用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。计算装置900表示包括移动计算装置的计算装置，例如膝上型计算机、平板计算机(包括没有单独键盘的具有触摸屏的装置；具有触摸屏和键盘的装置；具有称为“瞬时开启”操作的快速启动的装置；以及一般在操作中连接到网络的称为“总是连接”的装置)、移动电话或者智能电话、无线使能的电子阅读器或者其它无线移动装置。将理解，在装置900中，一般示出了一些组件，而不是示出此类装置的全部组件。组件可以通过一个或多个总线或者其它连接905来连接。
[0044]装置900包括处理器910，其执行装置900的主要处理操作。处理器910能够包括一个或多个物理装置，例如微处理器、应用处理器、微控制器、可编程逻辑装置或者其它处理部件。由处理器910执行的处理操作包括应用、装置功能或者二者在其上执行的操作平台或者操作系统的执行。处理操作包括涉及与人类用户或者与其它装置的I/O (输入/输出)的操作、涉及功率管理的操作、或者涉及将装置900连接到另一装置的操作。处理操作可以还包括涉及音频I/O、显示I/O或者二者的操作。
[0045]在一个实施例中，装置900包括音频子系统920，其表示与向计算装置提供音频功能相关联的硬件(例如音频硬件和音频电路)和软件(例如驱动器和编解码器)组件。音频功能能够包括扬声器、耳机或者二者此类音频输出，以及麦克风输入。用于此类功能的装置能够被集成到装置900，或者连接到装置900。在一个实施例中，通过提供由处理器910接收并处理的音频命令，用户与装置900交互。
[0046]显示子系统930表示提供具有视觉、触觉或者二者要素的显示供用户与计算装置交互的硬件(例如显示装置)和软件(例如驱动器)组件。显示子系统930包括显示接口 932，其包括用于提供显示给用户的特定屏幕或者硬件装置。在一个实施例中，显示接口 930包括与处理器910分开的逻辑，用于执行涉及显示的至少一些处理。在一个实施例中，显示子系统930包括提供输出和输入给用户的触摸屏装置。
[0047]I/O控制器940表示涉及与用户的交互的硬件装置和软件组件。I/O控制器940能够操作以管理作为音频子系统920、显示子系统930或者二者此类子系统的部分的硬件。此外，I/O控制器940示出连接到装置900的额外装置的连接点，通过所述连接点用户可以与系统交互。例如，能够附连到装置900的装置可以包括麦克风装置、扬声器或者立体声系统、视频系统或者其它显示装置、键盘或者小键盘装置、或者供与特定应用(例如读卡器或者其它装置)使用的其它I/O装置。
[0048]如上文提到的，I/O控制器940可以与音频子系统920、显示子系统930或者二者此类子系统交互。例如，通过麦克风或者其它音频装置的输入能够为装置900的一个或多个应用或者功能提供输入或命令。此外，作为显示器输出的替代或者补充，音频输出能够被提供。在另一个示例中，如果显示子系统包括触摸屏，显示装置还充当输入装置，其能够至少部分由I/O控制器940进行管理。装置900上能够还存在额外的按钮或者开关，以提供由I/O控制器940管理的I/O功能。
[0049]在一个实施例中，I/O控制器940管理例如加速度计、照相机、光传感器或者其它环境传感器的装置或者能够包含在装置900中的其它硬件。输入能够是直接用户交互的部分，也提供环境输入给系统以影响其操作(例如对噪声滤波、为亮度检测调整显示器、为照相机应用闪光，或者其它特征)。
[0050]在一个实施例中，装置900包括功率管理950，其管理电池功率使用、电池充电以及涉及功率节省操作的特征。
[0051]在一些实施例中，存储器子系统960包括存储装置，用于在装置900中存储信息。处理器910可以对存储器子系统960的元件读和写数据。存储器能够包括非易失性(具有如果到存储装置的功率中断而不发生改变的状态)、易失性(具有如果到存储装置的功率中断而不确定的状态)存储装置或者二者此类存储器。存储器960能够存储应用数据、用户数据、音乐、相片、文档或者其它数据，以及涉及执行系统900的应用和功能的系统数据(长期的或者临时的)。
[0052]在一些实施例中，存储器子系统960可以包括堆叠存储装置962，其中堆叠存储装置包括一个或多个存储器管芯层和系统元件。在一些实施例中，堆叠存储装置962包括备用TSV自修复逻辑964，其中自修复逻辑964提供使用堆叠存储装置的备用TSV替换有缺陷TSV的操作。[0053]连接性970包括硬件装置(例如用于无线通信、有线通信或者二者的通信硬件和连接器)和软件组件(例如驱动器、协议栈)，以使装置900能够与外部装置通信。装置能够是单独装置，例如其它计算装置、无线接入点或基站，以及例如头戴送受话器、打印机或者其它装置的外设。
[0054]连接性970能够包括多个不同类型的连接性。概括地说，装置900示出有蜂窝连接性972和无线连接性974。蜂窝连接性972 —般指由无线载体提供的蜂窝网络连接性，例如通过4G/LTE (长期演进)、GSM (全球移动通信系统)或者变化或衍生、CDMA (码分多址)或者变化或衍生、TDM (时分复用)或者变化或衍生、或者其它蜂窝服务标准提供。无线连接性974指如下的无线连接性:不是蜂窝的，并且能够包括个人区域网络(例如蓝牙)、局域网(例如WiFi)、广域网(例如WiMax)和其它无线通信。连接性可以包括一个或多个全向或定向天线976。
[0055]外围连接980包括硬件接口和连接器以及软件组件(例如驱动器、协议栈)以进行外围连接。将理解，装置900能够是到其它计算装置的外围装置(“去往”982)，也具有连接到它的外围装置(“来自” 984)。装置900通常具有“对接”连接器以连接到其它计算装置，以便例如管理(例如下载、上载、改变或者同步)装置900上的内容。此外，对接连接器能够允许装置900连接到允许装置900控制例如到音视频或者其它系统的内容输出的某些外设。
[0056]除了专有对接连接器或者其它专有连接硬件之外，装置900能够通过公共或者基于标准的连接器来进行外围连接980。公共类型能够包括通用串行总线(USB)连接器(其能够包括多个不同硬件接口中的任意接口)、包括MiniDisplayPort (MDP)的DisplayPort、高清多媒体接口(HDMI)、Firewire或者其它类型。
[0057]图10示出包括堆叠存储器的计算系统的一个实施例，堆叠存储具有用于使用备用TSV修复有缺陷TSV的操作的元件。计算系统可以包括计算机、服务器、游戏控制台或者其它计算设备。在这个图示中，与本描述无密切关系的某些标准和众所周知的组件没有被示出。在一些实施例下，计算系统1000包括用于数据传送的互连或交叉1005或者其它通信部件。计算系统1000可以包括与互连1005耦合的处理部件，例如一个或多个处理器1010，以处理信息。处理器1010可以包括一个或多个物理处理器和一个或多个逻辑处理器。为简洁起见，互连1005被示出为单个互连，但是可以表示多个不同的互连或者总线，并且到此类互连的组件连接可以变化。图10中示出的互连1005是表示通过适当的桥、适配器或者控制器连接的任何一个或多个单独物理总线、点到点连接或者二者的抽象。
[0058]在一些实施例中，计算系统1000进一步包括如主存储器1012的随机存取存储器(RAM)或者其它动态存储装置或者元件，用于存储要由处理器1010执行的信息和指令。RAM存储器包括要求刷新存储器内容的动态随机存取存储器(DRAM)，以及不要求刷新内容但以增加成本的静态随机存取存储器。在一些实施例中，主存储器可以包括应用(包括供在由计算系统的用户的网络浏览活动中使用的浏览器应用)的活动存储。DRAM存储器可以包括同步动态随机存取存储器(SDRAM)(其包括用于控制信号的时钟信号)，以及扩展的数据输出动态随机存取存储器(EDO DRAM)。在一些实施例中，系统的存储器可以包括某些寄存器或者其它专用存储器。
[0059]在一些实施例中，主存储器1012包括堆叠存储器1014，其中堆叠存储器包括备用TSV自修复逻辑1015。
[0060]计算系统1000还可以包括只读存储器(R0M)1016或者其它动态存储装置，用于为处理器1010存储静态信息和指令。计算系统1000可以包括一个或多个非易失性存储元件1018用于某些元件的存储。
[0061]在一些实施例中，计算系统1000包括一个或多个输入装置1030，其中输入装置包括以下之一:键盘、鼠标、触摸盘、语言命令识别、姿态识别或者用于提供输入到计算系统的其它装置。
[0062]计算系统1000可以还通过互连1005耦合到输出显示器1040。在一些实施例中，显示器1040可以包括液晶显示器(LCD)或者任何其它显示器技术，用于向用户显示信息或内容。在一些环境中，显示器1040可以包括也作为输入装置的至少一部分被利用的触摸屏。在一些环境中，显示器1040可以是或者可以包括音频装置，例如扬声器，用于提供音频信息。
[0063]一个或多个传送器或者接收器1045可以还耦合到互连1005。在一些实施例中，计算系统1000可以包括一个或多个端口 1050，用于数据的接收或者传送。计算系统1000可以进一步包括一个或多个全向或者定向天线1055，用于通过无线电信号接收数据。
[0064]计算系统1000可以还包括功率装置或系统1060，其可以包括电源、电池、太阳能电池、燃料电池或者用于提供或生成功率的其它系统或装置。功率装置或系统1060提供的功率可以按要求分配到计算系统1000的元件。
[0065]在上文的描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。但是，对本领域技术人员将显而易见的是，本发明可以在没有这些具体细节的一些的情况下实践。在其它实例中，众所周知的结构和装置以框图形式示出。在所示组件之间可能存在中间结构。本文所述或所示的组件可以具有未被示出或描述的额外的输入或输出。
[0066]各个实施例可以包括各个过程。这些过程可以由硬件组件执行，或者可以实施在计算机程序或者机器可执行指令中，其可以被用来引起采用指令编程的通用或者专用处理器或者逻辑电路执行过程。备选地，过程可以由硬件和软件的组合执行。
[0067]各个实施例的部分可以被提供为计算机程序产品，其可以包括具有其上存储的计算机程序指令的非暂时性计算机可读存储介质，该指令可以被用来对计算机(或者其它电子装置)编程，供一个或多个处理器执行，以执行根据某些实施例的过程。计算机可读介质可以包括但不限于软盘、光盘、密致盘只读存储器(⑶-ROM)和磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPR0M)、磁卡或光卡、闪速存储器、或者适用于存储电子指令的其它类型的计算机可读介质。而且，实施例可以还作为计算机程序产品被下载，其中该程序可以从远程计算机传输到请求计算机。
[0068]很多方法以它们的最基本形式进行描述，但是，在没有脱离本发明的基本范围的情况下，过程能够被添加到任何方法或者从任何方法删除，并且信息能够被添加到任何所述消息或者从任何所述消息中减去。对于本领域技术人员将显而易见的是，很多进一步的修改和适配能够被进行。特定实施例不是提供来限制发明，而是对发明进行说明。本发明实施例的范围不是要由上文提供的特定示例来确定，而是仅由随附权利要求书确定。
[0069]如果说元件“A”耦合到元件“B”或者与其耦合，则元件A可以直接耦合到元件B，或者通过例如元件C间接耦合。在说明书或者权利要求书陈述组件、特征、结构、过程或者特性A “引起”组件、特征、结构、过程或者特性B时，其意味着“A”至少是“B”的部分原因，但是可以还存在帮助引起“B”的至少一个其它组件、特征、结构、过程或者特性。如果说明书指示组件、特征、结构、过程或者特性“可以”、“可能”或者“能够”被包含，则那个特定组件、特征、结构、过程或者特性不要求被包含。如果说明书或者权利要求书提及“一”元件，这不意味着仅有一个所述元件。
[0070]实施例是本发明的实施方式或者示例。说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或者“其它实施例”的引用意味着，结合该实施例描述的特定特征、结构或者特性被包含在至少一些实施例中，但是不一定被包含在所有实施例中。“实施例”、“一个实施例”或者“一些实施例”的各个出现不一定都是指相同实施例。应该领会，在本发明示范实施例的前面描述中，各个特征有时在单个实施例、图或者其描述中被组在一起，以为了使公开简化并且帮助理解各个发明方面中的一个或多个的目的。但是，公开的这个方法不被解释为反映要求保护的发明要求比每个权利要求中明确记载更多的特征的意图。而是，如随附权利要求书反映的，发明方面在于少于单个前面所公开实施例的所有特征。因此，权利要求书据此被明确合并到这个描述中，其中每个权利要求独立作为这个发明的一个单独实施例。
【权利要求】
1.一种存储装置，包括: 存储器堆叠，所述存储器堆叠具有包括第一存储器管芯元件的一个或多个存储器管芯元件；以及 与所述存储器堆叠耦合的系统元件； 其中，所述第一存储器管芯元件包括: 多个硅通孔(TSV)，所述多个TSV包括多个数据TSV和一个或多个备用TSV，以及自修复逻辑，用于修复所述多个数据TSV的有缺陷TSV的操作，对所述有缺陷TSV的操作的修复包括利用所述一个或多个备用TSV。
2.如权利要求1所述的存储装置，其中，所述自修复逻辑包括纠错代码生成器以基于所述数据TSV的数据生成纠错代码，所述纠错代码通过所述一个或多个备用TSV传输。
3.如权利要求2所述的存储装置，其中，所述自修复逻辑还包括纠错逻辑以为所述有缺陷TSV生成纠正的数据。
4.如权利要求1所述的存储装置，其中，所述自修复逻辑包括检测元件以检测所述有缺陷TSV。
5.如权利要求4所述的存储装置，其中，所述自修复逻辑包括复用器元件以将计划用于所述有缺陷TSV的数据定向到第一备用TSV。
6.如权利要求5所述 的存储装置，其中，所述自修复逻辑还包括解复用器元件以将在所述第一备用TSV上接收的数据定向到所述有缺陷TSV的连接。
7.如权利要求1所述的存储装置，其中，所述自修复逻辑提供在所述存储装置的制造中对有缺陷TSV的操作的静态修复。
8.如权利要求1所述的存储装置，其中，所述自修复逻辑提供在所述存储装置的操作中对有缺陷TSV的操作的动态修复。
9.如权利要求1所述的存储装置，其中，所述存储装置是WideIO兼容的装置。
10.一种方法，包括: 进行对堆叠的存储装置的测试，所述堆叠的存储器堆叠包括一个或多个存储器管芯元件、与所述存储器堆叠耦合的系统元件以及多个硅通孔(TSV)； 检测所述多个TSV的一个或多个有缺陷TSV ；以及 修复所述一个或多个有缺陷TSV的操作，对操作的所述修复包括利用所述一个或多个备用TSV。
11.如权利要求10所述的方法，其中，修复所述一个或多个有缺陷TSV的操作包括基于所述数据TSV的数据生成纠错代码。
12.如权利要求11所述的方法，还包括通过所述一个或多个备用TSV传输所述纠错代码。
13.如权利要求10所述的方法，还包括为所述一个或多个有缺陷TSV生成纠正的数据。
14.如权利要求10所述的方法，其中，修复所述一个或多个有缺陷TSV的操作包括将计划用于第一有缺陷TSV的数据定向到第一备用TSV。
15.如权利要求14所述的方法，其中，修复所述一个或多个有缺陷TSV的操作还包括将在所述第一备用TSV上接收的数据定向到所述第一有缺陷TSV的连接。
16.如权利要求10所述的方法，其中，修复所述一个或多个有缺陷TSV的操作包括在所述堆叠存储装置的制造中的静态修复。
17.如权利要求10所述的方法，其中，修复所述一个或多个有缺陷TSV的操作包括在所述存储装置的操作中的动态修复。
18.—种系统,包括: 处理器，用于处理所述系统的数据； 传送器、接收器或者二者，与全向天线耦合以传送数据、接收数据或者二者；以及 用于存储数据的存储器，所述存储器包括堆叠存储装置，所述堆叠存储装置包括: 存储器堆叠，具有包括第一存储器管芯元件的一个或多个存储器管芯元件，以及 与所述存储器堆叠耦合的系统元件，其中所述第一存储器管芯元件包括: 多个硅通孔(TSV)，所述多个TSV包括多个数据TSV和一个或多个备用TSV，以及 自修复逻辑，用于修复所述多个数据TSV的有缺陷TSV的操作，所述修复包括利用所述一个或多个备用TSV 。
19.如权利要求18所述的系统，其中，所述自修复逻辑包括纠错代码生成器以基于所述数据TSV的数据生成纠错代码，所述纠错代码通过所述一个或多个备用TSV传输。
20.如权利要求19所述的系统，其中，所述自修复逻辑还包括纠错逻辑以为所述有缺陷TSV生成纠正的数据。
21.如权利要求18所述的系统，其中，所述自修复逻辑包括检测元件以检测所述有缺陷 TSV。
22.如权利要求21所述的系统，其中，所述自修复逻辑包括复用器元件以将计划用于所述有缺陷TSV的数据定向到第一备用TSV。
23.如权利要求22所述的系统，其中，所述自修复逻辑还包括解复用器元件以将在所述第一备用TSV上接收的数据定向到所述有缺陷TSV的连接。
24.如权利要求18所述的系统，其中，所述系统是移动装置。
25.如权利要求24所述的系统，其中，所述移动装置是平板计算机。
【文档编号】G11C5/02GK103999162SQ201180075840
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2011年12月23日 优先权日:2011年12月23日
【发明者】J-S.杨, D.科布拉, L.居, D.齐默曼 申请人:英特尔公司