[發明專利]一種三維集成電路缺陷TSV的動態自修復方法和裝置

在審

• 申請號: 201810708362.4
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN110516272A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 趙凱;鄺艷梅;繆旻
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 11200 北京君尚知識產權代理有限公司
• 代理人: 邱曉鋒<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種三維集成電路缺陷TSV的動態自修復方法，其特征在于，采用并串-串并轉換修復方式，包括以下步驟：

在修復電路的數據信號發送端將缺陷TSV所傳輸的數據信號通過并行轉串行電路后由正常TSV發送給修復電路的數據信號接收端；

在修復電路的數據信號接收端通過串行轉并行電路將串行的數據信號分離出來。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當并行傳輸轉成串行傳輸時，將串行傳輸的速率提高以保證傳輸的時效性，并控制傳輸速率不超過設定的閾值以避免導致TSV失效。

3.一種三維集成電路缺陷TSV的動態自修復方法，其特征在于，采用冗余容錯修復和并串-串并轉換修復結合的雙重動態自修復方式，包括以下步驟：

檢測缺陷TSV的數量；

當缺陷TSV的數量少于或等于冗余TSV的數量時，采用冗余容錯修復方式，將原本由缺陷TSV傳輸的數據信號轉移到冗余TSV上傳輸；

當缺陷TSV的數量大于冗余TSV的數量時，將與冗余TSV的數量等量的缺陷TSV通過所述冗余容錯修復方式進行修復，其它缺陷TSV采用并串-串并轉換修復方式進行修復；所述并串-串并轉換修復方式包括：在修復電路的數據信號發送端將缺陷TSV所傳輸的數據信號通過并行轉串行電路后由正常TSV發送給修復電路的數據信號接收端，在修復電路的數據信號接收端通過串行轉并行電路將串行的數據信號分離出來。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述并串-串并轉換修復方式，當并行傳輸轉成串行傳輸時，將串行傳輸的速率提高以保證傳輸的時效性，并控制傳輸速率不超過設定的閾值以避免導致TSV失效。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述并串-串并轉換修復方式包括兩種情況：

(a)最短路由距離優先的修復策略：(1)將簇內TSV之間的路由距離設置為1；(2)根據檢測結果中缺陷TSV的數量確定匹配TSV的數量，該數量與缺陷TSV的數量相等；(3)以缺陷TSV為原點，在剩余的正常TSV中按路由路徑距離從小到大尋找匹配TSV，所有匹配TSV與缺陷TSV之間的路由距離小于等于一定的數值，以保證每個缺陷TSV的路由距離不會發生太大的變化，且優先考慮尋找冗余TSV；(4)確定匹配TSV后，該匹配TSV的傳輸速率改變，且串行傳輸本身的數據信號及缺陷TSV的數據信號，而其他TSV按原來的傳輸速率傳輸數據信號。

(b)最小權值優先的修復策略：(1)以冗余TSV為原點并設置為最高權值，將與中心位置的冗余TSV路由距離最遠的TSV的權值大小設置為1，其他TSV的權值大小根據路由距離由近到遠逐漸減小，路由距離越遠權值越小；(2)根據檢測結果確定缺陷TSV的數量及權值大小；(3)根據缺陷TSV的數量及權值大小，在剩余的正常TSV中按權值從小到大的順序尋找合適傳輸的匹配TSV，匹配TSV的數量是數據信號TSV的約數，隨著缺陷TSV的增加，匹配TSV的數量減少，在選擇匹配TSV上盡可能避免選擇陣列在某一條直線上的所有TSV；(4)確定匹配TSV后，將數據信號均衡的分配給匹配TSV進行傳輸，且盡可能的減少數據信號之間傳輸距離的差距。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在發送數據信號前，按照修復電路的數據信號發送端和修復電路的數據信號接收端的協議對數據信號進行標記處理，所述標記處理通過標志位標記以下情況：a)所有檢測的TSV正常不需要修復；b)采用冗余容錯硬修復方式進行修復；c)采用并串-串并轉換軟修復方式；數據信號接收端識別所述標志位以進行相應處理。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，根據數據規模將TSV陣列動態劃分成若干大小相等的TSV簇，每個所述TSV簇內工作TSV數量與冗余TSV數量成一定的比例，利用所述TSV簇同時對缺陷TSV進行修復處理以減少修復時間并減短修復的路由路徑。