本发明提供一种带有故障修复装置的三维芯片及故障修复和数据读取方法,其中,所述故障修复方法包括:1)通过测试得到每层晶片中错误单元的地址信息;2)将所述三维芯片划分为映射层和被映射层,利用错误聚集算法将映射层中的错误单元聚集到被映射层;3)通过全局冗余资源对被映射层中的错误单元进行冗余修复。通过本发明所述带有故障修复装置的三维芯片及故障修复和数据读取方法,解决了现有修复方法中需安排较多的冗余资源,造成冗余资源浪费,增加了芯片的生产成本的问题。