[發明專利]疊層封裝和用于選擇疊層封裝中的芯片的方法

有效

• 申請號: 201110428495.4
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102568562A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李大雄;黃有景;孫在現;姜泰敏;尹喆根;李丙燾;金裕桓
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: G11C11/4063
• 分類號: G11C11/4063;H01L25/065
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 錢大勇

相關申請的交叉引用

本申請要求于2010年12月20日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2010-0130731的優先權，其全部內容通過引用而被合并于此。

背景技術

本發明的示范性實施例一般涉及疊層封裝，更具體地涉及可以使得能夠容易地選擇芯片的包括硅通孔(TSV)的疊層封裝以及用于選擇疊層封裝中的芯片的方法。

小型的、高性能的電子產品需要超小型化、高存儲容量的半導體存儲器件。為了提高存儲容量，半導體存儲器件可以利用更加高度集成的半導體芯片來制作并且處于具有多個芯片的半導體封裝中。與提高半導體芯片中的高集成度相比，一般對封裝進行考慮以在增大存儲容量方面更加有效并且代價較小。

多芯片封裝包括多個半導體芯片，并且半導體芯片被橫向或縱向安裝在半導體封裝中。為了在半導體封裝中安裝更多的半導體芯片，使用其中縱向安裝半導體芯片的疊層型多芯片封裝。此外，硅通孔(TSV)是具有高密度和高性能的疊層型多芯片封裝的實現技術之一。

圖1是已知疊層封裝的全景圖，圖2是圖1的部分A(芯片選擇焊盤部分)的剖視圖，以及圖3是顯示使用再分布層連接芯片選擇焊盤的示例的平面圖。

參考圖1，半導體芯片20、30、40和50被堆疊在襯底10上并且利用硅通孔(TSV)24、34、44和54彼此連接。Vcc焊盤12和Vss焊盤14形成在襯底10上，以及各種I/O焊盤形成在各個芯片20、30、40和50上。一些I/O焊盤充當用于選擇芯片的芯片選擇焊盤22、32、42和52。在使用硅通孔24、34、44和54堆疊相同的芯片20、30、40和50的情況下，由于芯片選擇焊盤22、32、42和52形成在相同的垂直位置處，因此使用硅通孔24、34、44和54不能實現芯片選擇。因此，再分布層26、36、46和56形成在各個芯片選擇焊盤22、32、42和52上，與形成在不同的位置處的硅通孔28、38、48和58連接。但是，由于堆疊的芯片20、30、40和50的再分布層26、36、46和56具有不同的樣式，因此處理成本增大并且管理過程中存在困難。

圖4是顯示用于使用導線選擇芯片的方法的全景圖。參考圖4，在相同的半導體芯片20、30、40和50被堆疊的情況下，由于芯片焊盤形成在相同的位置處，因此半導體芯片20、30、40和50以階梯形的形狀堆疊，以及芯片選擇焊盤22、32、42和52使用導線W與Vcc焊盤12和Vss焊盤14連接，以便能夠將芯片選擇信號施加于半導體芯片20、30、40和50。然而，用于芯片選擇的導線接合增大了封裝的厚度并且導線w的長度根據半導體芯片的數目而增大，引起信號延遲并且降低了封裝的結構可靠性。

發明內容

在實施例中，具有彼此堆疊的多個芯片的疊層封裝包括：分別在多個芯片中提供的第一降壓單元；分別在多個芯片中提供的第二降壓單元；分別在多個芯片中提供的第一信號產生單元，并聯連接到將第一降壓單元串聯連接的第一線路，并且被配置為根據第一線路的電壓施加導通信號；分別在多個芯片中提供的第二信號產生單元，并聯連接到將第二降壓單元串聯連接的第二線路，并且被配置為根據第二線路的電壓施加導通信號；和分別在多個芯片中提供的芯片選擇信號產生單元，被配置為組合從第一信號產生單元和第二信號產生單元輸出的信號并且生成芯片選擇信號。

各個第一降壓單元和各個第二降壓單元可以是在多個芯片中提供的硅通孔。

該硅通孔可以包括從由金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、鎳(Ni)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、銦(In)、鎘(Cd)、鉻(Cr)和鉬(Mo)、那些金屬的氮化物、或多晶硅構成的組中選擇出的至少任何一種。

各個第一降壓單元和各個第二降壓單元可以是在多個芯片中提供的各個硅通孔上形成的電阻器。

當第一線路的電壓等于或大于預設電壓時，第一信號產生單元可以施加導通信號，以及當第二線路的電壓等于或大于預設電壓時，第二信號產生單元可以施加導通信號。

第一信號產生單元可以包括第一二極管，以及第二信號產生單元可以包括第二二極管。

芯片選擇信號產生單元可以包括一個或多個邏輯門，其接收從第一二極管和第二二極管輸出的信號作為輸入信號。

芯片選擇信號產生單元可以包括AND門或NOR門，其接收從第一二極管和第二二極管輸出的信號作為輸入信號。