[發明專利]具有用于促進連通性測試的貫穿堆疊互連的半導體裝置

在審

• 申請號: 201910432906.3
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110648934A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: C·N·默爾;S·E·史密斯
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L23/544
• 代理公司: 11287 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王龍

本文中揭示具有用于促進連通性測試的貫穿堆疊互連的半導體裝置，以及相關聯的系統及方法。在一個實施例中，半導體裝置包含半導體裸片堆疊及延伸穿過所述堆疊以電耦合所述半導體裸片的多個貫穿堆疊互連。所述互連包含功能互連及至少一個測試互連。所述測試互連定位在比所述功能互連更易于產生連通性缺陷的所述堆疊的部分中。因此，測試所述測試互連的所述連通性可提供所述功能互連的所述連通性的指示。

技術領域

本發明一般涉及具有貫穿堆疊互連的半導體裝置，且更特定來說涉及具有用于連通性測試的延伸穿過易于翹曲的區域的專用貫穿堆疊互連的半導體裝置。

背景技術

封裝的半導體裸片，包含存儲器芯片、微處理器芯片及成像器芯片，通常包含安裝在襯底上并封裝在保護覆蓋物中的一或多個半導體裸片。半導體裸片包含功能特征，例如存儲器單元、處理器電路及成像器裝置，以及電連接到功能特征的接合墊。接合墊可電連接到保護覆蓋物外部的端子，以允許半導體裸片連接到更高級別的電路。在一些封裝內，半導體裸片可通過放置在相鄰半導體裸片之間的單獨互連而堆疊在彼此上且彼此電連接。在此些封裝中，每一互連可包含導電材料(例如，焊料)及相鄰半導體裸片的相對表面上的一對觸點。例如，可在觸點之間放置金屬焊料并回流以形成導電接頭。

此些傳統封裝的一個挑戰為在接合操作期間可存在熱及/或力的變化以形成互連。這可能會影響互連的質量，例如，導致跨越焊點的開路，跨越焊點的高歐姆電阻，附近互連之間的焊接橋接等。

發明內容

根據本申請案的實施例，一種用于測試延伸穿過半導體裸片堆疊的貫穿堆疊互連的連通性的方法包括：確定延伸穿過所述堆疊的第一部分的第一貫穿堆疊互連的電阻；及基于所述所確定的電阻，確定延伸穿過堆疊的第二部分的多個第二貫穿堆疊互連的所述連通性，其中所述堆疊的所述第二部分比所述堆疊的所述第一部分更不易于發生連通性缺陷。

根據本申請案的另一實施例，一種用于測試延伸穿過半導體裸片堆疊的功能貫穿堆疊互連的連通性的方法包括：將具有第一驅動強度的第一信號從所述堆疊中的第一半導體裸片提供到測試貫穿堆疊互連；將具有第二驅動強度的第二信號從所述堆疊中的第二半導體裸片提供到所述測試貫穿堆疊互連；接收指示所述測試貫穿堆疊互連的所得電壓的信號，所述所得電壓在所述第一半導體裸片處確定；當指示所述所得電壓的所述信號具有第一狀態時，確定基本上所有所述功能貫穿堆疊互連均電連接；及當指示所述所得電壓的所述信號具有第二狀態時，確定除了所述測試貫穿堆疊互連之外的所述功能貫穿堆疊互連中的至少一者電斷開連接。

根據本申請案的又另一實施例，一種用于測試延伸穿過半導體裸片堆疊的貫穿堆疊互連的連通性的方法包括：確定所述堆疊的第一半導體裸片與所述堆疊中的所述其它半導體裸片中的每一者之間的第一貫穿堆疊互連的電阻，所述第一貫穿堆疊互連延伸穿過所述堆疊的第一部分；確定所述第一半導體裸片與所述堆疊中的所述其它半導體裸片中的每一者之間的第二貫穿堆疊互連的電阻，所述第二貫穿堆疊互連延伸穿過所述堆疊的第二部分；當所述電阻中的每一者高于閾值量級時，確定基本上所有多個第三貫穿堆疊互連電連接，所述第三貫穿堆疊互連延伸穿過所述堆疊的第三部分；及當所述電阻中的至少一者低于所述閾值量級時，確定所述第三貫穿堆疊互連的至少部分電斷開連接。

根據本申請案的另一實施例，一種半導體裝置包括：第一半導體裸片；第二半導體裸片，其堆疊在所述第一半導體裸片上方；及貫穿堆疊互連，其在所述第一半導體裸片與所述第二半導體裸片之間延伸，所述貫穿堆疊互連包含—多個第一貫穿堆疊互連；第二貫穿堆疊互連，其經定位比所述第一貫穿堆疊互連中的任何者更靠近所述堆疊的第一及第二半導體裸片的第一邊緣；及第三貫穿堆疊互連，其經定位比所述第一貫穿堆疊互連中的任何者更靠近所述堆疊的第一及第二半導體裸片的第二邊緣；及其中所述第一半導體裸片經配置以—輸出指示所述第二堆疊互連的連通性的第一信號；及輸出指示所述第三貫穿堆疊互連的連通性的第二信號。

附圖說明