[发明专利]具有可配置垂直输入输出的堆叠半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有可配置输入和/或输出(I/O)连接的堆叠半导体装置。 本发明进一步涉及在堆叠半导体装置中测试和配置I/O连接的系统和方法。

背景技术

当代电子学表现为附加的或显著增强的功能。手持电话和其它移动主机 设备能够流播放(streaming)高质量视频并且运行复杂的互联网应用程序。 这些附加的并且增强的功能在进一步表现为日益减小的物理尺寸的主机设备 中实现。曾经是大件家居的电视机现在挂在墙上并且具有仅仅几个英寸的厚 度。

在越来越小的主机设备中提供附加和/或增强功能导致了在组成的半导 体装置方面的相当的性能要求。即，半导体装置必须提供附加或增强的功能， 同时在主机设备中占用越来越少的空间。这个一般要求已经促动半导体设计 者开发堆叠半导体装置。堆叠半导体装置是在其中最后提供的封装中包括一 个垂直地堆叠在另一个顶部的两个或者多个功能器件的装置。术语“垂直堆 叠”表示既将一个器件机械安装在另一个的顶部又将已机械安装的器件电连 接的两个方面意思。

在涉及每单位装置占用表面积提供增加和/或增强的功能的方面，堆叠半 导体装置提供了很多好处。然而，主机设备内堆叠半导体装置的生产、测试 以及集成提出了一些独特的挑战。

发明内容

本发明的实施例提供具有可配置输入和/或输出(I/O)连接的堆叠半导 体装置。本发明的实施例进一步提供在堆叠半导体装置中测试和配置I/O连 接的系统和方法。

根据本发明的一个实施例，一种装置包括：堆叠的多个器件，包含主器 件和至少一个副器件；多个段，每个段与所述堆叠的多个器件中的一个关联； 以及横贯所述堆叠的多个器件的多个N垂直连接路径，所述多个N垂直连接 路径中的每一个包括所述多个段的子集。该装置进一步包括从所述多个N垂 直连接路径配置的多个M垂直信号路径，其中M小于N，并且所述多个M 垂直信号路径中的至少一个是合并垂直信号路径，其由所述主器件使用来自 所述多个N垂直连接路径中的至少两个中的每一个的至少一个段适应地配 置。

根据本发明的另一个实施例，一种系统包括：堆叠的多个器件；测试设 备，连接到所述堆叠的多个器件；以及多个段，每个段与所述堆叠的多个器 件中的一个、或与所述测试设备关联，其中与所述测试设备关联的所述多个 段当中的段将所述测试设备连接到所述堆叠的多个器件。该系统进一步包括： 横贯所述堆叠的多个器件的多个N垂直连接路径，所述多个N垂直连接路径 中的每一个包括所述多个段的子集；以及从所述多个N垂直连接路径配置的 多个M垂直信号路径，其中M小于N，并且所述多个M垂直信号路径中的 至少一个是合并垂直信号路径，其由所述测试设备使用来自所述多个N垂直 连接路径中的至少两个中的每一个的至少一个段适应地配置。

根据本发明的另一个实施例，一种使用多个垂直连接路径配置横贯堆叠 的多个器件的合并垂直信号路径的方法，其中所述堆叠的多个器件包括多个 段，该方法包括：分别测试所述多个段中的每一个是合格段还是故障段；以 及合并-连接来自所述多个垂直信号路径中的至少两个中的每一条的至少一 个合格段以配置所述合并垂直信号路径。

根据本发明的另一个实施例，一种使用多个N垂直连接路径配置穿过堆 叠的多个器件的M个垂直信号路径的方法，其中M小于N并且所述堆叠的 多个器件包括多个段，该方法包括分别检测所述多个段中的每一个是合格段 还是故障段。该方法进一步包括将所述N个垂直连接路径中仅包含合格段的 所有垂直连接路径识别为L个非合并垂直连接路径的M个垂直信号路径并且 将所述L个非合并垂直连接路径分别指定为所述M个垂直信号路径的各个路 径，其中L小于M。另外，该方法进一步包括配置K个合并垂直信号路径， 其中K等于M减L，并且将所述K个合并垂直信号路径分别指定为所述M 个垂直信号路径的各个路径，其中，配置所述K个合并垂直信号路径中的每 一个包括适应地连接来自除所述L个非合并垂直连接路径之外的所述多个垂 直连接路径中的至少两个中的每一个的至少一个段。