[发明专利]堆叠半导体装置、系统及在半导体装置中传输信号的方法

说明书

提供了一种堆叠半导体装置、系统及在半导体装置中传输信号的方法。一种堆叠半导体装置，其包括：多个半导体裸片，其沿第一方向堆叠；M个数据路径，其电连接所述多个半导体裸片，一个数据路径包括一个或更多个穿硅通孔，其中，M是正整数；发送电路，其包括M个串行化单元，所述M个串行化单元被配置为将P个发送信号串行化为M个串行信号，并且将所述M个串行信号分别输出到所述M个数据路径，其中，P为大于M的正整数；以及接收电路，其包括M个并行化单元，所述M个并行化单元被配置为从所述M个数据路径接收所述M个串行信号，并且将所述M个串行信号并行化为与所述P个发送信号相对应的P个接收信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月28日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.10-2017-0126045的优先权，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本文。

技术领域

示例实施例总体上涉及半导体集成电路，并且更具体地涉及一种堆叠半导体装置、包括堆叠半导体装置的系统及在堆叠半导体装置中传输信号的方法。

背景技术

多个电路集成在有限区域中，以实现高容量、电路的微型化、高运算速度等。例如，通过增加硬件的速度和/或增加软件的复杂度来增加主存储器的存储容量和速度。多个半导体裸片可以堆叠在存储器芯片的封装件中，以增加同一区域内的存储容量。许多穿硅通孔可以用于在堆叠结构中实现高带宽信号传输。然而，半导体裸片中的大量穿硅通孔可能增加芯片尺寸。

发明内容

一些示例实施例提供一种堆叠半导体装置和包括堆叠半导体装置的系统，该堆叠半导体装置能够在堆叠的半导体裸片之间执行有效的信号传输。

一些示例实施例可以提供一种在堆叠的半导体裸片中传输信号的方法。

根据示例实施例，堆叠半导体装置包括：沿第一方向堆叠的多个半导体裸片；M个数据路径，所述数据路径电连接多个半导体裸片，M个数据路径中的一个数据路径包括一个或更多个穿硅通孔，其中，M是正整数；发送电路，其包括M个串行化单元，该M个串行化单元被配置为将P个发送信号串行化为M个串行信号，并且将M个串行信号分别输出到M个数据路径，其中，P为大于M的正整数；以及接收电路，其包括M个并行化单元，该M个并行化单元被配置为从M个数据路径接收M个串行信号，并且将M个串行信号并行化为与P个发送信号相对应的P个接收信号。

根据示例实施例，一种系统包括：基底衬底(base substrate)；多个半导体裸片，其沿第一方向堆叠在基底上；以及多个电连接多个半导体裸片的数据路径，多个数据路径中的一个数据路径包括一个或更多个穿硅通孔。该系统被配置为在多个半导体裸片中的第一半导体裸片中，将多个发送信号串行化为多个串行信号，以将多个串行信号分别输出到多个数据路径，发送信号的数量大于数据路径的数量，并且该系统被配置为在多个半导体裸片中的第二半导体裸片中，将从多个数据路径接收到的多个串行信号并行化为与多个发送信号相对应的多个接收信号。

根据示例实施例，一种在堆叠半导体装置中传输信号的方法，其包括：沿第一方向堆叠多个半导体裸片；通过M个数据路径电连接多个半导体裸片；M个数据路径中的至少一个数据路径包括穿硅通孔中的相应一个穿硅通孔，其中，M是正整数；在多个半导体裸片中的第一半导体裸片中，将P个发送信号串行化为M个串行信号，以将M个串行信号分别输出到M个数据路径，其中，P是大于M的正整数，并且在多个半导体裸片中的第二半导体裸片中，将从M个数据路径接收的M个串行信号并行化为与P个发送信号相对应的P个接收信号。

根据示例实施例的堆叠半导体装置、系统和传输信号的方法可以通过串行化发送信号，通过堆叠的半导体裸片之间的较少数量的数据路径传输经串行化的信号并且然后对传输的信号进行并行化来减小堆叠半导体装置和系统的尺寸，以减少穿硅通孔的数量。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本公开的示例实施例。