[发明专利]层叠式半导体器件及其操作方法

说明书

本文提供一种层叠式半导体器件及其操作方法。层叠式半导体器件包括：基底裸片，包括输入缓冲器和并行电路；以及层叠在基底裸片上的多个核心裸片，所述多个核心裸片通过多个穿通电极耦接到基底裸片，其中输入缓冲器被配置为接收写入反相信号和第一顺序的写入数据，并行电路被配置为对写入数据的连续比特位进行排序以使连续比特位彼此相邻定位，从而使写入数据成为第一并行数据，并将第一并行数据传输到相应的第一至第n内部输入/输出线，以及每个核心裸片包括：输入控制电路，用于将经由相应的第一至第n内部I/O线传输的第一并行数据重新排序为写入数据；以及写入反相电路，用于根据写入反相信号而选择性地将重新排序的写入数据反相。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年3月30日提交的申请号为10-2020-0038257的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用整体合并与此。

技术领域

本公开的实施例涉及半导体设计技术，并且更具体地，涉及支持数据总线反相(DBI)的层叠式半导体器件的数据输入/输出方法。

背景技术

随着半导体技术的急剧发展，需要半导体集成器件(诸如封装件)具有更高的集成度和性能。为此，目前的技术正在摆脱通过使用导线或凸块将半导体芯片布置在印刷电路板(PCB)的一个平面上的二维结构。取而代之的是，出现了与其中多个半导体芯片垂直层叠的三维结构相关的新型多样化技术。

三维结构可以通过其中多个半导体芯片垂直层叠的层叠式半导体器件来实现。在垂直方向上层叠的半导体芯片通过穿通电极(through-electrode)(例如，穿通硅通孔，TSV)彼此电连接，并安装在半导体封装衬底上。

正在研发用于在层叠式半导体器件中的半导体芯片之间有效地传输信号/数据的方法。

发明内容

本公开的实施例提供了一种层叠式半导体器件以及包括其的半导体系统，该层叠式半导体器件能够在层叠式半导体器件中的半导体芯片之间的数据输入/输出时支持数据总线反相(DBI)功能。

根据本公开的一个实施例，层叠式半导体器件包括：基底裸片，其包括输入缓冲器和并行电路；以及层叠在基底裸片上的多个核心裸片，所述多个核心裸片通过多个穿通电极耦接到基底裸片，其中，输入缓冲器被配置为接收写入反相信号和第一顺序的写入数据，其中，并行电路被配置为对写入数据的连续比特位进行排序以使所述连续比特位彼此相邻定位，从而使写入数据成为第一并行数据，并且被配置为将第一并行数据传输到相应的第一内部输入/输出线至第n内部输入/输出线，以及其中，多个核心裸片中的每个包括：输入控制电路，其被配置为将经由相应的第一内部输入/输出线至第n内部输入/输出线传输的第一并行数据重新排序为写入数据；以及写入反相电路，其被配置为根据写入反相信号而选择性地将重新排序的写入数据反相。

根据本公开的一个实施例，一种半导体器件包括第一半导体芯片，用于接收写入反相信号和第一顺序的写入数据，并且用于对写入数据的连续比特位进行排序以使所述连续比特位彼此相邻定位，从而使写入数据成为并行数据，以及用于将并行数据传输到相应的第一内部输入/输出线至第n内部输入/输出线；以及至少一个第二半导体芯片，用于将经由相应的第一内部输入/输出线至第n内部输入/输出线传输的并行数据转换为写入数据，并且用于根据写入反相信号而选择性地将被转换的写入数据反相。

根据本公开的一个实施例，一种半导体器件包括第一半导体芯片，用于从存储区接收第一顺序的读取数据，用于对读取数据的连续比特位进行排序以使连续比特位彼此相邻定位，从而使读取数据成为并行数据，以及用于将并行数据传输到相应的第一内部输入/输出线至第n内部输入/输出线；以及第二半导体芯片，用于将经由相应的第一内部输入/输出线至第n内部输入/输出线传输的并行数据转换为读取数据，用于使用被转换的读取数据来产生读取反相信号，以及根据读取反相信号而选择性地将被转换的读取数据反相。