[发明专利]半导体器件及其修复操作方法

说明书

一种半导体器件及其修复操作方法，所述半导体器件包括多个第一信号线和多个第二信号线，所述第一信号线和所述第二信号线彼此相邻地交替布置，其中，所述第一信号线和所述第二信号线包括多个主信号线和至少一个备用信号线，第一信号发送器，其适用于经由第一信号线的主信号线来发送信号，以及基于修复信息将信号传送路径移换为第一信号线的主信号线和备用信号线之中的相邻信号线，以及第二信号发送器，其适用于经由第二信号线的主信号线来发送信号，以及基于修复信息将信号传送路径移换为第二信号线的主信号线和备用信号线之中的相邻信号线。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月30日提交的第10-2017-0163393号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用整体合并于此。

技术领域

示例性实施例涉及一种半导体器件，并且更具体地，涉及一种能够修复信号线缺陷的半导体器件及其操作方法。

背景技术

在半导体工业中，用于制造包括多个半导体芯片的产品封装件的封装技术一直在不断发展，以满足尺寸减小和安装可靠性的要求。近来，为了减小尺寸和提高电子产品的性能，已经发展了各种封装技术用于三维(3D)层叠多个半导体芯片。

根据用于制造多芯片封装件(MCP)的层叠方法，两个或多个半导体芯片垂直层叠并通过凸块和穿通电极彼此连接。在这种层叠封装件中，信号通过由凸块和穿通电极形成的垂直的输入/输出线路来传送。因此，层叠封装件可以支持芯片的高速操作并减小封装件的尺寸。此外，存储器元件可以设计成具有与在半导体集成工艺中可以实现的存储容量相比两倍高的存储容量。该层叠封装件在安装面积的使用效率、安装密度以及存储容量的增大方面具有优势。为此，对层叠封装件进行了积极的研究和开发。

图1是示出包括多个半导体芯片100的层叠封装件的截面图。图1示出了彼此层叠并连接的三个半导体芯片100。

半导体芯片100中的每一个包括半导体衬底110和电路层120。半导体衬底110具第一表面111和形成在第一表面111的相反侧的第二表面112。电路层120具有与半导体衬底110的第一表面111接触的第三表面121和形成在第三表面121的相反侧的第四表面122。

根据芯片的设计，半导体衬底110可以由硅形成，以及电路层120可以具有形成在其中的集成电路(未示出)。电路层120具有形成在第四表面122上的多个凸块130。半导体衬底110具有多个穿通电极140，所述穿通电极140在与对应的凸块130相同的垂直线上穿过第一表面111和第二表面112。

穿通电极140可以通过以下工艺形成：形成通过半导体衬底110的通孔并在通孔中掩埋导电材料。每个穿通电极140通过信号路由被电耦接至形成在同一垂直线上的凸块130。

即半导体芯片100以凸块130和穿通电极140彼此连接的方式被层叠。穿通电极140和凸块130构成垂直的输入/输出信号线(以下也称信号线)，实现在层叠的半导体芯片100之间的信号传输。信号线能够发送用于芯片操作的信号如数据、地址、命令、时钟或电压VDD、VDD、VSS。

当半导体芯片100与其他系统组件一起被层叠或者封装件，凸块130或穿通电极140可能开路或相邻信号线之间可能发生短路。或者，在制造封装件的过程中可能出现缺陷，如信号线与球之间的短路。当由于这样的缺陷导致一个或两个凸块、穿通电极或球不可用时，那么整个封装件不能被使用。或者，可以在半导体芯片100被层叠之前进行测试，而具有被测试确定为故障的凸块或穿通电极的半导体芯片100可以不被使用而是被丢弃。

然而，如果即使半导体芯片100中的凸块130和穿通电极140中仅一个被确定为故障，半导体芯片100也不被使用而是被丢弃，那么成品率就显著降低。因此，层叠封装件可以包括备用凸块150和备用穿通电极160以及多个凸块130和穿通电极140，以替代有缺陷的凸块或者穿通电极。

发明内容