本申請是申請日為2012年11月05日、申請?zhí)枮?01210435156.3、發(fā)明名稱為“測試電路和包括測試電路的半導(dǎo)體裝置”的中國專利申請的分案申請。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2012年4月4日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2012-0035020號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。

本發(fā)明總體而言涉及一種半導(dǎo)體裝置，更具體而言涉及一種使用穿通通孔的3d(三維)半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

為了改善半導(dǎo)體裝置的集成度，已經(jīng)開發(fā)出一種3d(三維)半導(dǎo)體裝置，其中層疊且封裝多個芯片以提高集成度。在3d半導(dǎo)體裝置中，因為垂直地層疊二個或更多個芯片，所以可以在相同的面積內(nèi)達(dá)到最大的集成度。

可以應(yīng)用各種方法來實(shí)現(xiàn)3d半導(dǎo)體裝置。在一種方法中，將具有相同結(jié)構(gòu)的多個芯片層疊，然后利用導(dǎo)線(諸如金屬線)將它們彼此連接，使得多個芯片可以操作為一個半導(dǎo)體裝置。

最近，已經(jīng)在本領(lǐng)域中公開了tsv(穿通硅通孔)型半導(dǎo)體裝置，其中穿通硅通孔被形成為穿過多個層疊的芯片，使得所有芯片彼此電連接。在tsv型半導(dǎo)體裝置中，因為穿通硅通孔垂直地穿過相應(yīng)的芯片以將它們彼此電連接，所以相比于經(jīng)由利用導(dǎo)線的外圍布線來彼此連接相應(yīng)芯片的半導(dǎo)體裝置，可以有效地減小封裝面積。

tsv是通過利用導(dǎo)電材料來填充經(jīng)由電介質(zhì)材料所限定的通孔洞而形成的。因為tsv起到用于將層疊的芯片電連接的裝置的作用，為了制造質(zhì)量良好的半導(dǎo)體裝置，必須測試tsv是否正確地形成。

圖1是本領(lǐng)域中已知的用于半導(dǎo)體裝置的測試電路的示意圖。半導(dǎo)體裝置包括第一芯片chip1和第二芯片chip2，測試電路包括測試焊盤10、穿通通孔選擇單元20和驅(qū)動器30。測試焊盤10在測試操作中施加測試電壓vmeas給穿通通孔via，并且測量流經(jīng)穿通通孔via的電流量imeas。穿通通孔選擇單元20響應(yīng)于測試控制信號tc來選擇將要被施加測試電壓vmeas的穿通通孔via。穿通通孔選擇單元20包括通過門，所述通過門被測試控制信號tc導(dǎo)通。

驅(qū)動器30響應(yīng)于測試控制信號tc而形成電流路徑。驅(qū)動器30包括mos晶體管(經(jīng)由其柵極來接收測試控制信號tc)，并且將穿通通孔via和接地電位連接。因此，如果穿通通孔選擇單元20和驅(qū)動器30被測試控制信號tc導(dǎo)通，則從測試焊盤10到驅(qū)動器30形成電流路徑。當(dāng)測試焊盤10施加測試電壓vmeas時，電流流經(jīng)穿通通孔選擇單元20、穿通通孔via和驅(qū)動器30，然后測試焊盤10可以測量電流量imeas。

通過測量電流量imeas，可以從下面的式子計算出穿通通孔via的電阻值：

rdrv+rtsv+rpg＝vmeas/imeas

rtsv＝vmeas/imeas–(rdrv+rpg)

其中，rdrv是驅(qū)動器30的導(dǎo)通電阻，rtsv是穿通通孔via的電阻值，rpg是包括在選擇單元20中的通過門的導(dǎo)通電阻。

從上面的式子可以了解到，rtsv由rdrv和rpg決定。然而，一般而言，因為穿通通孔via的電阻比通過門和驅(qū)動器30的導(dǎo)通電阻小得多，并且這些器件的特性可能因為工藝上的變化等原因而改變，所以難以準(zhǔn)確地測量穿通通孔via的電阻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

這些需求和其它需求可以通過根據(jù)本發(fā)明的測試電路來滿足，根據(jù)本發(fā)明的測試電路多次地測量流經(jīng)穿通通孔的電流量，由此能夠準(zhǔn)確地檢查穿通通孔是否正確地形成。

在根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例中，一種測試電路包括：穿通通孔測試單元，所述穿通通孔測試單元被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號而被設(shè)定成第一電阻值以及響應(yīng)于第一測試控制信號和第二測試控制信號而被設(shè)定成第二電阻值，并且形成包括將第一芯片和第二芯片電連接的穿通通孔的電流路徑；以及測試測量單元，所述測試測量單元被配置成將測試電壓提供給穿通通孔，并且測量流經(jīng)穿通通孔的電流量。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，一種測試電路包括：第一選擇部分，所述第一選擇部分被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號而將測試電壓施加給電連接第一芯片和第二芯片的穿通通孔；第二選擇部分，所述第二選擇部分被配置成響應(yīng)于第二測試控制信號而將測試電壓施加給穿通通孔；第一驅(qū)動器部分，所述第一驅(qū)動器部分被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號而將穿通通孔驅(qū)動至接地電位；以及第二驅(qū)動器部分，所述第二驅(qū)動器部分被配置成響應(yīng)于第二測試控制信號而將穿通通孔驅(qū)動至接地電位。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，一種測試電路包括：測試控制單元，所述測試控制單元被配置成產(chǎn)生第一測試控制信號的脈沖，然后產(chǎn)生第一測試控制信號的脈沖和第二測試控制信號的脈沖；電壓施加部，所述電壓施加部被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號而將第一電壓施加給電連接第一芯片和第二芯片的穿通通孔，以及響應(yīng)于第一測試控制信號和第二測試控制信號而將第二電壓施加給穿通通孔；以及電流吸收部，所述電流吸收部被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號而利用第一電流吸收能力來吸收流經(jīng)穿通通孔的電流，以及響應(yīng)于第一測試控制信號和第二測試控制信號而利用第二電流吸收能力來吸收流經(jīng)穿通通孔的電流。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，一種測試方法包括以下步驟：響應(yīng)于第一測試控制信號來選擇第一電阻器，并且測量流經(jīng)包括第一電阻器以及將第一芯片和第二芯片電連接的穿通通孔的路徑的第一電流；響應(yīng)于第一測試控制信號和第二測試控制信號來選擇具有與第一電阻器不同的值的第二電阻器，并且測量流經(jīng)包括穿通通孔和第二電阻器的路徑的第二電流；以及比較第一電流和第二電流，并且計算穿通通孔的電阻值。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，一種半導(dǎo)體裝置包括連接第一芯片和第二芯片的第一穿通通孔以及連接第二芯片和第三芯片的第二穿通通孔，第一穿通通孔和第二穿通通孔彼此電連接，所述半導(dǎo)體裝置包括：電壓施加部，所述電壓施加部設(shè)置在第一芯片中，并且被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號和第二測試控制信號而將第一電壓和第二電壓之一施加給第一穿通通孔；第一電流吸收部，第一電流吸收部設(shè)置在第二芯片中，并且被配置成響應(yīng)于芯片選擇信號以及第一測試控制信號和第二測試控制信號而利用第一電流吸收能力和第二電流吸收能力之一來吸收流經(jīng)第一穿通通孔的電流；以及第二電流吸收部，所述第二電流吸收部設(shè)置在第三芯片中，并且被配置成響應(yīng)于芯片選擇信號以及第一測試控制信號和第二測試控制信號而利用第一電流吸收能力和第二電流吸收能力之一來吸收流經(jīng)第一穿通通孔和第二穿通通孔的電流。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖來考慮時，通過參考以下的詳細(xì)說明將使本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)變得更明顯，在附圖中：

圖1是本領(lǐng)域中已知的用于半導(dǎo)體裝置的測試電路的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個實(shí)施例的示意圖；

圖3以示意性的形式繪示圖2的測試控制單元300，并且包括相關(guān)的時序圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的示意圖；以及

圖5繪示圖4的第一測試控制單元720。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖更加詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施例。雖然本發(fā)明是參照其示例性的實(shí)施例來描述的，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員所設(shè)計的各種變化和修改將落入本發(fā)明的主旨和范圍內(nèi)。

還應(yīng)理解的是，當(dāng)一個元件被稱為是“連接”或“耦合”至另一個元件時，其可以是直接連接或耦合至另一個元件，或是可以存在中間元件。與此相反，當(dāng)一個元件被稱為是“直接連接”或“直接耦合”至另一個元件時，是不存在中間元件的。其它用于描述元件之間的關(guān)系的詞應(yīng)以類似的方式(例如，“在…之間”對比于“直接在…之間”，“相鄰”對比與“直接相鄰”等)來解釋。

本文所使用的術(shù)語僅出于描述特定實(shí)施例的目的，并不意在進(jìn)行限制。如本文所使用的，單數(shù)形式也意在包括多數(shù)形式，除非文中清楚地指明并不包括多數(shù)形式之外。還要進(jìn)一步理解的是，當(dāng)本文使用術(shù)語“包括”時，其指明所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或構(gòu)件的存在，但并不排除存在或增加一個或更多個其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、構(gòu)件和/或其組合。

在圖2中，半導(dǎo)體裝置1包括第一芯片chip1和第二芯片chip2。第一芯片chip1和第二芯片chip2層疊并封裝在一起以構(gòu)成單個半導(dǎo)體裝置。第一芯片chip1和第二芯片chip2可以經(jīng)由諸如穿通通孔via1的一個或更多個穿通通孔而彼此電連接。

半導(dǎo)體裝置1包括穿通通孔測試單元100和測試測量單元200。穿通通孔測試單元100被配置成改變用于測試穿通通孔via1的條件，由此改變與穿通通孔via1相關(guān)的電流或電壓。穿通通孔測試單元100接收第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2。穿通通孔測試單元100可以被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2而具有不同的電阻值。例如，穿通通孔測試單元100可以被配置成當(dāng)?shù)谝粶y試控制信號tc1使能時具有第一電阻值，并且可以被配置成當(dāng)?shù)谝粶y試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2兩者都使能時具有第二電阻值。

當(dāng)穿通通孔測試單元100被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2而具有第一電阻值和第二電阻值時，穿通通孔測試單元100連同穿通通孔via1一起形成電流路徑。也就是說，電流路徑被形成為經(jīng)由穿通通孔測試單元100、穿通通孔via1和測試測量單元200連接。因此，穿通通孔測試單元100響應(yīng)于第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2而形成具有不同電阻值的電流路徑，使得可以在各種條件下測量與穿通通孔via1相關(guān)的電流值或電壓值。

測試測量單元200可以被配置成施加測試電壓vmeas給穿通通孔測試單元100?？梢允褂萌我忸愋偷碾妷鹤鳛闇y試電壓vmeas。此外，測試測量單元200可以被配置成在由穿通通孔測試單元100形成電流路徑時測量流經(jīng)穿通通孔via1的電流量。測試測量單元200可以被實(shí)現(xiàn)為能夠執(zhí)行施加測試電壓vmeas并測量輸出電流imeas的功能的電路模塊。此外，測試測量單元200可以被實(shí)現(xiàn)為測試焊盤以及連接至測試焊盤的測試設(shè)備。

在一個實(shí)施例中，穿通通孔測試單元100包括第一測試部110和第二測試部120。第一測試部110可以被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號tc1而具有第一電阻值，并且連同穿通通孔via1形成電流路徑。第二測試部120被配置成響應(yīng)于第二測試控制信號tc2而連同第一測試部110具有第二電阻值，并且連同穿通通孔via1形成電流路徑。當(dāng)?shù)谝粶y試控制信號tc1使能時，穿通通孔測試單元100被配置成具有由第一測試部110提供的第一電阻值。當(dāng)施加測試電壓vmeas時，流經(jīng)穿通通孔via1的電流量根據(jù)第一電阻值和穿通通孔via1自身的電阻值來確定。當(dāng)?shù)谝粶y試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2兩者都使能時，穿通通孔測試單元100被配置成具有由第一測試部110和第二測試部120兩者提供的第二電阻值。當(dāng)施加測試電壓vmeas時，流經(jīng)穿通通孔via1的電流量可以根據(jù)第二電阻值和穿通通孔via1自身的電阻值來確定。

第一測試部110包括第一選擇部分101和第一驅(qū)動器部分103。第一選擇部分101被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號tc1而施加測試電壓vmeas給穿通通孔via1的一端。第一驅(qū)動器部分103響應(yīng)于第一測試控制信號tc1而將穿通通孔via1的另一端和接地電壓端子連接。第一驅(qū)動器部分103被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號tc1而將穿通通孔via1驅(qū)動至接地電壓。

第二測試部120包括第二選擇部分102和第二驅(qū)動器部分104。第二選擇部分102被配置成響應(yīng)于第二測試控制信號tc2而施加測試電壓vmeas給穿通通孔via1的一端。第二驅(qū)動器部分104響應(yīng)于第二測試控制信號tc2而將穿通通孔via1的另一端和接地電壓端子連接。第二驅(qū)動器部分104被配置成響應(yīng)于第二測試控制信號tc2而將穿通通孔via1驅(qū)動至接地電壓。

在根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例中，穿通通孔測試單元100包括電壓施加部130和電流吸收部140。電壓施加部130被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號tc1而施加第一電壓給穿通通孔via1，以及響應(yīng)于第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2而施加第二電壓給穿通通孔via1。第一電壓和第二電壓可以是具有不同電平的電壓。例如，第二電壓可以具有高于第一電壓的電平。電流吸收部140被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號tc1而利用第一電流吸收能力來吸收流經(jīng)穿通通孔via1的電流，以及響應(yīng)于第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2而利用第二電流吸收能力來吸收流經(jīng)穿通通孔via1的電流。

電壓施加部130包括第一選擇部分101和第二選擇部分102。第一選擇部分101被配置成響應(yīng)于第一測試控制信號tc1而施加測試電壓vmeas給穿通通孔via1。第二選擇部分102被配置成響應(yīng)于第二測試控制信號tc2而施加測試電壓vmeas給穿通通孔via1。

電流吸收部140包括第一驅(qū)動器部分103和第二驅(qū)動器部分104。第一驅(qū)動器部分103響應(yīng)于第一測試控制信號tc1而將穿通通孔via1和接地電壓連接，并且將穿通通孔via1驅(qū)動至接地電壓。第二驅(qū)動器部分104響應(yīng)于第二測試控制信號tc2而將穿通通孔via1和接地電壓連接，并且將穿通通孔via1驅(qū)動至接地電壓。

在圖2中，半導(dǎo)體裝置1還包括測試控制單元300。測試控制單元300被配置成響應(yīng)于測試使能信號te和雙測試信號tdouble(將在稍后詳述)而產(chǎn)生第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2。測試控制單元300在測試使能信號te使能而雙測試信號tdouble禁止時產(chǎn)生第一測試控制信號tc1的脈沖。測試控制單元300在測試使能信號te和雙測試信號tdouble兩者都使能時產(chǎn)生第一測試控制信號tc1的脈沖和第二測試控制信號tc2的脈沖。因此，測試使能信號te是用于產(chǎn)生第一測試控制信號tc1的脈沖和第二測試控制信號tc2的脈沖的信號，而雙測試信號tdouble是用于選擇性地產(chǎn)生第二測試控制信號tc2的脈沖的信號。例如，測試控制單元300可以首先產(chǎn)生第一測試控制信號tc1的脈沖，然后一起產(chǎn)生第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2的脈沖。測試控制單元300將在稍后詳述。

在圖2中，第一選擇部分101包括第一通過門pg1。第一通過門pg1響應(yīng)于第一測試控制信號tc1而導(dǎo)通。當(dāng)?shù)谝煌ㄟ^門pg1被第一測試控制信號tc1導(dǎo)通時，第一通過門pg1將測試測量單元200和穿通通孔via1的一端連接。因此，當(dāng)?shù)谝煌ㄟ^門pg1導(dǎo)通時，第一通過門pg1可以將從測試測量單元200施加的測試電壓vmeas施加給穿通通孔via1的一端。第二選擇部分102包括第二通過門pg2。第二通過門pg2響應(yīng)于第二測試控制信號tc2而導(dǎo)通。當(dāng)?shù)诙ㄟ^門pg2被第二測試控制信號tc2導(dǎo)通時，第二通過門pg2將測試測量單元200和穿通通孔via1的一端連接。因此，當(dāng)?shù)诙ㄟ^門pg2導(dǎo)通時，第二通過門pg2可以將從測試測量單元200施加的測試電壓vmeas施加給穿通通孔via1的一端。

第一通過門pg1和第二通過門pg2在導(dǎo)通時是基本上相同的元件并且具有基本上相同的電阻值。當(dāng)針對半導(dǎo)體裝置1的穿通通孔via1執(zhí)行測試時，如以上所述，可以首先產(chǎn)生第一測試控制信號tc1，然后可以產(chǎn)生第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2。第一通過門pg1和第二通過門pg2并聯(lián)連接在測試測量單元200和穿通通孔via1之間。因此，第一通過門pg1和第二通過門pg2可以控制電壓施加部130的電阻值。當(dāng)僅產(chǎn)生第一測試控制信號tc1時，電壓施加部130具有與第一通過門pg1導(dǎo)通時相對應(yīng)的電阻值。當(dāng)一起產(chǎn)生第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2兩者時，電壓施加部130具有與第一通過門pg1和第二通過門pg2導(dǎo)通時相對應(yīng)的并聯(lián)電阻值。因此，僅第一通過門pg1導(dǎo)通時電壓施加部130的電阻值可以大約是第一通過門pg1和第二通過門pg2兩者都導(dǎo)通時電壓施加部130的電阻值的兩倍。也就是說，第一電阻值可以大約是第二電阻值的兩倍。電壓施加部130施加給穿通通孔via1的電壓大小根據(jù)電壓施加部130的電阻值而改變。當(dāng)電壓施加部130被設(shè)定成第一電阻值時施加給穿通通孔via1的電壓電平大約是當(dāng)電壓施加部130被設(shè)定成第二電阻值時施加給穿通通孔via1的電壓電平的1/2倍。換句話說，第一電壓大約是第二電壓的1/2倍。因此，包括由第一通過門pg1和第二通過門pg2構(gòu)成的第一選擇部分101和第二選擇部分102的電壓施加部130可以被設(shè)定成不同的電阻值，以改變施加給穿通通孔via1的電壓電平。

在圖2中，第一驅(qū)動器部分103包括第一mos晶體管m1。第一mos晶體管m1具有接收第一測試控制信號tc1的柵極、與接地電壓連接的源極、以及與穿通通孔via1的另一端連接的漏極。因此，當(dāng)?shù)谝籱os晶體管m1被第一測試控制信號tc1導(dǎo)通時，第一mos晶體管m1可以將穿通通孔via1的另一端和接地電壓連接，并且可以將流經(jīng)穿通通孔via1的電流驅(qū)動至接地電壓。第二驅(qū)動器部分104包括第二mos晶體管m2。第二mos晶體管m2具有接收第二測試控制信號tc2的柵極、與接地電壓連接的源極、以及與穿通通孔via1的另一端連接的漏極。因此，當(dāng)?shù)诙os晶體管m2被第二測試控制信號tc2導(dǎo)通時，第二mos晶體管m2可以將穿通通孔via1的另一端和接地電壓連接，并且可以將流經(jīng)穿通通孔via1的電流驅(qū)動至接地電壓。

第一mos晶體管m1和第二mos晶體管m2在導(dǎo)通時是基本上相同的元件并且具有基本上相同的電阻值。當(dāng)針對半導(dǎo)體裝置1的穿通通孔via1執(zhí)行測試時，如以上所述，可以首先產(chǎn)生第一測試控制信號tc1，然后可以產(chǎn)生第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2。第一mos晶體管m1和第二mos晶體管m2并聯(lián)連接在穿通通孔via1的另一端和接地電壓之間。因此，第一mos晶體管m1和第二mos晶體管m2可以控制電流吸收部140的電阻值和電流吸收能力。當(dāng)僅產(chǎn)生第一測試控制信號tc1時，電流吸收部140具有與第一mos晶體管m1導(dǎo)通時相對應(yīng)的電阻值。此外，第一mos晶體管m1具有將穿通通孔via1驅(qū)動至接地電壓的電流吸收能力。當(dāng)一起產(chǎn)生第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2兩者時，電流吸收部140具有與第一mos晶體管m1和第二mos晶體管m2導(dǎo)通時相對應(yīng)的并聯(lián)電阻值。因此，僅第一mos晶體管m1導(dǎo)通時電流吸收部140的電阻值可以大約是第一mos晶體管m1和第二mos晶體管m2兩者都導(dǎo)通時電流吸收部140的電阻值的兩倍。此外，第一mos晶體管m1和第二mos晶體管m2兩者一起導(dǎo)通時電流吸收部140將穿通通孔via1驅(qū)動至接地電壓的電流吸收能力大約是僅第一mos晶體管m1導(dǎo)通時電流吸收部140將穿通通孔via1驅(qū)動至接地電壓的電流吸收能力的兩倍。也就是說，第二電流吸收能力可以大約是第一電流吸收能力的兩倍。從穿通通孔via1流至接地電壓的電流量根據(jù)電流吸收部140的電阻值和電流吸收部140的電流吸收能力而改變。因此，包括由第一mos晶體管m1和第二mos晶體管m2構(gòu)成的第一驅(qū)動器部分103和第二驅(qū)動器部分104的電流吸收部140可以被設(shè)定成不同的電阻值并且具有不同的電流吸收能力，以改變流經(jīng)穿通通孔via1的電流量。

在圖3中，測試控制單元300包括與門301和緩沖器302。與門301接收測試使能信號te和雙測試信號tdouble，并且產(chǎn)生第二測試控制信號tc2。緩沖器302接收測試使能信號te，并且產(chǎn)生第一測試控制信號tc1。因此，每次測試使能信號te被輸入時可以產(chǎn)生第一測試控制信號tc1，并且當(dāng)測試使能信號te和雙測試信號tdouble一起輸入時可以產(chǎn)生第二測試控制信號tc2?？梢酝ㄟ^將用于執(zhí)行測試而輸入的測試地址信號譯碼來產(chǎn)生測試使能信號te和雙測試信號tdouble。替代地，測試使能信號te和雙測試信號tdouble可以是直接從半導(dǎo)體裝置的外部輸入的信號。另外，可以用多種方式來實(shí)現(xiàn)第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2的產(chǎn)生。例如，測試控制單元300可以一起產(chǎn)生第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2，然后產(chǎn)生第一測試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2之一，以及可以產(chǎn)生數(shù)目增加的測試控制信號的脈沖。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易理解的是，可以用多種方式來改變和修改根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于產(chǎn)生測試控制信號的方案。

以下將參照圖2和圖3描述實(shí)施例中的半導(dǎo)體裝置的操作。為了測試連接第一芯片chip1和第二芯片chip2的穿通通孔via1是否正常地形成，將測試電壓vmeas施加給穿通通孔via1。首先，當(dāng)?shù)谝粶y試控制信號tc1使能時，第一選擇部分101和第一驅(qū)動器部分103導(dǎo)通。此時，流經(jīng)形成在電壓施加部130、穿通通孔via1和電流吸收部140之中的電流路徑的電流量imeas1和總電阻值rtot1可以用如下的式子計算：

rtot1＝rdrv1+rtsv+rpg1＝vmeas/imeas1

當(dāng)?shù)谝粶y試控制信號tc1和第二測試控制信號tc2一起使能時，第一選擇部分101和第二選擇部分102以及第一驅(qū)動器部分103和第二驅(qū)動器部分104都導(dǎo)通。因此，可以測量流經(jīng)形成在電壓施加部130、穿通通孔via1和電流吸收部140之中的電流路徑的電流量imeas2，可以從如下的式子計算總電阻值rtot2：

rtot2＝(rdrv1//rdrv2)+rtsv+(rpg1//rpg2)＝vmeas/imeas2

其中符號//表示“并聯(lián)”。因為導(dǎo)通的第一選擇部分101和第二選擇部分102的電阻值實(shí)際上相同，并且導(dǎo)通的第一驅(qū)動器部分103和第二驅(qū)動器部分104的電阻值也實(shí)際上相同，因此可以從如下的式子計算rtsv的值：

rtsv＝2rtot2–rtot1

如上所述，通過在不同條件下測量與穿通通孔相關(guān)的電流或電壓流動，可以準(zhǔn)確地測量穿通通孔的電阻值。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的測試電路或方法中，通過多次地測量與穿通通孔相關(guān)的電流或電壓，可以減小測試電路中的元件對測量穿通通孔的電阻值的影響。也就是說，即使在測試電路元件中產(chǎn)生pvt變化，也可以消除由元件中的變化造成的影響因素，并且可以準(zhǔn)確地測量穿通通孔的電阻值。通過監(jiān)視測量到的穿通通孔的電阻值，可以準(zhǔn)確地檢測出穿通通孔是否正確地形成。例如，如果電阻值高，則可以表示導(dǎo)電材料沒有充分地填充在通孔洞中，并且穿通通孔未正確地形成。

在圖4中，半導(dǎo)體裝置包括第一芯片至第三芯片chip1、chip2和chip3。第一芯片至第三芯片chip1、chip2和chip3層疊并封裝在一起以構(gòu)成單個半導(dǎo)體裝置。第一芯片chip1和第二芯片chip2經(jīng)由第一穿通通孔via11和第三穿通通孔via13彼此電連接。第二芯片chip2和第三芯片chip3經(jīng)由第二穿通通孔via12和第四穿通通孔via14彼此電連接。因為第一穿通通孔via11和第二穿通通孔via12彼此電連接且第三穿通通孔via13和第四穿通通孔via14彼此電連接，所述第一芯片至第三芯片chip1、chip2和chip3可以彼此電連接。

第一芯片chip1包括第一電壓施加部410和第二電壓施加部420。第一電壓施加部410設(shè)置在第一芯片chip1中，并且將測試測量單元500和第一穿通通孔via11的一端彼此連接。第二電壓施加部420設(shè)置在第一芯片chip1中，并且將測試測量單元500和第三穿通通孔via13的一端彼此連接。第一電壓施加部410和第二電壓施加部420執(zhí)行與圖2所示的電壓施加部130相同的功能。

第二芯片chip2包括第一電流吸收部610和第三電流吸收部630。第一電流吸收部610將第一穿通通孔via11的另一端和接地電壓彼此連接。第三電流吸收部630將第三穿通通孔via13的另一端和接地電壓彼此連接。

第三芯片chip3包括第二電流吸收部620和第四電流吸收部640。第二電流吸收部620將第二穿通通孔via12的另一端和接地電壓彼此連接。第四電流吸收部640將第四穿通通孔via14的另一端和接地電壓彼此連接。第一電流吸收部至第四電流吸收部610、620、630和640執(zhí)行與圖2所示的電流吸收部140相同的功能。根據(jù)圖4所示的實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置2描述了一種用于測試至少兩個芯片和至少兩個穿通通孔的測試電路和方法，并且可以被理解為是通過將根據(jù)圖2所示的實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置1推廣所獲得的實(shí)施例。

在圖4中，第一芯片chip1還可以包括主測試控制單元710，第二芯片chip2和第三芯片chip3還可以分別包括第一測試控制單元720和第二測試控制單元730。主測試控制單元710被配置成產(chǎn)生測試控制信號tc1<0:3>以分配給第一電壓施加部410和第二電壓施加部420。第一測試控制單元720被配置成產(chǎn)生測試控制信號tc2<0:3>以分配給第一電流吸收部610和第三電流吸收部630，第二測試控制單元730被配置成產(chǎn)生測試控制信號tc3<0:3>以分配給第二電流吸收部620和第四電流吸收部640。主測試控制單元710可以通過將用于執(zhí)行測試而輸入的測試地址信號tc<0:n>譯碼來產(chǎn)生分配的測試控制信號tc1<0:3>。主測試控制單元710可以產(chǎn)生測試控制信號tc1<0:3>，而不管芯片選擇信號cs如何。第一測試控制單元720接收測試地址信號tc<0:n>和芯片選擇信號cs，并且在芯片選擇信號cs選擇第二芯片chip2的情況下從測試地址信號tc<0:n>產(chǎn)生測試控制信號tc2<0:3>。第二測試控制單元730接收測試地址信號tc<0:n>和芯片選擇信號cs，并且在芯片選擇信號cs選擇第三芯片chip3的情況下從測試地址信號tc<0:n>產(chǎn)生測試控制信號tc3<0:3>。另外，測試地址信號tc<0:n>和芯片選擇信號cs可以經(jīng)由其它的穿通通孔或?qū)Ь€而傳送到第一芯片至第三芯片chip1、chip2和chip3。

第二測試控制單元730具有與第一測試控制單元720相同的配置。在圖5中，第一測試控制單元720包括譯碼部721和測試控制信號發(fā)生部722。譯碼部721被配置成接收測試地址信號tc<0:n>和芯片選擇信號cs并將它們譯碼，并且產(chǎn)生測試使能信號te<0:1>和雙測試信號tdouble。測試控制信號發(fā)生部722被配置成以與圖3所示的測試控制單元300的操作相似的方式來接收測試使能信號te<0:1>和雙測試信號tdouble，并且產(chǎn)生測試控制信號tc2<0:3>。通過譯碼部721接收的測試地址信號tc<0:n>和芯片選擇信號cs的比特數(shù)可以根據(jù)構(gòu)成半導(dǎo)體裝置的層疊芯片的數(shù)目以及將層疊芯片電連接的穿通通孔的數(shù)目而增加或減少。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解，通過譯碼部721產(chǎn)生的測試使能信號te的比特數(shù)是可以改變的。第一測試控制單元720和第二測試控制單元730具有相同的配置。主測試控制單元710可以被實(shí)現(xiàn)為不接收芯片選擇信號cs，或可以通過如下的譯碼電路來實(shí)現(xiàn)：所述譯碼電路從測試地址信號tc<0:n>執(zhí)行譯碼操作，而不管芯片選擇信號cs如何?；蛘撸m然未示出，但是在替代的實(shí)施例中，可以進(jìn)行配置使得僅主測試控制單元710包括通過將測試地址信號tc<0:n>譯碼而產(chǎn)生測試控制信號tc1<0:3>的譯碼部的配置，而第一測試控制單元720和第二測試控制單元730通過將從主測試控制單元710傳送的測試控制信號tc1<0:3>與芯片選擇信號cs組合來提供測試控制信號tc2<0:3>和tc3<0:3>給相應(yīng)的的電流吸收部610、620、630和640。

參照圖4和圖5所述的半導(dǎo)體裝置2可以通過指定特定的穿通通孔來執(zhí)行測試。在產(chǎn)生了分配給第一電壓施加部410和第一電流吸收部610的測試控制信號tc1<0>、tc1<2>、tc2<0>和tc2<2>的情況下，可以測試第一穿通通孔via11是否正確地形成。此外，在產(chǎn)生了分配給第一電壓施加部410和第二電流吸收部620的測試控制信號tc1<0>、tc1<2>、tc3<0>和tc3<2>的情況下，可以通過測量流經(jīng)第一穿通通孔via11和第二穿通通孔via12的電流量來測量第一穿通通孔via11和第二穿通通孔via12的電阻值，并且可以由此來準(zhǔn)確地確定第一穿通通孔via11和第二穿通通孔via12是否正確地形成。

雖然以上已經(jīng)描述了某些實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解這些描述的實(shí)施例僅是示例性的。因此，本文所述的測試電路和包括測試電路的半導(dǎo)體裝置不應(yīng)當(dāng)限于描述的實(shí)施例。確切地說，本文所述的測試電路和包括測試電路的半導(dǎo)體裝置應(yīng)當(dāng)僅根據(jù)所附權(quán)利要求書并結(jié)合以上說明書和附圖來限定。