本發(fā)明的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地涉及半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)：

涉及半導(dǎo)體器件的電子設(shè)備對(duì)于許多現(xiàn)代化的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是必不可少的。材料和設(shè)計(jì)中的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)產(chǎn)生了多代半導(dǎo)體器件，其中，每一代都比上一代具有更小和更復(fù)雜的電路。在進(jìn)步和創(chuàng)新過(guò)程中，功能密度(即，每芯片面積的互連器件的數(shù)量)通常增大，而幾何尺寸(即，可以使用制造工藝創(chuàng)建的最小組件)減小。這些進(jìn)步增加了處理和制造半導(dǎo)體器件的復(fù)雜程度。

隨著技術(shù)演變，鑒于電路的小尺寸以及功能和數(shù)量的增加，器件的設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。在這種小且高性能的半導(dǎo)體器件內(nèi)實(shí)施多個(gè)制造操作。小型化規(guī)模的半導(dǎo)體器件的制造變得更加復(fù)雜，并且制造的復(fù)雜程度的增加可以導(dǎo)致諸如高產(chǎn)量損失、電互連的不良的可靠性、低測(cè)試覆蓋范圍等的缺陷。因此，需要不斷修改電子設(shè)備中的器件的結(jié)構(gòu)和制造方法，以提高器件魯棒性(robustness)以及降低制造成本和處理時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：半導(dǎo)體襯底；以及互連件，位于所述半導(dǎo)體襯底上，所述互連件包括：電介質(zhì)，位于所述互連件的最上層中；多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都從所述電介質(zhì)至少部分地暴露；和電流傳感器，與所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)電耦合。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：第一管芯；第二管芯，與所述第一管芯電通信；電介質(zhì)，將所述第一管芯和所述第二管芯包圍在集成封裝件中，其中，所述第一管芯和所述第二管芯中的至少一個(gè)包括：半導(dǎo)體襯底；和互連件，位于所述半導(dǎo)體襯底上，所述互連件包括：電介質(zhì)，位于所述互連件的最上層中；多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都從所述電介質(zhì)至少部分地暴露；以及電流傳感器，與所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)電耦合。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：半導(dǎo)體襯底；第一導(dǎo)電焊盤(pán)，位于所述半導(dǎo)體襯底上方，其中，所述第一導(dǎo)電焊盤(pán)的最大尺寸小于40um；以及電路，電耦合至所述第一導(dǎo)電焊盤(pán)，并且所述電路配置為檢測(cè)流經(jīng)所述第一導(dǎo)電焊盤(pán)的電流。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以最佳地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各個(gè)部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的示出了半導(dǎo)體封裝件的示意圖。

圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的示出了非探測(cè)的(un-probed)焊盤(pán)的布置的示意圖。

圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的測(cè)試電路的放大圖。

圖4a是根據(jù)一些實(shí)施例的6位電流傳感器的示意圖。

圖4b是根據(jù)一些實(shí)施例的多位電流傳感器的示意圖。

圖5是根據(jù)一些實(shí)施例的測(cè)試電路的示意圖。

圖6是根據(jù)一些實(shí)施例的示出了半導(dǎo)體封器件的示意圖。

圖7至圖10是根據(jù)一些實(shí)施例的示出了已知良好管芯(kgd)的示意圖。

圖11a是根據(jù)一些實(shí)施例的示出了測(cè)試方法的流程圖。

圖11b至圖11d是根據(jù)一些實(shí)施例的示出了用于圖11a的測(cè)試方法的操作步驟的示意圖。

圖12a和圖12b是根據(jù)一些實(shí)施例的示出了測(cè)試方法的示意圖。

圖13是根據(jù)一些實(shí)施例的示出了多輸出(fan-out)半導(dǎo)體封裝件的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下公開(kāi)內(nèi)容提供了許多不同實(shí)施例或?qū)嵗?，用于?shí)現(xiàn)所提供主題的不同特征。以下將描述組件和布置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例并且不意欲限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實(shí)施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接觸的實(shí)施例。而且，本發(fā)明在各個(gè)實(shí)例中可以重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)僅是為了簡(jiǎn)明和清楚，其自身并不表示所論述的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

此外，為了便于描述，本文中可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)，以描述如圖中所示的一個(gè)元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)旨在包括器件在使用或操作過(guò)程中的不同方位。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空間關(guān)系描述符可以同樣地作相應(yīng)地解釋。

在本發(fā)明中，嵌入式電路建立在半導(dǎo)體器件中并且電耦合至小導(dǎo)電焊盤(pán)。導(dǎo)電焊盤(pán)布置在半導(dǎo)體器件中作為探測(cè)焊盤(pán)，并且通過(guò)嵌入式電路而不需要在導(dǎo)電焊盤(pán)上應(yīng)用探測(cè)端(probingtip)來(lái)得到諸如泄漏電流或半導(dǎo)體器件的操作速度的一些特征。導(dǎo)電焊盤(pán)的尺寸較小，并且導(dǎo)電焊盤(pán)的最大平面尺寸(長(zhǎng)度、寬度或直徑)不大于約40um。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電焊盤(pán)布置在密集探測(cè)焊盤(pán)區(qū)域中，其中，最小的焊盤(pán)間距不大于約40um。通過(guò)嵌入式電路，可以在將半導(dǎo)體建立為封裝件之前獲得諸如泄漏電流或操作速度的特征。

在圖1中，根據(jù)一些實(shí)施例，將半導(dǎo)體器件100裝配在封裝件500中。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件100是芯片。半導(dǎo)體器件100具有半導(dǎo)體襯底105。半導(dǎo)體襯底105的有源表面105a包括諸如晶體管、電阻器二極管和mosfet的一些電組件。表面105a周?chē)梢苑胖靡恍┦┲骰蚴荏w類(lèi)型的摻雜區(qū)域或結(jié)?；ミB件107設(shè)置在表面105a上并且包括導(dǎo)電跡線和電介質(zhì)。導(dǎo)電跡線(未示出)在一個(gè)端部處與電組件連接并且與導(dǎo)電焊盤(pán)110(110a和110b)連接。導(dǎo)電再分布層115選擇性地設(shè)置并且電耦合于焊盤(pán)110。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電焊盤(pán)110為i/o(輸入/輸出)焊盤(pán)。一些導(dǎo)電凸塊120連接至導(dǎo)電再分布層115。

在一些實(shí)施例中，每一個(gè)焊盤(pán)110都具有從互連件107的頂部電介質(zhì)116部分暴露的表面。頂部電介質(zhì)116為半導(dǎo)體器件100的最上層電介質(zhì)。焊盤(pán)110的暴露的區(qū)配置為用于電測(cè)試的探測(cè)區(qū)域，諸如晶圓級(jí)驗(yàn)收測(cè)試或管芯產(chǎn)量測(cè)試。類(lèi)似焊盤(pán)110a的一些焊盤(pán)布置在寬松(loose)區(qū)域中，其中，焊盤(pán)間距至少大于40um。焊盤(pán)間距是從焊盤(pán)表面的幾何中心至鄰近的焊盤(pán)的幾何中心測(cè)量的長(zhǎng)度。在測(cè)試期間，寬松區(qū)域中的焊盤(pán)配置為被探測(cè)。可以在較大間距焊盤(pán)110a的暴露表面上觀察到至少一個(gè)探測(cè)標(biāo)記。

類(lèi)似焊盤(pán)110b的一些焊盤(pán)布置在密集區(qū)域中，其中，焊盤(pán)間距不大于約40um。在這種密集區(qū)域中，焊盤(pán)至焊盤(pán)距離更小，并且因?yàn)楹副P(pán)間距可以小于或接近于探測(cè)端的尺寸，所以通過(guò)外部探針來(lái)探測(cè)的挑戰(zhàn)更大。適用于探針的空間太小，并且相鄰的焊盤(pán)可能無(wú)意中被探針損壞。在一些實(shí)施例中，小間距焊盤(pán)110b的暴露表面不具有探測(cè)標(biāo)記。

在一些實(shí)施例中，焊盤(pán)110b的寬度小于或不大于探測(cè)端。例如，探測(cè)端的直徑近似為100um，并且焊盤(pán)寬度不大于40um。焊盤(pán)寬度太小而不能接收探針。在一些實(shí)施例中，探測(cè)端的直徑近似為30um，并且焊盤(pán)寬度不大于40um。然而，即使焊盤(pán)寬度大于探測(cè)端，用于探測(cè)的工作容限(如果均勻地探測(cè)，每側(cè)僅5um)較小。在本發(fā)明中，小間距或小尺寸焊盤(pán)110b也稱(chēng)為非探測(cè)焊盤(pán)。

焊盤(pán)110b通過(guò)互連件107電耦合至有源表面105a周?chē)囊恍╇娊M件。可以通過(guò)焊盤(pán)110b診斷電組件的諸如泄漏電流、飽和電流、擊穿電壓或操作速度的性能。代替在焊盤(pán)110b上應(yīng)用外部探針來(lái)識(shí)別性能，通過(guò)嵌入半導(dǎo)體器件100中的測(cè)試電路來(lái)測(cè)試非探測(cè)焊盤(pán)。非探測(cè)焊盤(pán)通過(guò)互連件107中的導(dǎo)電跡線至少電耦合至表面105a周?chē)碾娊M件，并且還通過(guò)互連件107中的另一導(dǎo)電跡線電耦合至測(cè)試電路。

圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的示出了非探測(cè)的焊盤(pán)110b的布置的示意圖。焊盤(pán)110b電耦合至半導(dǎo)體器件中的電組件135并且并聯(lián)耦合至嵌入半導(dǎo)體器件100中的測(cè)試電路200。焊盤(pán)110b為電組件135的i/o端子。偏壓(bias)可以通過(guò)焊盤(pán)110b施加在電組件135上，并且可以通過(guò)測(cè)試電路200檢測(cè)電信號(hào)。圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的測(cè)試電路200的放大圖。測(cè)試電路200至少包括通過(guò)導(dǎo)電跡線或?qū)щ娡着c焊盤(pán)110b電耦合的電流傳感器205。

參考圖4a，實(shí)施例中的電流傳感器205為6位(6-bit)電流傳感器。電流傳感器205可以檢測(cè)從焊盤(pán)110b流動(dòng)的電流。圖4b是根據(jù)一些實(shí)施例的多位(multi-bit)電流傳感器的示意圖?？梢圆捎酶鞣N電流傳感器并且圖4a和圖4b中的實(shí)施例不旨在限制。

參考圖5，根據(jù)一些實(shí)施例，測(cè)試電路200還包括速度診斷模塊210。速度診斷模塊210配置為測(cè)量電組件135的操作速度。

在一些實(shí)施例中，小焊盤(pán)還電耦合至具有大于40um的寬度的焊盤(pán)。如圖6所示，焊盤(pán)110b與焊盤(pán)110a電耦合，并且焊盤(pán)110a具有比焊盤(pán)110b大的尺寸并且具有40um。焊盤(pán)110b可以通過(guò)相同層級(jí)(tier)(或?qū)?或下部層級(jí)中的導(dǎo)電跡線與焊盤(pán)110a電耦合。焊盤(pán)110a更適合于在測(cè)試期間接收探針，從而使得偏壓可以通過(guò)探測(cè)焊盤(pán)110a傳輸至非探測(cè)焊盤(pán)110b。在一些實(shí)施例中，小間距焊盤(pán)還電耦合至更大間距區(qū)域中的焊盤(pán)。具有不大于40um的間距的區(qū)域中的焊盤(pán)通過(guò)互連件107(參考圖1)中的導(dǎo)電跡線被重新布線并且與具有大于40um的間距的區(qū)域中的另一焊盤(pán)耦合。

焊盤(pán)110b還與半導(dǎo)體器件100中的電組件135耦合。通過(guò)焊盤(pán)110b，可以診斷組件135的一些電特征。盡管焊盤(pán)110b由于較小的焊盤(pán)尺寸或焊盤(pán)間距而未配置為接收探針，但是焊盤(pán)110a提供用于外部探針的接觸件。換句話說(shuō)，可以通過(guò)探測(cè)焊盤(pán)110a經(jīng)由焊盤(pán)110b和110b之間的連接來(lái)診斷組件135的操作性能。

參考圖7，根據(jù)一些實(shí)施例示出了已知良好管芯(kgd)100。非探測(cè)焊盤(pán)110b布置為通過(guò)嵌入式互連件或器件109與組件135電耦合。每一對(duì)非探測(cè)焊盤(pán)110b都與測(cè)試電路200電耦合。在一些實(shí)施例中，測(cè)試電路200為電流傳感器并且可以耦合至兩個(gè)以上的非探測(cè)焊盤(pán)110b。另一電路203電耦合至電流傳感器200。電路203為配置為檢測(cè)組件135的泄漏電流的內(nèi)置電流傳感器(builtincurrentsensor，bics)。此外，kgd100包括電路205。在一些實(shí)施例中，電路205為配置為檢測(cè)組件135的操作速度的內(nèi)置自測(cè)電路(builtinself-testcircuit，bist)。在一些實(shí)施例中，電路205配置為用于速度功能測(cè)試。bics和bist兩者都嵌入管芯100中并且用于性能診斷。bics和bist可以同時(shí)或單獨(dú)操作。在一些實(shí)施例中，器件109配置為諸如包裝器(wrapper)的一些參考單元。

參考圖8，根據(jù)一些實(shí)施例示出了kgd100的示意圖。一些非探測(cè)焊盤(pán)110b分別與探測(cè)焊盤(pán)110a電耦合。非探測(cè)焊盤(pán)110b比相鄰的探測(cè)焊盤(pán)110a小。在一些實(shí)施例中，每一個(gè)非探測(cè)焊盤(pán)110b都小于約30um并且耦合至單元117。單元117可以配置為掃描單元并且與bist205耦合。bist205配置為診斷組件135的一些電特征。當(dāng)執(zhí)行測(cè)試操作時(shí)，探測(cè)焊盤(pán)110a是與探針接觸的端子?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)應(yīng)的探測(cè)焊盤(pán)110a來(lái)測(cè)試與偶數(shù)或奇數(shù)非探測(cè)焊盤(pán)110b相關(guān)聯(lián)的電特征。在一些實(shí)施例中，探測(cè)和非探測(cè)焊盤(pán)的這種布置還稱(chēng)為偶/奇探測(cè)(even/oddprobing)。

參考圖9，根據(jù)一些實(shí)施例示出了kgd100的示意圖。每一個(gè)非探測(cè)焊盤(pán)110b都與探測(cè)焊盤(pán)110a電耦合并且相伴。非探測(cè)焊盤(pán)110b比相鄰的探測(cè)焊盤(pán)110a小。在一些實(shí)施例中，每一個(gè)非探測(cè)焊盤(pán)110b都小于約30um并且耦合至單元117。單元117可以配置為掃描單元并且與bist205耦合。bist205配置為診斷組件135的一些電特征。當(dāng)執(zhí)行測(cè)試操作時(shí)，探測(cè)焊盤(pán)110a是與探針接觸的端子。可以通過(guò)不同的對(duì)應(yīng)的探測(cè)焊盤(pán)110a來(lái)測(cè)試與每一個(gè)焊盤(pán)110b相關(guān)聯(lián)的電特征。在一些實(shí)施例中，探測(cè)和非探測(cè)焊盤(pán)的這種布置還稱(chēng)為多探測(cè)(multi-probing)。

參考圖10，根據(jù)一些實(shí)施例示出了kgd100的示意圖。管芯100包括一些非探測(cè)焊盤(pán)110b和一些探測(cè)焊盤(pán)110a。每一個(gè)非探測(cè)焊盤(pán)110b都通過(guò)單元117與測(cè)試電路200間接耦合。在一些實(shí)施例中，單元117可以配置為掃描單元。測(cè)試電路200可以包括多路復(fù)用器(mux)、測(cè)試執(zhí)行器(engine)或電流傳感器。測(cè)試電路200還在一個(gè)端部處與組件135耦合并且在另一端部處與另一單元117耦合。通過(guò)單元117，測(cè)試電路200與探測(cè)焊盤(pán)110a間接耦合。當(dāng)測(cè)試探針太大而不能應(yīng)用至非探測(cè)焊盤(pán)110b上時(shí)，探測(cè)焊盤(pán)110a可以配置為與測(cè)試探針接觸的端子。因此，可以通過(guò)探測(cè)一個(gè)對(duì)應(yīng)的探測(cè)焊盤(pán)110a來(lái)得到與每一個(gè)非探測(cè)焊盤(pán)110b相關(guān)聯(lián)的電特征。在一些實(shí)施例中，探測(cè)和非探測(cè)焊盤(pán)的這種布置還稱(chēng)為一對(duì)多探測(cè)(one-to-multi-probing)。在一些實(shí)施例中，這種布置用于測(cè)試電流泄漏。

kgd100的配置可以用于執(zhí)行各種測(cè)試。以下實(shí)施例中將描述一些示例性方法。圖11a是圖11b中的kgd100的非探測(cè)焊盤(pán)上執(zhí)行的測(cè)試方法的流程圖。在圖11b中，電流傳感器200與多個(gè)小尺寸或小間距焊盤(pán)110b耦合。每一個(gè)非探測(cè)焊盤(pán)110b都獨(dú)立地耦合至如圖9所示的探測(cè)焊盤(pán)(當(dāng)前附圖中未示出)。與非探測(cè)焊盤(pán)對(duì)應(yīng)的每一個(gè)探測(cè)焊盤(pán)都獨(dú)立地耦合至電流傳感器200。偏壓vlow通過(guò)對(duì)應(yīng)的探測(cè)焊盤(pán)間接施加至目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)。與目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)相鄰的每一個(gè)未被選擇的非探測(cè)焊盤(pán)都通過(guò)耦合的探測(cè)焊盤(pán)接收偏壓vhigh，該偏壓大于vlow。如果存在來(lái)自與目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)相關(guān)聯(lián)的組件的泄漏，則泄漏電流信號(hào)傳輸至電流傳感器200或bics203。在一些實(shí)施例中，相鄰的焊盤(pán)可以為探測(cè)焊盤(pán)。

在圖11c中，與非探測(cè)焊盤(pán)對(duì)應(yīng)的每一個(gè)探測(cè)焊盤(pán)都獨(dú)立地耦合至電流傳感器200。目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)偏移至與圖11b中的目標(biāo)焊盤(pán)相鄰的焊盤(pán)。偏壓vlow通過(guò)對(duì)應(yīng)的探測(cè)焊盤(pán)間接施加至目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)。與目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)相鄰的每一個(gè)未被選擇的非探測(cè)焊盤(pán)都通過(guò)耦合的探測(cè)焊盤(pán)接收偏壓vhigh，該偏壓大于vlow。如果存在來(lái)自與目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)相關(guān)聯(lián)的組件的泄漏，則泄漏電流信號(hào)傳輸至電流傳感器200或bics203。

在圖11d中，與非探測(cè)焊盤(pán)對(duì)應(yīng)的每一個(gè)探測(cè)焊盤(pán)都獨(dú)立地耦合至電流傳感器200。目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)偏移至與圖11c中的目標(biāo)焊盤(pán)相鄰的焊盤(pán)。偏壓vlow通過(guò)對(duì)應(yīng)的探測(cè)焊盤(pán)間接施加至目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)。與目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)相鄰的每一個(gè)未被選擇的非探測(cè)焊盤(pán)都通過(guò)耦合的探測(cè)焊盤(pán)接收偏壓vhigh，該偏壓大于vlow。如果存在來(lái)自與目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)相關(guān)聯(lián)的組件的泄漏，則泄漏電流信號(hào)傳輸至電流傳感器200或bics203。

圖11a中執(zhí)行的泄漏測(cè)試至少包括以下操作。在操作1101中，測(cè)試執(zhí)行器開(kāi)始寫(xiě)入背景信息(backgroundinformation)作為隊(duì)列(queue)中的參考，以用于測(cè)試結(jié)果比較。在操作1103中，選擇非探測(cè)焊盤(pán)作為目標(biāo)焊盤(pán)，并且將vlow偏壓施加在目標(biāo)焊盤(pán)上。利用比vlow大的vhigh來(lái)偏置與目標(biāo)焊盤(pán)相鄰的焊盤(pán)。在操作1105中，由電流傳感器來(lái)檢測(cè)流經(jīng)目標(biāo)焊盤(pán)的電流。在一些實(shí)施例中，計(jì)算由電流傳感器檢測(cè)的電流以確定幅度(magnitude)是否大于閾值。如果幅度大于閾值，則存在來(lái)自耦合至目標(biāo)焊盤(pán)的電組件的泄漏。可以對(duì)于不同的目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)重復(fù)操作1101至操作1105。即使相關(guān)聯(lián)的焊盤(pán)為非探測(cè)焊盤(pán)，也可以通過(guò)相關(guān)聯(lián)的焊盤(pán)來(lái)診斷圖1中的半導(dǎo)體器件100中建立的每一個(gè)電組件。在一些實(shí)施例中，在將偏壓施加在新的目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)上之前，可以刷新寫(xiě)入隊(duì)列中的背景信息。

如圖12a和圖12b所示，圖11a中的方法可以應(yīng)用于不同的測(cè)試方案。在圖12a中，非探測(cè)焊盤(pán)110b可以分為至少兩個(gè)不同的組，1201和1202。每一組都包括至少一個(gè)電流傳感器200。電流傳感器200耦合至若干非探測(cè)焊盤(pán)110b。可以以并行的方式進(jìn)行測(cè)試操作，并且可以同時(shí)在組1201和1202上執(zhí)行測(cè)試操作。

每一個(gè)非探測(cè)焊盤(pán)110b都獨(dú)立地耦合至如圖9所示的探測(cè)焊盤(pán)(當(dāng)前附圖中未示出)。與非探測(cè)焊盤(pán)對(duì)應(yīng)的每一個(gè)探測(cè)焊盤(pán)都獨(dú)立地耦合至電流傳感器200。在圖12a中，偏壓vlow通過(guò)對(duì)應(yīng)的探測(cè)焊盤(pán)間接施加至左側(cè)目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)。與目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)相鄰的每一個(gè)未被選擇的非探測(cè)焊盤(pán)都通過(guò)耦合的探測(cè)焊盤(pán)接收偏壓vhigh，該偏壓大于vlow。如果存在來(lái)自與目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)相關(guān)聯(lián)的組件的泄漏，則泄漏電流信號(hào)傳輸至電流傳感器200或bics。在一些實(shí)施例中，相鄰的焊盤(pán)可以為探測(cè)焊盤(pán)?？梢栽俅芜x擇目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)并且目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)可以偏移至左側(cè)上的另一非探測(cè)焊盤(pán)。

在圖12b中，偏壓vlow通過(guò)對(duì)應(yīng)的探測(cè)焊盤(pán)間接施加至右側(cè)目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)。與目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)相鄰的每一個(gè)未被選擇的非探測(cè)焊盤(pán)都通過(guò)耦合的探測(cè)焊盤(pán)接收偏壓vhigh，該偏壓大于vlow。如果存在來(lái)自與目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)相關(guān)聯(lián)的組件的泄漏，則泄漏電流信號(hào)傳輸至電流傳感器200或bics?？梢栽俅芜x擇目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)并且目標(biāo)非探測(cè)焊盤(pán)可以偏移至右側(cè)上的另一非探測(cè)焊盤(pán)。

通過(guò)采用前述設(shè)計(jì)和測(cè)試操作，可以提高半導(dǎo)體管芯100的測(cè)試覆蓋范圍。在一些實(shí)施例中，即使焊盤(pán)寬度小于30um或焊盤(pán)間距小于40um，也可以直接或間接探測(cè)設(shè)置在半導(dǎo)體管芯100中的100％的焊盤(pán)。因此，可以在成為封裝件之前，在前段階段(frontendstage)中診斷半導(dǎo)體管芯100中的內(nèi)置組件。

參考圖13，根據(jù)一些實(shí)施例示出了多輸出半導(dǎo)體封裝件600。封裝件600具有橫向設(shè)置在同一層級(jí)上的至少兩個(gè)不同的半導(dǎo)體器件。鄰近半導(dǎo)體管芯604設(shè)置半導(dǎo)體管芯602。另一半導(dǎo)體管芯610設(shè)置在不同的層級(jí)上并且位于管芯602和604上方。管芯610通過(guò)導(dǎo)電的電介質(zhì)貫通孔(throughdielectricvia，tdv)608電耦合至管芯602和604。管芯602包括半導(dǎo)體襯底6021，其具有諸如mosfet、二極管等的一些內(nèi)置半導(dǎo)體組件?；ミB件6023設(shè)置在半導(dǎo)體襯底6021上?；ミB件6023包括導(dǎo)電跡線、通孔或介于導(dǎo)電跡線的不同層之間的一些介電層。互連件6023還包括位于最上層上的電介質(zhì)。可以通過(guò)汽相沉積或旋涂來(lái)形成最上層電介質(zhì)。“汽相沉積”指通過(guò)汽相在襯底上沉積材料的工藝。汽相沉積工藝包括任何工藝，諸如但不限于，化學(xué)汽相沉積(cvd)和物理汽相沉積(pvd)。汽相沉積方法的實(shí)例包括熱絲cvd、射頻cvd(rf-cvd)、激光cvd(lcvd)、共形金剛石涂覆工藝、金屬有機(jī)物cvd(mocvd)、濺射、熱蒸發(fā)pvd、離子化金屬pvd(impvd)、電子束pvd(ebpvd)、反應(yīng)pvd、原子層沉積(ald)、等離子體增強(qiáng)的cvd(pecvd)、高密度等離子體cvd(hdpcvd)、低壓cvd(lpcvd)等。在一些實(shí)施例中，最上層電介質(zhì)包括氧化硅或氮化硅。最上層電介質(zhì)還稱(chēng)為管芯602的鈍化層。

管芯602還包括設(shè)置在互連件6023中的若干導(dǎo)電焊盤(pán)611a或611b。從最上層電介質(zhì)部分地暴露焊盤(pán)611a和611b。焊盤(pán)611a和611b還配置為管芯602的接觸件以與互連件6023外部的導(dǎo)體或?qū)щ娭B接或接合。焊盤(pán)611a具有比焊盤(pán)611b更大的尺寸或焊盤(pán)間距。焊盤(pán)611a為探測(cè)焊盤(pán)，并且焊盤(pán)611b為非探測(cè)焊盤(pán)。在一些實(shí)施例中，電流傳感器(未示出)連接至非探測(cè)焊盤(pán)611b。電流傳感器可以為與互連件6023的同一層上的非探測(cè)焊盤(pán)611b一起設(shè)置的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，電流傳感器為電路并且電耦合至有源半導(dǎo)體組件(mosfet、二極管等)，該有源半導(dǎo)體組件建立在半導(dǎo)體襯底6021中。電流傳感器可以包括導(dǎo)電跡線，該導(dǎo)電跡線延伸為與非探測(cè)焊盤(pán)611b連接。在一些實(shí)施例中，電流傳感器包括轉(zhuǎn)換器，以將電流輸出為數(shù)字信號(hào)。在一些實(shí)施例中，非探測(cè)焊盤(pán)611b配置為輸入或輸出焊盤(pán)。

管芯602和管芯604集成在單個(gè)封裝件中并且與至少一條導(dǎo)電跡線612通信。設(shè)置電介質(zhì)606以包圍管芯602和管芯604。在一些實(shí)施例中，電介質(zhì)606包括模制材料。模制材料為化合物并且由包括環(huán)氧樹(shù)脂、酚類(lèi)固化劑、硅石、催化劑、色素和脫模劑的復(fù)合材料形成。用于形成模塑料所采用的模制材料具有高導(dǎo)熱性、低濕氣吸收率、在板安裝溫度下的高抗彎強(qiáng)度或者它們的組合。

管芯602和管芯604兩者均為已知良好管芯(kgd)并且至少通過(guò)導(dǎo)電跡線612電耦合。在一些實(shí)施例中，管芯604的非探測(cè)焊盤(pán)614與管芯602的非探測(cè)焊盤(pán)611b電耦合。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電跡線612為多輸出半導(dǎo)體封裝件600的再分布層或后鈍化互連件(ppi)620的一部分。rdl或ppi620配置為將管芯602和604中的擁擠的焊盤(pán)多輸出至具有更大面積的不同層，以增加用于布局的空間。

聚合物層609設(shè)置在導(dǎo)電跡線612與最上層電介質(zhì)之間。在一些實(shí)施例中，聚合物層609包括諸如環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、聚苯并惡唑(pbo)等的聚合材料。在一些實(shí)施例中，電介質(zhì)設(shè)置在放置于3d半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的半導(dǎo)體芯片上。電介質(zhì)還可以由介電材料形成，諸如旋涂玻璃(sog)、氧化硅、氮氧化硅等，并且通過(guò)諸如旋涂或汽相沉積的任何合適的方法來(lái)形成。

聚合物層609可以是單層或復(fù)合結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，聚合物609包括諸如rdl或ppi620的若干層，以形成多層結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電凸塊617設(shè)置在聚合物層609的外表面處。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊617是放置在rdl或ppi620上的焊料球或漿料(paste)，從而使得3d多輸出半導(dǎo)體封裝件600可以電連接至外部器件。在一些實(shí)施例中，凸塊下金屬(under-bumpmetallurgy，ubm)形成在每一個(gè)導(dǎo)電凸塊617與rdl或ppi620之間。ubm可以為導(dǎo)電材料，諸如金、銀、銅、鎳、鎢、鋁和/或它們的合金。

不同的導(dǎo)電凸塊621選擇性地設(shè)置在與設(shè)置導(dǎo)電凸塊617的不同的表面上。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊621設(shè)置在tdv608與管芯610之間。tdv608還可以通過(guò)rdl或ppi620電耦合至管芯602或604。

在本發(fā)明中，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體襯底和襯底上的互連件?；ミB件包括互連件的最上層中的電介質(zhì)以及多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)，其中，多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都從電介質(zhì)至少部分地暴露?；ミB件還包括電流傳感器，電流傳感器與多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)電耦合。

在一些實(shí)施例中，電流傳感器處于互連件的與多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)相同的層處。在一些實(shí)施例中，多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)與導(dǎo)體接合。在實(shí)施例中，電流傳感器電耦合至半導(dǎo)體襯底中的半導(dǎo)體組件。在實(shí)施例中，與電流傳感器電耦合的導(dǎo)電焊盤(pán)具有小于約30um的寬度。

在另一實(shí)施例中，與電流傳感器電耦合的多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都與鄰近的焊盤(pán)具有小于約40um的間距。在又一實(shí)施例中，電流傳感器包括延伸至多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)的導(dǎo)電跡線。

在本發(fā)明中，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括第一管芯和與第一管芯電通信的第二管芯。半導(dǎo)體器件還包括將第一管芯和第二管芯包圍在集成封裝件中的電介質(zhì)。第一管芯和第二管芯中的至少一個(gè)包括半導(dǎo)體襯底和襯底上的互連件。互連件包括互連件的最上層中的電介質(zhì)以及多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)，其中，多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都從電介質(zhì)至少部分地暴露?；ミB件還包括電流傳感器，電流傳感器與多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)電耦合。

在實(shí)施例中，第一管芯和第二管芯兩者為已知良好管芯(kgd)。在實(shí)施例中，再分布層(rdl)通過(guò)多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)電耦合至第一管芯和第二管芯中的至少一個(gè)。

在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件還包括介于rdl與電介質(zhì)之間的聚合物層。在實(shí)施例中，與電流傳感器電耦合的多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)具有小于約30um的寬度。在一實(shí)施例中，與電流傳感器電耦合的多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都與鄰近的焊盤(pán)具有小于約40um的間距。

在實(shí)施例中，電流傳感器包括轉(zhuǎn)換器，以將電流輸出為數(shù)字信號(hào)。在一實(shí)施例中，與電流傳感器電耦合的多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都為輸入或輸出焊盤(pán)中的至少一個(gè)。

在實(shí)施例中，半導(dǎo)體還包括電介質(zhì)外部的導(dǎo)電凸塊，并且導(dǎo)電凸塊電連接至再分布層(rdl)，再分布層位于電介質(zhì)內(nèi)部。

在本發(fā)明中，提供了一種半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體襯底和位于半導(dǎo)體襯底上方的第一導(dǎo)電焊盤(pán)，其中，第一導(dǎo)電焊盤(pán)的最大尺寸小于約40um。半導(dǎo)體器件還包括電耦合至第一導(dǎo)電焊盤(pán)的電路，并且電路配置為檢測(cè)流經(jīng)第一導(dǎo)電焊盤(pán)的電流。

在實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件還包括位于半導(dǎo)體襯底上方并且位于第一導(dǎo)電焊盤(pán)的同一層處的第二導(dǎo)電焊盤(pán)。第二導(dǎo)電焊盤(pán)耦合至電路。在實(shí)施例中，電路配置為測(cè)量半導(dǎo)體器件的操作速度。在另一實(shí)施例中，第一導(dǎo)電焊盤(pán)與鄰近第一導(dǎo)電焊盤(pán)的焊盤(pán)之間的間距小于約40um。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：半導(dǎo)體襯底；以及互連件，位于所述半導(dǎo)體襯底上，所述互連件包括：電介質(zhì)，位于所述互連件的最上層中；多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都從所述電介質(zhì)至少部分地暴露；和電流傳感器，與所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)電耦合。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述電流傳感器處于所述互連件的與所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)相同的層處。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)與導(dǎo)體接合。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述電流傳感器電耦合至所述半導(dǎo)體襯底中的半導(dǎo)體組件。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，與所述電流傳感器電耦合的導(dǎo)電焊盤(pán)具有小于30um的寬度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，與所述電流傳感器電耦合的多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都與鄰近的焊盤(pán)具有小于40um的間距。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述電流傳感器包括延伸至所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)的導(dǎo)電跡線。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：第一管芯；第二管芯，與所述第一管芯電通信；電介質(zhì)，將所述第一管芯和所述第二管芯包圍在集成封裝件中，其中，所述第一管芯和所述第二管芯中的至少一個(gè)包括：半導(dǎo)體襯底；和互連件，位于所述半導(dǎo)體襯底上，所述互連件包括：電介質(zhì)，位于所述互連件的最上層中；多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都從所述電介質(zhì)至少部分地暴露；以及電流傳感器，與所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)電耦合。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一管芯和所述第二管芯兩者為已知良好管芯(kgd)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，再分布層(rdl)通過(guò)所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)電耦合至所述第一管芯和所述第二管芯中的至少一個(gè)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件還包括：聚合物層，位于所述再分布層與所述電介質(zhì)之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，與所述電流傳感器電耦合的多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的至少一個(gè)具有小于30um的寬度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，與所述電流傳感器電耦合的多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都與鄰近的焊盤(pán)具有小于40um的間距。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述電流傳感器包括轉(zhuǎn)換器，以將電流輸出為數(shù)字信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，與所述電流傳感器電耦合的多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)中的每一個(gè)都為輸入焊盤(pán)或輸出焊盤(pán)中的至少一個(gè)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件還包括：導(dǎo)電凸塊，位于所述電介質(zhì)外部，其中，所述導(dǎo)電凸塊電連接至再分布層(rdl)，所述再分布層位于介于所述導(dǎo)電凸塊與所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤(pán)之間的另一電介質(zhì)內(nèi)部。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：半導(dǎo)體襯底；第一導(dǎo)電焊盤(pán)，位于所述半導(dǎo)體襯底上方，其中，所述第一導(dǎo)電焊盤(pán)的最大尺寸小于40um；以及電路，電耦合至所述第一導(dǎo)電焊盤(pán)，并且所述電路配置為檢測(cè)流經(jīng)所述第一導(dǎo)電焊盤(pán)的電流。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件還包括：第二導(dǎo)電焊盤(pán)，位于所述半導(dǎo)體襯底上方并且位于與所述第一導(dǎo)電焊盤(pán)相同的層處，其中，所述第二導(dǎo)電焊盤(pán)電耦合至所述電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述電路配置為測(cè)量所述半導(dǎo)體器件的操作速度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一導(dǎo)電焊盤(pán)與鄰近所述第一導(dǎo)電焊盤(pán)的焊盤(pán)之間的間距小于40um。