[发明专利]半导体器件、半导体存储器件及其操作方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年12月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2010-0137228号的优先权权益，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开内容涉及具有贯通电极的堆叠结构的半导体器件，更具体地，本公开内容涉及半导体器件，该半导体器件具有用于避免在多个半导体层之间传送的多条信息之间产生冲突的结构。

背景技术

随着例如半导体存储器件等等的半导体器件具有越来越高的集成度，普通二维(2D)结构的集成高度几乎已达到极限。需要实现超越这种2D结构的具有3维(3D)结构的半导体存储器件，致力于实现这样的半导体器件的研究已经展开。

具有3D结构的半导体器件包括多个半导体层，诸如各种类型的数据、命令、地址等等的信号在所述多个半导体层之间传送。在半导体器件中布置有贯通硅通路(Through-silicon via，TSV)以用于在半导体层之间传送信号，并且一些或所有信号会通过TSV传送。

如上所述，通过多个半导体层的TSV传送信号，但是一些信号是通过多个半导体层的公用TSV来传送的。从而，如果在多个半导体层之间传送信号，信号可能相互冲突。在这种情况下，可能无法传送精确的信号值，从而半导体器件或使用该半导体器件的半导体系统的性能可能退化。

发明内容

本公开提供一种用于在多个半导体层之间稳定地传送信号的具有堆叠结构的半导体器件，半导体存储器件及其操作方法。

本公开还提供半导体存储器系统，其使用用于稳定地传送信号的具有堆叠结构的半导体存储器件。

根据本发明的一个方面，提供一种用于半导体封装的半导体器件，该半导体器件包括：至少第一半导体芯片，其包括第一温度传感器电路，该第一温度传感器电路被配置成输出与第一半导体芯片相关的第一温度信息；第一凸起，其电连接到第一温度传感器电路而不电连接到贯通衬底通路；以及第二凸起，其电连接到第一半导体芯片的贯通衬底通路。

根据本发明的一个方面，提供一种半导体封装，其包括：封装衬底；以及在封装衬底上的第一半导体芯片，该第一半导体芯片包括多个贯通衬底通路，用于向封装衬底传送信号，其中，所述第一半导体芯片包括第一温度传感器电路，其电耦合到封装衬底，并且所述第一半导体芯片被配置成不利用贯通衬底通路将温度信息从第一温度传感器电路传送到封装衬底。

根据本发明的一个方面，提供一种半导体器件，其包括：堆叠排列的多个半导体芯片；以及第一组多个贯通衬底通路，所述第一组多个贯通衬底通路中的每一个位于多个半导体芯片中的相应的一个半导体芯片中，其中，所述第一组多个贯通衬底通路垂直对齐成第一叠贯通衬底通路，其中，所述多个半导体芯片中的第一半导体芯片包括第一温度传感器电路，该第一温度传感器电路耦合到所述第一组多个贯通衬底通路中的至少一个。

根据本发明的一个方面，提供一种半导体器件，其包括：一叠半导体芯片，包括第一半导体芯片和第二半导体芯片，该第一半导体芯片包括第一温度传感器，该第二半导体芯片包括第二温度传感器；第一贯通衬底通路，其穿过所述第一半导体芯片并电耦合到所述第一温度传感器；第二贯通衬底通路，其穿过所述第二半导体芯片并电耦合到所述第一贯通衬底通路。

根据本发明的一个方面，提供一种传送温度信息的方法，所述温度信息来自堆叠的半导体封装的多个半导体芯片中的一个或多个半导体芯片，所述方法包括：对于所述多个半导体芯片中的每一个，由温度传感器电路生成温度信息；以及将由所述温度传感器电路中的至少一个生成的温度信息传送到第一贯通衬底通路。

根据本发明的一个方面，提供一种半导体存储器封装，其包括：一叠半导体芯片；多个贯通衬底通路；所述一叠半导体芯片中的第一半导体芯片的第一温度传感器电路，其被配置成生成第一温度信息；以及由选择元件配置的通信路径，用于通过所述多个贯通衬底通路中的至少一个提供第一温度传感器电路与控制器之间的通信。

根据本发明的一个方面，提供一种半导体存储器封装，其包括：一叠半导体芯片；多个贯通衬底通路；所述一叠半导体芯片中的第一半导体芯片的第一温度传感器电路，其被配置成生成第一温度信息；以及用于选择的装置，其从所述半导体芯片当中选择第一半导体芯片以输出来自所选择的第一半导体芯片的第一温度信息，其中，所述多个贯通衬底通路中的至少一个耦合到第一温度传感器电路，并被配置成接收第一温度信息。