硅通孔测试结构以及硅通孔短路测试方法与流程

本公开涉及集成电路，具体而言，涉及一种硅通孔测试结构以及硅通孔短路测试方法。

背景技术：

1、硅通孔(through silicon via，tsv)技术是三维集成电路中堆叠芯片实现互连的一种新的技术解决方案。tsv能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大、芯片之间的互连线最短、外形尺寸最小，并且大大改善芯片速度和低功耗的性能，成为目前电子封装技术中最引人注目的一种技术。tsv作为多个裸片(die)之间的信号传输通道，其可靠性直接影响整个芯片的良品率。因此，tsv的检测是集成电路检测中重要的一环。

2、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种硅通孔测试结构以及硅通孔短路测试方法，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的无法测试硅通孔短路的问题。

2、根据本公开的第一方面，提供一种硅通孔测试结构，包括：多个硅通孔组，所述硅通孔组包括多个电连接的硅通孔；与多个所述硅通孔组连接的电源电路，所述电源电路用于向每个所述硅通孔组提供第一电压或第二电压，所述第一电压和所述第二电压不同；控制电路，连接所述电源电路，并向所述电源电路提供第一控制信号和第二控制信号，所述电源电路根据所述第一控制信号对至少一个硅通孔组输出所述第一电压，所述电源电路根据所述第二控制信号对至少一个硅通孔组输出所述第二电压；读出电路，电连接所述多个硅通孔组，被配置为在所述控制电路提供所述第一控制信号和所述第二控制信号后，读取多个所述硅通孔组上的电信号。

3、在本公开的一个示例性实施例中，所述电源电路包括多个子电源电路，每一所述子电源电路分别对应连接一个所述硅通孔组，所述子电源电路被配置为向所述硅通孔组提供所述第一电压或所述第二电压。

4、在本公开的一个示例性实施例中，所述控制电路分别向所述子电源电路提供所述第一控制信号或所述第二控制信号，所述第一控制信号被配置为控制所述子电源电路输出第一电压，所述第二控制信号被配置为控制所述子电源电路输出第二电压。

5、在本公开的一个示例性实施例中，所述子电源电路包括上拉模块和下拉模块，所述上拉模块根据所述第一控制信号输出所述第一电压，所述下拉模块根据所述第二控制信号输出所述第二电压。

6、在本公开的一个示例性实施例中，所述上拉模块包括第一晶体管，所述第一晶体管的第一极接收所述第一电压，所述第一晶体管的栅极接收所述第一控制信号，所述第一晶体管的第二极连接所述硅通孔组；所述下拉模块包括第二晶体管和第三晶体管，所述第二晶体管的第一极连接所述所述硅通孔组，所述第二晶体管的第二极连接所述第三晶体管的第一极，所述第二晶体管的栅极接收所述第二控制信号；所述第三晶体管的第二极接收所述第二电压，所述第三晶体管的栅极接收偏置电压。

7、在本公开的一个示例性实施例中，所述第一电压大于所述第二电压，所述第二电压小于等于零电位。

8、在本公开的一个示例性实施例中，所述读出电路包括移位寄存器，所述移位寄存器的多个输入端分别连接一个所述硅通孔组，所述移位寄存器的控制端连接第一读取控制信号，所述第一读取控制信号用于控制所述移位寄存器依次读取所述硅通孔组上的电信号。

9、在本公开的一个示例性实施例中，所述读出电路包括多个开关单元，每个所述开关单元的第一端连接一个所述硅通孔组，第二端输出所述硅通孔组上的电信号，控制端连接一个第二读取控制信号，多个所述第二读取控制信号依次分别打开所述多个开关单元，读出所述硅通孔组上的电信号。

10、根据本公开的第二方面，提供一种硅通孔短路测试方法，包括：在多个硅通孔组中确定一个第一硅通孔组和与所述第一硅通孔组相邻的至少一个第二硅通孔组；向所述第一硅通孔组提供第一电压，向所述第二硅通孔组提供第二电压；依次读取所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组上的电信号；根据所述电信号判断所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组之间是否短路。

11、在本公开的一个示例性实施例中，所述第一电压大于所述第二电压，所述第二电压小于等于零电位。

12、在本公开的一个示例性实施例中，所述根据所述电信号判断所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组之间是否短路的步骤还包括：判断所述第二硅通孔组的电信号是否包括逻辑电平1的电信号，根据所述第二硅通孔组的电信号判断所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组之间是否短路；如果所述第二硅通孔组的电信号包括逻辑电平1的电信号，所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组之间短路；如果所述第二硅通孔组的电信号不包括逻辑电平1的电信号，所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组未发生短路。

13、在本公开的一个示例性实施例中，所述判断所述第二硅通孔组的电信号是否包括逻辑电平1的电信号，根据所述第二硅通孔组的电信号判断所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组之间是否短路的步骤包括：确定电信号为逻辑电平1的所述第二硅通孔组，从而确定与所述第一硅通孔组短路的所述第二硅通孔组的位置。

14、在本公开的一个示例性实施例中，所述在多个硅通孔组中确定一个第一硅通孔组和与所述第一硅通孔组相邻的至少一个第二硅通孔组包括：将多个硅通孔组分为多个测试组，每个所述测试组包括至少两个相邻的硅通孔组；将每个所述测试组中的一个硅通孔组设置为所述第一硅通孔组，将所述测试组中的其他所述硅通孔组均设置为所述第二硅通孔组，每个所述第二硅通孔组均与所述第一硅通孔组相邻。

15、在本公开的一个示例性实施例中，所述向所述第一硅通孔组提供第一电压，向所述第二硅通孔组提供第二电压包括：对多个所述测试组中的所述第一硅通孔组提供所述第一电压，同时对多个所述测试组中的所述第二硅通孔组提供所述第二电压。

16、在本公开的一个示例性实施例中，所述依次读取所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组上的电信号包括：读取每个测试组中的所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组上的电信号。

17、本公开实施例通过对相邻的硅通孔组提供不同的第一电压和第二电压，并对硅通孔组进行读出检测，可以快速有效地检测出存在短路问题的硅通孔组，甚至检测到存在断路问题的硅通孔组。

18、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种硅通孔测试结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述电源电路包括多个子电源电路，每一所述子电源电路分别对应连接一个所述硅通孔组，所述子电源电路被配置为向所述硅通孔组提供所述第一电压或所述第二电压。

3.如权利要求2所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述控制电路分别向所述子电源电路提供所述第一控制信号或所述第二控制信号，所述第一控制信号被配置为控制所述子电源电路输出所述第一电压，所述第二控制信号被配置为控制所述子电源电路输出所述第二电压。

4.如权利要求3所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述子电源电路包括上拉模块和下拉模块，所述上拉模块根据所述第一控制信号输出所述第一电压，所述下拉模块根据所述第二控制信号输出所述第二电压。

5.如权利要求4所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述上拉模块包括第一晶体管，所述第一晶体管的第一极接收所述第一电压，所述第一晶体管的栅极接收所述第一控制信号，所述第一晶体管的第二极连接所述硅通孔组；所述下拉模块包括第二晶体管和第三晶体管，所述第二晶体管的第一极连接所述所述硅通孔组，所述第二晶体管的第二极连接所述第三晶体管的第一极，所述第二晶体管的栅极接收所述第二控制信号；所述第三晶体管的第二极接收所述第二电压，所述第三晶体管的栅极接收偏置电压。

6.如权利要求1-5任一项所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述第一电压大于所述第二电压，所述第二电压小于等于零电位。

7.如权利要求1所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述读出电路包括移位寄存器，所述移位寄存器的多个输入端分别连接一个所述硅通孔组，所述移位寄存器的控制端连接第一读取控制信号，所述第一读取控制信号用于控制所述移位寄存器依次读取所述硅通孔组上的电信号。

8.如权利要求1所述的硅通孔测试结构，其特征在于，所述读出电路包括多个开关单元，每个所述开关单元的第一端连接一个所述硅通孔组，第二端输出所述硅通孔组上的电信号，控制端连接一个第二读取控制信号，多个所述第二读取控制信号依次分别打开所述多个开关单元，读出所述硅通孔组上的电信号。

9.一种硅通孔短路测试方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的硅通孔短路测试方法，其特征在于，所述第一电压大于所述第二电压，所述第二电压小于等于零电位。

11.如权利要求9所述的硅通孔短路测试方法，其特征在于，所述根据所述电信号判断所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组之间是否短路包括：

12.如权利要求11所述的硅通孔短路测试方法，其特征在于，所述判断所述第二硅通孔组的电信号是否包括逻辑电平1的电信号，根据所述第二硅通孔组的电信号判断所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组之间是否短路的步骤包括：

13.如权利要求9所述的硅通孔短路测试方法，其特征在于，所述在多个硅通孔组中确定一个第一硅通孔组和与所述第一硅通孔组相邻的至少一个第二硅通孔组包括：

14.如权利要求13所述的硅通孔短路测试方法，其特征在于，所述向所述第一硅通孔组提供第一电压，向所述第二硅通孔组提供第二电压包括：

15.如权利要求13或14所述的硅通孔短路测试方法，其特征在于，所述依次读取所述第一硅通孔组和所述第二硅通孔组上的电信号包括：

技术总结
本公开提供一种硅通孔测试结构以及硅通孔短路测试方法。硅通孔测试结构包括：多个硅通孔组，硅通孔组包括多个电连接的硅通孔；与多个硅通孔组连接的电源电路，电源电路用于向每个硅通孔组提供第一电压或第二电压，第一电压和第二电压不同；控制电路，连接电源电路，并向电源电路提供第一控制信号和第二控制信号，电源电路根据第一控制信号对至少一个硅通孔组输出第一电压，电源电路根据第二控制信号对至少一个硅通孔组输出第二电压；读出电路，电连接多个硅通孔组，被配置为在控制电路提供第一控制信号和第二控制信号后，读取多个硅通孔组上的电信号。本公开实施例可以检测到出现短路的硅通孔组，提高集成电路的产品良率。

技术研发人员：张家瑞
受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15