本领域涉及用于结合结构的自测试器件，特别地涉及包括自测试电路装置的自测试元件。
背景技术：
1、半导体器件(特别是片上系统(soc)器件)的复杂性提高，同时大小和尺寸也减小。随着soc器件和半导体器件变得越来越复杂，测试这些器件的功能性的重要性也在增加。然而，在不导致芯片的占用空间增加的情况下，提供充分测试芯片的重要有源电路的测试电路装置可能具有挑战性。因此，对改进的自测试器件和过程的需求仍然存在。
技术实现思路
1、在一个方面中，描述了一种结合结构。该结合结构可以包括：第一半导体元件，包括第一有源电路装置；以及测试元件，包括测试电路装置，该测试元件沿着结合界面被直接结合至第一半导体元件而无需粘合剂；其中测试电路装置被配置为测试第一半导体元件的第一有源电路装置的至少部分的功能性。
2、在一些实施例中，测试元件还包括被配置为存储测试的结果的存储器。在一些实施例中，测试元件小于第一半导体元件。在一些实施例中，第一半导体元件的第一非导电结合层被直接结合至测试元件的第二非导电结合层而无需介入粘合剂；并且其中第一半导体元件的第一接触特征被直接结合至测试元件的第二接触特征而无需介入粘合剂。在一些实施例中，测试元件还包括多个信号接触焊盘。在一些实施例中，多个信号接触焊盘中的大多数被配置为测试第一半导体元件的第一有源电路装置的至少部分。
3、在另一方面中，描述了一种结合结构。该结合结构可以包括：第一半导体元件，包括测试电路装置；第二半导体元件，沿着结合界面被直接结合至第一半导体元件而无需粘合剂，第二半导体元件包括第一有源电路装置；并且其中测试电路装置被配置为测试第二半导体元件的第一有源电路装置的至少部分的功能性。
4、在一些实施例中，测试电路装置进一步被配置为存储第一有源电路装置的至少部分的功能性的结果。在一些实施例中，第一半导体元件的第一非导电结合层被直接结合至第二半导体元件的第二非导电层而无需介入粘合剂；并且其中第一半导体元件的第一接触特征被直接结合至第二半导体元件的第二接触特征而无需介入粘合剂。在一些实施例中，结合结构还包括第三半导体元件，该第三半导体元件包括第二有源电路装置，第三半导体元件被直接结合至第二半导体元件，测试电路装置被配置为测试第二有源电路装置的至少部分的功能性。在一些实施例中，结合结构还包括第四半导体元件，该第四半导体元件包括第三有源电路装置，第四半导体元件被直接结合至第三半导体元件。
5、在一些实施例中，第一半导体元件还包括第四有源电路装置。在一些实施例中，第一半导体元件的测试电路装置被配置为测试第一有源电路装置、第二有源电路装置、第三有源电路装置和/或第四有源电路装置的功能性的至少部分。在一些实施例中，结合结构还包括第三半导体元件，该第三半导体元件包括第二有源电路装置，第三半导体元件被直接结合至第一半导体元件；并且其中测试电路装置被配置为测试第二有源电路装置的至少部分的功能性。在一些实施例中，第一半导体元件包括测试芯片。在一些实施例中，测试芯片被配置为仅测试一个或多个其他半导体元件的有源电路装置，并且没有其他有源电路装置。在一些实施例中，结合结构还包括第三半导体元件，该第三半导体元件包括第二有源电路装置和第二结合层，该第二结合层被结合至第二半导体元件而无需粘合剂；并且其中测试电路装置被配置为测试第三有源电路装置的至少部分的功能性。
6、在一些实施例中，结合结构还包括第四半导体元件，该第四半导体元件包括第三有源电路装置和第三结合层，该第三结合层被结合至第二半导体元件而无需粘合剂；并且其中测试电路装置被配置为测试第三有源电路装置的至少部分的功能性。在一些实施例中，测试电路装置被配置为将一个或多个信号发送到第一有源电路装置。在一些实施例中，一个或多个信号探测第一有源电路装置的一个或多个部分。在一些实施例中，第一有源电路装置发射返回信号，并且返回信号从第一有源电路装置被传送到测试电路装置；并且测试电路装置被配置为分析返回信号，并且将指示信号发送到第一器件。
7、在另一方面中，描述了一种结合结构。结合结构可以包括：晶片(可以被称为基础晶片)，包括第一有源电路装置和自测试核心；以及第一半导体元件，包括第二有源电路装置，该半导体元件被直接结合至基础晶片而无需粘合剂，其中自测试核心包括测试电路装置，其被配置为测试第一有源电路装置和第二有源电路装置中的至少一者的至少部分的功能性。
8、在一些实施例中，基础晶片的第一非导电结合层被直接结合至第一半导体元件的第二非导电层而无需介入粘合剂；并且其中基础晶片的第一接触特征被直接结合至第一半导体元件的第二接触特征而无需介入粘合剂。在一些实施例中，结合结构还包括第三半导体元件，该第三半导体元件包括第三有源电路装置、第三非导电结合层和与第三有源电路装置通信的第三接触特征；其中第三非导电结合层被直接结合至基础晶片的第一非导电结合层而无需介入粘合剂；并且第三接触特征被直接结合至基础晶片的第一接触特征而无需粘合剂。在一些实施例中，第一半导体元件包括第四非导电结合层和与第二有源电路装置通信的第四接触特征。
9、在一些实施例中，结合结构还包括第二半导体元件，该第二半导体元件包括第三有源电路装置、第三非导电结合层和与第三有源电路装置通信的第三接触特征；并且其中第二半导体元件的第三非导电结合层和第一半导体元件的第四非导电结合层被直接结合而无需介入粘合剂；并且第二半导体元件的第三接触特征被直接结合至第一半导体元件的第四接触特征而无需介入粘合剂。
10、在一些实施例中，第二半导体元件还包括第五非导电结合层和与第三有源电路装置通信的第五接触特征。在一些实施例中，结合结构还包括第三半导体元件，该第三半导体元件包括第四有源电路装置、第六非导电结合层和与第三有源电路装置通信的第六接触特征；其中第三半导体元件的第六非导电结合层和第二半导体元件的第五非导电结合层被直接结合而无需介入粘合剂；并且第三半导体元件的第六接触特征被直接结合至第二半导体元件的第五接触特征而无需介入粘合剂。在一些实施例中，测试电路装置被配置为测试第一有源电路装置、第二有源电路装置、第三有源电路装置和第四有源电路装置中的至少一者的至少部分的功能性。
11、在另一方面中，描述了一种用于形成结合结构的方法，该方法包括：提供包括测试电路装置的第一半导体元件；将第一半导体元件结合至第二半导体元件而无需粘合剂；其中第二半导体元件包括第一有源电路装置，并且测试电路装置被配置为测试第一有源电路装置的功能性。
12、在一些实施例中，该方法还包括：将包括第二有源电路装置的第三半导体元件结合至第一半导体元件而无需粘合剂。在一些实施例中，该方法还包括：将包括第二有源电路装置的第三半导体元件结合至第二半导体元件。在一些实施例中，该方法还包括：将包括第三有源电路装置的第四半导体元件结合至第二半导体元件。在一些实施例中，第一半导体元件包括测试芯片。
13、在一些实施例中，该方法还包括：将包括有源电路装置的至少一个半导体元件结合至第二半导体元件；并且其中测试电路装置被配置为测试至少一个半导体元件的功能性的至少一部分。
14、在另一实施例中，一种结合结构可以包括：第一半导体元件，包括第一有源电路装置；第一半导体元件的第一非导电结合层，至少部分地限定结合结构的直接结合表面；以及一个或多个迹线，被连接至第一有源电路装置，并且至少部分地延伸到第一非导电结合层中，其中一个或多个迹线被配置为在第一有源电路装置与测试元件之间提供电通信，一个或多个迹线终止于直接结合表面处或下方。
15、在一些实施例中，结合结构可以包括第一接触特征，其至少部分地嵌入在第一非导电结合层内并且被连接至一个或多个迹线，该第一接触特征被配置为直接结合至测试元件的对应的第二接触特征。在一些实施例中，结合结构可以包括至少部分地嵌入在第一非导电结合层中的多个接触特征，其中第一非导电层和多个接触特征协作以至少部分地限定用于直接混合结合的结合表面。在一些实施例中，一个或多个迹线终止于结合结构的结合表面处或下方，一个或多个迹线未被连接至结合结构的结合表面处的接触焊盘。
16、为了概括本公开及其相对于现有技术的优点的目的，本文描述了本公开的某些目的和优点。并非所有这种目的或优点都可以在任何特定实施例中实现。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本发明可以以实现或优化本文教导的一个优点或一组优点的方式实施或执行，而不一定实现本文教导或建议的其他目的或优点。
17、所有这些实施例都旨在在本文公开的本发明的范围内。通过参照所附附图对优选实施例的以下具体实施方式，这些和其他实施例对于本领域技术人员将变得显而易见，本发明不被限于所公开的(多个)任何特定的优选实施例。
1.一种结合结构，包括：
2.根据权利要求1所述的结合结构，其中所述测试元件还包括被配置为存储所述测试的结果的存储器。
3.根据权利要求1所述的结合结构，其中所述测试元件小于所述第一半导体元件。
4.根据权利要求1所述的结合结构，其中所述第一半导体元件的第一非导电结合层被直接结合至所述测试元件的第二非导电结合层而无需介入粘合剂；
5.根据权利要求1所述的结合结构，其中所述测试元件还包括多个信号接触焊盘。
6.根据权利要求5所述的结合结构，其中所述多个信号接触焊盘中的大多数被配置为测试所述第一半导体元件的所述第一有源电路装置的至少部分。
7.一种结合结构，包括：
8.根据权利要求7所述的结合结构，其中所述测试电路装置进一步被配置为存储所述第一有源电路装置的至少部分的所述功能性的结果。
9.根据权利要求7所述的结合结构，其中所述第一半导体元件的第一非导电结合层被直接结合至所述第二半导体元件的第二非导电层而无需介入粘合剂；
10.根据权利要求7所述的结合结构，还包括第三半导体元件，所述第三半导体元件包括第二有源电路装置，所述第三半导体元件被直接结合至所述第二半导体元件，所述测试电路装置被配置为测试所述第二有源电路装置的至少部分的功能性。
11.根据权利要求10所述的结合结构，还包括第四半导体元件，所述第四半导体元件包括第三有源电路装置，所述第四半导体元件被直接结合至所述第三半导体元件。
12.根据权利要求11所述的结合结构，其中所述第一半导体元件还包括第四有源电路装置。
13.根据权利要求12所述的结合结构，其中所述第一半导体元件的所述测试电路装置被配置为测试所述第一有源电路装置、所述第二有源电路装置、所述第三有源电路装置和/或所述第四有源电路装置的所述功能性的至少部分。
14.根据权利要求7所述的结合结构，还包括第三半导体元件，所述第三半导体元件包括第二有源电路装置，所述第三半导体元件被直接结合至所述第一半导体元件；并且
15.根据权利要求7所述的结合结构，其中所述第一半导体元件包括测试芯片。
16.根据权利要求15所述的结合结构，其中所述测试芯片被配置为仅测试一个或多个其他半导体元件的所述有源电路装置，并且没有其他有源电路装置。
17.根据权利要求16所述的结合结构，还包括第三半导体元件，所述第三半导体元件包括第二有源电路装置和第二结合层，所述第二结合层被结合至所述第二半导体元件而无需粘合剂；并且
18.根据权利要求17所述的结合结构，还包括第四半导体元件，所述第四半导体元件包括第三有源电路装置和第三结合层，所述第三结合层被结合至所述第二半导体元件而无需粘合剂；并且
19.根据权利要求18所述的结合结构，其中所述测试电路装置被配置为将一个或多个信号发送到所述第一有源电路装置。
20.根据权利要求19所述的结合结构，其中所述一个或多个信号探测所述第一有源电路装置的一个或多个部分。
21.根据权利要求20所述的结合结构，其中所述第一有源电路装置发射返回信号，并且所述返回信号从所述第一有源电路装置被传送到所述测试电路装置；并且
22.一种结合结构，包括：
23.根据权利要求22所述的结合结构，其中所述晶片的第一非导电结合层被直接结合至所述第一半导体元件的第二非导电层而无需介入粘合剂；并且
24.根据权利要求23所述的结合结构，还包括第三半导体元件，所述第三半导体元件包括第三有源电路装置、第三非导电结合层和与所述第三有源电路装置通信的第三接触特征；
25.根据权利要求23所述的结合结构，其中所述第一半导体元件包括第四非导电结合层和与所述第二有源电路装置通信的第四接触特征。
26.根据权利要求25所述的结合结构，还包括第二半导体元件，所述第二半导体元件包括第三有源电路装置、第三非导电结合层和与所述第三有源电路装置通信的第三接触特征；并且
27.根据权利要求26所述的结合结构，其中所述第二半导体元件还包括第五非导电结合层和与所述第三有源电路装置通信的第五接触特征。
28.根据权利要求27所述的结合结构，还包括第三半导体元件，所述第三半导体元件包括第四有源电路装置、第六非导电结合层和与所述第三有源电路装置通信的第六接触特征；
29.根据权利要求28所述的结合结构，其中所述测试电路装置被配置为测试所述第一有源电路装置、所述第二有源电路装置、所述第三有源电路装置和所述第四有源电路装置中的至少一者的至少部分的功能性。
30.一种形成结合结构的方法，所述方法包括：
31.根据权利要求30所述的方法，所述方法还包括：将包括第二有源电路装置的第三半导体元件结合至所述第一半导体元件而无需粘合剂。
32.根据权利要求31所述的方法，所述方法还包括：将包括第二有源电路装置的第三半导体元件结合至所述第二半导体元件。
33.根据权利要求32所述的方法，所述方法还包括：将包括第三有源电路装置的第四半导体元件结合至所述第二半导体元件。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述第一半导体元件包括测试芯片。
35.根据权利要求34所述的方法，所述方法还包括：将包括有源电路装置的至少一个半导体元件结合至所述第二半导体元件；并且
36.一种结合结构，包括：
37.根据权利要求36所述的结合结构，还包括第一接触特征，所述第一接触特征至少部分地嵌入在所述第一非导电结合层内并且被连接至所述一个或多个迹线，所述第一接触特征被配置为直接结合至所述测试元件的对应的第二接触特征。
38.根据权利要求36所述的集成电路器件，还包括至少部分地嵌入在所述第一非导电结合层中的多个接触特征，其中所述第一非导电层和所述多个接触特征协作以至少部分地限定用于直接混合结合的结合表面。
39.根据权利要求36所述的集成电路器件，其中所述一个或多个迹线未被连接至在所述结合结构的所述结合表面处的接触焊盘。
