JP2001135777A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
方のチップが受けることのないチップ・オン・チップ構
造の半導体装置を提供する。 【解決手段】親チップ1と子チップ2とが活性表面を対
向させて接合されて、チップ・オン・チップ構造が形成
されている。子チップ2のノイズ源付近の表面にノイズ
シールド膜12が形成されている。このノイズシールド
膜12は、親チップ1の表面に形成されたノイズシール
ド膜11に接触または接合されている。このノイズシー
ルド膜11は、ボンディングワイヤWにより、電源電位
または接地電位が与えられた電源用端子部Ftpに接続さ
れている。
Description
・オン・チップ構造の半導体装置に関する。
第2の半導体チップ(子チップ)をたとえばフェースダ
ウンで接合することにより、チップ・オン・チップ構造
の半導体装置を構成することが提案されている。この場
合、第1および第2の半導体チップ相互間の電気接続
は、各チップの表面に設けられたバンプ同士を接合する
ことにより達成される。また、樹脂等のパッケージにチ
ップ・オン・チップ構造を収容した後の外部接続は、リ
ードフレームの端子部と上記第1の半導体チップの外部
接続用パッドとの間をワイヤボンディングなどで接続す
ることにより達成される。
オン・チップ構造の半導体装置では、親チップと子チッ
プとが極めて近接して配置されることになるから、一方
のチップからの輻射ノイズの影響で、他方のチップの特
性が悪化する場合がある。そこで、この発明の目的は、
一方のチップが発生する輻射ノイズの影響を他方のチッ
プが受けることのないように改良されたチップ・オン・
チップ構造の半導体装置を提供することである。
目的を達成するための請求項1記載の発明は、第1の半
導体チップと、この第1の半導体チップに重ね合わせて
接合された第2の半導体チップと、上記第1の半導体チ
ップと上記第2の半導体チップとの間に設けられ、上記
第1および第2の半導体チップ相互間のノイズの影響を
防止するノイズシールド膜とを含むことを特徴とする半
導体装置である。
第2の半導体チップとの間にノイズシールド膜を設けた
ので、一方のチップからの輻射ノイズが他方のチップの
動作特性に悪影響を与えることのないチップ・オン・チ
ップ構造の半導体装置を実現できる。なお、上記ノイズ
シールド膜を電源部(電源ラインまたは接地ライン)に
接続する手段をさらに含むことが好ましい。すなわち、
たとえば、リードフレームの電源電位部または接地電位
部に、ノイズシールド膜をボンディングワイヤで接続し
たりすることにより、ノイズシールド膜によるノイズシ
ールド効果を確実に発揮させることができる。
ップと第2の半導体チップの接合に用いられるバンプと
同一金属材料で、第1の半導体チップおよび/または第
2の半導体チップの表面に形成され金属膜であることが
好ましい。この場合、バンプの形成工程において、ノイ
ズシールド膜を同時に形成することができる。半導体チ
ップの最表面には、通常、表面保護膜が形成されている
から、ノイズシールド膜は表面保護膜上に形成されるの
が好ましい。
よりも大きい場合には、少なくとも第1の半導体チップ
にノイズシールド膜を形成すれば、このノイズシールド
膜とリードフレームなどとの接続を容易に行える。ノイ
ズシールド膜は、主要なノイズ源を覆う領域に形成され
ることが好ましい。たとえば、主要なノイズ源が第2の
半導体チップ側にあり、第1の半導体チップが第2の半
導体チップよりも大きい場合には、ノイズシールド膜
は、第2の半導体チップの主要なノイズ源を内包するエ
リアを覆うシールド部と、このシールド部から第1の半
導体チップの表面に沿って外方に引き出された引き出し
部とを含んでいてもよい。
活性表面同士を対向させて接合されていてもよい。
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、この
発明の一実施形態に係る半導体装置の図解的な断面図で
あり、図2は、この半導体装置の図解的な平面図であ
る。この半導体装置は、第1の半導体チップとしての親
チップ1と、第2の半導体チップとしての子チップ2
(図2においては二点鎖線で示す。)とを、互いの活性
表面を対向させて接合したチップ・オン・チップ構造を
有している。この場合、活性表面とは、トランジスタな
どの能動素子や抵抗などの受動素子を含む機能素子が形
成された活性表層領域側の表面を指す。親チップ1およ
び子チップ2は、いずれもシリコンチップであってもよ
いが、ゲルマニウム半導体や化合物半導体(ガリウム砒
素やガリウム燐など)などの他の種類の半導体チップで
あってもよいし、親チップ1と子チップ2との半導体の
種類が一致している必要もない。
には、相互接続のためのチップ間接続パッドPC1,P
C2が形成されており、親チップ1の活性表面には、さ
らに外部接続パッドPEが形成されている。親チップ1
および子チップ2の活性表面の最表面には、窒化シリコ
ン膜などからなる表面保護膜(図示せず)が形成されて
いて、パッドPC1,PC2,PEは表面保護膜に形成
された開口から露出している。そして、親チップ1と子
チップ2との電気的接続および機械的接合は、親チップ
1および子チップ2のチップ間接続パッドPC1,PC
2の両方または一方に配置されたバンプBを用いて達成
されるようになっている。
ディングワイヤWを介して、リードフレームFの端子部
Ftに接続される。リードフレームFは、半導体チップ
をダイボンディングするためのアイランド部Fiと、半
導体装置のパッケージ内外の接続のための端子部Ftと
を有している。そして、親チップ1は、アイランド部F
iにダイボンディングされている。親チップ1および子
チップ2の活性表面には、子チップ2から発生したノイ
ズをシールドするためのノイズシールド膜11,12が
それぞれ形成されている。具体的には、子チップ2内に
形成されたバイボーラトランジスタなどのノイズ源NS
の近傍の子チップ2の最表面を覆うように、たとえば、
金などの金属膜からなるノイズシールド膜12(図2で
は図示を省略した。)が形成されている。また、親チッ
プ1には、子チップ2の表面に形成されたノイズシール
ド膜12に接触または接合するように、たとえば、金な
どの金属膜からなるノイズシールド膜11が最表面に形
成されている。これらのノイズシールド膜11,12
は、バンプBと同じ材料で形成することが好ましく、こ
の場合には、バンプBの形成工程において、ノイズシー
ルド膜11,12を同時に形成することができる。
2よりも大きく、ノイズシールド膜11は、ノイズ源N
Sを内包するエリアに形成されたシールド部11aと、
このシールド部11aから、子チップ2に覆われていな
い領域まで外方に向かって引き出された引き出し部11
bとを有している。そして、この引き出し部11bは、
ボンディングワイヤWによって、電源電位または接地電
位が与えられる電源用端子部Ftp(リードフレームFの
端子部Ftの1つ)に接続されている。
プ2をバンプBにより互いに接合するとともに、ノイズ
シールド膜11,12を互いに接触させる。そして、親
チップ1をアイランド部Fiにダイボンディングし、さ
らに、親チップ1と端子部Ftとのワイヤボンディング
およびノイズシールド膜11と電源用端子部Ftpとの間
のワイヤボンディングを行う。その後、親チップ1およ
び子チップ2のチップ・オン・チップ構造を適当な樹脂
を用いてパッケージ5内に封止する。このとき、同時
に、アイランド部Fi、端子部Ftの一部およびボンデ
ィングワイヤWも、パッケージ5内に封止されることに
なる。
の半導体装置では、子チップ2のノイズ源NSからの輻
射ノイズは、ノイズシールド膜11,12によってシー
ルドされ、親チップ1に到達することがない。そのた
め、親チップ1が子チップ2からの輻射ノイズの影響を
受けて、その動作特性が悪化したりすることがない。む
ろん、親チップ1の輻射ノイズが子チップ2の特性に影
響を与えることも同時に防止できるから、子チップ2も
良好な特性で動作させることができる。
したが、この発明は他の形態でも実施することができ
る。たとえば、上述の実施形態では、親チップ1および
子チップ2の両方の活性表面にノイズシールド膜11,
12を形成し、これらを接触または接合させる構成とし
ているが、たとえば、親チップ1側にのみノイズシール
ド膜11を形成することとして、子チップ2側のノイズ
シールド膜12を省いても、同様な効果を達成できる。
膜12を形成することとし、このノイズシールド膜12
を、電源電位または接地電位が与えられるべきバンプB
に接続しておいてもよい。その他、特許請求の範囲に記
載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能
である。
的な断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】第1の半導体チップと、 この第1の半導体チップに重ね合わせて接合された第2
の半導体チップと、 上記第1の半導体チップと上記第2の半導体チップとの
間に設けられ、上記第1および第2の半導体チップ相互
間のノイズの影響を防止するノイズシールド膜とを含む
ことを特徴とする半導体装置。
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---|---|---|---|
JP31408199A JP3457593B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | 半導体装置 |
US09/702,870 US6720662B1 (en) | 1999-11-04 | 2000-11-01 | Semiconductor device of chip-on-chip structure with a radiation noise shield |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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---|---|---|---|
JP31408199A Expired - Fee Related JP3457593B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | 半導体装置 |
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---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-11-04 JP JP31408199A patent/JP3457593B2/ja not_active Expired - Fee Related
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