JP2001135778A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JP2001135778A
JP2001135778A JP31408499A JP31408499A JP2001135778A JP 2001135778 A JP2001135778 A JP 2001135778A JP 31408499 A JP31408499 A JP 31408499A JP 31408499 A JP31408499 A JP 31408499A JP 2001135778 A JP2001135778 A JP 2001135778A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
connection
power supply
semiconductor chip
ground
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP31408499A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3939057B2 (en
Inventor
Keiichi Den
桂一 傳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP31408499A priority Critical patent/JP3939057B2/en
Publication of JP2001135778A publication Critical patent/JP2001135778A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3939057B2 publication Critical patent/JP3939057B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16135Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/16145Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025Semiconducting materials
    • H01L2924/10251Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253Silicon [Si]

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chip-on-chip type semiconductor device with which the sate of electrical connection between semiconductor chips can be easily inspected. SOLUTION: A chip-on-chip structure is formed by bonding active surfaces of a parent chip 1 and a child chip 2 opposed to each other. A power source unit and a ground unit of the parent chip 1 and the child chip 2 are isolated electrically. A test probe is brought into contact with a signal connection bump BS1 of the parent 1 and a ground connection bump BG1 for supplying a ground potential to the child chip 2 to apply an inspection voltage. Thus, whether a circuit via a diode DD2 (protection diode or parasitic diode) is formed is inspected. Consequently, the bonding state between the signal connection bumps BS1, BS2 can be inspected. Since the power source unit and the ground unit of the parent chip 1 and the child chip 2 are isolated, there is no possibility of a circuit being formed via diodes DM1, DM2 on the parent chip 1 side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、いわゆるチップ
・オン・チップ構造の半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a so-called chip-on-chip structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】第1の半導体チップ(親チップ)上に、
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。
2. Description of the Related Art On a first semiconductor chip (parent chip),
It has been proposed to configure a semiconductor device having a chip-on-chip structure by joining a second semiconductor chip (child chip) face down, for example. In this case, electrical connection between the first and second semiconductor chips is achieved by joining bumps provided on the surface of each chip. External connection after the chip-on-chip structure is housed in a package of resin or the like, connection between the terminal portion of the lead frame and the external connection pad of the first semiconductor chip by wire bonding or the like. Is achieved by

【0003】第1および第2の半導体チップを接合する
前の段階では、たとえば、バンプにテストプローブを当
てることにより、個々の半導体チップが良品かどうかが
検査される。第1および第2の半導体チップを互いに接
合してチップ・オン・チップ構造の半導体装置を形成し
た後には、この半導体装置が全体として良品であること
を保証しなければならない。そこで、従来では、チップ
・オン・チップ構造をパッケージに収容した後に、リー
ドフレームからテスト信号を与えて、機能テストを行う
ようにしている。
In a stage before the first and second semiconductor chips are joined, it is checked whether or not each semiconductor chip is a non-defective product, for example, by applying a test probe to a bump. After joining the first and second semiconductor chips to each other to form a semiconductor device having a chip-on-chip structure, it must be ensured that the semiconductor device as a whole is good. Therefore, conventionally, after a chip-on-chip structure is housed in a package, a test signal is supplied from a lead frame to perform a function test.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、機能テスト
は、複雑なテスト信号を入力して行われる高度な試験方
法であるのに対して、チップ・オン・チップ構造の半導
体装置の欠陥は、バンプ相互間の接続不良が大部分であ
る。それにも拘わらず、従来では、バンプ同士の接続の
良否を直接的に検査する簡便な手法が提供されておら
ず、そのために、高度な機能テストをバンプ間接合不良
という単純な欠陥の発見のために適用せざるを得なかっ
た。
However, the function test is an advanced test method performed by inputting a complicated test signal. On the other hand, a defect of a semiconductor device having a chip-on-chip structure is a bump. The poor connection between them is the majority. Nevertheless, conventionally, there has not been provided a simple method for directly inspecting the quality of the connection between bumps. Had to be applied.

【0005】そこで、この発明の目的は、半導体チップ
間の電気接続の良否を簡単に検査することができるチッ
プ・オン・チップ型の半導体装置を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a chip-on-chip type semiconductor device which can easily inspect the electrical connection between semiconductor chips.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
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(1)と第2の半導体チップ(2)とを重ね
合わせて接合して構成されるチップ・オン・チップ型の
半導体装置であって、上記第1の半導体チップは、その
内部回路(10)と上記第2の半導体チップの内部回路
(20)との間の信号の授受のための第1信号接続部
(PS1,BS1)と、上記第2の半導体チップに接地
電位を与えるための第1接地接続部(BG1)と、上記
第2の半導体チップに電源電位を与えるための第1電源
接続部(PP1,BP1)とを半導体基板の最表面に有
しており、上記第2の半導体チップは、上記第1の半導
体チップの第1信号接続部と接続される第2信号接続部
(PS2,BS2)と、上記第1の半導体チップの第1
接地接続部に接続される第2接地接続部(PG2,BG
2)と、上記第1の半導体チップの第1電源接続部に接
続される第2電源接続部(PP2,BP2)とを半導体
基板の最表面に有しているとともに、上記第2信号接続
部と上記第2接地接続部および上記第2電源接続部との
間にそれぞれ介装接続されるように上記半導体基板上に
形成されたダイオード(DD2,DD1)を有してお
り、上記第1の半導体チップにおいて、当該第1の半導
体チップの接地部(PE12)および電源部(PE11)
と、上記第1接地接続部および第1接地接続部とは、そ
れぞれ電気的に分離されていることを特徴とする半導体
装置である。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention According to the first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a first semiconductor chip and a second semiconductor chip; A chip-on-chip type semiconductor device configured by joining the first semiconductor chip between the internal circuit (10) and the internal circuit (20) of the second semiconductor chip. A first signal connection portion (PS1, BS1) for transmitting and receiving signals, a first ground connection portion (BG1) for applying a ground potential to the second semiconductor chip, and a power supply to the second semiconductor chip. A first power supply connection portion for applying a potential; and a first power supply connection portion for supplying a potential, the second semiconductor chip being connected to a first signal connection portion of the first semiconductor chip. Connected second signal connection part (PS2, BS2) , First the first semiconductor chip
A second ground connection (PG2, BG) connected to the ground connection
2) and a second power supply connection portion (PP2, BP2) connected to the first power supply connection portion of the first semiconductor chip on the outermost surface of the semiconductor substrate, and the second signal connection portion. And a diode (DD2, DD1) formed on the semiconductor substrate so as to be interposed and connected between the first ground connection part and the second power supply connection part, respectively. In the semiconductor chip, the ground section (PE12) and the power supply section (PE11) of the first semiconductor chip
And the first ground connection portion and the first ground connection portion are electrically separated from each other.

【0007】なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態
における対応構成要素を表す。この発明によれば、第1
信号接続部と第1接地接続部または第1電源接続部との
間にテスト電圧を印加したときに、第2の半導体チップ
のダイオードを通る回路が形成されるかどうかを検査す
ることにより、第1信号接続部と第2信号接続部との間
の接続の良否を検査できる また、第1信号接続部または第1接地接続部と第1電源
接続部との間にテスト電圧を印加したときに、第2の半
導体チップのダイオードを通る回路が形成されるかどう
かを検査することにより、第1電源接続部と第2電源接
続部との間の接続の良否を検査できる。
[0007] Alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiment described later. According to the present invention, the first
By applying a test voltage between the signal connection portion and the first ground connection portion or the first power supply connection portion, it is possible to check whether a circuit passing through the diode of the second semiconductor chip is formed. The quality of the connection between the first signal connection and the second signal connection can be checked. Also, when a test voltage is applied between the first signal connection or the first ground connection and the first power supply connection, By checking whether a circuit passing through the diode of the second semiconductor chip is formed, it is possible to check the quality of the connection between the first power supply connection portion and the second power supply connection portion.

【0008】さらに、第1信号接続部または第1電源接
続部と第1接地接続部との間にテスト電圧を印加したと
きに、第2の半導体チップのダイオードを通る回路が形
成されるかどうかを検査することにより、第1接地接続
部と第2接地接続部との間の接続の良否を検査できる。
上述のダイオードは、第2信号接続部が信号入力部であ
る場合には、たとえば、サージ入力から内部回路を保護
するための保護ダイオードであってもよい。また、第2
信号接続部が信号出力部である場合には、信号出力回路
のトランジスタに寄生する寄生ダイオードであってもよ
い。
Furthermore, whether a circuit is formed through a diode of the second semiconductor chip when a test voltage is applied between the first signal connection or the first power supply connection and the first ground connection. Can be checked whether the connection between the first ground connection portion and the second ground connection portion is good or not.
When the second signal connection unit is a signal input unit, the diode may be, for example, a protection diode for protecting an internal circuit from a surge input. Also, the second
When the signal connection section is a signal output section, the signal connection section may be a parasitic diode parasitic on a transistor of the signal output circuit.

【0009】一般に、第1の半導体チップの第1信号接
続部にも、接地部と電源部との間にそれぞれ保護ダイオ
ードまたは寄生ダイオードが介装されているが、この発
明では、第1の半導体チップの接地部および電源部は、
第1接地接続部および第1電源接続部から電気的に分離
されているため、上述の各検査の際に、第1半導体チッ
プ内のダイオードを通る回路が形成されるおそれはな
い。したがって、第1および第2の半導体チップ間の電
気接続の良否を確実に調べることができる。
In general, a protection diode or a parasitic diode is interposed between a ground portion and a power supply portion also in a first signal connection portion of a first semiconductor chip. The grounding section and power section of the chip
Since it is electrically separated from the first ground connection portion and the first power supply connection portion, there is no possibility that a circuit passing through the diode in the first semiconductor chip is formed during each of the above-described tests. Therefore, the quality of the electrical connection between the first and second semiconductor chips can be reliably checked.

【0010】なお、上記第1,第2信号接続部、第1,
第2接地接続部および第1,第2電源接続部は、半導体
基板上に形成されたパッドを含んでいてもよいし、半導
体基板の最表面に隆起して形成されたバンプを含んでい
てもよい。ただし、第1,第2信号接続部の少なくとも
いずれか一方、第1,第2接地接続部の少なくともいず
れか一方、第1,第2電源接続部の少なくともいずれか
一方は、それぞれバンプであることが好ましく、これに
より、それぞれの接続を良好に行える。
Note that the first and second signal connection portions,
The second ground connection portion and the first and second power supply connection portions may include a pad formed on the semiconductor substrate, or may include a bump formed by being raised on the outermost surface of the semiconductor substrate. Good. However, at least one of the first and second signal connection parts, at least one of the first and second ground connection parts, and at least one of the first and second power supply connection parts are bumps, respectively. Is preferable, whereby the respective connections can be made satisfactorily.

【0011】また、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、第1信号接続部は、第2
の半導体チップの配置領域よりも外方の領域まで引き出
されて形成された引き出し部を有していることが好まし
い。この場合、第1接地接続部および第1電源接続部の
うちの少なくともいずれか一方は、同様に、第2の半導
体チップの配置領域よりも外方の領域まで引き出して形
成された引き出し部を有していることが好ましい。
In the case where the first semiconductor chip is larger than the second semiconductor chip, the first signal connecting portion is connected to the second semiconductor chip.
It is preferable to have a lead portion formed by being pulled out to a region outside the semiconductor chip arrangement region. In this case, at least one of the first ground connection portion and the first power supply connection portion also has a lead portion formed to extend to a region outside the second semiconductor chip arrangement region. Is preferred.

【0012】このような構成により、第1の半導体チッ
プの表面において第2の半導体チップの配置領域よりも
外方に引き出されたバンプにテストプローブを当てて、
第1信号接続部と第2信号接続部との間の接続の良否の
検査できる。同時に、第1接地接続部および第1電源接
続部のうち第2の半導体チップの外方に引き出された接
続部に関しても、第2の半導体チップ側の対応する接続
部との間の接続の良否を検査できる。
With such a configuration, a test probe is applied to the bumps drawn out of the area of the second semiconductor chip on the surface of the first semiconductor chip,
The quality of the connection between the first signal connection and the second signal connection can be checked. At the same time, with respect to the connection portion of the first ground connection portion and the first power supply connection portion that is drawn out of the second semiconductor chip, the quality of the connection between the connection portion and the corresponding connection portion on the second semiconductor chip side is good. Can be inspected.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
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チップを用いた半導体装
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。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of a semiconductor device using a semiconductor chip according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view of the semiconductor device. This semiconductor device has a parent chip 1 as a first semiconductor chip and a child chip 2 as a second semiconductor chip (indicated by a two-dot chain line in FIG. 2).
Have a chip-on-chip structure in which the active surfaces are joined to face each other. In this case, the active surface indicates a surface on the active surface layer region side on which a functional element including an active element such as a transistor and a passive element such as a resistor is formed. Each of the parent chip 1 and the child chip 2 may be a silicon chip, but may be another kind of semiconductor chip such as a germanium semiconductor or a compound semiconductor (such as gallium arsenide or gallium phosphide), or may be a parent chip. It is not necessary that the types of semiconductors of the semiconductor chip 1 and the child chip 2 match.

【0014】親チップ1および子チップ2の各活性表面
には、各内部回路10,20間の信号授受のための信号
接続パッドPS1,PS2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。この外部接続パッドPEのなかには、当該親
チップ1への電源供給のための電源用パッドPE11と、
当該親チップ1への接地電位の供給のための接地用パッ
ドPE12とが含まれている。
Signal connection pads PS1 and PS2 for transmitting and receiving signals between the internal circuits 10 and 20 are formed on the active surfaces of the parent chip 1 and the child chip 2, respectively. , And external connection pads PE are formed. The external connection pads PE include a power supply pad PE11 for supplying power to the parent chip 1;
And a ground pad PE12 for supplying a ground potential to the parent chip 1.

【0015】親チップ1の最表面にはさらに、子チップ
2へ電源電圧を供給するための電源接続パッドPP1
と、子チップ2に供給すべき外部電源電圧が与えられる
電源用パッドPE21(外部接続パッドPEの1つ)とが
形成されている。電源接続パッドPP1と、電源用パッ
ドPE21とは、親チップ1上のラインLを介して接続さ
れており、これらは、親チップ1を動作させるための電
源ライン(電源部)とは電気的に絶縁されている。
A power supply connection pad PP1 for supplying a power supply voltage to the child chip 2 is further provided on the outermost surface of the parent chip 1.
And a power supply pad PE21 (one of the external connection pads PE) to which an external power supply voltage to be supplied to the child chip 2 is applied. The power supply connection pad PP1 and the power supply pad PE21 are connected via a line L on the parent chip 1, and these are electrically connected to a power supply line (power supply unit) for operating the parent chip 1. Insulated.

【0016】親チップ1の基体をなす半導体基板(この
実施形態ではP型基板)上には、信号接続パッドPS1
と電源用パッドPE11および接地用パッドPE12との間
に、それぞれダイオードDM1,DM2が介装接続され
ている。これらのダイオードDM1,DM2は、信号接
続パッドPS1が信号の入力を受け付けるものである場
合には、サージ入力から内部回路10を保護するための
保護ダイオードである。また、信号接続パッドPS1が
外部へ信号を出力するものである場合には、出力回路を
形成するトランジスタに寄生する寄生ダイオードであ
る。
A signal connection pad PS1 is provided on a semiconductor substrate (a P-type substrate in this embodiment) forming a base of the parent chip 1.
The diodes DM1 and DM2 are interposed between the power supply pad PE11 and the ground pad PE12, respectively. These diodes DM1 and DM2 are protection diodes for protecting the internal circuit 10 from surge input when the signal connection pad PS1 receives a signal input. When the signal connection pad PS1 outputs a signal to the outside, the signal connection pad PS1 is a parasitic diode parasitic on a transistor forming an output circuit.

【0017】子チップ2の最表面には、信号接続パッド
PS2のほかに、電源電圧が供給される電源接続パッド
PP2と、接地電位が供給される接地接続パッドPG2
とが設けられている。子チップ2の基体をなす半導体基
板(この実施形態ではP型基板)上には、信号接続パッ
ドPS2と電源接続パッドPP2および接地接続パッド
PG2との間に、それぞれダイオードDD1,DD2が
介装接続されている。これらのダイオードDD1,DD
2は、信号接続パッドPS2が信号の入力を受け付ける
ものである場合には、サージ入力から内部回路20を保
護するための保護ダイオードである。また、信号接続パ
ッドPS2が外部へ信号を出力するものである場合に
は、出力回路を形成するトランジスタに寄生する寄生ダ
イオードである。
On the outermost surface of the child chip 2, in addition to the signal connection pad PS2, a power supply connection pad PP2 to which a power supply voltage is supplied, and a ground connection pad PG2 to which a ground potential is supplied.
Are provided. On the semiconductor substrate (P-type substrate in this embodiment) forming the base of the slave chip 2, diodes DD1 and DD2 are interposed between the signal connection pad PS2 and the power supply connection pad PP2 and the ground connection pad PG2, respectively. Have been. These diodes DD1, DD
Reference numeral 2 denotes a protection diode for protecting the internal circuit 20 from a surge input when the signal connection pad PS2 receives a signal input. When the signal connection pad PS2 outputs a signal to the outside, the signal connection pad PS2 is a parasitic diode that is parasitic on a transistor forming an output circuit.

【0018】親チップ1および子チップ2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PS1,PS2,PP
1,PP2,PG2,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の信号接続パッドPS1,PS2,PP1,
PP2上にそれぞれ配置された信号接続バンプBS1,
BS2,BP1,BP2を互いに接合させることによっ
て達成されている。
On the outermost surfaces of the parent chip 1 and the child chip 2, a surface protection film (not shown) made of a silicon nitride film or the like is formed, and pads PS1, PS2, PP
1, PP2, PG2, and PE are exposed from openings formed in the surface protective film. And parent chip 1 and child chip 2
Electrical connection and mechanical connection with the signal connection pads PS1, PS2, PP1, of the parent chip 1 and the child chip 2.
The signal connection bumps BS1, which are respectively arranged on PP2
This is achieved by joining BS2, BP1 and BP2 together.

【0019】また、子チップ2の接地接続パッドPG2
上にも接地接続バンプBG2が形成されており、これに
対向する親チップ1の最表面には、接地接続バンプBG
1が設けられていて、これらは互いに接合されている。
親チップ1側の接地接続バンプBG1は、表面保護膜上
に形成されていて、親チップ1の基体をなす半導体基板
からは絶縁されており、したがって、親チップ1の接地
部からは電気的に絶縁された状態となっている。
The ground connection pad PG2 of the child chip 2
The ground connection bump BG2 is also formed on the upper surface, and the ground connection bump BG2
1 are provided, which are joined to each other.
The ground connection bump BG1 on the side of the parent chip 1 is formed on the surface protection film and is insulated from the semiconductor substrate forming the base of the parent chip 1, and is therefore electrically connected to the ground portion of the parent chip 1. It is in an insulated state.

【0020】この実施形態では、親チップ1は、子チッ
プ2よりも大きく、子チップ2の配置領域の外方に外部
接続パッドPEが配置されている。そして、この外部接
続パッドPEが、ボンディングワイヤWを介して、リー
ドフレームFの端子部に接続されるようになっている。
子チップ2の表面に形成されたバンプBS2,BP2,
BG2は、対応するパッドPS2,PP2,PG2付近
の限定された領域に形成されているのに対して、親チッ
プ1の表面に形成されたバンプBS1,BP1,BG1
は、対応するパッドPS1,PP1,PG1付近の領域
のみにとどまらず、表面保護膜上において子チップ2の
配置領域外まで引き出された引き出し部a,b,c(図
2参照)をそれぞれ有している。そして、接地接続バン
プBG1は、親チップ1の周縁付近まで引き出されてい
て、この接地接続バンプBG1の端部と、リードフレー
ムFとの間がボンディングワイヤWで接続されるように
なっている。
In this embodiment, the parent chip 1 is larger than the child chip 2, and the external connection pads PE are arranged outside the arrangement area of the child chip 2. The external connection pad PE is connected to the terminal of the lead frame F via the bonding wire W.
Bumps BS2, BP2, formed on the surface of the
BG2 is formed in a limited area near corresponding pads PS2, PP2, PG2, whereas bumps BS1, BP1, BG1 formed on the surface of parent chip 1 are formed.
Have lead portions a, b, and c (see FIG. 2) which are not limited to the regions near the corresponding pads PS1, PP1, and PG1, but are drawn out of the region where the child chip 2 is arranged on the surface protective film. ing. The ground connection bump BG1 is drawn out to the vicinity of the periphery of the parent chip 1, and the end of the ground connection bump BG1 and the lead frame F are connected by the bonding wire W.

【0021】親チップ1上のバンプBS1,BP1,B
G1は、表面保護膜の形成の後に、耐酸化性の金属(た
とえば、金)を電解めっきまたは無電解めっきにより堆
積させることによって、同一工程で形成される。同様
に、子チップ2上のBS2,BP2,BG2は、表面保
護膜の形成の後に、耐酸化性の金属(たとえば、金)を
電解めっきまたは無電解めっきにより堆積させることに
よって、同一工程で形成される。
The bumps BS1, BP1, B on the parent chip 1
G1 is formed in the same step by depositing an oxidation-resistant metal (for example, gold) by electrolytic plating or electroless plating after the formation of the surface protective film. Similarly, BS2, BP2, and BG2 on the sub chip 2 are formed in the same step by depositing an oxidation-resistant metal (for example, gold) by electrolytic plating or electroless plating after the formation of the surface protective film. Is done.

【0022】図3は、親チップ1および子チップ2のチ
ップ間接続の良否の検査方法を説明するための図解的な
電気回路図である。信号接続バンプBS1,BS2間の
接合の良否を検査するときには、信号接続バンプBS1
の引き出し部aと、接地接続バンプBG1の引き出し部
c(または電源接続バンプBP1の引き出し部b)とに
それぞれテストプローブT,Tが当てられる。そして、
所定のテスト用電圧(たとえば、ダイオードDD2(ま
たはDD1)に対して順方向となる電圧)を印加するこ
とによって、テストプローブT,T間にダイオードDD
2(またはDD1)が接続されているかどうかが検査さ
れる。
FIG. 3 is an illustrative electric circuit diagram for explaining a method of checking the quality of the connection between the parent chip 1 and the child chip 2. When inspecting the quality of the connection between the signal connection bumps BS1 and BS2, the signal connection bumps BS1
The test probes T and T are respectively applied to a lead portion a of the ground connection bump BG1 (or a lead portion b of the power supply connection bump BP1). And
By applying a predetermined test voltage (for example, a voltage which becomes forward with respect to the diode DD2 (or DD1)), the diode DD is connected between the test probes T and T.
It is checked whether 2 (or DD1) is connected.

【0023】すなわち、一方のテストプローブTから、
接地接続バンプBG1(または電源接続バンプBP
1)、接地接続バンプBG2(または電源接続バンプB
P2)、ダイオードDD2(またはDD1)、信号接続
バンプBS2,BS1を経て、他方のテストプローブT
に至る回路が形成されていることが確認されれば、結
局、信号接続バンプBS1,BS2間の接合が良好であ
ることを確認できる。このとき、同時に、接地接続バン
プBG1,BG2間(または電源接続バンプBP1,B
P2間)の接続が良好であることも同時に確認されるこ
とになる。
That is, from one test probe T,
Ground connection bump BG1 (or power supply connection bump BP)
1), ground connection bump BG2 (or power connection bump B
P2), the diode DD2 (or DD1), the signal connection bumps BS2 and BS1, and the other test probe T
Is formed, it can be confirmed that the connection between the signal connection bumps BS1 and BS2 is good. At this time, simultaneously, between the ground connection bumps BG1 and BG2 (or the power supply connection bumps BP1 and BP2).
It is also confirmed at the same time that the connection between (P2) is good.

【0024】引き出し部c(またはa)に当てたテスト
プローブTからテスト用の電圧を印加したときに、引き
出し部a(またはb)に当てたテストプローブにおいて
電流が検出されなければ、上記の回路のいずれかの箇所
に不良があることになる。このような場合には、当該チ
ップ・オン・チップ構造は、不良品と判定されて以後の
工程から排除される。また、電源接続バンプBP1(も
しくは接地接続バンプBG1)と、信号接続バンプBS
1または接地接続バンプBG1(もしくは電源接続バン
プBP1)との間で、同様の検査を行うことによって、
電源接続バンプBP1,BP2間(または接地接続バン
プBG1,BG2間)の接合の良否を判定することがで
きる。
If a test voltage is applied from the test probe T applied to the lead-out portion c (or a) and no current is detected in the test probe applied to the lead-out portion a (or b), the above-described circuit is used. Will be defective in any of the locations. In such a case, the chip-on-chip structure is determined to be defective and is excluded from the subsequent steps. The power supply connection bump BP1 (or the ground connection bump BG1) and the signal connection bump BS
1 or ground connection bump BG1 (or power supply connection bump BP1),
The quality of the connection between the power supply connection bumps BP1 and BP2 (or between the ground connection bumps BG1 and BG2) can be determined.

【0025】親チップ1および子チップ2の電源部およ
び接地部は電気的に分離されているので、検査時におい
て、一対のテストプローブ間に親チップ1側のダイオー
ドDM1,DM2を通る回路が形成されることはない。
したがって、親チップ1と子チップ2との電気接続の良
否を確実に検査できる。以上のようにこの実施形態にお
いては、親チップ1および子チップ2の電源部および接
地部をそれぞれ電気的に分離した構成により、子チップ
2内の既存のダイオードDD1,DD2を利用して、高
度な機能テストを要することなく、親チップ1と子チッ
プ2との電気接続の良否を簡便に検査することができる
ようになる。そして、この簡便な検査により良品と判定
されたチップ・オン・チップ構造についてのみ、封止樹
脂によるパッケージング工程や、その後の機能テスト工
程が行われることになる。
Since the power supply unit and the grounding unit of the parent chip 1 and the child chip 2 are electrically separated, a circuit that passes through the diodes DM1 and DM2 of the parent chip 1 is formed between the pair of test probes at the time of inspection. It will not be done.
Therefore, the quality of the electrical connection between the parent chip 1 and the child chip 2 can be reliably checked. As described above, in this embodiment, the power supply unit and the ground unit of the parent chip 1 and the child chip 2 are electrically separated from each other, so that the existing diodes DD1 and DD2 in the child chip 2 It is possible to easily inspect the electrical connection between the parent chip 1 and the child chip 2 without requiring a functional test. Then, only the chip-on-chip structure determined to be non-defective by the simple inspection is subjected to a packaging step using a sealing resin and a subsequent function test step.

【0026】なお、この検査は、親チップ1とリードフ
レームFとのワイヤボンディングに先だって行われるこ
とが好ましいが、ワイヤボンディング後に検査を行う場
合には、親チップ1と子チップ2との電源部および接地
部が電気的に分離されている状態を確保しておく必要が
ある。具体的には、図1および図2に示されているよう
に、電源用パッドPE11と電源用パッドPE21とを、リ
ードフレームFの各別の端子部に接続し、接地用パッド
PE12と接地接続バンプBG1とをリードフレームFの
各別の端子に接続すればよい。
This inspection is preferably performed prior to the wire bonding between the parent chip 1 and the lead frame F. However, when the inspection is performed after the wire bonding, the power supply unit between the parent chip 1 and the child chip 2 is required. In addition, it is necessary to secure a state where the grounding portion is electrically separated. Specifically, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the power supply pad PE11 and the power supply pad PE21 are connected to respective terminal portions of the lead frame F, and the grounding pad PE12 is connected to the ground connection. The bumps BG1 may be connected to different terminals of the lead frame F.

【0027】以上、この発明の一実施形態について説明
したが、この発明は、他の形態で実施することも可能で
ある。たとえば、上述の実施形態では、子チップ2への
電源供給を親チップ1の半導体基板上に形成されたライ
ンLを介して行っているが、親チップ1側の電源接続パ
ッドPP1を省き、電源接続バンプBP1をボンディン
グワイヤWでリードフレームFに接続するようにしても
よい。すなわち、接地接続バンプBG1側と同様の構成
としてもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be embodied in other forms. For example, in the above embodiment, the power supply to the child chip 2 is performed via the line L formed on the semiconductor substrate of the parent chip 1, but the power supply connection pad PP1 on the parent chip 1 side is omitted and the power supply The connection bump BP1 may be connected to the lead frame F by a bonding wire W. That is, the configuration may be the same as that of the ground connection bump BG1.

【0028】また、上述の実施形態では、親チップ1お
よび子チップ2の両方にバンプBS1,BS2,BP
1,BP2,BG1,BG2を設けているが、たとえ
ば、子チップ2側のバンプBS2,BP2,BG2を省
き、親チップ1側のバンプBS1,BP1,BG2を子
チップ2のパッドPS2,PP2,PG2に直接接合す
る構成としてもよい。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。
In the above-described embodiment, the bumps BS1, BS2, BP are provided on both the parent chip 1 and the child chip 2.
1, BP2, BG1, and BG2 are provided. For example, the bumps BS2, BP2, and BG2 on the child chip 2 are omitted, and the bumps BS1, BP1, and BG2 on the parent chip 1 are replaced with the pads PS2, PP2 on the child chip 2. It is good also as a structure directly joined to PG2. In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態に係る半導体チップを用
いたチップ・オン・チップ構造の半導体装置の図解的な
断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a semiconductor device having a chip-on-chip structure using a semiconductor chip according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記半導体装置の図解的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the semiconductor device.

【図3】チップ間接続の良否の検査方法を説明するため
の図解的な電気回路図である。
FIG. 3 is an illustrative electric circuit diagram for explaining a method of checking the quality of connection between chips;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 親チップ(第1の半導体チップ) 2 子チップ(第2の半導体チップ) 10 親チップの内部回路 20 子チップの内部回路 a 引き出し部 b 引き出し部 c 引き出し部 BG1 接地接続バンプ BG2 接地接続バンプ BP1 電源接続バンプ BP2 電源接続バンプ BS1 信号接続バンプ BS2 信号接続バンプ DD1 ダイオード DD2 ダイオード F リードフレーム PE11 電源用パッド PE12 接地用パッド PE21 電源用パッド PG2 接地接続パッド PP1 電源接続パッド PP2 電源接続パッド PS1 信号接続パッド PS2 信号接続パッド T テストプローブ W ボンディングワイヤ Reference Signs List 1 parent chip (first semiconductor chip) 2 child chip (second semiconductor chip) 10 internal circuit of parent chip 20 internal circuit of child chip a lead part b lead part c lead part BG1 ground connection bump BG2 ground connection bump BP1 Power connection bump BP2 Power connection bump BS1 Signal connection bump BS2 Signal connection bump DD1 Diode DD2 Diode F Lead frame PE11 Power supply pad PE12 Grounding pad PE21 Power supply pad PG2 Ground connection pad PP1 Power connection pad PP2 Power connection pad PS1 Signal connection pad PS2 signal connection pad T test probe W bonding wire

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の半導体チップと第2の半導体チップ
とを重ね合わせて接合して構成されるチップ・オン・チ
ップ型の半導体装置であって、 上記第1の半導体チップは、その内部回路と上記第2の
半導体チップの内部回路との間の信号の授受のための第
1信号接続部と、上記第2の半導体チップに接地電位を
与えるための第1接地接続部と、上記第2の半導体チッ
プに電源電位を与えるための第1電源接続部とを半導体
基板の最表面に有しており、 上記第2の半導体チップは、上記第1の半導体チップの
第1信号接続部と接続される第2信号接続部と、上記第
1の半導体チップの第1接地接続部に接続される第2接
地接続部と、上記第1の半導体チップの第1電源接続部
に接続される第2電源接続部とを半導体基板の最表面に
有しているとともに、上記第2信号接続部と上記第2接
地接続部および上記第2電源接続部との間にそれぞれ介
装接続されるように上記半導体基板上に形成されたダイ
オードを有しており、 上記第1の半導体チップにおいて、当該第1の半導体チ
ップの接地部および電源部と、上記第1接地接続部およ
び第1接地接続部とは、それぞれ電気的に分離されてい
ることを特徴とする半導体装置。
1. A chip-on-chip type semiconductor device comprising a first semiconductor chip and a second semiconductor chip which are superposed and joined together, wherein the first semiconductor chip has an internal structure. A first signal connection unit for transmitting and receiving signals between a circuit and an internal circuit of the second semiconductor chip, a first ground connection unit for applying a ground potential to the second semiconductor chip, A first power supply connection portion for applying a power supply potential to the second semiconductor chip, on the outermost surface of the semiconductor substrate, wherein the second semiconductor chip is provided with a first signal connection portion of the first semiconductor chip; A second signal connection to be connected; a second ground connection to be connected to a first ground connection of the first semiconductor chip; and a second connection to a first power supply connection of the first semiconductor chip. Two power supply connections are provided on the outermost surface of the semiconductor substrate Both have diodes formed on the semiconductor substrate so as to be interposed and connected between the second signal connection part, the second ground connection part, and the second power supply connection part, respectively. In the first semiconductor chip, a ground portion and a power supply portion of the first semiconductor chip are electrically separated from the first ground connection portion and the first ground connection portion, respectively. apparatus.
JP31408499A 1999-11-04 1999-11-04 Semiconductor device Expired - Fee Related JP3939057B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31408499A JP3939057B2 (en) 1999-11-04 1999-11-04 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31408499A JP3939057B2 (en) 1999-11-04 1999-11-04 Semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001135778A true JP2001135778A (en) 2001-05-18
JP3939057B2 JP3939057B2 (en) 2007-06-27

Family

ID=18049052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31408499A Expired - Fee Related JP3939057B2 (en) 1999-11-04 1999-11-04 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3939057B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003110085A (en) * 2001-09-28 2003-04-11 Rohm Co Ltd Semiconductor device
WO2011158797A1 (en) 2010-06-17 2011-12-22 浜松ホトニクス株式会社 Detection method for semiconductor integrated circuit device, and semiconductor integrated circuit device
WO2011158803A1 (en) 2010-06-17 2011-12-22 浜松ホトニクス株式会社 Semiconductor integrated circuit device inspection method and semiconductor integrated circuit device
EP2637205A1 (en) * 2006-06-30 2013-09-11 Fujitsu Semiconductor Limited Semiconductor device and manufacturing method of same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003110085A (en) * 2001-09-28 2003-04-11 Rohm Co Ltd Semiconductor device
JP4732642B2 (en) * 2001-09-28 2011-07-27 ローム株式会社 Semiconductor device
EP2637205A1 (en) * 2006-06-30 2013-09-11 Fujitsu Semiconductor Limited Semiconductor device and manufacturing method of same
WO2011158797A1 (en) 2010-06-17 2011-12-22 浜松ホトニクス株式会社 Detection method for semiconductor integrated circuit device, and semiconductor integrated circuit device
WO2011158803A1 (en) 2010-06-17 2011-12-22 浜松ホトニクス株式会社 Semiconductor integrated circuit device inspection method and semiconductor integrated circuit device
KR20130083824A (en) 2010-06-17 2013-07-23 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 Semiconductor integrated circuit device inspection method and semiconductor integrated circuit device
US8937310B2 (en) 2010-06-17 2015-01-20 Hamamatsu Photonics K.K. Detection method for semiconductor integrated circuit device, and semiconductor integrated circuit device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3939057B2 (en) 2007-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7068058B2 (en) Semiconductor integrated circuit device with test element group circuit
US20130256865A1 (en) Semiconductor module
US20150311094A1 (en) Assembly structure for connecting multiple dies into a system-in-package chip and the method thereof
CN108461411A (en) Encapsulating structure
JP4873635B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US20040245651A1 (en) Semiconductor device and method for fabricating the same
JP3939057B2 (en) Semiconductor device
KR100687687B1 (en) Multichip module packaging method
JP2002228725A (en) Semiconductor chip, multi-chip module and connection test method
JP3971070B2 (en) Semiconductor device
TWI387024B (en) Semiconductor device and method for modifying integrated circuit
JP3495835B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and inspection method thereof
JPH1082834A (en) Semiconductor integrated circuit
JP4098976B2 (en) Multi-chip module and inter-chip connection test method
JPH01155637A (en) Multichip module
JP4114294B2 (en) Semiconductor device and inspection method thereof
JPH11345847A (en) Manufacture of semiconductor wafer and semiconductor device
JPS62221126A (en) Testing method for semiconductor device
JPH08335616A (en) Semiconductor device and testing method thereof
KR0151836B1 (en) Wafer level burn-in and its method
JPH09330963A (en) Semiconductor integrated circuit device and method for forming it in chip
JPS6314438A (en) Semiconductor device
JPH0643219A (en) Semiconductor device and its inspecting method
JPH11163067A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP2010062308A (en) Semiconductor wafer and semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040407

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060317

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070320

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070327

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100406

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110406

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120406

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130406

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140406

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees