JP2009302198A - Semiconductor chip, semiconductor chip group, and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体チップ、半導体チップ群、およびこれらを有する半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor chip, a semiconductor chip group, and a semiconductor device having these.
近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い、電子機器に用いられる半導体チップの小型化が求められている。 In recent years, along with miniaturization and high performance of electronic devices, there is a demand for miniaturization of semiconductor chips used in electronic devices.
これに対して従来は、プロセス技術の進歩による集積回路の高集積化により、小型化が図られてきた。 On the other hand, the miniaturization has been conventionally achieved by the high integration of the integrated circuit by the progress of the process technology.
一方で、高集積化による小型化を図るだけでなく、チップ内における集積回路を形成する場所を増やすことにより、集積回路の面積を増やし、チップの小型化を達成する方法も知られている。 On the other hand, there is also known a method of not only reducing the size by high integration but also increasing the area of the integrated circuit by increasing the number of places where the integrated circuit is formed in the chip, thereby reducing the size of the chip.
例えば特許文献1の図1には半導体チップの表裏両面に集積回路を形成した構造が開示されている(特許文献1)。 For example, FIG. 1 of Patent Document 1 discloses a structure in which integrated circuits are formed on both front and back surfaces of a semiconductor chip (Patent Document 1).
また、配線部を半導体チップの側面に設けることにより、集積回路を形成可能な面積を増やす方法も知られている(特許文献2)。 There is also known a method of increasing an area where an integrated circuit can be formed by providing a wiring part on a side surface of a semiconductor chip (Patent Document 2).
しかしながら、高集積化や集積回路の面積を増やしても、周囲の配線や回路の小型化は難しいため、上記技術では周囲の回路や配線の増加や配線の引き回しの複雑化により、半導体チップ(チップ本体)の小型化が不十分となっていた。 However, even if the high integration or the area of the integrated circuit is increased, it is difficult to reduce the size of the surrounding wiring and circuit. Therefore, in the above technology, the increase in the number of surrounding circuits and wiring and the complexity of the routing of the wiring lead to a semiconductor chip (chip The miniaturization of the main body was insufficient.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、集積回路の周囲の回路及び配線の構造を簡素化可能で、チップ本体の小型化が可能なチップを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a chip capable of simplifying the circuit and wiring structure around the integrated circuit and reducing the size of the chip body. is there.
前述した目的を達成するために、第1の発明は、表面と裏面とを有するチップ本体と、前記チップ本体の表面に設けられた集積回路と、前記チップ本体の裏面に設けられ、前記集積回路と接続された他の回路と、を有することを特徴とする半導体チップである。 In order to achieve the above-described object, the first invention provides a chip body having a front surface and a back surface, an integrated circuit provided on the surface of the chip body, and a back surface of the chip body. And another circuit connected to the semiconductor chip.
第2の発明は、第1の発明に記載の半導体チップを複数個電気的に接続してなることを特徴とする半導体チップ群である。 A second invention is a semiconductor chip group formed by electrically connecting a plurality of semiconductor chips according to the first invention.
第3の発明は、第1の発明に記載の半導体チップを有することを特徴とする半導体装置である。 A third invention is a semiconductor device comprising the semiconductor chip according to the first invention.
第4の発明は、第2の発明に記載の半導体チップ群を有することを特徴とする半導体装置である。 A fourth invention is a semiconductor device comprising the semiconductor chip group described in the second invention.
第5の発明は、表面と裏面とを有するチップ本体の表面に集積回路を設ける工程(a)と、前記チップ本体の裏面に、他の回路を設ける工程(b)と、前記集積回路と前記他の回路とを接続する工程(c)と、を有することを特徴とする半導体チップの製造方法である。 The fifth invention includes a step (a) of providing an integrated circuit on the surface of a chip body having a front surface and a back surface, a step (b) of providing another circuit on the back surface of the chip body, the integrated circuit, And a step (c) of connecting to another circuit.
第6の発明は、第1の発明に記載の半導体チップを複数個電気的に接続する工程を有することを特徴とする半導体チップ群の製造方法である。 A sixth invention is a method of manufacturing a semiconductor chip group, comprising a step of electrically connecting a plurality of semiconductor chips according to the first invention.
本発明によれば、集積回路の周囲の回路及び配線の構造を簡素化可能で、チップ本体の小型化が可能なチップを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a chip capable of simplifying the structure of the circuit and wiring around the integrated circuit and reducing the size of the chip body.
即ち、微細化プロセス技術を十分に活用できるサイズのチップを提供することができる。 That is, it is possible to provide a chip having a size that can sufficiently utilize the miniaturization process technology.
以下、図面に基づいて本発明に好適な実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、図1〜図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係る半導体チップ1の概略構成を説明する。 First, a schematic configuration of the semiconductor chip 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1〜図3に示すように、半導体チップ1は平面形状が略四角形で、表面2aと裏面2bを有する板状のチップ本体3と、チップ本体3の表面2aに設けられた複数の集積回路5a、5b、5c、5dと、チップ本体3の裏面2bに設けられた他の回路としての配線13a〜13fと、集積回路5a、5b、5c、5dと配線13a〜13fを接続する接続手段としてのコンタクト7a、7b、7c、7d、9a、9b、9c、9d、11a、11b、11c、11dを有している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the semiconductor chip 1 has a plate-like chip body 3 having a substantially square planar shape and having a
具体的には、チップ本体3は、シリコンやゲルマニウムなどの材料からなり、集積回路5a〜5dはマイクロプロセッサ等のような論理回路またはSRAM(Static Random Access Memory)やDRAM(Dynamic Random Access Memory)等のような記憶回路である。 Specifically, the chip body 3 is made of a material such as silicon or germanium, and the integrated circuits 5a to 5d are logic circuits such as a microprocessor, SRAM (Static Random Access Memory), DRAM (Dynamic Random Access Memory), or the like. Is a memory circuit.
コンタクト7a、7b、7c、7d、9a、9b、9c、9d、11a、11b、11c、11dはチップ本体3(の内部)を貫通して設けられた導電性物質であり、具体的にはコンタクト7a、9a、11aは集積回路5aと接続され、コンタクト、7b、9b、11cは集積回路5bと接続されている。
The
一方、コンタクト7c、9c、11cは集積回路5cと接続され、コンタクト7d、9d、11dは集積回路5dと接続されている。
On the other hand, the
配線13a〜13fは上記したコンタクトを介して集積回路5a、5b、5c、5dを互いに接続するための配線である。 The wirings 13a to 13f are wirings for connecting the integrated circuits 5a, 5b, 5c, and 5d to each other through the above-described contacts.
具体的には、配線13aはコンタクト7a、7cを介して集積回路5a、5cを接続しており、配線13bはコンタクト9a、9bを介して集積回路5a、5bを接続している。
Specifically, the wiring 13a connects the integrated circuits 5a and 5c via the contacts 7a and 7c, and the wiring 13b connects the integrated circuits 5a and 5b via the
同様に、配線13cはコンタクト11a、11dを介して集積回路5a、5dを接続しており、配線13dはコンタクト7b、7dを介して集積回路5b、5dを接続している。
Similarly, the wiring 13c connects the integrated circuits 5a and 5d via the
また、配線13eはコンタクト11b、11cを介して集積回路5b、5cを接続しており、配線13fはコンタクト9c、9dを介して集積回路5c、5dを接続している。
Further, the
このように、集積回路5a、5b、5c、5dを互いに接続するための配線を、チップ本体3の裏面2bに設けることにより、配線を表面2aに設けた場合と比べて、集積回路の周囲の他の回路(配線)の構造を簡素化することができる。
Thus, by providing the wiring for connecting the integrated circuits 5a, 5b, 5c, and 5d on the
即ち、半導体チップ1において配線を設ける際に、裏面2bのスペースを十分に活用できるため、複数層の配線を使用しなくても一層のみの配線にて引き回すことが可能である。
That is, when the wiring is provided in the semiconductor chip 1, the space on the
また、表面2aにおける他の回路用の領域が不要になるため、チップ本体3を従来よりも小型化できる。
In addition, since no other circuit area on the
即ち、半導体チップ1を従来よりも小型化することができる。 That is, the semiconductor chip 1 can be made smaller than before.
また、チップ本体3の裏面2bのスペースを有効に活用することにより、半導体チップ1の特性改善も可能であり、半導体チップ1の低コスト化も可能となる。
Further, by effectively utilizing the space on the
次に、半導体チップ1の製造方法について簡単に説明する。 Next, a method for manufacturing the semiconductor chip 1 will be briefly described.
半導体チップ1を製造する工程は、以下の工程を有する。 The process of manufacturing the semiconductor chip 1 includes the following processes.
(a)チップ本体3の表面2aに、従来と同様に集積回路5a〜5dを形成する工程。
(A) A step of forming the integrated circuits 5a to 5d on the
(b)チップ本体3の裏面2bに他の回路としての配線を設ける工程。
(B) A step of providing wiring as another circuit on the
(c)チップ本体3にコンタクトを設ける工程。 (C) A step of providing a contact on the chip body 3.
なお、これらの工程の順番は特に限定されるものではない。 In addition, the order of these processes is not specifically limited.
また、コンタクトは、例えばチップ本体3に貫通孔を設けた後に貫通孔に導電性物質を注入することにより形成されるが、貫通孔を設けずに直接、導電性物質をチップ本体3に注入して形成してもよい。 The contact is formed by, for example, injecting a conductive material into the through hole after providing the through hole in the chip body 3. However, the conductive material is directly injected into the chip body 3 without providing the through hole. May be formed.
次に、半導体チップ1を用いた半導体装置15(半導体パッケージ)の構造について簡単に説明する。 Next, the structure of the semiconductor device 15 (semiconductor package) using the semiconductor chip 1 will be briefly described.
第1の実施形態に係る半導体チップ1は種々の半導体パッケージに組み込むことができ、特に組み込む半導体パッケージの構造には限定されない。 The semiconductor chip 1 according to the first embodiment can be incorporated into various semiconductor packages, and is not particularly limited to the structure of the incorporated semiconductor package.
ここでは図4および図5を参照して、SOPパッケージ(Small Outline Package)およびBGA(Ball Grid Array)パッケージに半導体チップ1を組み込んだ場合について簡単に説明する。 Here, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the case where the semiconductor chip 1 is incorporated in an SOP package (Small Outline Package) and a BGA (Ball Grid Array) package will be briefly described.
図4に示すように、SOPパッケージである半導体装置15に半導体チップ1を組み込む場合は、チップ本体3にパッド17を設け、パッド17をボンディングワイヤ19a、19bを介してリード等の信号端子21a、21bに接続する。
As shown in FIG. 4, when the semiconductor chip 1 is incorporated in the semiconductor device 15 that is an SOP package, the chip body 3 is provided with a pad 17, and the pad 17 is connected to a signal terminal 21a such as a lead via
その後、信号端子21a、21bの先端を除くこれらの周囲をパッケージレジン23で封入することにより、半導体装置15が形成される。
Thereafter, the periphery of the signal terminals 21 a and 21 b except for the tips thereof is sealed with the
一方、図5に示すように、BGAパッケージである半導体装置15に半導体チップ1を組み込む場合は、チップ本体3にパッド17を設け、パッド17をボンディングワイヤ19a、19bを介してパッケージ基板25に接続する。
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the semiconductor chip 1 is incorporated in the semiconductor device 15 which is a BGA package, a pad 17 is provided on the chip body 3, and the pad 17 is connected to the package substrate 25 via
なお、ボンディングワイヤ19a、19bはパッケージ基板25内の図示しない内部配線を介してパッケージ基板25の裏側に設けられたハンダボール等のボール27に電気的に接続される。
The
その後、半導体チップ1とボンディングワイヤ19aの周囲をパッケージレジン23で封入することにより、半導体装置15aが形成される。
Thereafter, the periphery of the semiconductor chip 1 and the bonding wire 19a is sealed with the
このように、第1の実施形態によれば、半導体チップ1がチップ本体3、チップ本体3の表面に設けられた複数の集積回路5a、5b、5c、5d、チップ本体3の裏面に設けられた配線13a〜13fを有し、集積回路5a〜5dと配線13a〜13fとは、チップ本体3を貫通して設けられたコンタクトを介して接続されている。 As described above, according to the first embodiment, the semiconductor chip 1 is provided on the chip body 3, the plurality of integrated circuits 5 a, 5 b, 5 c, 5 d provided on the surface of the chip body 3, and the back surface of the chip body 3. The integrated circuits 5a to 5d and the wirings 13a to 13f are connected to each other through contacts provided through the chip body 3.
そのため、配線を表面2aに設けた場合と比べて、集積回路の周囲の他の回路(配線)の構造を簡素化することができる。
Therefore, the structure of other circuits (wirings) around the integrated circuit can be simplified as compared with the case where the wiring is provided on the
即ち、半導体チップ1において配線を設ける際に、裏面2bのスペースを十分に活用できるため、複数層の配線を使用しなくても一層のみの配線にて引き回すことが可能である。
That is, when the wiring is provided in the semiconductor chip 1, the space on the
また、表面2aにおける他の回路用の領域が不要になるため、チップ本体3を従来よりも小型化できる。
In addition, since no other circuit area on the
即ち、半導体チップ1を従来よりも小型化することができる。 That is, the semiconductor chip 1 can be made smaller than before.
また、チップ本体3の裏面2bのスペースを有効に活用することにより、半導体チップ1の特性改善も可能であり、半導体チップ1の低コスト化も可能となる。
Further, by effectively utilizing the space on the
次に、第2の実施形態に係る半導体チップ1aについて、図6を参照して説明する。 Next, a semiconductor chip 1a according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
第2の実施形態に係る半導体チップ1aは、第1の実施形態に係る半導体チップ1において、他の回路として電源配線31およびGND配線33をジグザグ(ミアンダ構造)に引き回したものである。
In the semiconductor chip 1a according to the second embodiment, the
なお、第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一
の番号を付し、説明を省略する。
In the second embodiment, elements having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図6に示すように、半導体チップ1aは裏面2bに電源配線31およびGND配線33を有している。
As shown in FIG. 6, the semiconductor chip 1a has a
電源配線31はコンタクト33a、33b、33c、33dを介して集積回路5a、5b、5c、5dと接続されている。
The
GND配線33はコンタクト35a、35b、35c、35dを介して集積回路5a、5b、5c、5dと接続されている。
The
ここで、図6から明らかなように、電源配線31とGND配線33はジグザグに組み合わされた平面形状となるように引き回されている。
Here, as is clear from FIG. 6, the
このような形状とすることにより、電源配線31とGND配線33の引き回しを十分に確保することができ、従来よりもノイズ干渉を緩和できる。
By adopting such a shape, sufficient routing between the
なお、半導体チップ1aの製造方法およびパッケージへの組み込み構造、方法については第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Note that the manufacturing method of the semiconductor chip 1a and the structure and method of incorporating the semiconductor chip 1a into the package are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
このように、第2の実施形態によれば、半導体チップ1aがチップ本体3、チップ本体3の表面2aに設けられた複数の集積回路5a、5b、5c、5d、チップ本体3の裏面2bに設けられた電源配線31およびGND配線33を有し、電源配線31およびGND配線33と集積回路5a、5b、5c、5dとは、チップ本体3を貫通して設けられたコンタクトを介して接続されている。
Thus, according to the second embodiment, the semiconductor chip 1a is formed on the chip body 3, the plurality of integrated circuits 5a, 5b, 5c, 5d provided on the
従って、第1の実施形態と同様の効果を奏する。 Accordingly, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
また、第2の実施形態によれば、電源配線31およびGND配線33はジグザグに組み合わされた平面形状を有している。
According to the second embodiment, the
そのため、電源配線31とGND配線33の引き回しを十分に確保することができ、従来よりもノイズ干渉を緩和できる。
For this reason, it is possible to sufficiently ensure the routing of the
次に、第3の実施形態に係る半導体チップ1bについて、図7を参照して説明する。 Next, a semiconductor chip 1b according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
第3の実施形態に係る配線基板1bは、第2の実施形態において、電源配線31およびGND配線33を環状に引き回したものである。
The wiring board 1b according to the third embodiment is obtained by routing the
なお、第3の実施形態において、第2の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、説明を省略する。 Note that in the third embodiment, elements that perform the same functions as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図7に示すように、半導体チップ1bは、電源配線31が平面形状が環状の形状を有し、電源配線31の内側にはGND配線33が(平面形状が)環状に形成されている。
As shown in FIG. 7, in the semiconductor chip 1 b, the
このような形状とすることにより、電源配線31とGND配線33の引き回しを十分に確保することができ、従来よりもノイズ干渉を緩和できる。
By adopting such a shape, sufficient routing between the
なお、半導体チップ1bの製造方法およびパッケージへの組み込み構造、方法については第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Note that the manufacturing method of the semiconductor chip 1b and the structure and method of incorporating the semiconductor chip 1b into the package are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
このように、第3の実施形態によれば、半導体チップ1bがチップ本体3、チップ本体3の表面2aに設けられた複数の集積回路5a、5b、5c、5d、チップ本体3の裏面2bに設けられた電源配線31およびGND配線33を有し、電源配線31およびGND配線33と集積回路5a、5b、5c、5dとは、チップ本体3を貫通して設けられたコンタクトを介して接続されている。
Thus, according to the third embodiment, the semiconductor chip 1b is provided on the chip body 3, the plurality of integrated circuits 5a, 5b, 5c, 5d provided on the
従って、第2の実施形態と同様の効果を奏する。 Accordingly, the same effects as those of the second embodiment are obtained.
次に、第4の実施形態に係る半導体チップ1cについて、図8を参照して説明する。 Next, a semiconductor chip 1c according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
第4の実施形態に係る半導体チップ1cは、第1の実施形態に係る半導体チップ1において、他の回路として電源配線31およびGND配線33を設け、さらに裏面2bに蓄積容量部37を設けたものである。
The semiconductor chip 1c according to the fourth embodiment is the same as the semiconductor chip 1 according to the first embodiment except that the
なお、第4の実施形態において、第1〜第3の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、説明を省略する。 In the fourth embodiment, elements having the same functions as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図6に示すように、半導体チップ1cは裏面2bの外周近傍に電源配線31およびGND配線33を有している。
As shown in FIG. 6, the semiconductor chip 1c has a
また、半導体チップ1cは、電源配線31およびGND配線33に囲まれるようにして蓄積容量部37を有している。
Further, the semiconductor chip 1 c has a
蓄積容量部37は半導体チップ1cを貫通して設けられたコンタクト39a、39b、39c、39dによって集積回路5a、5b、5c、5dと接続されている。
The
ここで、集積回路5a、5b、5c、5dにおいては、降圧または昇圧した電位や基板電位など、外部から供給されるものではなく、集積回路5a、5b、5c、5d自身で発生させる電位は、その電位を蓄積させる蓄積容量部が必要となる。 Here, the integrated circuits 5a, 5b, 5c, and 5d are not supplied from the outside, such as step-down or step-up potentials or substrate potentials, and the potentials generated in the integrated circuits 5a, 5b, 5c, and 5d themselves are A storage capacitor for storing the potential is required.
このような蓄積容量部は、半導体チップ1cの表面2aに設けた場合、半導体チップ1cの小型化の妨げとなる。
When such a storage capacitor portion is provided on the
ところが、半導体チップ1cにおいては蓄積容量部37が裏面2bに設けられているため、蓄積容量部37のサイズを十分に確保した上でチップサイズを小型化可能である。
However, since the
なお、半導体チップ1cの製造方法およびパッケージへの組み込み構造、方法については第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Note that the manufacturing method of the semiconductor chip 1c and the structure and method of incorporating the semiconductor chip 1c into the package are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
このように、第4の実施形態によれば、半導体チップ1cがチップ本体3、チップ本体3の表面2aに設けられた複数の集積回路5a、5b、5c、5d、チップ本体3の裏面2bに設けられた電源配線31およびGND配線33を有し、電源配線31およびGND配線33と集積回路5a、5b、5c、5dとは、チップ本体3を貫通して設けられたコンタクトを介して接続されている。
Thus, according to the fourth embodiment, the semiconductor chip 1c is formed on the chip body 3, the plurality of integrated circuits 5a, 5b, 5c, 5d provided on the
従って、第1の実施形態と同様の効果を奏する。 Accordingly, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
また、第4の実施形態によれば、半導体チップ1cにおいては蓄積容量部37が裏面2bに設けられている。
Further, according to the fourth embodiment, in the semiconductor chip 1c, the
そのため、蓄積容量部37のサイズを十分に確保した上で半導体チップ1cのチップサイズを小型化可能である。
Therefore, it is possible to reduce the chip size of the semiconductor chip 1c while ensuring a sufficient size of the
次に、第5の実施形態に係る半導体チップ1dについて、図9を参照して説明する。 Next, a semiconductor chip 1d according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG.
第5の実施形態に係る半導体チップ1dは、裏面2bに電源拡散層容量部41およびGND配線容量部45を設けたものである。
A semiconductor chip 1d according to the fifth embodiment is provided with a power diffusion layer capacitor 41 and a GND wiring capacitor 45 on the
なお、第5の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、説明を省略する。 Note that in the fifth embodiment, elements that perform the same functions as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図9に示すように、半導体チップ1dは、裏面2bに、電源拡散層容量部41およびGND配線容量部45が設けられている。
As shown in FIG. 9, the semiconductor chip 1d has a power diffusion layer capacitor 41 and a GND wiring capacitor 45 on the
電源拡散層容量部41およびGND配線容量部45はそれぞれチップ本体3を貫通して設けられたコンタクト43a、43b、43c、43dおよびコンタクト47a、47b、47c、47dを介して集積回路5a〜5dに接続されている。
The power diffusion layer capacitor 41 and the GND wiring capacitor 45 are respectively connected to the integrated circuits 5a to 5d through
電源拡散層容量部41およびGND配線容量部45は電源とGNDをそれぞれコンデンサとして形成したものであり、図9では、電源を拡散層として構成し、GNDを配線として構成することにより、拡散層と配線の間に容量部を構成している。 The power source diffusion layer capacitor 41 and the GND wiring capacitor 45 are formed by using the power source and GND as capacitors, respectively. In FIG. 9, the power source is configured as a diffusion layer, and GND is configured as a wiring. A capacitor is formed between the wirings.
なお、GNDを拡散層として構成してGND拡散層容量部とし、電源を配線として構成して電源配線容量部としても同様の効果が得られる。 The same effect can be obtained by configuring GND as a diffusion layer to form a GND diffusion layer capacitor, and configuring a power source as wiring to form a power supply wiring capacitor.
また、従来の半導体装置では、電源とGNDの間を外部コンデンサで接続し、バイパスコンデンサとしてノイズ干渉を緩和した構造があるが、これと同様の効果を生じさせることも可能である。 In addition, the conventional semiconductor device has a structure in which the power supply and GND are connected with an external capacitor and noise interference is reduced as a bypass capacitor. However, the same effect can be produced.
なお、半導体チップ1dの製造方法およびパッケージへの組み込み構造、方法については第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Note that the manufacturing method of the semiconductor chip 1d and the structure and method of incorporating the semiconductor chip 1d into the package are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
このように、第5の実施形態によれば、半導体チップ1dがチップ本体3、チップ本体3の表面2aに設けられた複数の集積回路5a、5b、5c、5d、チップ本体3の裏面2bに設けられた電源拡散層容量部41およびGND配線容量部45を有し、電源拡散層容量部41およびGND配線容量部45と集積回路5a、5b、5c、5dとは、チップ本体3を貫通して設けられたコンタクトを介して接続されている。
As described above, according to the fifth embodiment, the semiconductor chip 1d is formed on the chip body 3, the plurality of integrated circuits 5a, 5b, 5c, and 5d provided on the
従って、第1の実施形態と同様の効果を奏する。 Accordingly, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
また、第5の実施形態によれば、半導体チップ1dがチップ本体3の裏面2bに設けられた電源拡散層容量部41およびGND配線容量部45を有している。
In addition, according to the fifth embodiment, the semiconductor chip 1 d has the power diffusion layer capacitor 41 and the GND wiring capacitor 45 provided on the
そのため、従来の半導体チップと比べて小型化と電源、GNDの強化を両立できる。 For this reason, it is possible to achieve both downsizing and enhancement of power supply and GND as compared with the conventional semiconductor chip.
次に、第6の実施形態に係る半導体チップ1eについて、図10〜図13を参照して説明する。 Next, a semiconductor chip 1e according to a sixth embodiment will be described with reference to FIGS.
第6の実施形態に係る半導体チップ1eは、第1の実施形態において、集積回路5a、5bの入力初段回路81の前(パッド17と入力初段回路81の間)に入力保護回路79を設けたものである。 In the semiconductor chip 1e according to the sixth embodiment, the input protection circuit 79 is provided in front of the input first stage circuit 81 of the integrated circuits 5a and 5b (between the pad 17 and the input first stage circuit 81) in the first embodiment. Is.
なお、第6の実施形態において、第1〜第5の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、説明を省略する。 Note that in the sixth embodiment, elements that perform the same functions as in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
まず、図10に示す回路図を参照して入力保護回路79の概略を説明する。 First, an outline of the input protection circuit 79 will be described with reference to a circuit diagram shown in FIG.
図10に示すように、集積回路5a、5bは入力初段回路81を有している。 As shown in FIG. 10, the integrated circuits 5 a and 5 b have an input first stage circuit 81.
入力初段回路81は電源71とGND73の間にPMOS(Positive channel Metal Oxide Semiconductor)81aとNMOS(Negative channel Metal Oxide Semiconductor)81bを組み合わせたCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)のインバータ回路を構成している。
The input first stage circuit 81 forms a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) inverter circuit in which a PMOS (Positive channel Metal Oxide Semiconductor) 81a and an NMOS (Negative Channel Metal Oxide Semiconductor) 81b are combined between a power source 71 and a
集積回路5a、5bへの入力信号はパッド17より入力されると、CMOSのインバータ回路のゲートに加えられ、入力初段回路81は反転信号となり集積回路5a、5b内に入力される。 When an input signal to the integrated circuits 5a and 5b is input from the pad 17, it is applied to the gate of the CMOS inverter circuit, and the input first stage circuit 81 becomes an inverted signal and is input into the integrated circuits 5a and 5b.
このような場合、静電気等に起因する高電位が入力初段回路81に印加されるとCMOSのインバータ回路が破壊され、集積回路5a、5bが正常に動作できなくなる恐れがある。 In such a case, if a high potential due to static electricity or the like is applied to the input first stage circuit 81, the CMOS inverter circuit may be destroyed, and the integrated circuits 5a and 5b may not operate normally.
そこで半導体チップ1eは入力保護回路79を入力初段回路81の前、即ちパッド17と入力初段回路81の間に設けている。 Therefore, the semiconductor chip 1e is provided with the input protection circuit 79 before the input first stage circuit 81, that is, between the pad 17 and the input first stage circuit 81.
入力保護回路79は、パッド17(コンタクト61b)と電源配線31の間に順方向(電源71側の向き)に設けられた第1ダイオード75と、パッド17(コンタクト61b)とGND配線33の間に順方向に設けられた第2ダイオード77を有している。
The input protection circuit 79 includes a first diode 75 provided in the forward direction (direction toward the power supply 71) between the pad 17 (
このような構成にすることにより、入力保護回路79に高電位が印加された場合に,アバランシェ現象によりGND73側に電流が流れるため、入力初段回路81を保護することができる。
With such a configuration, when a high potential is applied to the input protection circuit 79, a current flows to the
なお、アバランシェ現象とは、ダイオードに高電位の逆バイアス電圧を印加したときに、一定以上の電位になると急激に逆方向電流が増加する現象のことである。 Note that the avalanche phenomenon is a phenomenon in which a reverse current rapidly increases when a high potential reverse bias voltage is applied to a diode and the potential becomes a certain level or more.
また、図10では集積回路5a、5bの内部構造は記載を省略しているが、印加電圧が高電位ではない場合は、直接、入力信号は入力初段回路81のゲートに入力されることが理解できるはずである。 In FIG. 10, the internal structure of the integrated circuits 5a and 5b is not shown, but it is understood that when the applied voltage is not high, the input signal is directly input to the gate of the input first stage circuit 81. It should be possible.
次に、入力保護回路79を有する半導体チップ1eの具体的な構造について図11〜図13を参照して説明する。 Next, a specific structure of the semiconductor chip 1e having the input protection circuit 79 will be described with reference to FIGS.
図11〜図13に示すように、半導体チップ1aの裏面2bには、互いに対向するようにして長尺状のP型半導体層51(第1のP型半導体層)およびN型半導体層53(第1のN型半導体層)が形成されている。
As shown in FIGS. 11 to 13, on the
P型半導体層51およびN型半導体層53はそれぞれ電源71とGND73に接続可能に構成されており、また、P型半導体層51およびN型半導体層53はそれぞれ電源配線31およびGND配線33に接続されている。
The P-type semiconductor layer 51 and the N-type semiconductor layer 53 are configured to be connectable to the power supply 71 and the
電源配線31およびGND配線33はコンタクト63c、65cによって集積回路5a、5bに接続されている。
The
P型半導体層51の表面には平面形状が矩形のN型半導体層55(第2のN型半導体層)が設けられ、N型半導体層53の表面には平面形状が矩形のP型半導体層57(第2のP型半導体層)が設けられている。 An N-type semiconductor layer 55 (second N-type semiconductor layer) having a rectangular planar shape is provided on the surface of the P-type semiconductor layer 51, and a P-type semiconductor layer having a rectangular planar shape on the surface of the N-type semiconductor layer 53. 57 (second P-type semiconductor layer) is provided.
図11ではN型半導体層55とP型半導体層57は互いに千鳥配列されている。
In FIG. 11, the N-
N型半導体層55およびP型半導体層57は裏面信号配線59によって連結され、裏面信号配線59のコンタクト61c、61aによって互いに電気的に接続されている。
The N-
また、裏面信号配線59におけるN型半導体層55およびP型半導体層57との接続部の間(コンタクト61c、61aの間)にはコンタクト61bが設けられ、コンタクト61bはチップ本体3を貫通してパッド17に接続されている。
Further, a
このような構造とすることにより、パッド17(コンタクト61b)と電源71(電源配線31の間に順方向(電源71側の向き)にP型半導体層51とN型半導体層55からなる複数の第1ダイオード75が設けられる。
With such a structure, a plurality of P-type semiconductor layers 51 and N-type semiconductor layers 55 are formed in the forward direction (direction toward the power supply 71) between the pad 17 (
一方、パッド17(コンタクト61b)とGND73(GND配線33)の間には順方向にN型半導体層53とP型半導体層57からなる複数の第2ダイオード77が設けられる。
On the other hand, a plurality of second diodes 77 each including an N-type semiconductor layer 53 and a P-type semiconductor layer 57 are provided between the pad 17 (
なお、ダイオードの数及び形状は図11〜図13に限定されるものではなく、また、ダイオードの代わりにMOSやバイポーラを用いた入力保護回路、あるいはクランプMOSや寄生MOSを用いた入力保護回路を構成することも可能である。 The number and shape of the diodes are not limited to those shown in FIGS. 11 to 13, and an input protection circuit using MOS or bipolar or an input protection circuit using clamp MOS or parasitic MOS instead of the diode. It is also possible to configure.
なお、半導体チップ1eの製造方法およびパッケージへの組み込み構造、方法については第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Note that the manufacturing method of the semiconductor chip 1e and the structure and method of incorporating the semiconductor chip 1e into the package are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
このように、第6の実施形態によれば、半導体チップ1eがチップ本体3、チップ本体3の表面2aに設けられた複数の集積回路5a、5bチップ本体3の裏面2bに設けられた電源配線31およびGND配線33を有し、電源配線31およびGND配線33と集積回路5a、5bとは、チップ本体3を貫通して設けられたコンタクトを介して接続されている。
Thus, according to the sixth embodiment, the semiconductor chip 1e is provided with the chip body 3, and the plurality of integrated circuits 5a and 5b provided on the
従って、第1の実施形態と同様の効果を奏する。 Accordingly, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
また、第6の実施形態によれば、半導体チップ1eがパッド17と電源配線31の間に順方向(電源71側の向き)に設けられた第1ダイオード75と、パッド17とGND配線33の間に順方向に設けられた第2ダイオード77を有する入力保護回路79を有している。
Further, according to the sixth embodiment, the semiconductor chip 1e is provided between the pad 17 and the
そのため、半導体チップ1に高電位が印加された場合に、入力初段回路81を保護することができる。 Therefore, the input first stage circuit 81 can be protected when a high potential is applied to the semiconductor chip 1.
次に、第7の実施形態に係る半導体チップ1fについて、図14を参照して説明する。 Next, a semiconductor chip 1f according to a seventh embodiment will be described with reference to FIG.
第7の実施形態に係る半導体チップ1fは、第1の実施形態において、2つのチップ本体を裏面2bの配線93で接続したものである。
The semiconductor chip 1f according to the seventh embodiment is obtained by connecting two chip bodies with wiring 93 on the
なお、第7の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、説明を省略する。 Note that in the seventh embodiment, elements that perform the same functions as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図14に示すように、半導体チップ1fは複数のチップ本体3を有し、複数のチップ本体3は裏面2bにそれぞれ設けられた配線93およびチップ本体3を貫通して設けられたコンタクト91aを介して互いに接続されている。
As shown in FIG. 14, the semiconductor chip 1 f has a plurality of chip main bodies 3, and the plurality of chip main bodies 3 are respectively connected via wirings 93 provided on the
一般に拡散工程にてウェハ4上に半導体チップを構成する場合、ウェハ4上に複数のチップ本体3を形成した後に1つずつカットされて半導体チップが形成される。 In general, when a semiconductor chip is formed on a wafer 4 in a diffusion process, a plurality of chip bodies 3 are formed on the wafer 4 and then cut one by one to form a semiconductor chip.
ここで、メモリ製品などは、モジュールのようにメモリ容量を増加させるために複数の製品を基板に実装する。 Here, a memory product or the like is mounted on a substrate in order to increase the memory capacity like a module.
また、同じ半導体チップを複数重ねて一つに組み立てる場合もある。 In some cases, a plurality of the same semiconductor chips are stacked and assembled into one.
一方、半導体チップ1fにおいては、ウェハ4からチップ本体3を2チップずつカットし、裏面2bで接続した構成としている。
On the other hand, the semiconductor chip 1f has a configuration in which the chip body 3 is cut from the wafer 4 by two chips and connected by the
このような構成とすることにより、半導体チップ1fがメモリの場合、容量が2倍のメモリとして形成することができる。 With such a configuration, when the semiconductor chip 1f is a memory, it can be formed as a memory having a double capacity.
なお、図14ではチップ本体3を2チップずつカットした構造が開示されているが、複数個のチップであれば2チップに限定する必要はなく、例えば3チップごと、あるいは4チップごとにカットした構造としてもよい。 FIG. 14 discloses a structure in which the chip body 3 is cut by two chips. However, if there are a plurality of chips, there is no need to limit to two chips. For example, the chip body 3 is cut every three chips or every four chips. It is good also as a structure.
なお、半導体チップ1fのパッケージへの組み込み構造、方法については第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Since the structure and method for incorporating the semiconductor chip 1f into the package are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
このように第7の実施形態によれば、半導体チップ1fは複数のチップ本体3を有し、複数のチップ本体3は裏面2bにそれぞれ設けられた配線93およびチップ本体3を貫通して設けられたコンタクト91aを介して互いに接続されている。
As described above, according to the seventh embodiment, the semiconductor chip 1f includes the plurality of chip bodies 3, and the plurality of chip bodies 3 are provided through the wirings 93 and the chip body 3 provided on the
従って、第1の実施形態と同様の効果を奏する。 Accordingly, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
また、第7の実施形態によれば、半導体チップ1fはチップ本体3を2チップずつカットし、裏面で接続した構成としている。 Further, according to the seventh embodiment, the semiconductor chip 1f is configured such that the chip body 3 is cut by two chips and connected on the back surface.
そのため、半導体チップ1fがメモリの場合、容量が2倍のメモリとして形成することができる。 Therefore, when the semiconductor chip 1f is a memory, it can be formed as a memory having a double capacity.
次に第8の実施形態について、図15を参照して説明する。 Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIG.
第8の実施形態に係る半導体チップ1gは、第7の実施形態において、寸法の異なる2つのチップ本体3、3aを裏面2bの配線93aで接続したものである。
A semiconductor chip 1g according to the eighth embodiment is obtained by connecting two chip bodies 3 and 3a having different dimensions with a wiring 93a on the
なお、第8の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、説明を省略する。 Note that, in the eighth embodiment, elements that perform the same functions as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図15に示すように、半導体チップ1gは寸法の異なる2つのチップ本体3、3aを有し、寸法の異なる2つのチップ本体3、3aは裏面2bにそれぞれ設けられた配線93aおよびチップ本体3を貫通して設けられたコンタクト91aを介して互いに接続されている。
As shown in FIG. 15, the semiconductor chip 1g has two chip bodies 3 and 3a having different dimensions, and the two chip bodies 3 and 3a having different dimensions have wirings 93a and chip bodies 3 provided on the
このように、本発明では寸法の異なるチップ本体を連結することもでき、例えばチップ本体3aをメモリチップとして形成し、チップ本体3をメモリを制御するメモリコントローラして形成すれば、半導体チップ1g単体でメモリ製品として完成したものを製造できる。 Thus, in the present invention, chip bodies having different dimensions can be coupled. For example, if the chip body 3a is formed as a memory chip and the chip body 3 is formed as a memory controller for controlling the memory, the semiconductor chip 1g alone Can produce a completed memory product.
また、上記構造はメモリに限定されるものではなく、例えばチップ本体3aをCPU(Central Processing Unit)として形成し、チップ本体3をメモリ等を制御する周辺データ制御用チップとして形成すれば、同様に制御部として完成したものを製造できる。 Further, the above structure is not limited to the memory. For example, if the chip body 3a is formed as a CPU (Central Processing Unit) and the chip body 3 is formed as a peripheral data control chip for controlling the memory or the like, similarly. A completed control unit can be manufactured.
このように第8の実施形態によれば、半導体チップ1gは寸法の異なる2つのチップ本体3、3aを有し、寸法の異なる2つのチップ本体3、3aは裏面2bにそれぞれ設けられた配線93aおよびチップ本体3を貫通して設けられたコンタクト91aを介して互いに接続されている。
As described above, according to the eighth embodiment, the semiconductor chip 1g includes the two chip bodies 3 and 3a having different dimensions, and the two chip bodies 3 and 3a having different dimensions are provided on the
従って、第7の実施形態と同様の効果を奏する。 Accordingly, the same effects as those of the seventh embodiment are obtained.
また、第8の実施形態によれば、半導体チップ1gは寸法の異なる2つのチップ本体3、3aを有している。 Further, according to the eighth embodiment, the semiconductor chip 1g has the two chip bodies 3, 3a having different dimensions.
そのため、半導体チップ1g単体でメモリ製品や制御部として完成したものを製造できる。 Therefore, a semiconductor chip 1g alone can be manufactured as a memory product or a control unit.
次に、第9の実施形態について、図16〜図18を参照して説明する。 Next, a ninth embodiment will be described with reference to FIGS.
第9の実施形態は第1の実施形態に係る半導体チップ1aの裏面同士を接合し、半導体チップ群1としたものである。 In the ninth embodiment, the back surfaces of the semiconductor chips 1a according to the first embodiment are joined together to form a semiconductor chip group 1.
なお、第9の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、説明を省略する。 Note that in the ninth embodiment, elements that perform the same functions as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図16に示すように、半導体チップ群101は、半導体チップ1の裏面2bの鏡反転を考慮して配線を引き回し、2つの、半導体チップ1の裏面(の配線)同士を接続して構成されている。
As shown in FIG. 16, the semiconductor chip group 101 is configured by routing wiring in consideration of mirror inversion of the
なお、半導体チップ1裏面2bにおいて、配線が設けられた領域以外の領域には、安全のため(配線同士の短絡を防止するため)、絶縁膜95が設けられている。
Note that an insulating
このように、半導体チップ1の裏面配線同士を接続することにより、複数のチップを一体とした半導体チップ群101として構成することもできる。 In this way, by connecting the backside wirings of the semiconductor chip 1, a semiconductor chip group 101 in which a plurality of chips are integrated can be configured.
ここで、半導体チップ群101を用いた半導体装置15b、15c(半導体パッケージ)の構造について簡単に説明する。 Here, the structure of the semiconductor devices 15b and 15c (semiconductor package) using the semiconductor chip group 101 will be briefly described.
半導体チップ群101は半導体チップ1と同様に種々のパッケージに組み込むことができ、特に組み込むパッケージの構造には限定されない。 The semiconductor chip group 101 can be incorporated into various packages similarly to the semiconductor chip 1, and is not particularly limited to the structure of the package to be incorporated.
ここでは図17および図18を参照して、SOPパッケージ(Small Outline Package)およびBGA(Ball Grid Array)パッケージに半導体チップ群101を組み込んだ場合について簡単に説明する。 Here, with reference to FIG. 17 and FIG. 18, a case where the semiconductor chip group 101 is incorporated in an SOP package (Small Outline Package) and a BGA (Ball Grid Array) package will be briefly described.
図17に示すように、SOPパッケージである半導体装置15に半導体チップ群101を組み込む場合は、個々の半導体チップ1にパッド17を設け、パッド17をボンディングワイヤ19a、19bを介してリード等の信号端子103a、103bに接続する。
As shown in FIG. 17, when the semiconductor chip group 101 is incorporated in the semiconductor device 15 which is an SOP package, the pads 17 are provided on the individual semiconductor chips 1, and the pads 17 are connected to the signals such as leads via
その後、信号端子103a、103bの先端を除くこれらの周囲をパッケージレジン23で封入することにより、半導体装置15bが形成される。
Thereafter, the periphery of the signal terminals 103a and 103b except for the tips thereof is sealed with the
一方、図18に示すように、BGAパッケージである半導体装置15に半導体チップ群101を組み込む場合は、個々の半導体チップ1にパッド17を設け、パッド17をボンディングワイヤ19a、19bを介してパッケージ基板25に接続する。 On the other hand, as shown in FIG. 18, when the semiconductor chip group 101 is incorporated in the semiconductor device 15 which is a BGA package, the pads 17 are provided on the individual semiconductor chips 1 and the pads 17 are connected to the package substrate via bonding wires 19a and 19b. 25.
なお、ボンディングワイヤ19a、19bはパッケージ基板25内の図示しない内部配線を介してパッケージ基板25の裏側に設けられたボール27に電気的に接続される。
The
その後、半導体チップ1とボンディングワイヤ19aの周囲をパッケージレジン23で封入することにより、半導体装置15cが形成される。
Thereafter, the periphery of the semiconductor chip 1 and the bonding wire 19a is sealed with the
このように、第9の実施形態によれば、半導体チップ群101は、半導体チップ1の裏面配線同士を接続することにより構成されている。 As described above, according to the ninth embodiment, the semiconductor chip group 101 is configured by connecting the backside wirings of the semiconductor chip 1 together.
従って、第1の実施形態と同様以上の効果を奏する。 Accordingly, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
次に、第10の実施形態について、図19〜図21を参照して説明する。 Next, a tenth embodiment will be described with reference to FIGS.
第10の実施形態は第1の実施形態に係る半導体チップ1を複数個用い、裏面同士の平面位置をずらして接合し、半導体チップ群101bとしたものである。 In the tenth embodiment, a plurality of semiconductor chips 1 according to the first embodiment are used and bonded by shifting the planar positions of the back surfaces to form a semiconductor chip group 101b.
なお、第10の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、説明を省略する。 Note that in the tenth embodiment, elements performing the same functions as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図19に示すように、半導体チップ群101bは、半導体チップ1の裏面2bの鏡反転を考慮して配線を引き回し、複数の半導体チップ1の裏面(の配線)同士を接続して構成されているが、半導体チップ1同士の平面位置を、チップ本体3の一辺と平行な方向にずらして接続している。
As shown in FIG. 19, the semiconductor chip group 101 b is configured by routing wiring in consideration of mirror inversion of the
このように接続することにより、真横に半導体チップを並べる場合と比べて平面の投影面積を小さくすることができる。 By connecting in this way, the projected area of the plane can be reduced as compared with the case where the semiconductor chips are arranged side by side.
ここで、半導体チップ群101bを用いた半導体装置15d、15e(半導体パッケージ)の構造について簡単に説明する。 Here, the structure of the semiconductor devices 15d and 15e (semiconductor package) using the semiconductor chip group 101b will be briefly described.
半導体チップ群101bは半導体チップ1と同様に種々のパッケージに組み込むことができ、特に組み込むパッケージの構造には限定されない。 The semiconductor chip group 101b can be incorporated into various packages similarly to the semiconductor chip 1, and is not particularly limited to the structure of the package to be incorporated.
ここでは図20および図21を参照して、SOPパッケージ(Small Outline Package)およびBGA(Ball Grid Array)パッケージに半導体チップ群101bを組み込んだ場合について簡単に説明する。 Here, a case where the semiconductor chip group 101b is incorporated in an SOP package (Small Outline Package) and a BGA (Ball Grid Array) package will be briefly described with reference to FIGS.
図20に示すように、SOPパッケージである半導体装置15に半導体チップ群101bを組み込む場合は、個々の半導体チップ1にパッド17を設け、パッド17をボンディングワイヤ19a、19bを介してリード等の信号端子113a、113b、115a、115bに接続する。
As shown in FIG. 20, when the semiconductor chip group 101b is incorporated in the semiconductor device 15 which is an SOP package, the pads 17 are provided on the individual semiconductor chips 1, and the pads 17 are connected to the signals such as leads via
その後、信号端子113a、113bの先端を除くこれらの周囲をパッケージレジン23で封入することにより、半導体装置15dが形成される。
Thereafter, the periphery of the signal terminals 113a and 113b except for the tips thereof is sealed with the
一方、図21に示すように、BGAパッケージである半導体装置15eに半導体チップ群101を組み込む場合は、個々の半導体チップ1にパッド17を設け、パッド17をボンディングワイヤ19a、19b等を介してパッケージ基板25に接続する。
On the other hand, as shown in FIG. 21, when the semiconductor chip group 101 is incorporated in the semiconductor device 15e which is a BGA package, the pads 17 are provided on the individual semiconductor chips 1, and the pads 17 are packaged via
なお、ボンディングワイヤ19a、19bはパッケージ基板25内の図示しない内部配線を介してパッケージ基板25の裏側に設けられたボール27に電気的に接続される。
The
その後、半導体チップ1とボンディングワイヤ19a、19bの周囲をパッケージレジン23で封入することにより、半導体装置15eが形成される。
Thereafter, the periphery of the semiconductor chip 1 and the
このように、第10の実施形態によれば、半導体チップ群101bは、半導体チップ1aの裏面配線同士を接続することにより構成されている。 Thus, according to the tenth embodiment, the semiconductor chip group 101b is configured by connecting the backside wirings of the semiconductor chip 1a.
従って、第9の実施形態と同様以上の効果を奏する。 Accordingly, the same effects as those of the ninth embodiment are obtained.
また、第10の実施形態によれば、半導体チップ群101bは、半導体チップ1の接続部をずらして接続することにより、1つの半導体チップ1に複数の半導体チップ1を接続可能に構成されている。 Further, according to the tenth embodiment, the semiconductor chip group 101b is configured such that a plurality of semiconductor chips 1 can be connected to one semiconductor chip 1 by shifting the connection portions of the semiconductor chips 1 and connecting them. .
そのため、真横に半導体チップを並べる場合と比べて平面の投影面積を小さくすることができる。 Therefore, the projected area of the plane can be reduced as compared with the case where the semiconductor chips are arranged directly beside.
次に、第11の実施形態について図22〜図25を参照して説明する。 Next, an eleventh embodiment will be described with reference to FIGS.
第11の実施形態は第1の実施形態に係る半導体チップ1を複数個用い、一方の表面と一方の裏面同士の平面位置をずらして1つずつ接続し、半導体チップ群101cとしたものである。 In the eleventh embodiment, a plurality of semiconductor chips 1 according to the first embodiment are used, the plane positions of one front surface and one back surface are shifted and connected one by one to form a semiconductor chip group 101c. .
なお、第11の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、説明を省略する。 Note that, in the eleventh embodiment, elements that perform the same functions as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図22に示すように、半導体チップ群101cは、半導体チップ1を複数個用い、一方の表面と一方の裏面同士の平面位置をずらして1つずつ接続可能に構成されている。 As shown in FIG. 22, the semiconductor chip group 101c is configured to use a plurality of semiconductor chips 1 and to connect one by one while shifting the planar positions of one front surface and one back surface.
このように接続すると、図22に示すように、半導体チップ1を斜めに配置でき、半導体チップ群101cの高さを低くすることができる。 When connected in this way, as shown in FIG. 22, the semiconductor chip 1 can be disposed obliquely, and the height of the semiconductor chip group 101c can be reduced.
さらに、図22に示すように、半導体チップ群101cはパッド17を最端部の半導体チップ1にのみ設ければよいため、半導体パッケージに組み込むのが容易である。 Furthermore, as shown in FIG. 22, since the semiconductor chip group 101c only needs to provide the pads 17 only on the semiconductor chip 1 at the extreme end, it can be easily incorporated into the semiconductor package.
ここで、半導体チップ群101cを用いた半導体装置15f、15g(半導体パッケージ)の構造について簡単に説明する。 Here, the structure of the semiconductor devices 15f and 15g (semiconductor package) using the semiconductor chip group 101c will be briefly described.
半導体チップ群101cは半導体チップ1と同様に種々のパッケージに組み込むことができ、特に組み込むパッケージの構造には限定されない。 The semiconductor chip group 101c can be incorporated into various packages like the semiconductor chip 1, and is not particularly limited to the structure of the package to be incorporated.
ここでは図23〜図25を参照して、モジュール基板上に実装した場合、およびBGA(Ball Grid Array)パッケージに半導体チップ群101cを組み込んだ場合について簡単に説明する。 Here, with reference to FIGS. 23 to 25, a case where the semiconductor chip group 101 c is mounted on a module substrate and a semiconductor chip group 101 c is incorporated into a BGA (Ball Grid Array) package will be briefly described.
図23に示すように、モジュール基板上に半導体チップ群101cを組み込む場合は、個々の半導体チップ1にパッド17を設け、ボンディングワイヤ19aを介してパッケージ基板25に接続する。 As shown in FIG. 23, when the semiconductor chip group 101c is incorporated on the module substrate, the pads 17 are provided on the individual semiconductor chips 1 and connected to the package substrate 25 via the bonding wires 19a.
なお、図23および図24に示すように、パッケージ基板25には信号端子117が設けられており、図示しない内部配線を介して信号端子117と接続される。 As shown in FIGS. 23 and 24, the package substrate 25 is provided with a signal terminal 117, which is connected to the signal terminal 117 via an internal wiring (not shown).
その後、半導体チップ群101cの周囲をパッケージレジン23で封入することにより、半導体装置15fが形成される。
Thereafter, the periphery of the semiconductor chip group 101c is sealed with the
一方、図25に示すように、BGAパッケージである半導体装置15gに半導体チップ群101を組み込む場合は、個々の半導体チップ1にパッド17を設け、パッド17をボンディングワイヤ19a、19b等を介してパッケージ基板25に接続する。
On the other hand, as shown in FIG. 25, when the semiconductor chip group 101 is incorporated in the semiconductor device 15g which is a BGA package, the pads 17 are provided on the individual semiconductor chips 1, and the pads 17 are packaged via
なお、ボンディングワイヤ19a、19bはパッケージ基板25内の図示しない内部配線を介してパッケージ基板25の裏側に設けられたボール27に電気的に接続される。
The
その後、半導体チップ1とボンディングワイヤ19aの周囲をパッケージレジン23で封入することにより、半導体装置15gが形成される。
Thereafter, the periphery of the semiconductor chip 1 and the bonding wire 19a is sealed with the
このように、第11の実施形態によれば、半導体チップ群101cは、半導体チップ1を複数個接続することにより構成されている。 Thus, according to the eleventh embodiment, the semiconductor chip group 101 c is configured by connecting a plurality of semiconductor chips 1.
従って、第9の実施形態と同様の効果を奏する。 Accordingly, the same effects as those of the ninth embodiment are obtained.
また、第11の実施形態によれば、半導体チップ1を複数個用い、一方の表面と一方の裏面同士をずらして1つずつ接続可能に構成されている。 In addition, according to the eleventh embodiment, a plurality of semiconductor chips 1 are used, and one front surface and one back surface are shifted and connected one by one.
そのため、半導体チップ1を斜めに配置でき、半導体チップ群101cの高さを低くすることができる。 Therefore, the semiconductor chip 1 can be disposed obliquely, and the height of the semiconductor chip group 101c can be reduced.
さらに、第11の実施形態によれば、半導体チップ群101cはパッド17を最端部の半導体チップ1にのみ設ければよいため、第9の実施形態と比べて半導体パッケージに組み込むのが容易である。 Furthermore, according to the eleventh embodiment, since the semiconductor chip group 101c only needs to provide the pads 17 only on the semiconductor chip 1 at the extreme end, it is easier to incorporate in the semiconductor package than in the ninth embodiment. is there.
上記した実施形態では、本発明をSOP系、BGA系のパッケージに適用した場合について説明したが、本発明は、何等、これに限定されることなく、他のパッケージ構造にも適用することができる。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to an SOP type or BGA type package has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other package structures. .
1…………半導体チップ
3…………チップ本体
5a………集積回路
7a………コンタクト
9a………コンタクト
11a……コンタクト
13a……配線
15………半導体装置
17………パッド
19a……ボンディングワイヤ
21a……信号端子
23………パッケージレジン
25………パッケージ基板
27………ボール
31………電源配線
33………GND配線
35a……コンタクト
37………蓄積容量部
39a……コンタクト
41………電源拡散層容量部
43a……コンタクト
45………GND配線容量部
47a……コンタクト
71………電源
73………GND
75………第1ダイオード
77………第2ダイオード
79………入力保護回路
81………入力初段回路
101……半導体チップ群
1 ………… Semiconductor chip 3 ………… Chip body 5a ………… Integrated circuit 7a ……… Contact 9a ……… Contact 11a …… Contact 13a …… Wiring 15 ……… Semiconductor device 17 ……… Pad 19a …… Bonding wire 21a ……
75... First diode 77 ... Second diode 79 ... Input protection circuit 81 ... Input first stage circuit 101 ... Semiconductor chip group
Claims (38)
前記チップ本体の表面に設けられた集積回路と、
前記チップ本体の裏面に設けられ、前記集積回路と接続された他の回路と、
を有することを特徴とする半導体チップ。 A chip body having a front surface and a back surface;
An integrated circuit provided on the surface of the chip body;
Another circuit provided on the back surface of the chip body and connected to the integrated circuit;
A semiconductor chip comprising:
前記他の回路は配線を有し、
複数の前記集積回路は、前記チップ本体の裏面において、前記他の回路の前記配線によって互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項2記載の半導体チップ。 A plurality of the integrated circuits are provided,
The other circuit has wiring,
The semiconductor chip according to claim 2, wherein the plurality of integrated circuits are electrically connected to each other by the wiring of the other circuit on the back surface of the chip body.
電源拡散層容量部とGND配線容量部、または電源配線容量部とGND拡散層容量部のいずれかを有することを特徴とする請求項2記載の半導体チップ。 The other circuit is:
3. The semiconductor chip according to claim 2, further comprising any one of a power supply diffusion layer capacitor and a GND wiring capacitor, or a power supply wiring capacitor and a GND diffusion layer capacitor.
前記チップ本体に設けられ、外部と電気的に接続可能なパッドと、
前記パッドと前記電源配線の間に順方向に接続された第1のダイオードと、
前記パッドと前記GND配線の間に順方向に接続された第2のダイオードと、
を有することを特徴とする請求項9記載の半導体チップ。 The input protection circuit is
A pad provided on the chip body and electrically connectable to the outside;
A first diode connected in a forward direction between the pad and the power supply wiring;
A second diode connected in a forward direction between the pad and the GND wiring;
10. The semiconductor chip according to claim 9, further comprising:
前記電源配線に接続された第1のP型半導体層と、
前記GND配線に接続された第1のN型半導体層と、
前記第1のP型半導体層の表面に設けられた第2のN型半導体層と、
前記第1のN型半導体層の表面に設けられた第2のP型半導体層と、
前記第2のN型半導体層と前記第2のP型半導体層を接続するように設けられ、前記第2のN型半導体層と前記第2のP型半導体層との接続部分の間に前記パッドが接続された信号配線と、
を有することを特徴とする請求項10記載の半導体チップ。 The input protection circuit is
A first P-type semiconductor layer connected to the power supply wiring;
A first N-type semiconductor layer connected to the GND wiring;
A second N-type semiconductor layer provided on the surface of the first P-type semiconductor layer;
A second P-type semiconductor layer provided on the surface of the first N-type semiconductor layer;
Provided to connect the second N-type semiconductor layer and the second P-type semiconductor layer, and between the connection portions of the second N-type semiconductor layer and the second P-type semiconductor layer; Signal wiring to which the pads are connected;
11. The semiconductor chip according to claim 10, further comprising:
前記チップを貫通して設けられた穴部と、前記穴部に設けられた導電性物質と、
を有することを特徴とする請求項2記載の半導体チップ。 The connecting means includes
A hole provided through the chip, a conductive material provided in the hole,
The semiconductor chip according to claim 2, further comprising:
前記チップを貫通するように注入された導電性物質を有することを特徴とする請求項2記載の半導体チップ。 The connecting means includes
3. The semiconductor chip according to claim 2, further comprising a conductive material injected so as to penetrate the chip.
前記他の回路は配線を有し、
複数の前記チップ本体の前記集積回路は、前記他の回路の前記配線によって接続されていることを特徴とする請求項2記載の半導体チップ。 A plurality of the chip bodies are provided,
The other circuit has wiring,
3. The semiconductor chip according to claim 2, wherein the integrated circuits of the plurality of chip bodies are connected by the wiring of the other circuit.
複数の前記半導体チップは、
前記裏面同士がそれぞれ平面上の位置がずれた状態で電気的に接続されていることを特徴とする請求項15記載の半導体チップ群。 A plurality of the semiconductor chips according to any one of claims 1 to 13,
The plurality of semiconductor chips are:
16. The semiconductor chip group according to claim 15, wherein the back surfaces are electrically connected in a state in which the positions on the plane are shifted from each other.
複数の前記半導体チップは、
前記表面と前記裏面同士がそれぞれ平面上の位置がずれた状態で他の半導体チップと1つずつ電気的に接続されていることを特徴とする請求項15記載の半導体チップ群。 A plurality of the semiconductor chips according to any one of claims 1 to 13,
The plurality of semiconductor chips are:
16. The semiconductor chip group according to claim 15, wherein the front surface and the back surface are electrically connected to other semiconductor chips one by one in a state where the positions on the plane are shifted from each other.
前記チップ本体の裏面に、他の回路を設ける工程(b)と、
前記集積回路と前記他の回路とを接続する工程(c)と、
を有することを特徴とする半導体チップの製造方法。 Providing an integrated circuit on the surface of the chip body having a front surface and a back surface;
Providing another circuit on the back surface of the chip body (b);
Connecting the integrated circuit and the other circuit (c);
A method for manufacturing a semiconductor chip, comprising:
前記集積回路と前記他の回路とを、前記チップ本体を貫通して設けられた接続手段によって接続する工程であることを特徴とする請求項21記載の半導体チップの製造方法。 The step (c)
22. The method of manufacturing a semiconductor chip according to claim 21, wherein the integrated circuit and the other circuit are connected by a connecting means provided through the chip body.
前記工程(c)は、
複数の前記集積回路を、前記チップ本体の裏面において、前記他の回路によって互いに電気的に接続する工程であることを特徴とする請求項22記載の半導体チップの製造方法。 The step (a) is a step of providing a plurality of the integrated circuits,
The step (c)
23. The method of manufacturing a semiconductor chip according to claim 22, wherein the plurality of integrated circuits are electrically connected to each other by the other circuit on the back surface of the chip body.
前記他の回路として、電源配線およびGND配線を引き回す工程であることを特徴とする請求項22記載の半導体チップの製造方法。 The step (b)
23. The method of manufacturing a semiconductor chip according to claim 22, wherein the other circuit is a step of routing a power supply wiring and a GND wiring.
前記他の回路として、電源配線およびGND配線を互いにジグザグに引き回す工程であることを特徴とする請求項24記載の半導体チップの製造方法。 The step (b)
25. The method of manufacturing a semiconductor chip according to claim 24, wherein the other circuit is a step of drawing a power supply wiring and a GND wiring in a zigzag manner.
前記他の回路として、電源配線およびGND配線を環状に引き回す工程であることを特徴とする請求項24記載の半導体チップの製造方法。 The step (b)
25. The method of manufacturing a semiconductor chip according to claim 24, wherein the other circuit is a step of drawing a power supply wiring and a GND wiring in a ring shape.
前記チップ本体にパッドを設ける工程と、
前記パッドと前記電源配線の間に順方向に第1のダイオードを設ける工程と、
前記パッドと前記GND配線の間に順方向に第2のダイオードを設ける工程と、
を有することを特徴とする請求項29記載の半導体チップの製造方法。 The step of providing the input protection circuit includes:
Providing a pad on the chip body;
Providing a first diode in a forward direction between the pad and the power supply wiring;
Providing a second diode in a forward direction between the pad and the GND wiring;
30. The method of manufacturing a semiconductor chip according to claim 29, comprising:
第1のP型半導体層を設け、前記電源配線に接続する工程と、
第1のN型半導体層を設け、前記GND配線に接続する工程と、
前記第1のP型半導体層の表面に第2のN型半導体層を設ける工程と、
前記第1のN型半導体層の表面に第2のP型半導体層を設ける工程と、
前記第2のN型半導体層および前記第2のP型半導体層を信号配線で接続し、前記信号配線における前記第2のN型半導体層および前記第2のP型半導体層との接続部分の間に前記パッドを接続する工程と、
を有することを特徴とする請求項30記載の半導体チップの製造方法。 The step of providing the input protection circuit includes:
Providing a first P-type semiconductor layer and connecting to the power supply wiring;
Providing a first N-type semiconductor layer and connecting to the GND wiring;
Providing a second N-type semiconductor layer on the surface of the first P-type semiconductor layer;
Providing a second P-type semiconductor layer on the surface of the first N-type semiconductor layer;
The second N-type semiconductor layer and the second P-type semiconductor layer are connected by a signal wiring, and a connection portion of the signal wiring with the second N-type semiconductor layer and the second P-type semiconductor layer is connected. Connecting the pad in between,
31. The method of manufacturing a semiconductor chip according to claim 30, further comprising:
前記チップを貫通して設けられた穴部と、前記穴部に設けられた導電性物質と、を有する接続手段を設ける工程を有することを特徴とする請求項22記載の半導体チップの製造方法。 The step (c)
23. The method of manufacturing a semiconductor chip according to claim 22, further comprising the step of providing connection means having a hole provided through the chip and a conductive material provided in the hole.
前記チップを貫通するように導電性物質を注入して接続手段を設ける工程を有することを特徴とする請求項22記載の半導体チップの製造方法。 The step (c)
23. The method of manufacturing a semiconductor chip according to claim 22, further comprising a step of providing a connection means by injecting a conductive material so as to penetrate the chip.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110906 |