JP5235331B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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Description

この発明は、半導体集積回路に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit.

一般的に、半導体チップにデジタル回路を構成した半導体集積回路は、同期回路で構成される。この同期回路は、回路の内部に分配されるクロック信号をタイミングの元として動作する。また、半導体集積回路の同期は、半導体集積回路に入力されるクロック信号をメインクロックバッファ及びサブブロックバッファを経由して各フリップフロップのクロック端子に入力することでなされる。   Generally, a semiconductor integrated circuit in which a digital circuit is configured on a semiconductor chip is configured with a synchronous circuit. This synchronization circuit operates using a clock signal distributed inside the circuit as a source of timing. The synchronization of the semiconductor integrated circuit is achieved by inputting a clock signal input to the semiconductor integrated circuit to the clock terminal of each flip-flop via the main clock buffer and the sub block buffer.

この構成において、各フリップフロップのクロック端子におけるクロック信号の時間差(クロックスキュー)が発生すると、誤動作の原因となる。このため、従来の半導体集積回路のクロック供給回路では、配線遅延や負荷を考慮して全てのフリップフロップのクロック端子への遅延値が同一となるようにバッファの挿入、配置、配線を行うクロックツリー回路が構成されていた。   In this configuration, if a clock signal time difference (clock skew) occurs at the clock terminal of each flip-flop, it causes a malfunction. Therefore, in a conventional semiconductor integrated circuit clock supply circuit, a clock tree in which buffers are inserted, arranged and wired so that the delay values to the clock terminals of all flip-flops are the same in consideration of wiring delay and load. The circuit was configured.

例えば、特許文献1には、クロックスキューの小さいクロックツリー回路を構成するために、クロック配線とバッファを、バッファや配線距離が一定なパネルの組み合わせで構成する技術が提案されている。また、従来では、クロックスキューを一定の範囲に収めるためにクロックドライバとフリップフロップの配置を自動的に調整するクロックツリー合成(CTS)が広く使われている(例えば、非特許文献1)。   For example, Patent Document 1 proposes a technique in which a clock wiring and a buffer are configured by a combination of a buffer and a panel having a constant wiring distance in order to configure a clock tree circuit with a small clock skew. Conventionally, clock tree synthesis (CTS) that automatically adjusts the arrangement of clock drivers and flip-flops to keep the clock skew within a certain range has been widely used (for example, Non-Patent Document 1).

特開平7−86416号公報(第3頁−第5頁、第1図)Japanese Patent Laid-Open No. 7-86416 (page 3 to page 5, FIG. 1) 深山正幸・北川章夫・秋田純一・鈴木政国著「HDLによるVLSI設計」共立出版、1999年6月20日、P117Masayuki Fukayama, Akio Kitagawa, Junichi Akita, Masakuni Suzuki "VLSI design by HDL" Kyoritsu Shuppan, June 20, 1999, P117

従来の半導体集積回路は、クロックの供給源となるバッファの配置とクロックが到着するフリップフロップの配置に依存してフリップフロップごとにクロック配線の配線距離が異なることにより発生するクロックスキューを低減することを目的としており、この目的のためには効果が期待できていた。   Conventional semiconductor integrated circuits reduce clock skew that occurs due to the difference in clock wiring distance for each flip-flop, depending on the arrangement of the buffer serving as the clock supply source and the arrangement of the flip-flop from which the clock arrives. The effect was expected for this purpose.

クロックスキューの発生要因としては、上述したクロック配線の配線距離の違いによるものの他、半導体製造上の配線の寸法や素子の特性、性能等のばらつきも挙げられる。従来の半導体集積回路のクロック周波数では、このようなばらつきに起因するクロックスキューが管理すべき信号の遅延時間に対して十分小さかったため、上述した配線距離の違いによるクロックスキューのみを考慮すれば十分であった。   The cause of the clock skew includes not only the above-described difference in the wiring distance of the clock wiring, but also variations in wiring dimensions, element characteristics, performance, etc. in semiconductor manufacturing. With the clock frequency of the conventional semiconductor integrated circuit, the clock skew due to such variations is sufficiently small with respect to the delay time of the signal to be managed. Therefore, it is sufficient to consider only the clock skew due to the difference in the wiring distance described above. there were.

しかしながら、半導体製造プロセスが微細化するに伴って動作クロック周波数が大きくなる傾向にあり、これにより信号の遅延値が小さくなることから、半導体製造上のばらつきに起因するクロックスキューが相対的に大きくなってその影響を無視することができなくなってきている。   However, as the semiconductor manufacturing process becomes finer, the operating clock frequency tends to increase, thereby reducing the delay value of the signal, resulting in a relatively large clock skew due to semiconductor manufacturing variations. It is no longer possible to ignore the effects.

特に、従来の半導体集積回路における設計手法で、このばらつきに起因するスキューを考慮に入れると、同期設計のタイミングマージンをクロックスキュー相当分だけ削らなければならず、タイミングマージンが非常に小さくなる。このため、著しく膨大な設計期間を要するか、あるいは設計が困難となるという課題があった。   In particular, when the skew caused by this variation is taken into account in the conventional design method in a semiconductor integrated circuit, the timing margin of the synchronous design must be cut by an amount corresponding to the clock skew, and the timing margin becomes very small. For this reason, there is a problem that a remarkably enormous design period is required or design becomes difficult.

また、タイミングマージンを確保するために製造後の半導体チップの検査条件を厳しくすることを前提に設計や製造を行う場合もあるが、この場合、製造した半導体チップの不良率が高くなり歩留まりが悪化するという課題があった。これにより、良品チップあたりのコストが著しく増大してしまう。   In addition, there are cases where designing and manufacturing are performed on the premise that the inspection conditions of the semiconductor chip after manufacture are strict in order to secure a timing margin. In this case, the defect rate of the manufactured semiconductor chip increases and the yield deteriorates. There was a problem to do. This significantly increases the cost per good chip.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、半導体製造プロセスのばらつきによるタイミング設計上の制約を緩和し、製造後の歩留まりを向上させることができる半導体集積回路を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a semiconductor integrated circuit that can alleviate constraints on timing design due to variations in semiconductor manufacturing processes and improve yield after manufacturing. With the goal.

この発明に係る半導体集積回路は、外部接続用のバンプと、当該バンプと電気的に接続した第1の信号配線とを有する第1の半導体チップと、第1の半導体チップにおけるバンプと鏡面対称な位置に配置された外部接続用のパッドと、当該パッドと電気的に接続した第2の信号配線とを有する第2の半導体チップとを備え、第1の半導体チップ及び第2の半導体チップにおける各信号配線は、互いの遅延特性のばらつきを相殺する遅延特性を有し、鏡面対称に配置されたバンプとパッドが接触するように第1の半導体チップと第2の半導体チップとを貼り合わせて、バンプ及び前記パッドを介して鏡面対称な位置に配置配線した第1の信号配線と第2の信号配線を電気的に接続し、第1の半導体チップ及び第2の半導体チップに配置した信号配線の全て又は一部は、フリップフロップのクロック端子へクロック信号を供給するクロック配線であることを特徴とする。 The semiconductor integrated circuit according to the present invention includes a first semiconductor chip having a bump for external connection and a first signal wiring electrically connected to the bump, and a mirror symmetry with the bump in the first semiconductor chip. A second semiconductor chip having a pad for external connection disposed at a position and a second signal wiring electrically connected to the pad, and each of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip. The signal wiring has a delay characteristic that cancels out the dispersion of the delay characteristics of each other, and the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are bonded so that the bumps and pads arranged in mirror symmetry are in contact with each other, The first signal wiring and the second signal wiring, which are arranged and wired in a mirror-symmetrical position via the bump and the pad, are electrically connected, and the signal is arranged on the first semiconductor chip and the second semiconductor chip. All or part of the line, characterized in that a clock line for supplying a clock signal to the flip-flop clock terminal.

この発明によれば、第1の半導体チップ及び第2の半導体チップにおける各信号配線は、互いの遅延特性のばらつきを相殺する遅延特性を有し、鏡面対称に配置されたバンプとパッドが接触するように第1の半導体チップと第2の半導体チップとを貼り合わせて、バンプ及び前記パッドを介して鏡面対称な位置に配置配線した第1の信号配線と第2の信号配線を電気的に接続し、第1の半導体チップ及び第2の半導体チップに配置した信号配線の全て又は一部は、フリップフロップのクロック端子へクロック信号を供給するクロック配線であるので、半導体製造プロセスのばらつきによるタイミング設計上の制約を緩和し、製造後の歩留まりを向上させることができる。また、各信号配線の遅延特性のばらつきを相殺し、クロック配線における寸法や特性のばらつきによる影響を排除することができる。これにより、従来から行われているクロック同期設計手法をそのまま適用することができ、半導体集積回路の設計に使用するCADアプリケーション等も最小限の変更のみで適用することが可能である。
According to the present invention, each signal wiring in the first semiconductor chip and the second semiconductor chip has a delay characteristic that cancels out a variation in the delay characteristic of each other, and the bump and the pad arranged in mirror symmetry contact each other. The first semiconductor chip and the second semiconductor chip are bonded together, and the first signal wiring and the second signal wiring, which are arranged and laid in a mirror-symmetrical position via the bumps and the pads, are electrically connected. Since all or part of the signal wirings arranged on the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are clock wirings for supplying clock signals to the clock terminals of the flip-flops, timing design due to variations in semiconductor manufacturing processes The above constraints can be relaxed and the yield after manufacturing can be improved. In addition, it is possible to cancel the variation in delay characteristics of each signal wiring, and to eliminate the influence due to variations in dimensions and characteristics in the clock wiring. As a result, the conventional clock synchronization design method can be applied as it is, and a CAD application used for designing a semiconductor integrated circuit can be applied with a minimum change.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による半導体集積回路の構成を示す図であり、図1(a)は実施の形態1による半導体集積回路を構成する半導体チップを概略的に示しており、図1(b)は図1(a)中の半導体チップを貼り合わせてなる半導体集積回路のA1−A1線(A2−A2線)での断面図を示している。図1(a)において、半導体チップ(第1の半導体チップ)1は、チップ内部にクロック分配回路2を有し、チップ表面にクロック分配回路2に電気的に接続された外部接続用端子であるバンプ3が設けられている。また、半導体チップ1には、ユーザ回路7a,7b,7cが実装される。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A schematically shows a semiconductor chip constituting the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line A1-A1 (A2-A2 line) of a semiconductor integrated circuit obtained by bonding the semiconductor chips in FIG. In FIG. 1A, a semiconductor chip (first semiconductor chip) 1 has a clock distribution circuit 2 inside the chip, and is an external connection terminal electrically connected to the clock distribution circuit 2 on the chip surface. Bumps 3 are provided. In addition, user circuits 7 a, 7 b, and 7 c are mounted on the semiconductor chip 1.

半導体チップ(第2の半導体チップ)101は、半導体チップ1上に配置及び配線されたクロック分配回路2と同様の機能を有するクロック分配回路102を有し、クロック分配回路102は半導体チップ1上のクロック分配回路2と鏡面対称な位置に配置及び配線される。また、半導体チップ101の表面には、半導体チップ1のバンプ3と鏡面対称な位置にパッド103が配置される。さらに、半導体チップ101には、図1(b)に示す半導体集積回路201において、バンプ3及びパッド103を介してユーザ回路7a,7b,7cと信号伝送がなされるユーザ回路107a,107b,107cが実装される。   The semiconductor chip (second semiconductor chip) 101 has a clock distribution circuit 102 having the same function as the clock distribution circuit 2 arranged and wired on the semiconductor chip 1, and the clock distribution circuit 102 is on the semiconductor chip 1. The clock distribution circuit 2 is arranged and wired in a mirror-symmetrical position. A pad 103 is disposed on the surface of the semiconductor chip 101 at a position mirror-symmetrical to the bump 3 of the semiconductor chip 1. Further, the semiconductor chip 101 includes user circuits 107a, 107b, and 107c that perform signal transmission with the user circuits 7a, 7b, and 7c via the bumps 3 and the pads 103 in the semiconductor integrated circuit 201 shown in FIG. Implemented.

ここで、バンプ3とは、半導体チップ1の表面に形成されて別の半導体チップあるいは接続基板等との間で信号を直接やり取りする突起状の端子を指し、蒸着、めっきや印刷等のプロセスで形成される。なお、本発明において、バンプ3の材質や形成方法については特に限定しない。また、ユーザ回路7a,7b,7c及びユーザ回路107a,107b,107cは、実施の形態1による半導体集積回路の機能を実現する内部回路である。   Here, the bump 3 refers to a protruding terminal that is formed on the surface of the semiconductor chip 1 and directly exchanges signals with another semiconductor chip or a connection substrate, etc., and is a process such as vapor deposition, plating or printing. It is formed. In the present invention, the material and forming method of the bump 3 are not particularly limited. The user circuits 7a, 7b, and 7c and the user circuits 107a, 107b, and 107c are internal circuits that realize the functions of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment.

図1(b)に示すように、この実施の形態1による半導体集積回路201は、鏡面対称に配置されたクロック分配回路2,102が向かい合わせになるように半導体チップ1と半導体チップ101とを貼り合わせて構成される。この構成において、半導体チップ1のバンプ3と半導体チップ102のパッド103との位置がちょうど一致して接触し電気的に接続される。   As shown in FIG. 1B, in the semiconductor integrated circuit 201 according to the first embodiment, the semiconductor chip 1 and the semiconductor chip 101 are arranged so that the clock distribution circuits 2 and 102 arranged in mirror symmetry are opposed to each other. It is composed by bonding. In this configuration, the bumps 3 of the semiconductor chip 1 and the pads 103 of the semiconductor chip 102 are in contact with each other and are electrically connected.

図2は、図1(b)中の半導体集積回路における電気回路例を示す図であり、バンプ3及びパッド103を介して半導体チップ1のクロック配線4と半導体チップ101のクロック配線104とを電気的に接続して構成される電気回路を示している。図2において、クロック配線(第1の信号配線)4は、図1(a)に示すクロック分配回路2の一部分を構成する配線であり、クロック配線(第2の信号配線)104は、クロック分配回路102の一部分を構成する配線である。   FIG. 2 is a diagram showing an example of an electric circuit in the semiconductor integrated circuit in FIG. 1B. The clock wiring 4 of the semiconductor chip 1 and the clock wiring 104 of the semiconductor chip 101 are electrically connected via the bumps 3 and the pads 103. The electric circuit comprised by connecting is shown. In FIG. 2, a clock wiring (first signal wiring) 4 is a wiring constituting a part of the clock distribution circuit 2 shown in FIG. 1A, and a clock wiring (second signal wiring) 104 is a clock distribution. This wiring is part of the circuit 102.

上述したように、クロック分配回路2及びクロック分配回路102は、鏡面対象に配置される点を除いては同一の構成となっているので、クロック配線4の一端に接続されるクロックバッファ5と、クロック配線104の一端に接続されるクロックバッファ105とは同じ仕様のバッファとなる。また、クロック配線4,104の他端は、フリップフロップ6,106のクロック端子に入力される。この場合も同様に、クロック配線4に接続されるフリップフロップ6とクロック配線104に接続されるフリップフロップ106とは同一の構成となる。   As described above, the clock distribution circuit 2 and the clock distribution circuit 102 have the same configuration except that the clock distribution circuit 2 and the clock distribution circuit 102 are arranged on the mirror surface. Therefore, the clock buffer 5 connected to one end of the clock wiring 4; The clock buffer 105 connected to one end of the clock wiring 104 is a buffer having the same specifications. The other ends of the clock wirings 4 and 104 are input to the clock terminals of the flip-flops 6 and 106. Similarly in this case, the flip-flop 6 connected to the clock wiring 4 and the flip-flop 106 connected to the clock wiring 104 have the same configuration.

また、半導体チップ1及び半導体チップ2は、シリコンウェハ表面に回路形成する既存の一般的な半導体プロセスにより製造される。この既存の半導体製造プロセスで製造される半導体チップの性能は、半導体製造プロセスのばらつきに応じて半導体チップごとに一定範囲内のばらつきを有し、さらに同一半導体チップ内で比較しても一定範囲内でランダムなばらつきを持っている。   The semiconductor chip 1 and the semiconductor chip 2 are manufactured by an existing general semiconductor process for forming a circuit on the surface of a silicon wafer. The performance of a semiconductor chip manufactured by this existing semiconductor manufacturing process has a variation within a certain range for each semiconductor chip according to the variation in the semiconductor manufacturing process, and even within a certain range even when compared within the same semiconductor chip. And have random variations.

従って、クロック配線4,104上の金属配線及びバッファ等の素子の特性も、半導体製造プロセスのばらつきの影響を受ける。つまり、図2に示すクロック配線4及びクロック配線104とバッファ5及びバッファ105とは、設計上の理論値から一定範囲の予測できないランダムなばらつき分だけずれた寸法や特性で製造される。   Therefore, the characteristics of elements such as metal wires and buffers on the clock wires 4 and 104 are also affected by variations in the semiconductor manufacturing process. That is, the clock wiring 4 and the clock wiring 104 and the buffer 5 and the buffer 105 shown in FIG. 2 are manufactured with dimensions and characteristics that deviate from a theoretical value in design by a random variation that cannot be predicted within a certain range.

また、図2に示したように、バンプ3及びパッド103による接点でクロック配線4,104が接続されるので、クロック信号をドライブするバッファはバッファ5,105によるものとなる。つまり、ドライバの特性は、バッファ5,105の特性を合わせたものとなる。   Further, as shown in FIG. 2, since the clock wirings 4 and 104 are connected by the contacts of the bumps 3 and the pads 103, the buffers for driving the clock signals are the buffers 5 and 105. That is, the characteristics of the driver are a combination of the characteristics of the buffers 5 and 105.

実施の形態1による半導体集積回路201において、バッファ5とバッファ105は、それぞれ半導体チップ1及び半導体チップ101という別の半導体チップ上に形成された素子である。上述したように、半導体チップの性能は、半導体製造プロセス上のばらつきに応じて半導体チップごとにランダムにばらつくことから、バッファ素子も半導体チップごとにランダムなばらつきを伴って製造される。   In the semiconductor integrated circuit 201 according to the first embodiment, the buffer 5 and the buffer 105 are elements formed on different semiconductor chips, the semiconductor chip 1 and the semiconductor chip 101, respectively. As described above, the performance of the semiconductor chip varies randomly for each semiconductor chip in accordance with variations in the semiconductor manufacturing process, so that the buffer element is also manufactured with random variations for each semiconductor chip.

便宜的に特性のばらつきをトランジスタのスイッチ速度が理論値より高速な方向にずれているものを特性が良い、逆に低速にずれているのを特定が悪い、理論値近辺のものを特性が中庸、と3つのグループに分類する。上述したように、バッファ5の素子とバッファ105の素子の特性は相関がない。従って、半導体チップ1及び半導体チップ101の個体を無作為に選択して組み合わせて半導体集積回路201を製造すると、半導体チップ1,101のバッファ5,105は、その特性が良いもの同士、特性が悪いもの同士、特性が良いものと悪いものの組み合わせ、などの考えられる全ての組み合わせが発生する可能性がある。   For the sake of convenience, the characteristics are good when the switch speed of the transistor is shifted in the direction of higher speed than the theoretical value. On the other hand, the characteristics of the characteristics near the theoretical value are poor. , And into three groups. As described above, the characteristics of the elements of the buffer 5 and the elements of the buffer 105 have no correlation. Therefore, when the semiconductor integrated circuit 201 is manufactured by randomly selecting and combining the individual semiconductor chips 1 and 101, the buffers 5 and 105 of the semiconductor chips 1 and 101 have good characteristics and poor characteristics. There is a possibility that all possible combinations such as combinations of things, good and bad characteristics, etc. may occur.

そこで、この実施の形態1では、半導体チップ1及び半導体チップ101が製造された多数のグループ分けされた個体から、特性のばらつきを打ち消し合うグループ同士から半導体チップを選択して図1(b)に示す半導体集積回路201を構成する。   Therefore, in the first embodiment, a semiconductor chip is selected from a group in which the variation in characteristics is canceled out from a large number of grouped individuals in which the semiconductor chip 1 and the semiconductor chip 101 are manufactured, and FIG. The semiconductor integrated circuit 201 shown in FIG.

半導体チップの特性のばらつきを打ち消し合うグループ同士の組み合わせとしては、例えば特性の良いバッファ5の素子を有する半導体チップ1と特性の悪いバッファ105の素子を有する半導体チップ101との組み合わせ、特性の悪いバッファ5の素子を有する半導体チップ1と特性の良いバッファ105の素子を有する半導体チップ101との組み合わせ、特性の中庸なバッファ5の素子を有する半導体チップ1と特性の中庸なバッファ105の素子を有する半導体チップ101との組み合わせが考えられる。   Examples of combinations of groups that cancel out variations in characteristics of semiconductor chips include, for example, a combination of a semiconductor chip 1 having elements of the buffer 5 with good characteristics and a semiconductor chip 101 having elements of the buffer 105 having poor characteristics, or a buffer having poor characteristics. A semiconductor chip 1 having 5 elements and a semiconductor chip 101 having a buffer 105 element having good characteristics, a semiconductor chip 1 having a buffer 5 element having moderate characteristics and a semiconductor having a buffer 105 element having moderate characteristics A combination with the chip 101 is conceivable.

このように構成することで、素子単体では、特性が許容範囲外で不良と判定されるべきものであっても組み合わせて構成することで、正常動作可能な半導体集積回路を得ることができる。なお、特性によるグループ分けについて3種類の例を挙げて説明したが、グループの数は任意に増減することが可能である。つまり、グループ分けを増やすことで、より厳密なクロックスキュー管理を実施することが可能になる。   With such a configuration, a single element can be configured to be combined with even a device whose characteristics are to be determined to be defective outside the allowable range, so that a semiconductor integrated circuit capable of normal operation can be obtained. In addition, although the grouping by the characteristic has been described with three examples, the number of groups can be arbitrarily increased or decreased. In other words, more strict clock skew management can be performed by increasing the grouping.

上述のようにして得られた半導体集積回路201は適当なパッケージ等に封止されるか、ボードに直接実装された後に封止されるなどして様々な電子機器の構成部品として使用される。   The semiconductor integrated circuit 201 obtained as described above is used as a component of various electronic devices by being sealed in an appropriate package or the like, or after being directly mounted on a board.

以上のように、この実施の形態1によれば、異なる半導体チップの一部であって、各々に特性の相関がない素子同士を、特性のばらつきをキャンセルするように組み合わせて、クロック信号をドライブするバッファを構成したので、クロック配線における寸法や特性のばらつきによる影響を排除することができる。これにより、従来から行われているクロック同期設計手法をそのまま適用することができ、半導体集積回路の設計に使用するCADアプリケーション等も最小限の変更のみで適用することが可能である。   As described above, according to the first embodiment, elements that are part of different semiconductor chips and have no correlation in characteristics with each other are combined so as to cancel the variation in characteristics, and the clock signal is driven. Thus, the influence of variations in the size and characteristics of the clock wiring can be eliminated. As a result, the conventional clock synchronization design method can be applied as it is, and a CAD application used for designing a semiconductor integrated circuit can be applied with a minimum change.

また、この実施の形態1によれば、半導体チップ1,101の双方にユーザ回路が実装されるため、通常の半導体チップ1個で構成されるユーザ回路と比較して、半導体集積回路201のパッケージ面積あたりのユーザ回路の大きさを2倍近くにすることができる。このため、半導体集積回路201を基板に実装するときの実装効率を高めることが可能である。これは、マルチコアやマルチプロセッサと呼ばれる複数の同一機能を有する回路ブロックを1つのチップ或いはパッケージに実現する半導体集積回路に適している。   Further, according to the first embodiment, since the user circuit is mounted on both the semiconductor chips 1 and 101, the package of the semiconductor integrated circuit 201 is compared with the user circuit configured by one normal semiconductor chip. The size of the user circuit per area can be nearly doubled. For this reason, it is possible to improve the mounting efficiency when mounting the semiconductor integrated circuit 201 on the substrate. This is suitable for a semiconductor integrated circuit that realizes a plurality of circuit blocks having the same function called a multi-core or multi-processor in one chip or package.

なお、上記実施の形態1では、2つの半導体チップ1,101の双方にユーザ回路を実装する半導体集積回路201を示したが、半導体チップ1又は半導体チップ101のいずれか一方にユーザ回路を実装する構成としてもよい。例えば、図1(a)に示す半導体チップ1にユーザ回路7a〜7cを実装し、半導体チップ101にはユーザ回路107a〜107cを実装せず、クロック分配回路102及びパッド103を実装する。   In the first embodiment, the semiconductor integrated circuit 201 in which the user circuit is mounted on both the two semiconductor chips 1 and 101 is shown. However, the user circuit is mounted on either the semiconductor chip 1 or the semiconductor chip 101. It is good also as a structure. For example, the user circuits 7a to 7c are mounted on the semiconductor chip 1 shown in FIG. 1A, and the clock distribution circuit 102 and the pad 103 are mounted on the semiconductor chip 101 without mounting the user circuits 107a to 107c.

この場合、クロックスキューに関する動作は、上記実施形態1と同様であるが、ユーザ回路の搭載規模はおよそ半分になる。その一方、接続用のバンプ3及びパッド103を半導体チップ1,101のユーザ回路間の信号伝送用に割り当てる必要がなく、バンプ3及びパッド103の全てをクロックスキュー対策用に使用することができる。従って、より詳細なクロックスキュー調整が可能になる。   In this case, the operation related to the clock skew is the same as that of the first embodiment, but the mounting scale of the user circuit is approximately halved. On the other hand, it is not necessary to allocate the bumps 3 and pads 103 for connection for signal transmission between the user circuits of the semiconductor chips 1 and 101, and all of the bumps 3 and pads 103 can be used for clock skew countermeasures. Therefore, more detailed clock skew adjustment is possible.

また、半導体チップ101上に実装すべき機能を最小限に抑えることができるため、製造上の欠陥による不良の発生確率を低下させることができ、ひいては半導体集積回路の製造歩留まりを向上させることが可能である。   In addition, since the functions to be mounted on the semiconductor chip 101 can be minimized, the probability of occurrence of a defect due to a manufacturing defect can be reduced, and as a result, the manufacturing yield of the semiconductor integrated circuit can be improved. It is.

上述の他、半導体チップ1,101の双方に等価なユーザ回路を実装し、半導体集積回路201でいずれか一方の半導体チップのユーザ回路を使用するように構成することもできる。この場合、ユーザ回路に製造上の欠陥が発生してもクロック分配回路に不良がなければ、相手側の半導体チップとして良品のユーザ回路を有するものを選択して半導体集積回路201を構成することにより、半導体集積回路201全体としては良品を得ることができる。   In addition to the above, a user circuit equivalent to both the semiconductor chips 1 and 101 can be mounted, and the semiconductor integrated circuit 201 can be configured to use the user circuit of one of the semiconductor chips. In this case, even if a manufacturing defect occurs in the user circuit, if the clock distribution circuit is not defective, a semiconductor chip having a good user circuit is selected as the counterpart semiconductor chip and the semiconductor integrated circuit 201 is configured. A good product can be obtained as the semiconductor integrated circuit 201 as a whole.

なお、上記実施の形態1では、半導体チップ表面に形成したバンプを介して電気的に接続されたユーザ回路やバッファに着目して説明したが、半導体チップ上の別の回路を電気的に接続するバンプであっても同様の効果が得られる。また、図1には、バンプやパッドの数が少数であるが、本発明は多数のバンプやパッドに対して適用可能である。   Although the first embodiment has been described focusing on the user circuit and the buffer electrically connected via the bump formed on the surface of the semiconductor chip, another circuit on the semiconductor chip is electrically connected. The same effect can be obtained even with bumps. Further, although the number of bumps and pads is small in FIG. 1, the present invention can be applied to a large number of bumps and pads.

また、半導体集積回路の同期回路において遅延管理を最も厳しくする必要がある信号がクロック信号であるため、上記実施の形態1では、本発明の適用対象としてクロック信号を伝搬する回路を説明しているが、本発明はクロック信号以外のリセット信号やその他のユーザ定義信号に対してもそのまま適用可能である。   In addition, in the synchronous circuit of the semiconductor integrated circuit, the signal that needs to be subjected to the strictest delay management is a clock signal. Therefore, in the first embodiment, a circuit that propagates a clock signal is described as an application target of the present invention. However, the present invention can be directly applied to a reset signal other than the clock signal and other user-defined signals.

この発明の実施の形態1による半導体集積回路の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention. 図1(b)中の半導体集積回路における電気回路例を示す図である。It is a figure which shows the example of an electric circuit in the semiconductor integrated circuit in FIG.1 (b).

符号の説明Explanation of symbols

1,101 半導体チップ(第1の半導体チップ、第2の半導体チップ)、2,102 クロック分配回路、3 バンプ、4、104 クロック配線(第1の信号配線、第2の信号配線)、5,105 バッファ、6,106 フリップフロップ、7a〜7c,107a〜107c ユーザ回路、103 パッド、201 半導体集積回路。   1, 101 semiconductor chip (first semiconductor chip, second semiconductor chip), 2,102 clock distribution circuit, 3 bumps, 4, 104 clock wiring (first signal wiring, second signal wiring), 5, 105 buffer, 6, 106 flip-flop, 7a-7c, 107a-107c user circuit, 103 pad, 201 semiconductor integrated circuit.

Claims (2)

外部接続用のバンプと、当該バンプと電気的に接続した第1の信号配線とを有する第1の半導体チップと、前記第1の半導体チップにおけるバンプと鏡面対称な位置に配置された外部接続用のパッドと、当該パッドと電気的に接続した第2の信号配線とを有する第2の半導体チップとを備え、
前記第1の半導体チップ及び前記第2の半導体チップにおける各信号配線は、互いの遅延特性のばらつきを相殺する遅延特性を有し、
鏡面対称に配置された前記バンプと前記パッドが接触するように前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとを貼り合わせて、前記バンプ及び前記パッドを介して鏡面対称な位置に配置配線した前記第1の信号配線と前記第2の信号配線を電気的に接続し、前記第1の半導体チップ及び第2の半導体チップに配置した信号配線の全て又は一部は、フリップフロップのクロック端子へクロック信号を供給するクロック配線であることを特徴とする半導体集積回路。
A first semiconductor chip having a bump for external connection and a first signal wiring electrically connected to the bump, and for external connection arranged in a mirror-symmetrical position with respect to the bump in the first semiconductor chip And a second semiconductor chip having a second signal wiring electrically connected to the pad,
Each signal wiring in the first semiconductor chip and the second semiconductor chip has a delay characteristic that cancels a variation in the delay characteristic of each other,
The first semiconductor chip and the second semiconductor chip are bonded so that the bumps and the pads arranged in mirror symmetry are in contact with each other, and the wiring is arranged in a mirror symmetry position via the bumps and the pads. The first signal wiring and the second signal wiring are electrically connected, and all or a part of the signal wiring arranged in the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is a clock terminal of a flip-flop. A semiconductor integrated circuit characterized in that it is a clock wiring for supplying a clock signal to.
第1の半導体チップ及び第2の半導体チップの少なくとも一方に、信号配線を介して信号伝達されて当該半導体集積回路の機能を実現する内部回路を実装したことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。 At least one of the first semiconductor chip and second semiconductor chip, No placement claim 1 Symbol, characterized in that is signaled via the signal line is mounted an internal circuit for realizing functions of the semiconductor integrated circuit Semiconductor integrated circuit.
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