JPH09246387A - 半導体ウェハおよびそれを用いた半導体集積回路装置、ならびに半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

半導体ウェハおよびそれを用いた半導体集積回路装置、ならびに半導体集積回路装置の製造方法

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JPH09246387A
JPH09246387A JP4713896A JP4713896A JPH09246387A JP H09246387 A JPH09246387 A JP H09246387A JP 4713896 A JP4713896 A JP 4713896A JP 4713896 A JP4713896 A JP 4713896A JP H09246387 A JPH09246387 A JP H09246387A
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semiconductor
integrated circuit
semiconductor chips
semiconductor wafer
lsi
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JP4713896A
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Hiroshi Kikuchi
広 菊地
Toshihiko Sato
俊彦 佐藤
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数機能を持つLSIの開発において、開発
期間の短縮、高密度な実装、複数の機能、伝送速度の短
縮が可能な半導体ウェハおよびそれを用いた半導体集積
回路技術を提供する。 【解決手段】 所定数の半導体チップによるグループ単
位で1つの集積回路を形成する通信用LSIであって、
互いに隣接して配置される4個の半導体チップ1〜4か
ら構成され、これらの半導体チップ1〜4の周囲にはス
クライブライン5、半導体チップ1〜4の間にはスクラ
イブライン6がそれぞれ設けられ、またスクライブライ
ン6を挟んで配線7が形成されている。このLSIの開
発当初は、スクライブライン5,6で半導体チップ1〜
4を切断して、単体のLSIとして改良設計とテスティ
ングが行われ、開発完了後は、これらの半導体チップ1
〜4を1つのLSIとして切断して、複数機能を持つ通
信用LSIが完成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置(LSI)の製造技術に関し、特に複数機能を持つL
SIにおいて各機能毎に開発要素が別の場合、また複合
した機能でもそれぞれ独立した機能で使用が可能な場合
の製造技術として好適な半導体ウェハおよびそれを用い
た半導体集積回路装置、ならびに半導体集積回路装置の
製造方法に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、発明者が検討したところによ
れば、一般のLSIでは複数機能を1つの半導体チップ
上に集約する努力がなされており、一方でこの方法はL
SIの電気的試験におけるテスティングを複雑にし、開
発要素が大きい場合には困難を伴うため、LSIの1つ
に1つの機能を担当させ、異なる機能を持つLSIを組
み合わせて使用する方法などが考えられる。
【0003】なお、このようなLSI技術に関しては、
たとえば特開平1−140651号公報のバーンイン用
回路付きウェハおよびそのダイシング方法などが挙げら
れる。この公報の技術概要は、バーンイン時の電源印加
方法を考慮して、半導体ウェハ上に電源端子とこの電源
端子から各セルへの電源配線を形成するようにしたもの
である。
【0004】また、特開平1−287945号公報のゲ
ートアレイ方式半導体集積回路装置の製造方法には、基
本回路を規則的に配置したユニットを複数個備えた半導
体ウェハを形成し、1チップについて1個または複数個
のユニットを使用して品種毎の論理回路を構成するよう
にした技術が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なLSIを組み合わせて使用する技術においては、異な
る機能を持つLSIを組み合わせて所定の回路機能を構
成するために、それぞれの異なる機能を持つLSIの開
発が終了した後に、さらにこれらを組み合わせて所定の
機能を持つLSIの開発が必要となる。
【0006】従って、複数機能を持つLSIの開発にお
いては、この開発期間が長くなるとともに、LSIの組
み合わせによる実装密度、さらにはLSI間の伝送線路
長による伝送速度などの課題が発生することが考えられ
る。
【0007】また、前記特開平1−140651号公報
の技術においては、各セル間には電源配線が形成される
ものの、この配線形成の目的は電源端子に電源を印加す
ることによってウェハ状態でバーンインを行うことがで
きるようにした技術であり、複数機能を持つLSIの開
発を考慮したものではない。
【0008】さらに、特開平1−287945号公報の
技術は、同じ機能を持つ1個または複数個のユニットか
ら1チップを構成して、ユニットの数に応じたゲート数
の異なる半導体集積回路装置を製造するための技術であ
り、異なる機能を組み合わせたLSIの開発を目的とし
たものではない。
【0009】そこで、本発明の目的は、複数機能を持つ
LSIの開発において、開発期間の短縮、高密度な実
装、複数の機能、伝送速度の短縮を可能とすることがで
きる半導体ウェハおよびそれを用いた半導体集積回路装
置、ならびに半導体集積回路装置の製造方法を提供する
ことにある。
【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0012】すなわち、本発明の半導体ウェハは、スク
ライブラインに囲まれた複数個の半導体チップからなる
半導体ウェハに適用されるものであり、互いに隣接する
所定数の半導体チップによるグループ単位、かつこのグ
ループ単位内のそれぞれの半導体チップで所定の回路機
能を有するものである。
【0013】この場合に、グループ単位内の半導体チッ
プはそれぞれ異なる回路機能を有し、これらの半導体チ
ップ間のスクライブラインを挟んで電気的に接続する配
線を形成し、さらにこの配線上に外部接続用の電極を形
成したり、それぞれの半導体チップを異なる大きさに形
成するようなLSI構造を採用するようにしたものであ
る。
【0014】また、本発明のLSIは、前記半導体ウェ
ハをスクライブラインで切断してグループ単位に分割
し、このグループ単位による所定数の半導体チップを実
装して1つの集積回路を形成するものである。
【0015】さらに、本発明のLSIの製造方法は、L
SIの開発期間中は、グループ単位内のそれぞれの半導
体チップに切断して、それぞれ異なる機能の回路を形成
して電気的試験および改良設計を行い、この開発期間完
了後は、グループ単位で1つの集積回路を形成して電気
的試験を行い、製品として完成させるものである。
【0016】よって、前記した半導体ウェハおよびそれ
を用いたLSI、ならびにLSIの製造方法によれば、
LSIの開発当初は、スクライブラインで切断し、単体
のLSIとして改良設計とテスティングを行い、プロセ
スが立ち上がり、開発が完了し、歩留まりが向上してき
たら、複数個の隣合ったLSIを1つのLSIとして扱
うことができる。
【0017】すなわち、当初、LSI開発期間中にばら
ばらに切り離していたLSIを、開発期間完了後に1つ
のLSIとして切断することで、各機能を持つ単体のL
SIを短時間で完成させることができ、さらにこれらの
各機能の開発が完了したLSIを組み合わせて複数機能
を持つLSIを完成させることで、LSI間の伝送線路
を短くすることができる上に、実装密度を向上させるこ
とができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0019】図1は本発明の一実施の形態であるLSI
の製造途中における要部を示す概略平面図、図2は本実
施の形態のLSIにおける機能の一例を示すブロック
図、図3および図4は配線構造を示す概略断面図、図5
は配線上に電極を設けた場合を示す概略平面図、図6は
大きさの異なるLSIに適用した例を示す概略平面図、
図7は配線上で分岐した位置に電極を設けた場合を示す
概略平面図である。
【0020】まず、図1により本実施の形態のLSIの
要部構成を説明する。
【0021】本実施の形態のLSIは、たとえば所定数
の半導体チップによるグループ単位で1つの集積回路を
形成する通信用LSIとされ、半導体ウェハ上にスクラ
イブラインで囲まれて形成される複数個の半導体チップ
のうち、互いに隣接して配置される4個の半導体チップ
1〜4から1つのグループが構成され、これらの半導体
チップ1〜4の周囲にはスクライブライン5、半導体チ
ップ1〜4の間にはスクライブライン6がそれぞれ設け
られ、またスクライブライン6を挟んで半導体チップ1
〜4の間を接続する配線7が形成されている。
【0022】これらの半導体チップ1〜4はそれぞれ別
機能を持ち、これらの半導体チップ1〜4で1つの通信
用集積回路が形成されている。たとえば図2に示すよう
に、半導体チップ1には入力される光信号などのアナロ
グ信号を増幅する増幅回路、半導体チップ2には増幅さ
れたアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変
換回路、半導体チップ3には変換されたディジタル信号
を分配する前段分配回路、半導体チップ4にはさらに分
配して個別毎に出力する後段分配回路の各機能がそれぞ
れ形成されている。
【0023】また、これらの通信用集積回路が形成され
る半導体チップ1〜4は、互いに配線7を通じて電気的
に接続され、半導体チップ1による増幅回路に入力され
るアナログ信号は、半導体チップ2によるA/D変換回
路、半導体チップ3による前段分配回路を介して、半導
体チップ4による後段分配回路からディジタル信号とし
て出力されるようになっている。
【0024】次に、本実施の形態の作用について、前記
通信用集積回路が形成されるLSIの開発工程を説明す
る。
【0025】まず、開発の当初は、半導体ウェハをスク
ライブライン5,6で切断し、それぞれの半導体チップ
1〜4によるLSIを単体として取り扱う。すなわち、
それぞれの半導体チップ1〜4によるLSIの単体に対
して、テスティングや改良設計、歩留まり向上のための
アプローチを、それぞれ別々に行う。なお、それぞれの
LSIは単独でも機能を果たすため、1つの製品として
生産化することも可能である。
【0026】続いて、それぞれの半導体チップ1〜4に
よるLSIの開発完了後、スクライブライン5のみで切
断をするような設計仕様に変更する。この場合には、半
導体チップ1〜4によるそれぞれのLSI間には伝送線
路としての配線7があり、それぞれのLSIはこの配線
7により結線された状態となる。よって、このLSI
は、半導体チップ1〜4の各機能を組み合わせた1つの
複数機能を持つLSIとすることができる。
【0027】この複数機能を持つLSIにおいては、半
導体チップ1〜4のLSI間の配線7は、もともとスク
ライブライン6を通過する程度の短い距離のため、伝送
速度や伝送ロスの点で、それぞれのLSIをパッケージ
ングしてから実装基板上で信号をやり取りする場合に比
べて有利となる。
【0028】なお、半導体チップ1〜4の組み合わせに
よるLSIを、最初から1チップとして設計することも
可能であるが、この場合にはテスティングが困難とな
り、開発当初の不良解析などが難しくなるために、複数
機能を持つLSIの最適な設計としては望ましくない。
【0029】ここで、図3、図4および図5により、ス
クライブライン6を挟んだ配線構造の一例を説明する。
図3は内層配線で切断する場合、図4および図5は表面
配線で切断する場合を示している。
【0030】図3のような配線構造の場合には、たとえ
ばシリコン基板などの半導体基板8上にアルミニウムな
ど配線層からなる配線7が形成され、さらにその上層に
シリコン酸化膜などによる保護膜9が形成されている。
この図3の配線構造においては、配線7が保護膜9の下
層にあるため、半導体ウェハの切断時には配線7と保護
膜9を切断することになる。
【0031】また、図4のような配線構造の場合には、
半導体基板8上に配線7が形成され、その上層に保護膜
9が形成され、さらにこの保護膜9には電極引き出し用
の孔10が開孔され、この孔10にかかるように、たと
えばアルミニウムなどの配線層からなる表面配線11が
形成されている。この配線構造においても、切断時には
表面配線11と保護膜9を切断することになる。
【0032】さらに、この図4のような配線構造におい
ては、表面配線11上にバンプ電極12を設けてもよ
く、この場合には開孔された孔10に位置する表面配線
11上に、たとえばはんだなどによるバンプ電極12が
形成され、このバンプ電極12を介して外部に信号また
は電源の取り出しができるようになっている。このバン
プ電極12が形成された半導体ウェハは、たとえば図5
のような平面レイアウトとなる。
【0033】従って、本実施の形態のLSIによれば、
複数機能を持つLSIの開発当初は、スクライブライン
5,6で半導体チップ1〜4をばらばらに切断して、単
体のLSIとして改良設計とテスティングを行い、開発
完了後は、ばらばらに切り離していた半導体チップ1〜
4を1つのLSIとして切断することで、LSI間の伝
送線路を短くして伝送速度を上げ、各機能の開発が完了
した複数機能を持つLSIを高密度かつ短時間で完成さ
せることができる。また、表面配線11上にバンプ電極
12が形成されることで、このバンプ電極12を介して
外部に信号または電源を取り出すことができる。
【0034】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の一実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまで
もない。
【0035】たとえば、前記実施の形態のLSIにおい
ては、互いに隣接して配置される4個の半導体チップが
同じ大きさで形成される場合について説明したが、本発
明は前記実施の形態に限定されるものではなく、図6の
ように大きさの異なる半導体チップ1,2,13を組み
合わせて1つのLSIを構成する場合などについても広
く適用可能である。
【0036】また、図5のように表面配線11上にバン
プ電極12を形成するような構造の場合には、たとえば
図7に示すように、表面配線11上で分岐した位置にバ
ンプ電極14を設けることも可能であり、この場合には
バンプ電極14を形成したことによる容量の増加を抑制
することができる。
【0037】さらに、グループ単位としての半導体チッ
プの数は、4個に限られるものではなく、2個、3個ま
たは5個以上の半導体チップを1グループとする場合に
ついても適用可能であることは言うまでもない。
【0038】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその属する技術分野である通信用LS
Iに適用した場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、所定数の半導体チップによるグループ
単位で1つの集積回路を形成する他のLSIについても
広く適用可能である。
【0039】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0040】すなわち、LSIの立ち上げ時には、単独
の機能を持つLSIとして扱うことで開発期間を短縮す
ることができ、さらに開発完了後は、複数個のLSIを
1つとして扱うことで、LSI間の伝送線路を短くして
伝送速度の向上を図り、かつ高密度な実装を可能とする
ことができる。
【0041】この結果、半導体ウェハをスクライブライ
ンで切断し、所定数の半導体チップによるグループ単位
で1つの集積回路を形成して、複数機能を持つLSIを
開発する場合に、LSIの開発中と開発完了後で製造工
程を変えることで、開発期間の短縮化、高密度実装化、
多機能化、さらには伝送速度の短縮化を可能とすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるLSIの製造途中
における要部を示す概略平面図である。
【図2】本実施の形態のLSIにおける機能の一例を示
すブロック図である。
【図3】本実施の形態において、配線構造を示す概略断
面図である。
【図4】本実施の形態において、他の配線構造を示す概
略断面図である。
【図5】本実施の形態において、配線上に電極を設けた
場合を示す概略平面図である。
【図6】本実施の形態において、大きさの異なるLSI
に適用した例を示す概略平面図である。
【図7】本実施の形態において、配線上で分岐した位置
に電極を設けた場合を示す概略平面図である。
【符号の説明】 1〜4 半導体チップ 5,6 スクライブライン 7 配線 8 半導体基板 9 保護膜 10 孔 11 表面配線 12 バンプ電極 13 半導体チップ 14 バンプ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/822 H01L 27/04 A

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクライブラインに囲まれた複数個の半
    導体チップからなる半導体ウェハであって、前記複数個
    の半導体チップは、互いに隣接する所定数の半導体チッ
    プによるグループ単位で所定の回路機能を有し、かつこ
    のグループ単位内のそれぞれの半導体チップで所定の回
    路機能を有することを特徴とする半導体ウェハ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体ウェハであって、
    前記グループ単位内の半導体チップはそれぞれ異なる回
    路機能を有し、このグループ単位内における半導体チッ
    プ間のスクライブラインを挟んで、互いの半導体チップ
    間を電気的に接続する配線が形成されていることを特徴
    とする半導体ウェハ。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の半導体ウェハであって、
    前記半導体チップ間のスクライブラインを挟んで形成さ
    れる配線上に外部接続用の電極が形成されていることを
    特徴とする半導体ウェハ。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の半導体ウェハであって、
    前記グループ単位内のそれぞれの半導体チップは任意の
    異なる大きさに形成されていることを特徴とする半導体
    ウェハ。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3または4記載の半導体
    ウェハを用いた半導体集積回路装置であって、前記半導
    体ウェハはスクライブラインで切断されてグループ単位
    に分割され、このグループ単位による所定数の半導体チ
    ップを実装して1つの集積回路が形成されていることを
    特徴とする半導体集積回路装置。
  6. 【請求項6】 半導体ウェハをスクライブラインで切断
    し、所定数の半導体チップによるグループ単位で実装し
    て1つの集積回路を形成する半導体集積回路装置の製造
    方法であって、前記半導体集積回路装置の開発期間中
    は、前記グループ単位内のそれぞれの半導体チップに切
    断して、それぞれ異なる機能の回路を形成して電気的試
    験および改良設計を行い、この開発期間完了後は、前記
    グループ単位に切断して1つの集積回路を形成して電気
    的試験を行い、製品として完成させることを特徴とする
    半導体集積回路装置の製造方法。
JP4713896A 1996-03-05 1996-03-05 半導体ウェハおよびそれを用いた半導体集積回路装置、ならびに半導体集積回路装置の製造方法 Pending JPH09246387A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7161175B2 (en) 1997-09-30 2007-01-09 Jeng-Jye Shau Inter-dice signal transfer methods for integrated circuits
WO2010000749A1 (en) * 2008-07-01 2010-01-07 Xmos Ltd Integrated circuit structure

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