JPS6142942A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS6142942A
JPS6142942A JP59164606A JP16460684A JPS6142942A JP S6142942 A JPS6142942 A JP S6142942A JP 59164606 A JP59164606 A JP 59164606A JP 16460684 A JP16460684 A JP 16460684A JP S6142942 A JPS6142942 A JP S6142942A
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JP
Japan
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chip
signal
input
output
rom
Prior art date
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Pending
Application number
JP59164606A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Suehiro
末廣 善之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPS6142942A publication Critical patent/JPS6142942A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体チップの上に半導体チップを搭載してな
るチップ・オン・チップ(Chip on Chip)
構造の半導体装置に係り、特に下部半導体チップ上に複
数の上部半導体チップを搭載し、該上部半導体チップの
中の一個を選択的に機能せしめるチップ・オン・チップ
構造の半導体集積回路装置に関する。
大規模集積回路(LSI)の高機能化、高集積化により
、近年各種機能の回路を同−LSI内に構成する場合が
多くなってきたが、例えば0MO8とTTL、またはア
ナログと0MO3のディジタル、さらにインタフェイス
回路を設けて0MO8とECL等の構成を冑するLSI
の要求に対し、これらを同一チップ内に構成することは
困難である。
これを無理をして強行しても製造工程上、又その歩留り
の上からも極めて不利である。
かかる状況において、半導体集積回路(IC)チップ上
に別の半導体ICチップを搭載し結線した所謂チップ・
オン・チップ構造のLSIが検討されている。この構造
においては回路機能別に独立のチップを用いることによ
って各機能毎の特徴が生かせるので該LSIの高機能化
が容易であり、且つそれぞれのチップ毎に最適な製造プ
ロセスが適用出来るので製造歩留りの向上が図れるとい
う利点が生じてくる。
そこで現在、このチップ・オン・チップ構造を、更に広
い用途に効果的に活用するための手段の開発が要望され
ている。
〔従来の技術〕
従来のLSIにおいては、論理回路、メモリ回路、入出
力回路等が総て同一チップ上に形成されていた。
そのため該LSIの中の一回路が故障した際には該LS
Iが搭載されているシステムから該LSIを取り外して
交換しなければならないので、システムの停止時間が増
大し、LSI自体が高価なので交換費用が高額になって
いた。
また、多機能動作を必要とするLSIを形成する19、
−個のチップに多機能を持たせるためどうしても大きな
チップとなり、歩留りの低下を招き、開発期間が長くな
っていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の解決しようとする問題点は、上記LSIが故障
した際のシステムの停止時間の増大、及びLSIの多機
能化のコストアップにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点は、下部半導体チップ上に複数の上部半導体
チップが載置され結線されるチップ・オン・チップ構造
を有し、該下部半導体チップに設けられたセレクタ回路
により該上部半導体チップの中の1個が選択的に機能せ
しめられる、本発明による半導体集積回路装置により解
決される。
〔作用〕
即ち本発明においては、チップセレクタ回路を有する下
部半導体チップ上に複数個の上部半導体チップが載置さ
れ結線されてなるチップ・オン・チップ構造をなし、使
用されている上部半導体チップが故障して該LSIが不
良になった際、或いは該LSIの機能を変更する際等に
、該チップセレクタ回路によって使用する上部半導体チ
ップを切り換えることによって該LSIの不良救済或い
は機能変更を行うものである。
これによってシステムに搭載されたLSIの故障修理時
間は短縮され、またLSIの多機能化が容易に実現でき
る。
〔実施例〕
以下本発明を、図に示す実施例により具体的に説明する
第1図は上部チップが同種チップよりなる実施例におけ
る要部の模式平面図、第2図は上部チップが異種チップ
よりなる実施例における要部の模式平面図、第3図は上
部チップの試験手段を有する実施例における要部の模式
平面図で、第4図は・  本発明のLSIの組立構造を
模式的に示す側断面図である。
全図を通じ同一対象物は同符号で示す。
第1図は下部半導体チップ1上に2個の同種上部半導体
チップ例えばROMチップ2a、  2bが+Saされ
る例である。
下部チップ1には上部チップ即ちROMチップ2a、2
bへの共通の入力信号配線(外部接続端子を備える) 
IN、 〜IN、 、ROMチップ2a、2bからの共
通の出力信号配線Oa、〜Oa、、Ob1〜○b、、、
上記出力信号配線Oa、とob。
乃至Oa、、とob7にそれぞれ接続され、ノットゲー
ト、アンドゲート ノアゲートにより構成され、チップ
セレクト信号配線Ssが延出されたチップセレクタ回路
OSl 〜C8,,、外部接続端子を備える各チップセ
レクタ回路からの出力信号配線OUT、 −OUT、、
及び図示しない装置外部とのインターフェース回路が少
なくとも配設される。
そして該下部チップの所定空きスペース上に上部チップ
即ちROMチップ2a及び2bが載置され、各ROMチ
ップの入出力端子(図示せず)がそれぞれ前記人力信号
配線IN+−IN、及び出力信号配線Oa、 〜Oa、
、Ob、 〜Ob、に結線されてなっている。
該実施例において、入力信号配線IN、−IN、に所定
の信号が入力されている状態において例えばチップセレ
クト信号配線S、から“1″の信号が入力されると、前
記チップセレクタ回路C8l〜C8nによってROM0
Mチップ2a力信号が選ばれて出力信号配4iOUTI
〜OUT、に出力される。
また“0”のチップセレクト信号が入力されるとROM
チップ2bの出力信号が選ばれて出力される。
従って例えばROMチップ2aに異常を生じた際には、
“0″のチップセレクト信号を入力して正常なROMチ
ップ2bと切り換えてやるだけで、直ちにシステムは正
常動作に移り、システムのダウン時間は大幅に短縮され
、且つLSI交換の手間もな(なる。
第2図は下部半導体チップ1上に2個の異種上部半導体
チップ例えばROMチップ2x、2yが搭載される例で
ある。
下部チップ1には、ROMの入力信号(アドレス信号)
を形成する論理回路3、外部接続端子を備える該論理回
路3の入力配線I、〜Ill、該論理回路3から信号を
上部チップ即ちROMチップ2x、2yへ共通に入力す
る入力信号配線IN、〜IN、、ROMチップ2x、2
yからの出力信号配線Ox r〜Ox、、Oy、〜Oy
7、上記出力信号配線Qx、 〜Oxn乃至Oyr 〜
Qynにそれぞれ接続され、チップセレクト信号配vA
SSが延出された前記実施例同様のチップセレクタ回路
C81〜CS、、各チップセレクタ回路からの出力信号
配線OUT l〜0UTfi、及び図示しない装置外部
とのインターフェース回路が少なくとも配設される。
そして該下部チップの所定空きスペース上に上部チップ
即ちROMチップ2x及び2yが載置され、各ROMチ
ップの入出力端子(図示せず)がそれぞれの前記入力信
号配線IN、〜IN、及び出力信号配線Ox、 〜ox
、或いはOy l〜Oynに結線されてなっている。
該実施例において、入力信号配線IN、−INfiに所
定の信号が入力されている状態において例えばチップセ
レクト信号配置ssから“1”の信号が入力されると、
前記チップセレクタ回路C8−〜C37によってROM
0Mチップ2情報が選ばれて出力信号配線OUT、〜O
UT、、に出力される。また“O”のチップセレクト信
号が入力されるとROMチップ2yの情報が選ばれて出
力される。
従って一個のLSIによって2種類の異なる機能を果た
すことが可能になり、システムに搭載するLSIの費用
を削減することが出来る。また積み重ね構造になってい
るので、実装密度も向上する。
第3図は上部チップが同種の論理チップよりなり下部チ
ップに該上部チップの試験手段を具備せしめたLSIの
一実施例における要部を示す模式平面図である。
図において、1は下部半導体ICチップ、2c。
2dは(上部)論理チップ、4はROM等により構成さ
れる試験パターン発生回路、5はEORゲート等によっ
て構成される出力論理比較回路、6はORゲート等によ
って構成される不良検出回路、T S r〜TS、%は
試験用セレクタ回路、Cs、〜Csnはチップセレクタ
回路、IN、〜IN、、は外部接続端子を備えた論理チ
ップ2c、2dに対して共通の外部入力信号配線、lc
、〜Ic、は外部接続端子を具備したコントロール信号
入力配線、Imは外部接続端子を具備した試験モード切
り換え信号入力配線、Ssはチップセレクト信号入力配
線、(a、〜(a、及びII)+〜lb、は論理チップ
2c若しくは2dへの入力信号配線、 Oa、〜Oa、
1,0bl−ob、1は論理チップ2c若しくは2dの
出力信号配線、01.〜Ot7は試験パターン信号出力
配線、E1〜Efiは期待値信号出力配線、O+〜0□
はチップセレクタ回路と出力論理比較回路を接続する信
号配線、S、〜S7は出力論理比較回路5と不良検出回
路6を接続する信号配線、Ojは判定信号出力配線、O
UT、〜OUT、は外部接続端子を備えた該LSIの出
力配線を示す。
該実施例において、(上部)論理チップの例えば2cの
試験を行う際には、外部入力信号配線IN、〜IN、l
から論理チップ2c、2dに順次所定の信号が入力され
ると共に、信号入力配線r C1〜Icnから順次試験
パターン発生回路4に該試験パターン発生回路4のコン
トロール信号を入力し試験モード切り換え信号入力配W
AI mから“0”の信号を入力し、更にチップセレク
ト信号入力配線Ssから“l”の信号を入力する。
かくすることによって、セレクタ回路TSI〜TS、を
介して試験パターンデータが論理チップ2c、2dに順
次入力され、論理チップ2Cからの該試験パターンデー
タに対応する出力信号が選択され順次出力論理比較回路
5に入力される。
一方試験パターン発生回路4からは該論理出力の期待値
信号が信号配線B1〜ERを介して順次出力論理比較回
路5に入力され、該出力論理比較回路5において前記論
理チップ2Cの出力信号と該期待値信号が順次比較され
、それぞれ信号配線31〜Sfiを介して不良検出回路
6に入力され、−人力でも相違があった際には判定信号
出力配線0jに不可の信号が出力される。
一方チツブセレクト信号及び試験モード切り換え信号に
共に“0”を設定することにより、論理チップ2dを同
様に試験することが出来る。若し論理チップ2cが不良
と判定された場合には、試験モード切り換え信号に“1
”を入力し、且つチップセレクト信号に“0”を入力し
て正常な論理チップ2dの出力信号を選択的に0UTl
−OUT、から出力させる。
以上のような動作により該実施例のLSIにおいては、
システムの性能が低下した際の不良LSIの検出、及び
該検出結果に基づく不良LSIの救済が、極めて短時間
で容易に行われる。
第4図は上記実施例に示したLSIの組立構造を模式的
に示す側断面図である。
図において、■は前記試験パターン発生回路。
試験用セレクタ回路、チンプセレクク回路、出力論理比
較回路、不良検出回路、装置外部とのインターフェース
回路等が形成されている下部チップ、2c、2dば上部
論理チップ、11及び12は結線用バンプ、13はパッ
ケージ、14はボンディングワイヤ、15はキャップを
朱す。
なお上部チップと下部チップとの結線は同図に示すバン
プによらず、レーザによるメタルの溶融等の方法でも行
われる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、 システム等に実装された半導体集積回路装置が不良とな
っても、チップセレクト信号で該半導体集積回路装置内
の上部チップを別の上部チップに切り換えるだけで容易
に正常動作に復帰させることが出来、装置を取り外して
交換する必要がなくなるので、システムの稼動率が向上
し1.且つ補修費用が低減される、 試験パターン発生回路の内蔵により、システムに搭載さ
れた状態での装置としての試験が極めて容易になる、 Ilo  端子数が少なくて多機能を有する半導体集積
回路装置が形成できるのでコストダウンが図れる、 組合わされるチップの回路規模は小規模になりその歩留
りが向上するので半導体集積回路装置全体としての歩留
りも向上する、 積み重ね方式にしたことにより、実装密度も向上する、 等の種々の効果を生ずる。
なお本発明において、上部チップは2個に限られるもの
ではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は上部チップが同種チップよりなる本発明の一実
施例における要部の模式平面図、第2図は上部チップが
異種チップよりなる一実施例における要部の模式平面図
、 第3図は上部チップの試験手段を有する一実施例におけ
る要部の模式平面図で、 第4図は一実施例における組立構造を模式的に示す側断
面図である。 図において、 1は下部チップ、 2a、2bは上部の同種ROMチップ、IN、〜IN、
入力信号配線、 Oal〜Oa、1.Obl〜Ob7は 出力信号配線、 C3I 〜C8I、はチップセレクタ回路、Ssはチッ
プセレクト信号配線、 OUT 、〜0UTl、は出力信号配線を示す。 峯 1  図 半 2 目 早  3 区 千 4− 区

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下部半導体チップ上に複数の上部半導体チップが
    載置され結線されるチップ・オン・チップ構造を有し、
    該下部半導体チップに設けられたセレクタ回路により該
    上部半導体チップの中の1個が選択的に機能せしめられ
    ることを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. (2)上記複数の上部半導体チップが、同種の半導体チ
    ップよりなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の半導体集積回路装置。
  3. (3)上記複数の上部半導体チップが、異種の半導体チ
    ップよりなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の半導体集積回路装置。
  4. (4)上記下部半導体チップが上部半導体チップの試験
    手段を有し、該試験手段による試験結果によって該上部
    半導体チップが選択的に機能せしめられることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。
JP59164606A 1984-08-06 1984-08-06 半導体集積回路装置 Pending JPS6142942A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7112468B2 (en) 1998-09-25 2006-09-26 Stmicroelectronics, Inc. Stacked multi-component integrated circuit microprocessor
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JPS5851527A (ja) * 1981-09-22 1983-03-26 Nec Corp 半導体装置

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