JPH1187520A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

Info

Publication number
JPH1187520A
JPH1187520A JP9244024A JP24402497A JPH1187520A JP H1187520 A JPH1187520 A JP H1187520A JP 9244024 A JP9244024 A JP 9244024A JP 24402497 A JP24402497 A JP 24402497A JP H1187520 A JPH1187520 A JP H1187520A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pad
integrated circuit
semiconductor integrated
area
interlayer insulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9244024A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyoshi Momohara
朋美 桃原
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9244024A priority Critical patent/JPH1187520A/ja
Publication of JPH1187520A publication Critical patent/JPH1187520A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/06Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/03Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/023Redistribution layers [RDL] for bonding areas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/05001Internal layers
    • H01L2224/05075Plural internal layers
    • H01L2224/0508Plural internal layers being stacked
    • H01L2224/05085Plural internal layers being stacked with additional elements, e.g. vias arrays, interposed between the stacked layers
    • H01L2224/05089Disposition of the additional element
    • H01L2224/05093Disposition of the additional element of a plurality of vias
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0555Shape
    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05554Shape in top view being square
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/494Connecting portions
    • H01L2224/4943Connecting portions the connecting portions being staggered
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01004Beryllium [Be]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01014Silicon [Si]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01015Phosphorus [P]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • 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
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/014Solder alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • 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
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッドの数が増加しても、チップ面積の増加
を抑制し得る半導体集積回路装置を提供すること。 【解決手段】 半導体集積回路チップ1のPMOS2
1、NMOS22(出力回路)が形成される主要な表面
の全面を回路エリア2とし、パッド10を回路エリア2
上にオーバーラップさせて配置する。そして、パッド1
0と出力回路の出力ノード41-1との電気的な接続経路
を、層間絶縁膜32〜35間それぞれに形成された配線
層42-1〜44-1、層間絶縁膜31〜35それぞれに形
成されたヴィアホール52-1〜55-1を介してパッド1
0下に垂直な方向に設定し、パッド1と出力回路とを、
多層配線構造において最短な距離で電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
チップのパッド配置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路チップ内には集積回路が
形成されており、その集積回路と外部とのやりとりは、
チップ上に設けられたパッドと呼ばれる端子を介し、各
種の電気信号により行われる。
【0003】現在の集積回路チップの設計においては、
パッドが形成されるパッドエリアを特別に設け、パッド
エリアを確保した後に、集積回路を構成する回路素子や
回路ブロックが配置される回路エリア、および回路素子
どうしや回路ブロック部分どうしを電気的に接続する配
線が配置される配線エリアが確保されるようになってい
る。
【0004】近時、集積回路チップの機能の複雑化に伴
って、回路エリアに比べて、チップ内に占める配線エリ
アの割合が増加してきた。その解決策として、配線の多
層化が推進され、配線が数層にわたって形成されるよう
になってきた。これにより、配線エリアの増加に伴うチ
ップ面積の増加は、抑制されている。
【0005】また、回路エリアにおいては、トランジス
タなどの回路素子の微細化技術の進展、必要な回路素子
数をより少なくする回路設計、より効率的な回路レイア
ウトの実現などにより、回路素子数の急速な伸びに比
べ、回路エリアの増加は鈍化している。
【0006】また、パッドエリアにおいては、ボンディ
ングマシンの高精度化が推進され、パッドサイズは、例
えば100μm2 から60μm2 以下まで小さくなって
きている。
【0007】図10(A)は、従来の半導体集積回路装
置の平面図、図10(B)は図10(A)中のB−B線
に沿う断面図である。図10(A)に示すように、パッ
ド110が配置されるパッドエリア102は、半導体基
板(チップ)101の縁に沿って環状に設定され、回路
エリア103は、環状のパッドエリア102の内側に設
定されている。配線エリア(図示せず)は、パッドエリ
ア102中から回路エリア103中にかけて設定され
る。
【0008】図10(B)に示すように、回路エリア1
03内の基板101には、集積回路を構成するための回
路素子が形成される。同図では、回路素子として、PM
OS121、NMOS122が示されている。PMOS
121およびNMOS122は、第1層め層間絶縁膜1
31上に形成された、第1層配線141を介して互いに
直列に接続され、CMOS型のインバータを構成してい
る。このインバータは、出力回路である。第1層配線1
41は、第2層め層間絶縁膜132上に形成された、第
2層配線142に接続されている。第2層配線142
は、パッドエリア102まで延長され、ここで第3層め
層間絶縁膜133上に形成された、第3層配線143に
接続されている。第3層配線143は、基板101の端
部に向かって延長されている。第3層配線143は、パ
ッドエリア102において、第4層め層間絶縁膜134
上に形成された、第4層配線144に接続されている。
第4層配線144は、基板101の端部に向かって延長
され、パッドエリア102において、第5層め層間絶縁
膜145上に形成されたパッド110に接続されてい
る。
【0009】このようにして、回路エリア103の基板
101内に形成された出力回路は、パッドエリア102
内の層間絶縁膜145上に形成されたパッド110に、
チップ1の縁に向かって階段状に順次形成されたヴィア
ホール52〜55を介して接続されている。
【0010】しかし、パッド110のサイズが縮小され
てきているとはいえ、近年の集積回路の高度機能化、各
種機能集積の進展は加速度的である。現在、ボード上で
構築されているようなコンピュータシステムまでもが、
やがて1つの半導体チップの中に集積されようとしてい
る(システムオンシリコン技術)。
【0011】このような状況では、1つの半導体チップ
に形成されるパッド110の数は、加速度に増加してい
くすると予想される。このため、パッド110のサイズ
の縮小のみによるパッドエリア102の面積の増加の抑
制は、近く限界に達することが見込まれる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、集積回
路チップの高度機能化やシステムオンシリコン技術の進
展により、パッドの数は、今後、加速度的に増加すると
予想される。やがて、チップの面積を増加させる主たる
要因が、回路エリアや配線エリアの面積増に代わり、パ
ッドエリアの面積増となることが充分に考えられる。
【0013】この発明は上記のような事情に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、パッドの数が増加しても、チ
ップ面積の増加を抑制し得る半導体集積回路装置を提供
することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る半導体集積回路装置は、集積回路を
構成する回路素子が形成される主要な表面の全面を、集
積回路を配置する回路エリアとした半導体基板と、この
半導体基板の主要な表面の上に順次形成された複数の層
間絶縁膜と、これら複数の層間絶縁膜の各間に各々形成
された内部配線層と、前記複数の層間絶縁膜のうち、最
も上層の層間絶縁膜上に配置され、前記回路エリアの上
方にオーバーラップするパッドと、前記回路エリアに配
置された入力/出力回路と、前記複数の層間絶縁膜それ
ぞれに形成された、前記パッドと前記入力/出力回路と
を前記内部配線層各々を介して電気的に接続するための
開孔部とを具備することを特徴としている。
【0015】また、前記層間絶縁膜のうち、最も上層の
層間絶縁膜と前記パッドとの間には衝撃緩和材が設けら
れていることを特徴としている。また、前記パッドは前
記入力/出力回路の上方にオーバーラップして配置さ
れ、前記入力/出力回路から前記パッドに向かって垂直
な方向に、前記開孔部が配置されていることを特徴とし
ている。
【0016】また、前記開孔部は、前記入力/出力回路
から前記パッドに向かって垂直な方向に順次、千鳥状に
形成されていることを特徴としている。また、前記パッ
ドは前記基板の主要な表面の上方に、前記チップの全て
の辺、(b)前記チップの互いに対向する2辺、(c)
前記チップの中心線のいずれかに沿って配置されている
ことを特徴としている。
【0017】また、前記基板の主要な表面の上方に配置
されたパッドは複数の列を含むことを特徴としている。
また、前記チップの主要な表面の上方に複数の列に配置
されたパッドは千鳥状に配列されていることを特徴とし
ている。
【0018】また、前記パッドは、実使用時に使用され
るパッドの他、テスト時に使用されるテスト用パッド、
不良解析時に使用されるモニター用パッドのいずれかを
少なくとも含むことを特徴としている。また、前記パッ
ドの上に、導電性バンプが形成されていることを特徴と
している。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図1(A)は、この発明
の第1の実施形態に係る半導体集積回路チップの平面
図、図1(B)は、図1(A)に示すB−B線に沿う断
面図である。
【0020】図1(A)、(B)に示すように、P型シ
リコン基板1の回路素子が形成される主要な表面は、全
て回路エリア2とされている。基板1の主要な表面の上
には、第1層め層間絶縁膜31〜第5層め層間絶縁膜3
5が順次形成されている。第1層め層間絶縁膜31と第
2層め層間絶縁膜32との間には、第1層内部配線41
-1が形成され、第2層め層間絶縁膜32と第3層め層間
絶縁膜33との間には、第2層内部配線42-1が形成さ
れ、…、第4層め層間絶縁膜34と最も上層の第5層め
層間絶縁膜35との間には第4層め内部配線44-1が形
成されている。第5層め層間絶縁膜35の上には、感光
性ポリイミド膜36を介してパッド10が形成されてい
る。感光性ポリイミド膜36は、パッド10に図示せぬ
ワイヤがボンディングされた時の衝撃を緩和する衝撃緩
和材である。また、パッド10は、特に図1(A)に示
すように、回路エリア2の上方にオーバーラップして形
成されている。
【0021】図1(B)の断面には、回路素子として、
PMOS21、NMOS22が示されている。第1層め
層間絶縁膜31には、PMOS21のP型ドレイン領域
に通じるコンタクトホール51-1、NMOS22のN型
ドレイン領域に通じるコンタクトホール51-2が形成さ
れている。PMOS21およびNMOS22のドレイン
は、これらコンタクトホール51-1、51-2を介し、第
1層内部配線41-1によって互いに接続され、さらにP
MOS21およびNMOS22のゲートは、図1(B)
の断面には示されない箇所で互いに接続されて、CMO
S型のインバータを構成している。このインバータは、
出力回路である。図1(C)はこの出力回路の回路図で
ある。第2層め層間絶縁膜32には、第1層内部配線4
1-1に通じるヴィアホール52-1が形成され、第2層内
部配線42-1は、ヴィアホール52-1を介して第1層内
部配線41-1に接続されている。第3層め層間絶縁膜3
3には、第2層内部配線42-1に通じるヴィアホール5
3-1が形成され、第3層内部配線43-1は、ヴィアホー
ル53-1を介して第2層内部配線42-1に接続され、同
様に、第4層め層間絶縁膜34には、第3層内部配線4
3-1に通じるヴィアホール54-1が形成され、第4層内
部配線44-1は、ヴィアホール54-1を介して第3層内
部配線43-1に接続されている。第5層め層間絶縁膜3
5および感光性ポリイミド膜36には、第4層内部配線
44-1に通じるヴィアホール55-1が形成され、パッド
10は、ヴィアホール55-1を介して第4層内部配線4
4-1に接続されている。このようにして、パッド10
は、出力回路の出力ノード(第1層内部配線41-1)に
電気的に接続される。
【0022】また、ヴィアホール52-1〜55-1は、出
力回路内の回路素子、即ちPMOS21とNMOS22
とを素子分離するために基板1に形成されたフィールド
絶縁膜5の上方に、出力回路からパッド10に向かって
垂直な方向に配置される。さらにパッド10は、PMO
S21、NMOS22、出力回路の出力ノード(第1層
内部配線41-1)の上方に、オーバーラップされる。こ
れらにより、多層配線構造において、出力回路の出力ノ
ード(第1層内部配線41-1)とパッド10とを最短距
離で接続することができる。
【0023】さらに、ヴィアホール52-1〜55-1は、
出力回路からパッド10に向かって垂直な方向に順次、
互いに重なり合わないように千鳥状にずらされて形成さ
れている。これにより、ヴィアホール53-1〜55-1を
順次、内部配線42-1〜44-1それぞれの平坦な部分に
形成でき、ヴィアホール53-1〜55-1内の埋め込み不
良などの事情を解消でき、多層配線構造において、出力
回路の出力ノード(第1層内部配線41-1)とパッド1
0との間の接続不良の発生を抑制することができる。
【0024】また、図1(B)、(C)には出力回路の
例を示したが、入力回路においても、この発明は適用さ
れる。図2(A)は入力回路の断面図である。
【0025】図2(A)に示すように、PMOS24、
NMOS25が示されている。第1層め層間絶縁膜31
にはPMOS24のゲートに通じるコンタクトホール5
1-3、NMOS25のゲートに通じるコンタクトホール
51-4が形成されている。PMOS24およびNMOS
25のゲートは、第1層め層間絶縁膜31に形成された
コンタクトホール51-1、51-2を介し、第1層内部配
線41-2によって互いに接続されている。また、PMO
S24およびNMOS25のドレインは、第1層め層間
絶縁膜31に形成されたコンタクトホール51-5、51
-6を介し、第1層内部配線41-3によって互いに接続さ
れている。これにより、入力回路である、CMOS型の
インバータを構成している。図2(C)はこの入力回路
の回路図である。第2層め層間絶縁膜32には、第1層
内部配線41-2に通じるヴィアホール52-2が形成さ
れ、第2層内部配線42-2は、ヴィアホール52-2を介
して第1層内部配線41-2に接続されている。第3層め
層間絶縁膜33には、第2層内部配線42-2に通じるヴ
ィアホール53-2が形成され、第3層内部配線43-2
は、ヴィアホール53-2を介して第2層内部配線42-2
に接続され、同様に、第4層め層間絶縁膜34には、第
3層内部配線43-2に通じるヴィアホール54-2が形成
され、第4層内部配線44-2は、ヴィアホール54-2を
介して第3層内部配線43-2に接続されている。第5層
め層間絶縁膜35および感光性ポリイミド膜36には、
第4層内部配線44-2に通じるヴィアホール55-2が形
成され、パッド10は、ヴィアホール55-2を介して第
4層内部配線44-2に接続されている。このようにし
て、パッド10は、入力回路の入力ノード(第1層内部
配線41-2)に電気的に接続される。
【0026】また、ヴィアホール52- 2〜55- 2
は、ヴィアホール52-1〜55-1と同様に、PMOS2
4とNMOS25とを素子分離するフィールド絶縁膜5
の上方に、入力回路からパッド10に向かって垂直な方
向に配置され、パッド10は、PMOS24、NMOS
25、入力回路の入力ノード(第1層内部配線41-2)
の上方に、オーバーラップされる。
【0027】また、ヴィアホール52-2〜55-2もま
た、ヴィアホール52-1〜55-1と同様に、入力回路か
らパッド10に向かって垂直な方向に順次、千鳥状に形
成される。
【0028】このような第1の実施形態によれば、パッ
ド10を、回路エリア2の上方にオーバーラップさせる
ので、従来のように回路エリアの周囲に、パッドエリア
がない。このため、図1(A)に示すように、この発明
が適用されたチップ1は、回路エリア2に形成される回
路を従来のチップ101と同じとした場合には、従来の
チップ101に比べて、その面積を小さくすることがで
きる。
【0029】また、多層配線構造の場合、従来では、図
10(B)に示すように、出力回路とパッド110との
電気的接続経路が、チップ101の縁に向かって斜め方
向に傾いてしまう。このため、出力回路とパッド110
とを接続する配線の長さが長くなる事情がある。
【0030】これに対して、第1の実施形態では、入力
回路/出力回路の上方にパッド10を配置でき、これら
の電気的接続経路を、入力回路/出力回路からパッド1
0に向かって垂直な方向に設けることができる。このた
め、入力回路/出力回路とパッド10とを接続する配線
の長さを短くできる。
【0031】現在、半導体集積回路の電源電圧は、回路
素子の微細化にしたがって低下する傾向にある。電源電
圧を低くすることは、回路素子の微細化に有効である反
面、配線長に起因した信号遅延を顕著化させるなど、好
ましくない事情も招いている。このような好ましくない
事情は、例えば集積回路の特性を十分でないものとし、
製品の歩留りを落とす原因となる。
【0032】これに対して、第1の実施形態では、入力
回路/出力回路とパッド10との間の配線長を短くでき
るので、電源電圧を低下させても、図10(B)に示し
たような装置に比べて、配線長に起因する信号遅延によ
る事情を軽減でき、製品の歩留りの低下を抑制すること
ができる。
【0033】また、回路エリアの周囲にパッドエリアを
設ける従来の構成では、パッド数が多く、パッドエリア
を縮小できなかった場合、回路エリア内の回路素子の微
細化が達成されたとしても、チップの面積を小さくする
ことは不可能である。パッドエリアによって、チップの
面積が律速されてしまうためである。
【0034】これに対して、第1の実施形態では、回路
エリア2の上方の全てを、パッド10を配置するパッド
エリアとすることができるので、チップの面積がパッド
エリアによって律速される事情を、従来の構成よりも緩
和することができる。よって、パッド数が多くなった場
合でも、チップの面積を小さくすることが可能となる。
【0035】さらに、パッドを多数配置できるので、実
使用時に使用されるパッドの他、工場内で使用されるよ
うなパッド、例えばテスト時に使用されるテスト用パッ
ド、あるい不良の解析などを目的として形成されるモニ
ター用パッドなども、チップ面積を増加させずに付加す
ることもできる。
【0036】また、CPU、SRAM、DRAM、FLAS
H-EEPROMなどを1チップ化してしまう、システム
オンシリコン技術では、テスト時間の短縮を図るため
に、CPUのテスト、SRAMのテスト、DRAMのテ
スト、FLASH-EEPROMのテストを同時に並列して行
うことも考えられる。このような場合には、実際に使用
されるパッドの他、CPUテスト用、SRAMテスト
用、DRAMテスト用、FLASH-EEPROMテスト用の
パッドが別途必要である。これは、テスト用パッドの数
を爆発的に増加させる。
【0037】このような場合に対しても、第1の実施形
態では、回路エリア2の上方の全てを、パッド10を配
置するパッドエリアにできるために、パッド数の増加に
伴ったチップ面積の増加を抑制しつつ、対応することが
できる。
【0038】また、第1の実施形態では、パッド10の
下に衝撃緩和材を設けているので、テスト時のプローブ
針の針圧などによる機械的な衝撃を緩和でき、回路エリ
ア2に形成された回路素子、配線等がダメージを被るお
それも軽減される。
【0039】図3、図4はそれぞれこの発明の第2の実
施形態に係る半導体集積回路装置の断面図である。図
3、図4において、図1(B)と同一の部分に同じ参照
符号を付す。
【0040】パッド10と配線44-1とのコンタクト抵
抗を低減するために、層間絶縁膜35、ポリイミド膜3
6に形成されるヴィアホール55-1の数を、図3に示す
ように、55-1a 、55-1b の2つとしても良く、ま
た、図4に示すように、55-1a 、55-1b 、55-1c
の3つとしても良い。
【0041】図5(A)はこの発明の第3の実施形態に
係る半導体集積回路装置の平面図、図5(B)は比較例
の平面図である。第1の実施形態では、パッド10を、
チップ1の主要な表面の上方に、チップ1の全ての辺に
沿って配置した。
【0042】これを、図5(A)に示すように、パッド
10をチップ1の互いに対向する2辺に沿って配置する
ようにしても良い。このようにしても、図5(B)に示
すように、従来では、パッド列に交差する方向のチップ
101の幅が、“回路エリア102の幅a1+パッドエ
リア103の幅b1×2”となるが、この発明によれ
ば、図5(A)に示すように、パッド列に交差する方向
のチップ1の幅が“幅a1”だけで済み、チップの面積
を縮小することができる。
【0043】図6(A)はこの発明の第4の実施形態に
係る半導体集積回路装置の平面図、図6(B)は比較例
の平面図である。図6(A)に示すように、パッド10
をチップ1の中心線に沿って配置するようにしても良
い。
【0044】このようにしても、図6(B)に示すよう
に、従来では、パッド列に交差する方向のチップ101
の幅が、“回路エリア102の幅a2×2+パッドエリ
ア103の幅b1”となるが、この発明によれば、図6
(A)に示すように、パッド列に交差する方向のチップ
1の幅が、“幅a2×2”だけで済む。
【0045】図7(A)はこの発明の第5の実施形態に
係る半導体集積回路装置の平面図、図7(B)は比較例
の平面図である。図7(A)に示すように、パッド10
をチップ1の全ての辺に配置する場合、複数の列となる
ように配置するようにしても良い。また、パッド10を
複数の列で配置する場合には、図7(A)に示すよう
に、千鳥状に配置されることが好ましい。
【0046】このようにしても、図7(B)に示すよう
に、従来では、一つの辺に沿ったチップ101の幅が
“回路エリア102の幅a3+パッドエリア103の幅
b2×2”、これに交差する方向のチップ101の幅が
“回路エリア102の幅a4+パッドエリア103の幅
b2×2”となっていたが、この発明によれば、図7
(A)に示すように、それぞれ“幅a3”、“幅a4”
だけで済み、チップ面積を縮小させることができる。
【0047】図8(A)はこの発明の第6の実施形態に
係る半導体集積回路装置の平面図、図8(B)は比較例
の平面図である。図8(A)に示すように、パッド10
をチップ1の互いに対向する2辺に沿って、複数の列と
なるように配置するようにしても良い。そして、好まし
くは、図8(A)に示すように、千鳥状に配置する。
【0048】このようにしても、図8(B)に示すよう
に、従来では、パッド列に交差する方向のチップ101
の幅が、“回路エリア102の幅a1+パッドエリア1
03の幅b2×2”となるが、この発明によれば、図8
(A)に示すように、パッド列に交差する方向のチップ
1の幅が“幅a1”だけで済み、チップの面積を縮小す
ることができる。
【0049】図9(A)はこの発明の第7の実施形態に
係る半導体集積回路装置の平面図、図9(B)は比較例
の平面図である。図9(A)に示すように、パッド10
をチップ1の中心線に沿って、複数の列に配置するよう
にしても良い。そして、好ましくは、千鳥状に配置す
る。
【0050】このようにしても、図9(B)に示すよう
に、従来では、パッド列に交差する方向のチップ101
の幅が、“回路エリア102の幅a2×2+パッドエリ
ア103の幅b3”となるが、この発明によれば、図9
(A)に示すように、パッド列に交差する方向のチップ
1の幅が、“幅a2×2”だけで済む。
【0051】また、第1〜第7の実施形態において、パ
ッド10と図示せぬリードとは、ボンディングワイヤに
よって接続する他、パッド10の上に、導電性バンプ、
例えばボール状ハンダなどを形成し、これを介してリー
ドに接続されるようにしても良い。導電性バンプにより
パッド10をリードに接続する方式は、例えば図7〜図
9に示すように、パッド10が互いに近接して複数の列
を為している場合、あるいはチップ1の主要な表面の全
面上方にパッド10が配置される場合に、特に有効であ
る。また、このようなパッド配置に有効な接続方式とし
ては、導電性バンプの他、多重(多列)ワイヤボンディ
ング方式があり、これが用いられても良い。
【0052】また、リードとしては、通常の低抵抗金属
薄板からなるリードフレームが使用される他、フレキシ
ブル絶縁性テープ上に低抵抗金属箔からなるリードパタ
ーンを形成したTABテープが使用されても良い。リー
ドフレームを用いる場合には、ボンディングワイヤによ
る接続が好ましく、TABテープを用いる場合には、導
電性バンプが好ましい。
【0053】また、この発明に係る半導体集積回路装置
のパッケージとしては、通常のモールディング樹脂を使
用したパッケージの他、CSPやPGA、BGAなども
好ましく用いることができる。
【0054】また、パッド10は、これに接続される入
力回路や出力回路の上方にオーバーラップさせて配置さ
れたが、他のパッドに接続される入力回路や出力回路の
上方にオーバーラップさせても良い。また、パッド10
は、回路エリア2内に形成される入力回路や出力回路以
外の回路素子、あるいは回路ブロックにオーバーラップ
させても良い。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、パッドの数が増加しても、チップ面積の増加を抑制
し得る半導体集積回路装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(A)はこの発明の第1の実施形態に係る
半導体集積回路装置の平面図、図1(B)は図1(A)
中のB−B線に沿う断面図、図1(C)は出力回路の回
路図。
【図2】図2(A)は入力回路の断面図、図2(B)は
入力回路の回路図。
【図3】図3はこの発明の第2の実施形態に係る半導体
集積回路装置の断面図。
【図4】図4はこの発明の第2の実施形態の他の例に係
る半導体集積回路装置の断面図。
【図5】図5(A)はこの発明の第3の実施形態に係る
半導体集積回路装置の平面図、図5(B)は比較例の平
面図。
【図6】図6(A)はこの発明の第4の実施形態に係る
半導体集積回路装置の平面図、図6(B)は比較例の平
面図。
【図7】図7(A)はこの発明の第5の実施形態に係る
半導体集積回路装置の平面図、図7(B)は比較例の平
面図。
【図8】図8(A)はこの発明の第6の実施形態に係る
半導体集積回路装置の平面図、図8(B)は比較例の平
面図。
【図9】図9(A)はこの発明の第7の実施形態に係る
半導体集積回路装置の平面図、図9(B)は比較例の平
面図。
【図10】図10(A)は従来の半導体集積回路装置の
平面図、図10(B)は図10(A)のB−B線に沿う
断面図。
【符号の説明】
1…P型シリコン基板(半導体チップ)、 2…回路エリア、 10…パッド、 21…PMOS、 22…NMOS、 24…PMOS、 25…NMOS、 31〜35…層間絶縁膜、 41〜44…内部配線層、 51〜55…ヴィアホール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/822

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集積回路を構成する回路素子が形成され
    る主要な表面の全面を、集積回路を配置する回路エリア
    とした半導体基板と、 前記半導体基板の主要な表面の上に順次形成された複数
    の層間絶縁膜と、 前記複数の層間絶縁膜の各間に各々形成された内部配線
    層と、 前記複数の層間絶縁膜のうち、最も上層の層間絶縁膜上
    に配置され、前記回路エリアの上方にオーバーラップす
    るパッドと、 前記回路エリアに配置された入力/出力回路と、 前記複数の層間絶縁膜それぞれに形成された、前記パッ
    ドと前記入力/出力回路とを前記内部配線層各々を介し
    て電気的に接続するための開孔部とを具備することを特
    徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 前記層間絶縁膜のうち、最も上層の層間
    絶縁膜と前記パッドとの間には衝撃緩和材が設けられて
    いることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路
    装置。
  3. 【請求項3】 前記パッドは前記入力/出力回路の上方
    にオーバーラップして配置され、前記入力/出力回路か
    ら前記パッドに向かって垂直な方向に、前記開孔部が配
    置されていることを特徴とする請求項1および請求項2
    いずれかに記載の半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】 前記開孔部は、前記入力/出力回路から
    前記パッドに向かって垂直な方向に順次、千鳥状に形成
    されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体集
    積回路装置。
  5. 【請求項5】 前記パッドは前記基板の主要な表面の上
    方に、 (a)前記チップの全ての辺、 (b)前記チップの互いに対向する2辺、 (c)前記チップの中心線、 前記(a)〜(c)のいずれかに沿って配置されている
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項4いずれか一項に
    記載の半導体集積回路装置。
  6. 【請求項6】 前記基板の主要な表面の上方に配置され
    たパッドは複数の列を含むことを特徴とする請求項5に
    記載の半導体集積回路装置。
  7. 【請求項7】 前記チップの主要な表面の上方に複数の
    列に配置されたパッドは千鳥状に配列されていることを
    特徴とする請求項6に記載の半導体集積回路装置。
  8. 【請求項8】 前記パッドは、実使用時に使用されるパ
    ッドの他、テスト時に使用されるテスト用パッド、不良
    解析時に使用されるモニター用パッドのいずれかを少な
    くとも含むことを特徴とする請求項1乃至請求項7いず
    れか一項に記載の半導体集積回路装置。
  9. 【請求項9】 前記パッドの上に、導電性バンプが形成
    されていることを特徴とする請求項1乃至請求項8いず
    れか一項に記載の半導体集積回路装置。
JP9244024A 1997-09-09 1997-09-09 半導体集積回路装置 Pending JPH1187520A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9244024A JPH1187520A (ja) 1997-09-09 1997-09-09 半導体集積回路装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9244024A JPH1187520A (ja) 1997-09-09 1997-09-09 半導体集積回路装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005322347A Division JP4167684B2 (ja) 2005-11-07 2005-11-07 半導体集積回路装置とその製造方法及びそのテスト方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1187520A true JPH1187520A (ja) 1999-03-30

Family

ID=17112583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9244024A Pending JPH1187520A (ja) 1997-09-09 1997-09-09 半導体集積回路装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1187520A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005229118A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Samsung Electronics Co Ltd マルチ・ローパッド構造を有する半導体装置、及びそれを製造する方法
KR100631917B1 (ko) * 2000-08-08 2006-10-04 삼성전자주식회사 반도체 장치의 패드 주변회로 레이아웃 구조
US7623364B2 (en) 2007-03-30 2009-11-24 Renesas Technology Corp. Semiconductor device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100631917B1 (ko) * 2000-08-08 2006-10-04 삼성전자주식회사 반도체 장치의 패드 주변회로 레이아웃 구조
JP2005229118A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Samsung Electronics Co Ltd マルチ・ローパッド構造を有する半導体装置、及びそれを製造する方法
US7623364B2 (en) 2007-03-30 2009-11-24 Renesas Technology Corp. Semiconductor device
US7872891B2 (en) 2007-03-30 2011-01-18 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device
US8400806B2 (en) 2007-03-30 2013-03-19 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7242093B2 (en) Semiconductor device
US7119427B2 (en) Stacked BGA packages
JP4615189B2 (ja) 半導体装置およびインターポーザチップ
EP1897138B1 (en) Semiconductor device and mounting structure thereof
US7501707B2 (en) Multichip semiconductor package
US8643178B2 (en) Semiconductor chips having redistributed power/ground lines directly connected to power/ground lines of internal circuits and methods of fabricating the same
JP4387076B2 (ja) 半導体装置
US20070170601A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method of them
WO2020066797A1 (ja) 半導体集積回路装置および半導体パッケージ構造
JP2012004210A (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法
US7459796B2 (en) BGA-type multilayer circuit wiring board
JP4776861B2 (ja) 半導体装置
US7595268B2 (en) Semiconductor package having re-distribution lines for supplying power and a method for manufacturing the same
JP7273654B2 (ja) 半導体装置、その製造方法および電子装置
US7468550B2 (en) High-performance semiconductor package
JPH1187520A (ja) 半導体集積回路装置
JP4167684B2 (ja) 半導体集積回路装置とその製造方法及びそのテスト方法
JP2002270723A (ja) 半導体装置、半導体チップおよび実装基板
JP2007180587A (ja) 半導体装置
JP4536808B2 (ja) 半導体装置およびインターポーザチップ
JPH0878573A (ja) Bgaパッケージ
JP2007214582A (ja) 半導体装置およびインターポーザチップ
JP2004296464A (ja) 半導体装置
JP2002270643A (ja) 半導体チップ及び半導体装置
JP2000068415A (ja) チップスケ―ルパッケ―ジ素子の製造方法及びチップスケ―ルパッケ―ジ素子