JP2004179482A

JP2004179482A - Semiconductor device

Info

Publication number: JP2004179482A
Application number: JP2002345420A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Aoki; 由隆青木
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-28
Also published as: JP4089402B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a manufacturing process of the so-called chip size package (CSP) semiconductor device having rewiring for transmission of a high frequency signal. <P>SOLUTION: In order to simplify the manufacturing process, connecting pads 2, a ground layer 6 thereon via an insulating film, first to third rewinding 7, 8, and 9 thereon via a protecting film, and posts S<SB>0</SB>, S<SB>1</SB>, G, and D thereon are arranged on only the upper surface side of a silicon substrate 1. The first rewinding 7 is for transmission of the high frequency signal, and the dummy pad 7b and dummy post D for restraining attenuation of the high frequency signal are arranged on the way of the rewinding 7. In the ground layer 6 under the posts S<SB>0</SB>, D, opening parts for reducing stray capacitance are arranged. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波信号を伝達するための高周波信号配線を含む再配線を有する半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高周波回路で構成した半導体装置には、半導体基板の表面に形成された集積回路と、半導体基板の裏面に形成された裏面接地電極とを、半導体基板の表面に形成された接地電極と半導体基板に貫通して形成されたスルーホールとで接続したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２４５９３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の半導体装置では、半導体基板にスルーホールを貫通して形成しているので、製造工程が煩雑であるという問題があった。また、上記従来の半導体装置では、半導体基板の裏面に形成された裏面接地電極を外部回路基板に接続するほかに、上記特許文献１には記載はないが、半導体基板の表面に形成された集積回路に接続される信号線を何らかの方法で外部回路基板に接続する必要があり、これまた製造工程が煩雑であるという問題があった。
そこで、この発明は、製造工程を簡略化することができる半導体装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、半導体基板上にグラウンド層が設けられ、該グラウンド層上に絶縁膜を介して高周波信号を伝達するための高周波信号配線を含む再配線が設けられていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高周波信号配線は該高周波信号配線よりも幅広のパッド部を有することを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記高周波信号配線のパッド部下の前記グラウンド層に開口部が設けられていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記グラウンド層の開口部のサイズは前記高周波信号配線のパッド部のサイズとほぼ同じであることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記グラウンド層の開口部のサイズは前記高周波信号配線のパッド部のサイズよりも大きくなっていることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記グラウンド層の開口部のサイズは前記高周波信号配線のパッド部のサイズよりも小さくなっていることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記高周波信号配線のパッド部は、該高周波信号配線の途中に設けられた、高周波信号の減衰を抑制するためのダミーパッド部であることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記高周波信号配線は屈曲部を有し、前記ダミーパッド部は当該屈曲部に設けられていることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の発明において、前記ダミーパッド部は、１つの高周波信号配線上に、前記所定の間隔で、複数個設けられていることを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項７または８に記載の発明において、前記ダミーパッド部上にダミーポストが設けられていることを特徴とするものである。請求項１１に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記高周波信号配線のパッド部は、該高周波信号配線の先端部に設けられた外部接続用パッド部であることを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記高周波信号配線の外部接続用パッド部上に外部接続用ポストが設けられていることを特徴とするものである。
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記絶縁膜上に外部接続用のグラウンドポストが前記グラウンド層に接続されて設けられていることを特徴とするものである。
請求項１４に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記高周波信号配線以外の前記再配線の先端部に該再配線よりも幅広の外部接続用パッド部が設けられ、該外部接続用パッド部上に外部接続用ポストが設けられていることを特徴とするものである。
請求項１５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記再配線の一部は前記高周波信号配線に沿って設けられたグラウンド線であることを特徴とするものである。
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の発明において、前記グラウンド線は前記高周波信号配線の両側に設けられていることを特徴とするものである。
そして、この発明によれば、半導体基板上にグラウンド層を設け、該グラウンド層上に絶縁膜を介して高周波信号を伝達するための高周波信号配線を含む再配線を設けているので、高周波信号配線を含む再配線およびグラウンド層を半導体基板の一面側にのみ設ければよく、したがって製造工程を簡略化することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一実施形態としての半導体装置の要部の透過平面図を示し、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う一部の断面図を示し、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う一部の断面図を示し、図４は図１のＣ−Ｃ線に沿う一部の断面図を示したものである。この半導体装置は、ＣＳＰ（ｃｈｉｐｓｉｚｅｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれるものであり、例えば、ブルートゥースの送受信信号回路を内蔵し、携帯電話などの電子機器に組み込まれるものである。
【０００７】
この半導体装置は平面正方形状のシリコン基板（半導体基板）１を備えている。シリコン基板１の上面周辺部にはアルミニウムからなる複数の接続パッド２が、シリコン基板１の上面中央部に設けられた集積回路（図示せず）に接続されて設けられている。接続パッド２の中央部を除くシリコン基板１の上面には酸化シリコンからなる絶縁膜３およびポリイミドからなる保護膜４が設けられている。接続パッド２の中央部は、絶縁膜３および保護膜４に設けられた開口部５を介して露出されている。
【０００８】
絶縁膜３の上面中央部において保護膜４の下側にはグラウンド層６が設けられている。グラウンド層６は、銅からなる下地金属層６Ａと該下地金属層６Ａ上に設けられた銅からなる上層金属層６Ｂとからなっている。開口部５を介して露出された接続パッド２の上面から保護膜４の上面の所定の箇所にかけて第１〜第３の再配線７、８、９が設けられている。第１〜第３の再配線７、８、９も、銅からなる下地金属層７Ａ、８Ａ、９Ａと該下地金属層７Ａ、８Ａ、９Ａ上に設けられた銅からなる上層金属層７Ｂ、８Ｂ、９Ｂとからなっている。第１〜第３の再配線７、８、９は、めっきなどにより同時に形成されるものである。
【０００９】
第１の再配線（高周波信号配線）７は、ブルートゥースに組み込まれた高周波処理回路に接続される送受信信号線であり、接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部７ａと、円形状のダミーパッド部７ｂと、接続部７ａとダミーパッド部７ｂとを接続する引き回し線７ｃと、円形状の外部接続用パッド部７ｄと、両パッド部７ｂ、７ｄを接続する引き回し線７ｅとからなっている。この場合、第１の再配線７を送受信信号線として１本のみ図示しているが、送信信号線と受信信号線とを別々に形成してもよい。
【００１０】
第２の再配線８は、グラウンド線であり、接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部８ａと、円形状の外部接続用パッド部８ｂと、接続部８ａと外部接続用パッド部８ｂとを接続する引き回し線８ｃとからなっている。第３の再配線９は、送受信配線以外の回路用配線であり、接続パッド２に接続された部分からなる正方形状の接続部９ａと、円形状の先端パッド部８ｂと、接続部８ａと外部接続用パッド８ｂとを接続する引き回し線８ｃとからなっている。ここで、図１に示すように、送受信信号線としての第１の再配線７の両側にはグラウンド線としての第２の再配線８が第１の再配線７に沿って設けられている。
【００１１】
第１の再配線７の外部接続用パッド部７ｄの上面には銅からなる円柱形状の外部接続用ポストＳ_０が設けられている。第１の再配線７のダミーパッド部７ｂの上面には銅からなるダミーポストＤが設けられている。第２の再配線８の外部接続用パッド部８ｂには銅からなる円柱形状の外部接続用のグラウンドポストＧが設けられている。第３の再配線９の外部接続用パッド９ｂの上面には銅からなる円柱形状の外部接続用ポストＳ_１が設けられている。
【００１２】
すべてのポストＳ_０、Ｓ_１、Ｇ、Ｄは、図１に示すように、グラウンド層６上に配置され、めっきなどにより同時に形成されるものであり、実質的に同一の高さを有する。また、ダミーポストＤとそれ以外のポストＳ_０、Ｓ_１、Ｇｓとは、同一の直径であっても、あるいは、異なる直径であってもよい。
【００１３】
そして、図２に示すように、第１の再配線７のダミーパッド部７ｂおよび外部接続用パッド部７ｄ下のグラウンド層６には当該バッド部７ｂ、７ｄとほぼ同じサイズの開口部１１、１２が設けられている。また、図３に示すように、グラウンドポストＧ下のパッド部８ｂは、保護膜４に設けられた開口部１３を介してグラウンド層６に接続されている。なお、グラウンドポストＧには、図１および図３に示すように、島状のパッド部８ｂを介してグラウンド層６にのみ接続されているものもある。
【００１４】
すべてのポストＳ_０、Ｓ_１、Ｇ、Ｄを除いて第１〜第３の再配線７、８、９を含む保護膜４の上面にはエポキシ系樹脂からなる封止膜１４がその上面がすべてのポストＳ_０、Ｓ_１、Ｇ、Ｄの上面とほぼ面一となるように設けられている。
【００１５】
ここで、ダミーパッド部およびダミーポストなる用語は、本発明においては、当該回路の終端に位置し、他の回路に接続されることのないパッド部およびポストと定義付けされる。ダミーパッド部７ｂおよびダミーポストＤの役目については後で説明する。
【００１６】
以上のように、この半導体装置では、シリコン基板１上にグラウンド層６を設け、該グラウンド層６上に保護膜（絶縁膜）４を介して高周波信号を伝達するための高周波信号配線を含む第１〜第３の再配線７、８、９を設けているので、高周波信号配線を含む第１〜第３の再配線７、８、９およびグラウンド層６をシリコン基板１の上面側にのみ設ければよく、したがって製造工程を簡略化することができる。
【００１７】
また、第１〜第３の再配線７、８、９の先端パッド部７ｄ、８ｂ（図３に示す島状のパッド部８ｂを含む。）、９ｂ上に設けられたポストＳ_０、Ｓ_１、Ｇを外部回路基板（図示せず）に一括して接続すればよいので、これまた製造工程を簡略化することができる。
【００１８】
次に、ダミーパッド部７ｂおよびダミーポストＤの役目について、実験結果と併せて説明する。まず、第１の実験のために、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す半導体装置を用意した。この半導体装置は平面正方形状のシリコン基板２１を備えている。シリコン基板２１の上面には酸化シリコンからなる絶縁膜２２、アルミニウムからなるグラウンド層２３およびポリイミドからなる保護膜２４が設けられている。
【００１９】
保護膜２４の上面の図５（Ａ）において上下方向の中央部には銅からなる再配線２５が左右方向に延びて設けられている。再配線２５の中央部には円形状のダミーパッド部２６が設けられている。再配線２５の両端部には正方形状の接続端子２７、２８が設けられている。ダミーパッド部２６の上面には銅からなる円柱形状のダミーポスト２９が設けられている。
【００２０】
保護膜２４の上面において接続端子２７、２８の各上下方向両側には銅からなる長方形状の接続端子３０が再配線２５と平行に設けられている。接続端子３０は、保護膜２４に設けられた円形状の開口部３１を介してグラウンド層２３に接続されている。
【００２１】
ここで、再配線２５は、図１に示す第１の再配線７に対応する。ダミーパッド部２５は、図１に示すダミーパッド部７ｂに対応する。ダミーポスト２８は、図１に示すダミーポストＤに対応する。グラウンド層２３は、図１に示すグラウンド層６に対応する。
【００２２】
次に、上記構成の半導体装置の寸法の一例について説明する。シリコン基板２１の平面サイズは２４００×２４００μｍ、厚さは６００μｍである。絶縁膜２２の厚さは０．５μｍである。グラウンド層２３の厚さは１μｍである。保護膜２４の厚さは６μｍである。接続端子２７、２８およびダミーパッド部２６を含む再配線２５の厚さは５μｍである。再配線２５の幅は１０μｍである。ダミーパッド部２６を含む再配線２５の長さは１８００μｍである。
【００２３】
接続端子２７、２８の平面サイズは１７０×１７０μｍである。ダミーパッド部２６およびダミーポスト２９の直径は３００μｍである。ダミーポスト２９の高さは１００μｍである。接続端子３０の平面サイズは３４０×１７０μｍである。接続端子３０と接続端子２７、２８との間隔は１３０μｍである。開口部３１の直径は１３０μｍである。
【００２４】
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ_２１について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、接続端子２７、２８、４０に測定用のプローブを接触させた。また、本発明の半導体装置は、ダミーパッド部２５上にダミーポスト２８を有するもの（以下、ポスト有りＣＳＰという。）と、ダミーパッド部２５は有するが、その上にダミーポスト２８が形成されていないもの（以下、ポスト無しＣＳＰという。）とを用意し、また、比較のために、図６に示すように、ダミーポスト２９およびダミーパッド部２６を有せず、再配線２５のみを有する半導体装置（以下、再配線のみＣＳＰという。）を用意した。
【００２５】
そして、各ＣＳＰの高周波信号の透過特性Ｓ_２１を測定したところ、図７に示す結果が得られた。図７において、実線はポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ_２１を示し、一点鎖線は再配線のみＣＳＰの透過特性Ｓ_２１を示す。この場合、ポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ_２１は、実線で示すポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ_２１とほぼ同じであるので、当該実線で示すこととする。
【００２６】
さて、図７から明らかなように、高周波信号の減衰量は、約１９ＧＨｚまでは、一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰの方が実線で示すポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰよりも小さいが、約１９ＧＨｚを越えると、逆転し、実線で示すポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰの方が一点鎖線で示す再配線のみＣＳＰよりも小さくなる。
【００２７】
したがって、約１９ＧＨｚ以上の周波数帯域では、ポスト有りＣＳＰおよびポスト無しＣＳＰでの高周波信号の減衰は再配線のみＣＳＰの場合と比較して抑制することができる。また、ポスト有りＣＳＰの透過特性Ｓ２１とポスト無しＣＳＰの透過特性Ｓ２１とはほぼ同じであるので、ポスト２９の有無による差はほとんど見られない。
【００２８】
ここで、図５（Ａ）において、ダミーパッド部２６の左側の再配線２５および接続端子２７（つまり、図１においてダミーパッド部７ｂの下側の再配線７ｃおよび接続部７ａ）の部分の特性インピーダンスをＺ_１とし、ダミーパッド部２６およびダミーポスト２９（つまり、図１においてダミーパッド部７ｂおよびダミーポストＤ）の部分の特性インピーダンスをＺ_２とし、ダミーパッド部２６の左側の再配線２５および接続端子２８（つまり、図１においてダミーパッド部７ｂの上側の再配線７ｅ、外部接続用パッド部７ｄおよび外部接続用ポストＳ_０）の部分の特性インピーダンスをＺ_３としたとき、伝送特性を良くするために、Ｚ_１≒Ｚ_２≒Ｚ_３であることが望ましい。
【００２９】
なお、上記第１の実験では、再配線２５を直線としたが、次に、第２の実験として、再配線が屈曲部を有する場合について説明する。この場合、図８に示す半導体装置を用意した。この図８に示す半導体装置において、図５（Ａ）に示す半導体装置と同一名称部分には同一の符号を付して説明する。なお、この半導体装置の断面形状は、基本的には、図５（Ｂ）に示す場合と同じである。ただし、この場合、ダミーパッド部２６のみを有し、その上にはダミーポストは設けられていない。
【００３０】
この半導体装置では、再配線２５の中央部はほぼ９０°に折り曲げられ、その屈曲部となる部分に円形状のダミーパッド部２６が設けられている。この場合、ダミーパッド部２６の中心は、シリコン基板２１の中心で、再配線２５の屈曲部となる点に配置されている。
【００３１】
次に、上記構成の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ_２１について、ネットワークアナライザ等の測定器具を用いて調べた。この場合、比較のために、図９（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置を用意した。すなわち、図９（Ａ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部２６は再配線２５の屈曲部の内側に配置され、図９（Ｂ）に示す半導体装置では、ダミーパッド部２６は再配線２５の屈曲部の外側に配置されている。
【００３２】
なお、ここでは、１つの高周波信号配線の２本の線分が交差する点を屈曲部とし、ダミーパッドの中心が前記屈曲部を中心とする２本の線分の交差角の小さい側に位置する場合を屈曲部の内側に位置するとし、前記屈曲部を中心とする２本の線分の交差角の大きい側に位置する場合を屈曲部の外側に位置するとする。
【００３３】
次に、図８および図９（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示す半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ_２１を測定したところ、図１０に示す結果が得られた。図１０において、実線は図９（Ａ）に示す半導体装置（以下、パッド内側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ_２１を示し、点線は図８に示す半導体装置（以下、パッド中心ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ_２１を示し、一点鎖線は図９（Ｂ）に示す半導体装置（以下、パッド外側ＣＳＰという。）の透過特性Ｓ_２１を示す。
【００３４】
さて、図１０から明らかなように、約６ＧＨｚまでは、各ＣＳＰとも高周波信号がほぼ同じように減衰するが、約６ＧＨｚ〜約１９ＧＨｚまでの範囲では、実線で示すパッド内側ＣＳＰの高周波信号の減衰が一番大きく、次いで点線で示すパッド中心ＣＳＰの高周波信号の減衰が大きく、一点鎖線で示すパッド外側ＣＳＰの高周波信号の減衰が一番小さい。しかし、高周波信号が約１９ＧＨｚを越えると、実線で示すパッド内側ＣＳＰの高周波信号の減衰が一番小さく、次いで点線で示すパッド中心ＣＳＰの高周波信号の減衰が小さいが、一点鎖線で示すパッド外側ＣＳＰの高周波信号の減衰は急激に大きくなる。
【００３５】
つまり、高周波信号が約６ＧＨｚ〜約１９ＧＨｚの場合と、高周波信号が約１９ＧＨｚを越える場合とでは、減衰の大きさが全く逆になる。したがって、ダミーパッド部２６は、再配線２５の屈曲部となる点に配置するか、再配線２５の屈曲部の内側に配置するか、あるいは再配線２５の屈曲部の外側に配置かは、再配線２５に伝送される高周波信号の周波数により適切なものを選択することが好ましい。仮に、伝送される高周波信号の周波数が約１９ＧＨｚより小さい場合と、約１９ＧＨｚを越える場合があれば、その屈曲点を点線で示す如くパッド中心に位置させるのが最も好ましいことになる。
【００３６】
次に、図２に示すダミーパッド部７ｂ下のグラウンド層６の開口部１１の役目について、実験結果と併せ説明する。まず、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す半導体装置とほぼ同様の半導体装置を用意した。ただし、この場合、ダミーパッド部２６およびダミーポスト２９の直径は１５０μｍとし、その他の寸法は上記の場合と同じとした。
【００３７】
また、ダミーパッド部２６下のグラウンド層２３に直径１５０μｍ（ダミーパッド部２６直径と同じ）の開口部を形成した第１の半導体装置、直径１７０μｍの開口部を形成した第２の半導体装置、直径１９０μｍの開口部を形成した第３の半導体装置、直径１３０μｍの開口部を形成した第４の半導体装置、開口部を形成しない第５の半導体装置を用意した。上記において、各半導体装置は、ダミーパッド部２６上にダミーポスト２９を設けないものと、ダミーポスト２９を設けたものとを用意した。
【００３８】
そして、第１〜第５の半導体装置の高周波信号の透過特性Ｓ_２１を測定したところ、図１１に示す結果が得られた。すなわち、第１〜第３の半導体装置の場合には、図１１において実線で示すように、ほぼ同一の透過特性Ｓ_２１が得られ、第４および第５の半導体装置の場合には、図１１において点線で示すように、ほぼ同一の透過特性Ｓ_２１が得られた。また、ダミーパッド部２６上にダミーポスト２９を設けないものと、ダミーポスト２９を設けたものとは、ほぼ同一の透過特性Ｓ_２１を示したので、図１１では、同一の特性曲線として図示されている。
【００３９】
さて、図１１から明らかなように、高周波信号の減衰は、約２６ＧＨｚ〜約４２ＧＨｚの周波数帯域においては、実線で示す第１〜第３の半導体装置の方が点線で示す第４および第５の半導体装置よりも小さいが、それ以外の周波数帯域、すなわち、約２６ＧＨｚより小さい周波数帯域および約４２ＧＨｚより大きい周波数帯域においては、逆転し、点線で示す第４および第５の半導体装置の方が実線で示す第１〜第３の半導体装置よりも小さくなる。但し、約２６ＧＨｚより小さい周波数帯域では、実線で示す第１〜第３の半導体装置と点線で示す第４および第５の半導体装置との差違はそれほど大きいものではない。
【００４０】
なお、上述の実験は、ダミーパッド部２６のサイズおよび保護膜２４の厚さ等につき一例を採用しただけであるから、各パラメータを変化させた場合にはグラウンド層２３の開口部のサイズと周波数帯域の減衰率との相関は変化することが推測されるが、ここで重要なことは、ダミーパッド部２６下のグラウンド層２３に形成する開口部のサイズにより、再配線に伝送される周波数に対して透過特性Ｓ_２１を最適にするよう選択することができるということである。
【００４１】
以上のことを考察するに、上述の如く、高周波信号の減衰を抑制するために、第１の再配線７の途中に第１の再配線７よりも幅広の円形状のダミーパッド部７ｂを設けているため、ダミーパッド部７ｂを含む第１の再配線７全体としての形状がダミーパッド部７ｂの部分において大きく異なってしまう。
【００４２】
この結果、グラウンド層６に開口部１１を設けない場合には、ダミーパッド部７ｂの部分における浮遊容量が増大し、特性インピーダンスが大きく変化し、伝送特性が低下する。そこで、ダミーパッド部７ｂ下のグラウンド層６にダミーパッド部７ｂの直径とほぼ同じかそれよりも大径の開口部１１を設けると、ダミーパッド部７ｂの部分における浮遊容量が減少し、特性インピーダンスの変化が抑制され、伝送特性を良くすることができる。
【００４３】
なお、図２に示す外部接続用パッド部７ｄ下のグラウンド層６の開口部１２も同様の理由から設けられている。また、図８および図９に示すように、再配線が屈曲部を有する場合も同様である。
【００４４】
ところで、図１１において、実線と点線とは互いに左右方向にシフトしている関係にあると言える。この点から、グラウンド層６の開口部１１、１２の直径を周波数に応じて変えると、透過特性Ｓ_２１の良好な範囲をシフトすることが可能であると言える。
【００４５】
なお、上記実施形態では、ダミーパッド部およびダミーポストを高周波信号配線に１個のみ形成しているが、高周波信号配線が長い場合には、所定の間隔、例えば、１ｍｍ程度の間隔で、複数個設けるようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、半導体基板上にグラウンド層を設け、該グラウンド層上に絶縁膜を介して高周波信号を伝達するための高周波信号配線を含む再配線を設けているので、高周波信号配線を含む再配線およびグラウンド層を半導体基板の一面側にのみ設ければよく、したがって製造工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態としての半導体装置の要部の透過平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う一部の断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う一部の断面図。
【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿う一部の断面図。
【図５】第１の実験で用いた半導体装置の平面図。
【図６】第１の実験で用いた他の半導体装置の平面図。
【図７】第１の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【図８】第２の実験で用いた半導体装置の平面図。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第２の実験で用いた他の半導体装置の平面図。
【図１０】第２の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【図１１】その他の実験による高周波信号の透過特性を示す図。
【符号の説明】
１シリコン基板
２接続パッド
３絶縁膜
４保護膜
６グラウンド層
７、８、９再配線
１１、１２開口部
Ｓ_０外部接続用ポスト
Ｓ_１外部接続用ポスト
Ｇグラウンドポスト
Ｄダミーポスト
２１シリコン基板
２２絶縁膜
２３グラウンド層
２４保護膜
２５再配線
２６ダミーパッド部
２９ダミーポスト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device having a rewiring including a high-frequency signal wiring for transmitting a high-frequency signal.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A semiconductor device including a conventional high-frequency circuit includes an integrated circuit formed on a surface of a semiconductor substrate and a back ground electrode formed on a back surface of the semiconductor substrate. There is one connected through a through hole formed through a substrate (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-124593
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional semiconductor device has a problem that the manufacturing process is complicated because the through hole is formed in the semiconductor substrate. Further, in the above-described conventional semiconductor device, in addition to connecting the back surface ground electrode formed on the back surface of the semiconductor substrate to an external circuit board, although not described in Patent Document 1, the integrated circuit formed on the surface of the semiconductor substrate is not described. It is necessary to connect the signal line connected to the circuit to the external circuit board by some method, and there is a problem that the manufacturing process is complicated.
Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of simplifying a manufacturing process.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a ground layer is provided on a semiconductor substrate, and a rewiring including a high-frequency signal wiring for transmitting a high-frequency signal via an insulating film is provided on the ground layer. It is a feature.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the high-frequency signal wiring has a pad portion wider than the high-frequency signal wiring.
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, an opening is provided in the ground layer below a pad portion of the high-frequency signal wiring.
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the size of the opening of the ground layer is substantially the same as the size of the pad of the high-frequency signal wiring.
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the size of the opening of the ground layer is larger than the size of the pad of the high-frequency signal wiring. .
According to a sixth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the size of the opening of the ground layer is smaller than the size of the pad of the high-frequency signal wiring. .
According to a seventh aspect of the present invention, in the second or third aspect, the pad portion of the high-frequency signal wiring is a dummy provided in the middle of the high-frequency signal wiring for suppressing attenuation of a high-frequency signal. It is a pad part.
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the high-frequency signal wiring has a bent portion, and the dummy pad portion is provided in the bent portion. .
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention of the seventh or eighth aspect, a plurality of the dummy pad portions are provided at a predetermined interval on one high-frequency signal wiring. Is what you do.
According to a tenth aspect of the present invention, in the invention of the seventh or eighth aspect, a dummy post is provided on the dummy pad portion. According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention of the second or third aspect, the pad portion of the high-frequency signal wiring is an external connection pad portion provided at a tip end of the high-frequency signal wiring. It is assumed that.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the eleventh aspect, an external connection post is provided on the external connection pad portion of the high-frequency signal wiring.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect of the present invention, a ground post for external connection is provided on the insulating film so as to be connected to the ground layer.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the invention according to the twelfth aspect, an external connection pad portion wider than the rewiring is provided at a leading end of the rewiring other than the high-frequency signal wiring, and A post for external connection is provided on the pad portion.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the first aspect, a part of the rewiring is a ground line provided along the high-frequency signal wiring.
The invention according to claim 16 is the invention according to claim 15, wherein the ground line is provided on both sides of the high-frequency signal wiring.
According to the present invention, the ground layer is provided on the semiconductor substrate, and the re-wiring including the high-frequency signal wiring for transmitting the high-frequency signal via the insulating film is provided on the ground layer. Need only be provided on one surface side of the semiconductor substrate, and the manufacturing process can be simplified.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a transparent plan view of a main part of a semiconductor device as one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 shows a partial cross-sectional view along the line B-C, and FIG. 4 shows a partial cross-sectional view along the line CC in FIG. This semiconductor device is called a CSP (chip size package), and has a built-in Bluetooth transmission / reception signal circuit and is incorporated in an electronic device such as a mobile phone.
[0007]
This semiconductor device includes a planar square silicon substrate (semiconductor substrate) 1. A plurality of connection pads 2 made of aluminum are provided around the upper surface of the silicon substrate 1 so as to be connected to an integrated circuit (not shown) provided at the center of the upper surface of the silicon substrate 1. An insulating film 3 made of silicon oxide and a protective film 4 made of polyimide are provided on the upper surface of the silicon substrate 1 except for the central portion of the connection pad 2. The central portion of the connection pad 2 is exposed through an opening 5 provided in the insulating film 3 and the protective film 4.
[0008]
A ground layer 6 is provided below the protective film 4 at the center of the upper surface of the insulating film 3. The ground layer 6 includes a base metal layer 6A made of copper and an upper metal layer 6B made of copper provided on the base metal layer 6A. First to third rewirings 7, 8, and 9 are provided from the upper surface of the connection pad 2 exposed through the opening 5 to a predetermined location on the upper surface of the protective film 4. The first to third redistribution wirings 7, 8, and 9 also include copper base metal layers 7A, 8A, and 9A, and copper upper metal layers 7B and 8B provided on the base metal layers 7A, 8A, and 9A. , 9B. The first to third rewirings 7, 8, and 9 are formed simultaneously by plating or the like.
[0009]
The first rewiring (high-frequency signal wiring) 7 is a transmission / reception signal line connected to a high-frequency processing circuit incorporated in Bluetooth, and has a square connection portion 7 a formed of a portion connected to the connection pad 2, and a circle. A dummy pad portion 7b having a shape, a lead wire 7c connecting the connection portion 7a and the dummy pad portion 7b, a pad portion 7d for external connection having a circular shape, and a lead wire 7e connecting the pad portions 7b and 7d are formed. Has become. In this case, only one first rewiring 7 is shown as a transmission / reception signal line, but the transmission signal line and the reception signal line may be formed separately.
[0010]
The second redistribution line 8 is a ground line, and has a square connection portion 8a composed of a portion connected to the connection pad 2, a circular external connection pad portion 8b, a connection portion 8a and an external connection pad. And a routing line 8c for connecting the portion 8b. The third rewiring 9 is a circuit wiring other than the transmission / reception wiring, and has a square connection portion 9a formed of a portion connected to the connection pad 2, a circular tip pad portion 8b, a connection portion 8a and an external portion. The wiring line 8c connects the connection pad 8b. Here, as shown in FIG. 1, a second rewiring 8 as a ground line is provided along both sides of the first rewiring 7 as a transmission / reception signal line.
[0011]
External connection posts S ₀ of a cylindrical shape made of copper is provided on the upper surface of the first redistribution 7 of the external connection pad portion 7d. A dummy post D made of copper is provided on the upper surface of the dummy pad portion 7b of the first rewiring 7. The external connection pad portion 8b of the second redistribution line 8 is provided with a columnar external connection ground post G made of copper. External connection posts S ₁ of a cylindrical shape made of copper is provided on the upper surface of the third external connection pad 9b rewiring 9.
[0012]
As shown in FIG. 1, all the posts S ₀ , S ₁ , G, and D are arranged on the ground layer 6 and are formed simultaneously by plating or the like, and have substantially the same height. The dummy post D and the other posts S ₀ , S ₁ , and Gs may have the same diameter or different diameters.
[0013]
As shown in FIG. 2, openings 11 and 12 having substantially the same size as the pad portions 7b and 7d are formed in the ground layer 6 below the dummy pad portion 7b and the external connection pad portion 7d of the first rewiring 7. Is provided. Further, as shown in FIG. 3, the pad portion 8b below the ground post G is connected to the ground layer 6 via an opening 13 provided in the protective film 4. As shown in FIGS. 1 and 3, some ground posts G are connected only to the ground layer 6 via the island-shaped pad portions 8b.
[0014]
Except for all the posts S ₀ , S ₁ , G, and D, a sealing film 14 made of an epoxy resin is formed on the upper surface of the protective film 4 including the first to third redistribution wirings 7, 8, and 9. The posts are provided so as to be substantially flush with the upper surfaces of all the posts S ₀ , S ₁ , G, and D.
[0015]
Here, the terms “dummy pad portion” and “dummy post” are defined in the present invention as a pad portion and a post located at the end of the circuit and not connected to other circuits. The role of the dummy pad portion 7b and the dummy post D will be described later.
[0016]
As described above, in this semiconductor device, the ground layer 6 is provided on the silicon substrate 1, and the ground layer 6 includes the high-frequency signal wiring for transmitting the high-frequency signal via the protective film (insulating film) 4 on the ground layer 6. Since the first to third rewirings 7, 8, and 9 are provided, the first to third rewirings 7, 8, and 9 including the high-frequency signal wiring and the ground layer 6 are provided only on the upper surface side of the silicon substrate 1. Therefore, the manufacturing process can be simplified.
[0017]
Further, the first through the tip pad portion 7d of the third redistribution 7, 8, 9, 8b (including island-like pad portion 8b shown in FIG. 3.), Post _S 0, _{S 1} provided on 9b , G can be collectively connected to an external circuit board (not shown), so that the manufacturing process can be simplified.
[0018]
Next, the roles of the dummy pad portion 7b and the dummy post D will be described together with experimental results. First, a semiconductor device shown in FIGS. 5A and 5B was prepared for a first experiment. This semiconductor device has a plane square silicon substrate 21. On the upper surface of the silicon substrate 21, an insulating film 22 made of silicon oxide, a ground layer 23 made of aluminum, and a protective film 24 made of polyimide are provided.
[0019]
In FIG. 5A, the upper surface of the protective film 24 is provided with a rewiring 25 made of copper extending in the left-right direction at the center in the vertical direction. A circular dummy pad 26 is provided at the center of the rewiring 25. Square connection terminals 27 and 28 are provided at both ends of the rewiring 25. A cylindrical dummy post 29 made of copper is provided on the upper surface of the dummy pad portion 26.
[0020]
On the upper surface of the protective film 24, rectangular connection terminals 30 made of copper are provided on both sides of the connection terminals 27 and 28 in the vertical direction in parallel with the rewiring 25. The connection terminal 30 is connected to the ground layer 23 via a circular opening 31 provided in the protective film 24.
[0021]
Here, the rewiring 25 corresponds to the first rewiring 7 shown in FIG. The dummy pad section 25 corresponds to the dummy pad section 7b shown in FIG. The dummy post 28 corresponds to the dummy post D shown in FIG. The ground layer 23 corresponds to the ground layer 6 shown in FIG.
[0022]
Next, an example of dimensions of the semiconductor device having the above configuration will be described. The plane size of the silicon substrate 21 is 2400 × 2400 μm, and the thickness is 600 μm. The thickness of the insulating film 22 is 0.5 μm. The thickness of the ground layer 23 is 1 μm. The thickness of the protective film 24 is 6 μm. The thickness of the rewiring 25 including the connection terminals 27 and 28 and the dummy pad 26 is 5 μm. The width of the rewiring 25 is 10 μm. The length of the rewiring 25 including the dummy pad portion 26 is 1800 μm.
[0023]
The plane size of the connection terminals 27 and 28 is 170 × 170 μm. The diameter of the dummy pad portion 26 and the dummy post 29 is 300 μm. The height of the dummy post 29 is 100 μm. The plane size of the connection terminal 30 is 340 × 170 μm. The distance between the connection terminal 30 and the connection terminals 27 and 28 is 130 μm. The diameter of the opening 31 is 130 μm.
[0024]
Next, the transmission characteristic S ₂₁ of the high-frequency signal of the semiconductor device having the above structure was examined using a measurement device, such as a network analyzer. In this case, a probe for measurement was brought into contact with the connection terminals 27, 28, and 40. Further, the semiconductor device of the present invention has a dummy post 28 on the dummy pad portion 25 (hereinafter, referred to as a CSP with post) and a dummy pad portion 25, but the dummy post 28 is formed thereon. 6 (hereinafter, referred to as a post-less CSP), and for comparison, as shown in FIG. 6, a semiconductor having no dummy post 29 and no dummy pad portion 26 and having only the rewiring 25. An apparatus (hereinafter, only the rewiring is referred to as CSP) was prepared.
[0025]
Then, measurement of the transmission characteristics S ₂₁ of each CSP in the high-frequency signal, the result shown in FIG. 7 was obtained. 7, the solid line post there shows the transmission characteristic _{S 21} of CSP, dashed line shows the transmission characteristic _{S 21} of CSP only rewiring. In this case, the transmission characteristic S ₂₁ without posts CSP, since the transmission characteristic S ₂₁ of the post there CSP indicated by the solid line is approximately the same and is represented by the solid line.
[0026]
As apparent from FIG. 7, the attenuation of the high-frequency signal is smaller than the CSP with the post and the CSP without the post shown by the solid line only for the CSP of the rewiring indicated by the dashed line up to about 19 GHz. Is exceeded, the CSP with post and the CSP without post shown by the solid line are smaller than the CSP only by the rewiring shown by the dashed line.
[0027]
Therefore, in the frequency band of about 19 GHz or more, the attenuation of the high-frequency signal in the CSP with the post and the CSP without the post can be suppressed as compared with the case of the CSP with only the rewiring. Further, since the transmission characteristics S21 of the CSP with the post and the transmission characteristics S21 of the CSP without the post are almost the same, there is almost no difference due to the presence or absence of the post 29.
[0028]
Here, in FIG. 5A, the characteristics of the portion of the rewiring 25 and the connection terminal 27 on the left side of the dummy pad portion 26 (that is, the rewiring 7c and the connection portion 7a below the dummy pad portion 7b in FIG. 1). impedance and Z _1, the dummy pad portions 26 and the dummy posts 29 (i.e., the dummy pad part 7b and the dummy posts D in FIG. 1) the characteristic impedance of the portion of the Z _2, rewiring 25 and the left dummy pad part 26 connection terminals 28 (i.e., the upper side of the rewiring 7e of the dummy pad part 7b, post S for external connection pad portions 7d and the external connection ₀ in FIG. ₁₎ when the characteristic impedance of the portion of the Z _3, good transmission characteristics Therefore, it is desirable that Z ₁ ≒ Z ₂ ≒ Z ₃ .
[0029]
In the first experiment described above, the rewiring 25 was a straight line. Next, as a second experiment, a case where the rewiring has a bent portion will be described. In this case, the semiconductor device shown in FIG. 8 was prepared. In the semiconductor device shown in FIG. 8, the same components as those in the semiconductor device shown in FIG. Note that the cross-sectional shape of this semiconductor device is basically the same as that shown in FIG. However, in this case, only the dummy pad portion 26 is provided, and no dummy post is provided thereon.
[0030]
In this semiconductor device, the central portion of the rewiring 25 is bent at substantially 90 degrees, and a circular dummy pad portion 26 is provided at a portion to be bent. In this case, the center of the dummy pad portion 26 is located at the center of the silicon substrate 21 at a point where the rewiring 25 is to be bent.
[0031]
Next, the transmission characteristic S ₂₁ of the high-frequency signal of the semiconductor device having the above structure was examined using a measurement device, such as a network analyzer. In this case, the semiconductor devices shown in FIGS. 9A and 9B were prepared for comparison. That is, in the semiconductor device shown in FIG. 9A, the dummy pad portion 26 is disposed inside the bent portion of the rewiring 25, and in the semiconductor device shown in FIG. It is located outside the bend.
[0032]
Here, a point where two line segments of one high-frequency signal wiring intersect is defined as a bent portion, and the center of the dummy pad is located on the side where the intersection angle of the two line segments centered on the bent portion is small. In this case, it is assumed that the position is located inside the bent portion, and the case where it is located on the side where the intersection angle of the two lines around the bent portion is large is positioned outside the bent portion.
[0033]
Next, FIGS. 8 and FIG. 9 (A), the Measurement of the transmission characteristic S ₂₁ of the high-frequency signal of the semiconductor device shown respectively (B), the results shown in FIG. 10 were obtained. 10, the solid line a semiconductor device shown in FIG. 9 (A) (hereinafter, referred to as the pad inner CSP.) Shows the transmission characteristic _{S 21} of the dotted line semiconductor device shown in FIG. 8 (hereinafter, referred to as the pad center CSP.) Of shows the transmission characteristic _{S 21,} the dashed line a semiconductor device shown in FIG. 9 (B) shows the transmission characteristic _{S 21} (hereinafter, referred to as the pad outer CSP.).
[0034]
Now, as is apparent from FIG. 10, the high-frequency signal of each CSP attenuates almost the same up to about 6 GHz, but the attenuation of the high-frequency signal of the CSP inside the pad shown by a solid line in the range of about 6 GHz to about 19 GHz. Is the largest, then the attenuation of the high frequency signal of the pad center CSP shown by the dotted line is the largest, and the attenuation of the high frequency signal of the pad outer CSP shown by the dashed line is the smallest. However, when the high-frequency signal exceeds about 19 GHz, the attenuation of the high-frequency signal of the pad inner CSP shown by the solid line is the smallest, and then the attenuation of the high-frequency signal of the pad center CSP shown by the dotted line is the smallest, but the pad outer CSP shown by the dashed line. Of the high-frequency signal of FIG.
[0035]
That is, the magnitude of the attenuation is completely opposite between the case where the high-frequency signal is about 6 GHz to about 19 GHz and the case where the high-frequency signal exceeds about 19 GHz. Therefore, it is determined whether the dummy pad portion 26 is disposed at a point where the rewiring 25 is to be bent, inside the bent portion of the rewiring 25, or outside the bent portion of the rewiring 25. It is preferable to select an appropriate one according to the frequency of the high-frequency signal transmitted to the wiring 25. If the frequency of the transmitted high-frequency signal is lower than about 19 GHz or higher than about 19 GHz, it is most preferable that the inflection point be located at the center of the pad as shown by a dotted line.
[0036]
Next, the role of the opening 11 of the ground layer 6 below the dummy pad portion 7b shown in FIG. 2 will be described together with experimental results. First, a semiconductor device substantially similar to the semiconductor device illustrated in FIGS. 5A and 5B was prepared. However, in this case, the diameters of the dummy pad portion 26 and the dummy post 29 were 150 μm, and the other dimensions were the same as in the above case.
[0037]
Further, a first semiconductor device having an opening of 150 μm in diameter (same as the diameter of the dummy pad portion 26) in the ground layer 23 below the dummy pad portion 26, a second semiconductor device having an opening of 170 μm in diameter, A third semiconductor device having an opening of 190 μm, a fourth semiconductor device having an opening of 130 μm in diameter, and a fifth semiconductor device having no opening were prepared. In the above, each of the semiconductor devices was prepared without the dummy post 29 on the dummy pad portion 26 and with the dummy post 29 provided.
[0038]
Then, measurement of the transmission characteristics S ₂₁ of the high frequency signal of the first to fifth semiconductor devices, the results shown in FIG. 11 were obtained. That is, when the first to third semiconductor devices, as shown by the solid line in FIG. 11, almost the same transmission characteristic S ₂₁ are obtained, in the case of the fourth and fifth semiconductor device, FIG. 11 in as indicated by the dotted line, substantially identical transmission characteristics S ₂₁ were obtained. Also, to those without the dummy posts 29 provided on the dummy pad portions 26, as provided with a dummy posts 29, so showed almost identical transmission characteristics S _21, FIG. 11, is shown as the same characteristic curve ing.
[0039]
As is apparent from FIG. 11, the attenuation of the high-frequency signal is smaller in the first to third semiconductor devices indicated by solid lines than in the fourth and fifth indicated by dotted lines in the frequency band of about 26 GHz to about 42 GHz. The fourth and fifth semiconductor devices, which are smaller than the semiconductor device but reversed in other frequency bands, that is, the frequency band smaller than about 26 GHz and the frequency band larger than about 42 GHz, It is smaller than the first to third semiconductor devices shown. However, in a frequency band smaller than about 26 GHz, the difference between the first to third semiconductor devices indicated by solid lines and the fourth and fifth semiconductor devices indicated by dotted lines is not so large.
[0040]
In the above experiment, only one example was used for the size of the dummy pad portion 26, the thickness of the protective film 24, and the like. Therefore, when each parameter was changed, the size and frequency of the opening of the ground layer 23 were changed. It is presumed that the correlation with the attenuation factor of the band changes, but what is important here is that the frequency transmitted to the rewiring depends on the size of the opening formed in the ground layer 23 below the dummy pad section 26. it is that it can be selected to optimize the transmission characteristic S ₂₁ against.
[0041]
Considering the above, as described above, in order to suppress the attenuation of the high-frequency signal, a circular dummy pad portion 7b wider than the first rewiring 7 is provided in the middle of the first rewiring 7. Therefore, the shape of the first rewiring 7 as a whole including the dummy pad portion 7b greatly differs in the portion of the dummy pad portion 7b.
[0042]
As a result, when the opening 11 is not provided in the ground layer 6, the stray capacitance at the dummy pad 7b increases, the characteristic impedance greatly changes, and the transmission characteristics deteriorate. Therefore, if an opening 11 having a diameter substantially equal to or larger than the diameter of the dummy pad portion 7b is provided in the ground layer 6 below the dummy pad portion 7b, the stray capacitance at the dummy pad portion 7b is reduced, and the characteristic impedance is reduced. Is suppressed, and transmission characteristics can be improved.
[0043]
The opening 12 of the ground layer 6 below the external connection pad 7d shown in FIG. 2 is also provided for the same reason. The same applies to the case where the rewiring has a bent portion as shown in FIGS.
[0044]
By the way, in FIG. 11, it can be said that the solid line and the dotted line are in a relationship shifted from each other in the left-right direction. Said from this point, changing depending on the frequency the diameter of the opening 11, 12 of the ground layer 6, and it is possible to shift the satisfactory range of the transmission characteristic S _21.
[0045]
In the above embodiment, only one dummy pad portion and one dummy post are formed on the high-frequency signal wiring. However, when the high-frequency signal wiring is long, a plurality of dummy pads and dummy posts are formed at predetermined intervals, for example, at intervals of about 1 mm. It may be provided.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the ground layer is provided on the semiconductor substrate, and the re-wiring including the high-frequency signal wiring for transmitting the high-frequency signal via the insulating film is provided on the ground layer. The rewiring including the high-frequency signal wiring and the ground layer may be provided only on one surface side of the semiconductor substrate, so that the manufacturing process can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a transparent plan view of a main part of a semiconductor device as one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view along the line AA in FIG. 1;
FIG. 3 is a partial cross-sectional view along the line BB of FIG. 1;
FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along line CC of FIG. 1;
FIG. 5 is a plan view of a semiconductor device used in a first experiment.
FIG. 6 is a plan view of another semiconductor device used in the first experiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating transmission characteristics of a high-frequency signal according to a first experiment.
FIG. 8 is a plan view of a semiconductor device used in a second experiment.
FIGS. 9A and 9B are plan views of other semiconductor devices used in the second experiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating transmission characteristics of a high-frequency signal according to a second experiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating transmission characteristics of a high-frequency signal according to another experiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 Connection pad 3 Insulating film 4 Protective film 6 Ground layer 7, 8, 9 Rewiring 11, 12 Opening S ₀ External connection post S ₁ External connection post G Ground post D Dummy post 21 Silicon substrate 22 Insulation Film 23 ground layer 24 protective film 25 rewiring 26 dummy pad portion 29 dummy post

Claims

A semiconductor device, wherein a ground layer is provided on a semiconductor substrate, and a rewiring including a high-frequency signal wiring for transmitting a high-frequency signal via an insulating film is provided on the ground layer.

2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the high-frequency signal wiring has a pad portion wider than the high-frequency signal wiring.

3. The semiconductor device according to claim 2, wherein an opening is provided in the ground layer below a pad of the high-frequency signal wiring.

4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the size of the opening of the ground layer is substantially the same as the size of the pad of the high-frequency signal wiring.

4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the size of the opening of the ground layer is larger than the size of the pad of the high-frequency signal wiring.

4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the size of the opening of the ground layer is smaller than the size of the pad of the high-frequency signal wiring.

In the invention according to claim 2 or 3, the pad portion of the high-frequency signal wiring is a dummy pad portion provided in the middle of the high-frequency signal wiring for suppressing attenuation of the high-frequency signal. Semiconductor device.

8. The semiconductor device according to claim 7, wherein the high-frequency signal wiring has a bent portion, and the dummy pad portion is provided at the bent portion.

9. The semiconductor device according to claim 7, wherein a plurality of the dummy pad portions are provided at a predetermined interval on one high-frequency signal wiring.

9. The semiconductor device according to claim 7, wherein a dummy post is provided on the dummy pad portion.

4. The semiconductor device according to claim 2, wherein the pad portion of the high-frequency signal wiring is an external connection pad portion provided at a tip of the high-frequency signal wiring.

12. The semiconductor device according to claim 11, wherein an external connection post is provided on the external connection pad portion of the high-frequency signal wiring.

13. The semiconductor device according to claim 12, wherein a ground post for external connection is provided on the insulating film so as to be connected to the ground layer.

13. The external connection pad according to claim 12, wherein an external connection pad portion wider than the rewiring is provided at a tip of the rewiring other than the high-frequency signal wiring, and an external connection post is provided on the external connection pad portion. A semiconductor device, comprising:

2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a part of the rewiring is a ground line provided along the high-frequency signal wiring.

16. The semiconductor device according to claim 15, wherein the ground line is provided on both sides of the high-frequency signal wiring.