JP2009290174A - 半導体装置および半導体モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で半導体チップ上にキャパシタを形成する半導体装置および、その半
導体装置を用いた半導体モジュールを提供する。
【解決手段】半導体素子が形成され該半導体素子と電気的に接続される複数の電極を備え
た半導体チップ１３と、半導体チップ１３の上方に形成された第１絶縁層２０と、第１絶
縁層２０の上に形成され電極１４に電気的に接続される複数の再配置配線２２と、再配置
配線２２の端部に形成され外部と電気的に接続される複数のパッド２３と、再配置配線２
２およびパッド２３を覆う第２絶縁層２６と、第２絶縁層２６の一部が開口されパッド２
３の一部を露出させる第２開口部２７と、選択されたパッド２３上に設けられた誘電体層
３０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体チップの上方に受動素子を備える半導体装置および半導体モジュール
に関する。

半導体装置の小型化を図るために、半導体チップの外形サイズとほぼ同等の外形寸法を
有するチップ・サイズ・パッケージ（Chip Size Package：ＣＳＰ）と呼ばれる半導体
装置のパッケージ方式が出現している。
また、ウエハの状態で複数の半導体装置のパッケージを一括して行い、その後切断して
個片化するウエハレベル・チップ・サイズ・パッケージ（Wafer Level Chip Size Pa
ckage：ＷＣＳＰ）と呼ばれる半導体装置のパッケージ方式が知られている。
これらの技術を用い、１つの半導体チップ上に、キャパシタなどの受動素子を備えた半
導体装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００５−５５４８号公報

通常、半導体チップ上にキャパシタを形成する場合、下部電極と上部電極の間に誘電体
を挟んで平行平板型のキャパシタを形成することが行われている。特許文献１におけるキ
ャパシタの構造では、下部電極、誘電体層、保護層、上部電極とが順次積層されてキャパ
シタが形成されている。
このような構造のキャパシタでは、下部電極側からビアなどを経て、上部電極側に配線
を引き出し、両方の電極側に配線を設ける必要がある。このため、このような構造のキャ
パシタを備えた半導体装置の製造において、製造工程が多く煩雑であるという課題がある
。また、製造工程が多くなることから、製造コストがかかるという問題がある。

本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態
または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる半導体装置は、半導体素子が形成され該半導体素子と電
気的に接続される複数の電極を備えた半導体チップと、前記半導体チップの上方に形成さ
れた第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上に形成され前記電極に電気的に接続される複数の
再配置配線と、前記再配置配線の端部に形成され外部と電気的に接続される複数のパッド
と、前記再配置配線および前記パッドを覆う第２絶縁層と、前記第２絶縁層の一部が開口
され前記パッドの一部を露出させる開口部と、選択された前記パッド上に設けられた誘電
体層と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、再配置配線の端部に形成されたパッドの上に誘電体層が備えられて
いる。この半導体装置を外部の基板に実装し、誘電体層上に導電体からなる接続部材が配
置されることで、誘電体層をパッドと接続部材にて挟む構造となり、下部電極としてパッ
ド、上部電極として接続部材とする平行平板型のキャパシタが形成される。
このように、キャパシタの形成においてビアなどを経由して下部電極側から上部電極側
へ配線を引き出す必要なく、簡易な構造で半導体チップの上方にキャパシタを形成するこ
とが可能である。このことから、半導体チップの上方にキャパシタを備えた半導体装置の
製造工程を簡略化できる構造を得ることができる。

［適用例２］上記適用例にかかる半導体装置において、前記パッドの上および前記誘電
体層の上に、バンプが配置されていることが望ましい。

この構成によれば、外部基板などと接続されるバンプが誘電体層の上に配置されている
。このことから、誘電体層をパッドとバンプにて挟む構造となり、下部電極としてパッド
、上部電極としてバンプとする平行平板型のキャパシタが形成される。

［適用例３］上記適用例にかかる半導体装置において、前記誘電体層が配置された前記
パッドの形状が平面視で円形状であり、その円形状を囲む略同心円形状のバンプ保持用パ
ッドが設けられていることが望ましい。

この構成によれば、再配置配線の端部におけるパッドの形状が平面視で円形状に形成さ
れ、そこに誘電体層が設けられている。そして、パッドの円形状を囲む略同心円形状にバ
ンプ保持用パッドが形成されている。このことから、誘電体層と接合部材との親和性が悪
い場合においても、誘電体層を取り囲むバンプ保持用パッドにて接合部材を確実に保持す
ることができ、誘電体層の上方に導電材料を配置することができる。

［適用例４］上記適用例にかかる半導体装置において、前記誘電体層がチタン酸バリウ
ムを含有する材料で形成されていることが望ましい。

この構成によれば、高誘電率のチタン酸バリウムを含有する材料を誘電体層に用いるこ
とができ、小さな面積にて大きな容量を有するキャパシタを形成することが可能となり、
半導体装置の小型化に寄与できる。

［適用例５］上記適用例にかかる半導体装置において、前記半導体装置のパッケージ方
式が、チップ・サイズ・パッケージであることが望ましい。

この構成によれば、半導体チップの外形サイズとほぼ同等の外形寸法を有する小型の半
導体装置を得ることができる。

［適用例６］上記適用例にかかる半導体装置において、半導体装置が、半導体基板から
なる半導体素子の集合体を切断して製造されていることが望ましい。

この構成によれば、ウエハなどの半導体素子の集合体を用いて製造することができ、半
導体装置の生産効率を向上させることができる。

［適用例７］上記適用例にかかる半導体モジュールにおいて、半導体素子が形成され該
半導体素子と電気的に接続される複数の電極を備えた半導体チップと、前記半導体チップ
の上方に形成された第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上に形成され前記電極に電気的に接
続される複数の再配置配線と、前記再配置配線の端部に形成され外部と電気的に接続され
る複数のパッドと、前記再配置配線および前記パッドを覆う第２絶縁層と、前記第２絶縁
層の一部が開口され前記パッドの一部を露出させる開口部と、選択された前記パッド上に
設けられた誘電体層と、を備えた半導体装置と、前記半導体装置の前記パッドと接続され
る接続端子が設けられた基板と、を備え、前記基板に前記半導体装置が実装され、前記誘
電体層を有する部分の前記半導体装置と前記基板の前記接続端子との間に平行平板型のキ
ャパシタが形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、半導体装置は再配置配線の端部に形成されたパッドの上に誘電体層
が備えられている。そして、半導体装置が基板に実装され、誘電体層の上に半田などの導
電性を有する接続部材が配置されている。このことから、半導体装置が基板に実装された
半導体モジュールは、誘電体層をパッドと接続部材にて挟む構造となり、下部電極として
パッド、上部電極として接続部材とする平行平板型のキャパシタが形成される。
このように、半導体装置において、キャパシタの形成においてビアなどを経由して下部
電極側から上部電極側へ配線を引き出す必要なく、簡易な構造でキャパシタを形成するこ
とが可能である。このことから、半導体チップの上方にキャパシタを備えた半導体装置の
製造工程を簡略化できる構造を得ることができる。
また、半導体装置と基板の間にキャパシタを構成することができることから、基板側に
キャパシタ部品を実装することなく回路を構成することができ、半導体モジュールの小型
化を図ることができる。

［適用例８］上記適用例にかかる半導体モジュールにおいて、前記基板と前記半導体装
置との間に封止材が充填されていることが望ましい。

この構成によれば、基板とその基板に実装された半導体装置との間に封止材が充填され
ている。このことから、基板と半導体装置との接続強度を向上させ、また湿度などの影響
から半導体装置を保護でき、信頼性の高い半導体モジュールを提供できる。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、以下の説明
に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の寸法の割合を適宜
変更している。
（第１の実施形態）

図１は本実施形態の半導体装置の構成を示し、図１（ａ）は概略平面図、図１（ｂ）は
同図（ａ）のＡ−Ａ断線に沿う概略断面図、図１（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う
概略断面図である。
半導体装置１は、半導体チップ１３の一方の面に、第１絶縁層２０、再配置配線２２、
パッド２３、ループアンテナ２４、第２絶縁層２６、誘電体層３０が形成されて構成され
ている。

半導体チップ１３は、シリコン（Ｓｉ）からなる半導体基板１０に半導体素子を有する
素子形成層１１が形成され、その上に窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ₄）からなるパッシベーショ
ン膜１２が備えられている。また、パッシベーション膜１２の一部は開口されて、半導体
素子と接続する複数の電極１４が露出するように形成されている。電極１４はアルミニウ
ム（Ａｌ）またはアルミニウムを主成分とする合金などで形成されている。
また、この半導体チップ１３は、ＲＦ（Radio Frequency）回路を含んで構成されてい
る。なお、半導体基板１０として、ガリウムヒ素などのその他の半導体材料を使用しても
よい。

半導体チップ１３の上には、ポリイミド樹脂からなる第１絶縁層２０が形成されている
。また、半導体チップ１３の電極１４が露出するように、第１絶縁層２０の一部には複数
の第１開口部２１が形成されている。
なお、第１絶縁層２０の材料としてポリイミド樹脂の他に、シリコーン変性ポリイミド
樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ベ
ンゾシクロブテン、ポリベンゾオキサゾールなどを利用することができる。
また、半導体チップ１３と第１絶縁層２０の間に他の絶縁層、導体層などを設けてもよ
い。

第１絶縁層２０の面上には、導体として再配置配線２２、パッド２３、ループアンテナ
２４が形成されている。
再配置配線２２は、半導体チップ１３の複数の電極１４から、第１開口部２１の側壁を
経て第１絶縁層２０の上面に引き出されて形成され、それぞれの配線が交差しないように
配置される。
そして、再配置配線２２の端部には平面視で略円形状のパッド２３が形成され、複数の
パッド２３が半導体装置１の外周に沿って規則正しく配置されている。
また、第１絶縁層２０の上にはループアンテナ２４が形成され、図示しないが後述する
誘電体層３０を配置したパッド２３に接続されている。ループアンテナ２４は磁界型のア
ンテナ素子であり、ループアンテナ２４を介して電波の受信または送信が行われる。
これらの導体は、チタン・タングステン合金（ＴｉＷ）からなる下地層と、例えば銅（
Ｃｕ）からなるメッキシード層と、銅からなる本体層から構成されている。

さらに、再配置配線２２、パッド２３、ループアンテナ２４の上にはソルダーレジスト
などの第２絶縁層２６が形成されている。
第１絶縁層２０の面上に配置されたパッド２３上方の第２絶縁層２６には略円形状でパ
ッド２３の径より小さい第２開口部２７が設けられ、パッド２３の一部が露出するように
構成されている。

そして、選択された露出するパッド２３の上に誘電体層３０が設けられている。誘電体
層３０は第２開口部２７内に収まる厚さに形成されている。
本実施形態では、ポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂に高誘電率を有するチタン酸バリ
ウムを含有した材料を用い、誘電体層３０とパッド２３とが接するように配置されている
。
なお、誘電体層３０としての材料として詳しくは、式Ｂａ_XＴｉ_YＯ_Z（式中ＸおよびＹ
は独立に０．５から１．２５であり、Ｚは２．５から５である）を有するチタン酸バリウ
ム、ＳｒＴｉＯ₃のようチタン酸ストロンチウム、式Ｂａ_XＳｒ_YＴｉ_ZＯ_Q（式中Ｘおよび
Ｙは独立に０から１．２５のうちから選択され、Ｚは０．８〜１．５であり、Ｑは２．５
〜５である）を有するチタン酸バリウムストロンチウム、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、Ｔ
ａ₂Ｏ₅のような酸化タンタル、などの高誘電率を有する材料を利用することができる。
また、誘電体の材料とし誘電率は低いが、窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、ポリイミド、酸化
ケイ素（ＳｉＯ₂）などを用いることができる。
なお、誘電体層３０の大きさ（面積）、厚さは、キャパシタとして所望の容量となるよ
うに適宜選択される。また、回路構成により誘電体層３０を他の第２開口部２７に複数設
けてもよい。さらに、本実施形態では受動素子としてループアンテナ２４を半導体チップ
１３上に構成したが、インダクタを構成してもよい。

以下、上記のように構成された半導体装置１の製造方法について図面を参照しながら説
明する。
本実施形態の半導体装置は、図２に示すように、半導体ウエハ１００の状態で複数の半
導体装置１のパッケージを一括して行い、その後切断して個片化するウエハレベル・チッ
プ・サイズ・パッケージ（ＷＣＳＰ）として製造する。
図３、図４は半導体装置の製造工程を示す工程説明図であり、ＷＣＳＰとして製造され
る一つの半導体装置に関して図示して説明する。なお、図３、図４は図１（ａ）のＢ−Ｂ
断線に沿う断面に相当する。

まず、図３（ａ）に示すように、シリコンからなる半導体基板１０に素子形成層１１、
パッシベーション膜１２を有する半導体ウエハを用意する。パッシベーション膜１２の一
部は開口されて素子形成層１１の半導体素子と接続する電極１４が露出する状態にある。
そして、パッシベーション膜１２の上からスピンコータなどを用いて液状の感光性ポリ
イミド樹脂を塗布し、露光・現像して第１絶縁層２０を形成する。この第１絶縁層２０に
は、電極１４の一部が露出するように第１開口部２１を形成する。
なお、第１絶縁層２０の材料として、ポリイミド樹脂の他にシリコーン変性ポリイミド
樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ベ
ンゾシクロブテン、ポリベンゾオキサゾールなどを利用することができる。

続いて、図３（ｂ）に示すように、第１絶縁層２０の上にレジストを塗布して、レジス
ト膜４０を形成する。そして、レジスト膜４０を再配置配線、パッド、ループアンテナの
形状にパターニングする。
次に、図３（ｃ）に示すように、レジスト膜４０をマスクとして銅配線を形成する。詳
しくは、パターニングされたレジスト膜４０の上から、チタン・タングステン合金（Ｔｉ
Ｗ）からなる下地層と、銅（Ｃｕ）からなるメッキシード層をスパッタなどで形成し、そ
の後、電解メッキによる銅からなる本体層を形成する。
そして、図３（ｄ）に示すように、レジスト膜４０を剥離する。

次に、図４（ａ）に示すように、再配置配線２２、パッド２３、ループアンテナ２４の
上に、スピンコータなどを用いて液状の感光性ポリイミド樹脂を塗布し、露光・現像して
第２絶縁層２６を形成する。この第２絶縁層２６には、パッド２３の一部が露出するよう
に、第２開口部２７を形成する。
なお、第２絶縁層２６の材料として、ポリイミド樹脂の他にシリコーン変性ポリイミド
樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ベ
ンゾシクロブテン、ポリベンゾオキサゾールなどを利用することができる。

続いて、図４（ｂ）に示すように、誘電体ペースト４４を第２開口部２７のパッド２３
の上にスクリーン印刷などの印刷方法により配置する。
この印刷方法では、第２絶縁層２６の上に特定のパッド２３に対応する位置に開口穴４
２を有するメタルマスク４１を配置して、スキージ４３を用いて誘電体ペースト４４を第
２開口部２７に印刷する。誘電体ペーストはポリイミド樹脂などの樹脂にチタン酸バリウ
ムを含有した材料である。なお、誘電体の厚さを制御するために、数回に分けて印刷する
ことも可能である。また、他の印刷方法として、転写印刷を用いることもできる。さらに
、印刷の他にインクジェット法によって誘電体を含有する液体を吐出して、第２開口部２
７に誘電体層３０を配置することも可能である。
このように、誘電体ペースト４４などの誘電体材料を第２開口部２７内に配置できるこ
とから、誘電体ペースト４４が広がることや流れることがなく、また誘電体層３０の厚さ
を一定に制御することが可能である。

なお、誘電体層３０としての材料として詳しくは、式Ｂａ_XＴｉ_YＯ_Z（式中ＸおよびＹ
は独立に０．５から１．２５であり、Ｚは２．５から５である）を有するチタン酸バリウ
ムの他に、ＳｒＴｉＯ₃のようチタン酸ストロンチウム、式Ｂａ_XＳｒ_YＴｉ_ZＯ_Q（式中Ｘ
およびＹは独立に０から１．２５のうちから選択され、Ｚは０．８〜１．５であり、Ｑは
２．５〜５である）を有するチタン酸バリウムストロンチウム、二酸化チタン（ＴｉＯ₂
）、Ｔａ₂Ｏ₅のような酸化タンタル、などの高誘電率を有する材料を利用することができ
る。
また、誘電体の材料とし誘電率は低いが、窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、ポリイミド、酸化
ケイ素（ＳｉＯ₂）なども用いることができる。
そして、図４（ｃ）に示すように、第２開口部２７に配置された誘電体ペースト４４を
加熱して硬化させ誘電体層３０を形成する。
最後に、半導体ウエハの所定のダイシングラインに沿ってダイシングすることで複数の
半導体装置に分割し、図１に示した半導体装置１が得られる。

このような半導体装置１は、以下に説明するように回路基板などに実装されて利用され
る。
図５は半導体装置の実装状態を示す概略断面図である。
回路基板５０には、半導体装置１を実装するための接続端子５１が形成され、接続端子
５１に接続される所望の配線パターンが形成されている。接続端子５１および配線パター
ンは銅箔などをエッチングして形成されている。
半導体装置１のパッド２３と回路基板５０の接続端子５１との接続は接合部材としての
半田５２により行われる。また、パッド２３の上に誘電体層３０が形成された部分におい
ても、接続端子５１と誘電体層３０の間には半田５２が配置され、半田５２は一方で接続
端子５１に接合され、他方では誘電体層３０の面に接する状態である。
この半導体装置１の回路基板５０への実装においては、回路基板５０の接続端子５１に
半田バンプを形成しておき、その上に半導体装置１を載置して、加熱すればよい。
なお、半田５２については、鉛フリーの半田５２が望ましい。鉛フリーの半田としては
、錫（Ｓｎ）−銀（Ａｇ）−インジュ−ム（Ｉｎ）−ビスマス（Ｂｉ）系、錫−亜鉛（Ｚ
ｎ）−ビスマス系、錫−亜鉛−アルミニウム系、錫−亜鉛−インジューム−銀系などの半
田を用いることができる。
このように、誘電体層３０をパッド２３と半田５２にて挟む構造となり、下部電極とし
てパッド２３、上部電極として半田５２とする平行平板型のキャパシタが形成される。

以上、本実施形態の半導体装置１は、キャパシタの形成において、積層された絶縁膜の
間にビアなどを経由して下部電極側から上部電極側へ配線を引き出す必要なく、簡易な構
造で半導体チップ１３の上方にキャパシタを形成することが可能である。このことから、
半導体チップ１３の上方にキャパシタを備えた半導体装置１の製造工程が簡略化でき、製
造コストを削減することができる。
また、高誘電率のチタン酸バリウムを含有する材料を誘電体層３０に用いることができ
、小さな面積にて大きな容量を有するキャパシタを形成することが可能となり、半導体装
置１の小型化に寄与できる。
（第２の実施形態）

次に第２の実施形態の半導体装置について説明する。
図６は本実施形態の半導体装置の構成を示す概略断面図である。本実施形態は第１の実
施形態とはパッド上に接続部材としてのバンプが設けられている点が異なり、他の構成は
同様である。このため、同様の構成については同符号を付し説明を簡略化する。なお、図
６は、図１（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う断面図に相当する。

半導体装置２は、半導体チップ１３の一方の面に、第１絶縁層２０、再配置配線２２、
パッド２３、ループアンテナ２４、第２絶縁層２６、誘電体層３０、ボールバンプ５７が
形成されて構成されている。

半導体チップ１３は、シリコン（Ｓｉ）からなる半導体基板１０に半導体素子を有する
素子形成層１１が形成され、その上に窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ₄）からなるパッシベーショ
ン膜１２が備えられている。また、パッシベーション膜１２の一部が開口されて、半導体
素子と接続する複数の電極１４が露出するように形成されている。

半導体チップ１３の上には、ポリイミド樹脂からなる第１絶縁層２０が形成されている
。また、半導体チップ１３の電極１４が露出するように、第１絶縁層２０の一部には複数
の第１開口部２１が形成されている。

第１絶縁層２０の面上には、導体として再配置配線２２、パッド２３、ループアンテナ
２４が形成されている。
再配置配線２２は、半導体チップ１３の複数の電極１４から、第１開口部２１の側壁を
経て第１絶縁層２０の上面に引き出されて形成され、それぞれの配線が交差しないように
配置される。
そして、再配置配線２２の端部には平面視で略円形状のパッド２３が形成され、複数の
パッド２３が半導体装置１の外周に沿って規則正しく配置されている。

さらに、再配置配線２２、パッド２３、ループアンテナ２４の上にはソルダーレジスト
などの第２絶縁層２６が形成されている。
第１絶縁層２０の面上に配置されたパッド２３上方の第２絶縁層２６には、略円形状で
パッド２３の径より小さい第２開口部２７が設けられ、パッド２３の一部が露出するよう
に構成されている。

そして、選択された露出するパッド２３の上に誘電体層３０が設けられている。誘電体
層３０は第２開口部２７内に収まる厚さに形成されている。
さらに、パッド２３の上、および誘電体層３０の上に半田からなるボールバンプ５７が
設けられている。ボールバンプ５７は、半田ペーストを印刷にて第２開口部２７に配置し
、半田ペーストを加熱して溶融させ、上部を略半球状とすることで外部接続端子であるボ
ールバンプ５７を形成する。
なお、ボールバンプは半田に限らず、外部との接続を可能とする材料であればよく、金
などの材料を利用することができる。

このように、半導体装置２は、誘電体層３０をパッド２３とボールバンプ５７にて挟む
構造となり、下部電極としてパッド２３、上部電極としてボールバンプ５７とする平行平
板型のキャパシタが形成される。
以上、半導体装置２は簡易な構造でキャパシタを形成することが可能であり、半導体チ
ップ１３の上方にキャパシタを備えた半導体装置２の製造工程が簡略化でき、製造コスト
を削減することができる。
（変形例）

次に、第２実施形態の変形例について説明する。
本変形例では、誘電体層を形成したパッド周辺の構造の変形例であり、この部分につい
てのみ詳細に説明する。
図７は、変形例のパッド周辺の構成を示し、図７（ａ）は概略平面図、図７（ｂ）は同
図（ａ）のＣ−Ｃ断線に沿う概略断面図である。図８はパッド周辺にボールバンプを形成
した状態を示す概略断面図である。

図７に示すように、再配置配線２２の端部であるパッド２３は平面視で円形状に形成さ
れている。そして、平面視でパッド２３を囲むようにバンプ保持用パッド６０が略同心円
形状に形成されている。バンプ保持用パッド６０は、再配置配線２２、パッド２３と同様
にチタン・タングステン合金（ＴｉＷ）からなる下地層と、例えば銅（Ｃｕ）からなるメ
ッキシード層と、銅からなる本体層から構成されている。また、バンプ保持用パッド６０
は、独立して形成され他との接続はされていない。

そして、パッド２３、バンプ保持用パッド６０の上には第２絶縁層２６が形成されてい
る。
パッド２３の上方の第２絶縁層２６には、パッド２３の径より小さな円形状の第２開口
部２７が形成されている。また、バンプ保持用パッド６０上方の第２絶縁層２６には、同
心円形状の外周部を残した形状で第３開口部６１が形成されている。
このようにして、第２開口部２７よりパッド２３の一部が露出するように形成され、第
３開口部６１よりバンプ保持用パッド６０の一部が露出するように形成されている。

そして、図８に示すように、第２開口部２７にチタン酸バリウムからなる誘電体層３０
が配置され、それを覆うようにボールバンプ５７が形成されている。ボールバンプ５７は
半田で形成され、バンプ保持用パッド６０と半田が接合され、誘電体層３０を取り囲むよ
うにボールバンプ５７を保持している。ボールバンプ５７は誘電体層３０と接し、誘電体
層３０をパッド２３とボールバンプ５７にて挟む構造となり、下部電極としてパッド２３
、上部電極としてボールバンプ５７とする平行平板型のキャパシタが形成される。

このように、バンプ保持用パッド６０がボールバンプ５７を保持するので、誘電体層３
０とボールバンプ５７を構成する半田などの接合部材との親和性が良好でない場合におい
ても、誘電体層３０の上に接合部材を配置することができ、キャパシタを構成することが
容易である。
（第３の実施形態）

次に、半導体装置を回路基板に実装した半導体モジュールについて説明する。
前述した図５のように、回路基板５０に半導体装置１が実装された状態において半導体
モジュール５５を構成することができる。
例えば、回路基板５０側にもループアンテナを形成して、半導体装置１のループアンテ
ナ２４と対向するように配置し、半導体装置１側と回路基板５０側の間で高速にデータを
通信する高速伝送モジュールを構成することが可能である。

また、このような半導体モジュール５５では、半導体装置１と回路基板５０の間にキャ
パシタを構成していることから、半導体装置１からキャパシタを経由して再び半導体装置
１に戻す配線経路を構成することができ、回路設計における自由度を向上させることがで
きる。
さらに、半導体装置１と回路基板５０の間にキャパシタを構成することができることか
ら、回路基板側にキャパシタ部品を実装することなく回路を構成することができ、半導体
モジュール５５の小型化を図ることができる。

また、図９に示すように、半導体モジュール５６において半導体装置１と回路基板５０
の間に封止樹脂５８を充填した形態の半導体モジュール５６を構成してもよい。
封止樹脂５８としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などが用いられ、回路基板５０
と半導体装置１との接続強度を向上させ、また湿度などの影響から半導体装置１を保護で
き、信頼性の高い半導体モジュール５６を提供できる。

第１実施形態の半導体装置の構成を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断線に沿う概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う概略断面図。 第１実施形態における半導体装置の製造に用いられる半導体ウエハを示す平面図。 第１実施形態における半導体装置の製造工程を示す工程説明図。 第１実施形態における半導体装置の製造工程を示す工程説明図。 半導体装置の実装状態を示す概略断面図。 第２実施形態の半導体装置の構成を示す概略断面図。 変形例のパッド周辺の構成を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断線に沿う概略断面図。 変形例のパッド周辺にボールバンプを形成した状態を示す概略断面図。 第３実施形態における半導体モジュールを示す概略断面図。

符号の説明

１，２…半導体装置、１０…半導体基板、１１…素子形成層、１２…パッシベーション
膜、１３…半導体チップ、１４…電極、２０…第１絶縁層、２１…第１開口部、２２…再
配置配線、２３…パッド、２４…ループアンテナ、２６…第２絶縁層、２７…第２開口部
、３０…誘電体層、４０…レジスト膜、４１…メタルマスク、４２…開口穴、４３…スキ
ージ、４４…誘電体ペースト、５０…基板としての回路基板、５１…接続端子、５２…半
田、５５，５６…半導体モジュール、５７…ボールバンプ、５８…封止樹脂、６０…バン
プ保持用パッド、６１…第３開口部、１００…半導体ウエハ。

Claims (8)

1. 半導体素子が形成され該半導体素子と電気的に接続される複数の電極を備えた半導体チ
   ップと、
   前記半導体チップの上方に形成された第１絶縁層と、
   前記第１絶縁層の上に形成され前記電極に電気的に接続される複数の再配置配線と、
   前記再配置配線の端部に形成され外部と電気的に接続される複数のパッドと、
   前記再配置配線および前記パッドを覆う第２絶縁層と、
   前記第２絶縁層の一部が開口され前記パッドの一部を露出させる開口部と、
   選択された前記パッド上に設けられた誘電体層と、
   を備えたことを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記パッドの上および前記誘電体層の上に、バンプが配置されていることを特徴とする
   半導体装置。
3. 請求項２に記載の半導体装置において、
   前記誘電体層が配置された前記パッドの形状が平面視で円形状であり、その円形状を囲
   む略同心円形状のバンプ保持用パッドが設けられていることを特徴とする半導体装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置において、
   前記誘電体層がチタン酸バリウムを含有する材料で形成されていることを特徴とする半
   導体装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半導体装置において、
   前記半導体装置のパッケージ方式が、チップ・サイズ・パッケージであることを特徴と
   する半導体装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置において、
   前記半導体装置が、半導体基板からなる半導体素子の集合体を切断して製造されている
   ことを特徴とする半導体装置。
7. 半導体素子が形成され該半導体素子と電気的に接続される複数の電極を備えた半導体チ
   ップと、前記半導体チップの上方に形成された第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上に形成
   され前記電極に電気的に接続される複数の再配置配線と、前記再配置配線の端部に形成さ
   れ外部と電気的に接続される複数のパッドと、前記再配置配線および前記パッドを覆う第
   ２絶縁層と、前記第２絶縁層の一部が開口され前記パッドの一部を露出させる開口部と、
   選択された前記パッド上に設けられた誘電体層と、を備えた半導体装置と、
   前記半導体装置の前記パッドと接続される接続端子が設けられた基板と、を備え、
   前記基板に前記半導体装置が実装され、前記誘電体層を有する部分の前記半導体装置と
   前記基板の前記接続端子との間に平行平板型のキャパシタが形成されていることを特徴と
   する半導体モジュール。
8. 請求項７に記載の半導体モジュールにおいて、
   前記基板と前記半導体装置との間に封止材が充填されていることを特徴とする半導体モ
   ジュール。

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