JP3290514B2 - 混成集積回路部品 - Google Patents

混成集積回路部品

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JP3290514B2
JP3290514B2 JP19129793A JP19129793A JP3290514B2 JP 3290514 B2 JP3290514 B2 JP 3290514B2 JP 19129793 A JP19129793 A JP 19129793A JP 19129793 A JP19129793 A JP 19129793A JP 3290514 B2 JP3290514 B2 JP 3290514B2
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thin film
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film integrated
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三千男 荒井
幸夫 山内
直哉 坂本
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TDK Corp
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
TDK Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、混成集積回路部品に係
り、特に機能の異なる複数の薄膜集積回路を搭載した混
成集積回路部品において受動回路として機能する積層体
を前記薄膜集積回路に兼用できる構造にした混成集積回
路部品に関する。
【0002】
【従来の技術】混成集積回路部品として、積層型のコン
デンサ、積層型のインダクタ、抵抗あるいはこれらの複
合体を構成した基板上に、薄膜集積回路チップを1対1
で接続する構造は従来より知られている。
【0003】図6は従来の混成集積回路部品500の一
例を示す。図6において501は積層型のコンデンサ、
502は積層型のインダクタ、504は薄膜集積回路チ
ップ、505は薄膜集積回路チップの取り出し端子、5
06は積層体の電極パット、508はパッケージを示
す。
【0004】図6において、積層型のコンデンサ501
と積層型のインダクタ502から成る積層体上にベアの
薄膜集積回路チップ504を搭載し、この薄膜集積回路
チップ504の取り出し端子505と積層体の電極パッ
ト506とをワイヤボンディング等の手法により接続す
る。さらにこの薄膜集積回路チップ504を覆って、プ
ラスチックあるいはセラミックスのパッケージ508を
施し、混成集積回路部品500を構成する。
【0005】なお、積層型のコンデンサ等の積層体は次
のようにして形成する。まず、例えば原料を比較的低温
で仮焼成したBaTiO3 系セラミックから成る誘電体
材料の粉末をバインダーと混合してペースト化し、容易
に剥離できる仮支持基板上にこの誘電体ペーストをシー
ト状に印刷する。
【0006】次に電極用導体のペーストをこの上に印刷
し、更に前記の誘電体ペーストを積層する。これを交互
に行って積層体を形成する。この上に同様にして磁性材
料と導体材料ペーストを積層印刷してインダクタンス部
分を積層する。例えばNi−Cu−Zn系フェライトを
磁性材料として用いて積層型インダクタンスを形成する
ことができる。それからこの積層体を乾燥させたのち、
仮支持板から剥離し、例えば800℃〜900℃で焼成
し、複合積層体を得る。このようにしてL−C回路を含
む積層体を形成する。
【0007】形成した積層体の上に前述したようにベア
の薄膜集積回路チップ504を搭載し、電気的に接続
し、パッケージを施して混成集積回路部品を完成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図6からも明らかな如
く、従来の混成集積回路においては1つの積層体上に直
接1つの薄膜集積回路チップを搭載し、回路設計に従っ
て基板上に薄膜集積回路チップと積層体とを適宜接続し
て所望の部品を構成していた。
【0009】ところが積層型のコンデンサやインダクタ
等の受動素子部品は厚膜の積層体であるため、各機能と
も特性的にかなり余裕のある設計が可能であるが、薄膜
集積回路チップは半導体基板上に形成される回路機能は
通常単一の機能を持たせることしか出来ない。そのた
め、一つの混成集積回路部品は一つの機能を有する部品
として形成されていた。
【0010】従って本発明の目的は機能に余裕のある積
層体を有効に利用して、より安価で、コンパクトな混成
集積回路部品を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、一つの基板上に少なくとも1個の積層
型受動素子から成る積層体と、複数個の機能の異なる薄
膜集積回路チップとを並列に設けたものである。
【0012】
【作用】このように一つの基板上に積層体を兼用して、
複数の機能を有する混成集積回路部品を形成することに
より、回路部品の低コスト化、コンパクト化が実現でき
る。
【0013】
【実施例】本発明の実施例を図1〜図4によって説明す
る。図1、図2は本発明の混成集積回路部品の概略説明
図であり、図1(A)は平面説明図、図1(B)はA−
A’線に沿った断面構造説明図である。
【0014】図1において、100は基板、101は積
層体、102、103はそれぞれ薄膜集積回路、104
は出力端子、105は樹脂、111は積層型コンデン
サ、112は積層型インダクタ、113は抵抗をそれぞ
れ示す。
【0015】図1において、例えばアルミナ等の基板1
00上には、積層型コンデンサ111と積層型インダク
タ112を具備する積層体101と、例えば、DC−D
Cコンバータの駆動回路として機能するように回路設計
された多結晶シリコン基板上に形成された薄膜集積回路
102と、磁気ヘッドドライブ回路として機能するよう
に回路設計された多結晶シリコン基板上に形成された薄
膜集積回路103が搭載されている。
【0016】積層体101において、積層型コンデンサ
111側には、例えば、10μF、50μF、100μ
F、500μF、1000μF用の端子(111−1〜
111−5)、積層型インバータ112側には、例えば
10μH、50μH、100μH、200μH、300
μH用の端子(112−1〜112−5)が設けられて
いる。
【0017】本発明においては、この混成集積回路部品
を例えばDC−DCコンバータとして使用する時は図1
(A)に示す如く、薄膜集積回路102の端子はそれぞ
れ積層体101のC=1000μFの端子111−1と
L=200μHの端子112−4と接続されて実用化す
る。
【0018】また、この混成集積回路部品を磁気ヘッド
ドライブ回路として使用する時は図2に示す如く、薄膜
集積回路103の端子をそれぞれC=10μFの端子1
11−1、L=50μHの端子112−2と接続すれば
よい。
【0019】なお、図3は本発明に用いる薄膜集積回路
の一部である薄膜トランジスタの概略構造図、図4はこ
の薄膜トランジスタの製造工程説明図である。図3、図
4において、301は多結晶シリコン基板、302は酸
化シリコン膜、303は活性シリコン層、304はゲー
ト絶縁膜、305はゲート電極、306、309はソー
ス・ドレイン領域、307はフォスフォシリケートグラ
ス膜(PSG膜)、308はアルミニウム配線層を示
す。
【0020】図4により、この薄膜トランジスタの構造
工程を説明する。まず多結晶シリコン基板301上に、
スパッタ法により、1000〜5000Åの厚さの酸化
シリコン膜302を形成する。次にこの上にアモルファ
ス・シリコン膜(α−Si膜)303’を減圧CVD法
により500〜6000Åの厚さに形成する(図4
(A)参照)。
【0021】この時の成膜条件は以下の通りである。 Si2 6 100〜500 SCCM He 500 SCCM 反応圧力 0.1〜1 Torr 成膜温度 430〜500℃ 次にこのα−Si膜303’を所定のアイランド状にパ
ターニングした後、約600℃の温度で約40時間、窒
素雰囲気中で熱処理し、結晶化し活性シリコン層303
とする。(図4(B)参照)。
【0022】この後、ゲート絶縁膜として、ドライ酸化
により、500〜2000Åの膜厚の酸化シリコン膜3
04’を形成する。ゲート絶縁膜の形成条件は以下の通
りである。
【0023】 O2 2.5 SLM 成膜温度 850〜1100℃ 次にこの上にゲート電極となるPまたはBをドープした
シリコン膜305’を減圧CVD法により、1000〜
4000Åの厚さに形成する(図4(C)参照)。
【0024】そして所定のパターンに従ってエッチング
工程により、ゲート電極305とゲート絶縁膜304と
を形成する(図4(D)参照)。このゲート電極305
をマスクとして、ソース・ドレイン領域となるべき部分
にイオンドーピング法により、例えばPを注入して、
ース・ドレイン領域306、309を形成する(図4
(E)参照)。
【0025】基板を窒素雰囲気中で600℃、12時間
加熱し、ドーパントの活性化を行った後、さらに水素雰
囲気中で400℃、1時間熱処理し、水素化処理を行い
半導体層の欠陥準位密度を減少させる。
【0026】次に基板全体に常圧CVD法でPSG膜3
07を4000〜8000Åの厚さに形成した後、配線
パターンに従ってパターニングを行い、電極用の孔をあ
ける(図4(F)参照)。
【0027】この上にアルミニウムを蒸着し、パターニ
ングして配線層308を形成して図3に示す如き薄膜ト
ランジスタを完成する。このようにして構成した薄膜集
積回路102、103と積層体101とを、例えば図1
(A)に示す如く配置する。これらの薄膜集積回路の積
層体101との電気的接続部(端子)にCr、Ni、C
rNiAu、Ti、Cuのいずれかを蒸着しパターニン
グし、薄膜集積回路と積層体との接続が行われる。
【0028】さらにパッシベーション膜としてSiO2
膜、Si3 4 膜、PSG膜等のうちの少なくとも1つ
をCVD法で成膜し、積層体との電気的接続部のみをエ
ッチングして開孔しハンダバンプする。最後に出力端子
104を設けて、樹脂105でモールドして混成集積回
路部品を完成する。
【0029】なお、薄膜集積回路と積層体101との接
続は上記説明に限定されるものではなく、図1(B)に
示す如くワイヤボンディングによって行うこともでき
る。また、上記実施例では積層型のインダクタ、積層型
のコンデンサ、抵抗の少なくとも1つとを複合した積層
体1つに対し、複数の薄膜集積回路が同一基板に並列し
て設けられ、選択接続可能に配置されているが、これは
また逆でもよい。
【0030】即ち、図5に示す如く、薄膜集積回路20
1と、複数の積層体202、203を基板200上に配
置する。積層体202、203はそれぞれ受動素子部分
の大きさが異なるものを配置する。そして用途に応じて
薄膜集積回路201はそのいずれかのものと選択的に接
続する。
【0031】なお、上記の薄膜集積回路で、いろいろな
機能をもたせるためには、移動度特性が100cm2
v・sec以上のものが好ましい。このためにTFTは
非単結晶シリコン基板中に形成することが好ましい。
【0032】前記説明では基板上に積層体を載置した例
について説明したが、サイズにより薄膜集積回路上にこ
れを載置することもできる。また基板上に複数の積層体
を載置するとき、これらの積層体は同一のものに限定さ
れるものではなく、そのLCR等の値が異なるものを載
置することもできる。
【0033】
【発明の効果】一つの基板上に複数個の各々異なる機能
を有する薄膜集積回路チップと、積層型受動素子からな
る積層体を搭載し、1つの積層体を、複数の薄膜集積回
路の受動素子として共有化することにより、積層体が有
効に利用され、混成薄膜集積回路部品の低コスト化、コ
ンパクト化が図れる。
【0034】積層体の大きさは薄膜集積回路のパッケー
ジ面積で決まるため、積層体を載置したことによりパッ
ケージを大きくする必要がない。また薄膜集積回路は、
下地を選ばないため同じプロセスで同一基板上に複数個
形成することができる。従って1つの積層体をそれぞれ
異なる個別の薄膜集積回路で選択接続する場合に比較し
て小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の混成集積回路部品の概略説明図であ
る。
【図2】本発明の混成集積回路部品の別の概略説明図で
ある。
【図3】本発明に用いる薄膜トランジスタの概略説明図
である。
【図4】本発明に用いる薄膜トランジスタの製造工程説
明図である。
【図5】本発明の他の実施例である。
【図6】従来の混成集積回路部品の概略説明図である。
【符号の説明】
100 基板 101 積層体 102 薄膜集積回路 103 薄膜集積回路 104 出力端子 111 積層型コンデンサ 112 積層型インダクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 直哉 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社 半導体エネルギー研究所内 (56)参考文献 特開 平5−109923(JP,A) 特開 平5−90485(JP,A) 特開 平4−313157(JP,A) 特開 平4−303960(JP,A) 特開 昭63−115357(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 25/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つの基板上に、積層型コンダクタ、積
    層型インダクタあるいは抵抗のうち少なくとも1つを具
    備する積層体と、複数個の機能の異なる薄膜集積回路と
    を搭載した混成集積回路部品において、積層体に複数の接続用の端子を設け、 複数個の薄膜集積回路をこの端子のうち、選択したもの
    と接続したことを 特徴とする混成集積回路部品。
  2. 【請求項2】 前記積層体は、前記複数個の薄膜集積回
    路の受動回路として接続されることを特徴とする請求項
    1記載の混成集積回路部品。
  3. 【請求項3】 1つの基板上に、1つの薄膜集積回路
    と、複数の積層体を設け、薄膜集積回路はこれらの複数
    の積層体の1つまたは複数と接続可能に構成されること
    を特徴とする混成集積回路部品。
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