JP5511119B2 - Interposer and semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、インターポーザ及び半導体装置に係り、特に電源回路またはコンデンサを内蔵したインターポーザ、及びこのインターポーザに半導体チップを実装させた半導体装置に関する。 The present invention relates to an interposer and a semiconductor device, and more particularly to an interposer having a built-in power supply circuit or a capacitor and a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on the interposer.
従来、半導体チップでは高周波動作に連動して発生する高周波ノイズを吸収させるために半導体チップの周辺にデカップリングキャパシタを配置し、安定動作を図っている。 Conventionally, in a semiconductor chip, in order to absorb high frequency noise generated in conjunction with high frequency operation, a decoupling capacitor is arranged around the semiconductor chip to achieve stable operation.
ところが、半導体チップの動作周波数が1GHz以上になると、デカップリングキャパシタとして一般に使用されている積層セラミックキャパシタでは高周波ノイズを吸収しきれない。このため、積層セラミックキャパシタを半導体チップの周囲に配置して、高周波ノイズを抑えるという方法がとられている。例えば、半導体チップの高周波ノイズの影響の大きい回路に電源を供給しているパッドに接続されている電源のリード(端子)とグランドのリードとの間に高周波ノイズ成分を含んだ電源ノイズの除去効果の高い低容量のセラミックキャパシタや積層セラミックキャパシタを接続している。 However, when the operating frequency of the semiconductor chip is 1 GHz or more, a multilayer ceramic capacitor generally used as a decoupling capacitor cannot absorb high frequency noise. For this reason, a method is adopted in which multilayer ceramic capacitors are arranged around the semiconductor chip to suppress high frequency noise. For example, the effect of removing power supply noise including high-frequency noise components between the lead (terminal) of the power supply connected to the pad that supplies power to the circuit that is highly influenced by the high-frequency noise of the semiconductor chip and the ground lead High-capacity, low-capacity ceramic capacitors and multilayer ceramic capacitors are connected.
また、シリコン基板上にセラミック薄膜からなるキャパシタ層を形成すると共に、薄膜微細加工技術を用いてこのキャパシタ層の電極形状を工夫することによって30pHの低い等価直列インダクタンスを実現したデカップリングキャパシタが開発されている(非特許文献1参照)。 In addition, a decoupling capacitor has been developed that realizes an equivalent series inductance with a low pH of 30 pH by forming a capacitor layer made of a ceramic thin film on a silicon substrate and devising the electrode shape of the capacitor layer using thin film microfabrication technology. (See Non-Patent Document 1).
このデカップリングキャパシタでは1GHz以上で高速動作する半導体チップの高周波ノイズを効率よく除去することができる。
しかしながら、従来技術では、プロセスの微細化に伴い、集積度の増大、高周波化及び入力ピン数の増加によってもたらされる消費電流の増大に起因した更なる電源ノイズの問題が深刻化している。また、半導体チップの動作電源の低電圧化に伴い耐ノイズ性が急激に悪化している。 However, in the prior art, with the miniaturization of the process, the problem of further power supply noise due to an increase in current consumption caused by an increase in integration degree, an increase in frequency, and an increase in the number of input pins becomes serious. In addition, the noise resistance has rapidly deteriorated as the operating voltage of the semiconductor chip is lowered.
その結果、半導体チップ内では動作中にノイズによる瞬間電流で電圧降下が生じ、速度低下及びクロックジッター増加による性能低下を引き起こす、という問題があった。特に、半導体チップ中心部では周辺から電源供給が行われるため、電源配線が長くなり電圧降下が著しくなる。また、半導体チップの周囲にコンデンサが配置されているので、コンデンサから半導体チップのパッド(又は内部回路)までの配線距離が長くなり、高周波ノイズ成分を含む電源ノイズが除去しきれなくなる(ノイズ除去能力が著しく低下する)という問題がある。 As a result, there is a problem that a voltage drop occurs due to an instantaneous current due to noise during operation in the semiconductor chip, causing a decrease in speed and a decrease in performance due to an increase in clock jitter. In particular, since power is supplied from the periphery in the central part of the semiconductor chip, the power supply wiring becomes long and the voltage drop becomes remarkable. In addition, since a capacitor is arranged around the semiconductor chip, the wiring distance from the capacitor to the pad (or internal circuit) of the semiconductor chip becomes long, and power supply noise including high-frequency noise components cannot be removed (noise removal capability). Is significantly reduced).
本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、基板内に電源回路等を内蔵させることにより、例えば、フリップチップ実装された半導体チップへ短い距離で電源を供給することで電圧降下を防止したインターポーザを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. By incorporating a power supply circuit or the like in a substrate, for example, a voltage drop can be achieved by supplying power at a short distance to a flip-chip mounted semiconductor chip. It is an object to provide an interposer that prevents the above.
また、基板内にコンデンサを内蔵させることにより、例えば、フリップチップ実装された半導体チップへ短い距離でコンデンサを接続することで高周波ノイズ成分を含む電源ノイズを除去することができるインターポーザを提供することも目的とする。 In addition, by incorporating a capacitor in the substrate, for example, it is possible to provide an interposer that can remove power supply noise including high-frequency noise components by connecting the capacitor at a short distance to a flip-chip mounted semiconductor chip. Objective.
更に、上記のインターポーザに半導体チップを実装させた半導体装置を提供することを目的とする。 Furthermore, it aims at providing the semiconductor device which mounted the semiconductor chip in said interposer.
上記目的を達成するために、本発明のインターポーザは、表層に配線層が形成された基板と、前記配線層の上に形成された複数のパッドと、複数段のトランジスタを備えた電源回路、及び一対の金属板及び該金属板に挟持された誘電体を備えたコンデンサの少なくとも一方を含み、前記基板の配線層の下に形成された少なくとも1つの回路と、を含んで構成したものである。 To achieve the above object, an interposer according to the present invention includes a substrate having a wiring layer formed on a surface layer, a plurality of pads formed on the wiring layer, a power supply circuit including a plurality of transistors, and It includes at least one of a capacitor having a pair of metal plates and a dielectric sandwiched between the metal plates, and at least one circuit formed under the wiring layer of the substrate.
本発明の基板に形成する回路は、電源回路のみ、コンデンサのみ、又は電源回路及びコンデンサの両方とすることができる。 The circuit formed on the substrate of the present invention can be a power circuit only, a capacitor only, or both a power circuit and a capacitor.
本発明のインターポーザには、少なくとも1つの回路が電源回路を含む場合には、電源回路の最終段のトランジスタが複数のパッドのいずれか1つの下、好ましくは直下に位置するように形成することができる。 In the interposer of the present invention, when at least one circuit includes a power supply circuit, the final stage transistor of the power supply circuit may be formed so as to be located below, preferably directly below, any one of the plurality of pads. it can.
また、少なくとも1つの回路がコンデンサを含む場合には、コンデンサを構成する金属板の中心が複数のパッドのいずれか1つの下、好ましくは直下に位置するようにコンデンサを形成することができる。 Further, when at least one circuit includes a capacitor, the capacitor can be formed such that the center of the metal plate constituting the capacitor is positioned below any one of the plurality of pads, preferably directly below.
本発明の少なくとも1つの回路は、インターポーザに実装された半導体チップに対応させて形成することができる。 At least one circuit of the present invention can be formed corresponding to a semiconductor chip mounted on an interposer.
本発明のインターポーザによれば、基板に電源回路を形成することで、実装された半導体チップまでの距離を短くすることができ、これにより電圧降下を防止することができ、基板にコンデンサを形成することで、実装された半導体チップへのノイズを低減することができる。 According to the interposer of the present invention, by forming the power supply circuit on the substrate, the distance to the mounted semiconductor chip can be shortened, thereby preventing a voltage drop and forming a capacitor on the substrate. Thus, noise to the mounted semiconductor chip can be reduced.
本発明のインターポーザは、表層に配線層が形成された基板と、前記配線層の上に形成された複数のパッドと、複数段のトランジスタを備え、かつ最終段のトランジスタが前記基板の厚み方向に延びた第1の配線を介して前記複数のパッドのいずれか1つに接続された電源回路、及び、一対の金属板及び該金属板に挟持された誘電体を前記基板の厚み方向に積層して形成され、かつ上側の金属板が前記第1の配線に対して並列に前記基板の厚み方向に延びた第2の配線を介して、前記電源回路が接続された前記パッドに接続されたコンデンサを含み、前記基板の配線層の下に形成された少なくとも1つの回路と、を含んで構成することができる。 The interposer of the present invention includes a substrate having a wiring layer formed on a surface layer, a plurality of pads formed on the wiring layer, and a plurality of stages of transistors, and the final stage of the transistors in the thickness direction of the substrate. A power supply circuit connected to any one of the plurality of pads through the extended first wiring, a pair of metal plates, and a dielectric sandwiched between the metal plates are stacked in the thickness direction of the substrate. And a capacitor connected to the pad to which the power supply circuit is connected via a second wiring in which the upper metal plate extends in parallel with the first wiring in the thickness direction of the substrate And at least one circuit formed under the wiring layer of the substrate.
本発明のインターポーザによれば、1つのパッドに第1の配線を介して電源回路を接続すると共に、第2の配線を介してコンデンサを接続したので、実装される半導体チップに対する電圧降下及び電源ノイズを防止することができる。 According to the interposer of the present invention, the power supply circuit is connected to one pad via the first wiring, and the capacitor is connected via the second wiring. Can be prevented.
本発明のインターポーザでは、インターポーザの前記基板の前記配線層が形成された側に半導体チップを実装して半導体装置を構成することができる。 In the interposer of the present invention, a semiconductor device can be configured by mounting a semiconductor chip on the side of the interposer where the wiring layer is formed.
本発明の半導体装置を、表層に配線層が形成された基板、及び前記配線層の上に形成された第1のパッド及び第2のパッドを含む複数のパッドを備えたインターポーザと、前記基板の配線層が形成された側に実装されて前記第1のパッドと接続された第1の半導体チップと、前記基板の配線層が形成された側に実装されて前記第2のパッドと接続された第2の半導体チップと、を含んで構成した場合には、複数段のトランジスタを備え、かつ最終段のトランジスタが前記基板の厚み方向に延びた第1の配線を介して前記第1のパッドに接続された第1の電源回路と、一対の金属板及び該金属板に挟持された誘電体を前記基板の厚み方向に積層して形成され、かつ上側の金属板が前記第1の配線に対して並列に前記基板の厚み方向に延びた第2の配線を介して、前記第1のパッドに接続された第1のコンデンサと、複数段のトランジスタを備え、かつ最終段のトランジスタが前記第1の配線に対して並列に前記基板の厚み方向に延びた第3の配線を介して前記第2のパッドに接続された第2の電源回路と、一対の金属板及び該金属板に挟持された誘電体を前記基板の厚み方向に積層して形成され、かつ上側の金属板が前記第1の配線に対して並列に前記基板の厚み方向に延びた第4の配線を介して、前記第2のパッドに接続された第2のコンデンサと、を前記基板の配線層の下に形成すればよい。 A semiconductor device according to the present invention includes a substrate having a wiring layer formed on a surface layer, an interposer having a plurality of pads including a first pad and a second pad formed on the wiring layer, A first semiconductor chip mounted on the side where the wiring layer is formed and connected to the first pad; and a first semiconductor chip connected to the side where the wiring layer is formed on the substrate and connected to the second pad. And a second semiconductor chip, a plurality of transistors are provided, and the final transistor is connected to the first pad via a first wiring extending in the thickness direction of the substrate. A first power circuit connected, a pair of metal plates and a dielectric sandwiched between the metal plates are stacked in the thickness direction of the substrate, and the upper metal plate is connected to the first wiring Extending in the thickness direction of the substrate in parallel A first capacitor connected to the first pad and a plurality of stages of transistors are provided via a wiring, and the final stage transistor extends in parallel with the first wiring in the thickness direction of the substrate. A second power supply circuit connected to the second pad via a third wiring, a pair of metal plates, and a dielectric sandwiched between the metal plates in a thickness direction of the substrate. And a second capacitor connected to the second pad via a fourth wiring in which the upper metal plate extends in parallel with the first wiring in the thickness direction of the substrate, What is necessary is just to form under the wiring layer of a board | substrate.
本発明の半導体装置によれば、第1の電源回路と第1のコンデンサが第1のパッドを介して短い距離で第1の半導体チップに接続され、第2の電源回路と第2のコンデンサが第2のパッドを介して短い距離で第2の半導体チップに接続されているため、インターポーザに実装されている第1及び第2の半導体チップに対する電圧降下と電源ノイズを各々個別に防止することができる。 According to the semiconductor device of the present invention, the first power supply circuit and the first capacitor are connected to the first semiconductor chip at a short distance via the first pad, and the second power supply circuit and the second capacitor are connected to each other. Since it is connected to the second semiconductor chip at a short distance via the second pad, it is possible to individually prevent voltage drop and power supply noise with respect to the first and second semiconductor chips mounted on the interposer. it can.
上記の半導体装置では、第1の電源回路から第1のパッドを介して第1の半導体チップに供給する電圧の大きさと第2の電源回路から第2のパッドを介して第2の半導体チップに供給する電圧の大きさとを異ならせることができる。 In the above semiconductor device, the magnitude of the voltage supplied from the first power supply circuit to the first semiconductor chip via the first pad and the second power supply circuit from the second power supply circuit to the second semiconductor chip via the second pad. The magnitude of the supplied voltage can be made different.
以上説明したように本発明によれば、基板の内部に電源回路を内蔵させれば、パッドを介して実装された半導体チップへ短い距離で電源回路から電源を供給することができるので、半導体チップに対する電圧降下を防止することができ、また、基板の内部にコンデンサを内蔵させれば、パッドを介して接続された半導体チップへ短い距離でコンデンサを接続することができるので、電源ノイズを低減できる、という効果が得られる。 As described above, according to the present invention, if the power supply circuit is built in the substrate, power can be supplied from the power supply circuit to the semiconductor chip mounted via the pad at a short distance. In addition, if a capacitor is built in the substrate, the capacitor can be connected to the semiconductor chip connected via the pad at a short distance, so that power noise can be reduced. The effect of is obtained.
本発明の第1実施形態を図1を参照して説明する。本実施形態はインターポーザの基板内に電源回路を形成したものである。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a power supply circuit is formed in a substrate of an interposer.
図1に示すように、インターポーザ(中継基板)12は、表層に配線層28が形成された基板によって構成されている。基板に形成された配線層28の上には複数のパッド18a、18b、24、26が形成されている。更に、基板内の配線層28の下には複数段のトランジスタを含んで構成された電源回路40が設けられている。また、基板の配線層28の上面には第1の半導体チップ14と、第2の半導体チップ16とがパッド24、26上に形成されたバンプ(半導体チップ接続ピン)30、32を介して電源回路40の最終段のトランジスタと電気的に接続されるようにフリップチップ実装されている。
As shown in FIG. 1, the interposer (relay substrate) 12 is constituted by a substrate having a
第1の半導体チップ14(以下、第1のIC14と呼ぶ)としては、CPU等を用いることができ、第2の半導体チップ16(以下、第2のIC16と呼ぶ)としてはメモリ等を用いることができる。 A CPU or the like can be used as the first semiconductor chip 14 (hereinafter referred to as the first IC 14), and a memory or the like is used as the second semiconductor chip 16 (hereinafter referred to as the second IC 16). Can do.
更に詳細に説明すると、図2に示すように電源回路40の最終段のトランジスタは、ゲート多結晶シリコン84、ソース84a、ゲート酸化膜84b、及びドレイン84cによって構成されている。ドレイン84cは配線層28の上に形成されたいずれか1つのパッド24の直下に形成された電源配線80、及び電源配線80を各階層へ接続させるように基板の厚み方向に延びたコンタクト82を備えた配線を介してパッド24と接続されている。
More specifically, as shown in FIG. 2, the final stage transistor of the
また、第1のIC14には、ゲート多結晶シリコン74、ソース74a、ゲート酸化膜74b、及びドレイン74cによって構成されたトランジスタが設けられており、ドレイン74cは第1のIC14の配線層の下に形成されたパッド20の直上に形成された電源配線70、及び電源配線70を各階層へ接続させる基板の厚み方向に延びたコンタクト72を介してパッド20と接続されている。
The
これによって、インターポーザ12に形成された電源回路40の最終段のトランジスタのドレイン84cは第1のIC14に形成されたトランジスタのドレイン74cと、基板の厚み方向に延びかつバンプ30を含む直線状の配線で接続されることになり、最短距離で電源を供給することができる。
As a result, the
図1に示すように、インターポーザ12上のパッド18a、18bには、外部端子であるリード46、48に接続された外部端子との接続配線であるワイヤーボンディング用の金線42、44が接続されている。そして、インターポーザ12、第1のIC14、及び第2のIC16はIC封入・保護用のモールド樹脂52でモールドされている。
As shown in FIG. 1,
本実施形態の半導体装置では、リード46、48から金線42、44及びパッド18a、18bを介して電源回路40へ電源が供給され、供給された電源は電源回路40の最終段のトランジスタからコンタクト82、電源配線80、パッド24、バンプ30、及びパッド20を含む直線状の配線を介してフリップチップ実装されている第1のIC14へ供給される。
In the semiconductor device of this embodiment, power is supplied from the
本実施形態では、インターポーザ12の基板の内部に複数段のトランジスタからなる電源回路40が内蔵されており、インターポーザ12の上面に形成されたパッド24のいずれか1つの直下に電源回路40の最終段のトランジスタのドレイン84cが形成されている。そのため、回路内部の動作電源の低電圧化や電源ノイズの影響で電圧降下が著しくなってしまう部分に短い距離で電源を供給することが可能となり、電圧降下を防止することができる。
In the present embodiment, a
なお、本実施形態において、他の半導体チップにも電源を供給したい場合は、インターポーザ12内に複数段のトランジスタで構成された他の電源回路を、最終段のトランジスタのドレインがインターポーザ12に形成された他のパッドのいずれか1つの直下に位置するように形成すればよい。
In this embodiment, when it is desired to supply power to other semiconductor chips, the
また、インターポーザ12に実装され、電源分離された複数の半導体チップが存在する場合は、それぞれの半導体チップ毎に対応させた電源回路を複数形成すれば、各々の半導体チップに短い距離で電源供給することができる。また、複数の電源回路を形成すれば、半導体チップの各々に異なる電圧を供給することができる。
Further, when there are a plurality of semiconductor chips mounted on the
上記では最終段のトランジスタをパッドの直下に形成したが、直下近傍に形成するようにしてもよい。 In the above description, the final-stage transistor is formed immediately below the pad, but may be formed near the pad.
次に、本発明の第2実施形態を図3を参照して説明する。本実施形態は、インターポーザの基板内にコンデンサを形成したものである。なお、図3において図1と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a capacitor is formed in an interposer substrate. In FIG. 3, the same parts as those in FIG.
図3に示すように、インターポーザ12を構成する基板に形成された配線層28の下には一対の金属板と該金属板間に挟持された誘電体とを備えたコンデンサ(Metal−insulator−metal:MIMコンデンサ、以下、MIMと呼ぶ)60が金属板及び誘電体を基板の厚み方向に積層させて設けられている。また、基板の配線層28の上面には第1のIC14と第2のIC16とがパッド24、26上に形成されたバンプ30、32を介して、MIM60の上側金属板と電気的に接続されるようにフリップチップ実装されている。
As shown in FIG. 3, a capacitor (Metal-insulator-metal) including a pair of metal plates and a dielectric sandwiched between the metal plates under the
第1のIC14は、図4に示すように、MIM60の上側金属板の中心とパッド20、24及びバンプ30を介して電気的に接続されるようにフリップチップ実装されている。すなわち、MIM60の上面側金属板の中心は、配線層28の上に形成された複数のパッド24のいずれか1つの直下に形成された電源配線80、及び電源配線80を各階層へ接続させるコンタクト82を備え、基板の厚み方向に延びた配線を介して、パッド24に接続されている。パッド24は、バンプ30、第1のIC14の配線層の下に形成された複数のパッド20のいずれか1つの直上に形成された電源配線70、及び電源配線70を各階層へ接続させるコンタクト72を介してトランジスタのドレイン74cと接続されている。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態では、インターポーザ12の基板の内部に一対の金属板と該金属板に挟持された誘電体を備えたコンデンサであるMIM60が内蔵されており、インターポーザ12のパッド24のいずれか1つの直下にMIM60の中心が位置するように形成されている。そのため、短い距離で第1のIC14と接続することができ、プロセスの微細化や回路内部の動作電源の低電圧化等による電源ノイズの影響を防止することができる。
In the present embodiment, a
なお、本実施形態において、他の半導体チップにもMIMを接続したい場合は、インターポーザ12内に第1のIC14に接続されているMIM60以外の他のMIMをMIMの中心が他のパッドのいずれか1つの直下に位置するように形成すればよい。また、インターポーザ12に実装され、電源分離された複数の半導体チップが存在する場合は、半導体チップ毎に対応させたMIMを複数形成すれば、各々の半導体チップに短い距離でMIMを接続することができる。この場合、MIMの容量の各々を異なる大きさとしてもよい。
In this embodiment, when it is desired to connect the MIM to another semiconductor chip, the MIM other than the
上記ではMIMの中心がパッドの直下に位置するようにMIMを形成する例について説明したが、パッドの直下にMIMの中心以外の部分が位置するようにしてもよい。 In the above description, an example in which the MIM is formed so that the center of the MIM is located immediately below the pad has been described. However, a portion other than the center of the MIM may be located immediately below the pad.
次に、本発明の第3実施形態を図5を参照して説明する。なお、図5において図1及び図3と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。本実施形態は基板内に電源回路とMIMとを設けたものである。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the same parts as those in FIGS. In this embodiment, a power supply circuit and an MIM are provided in a substrate.
図5に示すように、基板内の配線層28の下には複数段のトランジスタを含んで構成された第1の電源回路54及び第2の電源回路56が設けられている。そして、第1の電源回路54と配線層28との間には、第1のMIM64が設けられており、第2の電源回路56と配線層28との間には、第2のMIM66が設けられている。また、基板の配線層28の上面には第1のIC14と、第2のIC16とが第1のパッド34、第2のパッド36上に形成されたバンプ30、32を介してフリップチップ実装されている。第1のIC14は、第1の電源回路54の最終段のトランジスタ及び第1のMIM64の中心と電気的に接続されており、第2のIC16は、第2の電源回路56の最終段のトランジスタ及び第2のMIM66の中心と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 5, a
更に詳細に説明すると、図6に示すように、第1の電源回路54の最終段のトランジスタのドレイン114cは、配線層28の上に形成されたパッド34の直下に形成された電源配線116、及び電源配線116を各階層へ接続させるコンタクト118を備え、基板の厚み方向に延びた第1の配線を介して、パッド34と接続されている。一対の金属板及び該金属板に挟持された誘電体を基板の厚み方向に積層して形成された第1のMIM64の上側の金属板の中心も、配線層28の上に形成された第1のパッド34の下に形成された電源配線110、及び電源配線110を各階層へ接続させるコンタクト112を備え、第1の配線と並列に基板の厚み方向に延びた第2の配線を介して、第1のパッド34と接続されている。第1の電源回路54のドレイン114cは、電源配線116、及びコンタクト118を介して第1のパッド34の一端側に接続され、第1のMIM64の中心は、電源配線110、及びコンタクト112を介して、パッド34の他端側と接続されている。そして、第1のパッド34は第1のパッド34の中心に設けられたバンプ30、パッド20、パッド20の直上に形成された電源配線70、及び電源配線70を各階層へ接続させるコンタクト72を介して第1のIC14の電源回路の最終段のトランジスタのドレイン74cと接続されている。
More specifically, as shown in FIG. 6, the
第2の電源回路56の最終段のトランジスタのドレイン124cは、配線層28の上に形成された第2のパッド36の下に形成された電源配線126、及び電源配線126を各階層へ接続させるコンタクト128を備え、第1の配線と並列に基板の厚み方向に延びた第3の配線を介して、第2のパッド36の一端側と接続されている。一対の金属板及び該金属板に挟持された誘電体を基板の厚み方向に積層して形成された第2のMIM66の上側の金属板の中心も、第2のパッド36の下に形成された電源配線120、及び電源配線120を各階層へ接続させるコンタクト122を備え、第1の配線と並列に基板の厚み方向に延びた第4の配線を介して、第2のパッド36の他端側と接続されている。そして、第2のパッド36は第2のパッド36の中心に設けられたバンプ32、パッド22、パッド22の直上に形成された電源配線100、及び電源配線100を各階層へ接続させるコンタクト102を介して第2のIC16の電源回路の最終段のトランジスタのドレイン104cと接続されている。
The
本実施形態では、インターポーザ12の基板の内部に第1の電源回路54及び第2の電源回路56と、第1のMIM64及び第2のMIM66とが各々独立的に内蔵され短い距離で接続されているので、実装された第1のIC14及び第2のIC16の電圧降下及び電源ノイズを防止することができる。
In the present embodiment, the first
また、インターポーザ12に実装され、動作する電源電圧の相違する半導体チップが存在する場合には、半導体チップ毎に対応させて上記のように電源回路及びMIMを基板内に複数形成すれば、各々の半導体チップに動作する電源電圧に応じた異なる大きさの電源を供給することができると共に電源ノイズを防止することができる。
Further, when there are semiconductor chips mounted on the
12 インターポーザ
14 第1の半導体チップ
16 第2の半導体チップ
20、22、24、26 パッド
34 第1のパッド
36 第2のパッド
30、32 バンプ
40 電源回路
54 第1の電源回路
56 第2の電源回路
60 MIM
64 第1のMIM
66 第2のMIM
DESCRIPTION OF
64 First MIM
66 Second MIM
Claims (3)
前記基板内に設けられて、複数段のトランジスタを含み且つ最終段のトランジスタのドレインが前記パッドの直下に配置された電源回路と、
前記電源回路の前記最終段のトランジスタのドレインと前記パッドとを電気的に接続し且つ前記基板の厚さ方向に延びる基板内配線と、
前記基板内に設けられ且つ前記パッドに電気的に接続されたコンデンサと、を含み、
前記コンデンサは、前記基板の厚さ方向に延び且つ前記基板内配線とは異なる配線によって前記パッドに接続されている
インターポーザ。 A substrate having at least one pad on the surface;
A power supply circuit provided in the substrate, including a plurality of stages of transistors, and a drain of a final stage transistor disposed immediately below the pad;
In-substrate wiring that electrically connects the drain of the final-stage transistor of the power supply circuit and the pad and extends in the thickness direction of the substrate;
A capacitor provided in the substrate and electrically connected to the pad,
The capacitor is an interposer that extends in the thickness direction of the substrate and is connected to the pad by a wiring different from the wiring in the substrate .
前記基板内に設けられて、複数段のトランジスタを含み且つ最終段のトランジスタのドレインが前記第1のパッドの直下に配置された第1の電源回路と、
前記基板内に設けられて、複数段のトランジスタを含み且つ最終段のトランジスタのドレインが前記第2のパッドの直下に配置された第2の電源回路と、
前記基板内に設けられて、前記第1のパッドの直下に配置された第1のコンデンサと、
前記基板内に設けられて、前記第2のパッドの直下に配置された第2のコンデンサと、
前記第1の電源回路の前記最終段のトランジスタのドレインと前記第1のパッドとを電気的に接続し且つ前記基板の厚さ方向に延びる第1の配線と、
前記第1のコンデンサと前記第1のパッドとを電気的に接続し且つ前記基板の厚さ方向に延びる第2の配線と、
前記第2の電源回路の前記最終段のトランジスタのドレインと前記第2のパッドとを電気的に接続し且つ前記基板の厚さ方向に延びる第3の配線と、
前記第2のコンデンサと前記第2のパッドとを電気的に接続し且つ前記基板の厚さ方向に延びる第4の配線と、
を含むインターポーザと、
前記インターポーザ上に搭載され且つ前記第1のパッドに電気的に接続された半導体素子を有する第1の半導体チップと、
前記インターポーザ上に搭載され且つ前記第2のパッドに電気的に接続された半導体素子を有する第2の半導体チップと、
を備えた半導体装置。 A substrate having a first pad and a second pad on the surface;
A first power supply circuit provided in the substrate, including a plurality of stages of transistors, and a drain of a final stage transistor disposed immediately below the first pad;
A second power supply circuit provided in the substrate, including a plurality of stages of transistors, and a drain of a final stage transistor disposed immediately below the second pad;
A first capacitor provided in the substrate and disposed immediately below the first pad;
A second capacitor provided in the substrate and disposed immediately below the second pad;
A first wiring electrically connecting a drain of the final stage transistor of the first power supply circuit and the first pad and extending in a thickness direction of the substrate;
A second wiring that electrically connects the first capacitor and the first pad and extends in a thickness direction of the substrate;
A third wiring that electrically connects the drain of the final stage transistor of the second power supply circuit and the second pad and extends in the thickness direction of the substrate;
A fourth wiring electrically connecting the second capacitor and the second pad and extending in a thickness direction of the substrate;
Including an interposer,
A first semiconductor chip having a semiconductor element mounted on the interposer and electrically connected to the first pad;
A second semiconductor chip having a semiconductor element mounted on the interposer and electrically connected to the second pad;
A semiconductor device comprising:
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