JP6922887B2 - 半導体装置、電子モジュール、電子機器、および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
1.第1の実施形態
1.1.半導体装置の構成例
1.2.半導体装置による効果
1.3.発展例
1.4.半導体装置の製造方法
2.第2の実施形態
2.1.電子モジュールの構成例
2.2.変形例
3.第3の実施形態
3.1.電子機器の概略
3.2.電子機器の構成例
4.まとめ
(1.1.半導体装置の構成例)
まず、図1を参照して、本開示の第1の実施形態に係る半導体装置の構成例について説明する。図1は、本実施形態に係る半導体装置の断面構造を模式的に示す断面図である。
続いて、図2〜図4を参照して、本実施形態に係る半導体装置1による小型化の効果を検証する。図2は、比較例に係る半導体装置の断面構造を模式的に示す断面図である。
次に、図5Aおよび図5Bを参照して、本実施形態に係る半導体装置の発展例について説明する。図5Aは、第1の発展例に係る半導体装置の断面構造を模式的に示す断面図である。図5Bは、第2の発展例に係る半導体装置の断面構造を模式的に示す断面図である。
まず、図5Aを参照して、本実施形態の第1の発展例に係る半導体装置1Aについて説明する。
続いて、図5Bを参照して、本実施形態の第2の発展例に係る半導体装置1Bについて説明する。
次に、図6〜図29を参照して、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例について説明する。なお、製造方法の説明では、各層が積層される方向を「上」と表現する。
次に、図30および図31を参照して、本開示の第2の実施形態に係る電子モジュールについて説明する。第2の実施形態に係る電子モジュールは、第1の実施形態に係る半導体装置を有し、所定の機能を果たすモジュールである。
まず、図30を参照して、本実施形態に係る電子モジュール10の構成について説明する。図30は、本実施形態に係る電子モジュール10の断面構造を模式的に示す断面図である。
続いて、図31を参照して、本実施形態の変形例に係る電子モジュールについて説明する。図31は、本実施形態の変形例に係る電子モジュール10Aの断面構造を模式的に示す断面図である。
続いて、図32および図33を参照して、本開示の第3の実施形態に係る電子機器について説明する。第3の実施形態に係る電子機器は、第1の実施形態に係る半導体装置、または第2の実施形態に係る電子モジュールを有する電子機器である。
まず、図32を参照して、本実施形態に係る電子機器100の概略について説明する。図32は、本実施形態に係る電子機器100の外観例を示した斜視図である。
次に、図33を参照して、電子機器100の回路構成について説明する。図33は、本実施形態に係る電子機器100の構成を示すブロック図である。
以上にて説明したように、本開示の第1の実施形態に係る半導体装置1は、内部に複数の能動部品を効率的な配置で積層することができる。したがって、本開示の第1の実施形態に係る半導体装置1によれば、同じ大きさの能動部品を用いた他の半導体装置と比較して、小型化および薄型化することが可能である。
(1)
一方の面に外部接続端子が設けられた多層配線基板と、
前記多層配線基板の内部に積層して設けられ、前記外部接続端子と接続ビアを介して接続する複数の能動部品と、
を備え、
前記複数の能動部品は、前記一方の面と対向する他方の面側に設けられた第1の能動部品と、前記第1の能動部品よりも前記一方の面側に設けられ、前記第1の能動部品よりも平面面積が小さい第2の能動部品とを含む、半導体装置。
(2)
前記第2の能動部品は、前記第1の能動部品の積層方向における射影領域に設けられる、前記(1)に記載の半導体装置。
(3)
前記第1の能動部品と、前記外部接続端子とを接続する接続ビアは、前記第2の能動部品と離隔して、前記第1の能動部品の積層方向における射影領域に設けられる、前記(1)または(2)に記載の半導体装置。
(4)
前記複数の能動部品は、前記第1の能動部品よりも前記一方の面側に設けられ、前記第1の能動部品よりも平面面積が小さい第3の能動部品をさらに含み、
前記第3の能動部品は、積層方向における前記第1の能動部品の射影領域に、前記第1の能動部品と並列して設けられる、前記(1)〜(3)のいずれか一項に記載の半導体装置。
(5)
前記複数の能動部品の少なくともいずれか1つ以上は、演算処理素子である、前記(1)〜(4)のいずれか一項に記載の半導体装置。
(6)
前記接続ビアは、前記多層配線基板の基板面に対して垂直に設けられる、前記(1)〜(5)のいずれか一項に記載の半導体装置。
(7)
前記第1の能動部品と、前記第2の能動部品との間には、金属配線が設けられ、
前記金属配線は、前記第1の能動部品と、前記第2の能動部品とを電磁的にシールドする、前記(1)〜(6)のいずれか一項に記載の半導体装置。
(8)
一方の面に外部接続端子が設けられた多層配線基板と、
前記多層配線基板の内部に積層して設けられ、前記外部接続端子と接続ビアを介して接続する複数の能動部品と、
を備える半導体装置を含み、
前記半導体装置に備えられる前記複数の能動部品は、前記一方の面と対向する他方の面側に設けられた第1の能動部品と、前記第1の能動部品よりも前記一方の面側に設けられ、前記第1の能動部品よりも小さい第2の能動部品とを含む、電子モジュール。
(9)
前記他方の面上には、さらにバンプ端子が設けられ、
前記バンプ端子上には、電子部品が設けられる、前記(8)に記載の電子モジュール。
(10)
前記電子部品を封止する封止材層をさらに備える、前記(9)に記載の電子モジュール。
(11)
一方の面に外部接続端子が設けられた多層配線基板と、
前記多層配線基板の内部に積層して設けられ、前記外部接続端子と接続ビアを介して接続する複数の能動部品と、
を備える半導体装置を含み、
前記半導体装置に備えられる前記複数の能動部品は、前記一方の面と対向する他方の面側に設けられた第1の能動部品と、前記第1の能動部品よりも前記一方の面側に設けられ、前記第1の能動部品よりも小さい第2の能動部品とを含む、電子機器。
(12)
支持基板上に複数の能動部品を絶縁性樹脂で埋め込みながら積層し、多層配線基板を形成する工程と、
前記複数の能動部品のそれぞれと接続する接続ビアを形成する工程と、
前記多層配線基板の表面に、前記接続ビアと接続する電極パッドを形成する工程と、
前記電極パッド上に外部接続端子を形成する工程と、
を含み、
前記複数の能動部品は、前記支持基板側に積層された第1の能動部品と、前記外部接続端子が形成された面側に積層され、前記第1の能動部品よりも平面面積が大きい第2の能動部品とを含む、半導体装置の製造方法。
(13)
前記電極パッドを形成した後、前記多層配線基板から前記支持基板を剥離する工程をさらに含む、前記(12)に記載の半導体装置の製造方法。
(14)
前記接続ビアが設けられるビアホールは、レーザ加工またはフォトエッチングによって形成される、前記(12)または(13)に記載の半導体装置の製造方法。
10、10A 電子モジュール
12 第1の能動部品
15、25、45、55 コンタクトビア
16、26、56 配線層
17 接続ビア
22 第2の能動部品
32、33、34、35、36、51 層間絶縁膜
47 電極パッド
48 外部接続端子
31、37、52 保護層
57 バンプ端子
61 電子部品
62 接続端子
63 封止材層
81 支持基板
82 接着性樹脂層
83 キャリア銅箔
84 極薄銅箔
100 電子機器
Claims (11)
- 一方の面に外部接続端子が設けられた多層配線基板と、
前記多層配線基板の内部に積層して設けられ、前記外部接続端子と接続ビアを介して接続する複数の能動部品と、
を備え、
前記複数の能動部品は、前記一方の面と対向する他方の面側に設けられた第1の能動部品と、前記第1の能動部品よりも前記一方の面側に設けられ、前記第1の能動部品よりも平面面積が小さい第2の能動部品とを含み、
前記第2の能動部品は、前記第1の能動部品の積層方向における射影領域に設けられ、
前記複数の能動部品は、前記第1の能動部品よりも前記一方の面側に設けられ、前記第1の能動部品よりも平面面積が小さい第3の能動部品をさらに含み、
前記第3の能動部品は、積層方向における前記第1の能動部品の射影領域に、前記第2の能動部品と並列して設けられ、
前記第1の能動部品と、前記外部接続端子とを接続する接続ビアは、前記第2の能動部品及び前記第3の能動部品と離隔して、前記第1の能動部品の積層方向における射影領域に設けられ、
前記第1の能動部品の端子は、前記第1の能動部品上に引き回された第1の配線層と、平面視において前記第1の能動部品の端子と異なる位置に設けられた第1のコンタクトビアとを介して、前記接続ビアと接続し、
前記第1のコンタクトビアが接続される前記第1の配線層の領域は、前記第1の能動部品の端子よりも平面面積が大きく、
前記第2の能動部品の端子は、前記第2の能動部品上に引き回された第2の配線層と、平面視において前記第2の能動部品の端子と異なる位置に設けられた第2のコンタクトビアとを介して、前記外部接続端子と接続し、
前記第2のコンタクトビアが接続される前記第2の配線層の領域は、前記第2の能動部品の端子よりも平面面積が大きい、
半導体装置。 - 前記複数の能動部品の少なくともいずれか1つ以上は、演算処理素子である、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記接続ビアは、前記多層配線基板の基板面に対して垂直に設けられる、請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 前記第1の能動部品と、前記第2の能動部品との間には、金属配線が設けられ、
前記金属配線は、前記第1の能動部品と、前記第2の能動部品とを電磁的にシールドする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 一方の面に外部接続端子が設けられた多層配線基板と、
前記多層配線基板の内部に積層して設けられ、前記外部接続端子と接続ビアを介して接続する複数の能動部品と、
を備える半導体装置を含み、
前記半導体装置に備えられる前記複数の能動部品は、前記一方の面と対向する他方の面側に設けられた第1の能動部品と、前記第1の能動部品よりも前記一方の面側に設けられ、前記第1の能動部品よりも小さい第2の能動部品とを含み、
前記第2の能動部品は、前記第1の能動部品の積層方向における射影領域に設けられ、
前記複数の能動部品は、前記第1の能動部品よりも前記一方の面側に設けられ、前記第1の能動部品よりも平面面積が小さい第3の能動部品をさらに含み、
前記第3の能動部品は、積層方向における前記第1の能動部品の射影領域に、前記第2の能動部品と並列して設けられ、
前記第1の能動部品と、前記外部接続端子とを接続する接続ビアは、前記第2の能動部品及び前記第3の能動部品と離隔して、前記第1の能動部品の積層方向における射影領域に設けられ、
前記第1の能動部品の端子は、前記第1の能動部品上に引き回された第1の配線層と、平面視において前記第1の能動部品の端子と異なる位置に設けられた第1のコンタクトビアとを介して、前記接続ビアと接続し、
前記第1のコンタクトビアが接続される前記第1の配線層の領域は、前記第1の能動部品の端子よりも平面面積が大きく、
前記第2の能動部品の端子は、前記第2の能動部品上に引き回された第2の配線層と、平面視において前記第2の能動部品の端子と異なる位置に設けられた第2のコンタクトビアとを介して、前記外部接続端子と接続し、
前記第2のコンタクトビアが接続される前記第2の配線層の領域は、前記第2の能動部品の端子よりも平面面積が大きい、
電子モジュール。 - 前記他方の面上には、さらにバンプ端子が設けられ、
前記バンプ端子上には、電子部品が設けられる、請求項5に記載の電子モジュール。 - 前記電子部品を封止する封止材層をさらに備える、請求項6に記載の電子モジュール。
- 一方の面に外部接続端子が設けられた多層配線基板と、
前記多層配線基板の内部に積層して設けられ、前記外部接続端子と接続ビアを介して接続する複数の能動部品と、
を備える半導体装置を含み、
前記半導体装置に備えられる前記複数の能動部品は、前記一方の面と対向する他方の面側に設けられた第1の能動部品と、前記第1の能動部品よりも前記一方の面側に設けられ、前記第1の能動部品よりも小さい第2の能動部品とを含み、
前記第2の能動部品は、前記第1の能動部品の積層方向における射影領域に設けられ、
前記複数の能動部品は、前記第1の能動部品よりも前記一方の面側に設けられ、前記第1の能動部品よりも平面面積が小さい第3の能動部品をさらに含み、
前記第3の能動部品は、積層方向における前記第1の能動部品の射影領域に、前記第2の能動部品と並列して設けられ、
前記第1の能動部品と、前記外部接続端子とを接続する接続ビアは、前記第2の能動部品及び前記第3の能動部品と離隔して、前記第1の能動部品の積層方向における射影領域に設けられ、
前記第1の能動部品の端子は、前記第1の能動部品上に引き回された第1の配線層と、平面視において前記第1の能動部品の端子と異なる位置に設けられた第1のコンタクトビアとを介して、前記接続ビアと接続し、
前記第1のコンタクトビアが接続される前記第1の配線層の領域は、前記第1の能動部品の端子よりも平面面積が大きく、
前記第2の能動部品の端子は、前記第2の能動部品上に引き回された第2の配線層と、平面視において前記第2の能動部品の端子と異なる位置に設けられた第2のコンタクトビアとを介して、前記外部接続端子と接続し、
前記第2のコンタクトビアが接続される前記第2の配線層の領域は、前記第2の能動部品の端子よりも平面面積が大きい、
電子機器。 - 支持基板上に複数の能動部品を絶縁性樹脂で埋め込みながら積層し、多層配線基板を形成する工程と、
前記複数の能動部品のそれぞれと接続する接続ビアを形成する工程と、
前記多層配線基板の表面に、前記接続ビアと接続する電極パッドを形成する工程と、
前記電極パッド上に外部接続端子を形成する工程と、
を含み、
前記複数の能動部品は、前記支持基板側に積層された第1の能動部品と、前記外部接続端子が形成された面側に積層され、前記第1の能動部品よりも平面面積が大きい第2の能動部品とを含み、
前記第2の能動部品は、前記第1の能動部品の積層方向における射影領域に設けられ、
前記複数の能動部品は、前記外部接続端子が形成された面側に積層され、前記第1の能動部品よりも平面面積が小さい第3の能動部品をさらに含み、
前記第3の能動部品は、積層方向における前記第1の能動部品の射影領域に、前記第2の能動部品と並列して設けられ、
前記第1の能動部品と、前記外部接続端子とを接続する接続ビアは、前記第2の能動部品及び前記第3の能動部品と離隔して、前記第1の能動部品の積層方向における射影領域に設けられ、
前記第1の能動部品の端子は、前記第1の能動部品上に引き回された第1の配線層と、平面視において前記第1の能動部品の端子と異なる位置に設けられた第1のコンタクトビアとを介して、前記接続ビアと接続し、
前記第1のコンタクトビアが接続される前記第1の配線層の領域は、前記第1の能動部品の端子よりも平面面積が大きく、
前記第2の能動部品の端子は、前記第2の能動部品上に引き回された第2の配線層と、平面視において前記第2の能動部品の端子と異なる位置に設けられた第2のコンタクトビアとを介して、前記外部接続端子と接続し、
前記第2のコンタクトビアが接続される前記第2の配線層の領域は、前記第2の能動部品の端子よりも平面面積が大きい、
半導体装置の製造方法。 - 前記電極パッドを形成した後、前記多層配線基板から前記支持基板を剥離する工程をさらに含む、請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記接続ビアが設けられるビアホールは、レーザ加工またはフォトエッチングによって形成される、請求項9または10に記載の半導体装置の製造方法。
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