WO2021149687A1 - 半導体装置及びモジュール - Google Patents

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真臣 原田
武史 香川
弘 松原
永純 安達
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株式会社村田製作所
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    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/94Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
    • HELECTRICITY
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    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/03Manufacturing methods
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    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
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    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
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    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1015Shape
    • H01L2924/10155Shape being other than a cuboid
    • H01L2924/10156Shape being other than a cuboid at the periphery

Definitions

  • the present invention relates to semiconductor devices and modules.
  • MIM Metal Insulator Metal
  • the MIM capacitor is a capacitor having a parallel plate type structure in which a dielectric is sandwiched between a lower electrode and an upper electrode.
  • Patent Document 1 one electrode, a dielectric layer, and the other electrode are laminated in this order on a substrate, and the first insulating layer covering the other electrode is one of the upper surfaces of the other electrode.
  • a first opening for exposing the portion is formed, and a second opening for exposing a part of the upper surface of the other electrode is formed in the second insulating layer covering the first insulating layer.
  • a dielectric capacitor is disclosed in which the opening size of the opening of 2 is formed to be larger than the opening size of the first opening, and the surface of the recess is coated with a conductive hydrogen barrier layer.
  • Patent Document 2 describes a first metal film formed on one surface of a support substrate, a dielectric thin film having a high dielectric constant formed on the first metal film, and a first formed on the dielectric thin film.
  • a capacitive element is disclosed which is composed of two metal films and whose end portion of the second metal film is located away from the first metal film of the dielectric thin film. Further, Patent Document 2 discloses that a step portion is provided on the support substrate in order to avoid stress concentration during heat treatment.
  • Patent Document 2 discloses that a step portion is provided on the support substrate in order to avoid stress concentration during heat treatment.
  • the capacitive element described in Patent Document 2 has a problem that surface mounting is not easy because the back side of the support substrate and the second metal film do not exist on the same plane.
  • An object of the present invention is to provide a semiconductor device and a module capable of reducing conductor loss due to resistance of a semiconductor substrate.
  • the semiconductor device of the present invention has a first main surface and a second main surface facing each other in the thickness direction, a first end surface and a second end surface facing each other in the length direction orthogonal to the thickness direction, and the thickness direction.
  • a semiconductor device including a semiconductor substrate having a first side surface and a second side surface opposite to each other in the width direction orthogonal to the length direction, and a circuit layer provided on the first main surface of the semiconductor substrate.
  • the circuit layer includes a first electrode layer provided on the semiconductor substrate side, a dielectric layer provided on the first electrode layer, and a second electrode layer provided on the dielectric layer.
  • the first external electrode is electrically connected to the first electrode layer, and the first external electrode is drawn out to the surface of the circuit layer opposite to the semiconductor substrate, and is electrically connected to the second electrode layer.
  • a second external electrode is provided on the surface of the circuit layer opposite to the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate covers a first end region in which the circuit layer is not provided on the semiconductor substrate.
  • the first main surface of the semiconductor substrate other than the first main surface of the semiconductor substrate is located on the first end surface side, which is the end surface of the second external electrode side in the length direction.
  • An exposed first exposed portion is provided between the semiconductor substrate and the first end surface, and the first exposed portion is formed by cutting the semiconductor substrate in a direction parallel to the thickness direction and the length direction of the semiconductor substrate.
  • the area of the first region which is the region on the first main surface side, is smaller than the area of the second region, which is the region on the second main surface side.
  • the module of the present invention is electrically connected to the semiconductor device of the present invention, the first land electrically connected to the first external electrode, the second external electrode, and from the circuit layer. It is also characterized in that it is provided with a second land that is provided so as to project outward.
  • the present invention it is possible to provide a semiconductor device and a module capable of reducing conductor loss due to resistance of a semiconductor substrate.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing another example of the semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing still another example of the semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing still another example of the semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of a circuit layer constituting the semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing still another example of the semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing another example of the semiconductor device of
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 9A, 9B and 9C are process diagrams schematically showing an example of the method for manufacturing the semiconductor device of the present invention.
  • 10A, 10B and 10C are process diagrams schematically showing another example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
  • 11A, 11B and 11C are process diagrams schematically showing still another example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
  • 12A, 12B and 12C are process diagrams schematically showing still another example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing an example of the module of the present invention.
  • the present invention is not limited to the following configurations, and can be appropriately modified and applied without changing the gist of the present invention. It should be noted that a combination of two or more preferable configurations of the present invention described below is also the present invention.
  • the semiconductor device of the present invention has a first main surface and a second main surface facing each other in the thickness direction, a first end surface and a second end surface facing each other in the length direction orthogonal to the thickness direction, and the thickness direction.
  • a semiconductor device including a semiconductor substrate having a first side surface and a second side surface opposite to each other in the width direction orthogonal to the length direction, and a circuit layer provided on the first main surface of the semiconductor substrate.
  • the circuit layer includes a first electrode layer provided on the semiconductor substrate side, a dielectric layer provided on the first electrode layer, and a second electrode layer provided on the dielectric layer.
  • the first external electrode is electrically connected to the first electrode layer and is drawn out to the surface of the circuit layer opposite to the semiconductor substrate, and is electrically connected to the second electrode layer.
  • a second external electrode is provided on the surface of the circuit layer opposite to the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate covers a first end region in which the circuit layer is not provided on the semiconductor substrate.
  • the first main surface of the semiconductor substrate other than the first main surface of the semiconductor substrate is located on the first end surface side, which is the end surface of the second external electrode side in the length direction.
  • An exposed first exposed portion is provided between the semiconductor substrate and the first end surface, and the first exposed portion is formed by cutting the semiconductor substrate in a direction parallel to the thickness direction and the length direction of the semiconductor substrate.
  • the area of the first region which is the region on the first main surface side, is smaller than the area of the second region, which is the region on the second main surface side.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the semiconductor device of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the semiconductor device 1 includes a semiconductor substrate 10 and a circuit layer 90.
  • the semiconductor substrate 10 has a first main surface 10a and a second main surface 10b facing the thickness direction (T direction) and a first surface facing the length direction (L direction) orthogonal to the thickness direction (T direction). It has an end surface 10c and a second end surface 10d, and a first side surface 10e and a second side surface 10f facing the width direction (W direction) orthogonal to the thickness direction (T direction) and the length direction (L direction).
  • the first main surface 10a, the second main surface 10b, the first end surface 10c, the second end surface 10d, the first side surface 10e, and the second side surface 10f constituting the semiconductor substrate 10 do not have to be smooth surfaces, and irregularities are formed. It may have been.
  • the first main surface 10a and the second main surface 10b facing each other in the thickness direction (T direction) may be substantially parallel to each other. Therefore, it is not necessary that the first main surface 10a and the second main surface 10b are exactly orthogonal to each other in the thickness direction.
  • the first end surface 10c and the second end surface 10d facing each other in the length direction (L direction) may be substantially parallel to each other.
  • first end surface 10c and the second end surface 10d are exactly orthogonal to each other in the length direction.
  • the first side surface 10e and the second side surface 10f facing each other in the width direction (W direction) may be substantially parallel to each other. Therefore, the first side surface 10e and the second side surface 10f do not have to be exactly orthogonal to each other in the width direction. Therefore, with respect to the semiconductor substrate constituting the semiconductor device of the present invention, the first main surface 10a and the second main surface 10b, the first end surface 10c and the second end surface 20d, the first side surface 10e and the second side surface It is not necessary that 10f and 10f are exactly orthogonal to each other.
  • the cross section of the semiconductor device 1 or the semiconductor substrate 10 parallel to the length direction (L direction) and the thickness direction (T direction) is referred to as an LT cross section.
  • a cross section of the semiconductor device 1 or the semiconductor substrate 10 parallel to the width direction (W direction) and the thickness direction (T direction) is referred to as a WT cross section.
  • a cross section of the semiconductor device 1 or the semiconductor substrate 10 parallel to the length direction (L direction) and the width direction (W direction) is referred to as an LW cross section.
  • the circuit layer 90 is provided on the first main surface 10a of the semiconductor substrate 10, and the first external electrode 70 and the second external electrode 80 are exposed on the surface opposite to the semiconductor substrate 10 side.
  • the first external electrode 70 is provided on the second end surface 10d side of the semiconductor substrate 10, and the second external electrode 80 is provided on the first end surface 10c side of the semiconductor substrate 10.
  • an insulating layer 20 is provided on the first main surface 10a of the semiconductor substrate 10 constituting the semiconductor device 1, and a circuit layer 90 is provided on the insulating layer 20.
  • the circuit layer 90 includes a first electrode layer 30 provided on the insulating layer 20, a dielectric layer 40 provided on the first electrode layer 30, a second electrode layer 50 provided on the dielectric layer 40, and a second electrode layer 90.
  • it is also electrically connected to the first external electrode 70 and the second electrode layer 50, which are drawn out to the surface of the circuit layer 90 opposite to the semiconductor substrate 10 side.
  • a second external electrode 80 is provided on the surface of the circuit layer 90 opposite to the semiconductor substrate 10 side.
  • a protective layer 60 is provided on the surface of the dielectric layer 40 and a part of the surface of the second electrode layer 50.
  • the insulating layer 20 is provided between the first main surface 10a of the semiconductor substrate 10 and the first electrode layer 30.
  • the circuit layer 90 is provided over the entire first main surface 10a of the semiconductor substrate 10, but there is a region on the first main surface 10a of the semiconductor substrate 10 where the circuit layer 90 is not provided. May be good.
  • the semiconductor substrate 10 has a first end region 11 and a second end region 12 in which the circuit layer 90 is not provided on the semiconductor substrate 10.
  • the first end region 11 is arranged on the first end surface 10c side, which is the end surface of the semiconductor substrate 10 on the second external electrode 80 side, and the second end portion is on the second end surface 10d side, which is the end surface on the first external electrode 70 side.
  • Area 12 is arranged.
  • the first end region 11 refers to a region from the end 90c on the first end surface 10c side of the circuit layer 90 to the first end surface 10c of the semiconductor substrate 10.
  • the second end region 12 refers to a region from the end 90d on the second end surface 10d side of the circuit layer 90 to the second end surface 10d.
  • a first exposed portion 13 is provided in the first end region region 11.
  • the first exposed portion 13 is a portion other than the first main surface 10a of the semiconductor substrate 10 that is exposed between the first main surface 10a and the first end surface 10c.
  • the first end area 11 is divided into two by a dividing line that divides the semiconductor substrate 10 in the portion where the circuit layer 90 is provided on the first main surface 10a into two with the center in the thickness direction as a boundary.
  • the area S 1 of the first region 11a is a region of the first main surface 10a side
  • the area S 2 of the second region 11b is a region of the second main surface 10b side small.
  • the semiconductor substrate 10 has a shape in which the ridges of the first main surface 10a and the first end surface 10c are chamfered when the semiconductor substrate 10 is assumed to be a rectangular parallelepiped.
  • the electric power line generated by the potential difference between the land electrically connected to the second electrode layer and the first electrode layer constituting the circuit layer is a semiconductor substrate. Therefore, conductor loss occurs due to the resistance of the semiconductor substrate.
  • the semiconductor substrate 10 has the above-mentioned shape, the volume of the lines of electric force passing through the semiconductor substrate 10 is reduced, and the conductor loss due to the resistance of the semiconductor substrate can be reduced.
  • a second exposed portion 14 is provided in the second end region 12.
  • the second exposed portion 14 is a portion where the semiconductor substrate 10 other than the first main surface 10a is exposed between the first main surface 10a and the second end surface 10d.
  • the second end area 12 is divided into two by a dividing line that divides the semiconductor substrate 10 in the portion where the circuit layer 90 is provided on the first main surface 10a into two with the center in the thickness direction as a boundary.
  • the area S 3 of the third region 12a is a region of the first main surface 10a side
  • the area S 4 of the fourth region 12b is a region of the second main surface 10b side small.
  • the second exposed portion 14 in FIG. 2 has no effect of reducing the conductor loss. Therefore, the second exposed portion may not be provided in the second end region. However, from the viewpoint of adjusting the weight balance of the semiconductor device and reducing the manufacturing cost, it is preferable that the second exposed portion is provided in the second end region. Further, it is preferable that the shape of the first exposed portion and the shape of the second exposed portion are substantially line-symmetrical.
  • the distance in the length direction from the virtual line 10c'obtained by extending the first end surface 10c to the first exposed portion 13 is the distance from the first main surface 10a to the second main surface. It is a gradient shape that changes linearly toward 10b.
  • the second exposed portion 14 has a shape substantially line-symmetrical with the first exposed portion 13.
  • the angle ⁇ 1 formed by the virtual line 10c'obtained by extending the first end surface 10c and the first exposed portion 13 is 35.3 °.
  • the angle ⁇ 1 formed by the virtual line 10c'obtained by extending the first end surface 10c and the first exposed portion 13 is not particularly limited, but is preferably 4 ° or more and 36 ° or less.
  • the ratio of the maximum thickness of the first exposed portion 13 to the thickness of the semiconductor substrate 10 is preferably 30% or more and 70% or less. If the ratio of the maximum thickness of the first exposed portion to the thickness of the semiconductor substrate is less than 30%, the conductor loss may not be sufficiently reduced. On the other hand, when the ratio of the maximum thickness of the first exposed portion to the thickness of the semiconductor substrate exceeds 70%, chipping may easily occur in which the semiconductor device is damaged by the impact.
  • the first exposed portion refers to a portion where a portion other than the first main surface of the semiconductor substrate is exposed between the first main surface and the first end surface.
  • the maximum thickness of the first exposed portion is the maximum height of the first exposed portion when the semiconductor substrate is viewed from the first end surface, and is the height of the semiconductor substrate when the semiconductor substrate is viewed from the first end surface side. From the above, the height of the first end face (length in the height direction) is subtracted.
  • the maximum length of the distance in the length direction from the virtual line obtained by extending the first end surface to the first exposed portion is preferably 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the shape of the first exposed portion is not limited to the above-mentioned shape. Another example of the shape of the first exposed portion will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing another example of the semiconductor device of the present invention.
  • the semiconductor device 2 has a first end region 11 in which the circuit layer 90 is not formed on the first main surface 10a of the semiconductor substrate 10.
  • a first exposed portion 13a is formed in the first end region 11.
  • the change ⁇ d 1 in the length direction from the virtual line 10c'obtained by extending 10c to the first exposed portion 13a extends the first end surface 10c in the region 13a 2 on the second main surface 10b side. It is smaller than the change ⁇ d 2 of the distance in the length direction from the obtained virtual line 10c'to the first exposed portion 13a.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing still another example of the semiconductor device of the present invention.
  • the semiconductor device 3 has a first end region 11 in which the circuit layer 90 is not formed on the semiconductor substrate 10.
  • a first exposed portion 13b is formed in the first end region region 11.
  • the semiconductor device 3 is provided on the first main surface 10a side, and has a region 13b 1 in which the distance in the length direction from the virtual line 10c'obtained by extending the first end surface 10c to the first exposed portion 13b does not change. It has a region 13b 2 provided on the second main surface 10b side and in which the distance in the length direction from the virtual line 10c'obtained by extending the first end surface 10c to the first exposed portion 13b changes.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing still another example of the semiconductor device of the present invention.
  • the semiconductor device 4 has a first end region 11 in which the circuit layer 90 is not formed on the semiconductor substrate 10.
  • a first exposed portion 13c is formed in the first end region 11.
  • the semiconductor device 4 is provided on the first main surface 10a side, and the distance in the length direction from the virtual line 10c'obtained by extending the first end surface 10c to the first exposed portion 13c changes linearly.
  • the distance in the length direction from the virtual line 10c'provided on the side of the region 13c 1 and the second main surface 10b and obtained by extending the first end surface 10c to the first exposed portion 13c is the first main surface 10a. It has a region 13c 2 that changes non-linearly from the second main surface 10b.
  • FIGS. 1, 2, 3, 4, and 5 describe an example in which a region in which the first exposed portion is not formed does not exist in the first end region, the semiconductor of the present invention is described. In the device, there may be a region in which the first exposed portion is not formed in a part of the first end region.
  • the distance in the length direction from the virtual line extending the first end surface of the semiconductor substrate to the first electrode layer is from the virtual line to the second electrode layer. It is preferably longer than the distance in the length direction.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of a circuit layer constituting the semiconductor device of the present invention.
  • the distance L 1 in the longitudinal direction from the virtual line 10c 'obtained by extending the first end surface 10c of the semiconductor substrate 10 to the first electrode layer 30, extending the first end surface 10c It is longer than the distance L 2 from virtually line 10c 'obtained in the length direction up to the second electrode layer 50.
  • L 1 is longer than L 2
  • the semiconductor device 5 is mounted on a substrate and a voltage is applied, it occurs between a conductor such as a land connected to the second external electrode 80 and the first electrode layer 30. Since the electric power line can be shielded by the second electrode layer 50, conductor loss can be suppressed.
  • the difference between the distance L 1 and the distance L 2 is not particularly limited, but is preferably 5 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less. If the distance L 3 is less than 5 ⁇ m, the second electrode layer may not be able to sufficiently shield the electric lines of force generated from the first electrode layer with respect to a conductor such as a land connected to the second external electrode. .. On the other hand, if the distance L 3 exceeds 200 ⁇ m, the region where the first electrode layer and the second electrode layer face each other becomes narrow, and the semiconductor device may not exhibit a desired capacitance.
  • the semiconductor substrate has a first side region on the first side surface side where no circuit layer is provided on the semiconductor substrate, and the first side region includes a semiconductor. It is preferable that an exposed third exposed portion is provided between the first main surface and the first side surface other than the first main surface of the substrate.
  • the WT cross section when the first side area is divided into two in the thickness direction by a dividing line that divides the semiconductor substrate in the portion where the circuit layer is provided on the first main surface into two with the center in the thickness direction as a boundary.
  • the area of the fifth region, which is the region on the first main surface side is smaller than the area of the sixth region, which is the region on the second main surface side.
  • the semiconductor substrate has a second side region on the second side surface where no circuit layer is provided on the semiconductor substrate, and the second side region includes a second side region. It is preferable that an exposed fourth exposed portion is provided between the first main surface and the second side surface other than the first main surface of the semiconductor substrate.
  • the WT cross section when the semiconductor substrate in the portion where the circuit layer is provided on the first main surface is divided into two in the thickness direction by a dividing line that divides the semiconductor substrate into two with the center in the thickness direction as a boundary.
  • the area of the seventh region, which is the region on the first main surface side is smaller than the area of the eighth region, which is the region on the second main surface side.
  • the shape of the third exposed portion and the shape of the fourth exposed portion are substantially line-symmetrical.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing still another example of the semiconductor device of the present invention
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • the semiconductor substrate 10 constituting the semiconductor device 6 has a first side region 15 and a second side region 16 in which the circuit layer 90 is not provided on the semiconductor substrate 10.
  • the first side region 15 is arranged on the first side surface 10e side of the semiconductor substrate 10, and the second side region 16 is arranged on the second side surface 10f side.
  • the first side region 15 refers to a region from the end 90e on the first side surface 10e side of the circuit layer 90 to the first side surface 10e of the semiconductor substrate 10.
  • the second side region 16 refers to a region from the end 90f on the second side surface 10f side of the circuit layer 90 to the second side surface 10f.
  • a third exposed portion 17 is provided in the first side region region 15.
  • the third exposed portion 17 is a portion where the semiconductor substrate 10 other than the first main surface 10a is exposed between the first main surface 10a and the first side surface 10e.
  • the first side area 15 is divided into two by a dividing line that divides the semiconductor substrate 10 in the portion where the circuit layer 90 is provided on the first main surface 10a into two with the center in the thickness direction as a boundary.
  • the area S 5 of the fifth region 15a is a region of the first main surface 10a side
  • the area S 6 of the sixth region 15b is a region of the second main surface 10b side small. That is, the semiconductor substrate 10 has a shape in which the ridges of the first main surface 10a and the first side surface 10e are chamfered when the semiconductor substrate 10 is assumed to be a rectangular parallelepiped.
  • a fourth exposed portion 18 is provided in the second side region 16.
  • the fourth exposed portion 18 is a portion where the semiconductor substrate 10 other than the first main surface 10a is exposed between the first main surface 10a and the second side surface 10f.
  • the fourth exposed portion 18 has a shape substantially line-symmetrical with the third exposed portion 17.
  • the second side area 16 is divided into two by a dividing line that divides the semiconductor substrate 10 in the portion where the circuit layer 90 is provided on the first main surface 10a into two with the center in the thickness direction as a boundary.
  • the area S 7 of the seventh region 16a is a region of the first main surface 10a side
  • the area S 8 of the eighth region 16b is a region of the second main surface 10b side small. That is, the semiconductor substrate 10 has a shape in which the ridges of the first main surface 10a and the second side surface 10f are chamfered when the semiconductor substrate 10 is assumed to be a rectangular parallelepiped.
  • the semiconductor device 6 When the semiconductor device 6 is mounted on a land and a voltage is applied, it is generated by the potential difference between the land on the side electrically connected to the second electrode layer 50 and the first electrode layer 30 constituting the circuit layer 90. Since the electric power line passes through the semiconductor substrate 10, conductor loss occurs due to the resistance of the semiconductor substrate. However, when the semiconductor substrate 10 has the above-mentioned shape, the volume of the lines of electric force passing through the semiconductor substrate 10 is reduced, and the conductor loss due to the resistance of the semiconductor substrate 10 can be reduced.
  • the semiconductor substrate 10 when the semiconductor substrate 10 is assumed to be a rectangular parallelepiped, the entire ridgeline portion of the first side surface 10e and the first main surface 10a of the semiconductor substrate 10 and the second side surface 10f and the first main surface 10a A third exposed portion 17 and a fourth exposed portion 18 are provided over the entire ridge line portion, respectively.
  • the electric lines of force that cause the conductor loss are generated between the land connected to the second external electrode 80 and the first electrode layer 30, the position far from the land connected to the second external electrode 80
  • the third exposed portion 17 and the fourth exposed portion 18 may not be provided around the first external electrode 70.
  • the angle ⁇ 2 formed by the virtual line 10e'obtained by extending the first side surface 10e and the third exposed portion 17 is not particularly limited, but is preferably 4 ° or more and 36 ° or less.
  • Examples of the material constituting the semiconductor substrate include silicon and the like.
  • the external dimensions of the semiconductor substrate are not particularly limited, but the length is preferably 200 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less, the thickness is 50 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and the width is 100 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the material constituting the first electrode layer examples include metals such as Cu, Ag, Au, Al, Ni, Cr, and Ti, or conductors containing these metals. Further, the first metal layer may have two or more conductor layers made of the above-mentioned materials.
  • the thickness of the first electrode layer is not particularly limited, but is preferably 0.3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and more preferably 0.5 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • Materials constituting the dielectric layer include oxides such as SiO 2 , Al 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , and nitrides such as Si 3 N 4 , which have dielectric or insulating properties. Materials having the above can be mentioned.
  • the thickness of the dielectric layer is not particularly limited, but is preferably 0.02 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less.
  • the same material as the material constituting the first electrode layer can be preferably used.
  • the thickness of the second electrode layer is not particularly limited, but is preferably 0.3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and more preferably 0.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • Examples of the material constituting the first external electrode and the second external electrode include Cu and Al.
  • a plating layer may be formed on the outermost surfaces of the first external electrode and the second external electrode.
  • Examples of the plating layer include an Au plating layer and a Sn plating layer.
  • the material constituting the first external electrode and the material constituting the second external electrode may be the same as each other or may be different from each other.
  • an insulating layer may be provided between the first main surface of the semiconductor substrate and the first electrode layer.
  • an insulating layer is provided between the first main surface of the semiconductor substrate and the first electrode layer, the current flowing from the first electrode layer to the semiconductor substrate can be suppressed.
  • the material constituting the insulating layer a material having higher electrical insulation property than the semiconductor substrate is preferable, and for example, oxides such as SiO 2 , Al 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 and Si 3 are used. nitrides of N 4 and the like.
  • the thickness of the insulating layer is not particularly limited, but is preferably 0.5 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • a protective layer for protecting the dielectric layer and / or the second electrode layer from moisture may be formed on a part of the dielectric layer and the second electrode layer.
  • the material constituting the protective layer include SiO 2 , Si 3 N 4 and the like.
  • the thickness of the protective layer is not particularly limited, but is preferably 0.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the thickness of the entire circuit layer is preferably 5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • a circuit layer is formed on the surface (first main surface) of the semiconductor wafer by photolithography or the like, and then the semiconductor wafer is formed by dicing. Examples thereof include a method of cutting and individualizing.
  • FIG. 9A, 9B and 9C are process diagrams schematically showing an example of the method for manufacturing the semiconductor device of the present invention.
  • a plurality of regions to be circuit layers 90 are formed on the surface of the semiconductor wafer 150.
  • anisotropic etching is performed on the region of the semiconductor wafer 150 where the circuit layer 90 is not formed.
  • a groove 112 is formed in a region of the semiconductor wafer 150 where the circuit layer 90 is not formed.
  • the groove 112 formed by anisotropic etching is inclined at a predetermined angle with respect to the surface (the surface serving as the first main surface) of the semiconductor wafer 150.
  • the groove 112 formed by anisotropic etching can be separated into individual pieces by cutting with a dicer or the like to obtain the semiconductor device 1.
  • the grooves 112 formed by anisotropic etching serve as the first exposed portion 13 and the second exposed portion 14 in the semiconductor device 1. Further, the surfaces of the semiconductor wafer 150 exposed by being cut by the dicer become the first end surface 10c and the second end surface 10d of the semiconductor substrate 10.
  • Examples of the anisotropic etching method include a method of immersing the semiconductor wafer in an alkaline solution such as NaOH when the material of the semiconductor wafer is Si and the surface on which the circuit layer is formed is a Si (100) surface.
  • an alkaline solution such as NaOH when the material of the semiconductor wafer is Si and the surface on which the circuit layer is formed is a Si (100) surface.
  • the Si (100) surface can be etched to form a groove along the Si (111) surface.
  • the Si (111) plane is inclined by 54.7 ° with respect to the Si (100) plane. Therefore, the angle ⁇ 1 formed by the groove formed by the anisotropic etching and the virtual line obtained by extending the first end surface 10c is 35.3 °.
  • FIG. 10A, 10B and 10C are process diagrams schematically showing another example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
  • a plurality of regions to be circuit layers 90 are formed on the surface of the semiconductor wafer 150.
  • isotropic etching is performed on the region of the semiconductor wafer 150 where the circuit layer 90 is not formed.
  • a groove 114 is formed in a region of the semiconductor wafer 150 where the circuit layer 90 is not formed.
  • the individualized semiconductor device 2 can be obtained by cutting the groove 114 formed by isotropic etching with a dicer or the like.
  • the groove 114 formed by isotropic etching serves as the first exposed portion 13a in the semiconductor device 2. Further, the surfaces of the semiconductor wafer 150 exposed by being cut by the dicer become the first end surface 10c and the second end surface 10d of the semiconductor substrate 10.
  • Isotropic etching can be performed by, for example, a mixed acid of hydrofluoric acid and nitric acid.
  • FIG. 11A, 11B and 11C are process diagrams schematically showing still another example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 11A first, a plurality of regions to be circuit layers 90 are formed on the surface of the semiconductor wafer 150.
  • FIG. 11B the first dicing using the blade to a depth of 30 to 70% of the thickness of the semiconductor wafer 150 with respect to the region where the circuit layer 90 of the semiconductor wafer 150 is not formed.
  • the individualized semiconductor device 3 can be obtained by performing the second dicing using a blade having a width narrower than that used in the first dicing.
  • the groove formed by the first dicing becomes the first exposed portion 13b in the semiconductor device 3.
  • the surfaces of the semiconductor wafer 150 exposed by the second dicing become the first end surface 10c and the second end surface 10d of the semiconductor substrate 10.
  • FIG. 12A, 12B and 12C are process diagrams schematically showing still another example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 12A first, a plurality of regions to be circuit layers 90 are formed on the surface of the semiconductor wafer 150.
  • FIG. 12B the first dicing using the blade to a depth of 30 to 70% of the thickness of the semiconductor wafer 150 with respect to the region where the circuit layer 90 of the semiconductor wafer 150 is not formed.
  • the tapered groove 118 can be formed by dicing with a tapered blade such as a bevel blade or two blades arranged in a V shape.
  • the individualized semiconductor device 4 can be obtained by performing the second dicing using a blade having a width narrower than that used in the first dicing.
  • the groove formed by the first dicing becomes the first exposed portion 13c in the semiconductor device 4.
  • the surfaces of the semiconductor substrate 10 exposed by the second dicing become the first end surface 10c and the second end surface 10d of the semiconductor substrate 10.
  • the module of the present invention is electrically connected to the semiconductor device of the present invention, a first land electrically connected to the first external electrode, and the second external electrode, and is outside the circuit layer. It is characterized in that it is provided with a second land that is provided so as to project from the surface.
  • the module of the present invention includes the semiconductor device of the present invention, even if the second land electrically connected to the second external electrode projects outward from the circuit layer, the first Since the volume of the semiconductor substrate through which the electric power line generated from the electrode layer toward the second land passes is reduced, the conductor loss due to the resistance of the semiconductor substrate can be reduced.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing an example of the module of the present invention.
  • the module 100 is electrically connected to the semiconductor device 1, the first land 120 electrically connected to the first external electrode 70 of the semiconductor device 1, and the second external electrode 80 of the semiconductor device 1.
  • a second land 130 connected to is provided.
  • the first external electrode 70 and the first land 120, and the second external electrode 80 and the second land 130 are connected to each other by solder 140.
  • the second land 130 is provided so as to project outward from the circuit layer 90.
  • the first land 120 and the second land 130 are fixed on the substrate 110, respectively.
  • the total of the maximum thickness Ta of the first exposed portion 13 and the shortest distance Tb from the semiconductor substrate 10 to the second land 130 is preferably 35 ⁇ m or more and 235 ⁇ m or less.
  • the total of the maximum thickness Ta of the first exposed portion 13 and the shortest distance Tb from the semiconductor substrate 10 to the second land 130 is 35 ⁇ m or more and 235 ⁇ m or less, the effect of reducing the conductor loss is surely exhibited.
  • the maximum thickness Ta of the first exposed portion 13 is preferably 15 ⁇ m or more and 175 ⁇ m or less.
  • the shortest distance Tb from the semiconductor substrate 10 to the second land 130 is preferably 20 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • an alternating current is applied between the first land and the second land.
  • the conductor loss that occurs between the land connected to the second external electrode and the first electrode layer each time the current direction changes. , It occurs repeatedly every time the current direction changes.
  • the conductor loss that occurs every time the current direction changes can be reduced, so that the conductor loss can be reduced particularly when an alternating current is applied.
  • Examples of the materials constituting the first land and the second land include copper and gold.
  • a mold resin such as an epoxy resin is arranged between the second land and the semiconductor substrate. Since the mold resin has a higher relative permittivity than air, if the mold resin is arranged between the second land and the semiconductor substrate, the conductor loss generated between the second land and the semiconductor device becomes large. .. Since the conductor loss can be suppressed by using the module of the present invention, it is possible to suppress an increase in the conductor loss even when the mold resin is arranged between the second land and the semiconductor substrate.

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Abstract

厚さ方向に相対する第1主面及び第2主面と、厚さ方向に直交する長さ方向に相対する第1端面及び第2端面とを有する半導体基板と、半導体基板の第1主面に設けられた回路層とを備えた半導体装置であって、半導体基板は、半導体基板上に回路層が設けられていない第1端部領域を、長さ方向における第2外部電極側の端面である第1端面側に有し、第1端部領域には、半導体基板の第1主面以外が第1主面と第1端面の間に露出した第1露出部が設けられており、半導体基板の厚さ方向及び長さ方向に平行な方向において半導体基板を切断した切断面において、第1主面上に回路層が設けられている部分における半導体基板を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって第1端部領域を厚さ方向に2分割した際に、第1主面側の領域である第1領域の面積が、第2主面側の領域である第2領域の面積よりも小さい、ことを特徴とする半導体装置。

Description

半導体装置及びモジュール
 本発明は、半導体装置及びモジュールに関する。
 半導体集積回路に用いられる代表的なキャパシタ素子として、例えばMIM(Metal Insulator Metal)キャパシタがよく知られている。MIMキャパシタは、誘電体を下部電極と上部電極とで挟んだ平行平板型の構造を有するキャパシタである。
 例えば、特許文献1には、基板上に一方の電極と誘電体層と他方の電極とがこの順に積層され、他方の電極上を被覆する第1の絶縁層には他方の電極の上面の一部を露出する第1の開口部が形成され、第1の絶縁層上を被覆する第2の絶縁層には他方の電極の上面の一部を露出する第2の開口部が形成され、第2の開口部の開口寸法が第1の開口部の開口寸法よりも大きく形成され、凹部の表面が導電性水素バリア層で被覆されている誘電体キャパシタが開示されている。
 特許文献2には、支持基板の一表面に形成した第1の金属膜とこの第1の金属膜の上に形成した高誘電率を有する誘電体薄膜とこの誘電体薄膜の上に形成した第2の金属膜とからなり、かつ第2の金属膜の端部が誘電体薄膜の第1の金属膜から離れた位置にある容量素子が開示されている。また特許文献2には、熱処理時の応力集中を避けるために、支持基板に段差部を設けることが開示されている。
特開2008-252011号公報 特開平06-140275号公報
 しかしながら、特許文献1に記載された誘電体キャパシタを基板に実装して電圧を印加した場合に、基板が導体であると、基板上に設けられたランドと下地電極との間で電界が発生し、基板が上記電界の抵抗となって導体損失が生じてしまうという問題があった。
 また、特許文献2は、熱処理時の応力集中を避けるために、支持基板に段差部を設けることを開示している。しかしながら、特許文献2に記載された容量素子は、支持基板の裏側と第2の金属膜とが同一平面上に存在しないため、表面実装が容易でないという問題があった。
 本発明は、半導体基板の抵抗による導体損失を低減することのできる半導体装置及びモジュールを提供することを目的とする。
 本発明の半導体装置は、厚さ方向に相対する第1主面及び第2主面と、上記厚さ方向に直交する長さ方向に相対する第1端面及び第2端面と、上記厚さ方向及び上記長さ方向に直交する幅方向に相対する第1側面及び第2側面とを有する半導体基板と、上記半導体基板の上記第1主面に設けられた回路層とを備えた半導体装置であって、上記回路層は、上記半導体基板側に設けられた第1電極層と、上記第1電極層上に設けられた誘電体層と、上記誘電体層上に設けられた第2電極層と、上記第1電極層に電気的に接続されると共に、上記回路層の上記半導体基板とは反対側の表面に引き出される第1外部電極と、上記第2電極層に電気的に接続されると共に、上記回路層の上記半導体基板とは反対側の表面に引き出される第2外部電極と、を備え、上記半導体基板は、上記半導体基板上に上記回路層が設けられていない第1端部領域を、上記長さ方向における上記第2外部電極側の端面である上記第1端面側に有し、上記第1端部領域には、上記半導体基板の上記第1主面以外が上記第1主面と上記第1端面の間に露出した第1露出部が設けられており、上記半導体基板の上記厚さ方向及び上記長さ方向に平行な方向において上記半導体基板を切断した切断面において、上記第1主面上に上記回路層が設けられている部分における上記半導体基板を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって上記第1端部領域を厚さ方向に2分割した際に、上記第1主面側の領域である第1領域の面積が、上記第2主面側の領域である第2領域の面積よりも小さい、ことを特徴とする。
 また、本発明のモジュールは、本発明の半導体装置と、上記第1外部電極と電気的に接続された第1ランドと、上記第2外部電極と電気的に接続されると共に、上記回路層よりも外側に突出して設けられた第2ランドと、を備えることを特徴とする。
 本発明によれば、半導体基板の抵抗による導体損失を低減することのできる半導体装置及びモジュールを提供することができる。
図1は、本発明の半導体装置の一例を模式的に示す斜視図である。 図2は、図1におけるA-A線断面図である。 図3は、本発明の半導体装置の別の一例を模式的に示す断面図である。 図4は、本発明の半導体装置のさらに別の一例を模式的に示す断面図である。 図5は、本発明の半導体装置のさらに別の一例を模式的に示す断面図である。 図6は、本発明の半導体装置を構成する回路層の一例を模式的に示す断面図である。 図7は、本発明の半導体装置のさらに別の一例を模式的に示す斜視図である。 図8は、図7におけるB-B線断面図である。 図9A、図9B及び図9Cは、本発明の半導体装置の製造方法の一例を模式的に示す工程図である。 図10A、図10B及び図10Cは、本発明の半導体装置の製造方法の別の一例を模式的に示す工程図である。 図11A、図11B及び図11Cは、本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の一例を模式的に示す工程図である。 図12A、図12B及び図12Cは、本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の一例を模式的に示す工程図である。 図13は、本発明のモジュールの一例を模式的に示す断面図である。
 以下、本発明の半導体装置及びモジュールについて説明する。
 しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の好ましい構成を2つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
[半導体装置]
 本発明の半導体装置は、厚さ方向に相対する第1主面及び第2主面と、上記厚さ方向に直交する長さ方向に相対する第1端面及び第2端面と、上記厚さ方向及び上記長さ方向に直交する幅方向に相対する第1側面及び第2側面とを有する半導体基板と、上記半導体基板の上記第1主面に設けられた回路層とを備えた半導体装置であって、上記回路層は、上記半導体基板側に設けられた第1電極層と、上記第1電極層上に設けられた誘電体層と、上記誘電体層上に設けられた第2電極層と、上記第1電極層に電気的に接続されると共に、上記回路層の上記半導体基板とは反対側の表面に引き出される第1外部電極と、上記第2電極層に電気的に接続されると共に、上記回路層の上記半導体基板とは反対側の表面に引き出される第2外部電極と、を備え、上記半導体基板は、上記半導体基板上に上記回路層が設けられていない第1端部領域を、上記長さ方向における上記第2外部電極側の端面である上記第1端面側に有し、上記第1端部領域には、上記半導体基板の上記第1主面以外が上記第1主面と上記第1端面の間に露出した第1露出部が設けられており、上記半導体基板の上記厚さ方向及び上記長さ方向に平行な方向において上記半導体基板を切断した切断面において、上記第1主面上に上記回路層が設けられている部分における上記半導体基板を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって上記第1端部領域を厚さ方向に2分割した際に、上記第1主面側の領域である第1領域の面積が、上記第2主面側の領域である第2領域の面積よりも小さい、ことを特徴とする。
 本発明の半導体装置の一例について、図1及び図2を用いて説明する。
 図1は、本発明の半導体装置の一例を模式的に示す斜視図であり、図2は、図1におけるA-A線断面図である。
 図1に示すように、半導体装置1は、半導体基板10と、回路層90とを備える。
 半導体基板10は、厚さ方向(T方向)に相対する第1主面10a及び第2主面10bと、厚さ方向(T方向)に直交する長さ方向(L方向)に相対する第1端面10c及び第2端面10dと、厚さ方向(T方向)及び長さ方向(L方向)に直交する幅方向(W方向)に相対する第1側面10e及び第2側面10fとを有する。
 半導体基板10を構成する第1主面10a、第2主面10b、第1端面10c、第2端面10d、第1側面10e及び第2側面10fは平滑な面である必要はなく、凹凸が形成されていてもよい。
 厚さ方向(T方向)に相対する第1主面10a及び第2主面10bは互いに略平行であればよい。従って、第1主面10a及び第2主面10bが厚さ方向に厳密に直交している必要はない。
 長さ方向(L方向)に相対する第1端面10c及び第2端面10dは互いに略平行であればよい。従って、第1端面10c及び第2端面10dが、長さ方向に厳密に直交している必要はない。
 幅方向(W方向)に相対する第1側面10e及び第2側面10fは互いに略平行であればよい。従って、第1側面10e及び第2側面10fが、幅方向に厳密に直交している必要はない。
 従って、本発明の半導体装置を構成する半導体基板について、第1の主面10aと第2の主面10b、第1の端面10cと第2の端面20d、第1の側面10eと第2の側面10fとが、それぞれ厳密に直交している必要はない。
 本明細書においては、長さ方向(L方向)及び厚さ方向(T方向)に平行な半導体装置1又は半導体基板10の断面をLT断面という。また、幅方向(W方向)及び厚さ方向(T方向)に平行な半導体装置1又は半導体基板10の断面をWT断面という。また、長さ方向(L方向)及び幅方向(W方向)に平行な半導体装置1又は半導体基板10の断面をLW断面という。
 回路層90は、半導体基板10の第1主面10a上に設けられており、半導体基板10側とは反対側の表面に第1外部電極70及び第2外部電極80が露出している。
 第1外部電極70は半導体基板10の第2端面10d側に設けられており、第2外部電極80は半導体基板10の第1端面10c側に設けられている。
 図2に示すように、半導体装置1を構成する半導体基板10の第1主面10aには絶縁層20が設けられており、絶縁層20上には回路層90が設けられている。回路層90は、絶縁層20上に設けられる第1電極層30と、第1電極層30上に設けられる誘電体層40と、誘電体層40上に設けられる第2電極層50と、第1電極層30に電気的に接続されると共に、回路層90の半導体基板10側とは反対側の表面に引き出される第1外部電極70と、第2電極層50に電気的に接続されると共に、回路層90の半導体基板10側とは反対側の表面に引き出される第2外部電極80とを備える。
 誘電体層40の表面及び第2電極層50の一部の表面上には、保護層60が設けられている。
 絶縁層20は、半導体基板10の第1主面10aと第1電極層30との間に設けられている。
 なお図2では、半導体基板10の第1主面10aの全域に回路層90が設けられているが、半導体基板10の第1主面10a上に回路層90が設けられていない領域があってもよい。
 さらに、半導体基板10は、半導体基板10上に回路層90が設けられていない第1端部領域11及び第2端部領域12を有する。半導体基板10の第2外部電極80側の端面である第1端面10c側に第1端部領域11が配置され、第1外部電極70側の端面である第2端面10d側に第2端部領域12が配置されている。
 第1端部領域11は、回路層90の第1端面10c側の端部90cから半導体基板10の第1端面10cまでの領域を指す。また、第2端部領域12は、回路層90の第2端面10d側の端部90dから第2端面10dまでの領域を指す。
 第1端部領域11には、第1露出部13が設けられている。
 第1露出部13は、半導体基板10の第1主面10a以外が、第1主面10aと第1端面10cの間に露出する部分である。
 第1端部領域11では、第1主面10a上に回路層90が設けられている部分における半導体基板10を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって第1端部領域11を厚さ方向に2分割した際に、第1主面10a側の領域である第1領域11aの面積Sが、第2主面10b側の領域である第2領域11bの面積Sよりも小さい。
 すなわち、半導体基板10は、半導体基板10を直方体と仮定した場合の第1主面10aと第1端面10cとの稜線部に、面取りが施されたような形状となっている。
 半導体装置をランド上に実装して電圧を印加した場合に、第2電極層に電気的に接続されたランドと、回路層を構成する第1電極層との電位差によって生じる電気力線が半導体基板を通過するので、半導体基板の抵抗による導体損失が生じる。しかし、半導体基板10が上記のような形状であると、電気力線が半導体基板10を通過する体積が減少し、半導体基板の抵抗による導体損失を低減することができる。
 第2端部領域12には、第2露出部14が設けられている。
 第2露出部14は、半導体基板10の第1主面10a以外が、第1主面10aと第2端面10dの間に露出する部分である。
 第2端部領域12では、第1主面10a上に回路層90が設けられている部分における半導体基板10を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって第2端部領域12を厚さ方向に2分割した際に、第1主面10a側の領域である第3領域12aの面積Sが、第2主面10b側の領域である第4領域12bの面積Sよりも小さい。
 なお、半導体装置を基板に実装した際に、第1電極層と、該第1電極層と電気的に接続されているランドとの間には電位差が生じない。従って、図2における第2露出部14には、導体損失を低減させる効果がない。そのため、第2端部領域には、第2露出部が設けられていなくてもよい。ただし、半導体装置の重量バランスを調整する観点や、製造コストを低減させる観点からは、第2端部領域に第2露出部が設けられていることが好ましい。さらに、第1露出部の形状と第2露出部の形状とが略線対称となっていることが好ましい。
 図2において、第1露出部13は、第1端面10cを延長して得られる仮想線10c’から第1露出部13までの長さ方向における距離が、第1主面10aから第2主面10bに向かって線形に変化している勾配形状である。
 第2露出部14は、第1露出部13と略線対称の形状である。
 図2では、第1端面10cを延長して得られる仮想線10c’と第1露出部13とのなす角θが35.3°となっている。
 第1端面10cを延長して得られる仮想線10c’と第1露出部13とのなす角θは特に限定されないが、4°以上、36°以下であることが好ましい。
 半導体基板10の厚さに対する第1露出部13の最大厚さの割合は、30%以上、70%以下であることが好ましい。
 半導体基板の厚さに対する第1露出部の最大厚さの割合が30%未満の場合、導体損失を充分に低減できない場合がある。一方、半導体基板の厚さに対する第1露出部の最大厚さの割合が70%を超える場合、衝撃によって半導体装置が損傷するチッピングが生じやすくなる場合がある。
 なお、第1露出部とは、半導体基板の第1主面以外の部分が第1主面と第1端面の間に露出している部分を指す。また、第1露出部の最大厚さとは、半導体基板を第1端面から見た場合の第1露出部の最大高さであり、半導体基板を第1端面側から見た時の半導体基板の高さから、第1端面の高さ(高さ方向の長さ)を引いたものである。
 半導体基板のLT断面において、第1端面を延長して得られる仮想線から第1露出部までの長さ方向における距離の最大長さは、5μm以上、20μm以下であることが好ましい。
 本発明の半導体装置において、第1露出部の形状は、上述した形状に限定されるものではない。第1露出部の形状の他の一例について、図3、図4及び図5を用いて説明する。
 図3は、本発明の半導体装置の別の一例を模式的に示す断面図である。
 半導体装置2は、半導体基板10の第1主面10a上に回路層90が形成されていない第1端部領域11を有する。第1端部領域11には、第1露出部13aが形成されている。
 半導体装置2では、第1露出部13aの厚さが最大となる部分で第1露出部13aを厚さ方向に2分割した際の、第1主面10a側の領域13aにおける、第1端面10cを延長して得られる仮想線10c’から第1露出部13aまでの長さ方向における距離の変化Δdが、第2主面10b側の領域13aにおける、第1端面10cを延長して得られる仮想線10c’から第1露出部13aまでの長さ方向における距離の変化Δdよりも小さい。
 図4は、本発明の半導体装置のさらに別の一例を模式的に示す断面図である。
 半導体装置3は、半導体基板10上に回路層90が形成されていない第1端部領域11を有する。第1端部領域11には、第1露出部13bが形成されている。
 半導体装置3は、第1主面10a側に設けられて、第1端面10cを延長して得られる仮想線10c’から第1露出部13bまでの長さ方向における距離が変化しない領域13bと、第2主面10b側に設けられて、第1端面10cを延長して得られる仮想線10c’から第1露出部13bまでの長さ方向における距離が変化する領域13bとを有する。
 図5は、本発明の半導体装置のさらに別の一例を模式的に示す断面図である。
 半導体装置4は、半導体基板10上に回路層90が形成されていない第1端部領域11を有する。第1端部領域11には、第1露出部13cが形成されている。
 半導体装置4は、第1主面10a側に設けられて、第1端面10cを延長して得られる仮想線10c’から第1露出部13cまでの長さ方向における距離が線形で変化している領域13cと、第2主面10b側に設けられて、第1端面10cを延長して得られる仮想線10c’から第1露出部13cまでの長さ方向における距離が、第1主面10aから第2主面10bに向かって非線形に変化している領域13cとを有する。
 なお、図1、図2、図3、図4及び図5には、第1端部領域に第1露出部が形成されていない領域が存在しない例を記載しているが、本発明の半導体装置においては、第1端部領域の一部に第1露出部が形成されていない領域が存在してもよい。
 本発明の半導体装置の一実施例においては、LT断面において、半導体基板の第1端面を延長した仮想線から第1電極層までの長さ方向における距離が、仮想線から第2電極層までの長さ方向における距離よりも長いことが好ましい。
 図6は、本発明の半導体装置を構成する回路層の一例を模式的に示す断面図である。
 図6に示す半導体装置5では、半導体基板10の第1端面10cを延長して得られる仮想線10c’から第1電極層30までの長さ方向における距離Lが、第1端面10cを延長して得られる仮想線10c’から第2電極層50までの長さ方向における距離Lよりも長くなっている。
 LがLよりも長いと、半導体装置5を基板に実装して電圧を印加した際に、第2外部電極80と接続されるランド等の導体と第1電極層30との間に生じる電気力線を第2電極層50によって遮蔽することができるため、導体損失を抑制することができる。
 距離Lと距離Lの差(距離L)は特に限定されないが、5μm以上、200μm以下であることが好ましい。
 上記距離Lが5μm未満であると、第2外部電極と接続されるランド等の導体に対して第1電極層から発生する電気力線を、第2電極層が充分に遮蔽できない場合がある。一方、上記距離Lが200μmを超えると、第1電極層と第2電極層とが対向する領域が狭くなり、半導体装置が所望の静電容量を発揮できない場合がある。
 本発明の半導体装置の一実施形態では、半導体基板が、半導体基板上に回路層が設けられていない第1側部領域を第1側面側に有し、上記第1側部領域には、半導体基板の第1主面以外が、第1主面と第1側面の間に露出した第3露出部が設けられていることが好ましい。
 WT断面において、第1主面上に回路層が設けられている部分における半導体基板を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって第1側部領域を厚さ方向に2分割した際に、第1主面側の領域である第5領域の面積が、第2主面側の領域である第6領域の面積よりも小さいことが好ましい。
 また、本発明の半導体装置の一実施形態では、半導体基板が、半導体基板上に回路層が設けられていない第2側部領域を第2側面側に有し、上記第2側部領域には、半導体基板の第1主面以外が、第1主面と第2側面の間に露出した第4露出部が設けられていることが好ましい。
 WT断面において、第1主面上に回路層が設けられている部分における半導体基板を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって第2側部領域を厚さ方向に2分割した際に、第1主面側の領域である第7領域の面積が、第2主面側の領域である第8領域の面積よりも小さいことが好ましい。
 さらに、第3露出部の形状と第4露出部の形状とが略線対称となっていることが好ましい。
 図7は、本発明の半導体装置のさらに別の一例を模式的に示す斜視図であり、図8は、図7におけるB-B線断面図である。
 図7及び図8に示すように、半導体装置6を構成する半導体基板10は、半導体基板10上に回路層90が設けられていない第1側部領域15及び第2側部領域16を有する。半導体基板10の第1側面10e側に第1側部領域15が配置され、第2側面10f側に第2側部領域16が配置されている。
 第1側部領域15は、回路層90の第1側面10e側の端部90eから半導体基板10の第1側面10eまでの領域を指す。また、第2側部領域16は、回路層90の第2側面10f側の端部90fから第2側面10fまでの領域を指す。
 第1側部領域15には、第3露出部17が設けられている。
 第3露出部17は、半導体基板10の第1主面10a以外が、第1主面10aと第1側面10eの間に露出する部分である。
 第1側部領域15では、第1主面10a上に回路層90が設けられている部分における半導体基板10を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって第1側部領域15を厚さ方向に2分割した際に、第1主面10a側の領域である第5領域15aの面積Sが、第2主面10b側の領域である第6領域15bの面積Sよりも小さい。
 すなわち、半導体基板10は、半導体基板10を直方体と仮定した場合の第1主面10aと第1側面10eとの稜線部に、面取りが施されたような形状となっている。
 第2側部領域16には、第4露出部18が設けられている。
 第4露出部18は、半導体基板10の第1主面10a以外が、第1主面10aと第2側面10fの間に露出する部分である。
 第4露出部18は、第3露出部17と略線対称の形状である。
 第2側部領域16では、第1主面10a上に回路層90が設けられている部分における半導体基板10を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって第2側部領域16を厚さ方向に2分割した際に、第1主面10a側の領域である第7領域16aの面積Sが、第2主面10b側の領域である第8領域16bの面積Sよりも小さい。
 すなわち、半導体基板10は、半導体基板10を直方体と仮定した場合の第1主面10aと第2側面10fとの稜線部に、面取りが施されたような形状となっている。
 半導体装置6をランド上に実装して電圧を印加した場合に、第2電極層50に電気的に接続された側のランドと、回路層90を構成する第1電極層30との電位差によって生じる電気力線が、半導体基板10を通過するので、半導体基板の抵抗による導体損失が生じる。しかし、半導体基板10が上記のような形状であると、電気力線が半導体基板10を通過する体積が減少し、半導体基板10の抵抗による導体損失を低減することができる。
 なお、図7では、半導体基板10を直方体と仮定した場合の、半導体基板10の第1側面10eと第1主面10aの稜線部の全域、及び、第2側面10fと第1主面10aの稜線部の全域に、それぞれ、第3露出部17及び第4露出部18が設けられている。ここで、導体損失の原因となる電気力線は、第2外部電極80に接続されるランドと第1電極層30との間で生じるため、第2外部電極80に接続されるランドから遠い位置、例えば、第1外部電極70の周囲には、第3露出部17及び第4露出部18が設けられていなくてもよい。
 第1側面10eを延長して得られる仮想線10e’と第3露出部17とのなす角θは特に限定されないが、4°以上、36°以下であることが好ましい。
 以下、本発明の半導体装置を構成する各構成について説明する。
 半導体基板を構成する材料としては、シリコン等が挙げられる。
 半導体基板の電気抵抗率は、10-5Ωcm以上、10Ωcm以下であることが好ましい。
 半導体基板の外形寸法は特に限定されないが、長さが200μm以上、600μm以下、厚さが50μm以上、100μm以下、幅が100μm以上、300μm以下であることが好ましい。
 第1電極層を構成する材料としては、Cu、Ag、Au、Al、Ni、Cr、Ti等の金属又はこれらの金属を含む導電体が挙げられる。
 また、第1の金属層は、上述した材料からなる2層以上の導電体層を有していてもよい。
 第1電極層の厚さは特に限定されないが、0.3μm以上、10μm以下であることが好ましく、0.5μm以上、3μm以下がより好ましい。
 誘電体層を構成する材料としては、SiO、Al、HfO、Ta、ZrO等の酸化物や、Si等の窒化物等の、誘電性又は絶縁性を有する材料が挙げられる。
 誘電体層の厚さは特に限定されないが、0.02μm以上、2μm以下であることが好ましい。
 第2電極層を構成する材料としては、第1電極層を構成する材料と同様のものを好適に用いることができる。
 第2電極層の厚さは特に限定されないが、0.3μm以上、10μm以下であることが好ましく、0.5μm以上、5μm以下であることがより好ましい。
 第1外部電極及び第2外部電極を構成する材料としては、Cu、Al等が挙げられる。
 第1外部電極及び第2外部電極の最表面には、めっき層が形成されていてもよい。
 めっき層としては、Auめっき層やSnめっき層等が挙げられる。
 第1外部電極を構成する材料と第2外部電極を構成する材料は、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
 本発明の半導体装置は、半導体基板の第1主面と第1電極層との間に、絶縁層が設けられていてもよい。
 半導体基板の第1主面と第1電極層との間に絶縁層が設けられていると、第1電極層から半導体基板へ流れる電流を抑制することができる。
 絶縁層を構成する材料としては、半導体基板よりも電気絶縁性が高い材料が好ましく、例えば、SiO、Al、HfO、Ta、ZrO等の酸化物や、Si等の窒化物等が挙げられる。
 絶縁層の厚さは特に限定されないが、0.5μm以上、3μm以下であることが好ましい。
 本発明の半導体装置は、誘電体層上及び第2電極層上の一部に、誘電体層及び/又は第2電極層を水分から保護するための保護層が形成されていてもよい。
 保護層を構成する材料としては、SiO、Si等が挙げられる。
 保護層の厚さは特に限定されないが、0.5μm以上、5μm以下であることが好ましい。
 回路層全体の厚さは、5μm以上、30μm以下であることが好ましい。
[半導体装置の製造方法]
 本発明の半導体装置を製造する方法としては、例えば、半導体基板の第1主面上に回路層が設けられた半導体装置に対して、半導体基板の、長さ方向の第2外部電極側の端面(本発明の半導体装置においては、第1端面)と第1主面との稜線部に対して、面取り処理を施す方法が挙げられる。このとき、第1主面上に形成された回路層の一部と、該誘電体層の半導体基板側に必要に応じて配置されている絶縁層とを、半導体装置の機能を阻害しない範囲において取り除いてもよい。
 一方、本発明の半導体装置を一度に大量に製造する方法としては、例えば、半導体ウェハの表面(第1主面となる面)にフォトリソグラフィ等によって回路層を形成した後、ダイシングによって半導体ウェハを切断し、個片化する方法が挙げられる。
 図9A、図9B及び図9Cは、本発明の半導体装置の製造方法の一例を模式的に示す工程図である。
 図9Aに示すように、まず、半導体ウェハ150の表面に、回路層90となる領域を複数個形成する。
 続いて、図9Bに示すように、半導体ウェハ150の回路層90が形成されていない領域に対して、異方性エッチングを行う。異方性エッチングを行うことにより、半導体ウェハ150の回路層90が形成されていない領域に溝112が形成される。異方性エッチングにより形成された溝112は、半導体ウェハ150の表面(第1主面となる面)に対して所定の角度で傾斜している。
 最後に、図9Cに示すように、異方性エッチングにより形成された溝112をダイサー等で切断することによって個片化し、半導体装置1を得ることができる。異方性エッチングにより形成された溝112が、半導体装置1における第1露出部13及び第2露出部14となる。また、ダイサーで切断されることにより露出する半導体ウェハ150の表面が、半導体基板10の第1端面10c及び第2端面10dとなる。
 異方性エッチングの方法としては、例えば、半導体ウェハの材質がSiで、回路層が形成されている面がSi(100)面の場合、NaOHのようなアルカリ溶液に浸漬する方法が挙げられる。
 アルカリ溶液に半導体基板を浸漬することで、Si(100)面をエッチングして、Si(111)面に沿った溝を形成することができる。Si(111)面はSi(100)面に対して54.7°傾斜している。従って、異方性エッチングにより形成された溝と第1端面10cを延長して得られる仮想線とのなす角θは、35.3°となる。
 図10A、図10B及び図10Cは、本発明の半導体装置の製造方法の別の一例を模式的に示す工程図である。
 図10Aに示すように、まず、半導体ウェハ150の表面に、回路層90となる領域を複数個形成する。
 続いて、図10Bに示すように、半導体ウェハ150の回路層90が形成されていない領域に対して、等方性エッチングを行う。等方性エッチングを行うことにより、半導体ウェハ150の回路層90が形成されていない領域に溝114が形成される。
 最後に、図10Cに示すように、等方性エッチングにより形成された溝114をダイサー等で切断することによって、個片化された半導体装置2を得ることができる。
 等方性エッチングにより形成された溝114が、半導体装置2における第1露出部13aとなる。また、ダイサーで切断されることにより露出する半導体ウェハ150の表面が、半導体基板10の第1端面10c及び第2端面10dとなる。
 等方性エッチングは、例えばフッ酸と硝酸の混酸により行うことができる。
 図11A、図11B及び図11Cは、本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の一例を模式的に示す工程図である。
 図11Aに示すように、まず、半導体ウェハ150の表面に、回路層90となる領域を複数個形成する。
 続いて、図11Bに示すように、半導体ウェハ150の回路層90が形成されていない領域に対して、半導体ウェハ150の厚さの30~70%の深さまで、ブレードを用いて1回目のダイシングを行い、溝116を形成する。
 最後に、図11Cに示すように、1回目のダイシングで用いたブレードよりも幅の狭いブレードを用いて2回目のダイシングを行うことにより、個片化された半導体装置3を得ることができる。
 1回目のダイシングにより形成された溝が、半導体装置3における第1露出部13bとなる。また、2回目のダイシングによって露出する半導体ウェハ150の表面が、半導体基板10の第1端面10c及び第2端面10dとなる。
 図12A、図12B及び図12Cは、本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の一例を模式的に示す工程図である。
 図12Aに示すように、まず、半導体ウェハ150の表面に、回路層90となる領域を複数個形成する。
 続いて、図12Bに示すように、半導体ウェハ150の回路層90が形成されていない領域に対して、半導体ウェハ150の厚さの30~70%の深さまで、ブレードを用いて1回目のダイシングを行い、先細り形状の溝118を形成する。先細り形状の溝118は、ベベルブレード等の先細り形状のブレードやV字状に配置された2枚のブレード等によってダイシングを行うことで形成することができる。
 最後に、図12Cに示すように、1回目のダイシングで用いたブレードよりも幅の狭いブレードを用いて2回目のダイシングを行うことにより、個片化された半導体装置4を得ることができる。
 1回目のダイシングにより形成された溝が、半導体装置4における第1露出部13cとなる。また、2回目のダイシングによって露出する半導体基板10の表面が、半導体基板10の第1端面10c及び第2端面10dとなる。
[モジュール]
 本発明のモジュールは、本発明の半導体装置と、上記第1外部電極と電気的に接続された第1ランドと、上記第2外部電極と電気的に接続されると共に、上記回路層よりも外側に突出して設けられた第2ランドと、を備えることを特徴とする。
 本発明のモジュールは、本発明の半導体装置を備えているため、第2外部電極と電気的に接続される第2ランドが、回路層よりも外側に突出していた場合であっても、第1電極層から第2ランドに向かって生じる電気力線が通過する半導体基板の体積が小さくなるため、半導体基板の抵抗による導体損失を低減することができる。
 図13は、本発明のモジュールの一例を模式的に示す断面図である。
 図13に示すように、モジュール100は、半導体装置1と、半導体装置1の第1外部電極70と電気的に接続された第1ランド120と、半導体装置1の第2外部電極80と電気的に接続された第2ランド130とを備える。第1外部電極70と第1ランド120、及び、第2外部電極80と第2ランド130は、互いにはんだ140によって接続されている。
 第2ランド130は、回路層90よりも外側に突出して設けられている。第1ランド120及び第2ランド130はそれぞれ、基板110上に固定されている。
 第1露出部13の最大厚みTaと、半導体基板10から第2ランド130までの最短距離Tbとの合計は、35μm以上、235μm以下であることが好ましい。
 半導体基板10から第2ランド130までの最短距離Tbが長いほど、半導体基板10と第2ランド130との間で発生する電気力線が弱まるため、第1露出部13の最大厚みTaを短くすることができる。第1露出部13の最大厚みTaと、半導体基板10から第2ランド130までの最短距離Tbの合計が35μm以上、235μm以下であると、導体損失を低減する効果が確実に発揮される。
 第1露出部13の最大厚みTaは、15μm以上、175μm以下であることが好ましい。
 半導体基板10から第2ランド130までの最短距離Tbは、20μm以上、60μm以下であることが好ましい。
 本発明のモジュールでは、第1ランドと第2ランドとの間に交流電流が印加されることが好ましい。
 第1ランドと第2ランドとの間に交流電流が印加される場合、電流方向が変化する毎に、第2の外部電極に接続されるランドと第1電極層との間で生じる導体損失が、電流方向が変化する毎に繰り返し発生する。これに対して、本発明のモジュールでは、電流方向が変化する度に生じる導体損失を低減させることができるため、交流電流が印加される場合に特に導体損失を低減することができる。
 第1ランド及び第2ランドを構成する材料は、銅、金等が挙げられる。
 本発明のモジュールでは、第2ランドと半導体基板との間にエポキシ樹脂等のモールド樹脂が配置されていることが好ましい。
 モールド樹脂は、空気よりも比誘電率が高いため、第2ランドと半導体基板との間にモールド樹脂が配置されると、第2ランドと半導体装置との間で生じる導体損失が大きくなってしまう。本発明のモジュールを用いると導体損失を抑制することができるため、第2ランドと半導体基板との間にモールド樹脂が配置される場合であっても、導体損失の増大を抑制することができる。
 1、2、3、4、5、6 半導体装置
 10 半導体基板
 10a 第1主面
 10b 第2主面
 10c 第1端面
 10c’ 第1端面を延長して得られる仮想線
 10d 第2端面
 10e 第1側面
 10e’ 第1側面を延長して得られる仮想線
 10f 第2側面
 11 第1端部領域
 11a 第1領域
 11b 第2領域
 12 第2端部領域
 12a 第3領域
 12b 第4領域
 13、13a、13b、13c 第1露出部
 13a 第1露出部を厚さ方向に2分割した際の第1主面側の領域
 13a 第1露出部を厚さ方向に2分割した際の第2主面側の領域
 13b 仮想線から第1露出部までの長さ方向における距離が変化しない領域
 13b 仮想線から第1露出部までの長さ方向における距離が変化する領域
 13c 仮想線から第1露出部までの長さ方向における距離が線形で変化している領域
 13c 仮想線から第1露出部までの長さ方向における距離が非線形で変化している領域
 14 第2露出部
 15 第1側部領域
 15a 第5領域
 15b 第6領域
 16 第2側部領域
 16a 第7領域
 16b 第8領域
 17 第3露出部
 18 第4露出部
 20 絶縁層
 30 第1電極層
 40 誘電体層
 50 第2電極層
 60 保護層
 70 第1外部電極
 80 第2外部電極
 90 回路層
 90c 回路層の第1端面側の端部
 90d 回路層の第2端面側の端部
 90e 回路層の第1側面側の端部
 90f 回路層の第2側面側の端部
 100 モジュール
 110 基板
 112 異方性エッチングにより形成された溝
 114 等方性エッチングにより形成された溝
 116、118 ブレードにより形成された溝
 120 第1ランド
 130 第2ランド
 140 はんだ
 150 半導体ウェハ
 S 第1領域の面積
 S 第2領域の面積
 S 第3領域の面積
 S 第4領域の面積
 S 第5領域の面積
 S 第6領域の面積
 S 第7領域の面積
 S 第8領域の面積
 Ta 第1露出部の最大厚み
 Tb 半導体基板から第2ランドまでの最短距離
 θ 第1端面を延長して得られる仮想線と第1露出部とのなす角
 θ 第1側面を延長して得られる仮想線と第3露出部とのなす角
 Δd、Δd 仮想線から第1露出部までの長さ方向における距離の変化

Claims (18)

  1.  厚さ方向に相対する第1主面及び第2主面と、前記厚さ方向に直交する長さ方向に相対する第1端面及び第2端面と、前記厚さ方向及び前記長さ方向に直交する幅方向に相対する第1側面及び第2側面とを有する半導体基板と、
     前記半導体基板の前記第1主面に設けられた回路層とを備えた半導体装置であって、
     前記回路層は、前記半導体基板側に設けられた第1電極層と、前記第1電極層上に設けられた誘電体層と、前記誘電体層上に設けられた第2電極層と、前記第1電極層に電気的に接続されると共に、前記回路層の前記半導体基板とは反対側の表面に引き出される第1外部電極と、前記第2電極層に電気的に接続されると共に、前記回路層の前記半導体基板とは反対側の表面に引き出される第2外部電極と、を備え、
     前記半導体基板は、前記半導体基板上に前記回路層が設けられていない第1端部領域を、前記長さ方向における前記第2外部電極側の端面である前記第1端面側に有し、
     前記第1端部領域には、前記半導体基板の前記第1主面以外が前記第1主面と前記第1端面の間に露出した第1露出部が設けられており、
     前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記長さ方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第1主面上に前記回路層が設けられている部分における前記半導体基板を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって前記第1端部領域を厚さ方向に2分割した際に、前記第1主面側の領域である第1領域の面積が、前記第2主面側の領域である第2領域の面積よりも小さい、ことを特徴とする半導体装置。
  2.  前記第1露出部は、前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記長さ方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第1端面を延長して得られる仮想線から前記第1露出部までの前記長さ方向における距離が、前記第1主面から前記第2主面に向かって線形に変化している勾配形状である、請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記長さ方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第1端面を延長して得られる仮想線と前記第1露出部とのなす角は、4°以上36°以下である請求項2に記載の半導体装置。
  4.  前記第1露出部は、前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記長さ方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第1端面を延長して得られる仮想線から前記第1露出部までの前記長さ方向における距離が、前記第1主面から前記第2主面に向かって非線形に変化している形状であり、
     前記第1露出部の厚さが最大となる部分で前記第1露出部を前記厚さ方向に2分割した際の、前記第1主面側の領域における、前記第1端面を延長して得られる仮想線から前記第1露出部までの前記長さ方向における距離の変化が、前記第2主面側の領域における、前記第1端面を延長して得られる仮想線から前記第1露出部までの前記長さ方向における距離の変化よりも小さい、請求項1に記載の半導体装置。
  5.  前記第1露出部は、前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記長さ方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第1主面側に設けられて、前記第1端面を延長して得られる仮想線から前記第1露出部までの前記長さ方向における距離が変化しない領域と、前記第2主面側に設けられて、前記第1端面を延長して得られる仮想線から前記第1露出部までの前記長さ方向における距離が変化する領域とを有する形状である、請求項1に記載の半導体装置。
  6.  前記第1露出部は、前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記長さ方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第1主面側に設けられて、前記第1端面を延長して得られる仮想線から前記第1露出部までの前記長さ方向における距離が線形で変化している領域と、前記第2主面側に設けられて、前記第1端面を延長して得られる仮想線から前記第1露出部までの前記長さ方向における距離が非線形で変化している領域とを有する形状である、請求項1に記載の半導体装置。
  7.  前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記長さ方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記半導体基板の厚さに対する前記第1露出部の最大厚さの割合は、30%以上、70%以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載の半導体装置。
  8.  前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記長さ方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第1端面を延長して得られる仮想線から前記第1露出部までの前記長さ方向における距離の最大長さが5μm以上、20μm以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載の半導体装置。
  9.  前記半導体基板は、前記第1主面上に前記回路層が設けられていない第2端部領域を、前記長さ方向における前記第1外部電極側の端面である前記第2端面側に有し、
     前記第2端部領域には、前記半導体基板の前記第1主面以外が前記第1主面と前記第2端面の間に露出した第2露出部が設けられており、
     前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記長さ方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第1主面上に前記回路層が設けられている部分における前記半導体基板を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって前記第2端部領域を厚さ方向に2分割した際に、前記第1主面側の領域である第3領域の面積が、前記第2主面側の領域である第4領域の面積よりも小さい、請求項1~8のいずれか1項に記載の半導体装置。
  10.  前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記長さ方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第1露出部の形状と前記第2露出部の形状とが略線対称となっている、請求項9に記載の半導体装置。
  11.  前記半導体基板は、前記第1主面上に前記回路層が設けられていない第1側部領域を前記第1側面側に有し、
     前記第1側部領域には、前記半導体基板の前記第1主面以外が前記第1主面と前記第1側面の間に露出した第3露出部が設けられており、
     前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記幅方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第1主面上に前記回路層が設けられている部分における前記半導体基板を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって前記第1側部領域を厚さ方向に2分割した際に、前記第1主面側の領域である第5領域の面積が、前記第2主面側の領域である第6領域の面積よりも小さい、請求項1~10のいずれか1項に記載の半導体装置。
  12.  前記半導体基板は、前記第1主面上に前記回路層が設けられていない第2側部領域を前記第2側面側に有し、
     前記第2側部領域には、前記半導体基板の前記第1主面以外が前記第1主面と前記第2側面の間に露出した第4露出部が設けられており、
     前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記幅方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第1主面上に前記回路層が設けられている部分における前記半導体基板を厚さ方向の中央を境に2分割する分割線によって前記第2側部領域を厚さ方向に2分割した際に、前記第1主面側の領域である第7領域の面積が、前記第2主面側の領域である第8領域の面積よりも小さい、請求項11に記載の半導体装置。
  13.  前記半導体基板の前記厚さ方向及び前記幅方向に平行な方向において前記半導体基板を切断した切断面において、前記第3露出部の形状と前記第4露出部の形状とが略線対称となっている、請求項12に記載の半導体装置。
  14.  前記半導体基板の前記第1主面と前記回路層との間には、絶縁層が設けられている請求項1~13のいずれか1項に記載の半導体装置。
  15.  請求項1~14のいずれか1項に記載の半導体装置と、
     前記第1外部電極と電気的に接続された第1ランドと、
     前記第2外部電極と電気的に接続されると共に、前記回路層よりも外側に突出して設けられた第2ランドと、を備えることを特徴とするモジュール。
  16.  前記第1ランドと前記第2ランドとの間に交流電流が印加される、請求項15に記載のモジュール。
  17.  前記第2ランドと前記半導体基板との間にはモールド樹脂が配置されている、請求項15又は16に記載のモジュール。
  18.  前記第1露出部の最大厚みと前記半導体基板から前記第2ランドまでの最短距離の合計が、35μm以上、235μm以下である請求項15~17のいずれか1項に記載のモジュール。
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