インターポーザ及び半導体装置
【課題】給電経路を確保しつつ、キャパシタ部品等の搭載用電子部品を電子部品実装面に近付けて搭載する。
【解決手段】本発明のインターポーザ1は、複数の貫通電極6を有するシリコン基板2と、該シリコン基板2上に設けられ、第1配線層12及び第2配線層13と層間絶縁層14とを有する多層配線部3と、該多層配線部3上に設けられ、第2配線層13と電気的に接続された第1UBM構造8と、シリコン基板2の裏側に設けられ、各貫通電極6と電気的に接続された複数のバンプ9を有している。そして、特に、シリコン基板2の裏面2aには、第1配線層12のパッド部12aが露出するキャビティ部11が設けられ、このキャビティ部11内にキャパシタ部品が収容されてパッド部12aに接続されている。
【解決手段】本発明のインターポーザ1は、複数の貫通電極6を有するシリコン基板2と、該シリコン基板2上に設けられ、第1配線層12及び第2配線層13と層間絶縁層14とを有する多層配線部3と、該多層配線部3上に設けられ、第2配線層13と電気的に接続された第1UBM構造8と、シリコン基板2の裏側に設けられ、各貫通電極6と電気的に接続された複数のバンプ9を有している。そして、特に、シリコン基板2の裏面2aには、第1配線層12のパッド部12aが露出するキャビティ部11が設けられ、このキャビティ部11内にキャパシタ部品が収容されてパッド部12aに接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばキャパシタ部品等のディスクリート部品が搭載されたインターポーザ、及び、そのインターポーザを備えた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
CPUやクロックドライバなどの電子部品では電源ノイズが発生する。この電源ノイズを除去するために、通常、キャパシタ部品が使われる。
ここで、このようなキャパシタ部品は、電源ノイズが高周波であればある程、できるだけ電子部品の近くに実装する必要がある。しかし、そのような実装位置は電子部品の周囲か、図14に示すように、電子部品104が実装されたインターポーザ101やプリント配線板の真裏であり、キャパシタ部品103を、これ以上近くに実装することは困難である。
【0003】
そこで、図15に示すように、インターポーザ101やプリント配線板に、その裏面から配線層の途中までキャビティ形成加工を行い、そのキャビティ部102にキャパシタ部品103を実装することで、キャパシタ部品103が電子部品104のより近くに配置されるようにした構造が提案されている。しかし、このような構造では、配線層のキャビティ加工を行った部分では、配線経路が途切れてしまうため、結果的に給電が弱くなったり、信号線の配線性を悪化させたりする。
【0004】
また、インターポーザやプリント配線板に、電源層とグランド層で高誘電体を挟み込んだキャパシタシートを作り込んだ構造も知られている(例えば、特許文献1参照)。しかし、このキャパシタシートは、一般的なキャパシタ部品と比較して容量が小さく、電源ノイズを除去する効果が十分に得られないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−59822号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、これら問題を解決するためになされたものであり、給電経路を確保しつつ、キャパシタ部品等の搭載用電子部品を電子部品実装面に近付けて搭載することができ、例えばキャパシタ部品を搭載した場合には、実装された電子部品の電源ノイズを、その周波数に関わらず、効果的に低減できるインターポーザ、及び、そのインターポーザを備えた半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
本発明のインターポーザは、複数の貫通電極を有する基板と、該基板上に設けられ、前記各貫通電極と電気的に接続された配線層及び該配線層を覆う絶縁層とを有する配線部と、該配線部の前記基板と反対側に設けられ、前記配線層と電気的に接続された複数の第1UBM構造と、前記基板の前記配線部と反対側に設けられ、第2UBM構造を介して前記各貫通電極と電気的に接続された複数のバンプを有し、前記各第1UBM構造に実装用電子部品の接続部が接続されることで該実装用電子部品が実装され、前記各バンプが配線基板の電極パッドに接続されることで該配線基板に実装されるインターポーザであって、前記基板の前記配線部と反対側の面に開口し、その底部に前記配線層が露出するキャビティ部が設けられ、前記配線層は、前記キャビティ部の底部に露出する部分に、搭載用電子部品が電気的に接続されるパッド部を有することを特徴とする。
【0008】
また、本発明の半導体装置は、本発明のインターポーザと、複数の接続部を有し、前記各接続部が前記インターポーザの前記各第1UBM構造に接続されることで前記インターポーザに実装された電子部品と、複数の電極パッドを有し、前記インターポーザの前記各バンプが前記各電極パッドに接続されることで前記インターポーザが実装された配線基板とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、インターポーザは、複数の貫通電極を有する基板と、該基板上に設けられ、各貫通電極と電気的に接続された配線層及び該配線層を覆う絶縁層とを有する配線部と、該配線部上に設けられ、配線層と電気的に接続された複数の第1UBM構造と、基板の裏側に設けられ、各貫通電極と電気的に接続された複数のバンプを有しており、そのシリコン基板の裏面に、その内部において配線層が露出するキャビティ部が設けられ、配線層は、キャビティ部内に露出する部分に、搭載用電子部品が電気的に接続されるパッド部を有しているため、搭載用電子部品を、電子部品実装面(第1UBM構造が形成されている面)に近付けて搭載することができる
これにより、例えば搭載用電子部品がキャパシタ部品である場合には、実装された電子部品が発生する高周波電源ノイズを、キャパシタ部品によって効率よく抑制することができ、高い高周波電源ノイズ耐性を得ることができる。
また、搭載用電子部品が抵抗部品である場合には、直列終端回路における伝送特性の向上を図ることができる。
【0010】
さらに、搭載用電子部品を、インターポーザが実装される配線基板に接続した場合には、配線基板側の配線を給電経路として利用することができるため、キャビティ部を形成しないインターポーザと同等の給電経路を確保することができる。
【0011】
また、本発明によれば、半導体装置は、本発明のインターポーザを備えているため、インターポーザに搭載する搭載用電子部品によって、実装用電子部品が発生する高周波電源ノイズを効率よく抑えたり、直列終端回路における伝送特性の向上を図ったりすることができる。このため、この半導体装置は、安定且つ良好な動作を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明のインターポーザの第1実施形態を示す概略縦断面図である。
【図2】図1に示すインターポーザに電子部品が実装され、さらに該インターポーザが配線基板に実装された状態を示す概略縦断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る第1UBM構造8の拡大断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る第2UBM構造20の拡大断面図である。
【図5】図1に示すインターポーザの製造方法を工程順に示すものであり、多層配線部及びキャビティ部の形成工程を示す概略縦断面図である。
【図6】図1に示すインターポーザの製造方法を工程順に示すものであり、下地層及び貫通電極の形成工程を示す概略縦断面図である。
【図7】完成したインターポーザを示す概略縦断面図である。
【図8】インターポーザの他の製造方法を工程順に示すものであり、貫通孔及び貫通電極の形成工程を示す概略縦断面図である。
【図9】インターポーザの他の製造方法を工程順に示すものであり、キャビティ部及びバンプ形成部の形成工程を示す概略縦断面図である。
【図10】本発明のインターポーザの第2実施形態を示す概略縦断面図である。
【図11】本発明のインターポーザの第3実施形態を示す概略縦断面図である。
【図12】本発明のインターポーザの第4実施形態を示す概略縦断面図である。
【図13】本発明の半導体装置の実施形態を示す概略縦断面図である。
【図14】関連するインターポーザを示す模式図である。
【図15】関連するインターポーザの他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明のインターポーザの第1実施形態について説明する。
図1は、本発明のインターポーザの第1実施形態を示す概略縦断面図であり、図2は、図1に示すインターポーザに電子部品が実装され、さらに該インターポーザが配線基板に実装された状態を示す概略縦断面図である。
【0014】
図1に示すインターポーザ1は、シリコン基板2と、該シリコン基板2の一方の側に設けられた多層配線部(配線部)3及び封止樹脂4と、他方の側に設けられたバンプ形成部5と、シリコン基板2を厚さ方向に貫通する貫通電極6と、シリコン基板2のキャビティ部11内に収容されたキャパシタ部品(搭載用電子部品)7とを有している。図2に示すように、インターポーザ1では、多層配線部3に設けられた各第1UBM構造8に、電子部品(実装用電子部品)30の各接続部31がそれぞれ半田バンプ32を介して電気的に接続されることで、この電子部品30がインターポーザ1に実装される。また、バンプ形成部5の各バンプ9が、配線基板40の各パッド部41bに電気的に接続されることで、この配線基板40にインターポーザ1自体が実装される。
なお、「UBM」とは、Under Bump MetallizationあるいはUnder Barrier Metaの略称である。
【0015】
シリコン基板2は、インターポーザ1を構成する各部を支持するものである。シリコン基板2には、該シリコン基板2を厚さ方向に貫通する貫通孔10及びキャビティ部11が複数設けられている。このうち各貫通孔10は、それぞれ、配線基板40に設けられた各パッド部41bと同じピッチで設けられている。
【0016】
多層配線部3は、第1配線層12、第2配線層13、層間絶縁層14、ビア電極15及びパッシベーション層16を有している。
第1配線層12は、シリコン基板2上に所定のパターンで設けられ、第2配線層13は、第1配線層12の上方に所定のパターンで設けられている。そして、本発明では、特に第1配線層12は、キャビティ部11に対応する領域に、キャパシタ部品7が電気的に接続されるパッド部12aを有している。パッド部12aは、電子部品30の電源ピン(電源用接続部)及びグランドピン(グランド用接続部)にそれぞれ対応する各第1UBM構造8に、第1配線層12、ビア電極15、第2配線層13を介して電気的に接続されていている。従って、このインターポーザ1では、電子部品30が実装された状態で、パッド部12aに接続されたキャパシタ部品7が、これら各部を介して電源ピン及びグランドピンに電気的に接続される。なお、以下の説明では、第1配線層12のパッド部12a以外の部分を配線部12bと言う。
第1配線層12及び第2配線層13の構成材料としては、特に限定されず、Cu等の導電性金属材料が用いられる。
【0017】
シリコン基板2と第1配線層12の間、及び、第1配線層12と第2配線層13の間には、各配線間を埋めるように層間絶縁層(絶縁層)14が設けられている。層間絶縁層14は、SiO2等の絶縁材料よりなり、シリコン基板2、各配線層12、13及びビア電極15を互いに絶縁する。
ここで、シリコン基板2に形成された各貫通孔10及び各キャビティ部11は、シリコン基板2と第1配線層12との間の層間絶縁層14に亘って連続して形成されており、各貫通孔10の上端には第1配線層12の配線部12bの下面が露出し、各キャビティ部11の上端には第1配線層12の各パッド部12aの下面が露出している。このうちキャビティ部11の上端に露出する各パッド部12aには、各キャビティ部11内に収容された各キャパシタ部品7が電気的に接続されている。
【0018】
ビア電極15は、第1配線層12と第2配線層13との間の層間絶縁層14を厚さ方向に貫通して複数設けられ、第1配線層12と第2配線層13とを電気的に接続する。各ビア電極15の構成材料としては、特に限定されないが、めっきによる金属が低電気抵抗であることから好ましく、Cuが好適である。
【0019】
パッシベーション層16は、層間絶縁層14及び第2配線層13の上面を覆うように設けられ、第2配線層13の上面が露出する複数の開口部が、インターポーザ1に実装される電子部品30の各接続部31と同じピッチで形成されている。このパッシベーション層16は、層間絶縁層14及び第2配線層13の表面を外的損傷から保護するものである。パッシベーション層16の構成材料としては、特に限定されず、ポリイミド膜、PSG(Phospho-Silicate-Glass)膜、窒化シリコン膜等の半導体分野で用いられるパッシベーション層の材料がいずれも使用可能である。
【0020】
多層配線部3の表面は、各第1UBM構造8の上面の一部を除いて封止樹脂4で覆われている。
封止樹脂4は、多層配線部3を外部環境から保護するものであり、例えばエポキシ系樹脂等が用いられる。ここで、このインターポーザ1では、この封止樹脂4及び各第1UBM構造8表面が、電子部品30の裏面と対峙する電子部品実装面3aを構成する。
【0021】
多層配線部3上には、第2配線層13毎に第1UBM構造8が構成されている。
第1UBM構造8は、例えば図3の拡大断面図に示すように、パッシベーション層16の各開口部から露出する第2配線層13を被覆する下地メッキ8aと、下地メッキ8a上に配設されたNi/Au等の導体部8bと、導体部8bを被覆する金属膜8cとが、封止樹脂4で被覆されて構成されている。そして、導体部8bの上面の一部が金属膜8cと封止樹脂4とから外部に露出している。
【0022】
各第1UBM構造8は、外部に露出した導体部8bの上面に、半田バンプ32を介して、インターポーザ1に実装される電子部品30の各接続部31が電気的に接続されている。
【0023】
シリコン基板2の裏面(多層配線部3と反対側の面)と、各貫通孔10及び各キャビティ部11のそれぞれの内側面には、図示しない熱酸化膜(SiO2膜)及びバリヤ層が全面的に形成されている。そして、これら各層を介して、シリコン基板裏面2aにはバンプ形成部5が設けられ、各貫通孔10内には導電体が充填されている。各貫通孔10内に充填された導電体は、第1配線層12とバンプ形成部5とを電気的に接続する貫通電極6を構成する。
【0024】
ここで、熱酸化膜は、シリコン基板2と各貫通電極6、及び、シリコン基板2とバンプ形成部5の各導電膜18aとを絶縁する絶縁層として機能する。また、バリヤ層は、各貫通電極6や各導電膜18aから、熱酸化膜及びシリコンへCuが拡散するのを防止する作用がある。
【0025】
バンプ形成部5は、導電膜18a、絶縁層19を有している。
導電膜18aは、シリコン基板裏面2aのバリヤ層上に、各貫通電極6に対応するように複数設けられ、各貫通電極6と電気的に接続している。
また、絶縁層19は、各導電膜18aを覆うように設けられている。絶縁層19は、ポリイミド等の絶縁材料からなり、各導電膜18aを外部環境から保護する作用がある。
【0026】
このバンプ形成部5は、第2UBM構造20及びバンプ9を有している。
第2UBM構造20は、各導電膜18a上にそれぞれ設けられており、各導電膜18aと各バンプ9の双方と密着する。
【0027】
この第2UBM構造20は、例えば、図4に示すように、金属層20aとパッシベーション層20bと絶縁層19と下地メッキ20cと導体部20dとで構成されている。
金属層20aは、導電膜18a上に形成されている。
パッシベーション層20bは、金属層20aの上面の一部が露出するように、金属層20aと導電膜18aとを被覆している。
絶縁層19は、パッシベーション層20bから露出する金属層20aの上面と、この金属層20aの上面の周囲を露出させるようにして、パッシベーション層20bを被覆している。
下地メッキ20cは、絶縁層19から露出した金属層20aとパッシベーション層20bと、これら金属層20aとパッシベーション層20bの周囲の絶縁層19を被覆している。
導体部20dは、Ni/Au等からなり、下地メッキ20c上に形成されている。
【0028】
バンプ9は、はんだ等の低融点金属からなるボール状の導電端子であり、各第2UBM構造20上(例えば導体部20d上)にそれぞれ設けられている。インターポーザ1は、各バンプ9が配線基板40の各パッド部41bに接続されることで該配線基板40に実装される。
【0029】
そして、本発明のインターポーザ1では、シリコン基板2の各キャビティ部11内に、それぞれキャパシタ部品7が収容され、このキャパシタ部品7の接続端7aがキャビティ部11内に露出するパッド部12aに電気的に接続されている。また、本実施形態では、キャパシタ部品7には、接続端7aと反対側に接続端7bが設けられ、この接続端7bを配線基板40のパッド部41aに接続し得るように構成されている。
【0030】
このようなインターポーザ1では、電子部品30が実装された状態で、各キャパシタ部品7が、多層配線部3の各部を介して電子部品30の電源ピン及びグランドピンに電気的に接続される。このため、電子部品30からの電源電流がキャパシタ部品7に通電され、電子部品30が発生する電源ノイズをキャパシタ部品7に吸収させ低減することができる。これにより、電子部品30は安定な動作を行うことができる。
【0031】
また、各キャパシタ部品7は、キャビティ部11内に搭載されるため、シリコン基板2の裏面2aに搭載される場合に比べて、電子部品実装面3aにより近い位置とすることができる。例えば、シリコン基板2上に設けられる各配線層12、13同士の間隔は1μm以下と非常に狭いため、キャビティ部11内にキャパシタ部品7を搭載することにより、キャパシタ部品7を、電子部品30に対して数μm以下の位置に配することもできる。これにより、電子部品30が発生する高周波電源ノイズがキャパシタ部品7によって効率よく抑制され、高周波電源ノイズ耐性を高めることが可能である。
【0032】
さらに、本実施形態のように、キャパシタ部品7が配線基板40のパッド部41aに接続される接続端7bを有する場合には、配線基板40側の配線を給電経路として利用することができるため、キャビティ部11を形成しないインターポーザと同等の給電経路を確保することができる。
【0033】
したがって、本実施形態のインターポーザ1では、十分な給電経路を確保しつつ、キャパシタ部品7を電子部品30と近付けて搭載することができる。これにより、電子部品30が発生する電源ノイズを、その周波数に関わらず低減することができ、電子部品30の動作を安定且つ良好なものとすることが可能である。
【0034】
次に、本実施形態のインターポーザ1の製造方法について説明する。
図5〜図7は、図1に示すインターポーザの製造方法を工程順に示すものであり、図5は、多層配線部及びキャビティ部の形成工程を示す概略縦断面図、図6は、貫通電極及び導電膜の形成工程を示す概略縦断面図、図7は、完成したインターポーザを示す概略縦断面図である。
【0035】
[1−1]多層配線部及び封止樹脂形成工程
まず、図5(a)に示すようなシリコン基板2を用意する。そして、図5(b)に示すように、このシリコン基板2上に、第1配線層12及び第2配線層13、層間絶縁層14、ビア電極15を形成する。
各配線層12、13及び層間絶縁層14は、(1)シリコン基板2に形成された絶縁層上に、導電性金属膜を成膜、パターニングすることで配線層を形成する工程と、この配線層を覆うように絶縁層を成膜し、CMP(Chemical Mechanical Polishing)技術によって平坦化することで層間絶縁層14を形成する工程とを繰り返すことで形成してもよく、(2)絶縁層を形成し、パターニングすることで溝を形成する工程と、この絶縁層表面に金属メッキ膜を成膜し、CMP技術によって溝内の金属メッキ膜(配線層)のみが残るように平坦化する工程とを繰り返すことで形成してもよい。
【0036】
ここで、導電性金属膜の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法やCVD法等の気相成膜法、めっき法等が挙げられる。また、絶縁層の形成方法としては、CVD(Chemical Vapor Deposition)法やSOG(スピン・オン・グラス)法等が挙げられる。
導電性金属膜及び絶縁層のパターニングは、例えばフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いて行うことができる。
【0037】
ビア電極15は、エッチングによって層間絶縁層14にビアを形成した後、ビア内に導電性金属材料を充填することで形成する。
エッチング方法としては、特に限定されないが、アスペクト比の高いビアが形成できることから、イオンエッチング等の異方性ドライエッチング等を用いるのが好ましい。
ビア内に導電性金属材料を充填する方法としては、例えばスパッタ法やCVD法等の気相成膜法、めっき法、導電ペースト充填法等が挙げられるが、中でもめっき法を用いるのが好ましい。これにより、Cu等よりなる低抵抗なビア電極を高速で形成することができる。
【0038】
次に、図5(c)に示すように、パッシベーション層16、第1UBM構造8、封止樹脂4を順次形成する。
パッシベーション層16は、例えばCVD法により、層間絶縁層14及び第2配線層13を覆うように材料膜を成膜した後、開口部に対応する領域の材料膜を選択的にエッチング除去することによって形成することができる。
また、第1UBM構造8は、公知の手段で形成することができる。スパッタ法やCVD法等の気相成膜法を用い、パッシベーション層16から露出する第2配線層13上に、選択的に金属膜を形成することで得ることができる。
封止樹脂4は、例えば樹脂またはその前駆体の溶液を、多層配線部3の表面に塗布し、硬化させた後、開口部に対応する領域の樹脂を選択的に除去することによって形成することができる。
【0039】
[1−2]キャビティ部及び貫通孔形成工程
次に、図5(d)に示すように、シリコン基板2及び層間絶縁層14に、キャビティ部11を形成する。
キャビティ部11は、シリコン基板2の裏面2aに、キャビティ部11に対応する領域に開口を有するレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介して、シリコン基板2の裏面2aからエッチング加工を行い、パッド部12aを露出させることで形成することができる。
エッチング方法としては、比較的広い領域を高速でエッチング加工し得ることからウェットエッチングを用いるのが好ましい。ウェットエッチングに用いるエッチング液としては、水酸化テトラメチルアンモニウムや水酸化カリウム等が挙げられる。
【0040】
次に、図6(e)に示すように、シリコン基板2に貫通孔10を形成する。
貫通孔10は、シリコン基板2の裏面2aに、貫通孔10に対応する領域に開口を有するレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介してシリコン基板2の裏面2aからエッチング加工を行い、第1配線層12の配線部12bを露出させることで形成することができる。
エッチング方法としては、アスペクト比の高い貫通孔10が形成できることから、イオンエッチング等の異方性ドライエッチングを用いるのが好ましい。
【0041】
[1−3]下地層(熱酸化膜、バリヤ層及びシード層)形成工程
次に、図6(f)に示すように、下地層(熱酸化膜、バリヤ層及びシード層)21を形成する。
まず、シリコン基板2に熱酸化処理を行うことで、シリコン基板の裏面2aと、キャビティ部及び貫通孔の各内側面に熱酸化膜(SiO2膜)を形成する。
そして、この熱酸化膜上に、バリヤ層及びシード層を順次形成する。ここで、シード層は、次工程[1−4]で行う電解めっきに際して、めっき電極として使用するものである。
バリヤ層及びシード層は、例えばスパッタ法やCVD法等の気相成膜法等によって形成することができる。
【0042】
[1−4] 貫通電極及びバンプ形成部形成工程
次に、貫通電極6及びバンプ形成部5を形成する。
まず、貫通電極6及び導電膜18aを電解めっき法によって形成する。
具体的には、シード層をめっき電極として用い、貫通孔10内が金属めっき膜で充填されるまで電解めっきを行う。その結果、図6(g)に示すように、貫通孔10内に円柱状の貫通電極6が形成されるとともに、シリコン基板2の裏面2aとキャビティ部11の内側面に金属めっき膜22が堆積する。
【0043】
次に、この金属めっき膜22を所定の形状にパターニングする。これにより、図6(h)に示すように、貫通電極6の下端付近に、該貫通電極6と接続した導電膜18aが形成される。
次に、図7に示すように、絶縁層19、第2UBM構造20、バンプ9を順次形成する。
絶縁層19は、CVD法やSOG(スピン・オン・グラス)法等によって、導電膜18aを覆うように絶縁膜を形成した後、不要な絶縁膜を選択的にエッチング除去することで形成することができる。
また、第2UBM構造20は、前述と同様の方法によって形成することができ、バンプ9は、例えば半田ボールを各第2UBM構造20上に溶着させることで形成することができる。
【0044】
[1−5]キャパシタ部品搭載工程
最後に、キャパシタ部品7をキャビティ部11内に収容し、キャパシタ部品7の接続端7aを第1配線層12のパッド部12aに電気的に接続する。
以上の工程により、図1に示すインターポーザ1が得られる。
【0045】
次に、本実施形態のインターポーザの他の製造方法について説明する。なお、この製造方法においては、前述の同様の工程についてはその説明を省略する。
図8、図9は、インターポーザの他の製造方法を工程順に示すものであり、図8は、貫通孔及び貫通電極の形成工程を示す概略縦断面図、図9は、キャビティ部及びバンプ形成部の形成工程を示す概略縦断面図である。
[2−1]多層配線部及び封止樹脂形成工程
前記第1実施形態の工程[1−1]と同様に、多層配線部3、第1UBM構造8及び封止樹脂4を形成する。
【0046】
[2−2]貫通孔、貫通電極及びキャビティ部形成工程
次に、図8(a)に示すように、シリコン基板2及び層間絶縁層14の各貫通孔10に対応する部分に、各貫通孔10と略同じ外径を有するリング状の細溝23をそれぞれ形成するとともに、キャビティ部11に対応する部分に、各キャビティ部11の外形形状に沿った細溝24をそれぞれ形成する。
【0047】
各細溝23、24は、シリコン基板2の裏面2aに、各細溝23、24に対応する領域に開口を有するレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介してシリコン基板2の裏面2aからエッチング加工を行い、第1配線層12の配線部12b及びパッド部12aを露出させることで形成することができる。
エッチング方法としては、アスペクト比の高い細溝23、24が形成できることから、イオンエッチング等の異方性ドライエッチングを用いるのが好ましい。
【0048】
次に、図8(b)に示すように、シリコン基板2の裏面2aと各細溝23、24内に樹脂を供給し、硬化させることで、シリコン基板2の裏面2aと各細溝23、24内に樹脂膜25を形成する。
樹脂としては、BCB、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。
次に、シリコン基板裏面2aの樹脂膜25上に、リング状の細溝23の内側(中央部)に対応する領域に開口を有するフォトレジストのマスクを形成する。そして、このマスクを介して、中央部の樹脂膜25をエッチング除去した後、イオンエッチングによって、中央部のシリコンをエッチング除去する。その結果、図8(c)に示すように、内側面に樹脂膜25を有する円柱状の貫通孔10が得られる。
【0049】
次に、シリコン基板2の裏面2a及び貫通孔10内の樹脂膜25上に、図示しないバリヤ層及びシード層を順次形成する。バリヤ層及びシード層は前記第1実施形態と同様の方法によって形成することができる。
次に、貫通電極6を電解めっき法によって形成する。
具体的には、シード層をめっき電極として、貫通孔10内が金属めっき膜で充填されるまで電解めっきを行う。その結果、図8(d)に示すように、貫通孔10内に円柱状の貫通電極6が形成されるとともに、シリコン基板2の裏面2aに金属めっき膜22が堆積する。
【0050】
次いで、図9(e)に示すように、シリコン基板2の裏面2aに堆積した金属めっき膜22を、CMP法によって研削除去する。
次に、シリコン基板2の裏面2aに、キャビティ部11に対応する領域に開口を有するレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介してシリコン基板2の裏面2aからウェットエッチングを行い、第1配線層12のパッド部12aを露出させる。その結果、図9(f)に示すように、内側面に樹脂膜25を有するキャビティ部11が得られる。
【0051】
[2−3]バンプ形成部形成工程
次に、図9(g)に示すように、シリコン基板2の裏面2aにバンプ形成部5を形成する。
まず、導電膜18aを電解めっき法によって形成する。
具体的には、シリコン基板2の裏面2aに形成されたシード層をめっき電極として用い、シード層上に金属めっき膜を堆積させた後、所定の形状にパターニングする。これにより、貫通電極6の下端付近に、該貫通電極6と接続した導電膜18aが形成される。
【0052】
次に、絶縁層19、第2UBM構造20、バンプ9を順次形成する。これら各部は、前記第1実施形態と同様に形成することができる。
以上の工程により、本実施形態のインターポーザ1が得られる。
この製造方法では、貫通電極を形成する工程で、キャビティ部に銅メッキが付着することがない。また、特に、工程[2−2]でキャビティ部11を形成するために行うウェットエッチングは、エポキシ系樹脂に対してシリコンの選択性が高いため、樹脂膜に沿った形で、シリコンを奥行き方向へ容易にエッチングすることができる。このため、ボッシュプロセスに代表されるようなシリコンのイオンエッチングを用いるのに比べて、良好な形状のキャビティ部11を形成することができる。
【0053】
<第2実施形態>
次に、本発明のインターポーザの第2実施形態について説明する。
なお、第2実施形態においては、前記第1実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
図10は、本発明のインターポーザの第2実施形態を示す概略縦断面図である。
第2実施形態のインターポーザ1は、貫通電極6及び導電膜18aの形状が異なる以外は、前記第1実施形態と同様の構成されている。
このインターポーザ1では、貫通電極6は、貫通孔10の内側面から所定の厚さで堆積したリング状をなしており、導電膜18aは、シリコン基板裏面2aの貫通電極6の下端部付近に該貫通電極6と連続して設けられている。
【0054】
この第2実施形態においても、前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第2実施形態では、特に貫通電極6がリング状であるため、貫通孔10内に充填された電極であるのに比べて、貫通電極6を形成するのに要するめっき膜の堆積時間を短縮することが可能である。これにより、インターポーザ1の製造効率の向上を図ることができるという効果が得られる。
【0055】
<第3実施形態>
次に、本発明のインターポーザの第3実施形態について説明する。
なお、第3実施形態においては、前記第1実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
図11は、本発明のインターポーザの第3実施形態を示す概略縦断面図である。
第3実施形態のインターポーザ1は、多層配線部3が、第1配線層12〜第6配線層29の6層の配線層を有しており、電子部品30が実装された状態で、各配線層12、13、26、27、28、29が、電子部品30のグランドピンまたは電源ピンに交互に接続されるように構成されている以外は、前記第1実施形態と同様の構成されている。
【0056】
この第3実施形態においても、前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第3実施形態では、特にグランドピンに接続される配線層(第1配線層12、第3配線層26、第5配線層28)がグランド層として機能するとともに、電源ピンに接続される配線層(第2配線層13、第4配線層27、第6配線層29)が電源層として機能し、グランド層−層間絶縁層−電源層の各ユニットが、それぞれキャパシタとして働く。このため、電子部品30の電源ノイズをより効果的に低減できるという効果が得られる。
【0057】
<第4実施形態>
次に、本発明のインターポーザの第4実施形態について説明する。
なお、第4実施形態においては、前記第3実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
図12は、本発明のインターポーザの第4実施形態を示す概略縦断面図である。
第4実施形態のインターポーザ1は、シリコン基板2に複数のトランジスタ33が形成されており、電子部品30が実装された状態で、各トランジスタ33のゲート電極が電子部品30の電源ピンに、ソース電極及びドレイン電極が電子部品30のグランドピンに電気的に接続されるように、各電極が配線部12bに接続されている以外は、前記第3実施形態と同様の構成されている。
【0058】
この第4実施形態においても、前記第3実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第3実施形態では特に、シリコン基板2に複数のトランジスタ33が形成されており、電子部品30が実装された状態で、各トランジスタ33のゲート電極が電子部品30の電源ピンに、ソース電極及びドレイン電極が電子部品30のグランドピンに電気的に接続されるように、各電極が配線部12bに接続されていることにより、ゲート容量がキャパシタとして機能する。このため、電子部品30の電源ノイズをさらに効果的に低減できるという効果が得られる。
【0059】
<半導体装置>
次に、本発明のインターポーザを適用した半導体装置(本発明の半導体装置)について説明する。
図13は、本発明の半導体装置の実施形態を示す概略縦断面図である。
図13に示す半導体装置50は、インターポーザ1と、該インターポーザ1に実装された電子部品(実装用電子部品)30と、該インターポーザ1が実装されたビルドアップ基板(配線基板)40とを有している。
【0060】
インターポーザ1は、前述したようなインターポーザ1によって構成されている。
電子部品30は、その裏面に複数の接続部31を有しており、各接続部31がインターポーザ1の各第1UBM構造8に接続されることでインターポーザ1に実装されている。
このように電子部品30が実装されたインターポーザ1では、キャビティ部11内に搭載されたキャパシタ部品7が、多層配線部3の各部を介して電子部品30のグランドピン及び電源ピンに電気的に接続される。
【0061】
配線基板40は、基板42と、基板42の両側に設けられた多層配線部43を有している。各多層配線部43は、それぞれ3層の配線層44、45、46を有しており、その一方の多層配線部43の表面には、各配線層44、45、46に電気的に接続された複数のパッド部41b及びパッド部41aが設けられ、他方の多層配線部43の表面には、各配線層44、45、46に電気的に接続された複数のバンプ47が設けられている。
【0062】
そして、インターポーザ1は、各バンプ9が配線基板40の各パッド部41bに接続されるとともに、キャパシタ部品7の接続端7bが配線基板40の各パッド部41aに接続されることで配線基板40に実装されている。
【0063】
このような半導体装置50では、電子部品30が発生する電源ノイズが、その周波数に関わらず、インターポーザ1に搭載されたキャパシタ部品7によって効果的に低減する。また、キャパシタ部品7の接続端7bが配線基板40のパッド部41aに電気的に接続されていることにより、配線基板40の各配線層が給電経路として利用され、十分な給電を確保することができる。このため、この半導体装置50は、安定且つ良好な動作を得ることができる。
【0064】
以上、本発明のインターポーザ及びこれを備えた半導体装置について説明したが、前記インターポーザ及び半導体装置を構成する各部は一例であって、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
例えば、前記各実施形態では、インターポーザのキャビティ部内に搭載される搭載用電子部品としてキャパシタ部品を用いているが、搭載用電子部品はこれに限るものではない。例えば、搭載用電子部品して抵抗部品を用いた場合には、抵抗部品が実装用電子部品の近くの位置に配されることにより、直列終端回路における伝送特性が向上という効果が得られる。
【0065】
また、前記実施形態では、半導体装置に適用されるインターポーザとして第1実施形態のものを用いているが、半導体装置に適用されるインターポーザは、第2実施形態〜第4実施形態のインターポーザであっても構わない。さらに、配線基板も、ビルドアップ基板に限るものではなく、セラミック基板等、この他の配線基板であっても良い。
【符号の説明】
【0066】
1…インターポーザ、2…シリコン基板、3…多層配線部、3a…電子部品実装面、4…封止樹脂、5…バンプ形成部、6…貫通電極、7…キャパシタ部品(搭載用電子部品)、8…第1UBM構造、9…バンプ、10…貫通孔、11…キャビティ部、12…第1配線層、13…第2配線層、14…層間絶縁層、15…ビア電極、16…パッシベーション層、18a…導電膜、19…絶縁層、20…第2UBM構造、30…電子部品(実装用電子部品)、31…接続ピン(接続部)、40…配線基板、41a…パッド部、41b…第1UBM構造
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばキャパシタ部品等のディスクリート部品が搭載されたインターポーザ、及び、そのインターポーザを備えた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
CPUやクロックドライバなどの電子部品では電源ノイズが発生する。この電源ノイズを除去するために、通常、キャパシタ部品が使われる。
ここで、このようなキャパシタ部品は、電源ノイズが高周波であればある程、できるだけ電子部品の近くに実装する必要がある。しかし、そのような実装位置は電子部品の周囲か、図14に示すように、電子部品104が実装されたインターポーザ101やプリント配線板の真裏であり、キャパシタ部品103を、これ以上近くに実装することは困難である。
【0003】
そこで、図15に示すように、インターポーザ101やプリント配線板に、その裏面から配線層の途中までキャビティ形成加工を行い、そのキャビティ部102にキャパシタ部品103を実装することで、キャパシタ部品103が電子部品104のより近くに配置されるようにした構造が提案されている。しかし、このような構造では、配線層のキャビティ加工を行った部分では、配線経路が途切れてしまうため、結果的に給電が弱くなったり、信号線の配線性を悪化させたりする。
【0004】
また、インターポーザやプリント配線板に、電源層とグランド層で高誘電体を挟み込んだキャパシタシートを作り込んだ構造も知られている(例えば、特許文献1参照)。しかし、このキャパシタシートは、一般的なキャパシタ部品と比較して容量が小さく、電源ノイズを除去する効果が十分に得られないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−59822号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、これら問題を解決するためになされたものであり、給電経路を確保しつつ、キャパシタ部品等の搭載用電子部品を電子部品実装面に近付けて搭載することができ、例えばキャパシタ部品を搭載した場合には、実装された電子部品の電源ノイズを、その周波数に関わらず、効果的に低減できるインターポーザ、及び、そのインターポーザを備えた半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
本発明のインターポーザは、複数の貫通電極を有する基板と、該基板上に設けられ、前記各貫通電極と電気的に接続された配線層及び該配線層を覆う絶縁層とを有する配線部と、該配線部の前記基板と反対側に設けられ、前記配線層と電気的に接続された複数の第1UBM構造と、前記基板の前記配線部と反対側に設けられ、第2UBM構造を介して前記各貫通電極と電気的に接続された複数のバンプを有し、前記各第1UBM構造に実装用電子部品の接続部が接続されることで該実装用電子部品が実装され、前記各バンプが配線基板の電極パッドに接続されることで該配線基板に実装されるインターポーザであって、前記基板の前記配線部と反対側の面に開口し、その底部に前記配線層が露出するキャビティ部が設けられ、前記配線層は、前記キャビティ部の底部に露出する部分に、搭載用電子部品が電気的に接続されるパッド部を有することを特徴とする。
【0008】
また、本発明の半導体装置は、本発明のインターポーザと、複数の接続部を有し、前記各接続部が前記インターポーザの前記各第1UBM構造に接続されることで前記インターポーザに実装された電子部品と、複数の電極パッドを有し、前記インターポーザの前記各バンプが前記各電極パッドに接続されることで前記インターポーザが実装された配線基板とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、インターポーザは、複数の貫通電極を有する基板と、該基板上に設けられ、各貫通電極と電気的に接続された配線層及び該配線層を覆う絶縁層とを有する配線部と、該配線部上に設けられ、配線層と電気的に接続された複数の第1UBM構造と、基板の裏側に設けられ、各貫通電極と電気的に接続された複数のバンプを有しており、そのシリコン基板の裏面に、その内部において配線層が露出するキャビティ部が設けられ、配線層は、キャビティ部内に露出する部分に、搭載用電子部品が電気的に接続されるパッド部を有しているため、搭載用電子部品を、電子部品実装面(第1UBM構造が形成されている面)に近付けて搭載することができる
これにより、例えば搭載用電子部品がキャパシタ部品である場合には、実装された電子部品が発生する高周波電源ノイズを、キャパシタ部品によって効率よく抑制することができ、高い高周波電源ノイズ耐性を得ることができる。
また、搭載用電子部品が抵抗部品である場合には、直列終端回路における伝送特性の向上を図ることができる。
【0010】
さらに、搭載用電子部品を、インターポーザが実装される配線基板に接続した場合には、配線基板側の配線を給電経路として利用することができるため、キャビティ部を形成しないインターポーザと同等の給電経路を確保することができる。
【0011】
また、本発明によれば、半導体装置は、本発明のインターポーザを備えているため、インターポーザに搭載する搭載用電子部品によって、実装用電子部品が発生する高周波電源ノイズを効率よく抑えたり、直列終端回路における伝送特性の向上を図ったりすることができる。このため、この半導体装置は、安定且つ良好な動作を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明のインターポーザの第1実施形態を示す概略縦断面図である。
【図2】図1に示すインターポーザに電子部品が実装され、さらに該インターポーザが配線基板に実装された状態を示す概略縦断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る第1UBM構造8の拡大断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る第2UBM構造20の拡大断面図である。
【図5】図1に示すインターポーザの製造方法を工程順に示すものであり、多層配線部及びキャビティ部の形成工程を示す概略縦断面図である。
【図6】図1に示すインターポーザの製造方法を工程順に示すものであり、下地層及び貫通電極の形成工程を示す概略縦断面図である。
【図7】完成したインターポーザを示す概略縦断面図である。
【図8】インターポーザの他の製造方法を工程順に示すものであり、貫通孔及び貫通電極の形成工程を示す概略縦断面図である。
【図9】インターポーザの他の製造方法を工程順に示すものであり、キャビティ部及びバンプ形成部の形成工程を示す概略縦断面図である。
【図10】本発明のインターポーザの第2実施形態を示す概略縦断面図である。
【図11】本発明のインターポーザの第3実施形態を示す概略縦断面図である。
【図12】本発明のインターポーザの第4実施形態を示す概略縦断面図である。
【図13】本発明の半導体装置の実施形態を示す概略縦断面図である。
【図14】関連するインターポーザを示す模式図である。
【図15】関連するインターポーザの他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明のインターポーザの第1実施形態について説明する。
図1は、本発明のインターポーザの第1実施形態を示す概略縦断面図であり、図2は、図1に示すインターポーザに電子部品が実装され、さらに該インターポーザが配線基板に実装された状態を示す概略縦断面図である。
【0014】
図1に示すインターポーザ1は、シリコン基板2と、該シリコン基板2の一方の側に設けられた多層配線部(配線部)3及び封止樹脂4と、他方の側に設けられたバンプ形成部5と、シリコン基板2を厚さ方向に貫通する貫通電極6と、シリコン基板2のキャビティ部11内に収容されたキャパシタ部品(搭載用電子部品)7とを有している。図2に示すように、インターポーザ1では、多層配線部3に設けられた各第1UBM構造8に、電子部品(実装用電子部品)30の各接続部31がそれぞれ半田バンプ32を介して電気的に接続されることで、この電子部品30がインターポーザ1に実装される。また、バンプ形成部5の各バンプ9が、配線基板40の各パッド部41bに電気的に接続されることで、この配線基板40にインターポーザ1自体が実装される。
なお、「UBM」とは、Under Bump MetallizationあるいはUnder Barrier Metaの略称である。
【0015】
シリコン基板2は、インターポーザ1を構成する各部を支持するものである。シリコン基板2には、該シリコン基板2を厚さ方向に貫通する貫通孔10及びキャビティ部11が複数設けられている。このうち各貫通孔10は、それぞれ、配線基板40に設けられた各パッド部41bと同じピッチで設けられている。
【0016】
多層配線部3は、第1配線層12、第2配線層13、層間絶縁層14、ビア電極15及びパッシベーション層16を有している。
第1配線層12は、シリコン基板2上に所定のパターンで設けられ、第2配線層13は、第1配線層12の上方に所定のパターンで設けられている。そして、本発明では、特に第1配線層12は、キャビティ部11に対応する領域に、キャパシタ部品7が電気的に接続されるパッド部12aを有している。パッド部12aは、電子部品30の電源ピン(電源用接続部)及びグランドピン(グランド用接続部)にそれぞれ対応する各第1UBM構造8に、第1配線層12、ビア電極15、第2配線層13を介して電気的に接続されていている。従って、このインターポーザ1では、電子部品30が実装された状態で、パッド部12aに接続されたキャパシタ部品7が、これら各部を介して電源ピン及びグランドピンに電気的に接続される。なお、以下の説明では、第1配線層12のパッド部12a以外の部分を配線部12bと言う。
第1配線層12及び第2配線層13の構成材料としては、特に限定されず、Cu等の導電性金属材料が用いられる。
【0017】
シリコン基板2と第1配線層12の間、及び、第1配線層12と第2配線層13の間には、各配線間を埋めるように層間絶縁層(絶縁層)14が設けられている。層間絶縁層14は、SiO2等の絶縁材料よりなり、シリコン基板2、各配線層12、13及びビア電極15を互いに絶縁する。
ここで、シリコン基板2に形成された各貫通孔10及び各キャビティ部11は、シリコン基板2と第1配線層12との間の層間絶縁層14に亘って連続して形成されており、各貫通孔10の上端には第1配線層12の配線部12bの下面が露出し、各キャビティ部11の上端には第1配線層12の各パッド部12aの下面が露出している。このうちキャビティ部11の上端に露出する各パッド部12aには、各キャビティ部11内に収容された各キャパシタ部品7が電気的に接続されている。
【0018】
ビア電極15は、第1配線層12と第2配線層13との間の層間絶縁層14を厚さ方向に貫通して複数設けられ、第1配線層12と第2配線層13とを電気的に接続する。各ビア電極15の構成材料としては、特に限定されないが、めっきによる金属が低電気抵抗であることから好ましく、Cuが好適である。
【0019】
パッシベーション層16は、層間絶縁層14及び第2配線層13の上面を覆うように設けられ、第2配線層13の上面が露出する複数の開口部が、インターポーザ1に実装される電子部品30の各接続部31と同じピッチで形成されている。このパッシベーション層16は、層間絶縁層14及び第2配線層13の表面を外的損傷から保護するものである。パッシベーション層16の構成材料としては、特に限定されず、ポリイミド膜、PSG(Phospho-Silicate-Glass)膜、窒化シリコン膜等の半導体分野で用いられるパッシベーション層の材料がいずれも使用可能である。
【0020】
多層配線部3の表面は、各第1UBM構造8の上面の一部を除いて封止樹脂4で覆われている。
封止樹脂4は、多層配線部3を外部環境から保護するものであり、例えばエポキシ系樹脂等が用いられる。ここで、このインターポーザ1では、この封止樹脂4及び各第1UBM構造8表面が、電子部品30の裏面と対峙する電子部品実装面3aを構成する。
【0021】
多層配線部3上には、第2配線層13毎に第1UBM構造8が構成されている。
第1UBM構造8は、例えば図3の拡大断面図に示すように、パッシベーション層16の各開口部から露出する第2配線層13を被覆する下地メッキ8aと、下地メッキ8a上に配設されたNi/Au等の導体部8bと、導体部8bを被覆する金属膜8cとが、封止樹脂4で被覆されて構成されている。そして、導体部8bの上面の一部が金属膜8cと封止樹脂4とから外部に露出している。
【0022】
各第1UBM構造8は、外部に露出した導体部8bの上面に、半田バンプ32を介して、インターポーザ1に実装される電子部品30の各接続部31が電気的に接続されている。
【0023】
シリコン基板2の裏面(多層配線部3と反対側の面)と、各貫通孔10及び各キャビティ部11のそれぞれの内側面には、図示しない熱酸化膜(SiO2膜)及びバリヤ層が全面的に形成されている。そして、これら各層を介して、シリコン基板裏面2aにはバンプ形成部5が設けられ、各貫通孔10内には導電体が充填されている。各貫通孔10内に充填された導電体は、第1配線層12とバンプ形成部5とを電気的に接続する貫通電極6を構成する。
【0024】
ここで、熱酸化膜は、シリコン基板2と各貫通電極6、及び、シリコン基板2とバンプ形成部5の各導電膜18aとを絶縁する絶縁層として機能する。また、バリヤ層は、各貫通電極6や各導電膜18aから、熱酸化膜及びシリコンへCuが拡散するのを防止する作用がある。
【0025】
バンプ形成部5は、導電膜18a、絶縁層19を有している。
導電膜18aは、シリコン基板裏面2aのバリヤ層上に、各貫通電極6に対応するように複数設けられ、各貫通電極6と電気的に接続している。
また、絶縁層19は、各導電膜18aを覆うように設けられている。絶縁層19は、ポリイミド等の絶縁材料からなり、各導電膜18aを外部環境から保護する作用がある。
【0026】
このバンプ形成部5は、第2UBM構造20及びバンプ9を有している。
第2UBM構造20は、各導電膜18a上にそれぞれ設けられており、各導電膜18aと各バンプ9の双方と密着する。
【0027】
この第2UBM構造20は、例えば、図4に示すように、金属層20aとパッシベーション層20bと絶縁層19と下地メッキ20cと導体部20dとで構成されている。
金属層20aは、導電膜18a上に形成されている。
パッシベーション層20bは、金属層20aの上面の一部が露出するように、金属層20aと導電膜18aとを被覆している。
絶縁層19は、パッシベーション層20bから露出する金属層20aの上面と、この金属層20aの上面の周囲を露出させるようにして、パッシベーション層20bを被覆している。
下地メッキ20cは、絶縁層19から露出した金属層20aとパッシベーション層20bと、これら金属層20aとパッシベーション層20bの周囲の絶縁層19を被覆している。
導体部20dは、Ni/Au等からなり、下地メッキ20c上に形成されている。
【0028】
バンプ9は、はんだ等の低融点金属からなるボール状の導電端子であり、各第2UBM構造20上(例えば導体部20d上)にそれぞれ設けられている。インターポーザ1は、各バンプ9が配線基板40の各パッド部41bに接続されることで該配線基板40に実装される。
【0029】
そして、本発明のインターポーザ1では、シリコン基板2の各キャビティ部11内に、それぞれキャパシタ部品7が収容され、このキャパシタ部品7の接続端7aがキャビティ部11内に露出するパッド部12aに電気的に接続されている。また、本実施形態では、キャパシタ部品7には、接続端7aと反対側に接続端7bが設けられ、この接続端7bを配線基板40のパッド部41aに接続し得るように構成されている。
【0030】
このようなインターポーザ1では、電子部品30が実装された状態で、各キャパシタ部品7が、多層配線部3の各部を介して電子部品30の電源ピン及びグランドピンに電気的に接続される。このため、電子部品30からの電源電流がキャパシタ部品7に通電され、電子部品30が発生する電源ノイズをキャパシタ部品7に吸収させ低減することができる。これにより、電子部品30は安定な動作を行うことができる。
【0031】
また、各キャパシタ部品7は、キャビティ部11内に搭載されるため、シリコン基板2の裏面2aに搭載される場合に比べて、電子部品実装面3aにより近い位置とすることができる。例えば、シリコン基板2上に設けられる各配線層12、13同士の間隔は1μm以下と非常に狭いため、キャビティ部11内にキャパシタ部品7を搭載することにより、キャパシタ部品7を、電子部品30に対して数μm以下の位置に配することもできる。これにより、電子部品30が発生する高周波電源ノイズがキャパシタ部品7によって効率よく抑制され、高周波電源ノイズ耐性を高めることが可能である。
【0032】
さらに、本実施形態のように、キャパシタ部品7が配線基板40のパッド部41aに接続される接続端7bを有する場合には、配線基板40側の配線を給電経路として利用することができるため、キャビティ部11を形成しないインターポーザと同等の給電経路を確保することができる。
【0033】
したがって、本実施形態のインターポーザ1では、十分な給電経路を確保しつつ、キャパシタ部品7を電子部品30と近付けて搭載することができる。これにより、電子部品30が発生する電源ノイズを、その周波数に関わらず低減することができ、電子部品30の動作を安定且つ良好なものとすることが可能である。
【0034】
次に、本実施形態のインターポーザ1の製造方法について説明する。
図5〜図7は、図1に示すインターポーザの製造方法を工程順に示すものであり、図5は、多層配線部及びキャビティ部の形成工程を示す概略縦断面図、図6は、貫通電極及び導電膜の形成工程を示す概略縦断面図、図7は、完成したインターポーザを示す概略縦断面図である。
【0035】
[1−1]多層配線部及び封止樹脂形成工程
まず、図5(a)に示すようなシリコン基板2を用意する。そして、図5(b)に示すように、このシリコン基板2上に、第1配線層12及び第2配線層13、層間絶縁層14、ビア電極15を形成する。
各配線層12、13及び層間絶縁層14は、(1)シリコン基板2に形成された絶縁層上に、導電性金属膜を成膜、パターニングすることで配線層を形成する工程と、この配線層を覆うように絶縁層を成膜し、CMP(Chemical Mechanical Polishing)技術によって平坦化することで層間絶縁層14を形成する工程とを繰り返すことで形成してもよく、(2)絶縁層を形成し、パターニングすることで溝を形成する工程と、この絶縁層表面に金属メッキ膜を成膜し、CMP技術によって溝内の金属メッキ膜(配線層)のみが残るように平坦化する工程とを繰り返すことで形成してもよい。
【0036】
ここで、導電性金属膜の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法やCVD法等の気相成膜法、めっき法等が挙げられる。また、絶縁層の形成方法としては、CVD(Chemical Vapor Deposition)法やSOG(スピン・オン・グラス)法等が挙げられる。
導電性金属膜及び絶縁層のパターニングは、例えばフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いて行うことができる。
【0037】
ビア電極15は、エッチングによって層間絶縁層14にビアを形成した後、ビア内に導電性金属材料を充填することで形成する。
エッチング方法としては、特に限定されないが、アスペクト比の高いビアが形成できることから、イオンエッチング等の異方性ドライエッチング等を用いるのが好ましい。
ビア内に導電性金属材料を充填する方法としては、例えばスパッタ法やCVD法等の気相成膜法、めっき法、導電ペースト充填法等が挙げられるが、中でもめっき法を用いるのが好ましい。これにより、Cu等よりなる低抵抗なビア電極を高速で形成することができる。
【0038】
次に、図5(c)に示すように、パッシベーション層16、第1UBM構造8、封止樹脂4を順次形成する。
パッシベーション層16は、例えばCVD法により、層間絶縁層14及び第2配線層13を覆うように材料膜を成膜した後、開口部に対応する領域の材料膜を選択的にエッチング除去することによって形成することができる。
また、第1UBM構造8は、公知の手段で形成することができる。スパッタ法やCVD法等の気相成膜法を用い、パッシベーション層16から露出する第2配線層13上に、選択的に金属膜を形成することで得ることができる。
封止樹脂4は、例えば樹脂またはその前駆体の溶液を、多層配線部3の表面に塗布し、硬化させた後、開口部に対応する領域の樹脂を選択的に除去することによって形成することができる。
【0039】
[1−2]キャビティ部及び貫通孔形成工程
次に、図5(d)に示すように、シリコン基板2及び層間絶縁層14に、キャビティ部11を形成する。
キャビティ部11は、シリコン基板2の裏面2aに、キャビティ部11に対応する領域に開口を有するレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介して、シリコン基板2の裏面2aからエッチング加工を行い、パッド部12aを露出させることで形成することができる。
エッチング方法としては、比較的広い領域を高速でエッチング加工し得ることからウェットエッチングを用いるのが好ましい。ウェットエッチングに用いるエッチング液としては、水酸化テトラメチルアンモニウムや水酸化カリウム等が挙げられる。
【0040】
次に、図6(e)に示すように、シリコン基板2に貫通孔10を形成する。
貫通孔10は、シリコン基板2の裏面2aに、貫通孔10に対応する領域に開口を有するレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介してシリコン基板2の裏面2aからエッチング加工を行い、第1配線層12の配線部12bを露出させることで形成することができる。
エッチング方法としては、アスペクト比の高い貫通孔10が形成できることから、イオンエッチング等の異方性ドライエッチングを用いるのが好ましい。
【0041】
[1−3]下地層(熱酸化膜、バリヤ層及びシード層)形成工程
次に、図6(f)に示すように、下地層(熱酸化膜、バリヤ層及びシード層)21を形成する。
まず、シリコン基板2に熱酸化処理を行うことで、シリコン基板の裏面2aと、キャビティ部及び貫通孔の各内側面に熱酸化膜(SiO2膜)を形成する。
そして、この熱酸化膜上に、バリヤ層及びシード層を順次形成する。ここで、シード層は、次工程[1−4]で行う電解めっきに際して、めっき電極として使用するものである。
バリヤ層及びシード層は、例えばスパッタ法やCVD法等の気相成膜法等によって形成することができる。
【0042】
[1−4] 貫通電極及びバンプ形成部形成工程
次に、貫通電極6及びバンプ形成部5を形成する。
まず、貫通電極6及び導電膜18aを電解めっき法によって形成する。
具体的には、シード層をめっき電極として用い、貫通孔10内が金属めっき膜で充填されるまで電解めっきを行う。その結果、図6(g)に示すように、貫通孔10内に円柱状の貫通電極6が形成されるとともに、シリコン基板2の裏面2aとキャビティ部11の内側面に金属めっき膜22が堆積する。
【0043】
次に、この金属めっき膜22を所定の形状にパターニングする。これにより、図6(h)に示すように、貫通電極6の下端付近に、該貫通電極6と接続した導電膜18aが形成される。
次に、図7に示すように、絶縁層19、第2UBM構造20、バンプ9を順次形成する。
絶縁層19は、CVD法やSOG(スピン・オン・グラス)法等によって、導電膜18aを覆うように絶縁膜を形成した後、不要な絶縁膜を選択的にエッチング除去することで形成することができる。
また、第2UBM構造20は、前述と同様の方法によって形成することができ、バンプ9は、例えば半田ボールを各第2UBM構造20上に溶着させることで形成することができる。
【0044】
[1−5]キャパシタ部品搭載工程
最後に、キャパシタ部品7をキャビティ部11内に収容し、キャパシタ部品7の接続端7aを第1配線層12のパッド部12aに電気的に接続する。
以上の工程により、図1に示すインターポーザ1が得られる。
【0045】
次に、本実施形態のインターポーザの他の製造方法について説明する。なお、この製造方法においては、前述の同様の工程についてはその説明を省略する。
図8、図9は、インターポーザの他の製造方法を工程順に示すものであり、図8は、貫通孔及び貫通電極の形成工程を示す概略縦断面図、図9は、キャビティ部及びバンプ形成部の形成工程を示す概略縦断面図である。
[2−1]多層配線部及び封止樹脂形成工程
前記第1実施形態の工程[1−1]と同様に、多層配線部3、第1UBM構造8及び封止樹脂4を形成する。
【0046】
[2−2]貫通孔、貫通電極及びキャビティ部形成工程
次に、図8(a)に示すように、シリコン基板2及び層間絶縁層14の各貫通孔10に対応する部分に、各貫通孔10と略同じ外径を有するリング状の細溝23をそれぞれ形成するとともに、キャビティ部11に対応する部分に、各キャビティ部11の外形形状に沿った細溝24をそれぞれ形成する。
【0047】
各細溝23、24は、シリコン基板2の裏面2aに、各細溝23、24に対応する領域に開口を有するレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介してシリコン基板2の裏面2aからエッチング加工を行い、第1配線層12の配線部12b及びパッド部12aを露出させることで形成することができる。
エッチング方法としては、アスペクト比の高い細溝23、24が形成できることから、イオンエッチング等の異方性ドライエッチングを用いるのが好ましい。
【0048】
次に、図8(b)に示すように、シリコン基板2の裏面2aと各細溝23、24内に樹脂を供給し、硬化させることで、シリコン基板2の裏面2aと各細溝23、24内に樹脂膜25を形成する。
樹脂としては、BCB、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。
次に、シリコン基板裏面2aの樹脂膜25上に、リング状の細溝23の内側(中央部)に対応する領域に開口を有するフォトレジストのマスクを形成する。そして、このマスクを介して、中央部の樹脂膜25をエッチング除去した後、イオンエッチングによって、中央部のシリコンをエッチング除去する。その結果、図8(c)に示すように、内側面に樹脂膜25を有する円柱状の貫通孔10が得られる。
【0049】
次に、シリコン基板2の裏面2a及び貫通孔10内の樹脂膜25上に、図示しないバリヤ層及びシード層を順次形成する。バリヤ層及びシード層は前記第1実施形態と同様の方法によって形成することができる。
次に、貫通電極6を電解めっき法によって形成する。
具体的には、シード層をめっき電極として、貫通孔10内が金属めっき膜で充填されるまで電解めっきを行う。その結果、図8(d)に示すように、貫通孔10内に円柱状の貫通電極6が形成されるとともに、シリコン基板2の裏面2aに金属めっき膜22が堆積する。
【0050】
次いで、図9(e)に示すように、シリコン基板2の裏面2aに堆積した金属めっき膜22を、CMP法によって研削除去する。
次に、シリコン基板2の裏面2aに、キャビティ部11に対応する領域に開口を有するレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介してシリコン基板2の裏面2aからウェットエッチングを行い、第1配線層12のパッド部12aを露出させる。その結果、図9(f)に示すように、内側面に樹脂膜25を有するキャビティ部11が得られる。
【0051】
[2−3]バンプ形成部形成工程
次に、図9(g)に示すように、シリコン基板2の裏面2aにバンプ形成部5を形成する。
まず、導電膜18aを電解めっき法によって形成する。
具体的には、シリコン基板2の裏面2aに形成されたシード層をめっき電極として用い、シード層上に金属めっき膜を堆積させた後、所定の形状にパターニングする。これにより、貫通電極6の下端付近に、該貫通電極6と接続した導電膜18aが形成される。
【0052】
次に、絶縁層19、第2UBM構造20、バンプ9を順次形成する。これら各部は、前記第1実施形態と同様に形成することができる。
以上の工程により、本実施形態のインターポーザ1が得られる。
この製造方法では、貫通電極を形成する工程で、キャビティ部に銅メッキが付着することがない。また、特に、工程[2−2]でキャビティ部11を形成するために行うウェットエッチングは、エポキシ系樹脂に対してシリコンの選択性が高いため、樹脂膜に沿った形で、シリコンを奥行き方向へ容易にエッチングすることができる。このため、ボッシュプロセスに代表されるようなシリコンのイオンエッチングを用いるのに比べて、良好な形状のキャビティ部11を形成することができる。
【0053】
<第2実施形態>
次に、本発明のインターポーザの第2実施形態について説明する。
なお、第2実施形態においては、前記第1実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
図10は、本発明のインターポーザの第2実施形態を示す概略縦断面図である。
第2実施形態のインターポーザ1は、貫通電極6及び導電膜18aの形状が異なる以外は、前記第1実施形態と同様の構成されている。
このインターポーザ1では、貫通電極6は、貫通孔10の内側面から所定の厚さで堆積したリング状をなしており、導電膜18aは、シリコン基板裏面2aの貫通電極6の下端部付近に該貫通電極6と連続して設けられている。
【0054】
この第2実施形態においても、前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第2実施形態では、特に貫通電極6がリング状であるため、貫通孔10内に充填された電極であるのに比べて、貫通電極6を形成するのに要するめっき膜の堆積時間を短縮することが可能である。これにより、インターポーザ1の製造効率の向上を図ることができるという効果が得られる。
【0055】
<第3実施形態>
次に、本発明のインターポーザの第3実施形態について説明する。
なお、第3実施形態においては、前記第1実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
図11は、本発明のインターポーザの第3実施形態を示す概略縦断面図である。
第3実施形態のインターポーザ1は、多層配線部3が、第1配線層12〜第6配線層29の6層の配線層を有しており、電子部品30が実装された状態で、各配線層12、13、26、27、28、29が、電子部品30のグランドピンまたは電源ピンに交互に接続されるように構成されている以外は、前記第1実施形態と同様の構成されている。
【0056】
この第3実施形態においても、前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第3実施形態では、特にグランドピンに接続される配線層(第1配線層12、第3配線層26、第5配線層28)がグランド層として機能するとともに、電源ピンに接続される配線層(第2配線層13、第4配線層27、第6配線層29)が電源層として機能し、グランド層−層間絶縁層−電源層の各ユニットが、それぞれキャパシタとして働く。このため、電子部品30の電源ノイズをより効果的に低減できるという効果が得られる。
【0057】
<第4実施形態>
次に、本発明のインターポーザの第4実施形態について説明する。
なお、第4実施形態においては、前記第3実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
図12は、本発明のインターポーザの第4実施形態を示す概略縦断面図である。
第4実施形態のインターポーザ1は、シリコン基板2に複数のトランジスタ33が形成されており、電子部品30が実装された状態で、各トランジスタ33のゲート電極が電子部品30の電源ピンに、ソース電極及びドレイン電極が電子部品30のグランドピンに電気的に接続されるように、各電極が配線部12bに接続されている以外は、前記第3実施形態と同様の構成されている。
【0058】
この第4実施形態においても、前記第3実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第3実施形態では特に、シリコン基板2に複数のトランジスタ33が形成されており、電子部品30が実装された状態で、各トランジスタ33のゲート電極が電子部品30の電源ピンに、ソース電極及びドレイン電極が電子部品30のグランドピンに電気的に接続されるように、各電極が配線部12bに接続されていることにより、ゲート容量がキャパシタとして機能する。このため、電子部品30の電源ノイズをさらに効果的に低減できるという効果が得られる。
【0059】
<半導体装置>
次に、本発明のインターポーザを適用した半導体装置(本発明の半導体装置)について説明する。
図13は、本発明の半導体装置の実施形態を示す概略縦断面図である。
図13に示す半導体装置50は、インターポーザ1と、該インターポーザ1に実装された電子部品(実装用電子部品)30と、該インターポーザ1が実装されたビルドアップ基板(配線基板)40とを有している。
【0060】
インターポーザ1は、前述したようなインターポーザ1によって構成されている。
電子部品30は、その裏面に複数の接続部31を有しており、各接続部31がインターポーザ1の各第1UBM構造8に接続されることでインターポーザ1に実装されている。
このように電子部品30が実装されたインターポーザ1では、キャビティ部11内に搭載されたキャパシタ部品7が、多層配線部3の各部を介して電子部品30のグランドピン及び電源ピンに電気的に接続される。
【0061】
配線基板40は、基板42と、基板42の両側に設けられた多層配線部43を有している。各多層配線部43は、それぞれ3層の配線層44、45、46を有しており、その一方の多層配線部43の表面には、各配線層44、45、46に電気的に接続された複数のパッド部41b及びパッド部41aが設けられ、他方の多層配線部43の表面には、各配線層44、45、46に電気的に接続された複数のバンプ47が設けられている。
【0062】
そして、インターポーザ1は、各バンプ9が配線基板40の各パッド部41bに接続されるとともに、キャパシタ部品7の接続端7bが配線基板40の各パッド部41aに接続されることで配線基板40に実装されている。
【0063】
このような半導体装置50では、電子部品30が発生する電源ノイズが、その周波数に関わらず、インターポーザ1に搭載されたキャパシタ部品7によって効果的に低減する。また、キャパシタ部品7の接続端7bが配線基板40のパッド部41aに電気的に接続されていることにより、配線基板40の各配線層が給電経路として利用され、十分な給電を確保することができる。このため、この半導体装置50は、安定且つ良好な動作を得ることができる。
【0064】
以上、本発明のインターポーザ及びこれを備えた半導体装置について説明したが、前記インターポーザ及び半導体装置を構成する各部は一例であって、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
例えば、前記各実施形態では、インターポーザのキャビティ部内に搭載される搭載用電子部品としてキャパシタ部品を用いているが、搭載用電子部品はこれに限るものではない。例えば、搭載用電子部品して抵抗部品を用いた場合には、抵抗部品が実装用電子部品の近くの位置に配されることにより、直列終端回路における伝送特性が向上という効果が得られる。
【0065】
また、前記実施形態では、半導体装置に適用されるインターポーザとして第1実施形態のものを用いているが、半導体装置に適用されるインターポーザは、第2実施形態〜第4実施形態のインターポーザであっても構わない。さらに、配線基板も、ビルドアップ基板に限るものではなく、セラミック基板等、この他の配線基板であっても良い。
【符号の説明】
【0066】
1…インターポーザ、2…シリコン基板、3…多層配線部、3a…電子部品実装面、4…封止樹脂、5…バンプ形成部、6…貫通電極、7…キャパシタ部品(搭載用電子部品)、8…第1UBM構造、9…バンプ、10…貫通孔、11…キャビティ部、12…第1配線層、13…第2配線層、14…層間絶縁層、15…ビア電極、16…パッシベーション層、18a…導電膜、19…絶縁層、20…第2UBM構造、30…電子部品(実装用電子部品)、31…接続ピン(接続部)、40…配線基板、41a…パッド部、41b…第1UBM構造
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の貫通電極を有する基板と、
該基板上に設けられ、前記各貫通電極と電気的に接続された配線層及び該配線層を覆う絶縁層とを有する配線部と、
該配線部の前記基板と反対側に設けられ、前記配線層と電気的に接続された複数の第1UBM構造と、
前記基板の前記配線部と反対側に設けられ、第2UBM構造を介して前記各貫通電極と電気的に接続された複数のバンプを有し、
前記各第1UBM構造に実装用電子部品の接続部が接続されることで該実装用電子部品が実装され、前記各バンプが配線基板の電極パッドに接続されることで該配線基板に実装されるインターポーザであって、
前記基板の前記配線部と反対側の面に開口し、その底部に前記配線層が露出するキャビティ部が設けられ、
前記配線層は、前記キャビティ部の底部に露出する部分に、搭載用電子部品が電気的に接続されるパッド部を有することを特徴とするインターポーザ。
【請求項2】
前記搭載用電子部品を有し、
前記搭載用電子部品は、前記キャビティ部内に収容され、その接続端が前記配線層の前記パッド部に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のインターポーザ。
【請求項3】
前記搭載用電子部品は、キャパシタ部品及び抵抗部品のうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインターポーザ。
【請求項4】
前記搭載用電子部品は、前記配線基板の前記電極パッドに接続される接続端を有することを特徴とする請求項3に記載のインターポーザ。
【請求項5】
前記配線部は、前記絶縁層を介して積層された複数の配線層を有し、
前記各配線層が、前記第1UBM構造に前記実装用電子部品の前記各接続部が接続された状態で、前記実装用電子部品の電源用接続部及びグランド用接続部に交互に電気的に接続されるように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載のインターポーザ。
【請求項6】
前記基板は、シリコン基板であることを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載のインターポーザ。
【請求項7】
前記基板にトランジスタが設けられ、
前記トランジスタが、前記第1UBM構造に前記実装用電子部品の前記各接続部が接続された状態で、そのゲート電極が前記実装用電子部品の電源用接続部に電気的に接続され、そのソース電極及びドレイン電極が前記実装用電子部品のグランド用接続部にそれぞれ電気的に接続されるように構成されていることを特徴とする請求項6に記載のインターポーザ。
【請求項8】
請求項1から請求項7のうちいずれか一項に記載のインターポーザと、
複数の接続部を有し、前記各接続部が前記インターポーザの前記各第1UBM構造に接続されることで前記インターポーザに実装された電子部品と、
複数の電極パッドを有し、前記インターポーザの前記各バンプが前記各電極パッドに接続されることで前記インターポーザが実装された配線基板とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項9】
前記インターポーザは、前記キャビティ部内に収容され、前記配線層の前記パッド部に接続された前記搭載用電子部品を有し、
前記搭載用電子部品が、前記配線基板の電極パッドに接続されていることを特徴とする請求項8に記載のインターポーザ。
【請求項1】
複数の貫通電極を有する基板と、
該基板上に設けられ、前記各貫通電極と電気的に接続された配線層及び該配線層を覆う絶縁層とを有する配線部と、
該配線部の前記基板と反対側に設けられ、前記配線層と電気的に接続された複数の第1UBM構造と、
前記基板の前記配線部と反対側に設けられ、第2UBM構造を介して前記各貫通電極と電気的に接続された複数のバンプを有し、
前記各第1UBM構造に実装用電子部品の接続部が接続されることで該実装用電子部品が実装され、前記各バンプが配線基板の電極パッドに接続されることで該配線基板に実装されるインターポーザであって、
前記基板の前記配線部と反対側の面に開口し、その底部に前記配線層が露出するキャビティ部が設けられ、
前記配線層は、前記キャビティ部の底部に露出する部分に、搭載用電子部品が電気的に接続されるパッド部を有することを特徴とするインターポーザ。
【請求項2】
前記搭載用電子部品を有し、
前記搭載用電子部品は、前記キャビティ部内に収容され、その接続端が前記配線層の前記パッド部に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のインターポーザ。
【請求項3】
前記搭載用電子部品は、キャパシタ部品及び抵抗部品のうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインターポーザ。
【請求項4】
前記搭載用電子部品は、前記配線基板の前記電極パッドに接続される接続端を有することを特徴とする請求項3に記載のインターポーザ。
【請求項5】
前記配線部は、前記絶縁層を介して積層された複数の配線層を有し、
前記各配線層が、前記第1UBM構造に前記実装用電子部品の前記各接続部が接続された状態で、前記実装用電子部品の電源用接続部及びグランド用接続部に交互に電気的に接続されるように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載のインターポーザ。
【請求項6】
前記基板は、シリコン基板であることを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載のインターポーザ。
【請求項7】
前記基板にトランジスタが設けられ、
前記トランジスタが、前記第1UBM構造に前記実装用電子部品の前記各接続部が接続された状態で、そのゲート電極が前記実装用電子部品の電源用接続部に電気的に接続され、そのソース電極及びドレイン電極が前記実装用電子部品のグランド用接続部にそれぞれ電気的に接続されるように構成されていることを特徴とする請求項6に記載のインターポーザ。
【請求項8】
請求項1から請求項7のうちいずれか一項に記載のインターポーザと、
複数の接続部を有し、前記各接続部が前記インターポーザの前記各第1UBM構造に接続されることで前記インターポーザに実装された電子部品と、
複数の電極パッドを有し、前記インターポーザの前記各バンプが前記各電極パッドに接続されることで前記インターポーザが実装された配線基板とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項9】
前記インターポーザは、前記キャビティ部内に収容され、前記配線層の前記パッド部に接続された前記搭載用電子部品を有し、
前記搭載用電子部品が、前記配線基板の電極パッドに接続されていることを特徴とする請求項8に記載のインターポーザ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公開番号】特開2012−119601(P2012−119601A)
【公開日】平成24年6月21日(2012.6.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−270079(P2010−270079)
【出願日】平成22年12月3日(2010.12.3)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【公開日】平成24年6月21日(2012.6.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年12月3日(2010.12.3)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
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