半導体装置及びその製造方法
【課題】アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能な半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。
【解決手段】第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、アンテナが半導体基板における素子形成面と反対側の面が形成された、ＷＣＳＰ（Wafer-level Chip Size Package）技術を用いて作成した樹脂封止型の半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばアンテナとして使用されるインダクタが半導体素子と共に同一の基板に形成された半導体装置が存在する（例えば以下に示す特許文献１又は２参照）。無線ＩＣ（Integrated Circuit）タグなどにおける送受信用のアンテナがこれに該当する。アンテナとして使用されるインダクタと半導体素子とが同一基板上に形成された半導体装置は、別途、アンテナ用の基板を必要としないため、小型化が可能であるという利点を有する。
【０００３】
このような半導体装置では、一般的に、半導体素子が半導体基板における一方の面（以下、素子形成面という）に形成され、アンテナが半導体素子を覆うように形成された層間絶縁膜やパッシベーション膜上に形成された構成を有する。すなわち、半導体素子とアンテナとが半導体基板における同一面側に形成される。
【０００４】
また、例えば以下に示す特許文献３には、アンテナと半導体素子との間に接地された導体膜を介在させた構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２４３５７０号公報
【特許文献２】特開平５−４８３２８号公報
【特許文献３】特開平５−６７９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アンテナを半導体基板における素子形成面側に形成してしまうと、信号を送受信する際、アンテナから発信された電波の影響を半導体素子が受け、これにより、半導体装置の特性が劣化したり、誤作動が起きたりしてしまうという問題が発生する。
【０００６】
このような問題を解決する方法としては、例えばアンテナを半導体基板における素子形成面と反対側の面側に形成することが考えられる（例えば特許文献１又は２参照）。ただし、特許文献１が開示するところの技術では、半導体装置を実装基板などに電気的及び機械的に接続するためのバンプが素子形成面と反対側の面に形成されている。したがって、アンテナとバンプとが半導体基板に対して同一面側に形成されてしまう。このような構成では、アンテナが半導体基板と実装基板とで挟まれた状態となるように半導体装置が実装基板などに搭載されてしまう。このため、半導体装置の受信時の感度が低下したり、送信時の電波強度が低下したりと言う問題が発生する。
【０００７】
なお、特許文献２にも、基板における素子形成面と反対側の面にアンテナが形成された半導体装置が開示されている。しかしながら、特許文献２には、この半導体装置を実装基板などに搭載する際、アンテナが形成された面を実装基板に対して何れの向きに配置するかが開示されていない。このため、上述のような問題を解決することができない。
【０００８】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能な半導体装置及びその製造方法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】
【０００９】
かかる目的を達成するために、本発明による半導体装置は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板と、半導体基板を第１面から第２面まで貫通する第１貫通配線と、第１面上に形成され、第１貫通配線と電気的に接続されたアンテナと、第２面上に形成され、第１貫通配線と電気的に接続された半導体素子と、半導体素子を覆うように半導体基板における第２面側に形成された第１封止膜と、一方の端が第１封止膜表面から露出し、他方の端が半導体素子と電気的に接続された第１外部端子とを有して構成される。
【００１０】
アンテナを半導体基板における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナと半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、第１外部端子が半導体基板におけるアンテナが形成された第１面と反対側の第２面側に形成された構成とすることで、例えば半導体装置を実装基板などに搭載した際に、アンテナが半導体基板と実装基板とで挟まれることがない。このため、半導体装置の受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。
【００１１】
また、本発明による半導体装置の製造方法は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板を準備する工程と、半導体基板を第１面から第２面まで貫通する貫通孔を形成する工程と、貫通孔内に導体物を充填することで半導体基板を貫通する貫通配線を形成する工程と、第２面上に貫通配線を電気的に接続された半導体素子及び配線を形成する工程と、第１面上に貫通配線と電気的に接続されたアンテナを形成する工程と、第２面上に半導体素子と電気的に接続された第１外部端子を形成する工程と、第２面上に第１外部端子の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を覆う第１封止膜を形成する工程とを有して構成される。
【００１２】
アンテナを半導体基板における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成することで、アンテナと半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響が低減できる半導体装置を製造することが可能となる。また、第１外部端子を半導体基板におけるアンテナが形成された第１面と反対側の第２面側に形成することで、例えば半導体装置を実装基板などに搭載した際に、アンテナが半導体基板と実装基板とで挟まれることがない。このため、受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避できる半導体装置を製造することが可能となる。
【００１３】
また、本発明による半導体装置の製造方法は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板を準備する工程と、半導体基板を第１面から第２面まで貫通する第１及び第２貫通孔を形成する工程と、第１及び第２貫通孔内にそれぞれ導体物を充填することで半導体基板を貫通する第１及び第２貫通配線を形成する工程と、第２面上に第１貫通配線と電気的に接続された半導体素子及び配線を形成する工程と、第１面上に第１絶縁膜を形成する工程と、第１絶縁膜に第２貫通配線を露出させる第１開口を形成する工程と、第１絶縁膜上及び第１開口内に第２貫通配線と電気的に接続された導体膜を形成する工程と、第１絶縁膜上及び導体膜上に第２絶縁膜を形成する工程と、第１及び第２絶縁膜に第１貫通配線を露出させる第２開口を形成する工程と、第２絶縁膜上及び第２開口内に第１貫通配線と電気的に接続されたアンテナを形成する工程と、第２面上に半導体素子と電気的に接続された第１外部端子を形成する工程と、第２面上に第１外部端子の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を覆う第１封止膜を形成する工程とを有して構成される。
【００１４】
アンテナを半導体基板における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成することで、アンテナと半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減できる半導体装置を製造することが可能となる。また、第１外部端子を半導体基板におけるアンテナが形成された第１面と反対側の第２面側に形成することで、例えば半導体装置を実装基板などに搭載した際に、アンテナが半導体基板と実装基板とで挟まれることがない。このため、受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避できる半導体装置を製造することが可能となる。さらに、半導体基板とアンテナとの間に導体膜を形成することで、この導体膜がシールドとして機能するため、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を更に低減できる半導体装置を製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能な半導体装置及びその製造方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の説明において、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大（きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、各図では、構成の明瞭化のため、断面におけるハッチングの一部が省略されている。さらに、後述において例示する数値は、本発明の好適な例に過ぎず、従って、本発明は例示された数値に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１７】
まず、本発明による実施例１について図面を用いて詳細に説明する。
【００１８】
・構成
図１（ａ）は、本実施例による半導体装置１の概略構造を示す断面図である。なお、図１（ａ）では、半導体基板１１における素子形成面に対して垂直な面で半導体装置１を切断した際の断面構造を示す。また、図１（ｂ）は、半導体装置１が有するアンテナ１５の一例を示す上視図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、半導体装置１は、半導体基板１１と、絶縁膜１２と、電極パッド１３及び１４と、アンテナ１５と、封止膜１６と、ビア内絶縁膜１７と、貫通配線１８と、電極パッド１９と、素子形成層２１と、絶縁膜２２と、電極パッド２３と、外部端子２４と、封止膜２５とを有する。また、半導体装置１は、外部端子３２を有する実装基板３１に、バンプ２６を用いて電気的及び機械的に接続される。
【００２０】
上記構成において、半導体装置１１は、例えばシリコン基板などを適用することができる。ただし、これに限らず、様々な基板を適用することが可能である。また、その厚さは、例えば１００〜３００μｍ（マイクロメートル）程度とすることができる。
【００２１】
貫通配線１８は、半導体基板１１を一方の主面（以下、これを第１面という）から他方の主面（以下、これを第２面という）にかけて貫通する貫通孔内に形成された配線である。貫通配線１８の一方の端は、半導体基板１１における第１面側に形成された後述する電極パッド１３又は１４と電気的に接続し、他方の端は、半導体基板１１における第２面側に形成された後述する電極パッド１９と電気的に接続する。すなわち、半導体基板１１の第１面側と第２面側とが貫通配線１８により電気的に接続される。この貫通配線１８は、半導体基板１１を貫通するように形成した貫通孔に、例えば銅やアルミニウムなどの導体物を充填することで形成することができる。その径は、例えば１０μｍ程度とすることができる。ただし、これに限定されず、貫通配線１８の抵抗値が高くなりすぎない限り、可能な限り細い方が好ましい。
【００２２】
ビア内絶縁膜１７は、半導体基板１１内に形成された貫通配線１８が半導体基板１１と電気的に接続されることを防止するための絶縁膜である。このビア内絶縁膜１７は、貫通配線１８を形成するための貫通孔を半導体基板１１に形成した後、この貫通孔の表面を例えば熱酸化することで形成することができる。その膜厚は、例えば０．１μｍ程度とすることができる。
【００２３】
絶縁膜１２は、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の主面（これを第１面とする）を絶縁するための膜である。この絶縁膜１２には、例えばポリイミドなどの絶縁膜を適用することができる。また、その膜厚は、例えば５〜１０μｍ程度とすることができる。
【００２４】
アンテナ１５は、上述したように、半導体基板１１における第１面上に形成された絶縁膜１２上に形成される。このアンテナ１５には、例えば図１（ｂ）に示すような、トグロ状に渦を巻くインダクタ形状の再配線を適用することができる。このようなアンテナ１５は、例えば銅やアルミニウムなどを用いて形成することができる。また、その膜厚は例えば１μｍ程度とすることができ、その幅は例えば５μｍ程度とすることができる。ただし、アンテナ１５には、上記したインダクタの他に、ホイップ（ロッド）アンテナ、ダイポールアンテナ、八木・宇田アンテナ、ループアンテナ、誘電体アンテナなど、様々なアンテナを適用することができる。
【００２５】
電極パッド１３及び１４は、アンテナ１５と貫通配線１８とを電気的に接続する導体膜である。この電極パッド１３及び１４は、貫通配線１８の一方の端を露出するように第１面上の絶縁膜１２に形成された開口内及びこの開口から突出するように形成される。したがって、電極パッド１３及び１４は、半導体基板１１を貫通する貫通配線１８それぞれの一方の端に、それぞれ接続する。このような電極パッド１３及び１４は、アンテナ１５と同様に、例えば銅やアルミニウムなどを用いて形成することができる。なお、電極パッド１３及び１４とアンテナ１５とは一体の導体膜で形成されても良い。
【００２６】
封止膜１６は、絶縁膜１２上に形成されたアンテナ１５と電極パッド１３及び１４とを保護すると共に、これらが外部と電気的に接続することを防止するための絶縁膜である。この封止膜１６は、例えばエポキシ樹脂などのような絶縁性を有する熱硬化性樹脂を適用することができる。ただし、これに限定されず、半導体素子を封止する際に一般的に使用されている絶縁物であれば如何なるものも適用することができる。また、その膜厚は、アンテナ１５と電極パッド１３及び１４とを十分に埋没させることができる程度、例えば１０μｍ程度とすることができる。
【００２７】
素子形成層２１は、トランジスタやキャパシタなどの半導体素子が形成された層である。したがって、素子形成層２１には、トランジスタやキャパシタなどの半導体素子の他に、半導体基板１１の一方の主面（これを以下、第１面という）における上層部分や、層間絶縁膜（中間絶縁膜とも言う）や、最上層に形成されたパッシベーション膜などが含まれる。この素子形成層２１は、半導体基板１１において、上述するアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成される。
【００２８】
電極パッド１９は、半導体基板１１の第２面側に形成された導体膜である。この電極パッド１９のうち幾つかは、上述した貫通配線１８における第２面側の端と電気的に接続される。すなわち、半導体基板１１の第１面上に形成されたアンテナ１５は、電極パッド１３及び１４と貫通配線１８とを介して、半導体基板１１の第２面側に電気的に引き出されている。このような電極パッド１９は、例えば銅やアルミニウムなどを用いて形成することができる。また、その膜厚は、例えば０．５μｍ程度とすることができる。なお、この電極パッド１９は、前述の素子形成層２１内に形成されても、素子形成層２１上に形成されてもよい。
【００２９】
絶縁膜２２は、素子形成層２１上を絶縁するための膜である。この絶縁膜２２には、例えばポリイミドなどの絶縁膜を適用することができる。また、その膜厚は、例えば５〜１０μｍ程度とすることができる。
【００３０】
電極パッド２３は、絶縁膜２２上又は絶縁膜２２内部に形成された導体膜である。ただし、電極パッド２３の上面は絶縁膜２２から露出している。この電極パッド２３は、素子形成層２１に含まれる半導体素子や電極パッド１９と配線を介して電気的に接続される。このような電極パッド２３は、例えば銅やアルミニウムなどを用いて形成することができる。また、電極パッド２３の絶縁膜２２上面からの膜厚は、例えば１μｍ程度とすることができる。なお、説明の簡略化のため、図１（ａ）では、電極パッド２３と半導体素子又は電極パッド１９とを電気的に接続する一部の配線を省略する。
【００３１】
外部端子２４は、後述する封止膜２５により覆われる電極パッド２３の電気的な接続を、封止膜２５上に電気的に引き出すための配線である。したがって、外部端子２４は、一方の端が電極パッド２３にボンディングされると共に、他方の端が後述する封止膜２５から露出する。この外部端子２４には、例えば銅やアルミニウムなどの導体物よりなる外部端子状の部材を適用することができる。
【００３２】
封止膜２５は、絶縁膜２２上に露出する電極パッド２３を保護すると共に、これらが外部と電気的に接続することを防止するための絶縁膜である。この封止膜２５には、例えばエポキシ樹脂などのような絶縁性を有する熱硬化性樹脂を適用することができる。ただし、これに限定されず、半導体素子を封止する際に一般的に使用される絶縁物であれば如何なるものも適用することができる。また、その膜厚は、電極パッド２３を十分に埋没させることができる程度、例えば１０μｍ程度とすることができる。なお、上述したように、封止膜２５内には、電極パッド２３と接続された外部端子２４が設けられる。したがって、前述のアンテナ１５及び素子形成層２１における半導体素子は、電極パッド２３及び外部端子２４を介して、封止膜２５表面まで電気的に引き出されている。
【００３３】
以上のような構成を有する半導体装置１は、上述したように、実装基板３１に搭載される。実装基板３１には、少なくとも図示しないチップと外部端子３２とが設けられている。半導体装置１の実装基板３１への搭載には、ハンダボールなどのバンプ２６を用いてを用いて行われる。すなわち、封止膜２５から露出した外部端子２４と実装基板３１に設けられた外部端子３２とをバンプ２６にて接続することで、半導体装置１が実装基板３１に固定されると共に、半導体装置１と実装基板３１とが電気的に接続される。
【００３４】
以上のように、本実施例による半導体装置１では、半導体基板１１における一方の主面（第１面）側にアンテナ１５が形成され、他方の主面（第２面）に半導体素子を含む素子形成層２１が形成される。これにより、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、また、半導体装置１は、素子形成層２１が形成された第２面が実装基板３１と対向する状態、すなわちフェイスダウン状態で、実装基板３１に搭載される。このため、アンテナ１５は半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれた状態とならず、これにより、半導体装置１の受信時の感度が低下したり、送信時の電波強度が低下したりすることを防止できる。
【００３５】
・製造方法
次に、本実施例による半導体装置１の製造方法について図面を用いて詳細に説明する。図２及び図３は、半導体装置１の製造方法を示すプロセス図である。
【００３６】
本製造方法では、まず、厚さが例えば６００〜７００μｍ程度の半導体基板１１を準備する。続いて、半導体基板１１における第２面上に所定のレジスト液をスピン塗布し、これに既存の露光処理及び現像処理を施すことで、貫通配線１８及びビア内絶縁膜１７を形成する領域上に開口を有するレジストパターンＲ１を形成する。レジストパターンＲ１が有する開口の径は、貫通配線１８の径に、ビア内絶縁膜１７の膜厚を加えた膜厚とすることができる。本例では、１０．２μｍ程度である。続いて、レジストパターンＲ１をマスクとして、半導体基板１１をドライエッチングすることで、図２（ａ）に示すように、半導体基板１１を貫通する貫通孔１８Ａを形成する。なお、貫通孔１８Ａを形成するためのドライエッチングには、既存の技術を用いることが可能であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３７】
次に、レジストパターンＲ１を除去した後、半導体基板１１表面を熱酸化することで、図２（ｂ）に示すように、半導体基板１１における第２面にシリコン酸化膜１０１を形成すると共に、貫通孔１８Ａ内に膜厚が例えば０．１μｍ程度のシリコン酸化膜よりなるビア内絶縁膜１７を形成する。
【００３８】
次に、半導体基板１１の第２面に形成されたシリコン酸化膜１０１を例えばＣＭＰ（Chemical and Mechanical Polishing）法にて研磨することで、第２面に形成されたシリコン酸化膜１０１を除去し、半導体基板１１を露出させる。続いて、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法又はスパッタリング法にて、半導体基板１１の第２面上に例えば銅やアルミニウムなどの金属を堆積させると共に、貫通孔１８Ａ内にこの金属を充填することで、図２（ｃ）に示すように、第２面上に導体膜１８Ｃを形成すると共に、貫通孔１８Ａ内に貫通配線１８を形成する。
【００３９】
次に、半導体基板１１の第２面上に形成された導体膜１８Ｃを例えばＣＭＰ法にて研磨することで、図２（ｄ）に示すように、第２面上に形成された導体膜１８Ｃを除去し、半導体基板１１を露出させる。この結果、貫通孔１８Ａ内に、径が１０μｍ程度の貫通配線１８が形成される。なお、貫通孔１８Ａ内の表面には、上述したようにビア内絶縁膜１７が形成されているため、貫通配線１８と半導体基板１１とは電気的に分離されている。
【００４０】
次に、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法にて、半導体基板１１の第２面上に例えば銅やアルミニウムなどの金属を例えば０．５μｍ程度堆積させた後、これにより形成された導体膜を既存のフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることで、第２面上に貫通配線１８と電気的に接続された電極パッド１９を形成する。続いて、既存の半導体素子形成プロセスを経ることで、半導体基板１１の第２面上部及び第２面上（電極パッド１９を含んでも良い）に、図３（ａ）に示すように、トランジスタやキャパシタなどの半導体素子と、半導体素子が形成された層間を電気的に分離するための層間絶縁膜（中間絶縁膜）と、最上層に形成されたパッシベーション膜とを含む素子形成層２１を形成する。なお、この素子形成層２１は、例えば多層構造を有する。また、電極パッド１９は、素子形成層２１における配線と電気的に接続される。
【００４１】
次に、素子形成層２１上に、例えばポリイミドなどの絶縁物を例えば５〜１０μｍ程度スピンコートすることで、絶縁膜２２を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いて絶縁膜２２（素子形成層２１を含んでも良い）をパターニングすることで、絶縁膜２２下の電極パッド１９を露出させる開口を形成する。続いて、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法にて、例えば銅やアルミニウムなどの金属を絶縁膜２２上及び絶縁膜２２（素子形成層２１を含んでも良い）に形成された開口内に堆積させることで、絶縁膜２２上及び絶縁膜２２（素子形成層２１を含んでも良い）に形成された開口内に、絶縁膜２２表面からの膜厚が例えば０．５μｍ程度の導体膜を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いてこの導体膜をパターニングすることで、図３（ｂ）に示すように、少なくとも１つが電極パッド１９と電気的に接続された電極パッド２３を形成する。
【００４２】
次に、半導体基板１１を上下反転させることで第１面を上向きとする。続いて、半導体基板１１の第１面上に、例えばポリイミドなどの絶縁物を例えば５〜１０μｍ程度となるようにスピンコートすることで、絶縁膜１２を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いて絶縁膜１２をパターニングすることで、半導体基板１１の第１面に露出した貫通配線１８を露出させる開口を形成する。続いて、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法にて、例えば銅やアルミニウムなどの金属を絶縁膜１２上及びこれに形成された開口内に堆積させることで、絶縁膜１２上及び絶縁膜１２に形成された開口内に、絶縁膜１２表面からの膜厚が例えば０．５μｍ程度の導体膜を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いてこの導体膜をパターニングすることで、図３（ｃ）に示すように、少なくとも絶縁膜１２に形成された開口内に電極パッド１３及び１４を形成すると共に、絶縁膜１２上にアンテナ１５を形成する。
【００４３】
次に、半導体基板１１における第１面及び第２面それぞれにエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を塗布し、これを加熱して固化することで、それぞれの面に封止膜２５及び１６を形成する。続いて、図３（ｄ）に示すように、例えば既存のダイシング装置を用いて半導体基板１１を個片化する。これにより、図１（ａ）に示すような、素子形成面（第２面）側に実装基板３１とのボンディング部分である端子（外部端子２４の上面）を有し、素子形成面（第２面）と反対側の面（第１面）にアンテナ１５を有する半導体装置１が作成される。
【００４４】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置１は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。
【００４５】
また、本実施例による半導体装置１の製造方法では、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１を準備し、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通孔１８Ａを形成し、貫通孔１８Ａ内に導体物を充填することで半導体基板１１を貫通する貫通配線１８を形成し、第２面上に貫通配線１８を電気的に接続された半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を形成し、第１面上に貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５を形成し、第２面上に素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４を形成し、第２面上に外部端子２４の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を覆う封止膜２５を形成する。
【００４６】
アンテナ１５を半導体基板１１における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナ１５と半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、外部端子２４が半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成された構成とすることで、例えば半導体装置１を実装基板３１などに搭載した際に、アンテナ１５が半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれることがない。このため、半導体装置１の受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明の実施例２について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
【００４８】
・構成
図４は、本実施例による半導体装置２の概略構造を示す断面図である。なお、図４では、図１（ａ）と同様に、半導体基板１１における素子形成面に対して垂直な面で半導体装置２を切断した際の断面構造を示す。
【００４９】
図４と図１（ａ）とを比較すると明らかなように、半導体装置２は、実施例１による半導体装置１と比較して、アンテナ１５上に形成された封止膜１６が封止膜１６Ａに置き換えられている。
【００５０】
本実施例による封止膜１６Ａは、磁性材料を用いて形成される。その膜厚は、アンテナ１５と電極パッド１３及び１４とを十分に埋没させることができる程度、例えば１０μｍ程度とすることができる。この磁性材料には、例えば粒子状のフェライトが混入されたエポキシ樹脂などを適用することができる。ただし、これに限定されず、熱硬化性を有し且つ樹脂状の種々の磁性材料や磁性体を含む熱硬化性樹脂を適用することができる。
【００５１】
なお、他の構成及び製造方法は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ただし、製造方法では、アンテナ１５上に形成する封止膜１６Ａが、上述したような磁性材料を用いて形成される。
【００５２】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置２は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。
【００５３】
また、本実施例による半導体装置２の製造方法では、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１を準備し、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通孔１８Ａを形成し、貫通孔１８Ａ内に導体物を充填することで半導体基板１１を貫通する貫通配線１８を形成し、第２面上に貫通配線１８を電気的に接続された半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を形成し、第１面上に貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５を形成し、第２面上に素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４を形成し、第２面上に外部端子２４の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を覆う封止膜２５を形成する。
【００５４】
アンテナ１５を半導体基板１１における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナ１５と半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、外部端子２４が半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成された構成とすることで、例えば半導体装置２を実装基板３１などに搭載した際に、アンテナ１５が半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれることがない。このため、半導体装置２の受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。
【００５５】
また、本実施例による半導体装置２は、アンテナ１５を覆うように半導体基板１１における第１面側に磁性材料を用いて形成された封止膜１６Ａをさらに有する。また、その製造方法では、封止膜１６Ａが、アンテナ１５を覆うように半導体基板１１における第１面側に磁性材料を用いて形成される。
【００５６】
このようにアンテナ１５をカバーする封止膜１６Ａを磁性材料により形成することで、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を更に低減することが可能となる。
【実施例３】
【００５７】
次に、本発明の実施例３について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１または実施例２と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１または実施例２と同様である。
【００５８】
・構成
図５は、本実施例による半導体装置３の概略構造を示す断面図である。なお、図５では、図１（ａ）と同様に、半導体基板１１における素子形成面に対して垂直な面で半導体装置３を切断した際の断面構造を示す。
【００５９】
図５と図１（ａ）とを比較すると明らかなように、半導体装置３は、実施例１による半導体装置１と比較して、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の面（第１面）上に形成される絶縁膜１２が絶縁膜１２Ａに置き換えられている。
【００６０】
本実施例による絶縁膜１２Ａは、磁性材料を用いて形成される。その膜厚は、実施例１と同様に、例えば５〜１０μｍ程度とすることができる。この磁性材料には、例えば粒子状のフェライトが混入されたエポキシ樹脂などを適用することができる。ただし、これに限定されず、熱硬化性を有し且つ樹脂状の種々の磁性材料や磁性体を含む熱硬化性樹脂を適用することができる。
【００６１】
なお、他の構成及び製造方法は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ただし、製造方法では、絶縁膜１２Ａが、半導体基板１１の第１面上に樹脂状の磁性材料を例えばスピン塗布することで形成される。
【００６２】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置３は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。
【００６３】
また、本実施例による半導体装置３の製造方法では、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１を準備し、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通孔１８Ａを形成し、貫通孔１８Ａ内に導体物を充填することで半導体基板１１を貫通する貫通配線１８を形成し、第２面上に貫通配線１８を電気的に接続された半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を形成し、第１面上に貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５を形成し、第２面上に素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４を形成し、第２面上に外部端子２４の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を覆う封止膜２５を形成する。
【００６４】
アンテナ１５を半導体基板１１における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナ１５と半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、外部端子２４が半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成された構成とすることで、例えば半導体装置１を実装基板３１などに搭載した際に、アンテナ１５が半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれることがない。このため、半導体装置１の受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。
【００６５】
また、本実施例による半導体装置３は、第１面上に磁性材料を用いて形成された絶縁膜１２Ａをさらに有し、アンテナ１５が第１面上における絶縁膜１２Ａ上に形成されている。また、その製造方法では、第１面上に磁性材料を用いて絶縁膜１２Ａを形成し、アンテナが第１面上における絶縁膜１２Ａ上に形成される。
【００６６】
このようにアンテナ１５と半導体素子との間に磁性材料による絶縁膜１２Ａを形成することで、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を更に低減することが可能となる。
【実施例４】
【００６７】
次に、本発明の実施例４について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１から実施例３のいずれかと同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１から実施例３のいずれかと同様である。
【００６８】
・構成
図６は、本実施例による半導体装置４の概略構造を示す断面図である。なお、図６では、図１（ａ）と同様に、半導体基板１１における素子形成面に対して垂直な面で半導体装置４を切断した際の断面構造を示す。
【００６９】
図６と図１（ａ）とを比較すると明らかなように、半導体装置４は、実施例１による半導体装置１と比較して、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の面（第１面）上に形成される絶縁膜１２が絶縁膜１２Ｂに置き換えられている。
【００７０】
本実施例による絶縁膜１２Ｂは、実施例１による絶縁膜１２と同様に、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の第１面を絶縁するための膜である。この絶縁膜１２Ｂには、例えばポリイミドなどの絶縁膜を適用することができる。ただし、その膜厚は、実施例１よりも厚い膜厚である。具体的には、例えば５０μｍ程度とすることができる。
【００７１】
なお、他の構成及び製造方法は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ただし、製造方法では、半導体基板１１の第１面上に、例えばポリイミドなどの絶縁物を例えば５０μｍ程度となるようにスピンコートし、これを既存のフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることで、膜厚が５０μｍ程度の絶縁膜１２Ｂが形成される。
【００７２】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置４は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。
【００７３】
また、本実施例による半導体装置４の製造方法では、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１を準備し、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通孔１８Ａを形成し、貫通孔１８Ａ内に導体物を充填することで半導体基板１１を貫通する貫通配線１８を形成し、第２面上に貫通配線１８を電気的に接続された半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を形成し、第１面上に貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５を形成し、第２面上に素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４を形成し、第２面上に外部端子２４の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を覆う封止膜２５を形成する。
【００７４】
アンテナ１５を半導体基板１１における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナ１５と半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、外部端子２４が半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成された構成とすることで、例えば半導体装置１を実装基板３１などに搭載した際に、アンテナ１５が半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれることがない。このため、半導体装置１の受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。
【００７５】
また、本実施例による半導体装置４は、第１面上に例えば実施例１よりも膜厚が厚い絶縁膜１２Ｂを有し、アンテナ１５が第１面上における絶縁膜１２Ｂ上に形成されている。
【００７６】
このようにアンテナ１５と半導体素子との間に比較的厚い絶縁膜１２Ｂを形成することで、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を更に低減することが可能となる。
【実施例５】
【００７７】
次に、本発明の実施例５について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１から実施例４のいずれかと同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１から実施例４のいずれかと同様である。
【００７８】
・構成
図７（ａ）は、本実施例による半導体装置５の概略構造を示す断面図である。なお、図７（ａ）では、図１（ａ）と同様に、半導体基板１１における素子形成面に対して垂直な面で半導体装置５を切断した際の断面構造を示す。
【００７９】
図７（ａ）と図１（ａ）とを比較すると明らかなように、半導体装置５は、実施例１による半導体装置１と比較して、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の面（第１面）上に形成される絶縁膜１２が絶縁膜１２Ｃに置き換えられている。また、本実施例による半導体装置５は、絶縁膜１２Ｃ中に形成されたシールド２７及び電極パッド２８と、シールド２７の電気的な接続を半導体基板１１の第２面側へ引き出すための貫通配線２９とをさらに有している。
【００８０】
本実施例による絶縁膜１２Ｃは、実施例４による絶縁膜１２Ｂと同様である。すなわち、絶縁膜１２Ｃは、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の第１面を絶縁するための膜であり、例えば膜厚が５０μｍ程度のポリイミドなどの絶縁膜である。
【００８１】
絶縁膜１２Ｃ中に形成されたシールド２７は、アンテナ１５から電波が発信された際に素子形成層２１の半導体素子が受ける影響を低減するための膜である。このシールド２７は、例えば銅やアルミニウムなどの導体膜で形成することができる。また、その膜厚は、例えば０．５μｍ程度とすることができる。このシールド２７は、例えば図７（ｂ）に示すように、アンテナ１５の延在方向と交わる複数の領域２７ａに分断されている。本実施例では、トグロ状に渦を巻くインダクタ型のアンテナ１５を使用しているため、シールド２７は、例えばトグロの中心から放射状に延びるスリットにより複数の領域２７ａに分断されている。これは、アンテナ１５に電流が流れた際、導体膜であるシールド２７に渦電流が発生することを防止するためである。
【００８２】
このようなシールド２７は、所定の配線を介して電気的に接地される。本実施例では、シールド２７を構成する各領域２７ａが例えばシールド２７の中央部分に設けられた電極パッド２８に電気的に接続され、この電極パッド２８が貫通配線２９を介して素子形成層２１に含まれる配線の一つである接地線に電気的に接続されることで、シールド２７が接地される。なお、シールドの中央部分はアンテナ１５におけるトグロの中心部分と対応する。また、電極パッド２８は、実施例１から４における電極パッド１９、２３と同様である。また、貫通配線２９は、実施例１から４における貫通配線１８と同様である。
【００８３】
なお、他の構成は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８４】
・製造方法
次に、本実施例による半導体装置５の製造方法について図面を用いて詳細に説明する。図８は、半導体装置５の製造方法を示すプロセス図である。なお、本実施例では、半導体基板１１の第２面に電極パッド２３を形成するまでの工程が、実施例１（図２（ａ）から図３（ｂ）参照）と略同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、本実施例では、半導体基板１１の第１面上及び第２面上を封止膜１６及び２５でそれぞれ封止する工程から半導体基板１１をダイシングすることで半導体装置を個片化する工程までが、実施例１（図３（ｄ）参照）と略同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ただし、本実施例では、貫通配線１８と同時に、これと同様の方法にて貫通配線２９も形成される。また、半導体基板１１における第２面上に形成される電極パッド１９には、貫通配線２９に電気的に接続された電極パッド１９も含まれる。さらに、半導体基板１１における第２面上に形成された素子形成層２１には、貫通配線２９に電気的に接続された電極パッド１９を接地するための配線が含まれる。
【００８５】
以上のように、実施例１と同様の工程にて、半導体基板１１における第１面上に素子形成層２１と電極パッド１９と絶縁膜２２と電極パッド２３とを形成すると、次に、半導体基板１１を上下反転させることで第１面を上向きとする。続いて、半導体基板１１の第１面上に、例えばポリイミドなどの絶縁物を例えば２５μｍ程度スピンコートすることで、絶縁膜１２ａを形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いて絶縁膜１２ａをパターニングすることで、半導体基板１１の第１面に露出した貫通配線１８を露出させる開口を形成する。続いて、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法にて、例えば銅やアルミニウムなどの金属を絶縁膜１２ａ上及びこれに形成された開口内に堆積させることで、絶縁膜１２ａ上及び絶縁膜１２ａに形成された開口内に、絶縁膜１２ａ表面からの膜厚が例えば０．５μｍ程度の導体膜を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いてこの導体膜をパターニングすることで、図８（ａ）に示すように、少なくとも絶縁膜１２ａに形成された開口内に電極パッド２８を形成すると共に、絶縁膜１２ａ上にシールド２７を形成する。
【００８６】
次に、絶縁膜１２ａ及びシールド２７上に、例えばポリイミドなどの絶縁物を、シールド２７上面からの膜厚が例えば２４．５μｍ程度となるようにスピンコートすることで、絶縁膜１２ｂを形成する。これにより、図８（ｂ）に示すように、内部にシールド２７を含む絶縁膜１２Ｃが半導体基板１１の第１面上に形成される。
【００８７】
次に、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いて絶縁膜１２Ｃをパターニングすることで、半導体基板１１の第１面に露出した貫通配線１８を露出させる開口を形成する。続いて、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法にて、例えば銅やアルミニウムなどの金属を絶縁膜１２Ｃ上及びこれに形成された開口内に堆積させることで、絶縁膜１２Ｃ上及び絶縁膜１２Ｃに形成された開口内に、絶縁膜１２Ｃ表面からの膜厚が例えば０．５μｍ程度の導体膜を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いてこの導体膜をパターニングすることで、図８（ｃ）に示すように、少なくとも絶縁膜１２Ｃに形成された開口内に電極パッド１３及び１４を形成すると共に、絶縁膜１２Ｃ上にアンテナ１５を形成する。
【００８８】
その後、実施例１と同様に、半導体基板１１における第１面及び第２面それぞれにエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を塗布し、これを加熱して固化することで、それぞれの面に封止膜２５及び１６を形成する。続いて、例えば既存のダイシング装置を用いて半導体基板１１を個片化する。これにより、図７（ａ）に示すような、素子形成面（第２面）側に実装基板３１とのボンディング部分である端子（外部端子２４の上面）を有し、素子形成面（第２面）と反対側の面（第１面）にアンテナ１５を有し、さらにアンテナ１５と素子形成層２１との間にシールド２７を有する半導体装置５が作成される。
【００８９】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置５は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。また、本実施例による半導体装置５は、アンテナ１５と半導体基板１１との間に形成され且つ貫通配線２９や素子形成層２１に含まれる配線の一つである接地線など、所定の配線を介して接地されたシールド２７をさらに有する。
【００９０】
また、本実施例による半導体装置５の製造方法では、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１を準備し、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通孔１８Ａを形成し、貫通孔１８Ａ内にそれぞれ導体物を充填することで半導体基板１１を貫通する貫通配線１８及び２９を形成し、第２面上に貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を形成し、第１面上に絶縁膜１２ａを形成し、絶縁膜１２ａに貫通配線を露出させる開口を形成し、絶縁膜１２ａ上及び開口内に貫通配線１８と電気的に接続された導体膜を形成することで電極パッド２８及びシールド２７を形成し、絶縁膜１２ａ上、電極パッド２８及びシールド２７上に絶縁膜１２ｂを形成することで、内部にシールド２７を含む絶縁膜１２Ｃを形成し、絶縁膜１２Ｃに貫通配線２９を露出させる開口を形成し、絶縁膜１２Ｃ上及び開口内に貫通配線２９と電気的に接続されたアンテナ１５を形成し、第２面上に素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端２６子を形成し、第２面上に外部端子２４の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を覆う封止膜２５を形成する。
【００９１】
アンテナ１５を半導体基板１１における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナ１５と半導体素子１１との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、外部端子２４を半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成した構成とすることで、例えば半導体装置５を実装基板３１などに搭載した際に、アンテナ１５が半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれることがない。このため、受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。さらに、半導体基板１１とアンテナ１５との間にシールド２７を形成した構成とすることで、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を更に低減することが可能となる。
【００９２】
また、上記実施例１から実施例５は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】（ａ）本発明の実施例１による半導体装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の実施例１から５によるアンテナの構成を示す上視図である。
【図２】本発明の実施例１から５による半導体装置の製造方法を示すプロセス図である（１）。
【図３】本発明の実施例１から５による半導体装置の製造方法を示すプロセス図である（２）。
【図４】本発明の実施例２による半導体装置の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例３による半導体装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例４による半導体装置の構成を示す断面図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施例５による半導体装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の実施例５によるシールドの構成を示す上視図である。
【図８】本発明の実施例５による半導体装置の製造方法を示すプロセス図である（１）。
【符号の説明】
【００９４】
１、２、３、４、５ 半導体装置
１１ 半導体基板
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２ａ、１２ｂ、２２ 絶縁膜
１３、１４、１９、２３、２８ 電極パッド
１５ アンテナ
１６、１６Ａ、２５ 封止膜
１７ ビア内絶縁膜
１８、２９ 貫通配線
１８Ａ 貫通孔
１８Ｃ 導体膜
２１ 素子形成層
２３ 電極パッド
２４ 外部端子
２６ バンプ
２７ シールド
２７ａ 領域
３１ 実装基板
３２ 外部端子
１０１ シリコン酸化膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、アンテナが半導体基板における素子形成面と反対側の面が形成された、ＷＣＳＰ（Wafer-level Chip Size Package）技術を用いて作成した樹脂封止型の半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばアンテナとして使用されるインダクタが半導体素子と共に同一の基板に形成された半導体装置が存在する（例えば以下に示す特許文献１又は２参照）。無線ＩＣ（Integrated Circuit）タグなどにおける送受信用のアンテナがこれに該当する。アンテナとして使用されるインダクタと半導体素子とが同一基板上に形成された半導体装置は、別途、アンテナ用の基板を必要としないため、小型化が可能であるという利点を有する。
【０００３】
このような半導体装置では、一般的に、半導体素子が半導体基板における一方の面（以下、素子形成面という）に形成され、アンテナが半導体素子を覆うように形成された層間絶縁膜やパッシベーション膜上に形成された構成を有する。すなわち、半導体素子とアンテナとが半導体基板における同一面側に形成される。
【０００４】
また、例えば以下に示す特許文献３には、アンテナと半導体素子との間に接地された導体膜を介在させた構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２４３５７０号公報
【特許文献２】特開平５−４８３２８号公報
【特許文献３】特開平５−６７９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アンテナを半導体基板における素子形成面側に形成してしまうと、信号を送受信する際、アンテナから発信された電波の影響を半導体素子が受け、これにより、半導体装置の特性が劣化したり、誤作動が起きたりしてしまうという問題が発生する。
【０００６】
このような問題を解決する方法としては、例えばアンテナを半導体基板における素子形成面と反対側の面側に形成することが考えられる（例えば特許文献１又は２参照）。ただし、特許文献１が開示するところの技術では、半導体装置を実装基板などに電気的及び機械的に接続するためのバンプが素子形成面と反対側の面に形成されている。したがって、アンテナとバンプとが半導体基板に対して同一面側に形成されてしまう。このような構成では、アンテナが半導体基板と実装基板とで挟まれた状態となるように半導体装置が実装基板などに搭載されてしまう。このため、半導体装置の受信時の感度が低下したり、送信時の電波強度が低下したりと言う問題が発生する。
【０００７】
なお、特許文献２にも、基板における素子形成面と反対側の面にアンテナが形成された半導体装置が開示されている。しかしながら、特許文献２には、この半導体装置を実装基板などに搭載する際、アンテナが形成された面を実装基板に対して何れの向きに配置するかが開示されていない。このため、上述のような問題を解決することができない。
【０００８】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能な半導体装置及びその製造方法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】
【０００９】
かかる目的を達成するために、本発明による半導体装置は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板と、半導体基板を第１面から第２面まで貫通する第１貫通配線と、第１面上に形成され、第１貫通配線と電気的に接続されたアンテナと、第２面上に形成され、第１貫通配線と電気的に接続された半導体素子と、半導体素子を覆うように半導体基板における第２面側に形成された第１封止膜と、一方の端が第１封止膜表面から露出し、他方の端が半導体素子と電気的に接続された第１外部端子とを有して構成される。
【００１０】
アンテナを半導体基板における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナと半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、第１外部端子が半導体基板におけるアンテナが形成された第１面と反対側の第２面側に形成された構成とすることで、例えば半導体装置を実装基板などに搭載した際に、アンテナが半導体基板と実装基板とで挟まれることがない。このため、半導体装置の受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。
【００１１】
また、本発明による半導体装置の製造方法は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板を準備する工程と、半導体基板を第１面から第２面まで貫通する貫通孔を形成する工程と、貫通孔内に導体物を充填することで半導体基板を貫通する貫通配線を形成する工程と、第２面上に貫通配線を電気的に接続された半導体素子及び配線を形成する工程と、第１面上に貫通配線と電気的に接続されたアンテナを形成する工程と、第２面上に半導体素子と電気的に接続された第１外部端子を形成する工程と、第２面上に第１外部端子の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を覆う第１封止膜を形成する工程とを有して構成される。
【００１２】
アンテナを半導体基板における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成することで、アンテナと半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響が低減できる半導体装置を製造することが可能となる。また、第１外部端子を半導体基板におけるアンテナが形成された第１面と反対側の第２面側に形成することで、例えば半導体装置を実装基板などに搭載した際に、アンテナが半導体基板と実装基板とで挟まれることがない。このため、受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避できる半導体装置を製造することが可能となる。
【００１３】
また、本発明による半導体装置の製造方法は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板を準備する工程と、半導体基板を第１面から第２面まで貫通する第１及び第２貫通孔を形成する工程と、第１及び第２貫通孔内にそれぞれ導体物を充填することで半導体基板を貫通する第１及び第２貫通配線を形成する工程と、第２面上に第１貫通配線と電気的に接続された半導体素子及び配線を形成する工程と、第１面上に第１絶縁膜を形成する工程と、第１絶縁膜に第２貫通配線を露出させる第１開口を形成する工程と、第１絶縁膜上及び第１開口内に第２貫通配線と電気的に接続された導体膜を形成する工程と、第１絶縁膜上及び導体膜上に第２絶縁膜を形成する工程と、第１及び第２絶縁膜に第１貫通配線を露出させる第２開口を形成する工程と、第２絶縁膜上及び第２開口内に第１貫通配線と電気的に接続されたアンテナを形成する工程と、第２面上に半導体素子と電気的に接続された第１外部端子を形成する工程と、第２面上に第１外部端子の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を覆う第１封止膜を形成する工程とを有して構成される。
【００１４】
アンテナを半導体基板における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成することで、アンテナと半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減できる半導体装置を製造することが可能となる。また、第１外部端子を半導体基板におけるアンテナが形成された第１面と反対側の第２面側に形成することで、例えば半導体装置を実装基板などに搭載した際に、アンテナが半導体基板と実装基板とで挟まれることがない。このため、受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避できる半導体装置を製造することが可能となる。さらに、半導体基板とアンテナとの間に導体膜を形成することで、この導体膜がシールドとして機能するため、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を更に低減できる半導体装置を製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アンテナから電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能な半導体装置及びその製造方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の説明において、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大（きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、各図では、構成の明瞭化のため、断面におけるハッチングの一部が省略されている。さらに、後述において例示する数値は、本発明の好適な例に過ぎず、従って、本発明は例示された数値に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１７】
まず、本発明による実施例１について図面を用いて詳細に説明する。
【００１８】
・構成
図１（ａ）は、本実施例による半導体装置１の概略構造を示す断面図である。なお、図１（ａ）では、半導体基板１１における素子形成面に対して垂直な面で半導体装置１を切断した際の断面構造を示す。また、図１（ｂ）は、半導体装置１が有するアンテナ１５の一例を示す上視図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、半導体装置１は、半導体基板１１と、絶縁膜１２と、電極パッド１３及び１４と、アンテナ１５と、封止膜１６と、ビア内絶縁膜１７と、貫通配線１８と、電極パッド１９と、素子形成層２１と、絶縁膜２２と、電極パッド２３と、外部端子２４と、封止膜２５とを有する。また、半導体装置１は、外部端子３２を有する実装基板３１に、バンプ２６を用いて電気的及び機械的に接続される。
【００２０】
上記構成において、半導体装置１１は、例えばシリコン基板などを適用することができる。ただし、これに限らず、様々な基板を適用することが可能である。また、その厚さは、例えば１００〜３００μｍ（マイクロメートル）程度とすることができる。
【００２１】
貫通配線１８は、半導体基板１１を一方の主面（以下、これを第１面という）から他方の主面（以下、これを第２面という）にかけて貫通する貫通孔内に形成された配線である。貫通配線１８の一方の端は、半導体基板１１における第１面側に形成された後述する電極パッド１３又は１４と電気的に接続し、他方の端は、半導体基板１１における第２面側に形成された後述する電極パッド１９と電気的に接続する。すなわち、半導体基板１１の第１面側と第２面側とが貫通配線１８により電気的に接続される。この貫通配線１８は、半導体基板１１を貫通するように形成した貫通孔に、例えば銅やアルミニウムなどの導体物を充填することで形成することができる。その径は、例えば１０μｍ程度とすることができる。ただし、これに限定されず、貫通配線１８の抵抗値が高くなりすぎない限り、可能な限り細い方が好ましい。
【００２２】
ビア内絶縁膜１７は、半導体基板１１内に形成された貫通配線１８が半導体基板１１と電気的に接続されることを防止するための絶縁膜である。このビア内絶縁膜１７は、貫通配線１８を形成するための貫通孔を半導体基板１１に形成した後、この貫通孔の表面を例えば熱酸化することで形成することができる。その膜厚は、例えば０．１μｍ程度とすることができる。
【００２３】
絶縁膜１２は、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の主面（これを第１面とする）を絶縁するための膜である。この絶縁膜１２には、例えばポリイミドなどの絶縁膜を適用することができる。また、その膜厚は、例えば５〜１０μｍ程度とすることができる。
【００２４】
アンテナ１５は、上述したように、半導体基板１１における第１面上に形成された絶縁膜１２上に形成される。このアンテナ１５には、例えば図１（ｂ）に示すような、トグロ状に渦を巻くインダクタ形状の再配線を適用することができる。このようなアンテナ１５は、例えば銅やアルミニウムなどを用いて形成することができる。また、その膜厚は例えば１μｍ程度とすることができ、その幅は例えば５μｍ程度とすることができる。ただし、アンテナ１５には、上記したインダクタの他に、ホイップ（ロッド）アンテナ、ダイポールアンテナ、八木・宇田アンテナ、ループアンテナ、誘電体アンテナなど、様々なアンテナを適用することができる。
【００２５】
電極パッド１３及び１４は、アンテナ１５と貫通配線１８とを電気的に接続する導体膜である。この電極パッド１３及び１４は、貫通配線１８の一方の端を露出するように第１面上の絶縁膜１２に形成された開口内及びこの開口から突出するように形成される。したがって、電極パッド１３及び１４は、半導体基板１１を貫通する貫通配線１８それぞれの一方の端に、それぞれ接続する。このような電極パッド１３及び１４は、アンテナ１５と同様に、例えば銅やアルミニウムなどを用いて形成することができる。なお、電極パッド１３及び１４とアンテナ１５とは一体の導体膜で形成されても良い。
【００２６】
封止膜１６は、絶縁膜１２上に形成されたアンテナ１５と電極パッド１３及び１４とを保護すると共に、これらが外部と電気的に接続することを防止するための絶縁膜である。この封止膜１６は、例えばエポキシ樹脂などのような絶縁性を有する熱硬化性樹脂を適用することができる。ただし、これに限定されず、半導体素子を封止する際に一般的に使用されている絶縁物であれば如何なるものも適用することができる。また、その膜厚は、アンテナ１５と電極パッド１３及び１４とを十分に埋没させることができる程度、例えば１０μｍ程度とすることができる。
【００２７】
素子形成層２１は、トランジスタやキャパシタなどの半導体素子が形成された層である。したがって、素子形成層２１には、トランジスタやキャパシタなどの半導体素子の他に、半導体基板１１の一方の主面（これを以下、第１面という）における上層部分や、層間絶縁膜（中間絶縁膜とも言う）や、最上層に形成されたパッシベーション膜などが含まれる。この素子形成層２１は、半導体基板１１において、上述するアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成される。
【００２８】
電極パッド１９は、半導体基板１１の第２面側に形成された導体膜である。この電極パッド１９のうち幾つかは、上述した貫通配線１８における第２面側の端と電気的に接続される。すなわち、半導体基板１１の第１面上に形成されたアンテナ１５は、電極パッド１３及び１４と貫通配線１８とを介して、半導体基板１１の第２面側に電気的に引き出されている。このような電極パッド１９は、例えば銅やアルミニウムなどを用いて形成することができる。また、その膜厚は、例えば０．５μｍ程度とすることができる。なお、この電極パッド１９は、前述の素子形成層２１内に形成されても、素子形成層２１上に形成されてもよい。
【００２９】
絶縁膜２２は、素子形成層２１上を絶縁するための膜である。この絶縁膜２２には、例えばポリイミドなどの絶縁膜を適用することができる。また、その膜厚は、例えば５〜１０μｍ程度とすることができる。
【００３０】
電極パッド２３は、絶縁膜２２上又は絶縁膜２２内部に形成された導体膜である。ただし、電極パッド２３の上面は絶縁膜２２から露出している。この電極パッド２３は、素子形成層２１に含まれる半導体素子や電極パッド１９と配線を介して電気的に接続される。このような電極パッド２３は、例えば銅やアルミニウムなどを用いて形成することができる。また、電極パッド２３の絶縁膜２２上面からの膜厚は、例えば１μｍ程度とすることができる。なお、説明の簡略化のため、図１（ａ）では、電極パッド２３と半導体素子又は電極パッド１９とを電気的に接続する一部の配線を省略する。
【００３１】
外部端子２４は、後述する封止膜２５により覆われる電極パッド２３の電気的な接続を、封止膜２５上に電気的に引き出すための配線である。したがって、外部端子２４は、一方の端が電極パッド２３にボンディングされると共に、他方の端が後述する封止膜２５から露出する。この外部端子２４には、例えば銅やアルミニウムなどの導体物よりなる外部端子状の部材を適用することができる。
【００３２】
封止膜２５は、絶縁膜２２上に露出する電極パッド２３を保護すると共に、これらが外部と電気的に接続することを防止するための絶縁膜である。この封止膜２５には、例えばエポキシ樹脂などのような絶縁性を有する熱硬化性樹脂を適用することができる。ただし、これに限定されず、半導体素子を封止する際に一般的に使用される絶縁物であれば如何なるものも適用することができる。また、その膜厚は、電極パッド２３を十分に埋没させることができる程度、例えば１０μｍ程度とすることができる。なお、上述したように、封止膜２５内には、電極パッド２３と接続された外部端子２４が設けられる。したがって、前述のアンテナ１５及び素子形成層２１における半導体素子は、電極パッド２３及び外部端子２４を介して、封止膜２５表面まで電気的に引き出されている。
【００３３】
以上のような構成を有する半導体装置１は、上述したように、実装基板３１に搭載される。実装基板３１には、少なくとも図示しないチップと外部端子３２とが設けられている。半導体装置１の実装基板３１への搭載には、ハンダボールなどのバンプ２６を用いてを用いて行われる。すなわち、封止膜２５から露出した外部端子２４と実装基板３１に設けられた外部端子３２とをバンプ２６にて接続することで、半導体装置１が実装基板３１に固定されると共に、半導体装置１と実装基板３１とが電気的に接続される。
【００３４】
以上のように、本実施例による半導体装置１では、半導体基板１１における一方の主面（第１面）側にアンテナ１５が形成され、他方の主面（第２面）に半導体素子を含む素子形成層２１が形成される。これにより、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、また、半導体装置１は、素子形成層２１が形成された第２面が実装基板３１と対向する状態、すなわちフェイスダウン状態で、実装基板３１に搭載される。このため、アンテナ１５は半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれた状態とならず、これにより、半導体装置１の受信時の感度が低下したり、送信時の電波強度が低下したりすることを防止できる。
【００３５】
・製造方法
次に、本実施例による半導体装置１の製造方法について図面を用いて詳細に説明する。図２及び図３は、半導体装置１の製造方法を示すプロセス図である。
【００３６】
本製造方法では、まず、厚さが例えば６００〜７００μｍ程度の半導体基板１１を準備する。続いて、半導体基板１１における第２面上に所定のレジスト液をスピン塗布し、これに既存の露光処理及び現像処理を施すことで、貫通配線１８及びビア内絶縁膜１７を形成する領域上に開口を有するレジストパターンＲ１を形成する。レジストパターンＲ１が有する開口の径は、貫通配線１８の径に、ビア内絶縁膜１７の膜厚を加えた膜厚とすることができる。本例では、１０．２μｍ程度である。続いて、レジストパターンＲ１をマスクとして、半導体基板１１をドライエッチングすることで、図２（ａ）に示すように、半導体基板１１を貫通する貫通孔１８Ａを形成する。なお、貫通孔１８Ａを形成するためのドライエッチングには、既存の技術を用いることが可能であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３７】
次に、レジストパターンＲ１を除去した後、半導体基板１１表面を熱酸化することで、図２（ｂ）に示すように、半導体基板１１における第２面にシリコン酸化膜１０１を形成すると共に、貫通孔１８Ａ内に膜厚が例えば０．１μｍ程度のシリコン酸化膜よりなるビア内絶縁膜１７を形成する。
【００３８】
次に、半導体基板１１の第２面に形成されたシリコン酸化膜１０１を例えばＣＭＰ（Chemical and Mechanical Polishing）法にて研磨することで、第２面に形成されたシリコン酸化膜１０１を除去し、半導体基板１１を露出させる。続いて、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法又はスパッタリング法にて、半導体基板１１の第２面上に例えば銅やアルミニウムなどの金属を堆積させると共に、貫通孔１８Ａ内にこの金属を充填することで、図２（ｃ）に示すように、第２面上に導体膜１８Ｃを形成すると共に、貫通孔１８Ａ内に貫通配線１８を形成する。
【００３９】
次に、半導体基板１１の第２面上に形成された導体膜１８Ｃを例えばＣＭＰ法にて研磨することで、図２（ｄ）に示すように、第２面上に形成された導体膜１８Ｃを除去し、半導体基板１１を露出させる。この結果、貫通孔１８Ａ内に、径が１０μｍ程度の貫通配線１８が形成される。なお、貫通孔１８Ａ内の表面には、上述したようにビア内絶縁膜１７が形成されているため、貫通配線１８と半導体基板１１とは電気的に分離されている。
【００４０】
次に、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法にて、半導体基板１１の第２面上に例えば銅やアルミニウムなどの金属を例えば０．５μｍ程度堆積させた後、これにより形成された導体膜を既存のフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることで、第２面上に貫通配線１８と電気的に接続された電極パッド１９を形成する。続いて、既存の半導体素子形成プロセスを経ることで、半導体基板１１の第２面上部及び第２面上（電極パッド１９を含んでも良い）に、図３（ａ）に示すように、トランジスタやキャパシタなどの半導体素子と、半導体素子が形成された層間を電気的に分離するための層間絶縁膜（中間絶縁膜）と、最上層に形成されたパッシベーション膜とを含む素子形成層２１を形成する。なお、この素子形成層２１は、例えば多層構造を有する。また、電極パッド１９は、素子形成層２１における配線と電気的に接続される。
【００４１】
次に、素子形成層２１上に、例えばポリイミドなどの絶縁物を例えば５〜１０μｍ程度スピンコートすることで、絶縁膜２２を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いて絶縁膜２２（素子形成層２１を含んでも良い）をパターニングすることで、絶縁膜２２下の電極パッド１９を露出させる開口を形成する。続いて、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法にて、例えば銅やアルミニウムなどの金属を絶縁膜２２上及び絶縁膜２２（素子形成層２１を含んでも良い）に形成された開口内に堆積させることで、絶縁膜２２上及び絶縁膜２２（素子形成層２１を含んでも良い）に形成された開口内に、絶縁膜２２表面からの膜厚が例えば０．５μｍ程度の導体膜を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いてこの導体膜をパターニングすることで、図３（ｂ）に示すように、少なくとも１つが電極パッド１９と電気的に接続された電極パッド２３を形成する。
【００４２】
次に、半導体基板１１を上下反転させることで第１面を上向きとする。続いて、半導体基板１１の第１面上に、例えばポリイミドなどの絶縁物を例えば５〜１０μｍ程度となるようにスピンコートすることで、絶縁膜１２を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いて絶縁膜１２をパターニングすることで、半導体基板１１の第１面に露出した貫通配線１８を露出させる開口を形成する。続いて、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法にて、例えば銅やアルミニウムなどの金属を絶縁膜１２上及びこれに形成された開口内に堆積させることで、絶縁膜１２上及び絶縁膜１２に形成された開口内に、絶縁膜１２表面からの膜厚が例えば０．５μｍ程度の導体膜を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いてこの導体膜をパターニングすることで、図３（ｃ）に示すように、少なくとも絶縁膜１２に形成された開口内に電極パッド１３及び１４を形成すると共に、絶縁膜１２上にアンテナ１５を形成する。
【００４３】
次に、半導体基板１１における第１面及び第２面それぞれにエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を塗布し、これを加熱して固化することで、それぞれの面に封止膜２５及び１６を形成する。続いて、図３（ｄ）に示すように、例えば既存のダイシング装置を用いて半導体基板１１を個片化する。これにより、図１（ａ）に示すような、素子形成面（第２面）側に実装基板３１とのボンディング部分である端子（外部端子２４の上面）を有し、素子形成面（第２面）と反対側の面（第１面）にアンテナ１５を有する半導体装置１が作成される。
【００４４】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置１は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。
【００４５】
また、本実施例による半導体装置１の製造方法では、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１を準備し、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通孔１８Ａを形成し、貫通孔１８Ａ内に導体物を充填することで半導体基板１１を貫通する貫通配線１８を形成し、第２面上に貫通配線１８を電気的に接続された半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を形成し、第１面上に貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５を形成し、第２面上に素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４を形成し、第２面上に外部端子２４の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を覆う封止膜２５を形成する。
【００４６】
アンテナ１５を半導体基板１１における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナ１５と半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、外部端子２４が半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成された構成とすることで、例えば半導体装置１を実装基板３１などに搭載した際に、アンテナ１５が半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれることがない。このため、半導体装置１の受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明の実施例２について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
【００４８】
・構成
図４は、本実施例による半導体装置２の概略構造を示す断面図である。なお、図４では、図１（ａ）と同様に、半導体基板１１における素子形成面に対して垂直な面で半導体装置２を切断した際の断面構造を示す。
【００４９】
図４と図１（ａ）とを比較すると明らかなように、半導体装置２は、実施例１による半導体装置１と比較して、アンテナ１５上に形成された封止膜１６が封止膜１６Ａに置き換えられている。
【００５０】
本実施例による封止膜１６Ａは、磁性材料を用いて形成される。その膜厚は、アンテナ１５と電極パッド１３及び１４とを十分に埋没させることができる程度、例えば１０μｍ程度とすることができる。この磁性材料には、例えば粒子状のフェライトが混入されたエポキシ樹脂などを適用することができる。ただし、これに限定されず、熱硬化性を有し且つ樹脂状の種々の磁性材料や磁性体を含む熱硬化性樹脂を適用することができる。
【００５１】
なお、他の構成及び製造方法は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ただし、製造方法では、アンテナ１５上に形成する封止膜１６Ａが、上述したような磁性材料を用いて形成される。
【００５２】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置２は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。
【００５３】
また、本実施例による半導体装置２の製造方法では、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１を準備し、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通孔１８Ａを形成し、貫通孔１８Ａ内に導体物を充填することで半導体基板１１を貫通する貫通配線１８を形成し、第２面上に貫通配線１８を電気的に接続された半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を形成し、第１面上に貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５を形成し、第２面上に素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４を形成し、第２面上に外部端子２４の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を覆う封止膜２５を形成する。
【００５４】
アンテナ１５を半導体基板１１における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナ１５と半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、外部端子２４が半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成された構成とすることで、例えば半導体装置２を実装基板３１などに搭載した際に、アンテナ１５が半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれることがない。このため、半導体装置２の受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。
【００５５】
また、本実施例による半導体装置２は、アンテナ１５を覆うように半導体基板１１における第１面側に磁性材料を用いて形成された封止膜１６Ａをさらに有する。また、その製造方法では、封止膜１６Ａが、アンテナ１５を覆うように半導体基板１１における第１面側に磁性材料を用いて形成される。
【００５６】
このようにアンテナ１５をカバーする封止膜１６Ａを磁性材料により形成することで、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を更に低減することが可能となる。
【実施例３】
【００５７】
次に、本発明の実施例３について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１または実施例２と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１または実施例２と同様である。
【００５８】
・構成
図５は、本実施例による半導体装置３の概略構造を示す断面図である。なお、図５では、図１（ａ）と同様に、半導体基板１１における素子形成面に対して垂直な面で半導体装置３を切断した際の断面構造を示す。
【００５９】
図５と図１（ａ）とを比較すると明らかなように、半導体装置３は、実施例１による半導体装置１と比較して、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の面（第１面）上に形成される絶縁膜１２が絶縁膜１２Ａに置き換えられている。
【００６０】
本実施例による絶縁膜１２Ａは、磁性材料を用いて形成される。その膜厚は、実施例１と同様に、例えば５〜１０μｍ程度とすることができる。この磁性材料には、例えば粒子状のフェライトが混入されたエポキシ樹脂などを適用することができる。ただし、これに限定されず、熱硬化性を有し且つ樹脂状の種々の磁性材料や磁性体を含む熱硬化性樹脂を適用することができる。
【００６１】
なお、他の構成及び製造方法は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ただし、製造方法では、絶縁膜１２Ａが、半導体基板１１の第１面上に樹脂状の磁性材料を例えばスピン塗布することで形成される。
【００６２】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置３は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。
【００６３】
また、本実施例による半導体装置３の製造方法では、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１を準備し、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通孔１８Ａを形成し、貫通孔１８Ａ内に導体物を充填することで半導体基板１１を貫通する貫通配線１８を形成し、第２面上に貫通配線１８を電気的に接続された半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を形成し、第１面上に貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５を形成し、第２面上に素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４を形成し、第２面上に外部端子２４の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を覆う封止膜２５を形成する。
【００６４】
アンテナ１５を半導体基板１１における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナ１５と半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、外部端子２４が半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成された構成とすることで、例えば半導体装置１を実装基板３１などに搭載した際に、アンテナ１５が半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれることがない。このため、半導体装置１の受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。
【００６５】
また、本実施例による半導体装置３は、第１面上に磁性材料を用いて形成された絶縁膜１２Ａをさらに有し、アンテナ１５が第１面上における絶縁膜１２Ａ上に形成されている。また、その製造方法では、第１面上に磁性材料を用いて絶縁膜１２Ａを形成し、アンテナが第１面上における絶縁膜１２Ａ上に形成される。
【００６６】
このようにアンテナ１５と半導体素子との間に磁性材料による絶縁膜１２Ａを形成することで、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を更に低減することが可能となる。
【実施例４】
【００６７】
次に、本発明の実施例４について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１から実施例３のいずれかと同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１から実施例３のいずれかと同様である。
【００６８】
・構成
図６は、本実施例による半導体装置４の概略構造を示す断面図である。なお、図６では、図１（ａ）と同様に、半導体基板１１における素子形成面に対して垂直な面で半導体装置４を切断した際の断面構造を示す。
【００６９】
図６と図１（ａ）とを比較すると明らかなように、半導体装置４は、実施例１による半導体装置１と比較して、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の面（第１面）上に形成される絶縁膜１２が絶縁膜１２Ｂに置き換えられている。
【００７０】
本実施例による絶縁膜１２Ｂは、実施例１による絶縁膜１２と同様に、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の第１面を絶縁するための膜である。この絶縁膜１２Ｂには、例えばポリイミドなどの絶縁膜を適用することができる。ただし、その膜厚は、実施例１よりも厚い膜厚である。具体的には、例えば５０μｍ程度とすることができる。
【００７１】
なお、他の構成及び製造方法は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ただし、製造方法では、半導体基板１１の第１面上に、例えばポリイミドなどの絶縁物を例えば５０μｍ程度となるようにスピンコートし、これを既存のフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることで、膜厚が５０μｍ程度の絶縁膜１２Ｂが形成される。
【００７２】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置４は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。
【００７３】
また、本実施例による半導体装置４の製造方法では、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１を準備し、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通孔１８Ａを形成し、貫通孔１８Ａ内に導体物を充填することで半導体基板１１を貫通する貫通配線１８を形成し、第２面上に貫通配線１８を電気的に接続された半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を形成し、第１面上に貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５を形成し、第２面上に素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４を形成し、第２面上に外部端子２４の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を覆う封止膜２５を形成する。
【００７４】
アンテナ１５を半導体基板１１における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナ１５と半導体素子との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、外部端子２４が半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成された構成とすることで、例えば半導体装置１を実装基板３１などに搭載した際に、アンテナ１５が半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれることがない。このため、半導体装置１の受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。
【００７５】
また、本実施例による半導体装置４は、第１面上に例えば実施例１よりも膜厚が厚い絶縁膜１２Ｂを有し、アンテナ１５が第１面上における絶縁膜１２Ｂ上に形成されている。
【００７６】
このようにアンテナ１５と半導体素子との間に比較的厚い絶縁膜１２Ｂを形成することで、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を更に低減することが可能となる。
【実施例５】
【００７７】
次に、本発明の実施例５について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１から実施例４のいずれかと同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１から実施例４のいずれかと同様である。
【００７８】
・構成
図７（ａ）は、本実施例による半導体装置５の概略構造を示す断面図である。なお、図７（ａ）では、図１（ａ）と同様に、半導体基板１１における素子形成面に対して垂直な面で半導体装置５を切断した際の断面構造を示す。
【００７９】
図７（ａ）と図１（ａ）とを比較すると明らかなように、半導体装置５は、実施例１による半導体装置１と比較して、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の面（第１面）上に形成される絶縁膜１２が絶縁膜１２Ｃに置き換えられている。また、本実施例による半導体装置５は、絶縁膜１２Ｃ中に形成されたシールド２７及び電極パッド２８と、シールド２７の電気的な接続を半導体基板１１の第２面側へ引き出すための貫通配線２９とをさらに有している。
【００８０】
本実施例による絶縁膜１２Ｃは、実施例４による絶縁膜１２Ｂと同様である。すなわち、絶縁膜１２Ｃは、半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成される側の第１面を絶縁するための膜であり、例えば膜厚が５０μｍ程度のポリイミドなどの絶縁膜である。
【００８１】
絶縁膜１２Ｃ中に形成されたシールド２７は、アンテナ１５から電波が発信された際に素子形成層２１の半導体素子が受ける影響を低減するための膜である。このシールド２７は、例えば銅やアルミニウムなどの導体膜で形成することができる。また、その膜厚は、例えば０．５μｍ程度とすることができる。このシールド２７は、例えば図７（ｂ）に示すように、アンテナ１５の延在方向と交わる複数の領域２７ａに分断されている。本実施例では、トグロ状に渦を巻くインダクタ型のアンテナ１５を使用しているため、シールド２７は、例えばトグロの中心から放射状に延びるスリットにより複数の領域２７ａに分断されている。これは、アンテナ１５に電流が流れた際、導体膜であるシールド２７に渦電流が発生することを防止するためである。
【００８２】
このようなシールド２７は、所定の配線を介して電気的に接地される。本実施例では、シールド２７を構成する各領域２７ａが例えばシールド２７の中央部分に設けられた電極パッド２８に電気的に接続され、この電極パッド２８が貫通配線２９を介して素子形成層２１に含まれる配線の一つである接地線に電気的に接続されることで、シールド２７が接地される。なお、シールドの中央部分はアンテナ１５におけるトグロの中心部分と対応する。また、電極パッド２８は、実施例１から４における電極パッド１９、２３と同様である。また、貫通配線２９は、実施例１から４における貫通配線１８と同様である。
【００８３】
なお、他の構成は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８４】
・製造方法
次に、本実施例による半導体装置５の製造方法について図面を用いて詳細に説明する。図８は、半導体装置５の製造方法を示すプロセス図である。なお、本実施例では、半導体基板１１の第２面に電極パッド２３を形成するまでの工程が、実施例１（図２（ａ）から図３（ｂ）参照）と略同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、本実施例では、半導体基板１１の第１面上及び第２面上を封止膜１６及び２５でそれぞれ封止する工程から半導体基板１１をダイシングすることで半導体装置を個片化する工程までが、実施例１（図３（ｄ）参照）と略同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ただし、本実施例では、貫通配線１８と同時に、これと同様の方法にて貫通配線２９も形成される。また、半導体基板１１における第２面上に形成される電極パッド１９には、貫通配線２９に電気的に接続された電極パッド１９も含まれる。さらに、半導体基板１１における第２面上に形成された素子形成層２１には、貫通配線２９に電気的に接続された電極パッド１９を接地するための配線が含まれる。
【００８５】
以上のように、実施例１と同様の工程にて、半導体基板１１における第１面上に素子形成層２１と電極パッド１９と絶縁膜２２と電極パッド２３とを形成すると、次に、半導体基板１１を上下反転させることで第１面を上向きとする。続いて、半導体基板１１の第１面上に、例えばポリイミドなどの絶縁物を例えば２５μｍ程度スピンコートすることで、絶縁膜１２ａを形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いて絶縁膜１２ａをパターニングすることで、半導体基板１１の第１面に露出した貫通配線１８を露出させる開口を形成する。続いて、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法にて、例えば銅やアルミニウムなどの金属を絶縁膜１２ａ上及びこれに形成された開口内に堆積させることで、絶縁膜１２ａ上及び絶縁膜１２ａに形成された開口内に、絶縁膜１２ａ表面からの膜厚が例えば０．５μｍ程度の導体膜を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いてこの導体膜をパターニングすることで、図８（ａ）に示すように、少なくとも絶縁膜１２ａに形成された開口内に電極パッド２８を形成すると共に、絶縁膜１２ａ上にシールド２７を形成する。
【００８６】
次に、絶縁膜１２ａ及びシールド２７上に、例えばポリイミドなどの絶縁物を、シールド２７上面からの膜厚が例えば２４．５μｍ程度となるようにスピンコートすることで、絶縁膜１２ｂを形成する。これにより、図８（ｂ）に示すように、内部にシールド２７を含む絶縁膜１２Ｃが半導体基板１１の第１面上に形成される。
【００８７】
次に、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いて絶縁膜１２Ｃをパターニングすることで、半導体基板１１の第１面に露出した貫通配線１８を露出させる開口を形成する。続いて、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法にて、例えば銅やアルミニウムなどの金属を絶縁膜１２Ｃ上及びこれに形成された開口内に堆積させることで、絶縁膜１２Ｃ上及び絶縁膜１２Ｃに形成された開口内に、絶縁膜１２Ｃ表面からの膜厚が例えば０．５μｍ程度の導体膜を形成する。続いて、例えば既存のフォトリソグラフィ技術を用いてこの導体膜をパターニングすることで、図８（ｃ）に示すように、少なくとも絶縁膜１２Ｃに形成された開口内に電極パッド１３及び１４を形成すると共に、絶縁膜１２Ｃ上にアンテナ１５を形成する。
【００８８】
その後、実施例１と同様に、半導体基板１１における第１面及び第２面それぞれにエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を塗布し、これを加熱して固化することで、それぞれの面に封止膜２５及び１６を形成する。続いて、例えば既存のダイシング装置を用いて半導体基板１１を個片化する。これにより、図７（ａ）に示すような、素子形成面（第２面）側に実装基板３１とのボンディング部分である端子（外部端子２４の上面）を有し、素子形成面（第２面）と反対側の面（第１面）にアンテナ１５を有し、さらにアンテナ１５と素子形成層２１との間にシールド２７を有する半導体装置５が作成される。
【００８９】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置５は、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１と、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通配線１８と、第１面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続されたアンテナ１５と、第２面上に形成され、貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子を含む素子形成層２１と、半導体素子を含む素子形成層２１を覆うように半導体基板１１における第２面側に形成された封止膜２５と、一方の端が封止膜２５表面から露出し、他方の端が素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端子２４とを有して構成される。また、本実施例による半導体装置５は、アンテナ１５と半導体基板１１との間に形成され且つ貫通配線２９や素子形成層２１に含まれる配線の一つである接地線など、所定の配線を介して接地されたシールド２７をさらに有する。
【００９０】
また、本実施例による半導体装置５の製造方法では、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板１１を準備し、半導体基板１１を第１面から第２面まで貫通する貫通孔１８Ａを形成し、貫通孔１８Ａ内にそれぞれ導体物を充填することで半導体基板１１を貫通する貫通配線１８及び２９を形成し、第２面上に貫通配線１８と電気的に接続された半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を形成し、第１面上に絶縁膜１２ａを形成し、絶縁膜１２ａに貫通配線を露出させる開口を形成し、絶縁膜１２ａ上及び開口内に貫通配線１８と電気的に接続された導体膜を形成することで電極パッド２８及びシールド２７を形成し、絶縁膜１２ａ上、電極パッド２８及びシールド２７上に絶縁膜１２ｂを形成することで、内部にシールド２７を含む絶縁膜１２Ｃを形成し、絶縁膜１２Ｃに貫通配線２９を露出させる開口を形成し、絶縁膜１２Ｃ上及び開口内に貫通配線２９と電気的に接続されたアンテナ１５を形成し、第２面上に素子形成層２１における半導体素子と電気的に接続された外部端２６子を形成し、第２面上に外部端子２４の一部を露出させつつ半導体素子及び配線を含む素子形成層２１を覆う封止膜２５を形成する。
【００９１】
アンテナ１５を半導体基板１１における半導体素子が形成された面（第２面）と反対側の面（第１面）に形成した構成とすることで、アンテナ１５と半導体素子１１との距離を広く取ることが可能となるため、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を低減することが可能となる。また、外部端子２４を半導体基板１１におけるアンテナ１５が形成された第１面と反対側の第２面側に形成した構成とすることで、例えば半導体装置５を実装基板３１などに搭載した際に、アンテナ１５が半導体基板１１と実装基板３１とで挟まれることがない。このため、受信時の感度の低下や、送信時の電波強度の低下を回避することが可能となる。さらに、半導体基板１１とアンテナ１５との間にシールド２７を形成した構成とすることで、アンテナ１５から電波が発信された際に半導体素子が受ける影響を更に低減することが可能となる。
【００９２】
また、上記実施例１から実施例５は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】（ａ）本発明の実施例１による半導体装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の実施例１から５によるアンテナの構成を示す上視図である。
【図２】本発明の実施例１から５による半導体装置の製造方法を示すプロセス図である（１）。
【図３】本発明の実施例１から５による半導体装置の製造方法を示すプロセス図である（２）。
【図４】本発明の実施例２による半導体装置の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例３による半導体装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例４による半導体装置の構成を示す断面図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施例５による半導体装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の実施例５によるシールドの構成を示す上視図である。
【図８】本発明の実施例５による半導体装置の製造方法を示すプロセス図である（１）。
【符号の説明】
【００９４】
１、２、３、４、５ 半導体装置
１１ 半導体基板
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２ａ、１２ｂ、２２ 絶縁膜
１３、１４、１９、２３、２８ 電極パッド
１５ アンテナ
１６、１６Ａ、２５ 封止膜
１７ ビア内絶縁膜
１８、２９ 貫通配線
１８Ａ 貫通孔
１８Ｃ 導体膜
２１ 素子形成層
２３ 電極パッド
２４ 外部端子
２６ バンプ
２７ シールド
２７ａ 領域
３１ 実装基板
３２ 外部端子
１０１ シリコン酸化膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、当該第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板と、
前記半導体基板を前記第１面から前記第２面まで貫通する第１貫通配線と、
前記第１面上に形成され、前記第１貫通配線と電気的に接続されたアンテナと、
前記第２面上に形成され、前記第１貫通配線と電気的に接続された半導体素子と、
前記半導体素子を覆うように前記半導体基板における前記第２面側に形成された第１封止膜と、
一方の端が前記第１封止膜表面から露出し、他方の端が前記半導体素子と電気的に接続された第１外部端子と
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記アンテナを覆うように前記半導体基板における前記第１面側に磁性材料を用いて形成された第２封止膜をさらに有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１面上に磁性材料を用いて形成された絶縁膜をさらに有し、
前記アンテナは前記第１面上における前記絶縁膜上に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記アンテナと前記半導体基板との間に形成され且つ所定の配線を介して接地された導体膜をさらに有することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体基板を前記第１面から前記第２面まで貫通する第２貫通配線をさらに有し、
前記導体膜は前記第２貫通配線を介して接地されていることを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
第２外部端子を有する実装基板と、
前記第１外部端子と前記第２外部端子とを機械的に固定すると共に前記第１外部端子と前記第２外部端子とを電気的に接続するバンプをさらに有し、
前記半導体基板は前記第２面を前記実装基板と対向させた状態で当該実装基板に前記バンプを用いて搭載されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
第１面と、当該第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板を前記第１面から前記第２面まで貫通する貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔内に導体物を充填することで前記半導体基板を貫通する貫通配線を形成する工程と、
前記第２面上に前記貫通配線を電気的に接続された半導体素子及び配線を形成する工程と、
前記第１面上に前記貫通配線と電気的に接続されたアンテナを形成する工程と、
前記第２面上に前記半導体素子と電気的に接続された第１外部端子を形成する工程と、
前記第２面上に前記第１外部端子の一部を露出させつつ前記半導体素子及び前記配線を覆う第１封止膜を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１面上に磁性材料を用いて絶縁膜を形成する工程をさらに有し、
前記アンテナは前記第１面上における前記絶縁膜上に形成されることを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
【請求項９】
第１面と、当該第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板を前記第１面から前記第２面まで貫通する第１及び第２貫通孔を形成する工程と、
前記第１及び第２貫通孔内にそれぞれ導体物を充填することで前記半導体基板を貫通する第１及び第２貫通配線を形成する工程と、
前記第２面上に前記第１貫通配線と電気的に接続された半導体素子及び配線を形成する工程と、
前記第１面上に第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜に前記第２貫通配線を露出させる第１開口を形成する工程と、
前記第１絶縁膜上及び前記第１開口内に前記第２貫通配線と電気的に接続された導体膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜上及び前記導体膜上に第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第１及び第２絶縁膜に前記第１貫通配線を露出させる第２開口を形成する工程と、
前記第２絶縁膜上及び前記第２開口内に前記第１貫通配線と電気的に接続されたアンテナを形成する工程と、
前記第２面上に前記半導体素子と電気的に接続された第１外部端子を形成する工程と、
前記第２面上に前記第１外部端子の一部を露出させつつ前記半導体素子及び前記配線を覆う第１封止膜を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記導体膜は、前記第２貫通配線を介して前記配線における接地線に接続されることを特徴とする請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記アンテナを覆うように前記半導体基板における前記第１面側に磁性材料を用いて第２封止膜を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項７から１０の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記半導体基板を個片化する工程をさらに有することを特徴とする請求項７から１１の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
第２外部端子を有する実装基板を準備する工程と、
前記第２面を前記実装基板に対向させた状態で、前記第１外部端子と前記第２外部端子とを導電性のバンプを用いて電気的及び機械的に接続する工程とをさらに有することを特徴とする請求項７から１２の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
第１面と、当該第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板と、
前記半導体基板を前記第１面から前記第２面まで貫通する第１貫通配線と、
前記第１面上に形成され、前記第１貫通配線と電気的に接続されたアンテナと、
前記第２面上に形成され、前記第１貫通配線と電気的に接続された半導体素子と、
前記半導体素子を覆うように前記半導体基板における前記第２面側に形成された第１封止膜と、
一方の端が前記第１封止膜表面から露出し、他方の端が前記半導体素子と電気的に接続された第１外部端子と
を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記アンテナを覆うように前記半導体基板における前記第１面側に磁性材料を用いて形成された第２封止膜をさらに有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１面上に磁性材料を用いて形成された絶縁膜をさらに有し、
前記アンテナは前記第１面上における前記絶縁膜上に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記アンテナと前記半導体基板との間に形成され且つ所定の配線を介して接地された導体膜をさらに有することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体基板を前記第１面から前記第２面まで貫通する第２貫通配線をさらに有し、
前記導体膜は前記第２貫通配線を介して接地されていることを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
第２外部端子を有する実装基板と、
前記第１外部端子と前記第２外部端子とを機械的に固定すると共に前記第１外部端子と前記第２外部端子とを電気的に接続するバンプをさらに有し、
前記半導体基板は前記第２面を前記実装基板と対向させた状態で当該実装基板に前記バンプを用いて搭載されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
第１面と、当該第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板を前記第１面から前記第２面まで貫通する貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔内に導体物を充填することで前記半導体基板を貫通する貫通配線を形成する工程と、
前記第２面上に前記貫通配線を電気的に接続された半導体素子及び配線を形成する工程と、
前記第１面上に前記貫通配線と電気的に接続されたアンテナを形成する工程と、
前記第２面上に前記半導体素子と電気的に接続された第１外部端子を形成する工程と、
前記第２面上に前記第１外部端子の一部を露出させつつ前記半導体素子及び前記配線を覆う第１封止膜を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１面上に磁性材料を用いて絶縁膜を形成する工程をさらに有し、
前記アンテナは前記第１面上における前記絶縁膜上に形成されることを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
【請求項９】
第１面と、当該第１面と反対側に位置する第２面とを有する半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板を前記第１面から前記第２面まで貫通する第１及び第２貫通孔を形成する工程と、
前記第１及び第２貫通孔内にそれぞれ導体物を充填することで前記半導体基板を貫通する第１及び第２貫通配線を形成する工程と、
前記第２面上に前記第１貫通配線と電気的に接続された半導体素子及び配線を形成する工程と、
前記第１面上に第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜に前記第２貫通配線を露出させる第１開口を形成する工程と、
前記第１絶縁膜上及び前記第１開口内に前記第２貫通配線と電気的に接続された導体膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜上及び前記導体膜上に第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第１及び第２絶縁膜に前記第１貫通配線を露出させる第２開口を形成する工程と、
前記第２絶縁膜上及び前記第２開口内に前記第１貫通配線と電気的に接続されたアンテナを形成する工程と、
前記第２面上に前記半導体素子と電気的に接続された第１外部端子を形成する工程と、
前記第２面上に前記第１外部端子の一部を露出させつつ前記半導体素子及び前記配線を覆う第１封止膜を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記導体膜は、前記第２貫通配線を介して前記配線における接地線に接続されることを特徴とする請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記アンテナを覆うように前記半導体基板における前記第１面側に磁性材料を用いて第２封止膜を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項７から１０の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記半導体基板を個片化する工程をさらに有することを特徴とする請求項７から１１の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
第２外部端子を有する実装基板を準備する工程と、
前記第２面を前記実装基板に対向させた状態で、前記第１外部端子と前記第２外部端子とを導電性のバンプを用いて電気的及び機械的に接続する工程とをさらに有することを特徴とする請求項７から１２の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２８００８４（Ｐ２００７−２８００８４Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０５９７８（Ｐ２００６−１０５９７８）
【出願日】平成１８年４月７日（２００６．４．７）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月７日（２００６．４．７）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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