(57)【要約】  素子第１主面１１と、素子第１主面１１と反対の面である素子第２主面１２と、素子側面１３と、を有する半導体素子１０であって、素子第１主面１１に設けられ、半導体素子１０の外部にある外部基板２００に設けられた外部基板信号送受信端子２１０との間で、接触して信号の送受信が可能である信号送受信端子１４と、素子側面１３に設けられ、半導体素子１０の外部にある外部半導体素子１００に設けられた外部半導体素子信号送受信部１２０との間で、素子側面１３を介して、非接触に信号の送受信が可能である信号送受信部１５と、を備えた半導体素子。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子第１主面と、前記素子第１主面と反対の面である素子第２主面と、素子側面と、を有する半導体素子であって、
前記素子第１主面に設けられ、前記半導体素子の外部にある外部基板に設けられた外部基板信号送受信端子との間で、接触して信号の送受信が可能である信号送受信端子と、
前記素子側面に設けられ、前記半導体素子の外部にある外部半導体素子に設けられた外部半導体素子信号送受信部との間で、前記素子側面を介して、非接触に信号の送受信が可能である信号送受信部と、
を備えた半導体素子。
【請求項２】
前記信号送受信部は、導体によって形成された信号送受信コイルである請求項１に記載の半導体素子。
【請求項３】
前記信号送受信コイルは、ソレノイドコイルであり、前記ソレノイドコイルのらせん軸は、前記素子側面を貫く方向に延びる軸である請求項２に記載の半導体素子。
【請求項４】
半導体基板第１主面と、前記半導体基板第１主面の反対の面である半導体基板第２主面と、半導体基板側面と、を有する半導体基板と、
前記半導体基板第１主面に配置されており、前記半導体基板第１主面に接する面と反対の面である絶縁層主面と、絶縁層側面と、を有する絶縁層と、を有し、
前記素子第１主面は前記絶縁層主面であり、前記素子第２主面は前記半導体基板第２主面であり、前記素子側面は前記半導体基板側面及び前記絶縁層側面によって形成される面であり、
前記信号送受信コイルは、前記絶縁層の内部の導体によって形成されたコイルであり、前記素子側面における前記絶縁層側面を介して、前記外部半導体素子信号送受信部との間で、非接触に信号の送信又は受信が可能である請求項２又は３に記載の半導体素子。
【請求項５】
前記信号送受信コイルは、前記絶縁層の内部において、前記半導体基板第１主面から前記絶縁層主面に向けて延びる一対のコイル形成用導体と、前記一対のコイル形成用導体を接続するコイル形成用ブリッジ導体と、を有する請求項４に記載の半導体素子。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体素子の製造方法であって、
前記半導体基板第１主面と、前記半導体基板第２主面と、前記半導体基板側面と、を有する前記半導体基板を用意する工程と、
前記半導体基板第１主面に前記絶縁層を積層する絶縁層積層工程と、を備え、
前記絶縁層積層工程は、前記絶縁層の内部において、前記半導体基板第１主面から前記絶縁層主面に向けて延びる一対のコイル形成用導体を形成する工程と、前記前記一対の導体を接続するコイル形成用ブリッジ導体を形成する工程と、を含む請求項５に記載の半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触に信号の送受信が可能な半導体素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイル３０２を有する半導体素子１０と、コイル３２２を有する半導体素子２０と、コイル３０４，３２４を有するシリコンインターポーザー６０と、を備えた半導体装置が知られている（特許文献１参照。）。この特許文献１の半導体装置においては、コイル３０２とコイル３０４との間で非接触に信号の送受信が行われ、コイル３２２とコイル３２４との間で非接触に信号の送受信が行われる。そのため、半導体素子１０と、半導体素子２０とは、シリコンインターポーザー６０を介して、非接触に信号の送受信が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５１６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、半導体装置は、簡易な構成であることが望ましい。そのため、２つの半導体素子間における非接触な信号の送受信は、２つの半導体素子間で直接行われることが望ましい。しかし、特許文献１の半導体装置においては、半導体素子１０と半導体素子２０との間で非接触に信号の送受信が行われる際、シリコンインターポーザー６０が必要となる。そのため、特許文献１の半導体装置は、簡易な構成とはいえない。【０００５】
本発明は、簡易な構成で非接触に信号の送受信を行うことが可能な半導体素子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】
【０００６】
（１）本発明は、素子第１主面と、前記素子第１主面と反対の面である素子第２主面と、素子側面と、を有する半導体素子であって、前記素子第１主面に設けられ、前記半導体素子の外部にある外部基板に設けられた外部基板信号送受信端子との間で、接触して信号の送受信が可能である信号送受信端子と、前記素子側面に設けられ、前記半導体素子の外部にある外部半導体素子に設けられた外部半導体素子信号送受信部との間で、前記素子側面を介して、非接触に信号の送受信が可能である信号送受信部と、を備えた半導体素子に関する。【０００７】
（２）前記信号送受信部は、導体によって形成された信号送受信コイルであってもよい。【０００８】
（３）前記信号送受信コイルは、ソレノイドコイルであり、前記ソレノイドコイルのらせん軸は、前記素子側面を貫く方向に延びる軸であってもよい。【０００９】
（４）半導体基板第１主面と、前記半導体基板第１主面の反対の面である半導体基板第２主面と、半導体基板側面と、を有する半導体基板と、前記半導体基板第１主面に配置されており、前記半導体基板第１主面に接する面と反対の面である絶縁層主面と、絶縁層側面と、を有する絶縁層と、を有し、前記素子第１主面は前記絶縁層主面であり、前記素子第２主面は前記半導体基板第２主面であり、前記素子側面は前記半導体基板側面及び前記絶縁層側面によって形成される面であり、前記信号送受信コイルは、前記絶縁層の内部の導体によって形成されたコイルであり、前記素子側面における前記絶縁層側面を介して、前記外部半導体素子信号送受信部との間で、非接触に信号の送信又は受信が可能であってもよい。【００１０】
（５）前記信号送受信コイルは、前記絶縁層の内部において、前記半導体基板第１主面から前記絶縁層主面に向けて延びる一対のコイル形成用導体と、前記一対のコイル形成用導体を接続するコイル形成用ブリッジ導体と、を有していてもよい。【００１１】
（６）本発明は、（５）の半導体素子の製造方法であって、前記半導体基板第１主面と、前記半導体基板第２主面と、前記半導体基板側面と、を有する前記半導体基板を用意する工程と、前記半導体基板第１主面に前記絶縁層を積層する絶縁層積層工程と、を備え、前記絶縁層積層工程は、前記絶縁層の内部において、前記半導体基板第１主面から前記絶縁層主面に向けて延びる一対のコイル形成用導体を形成する工程と、前記前記一対の導体を接続するコイル形成用ブリッジ導体を形成する工程と、を含む半導体素子の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な構成で非接触に信号の送受信を行うことが可能な半導体素子及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施形態の半導体素子を説明するための図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は半導体素子のＡ−Ａ断面図である。
【図２】は、素子側面から見た（Ｂ方向から見た）信号送受信コイルの斜視図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｇ）は、半導体素子の信号送受信コイルの製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態の半導体素子を説明するための図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は半導体素子のＡ−Ａ断面図である。図２は、素子側面から見た（Ｂ方向から見た）信号送受信コイルの斜視図である。
【００１５】
以下の説明において、「非接触に信号を送受信する」とは、信号を送受信する一方の送受信部と、信号を送受信する他方の送受信部とが、互いに接触せず、且つ導電性部材（半田、導電性接着剤、ワイヤ等のいずれか１つ以上）を介さずに信号を送受信することを意味する。また、「接触して信号を送受信する」とは、信号を送受信する一方の送受信部と、信号を送受信する他方の送受信部とが、互いに接触して信号を送受信するか、又は導電性部材（半田、導電性接着剤、ワイヤ等のいずれか１つ以上）を介して信号を送受信することを意味する。また、送受信とは、送信及び受信を行うこと、送信のみを行うこと、及び受信のみを行うことを含む概念である。そのため、送受信部及び送受信端子は、送信及び受信を行うもののみならず、送信のみを行うもの、及び受信のみを行うものを含む。
【００１６】
図１に示されるように、半導体装置１は、半導体素子１０と、外部半導体素子１００と、外部基板２００と、を備える。半導体装置１は、電気機器等の内部に設けられる回路基板（不図示）に実装されることによって、電子機器等において、所定の機能を発揮する。
【００１７】
半導体素子１０は、本実施形態の半導体素子である。半導体素子１０は、直方体の形状を有する素子である。半導体素子１０は、素子第１主面１１と、素子第２主面１２と、素子側面１３と、信号送受信端子１４と、信号送受信部としての信号送受信コイル１５と、を備える。
【００１８】
半導体素子１０は、半導体基板２０と、絶縁層３０と、を有する。半導体基板２０は、半導体基板第１主面２１と、半導体基板第２主面２２と、半導体基板側面２３と、を有する。絶縁層３０は、絶縁層主面３１と、絶縁層側面３２と、を有する。
【００１９】
素子第１主面１１は、外部基板２００に対向する面であり、外部基板２００の表面に平行な面である。素子第２主面１２は、素子第１主面１１の反対の面である。素子側面１３は、素子第１主面１１及び素子第２主面１２に直交する面である。素子側面１３は、４つ設けられている。
【００２０】
半導体基板２０は、シリコンを材料とする基板である。半導体基板第１主面２１は、外部基板２００の表面に平行な面である。半導体基板第２主面２２は、半導体基板第１主面２１の反対の面である。半導体基板側面２３は、半導体基板第１主面２１及び半導体基板第２主面２２に直交する面である。半導体基板側面２３は、４つ設けられている。
【００２１】
絶縁層３０は、半導体基板第１主面２１に配置された酸化シリコンである。絶縁層主面３１は、外部基板２００の表面に対向する面であり、外部基板２００の表面に平行な面である。絶縁層側面３２は、絶縁層主面３１に直交する面である。後述するように、絶縁層３０は、複数の絶縁膜によって形成されている。
【００２２】
図１（Ｂ）に示されるように、素子第１主面１１は、絶縁層主面３１によって構成される面である。素子第２主面１２は、半導体基板第２主面２２によって構成される面である。素子側面１３は、半導体基板側面２３及び絶縁層側面３２によって構成される面である。半導体基板側面２３と絶縁層側面３２とは、段差無く繋がっている。
【００２３】
信号送受信端子１４は、素子第１主面１１（絶縁層主面３１）に配置された端子である。信号送受信端子１４は、複数配置されている。それぞれの信号送受信端子１４は、絶縁層３０の内部に形成された配線（不図示）を介して、半導体基板２０の半導体基板第１主面上に形成された信号処理部等（不図示）に接続されている。
【００２４】
信号送受信コイル１５は、素子側面１３に設けられたコイルである。より具体的には、信号送受信コイル１５は、素子側面１３における絶縁層側面３２に設けられている。信号送受信コイル１５は、一列に６個（複数）設けられている。信号送受信コイル１５は、絶縁層３０の内部に導体によって形成されたコイルである。
【００２５】
信号送受信コイル１５は、ソレノイドコイル（導線がらせん状に巻かれた筒状のコイル）であり、絶縁層側面３２に向けて磁界を発生させることが可能である。信号送受信コイル１５は、半導体素子１０の外部から絶縁層側面３２に向かう磁界を受けることによって、誘電電流を発生させることが可能である。これらの磁界は、絶縁層側面３２に略直交し、素子第１主面１１及び素子第２主面１２に略平行である。信号送受信コイル１５の具体的な形状については、図２を用いて後述する。
【００２６】
なお、「信号送受信コイル１５が絶縁層側面３２（又は素子側面１３）に設けられている。」とは、絶縁層３０の内部における絶縁層側面３２（又は素子側面１３）付近に存在し、絶縁層側面３２（又は素子側面１３）から露出していない状態及び信号送受信コイル１５が絶縁層側面３２（又は素子側面１３）に露出している状態のいずれをも含む概念である。信号送受信コイル１５は、絶縁層側面３２を介して、信号の送受信に十分な磁界を発生させることが可能であると共に、半導体素子１０の外部から絶縁層側面３２に向かう磁界を受けることによって、誘電電流を発生させることが可能である程度に、絶縁層３０の内部における絶縁層側面３２（又は素子側面１３）付近に存在していればよい。
【００２７】
外部半導体素子１００は、外部半導体素子信号送受信端子１１０と、外部信号送受信部としての外部半導体素子信号送受信コイル１２０と、を有する。
外部基板２００は、外部基板信号送受信端子２１０を有する。
【００２８】
半導体素子１０は、外部基板２００に実装されている。具体的には、各々の信号送受信端子１４が、導電性部材１４Ａを介して、各々の外部基板信号送受信端子２１０に電気的に接続されることによって、半導体素子１０は外部基板２００に実装されている。導電性部材１４Ａは、ハンダ、導電性接着剤等の導電性部材である。そのため、信号送受信端子１４と外部基板信号送受信端子２１０とは、接触して信号の送受信が可能であるといえる。
【００２９】
外部半導体素子１００は、半導体素子１０と同様に、外部半導体素子信号送受信端子１１０が、導電性部材（不図示）を介して、外部基板信号送受信端子２１０に接続されることによって、外部基板２００に実装されている。そのため、外部半導体素子信号送受信端子１１０と外部基板信号送受信端子２１０とは、接触して信号の送受信が可能であるといえる。
【００３０】
外部半導体素子信号送受信コイル１２０は、半導体素子１０と同様に、外部半導体素子１００の側面に設けられている。半導体素子１０と外部半導体素子１００とは、信号送受信コイル１５と外部半導体素子信号送受信コイル１２０とが対向するように、外部基板２００に実装されている。
【００３１】
信号送受信コイル１５は、外部半導体素子信号送受信コイル１２０との間で、絶縁層側面３２を介して、非接触に信号の送受信が可能である。すなわち、信号送受信コイル１５と外部半導体素子信号送受信コイル１２０とは、両コイル間に生じる誘導結合によって、絶縁層側面３２を介した非接触な信号の送受信が可能である。
【００３２】
図２に示されるように、信号送受信コイル１５は、ソレノイドコイル（導線がらせん状に巻かれた筒状のコイル）である。ソレノイドコイルのらせん軸Ｒは、絶縁層側面３２を貫く方向に延びる軸である。そして、ソレノイドコイルのらせん軸Ｒは、絶縁層側面３２に略直交し、素子第１主面１１及び素子第２主面１２に略平行である。信号送受信コイル１５の巻数は４（１より大きい数）である。なお、図２においては、信号送受信コイル１５は、導線がらせん状に巻かれた角筒状のコイルである。しかし、信号送受信コイル１５は、導線がらせん状に巻かれた円筒状のコイル、導線がらせん状に巻かれた長円筒状コイル等であってもよい。
【００３３】
信号送受信コイル１５は、４対の半導体基板上導体１５Ａと、３つの半導体基板上接続導体１５Ａ１と、４対のコイル形成用導体１５Ｂと、４つのコイル形成用ブリッジ導体１５Ｃと、で形成される。４対の半導体基板上導体１５Ａは、半導体基板２０の半導体基板第１主面２１に形成された導体（例えば、高濃度不純物領域、金属膜等）である。３つの半導体基板上接続導体１５Ａ１は、半導体基板上導体１５Ａ同士を接続するための導体であり、半導体基板２０の半導体基板第１主面２１に形成された導体（例えば、高濃度不純物領域、金属膜等）である。３つの半導体基板上接続導体１５Ａ１は、それぞれ折れ曲がった部分を有している。４対のコイル形成用導体１５Ｂ及び４つのコイル形成用ブリッジ導体１５Ｃは、絶縁層３０の内部に形成された導体（銅）である。
【００３４】
３対のコイル形成用導体１５Ｂの長さは、各々７μｍである。コイル形成用ブリッジ導体１５Ｃの長さは、１０μｍである。よって、信号送受信コイル１５のサイズは、７×１０μｍ２である。また、６個の信号送受信コイル１５は、１５μｍ間隔で配置されている。
【００３５】
上述したように、ソレノイドコイルである信号送受信コイル１５のらせん軸Ｒは、絶縁層側面３２を貫く方向に延びる軸あり、ソレノイドコイルのらせん軸Ｒは、絶縁層側面３２に略直交し、素子第１主面１１及び素子第２主面１２に略平行である。そのため、信号送受信コイル１５は、絶縁層側面３２に略直交し、素子第１主面１１及び素子第２主面１２に略平行である磁界を発生させることが可能である。また、信号送受信コイル１５は、絶縁層側面３２に略直交し、素子第１主面１１及び素子第２主面１２に略平行である磁界を受けることによって、誘電電流を発生させることが可能である。
【００３６】
次に、図３を参照しながら、半導体素子１０における信号送受信コイル１５の製造方法について説明する。図３は、半導体素子の信号送受信コイルの製造方法を説明するための図である。なお、上述したように、信号送受信コイル１５は、巻数４のソレノイドコイルであるが、製造方法の説明の便宜上、図３では、１巻目の部分（例えば、最も絶縁層側面３２に近い部分）が図示されている。２巻目〜４巻目の部分の製造方法については、１巻目の部分と同様であり、１巻目の部分と同時に、２巻目〜４巻目の部分も製造される。
【００３７】
図３（Ａ）に示されるように、１対の半導体基板上導体１５Ａが半導体基板第１主面２１に形成された半導体基板２０が用意される。
【００３８】
図３（Ｂ）に示されるように、半導体基板２０の半導体基板第１主面２１に第１絶縁膜３０Ａが形成される。
【００３９】
図３（Ｃ）に示されるように、第１絶縁膜３０Ａがエッチング等によって選択的に除去されることにより、第１絶縁膜３０Ａを貫通し、１対の半導体基板上導体１５Ａが露出する第１絶縁膜凹部３０Ａ１が２つ形成される。
【００４０】
その後、第１絶縁膜凹部３０Ａ１の内部及び第１絶縁膜３０Ａの上にＣｕを主成分とする第１導体１５Ｂ１が形成される。第１導体１５Ｂ１は、メッキによって形成される。その後、第１絶縁膜凹部３０Ａ１の外部にある第１導体１５Ｂ１は、ＣＭＰ（Chemical mechanical polishing）等によって除去される。その結果、図３（Ｄ）に示されるように、第１絶縁膜凹部３０Ａ１を埋めると共に、半導体基板上導体１５Ａと接続される第１導体１５Ｂ１が形成される。なお、第１絶縁膜凹部３０Ａ１に第１導体１５Ｂ１が形成される前に、第１絶縁膜３０Ａと第１導体１５Ｂ１との密着性を高めるためのバリアメタル（Ｔｉ、ＴｉＮ等。不図示。）が配置され得る。
【００４１】
その後、同様の工程を繰り返すことによって、図３（Ｅ）に示されるように、１対の半導体基板上導体１５Ａが形成される。図３（Ａ）〜図３（Ｅ）に示される工程は、１対の半導体基板上導体１５Ａを形成する工程となる。
【００４２】
次に、１対の半導体基板上導体１５Ａの上部に第１上部絶縁膜３０Ｂが形成され、１対の半導体基板上導体１５Ａの上部が露出するように、第１上部絶縁膜３０Ｂに第１上部絶縁膜凹部３０Ｂ１が形成される。図３（Ｆ）に示されるように、第１上部絶縁膜凹部３０Ｂ１は、２つの凹部が上部で繋がった形状（π型の形状）を有する凹部である。その後、第１上部絶縁膜凹部３０Ｂ１の内部及び第１上部絶縁膜３０Ｂの上にＣｕを主成分とするコイル形成用ブリッジ導体１５Ｃが、メッキによって形成される。その後、第１上部絶縁膜凹部３０Ｂ１の外部にあるコイル形成用ブリッジ導体１５ＣがＣＭＰ等によって、除去される。その結果、図３（Ｆ）に示されるように、第１上部絶縁膜凹部３０Ｂ１を埋めると共に、１対の半導体基板上導体１５Ａを接続するコイル形成用ブリッジ導体１５Ｃが形成される。図３（Ｆ）に示される工程は、コイル形成用ブリッジ導体１５Ｃを形成する工程となる。なお、第１上部絶縁膜凹部３０Ｂ１にコイル形成用ブリッジ導体１５Ｃが形成される前に、第１上部絶縁膜凹部３０Ｂ１とコイル形成用ブリッジ導体１５Ｃとの密着性を高めるためのバリアメタル（Ｔｉ、ＴｉＮ等、不図示）が配置され得る。
【００４３】
その後、図３（Ｇ）に示されるように、第１上部絶縁膜３０Ｂの上部に第２上部絶縁膜３０Ｃが形成される。図３（Ａ）〜図３（Ｇ）に示される工程は、絶縁層を積層する絶縁層積層工程となる。そして、この絶縁層積層工程は、１対の半導体基板上導体１５Ａを形成する工程と、コイル形成用ブリッジ導体１５Ｃを形成する工程とを含む工程である。
【００４４】
以上の工程によって、信号送受信コイル１５は製造される。この信号送受信コイル１５の製造方法は、半導体素子の絶縁層の内部に配線を形成する際に利用される公知のデュアルダマシン法が利用されている。そのため、半導体素子１０の信号配線等（不図示）が形成される際に、信号送受信コイル１５も同時に形成されることになる。
【００４５】
以上の構成を有する実施形態の半導体素子１０によれば、以下の効果が奏される。
半導体素子１０は、素子第１主面１１と、素子第１主面１１と反対の面である素子第２主面１２と、素子側面１３と、を有している。そして、素子第１主面１１に設けられ、半導体素子１０の外部にある外部基板２００に設けられた外部基板信号送受信端子２１０との間で、接触して信号の送受信が可能である信号送受信端子１４と、素子側面１３に設けられ、半導体素子１０の外部にある外部半導体素子１００に設けられた外部半導体素子信号送受信コイル１２０との間で、素子側面１３を介して、非接触に信号の送受信が可能である信号送受信部（信号送受信コイル１５）と、を備えている。
【００４６】
そのため、半導体素子１０は、非接触に信号の送受信を行う際、インターポーザー不要である。よって、半導体素子１０は、簡易な構成で非接触に信号の送受信を行うことが可能である。
【００４７】
更に、半導体素子１０は、半導体基板第１主面２１と、半導体基板第１主面２１の反対の面である半導体基板第２主面２２と、半導体基板側面２３と、を有する半導体基板２０と、半導体基板第１主面２１に配置されており、半導体基板第１主面２１に接する面と反対の面である絶縁層主面３１と、絶縁層側面３２と、を有する絶縁層３０と、を有している。そして、素子第１主面１１は絶縁層主面３１であり、素子第２主面１２は半導体基板第２主面２２であり、素子側面１３は半導体基板側面２３及び絶縁層側面３２によって形成される面である。また、信号送受信コイル１５は、絶縁層３０の内部の導体によって形成されたコイルであり、素子側面１３における絶縁層側面３２を介して、外部半導体素子信号送受信コイル１２０との間で、非接触に信号の送信又は受信が可能である。
【００４８】
信号送受信コイル１５は、ソレノイドコイルであり、ソレノイドコイルのらせん軸は、素子側面１３を貫く方向に延びる軸である。また、信号送受信コイル１５は、絶縁層３０の内部において、前記半導体基板第１主面から前記絶縁層主面に向けて延びる一対のコイル形成用導体と、前記一対のコイル形成用導体を接続するコイル形成用ブリッジ導体と、を有する。
【００４９】
そのため、半導体素子１０は、非接触に信号の送受信を行う際、インターポーザー不要で誘導結合が可能である。よって、半導体素子１０は、簡易な構成で非接触に信号の送受信を行うことが可能である。
【００５０】
また、半導体素子１０は、半導体基板第１主面２１と、半導体基板第２主面２２と、半導体基板側面２３と、を有する半導体基板２０を用意する工程（図３（Ａ））と、半導体基板第１主面２１に絶縁層３０を積層する絶縁層積層工程（図３（Ｂ）〜図３（Ｇ））を備え、絶縁層積層工程は、絶縁層の内部において、半導体基板第１主面２１から絶縁層主面３１に向けて延びる一対のコイル形成用導体を形成する工程（図３（Ｃ）〜図３（Ｅ））と、前記前記一対の導体を接続するコイル形成用ブリッジ導体を形成する工程（図３（Ｆ））と、を含む製造方法によって製造される。
【００５１】
簡易な構成で非接触に信号の送受信を行うことが可能な半導体素子１０を簡易な方法で製造することが可能である。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、この実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載されて技術的範囲において、種々に変形可能である。
【００５３】
本実施形態において、非接触な信号の送受信は、コイル間の誘導結合が利用されていたが、これに限定されない。非接触な信号の送受信は、コイル間の磁気共鳴が利用されていてもよい。また、非接触な信号の送受信は、コイルが使用されないものであってもよく、例えば、光信号や音波信号が利用されていてもよい。
【００５４】
信号送受信コイル１５は、巻数４のソレノイドコイルであったが、これに限定されない。信号送受信コイル１５は、巻数１のリング状のコイルであってもよい。また、信号送受信コイル１５の中心付近（ソレノイドコイルにおいては、らせん軸Ｒ付近）には、絶縁層３０よりも透磁率が高い材料（例えば、フェライト、フェライトが混入された酸化シリコンや窒化シリコン等）が配置されていてもよい。また、ソレノイドコイルの巻き方は、Ｚ巻き及びＳ巻き（又は、右巻き及び左巻き）のいずれであってもよい。
【００５５】
また、本実施形態において、信号送受信コイル１５は、絶縁層側面３２から露出していなかったが、その一部が露出していてもよい。上述したように、信号送受信コイル１５が絶縁層側面３２を介して、非接触に信号の送受信を行えるのであれば、絶縁層側面３２から露出していなくても、その一部が露出していても、絶縁層側面３２に設けられているといえる。
【００５６】
また、本実施形態においては、信号送受信コイル１５は、１列に設けられていたが、２列以上に設けられていてもよい。また、図１（Ａ）では、信号送受信コイル１５は、１つの素子側面１３（絶縁層側面３２）に設けられていたが、２つ以上の素子側面１３（絶縁層側面３２）に設けられていてもよい。
また、信号送受信コイル１５のサイズは、７×１０μｍ２に限定されず、適宜調整され得る。また、信号送受信コイル１５の間隔は、１５μｍに限定されず、適宜調整され得る。
【００５７】
また、本実施形態においては、信号送受信コイル１５を製造する際に、デュアルダマシン製法が利用されていたが、これに限定されない。例えば、シングルダマシン製法が使用されていてもよいし、スパッタ及びエッチングによって配線を形成する工程が使用されてもよい。また、信号送受信コイル１５は、銅であったが、スパッタ及びエッチングによって配線を形成する工程で製造される場合は、アルミニウム等であってもよい。
【００５８】
また、本実施形態において、半導体基板２０は、シリコンを材料とする基板であったが、これに限定されない。シリコン以外の半導体材料（例えば、ＧａＡｓ等の化合物半導体）で形成されていてもよい。
【００５９】
また、本実施形態において、絶縁層３０は、酸化シリコンであったが、これに限定されない。酸化シリコン以外の絶縁材料（例えば、窒化シリコン等）であってもよく、また２種類以上の絶縁材料が積層されたものであってもよい。
【００６０】
また、半導体素子１０及び外部半導体素子１００は、特定の信号処理機能を有する半導体素子に限定されることはなく、ロジックＩＣ、ＣＰＵ、メモリ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等の信号処理機能を有する半導体素子であり得る。外部半導体素子１００は、半導体素子１０と異なる信号処理機能を有するものであってもよいし、同じ信号処理機能を有するものであってもよい。また、半導体素子１０は、２つ以上の外部半導体素子１００との間で、非接触に信号の送受信可能なものであってもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１      半導体装置
１０    半導体素子
１１  素子第１主面
１２  素子第２主面
１３  素子側面
１４  信号送受信端子
１４Ａ  導電性部材
１５  信号送受信コイル（信号送受信部）
１５Ａ  半導体基板上導体
１５Ａ１  半導体基板上接続導体
１５Ｂ  一対のコイル形成用導体
１５Ｂ１  第１導体
１５Ｃ  コイル形成用ブリッジ導体
２０  半導体基板
２１  半導体基板第１主面
２２  半導体基板第２主面
２３  半導体基板側面
３０  絶縁層
３０Ａ  第１絶縁膜
３０Ａ１  第１絶縁膜凹部
３０Ｂ  第１上部絶縁膜
３０Ｂ１  第１上部絶縁膜凹部
３０Ｃ  第２上部絶縁膜
３１  絶縁層主面
３２  絶縁層側面
１００  外部半導体素子
１１０  外部半導体素子信号送受信端子
１２０  外部半導体素子信号送受信コイル（外部半導体素子信号送受信部）
２００  外部基板
２１０  外部基板信号送受信端子
Ｒ      らせん軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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