(57)【要約】【課題】近接する信号線間のクロストークを抑制する。【解決手段】配線基板は、基板と、前記基板の上方に配置され、順に隣り合い配置された第１の信号線、第２の信号線、第１の接地線を含み、かつ、前記第１の信号線と前記第２の信号線との距離が前記第２の信号線と前記第１の接地線との距離より小さい第１の配線構造と、前記第１の配線構造の上方に配置され、順に隣り合い配置された第２の接地線、第３の信号線、第４の信号線を含み、かつ、前記第３の信号線と前記第４の信号線との距離が前記第２の接地線と前記第３の信号線との距離より小さい第２の配線構造と、を有し、前記第２の信号線と前記第３の信号線との距離は、前記第２の信号線と前記第２の接地線との距離及び前記第１の接地線と前記第３の信号線との距離より大きい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上方に配置され、順に隣り合い配置された第１の信号線、第２の信号線及び第１の接地線を含み、かつ、前記第１の信号線と前記第２の信号線との距離が前記第２の信号線と前記第１の接地線との距離より小さい第１の配線構造と、
前記第１の配線構造の上方に配置され、順に隣り合い配置された第２の接地線、第３の信号線及び第４の信号線を含み、かつ、前記第３の信号線と前記第４の信号線との距離が前記第２の接地線と前記第３の信号線との距離より小さい第２の配線構造と、
を有し、
前記第２の信号線と前記第３の信号線との距離は前記第２の信号線と前記第２の接地線との距離及び前記第１の接地線と前記第３の信号線との距離より大きいことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記基板の主面に垂直な方向から見て、前記第１の接地線は前記第３の信号線と前記第４の信号線との間に位置し、前記第２の接地線は前記第１の信号線と前記第２の信号線との間に位置し、前記第３の信号線は前記第２の信号線と前記第１の接地線との間に位置していることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記第２の信号線と前記第１の接地線との距離は前記第１の信号線と第２の信号線との距離の１．１〜４倍であり、
前記第２の接地線と前記第３の信号線との距離は前記第３の信号線と第４の信号線との距離の１．１〜４倍であることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記第１の配線構造は、更に、順に繰り返し配置された他の第１の信号線、他の第２の信号線及び他の第１の接地線を含み、
前記第２の配線構造は、更に、順に繰り返し配置された他の第２の接地線、他の第３の信号線及び他の第４の信号線を含み、
前記第１の信号線と前記他の第１の接地線との距離は前記第２の信号線と前記第１の接地線との距離と等しく、前記第３の信号線と前記第２の接地線との距離は前記第４の信号線と前記他の第２の接地線との距離と等しいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項５】
更に、前記第２の配線構造の上方に配置され、順に隣り合い配置された第５の信号線、第６の信号線及び第３の接地線を含み、かつ、前記第５の信号線と前記第６の信号線との距離が前記第６の信号線と前記第３の接地線との距離より小さい第３の配線構造を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記基板の主面に垂直な方向から見て、前記第５の信号線、前記第６の信号線及び前記第３の接地線は各々前記第１の信号線、前記第２の信号線及び前記第１の接地線と重なる位置に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の配線基板。
【請求項７】
前記第１の配線構造と前記第２の配線構造との距離は、前記第１の配線の断面の大きさより小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項８】
基板と、
前記基板の上方に配置され、順に隣り合い配置された第１の信号線、第２の信号線及び第１の接地線を含み、かつ、前記第１の信号線と前記第２の信号線との距離が前記第２の信号線と前記第１の接地線との距離より小さい第１の配線構造と、
前記第１の配線構造の上方に配置され、順に隣り合い配置された第２の接地線、第３の信号線及び第４の信号線を含み、かつ、前記第３の信号線と前記第４の信号線との距離が前記第２の接地線と前記第３の信号線との距離より小さい第２の配線構造と、
前記基板の上方に配置され、前記第１の配線構造及び前記第２の配線構造を介して電気的に接続されている第１の半導体チップ及び第２の半導体チップと、
を有し、
前記第２の信号線と前記第３の信号線との距離は前記第２の信号線と前記第２の接地線との距離及び前記第１の接地線と前記第３の信号線との距離より大きいことを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
基板の上方に、順に隣り合い配置された第１の信号線、第２の信号線及び第１の接地線を含み、かつ、前記第１の信号線と前記第２の信号線との距離が前記第２の信号線と前記第１の接地線との距離より小さい第１の配線構造を形成する工程と、
前記第１の配線構造の上方に、順に隣り合い配置された第２の接地線、第３の信号線及び第４の信号線を含み、かつ、前記第３の信号線と前記第４の信号線との距離が前記第２の接地線と前記第３の信号線との距離より小さく、前記第２の信号線と前記第３の信号線との距離が前記第２の信号線と前記第２の接地線との距離及び前記第１の接地線と前記第３の信号線との距離より大きい第２の配線構造を形成する工程と、
を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板と半導体装置及び配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターポーザ上に入出力回路を備えた複数の半導体チップを配置する場合、高集積化を実現するためにそれぞれの半導体チップの面積やインターポーザの面積は縮小傾向にある。それに伴い、半導体チップ間の配線に使用される面積は減少している。
【０００３】
その反面、半導体チップ間で必要とされる配線数は増加傾向にある。例えば、半導体チップ間の配線には数千から数万本の信号線が設けられる。この様に、小さい面積に多くの信号線が配置される場合には、信号線の配線密度が高くなり、信号線間のノイズ（クロストーク）が問題となる。
【０００４】
図１は、配線の延在方向に垂直な方向における配線モジュールの断面図である。図１に示す配線モジュール１０は、ベースフィルム１６、カバーレイ１７、電気配線１１Ａ、１１Ｂ及び所定の電位に保たれた電気配線１２Ａ、１２Ｂを含む第１の配線フィン１５Ａ、電気配線１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ及び所定の電位に保たれた電気配線１４を含む第２の配線フィン１５Ｂを有する。第１の配線フィン１５Ａに含まれる電気配線１１Ａ及び電気配線１１Ｂと第２の配線フィン１５Ｂに含まれる所定の電位に保たれた電気配線１４とが、電気配線１４を頂角とした二等辺三角形を形成する配置となるように、配線フィン１５Ａ及び１５Ｂを積層する技術がある。この構成によれば、所定の電位に保たれた電気配線より、その他の電気配線すなわち信号線が多く配置されるため、信号線が高密度に配置されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１２３０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように配線フィンを積層した場合、例えば、図１に示すように第１の配線フィン１５Ａの電気配線１１Ａと第２の配線フィン１５Ｂの電気配線１３Ｂが近接する。その為、電気配線１１Ａ、１３Ｂ間の電界が発生しやすく、電気配線１１Ａ、１３Ｂ間のクロストークを抑制することが困難といった問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、信号線を高密度に配置した場合であっても、クロストークを低減した配線基板及び半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
配線基板の一観点によれば、基板と、前記基板の上方に配置され、順に隣り合い配置された第１の信号線、第２の信号線、第１の接地線を含み、かつ、前記第１の信号線と前記第２の信号線との距離が前記第２の信号線と前記第１の接地線との距離より小さい第１の配線構造と、前記第１の配線構造の上方に配置され、順に隣り合い配置された第２の接地線、第３の信号線、第４の信号線を含み、かつ、前記第３の信号線と前記第４の信号線との距離が前記第２の接地線と前記第３の信号線との距離より小さい第２の配線構造と、を有し、前記第２の信号線と前記第３の信号線との距離は、前記第２の信号線と前記第２の接地線との距離及び前記第１の接地線と前記第３の信号線との距離より大きい。
【０００９】
半導体装置の一観点によれば、基板と、前記基板の上方に配置され、順に隣り合い配置された第１の信号線、第２の信号線、第１の接地線を含み、かつ、前記第１の信号線と前記第２の信号線との距離が前記第２の信号線と前記第１の接地線との距離より小さい第１の配線構造と、前記第１の配線構造の上方に配置され、順に隣り合い配置された第２の接地線、第３の信号線、第４の信号線を含み、かつ、前記第３の信号線と前記第４の信号線との距離が前記第２の接地線と前記第３の信号線との距離より小さい第２の配線構造と、前記基板の上方に配置され、前記第１の配線構造及び前記第２の配線構造を介して電気的に接続されている第１の半導体チップ及び第２の半導体チップと、を有し、前記第２の信号線と前記第３の信号線との距離は、前記第２の信号線と前記第２の接地線との距離及び前記第１の接地線と前記第３の信号線との距離より大きい。
【発明の効果】
【００１０】
本配線基板及び半導体装置によれば、隣接する信号線間において電界が緩和されるため、該信号線間のクロストークを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の配線構造を有する配線基板の構造を示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る半導体装置の構造を示す平面図である。
【図３】第１実施形態に係るインターポーザの構造を示す断面図である。
【図４Ａ】第１実施形態に係るインターポーザの配線の積層配線を製造する方法を示す断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに引き続き、第１実施形態に係るインターポーザの積層配線を製造する方法を示す断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｂに引き続き、第１実施形態に係るインターポーザの積層配線を製造する方法を示す断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｃに引き続き、第１実施形態に係るインターポーザの積層配線を製造する方法を示す断面図である。
【図４Ｅ】図４Ｄに引き続き、第１実施形態に係るインターポーザの積層配線を製造する方法を示す断面図である。
【図４Ｆ】図４Ｅに引き続き、第１実施形態に係るインターポーザの積層配線を製造する方法を示す断面図である。
【図４Ｇ】図４Ｆに引き続き、第１実施形態に係るインターポーザの積層配線を製造する方法を示す断面図である。
【図４Ｈ】図４Ｇに引き続き、第１実施形態に係るインターポーザの積層配線を製造する方法を示す断面図である。
【図５】第２実施形態に係るインターポーザの構造を示す断面図である。
【図６】第２実施形態に係るインターポーザの配線間のクロストーク検証シミュレーションを行った構造を示す断面図である。
【図７】第２実施形態に係る配線基板の配線間のクロストーク検証シミュレーションの結果を示す図である。
【図８】第３実施形態に係るインターポーザの構造を示す断面図である。
【図９】第４実施形態に係る半導体装置の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、各実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態にかかる配線基板及びその製造方法について、図２〜図４を参照しながら説明する。
【００１４】
本実施形態にかかる配線基板は、半導体装置における半導体チップ間の信号を伝送する配線を有するものであって、例えば、インターポーザや回路基板等が挙げられる。
以下、本発明を、インターポーザに適用した場合を例に上げて説明する。
【００１５】
図２は、半導体装置２０の平面図である。半導体装置２０は、パッケージ基板２１、パッケージ基板２１に配置されたインターポーザ２２、インターポーザ２２に配置された半導体チップ２３Ａ及び半導体チップ２３Ｂを備える。第１の実施形態に係るインターポーザ２２は、半導体チップ２３Ａ及び半導体チップ２３Ｂを電気的に接続するチップ間配線２４を有する。
以下、インターポーザ２２について詳しく説明する。図３は、図２の２点鎖線Ａ１−Ａ２におけるインターポーザ２２の断面を示す断面図である。
【００１６】
図３に示す第１実施形態に係るインターポーザ２２は、例えば、厚さ１００μｍ〜２００μｍのＳｉ基板３１上に、厚さ数μｍのＳｉＯ２膜３２と、該ＳｉＯ２膜３２上に、ポリイミドの絶縁膜３３と、信号線及び接地線を其々複数有する配線構造３１０Ａ及び３１０Ｂと、を含む積層配線３２０を有している。配線構造３１０Ａは、信号線３４Ａ、信号線３４Ｂ及び接地線３５を備え、基板３１の主面に平行な方向において信号線３４Ａ、信号線３４Ｂ及び接地線３５の順に繰り返した構造となっている。また、配線構造３１０Ａの上方に形成された配線構造３１０Ｂは接地線３６、信号線３７Ａ及び信号線３７Ｂを備え、基板３１の主面に平行な方向において接地線３６、信号線３７Ａ及び信号線３７Ｂの順に繰り返した構造となっている。
【００１７】
図３に示すように、例えば、配線サイズはＬ／Ｈ＝２／２μｍであり、配線間の距離はＳ１＝Ｓ４＝４．９μｍ、Ｓ２＝Ｓ３＝５．５μｍであり、垂直方向における配線間の距離はＳ０３＝２μｍである。ここで、垂直方向の配線間の距離Ｓ０３とは、例えば信号線３４Ａの上辺を含む点線Ｘ１と接地線３６の下辺を含む点線Ｘ２との距離、すなわち、基板３１の主面に垂直な方向における配線間の距離をいう。
【００１８】
配線構造３１０Ａにおいて信号線３４Ａと信号線３４Ｂとの間の距離Ｓ１は信号線３４Ｂと接地線３５との間の距離Ｓ２より小さく（Ｓ１＜Ｓ２）配置されている。同様に、配線構造３１０Ｂにおいて接地線３６と信号線３７Ａとの間の距離Ｓ３は信号線３７Ａと信号線３７Ｂとの間の距離Ｓ４より大きく（Ｓ３＞Ｓ４）配置されている。ここで、各配線構造内で信号線と接地線の構成比が約２：１の数比となっている。信号線と接地線の構成比は厳密に２：１の数比であることを要しない。
【００１９】
また、例えば積層された隣接する配線構造３１０Ａと配線構造３１０Ｂとの間において、信号線３４Ｂと接地線３６との間の距離Ｓ６及び接地線３５と信号線３７Ａとの間の距離Ｓ８は信号線３４Ｂと信号線３７Ａとの間の距離Ｓ７よりも小さく（Ｓ６＜Ｓ７、Ｓ７＞Ｓ８）配置されている。つまり、一の配線構造内の信号線は隣接する配線構造内の信号線より接地線に近接して配置されている。
【００２０】
第１の実施形態に係るインターポーザ２２が有する積層配線３２０においては、例えば、信号線３４Ｂと信号線３７Ａとの間の距離Ｓ７は信号線３４Ｂと接地線３６との間の距離Ｓ６、接地線３５と信号線３７Ａとの間の距離Ｓ８より大きくなる。そのため、信号線３４Ｂに信号線３７Ａより近接して配置される接地線３６により信号線３４Ｂから信号線３７Ａにかかる電界は緩和され、信号線３７Ａに信号線３４Ｂより近接して配置される接地線３５により信号線３７Ａから信号線３４Ｂにかかる電界は緩和される。これらにより、信号線３４Ｂと信号線３７Ａとの間のクロストークが低減される。同様にして、配線構造３１０Ａと配線構造３１０Ｂとの間の他の信号線間におけるクロストークも低減される。
【００２１】
また、信号線３４Ａと信号線３４Ｂとの間の距離Ｓ１が信号線３４Ａと接地線３６との間の距離Ｓ５及び信号線３４Ｂと接地線３６との間の距離Ｓ６より大きいことが好ましい。信号線３４Ａから信号線３４Ｂにかかる電界が信号線３４Ａに信号線３４Ｂより近接して配置される接地線３６により緩和され、信号線３４Ｂから信号線３４Ａにかかる電界が信号線３４Ｂに信号線３４Ａより近接して配置される接地線３６により緩和される。これにより信号線３４Ａと信号線３４Ｂとの間のクロストークが低減される。従って、第１実施形態に係るインターポーザによれば、高密度に配置された信号線間のクロストークを低減することができる。
【００２２】
以下、第１に実施形態に係るインターポーザ２２の製造方法の一例を記載する。図４Ａ〜図４Ｈは、第１実施形態に係るインターポーザ２２の積層配線の製造途中の断面図である。インターポーザ２２の積層配線３２０は、例えばセミアディティブ法により形成される。
【００２３】
図４Ａに示すように、例えば、厚さが６００μｍ〜８００μｍのＳｉ基板３１をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）により、厚さＴが１００μｍ〜２００μｍとなるまで薄化する。次いで図４Ｂに示すように、例えば、８００℃〜１１００℃の高温で酸素又は水蒸気に曝すことにより、基板表面を酸化しＳｉＯ２膜３２を形成する。さらに、例えば、誘電率が３Ｆ／ｍ〜３．５Ｆ／ｍのポリイミドの絶縁膜３３をスピンコート法により１μｍ〜３μｍの厚さで塗布する。その後、加熱処理により、塗布した絶縁膜３３を硬化させる。
【００２４】
図４Ｃに示すように、絶縁膜３３上にめっきシード層となるＴｉ又はＣｕの金属膜４１を、スパッタ蒸着により形成する。続いて、金属膜４１上にレジスト４２を塗布し、露光及び現像により、例えば、配線サイズＬ＝２μｍ、配線間の距離がＳ１＝４．９μｍ及びＳ２＝５．５μｍとなるように配線パターンを形成した後、電解銅めっきを使用してめっき層４３を形成する。
【００２５】
その後、図４Ｄに示すように、レジスト４２及び余分な金属膜４１を除去する。例えば、金属膜４１及びめっき層４３を合わせて配線サイズＨ＝２μｍの配線４４となる。
【００２６】
図４Ｅに示すように、例えば、配線構造３１０Ａを覆うように誘電率が３Ｆ／ｍ〜３．５Ｆ／ｍのポリイミドの絶縁膜３３をスピンコート法により２μｍ〜４μｍの厚さで塗布する。その後、加熱処理により、塗布した絶縁膜３３を硬化させる。続いてＣＭＰにより、例えば、配線構造３１０Ａの配線から厚さ２μｍとなるように絶縁膜３３の表面を平面化処理する。以上の工程により、１層目の配線構造３１０Ａが形成される。
【００２７】
図４Ｃに示すスパッタ蒸着以降の工程を同様に繰り返す。図４Ｆに示すように、絶縁膜３３上にめっきシード層となるＣｕの金属膜４１を、スパッタ蒸着により形成する。図４Ｇに示すように、金属膜４１上にレジスト４２を塗布し、露光及び現像により配線サイズがＬ、配線間の距離がＳ３及びＳ４となるように配線パターンを形成した後、電解銅めっきを使用してめっき層４３を形成する。
【００２８】
その後、図４Ｈに示すように、レジスト４２及び余分な金属膜４１を除去して、更に、配線構造３１０Ｂを覆うように誘電率が３Ｆ／ｍ〜３．５Ｆ／ｍのポリイミドの絶縁膜３３をスピンコート法により２μｍ〜４μｍの厚さで塗布し、２層目の配線構造３１０Ｂが形成される。上記配線パターンの形成工程において配線構造３１０Ａと配線構造３１０Ｂとの配線間の距離がＳ６＜Ｓ７、Ｓ７＞Ｓ８となるように配線パターンが形成されている。以上の工程より、第１実施形態に係るインターポーザ２２が製造される。
【００２９】
第１実施形態において、基板３１の材料をＳｉとしたが、ガラス、有機材料及びセラミックといった他の材料を用いても良い。同様に金属膜４１はＴｉ、配線はＡｌなど他の材料も選択可能である。更に絶縁膜３３の材料についてもエポキシ樹脂やＳｉＯ２などの他の材料を選択しても良い。
【００３０】
また、第１実施形態では、配線構造３１０Ａは信号線３４Ａ、信号線３４Ｂ、接地線３５、信号線３４Ａ−２、信号線３４Ｂ−２及び接地線３５−２の順に繰り返した構造である。図３に示すように、配線の繰り返しの単位間の距離、すなわち接地線３５と信号線３４Ａ−２との間の距離は信号線３４Ｂと接地線３５との距離Ｓ２と同じであることが好ましい。同様に、配線構造３１０Ｂは接地線３６、信号線３７Ａ、信号線３７Ｂ、接地線３６−２、信号線３７Ａ−２及び信号線３７Ｂ−２の順に繰り返した構造となっている。配線の繰り返し単位間の距離、すなわち信号線３７Ｂと接地線３６−２との間の距離は接地線３６と信号線３７Ａとの距離Ｓ３と同じであることが好ましい。
【００３１】
配線の繰り返し単位間において上記の関係を満たすとき、例えば信号線３４Ａ−２と信号線３７Ｂ間において、信号線３７Ｂよりも信号線３４Ａ−２に近接して配置される接地線３６−２により信号線３４Ａ−２から信号線３７Ｂにかかる電界は緩和され、信号線３４Ａ−２よりも信号線３７Ｂに近接して配置される接地線３５により信号線３７Ｂから信号線３４Ａ−２にかかる電界は緩和される。これらにより、信号線３４Ａ−２と信号線３７Ｂとの間のクロストークが低減される。よって、配線の繰り返し単位間においてもクロストークが同様に低減される。
【００３２】
（第２実施形態）
第１実施形態では、積層配線が２層の配線構造を有するインターポーザについて説明した。第２実施形態は、積層配線が３層の配線構造を有するインターポーザについて説明する。以下、第２実施形態について、図５〜図７を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の参照符号を付し説明を省略する。
【００３３】
図５に示す第２実施形態に係るインターポーザ５０は、例えば、厚さ１００μｍ〜２００μｍのＳｉ基板３１上に、厚さ数μｍのＳｉＯ２膜３２と、該ＳｉＯ２膜３２上に、ポリイミドの絶縁膜３３と、信号線及び接地線を其々複数有する配線構造３１０Ａ、３１０Ｂ、３１０Ｃと、を含む積層配線３２０を有している。
【００３４】
第２実施形態に係るインターポーザ５０は、第１実施形態に係るインターポーザ２２の配線構造３１０Ｂの上方に、更に配線構造３１０Ｃを積層させた構造である。配線構造３１０Ｃは、信号線５１Ａ、信号線５１Ｂ及び接地線５２を備え、基板３１の主面に平行な方向において信号線５１Ａ、信号線５１Ｂ及び接地線５２の順に繰り返した構造となっている。図５に示すように、例えば、配線サイズはＬ／Ｈ＝２／２μｍであり、配線間の距離はＳ１＝Ｓ４＝４．９μｍ、Ｓ２＝Ｓ３＝５．５μｍであり、垂直方向の配線間の距離Ｓ０３＝２μｍである。
【００３５】
配線構造３１０Ｃは、配線構造３１０Ａと同様の配線配置となっており、信号線５１Ａと信号線５２Ｂとの間の距離Ｓ１は信号線５１Ｂと接地線５２との間の距離Ｓ２より小さく（Ｓ１＜Ｓ２）配置されている。基板の主面に垂直な方向から見て、配線構造３１０Ａ及び配線構造３１０Ｃ内の配線は重なる位置に配置されている。また、配線構造３１０Ｂと配線構造３１０Ｃとの間において、接地線３６と信号線５１Ｂとの間の距離Ｓ９及び信号線３７Ａと接地線５２との間の距離Ｓ１１は、信号線３７Ａと信号線５１Ｂとの間の距離Ｓ１０よりも小さく（Ｓ９＜Ｓ１０、Ｓ１０＞Ｓ１１）配置されている。例えば、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１の大きさはＳ６＝Ｓ９、Ｓ７＝Ｓ１０、Ｓ８＝Ｓ１１であるが、上記関係を満たす範囲内で、Ｓ６≠Ｓ９、Ｓ７≠Ｓ１０、Ｓ８≠Ｓ１１であってもよい。
【００３６】
以上のように配線構造が３層積層されると、配線構造３１０Ｂの信号線３７Ａと信号線３７Ｂは配線構造３１０Ａの接地線３５及び配線構造３１０Ｃの接地線５２に上下で挟まれる配置となる。積層配線３２０が配線構造３１０Ａ及び配線構造３１０Ｂの２層の場合は、例えば、配線構造３１０Ｂの信号線３７Ａと信号線３７Ｂとの間の電界緩和に特に寄与する接地線が配線構造３１０Ａの接地線３５の１つである。積層配線３２０が３層の場合は、配線構造３１０Ｂの信号線３７Ａと信号線３７Ｂとの間の電界緩和に特に寄与する接地線が配線構造３１０Ａの接地線３５と配線構造３１０Ｃの接地線５２の２つとなるため、配線構造が２層の場合より信号線３７Ａと信号線３７Ｂとの間の電界緩和の効果が高まる。
【００３７】
また、第２実施形態では、配線構造３１０Ｃは信号線５１Ａ、信号線５１Ｂ、接地線５２、信号線５１Ａ−２、信号線５１Ｂ−２及び接地線５２−２の順に繰り返した構造である。図５に示すように、配線の繰り返しの単位間の距離、すなわち接地線５２と信号線５１Ａ−２との間の距離は信号線５１Ｂと接地線５２との距離Ｓ２と同じであることが好ましい。
【００３８】
配線の繰り返し単位間において上記の関係を満たすとき、信号線３７Ｂと信号線５１Ａ−２間において、信号線３７Ｂよりも信号線５１Ａ−２に近接して配置される接地線３６−２により信号線５１Ａ−２から信号線３７Ｂにかかる電界は緩和され、信号線５１Ａ−２よりも信号線３７Ｂに近接して配置される接地線５２により信号線３７Ｂから信号線５１Ａ−２にかかる電界は緩和される。これらにより、信号線３７Ｂと信号線５１Ａ−２との間のクロストークが低減される。よって、配線の繰り返し単位間においてもクロストークが同様に低減される。
【００３９】
従って、第２実施形態によれば、配線構造３１０Ａ及び配線構造３１０Ｃに挟まれた中間の配線構造３１０Ｂ内の信号線間の電界がより緩和されるため、配線構造が２層の第１実施形態よりもクロストークを更に低減することができる。第２実施形態では、積層配線３２０が配線構造を３層備えるインターポーザを例に挙げて説明したが、積層配線３２０が配線構造を３層以上備えるインターポーザであれば、同様の効果を奏する。
【００４０】
また、第２実施形態に係るインターポーザは第１実施形態において説明した製造方法と同様にして、配線構造３１０Ｂの上方に、基板３１の主面に平行な方向に配線構造３１０Ａと同様の配線配置である配線構造３１０Ｃを、積層することにより形成される。
【００４１】
次に本願発明者が行った第２実施形態に係るインターポーザに関するシミュレーションについて説明する。このシミュレーションでは、図６に示す第２実施形態の配線基板６０において、信号線６４Ａとその周りに位置する信号線６１Ｂ、信号線６４Ｂ及び信号線６５Ｂに対してＴｒａｎｓｉｅｎｔ解析を行い、信号線６１Ｂ、信号線６４Ｂ及び信号線６５Ｂが信号線６４Ａに与えるクロストークを検証した。
【００４２】
解析条件は、配線サイズをＬ／Ｈ＝２／２μｍ、配線間の距離をＳ０１＝４．９μｍ、Ｓ０２＝５．５μｍとした。また、信号線６１Ａと接地線６２との距離、信号線６４Ｂと接地線６３との距離、及び信号線６５Ａと接地線６６との距離、すなわちＳ０１＋Ｓ０２を一定とし、Ｓ０１：Ｓ０２＝１：Ｒとして、Ｒ＝１〜５の範囲で変化させた。垂直方向の配線間の距離Ｓ０３＝２μｍとした。信号線６４Ａを０Ｖとし、他の信号線６１Ｂ、信号線６４Ｂ及び信号線６５Ｂに１．２Ｖのパルス信号を同時に入力した。
【００４３】
この解析結果を図７に示す。図７はＲの値の変化に対するクロストーク値の変化を示すものである。図７の縦軸はクロストーク値であり、横軸はＲの値すなわちＳ０１に対するＳ０２の比である。図７に示すように、Ｒが１から増加するに伴いクロストークは減少し、Ｒ＝３において最小値となる結果が得られた。具体的には、Ｒ=３においてＲ=１の時と比較して約２０％のクロストークが抑制されている。さらにＲを増加させるとクロストークが増加する傾向にある。
【００４４】
これらの結果から、Ｒが増加するに伴って、信号線６１Ｂ及び信号線６５Ｂが接地線６３により近接し、信号線６４Ａが接地線６２及び接地線６６により近接するため、信号線６１Ｂ、信号線６４Ｂ及び信号線６５Ｂから信号線６４Ａにかかる電界が効果的に緩和され、クロストークが減少したものと考察される。また、Ｒ＞３の場合は信号線６４Ａ及び信号線６４Ｂがより近接する配置になるため信号線６４Ａと信号線６４Ｂとの間の電界が強まり、本発明の効果が弱まる。従って、Ｒ＝３の時を最小値として、Ｒが増加するに伴いクロストークが増加していったものと考察される。
【００４５】
本解析条件では、Ｒ＝４を超えると信号線間距離Ｓ１２が配線サイズより小さくなる。通常設計時において、配線間の距離は製造精度の関係から最小値が規定される。例えば、最小値は配線サイズと同じ大きさで設定される。配線間の距離が規定の最小値より小さいと製造誤差により配線間で短絡が起きてしまう可能性があるため、本実施形態においてＲは１．１〜４で設定するのがより好ましい。
【００４６】
（第３実施形態）
第３実施形態について、図８を参照しながら説明する。図８は、第３実施形態に係るインターポーザ８０の、配線の延伸方向に垂直な断面を示す断面図である。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については同一の参照符号を付し説明を省略する。
【００４７】
第３実施形態に係るインターポーザ８０は、例えば、厚さ１００μｍ〜２００μｍのＳｉ基板３１上に、厚さ数μｍのＳｉＯ２膜３２と、該ＳｉＯ２膜３２上に、ポリイミドの絶縁膜３３と、信号線及び接地線を其々複数有する配線構造３１０Ａ、３１０Ｂ、３１０Ｃ、３１０Ｄと、を含む積層配線３２０を有している。
【００４８】
図８に示すように、垂直方向の配線間の距離Ｓ０３は、基板３１の主面に垂直な方向における配線のサイズＨより小さくなっている。また、配線構造内の配線間の距離Ｓ１〜Ｓ４は、基板３１の主面に平行な方向における配線のサイズＬより大きい。例えば、配線サイズはＬ／Ｈ＝２／２．５μｍであり、配線構造内の配線間の距離はＳ１＝Ｓ４＝４μｍ、Ｓ２＝Ｓ３＝４．５μｍであり、垂直方向の配線間の距離Ｓ０３＝１μｍである。
【００４９】
第１実施形態において説明したように、配線構造３１０Ａにおいて信号線３４Ａと信号線３４Ｂとの間の距離Ｓ１は信号線３４Ｂと接地線３５との間の距離Ｓ２より小さく（Ｓ１＜Ｓ２）、配線構造３１０Ｂにおいて接地線３６と信号線３７Ａとの間の距離Ｓ３は信号線３７Ａと信号線３７Ｂとの間の距離Ｓ４より大きい（Ｓ３＞Ｓ４）。なお、配線構造３１０Ｃの配線配置は基板３１の主面に平行な方向に配線構造３１０Ａの配線配置と同様の構造であり、配線構造３１０Ｄの配線配置は基板３１の主面に平行な方向に配線構造３１０Ｂの配線配置と同様の構造である。基板３１の主面に垂直な方向から見て、配線構造３１０Ａ及び配線構造３１０Ｃ内の配線は重なる位置に配置され、配線構造３１０Ｂ及び配線構造３１０Ｄ内の配線は重なる位置に配置されている。
【００５０】
更に、積層された隣接する配線構造３１０Ａと配線構造３１０Ｂとの間において、信号線３４Ｂと接地線３６との間の距離Ｓ６及び接地線３５と信号線３７Ａとの間の距離Ｓ８は、信号線３４Ｂと信号線３７Ａとの間の距離Ｓ７よりも小さい（Ｓ６＜Ｓ７、Ｓ７＞Ｓ８）。また、配線構造３１０Ｂと配線構造３１０Ｃとの間において、接地線３６と信号線５１Ｂとの間の距離Ｓ９及び信号線３７Ａと接地線５２との間の距離Ｓ１１は、信号線３７Ａと信号線５１Ｂとの間の距離Ｓ１０よりも小さい（Ｓ９＜Ｓ１０、Ｓ１０＞Ｓ１１）。なお、配線構造３１０Ｃに対する配線構造３１０Ｄの配線配置は、上記配線構造３１０Ａに対する配線構造３１０Ｂの配線位置と同様である。
【００５１】
積層配線３２０の配置が上記関係を満たすとき、例えば、配線構造３１０Ａの信号線３４Ｂに対する電界緩和の寄与は、配線構造３１０Ａの接地線３５よりも配線構造３１０Ｂの接地線３６の方が高くなる。このため、信号線３７Ａよりも信号線３４Ｂに近接して配置される接地線３５によって、信号線３４Ｂから信号線３７Ａへの電界の緩和効果は、第１実施形態より更に高まる。また、例えば、配線構造３１０Ｂの信号線３７Ａに対する電界緩和の寄与は、配線構造３１０Ｂの接地線３６よりも配線構造３１０Ａの接地線３５の方が高くなる。このため、信号線３４Ｂよりも信号線３７Ａに近接して配置される接地線３５によって、信号線３７Ａから信号線３４Ｂへの電界を緩和する効果は、第１実施形態より更に高まる。よって、信号線３４Ｂと信号線３７Ａとの間のクロストークは更に低減される。
【００５２】
また、第３実施形態に係るインターポーザは、垂直方向の配線間の距離Ｓ０３が基板３１の主面に垂直な方向における配線のサイズＨより小さいため、第１実施形態に係るインターポーザより高密度に配線が配置されている。垂直方向の配線間の距離Ｓ０３が基板３１の主面に垂直な方向における配線のサイズＨより小さい場合は、製造工程の誤差により配線構造間の配線同士の短絡を防ぐため、基板３１の主面に垂直な方向から見て、例えば配線構造３１０Ｃの接地線８１は配線構造３１０Ｄの信号線８２Ａと信号線８２Ｂとの間（点線Ｘ３と点線Ｘ４との間）に配置することが好ましい。
【００５３】
また、第３実施形態に係るインターポーザは第１実施形態において説明した製造方法と同様にして、配線構造３１０Ｂの上方に、基板の主面に平行な方向において配線構造３１０Ａと同じ配線配置である配線構造３１０Ｃを、配線構造積３１０Ｃの上方に、基板の主面に平行な方向において配線構造３１０Ｂと同じ配線配置である配線構造３１０Ｄを、積層することにより形成される。
【００５４】
（第４実施形態）
第１実施形態乃至第３実施形態では、配線基板について説明してきた。
【００５５】
第４実施形態では、半導体装置について、図９を参照しながら説明する。図９は、第４実施形態に係る半導体装置９０の断面図である。
【００５６】
本実施形態に係る半導体装置９０は、図９に示すように、パッケージ基板９１の上方に第１実施形態乃至第３実施形態に係る配線基板のいずれか１つと同様の構造を備える配線基板９２を備え、更に配線基板９２の上方に半導体チップ９３、９４を搭載させた構造である。例えば、半導体チップ９３はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、半導体チップ９４はＨＢＭ（Ｈｉｇｈ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。ＨＢＭは、ＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｖｉａ）の技術を適用し、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９４Ａ〜９４Ｄを積層させた構造をしている。
【００５７】
半導体チップ９３および９４はバンプ９５を介して配線基板９２に搭載されており、半導体チップ９３及び半導体チップ９４は配線基板９２の図示されないチップ間配線により相互に電気的に接続されている。ここで、チップ間配線は第１実施形態乃至第３実施形態に係るインターポーザの積層配線３２０のいずれか１つと同様の構造を備える。これにより高密度の配線においてクロストークを低減できるため、半導体装置９０をより小型化できるという利点がある。特にＣＰＵとＨＢＭ間の接続に高密度に配線を設けることができる点から、上記実施形態に係るインターポーザは、第４実施形態に係る半導体装置に好適に用いられる。
【００５８】
なお本発明は、上述した各実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
Ｓ１〜Ｓ８、Ｓ０１、Ｓ０２：配線間の距離
Ｓ０３：垂直方向の配線間の距離
Ｌ、Ｈ：配線サイズ
１０：配線モジュール
２２、５０、８０：インターポーザ
６０、９２：配線基板
１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１４：電気配線
１５Ａ、１５Ｂ：配線フィン
３４Ａ、３４Ｂ、３７Ａ、３７Ｂ、３４Ａ−２、３４Ｂ−２、３７Ａ−２、３７Ｂ−２、５１Ａ、５１Ｂ、６４Ａ、６４Ｂ、６５Ａ、６５Ｂ、８２Ａ、８２Ｂ：信号線
３５、３６、３５−２、３６−２、６２、６３、６６、８１：接地線
３１０Ａ〜３１０Ｄ：配線構造
１６：ベースフィルム
１７：カバーレイ
２０、９０：半導体装置
２１、９１：パッケージ基板
２３Ａ、２３Ｂ、９３、９４（９４Ａ〜９４Ｄ）：半導体チップ
２４：チップ間配線
３１：基板
３２：ＳｉＯ２膜
３３：絶縁膜
４１：金属膜
４２：レジスト
４３：めっき層
４４：配線
９５：バンプ
３２０：積層配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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