(57)【要約】【課題】  小型化を図るのに適する半導体装置を提供することを主な課題とする。【解決手段】  半導体装置１Ａは、主面１０１Ａ、およびこの主面１０１Ａから凹む凹部１０８Ａを有し、かつ半導体材料からなる基板１００Ａと、凹部１０８Ａに収容された電子素子３００Ａと、電子素子３００Ａに導通する配線層２００Ａと、凹部１０８Ａに充填され、電子素子３００Ａの少なくとも一部を覆う封止樹脂４００Ａと、凹部１０８Ａに少なくとも一部が収容されるとともに封止樹脂４００Ａから露出しており、配線層２００Ａに各々が接続された複数の金属導電部２４０Ａと、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面、およびこの主面から凹む凹部を有し、かつ半導体材料からなる基板と、
上記凹部に収容された電子素子と、
上記電子素子に導通する配線層と、
上記凹部に充填され、上記電子素子の少なくとも一部を覆う封止樹脂と、
上記凹部に少なくとも一部が収容されるとともに上記封止樹脂から露出しており、上記配線層に各々が接続された複数の金属導電部と、を備える、半導体装置。
【請求項２】
上記凹部は、上記主面に対して傾いた傾斜内側面と、底面と、を有し、
上記電子素子は、上記底面に支持されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
上記凹部は、第１凹部と、上記第１凹部よりも上記主面寄りに位置する第２凹部と、を含み、
上記底面は、上記第１凹部を構成する第１底面と、上記第２凹部を構成し、上記第１底面よりも上記主面寄りに位置する第２底面と、を含み、
上記傾斜内側面は、上記第１凹部を構成する第１傾斜内側面と、上記第２凹部を構成し、上記第２底面および上記主面に繋がる第２傾斜内側面と、を含み、
上記電子素子は、上記第１底面に支持されており、
上記複数の金属導電部は、上記第２凹部に収容されている、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
上記金属導電部は、上記第２底面を覆う被覆底面と、上記第２傾斜内側面を覆う被覆傾斜面と、を有する、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
上記金属導電部は、上記第２底面における上記第１傾斜内側面寄りの端部から上記第２傾斜内側面側に退避した位置に設けられる、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
上記金属導電部は、少なくとも上記第２底面のうち上記第１凹部を挟んで離間する２つの部位それぞれに配されている、請求項３ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
上記主面と、上記金属導電部における上記主面の法線方向外方を向く面とは、面一状である、請求項２ないし６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
上記封止樹脂における上記主面の法線方向外方を向く一端面と、上記金属導電部における上記主面の法線方向外方を向く面とは、面一状である、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
各々に上記金属導電部が導通する複数の外部端子を備える、請求項２ないし８のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
上記外部端子は、上記金属導電部における上記主面の法線方向外を向く面に形成されている、請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
上記基板は、上記主面に対して交差する外側面を有し、
上記外側面は、上記主面に対して垂直状の起立部と、上記主面および上記起立部の間に介在する面取り部と、を含む、請求項２ないし１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１２】
上記面取り部は、その表面が凹面状である、請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
上記主面の法線方向における上記面取り部の寸法は、上記主面の法線方向における上記基板の寸法の５〜１０％の範囲である、請求項１１または１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
上記外側面は、上記主面の法線方向視において上記主面を囲み、かつ矩形環状をなす、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１５】
上記基板は、半導体材料の単結晶からなる、請求項２ないし１４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１６】
上記半導体材料は、Ｓｉである、請求項１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】
上記主面は、（１００）面である、請求項１６に記載の半導体装置。
【請求項１８】
主面、およびこの主面から凹む凹部を有し、かつ半導体材料からなる基板と、
上記凹部に収容された電子素子と、
上記電子素子に導通する配線層と、
上記凹部に充填され、かつ上記主面を覆う封止樹脂と、を備え、
上記基板は、上記主面から凹み、かつ上記凹部よりも開口サイズが小さい微小凹部を有し、
上記微小凹部には、上記封止樹脂が充填されている、半導体装置。
【請求項１９】
上記主面は矩形環状をなしており、この矩形環状を構成する各辺に相当する部位に上記微小凹部が複数ずつ形成されている、請求項１８に記載の半導体装置。
【請求項２０】
上記凹部は、上記主面に対して傾いた傾斜内側面と、底面と、を有し、
上記電子素子は、上記底面に支持されている、請求項１８または１９に記載の半導体装置。
【請求項２１】
上記配線層は、上記底面、上記傾斜内側面および上記主面に跨って形成されており、
上記微小凹部は、上記主面の法線方向視において上記配線層と重ならない位置にある、請求項２０に記載の半導体装置。
【請求項２２】
上記基板は、半導体材料の単結晶からなる、請求項２０または２１に記載の半導体装置。
【請求項２３】
上記半導体材料は、Ｓｉである、請求項２２に記載の半導体装置。
【請求項２４】
上記主面は、（１００）面である、請求項２３に記載の半導体装置。
【請求項２５】
上記微小凹部は、上記主面に繋がる４つの傾斜内側面により構成される、請求項２４に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
外部からの電流の入出力に対して特定の機能を果たす半導体装置は、様々な形態のものが提案されている。一般的には、この半導体装置の機能を果たすために、各々が電気回路の一部を構成する電子素子が内蔵されている。当該電子素子を支持し、かつ互いに導通させることを目的として、金属製のリードが用いられる。このリードは、上記電子素子の機能や形状および大きさに応じて、その個数や形状および大きさが決定される。このリードに搭載された上記電子素子は、封止樹脂によって覆われる。封止樹脂は、上記電子素子や上記リードの一部を保護するためのものである。このような半導体装置は、たとえば電子機器の回路基板などに実装されて用いられる。技術の進歩に伴い、半導体装置の小型化がますます求められている。なお、半導体装置に関する文献としては、特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−９９６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、小型化を図るのに適する半導体装置を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の側面によって提供される半導体装置は、主面、およびこの主面から凹む凹部を有し、かつ半導体材料からなる基板と、上記凹部に収容された電子素子と、上記電子素子に導通する配線層と、上記凹部に充填され、上記電子素子の少なくとも一部を覆う封止樹脂と、上記凹部に少なくとも一部が収容されるとともに上記封止樹脂から露出しており、上記配線層に各々が接続された複数の金属導電部と、を備える。
【０００６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記凹部は、上記主面に対して傾いた傾斜内側面と、底面と、を有し、上記電子素子は、上記底面に支持されている。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記凹部は、第１凹部と、上記第１凹部よりも上記主面寄りに位置する第２凹部と、を含み、上記底面は、上記第１凹部を構成する第１底面と、上記第２凹部を構成し、上記第１底面よりも上記主面寄りに位置する第２底面と、を含み、上記傾斜内側面は、上記第１凹部を構成する第１傾斜内側面と、上記第２凹部を構成し、上記第２底面および上記主面に繋がる第２傾斜内側面と、を含み、上記電子素子は、上記第１底面に支持されており、上記複数の金属導電部は、上記第２凹部に収容されている。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記金属導電部は、上記第２底面を覆う被覆底面と、上記第２傾斜内側面を覆う被覆傾斜面と、を有する。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記金属導電部は、上記第２底面における上記第１傾斜内側面寄りの端部から上記第２傾斜内側面側に退避した位置に設けられる。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記金属導電部は、少なくとも上記第２底面のうち上記第１凹部を挟んで離間する２つの部位それぞれに配されている。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記主面と、上記金属導電部における上記主面の法線方向外方を向く面とは、面一状である。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記封止樹脂における上記主面の法線方向外方を向く一端面と、上記金属導電部における上記主面の法線方向外方を向く面とは、面一状である。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、各々に上記金属導電部が導通する複数の外部端子を備える。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記外部端子は、上記金属導電部における上記主面の法線方向外を向く面に形成されている。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板は、上記主面に対して交差する外側面を有し、上記外側面は、上記主面に対して垂直状の起立部と、上記主面および上記起立部の間に介在する面取り部と、を含む。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記面取り部は、その表面が凹面状である。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記主面の法線方向における上記面取り部の寸法は、上記主面の法線方向における上記基板の寸法の５〜１０％の範囲である。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記外側面は、上記主面の法線方向視において上記主面を囲み、かつ矩形環状をなす。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板は、半導体材料の単結晶からなる。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体材料は、Ｓｉである。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記主面は、（１００）面である。
【００２２】
本発明の第２の側面によって提供される半導体装置は、主面、およびこの主面から凹む凹部を有し、かつ半導体材料からなる基板と、上記凹部に収容された電子素子と、上記電子素子に導通する配線層と、上記凹部に充填され、かつ上記主面を覆う封止樹脂と、を備え、上記基板は、上記主面から凹み、かつ上記凹部よりも開口サイズが小さい微小凹部を有し、上記微小凹部には、上記封止樹脂が充填されている。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記主面は矩形環状をなしており、この矩形環状を構成する各辺に相当する部位に上記微小凹部が複数ずつ形成されている。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記凹部は、上記主面に対して傾いた傾斜内側面と、底面と、を有し、上記電子素子は、上記底面に支持されている。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記配線層は、上記底面、上記傾斜内側面および上記主面に跨って形成されており、上記微小凹部は、上記主面の法線方向視において上記配線層と重ならない位置にある。
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板は、半導体材料の単結晶からなる。
【００２７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体材料は、Ｓｉである。
【００２８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記主面は、（１００）面である。
【００２９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記微小凹部は、上記主面に繋がる４つの傾斜内側面により構成される。
【００３０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に基づく半導体装置を示す要部平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１の半導体装置の基板を示す斜視図である。
【図４】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図５】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図６】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図７】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図８】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図９】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図１０】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図１１】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図１２】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図１３】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図１４】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図１５】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図１６】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図１７】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図１８】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図１９】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図２０】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図２１】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図２２】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図２３】図１の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図２４】本発明の第２実施形態に基づく半導体装置を示す要部平面図である。
【図２５】図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線に沿う断面図である。
【図２６】図２４の半導体装置の基板を示す斜視図である。
【図２７】図２４の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図２８】図２４の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図２９】図２４の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図３０】図２４の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図３１】図２４の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図３２】図２４の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図３３】図２４の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図３４】図２４の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図３５】図２４の半導体装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３３】
図１および図２は、本発明の第１実施形態に基づく半導体装置を示している。本実施形態の半導体装置１Ａは、基板１００Ａ、配線層２００Ａ、金属導電部２４０Ａ、電子素子３００Ａ、および封止樹脂４００Ａを備えている。なお、図１においては、理解の便宜上、封止樹脂４００Ａを省略している。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿うｙｚ平面における断面図である。
【００３４】
基板１００Ａは、半導体装置１Ａの土台となるものであり、基材１０６Ａおよび絶縁層１０７Ａからなる。基板１００Ａは、主面１０１Ａ、裏面１０２Ａ、４つの外側面１０３Ａおよび凹部１０８Ａを有する。基板１００Ａの厚さは、たとえば２５０〜４００μｍ程度である。なお、本実施形態においては、主面１０１Ａおよび裏面１０２Ａがｚ方向（主面１０１Ａの法線方向）において互いに反対側を向いており、ｚ方向が半導体装置１Ａの厚さ方向に相当する。また、ｘ方向およびｙ方向は、いずれもｚ方向に対して直角である。
【００３５】
基材１０６Ａは、半導体材料の単結晶からなり、本実施形態においては、Ｓｉ単結晶からなる。また、絶縁層１０７Ａは、本実施形態においては、ＳｉＯ2からなる。なお、基材１０６Ａの材質は、Ｓｉに限定されず、後述する意図を満たす凹部１０８Ａを形成可能なものであればよい。絶縁層１０７Ａは、基材１０６Ａのうち裏面１０２Ａとは反対側から臨む部分を覆っている。本実施形態においては、絶縁層１０７Ａは、凹部１０８Ａのみを覆っている。絶縁層１０７Ａの厚さは、たとえば０．１〜１．０μｍ程度である。
【００３６】
図３は、基板１００Ａを示す斜視図である。本実施形態においては、主面１０１Ａとして、基材１０６Ａの（１００）面が採用されている。凹部１０８Ａは、主面１０１Ａから裏面１０２Ａに向かって凹んでいる。本実施形態においては、凹部１０８Ａは、第１凹部１１０Ａおよび第２凹部１２０Ａからなる。第１凹部１１０Ａは、裏面１０２Ａ側に位置し、第１底面１１１Ａおよび４つの第１傾斜内側面１１２Ａを有する。第２凹部１２０Ａは、第１凹部１１０Ａよりも主面１０１Ａ側に位置し、２つの第２底面１２１Ａおよび４つの第２傾斜内側面１２２Ａを有する。これらの第１凹部１１０Ａおよび第２凹部１２０Ａの形状は、主面１０１Ａとして（１００）面が採用されていることに依存している。
【００３７】
凹部１０８Ａが形成されていることにより、主面１０１Ａは、平面視矩形環状とされている。
【００３８】
第１凹部１１０Ａは、平面視矩形状である。第１凹部１１０Ａの深さ（第２底面１２１Ａと第１底面１１１Ａとの、厚さ方向における離間寸法）は、たとえば１５０〜２００μｍ程度である。第１底面１１１Ａは、平面視矩形状である。４つの第１傾斜内側面１１２Ａは、平面視において第１底面１１１Ａを囲んでおり、第１底面１１１Ａと接する部分を上底とする略台形状である。各第１傾斜内側面１１２Ａは、第１底面１１１Ａに対して傾いている。本実施形態においては、第１傾斜内側面１１２Ａのｘｙ平面に対する傾斜角度が５５°程度である。なお、第１傾斜内側面１１２Ａが略台形状であり、かつ上記傾斜角度が５５°である点は、主面１０１Ａとして（１００）面を採用したことに依存している。
【００３９】
第２凹部１２０Ａは、平面視矩形状である。第２凹部１２０Ａの深さ（主面１０１Ａと第２底面１２１Ａとの、厚さ方向における離間寸法）は、たとえば１５〜３０μｍ程度である。２つの第２底面１２１Ａは、平面視矩形状であり、第１凹部１１０Ａを挟んでいる。また、各第２底面１２１Ａは、第１傾斜内側面１１２Ａに繋がっている。４つの第２傾斜内側面１２２Ａは、平面視において２つの第２底面１２１Ａを囲み、略台形状である。各第２傾斜内側面１２２Ａは、第２底面１２１Ａに対して傾いている。本実施形態においては、第２傾斜内側面１２２Ａのｘｙ平面に対する傾斜角度が５５°程度である。なお、第２傾斜内側面１２２Ａが略台形状であり、かつ上記傾斜角度が５５°である点は、主面１０１Ａとして（１００）面を採用したことに依存している。
【００４０】
図２に示すように、基板１００Ａにおける４つの外側面１０３Ａは、ｚ方向視において主面１０１Ａを囲んでおり、矩形環状をなしている。より詳細には、各外側面１０３Ａは、面取り部１０４Ａおよび起立部１０５Ａを含んで構成される。面取り部１０４Ａは、主面１０１Ａおよび起立部１０５Ａの間に介在しており、その表面が凹面状である。基板１００Ａの厚さ方向（ｚ方向）における面取り部１０４Ａの寸法は、たとえば基板１００Ａの厚さ寸法の５〜１０％の範囲である。起立部１０５Ａは、主面１０１Ａに対して垂直状の平面形態を有する。本実施形態においては、面取り部１０４Ａは、主面１０１Ａに繋がっており、起立部１０５Ａは裏面１０２Ａに繋がっている。
【００４１】
配線層２００Ａは、電子素子３００Ａを搭載し、これらに入出力する電流経路を構成するためのものである。配線層２００Ａは、主に絶縁層１０７Ａ上に形成されており、本実施形態においては、シード層２０１Ａとめっき層２０２Ａとが積層された構造を有する。
【００４２】
シード層２０１Ａは、所望のめっき層２０２Ａを形成するためのいわゆる下地層である。シード層２０１Ａは、基材１０６Ａとめっき層２０２Ａとの間に介在している。シード層２０１Ａは、たとえばＣｕ層よりなる。シード層２０１Ａは、たとえばスパッタリングによって形成される。シード層２０１Ａの厚さは、たとえば１μｍ以下である。
【００４３】
めっき層２０２Ａは、たとえばシード層２０１Ａを利用した電解めっきによって形成される。めっき層２０２Ａは、たとえばＣｕあるいはＴｉ、Ｎｉ、Ｃｕなどが積層された層よりなる。めっき層２０２Ａの厚さは、たとえば３〜１０μｍ程度である。めっき層２０２Ａの厚さは、シード層２０１Ａの厚さよりも厚い。
【００４４】
本実施形態においては、配線層２００Ａは、第１底面パッド２１１Ａおよび連絡経路２２１Ａを有している。
【００４５】
第１底面パッド２１１Ａは、第１凹部１１０Ａの第１底面１１１Ａに複数形成されている。本実施形態においては、第１底面パッド２１１Ａは、電子素子３００Ａを搭載するために用いられる。
【００４６】
連絡経路２２１Ａは、主に第１底面１１１Ａ、第１傾斜内側面１１２Ａおよび第２底面１２１Ａに形成されており、金属導電部２４０Ａと、第１底面パッド２１１Ａとを導通させる経路を構成している。なお、連絡経路２２１Ａは、金属導電部２４０Ａの配置、および電子素子３００Ａの端子の配置等に応じて適宜形成位置が決定される。図１、図２において、連絡経路２２１Ａが主に第１傾斜内側面１１２Ａに形成される態様を表す。なお、図１においては、配線層２００Ａに斜線を付している。
【００４７】
金属導電部２４０Ａは、少なくとも一部が凹部１０８Ａに埋没しており、適所に複数設けられている。金属導電部２４０Ａは、各々が配線層２００Ａに接続されている。図１、図２に示すように、本実施形態において、金属導電部２４０Ａは、第２凹部１２０Ａに収容さている。具体的には、金属導電部２４０Ａは、第２底面１２１Ａを覆う被覆底面２４１Ａと、第２傾斜内側面１２２Ａを覆う被覆傾斜面２４２Ａとを有する。
【００４８】
被覆傾斜面２４２Ａは、第２傾斜内側面１２２Ａにおける第２底面１２１Ａ寄りの端部から主面１０１Ａ寄りの端部に至る範囲を覆っている。その一方、被覆底面２４１Ａは、第２底面１２１Ａにおける第２傾斜内側面１２２Ａ寄りの端部から第１傾斜内側面１１２Ａ寄りの途中までを覆っている。即ち、金属導電部２４０Ａは、第２底面１２１Ａにおける第１傾斜内側面１１２Ａ寄りの端部からｙ方向に退避した位置に設けられる。第２底面１２１Ａにおける第１傾斜内側面１１２Ａ寄りの端部から金属導電部２４０Ａにおける第１傾斜内側面１１２Ａ寄りの端部までの距離Ｌ１（金属導電部２４０Ａが第１傾斜内側面１１２Ａ寄りの端部から第２傾斜内側面１２２Ａ側に退避する距離）は、たとえば３０〜５０μｍ程度である。
【００４９】
金属導電部２４０Ａは、たとえばＣｕからなり、第２凹部１２０Ａ（第２底面１２１Ａおよび第２傾斜内側面１２２Ａ）に形成された配線層２００Ａを利用した電解めっきによって形成される。本実施形態においては、第１底面１１１Ａを挟んでｙ方向に離れた２つの第２底面１２１Ａにおいて２つずつの金属導電部２４０Ａが設けられている。金属導電部２４０Ａは、後述の封止樹脂４００Ａからその一部が露出している。本実施形態においては、基板１００Ａの主面１０１Ａと、金属導電部２４０Ａの図中上面２４３Ａ（主面１０１Ａの法線方向外方を向く面）とは、面一状である。そして、金属導電部２４０Ａの上面２４３Ａが封止樹脂４００Ａから露出している。配線層２００Ａ上に形成された金属導電部２４０Ａは、半導体装置１Ａの電極として機能する。
【００５０】
電子素子３００Ａは、第１底面１１１Ａに支持されており、複数の第１底面パッド２１１Ａを利用してはんだ３５１Ａを介して搭載されている。電子素子３００Ａは、凹部１０８Ａに収容されている。電子素子３００Ａの一例としては、たとえば集積回路素子が挙げられ、具体的には、いわゆるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）素子である。あるいは、電子素子３００Ａの他の例としては、インダクタやキャパシタなどの受動素子が挙げられる。電子素子３００Ａの厚さは、たとえば８０〜１２０μｍ程度である。
【００５１】
封止樹脂４００Ａは、電子素子３００Ａを覆っており、凹部１０８Ａ（第１凹部１１０Ａおよび第２凹部１２０Ａ）に充填されている。封止樹脂４００Ａは、上面４０１Ａを有する。上面４０１Ａは、主面１０１Ａの法線方向外方を向く。封止樹脂４００Ａは、主面１０１Ａおよび金属導電部２４０Ａを露出させている。封止樹脂４００Ａの上面４０１Ａと金属導電部２４０Ａの上面２４３Ａとは、面一状である。封止樹脂４００Ａの材質としては、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）樹脂、および、シリコーン樹脂が挙げられる。封止樹脂４００Ａは、透光性樹脂または非透光性樹脂のいずれであってもよいが、本実施形態においては、非透光性樹脂が好ましい。
【００５２】
金属導電部２４０Ａ上には、外部端子２５０Ａが形成されている。外部端子２５０Ａは、半導体装置１Ａをたとえば図示しない電子機器の回路基板に面実装するために用いられる。外部端子２５０Ａは、金属導電部２４０Ａ上に、たとえばＮｉ，Ｐｄ，Ａｕなどの金属を無電解めっきすることによって形成される。外部端子２５０Ａは、ｚ方向視において金属導電部２４０Ａと重なっている。外部端子２５０Ａは、金属導電部２４０Ａの上面２４３Ａ全体を覆っており、当該金属導電部２４０Ａの上面２４３Ａに接合している。なお、図１においては、外部端子２５０Ａを省略している。
【００５３】
次に、半導体装置１Ａの製造方法について、図４〜図２３を参照しつつ以下に説明する。なお、これらの図においては、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿うｙｚ平面における断面を示している。
【００５４】
まず、図４に示すように基板材料１００Ａ’を用意する。基板材料１００Ａ’は、半導体材料の単結晶からなり、本実施形態においては、Ｓｉ単結晶からなる。基板材料１００Ａ’の厚さは、たとえば３００〜５００μｍ程度である。基板材料１００Ａ’は、上述した半導体装置１Ａの基板１００Ａが複数個取りできるサイズである。すなわち、以降の製造工程においては、複数の半導体装置１Ａを一括して製造する手法を前提としている。１つの半導体装置１Ａを製造する方法であっても構わないが、工業上の効率を考慮すると、複数の半導体装置１Ａを一括して製造する手法が現実的である。
【００５５】
基板材料１００Ａ’は、ｚ方向において互いに反対側を向く主面１０１Ａおよび裏面１０２Ａを有している。本実施形態においては、主面１０１Ａとして結晶方位が（１００）である面、（１００）面を採用する。次いで、主面１０１Ａをたとえば酸化させることによりＳｉＯ2からなるマスク層１９１Ａを形成する。マスク層１９１Ａの厚さは、たとえば０．７〜１．０μｍ程度である。
【００５６】
次いで、図５に示すように、マスク層１９１Ａに対してたとえばエッチングによるパターニングを行う。これにより、マスク層１９１Ａに開口を形成する。この開口の形状および大きさは、最終的に得ようとする第１凹部１１０Ａの形状および大きさに応じて設定する。開口は、たとえば矩形状である。
【００５７】
次いで、図６に示すように、第１凹部１１０Ａを形成する。第１凹部１１０Ａの形成は、たとえばＫＯＨを用いた異方性エッチングによって行う。ＫＯＨは、Ｓｉ単結晶に対して良好な異方性エッチングを実現しうるアルカリエッチング溶液の一例である。この異方性エッチングを行うことにより、第１底面１１１Ａおよび４つの第１傾斜内側面１１２Ａを有する第１凹部１１０Ａが形成される。第１傾斜内側面１１２Ａがｘｙ平面に対してなす角度は、５５°程度となる。
【００５８】
次いで、マスク層１９１Ａに対してさらにパターニングを施すことにより、図７に示すようにマスク層１９２Ａを形成する。マスク層１９２Ａは、マスク層１９１Ａよりも開口面積が大となっている。この開口は、たとえば矩形状である。この開口の形状および大きさは、最終的に得ようとする第２凹部１２０Ａの形状および大きさに応じて設定する。
【００５９】
次いで、図８に示すように、凹部１０８Ａを形成する。凹部１０８Ａを形成するには、たとえば上述したＫＯＨを用いた異方性エッチングを行う。この異方性エッチングにより、第１凹部１１０Ａがより深く大きくなるとともに、新たに第２凹部１２０Ａが形成される。第２凹部１２０Ａは、第１凹部１１０Ａを挟む２つの第２底面１２１Ａと第１凹部１１０Ａを囲む４つの第２傾斜内側面１２２Ａとを有する。第２傾斜内側面１２２Ａは、第１傾斜内側面１１２Ａと同様に、ｘｙ平面となす角度が５５°程度となる。このように２回の異方性エッチングを経ることにより、第１凹部１１０Ａおよび第２凹部１２０Ａを有する、二段形状とされた凹部１０８Ａが形成される。本実施形態においては、第１凹部１１０Ａの深さが１５０〜２００μｍ程度であり、第２凹部１２０Ａの深さが３０〜５０μｍ程度である。
【００６０】
次いで、図９に示すように、マスク層１９２Ａを除去する。この除去は、たとえばＨＦを用いたエッチングによって行う。
【００６１】
次いで、図１０に示すように、たとえばＳｉＯ2からなる絶縁層１０７Ａを形成する。絶縁層１０７Ａの形成は、基板材料１００Ａ’のうち裏面１０２Ａとは反対側部分全体を酸化させることにより行う。これにより、厚さがたとえば０．７〜１．０μｍ程度の絶縁層１０７Ａが得られる。
【００６２】
次いで、図１１に示すように、シード層２０１Ａおよびめっき層２０２Ａを形成する。シード層２０１Ａは、たとえばＣｕを用いたスパッタリングを行った後にパターニングを施すことにより、形成される。めっき層２０２Ａの形成は、たとえばシード層２０１Ａを利用した電解メッキによって行う。この結果、たとえばＣｕあるいはＴｉ、Ｎｉ、Ｃｕなどが積層された層からなるからなるめっき層２０２Ａが得られる。これらシード層２０１Ａおよびめっき層２０２Ａは、積層されることにより配線層２００Ａを構成する。めっき層２０２Ａは、上述した第１底面パッド２１１Ａおよび連絡経路２２１Ａに対応する形状となっている。
【００６３】
次いで、図１２に示すように、レジスト層５００Ａを形成する。レジスト層５００Ａの形成は、たとえば感光性のレジスト樹脂をスプレー塗布することによって行う。
【００６４】
次いで、図１３に示すように、レジスト層５００Ａに対してパターニングを施す。このパターニングは、レジスト層に５００Ａに対してたとえばフォトリソグラフィの手法を用いた露光および現像を行うことにより、所望の部位を削除することによって行う。このパターニングによって得られたレジスト層５００Ａの形状は、上述した金属導電部２４０Ａの形状に対応している。ここで、レジスト層５００Ａには金属導電部２４０Ａの形状に対応する開口５１０Ａが形成され、配線層２００Ａの一部が露出する。なお、凹部１０８Ａがある程度の深さを有することに対応して、上記露光の焦点深さを変化させながら、複数回の上記露光を行なってもよい。
【００６５】
次いで、図１４に示すように、金属導電部２４０Ａを形成する。金属導電部２４０Ａの形成は、たとえば配線層２００Ａを利用した電解めっきによって行う。この結果、たとえばＣｕからなる金属導電部２４０Ａが得られる。
【００６６】
次に、図１５に示すようにレジスト層５００Ａを除去し、電子素子３００Ａの搭載を行う（図１６参照）。電子素子３００Ａには、はんだ３５１Ａとなるはんだボールを形成しておく。また、これらのはんだボールには、フラックスを塗布しておく。このフラックスの粘着性を利用して、電子素子３００Ａを第１底面１１１Ａに載置する。そして、リフロー炉によって上記はんだボールを溶融させた後に硬化させることにより、電子素子３００Ａの搭載が完了する。
【００６７】
次いで、図１７に示すように、封止樹脂４００Ａを形成する。封止樹脂４００Ａの形成は、たとえば浸透性に優れるとともに、感光することによって硬化する樹脂材料を主に凹部１０８Ａに充填し、これを硬化させることによって行う。このとき、封止樹脂４００Ａは、凹部１０８Ａに充填されるとともに、主面１０１Ａを覆っている。また、金属導電部２４０Ａは、その全体が封止樹脂４００Ａによって覆われている。なお、封止樹脂４００Ａを形成するための材料を例示すると、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。封止樹脂４００Ａは、透光性樹脂または非透光性樹脂のいずれであってもよいが、本実施形態においては、非透光性樹脂が好ましい。
【００６８】
次に、図１８に示すように、封止樹脂４００Ａの上部、金属導電部２４０Ａの上部、および基板材料１００Ａ’の上部を研削し、基材１０６Ａの主面１０１Ａ、金属導電部２４０Ａの上面２４３Ａ、および封止樹脂４００Ａの上面４０１Ａが面一状にされる。
【００６９】
次いで、図１９に示すように、レジスト層６００Ａを形成する。レジスト層６００Ａは、たとえば感光性のレジスト樹脂をスプレー塗布した後にフォトリソグラフィの手法を用いたパターニングを施すことにより、形成される。ここで、レジスト層６００Ａは、主面１０１Ａを部分的に露出させており、主面１０１Ａの露出部は、複数個取りされる半導体装置１Ａの境界部に対応する。
【００７０】
次いで、図２０に示すように、主面１０１Ａの露出部をエッチングにより除去する。本実施形態においては、たとえばＢＯＳＣＨ法などの深堀りエッチングの手法を用いて、基板材料１００Ａ’を厚さ方向に所定の深さまで掘り進める。たとえば、ＢＯＳＣＨ法によるエッチング処理は、六フッ化硫黄（ＳＦ6）を用いた等方性エッチングにより行う。エッチング処理が済んだ側壁部分には保護膜を形成する。等方性エッチングと保護膜形成を順次繰り返すことによって、垂直状の溝が形成される。本実施形態においては、エッチングの処理時間を管理し、エッチング開始直後の処理時間を相対的に長く確保する。これにより、同図に示すように、面取り部１０４Ａ、および主面１０１Ａに対して垂直状の起立部１０５Ａが形成される。有する。面取り部１０４Ａは、他の部位（起立部１０５Ａ）と比べて横方向に深く掘り込まれている。そして、面取り部１０４Ａの表面は、同図に示すように凹面状となっている。
【００７１】
次に、図２１に示すようにレジスト層６００Ａを除去する。次いで、図２２に示すように、金属導電部２４０Ａ上に外部端子２５０Ａを形成する。
【００７２】
次いで、図２３に示すように、基板材料１００Ａ’を裏面１０２Ａから研削する。裏面１０２Ａの研削は、垂直状の溝（起立部１０５Ａ）の形成部位に到達するまで行う。これにより、基板材料１００Ａ’が複数の基板１００Ａに分離切断され、図１、図２に示した半導体装置１Ａが得られる。
【００７３】
次に、半導体装置１Ａの作用について説明する。
【００７４】
本実施形態によれば、電子素子３００Ａが半導体材料からなる基板１００Ａの凹部１０８Ａに収容されている。このため、電子素子３００Ａを支持するためのリードを設ける必要がない。リードを金型成形する場合と比較して、半導体材料からなる基板１００Ａは、形状を作り変えるために発生する費用が少ない。したがって、半導体装置１Ａのコストを低減することができる。特に、半導体装置１Ａを少量生産する場合に、コスト低減効果が顕著である。
【００７５】
基板１００Ａの凹部１０８Ａには、複数の金属導電部２４０Ａが収容されている。各金属導電部２４０Ａは、配線層２００Ａに接続されており、半導体装置１Ａの電極として機能する。このような構成によれば、半導体装置１Ａの厚さ方向（ｚ方向）の寸法を実質的に小さくすることができる。したがって、上記構成は半導体装置１Ａの小型化に適する。
【００７６】
凹部１０８Ａは、第１凹部１１０Ａと、第１凹部１１０Ａよりも主面１０１Ａ寄りに位置する第２凹部１２０Ａとを有する。金属導電部２４０Ａは、第２凹部１２０Ａに収容されている。この第２凹部１２０Ａによって、金属導電部２４０Ａを主面１０１Ａに近い位置に適切に配置することができる。
【００７７】
金属導電部２４０Ａは、第２凹部１２０Ａの第２底面１２１Ａを覆う被覆底面２４１Ａと、第２凹部１２０Ａの第２傾斜内側面１２２Ａを覆う被覆傾斜面２４２Ａとを有する。このような構成によれば、第２凹部１２０Ａ（凹部１０８Ａ）の内面に対する金属導電部２４０Ａの接触面積を大きく確保することができる。これにより、基板１００Ａと金属導電部２４０Ａとの密着力が高められ、金属導電部２４０Ａの剥離や脱落が防止される。
【００７８】
また、被覆傾斜面２４２Ａによって第２傾斜内側面１２２Ａを覆う構成は、凹部１０８Ａに対する接触面積を大きくするのに適する。したがって、基板１００Ａと金属導電部２４０Ａとの密着の信頼性を向上することができる。
【００７９】
金属導電部２４０Ａは、第２底面１２１Ａにおける第１凹部１１０Ａ（第１傾斜内側面１１２Ａ）寄りの端部から第２傾斜内側面１２２Ａ側に退避した位置に設けられる。このような構成によれば、たとえば半導体装置１Ａの製造過程等において、金属導電部２４０Ａが第１凹部１１０Ａの凹み側に位置ずれすることは防止される。したがって、金属導電部２４０Ａを所望の位置に精度よく配置することができる。
【００８０】
主面１０１Ａと、金属導電部２４０Ａの上面２４３Ａとは、面一状である。これにより、金属導電部２４０Ａすべてが第２凹部１２０Ａに収容されている。このような構成は、半導体装置１Ａの厚さ方向（ｚ方向）の寸法を小さくするうえで好ましく、半導体装置１Ａの小型化に寄与する。
【００８１】
基板１００Ａの外側面１０３Ａは、主面１０１Ａに対して垂直状の起立部１０５Ａと、主面１０１Ａおよび起立部１０５Ａの間に介在する面取り部１０４Ａと、を含む。この面取り部１０４Ａを具備する構成によれば、基板１００Ａに割れや欠けなどの不具合が生じるのを抑制することができる。
【００８２】
基板１００Ａの厚さ方向（ｚ方向）における面取り部１０４Ａの寸法は、基板１００Ａの厚さ寸法の５〜１０％の範囲である。このような構成によれば、基板１００Ａの大型化を抑制しつつ、面取り部１０４Ａを設けた効果を享受することができる。
【００８３】
図２４および図２５は、本発明の第２実施形態に基づく半導体装置を示している。本実施形態の半導体装置１Ｂは、基板１００Ｂ、配線層２００Ｂ、電子素子３００Ｂ、および封止樹脂４００Ｂを備えている。なお、図２４においては、理解の便宜上、封止樹脂４００Ｂを省略している。図２５は、図２４におけるＸＸＶ−ＸＸＶ線に沿うｙｚ平面における断面図である。
【００８４】
基板１００Ｂは、半導体装置１Ｂの土台となるものであり、基材１０６Ｂおよび絶縁層１０７Ｂからなる。基板１００Ｂは、主面１０１Ｂ、裏面１０２Ｂ、４つの外側面１０３Ｂ、凹部１０８Ｂ、および複数の微小凹部１０９Ｂを有する。基板１００Ｂの厚さは、たとえば２５０〜４００μｍ程度である。なお、本実施形態においては、主面１０１Ｂおよび裏面１０２Ｂがｚ方向（主面１０１Ｂの法線方向）において互いに反対側を向いており、ｚ方向が半導体装置１Ｂの厚さ方向に相当する。また、ｘ方向およびｙ方向は、いずれもｚ方向に対して直角である。
【００８５】
基材１０６Ｂは、半導体材料の単結晶からなり、本実施形態においては、Ｓｉ単結晶からなる。また、絶縁層１０７Ｂは、本実施形態においては、ＳｉＯ2からなる。なお、基材１０６Ｂの材質は、Ｓｉに限定されず、後述する意図を満たす凹部１０８Ｂおよび微小凹部１０９Ｂを形成可能なものであればよい。絶縁層１０７Ｂは、基材１０６Ｂのうち裏面１０２Ｂとは反対側から臨む部分を覆っている。絶縁層１０７Ｂの厚さは、たとえば０．１〜１．０μｍ程度である。
【００８６】
図２６は、基板１００Ｂを示す斜視図である。本実施形態においては、主面１０１Ｂとして、基材１０６Ｂの（１００）面が採用されている。凹部１０８Ｂは、主面１０１Ｂから裏面１０２Ｂに向かって凹んでいる。本実施形態においては、凹部１０８Ｂは、底面１３１Ｂおよび４つの傾斜内側面１３２Ｂを有する。凹部１０８Ｂの形状は、主面１０１Ｂとして（１００）面が採用されていることに依存している。
【００８７】
凹部１０８Ｂが形成されていることにより、主面１０１Ｂは、平面視矩形環状とされている。より具体的には、主面１０１Ｂのうち凹部１０８Ｂを挟んでｙ方向に離れて位置する２つの部位が、凹部１０８Ｂを挟んでｘ方向に離れて位置する２つの部位よりも顕著に大とされている。
【００８８】
凹部１０８Ｂは、平面視矩形状である。凹部１０８Ｂの深さは、たとえば２００〜３００μｍ程度である。底面１３１Ｂは、平面視矩形状である。４つの傾斜内側面１３２Ｂは、平面視において底面１３１Ｂを囲んでおり、底面１３１Ｂと接する部分を上底とする略台形状である。各傾斜内側面１３２Ｂは、底面１３１Ｂに対して傾いている。本実施形態においては、傾斜内側面１３２Ｂのｘｙ平面に対する傾斜角度が５５°程度である。なお、傾斜内側面１３２Ｂが略台形状であり、かつ上記傾斜角度が５５°である点は、主面１０１Ｂとして（１００）面を採用したことに依存している。
【００８９】
複数の微小凹部１０９Ｂは、主面１０１Ｂに形成されている。微小凹部１０９Ｂは平面視矩形状である。微小凹部１０９Ｂの開口サイズは、凹部１０８Ｂの開口サイズよりも小さい。微小凹部１０９Ｂの深さは、たとえば１０〜３０μｍ程度である。本実施形態においては、矩形環状をなす主面１０１Ｂの各辺に相当する部位に微小凹部１０９Ｂが複数ずつ（図２４に示す場合は６つずつ）形成されている。微小凹部１０９Ｂは、ｚ方向視（主面１０１Ｂの法線方向視）において後述の配線層２００Ｂと重ならない位置に形成されている。微小凹部１０９Ｂは、４つの傾斜内側面１４１Ｂによって構成されている。本実施形態においては、傾斜内側面１４１Ｂのｘｙ平面に対する傾斜角度が５５°程度である。なお、上記傾斜角度が５５°である点は、主面１０１Ｂとして（１００）面を採用したことに依存している。
【００９０】
図２５に示すように、基板１００Ｂにおける４つの外側面１０３Ｂは、ｚ方向視において主面１０１Ｂを囲んでおり、矩形環状をなしている。より詳細には、各外側面１０３Ｂは、主面１０１Ｂに対して垂直状の平面形態を有する。
【００９１】
配線層２００Ｂは、電子素子３００Ｂを搭載し、これらに入出力する電流経路を構成するためのものである。配線層２００Ｂは、主に絶縁層１０７Ｂ上に形成されており、本実施形態においては、シード層２０１Ｂとめっき層２０２Ｂとが積層された構造を有する。
【００９２】
シード層２０１Ｂは、所望のめっき層２０２Ｂを形成するためのいわゆる下地層である。シード層２０１Ｂは、基材１０６Ｂとめっき層２０２Ｂとの間に介在している。シード層２０１Ｂは、たとえばＣｕ層よりなる。シード層２０１Ｂは、たとえばスパッタリングによって形成される。シード層２０１Ｂの厚さは、たとえば１μｍ以下である。
【００９３】
めっき層２０２Ｂは、たとえばシード層２０１Ｂを利用した電解めっきによって形成される。めっき層２０２Ｂは、たとえばＣｕあるいはＴｉ、Ｎｉ、Ｃｕなどが積層された層よりなる。めっき層２０２Ｂの厚さは、たとえば３〜１０μｍ程度である。めっき層２０２Ｂの厚さは、シード層２０１Ｂの厚さよりも厚い。
【００９４】
本実施形態においては、配線層２００Ｂは、底面パッド２３１Ｂおよび連絡経路２２１Ｂを有している。
【００９５】
底面パッド２３１Ｂは、凹部１０８Ｂの底面１３１Ｂに複数形成されている。本実施形態においては、底面パッド２３１Ｂは、電子素子３００Ｂを搭載するために用いられる。
【００９６】
連絡経路２２１Ｂは、主に底面１３１Ｂ、傾斜内側面１３２Ｂおよび主面１０１Ｂに形成されており、後述の外部端子２５０Ｂと、底面パッド２３１Ｂとを導通させる経路を構成している。なお、連絡経路２２１Ｂは、外部端子２５０Ｂの配置、および電子素子３００Ｂの端子の配置等に応じて適宜形成位置が決定される。このようにして、連絡経路２２１Ｂ（配線層２００Ｂ）は、底面１３１Ｂ、傾斜内側面１３２Ｂおよび主面１０１Ｂに跨って形成されている。図１においては、配線層２００Ｂに斜線を付している。
【００９７】
主面１０１Ｂには、外部端子２５０Ｂが形成されている。外部端子２５０Ｂは、半導体装置１Ｂをたとえば図示しない電子機器の回路基板に面実装するために用いられる。本実施形態においては、主面１０１Ｂのうち凹部１０８Ｂを挟んでｙ方向に離れて配置された２つの部位に、２つずつの外部端子２５０Ｂが形成されている。外部端子２５０Ｂは、上述したシード層２０１Ｂおよびめっき層２０２Ｂ上に、さらにたとえばＮｉ，Ｐｄ，Ａｕなどの金属を無電解めっきすることによって得られたバンプが形成された構造とされている。これにより、図２５に示すように、外部端子２５０Ｂは、ｚ方向に少し膨出した形状となっている。
【００９８】
電子素子３００Ｂは、底面１３１Ｂに支持されており、複数の底面パッド２３１Ｂを利用してはんだ３５１Ｂを介して搭載されている。電子素子３００Ｂは、凹部１０８Ｂに収容されている。電子素子３００Ｂの一例としては、たとえば集積回路素子が挙げられ、具体的には、いわゆるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）素子である。あるいは、電子素子３００Ｂの他の例としては、インダクタやキャパシタなどの受動素子が挙げられる。電子素子３００Ｂの厚さは、たとえば８０〜１２０μｍ程度である。
【００９９】
封止樹脂４００Ｂは、電子素子３００Ｂを覆っており、凹部１０８Ｂに充填されている。本実施形態においては、封止樹脂４００Ｂは、主面１０１Ｂを覆っており、微小凹部１０９Ｂにも充填されている。封止樹脂４００Ｂの材質としては、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）樹脂、および、シリコーン樹脂が挙げられる。封止樹脂４００Ｂは、透光性樹脂または非透光性樹脂のいずれであってもよいが、本実施形態においては、非透光性樹脂が好ましい。
【０１００】
次に、半導体装置１Ｂの製造方法について、図２７〜図３５を参照しつつ以下に説明する。なお、これらの図においては、図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線に沿うｙｚ平面における断面を示している。
【０１０１】
まず、図２７に示すように基板材料１００Ｂ’を用意する。基板材料１００Ｂ’は、半導体材料の単結晶からなり、本実施形態においては、Ｓｉ単結晶からなる。基板材料１００Ｂ’の厚さは、たとえば２５０〜４００μｍ程度である。基板材料１００Ｂ’は、上述した半導体装置１Ｂの基板１００Ｂが複数個取りできるサイズである。すなわち、以降の製造工程においては、複数の半導体装置１Ｂを一括して製造する手法を前提としている。１つの半導体装置１Ｂを製造する方法であっても構わないが、工業上の効率を考慮すると、複数の半導体装置１Ｂを一括して製造する手法が現実的である。
【０１０２】
基板材料１００Ｂ’は、ｚ方向において互いに反対側を向く主面１０１Ｂおよび裏面１０２Ｂを有している。本実施形態においては、主面１０１Ｂとして結晶方位が（１００）である面、（１００）面を採用する。次いで、主面１０１Ｂをたとえば酸化させることによりＳｉＯ2からなるマスク層１９１Ｂを形成する。マスク層１９１Ｂの厚さは、たとえば０．７〜１．０μｍ程度である。次いで、マスク層１９１Ｂに対してたとえばエッチングによるパターニングを行う。これにより、マスク層１９１Ｂに開口を形成する。この開口の形状および大きさは、最終的に得ようとする凹部１０８Ｂの形状および大きさ、ならびに微小凹部１０９Ｂの形状および大きさに応じて設定する。開口は、たとえば矩形状である。
【０１０３】
次いで、図２８に示すように、凹部１０８Ｂおよび微小凹部１０９Ｂを形成する。凹部１０８Ｂおよび微小凹部１０９Ｂの形成は、たとえばＫＯＨを用いた異方性エッチングによって行う。ＫＯＨは、Ｓｉ単結晶に対して良好な異方性エッチングを実現しうるアルカリエッチング溶液の一例である。この異方性エッチングを行うことにより、底面１３１Ｂおよび４つの傾斜内側面１３２Ｂを有する凹部１０８Ｂが形成される。これと同時に各々が４つの傾斜内側面１４１Ｂを有する複数の微小凹部１０９Ｂが形成される。傾斜内側面１３２Ｂ，１４１Ｂがｘｙ平面に対してなす角度は、５５°程度となる。微小凹部１０９Ｂは、凹部１０８Ｂと異なり底面を有さないが、これは微小凹部１０９Ｂを得るための開口が凹部１０８Ｂを得るための開口よりも小さいことに起因する。
【０１０４】
次いで、図２９に示すように、マスク層１９１Ｂを除去する。この除去は、たとえばＨＦを用いたエッチングによって行う。
【０１０５】
次いで、図３０に示すように、たとえばＳｉＯ2からなる絶縁層１０７Ｂを形成する。絶縁層１０７Ｂの形成は、基板材料１００Ｂ’のうち裏面１０２Ｂとは反対側部分全体を酸化させることにより行う。これにより、厚さがたとえば０．７〜１．０μｍ程度の絶縁層１０７Ｂが得られる。
【０１０６】
次いで、図３１に示すように、シード層２０１Ｂおよびめっき層２０２Ｂを形成する。シード層２０１Ｂは、たとえばＣｕを用いたスパッタリングを行った後にパターニングを施すことにより、形成される。めっき層２０２Ｂの形成は、たとえばシード層２０１Ｂを利用した電解メッキによって行う。この結果、たとえばＣｕあるいはＴｉ、Ｎｉ、Ｃｕなどが積層された層からなるからなるめっき層２０２Ｂが得られる。これらシード層２０１Ｂおよびめっき層２０２Ｂは、積層されることにより配線層２００Ｂを構成する。めっき層２０２Ｂは、上述した底面パッド２３１Ｂおよび連絡経路２２１Ｂに対応する形状となっている。
【０１０７】
次いで、図３２に示すように、電子素子３００Ｂを搭載する。電子素子３００Ｂには、はんだ３５１Ｂとなるはんだボールを形成しておく。また、これらのはんだボールには、フラックスを塗布しておく。このフラックスの粘着性を利用して、電子素子３００Ｂを底面１３１Ｂに載置する。そして、リフロー炉によって上記はんだボールを溶融させた後に硬化させることにより、電子素子３００Ｂの搭載が完了する。
【０１０８】
次いで、図３３に示すように、封止樹脂４００Ｂを形成する。封止樹脂４００Ｂの形成は、たとえば浸透性に優れるとともに、感光することによって硬化する樹脂材料を主に凹部１０８Ｂに充填し、これを硬化させることによって行う。このとき、封止樹脂４００Ｂは、凹部１０８Ｂに充填されるとともに、主面１０１Ｂを覆っている。そして、封止樹脂４００Ｂは、複数の微小凹部１０９Ｂにも充填される。一方、主面１０１Ｂ上のめっき層２０２Ｂの一部を確実に露出させておく。また、後述する切断領域には、封止樹脂４００Ｂが重ならないように形成する。なお、封止樹脂４００Ｂを形成するための材料を例示すると、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。封止樹脂４００Ｂは、透光性樹脂または非透光性樹脂のいずれであってもよいが、本実施形態においては、非透光性樹脂が好ましい。
【０１０９】
次いで、図３４に示すように、外部端子２５０Ｂを形成する。外部端子２５０Ｂは、シード層２０１Ｂおよびめっき層２０２Ｂ上に、たとえばＮｉ，Ｐｄ，Ａｕなどの金属を無電解めっきすることによってｚ方向に膨出するバンプとして形成される。
【０１１０】
次いで、図３５に示すように、基板材料１００Ｂ’をたとえばダイサーＤｃによって切断する。この際、ダイサーＤｃによって基板材料１００Ｂ’のみを切断し、たとえば封止樹脂４００Ｂは切断しない。この切断を経ることにより、図２４、図２５に示した半導体装置１Ｂが得られる。
【０１１１】
次に、半導体装置１Ｂの作用について説明する。
【０１１２】
本実施形態によれば、電子素子３００Ｂが半導体材料からなる基板１００Ｂの凹部１０８Ｂに収容されている。このため、電子素子３００Ｂを支持するためのリードを設ける必要がない。リードを金型成形する場合と比較して、半導体材料からなる基板１００Ｂは、形状を作り変えるために発生する費用が少ない。したがって、半導体装置１Ｂのコストを低減することができる。特に、半導体装置１Ｂを少量生産する場合に、コスト低減効果が顕著である。
【０１１３】
基板１００Ｂの主面１０１Ｂには、微小凹部１０９Ｂが形成されている。封止樹脂４００Ｂは、主面１０１Ｂを覆っており、凹部１０８Ｂに充填されるとともに微小凹部１０９Ｂにも充填されている。このような微小凹部１０９Ｂを有する構成によれば、基板１００Ｂと封止樹脂４００Ｂとの密着力が高められ、封止樹脂４００Ｂの剥離や脱落が防止される。
【０１１４】
主面１０１Ｂは矩形環状をなしており、この矩形環状を構成する各辺に相当する部位に微小凹部１０９Ｂが複数ずつ形成されている。このように複数の微小凹部１０９Ｂが分散して形成されていると、基板１００Ｂに対する封止樹脂４００Ｂの接触面積を大きく確保するとともにアンカー効果による密着力の向上が図られる。したがって、基板１００Ｂと封止樹脂４００Ｂとの密着の信頼性を向上することができる。
【０１１５】
本発明に係る半導体装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【０１１６】
１Ａ，１Ｂ    半導体装置
１００Ａ，１００Ｂ    基板
１０１Ａ，１０１Ｂ    主面
１０２Ａ，１０２Ｂ    裏面
１０３Ａ，１０３Ｂ    外側面
１０４Ａ    面取り部
１０５Ａ    起立部
１０６Ａ，１０６Ｂ    基材
１０７Ａ，１０７Ｂ    絶縁層
１０８Ａ，１０８Ｂ    凹部
１０９Ｂ    微小凹部
１１０Ａ    第１凹部
１１１Ａ    第１底面
１１２Ａ    第１傾斜内側面
１２０Ａ    第２凹部
１２１Ａ    第２底面
１２２Ａ    第２傾斜内側面
１３１Ｂ    底面
１３２Ｂ    傾斜内側面
１４１Ｂ    傾斜内側面
２００Ａ，２００Ｂ    配線層
２０１Ａ，２０１Ｂ    シード層
２０２Ａ，２０２Ｂ    めっき層
２１１Ａ    第１底面パッド
２２１Ａ，２２１Ｂ    連絡経路
２３１Ｂ    底面パッド
２４０Ａ    金属導電部
２４１Ａ    被覆底面
２４２Ａ    被覆傾斜面
２４３Ａ    上面（金属導電部における主面の法線方向外方を向く面）
２５０Ａ，２５０Ｂ    外部端子
３００Ａ，３００Ｂ    電子素子
４００Ａ，４００Ｂ    封止樹脂
４０１Ａ    上面（封止樹脂における主面の法線方向外方を向く一端面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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