(57)【要約】【課題】小型の半導体装置においても静電容量の大きなキャパシタを配置することが可能な構造を有する半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１は、半導体素子８が形成された半導体基板２と、半導体基板２のパッシベーション膜１２を介して配置され１方向に長く形成された開口部４ａを有する平面型のスロットアンテナ４と、スロットアンテナ４と並列接続する共振用キャパシタ１５とを備え、共振用キャパシタ１５はチップ型素子となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
能動素子が形成された半導体基板と、
前記半導体基板の一面上に少なくとも１層以上の絶縁膜を介して配置され、１方向に長く形成された開口部を有する平面型のスロットアンテナと、
前記スロットアンテナと並列接続する共振用キャパシタとを備え、
前記共振用キャパシタはチップ型素子であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記共振用キャパシタは前記開口部を跨いで配置され、
前記共振用キャパシタは電極を２つ有し、２つの前記電極は共に前記スロットアンテナと接続することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置であって、
前記共振用キャパシタの周囲には絶縁性のある平坦化膜が形成され、
前記半導体基板において前記共振用キャパシタが配置された側は前記平坦化膜により平坦に形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置であって、
前記半導体基板は方形状の平板であり、
前記開口部の長手方向の向きと前記半導体基板の対角方向とが同じ向きになるように前記開口部が配置され、
前記共振用キャパシタは角柱状に形成され、前記共振用キャパシタの長手方向の向きと前記半導体基板の対角方向とが同じ向きになるように前記共振用キャパシタが配置され、
前記開口部の長手方向と前記共振用キャパシタの長手方向とは異なる向きとなるように前記開口部及び前記共振用キャパシタが配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置であって、
前記半導体装置は回路基板に実装して用いられ、
前記半導体基板の前記スロットアンテナが配置された面の側と逆側に前記回路基板と接続する端子が配置されることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項４に記載の半導体装置であって、
前記半導体装置は回路基板に実装して用いられ、
前記半導体基板の前記共振用キャパシタが形成された面側には前記回路基板と接続する端子が配置され、
前記平坦化膜は前記端子と前記半導体基板との間に配置されることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項４に記載の半導体装置であって、
前記半導体基板の前記能動素子が形成された能動面側に前記スロットアンテナ、前記共振用キャパシタが配置され、
前記半導体装置は回路基板に実装して用いられ、
前記半導体基板の前記能動面側には前記回路基板と接続する端子が配置され、
前記スロットアンテナ及び前記共振用キャパシタは前記半導体基板の中央に配置され、前記端子は前記半導体基板の周辺の近くに配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項２に記載の半導体装置を備える回路基板であって、
前記半導体基板の前記共振用キャパシタが形成された面側には前記回路基板と接続する端子が配置され、
前記回路基板において前記共振用キャパシタと対向する場所には孔部または凹部が形成され、前記孔部または前記凹部により前記共振用キャパシタを格納する空間が確保されていることを特徴とする回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び回路基板にかかわり、特に、スロットアンテナから送受信する電磁波の周波数を低くする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信機器を小型にするために無線通信機器に搭載する用途で電磁波を送受信する半導体装置の小型化が望まれている。電磁波を送受信するアンテナにスロットアンテナを用いた小型の半導体装置が特許文献１に開示されている。それによると、半導体装置は、スロットアンテナが配置された金属板を備え、金属板に重ねて多層配線層が形成されている。さらに、多層配線層上に電子部品及び外部接続端子を配置し、信号を処理する回路が構成されていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６６４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スロットアンテナを搭載する半導体装置を小型化するとき、スロットアンテナと接続するキャパシタの静電容量を変えることによりアンテナの共振周波数を変えることができる。そして、キャパシタの静電容量を大きくするとき、アンテナの共振周波数を低く設定することができる。キャパシタを大きくするとキャパシタを搭載した半導体装置も大きくなる。そこで、小型の半導体装置においても静電容量の大きなキャパシタを配置することが可能な構造を有する半導体装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例にかかる半導体装置であって、能動素子が形成された半導体基板と、前記半導体基板の一面上に少なくとも１層以上の絶縁膜を介して配置され、１方向に長く形成された開口部を有する平面型のスロットアンテナと、前記スロットアンテナと並列接続する共振用キャパシタとを備え、前記共振用キャパシタはチップ型素子であることを特徴とする。
【０００７】
この半導体装置によれば、平面型のスロットアンテナに共振用キャパシタが並列接続され、スロットアンテナの形状と共振用キャパシタの静電容量を設定することにより所定の共振周波数を設定することができる。そして、半導体装置は共振周波数の電磁波送信または受信することにより、送信機または受信機として機能することができる。スロットアンテナの形状を変えずに共振用キャパシタの静電容量を変更するとき、静電容量が大きい方が小さい場合に比べて共振周波数を小さくすることができる。共振用キャパシタはチップ型素子であり、誘電体と電極とを積層して形成された静電容量の大きな素子である。そして、共振用キャパシタにチップ型素子を用いることから、誘電体を一対の電極で挟んで構成したキャパシタを半導体装置に配置する場合に比べて、共振用キャパシタは単位面積当たりの静電容量が大きなキャパシタを配置することができる。従って、共振周波数の低い半導体装置を提供することができる。
【０００８】
［適用例２］
上記適用例にかかる半導体装置において、前記共振用キャパシタは前記開口部を跨いで配置され、前記共振用キャパシタは電極を２つ有し、２つの前記電極は共に前記スロットアンテナと接続することを特徴とする。
【０００９】
この半導体装置によれば、共振用キャパシタはスロットアンテナの開口部を跨いで配置される。この配置において、共振用キャパシタが有する２つの電極は共にスロットアンテナの開口部と近い場所に配置して、２つの電極とスロットアンテナとを接続することができる。従って、共振用キャパシタの電極とスロットアンテナとを接続する配線を短くすることができる。そして、配線に付随する静電容量を減らすことができる為、設計した静電容量以外の静電容量を減らすことができる。その結果、回路設計のし易い半導体装置にすることができる。
【００１０】
［適用例３］
上記適用例にかかる半導体装置において、前記共振用キャパシタの周囲には絶縁性のある平坦化膜が形成され、前記半導体基板において前記共振用キャパシタが配置された側は前記平坦化膜により平坦に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この半導体装置によれば、共振用キャパシタの周囲に平坦化膜が形成されている。そして、共振用キャパシタが配置されている面は平坦に形成されている。半導体装置を移動するとき、半導体装置を吸引して保持したり、粘着テープに付けて保持することがある。このとき、凹凸のある面より平坦な面を有する半導体装置の方が吸着や粘着テープへの付着をし易くなる。従って、吸着または接着し易い半導体装置にすることができる。
【００１２】
［適用例４］
上記適用例にかかる半導体装置において、前記半導体基板は方形状の平板であり、前記開口部の長手方向の向きと前記半導体基板の対角方向とが同じ向きになるように前記開口部が配置され、前記共振用キャパシタは角柱状に形成され、前記共振用キャパシタの長手方向の向きと前記半導体基板の対角方向とが同じ向きになるように前記共振用キャパシタが配置され、前記開口部の長手方向と前記共振用キャパシタの長手方向とは異なる向きとなるように前記開口部及び前記共振用キャパシタが配置されていることを特徴とする。
【００１３】
この半導体装置によれば、開口部の長手方向の向きが半導体基板の対角方向と同じ向きになるように開口部が配置されている。従って、開口部の長手方向の向きを半導体基板の辺と平行の方向に配置するときに比べて、長い開口部を配置することができる。そして、共振用キャパシタの長手方向の向きが半導体基板の対角方向と同じ向きに開口部が配置されている。従って、共振用キャパシタの長手方向の向きを半導体基板の辺の方向に配置するときに比べて、長い共振用キャパシタを配置することができる。スロットアンテナは開口部が長い程共振周波数を低くすることができ、共振用キャパシタの静電容量が大きい程共振周波数を低くすることができる。従って、共振周波数の低い半導体装置を提供することができる。
【００１４】
［適用例５］
上記適用例にかかる半導体装置において、前記半導体装置は回路基板に実装して用いられ、前記半導体基板の前記スロットアンテナが配置された面の側と逆側に前記回路基板と接続する端子が配置されることを特徴とする。
【００１５】
この半導体装置によれば、回路基板と端子とが接続して実装される。そして、スロットアンテナは半導体基板に対して端子と逆の面側に配置されている。従って、端子が配置されている面側にスロットアンテナが配置されるときに比べて、スロットアンテナを回路基板から離して配置することができる。そして、この半導体装置を備えた回路基板を２つ用意し、２つの回路基板を対向させて近づけるとき、それぞれのスロットアンテナを接近させることができる。従って、スロットアンテナを接近させることができる為、電磁波による伝送電力損失の小さい通信を行うことができる。
【００１６】
［適用例６］
上記適用例にかかる半導体装置において、前記半導体装置は回路基板に実装して用いられ、前記半導体基板の前記共振用キャパシタが形成された面側には前記回路基板と接続する端子が配置され、前記平坦化膜は前記端子と前記半導体基板との間に配置されることを特徴とする。
【００１７】
この半導体装置によれば、共振用キャパシタの周囲に平坦化膜が形成され、共振用キャパシタが配置された側は平坦化膜により平坦に形成されている。そして、半導体装置を回路基板に実装するとき、回路基板が平坦なときにも共振用キャパシタが回路基板に接触することなく、半導体装置を回路基板に実装することができる。
【００１８】
［適用例７］
上記適用例にかかる半導体装置において、前記半導体基板の前記能動素子が形成された能動面側に前記スロットアンテナ、前記共振用キャパシタが配置され、前記半導体装置は回路基板に実装して用いられ、前記半導体基板の前記能動面側には前記回路基板と接続する端子が配置され、前記スロットアンテナ及び前記共振用キャパシタは前記半導体基板の中央に配置され、前記端子は前記半導体基板の周辺の近くに配置されていることを特徴とする。
【００１９】
この半導体装置によれば、回路基板と接続する端子は半導体基板の周辺の近くに配置されている。従って、半導体基板の中央に相当する場所にスロットアンテナ及び共振用キャパシタを配置する場所を広く確保することができる。そして、スロットアンテナを長く配置し、大きな共振用キャパシタを配置することにより、スロットアンテナの共振周波数を低くすることができる。
【００２０】
［適用例８］
上記適用例にかかる半導体装置を備える回路基板において、前記半導体基板の前記共振用キャパシタが形成された面側には前記回路基板と接続する端子が配置され、前記回路基板において前記共振用キャパシタと対向する場所には孔部または凹部が形成され、前記孔部または前記凹部により前記共振用キャパシタを格納する空間が確保されていることを特徴とする。
【００２１】
この回路基板によれば、共振用キャパシタが半導体装置から回路基板側に突出して配置されることがある。そして、回路基板は孔部または凹部が形成されることにより、空間が配置される。共振用キャパシタはこの空間に配置されることにより、共振用キャパシタと半導体装置とが押圧し合わないように配置することができる。従って、共振用キャパシタが損傷することなく半導体装置を回路基板に実装することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本実施形態では、本発明の特徴的な半導体装置と、この半導体装置を製造する例について図１〜図４に従って説明する。尚、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００２３】
（第１の実施形態）
（半導体装置）
以下、実施形態について図面に従って説明する。図１はスロットアンテナを備える半導体装置を示す概略斜視図である。図１（ａ）は、スロットアンテナ側から見た図であり、図１（ｂ）は基板に実装するバンプ側から見た図である。図１に示すように、半導体装置１は矩形の板状に形成されている。半導体装置１の対角線と平行な方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向とする。そして、半導体装置１の厚さ方向をＺ方向とする。半導体装置１はシリコン等からなる方形状の半導体基板２を備えている。半導体基板２の大きさは、形成するスロットアンテナの大きさにより設計すれば良く、本実施形態では、例えば、Ｘ方向の長さとＹ方向の長さとが共に５ｍｍに設定されている。半導体基板２のＺ方向側の上には平坦化膜３が配置され、平坦化膜３と半導体基板２との間には１方向に長く形成された開口部４ａを有する平面型のスロットアンテナ４が形成されている。そして、スロットアンテナ４に電磁波が到達するとき、スロットアンテナ４は電磁波を受信するアンテナとして機能するようになっている。平坦化膜３はスロットアンテナ４を覆って配置されることにより、スロットアンテナ４に塵が付着してアンテナの特性が低下することを防止する。さらに、平坦化膜３のＺ方向の面は平坦に形成されている。そして、エアーピンセット等を用いて半導体装置１を保持するとき、作業者は平坦化膜３の平坦な面を吸着できるので、半導体装置１は保持し易くなっている。半導体装置１を粘着材を用いてテープに付着して保持するとき、テープに平坦化膜３の平坦な面を付着できるので、半導体装置１はテープに付着し易くなっている。
【００２４】
半導体基板２のＺ方向と逆の方向には応力緩和層５が配置され、応力緩和層５の上面において四隅の近くには略半球状の端子としてのバンプ６が配置されている。平坦化膜３及び応力緩和層５の形成材料としては、絶縁性があり、所定の形状に形成し易い材料が好ましい。この形成材料には、例えば、ポリイミド樹脂、シリコン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン変性エポキシ樹脂、フェノール系樹脂、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；ＢｅｎｚｏＣｙｃｌｏＢｕｔｅｎｅ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；ＰｏｌｙＢｅｎｚＯｘａｚｏｌｅ）等の絶縁性樹脂材料を用いることができる。これらの絶縁性樹脂材料のいずれかを単体、あるいは混合物にして用いることができる。本実施形態においては、例えば、ポリイミド樹脂を採用している。そして、応力緩和層５の厚みは数μｍ〜２０μｍ程度の範囲で設定することができる。
【００２５】
そして、応力緩和層５のＺ方向と逆の方向にはおいてバンプ６が配置された場所以外の場所にはソルダーレジスト膜７が形成されている。半導体装置１を回路基板に実装して用いるとき、半導体装置１はバンプ６を介して電流を回路基板に流動可能になっている。半導体装置１を回路基板に実装するとき、半導体基板２と回路基板とは熱膨張係数が異なるので、加熱の温度変化により半導体基板２と回路基板の間に歪みが生じる。応力緩和層５が変形することにより、この歪みによる応力の発生が抑えられる。
【００２６】
図２（ａ）は半導体装置の構成を示す模式平面図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は半導体装置の構成を示す模式断面図である。図２（ａ）は半導体装置を平坦化膜３側から見た図であり、平坦化膜３が配置されていない状態を示している。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’における模式断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ’における模式断面図である。図２に示すように、半導体基板２のＺ方向と逆の方向の面には、例えば、トランジスタやダイオード等の能動素子としての半導体素子８が形成されており、半導体素子８が形成されている面を能動面２ａと称す。そして、能動面２ａと反対側の面は能動素子が形成されていない面であり、この面を非能動面２ｂと称す。
【００２７】
能動面２ａにはアルミニウム等の金属の配線９が形成され、配線９は半導体素子８と接続されている。この配線９の一部と半導体基板２とを覆うように酸化シリコンや窒化シリコン等からなる絶縁膜としてのパッシベーション膜１０が形成されている。パッシベーション膜１０により半導体基板２が保護されることにより、電流リークの発生や酸素及び水分等による半導体基板２の浸食等が防止される。
【００２８】
能動面２ａと能動面２ａに形成された配線９のＺ方向と逆の側には応力緩和層５が配置されている。そして、能動面２ａのＸ方向と４５度を成す方向の両端では配線９の一部が露出するように応力緩和層５が配置されている。応力緩和層５の両端には斜面５ａが形成され、配線９から斜面５ａを経て応力緩和層５の下面５ｂまで配線１１が配置されている。そして、下面５ｂにおいて配線１１にはバンプ６が配置され、バンプ６以外の下面５ｂと配線１１を覆ってソルダーレジスト膜７が配置されている。ソルダーレジスト膜７は図示しない回路基板に半導体装置１を実装するときバンプ６以外に半田が付着しないように保護する機能を備えている。
【００２９】
半導体基板２において非能動面２ｂにはパッシベーション膜１０と同様な機能を備えた絶縁膜としてのパッシベーション膜１２が形成され、パッシベーション膜１２上には平面型のスロットアンテナ４が積層して配置されている。スロットアンテナ４は半導体装置１の対角方向と同じ向きであるＸ方向に長く形成された開口部４ａを備え、非能動面２ｂ上において開口部４ａを除く総ての面に形成された導電性の膜から構成されている。
【００３０】
能動面２ａに形成された配線９と対向する場所には半導体基板２を貫通する貫通電極１３が形成され、貫通電極１３は配線９とスロットアンテナ４とを電気的に接続している。貫通電極１３と半導体基板２との間にはパッシベーション膜１２が配置され、貫通電極１３を流れる電流が半導体基板２に電流リークすることを防止している。
【００３１】
貫通電極１３とスロットアンテナ４とが接続する場所を給電点１４と称し、給電点１４は開口部４ａを挟んで２つの列に配列して配置されている。給電点１４の個数はスロットアンテナ４の特性に合わせて設定すれば良く、例えば、本実施形態では各列９個の給電点１４が配置されている。
【００３２】
配線９，１１、貫通電極１３、スロットアンテナ４の形成材料には導電性材料を単体または複合材料の形態にて用いることができる。この形成材料としては、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケルバナジウム（ＮｉＶ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）等を用いることができる。また、配線９，１１、貫通電極１３、スロットアンテナ４は、これらの導電性材料からなる単層構造もしくは複層構造にしてもよい。本実施形態においては、例えば、配線９の形成材料にはアルミニウムを採用している。そして、配線１１、スロットアンテナ４、貫通電極１３の形成材料には窒化チタンまたはチタンタングステンと、銅とを採用し、２層構造にしている。
【００３３】
スロットアンテナ４のＺ方向において開口部４ａを跨ぐように共振用キャパシタ１５が配置され、共振用キャパシタ１５の長手方向の向きと半導体装置１の対角方向であるＹ方向とが同じ向きになるように共振用キャパシタ１５が配置されている。共振用キャパシタ１５はチップ型素子であり、電極と誘電体とが積層されることにより静電容量が大きくなるように形成されている。静電容量は発振する電磁波の周波数と半導体装置１の大きさとにより設定すれば良く、例えば、本実施形態では１００ｐＦ〜１０００ｐＦの静電容量の特性を有するキャパシタを採用している。共振用キャパシタ１５はＹ方向両端に電極１５ａを有し、各電極１５ａはスロットアンテナ４と接続されている。そして、スロットアンテナ４及び共振用キャパシタ１５を覆うように平坦化膜３が配置され、平坦化膜３の厚みは共振用キャパシタ１５の厚み以上の厚みに設定されている。この平坦化膜３のＺ方向の面３ａは平坦に形成されている。
【００３４】
半導体装置１を受信装置として用いるとき、発信装置のアンテナ１６とスロットアンテナ４とを対向する位置に配置し電磁波１７を送受信する。半導体装置１は回路基板１８とバンプ６を介して実装される。このとき、スロットアンテナ４は半導体基板２より回路基板１８から離れた場所に位置するので、半導体基板２より発信装置のアンテナ１６に近い場所において電磁波１７を送受信することが可能になっている。
【００３５】
図３は半導体装置の電気制御ブロック図であり、電子機器と接続した構成におけるブロック図である。図３において、電子機器２１は、例えば、キーレスエントリーシステムや携帯型電話機であり、半導体装置１に加えて、操作部２２、表示部２３、処理部２４、記憶部２５、電源部２６と、これらを制御する制御部２７を有する。
【００３６】
操作部２２は入力を行うための機能を備え、例えば、キー及びボタン等により構成されている。表示部２３は文字及び画像を表示する機能を備え、例えば、液晶パネル及び有機ＥＬパネル等により構成されている。処理部２４は特化された演算処理を行う機能を備え、例えば、デジタルシグナルプロセッサ等から構成されている。記憶部２５は、操作部２２、処理部２４、制御部２７の動作に必要なデータ（例えば、入力された命令、表示する画像、制御・監視のためのデータ、処理により得られた情報、制御する動作を記述したプログラム等）を記憶するために用いられる。電源部２６は充電可能な機能を備え、例えば、リチウム電池等からなる。制御部２７は電子機器２１の全体動作の制御及び監視を行う機能を備え、例えば、ＣＰＵ（演算処理装置）等からなる。
【００３７】
半導体装置１において、スロットアンテナ４の開口部４ａを跨ぐように配置された共振用キャパシタ１５とスロットアンテナ４とが並列接続されている。そして、開口部４ａの長手方向と平行に給電点１４が２列配置され、各列が開口部４ａを挟んで対向する場所に配置されている。給電点１４による２つの配列のうち図中開口部４ａの下側に位置する配列をアース用給電点列１４ａとし、他方の配列を信号用給電列１４ｂとする。そして、アース用給電点列１４ａのうち図中左側に位置する４つの給電点１４を第１アース用給電点列１４ｃとし、図中右側に位置する５つの給電点１４を第２アース用給電点列１４ｄとする。同様に、信号用給電列１４ｂのうち図中左側に位置する４つの給電点１４を電力用給電点列１４ｅとし、図中右側に位置する５つの給電点１４を信号用給電点列１４ｆとする。
【００３８】
第１アース用給電点列１４ｃは配線を介して第１スイッチ２８と接続され、第１スイッチ２８はアース２９と接続されている。そして、第１アース用給電点列１４ｃに属する４つの給電点１４のうち１つの給電点１４がアース２９と接続可能になっている。同様に、第２アース用給電点列１４ｄは配線を介して第２スイッチ３０と接続され、第２スイッチ３０はアース２９と接続されている。そして、第２アース用給電点列１４ｄに属する５つの給電点１４のうち１つの給電点１４がアース２９と接続可能になっている。
【００３９】
電力用給電点列１４ｅは配線を介して第３スイッチ３１と接続され、第３スイッチ３１は整流回路３２と接続されている。そして、電力用給電点列１４ｅに属する４つの給電点１４のうち１つの給電点１４が整流回路３２と接続可能になっている。整流回路３２は不平衡型の整流回路であり、スロットアンテナ４の給電点１４から入力される交流波形を整流する。そして、整流回路３２はバンプ６を介して電源部２６に整流された電力を出力し、電源部２６は電力を入力して充電する。
【００４０】
信号用給電点列１４ｆは配線を介して第４スイッチ３３と接続され、第４スイッチ３３は復調回路３４と接続されている。そして、信号用給電点列１４ｆに属する５つの給電点１４のうち１つの給電点１４が復調回路３４と接続可能になっている。復調回路３４は直接検波または同期検波等の検波を行い復調することにより信号波形を抽出する回路である。復調回路３４はバンプ６を介して制御部２７に抽出した信号波形を出力する。この復調回路３４は電源部２６とバンプ６を介して接続され、電源部２６から電力を供給される。
【００４１】
第１スイッチ２８、第２スイッチ３０、第３スイッチ３１、第４スイッチ３３は給電点１４を選択するスイッチである。各スイッチを切り換えることにより、開口部４ａの長手方向における中点と給電点１４との距離３５を変更することが可能になる。そして、給電点１４を換えることによりスロットアンテナ４及び共振用キャパシタ１５等からなる回路のインピーダンスを調整することができる。製造上の理由によりインピーダンスのばらつきがあるとき、固体間のばらつきに応じて調整することが可能となる。インピーダンスを調整する必要のないときには、第１スイッチ２８、第２スイッチ３０、第３スイッチ３１、第４スイッチ３３は必ずしも必要ではない。
【００４２】
次に、上述した半導体装置１を製造する製造方法について図４及び図２にて説明する。図４は、半導体装置を製造する製造工程を示すフローチャートである。ステップＳ１は、貫通電極形成工程に相当する。図２において、半導体基板２は能動面２ａに半導体素子８が形成され、さらに、配線９が形成されている。
【００４３】
半導体素子８及び配線９は公知の半導体素子の製造プロセスにより形成されており、説明を省略する。半導体基板２の非能動面２ｂ上にレジスト膜からなる図示しないマスクを形成する。レジスト膜の材料を含む溶液をスピンコート法を用いて塗布した後、乾燥することにより固化する。そして、露光及び現像してパターニングを行うことにより、貫通電極１３を形成する場所のレジスト膜を除去する。続いて、ドライエッチング法を用いて、半導体基板２に孔を形成する。孔は貫通電極１３を形成するための孔である。孔を形成する方法はドライエッチング法に限らず、ウェットエッチング法やレーザ光を照射して孔開けする方法や、これらの方法を組み合わせて実施しても良い。孔の大きさや深さに合わせて選択しても良い。
【００４４】
次に、孔の内壁にパッシベーション膜１２を形成する。パッシベーション膜１２により貫通電極１３から半導体基板２への電流リークの発生が防止される。パッシベーション膜１２は酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁膜であり、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）、蒸着、スパッタ等を用いて形成する。尚、配線９において孔に臨む部分にパッシベーション膜１２が付着するときには絶縁膜をドライエッチングあるいはレーザ加工により除去する。そして、孔の側面の壁にのみパッシベーション膜１２が形成された状態とすることにより、貫通電極１３を形成したとき貫通電極１３と配線９とがそれぞれ導通可能になる。
【００４５】
次に、ＣＶＤ法、蒸着、スパッタ等を用いて非能動面２ｂのパッシベーション膜１２上及び上述の孔の内壁に金属膜を形成する。本実施形態では、例えば、窒化チタン膜もしくはチタンタングステン合金の膜を形成する。その後、この膜に積層して銅の膜を形成して金属膜を形成する方法を採用している。続いて、金属膜上に電界めっき処理を施す。電界めっき処理により、孔の内側に貫通電極１３を形成する導電材料が配置される。そして、孔の底部に露出している配線９と貫通電極１３とが電気的に接続され、孔の底部に露出している配線９と貫通電極１３とが電気的に接続される。また、貫通電極１３の形成方法としては、上述しためっき法に限られず、導電ペースト、溶融金属、金属ワイヤ等を埋め込んで形成する方法を用いてもよい。また、本実施形態では、孔の内部に導電材料を充填して貫通電極１３を形成したが、完全に充填しなくても、少なくとも孔の内壁に沿って基板の厚さ方向に貫通電極１３が形成され、配線９と貫通電極１３とが電気的に接続され、孔の底部に露出している配線９と貫通電極１３とが電気的に接続されればよい。次にステップＳ２に移行する。
【００４６】
ステップＳ２は、アンテナ形成工程に相当する。レジスト膜の材料を含む溶液をスピンコート法を用いて非能動面２ｂの金属膜上に塗布した後、乾燥することにより固化する。そして、露光及び現像して一部のレジスト膜を剥離して除去することより、レジスト膜のパターニングを行う。次に、露出している銅の膜をエッチングして除去し、さらに、銅の膜を覆っているレジスト膜を剥離して除去する。その結果、スロットアンテナ４の開口部４ａが形成される。さらに、電界めっき法を用いてスロットアンテナ４を厚膜化しても良い。次にステップＳ３に移行する。
【００４７】
ステップＳ３は、キャパシタ配置工程に相当する。スロットアンテナ４上で共振用キャパシタ１５を配置する場所に接着剤を塗布し、共振用キャパシタ１５の電極１５ａを配置する場所にクリーム半田を塗布する。続いて、共振用キャパシタ１５を配置して接着剤を加熱して固化した後、さらに加熱してクリーム半田を溶融して冷却することにより共振用キャパシタ１５をスロットアンテナ４に実装する。次に、スロットアンテナ４上に平坦化膜３の材料液を塗布する。塗布方法は、塗布する材料液の厚み及び粘度に合わせて、塗布し易い方法を選択すれば良く、スピンコート法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット法等の方法から選択することができる。本実施形態においては、例えば、オフセット印刷法を採用している。続いて塗布した材料液を乾燥して固化することにより、平坦化膜３を形成する。次にステップＳ４に移行する。
【００４８】
ステップＳ４は、接続端子形成工程に相当する。パッシベーション膜１０が形成されている半導体基板２に応力緩和層５の材料液をスピンコート法等により塗布する。続いて、乾燥及び焼成することにより応力緩和層５の材料液を固化する。次に、露光及び現像することにより、応力緩和層５に斜面５ａを形成する。このとき、露光する露光条件を調整することにより斜面５ａを形成することができる。
【００４９】
次に、配線１１を形成する。応力緩和層５が形成された半導体基板２にスパッタ法を用いてチタンタングステン膜、銅の膜をこの順で積層して形成する。次にレジスト膜の材料を含む溶液をスピンコート法を用いて塗布した後、乾燥することによりレジスト膜を固化する。そして、露光及び現像して一部のレジスト膜を剥離して除去することにより、レジスト膜のパターニングを行う。次に、露出している銅の膜をエッチングして除去し、さらに、銅の膜を覆っているレジスト膜を剥離して除去する。その結果、配線１１が形成される。さらに、電界めっき法を用いて配線１１を厚膜化しても良い。
【００５０】
次に、ソルダーレジスト膜７を形成する。ソルダーレジスト膜７の材料液をスピンコート法を用いて塗布する。そして、露光及び現像することによりパターニングを行う。パターニングによりバンプ６を配置する予定の場所のソルダーレジスト膜７を除去し、配線１１を露出させる。次に、配線１１上において、ソルダーレジスト膜７が除去されている場所に鉛フリー半田からなる半田ボールを転写して、バンプ６を形成する。バンプ６は、鉛フリー半田からなるペーストを印刷する方法、半田めっきにより形成する方法等を施すことにより形成してもよい。以上の工程により、半導体装置１を製造する製造工程を終了する。
【００５１】
上述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、スロットアンテナ４に共振用キャパシタ１５が並列接続されている。スロットアンテナ４の形状を変えずに共振用キャパシタ１５の静電容量を変更するとき、静電容量が大きい方が小さい場合に比べて共振周波数を小さくすることができる。共振用キャパシタ１５はチップ型素子であることから、誘電体を一対の電極で挟んで構成したキャパシタを半導体装置に配置する場合に比べて、単位面積当たりの静電容量が大きなキャパシタを配置することができる。従って、共振周波数の低い半導体装置１を提供することができる。
【００５２】
（２）本実施形態によれば、共振用キャパシタ１５はスロットアンテナ４の開口部４ａを跨いで配置されている。この配置において、共振用キャパシタ１５が有する２つの電極１５ａは共にスロットアンテナ４の開口部４ａと近い場所に配置して、２つの電極１５ａとスロットアンテナ４とを接続することができる。従って、共振用キャパシタ１５の電極１５ａとスロットアンテナ４とを接続する配線を短くすることができる。そして、配線に付随する静電容量を減らすことができる為、設計した静電容量以外の静電容量を減らすことができる。その結果、回路設計のし易い半導体装置１にすることができる。
【００５３】
（３）本実施形態によれば、共振用キャパシタ１５の周囲に平坦化膜３が形成されている。そして、共振用キャパシタ１５が配置されている面は平坦に形成されている。半導体装置１を移動するとき、半導体装置１を吸引して保持したり、粘着テープに付けて保持することがある。このとき、凹凸のある面より平坦な面を有する半導体装置１の方が吸着や粘着テープへの付着をし易くなる。従って、吸着または接着し易い半導体装置１にすることができる。
【００５４】
（４）本実施形態によれば、開口部４ａの長手方向の向きが半導体基板２の対角方向と同じ向きになるように開口部４ａが配置されている。従って、開口部４ａの長手方向の向きを半導体基板２の辺と平行な方向に配置するときに比べて、長い開口部４ａを配置することができる。そして、共振用キャパシタ１５の長手方向の向きが半導体基板２の対角方向と同じ向きに開口部４ａが配置されている。従って、共振用キャパシタ１５の長手方向の向きを半導体基板２の辺の方向に配置するときに比べて、長い共振用キャパシタ１５を配置することができる。スロットアンテナは開口部が長い程共振周波数を低くすることができ、共振用キャパシタ１５の静電容量が大きい程共振周波数を低くすることができる。従って、共振周波数の低い半導体装置１を提供することができる。
【００５５】
（５）本実施形態によれば、回路基板１８とバンプ６とが接続して実装される。そして、スロットアンテナ４は半導体基板２に対してバンプ６と逆の非能動面２ｂの側に配置されている。従って、バンプ６が配置されている能動面２ａの側にスロットアンテナ４が配置されるときに比べて、スロットアンテナ４を回路基板１８から離して配置することができる。そして、この半導体装置１を備えた回路基板１８を２つ用意し、２つの回路基板１８を対向させて近づけるとき、それぞれのスロットアンテナ４を接近させることができる。従って、スロットアンテナ４を接近させることができる為、半導体装置１は電磁波１７による伝送電力損失の小さい通信を行うことができる。
【００５６】
（６）本実施形態によれば、スロットアンテナ４に共振用キャパシタ１５を接続することにより、スロットアンテナ４の共振周波数を下げることができる。そして、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の規格である２．４５ＧＨｚ帯より低い周波数に共振周波数を設定することにより、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の規格を用いる機器との混信を防ぐことができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
次に、半導体装置の一実施形態について図５（ａ）の半導体装置の模式断面図及び図４を用いて説明する。この実施形態が第１の実施形態と異なるところは、スロットアンテナ４が半導体基板２の能動面側に配置されている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００５８】
すなわち、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、半導体装置３６は半導体基板３７を備え、半導体基板３７のＺ方向には能動素子としての半導体素子３８が形成されている。従って、半導体基板３７のＺ方向の面が能動面３７ａであり、半導体基板３７のＺ方向と逆の面が非能動面３７ｂとなっている。能動面３７ａ上には半導体素子３８と接続して配線３９が配置され、能動面３７ａ及び配線３９上には絶縁層４０が配置されている。
【００５９】
絶縁層４０の上にはスロットアンテナ４が配置され、給電点１４が位置する場所の絶縁層４０にはビア４１が形成されている。そして、配線３９とスロットアンテナ４とがビア４１により電気的に接続されている。スロットアンテナ４には開口部４ａが形成され、スロットアンテナ４上には開口部４ａを跨ぐように共振用キャパシタ１５が配置されている。そして、共振用キャパシタ１５の一対の電極１５ａはそれぞれスロットアンテナ４と接続されている。スロットアンテナ４及び共振用キャパシタ１５を覆って平坦化膜３が配置され、平坦化膜３のＺ方向の面３ａは平坦に形成されている。
【００６０】
半導体基板３７の非能動面３７ｂには絶縁膜としてのパッシベーション膜４２が配置され、パッシベーション膜４２のＺ方向と逆の面には配線４３が配置されている。そして、半導体基板３７には貫通電極４４が形成され、配線３９と配線４３とが貫通電極４４により電気的に接続されている。パッシベーション膜４２のＺ方向と逆の方向には応力緩和層５、配線１１、バンプ６、ソルダーレジスト膜７が配置される。これらについては第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００６１】
次に、半導体装置３６の製造方法について説明する。半導体装置３６の製造工程は図４に示すフローチャートと同様の工程により製造される。ステップＳ１は、貫通電極形成工程に相当する。図５（ａ）において、半導体基板３７は能動面３７ａに半導体素子３８が形成され、さらに、配線３９が形成されている。半導体基板３７の貫通電極４４を形成する場所に孔を開けて、パッシベーション膜４２及び貫通電極４４を形成する。この製造方法は第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。次にステップＳ２に移行する。
【００６２】
ステップＳ２は、アンテナ形成工程に相当する。半導体基板３７の能動面３７ａに絶縁層４０の材料液をスピンコート法等により塗布する。続いて、乾燥及び焼成することにより絶縁層４０の材料液を固化する。次に、露光及び現像することにより、絶縁層４０にビア４１用の凹部を形成する。このとき、露光する露光条件を調整することにより凹部を形成することができる。
【００６３】
次に、スロットアンテナ４を形成する。絶縁層４０が形成された半導体基板３７にスパッタ法を用いてチタンタングステン膜、銅の膜をこの順で積層して形成する。次にレジスト膜の材料を含む溶液をスピンコート法を用いて塗布した後、乾燥することによりレジスト膜を固化する。そして、露光及び現像して一部のレジスト膜を剥離して除去することにより、レジスト膜のパターニングを行う。次に、露出している銅の膜をエッチングして除去し、さらに、銅の膜を覆っているレジスト膜を剥離して除去する。その結果、スロットアンテナ４が形成される。さらに、電界めっき法を用いてスロットアンテナ４を厚膜化しても良い。次にステップＳ３に移行する。
【００６４】
ステップＳ３は、キャパシタ配置工程に相当する。ステップＳ３の製造方法は第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は、接続端子形成工程に相当する。非能動面３７ｂの貫通電極４４が形成されている場所に配線４３を形成する。配線４３はスロットアンテナ４を形成するときの製造方法と同様の製造方法を用いて形成することが可能であり、説明を省略する。続いて、応力緩和層５、配線１１、バンプ６、ソルダーレジスト膜７を順次形成する。この製造方法は第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。以上の工程により、半導体装置３６を製造する製造工程を終了する。
【００６５】
上述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、給電点１４においてスロットアンテナ４と半導体素子３８とがビア４１及び配線３９によって電気的に接続されている。従って、スロットアンテナ４と半導体素子３８との間の配線を短くすることができる。そして、配線に付随する静電容量を減らすことができる為、設計した静電容量以外の静電容量を減らすことができる。その結果、回路設計のし易い半導体装置にすることができる。
【００６６】
（２）本実施形態によれば、スロットアンテナ４と半導体基板３７との間に絶縁層４０が配置されているので、スロットアンテナ４と半導体基板３７との間隔が離れて配置されている。スロットアンテナ４と半導体基板３７との間隔が近いとき、スロットアンテナ４が送受信する電磁波が半導体基板３７を通過し易くなる。そして、電磁波が減衰することによりスロットアンテナ４が受信する電磁波が弱くなる可能性がある。本実施形態ではスロットアンテナ４と半導体基板３７との間隔が離れて配置されている為、スロットアンテナ４が送受信する電磁波を弱め難くすることができる。
【００６７】
（第３の実施形態）
次に、半導体装置の一実施形態について図５（ｂ）及び図５（ｃ）の半導体装置の模式断面図と図６とを用いて説明する。この実施形態が第１の実施形態と異なるところは、スロットアンテナ４及びバンプ６が半導体基板２の能動面側に配置されている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００６８】
すなわち、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、半導体装置４７は半導体基板４８を備え、半導体基板４８のＺ方向には絶縁膜としてのパッシベーション膜４９が配置され、Ｚ方向と逆の方向には能動素子としての半導体素子５０が形成されている。従って、半導体基板４８のＺ方向と逆の面が能動面４８ａであり、半導体基板４８のＺ方向の面が非能動面４８ｂとなっている。能動面４８ａ上には半導体素子５０と接続して配線５１が配置され、能動面４８ａ及び配線５１上には絶縁膜としてのパッシベーション膜５２が配置されている。
【００６９】
パッシベーション膜５２上にはスロットアンテナ５３が配置され、給電点１４が位置する場所ではパッシベーション膜５２が除去されている。そして、配線５１とスロットアンテナ５３とが電気的に接続されている。スロットアンテナ５３には開口部５３ａが形成され、スロットアンテナ５３上では開口部５３ａを跨ぐように共振用キャパシタ１５が配置されている。そして、共振用キャパシタ１５の一対の電極１５ａはそれぞれスロットアンテナ５３と接続されている。スロットアンテナ５３及び共振用キャパシタ１５を覆って平坦化膜としての応力緩和層５４が配置されている。応力緩和層５４のＺ方向と逆の方向には、配線１１、バンプ６、ソルダーレジスト膜７が配置される。これらについては第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００７０】
図５（ｃ）は共振用キャパシタ１５の厚さが応力緩和層５４より厚いときの状態を示している。図５（ｃ）に示すように、半導体装置５５は共振用キャパシタ５６を備え、共振用キャパシタ５６の厚みは応力緩和層５４の厚みより厚くなっている。このとき、共振用キャパシタ５６は応力緩和層５４より突出するように配置してもよい。
【００７１】
次に、半導体装置４７の製造方法について図５（ｂ）及び図６を用いて説明する。図６は、半導体装置を製造する製造工程を示すフローチャートである。ステップＳ１１は、アンテナ形成工程に相当する。図５（ｂ）において、半導体基板４８は能動面４８ａに半導体素子５０が形成され、さらに、配線５１が形成されている。能動面４８ａにＣＶＤ法（化学的気相成長法）、蒸着法、スパッタ法等を用いてパッシベーション膜５２を形成する。そして、パッシベーション膜５２上にレジスト膜を形成し露光、現像、エッチング、レジスト膜剥離を行うことにより、給電点１４の場所におけるパッシベーション膜５２を除去する。そして、給電点１４における配線５１を露出させる。続いて、パッシベーション膜５２上にスロットアンテナ５３を形成した後、スロットアンテナ５３に開口部５３ａを形成する。スロットアンテナ５３の形成方法は第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２のキャパシタ配置工程とステップＳ１３の接続端子形成工程は第１の実施形態と略同じであり、説明を省略する。以上の工程により、半導体装置４７を製造する製造工程を終了する。
【００７２】
上述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、共振用キャパシタ１５の周囲に応力緩和層５４が形成され、共振用キャパシタ１５が配置された側は応力緩和層５４により平坦に形成されている。そして、半導体装置４７を回路基板に実装するとき、回路基板が平坦なときにも共振用キャパシタ１５が回路基板に接触することなく、半導体装置４７を回路基板に実装することができる。
【００７３】
（２）本実施形態によれば、能動面４８ａの側にスロットアンテナ５３、共振用キャパシタ１５、バンプ６が配置されている。そして、非能動面４８ｂ側に受動素子が配置されていない為、半導体基板４８に貫通電極を形成する必要がない。従って、貫通電極を有する半導体装置に比べて、生産性良く半導体装置４７を製造することができる。
【００７４】
（第４の実施形態）
次に、半導体装置の一実施形態について図６及び図７を用いて説明する。この実施形態が第３の実施形態と異なるところは、応力緩和層５４上にスロットアンテナ５３及びバンプ６が配置されている点にある。尚、第１の実施形態及び第３の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００７５】
図７（ａ）は半導体装置の模式平面図であり、ソルダーレジスト膜が配置される前の状態を示している。図７（ｂ）は半導体装置の模式断面図であり、回路基板に実装した状態を示している。そして、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ’方向から見た図を示している。すなわち、本実施形態では、図７に示すように、半導体装置５９は半導体基板４８を備え、半導体基板４８のＺ方向にはパッシベーション膜４９が配置されている。そして、半導体基板４８のＺ方向と逆の方向には半導体素子５０が形成されている。従って、半導体基板４８のＺ方向と逆の面が能動面４８ａであり、半導体基板４８のＺ方向の面が非能動面４８ｂとなっている。能動面４８ａ上には半導体素子５０と接続して配線５１が配置され、能動面４８ａ及び配線５１上にはパッシベーション膜５２が配置されている。
【００７６】
パッシベーション膜５２上には応力緩和層６０が配置され、応力緩和層６０上にはスロットアンテナ６１及び配線１１が配置されている。スロットアンテナ６１の給電点１４にはビア４１が形成され、ビア４１により配線５１とスロットアンテナ６１とが電気的に接続されている。スロットアンテナ６１には開口部６１ａが形成され、スロットアンテナ６１上では開口部６１ａを跨ぐように共振用キャパシタ１５が配置されている。そして、共振用キャパシタ１５の一対の電極１５ａはそれぞれスロットアンテナ６１と接続されている。
【００７７】
応力緩和層６０の側面には斜面６０ａが形成され、配線５１から斜面６０ａを経て応力緩和層６０の下面６０ｂまで配線１１が配置されている。そして、下面６０ｂにおいて配線１１にはバンプ６が配置されている。そして、スロットアンテナ６１及び共振用キャパシタ１５は半導体基板４８の中央に配置され、バンプ６は半導体基板４８の周辺の近くに配置されている。このバンプ６以外の下面６０ｂと配線１１を覆ってソルダーレジスト膜７が配置されている。
【００７８】
半導体装置５９が実装される回路基板６２には端子６３が配置され、端子６３とバンプ６とが接続するように、半導体装置５９が回路基板６２に実装される。そして、回路基板６２において共振用キャパシタ１５と対向する場所には孔部としての孔６４が形成され、孔６４により共振用キャパシタ１５を格納する空間が確保されている。
【００７９】
次に、半導体装置５９の製造方法について図６及び図７を用いて説明する。半導体装置５９の製造工程順は第３の実施例と同様であり、図６のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１１は、アンテナ形成工程に相当する。図７（ｂ）において、半導体基板４８は能動面４８ａに半導体素子５０が形成され、さらに、配線５１が形成されている。第３の実施形態と同様の方法を用いて給電点１４における配線５１が露出したパッシベーション膜５２を形成する。続いて、第１の実施形態と同様の方法を用いて応力緩和層６０を形成する。次に、第２の実施形態と同様の方法を用いてビア４１とスロットアンテナ６１を形成する。同じ工程において、第１の実施形態と同様の方法を用いて応力緩和層６０に斜面６０ａを形成した後、配線１１を形成する。次に、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２のキャパシタ配置工程とステップＳ１３の接続端子形成工程は第１の実施形態と略同じであり、説明を省略する。以上の工程により、半導体装置５９を製造する製造工程を終了する。
【００８０】
上述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、バンプ６が半導体基板４８の周辺の近くに配置されている。従って、半導体基板４８の中央に相当する場所にスロットアンテナ６１及び共振用キャパシタ１５を配置する場所を確保することができる。
【００８１】
（２）本実施形態によれば、共振用キャパシタ１５が半導体装置５９から回路基板６２側に突出して配置されている。そして、回路基板６２には孔６４が形成されることにより、空間が配置される。共振用キャパシタ１５はこの空間に配置されることにより、共振用キャパシタ１５と回路基板６２とが押圧し合わないようにすることができる。従って、共振用キャパシタ１５が損傷することなく半導体装置５９を回路基板６２に実装することができる。
【００８２】
（３）本実施形態によれば、給電点１４と対向する場所の半導体素子５０と給電点１４におけるスロットアンテナ６１とが配線５１及びビア４１を介して接続されている。ビア４１の配線長は応力緩和層６０の厚みのみの長さであり、配線５１の配線長も配線５１の厚みのみの長さとなっている。従って、半導体素子５０からスロットアンテナ６１までの配線は引き回されることなく短く配置されている。従って、配線に付随する静電容量を減らすことができる為、設計した静電容量以外の静電容量を減らすことができる。その結果、回路設計のし易い半導体装置５９にすることができる。
【００８３】
（第５の実施形態）
次に、半導体装置の一実施形態について図８を用いて説明する。この実施形態が第１の実施形態と異なるところは、電磁波を受信する機能に換えて、電磁波を送信する機能を備えている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００８４】
図８は半導体装置の電気制御ブロック図であり、半導体装置を電子機器と接続した構成におけるブロック図である。図８において、電子機器６５は、例えば、キーレスエントリーシステムや携帯型電話機であり、半導体装置６６に加えて、操作部２２、表示部２３、処理部２４、記憶部２５、電源部２６と、これらを制御する制御部２７を有する。
【００８５】
半導体装置６６は開口部４ａが形成されたスロットアンテナ４を備え、開口部４ａを跨いで共振用キャパシタ１５が配置されている。開口部４ａと平行に給電点１４が２列配置され、各列が開口部４ａを挟んで対向する場所に配置されている。給電点１４による２つの配列のうち図中下側に位置する配列をアース用給電点列１４ａとし、他方の配列を信号用給電列１４ｂとする。
【００８６】
アース用給電点列１４ａは配線を介して第５スイッチ６７と接続され、第５スイッチ６７はアース２９と接続されている。そして、アース用給電点列１４ａに属する９つの給電点１４のうち１つの給電点１４がアース２９と接続可能になっている。
【００８７】
信号用給電列１４ｂは配線を介して第６スイッチ６８と接続され、第６スイッチ６８は変調回路６９と接続されている。そして、信号用給電列１４ｂに属する９つの給電点１４のうち１つの給電点１４が変調回路６９と接続可能になっている。第５スイッチ６７及び第６スイッチ６８は給電点１４を選択するスイッチである。各スイッチを切り換えることにより、開口部４ａの長手方向における中点と給電点１４との距離３５を変更することが可能になる。そして、給電点１４を換えることによりスロットアンテナ４及び共振用キャパシタ１５等からなる回路のインピーダンスを調整することができる。製造上の理由によりインピーダンスのばらつきがあるとき、固体間のばらつきに応じて調整することが可能となる。インピーダンスを調整する必要のないときには、第５スイッチ６７及び第６スイッチ６８は必ずしも必要ではない。
【００８８】
変調回路６９は電源部２６と接続され、電力の供給を受ける。さらに、変調回路６９は制御部２７から電圧が変動する波形信号を入力する。変調回路６９は所定の周波数にて発振する発振回路を備え、波形信号を変調して給電点１４に出力する。そして、スロットアンテナ４は変調された電磁波を出力する。
【００８９】
スロットアンテナ４から電力のみ送信するとき、制御部２７は電圧が一定の波形信号を変調回路６９に出力する。そして、電圧振幅が一定の電圧波形を変調回路６９が出力することにより、スロットアンテナ４は振幅が一定の電磁波を送信する。従って、スロットアンテナ４は波形信号に変調された電磁波と、振幅が一定の電磁波を出力することができる。
【００９０】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、半導体基板２には半導体素子８が形成されたが、半導体素子８に限らず、キャパシタ、インダクタ、抵抗などの受動素子が形成されてもよい。整流回路３２や復調回路３４等の回路を構成する素子を配置しても良い。
【００９１】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、半導体装置１は矩形に形成されたが、矩形に限らず、多角形や円弧を含む形状であっても良い。特に形状に限定されない。設計し易い形状にしても良い。
【００９２】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、共振用キャパシタ１５をスロットアンテナ４に実装するときにクリーム半田を塗布して加熱する方法を採用したが、他の方法でも良い。例えば、溶融した半田を直接配置する方法や、導電性ペーストを塗布する方法等を採用しても良い。
【００９３】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、スロットアンテナ４上に平坦化膜３を配置して、半導体装置１を吸着し易くした。半導体装置１を吸着するときに共振用キャパシタ１５が障害にならないとき、平坦化膜３はなくても良い。平坦化膜３を形成する工程を削減することができる。
【００９４】
（変形例５）
前記第１の実施形態では、半導体基板２とスロットアンテナ４との間にパッシベーション膜１２を配置したが、さらに樹脂などからなる絶縁層を配置しても良い。半導体基板２とスロットアンテナ４とを離すことにより、スロットアンテナ４が電磁波を効率良く受信することができる。
【００９５】
（変形例６）
前記第１の実施形態では、半導体装置１に整流回路３２及び復調回路３４が形成されたが、２つの回路が必ずしも半導体装置１に形成されなくとも良い。整流回路３２及び復調回路３４は回路基板１８に形成されていても良い。半導体装置１に形成される回路を少なくすることにより、半導体装置１を製造し易くすることができる。
【００９６】
（変形例７）
前記第１の実施形態では、共振用キャパシタ１５の電極１５ａをスロットアンテナ４と半田づけしたが、スロットアンテナ４と共振用キャパシタ１５の電極１５ａとの間に絶縁膜を配置し、電極１５ａの一部のみがスロットアンテナ４と通電するようにしても良い。スロットアンテナ４の開口部４ａにおいて、共振用キャパシタ１５の電圧がかかる場所を限定することができる為、共振周波数をさらに詳細に設定することができる。
【００９７】
（変形例８）
前記第４の実施形態では、回路基板６２に孔６４を形成して共振用キャパシタ１５を配置する空間を確保したが、孔６４に換えて凹部でも良い。共振用キャパシタ１５の厚みに比べて回路基板６２が厚いときには、回路基板６２に凹部を形成することにより、共振用キャパシタ１５を配置する空間を確保しても良い。回路基板６２が厚いため孔６４を開ける方法に比べて凹部を形成する方が生産性良く製造できるとき、凹部を形成しても良い。
【００９８】
（変形例９）
前記第１の実施形態では、半導体装置１は整流回路３２及び復調回路３４を備えていたが、半導体装置１は、さらに前記第５の実施形態における変調回路６９を備えていていも良い。そして、切換スイッチを配置して、整流回路３２及び復調回路３４と給電点１４とを接続するか、変調回路６９と給電点１４とを接続するかを選択可能にしても良い。この構成にすることにより、半導体装置１は送信と受信の機能とを備え、送信と受信とを切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】第１の実施形態にかかわるスロットアンテナを備える半導体装置を示す概略斜視図。
【図２】（ａ）は半導体装置の構成を示す模式平面図、（ｂ）及び（ｃ）は半導体装置の構成を示す模式断面図。
【図３】半導体装置の電気制御ブロック図。
【図４】半導体装置を製造する製造工程を示すフローチャート。
【図５】（ａ）は、第２の実施形態にかかわる半導体装置の模式断面図、（ｂ）及び（ｃ）は、第３の実施形態にかかわる半導体装置の模式断面図。
【図６】半導体装置を製造する製造工程を示すフローチャート。
【図７】第４の実施形態にかかわり、（ａ）は半導体装置の模式平面図、（ｂ）は半導体装置の模式断面図。
【図８】第５の実施形態にかかわる半導体装置の電気制御ブロック図。
【符号の説明】
【０１００】
１，３６，４７，５５，５９，６６…半導体装置、２，３７…半導体基板、３…平坦化膜、４，５３，６１…スロットアンテナ、４ａ，５３ａ…開口部、６…端子としてのバンプ、８，３８，５０…能動素子としての半導体素子、１０，１２，４２，４９，５２…絶縁膜としてのパッシベーション膜、１５ａ…電極、１５，５６…共振用キャパシタ、１８，６２…回路基板、５４…平坦化膜としての応力緩和層、６４…孔部としての孔。
【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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