(57)【要約】      （修正有）【課題】ベース板下に半導体構成体が設けられ、ベース板上に設けられた上層絶縁膜上に半導体構成体およびチップ部品が設けられた半導体装置において、全体としての実装面積をより一層小さくすることができる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体構成体５１およびチップ部品７１を含む上層絶縁膜３４上には封止膜７６が設けられている。封止膜７６上には最上層配線８１が上層配線３１に接続されて設けられている。最上層配線８１上にはチップ部品８４が設けられている。これにより、全体としての実装面積をより一層小さくすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、前記絶縁層下に設けられ、半導体基板および該半導体基板下に設けられた複数の外部接続用電極を有する半導体構成体と、前記半導体構成体の周囲における前記絶縁層下に設けられた側部絶縁層と、前記半導体構成体および前記側部絶縁層下に設けられた下層絶縁膜と、前記下層絶縁膜下に前記半導体構成体の外部接続用電極に接続されて設けられた下層配線と、前記絶縁層上に設けられた上層配線と、前記上層配線を含む前記絶縁層上に設けられた上層絶縁膜と、前記上層絶縁膜上に前記上層配線に接続されて設けられた電子部品と、前記電子部品を含む前記上層絶縁膜上に設けられた封止膜と、前記封止膜上に前記上層配線に接続されて設けられた最上層配線とを具備することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記最上層配線上に別の電子部品が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、前記最上層配線は平面渦巻き形状のアンテナであることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１に記載の発明において、前記絶縁層はベース板であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発明において、前記半導体構成体は前記ベース板下に接着層を介して接着されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１に記載の発明において、前記封止膜中に柱状金属部材が前記上層配線と前記最上層配線とを接続するように設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１に記載の発明において、前記絶縁層、前記側部絶縁層および前記下層絶縁膜に設けられた貫通孔内に上下導通部が前記下層配線の少なくとも一部と前記上層配線の少なくとも一部とを接続するように設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての柱状電極を有するものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項１に記載の発明において、前記下層配線を含む前記下層絶縁膜下に、前記下層配線の接続パッド部に対応する部分に開口部を有する最下層絶縁膜が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発明において、前記最下層絶縁膜の開口部内およびその下方に半田ボールが前記下層配線の接続パッド部に接続されて設けられていることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置には、全体としての実装面積を小さくするために、ＣＳＰ(chip size package)とよばれる半導体構成体を該半導体構成体よりも平面サイズの大きいベース板下に配置し、ベース板上に他の半導体構成体等からなる電子部品を配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４２４６６号公報
【０００４】
上記従来の半導体装置では、半導体構成体の周囲におけるベース板下には絶縁層が設けられている。半導体構成体および絶縁層下には下層絶縁膜が設けられている。下層絶縁膜下には複数の下層配線が半導体構成体の外部接続用電極（柱状電極）に接続されて設けられている。下層配線の接続パッド部上には半田ボールが設けられている。
【０００５】
ベース板上には複数の上層配線が設けられている。上層配線の接続パッド部上には他の半導体構成体等からなる電子部品が配置されている。下層配線の少なくとも一部と上層配線の少なくとも一部とは、ベース板および下層絶縁膜に設けられた貫通孔内に設けられた上下導通部を介して接続されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の半導体装置では、ベース板下に半導体構成体を配置し、ベース板上に他の半導体構成体等からなる電子部品を配置しているので、他の半導体構成体等からなる電子部品専用の実装面積を必要とせず、全体としての実装面積を小さくすることができるが、他の半導体構成体等からなる電子部品上に配線等を配置するこができず、全体としての実装面積を小さくするのに限界があるという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、全体としての実装面積をより一層小さくすることができる半導体装置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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、絶縁層と、前記絶縁層下に設けられ、半導体基板および該半導体基板下に設けられた複数の外部接続用電極を有する半導体構成体と、前記半導体構成体の周囲における前記絶縁層下に設けられた側部絶縁層と、前記半導体構成体および前記側部絶縁層下に設けられた下層絶縁膜と、前記下層絶縁膜下に前記半導体構成体の外部接続用電極に接続されて設けられた下層配線と、前記絶縁層上に設けられた上層配線と、前記上層配線を含む前記絶縁層上に設けられた上層絶縁膜と、前記上層絶縁膜上に前記上層配線に接続されて設けられた電子部品と、前記電子部品を含む前記上層絶縁膜上に設けられた封止膜と、前記封止膜上に前記上層配線に接続されて設けられた最上層配線とを具備することを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記最上層配線上に別の電子部品が設けられていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記最上層配線は平面渦巻き形状のアンテナであることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記絶縁層はベース板であることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記半導体構成体は前記ベース板下に接着層を介して接着されていることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記封止膜中に柱状金属部材が前記上層配線と前記最上層配線とを接続するように設けられていることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記絶縁層、前記側部絶縁層および前記下層絶縁膜に設けられた貫通孔内に上下導通部が前記下層配線の少なくとも一部と前記上層配線の少なくとも一部とを接続するように設けられていることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記半導体構成体は、前記外部接続用電極としての柱状電極を有するものであることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記下層配線を含む前記下層絶縁膜下に、前記下層配線の接続パッド部に対応する部分に開口部を有する最下層絶縁膜が設けられていることを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記最下層絶縁膜の開口部内およびその下方に半田ボールが前記下層配線の接続パッド部に接続されて設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、絶縁層下に半導体構成体を設け、絶縁層上に設けられた上層絶縁膜上に電子部品を上層配線に接続させて設け、電子部品を含む上層絶縁膜上に封止膜を設け、封止膜上に最上層配線を上層配線に接続させて設けているので、電子部品上に少なくとも最上層配線を配置することができ、ひいては全体としての実装面積をより一層小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置は、ガラス布基材エポキシ樹脂等からなる平面方形状のベース板（絶縁層）１を備えている。ベース板１の下面には、ベース板１のサイズよりもある程度小さいサイズの平面方形状の半導体構成体２の上面がダイボンド材からなる接着層３を介して接着されている。
【００１１】
半導体構成体２は、一般的にはＣＳＰと呼ばれるものであり、シリコン基板（半導体基板）４を備えている。シリコン基板４の上面は接着層３を介してベース板１の下面に接着されている。シリコン基板４の下面には所定の機能の集積回路（図示せず）が設けられ、下面周辺部にはアルミニウム系金属等からなる複数の接続パッド５が集積回路に接続されて設けられている。
【００１２】
接続パッド５の中央部を除くシリコン基板４の下面には酸化シリコン等からなる絶縁膜６が設けられ、接続パッド５の中央部は絶縁膜６に設けられた開口部７を介して露出されている。絶縁膜６の下面にはポリイミド系樹脂等からなる保護膜８が設けられている。絶縁膜６の開口部７に対応する部分における保護膜８には開口部９が設けられている。
【００１３】
保護膜８の下面には配線１０が設けられている。配線１０は、保護膜８の下面に設けられた銅等からなる下地金属層１１と、下地金属層１１の下面に設けられた銅からなる上部金属層１２との２層構造となっている。配線１０の一端部は、絶縁膜６および保護膜８の開口部７、９を介して接続パッド５に接続されている。
【００１４】
配線１０の接続パッド部下面には銅からなる柱状電極（外部接続用電極）１３が設けられている。配線１０を含む保護膜８の下面にはエポキシ系樹脂等からなる封止膜１４がその下面が柱状電極１３の下面と面一となるように設けられている。
【００１５】
半導体構成体２の周囲におけるベース板１の下面には方形枠状の側部絶縁層２１が設けられている。側部絶縁層２１は、例えば、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂中にシリカフィラー等の無機材料からなる補強材を分散させた材料、あるいは、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂のみからなっている。
【００１６】
半導体構成体２および側部絶縁層２１の下面には下層絶縁膜２２がその下面を平坦とされて設けられている。下層絶縁膜２２は、例えば、ガラス布やガラス繊維等からなる基材にエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた材料、あるいは、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂のみからなっている。半導体構成体２の柱状電極１３の下面中央部に対応する部分における下層絶縁膜２２には開口部２３が設けられている。
【００１７】
下層絶縁膜２２の下面には下層配線２４が設けられている。下層配線２４は、下層絶縁膜２２の下面に設けられた銅等からなる下地金属層２５と、下地金属層２５の下面に設けられた銅からなる上部金属層２６との２層構造となっている。下層配線２４の一端部は、下層絶縁膜２２の開口部２３を介して半導体構成体２の柱状電極１３の下面に接続されている。
【００１８】
下層配線２４を含む下層絶縁膜２２の下面にはソルダーレジスト等からなる最下層絶縁膜２７が設けられている。下層配線２４の接続パッド部に対応する部分における最下層絶縁膜２７には開口部２８が設けられている。最下層絶縁膜２７の開口部２８内およびその下方には半田ボール２９が下層配線２４の接続パッド部に接続されて設けられている。
【００１９】
ベース板１の上面には上層配線３１が設けられている。上層配線３１は、ベース板１の上面に設けられた銅等からなる下地金属層３２と、下地金属層３２の上面に設けられた銅からなる上部金属層３３との２層構造となっている。上層配線３１を含むベース板１の上面にはソルダーレジスト等からなる上層絶縁膜３４が設けられている。上層配線３１の接続パッド部に対応する部分における上層絶縁膜３４には第１〜第３の開口部３５、３６、３７が設けられている。
【００２０】
下層配線２４の少なくとも一部と上層配線３１の少なくとも一部とは、ベース板１、側部絶縁層２１および下層絶縁膜２２の所定の箇所に設けられた貫通孔４１の内壁面に設けられた上下導通部４２を介して接続されている。上下導通部４２は、貫通孔４１の内壁面に設けられた銅等からなる下地金属層４３と、下地金属層４３の内面に設けられた銅からなる上部金属層４４との２層構造となっている。上下導通部４２内にはソルダーレジスト等からなる充填材４５が充填されている。
【００２１】
上層絶縁膜３４の上面の所定の箇所には半導体構成体（電子部品）５１が搭載されている。半導体構成体５１はシリコン基板（半導体基板）５２を備えている。シリコン基板５２の下面には所定の機能の集積回路が（図示せず）が設けられ、下面周辺部には複数の接続パッド５３が集積回路に接続されて設けられている。
【００２２】
接続パッド５３の中央部を除くシリコン基板５２の下面には酸化シリコン等からなる絶縁膜５４が設けられ、接続パッド５３の中央部は絶縁膜５４に設けられた開口部５５を介して露出されている。絶縁膜５４の下面にはポリイミド系樹脂等からなる保護膜５６が設けられている。絶縁膜５４の開口部５５に対応する部分における保護膜５６には開口部５７が設けられている。
【００２３】
保護膜５６の下面には配線５８が設けられている。配線５８は、保護膜５６の下面に設けられた銅等からなる下地金属層５９と、下地金属層５９の下面に設けられた銅からなる上部金属層６０との２層構造となっている。配線５８の一端部は、絶縁膜５４および保護膜５６の開口部５５、５７を介して接続パッド５３に接続されている。配線５８を含む保護膜５６の下面にはソルダーレジスト等からなるオーバーコート膜６１が設けられている。配線５８の接続パッド部に対応する部分におけるオーバーコート膜６１には開口部６２が設けられている。
【００２４】
そして、半導体構成体５１は、そのオーバーコート膜６１の開口部６２の部分あるいは上層絶縁膜３４の第１の開口部３５の部分に設けられた半田層６３を介して、その配線５８の接続パッド部が上層配線３１の接続パッド部に接合されていることにより、上層絶縁膜３４の上面に搭載されている。
【００２５】
上層絶縁膜３４の上面の他の所定の箇所にはコンデンサや抵抗等からなるチップ部品（電子部品）７１が搭載されている。この場合、チップ部品７１は、その両電極７２が上層絶縁膜３４の第２の開口部３６内に設けられた半田層７３を介して上層配線３１の接続パッド部に接合されていることにより、上層絶縁膜３４の上面に搭載されている。
【００２６】
上層絶縁膜３４の第３の開口部３７上およびその周囲における上層絶縁膜３４の上面には銅等からなる柱状金属部材７４が設けられている。柱状金属部材７４の下面は、上層絶縁膜３４の第３の開口部３７内に設けられた半田層７５を介して上層配線３１の接続パッド部に接続されている。柱状金属部材７４の高さは半導体構成体５１およびチップ部品７１の高さよりも高くなっている。
【００２７】
半導体構成体５１およびチップ部品７１を含む上層絶縁膜３４の上面にはエポキシ系樹脂等からなる封止膜７６がその上面が柱状金属部材７４の上面と面一となるように設けられている。この場合、柱状金属部材７４の上面を含む封止膜７６の上面は平坦となっている。
【００２８】
封止膜７６の上面には最上層配線８１が設けられている。最上層配線８１は、封止膜７６の上面に設けられた銅等からなる下地金属層８２と、下地金属層８２の上面に設けられた銅からなる上部金属層８３との２層構造となっている。最上層配線８１の一端部は柱状金属部材７４の上面に接続されている。
【００２９】
最上層配線８１の上面には抵抗やコンデンサ等からなるチップ部品（別の電子部品）８４が搭載されている。この場合、チップ部品８４は、その両電極８５が最上層配線８１の上面に半田８６を介して接合されていることにより、最上層配線８１の上面に搭載されている。
【００３０】
以上のように、この半導体装置では、ベース板１下に半導体構成体２を設け、ベース板１上に設けられた上層絶縁膜３４上に半導体構成体５１およびチップ部品７１を上層配線３１に接続させて設け、半導体構成体５１およびチップ部品７１を含む上層絶縁膜３４上に封止膜７６を設け、封止膜７６上に最上層配線８１を上層配線３１に接続させて設け、最上層配線８１上にチップ部品８４を設けているので、全体としての実装面積をより一層小さくすることができる。
【００３１】
（第２実施形態）
図２はこの発明の第２実施形態としての半導体装置の断面図を示す。この半導体装置において、図１に示す半導体装置と異なる点は、最上層配線により平面角渦巻き形状のアンテナ９１（図３参照）を構成した点である。この場合、図２は図３のII−II線に沿う断面図である。そして、平面角渦巻き形状のアンテナ９１の内端部および外端部は柱状金属部材７４および半田層７５を介して上層配線３１に接続されている。
【００３２】
この半導体装置では、ベース板１下に半導体構成体２を設け、ベース板１上に設けられた上層絶縁膜３４上に半導体構成体５１およびチップ部品７１を上層配線３１に接続させて設け、半導体構成体５１およびチップ部品７１を含む上層絶縁膜３４上に封止膜７６を設け、封止膜７６上に平面角渦巻き形状のアンテナ９１を上層配線３１に接続させて設けているので、全体としての実装面積をより一層小さくすることができる。
【００３３】
（その他の実施形態）
半導体構成体２は、半導体構成体５１のように、配線の接続パッド部（外部接続用電極）がオーバーコート膜の開口部を介して露出された構造であってもよい。また、半導体構成体５１は、半導体構成体２のように、柱状電極および封止膜を有する構造であってもよい。さらに、半導体構成体２、５１のうちの少なくとも一方は、シリコン基板の下面に設けられた接続パッド下に柱状電極が設けられた構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の第１実施形態としての半導体装置の断面図。
【図２】この発明の第２実施形態としての半導体装置の断面図。
【図３】図２に示す半導体装置の平面図。
【符号の説明】
【００３５】
１  ベース板
２  半導体構成体
３  接着層
４  シリコン基板
１３  柱状電極
２１  側部絶縁層
２２  下層絶縁膜
２４  下層配線
２７  最下層絶縁膜
２９  半田ボール
３１  上層配線
３４  上層絶縁膜
４１  貫通孔
４２  上下導通部
５１  半導体構成体
７１  チップ部品
７４  柱状金属部材
７６  封止膜
８１  最上層配線
８４  チップ部品
【図１】
2009289862.tif 000003
【図２】
2009289862.tif 000004
【図３】
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