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特開2023-177584受動部品、三次元デバイスおよび受動部品の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023177584
(43)【公開日】2023-12-14
(54)【発明の名称】受動部品、三次元デバイスおよび受動部品の製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/822 20060101AFI20231207BHJP
   H01F 27/00 20060101ALI20231207BHJP
   H01F 41/04 20060101ALI20231207BHJP
   H01F 17/00 20060101ALI20231207BHJP
   H01G 4/30 20060101ALI20231207BHJP
   H01G 4/33 20060101ALI20231207BHJP
【FI】
H01L27/04 L
H01F27/00 S
H01F41/04 C
H01F17/00 C
H01G4/30 541
H01G4/33 102
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022090324
(22)【出願日】2022-06-02
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100132252
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 環
(74)【代理人】
【識別番号】100189555
【弁理士】
【氏名又は名称】徳山 英浩
(72)【発明者】
【氏名】吉岡 由雅
【テーマコード(参考)】
5E001
5E062
5E070
5E082
5F038
【Fターム(参考)】
5E001AB06
5E062EE01
5E062EE10
5E070AA05
5E070AB01
5E070CB13
5E070DB08
5E082EE05
5E082FF05
5E082FG03
5F038AZ04
5F038EZ07
5F038EZ14
5F038EZ15
5F038EZ20
(57)【要約】
【課題】積層型半導体パッケージなどのデバイス全体の薄型化を図ることができる、受動部品を提供する。
【解決手段】受動部品は、第1主面を有する本体部と、少なくとも一部が前記本体部の内部に設けられた受動素子と、を備え、前記第1主面は、少なくとも一部に無機物からなり且つ表面粗さが前記第1主面に直交する方向における前記本体部の厚みの1000分の1以下又は10nm以下となる平坦面を含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1主面を有する本体部と、
少なくとも一部が前記本体部の内部に設けられた受動素子と、を備え、
前記第1主面は、少なくとも一部に無機物からなり且つ表面粗さが前記第1主面に直交する方向における前記本体部の厚みの1000分の1以下又は10nm以下となる平坦面を含む、受動部品。
【請求項2】
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機物からなる無機層と、前記無機層の前記第1主面から前記第2主面に前記無機層を貫通する貫通配線と、を含み、
前記無機層の前記第1主面と、前記無機層の前記第1主面から露出する前記貫通配線の露出面とが、前記本体部の前記第1主面を構成する、請求項1に記載の受動部品。
【請求項3】
前記貫通配線は、無機物からなり、
前記貫通配線の前記露出面が、前記平坦面の少なくとも一部を構成する、請求項2に記載の受動部品。
【請求項4】
前記無機層は、アモルファスまたは単結晶である、請求項2または3に記載の受動部品。
【請求項5】
前記受動素子は、コイルを含み、
前記コイルは、前記本体部の前記第1主面に平行な中心軸を有する、請求項1から3の何れか一つに記載の受動部品。
【請求項6】
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機物からなる無機層と、前記無機層の前記第2主面に設けられた有機絶縁層と、を含み、
前記無機層の前記第1主面が、前記本体部の前記第1主面の少なくとも一部を構成し、
前記受動素子は、少なくとも一部が前記有機絶縁層の内部に設けられたコイルを含み、
前記コイルは、前記無機層と前記有機絶縁層の両方に接触する、請求項1から3の何れか一つに記載の受動部品。
【請求項7】
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機層を含み、
前記無機層の前記第1主面が、前記本体部の前記第1主面の少なくとも一部を構成し、
前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記無機層の厚みは、前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記受動素子の厚みよりも薄い、請求項1から3の何れか一つに記載の受動部品。
【請求項8】
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機層を含み、
前記無機層の前記第1主面が、前記本体部の前記第1主面の少なくとも一部を構成し、
前記受動素子は、前記本体部の前記第1主面に平行な中心軸を有するコイルを含み、
前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記無機層の厚みは、前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記コイルの厚みよりも薄い、請求項1から3の何れか一つに記載の受動部品。
【請求項9】
前記本体部は、前記第1主面に対向する第2主面を有し、
前記本体部の前記第2主面に設けられた、有機絶縁樹脂からなる絶縁体をさらに備え、
前記受動素子の少なくとも一部は、前記本体部の前記第2主面から露出し、
前記本体部の前記第2主面から露出する前記受動素子の露出部分は、前記絶縁体で覆われている、請求項1から3の何れか一つに記載の受動部品。
【請求項10】
前記受動素子は、コイルを含み、
前記コイルは、前記本体部の前記第1主面に直交する中心軸を有する、請求項1から3の何れか一つに記載の受動部品。
【請求項11】
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機層と、前記無機層の前記第2主面に設けられた磁性部と、を含み、
前記無機層の前記第1主面が、前記本体部の前記第1主面の少なくとも一部を構成し、
前記受動素子は、コイルを含み、
前記コイルは、前記磁性部で覆われている、請求項1から3の何れか一つに記載の受動部品。
【請求項12】
前記コイルは、前記第1主面に平行な平面に沿って巻き回され、
前記本体部は、前記コイルにおいて前記本体部の前記第1主面に直交する側面に少なくとも設けられた有機絶縁部をさらに含み、
前記磁性部は、前記コイルと前記有機絶縁部とを覆い、
前記コイルは、前記有機絶縁部と前記磁性部とに接触する、請求項11に記載の受動部品。
【請求項13】
前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記有機絶縁部の厚みは、前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記コイルの厚みよりも厚い、請求項12に記載の受動部品。
【請求項14】
前記本体部は、前記第1主面に対向する第2主面をさらに有し、
前記第2主面は、少なくとも一部に無機物からなる平坦面を含む、請求項1から3の何れか一つに記載の受動部品。
【請求項15】
1つ以上の受動素子をさらに備え、
前記1つ以上の受動素子は、インダクタ素子とコンデンサ素子と抵抗素子とのうちの少なくとも1つである、請求項14に記載の受動部品。
【請求項16】
前記1つ以上の受動素子は、インダクタ素子とコンデンサ素子とを少なくとも含み、
前記本体部は、前記本体部の前記第1主面から前記第2主面に向かって延在し、前記本体部の前記第1主面および前記第2主面の各々から露出する導通配線をさらに含み、
前記導通配線は、前記インダクタ素子と前記コンデンサ素子とから電気的に独立している、請求項15に記載の受動部品。
【請求項17】
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機層と、前記無機層の前記第1主面から前記第2主面に前記無機層を貫通する貫通配線と、を含み、
前記無機層の前記第1主面が、前記本体部の前記第1主面の少なくとも一部を構成し、
前記1つ以上の受動素子は、インダクタ素子とコンデンサ素子とを少なくとも含み、
前記インダクタ素子は、コイルを含み、
前記コンデンサ素子は、対向する2つのコンデンサ電極と、前記2つのコンデンサ電極の間に配置された誘電層と、を含み、
前記2つのコンデンサ電極の導電材料は、前記貫通配線と前記コイルの各々の導電材料と異なり、前記本体部は、前記コイルを少なくとも覆う絶縁層を含み、前記誘電層の材料は、前記絶縁層の材料と同じである、請求項15に記載の受動部品。
【請求項18】
請求項1から3の何れか1つに記載の受動部品と、
前記受動部品の前記平坦面に接合された半導体集積回路部品と、を備える、三次元デバイス。
【請求項19】
請求項1から3の何れか1つに記載の受動部品と、
前記受動部品の前記平坦面に接合された受動部品と、を備える、三次元デバイス。
【請求項20】
無機物からなり、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機層を準備する工程と、
前記無機層の前記第2主面側に受動素子を設けて、前記無機層と前記受動素子の少なくとも一部とを含む本体部を形成する工程と、
前記無機層の前記第1主面を研磨して、表面粗さが前記第1主面に直交する方向における前記本体部の厚みの1000分の1以下又は10nm以下となる平坦面を設ける工程と、を備える、受動部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、受動部品、三次元デバイスおよび受動部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、積層型半導体パッケージの小型化と高性能化に伴い、電子回路の集積化がより進んでいる。従来、積層型半導体パッケージとしては、特許第5448393号公報(特許文献1)に記載されたものがある。この積層型半導体パッケージは、第1半導体パッケージと、第1半導体パッケージに積層された第2半導体パッケージと、第1半導体パッケージと第2半導体パッケージとの間に設けられ第1半導体パッケージおよび第2半導体パッケージに接続されるコンデンサとを有する。コンデンサは、受動部品の一例である。このように、第1半導体パッケージ、第2半導体パッケージおよびコンデンサを積層することで、フットプリント(回路や部品の面積)を小さくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第5448393号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記従来の積層型半導体パッケージでは、第1半導体パッケージ、第2半導体パッケージおよびコンデンサを、半田ボールや半田ペーストを用いて接続しているため、積層型半導体パッケージの全体の厚みが厚くなり、薄型化を実現することは難しい。
【0005】
そこで、本開示の目的は、積層型半導体パッケージなどのデバイス全体の薄型化を図ることができる、受動部品、三次元デバイスおよび受動部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するため、本開示の一態様である受動部品は、
第1主面を有する本体部と、
少なくとも一部が前記本体部の内部に設けられた受動素子と、を備え、
前記第1主面は、少なくとも一部に無機物からなり且つ表面粗さが前記第1主面に直交する方向における前記本体部の厚みの1000分の1以下又は10nm以下となる平坦面を含む。
【0007】
前記態様によれば、本体部の第1主面が、少なくとも一部に無機物からなる平坦面を含むため、平坦面を有する他の電子部品などと接合する際に、平坦面同士を接触した状態で接合できる。そのため、積層型半導体パッケージなどのデバイス全体の薄型化を図ることができる。
【0008】
好ましくは、三次元デバイスの一実施形態では、
前記受動部品と、
前記受動部品の前記平坦面に接合された半導体集積回路部品と、を備える。
【0009】
前記実施形態によれば、薄型の三次元デバイスを得ることができる。
【0010】
受動部品の製造方法の一実施形態では、
無機物からなり、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機層を準備する工程と、
前記無機層の前記第2主面側に受動素子を設けて、前記無機層と前記受動素子の少なくとも一部とを含む本体部を形成する工程と、
前記無機層の前記第1主面を研磨して、表面粗さが前記第1主面に直交する方向における前記本体部の厚みの1000分の1以下又は10nm以下となる平坦面を設ける工程と、を備える。
【0011】
前記実施形態によれば、無機層の第1主面が平坦面を含むため、平坦面を有する他の電子部品などと接合する際に、平坦面同士を接触した状態で接合できる。そのため、積層型半導体パッケージなどのデバイス全体の薄型化を図ることができる。
【発明の効果】
【0012】
本開示の一態様である受動部品、三次元デバイスおよび受動部品の製造方法によれば、薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】受動部品の第1実施形態を示す底面側から見た模式底面図である。
図2図1のII-II断面図である。
図3図1のIII-III断面図である。
図4A】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図4B】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図4C】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図4D】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図4E】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図4F】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図4G】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図4H】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図4I】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図4J】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図4K】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図5】受動部品の第2実施形態を示す天面側から見た模式天面図である。
図6図5のVI-VI断面図である。
図7図6のA部の拡大図である。
図8A】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図8B】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図8C】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図8D】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図8E】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図8F】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図8G】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図8H】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図8I】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図9】受動部品の第3実施形態を示す天面側から見た模式天面図である。
図10図9のX-X断面図である。
図11A】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図11B】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図11C】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図11D】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図11E】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図11F】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図11G】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図11H】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図11I】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図11J】受動部品の製造方法を説明する模式断面図である。
図12】積層型半導体パッケージを示す模式断面図である。
図13】三次元デバイスの変形例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本開示の一態様である受動部品、三次元デバイスおよび受動部品の製造方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。なお、図面は一部模式的なものを含み、実際の寸法や比率を反映していない場合がある。
【0015】
<第1実施形態>
1.受動部品1の概略構成
図1は、受動部品1を底面側から見た模式底面図である。図2は、図1のII-II断面図である。図3は、図1のIII-III断面図である。なお、便宜上、図1では、素体10は、構造を容易に理解できるよう、透明に描かれているが、半透明や不透明であってもよい。また、図1では、絶縁体および無機層を省略して描いている。
【0016】
受動部品1は、例えば、高周波信号伝送回路に用いられる表面実装型の受動部品である。受動部品1は、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの電子部品であり、トランジスタのような能動素子を含まない。この実施形態では、受動部品1は、インダクタである。図1から図3に示すように、受動部品1は、互いに対向する第1主面41aおよび第2主面41bを有する本体部41と、少なくとも一部が本体部41の内部に設けられた受動素子と、を備える。受動素子は、インダクタ素子Lである。つまり、受動部品とは、素体、内部配線等を含み、受動素子とは、例えば受動部品内のコイル等を表し、素体等を含まない。受動素子にはインダクタ素子、コンデンサ素子および抵抗素子が含まれるものとし、インダクタ素子のうち、特定の方向の中心軸を周回する導体を備えたものをコイルとする。
【0017】
本体部41は、インダクタ素子Lを保持する。本体部41の形状は、特に限定されないが、この実施形態では、略直方体状である。本体部41は、長さ、幅および高さを有する。本体部41は、長さ方向の両端側にある第1端面および第2端面と、幅方向の両端側にある第1側面および第2側面と、高さ方向の両端側にある底面および天面とを有する。この実施形態では、本体部41の底面が、本体部41の第1主面41aであり、本体部41の天面が、本体部41の第2主面41bである。
【0018】
本体部41の第1主面41aは、少なくとも一部に平坦面FSを含む。平坦面FSは、無機物からなる。この実施形態では、第1主面41aの全体が、無機物からなる平坦面FSである。しかし、これに限定されず、第1主面41aの一部のみが、無機物からなる平坦面FSであってもよい。第1主面41aのその他の部分は、例えば有機物からなっていて、平坦面FSでなくてもよい。好ましくは、平坦面FSの面積は、本体部41の第1主面41aの面積の半分以上である。これにより、平坦面FSを介して受動部品1を他の電子部品などと接合した際に、接合強度を高めることができる。
【0019】
この明細書では、「平坦面」の「平坦」とは、平坦面の表面粗さが、受動部品の本体部の厚み(本体部の第1主面に直交する方向における本体部の厚み)の1/1000以下もしくは10nm以下のいずれかより小さい状態を指す。「表面粗さ」とは、Sa(算術平均高さ)である。平坦とは、例えばSaが0.2nmである状態をいう。Saの測定には、原子間力顕微鏡(AFM:Atomic Force Microscope)を用いる。表面粗さは、部品表面の5点におけるSaの平均値である。
【0020】
「無機物」は、例えば、Si、SiN、SiO、Ge、GaN、GaP、GaAs、InP、Ti、TiN、Al、Au、Sn、Ta、Cuなどである。これによれば、本体部41の第1主面41aが有機物からなる場合と比較して、本体部41の第1主面41aを平坦化しやすい。また、平坦面FSの硬度は高く、受動部品1の強度を強くすることができる。
【0021】
受動部品1によれば、本体部41の第1主面41aが、少なくとも一部に無機物からなる平坦面FSを含むため、平坦面FSを有する他の電子部品などと接合する際に、平坦面FS同士を接触した状態で接合できる。そのため、積層型半導体パッケージなどのデバイス全体の薄型化を図ることができる。
【0022】
なお、この明細書では、「平坦面FS同士を接触した状態で接合」とは、原子拡散やイオン結合による常温直接接合や、熱を加えたハイブリッド接合などをいう。また、「接合」とは、共有結合、イオン結合、金属結合などの化学的結合状態を指してもよいし、機械強度的な結合状態を指してもよい。
【0023】
2.受動部品1の製造方法
次に、受動部品1の製造方法について説明する。
【0024】
図2に示すように、無機物からなり、互いに対向する第1主面21aおよび第2主面21bを有する無機基板21を準備する。その後、無機基板21の第2主面21b側に受動素子としてインダクタ素子Lを設けて、無機基板21とインダクタ素子Lの一部とを含む本体部41を形成する。その後、無機基板21の第1主面21aを研磨して平坦面FSを設ける。
【0025】
これによれば、無機基板21の第1主面21aが、無機物からなる平坦面FSを含むため、平坦面FSを有する他の電子部品などと接合する際に、平坦面FS同士を接触した状態で接合できる。そのため、積層型半導体パッケージなどのデバイス全体の薄型化を図ることができる。
【0026】
3.好ましい形態
(受動部品1)
受動部品1は、素体10と、素体10に設けられ、軸AXに沿って螺旋状に巻き回されたコイル110と、素体10の第1主面(底面100b)に設けられた無機層21と、無機層21を貫通する第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vと、素体10の第2主面(天面100t)に設けられた絶縁体22と、を備える。コイル110が、インダクタ素子Lを構成する。素体10と、無機層21と、第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vとが、本体部41を構成する。第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vが、特許請求の範囲に記載の「貫通配線」に相当する。
【0027】
素体10は、長さ、幅および高さを有する。素体10は、長さ方向の両端側にある第1端面100e1および第2端面100e2と、幅方向の両端側にある第1側面100s1および第2側面100s2と、高さ方向の両端側にある底面100bおよび天面100tとを有する。つまり、素体10の外面100は、第1端面100e1および第2端面100e2と、第1側面100s1および第2側面100s2と、底面100bおよび天面100tと、を含む。第1端面100e1、第2端面100e2、第1側面100s1および第2側面100s2が、上述した本体部41の第1端面の一部、第2端面の一部、第1側面の一部および第2側面の一部をそれぞれ構成する。天面100tが、上述した本体部41の天面を構成する。
【0028】
なお、図面に示すように、以下では、説明の便宜上、素体10の長さ方向(長手方向)をX方向とし、第1端面100e1から第2端面100e2に向かう方向を順X方向と呼び、順X方向の反対方向を逆X方向と呼ぶ。また、素体10の幅方向をY方向とし、第1側面100s1から第2側面100s2に向かう方向を順Y方向と呼び、順Y方向の反対方向を逆Y方向と呼ぶ。また、素体10の高さ方向をZ方向とし、底面100bから天面100tに向かう方向を順Z方向と呼び、順Z方向の反対方向を逆Z方向と呼ぶ。この明細書では、順Z方向を上側とし、逆Z方向を下側する。X方向、Y方向及びZ方向は、互いに直交する方向であって、X,Y,Zの順に並べたとき、右手系を構成する。
【0029】
この明細書では、素体10の第1端面100e1、第2端面100e2、第1側面100s1、第2側面100s2、底面100bおよび天面100tを含む「素体の外面100」は、単に素体10の外周側を向く面という意味ではなく、素体10の外側と内側との境界となる面である。また、「素体10の外面100の上方」とは、重力方向に規定される鉛直上方のような絶対的な一方向ではなく、外面100を基準に、当該外面100を境界とする外側と内側とのうち、外側に向かう方向を指す。したがって、「外面100の上方」とは外面100の向きによって定まる相対的な方向である。また、ある要素に対して「上方(above)」には、当該要素とは離れた上方、すなわち当該要素上の他の物体を介した上側の位置や間隔を空けた上側の位置だけではなく、当該要素と接する直上の位置(on)も含む。
【0030】
コイル110の軸AXは、底面100bに平行に配置される。言い換えると、コイル110は、本体部41の第1主面41aに平行な中心軸AXを有する。この構成によれば、本体部41の第1主面41aを実装面とした場合に、コイル110から発生する磁束が実装面に向かわないため、Q値の高いインダクタ素子Lを得ることができる。
【0031】
コイル110は、軸AXに対して底面100b側に設けられ、底面100bに平行な平面上に軸AXに沿って配列された複数の第1コイル配線(底面配線11b)と、軸AXに対して天面100t側に設けられ、天面100tに平行な平面上に軸AXに沿って配列された複数の第2コイル配線(天面配線11t)と、底面配線11bから天面配線11tに向かって延在し、軸AXに沿って配列された複数の第1貫通配線13と、底面配線11bから天面配線11tに向かって延在し、軸AXに対して第1貫通配線13と反対側に設けられ、軸AXに沿って配列された複数の第2貫通配線14と、を含む。底面配線11bと、第1貫通配線13と、天面配線11tと、第2貫通配線14とは、この順に接続されることにより、螺旋状の少なくとも一部を構成する。
【0032】
軸AXは、底面配線11bと天面配線11tの間の中央を通る第1平面と、第1貫通配線13と第2貫通配線14の間の中央を通る第2平面との交線をいう。つまり、軸AXは、コイル110の内径部の中心を通る直線である。コイル110の軸AXは、軸AXに直交する方向の寸法を有さない。
【0033】
受動部品1の体積は、0.08mm以下であり、かつ、受動部品1の長辺の大きさは、0.65mm以下である。受動部品1の長辺の大きさは、受動部品1の長さ、幅および高さのうちの最も大きい値をいい、この実施形態では、X方向の長さをいう。上記構成によれば、受動部品1の体積が小さく、かつ、受動部品1の長辺も短いので、受動部品1の重量を軽くすることができる。また、受動部品1の厚みは、好ましくは、200μm以下である。これによれば、受動部品1を薄くできる。
【0034】
具体的に述べると、受動部品1のサイズ(長さ(X方向)×幅(Y方向)×高さ(Z方向))は、0.6mm×0.3mm×0.3mm、0.4mm×0.2mm×0.2mm、0.25mm×0.125mm×0.120mmなどである。また、幅と高さは等しくなくてもよく、例えば、0.4mm×0.2mm×0.3mmなどであってもよい。
【0035】
(素体10)
素体10は、絶縁樹脂から構成される。絶縁樹脂としては、例えば、感光性永久膜(永久フォトレジスト)や、無機フィラーを含有した絶縁樹脂を用いる。感光性永久膜とは、加工処理をした後、取り除かないフォトレジストである。
【0036】
なお、素体10は、例えば、ガラス焼結体から構成されていてもよく、または、ガラス基板から構成されてもよい。ガラス基板は、単層のガラス基板であってもよく、素体の大部分がガラスとなることから、高周波での渦電流損のような損失を抑制することができる。
【0037】
(コイル110)
コイル110は、複数の底面配線11bと、複数の天面配線11tと、複数の第1貫通配線13と、複数の第2貫通配線14とを備える。底面配線11b、第1貫通配線13、天面配線11tおよび第2貫通配線14は、順に接続されて軸AX方向に巻き回されたコイル110の少なくとも一部を構成する。
【0038】
上記構成によれば、コイル110は、いわゆるヘリカル形状のコイル110であるので、軸AXに直交する断面において、底面配線11b、天面配線11t、第1貫通配線13および第2貫通配線14がコイル110の巻き回し方向に沿って並走する領域を低減でき、コイル110における浮遊容量を低減できる。
【0039】
ここで、ヘリカル形状とは、コイル全体のターン数は1ターンより大きく、かつ、軸に直交する断面におけるコイルのターン数は1ターン未満である形状をいう。1ターン以上とは、軸に直交する断面において、コイルの配線が、軸方向からみて径方向に隣り合って巻回方向に並走する部分を有する状態をいい、1ターン未満とは、軸に直交する断面において、コイルの配線が、軸方向からみて径方向に隣り合って巻回方向に並走する部分を有さない状態をいう。
【0040】
底面配線11bは、ややX方向に傾いてY方向に延伸している。底面配線11bは、底面100bから露出するように素体10に埋め込まれている。複数の底面配線11bは、X方向に沿って平行に配置されている。底面100bに直交する方向からみて、軸AX方向の両端の底面配線11bは、三角形状に形成され、その他の底面配線11bは、直線形状に形成されている。
【0041】
天面配線11tは、Y方向に延びる形状である。天面配線11tは、天面100t上に設けられている。複数の天面配線11tは、X方向に沿って平行に配置されている。底面100bに直交する方向からみて、軸AX方向の両端の天面配線11tは、四角形状に形成され、その他の天面配線11tは、直線形状に形成されている。
【0042】
底面配線11bおよび天面配線11tは、銅、銀,金又はこれらの合金などの良導体材料からなる。底面配線11bおよび天面配線11tは、めっき、蒸着、スパッタリングなどによって形成された金属膜であってもよいし、導体ペーストを塗布、焼結させた金属焼結体であってもよい。また、底面配線11bおよび天面配線11tは、複数の金属層が積層された多層構造であってもよい。底面配線11bおよび天面配線11tの厚みは、5μm以上50μm以下であることが好ましい。
【0043】
第1貫通配線13は、素体10の貫通孔V内で、軸AXに対して第1側面100s1側に配置され、第2貫通配線14は、素体10の貫通孔V内で、軸AXに対して第2側面100s2側に配置されている。第1貫通配線13および第2貫通配線14は、それぞれ、底面100bおよび天面100tに直交する方向に延伸している。これによれば、第1貫通配線13および第2貫通配線14の長さを短くできるため、直流抵抗(Rdc)を抑制できる。全ての第1貫通配線13および全ての第2貫通配線14は、それぞれ、X方向に沿って平行に配置されている。第1貫通配線13および第2貫通配線14は、底面配線11bおよび天面配線11tと同様の材料から構成される。
【0044】
(無機層21)
無機層21は、素体10の底面100bに設けられ、底面配線11bの底面100bからの露出部分を覆う。これにより、底面配線11bを外力から保護し、底面配線11bの損傷を防止し、底面配線11bの絶縁性を向上する。無機層21は、無機物からなる。当該無機物は、上述した平坦面FSの無機物と同様に、例えば、Si、SiN、SiO、Ge、GaN、GaP、GaAs、InP、Ti、TiN、Al、Au、Sn、Ta、Cuなどである。無機層21は、互いに対向する第1主面21aおよび第2主面21bを有する。無機層21の第1主面21aは、本体部41の第1主面41aの一部を構成する。第2主面21bは、素体10の底面100bに接触している。
【0045】
(絶縁体22)
絶縁体22は、素体10の天面100tに設けられ、天面配線11tを覆う。これにより、天面配線11tを外力から保護し、天面配線11tの損傷を防止し、天面配線11tの絶縁性を向上する。絶縁体22は、好ましくは、有機絶縁体である。例えば、絶縁体22は、形成が容易なエポキシ系、ポリイミド系樹脂などの樹脂膜であってもよい。
【0046】
(第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122v)
第1ビア配線121vは、コイル110の第1端部に接続され、第2ビア配線122vは、コイル110の第2端部に接続される。すなわち、第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vは、コイル110には含まれない。第1ビア配線121vは、素体10のX方向の中心に対して第1端面100e1側に設けられている。第2ビア配線122vは、素体10のX方向の中心に対して第2端面100e2側に設けられている。
【0047】
第1ビア配線121vは、無機層21に埋め込まれ、無機層21の第1主面21aから露出する。第1ビア配線121vは、無機層21の第1主面21aから第2主面21bに無機層21を貫通する。第1ビア配線121vは、軸AX方向の第1端面100e1側に位置する底面配線11bの端部に接続される。
【0048】
第2ビア配線122vは、無機層21に埋め込まれ、無機層21の第1主面21aから露出する。第2ビア配線122vは、無機層21の第1主面21aから第2主面21bに無機層21を貫通する。第2ビア配線122vは、軸AX方向の第2端面100e2側に位置する底面配線11bの端部に接続される。
【0049】
好ましくは、無機層21の第1主面21aと、無機層21の第1主面21aから露出する第1ビア配線121vの露出面121aと、無機層21の第1主面21aから露出する図示しない第2ビア配線122vの露出面とが、本体部41の第1主面41aを構成する。この構成によれば、第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vを介して受動部品1から電気信号を取り出すことができる。
【0050】
好ましくは、第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vは、無機物からなり、無機層21の第1主面21aから露出する第1ビア配線121vの露出面121aと、無機層21の第1主面21aから露出する図示しない第2ビア配線122vの露出面とが、平坦面FSの少なくとも一部を構成する。第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vにおける無機物は、例えば、Si、SiN、SiO、Ge、GaN、GaP、GaAs、InP、Ti、TiN、Al、Au、Sn、Ta、Cuなどから選択される導電性材料である。第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vが無機物からなる場合、第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vは、電気抵抗を低くする観点から、空隙を含まないことが好ましい。
【0051】
上記構成によれば、第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vの露出面が平坦面であるため、平坦面を有する他の電子部品などと接合する際に、他の電子部品において、配線の一部が平坦面から露出して、その露出面も平坦面の場合、他の電子部品の配線と、第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vと、を直接接続することができる。
【0052】
好ましくは、無機層21は、アモルファスまたは単結晶である。アモルファスまたは単結晶の判別には、走査透過電子顕微鏡(STEM)やX線回折装置(XRD)などを用いる。この構成によれば、平坦面FSを容易に得ることができる。無機層21がフェライトなどの焼結体の場合、無機層21の第1主面21aに凹凸が生じる可能性がある。
【0053】
好ましくは、本体部41は、互いに対向する第1主面21aおよび第2主面21bを有する無機物からなる無機層21と、無機層21の第2主面21bに設けられた有機絶縁層と、を含み、無機層21の第1主面21aが、本体部41の第1主面41aの少なくとも一部を構成し、受動素子は、コイル110を有するインダクタ素子Lを含み、コイル110は、無機層21と有機絶縁層の両方に接触する。具体的に述べると、図2に示すように、好ましくは、素体10が有機絶縁層からなり、コイル110は、無機層21と素体10の有機絶縁層との両方に接触する。
【0054】
上記構成によれば、素体10の有機絶縁層がコイル110を支持することができるため、コイル110の直径を大きくすることができる。また、無機層21は、素体10の有機絶縁層よりも線膨張係数が小さいため、コイル110が素体10の有機絶縁層のみに接触する場合と比較して、本体部41の応力を緩和できる。
【0055】
好ましくは、本体部41は、互いに対向する第1主面21aおよび第2主面21bを有する無機層21を含み、無機層21の第1主面21aが、本体部41の第1主面41aの少なくとも一部を構成し、本体部41の第1主面41aに直交する方向(Z方向)の無機層21の厚みは、本体部41の第1主面41aに直交する方向の受動素子の厚みよりも薄い。この構成によれば、受動部品1を薄型化できる。
【0056】
好ましくは、図2に示すように、本体部41は、互いに対向する第1主面21aおよび第2主面21bを有する無機物からなる無機層21を含み、無機層21の第1主面21aが、本体部41の第1主面41aの少なくとも一部を構成し、受動素子は、本体部41の第1主面41aに平行な中心軸を有するコイル110を含み、本体部41の第1主面41aに直交する方向の無機層21の厚みt2は、本体部41の第1主面41aに直交する方向のコイル110の厚みt1よりも薄い。この構成によれば、インダクタ素子Lを含む受動部品1において、薄型化を図ることができる。
【0057】
好ましくは、本体部41は、第1主面41aに対向する第2主面41bを有し、本体部41の第2主面41bに設けられた有機絶縁樹脂からなる絶縁体22をさらに備え、受動素子の少なくとも一部は、本体部41の第2主面41bから露出し、本体部41の第2主面41bから露出する受動素子の露出部分は、絶縁体22で覆われている。具体的に述べると、図2に示すように、絶縁体22は有機絶縁樹脂からなり、インダクタ素子Lのコイル110の天面配線11tが、本体部41の第2主面41bから露出し、絶縁体22で覆われている。この構成によれば、絶縁体22が有機絶縁樹脂からなるため、天面配線11tに対する絶縁体22の密着性が向上し、より効果的にインダクタ素子Lを外部環境から保護できる。
【0058】
(受動部品1の製造方法)
次に、図4Aから図4Kを用いて受動部品1の製造方法を説明する。図4A図4B図4C図4J図4Kは、図1のIII-III断面に対応した図である。図4Dから図4Iは、図1のII-II断面に対応した図である。
【0059】
図4Aに示すように、無機層21に相当する無機基板1021を準備する。無機基板1021は、例えば、Si基板である。無機基板1021の上面に第1レジスト層1001を塗布し、フォトリソグラフィ工程により、第1レジスト層1001に所定パターンの開口部1001aを形成する。
【0060】
図4Bに示すように、開口部1001aを介して無機基板1021をエッチングして溝部1021aを形成する。エッチングは、ドライエッチングまたはウェットエッチングの何れであってもよい。本実施形態では、無機基板1021にSi基板を使用しているため、フッ素系ガスによるプラズマエッチングを用いる。
【0061】
その後、第1レジスト層1001を剥離して、図4C図4Dに示すように、無機基板1021の上面に図示しないシード層を形成し、シード層の上面に第2レジスト層1002を塗布して、フォトリソグラフィ工程により、第2レジスト層1002に所定パターンの開口部1002aを形成する。そして、電解めっきにより、開口部1002aに底面配線11bに相当する底面導体層1011bを設け、溝部1021aに第1ビア配線121vに相当する第1ビア導体層1121vを設ける。また、図示しないが、第1ビア導体層1121vと同様に、第2ビア配線122vに相当する第2ビア導体層を設ける。
【0062】
本実施形態では、底面導体層およびビア導体層の形成方法として、セミアディティブ法を用いるが、サブトラクティブ法、フルアディティブ法、ダマシン法、デュアルダマシン法、または、導電ペーストの印刷法などの公知の方法を用いてもよい。本実施形態では、シード層に、Ti/Cuを用いるが、WやTiW、Agなど必要に応じてシード種およびその組み合わせを選択してよい。
【0063】
その後、第2レジスト層1002を剥離し、シード層をエッチングして、図4Eに示すように、無機基板1021の上面に素体10に相当する絶縁樹脂層1010を設ける。フォトリソグラフィ工程により、絶縁樹脂層1010に所定パターンの開口部1010aを形成し、開口部1010aから底面導体層1011bの一部を露出して、絶縁樹脂層1010を硬化する。本実施形態では、絶縁樹脂層1010に感光性永久膜を用いるが、例えば、無機フィラーを含有した絶縁樹脂をレーザ法やブラスト法により開口部を形成してもよく、または、CVDなどで無機絶縁層を蒸着させエッチング法などで開口部を形成してもよい。
【0064】
図4Fに示すように、絶縁樹脂層1010の開口部1010aに第2貫通配線14に相当する第2貫通導体層1014を形成する。また、図示しないが、第2貫通導体層1014と同様に、第1貫通配線13に相当する第1貫通導体層を設ける。具体的に述べると、本実施形態では、異方性スパッタを用いて絶縁樹脂層1010の上面および開口部1010a内面にTi/Cuのシード層を形成する。その後、フィルドめっきを行いCMP(Chemical Mechanical Polishing)や機械研磨などにより絶縁樹脂層1010の上面を平坦化する。機械研磨の場合は表面粗さを所定内に収めるため、機械研磨の後にドライエッチングまたはケミカルエッチングによる処理を行い、絶縁樹脂層1010の上面を平坦化する。なお、貫通導体層の他の形成方法としては、底面導体層に予め通電部を設けておき、通電部から給電して電解めっき法により形成してもよい。
【0065】
その後、絶縁樹脂層1010の上面に図示しないシード層を形成し、シード層の上面に図示しないレジスト層を塗布して、フォトリソグラフィ工程により、レジスト層に所定パターンの開口部を形成する。そして、電解めっきにより、開口部に天面配線11tに相当する天面導体層1011tを設け、図4Gに示すように、レジスト層を剥離し、シード層をエッチングする。
【0066】
図4Hに示すように、絶縁樹脂層1010の上面に天面導体層1011tを覆うように絶縁体22に相当する絶縁層1022を設け、絶縁層1022を硬化する。絶縁層1022は、絶縁樹脂層1010と同じ樹脂であってもよく、または、異なる樹脂であってもよい。絶縁層1022は、外部と触れることから、絶縁樹脂層1010と比較して、耐水性に優れた樹脂や高硬度の樹脂を用いることが好ましく、さらに、無機フィラーなどを含有する樹脂を用いることが好ましく、これにより絶縁性が向上する。さらに、絶縁層1022は、絶縁樹脂層1010と比較して、遮光性(遮蔽性)が高い樹脂を用いることが好ましい。
【0067】
図4I図4Jに示すように、無機基板1021を研磨して、第1ビア導体層1121vの端面および第2ビア導体層の端面を露出する。無機基板1021の研磨にはCMPが好ましい。なお、必要に応じて絶縁層1022を厚み調整のために研磨してもよい。
【0068】
図4Kに示すように、カット線Cにて個片化する。これにより、図3に示すように、受動部品1を製造する。
【0069】
<第2実施形態>
(受動部品1Aの構成)
図5は、受動部品の第2実施形態を示す天面側から見た模式天面図である。図6は、図5のVI-VI断面図である。図7は、図6のA部の拡大図である。第2実施形態は、第1実施形態とは、コイルの構成および素体の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第1実施形態と同じ構成であり、第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0070】
図5から図7に示すように、受動部品1Aは、素体10と、素体10の内部に設けられたコイル110A、有機絶縁部23、第1接続配線51および第2接続配線52と、素体10の底面100bに設けられた無機層21と、を備える。素体10は、順Z方向に積層された第1磁性層101および第2磁性層102を有する。第2磁性層102の下面が、素体10の底面100bに相当する。この実施形態において、素体10が、特許請求の範囲に記載の「磁性部」に相当する。
【0071】
コイル110Aは、第1磁性層101の上面101u上に設けられ、平面スパイラル状にされている。コイル110Aは、Z方向からみて、外周端110e1から内周端110e2に向かって時計回り方向に渦巻状に巻き回されている。言い換えると、コイル110Aは、本体部41の第1主面41aに平行な平面に沿って巻き回されている。コイル110Aは、本体部41の第1主面41aに直交する中心軸AXを有する。この構成によれば、コイル110Aが本体部41の第1主面41aに平行な中心軸を有する場合よりも、インダクタ素子Lを薄型化できる。その結果、受動部品1Aを薄型化できる。
【0072】
コイル110Aのターン数は、1周を超えることが好ましい。これにより、インダクタンスを向上させることができる。外周端110e1は、略矩形状にされている。内周端110e2は、略円形状にされている。外周端110e1のX方向の幅および内周端110e2の直径の各々は、コイル110Aのうちの外周端110e1および内周端110e2を除いた部分である巻回部の配線幅よりも大きい。これにより、外周端110e1および内周端110e2がパッド部として機能し、第1接続配線51および第2接続配線52との接続信頼性が向上する。コイル110Aには、第1接続配線51、第2接続配線52、第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vは含まれない。
【0073】
コイル110Aは、素体10(磁性部)で覆われている。この構成によれば、インダクタ素子Lのインダクタンスを向上できる。コイル110Aの導電材料は、第1実施形態における底面配線11bおよび天面配線11tの導電材料と同じでよい。
【0074】
有機絶縁部23は、コイル110Aにおいて本体部41の第1主面41aに直交する側面110sに少なくとも設けられている。この実施形態では、有機絶縁部23は、コイル110Aのうち、外周端110e1を含むコイル110Aの1ターンを構成する部分の外周面と、コイル110Aのうち、内周端110e2を含むコイル110Aの1ターンを構成する部分の内周面と、コイル110Aの各ターン間に設けられている。有機絶縁部23の材料は、例えば感光性永久膜である。
【0075】
素体10は、コイル110Aと有機絶縁部23とを覆っている。コイル110Aは、有機絶縁部23と素体10とに接触している。具体的に述べると、コイル110Aの上面110uが第2磁性層102に接触し、コイル110Aの下面110bが第1磁性層101に接触し、コイル110Aの側面110sが有機絶縁部23に接触している。この構成によれば、素体10によりインダクタ素子Lのインダクタンスを向上できるとともに、コイル110Aの側面110sに設けられた有機絶縁部23により、XY平面における配線間リークを抑制できる。特に、有機絶縁部23がコイル110Aの各ターン間に設けられているため、各ターン間に生じ得る配線間リークを抑制できる。
【0076】
第1磁性層101および第2磁性層102は、例えば、エポキシ樹脂とFe系金属フィラー及びガラスフィラーを含んでいるコンポジット材料である。これにより、インダクタンスを向上しつつ高い直流重畳特性を得ることができるとともに、エポキシ樹脂により、素体10に発生し得るクラックを抑制できる。第1磁性層101および第2磁性層102の樹脂は、エポキシ樹脂に限らず、イミド系、フェノール系などであってもよい。Fe系金属フィラーは、FeSi系、FeCo系、FeNi系などであってもよい。また、第1磁性層101および第2磁性層102は、スパッタ法などで形成した磁性材料を使用してもよいし、磁性ブロックをコイル110Aのコア部に挿入してもよい。
【0077】
第1接続配線51は、第1磁性層101をZ方向に貫通し、コイル110Aの外周端110e1と第1ビア配線121vとを接続する。第2接続配線52は、第1磁性層101をZ方向に貫通し、コイル110Aの内周端110e2と第2ビア配線122vとを接続する。この構成によれば、第1接続配線51および第2接続配線52を介して、コイル110Aの電気信号を取り出すことができる。第1接続配線51および第2接続配線52の導電材料は、特に限定されないが、例えばコイル110Aの導電材料と同じである。
【0078】
この実施形態では、本体部41の第1主面41aは、無機層21の第1主面21aと、第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vにおける、無機層21の第1主面21aからの露出面と、を含み、本体部41の第1主面41aの全面が、無機物からなる平坦面FSである。この構成によれば、平坦面FSを有する他の電子部品などと接合する際に、平坦面FS同士を接触した状態で接合できる。そのため、積層型半導体パッケージなどのデバイス全体の薄型化を図ることができる。
【0079】
好ましくは、図7に示すように、本体部41の第1主面41aに直交する方向の有機絶縁部23の厚みt3は、本体部41の第1主面41aに直交する方向のコイル110Aの厚みt4よりも厚い。この構成によれば、XY平面における配線間リークをさらに抑制できる。特に、各ターン間に生じ得る配線間リークをさらに抑制できる。厚みt3は、例えば35μmである。厚みt4は、例えば30μmである。無機層21の厚みt5は、例えば1μmである。第1磁性層101の厚みt6は、例えば20μmである。第2磁性層102の厚みt7は、例えば50μmである。
【0080】
(受動部品1Aの製造方法)
次に、図8Aから図8Iを用いて受動部品1Aの製造方法を説明する。図8Aから図8Iは、図5のVI-VI断面に対応した図である。
【0081】
図8Aに示すように、無機層21に相当する無機基板1021を準備する。無機基板1021は、例えば、Si基板である。無機基板1021の上面に第1レジスト層1001を塗布し、フォトリソグラフィ工程により、第1レジスト層1001に所定パターンの開口部1001aを形成する。
【0082】
図8Bに示すように、開口部1001aを介して無機基板1021をエッチングして溝部1021aを形成する。エッチングは、ドライエッチングまたはウェットエッチングの何れであってもよい。本実施形態では、無機基板1021にSi基板を使用しているため、フッ素系ガスによるプラズマエッチングを用いる。
【0083】
図8Cに示すように、第1レジスト層1001を剥離して、無機基板1021の上面に図示しないシード層を形成し、シード層の上面に、電解めっきにより、溝部1021aを覆うように第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vの導電材料を成膜(べた塗り)する。これにより、溝部1021aに、第1ビア配線121vに相当する第1ビア導体層1121vと、第2ビア配線122vに相当する第2ビア導体層1122vと、が形成される。また、無機基板1021の上面にべた膜1020が形成される。本実施形態では、シード層に、Ti/Cuを用いるが、WやTiW、Agなど必要に応じてシード種およびその組み合わせを選択してよい。
【0084】
図8Dに示すように、べた膜1020をエッチングして取り除く。べた膜1020は、CMPまたは研磨によって取り除いてもよい。
【0085】
図8Eに示すように、無機基板1021の上面に、第1磁性層101に相当する第1磁性シート1101を熱圧着する。その後、必要に応じて第1磁性シート1101を研削する。第1磁性シート1101は、印刷、スパッタ法などにより形成してもよい。その後、レーザを用いて、第1磁性シート1101の所定位置に開口1101aを形成する。所定位置は、第1接続配線51と第1ビア配線121vとの接続部分、および、第2接続配線52と第2ビア配線122vとの接続部分に対応する位置である。開口1101aは、フォトリソグラフィ、エッチング法などを用いて形成してもよい。
【0086】
図8Fに示すように、スパッタ法を用いて、第1磁性シート1101の上面と、開口1101aの内面と、にシード層を形成する。その後、図示しないレジスト層を塗布し、フォトリソグラフィ工程により、レジスト層に所定パターンの開口部を形成する。その後、シード層をエッチングして、パターニングされたシード層600を形成する。シード層600は、第1磁性シート1101の上面の所定位置と、開口1101aの内面と、に形成されている。所定位置は、コイル110Aが設けられる位置である。その後、感光性永久膜を塗布し、フォトリソグラフィ工程により、有機絶縁部23に相当する有機絶縁層1023を形成する。
【0087】
ここで、上記シード層のエッチング時において、第1磁性シート1101の上面の樹脂や磁性粉をエッチング液により意図的に溶解させてもよい。これにより、第1磁性シート1101と配線層との間、第1磁性シート1101と後述の第2磁性シート1102との間などに、磁性粉が少ない境界部を形成することができる。境界部によりエアギャップを形成でき、直流重畳特性を向上させることができる。境界部は、図6において、例えば第1磁性層101と第2磁性層102との接触部分に少なくとも形成されていることが好ましい。
【0088】
図8Gに示すように、シード層600の上面に、電解めっきにより、第1接続配線51に相当する第1接続配線導体層1051と、第2接続配線52に相当する第2接続配線導体層1052と、コイル110Aに相当するコイル導体層1110と、を形成する。第1接続配線導体層1051、第2接続配線導体層1052およびコイル導体層1110の導電材料は、例えばCuである。ここで、上記シード層のエッチング時と同様に、上記電解めっきにより、第1磁性シート1101と配線層との間、第1磁性シート1101と第2磁性シート1102との間などに、磁性粉が少ない境界部を形成してもよい。
【0089】
図8Hに示すように、コイル導体層1110と有機絶縁部23とを覆うように、第2磁性層102に相当する第2磁性シート1102を熱圧着する。その後、必要に応じて第2磁性シート1102を研削する。その後、無機基板1021を研磨して、第1ビア導体層1121vの端面および第2ビア導体層1122vの端面を露出する。無機基板1021の研磨にはCMPが好ましい。
【0090】
図8Iに示すように、カット線Cにて個片化する。これにより、図6に示すように、受動部品1Aを製造する。
【0091】
<第3実施形態>
(受動部品1Bの構成)
図9は、受動部品の第3実施形態を示す天面側から見た模式天面図である。図10は、図9のX-X断面図である。第3実施形態は、第2実施形態とは、素体の構成と、キャパシタ素子および抵抗素子がさらに設けられている点と、本体部の第2主面が平坦面である点とが、主に相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第2実施形態と同じ構成であり、第2実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0092】
受動部品1Bは、インダクタ素子L、コンデンサ素子Cおよび抵抗素子Rの各受動素子を含む電子部品である。インダクタ素子Lとコンデンサ素子Cとは、電気的に直列に接続されている。抵抗素子Rは、インダクタ素子Lおよびコンデンサ素子Cから電気的に独立している。図9図10に示すように、Z方向からみて、インダクタ素子Lおよびコンデンサ素子Cは、素体10の中心に対して第1端面100e1側に配置され、抵抗素子Rは、素体10の中心に対して第2端面100e2側に配置されている。
【0093】
本体部41は、素体10と、素体10の底面100bに設けられた無機層21と、を含む。素体10は、無機層の第2主面21bに設けられた第1絶縁層111と、第1絶縁層111の内部に設けられたコンデンサ素子C、第3接続配線53および第4接続配線54と、第1絶縁層111上に設けられた第2絶縁層112と、第2絶縁層112の内部に設けられたインダクタ素子L、第5接続配線55および第6接続配線56と、を含む。
【0094】
第1絶縁層111は、コンデンサ素子Cと抵抗素子Rとを電気的に絶縁する。第1絶縁層111の材料は、特に限定されないが、例えばSiOである。コンデンサ素子Cは、Z方向に対向する第1コンデンサ電極71および第2コンデンサ電極72と、第1コンデンサ電極71と第2コンデンサ電極72との間に配置された誘電層73と、を含む。第1コンデンサ電極71は、第1ビア配線121vを覆うように、無機層21の第2主面21b上に設けられ、第1ビア配線121vに接続している。誘電層73は、第1コンデンサ電極71を覆うように設けられている。誘電層73の順X方向側の端部は、素体10の第2端面100e2の近傍まで延びている。第2コンデンサ電極72は、誘電層73上に設けられている。第2コンデンサ電極72は、Z方向からみて、第1コンデンサ電極71と重なるように配置されている。
【0095】
第1コンデンサ電極71および第2コンデンサ電極72の導電材料は、特に限定されず、例えばAlである。好ましくは、第1コンデンサ電極71および第2コンデンサ電極72の導電材料は、第1,第2ビア配線121v,122vとコイル110Aの各々の導電材料と異なる。これにより、直流電流が流れない第1コンデンサ電極71および第2コンデンサ電極72と、直流電流が流れる第1,第2ビア配線121v,122vおよびコイル110Aと、に異なる導電材料を用いることにより、受動部品1Bの特性を劣化させずに製造コストを低減できる。具体的に述べると、Alは導電率が低いが安価なため、電圧素子であるコンデンサ素子Cの第1,第2コンデンサ電極71,72に用いることが好ましい。また、導電率が高いCuは、電流素子であるインダクタ素子Lのコイル110Aおよび第1,第2ビア配線121v,122vに用いることが好ましい。これにより、受動部品1Bの特性を劣化させずに製造コストを低減できる。
【0096】
誘電層73の材料は、特に限定されず、例えばSiOである。誘電層73の材料は、例えばHfO、Yなどのhigh-k材料などであってもよい。これにより、コンデンサ素子Cの容量を高めることができる。好ましくは、誘電層73の材料は、第2絶縁層112の材料と同じである。これにより、誘電層73の材料が、コイル110Aを少なくとも覆う第2絶縁層112の材料と同じであるため、受動部品1Bの製造コストを低減できる。また、受動部品1Bに発生し得る残留応力を低減できる。
【0097】
第2絶縁層112は、インダクタ素子Lと抵抗素子Rとを電気的に絶縁する。第2絶縁層112の材料は、絶縁性の無機物であり、例えばSiOである。第2絶縁層112は、磁性材料から構成されていてもよい。
【0098】
第3接続配線53は、第1絶縁層111をZ方向に貫通し、第2コンデンサ電極72と、コイル110Aの外周端110e1と、を接続する。第4接続配線54は、第1絶縁層111および誘電層73をZ方向に貫通し、第2ビア配線122vと第6接続配線56とを接続する。第5接続配線55は、第2絶縁層112をZ方向に貫通する。第5接続配線55の逆Z方向側の端面は、コイル110Aの内周端110e2に接続し、第5接続配線55の順Z方向側の端面は、第2絶縁層112の上面(素体10の天面100t)から露出する。コイル110Aには、第3接続配線53および第5接続配線55は含まれない。第6接続配線56は、第2絶縁層112をZ方向に貫通する。第6接続配線56の逆Z方向側の端面は、第4接続配線54の上面に接続し、第6接続配線56の順Z方向側の端面は、第2絶縁層112の上面から露出する。
【0099】
第3接続配線53および第4接続配線54の導電材料は、特に限定されないが、例えばコイル110Aの導電材料と同じである。第5接続配線55および第6接続配線56の導電材料は、導電性の無機物である。
【0100】
第1ビア配線121vとコンデンサ素子Cと第3接続配線53とコイル110Aと第5接続配線55とが、この順に接続されることにより、コンデンサ素子Cとインダクタ素子Lとは、電気的に直列に接続される。
【0101】
第2ビア配線122vと第4接続配線54と第6接続配線56とは、この順に接続されて、導通配線81を構成する。導通配線81は、本体部41の第1主面41aから第2主面41bに延在し、延在方向の両端部が本体部41の第1主面41aおよび第2主面41bから露出する。この構成によれば、導通配線81を介して、本体部41の第1主面41aおよび第2主面41bの両方から電気信号を取り出せるため、本体部41の第1主面41a側と第2主面41b側の両方側に電子部品などを積層(スタック)できる。また、導通配線81は、インダクタ素子Lとコンデンサ素子Cとから電気的に独立している。この構成によれば、インダクタ素子Lとコンデンサ素子Cの電気信号とは別の電気信号を、導通配線81を介して取り出すことができる。この実施形態では、導通配線81が、抵抗素子Rとなる。
【0102】
本体部41の第2主面41bの少なくとも一部は、無機物からなる平坦面FSである。この実施形態では、本体部41の第2主面41bの全面が、無機物からなる平坦面FSである。具体的に述べると、第2絶縁層112の上面(素体10の天面100t)と、第5接続配線55における第2絶縁層112の上面からの露出面と、第6接続配線56における第2絶縁層112の上面からの露出面とが、無機物からなる平坦面FSである。この構成によれば、本体部41の第2主面41bの少なくとも一部が、無機物からなる平坦面FSであるため、平坦面FSを有する他の電子部品などと接合する際に、本体部41の第2主面41bの平坦面FSと、電子部品などの平坦面FSと、を接触した状態で接合できる。そのため、積層型半導体パッケージなどのデバイス全体の薄型化をさらに図ることができる。
【0103】
好ましくは、受動部品1Bは、1つ以上の受動素子を備え、1つ以上の受動素子は、インダクタ素子Lとコンデンサ素子Cと抵抗素子Rとのうちの少なくとも1つである。この構成によれば、インダクタ素子Lとコンデンサ素子Cと抵抗素子Rとのうちの少なくとも1つを1つの受動部品1Bに含めることができるため、各素子を個別に含む複数の受動部品を準備する必要がなくなる。そのため、積層型半導体パッケージなどのデバイス全体の小型化を図ることができる。
【0104】
好ましくは、図10に示すように、本体部41の第1主面41aに直交する方向の無機層21の厚みt9は、本体部41の第1主面41aに直交する方向のコンデンサ素子Cの厚みt8よりも薄い。この構成によれば、受動部品1Bを薄型化できる。
【0105】
(受動部品1Bの製造方法)
次に、図11Aから図11Jを用いて受動部品1Bの製造方法を説明する。図11Aから図11Jは、図9のX-X断面に対応した図である。
【0106】
図11Aに示すように、無機層21に相当する無機基板1021を準備する。無機基板1021は、例えば、Si基板である。無機基板1021の上面に第1レジスト層1001を塗布し、フォトリソグラフィ工程により、第1レジスト層1001に所定パターンの開口部1001aを形成する。
【0107】
図11Bに示すように、開口部1001aを介して無機基板1021をエッチングして溝部1021aを形成する。エッチングは、ドライエッチングまたはウェットエッチングの何れであってもよい。本実施形態では、無機基板1021にSi基板を使用しているため、フッ素系ガスによるプラズマエッチングを用いる。
【0108】
図11Cに示すように、第1レジスト層1001を剥離して、無機基板1021の上面に図示しないシード層を形成し、シード層の上面に、電解めっきにより、溝部1021aを覆うように第1ビア配線121vおよび第2ビア配線122vの導電材料を成膜(べた塗り)する。これにより、溝部1021aに、第1ビア配線121vに相当する第1ビア導体層1121vと、第2ビア配線122vに相当する第2ビア導体層1122vと、が形成される。また、無機基板1021の上面にべた膜1020が形成される。本実施形態では、シード層に、Ti/Cuを用いるが、WやTiW、Agなど必要に応じてシード種およびその組み合わせを選択してよい。
【0109】
図11Dに示すように、べた膜1020をエッチングして取り除く。べた膜1020は、CMPまたは研磨によって取り除いてもよい。
【0110】
図11Eに示すように、第1ビア導体層1121vおよび第2ビア導体層1122vを覆うように、第1コンデンサ電極71に相当する第1コンデンサ電極導体層1071を無機基板1021上に形成する。具体的に述べると、スパッタ法を用いて、無機基板1021の上面に例えばAl膜を形成する。その後、図示しないレジスト層を塗布して、フォトリソグラフィ工程によりレジスト層に所定パターンの開口部を形成する。その後、Al膜をエッチングして、パターニングされた第1コンデンサ電極導体層1071を形成する。その後、レジスト層を剥離する。
【0111】
図11Fに示すように、第1コンデンサ電極導体層1071を覆うように、誘電層73に相当する誘電材料層1073を無機基板1021上に形成し、誘電材料層1073上に、第2コンデンサ電極72に相当する第2コンデンサ電極導体層1072を形成する。第2コンデンサ電極導体層1072は、Z方向からみて、第1コンデンサ電極導体層1071に重なるように形成する。
【0112】
具体的に述べると、蒸着法を用いて、第1コンデンサ電極導体層1071を覆うように、無機基板1021上に誘電材料層を形成する。誘電材料層の材料は、例えばSiOである。その後、図示しないレジスト層を塗布して、フォトリソグラフィ工程によりレジスト層に所定パターンの開口部を形成する。その後、誘電材料層をエッチングして、パターニングされた誘電材料層1073を形成する。この際、第2ビア導体層1122vの上面が露出するように、誘電材料層1073に開口1073aを形成する。その後、レジスト層を剥離する。その後、スパッタ法を用いて、誘電材料層1073の上面および無機基板1021の上面に例えばAl膜を形成する。その後、図示しないレジスト層を塗布して、フォトリソグラフィ工程によりレジスト層に所定パターンの開口部を形成する。その後、Al膜をエッチングして、パターニングされた第2コンデンサ電極導体層1072を形成する。その後、レジスト層を剥離する。なお、誘電材料層1073と第2コンデンサ電極導体層1072とを交互に積層してもよい。これにより、コンデンサ素子Cの容量を大きくできる。
【0113】
図11Gに示すように、第2コンデンサ電極導体層1072および誘電材料層1073を覆うように、第1絶縁層111に相当する第1絶縁材料層1111を形成する。具体的に述べると、第2コンデンサ電極導体層1072および誘電材料層1073を覆うように、CVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いて、第1絶縁材料層を成膜する。第1絶縁材料層の材料は、例えばSiOである。その後、図示しないレジスト層を塗布して、フォトリソグラフィ工程によりレジスト層に所定パターンの開口部を形成する。その後、第1絶縁材料層をエッチングして、パターニングされた第1絶縁材料層1111を形成する。この際、第3接続配線53と第4接続配線54を設ける位置に対応した位置に開口1111aを形成する。
【0114】
その後、第3接続配線53に相当する第3接続配線導体層1053と、第4接続配線54に相当する第4接続配線導体層1054と、を開口1111a内に形成し、第3接続配線導体層1053の上面上および第1絶縁材料層1111上にコイル導体層1110を形成する。第3接続配線導体層1053と第4接続配線導体層1054とコイル導体層1110との形成方法は、セミアディティブ法を用いればよい。なお、セミアディティブ法に代えて、サブトラクティブ法、フルアディティブ法、または、導電ペーストの印刷法などの公知の方法を用いてもよい。本実施形態では、シード層に、Ti/Cuを用いるが、WやTiW、Agなど必要に応じてシード種およびその組み合わせを選択してよい。
【0115】
図11Hに示すように、コイル導体層1110を覆うように、第2絶縁層112に相当する第2絶縁材料層1112を形成する。具体的に述べると、コイル導体層1110を覆うように、第2絶縁材料層をCVD法により形成する。その後、図示しないレジスト層を塗布して、フォトリソグラフィ工程によりレジスト層に所定パターンの開口部を形成する。その後、第2絶縁材料層をエッチングして、パターニングされた第2絶縁材料層1112を形成する。この際、第5接続配線55と第6接続配線56を設ける位置に対応した位置に開口1112aを形成する。
【0116】
その後、第5接続配線55に相当する第5接続配線導体層1055と、第6接続配線56に相当する第6接続配線導体層1056とを、開口1112a内に形成する。具体的に述べると、フィルドめっきにより第5接続配線導体層1055と第6接続配線導体層1056とを形成する。この際、めっきは、第2絶縁材料層1112上にも形成されている。第5接続配線導体層1055および第6接続配線導体層1056の導電材料は、例えばCuである。
【0117】
図11Iに示すように、第2絶縁材料層1112上のめっきと、第5接続配線導体層1055と、第6接続配線導体層1056と、を研磨して、第2絶縁材料層1112と、第5接続配線導体層1055の端面および第6接続配線導体層1056の端面と、を露出する。これにより、第2絶縁材料層1112の上面と、第5接続配線導体層1055の端面および第6接続配線導体層1056の端面とが、平坦化される。上記研磨には、CMPが好ましい。その後、無機基板1021を研磨して、第1ビア導体層1121vの端面および第2ビア導体層1122vの端面を露出する。これにより、無機基板1021の下面と、第1ビア導体層1121vの端面および第2ビア導体層の端面とが、平坦化される。無機基板1021の研磨にはCMPが好ましい。
【0118】
図11Jに示すように、カット線Cにて個片化する。これにより、図10に示すように、受動部品1Bを製造する。
【0119】
<第4実施形態>
(積層型半導体パッケージ7の構成)
図12は、積層型半導体パッケージ7を示す模式断面図である。図12に示すように、積層型半導体パッケージ7は、第2基板220と、第2基板220に対して第1方向D1に積層される第1基板210と、第1基板210に対して第1方向D1に積層される三次元デバイス4とを備える。第1方向D1は、図中、上方向とする。
【0120】
第1基板210は、例えば、SiやSiOからなる無機基板(いわゆる、シリコンインターポーザ基板やガラスインターポーザ基板)であり、または、FR4(Flame Retardant Type 4)、エポキシ、ポリイミドなどからなる有機基板(いわゆる、有機パッケージ基板)などである。第1基板210の内部や主面には配線が設けられ、三次元デバイス4と電気的に接続される。第1基板210の主面には、外部端子、導電体バンプ、導電体ピラー、半田などの導電部材が設けられていてもよい。三次元デバイス4の第1基板210と対向する主面においても同様の導電部材が設けられていてもよい。
【0121】
第2基板220は、第1基板210と同様に、例えば、SiやSiO2からなる無機基板であり、または、FR4、エポキシ、ポリイミドなどからなる有機基板などである。第2基板220は、第1基板210よりも、設計精度が低い。第2基板220の内部や主面には配線が設けられ、第1基板210と電気的に接続される。第2基板220の主面には、外部端子、導電体バンプ、導電体ピラー、半田などの導電部材が設けられていてもよい。第1基板210の第2基板220と対向する主面においても同様の導電部材が設けられていてもよい。
【0122】
三次元デバイス4は、無機物からなる平坦面FSを有する受動部品1Bと、平坦面FSに接合される第1半導体集積回路部品301および第2半導体集積回路部品302と、を備える。受動部品1Bは、第3実施形態で説明した受動部品1Bと同じである。第1半導体集積回路部品301および第2半導体集積回路部品302は、例えば、IC(Integrated Circuit)、CPU(Central Processing Unit)、PMIC(Power Management IC)、メモリ、トランジスタなどの電子部品である。
【0123】
第1半導体集積回路部品301の受動部品1Bに対向する第1主面301aは、平坦面FSを含む。受動部品1Bの本体部41の第1半導体集積回路部品301に対向する第2主面41bは、平坦面FSを含む。第1半導体集積回路部品301の平坦面FSと受動部品1Bの第2主面41bの平坦面FSとは、接触した状態で、接合される。同様に、第2半導体集積回路部品302の受動部品1Bに対向する第1主面302aは、平坦面FSを含む。受動部品1Bの本体部41の第2半導体集積回路部品302に対向する第1主面41aは、平坦面FSを含む。第2半導体集積回路部品302の平坦面FSと受動部品1Bの第1主面41aの平坦面FSとは、接触した状態で、接合される。この構成によれば、薄型の三次元デバイス4を得ることができる。
【0124】
なお、半導体集積回路部品の平坦面FSと受動部品の平坦面FSを分離することができない場合、三次元デバイスの断面から平坦面FSの表面粗さを算出してもよい。具体的に述べると、平坦面FSの接合部分の断面をイオンミリングなど公知の方法で露出させ、接合部分を透過電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Microscope)などで画像取得する。このとき倍率は300K以上が好ましい。平坦面FSの接合部分の界面は、粒界の違いなどから認識できる。取得した画像を用いて、界面に対応する位置に直線(最小二乗法で引かれる線)を引く。この直線に対してRa(算術平均粗さ)を測定して、表面粗さを求めることができる。
【0125】
三次元デバイス4は、図12に示した構成に限られず、受動部品の個数は、2つ以上であってもよいし、半導体集積回路部品の個数は、1つであっても、3つ以上であってもよい。また、半導体集積回路部品と受動部品の第1方向D1の積層の順番も特に限定されない。
【0126】
第1基板210の三次元デバイス4に対向する第1主面211と、三次元デバイス4の第1基板210に対向する第1主面(第2半導体集積回路部品302の第2主面302b)とは、離隔した状態で、接続部材5を介して接続される。第2基板220の第1基板210に対向する第1主面221と、第1基板210の第2基板220に対向する第2主面212とは、離隔した状態で、接続部材6を介して接続される。接続部材5,6は、例えば、半田、導電体バンプ、導電体ピラーなどである。
【0127】
(変形例)
図13は、変形例に係る三次元デバイス4Aを示す模式断面図である。図13に示すように、三次元デバイス4Aは、受動部品のみからなる。三次元デバイス4Aは、無機物からなる平坦面FSを有する受動部品1Bと、平坦面FSに接合される受動部品1Cと、を備えている。受動部品1Bと受動部品1Cとは、積層されている。受動部品1Bは、第3実施形態で説明した受動部品1Bと同じである。受動部品1Cは、第3実施形態で説明した受動部品1Bに対して、第5接続配線55における、本体部41の第2主面41bからの露出面の位置が異なる。具体的に述べると、受動部品1Cでは、第5接続配線55は、積層される受動部品1Bの第1ビア配線121vに対応した位置に、本体部41の第2主面41bから露出している。受動部品1Cの第2主面41bの平坦面FSと、受動部品1Bの第1主面41aの平坦面FSとは、接触した状態で、接合される。そのため、三次元デバイス4Aを薄型化できる。なお、三次元デバイス4Aが含む受動部品は、受動部品1Bおよび受動部品1Cに限られず、平坦面を有する他の受動部品であってもよい。また、三次元デバイス4Aは、3つ以上の受動部品を含んでもよい。
【0128】
なお、本開示は上述の実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、第1から第4実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。
【0129】
前記第1から第4実施形態では、無機層の第1主面の全面と、第1ビア配線および第2ビア配線における無機層の第1主面からの露出面の全面とが、平坦面であったが、無機層の第1主面の少なくとも一部のみが平坦面であってもよいし、当該露出面の少なくとも一部のみが平坦面であってもよいし、無機層の第1主面の一部および当該露出面の一部のみが平坦面であってもよい。
【0130】
前記第2実施形態では、コイルは、1層からなる平面スパイラル状であったが、平面スパイラル状のコイル配線を複数層有していてもよい。これにより、インダクタンスを向上できる。
【0131】
前記第4実施形態では、三次元デバイスの受動部品は、第3実施形態の受動部品であったが、受動部品の種類は特に限定されない。
【0132】
<1>
第1主面を有する本体部と、
少なくとも一部が前記本体部の内部に設けられた受動素子と、を備え、
前記第1主面は、少なくとも一部に無機物からなり且つ表面粗さが前記第1主面に直交する方向における前記本体部の厚みの1000分の1以下又は10nm以下となる平坦面を含む、受動部品。
<2>
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機物からなる無機層と、前記無機層の前記第1主面から前記第2主面に前記無機層を貫通する貫通配線と、を含み、
前記無機層の前記第1主面と、前記無機層の前記第1主面から露出する前記貫通配線の露出面とが、前記本体部の前記第1主面を構成する、<1>に記載の受動部品。
<3>
前記貫通配線は、無機物からなり、
前記貫通配線の前記露出面が、前記平坦面の少なくとも一部を構成する、<2>に記載の受動部品。
<4>
前記無機層は、アモルファスまたは単結晶である、<2>または<3>に記載の受動部品。
<5>
前記受動素子は、コイルを含み、
前記コイルは、前記本体部の前記第1主面に平行な中心軸を有する、<1>から<4>の何れか一つに記載の受動部品。
<6>
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機物からなる無機層と、前記無機層の前記第2主面に設けられた有機絶縁層と、を含み、
前記無機層の前記第1主面が、前記本体部の前記第1主面の少なくとも一部を構成し、
前記受動素子は、少なくとも一部が前記有機絶縁層の内部に設けられたコイルを含み、
前記コイルは、前記無機層と前記有機絶縁層の両方に接触する、<1>から<5>の何れか一つに記載の受動部品。
<7>
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機層を含み、
前記無機層の前記第1主面が、前記本体部の前記第1主面の少なくとも一部を構成し、
前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記無機層の厚みは、前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記受動素子の厚みよりも薄い、<1>から<6>の何れか一つに記載の受動部品。
<8>
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機層を含み、
前記無機層の前記第1主面が、前記本体部の前記第1主面の少なくとも一部を構成し、
前記受動素子は、前記本体部の前記第1主面に平行な中心軸を有するコイルを含み、
前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記無機層の厚みは、前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記コイルの厚みよりも薄い、<1>から<7>の何れか一つに記載の受動部品。
<9>
前記本体部は、前記第1主面に対向する第2主面を有し、
前記本体部の前記第2主面に設けられた、有機絶縁樹脂からなる絶縁体をさらに備え、
前記受動素子の少なくとも一部は、前記本体部の前記第2主面から露出し、
前記本体部の前記第2主面から露出する前記受動素子の露出部分は、前記絶縁体で覆われている、<1>から<8>の何れか一つに記載の受動部品。
<10>
前記受動素子は、コイルを含み、
前記コイルは、前記本体部の前記第1主面に直交する中心軸を有する、<1>から<4>の何れか一つに記載の受動部品。
<11>
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機層と、前記無機層の前記第2主面に設けられた磁性部と、を含み、
前記無機層の前記第1主面が、前記本体部の前記第1主面の少なくとも一部を構成し、
前記受動素子は、コイルを含み、
前記コイルは、前記磁性部で覆われている、<1>から<4>の何れか一つに記載の受動部品。
<12>
前記コイルは、前記第1主面に平行な平面に沿って巻き回され、
前記本体部は、前記コイルにおいて前記本体部の前記第1主面に直交する側面に少なくとも設けられた有機絶縁部をさらに含み、
前記磁性部は、前記コイルと前記有機絶縁部とを覆い、
前記コイルは、前記有機絶縁部と前記磁性部とに接触する、<11>に記載の受動部品。
<13>
前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記有機絶縁部の厚みは、前記本体部の前記第1主面に直交する方向の前記コイルの厚みよりも厚い、<12>に記載の受動部品。
<14>
前記本体部は、前記第1主面に対向する第2主面をさらに有し、
前記第2主面は、少なくとも一部に無機物からなる平坦面を含む、<1>から<4>の何れか一つに記載の受動部品。
<15>
1つ以上の受動素子をさらに備え、
前記1つ以上の受動素子は、インダクタ素子とコンデンサ素子と抵抗素子とのうちの少なくとも1つである、<14>に記載の受動部品。
<16>
前記1つ以上の受動素子は、インダクタ素子とコンデンサ素子とを少なくとも含み、
前記本体部は、前記本体部の前記第1主面から前記第2主面に延在し、延在方向の両端部が前記本体部の前記第1主面および前記第2主面から露出する導通配線をさらに含み、
前記導通配線は、前記インダクタ素子と前記コンデンサ素子とから電気的に独立している、<15>に記載の受動部品。
<17>
前記本体部は、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機層と、前記無機層の前記第1主面から前記第2主面に前記無機層を貫通する貫通配線と、を含み、
前記無機層の前記第1主面が、前記本体部の前記第1主面の少なくとも一部を構成し、
前記1つ以上の受動素子は、インダクタ素子とコンデンサ素子とを少なくとも含み、
前記インダクタ素子は、コイルを含み、
前記コンデンサ素子は、対向する2つのコンデンサ電極と、前記2つのコンデンサ電極の間に配置された誘電層と、を含み、
前記2つのコンデンサ電極の導電材料は、前記貫通配線と前記コイルの各々の導電材料と異なり、前記本体部は、前記コイルを少なくとも覆う絶縁層を含み、前記誘電層の材料は、前記絶縁層の材料と同じである、<15>または<16>に記載の受動部品。
<18>
<1>から<17>の何れか1つに記載の受動部品と、
前記受動部品の前記平坦面に接合された半導体集積回路部品と、を備える、三次元デバイス。
<19>
<1>から<17>の何れか1つに記載の受動部品と、
前記受動部品の前記平坦面に接合された受動部品と、を備える、三次元デバイス。
<20>
無機物からなり、互いに対向する第1主面および第2主面を有する無機層を準備する工程と、
前記無機層の前記第2主面側に受動素子を設けて、前記無機層と前記受動素子の少なくとも一部とを含む本体部を形成する工程と、
前記無機層の前記第1主面を研磨して、表面粗さが前記第1主面に直交する方向における前記本体部の厚みの1000分の1以下又は10nm以下となる平坦面を設ける工程と、を備える、受動部品の製造方法。
【符号の説明】
【0133】
1、1A、1B 受動部品
4 三次元デバイス
7 積層型半導体パッケージ
10 素体
11b 底面配線
11t 天面配線
13 第1貫通配線
14 第2貫通配線
21 無機層
21a、21b 無機層の第1主面、第2主面
22 絶縁体
23 有機絶縁部
41 本体部
41a、41b 本体部の第1主面、第2主面
51~56 第1~第6接続配線
71、72 第1、第2コンデンサ電極
73 誘電層
81 導通配線
110、110A コイル
110e1、110e2 外周端、内終端
121v、122v 第1、第2ビア配線(貫通配線)
121a 露出面
210、220 第1、第2基板
301、302 第1、第2半導体集積回路部品
C コンデンサ素子
L インダクタ素子
R 抵抗素子
t1~t9 厚み
D1 第1方向
FS 平坦面
AX 軸
図1
図2
図3
図4A
図4B
図4C
図4D
図4E
図4F
図4G
図4H
図4I
図4J
図4K
図5
図6
図7
図8A
図8B
図8C
図8D
図8E
図8F
図8G
図8H
図8I
図9
図10
図11A
図11B
図11C
図11D
図11E
図11F
図11G
図11H
図11I
図11J
図12
図13