(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-31
(45)【発行日】2023-11-09
(54)【発明の名称】半導体装置
(51)【国際特許分類】
H01L 25/00 20060101AFI20231101BHJP
H01L 23/12 20060101ALI20231101BHJP
【FI】
H01L25/00 B
H01L23/12 501V
(21)【出願番号】P 2020153215
(22)【出願日】2020-09-11
【審査請求日】2022-07-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(73)【特許権者】
【識別番号】317011920
【氏名又は名称】東芝デバイス&ストレージ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004026
【氏名又は名称】弁理士法人iX
(72)【発明者】
【氏名】細川 淳
(72)【発明者】
【氏名】新徳 恭久
(72)【発明者】
【氏名】野稲 泰一
(72)【発明者】
【氏名】片山 義晴
【審査官】豊島 洋介
(56)【参考文献】
【文献】特表2008-507147(JP,A)
【文献】特開平09-199666(JP,A)
【文献】特開平02-062069(JP,A)
【文献】特開2004-165558(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L23/12-23/15
H01L25/00-25/07
H01L25/10-25/11
H01L25/16-25/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1面に第1端子
、第2端子
及び第3端子を有
し、前記第2端子は前記第1端子と前記第3端子との間に配置されたICチップと、
前記ICチップの前記第1面と対向し、前記第1面と対向する第2面に
、第1電極と
、第2電極と、を有する第1シリコンキャパシタと、
を備え
、
前記第1電極は、前記第1端子に第1導電部材により電気的に接続された第1部分と、前記第3端子に第3導電部材により電気的に接続された第2部分と、を有し、
前記第2電極は、前記第1部分と前記第2部分との間に位置し、前記第2端子に第2導電部材により電気的に接続された第3部分を有する半導体装置。
【請求項2】
前記ICチップが上に設けられたダイパッドと、
前記第1端子に電気的に接続された第1リードと、
前記第2端子に電気的に接続された第2リードと、
前記ICチップ及び前記第1シリコンキャパシタを封止する封止部材と、
を更に備える請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記第1端子及び前記第1リードに電気的に接続され、前記封止部材に封止されたインダクタを更に備える請求項2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記ICチップは、前記第1端子及び前記第2端子に電気的に接続された第1回路を更に有し、
前記第1シリコンキャパシタは、前記第1回路の直上に位置する請求項1~3のいずれか1つに記載の半導体装置。
【請求項5】
第1面に第1端子
、第2端子
、第4端子及び第5端子を有するICチップと、
前記ICチップの前記第1面と対向し、前記第1面と対向する第2面に、第1導電部材により前記第1端子に電気的に接続された第1電極と、第2導電部材により前記第2端子に電気的に接続された第2電極と、を有する第1シリコンキャパシタと、
前記第1面と対向し、前記第1面と対向する第3面に、前記第4端子に第4導電部材により接続された第3電極と、前記第5端子に第5導電部材により接続された第4電極と、を有する第2シリコンキャパシタと、
を備え
、
前記第1電極及び前記第3電極は、正極及び負極のうちの一方であり、
前記第2電極及び前記第4電極は、前記正極及び前記負極のうちの他方であり、
前記第1電極から前記第2電極に向かう方向は、前記第3電極から前記第4電極に向かう方向と逆方向である半導体装置。
【請求項6】
前記ICチップは、前記第4端子及び前記第5端子に電気的に接続された第2回路を更に有し、
前記第2シリコンキャパシタは、前記第2回路の直上に位置する請求項
5に記載の半導体装置。
【請求項7】
ダイパッドと、
前記ダイパッド上に設けられ、第1端子及び第2端子を有するICチップと、
前記第1端子に第1配線部材を介して電気的に接続された第1電極と、前記第2端子に第2配線部材を介して電気的に接続された第2電極と、を有する第1シリコンキャパシタと、
前記第1シリコンキャパシタ上に設けられ、前記第1電極に電気的に接続された第3電極と、前記第2電極に電気的に接続された第4電極と、を有する第2シリコンキャパシタと、
前記第1端子に電気的に接続された第1リードと、
前記第2端子に電気的に接続された第2リードと、
前記ICチップ及び前記第1シリコンキャパシタを封止する封止部材と、
を備える半導体装置。
【請求項8】
前記第1シリコンキャパシタは、前記ダイパッド上に設けられている請求項
7に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記ICチップは、前記第1端子及び前記第2端子に電気的に接続された第1回路を更に有し、
上面視において前記第1回路は前記ICチップの中心と前記第1シリコンキャパシタとの間に位置する請求項
8に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記第1シリコンキャパシタは、前記ICチップ上に設けられている請求項
7に記載の半導体装置。
【請求項11】
前記第1シリコンキャパシタは、前記ICチップと前記ダイパッドとの間に設けられている請求項
7に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施形態は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、キャパシタにより半導体装置のノイズを低減する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
実施形態は、ノイズを低減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】
【0005】
実施形態に係る半導体装置は、第1面に第1端子及び第2端子を有するICチップと、
前記ICチップの前記第1面と対向し、前記第1面と対向する第2面に、第1導電部材により前記第1端子に電気的に接続された第1電極と、第2導電部材により前記第2端子に電気的に接続された第2電極と、を有する第1シリコンキャパシタと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【
図1】第1の実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
【
図3】第1の実施形態に係る半導体装置のICチップを示す上面図である。
【
図4】第1の実施形態に係る半導体装置の回路図である。
【
図5】第1の実施形態に係る半導体装置のICチップ及びシリコンキャパシタを示す上面図である。
【
図6】
図2の2点鎖線Bで囲んだ領域を拡大して示す断面図である。
【
図7】第2の実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
【
図8】第2の実施形態に係る半導体装置の回路図である。
【
図9】第3の実施形態に係る半導体装置におけるICチップ及びシリコンキャパシタを示す上面図である。
【
図10】
図10(a)は、
図9のC-C’線における断面図であり、
図10(b)は、電流の経路及び磁界の方向を示す断面図である。
【
図11】第4の実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
【
図13】第4の実施形態に係る半導体装置のICチップ、第1シリコンキャパシタ、及び第2シリコンキャパシタを示す上面図である。
【
図14】第4の実施形態に係る半導体装置の回路図である。
【
図15】第4の実施形態に係る半導体装置における第1シリコンキャパシタ及び第2シリコンキャパシタの変形例を示す上面図である。
【
図16】第5の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
【
図17】第6の実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
【
図19】第7の実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
【
図21】第8の実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
<第1の実施形態>
先ず、第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
図2は、
図1のA-A’線における断面図である。
本実施形態に係る半導体装置100は、
図1及び
図2を参照して概説すると、ダイパッド110と、ICチップ120と、シリコンキャパシタ130と、複数のリード140と、封止部材150と、を備える。なお、
図1では、半導体装置100の内部構造をわかりやすくするために、封止部材150を2点鎖線で示している。
【0008】
以下、半導体装置100の各部について詳述する。以下では、説明をわかりやすくするために、XYZ直交座標系を用いる。ダイパッド110からICチップに向かう方向を「Z方向」とする。Z方向と直交する一の方向を「X方向」とする。Z方向及びX方向と直交する一の方向を「Y方向」とする。また、以下では説明をわかりやすくするために、Z方向を「上方向」をとし、Z方向の逆方向を「下方向」とするが、上方向及び下方向は、重力方向とは無関係である。
【0009】
ダイパッド110の形状は、平板状である。ダイパッド110は、銅合金又は鉄合金等の金属材料からなる。
【0010】
図3は、本実施形態に係る半導体装置のICチップを示す上面図である。
図4は、本実施形態に係る半導体装置の回路図である。
【0011】
ICチップ120は、ダイパッド110の上に配置されており、ダイパッド110に電気的に接続されている。ICチップ120の形状は、概ね略矩形の平板状である。ただし、ICチップの形状は、上記に限定されない。
【0012】
ICチップ120は、
図4に示すように、本実施形態ではモータMの駆動を制御するドライバIC、すなわちMCD(Motor control driver)チップであり、例えば自動車等の車両に搭載される。ただし、ICチップ120の種類は、上記に限定されない。
【0013】
ICチップ120は、モータMの駆動を制御する制御回路121を含む。制御回路121には、ロジック回路122及びスイッチ回路123等が含まれている。
【0014】
ロジック回路122は、第1電源V1に接続される第1端子122aと、グランドGNDに電気的に接続される第2端子122bと、を有する。第1端子122a及び第2端子122bは、
図3に示すように例えばパッド電極であり、ICチップ120の上面120aに設けられている。
【0015】
ここで、「第1端子122a及び第2端子122bが、ICチップ120の上面120aに設けられている」とは、
図2に示すように、第1端子122a及び第2端子122bの少なくとも一部が、ICチップ120の上面120a側において、ICチップ120を構成する他の要素から露出していることを意味する。したがって、第1端子122a及び第2端子122bは、上面がICチップ120の上面120aと面一となるように配置されていてもよいし、上面120aから突出するように配置されていてもよい。本実施形態では、ICチップ120の最上層に保護層125が設けられている。そして、第1端子122a及び第2端子122bの上面は、保護層125の上面と概ね面一であり、保護層125の上面とともにICチップ120の上面120aを構成している。ただし、第1端子及び第2端子が、保護層よりも上方に突出していてもよいし、ICチップの最上層に保護層が設けられておらず、第1端子及び第2端子がICチップの上面から突出していてもよい。
【0016】
スイッチ回路123は、
図4に示すように、ロジック回路122の出力信号に応じて、モータMのONとOFFとを切り替える。
【0017】
また、
図3に示すように、ICチップ120の上面120aには、第1パッド電極124a、第2パッド電極124b、第3パッド電極124c、第4パッド電極124d、及び第5パッド電極124eが設けられている。
【0018】
第1パッド電極124aは、
図4に示すように、ICチップ120内において第1端子122aに電気的に接続されている。第2パッド電極124bは、ICチップ120内において第2端子122bに電気的に接続されている。第3パッド電極124c、第4パッド電極124d、及び第5パッド電極124eは、ICチップ120内においてスイッチ回路123に電気的に接続されている。
【0019】
なお、ICチップ120の上面には、他の電極パッドが更に設けられていているが、他の電極パッドについては詳細な説明及び図示を省略する。また、第1端子、第2端子、第1パッド電極、第2パッド電極、第3パッド電極、第4パッド電極、及び第5パッド電極の位置及び形状は、
図1に示す位置及び形状に特に限定されない。
【0020】
図5は、本実施形態に係る半導体層装置のICチップ及びシリコンキャパシタを示す上面図である。
図6は、
図2の2点鎖線Bで囲んだ領域を拡大して示す断面図である。
シリコンキャパシタ130は、ICチップ120の上面120aと対向するように配置されている。シリコンキャパシタ130は、本実施形態では、ICチップ120のロジック回路122の直上に配置されている。シリコンキャパシタ130の形状は、本実施形態では、概ね略矩形の平板状である。ただし、シリコンキャパシタの形状は、上記に限定されない。
【0021】
シリコンキャパシタ130は、
図6に示すように、基板131と、第1導電層132と、誘電層133と、第2導電層134と、第1内部電極135と、第2内部電極136と、絶縁層137と、保護層137sと、第1外部電極138(第1電極)と、第2外部電極139(第2電極)と、を有する。
【0022】
基板131は、例えばシリコン等からなる。基板131には、下面から上方向に向かって凹んだトレンチ131aが設けられている。
【0023】
第2導電層134は、基板131の下に設けられている。第2導電層134は、例えば不純物をドーピングしたシリコンからなる。第2導電層134においてトレンチ131a内に位置する部分には、下面から上方向に向かって凹んだ複数のトレンチ134aが設けられている。
【0024】
誘電層133は、各トレンチ134aの表面及び第2導電層134の下面のうち各トレンチ134aの周囲の領域の下に設けられている。誘電層133は、例えばシリコン酸化物又はシリコン窒化物等からなる。
図6では誘電層が1層である例を説明しているが誘電層は2層以上であってもよい。
【0025】
第1導電層132は、各トレンチ134aの内部のうち誘電層133の下方の部分を充填するように設けられている。また、第1導電層132は、誘電層133のうち各トレンチ134aから突出した部分の下に設けられている。第1導電層132は、例えば不純物をドーピングしたポリシリコン等からなる。
【0026】
第1内部電極135は、第1導電層132の直下に配置されており、第1導電層132に接続されている。第2内部電極136は、例えば銅等の金属材料からなる。
【0027】
第2内部電極136は、第2導電層134の直下に配置されており、第2導電層134に接続されている。第2内部電極136は、基板131においてトレンチ131aが設けられていない領域の直下に配置されている。第2内部電極136は、例えば第1内部電極135と同様の材料からなる。
【0028】
絶縁層137は、第1導電層132、誘電層133、第2導電層134を覆っている。また、絶縁層137は、第1内部電極135の一部及び第2内部電極136の一部を覆っている。絶縁層137は、例えば、シリコン酸化物又はシリコン窒化物等からなる。保護層137sは、絶縁層137の下面を覆っている。
【0029】
絶縁層137及び保護層137sには、第1開口137a及び第2開口137bが設けられている。第1開口137aからは、第1内部電極135の他の一部が露出している。第2開口137bからは、第2内部電極136の他の一部が露出している。
【0030】
第1外部電極138は、本実施形態では正極である。第2外部電極139は、本実施形態では負極である。第1外部電極138及び第2外部電極139は、シリコンキャパシタ130の下面130bに設けられている。
【0031】
ここで、「第1外部電極138及び第2外部電極139は、シリコンキャパシタ130の下面130bに設けられている」とは、第1外部電極138及び第2外部電極139の少なくとも一部が、シリコンキャパシタ130の下面130b側において、シリコンキャパシタ130を構成する他の要素から露出していることを意味する。したがって、第1外部電極138及び第2外部電極139は、下面がシリコンキャパシタ130の下面130bと面一となるように配置されていてもよいし、下面130bから突出するように配置されていてもよい。
【0032】
本実施形態では、シリコンキャパシタ130の最下層に保護層137sが設けられている。そして、第1外部電極138及び第2外部電極139の下面は、保護層137sの下面と概ね面一であり、保護層137sの下面とともにシリコンキャパシタ130の下面130bを構成している。ただし、第1外部電極及び第2外部電極は、保護層よりも下方に突出していてもよいし、シリコンキャパシタの最下層には保護層が設けられておらず、第1外部電極及び第2外部電極がシリコンキャパシタの下面から突出していてもよい。
【0033】
第1外部電極138は、第1内部電極135の直下であってロジック回路122の第1端子122aの直上に設けられている。第1外部電極138は、第1開口137aに配置されている。第1外部電極138の上端は、第1開口137aを介して第1内部電極135に接続されている。第1外部電極138の下端は、第1バンプ161(第1導電部材)を介して第1端子122aに接続されている。第1外部電極138は、例えば銅等の金属材料からなる。第1バンプ161は、例えば半田等からなる。なお、本実施形態では、第1導電部材が第1バンプ161である例を説明したが、第1導電部材の形状、位置、及び材料等の具体的な構成は、第1外部電極と第1端子とを電気的に接続できる限り特に限定されない。
【0034】
第2外部電極139は、第2内部電極136の直下であってロジック回路122の第2端子122bの直上に設けられている。第2外部電極139は、第2開口137bに配置されている。第2外部電極139の上端は、第2開口137bを介して第2内部電極136に接続されている。第2外部電極139の下端は、第2バンプ162(第2導電部材)を介して第2端子122bに接続されている。第2外部電極139は、例えば第1外部電極138と同様の材料からなる。第2バンプ162は、例えば半田等からなる。なお、本実施形態では、第2導電部材が第2バンプ162である例を説明したが、第2導電部材の形状、位置及び材料等の具体的な構成は、第2電極と第2端子とを電気的に接続できる限り特に限定されない。
【0035】
このように、シリコンキャパシタ130の第1外部電極138は、ノイズの発生源であるロジック回路122の第1端子122aに電気的に接続されており、第2外部電極139は、ロジック回路122の第2端子122bに電気的に接続されている。ロジック回路122が発する高周波ノイズを、シリコンキャパシタ130が充放電を繰り返して打ち消すように機能するため、ロジック回路122からロジック回路122の接続先である第1電源V1及びグランドGNDに高周波のノイズが伝搬することを抑制できる。なお、シリコンキャパシタは、ロジック回路ではなくICチップ内の他の回路に接続されていてもよい。
【0036】
ノイズの発生源であるロジック回路122に対してシリコンキャパシタ130が近いほど、シリコンキャパシタ130によりノイズを抑制し易い。本実施形態では、ICチップ120の上面120aに第1端子122a及び第2端子122bが設けられている。そして、シリコンキャパシタ130において上面120aと対向する下面130bに、第1外部電極138及び第2外部電極139が設けられている。そして、第1外部電極138は第1バンプ161により第1端子122aに接続されており、第2外部電極139は第2バンプ162により第2端子122bに接続されている。このため、シリコンキャパシタ130をロジック回路122に近づけることができる。
【0037】
また、上述したように、シリコンキャパシタ130は、基板131、第1導電層132、誘電層133、及び第2導電層134がシリコンを含むようなキャパシタである。このようにシリコンキャパシタ130は、ICチップ120と同様にシリコンを含むため、ICチップ120が変形した場合等にICチップ120の変形に追従し易い。また、シリコンキャパシタ130は、封止部材150との密着性に優れている。そのため、キャパシタとしてシリコンキャパシタ130を用いることで、半導体装置100の信頼性を向上できる。
【0038】
複数のリード140は、
図1及び
図2に示すように、ダイパッド110の周囲に設けられている。複数のリード140は、相互に離隔している。また、複数のリード140は、ダイパッド110から離隔している。各リード140は、ダイパッド110と同様の材料からなる。以下、複数のリード140のうちの5つを、それぞれ、「第1リード141」、「第2リード142」、「第3リード143」、「第4リード144」、及び「第5リード145」ともいう。
【0039】
第1リード141は、
図1に示すように、ICチップ120の第1パッド電極124aに第1ボンディングワイヤー171を介して電気的に接続されている。第2リード142は、ICチップ120の第2パッド電極124bに第2ボンディングワイヤー172を介して電気的に接続されている。
【0040】
第1リード141は、
図4に示すように、半導体装置100の使用時に、例えば、第1電源V1に電気的に接続される。第2リード142は、半導体装置100の使用時に、例えば、グランドGNDに電気的に接続される。そのため、シリコンキャパシタ130により、ロジック回路122から第1電源V1又はグランドGND等の接続先にノイズが伝搬することを抑制できる。
【0041】
第3リード143は、
図1に示すように、ICチップ120の第3パッド電極124cに第3ボンディングワイヤー173を介して電気的に接続されている。第4リード144は、ICチップ120の第4パッド電極124dに第4ボンディングワイヤー174を介して電気的に接続されている。第5リード145は、ICチップ120の第5パッド電極124eに第5ボンディングワイヤー175を介して電気的に接続されている。
【0042】
第3リード143は、
図4に示すように、半導体装置100の使用時に、例えば、第2電源V2に接続される。第4リード144は、半導体装置100の使用時に、例えば、グランドGNDに接続される。第5リード145は、半導体装置100の使用時に、例えば、モータMに接続される。
【0043】
なお、各リードの形状、位置、及び材料等の具体的な構成は、ICチップと、グランド又は電源等の半導体装置の外部の接続先と、を電気的に接続可能である限り、特に限定されない。また、各リードとICチップとの電気的な接続に用いる配線部材は、ボンディングワイヤーに特に限定されない。また、上述した5つのリード140を除いた他のリード140もボンディングワイヤーによりICチップ120と接続されているが、ここでは詳細な説明及び図示を省略する。
【0044】
封止部材150は、
図1及び
図2に示すように、ICチップ120及びシリコンキャパシタ130を封止している。また、封止部材150は、ダイパッド110の一部及び各リード140の一部を覆い、ダイパッド110の他の一部及び各リード140の他の一部を露出している。具体的には、本実施形態では、封止部材150は、ダイパッド110の上面及び複数のリード140の上面を覆っている。また、封止部材150は、ダイパッド110と複数のリード140との隙間、及び、隣り合うリード140の隙間に設けられている。封止部材150は、特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂等の樹脂材料からなる。ただし、封止部材の形状及び材料等の具体的な構成は、ICチップ120及びシリコンキャパシタ130を封止している限り、特に限定されない。
【0045】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る半導体装置100は、ICチップ120と、シリコンキャパシタ130と、を備える。ICチップ120は、上面120aに第1端子122a及び第2端子122bを有する。シリコンキャパシタ130は、ICチップ120の上面120aと対向している。シリコンキャパシタ130は、上面120aと対向する下面130bに、第1バンプ161により第1端子122aに電気的に接続された第1外部電極138と、第2バンプ162により第2端子122bに電気的に接続された第2外部電極139と、を有する。
【0046】
このような半導体装置100においては、シリコンキャパシタ130により、ICチップ120からICチップの接続先にノイズが伝搬することを抑制できる。特に、シリコンキャパシタ130が、ICチップ120の上面120aと対向しており、第1バンプ161及び第2バンプ162を介してICチップ120に電気的に接続されている。そのため、シリコンキャパシタ130をICチップに近づけることができる。これにより、ICチップ120から接続先へ伝搬するノイズを効率的に抑制できる。以上より、ノイズを低減できる半導体装置100を提供できる。
【0047】
また、本実施形態に係る半導体装置100においては、キャパシタとしてシリコンキャパシタ130を用いている。シリコンキャパシタ130は、ICチップ120と同様にシリコンを含むため、ICチップ120が変形した場合等にICチップ120の変形に追従し易い。そのため、半導体装置100の信頼性を向上させることができる。
【0048】
また、本実施形態に係る半導体装置100は、ダイパッド110と、第1リード141と、第2リード142と、封止部材150と、を更に備える。ダイパッド110の上には、ICチップ120が設けられている。第1リード141は、第1端子122aに電気的に接続されている。第2リード142は、第2端子122bに電気的に接続されている。封止部材150は、ICチップ120及びシリコンキャパシタ130を封止している。このような半導体装置100においては、半導体装置100の使用時に、ICチップ120から第1リード141及び第2リード142の接続先にノイズが伝搬することを抑制できる。また、封止部材150により、ICチップ120とシリコンキャパシタ130を封止することで、ICチップ120とシリコンキャパシタ130との接続を強固にできる。これにより、半導体装置100の信頼性を向上できる。
【0049】
また、ICチップ120は、第1端子122a及び第2端子122bに電気的に接続されたロジック回路122を更に有する。シリコンキャパシタ130は、ロジック回路122の直上に位置する。このため、シリコンキャパシタ130をノイズの発生源であるロジック回路122に近づけることができる。これにより、ICチップ120から接続先へのノイズの伝搬を効率的に抑制できる。
【0050】
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態について説明する。
図7は、本実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
図8は、本実施形態に係る半導体装置の回路図である。
本実施形態に係る半導体装置200は、第1インダクタ281及び第2インダクタ282を更に備える点等で第1の実施形態に係る半導体装置100と相違する。
なお、以下の説明においては、原則として、第1の実施形態との相違点のみを説明する。以下に説明する事項以外は、第1の実施形態と同様である。
【0051】
第1インダクタ281及び第2インダクタ282は、ダイパッド110上に配置されている。第1インダクタ281及び第2インダクタ282は、封止部材150によって封止されている。
【0052】
第1インダクタ281は、一対の端子281a、281bを有する。端子281aは、ボンディングワイヤー276を介して第1パッド電極124aに電気的に接続されている。端子281bは、ボンディングワイヤー277を介して第1リード141に電気的に接続されている。
図8に示すように、第1パッド電極124aは、ICチップ120のロジック回路122の第1端子122aに電気的に接続されている。したがって、第1インダクタ281は、ロジック回路122の第1端子122a及び第1リード141に電気的に接続されている。
【0053】
第2インダクタ282は、
図7に示すように、一対の端子282a、282bを有する。端子282aは、ボンディングワイヤー278を介して第2パッド電極124bに電気的に接続されている。端子282bは、ボンディングワイヤー279を介して第2リード142に電気的に接続されている。
図8に示すように、第2パッド電極124bは、ICチップ120のロジック回路122の第2端子122bに電気的に接続されている。したがって、第2インダクタ282は、ロジック回路122の第2端子122b及び第2リード142に電気的に接続されている。
【0054】
本実施形態では、各インダクタとICチップとの電気的な接続にボンディングワイヤーを用いる例を説明したが、各インダクタとICチップとの電気的な接続に用いる配線部材の形状、位置、材料等の具体的な構成は、各インダクタとICチップとを電気的に接続可能である限り、特に限定されない。同様に、本実施形態では、各インダクタと各リードとの電気的な接続にボンディングワイヤー用いる例を説明したが、各インダクタと各リードとの電気的な接続に用いる配線部材の形状、位置、材料等の具体的な構成は、各インダクタと各リードとを電気的に接続可能である限り、特に限定されない。
【0055】
以上説明したように、本実施形態に係る半導体装置200は、第1端子122a及び第1リード141に電気的に接続され、封止部材150に封止された第1インダクタ281を更に備える。そのため、第1インダクタ281の自己誘電作用により、ICチップ120から第1リード141の接続先である第1電源V1等に高周波ノイズが伝搬することを抑制できる。
【0056】
また、本実施形態に係る半導体装置200は、第2端子122b及び第2リード142に電気的に接続され、封止部材150に封止された第2インダクタ282を更に備える。そのため、第2インダクタ282の自己誘電作用により、ICチップ120から第2リード142の接続先であるグランドGND等に高周波ノイズが伝搬することを抑制できる。また、これにより、グランドGNDを共有する他の回路にノイズが伝搬することを抑制できる。
【0057】
なお、本実施形態では、半導体装置に2つのインダクタが設けられている例を説明したが、半導体装置にインダクタを設ける場合、設けるインダクタの数は、上記に限定されない。
【0058】
<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態について説明する。
図9は、本実施形態に係る半導体装置におけるICチップ及びシリコンキャパシタを示す上面図である。
図10(a)は、
図9のC-C’線における断面図であり、
図10(b)は、電流の経路及び磁界の方向を示す断面図である。
本実施形態に係る半導体装置300は、ICチップ120に第3端子322cが更に設けられている点及びシリコンキャパシタ330の構造において第1の実施形態に係る半導体装置100と相違する。
【0059】
ICチップ120の上面120aには、第3端子322cが更に設けられている。第2端子122bは、第1端子122aと第3端子322cとの間に位置する。第3端子322cは、ICチップ120内においてロジック回路122に電気的に接続されている。
【0060】
シリコンキャパシタ330は、
図10(a)に示すように、基板331と、第1導電層332と、誘電層333と、第2導電層334と、2つの第1内部電極335a、335bと、第2内部電極336と、絶縁層337と、保護層337sと、第1外部電極338と、第2外部電極339と、を有する。
【0061】
基板331には、下面から上方向に向かって凹んだ2つのトレンチ331a、331bが設けられている。
【0062】
第2導電層334は、基板331の下に設けられている。第2導電層334においてトレンチ331a内に位置する部分には、下面から上方向に向かって凹んだ複数のトレンチ334aが設けられている。また、第2導電層334においてトレンチ331b内に位置する部分には、上方向に向かって凹んだ複数のトレンチ334bが設けられている。
【0063】
誘電層333は、第1部分333aと、第2部分333bと、を有する。第1部分333aは、各トレンチ334aの表面及び第2導電層334の下面のうち各トレンチ334aの周囲の領域の下に設けられている。第2部分333bは、各トレンチ334bの表面及び第2導電層334の下面のうち各トレンチ334bの周囲の領域の下に設けられている。
【0064】
第1導電層332は、第1部分332aと、第2部分332bと、を有する。第1部分332aは、各トレンチ334aの内部のうち誘電層333の下方の部分を充填するように設けられている。また、第1部分332aは、誘電層333のうち各トレンチ334aから突出した部分の下に設けられている。また、第2部分332bは、各トレンチ334bの内部のうち誘電層333の下方の部分を充填するように設けられている。また、第2部分332bは、誘電層333のうち各トレンチ334bから突出した部分の下に設けられている。
【0065】
第1内部電極335aは、第1導電層332の第1部分332aの直下に配置されており、第1部分332aに接続されている。第1内部電極335bは、第1導電層332の第2部分332bの直下に配置されており、第2部分332bに接続されている。第2内部電極336は、2つの第1内部電極335a、335bの間に配置されており、第2導電層334に接続されている。
【0066】
絶縁層337は、第1導電層332、誘電層333、第2導電層334を覆っている。また、絶縁層337は、各第1内部電極335a、335bの一部、第2内部電極336の一部を覆っている。保護層337sは、絶縁層337の下面を覆っている。
【0067】
絶縁層337及び保護層337sには、第1開口337a、第2開口337b、及び第3開口337cが設けられている。第1開口337aからは、第1内部電極335aの他の一部が露出している。第2開口337bからは、第2内部電極336の他の一部が露出している。第3開口337cからは、第1内部電極335bの他の一部が露出している。
【0068】
第1外部電極338は、本実施形態では正極である。第1外部電極338は、
図9に示すように、第1部分338aと、第2部分338bと、接続部338cと、を有する。
【0069】
第1部分338aは、
図10(a)に示すように、第1開口337aに配置されている。第1部分338aは、第1内部電極335aの直下であってICチップ120のロジック回路122の第1端子122aの直上に設けられている。第1部分338aは、第1開口337aを介して第1内部電極335aに接続されている。第1部分338aの下端は、第1バンプ161を介して第1端子122aに接続されている。第1部分338aは、
図9に示すように、X方向に延びている。
【0070】
第2部分338bは、
図10(a)に示すように、第3開口337cに配置されている。第2部分338bは、第1内部電極335bの直下であってICチップ120のロジック回路122の第3端子322cの直上に設けられている。第2部分338bは、第3開口337cを介して第1内部電極335bに接続されている。第2部分338bの下端は、第3バンプ363を介して第3端子322cに接続されている。第2部分338bは、
図9に示すように、X方向に延びている。なお、本実施形態では、第1外部電極338の第2部分338bと第3端子322cとの電気的な接続に、第3バンプ363を用いる例を説明したが、第1外部電極の第2部分と第3端子との電気的な接続に用いる導電部材の形状及び材料等の具体的な構成は、第1外部電極の第2部分と第3端子とを電気的に接続可能である限り、上記に限定されない。
【0071】
接続部338cは、第1部分338a及び第2部分338bに接続されている。接続部338cは、Y方向に延びている。なお、接続部338cは設けられていなくてもよい。
【0072】
第2外部電極339は、本実施形態では負極である。第2外部電極339は、第1部分338aと第2部分338bとの間に位置する第3部分339aを有する。第3部分339aは、X方向に延びている。
【0073】
第3部分339aは、
図10(a)に示すように、第2開口337bに配置されている。第3部分339aは、第2内部電極336の直下であってICチップ120のロジック回路122の第2端子122bの直上に設けられている。第3部分339aは、第2開口337bを介して第2内部電極336に接続されている。第3部分339aの下端は、第2バンプ162を介して第2端子122bに接続されている。第3部分339aは、
図9に示すように、X方向に延びている。
【0074】
このようにシリコンキャパシタ330は、第1部分338aと第3部分339aとの組み合わせからなる部分と、第2部分338bと第3部分339aとの組み合わせからなる部分と、の2組の部分を有する。
【0075】
図10(b)に矢印I1で示すように、シリコンキャパシタ330内においては、第2外部電極339の第3部分339aから第1外部電極338の第1部分338aに向かって電流が流れる。そして、矢印I2で示すように、第1外部電極338の第1部分338aからICチップ120の第1端子122aに向かって電流が流れる。ICチップ120においては、矢印I3で示すように、第1端子122aから第2端子122bに向かって電流が流れる。そして、矢印I4で示すように、第2端子122bからシリコンキャパシタ330の第2外部電極339の第3部分339aに向かって電流が流れる。したがって、矢印I1、I2、I3、I4で示すような電流のループIR1が形成される。
【0076】
同様に、矢印I5で示すように、シリコンキャパシタ330内においては、第2外部電極339の第3部分339aから第1外部電極338の第2部分338bに向かって電流が流れる。そして、矢印I6で示すように、第1外部電極338の第2部分338bからICチップ120の第3端子322cに向かって電流が流れる。ICチップ120においては、矢印I7で示すように、第3端子322cから第2端子122bに向かって電流が流れる。そして、矢印I8で示すように、第2端子122bからシリコンキャパシタ330の第2外部電極339の第3部分339bに向かって電流が流れる。したがって、矢印I5、I6、I7、I8で示すような電流のループIR2が形成される。
【0077】
以上より、
図9に示すように、電流のループIR1の方向は、電流のループIR2の方向と逆方向となる。なお、
図9では、シリコンキャパシタ330内を流れる電流を実線の矢印で示し、ICチップ120内を流れる電流を2点鎖線の矢印で示している。後述する
図13及び
図15についても同様である。そのため、電流のループIR1によって生じる磁界H1の向きは、電流のループIR2によって生じる磁界H2の向きと逆向きになる。そのため、2つの磁界H1、H2が相殺され易い。
【0078】
以上説明したように、本実施形態に係る半導体装置300においては、ICチップ120の上面120aには、第3端子322cが設けられており、第2端子122bは、第1端子122aと第3端子322cとの間に配置されている。そして、第1外部電極338は、第1端子122aに電気的に接続された第1部分338aと、第3端子322cに電気的に接続された第2部分338bと、を有し、第2外部電極339は、第1部分338aと第2部分338bとの間に位置し、第2端子122bに電気的に接続された第3部分339aを有する。そのため、第1外部電極338の第1部分338a、第2外部電極339の第3部分339a、第2端子122b、及び第1端子122aを流れる電流のループIR1の方向は、第1外部電極338の第2部分338b、第2外部電極339の第3部分339a、第2端子122b、及び第3端子322cを流れる電流のループIR2の方向と逆方向になる。したがって、電流のループIR1によって生じる磁界H1の向きは、電流のループIR2によって生じる磁界H2の向きと逆向きになる。その結果、2つの磁界H1、H2が相殺され易い。その結果、ICチップ120から放射される電磁ノイズを低減できる。
【0079】
なお、上記実施形態では、第1外部電極338が正極であり、第2外部電極339が負極である形態を説明したが、第1外部電極が負極であり、第2外部電極が正極であってもよい。すなわち、負極が2つの部分を有し、その間に正極の少なくとも一部が設けられていてもよい。また、上記実施形態では、シリコンキャパシタ330は、第1部分338aと第3部分339aとの組み合わせからなる部分と、第2部分338bと第3部分339aとの組み合わせからなる部分と、の2組の部分を有する例を説明したが、シリコンキャパシタは、4以上かつ偶数の組を有していてもよい。
【0080】
<第4の実施形態>
次に、第4の実施形態について説明する。
図11は、本実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
図12は、
図11のD-D’線における断面図である。
図13は、本実施形態に係る半導体装置のICチップ、第1シリコンキャパシタ、及び第2シリコンキャパシタを示す上面図である。
図14は、本実施形態に係る半導体装置の回路図である。
本実施形態に係る半導体装置400は、シリコンキャパシタ130に加えて、シリコンキャパシタ430を備える点で第1の実施形態に係る半導体装置100と相違する。以下、シリコンキャパシタ130を「第1シリコンキャパシタ130」という。また、シリコンキャパシタ430を「第2シリコンキャパシタ430」という。
【0081】
ICチップ120のスイッチ回路123は、
図12及び
図13に示すように、第4端子423aと、第5端子423bと、を有する。第4端子423a及び第5端子423bは、例えばパッド電極であり、ICチップ120の上面120aに設けられている。
【0082】
ICチップ120の第3パッド電極124cは、
図14に示すように、ICチップ120内において第5端子423bに電気的に接続されている。第4パッド電極124dは、ICチップ120内において第4端子423aに電気的に接続されている。
【0083】
第2シリコンキャパシタ430は、
図13に示すように、ICチップ120の上面120a上であって、スイッチ回路123の直上に設けられている。
【0084】
第2シリコンキャパシタ430の構造は、第1シリコンキャパシタ130の構造と同様であるため、詳細な説明を省略する。以下、第2シリコンキャパシタ430において第1シリコンキャパシタ130の第1外部電極138に対応する部材を、「第3外部電極438」という。また、第2シリコンキャパシタ430において第1シリコンキャパシタ130の第2外部電極139に対応する部材を、「第4外部電極439」という。本実施形態では、第3外部電極438は正極であり、第4外部電極439は負極である。第1シリコンキャパシタ130と同様に
図12に示すように、第3外部電極438及び第4外部電極439は、第2シリコンキャパシタ430の下面430bに設けられている。
【0085】
第3外部電極438は、第4端子423aの直上に配置されており、第4端子423aに第4バンプ471(第4導電部材)を介して電気的に接続されている。第4外部電極439は、第5端子423bの直上に配置されており、第5端子423bに第5バンプ472(第5導電部材)を介して電気的に接続されている。なお、本実施形態では、第4導電部材が第4バンプ471である例を説明したが、第4導電部材の形状及び材料等の具体的な構成は、第2シリコンキャパシタの第3外部電極とICチップの第4端子とを電気的に接続可能である限り、特に限定されない。また、本実施形態では、第5導電部材が第5バンプ472である例を説明したが、第5導電部材の形状及び材料等の具体的な構成は、第2シリコンキャパシタの第4外部電極とICチップの第5端子とを電気的に接続可能である限り、特に限定されない。
【0086】
図14に示すように本実施形態では、第3パッド電極124cに電気的に接続された第3リード143は半導体装置100の使用時にグランドGNDに接続される。また、第4パッド電極124dに電気的に接続された第4リード144は半導体装置100の使用時に第2電源V2に接続される。そのため、第2シリコンキャパシタ430により、スイッチ回路123から第2電源V2又はグランドGND等の接続先に高周波ノイズが伝搬することを抑制できる。
【0087】
また、本実施形態では、
図13に示すように、第1外部電極138から第2外部電極139に向かう方向は、第3外部電極438から第4外部電極439に向かう方向と逆方向である。そのため、ロジック回路122及び第1シリコンキャパシタ130を流れる電流のループIR41の方向は、スイッチ回路123及び第2シリコンキャパシタ430を流れる電流のループIR42の方向と逆方向になる。そのため、電流のループIR41によって生じる磁界H41の向きは、電流のループIR42によって生じる磁界H42の向きと逆向きになり、2つの磁界H41、H42が相殺され易い。そのため、ICチップ120から放射される電磁ノイズを低減できる。
【0088】
以上説明したように、本実施形態に係る半導体装置400においては、ICチップ120は、上面120aに第4端子423a及び第5端子423bを更に有する。半導体装置400は、第2シリコンキャパシタ430を更に備える。第2シリコンキャパシタ430は、上面120aと対向するように設けられている。第2シリコンキャパシタ430は、上面120aと対向する下面430bに、第4バンプ471により第4端子423aに電気的に接続された第3外部電極438と、第5バンプ472により第5端子423bに電気的に接続された第4外部電極439と、を有する。そのため、第2シリコンキャパシタ430により、ICチップ120から接続先にノイズが伝搬することを抑制できる。
【0089】
また、ICチップ120は、第4端子423a及び第5端子423bに電気的に接続されたスイッチ回路123を更に有する。第2シリコンキャパシタ430は、スイッチ回路123の直上に位置する。このため、第2シリコンキャパシタ430をノイズの発生源であるスイッチ回路123に近づけることができる。これにより、ICチップ120から接続先へのノイズの伝搬を効率的に抑制できる。
【0090】
また、第1外部電極138及び第3外部電極438は、正極であり、第2外部電極139及び第4外部電極439は、負極である。そして、第1外部電極138から第2外部電極139に向かう方向は、第3外部電極438から第4外部電極439に向かう方向と逆方向である。そのため、第1シリコンキャパシタ130及びロジック回路122を流れる電流のループIR41の方向は、第2シリコンキャパシタ430及びロジック回路122を流れる電流のループIR41の方向と、逆方向になる。したがって、電流のループIR41によって生じる磁界H41の向きは、電流のループIR42によって生じる磁界H42の向きと逆向きである。その結果、2つの磁界H41、H42が相殺され易い。その結果、ICチップ120から放射される電磁ノイズを低減できる。
【0091】
図15は、本実施形態に係る半導体装置におけるICチップ、第1シリコンキャパシタ、及び第2シリコンキャパシタの変形例を示す上面図である。
ICチップ120の上面120aには、第3の実施形態と同様に、ロジック回路122に電気的に接続された第3端子322cを設けてもよい。また、ICチップ120の上面120aには、スイッチ回路123に電気的に接続された第6端子423cを更に設けてもよい。第4端子423aは、第5端子423bと第6端子423cとの間に位置する。
【0092】
そして、ロジック回路122上には、第3の実施形態におけるシリコンキャパシタ330と同様に構成された第1シリコンキャパシタ330を設けてもよい。これにより、第3の実施形態と同様に、互いに逆方向に流れる2つの電流のループIR1、IR2が生じる。また、2つの電流ループIR1、IR2により、互いに逆方向の磁界H1、H2が生じる。
【0093】
また、スイッチ回路123上には、第2シリコンキャパシタ430sを設けてもよい。第2シリコンキャパシタ430sは、正極と負極の構造が第1シリコンキャパシタ330とは逆になっており、負極に相当する第4外部電極439sが第1部分439a及び第2部分439bを有し、正極に相当する第3外部電極438sが第1部分439a及び第2部分439bの間に配置される第3部分438aを有する。第4外部電極439sにおいて、第1部分439aと第2部分439bは、接続部439cにより接続されている。
【0094】
第3外部電極438sの第3部分438aは、第4端子423aに電気的に接続されている。第4外部電極439sの第1部分439aは、第5端子423bに電気的に接続されている。第4外部電極439sの第2部分439bは、第6端子423cに電気的に接続されている。
【0095】
これにより、第3外部電極438sの第3部分438a、第4外部電極439sの第1部分439a、第5端子423b、及び第4端子423aを流れる電流のループIR43が生じる。また、第3外部電極438sの第3部分438a、第4外部電極439sの第2部分439b、第6端子423c、及び第4端子423aを流れる電流のループIR44が生じる。2つの電流のループIR43、IR44により、互いに逆向きの磁界H43、H44が生じる。
【0096】
2つの磁界H1、H2は互いに逆向きであるため、相殺され易い。また、2つの磁界H43、H44は互いに逆向きであるため、相殺され易い。更に、2つの磁界H1、H44が互いに逆向きであるため相殺され易い。更に、2つの磁界H2、H43が互いに逆向きであるため相殺され易い。そのため、ICチップ120から放射される電磁ノイズを低減できる。
【0097】
<第5の実施形態>
次に、第5の実施形態について説明する。
図16は、本実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
本実施形態に係る半導体装置500は、ダイパッド110とICチップ520との間にシリコンキャパシタ530が設けられている点等で、第1の実施形態に係る半導体装置100と相違する。
【0098】
ICチップ520においては、ロジック回路122の第1端子522a及び第2端子522bが下面520bに設けられている。なお、
図16では、ICチップ520の最下層には、保護膜525が設けられており、第1端子522a及び第2端子522bの下面は、保護膜525の下面と概ね面一である。ただし、第1端子及び第2端子は、保護膜の下面から下方突出していてもよいし、ICチップが最下層に保護膜を備えず、第1端子及び第2端子がICチップの下面から下方に突出していてもよい。
【0099】
シリコンキャパシタ530は、第1外部電極138及び第2外部電極139が上を向くように配置されている点を除き、第1の実施形態におけるシリコンキャパシタ130と同様に構成している。シリコンキャパシタ530の第1外部電極138は、ICチップの下面520bに設けられた第1端子522aに第1バンプ161により接続されている。シリコンキャパシタ530の第2外部電極139は、ICチップの下面520bに設けられた第2端子522bに第2バンプ162により接続されている。
【0100】
以上説明したように、本実施形態に係る半導体装置500においては、シリコンキャパシタ530は、ダイパッド110とICチップ520との間に配置されている。このような構成においても、シリコンキャパシタ530により、半導体装置500の使用時にICチップ520の接続先にノイズが伝搬することを抑制できる。なお、このような場合は、ICチップ520は、例えばボンディングワイヤー等の配線部材によりダイパッド110に電気的に接続することができる。また、シリコンキャパシタ530とダイパッド110との間には絶縁部材を設けてもよい。
【0101】
<第6の実施形態>
次に、第6の実施形態について説明する。
図17は、本実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
図18は、
図17のE-E’線における断面図である。
本実施形態に係る半導体装置600は、シリコンキャパシタ630がダイパッド110上に設けられている点等で第1の実施形態に係る半導体装置100と相違する。
【0102】
図17に示すように、上面視において、ロジック回路122は、ICチップ120の中心C1とシリコンキャパシタ630との間に位置する。ここで、ICチップ120の中心C1は、ICチップ120の対角線の交点上に位置する。
【0103】
シリコンキャパシタ630は、
図17及び
図18に示すように、第1外部電極138及び第2外部電極139が上を向き、ダイパッド110上においてICチップ120と隣り合うように配置されている点を除き、第1の実施形態におけるシリコンキャパシタ130と同様に構成している。封止部材150は、シリコンキャパシタ630を封止している。
【0104】
シリコンキャパシタ630の第1外部電極138は、第1ボンディングワイヤー671(第1配線部材)を介して第1端子122aに電気的に接続されている。
図17に示すように、シリコンキャパシタ630の第2外部電極139は、第2ボンディングワイヤー672(第2配線部材)を介して第2端子122bに電気的に接続されている。なお、本実施形態では、第1配線部材及び第2配線部材がボンディングワイヤーである例を説明したが、第1配線部材及び第2配線部材の形状、位置、及び材料等の具体的な構成は、シリコンキャパシタとICチップとを電気的に接続可能である限り、特に限定されない。
【0105】
以上、本実施形態に係る半導体装置600は、ダイパッド110と、ICチップ120と、シリコンキャパシタ630と、第1リード141と、第2リード142と、封止部材150と、を備える。ICチップ120は、ダイパッド110上に設けられ、第1端子122a及び第2端子122bを有する。シリコンキャパシタ630は、第1端子122aに第1ボンディングワイヤー671を介して電気的に接続された第1外部電極638と、第2端子122bに第2ボンディングワイヤー672を介して電気的に接続された第2外部電極639と、を有する。第1リード141は、第1端子122aに電気的に接続されている。第2リード142は、第2端子122bに電気的に接続されている。封止部材150は、ICチップ120及びシリコンキャパシタ630を封止している。
【0106】
このように、シリコンキャパシタ630は、ダイパッド110上に設けられており、ボンディングワイヤー671、672によりICチップ120に電気的に接続されていてもよい。このような構成においても、シリコンキャパシタ630により、半導体装置100の使用時にICチップ120の接続先にノイズが伝搬することを抑制できる。
【0107】
特に、ICチップ120及びシリコンキャパシタ630がダイパッド110上に配置されており、ボンディングワイヤー671、672によりシリコンキャパシタ630がICチップ120に接続されている。そのため、ICチップ及びシリコンキャパシタが基板上配置され、ICチップとシリコンキャパシタが基板の配線を介して電気的に接続されている形態と比較して、本実施形態に係る半導体装置600は、基板上に配線を設ける必要がないため、より容易に製造できる。
【0108】
なお、第1ボンディングワイヤー671は、第1端子122aに直接接続するのではなく、第1パッド電極124aに接続してもよい。同様に、第2ボンディングワイヤー672を第2端子122bに直接接続するのではなく、第2パッド電極124bに接続してもよい。
【0109】
<第7の実施形態>
次に、第7の実施形態について説明する。
図19は、本実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
図20は、
図19のF-F’線における断面図である。
本実施形態に係る半導体装置700は、2つのシリコンキャパシタ731、732を備え、2つのシリコンキャパシタ731、732がICチップ120上に配置されている点で第6の実施形態に係る半導体装置600と相違する。以下、シリコンキャパシタ731を「第1シリコンキャパシタ731」といい、シリコンキャパシタ732を「第2シリコンキャパシタ732」という。
なお、以下の説明においては、原則として、第6の実施形態との相違点のみを説明する。以下に説明する事項以外は、第6の実施形態と同様である。
【0110】
第1シリコンキャパシタ731は、
図20に示すように、ICチップ120上に配置されている。第1シリコンキャパシタ731の上面には、
図19に示すように、第1外部電極731a及び第2外部電極731bが設けられている。第1外部電極731aは、第1ボンディングワイヤー871を介してICチップ120の第1端子122aに接続されている。第2外部電極731bは、第2ボンディングワイヤー872を介してICチップ120の第2端子122bに接続されている。
【0111】
第2シリコンキャパシタ732は、
図20に示すように、第1シリコンキャパシタ731上に配置されている。第2シリコンキャパシタ732は、第1外部電極138に対応する第3外部電極732a及び第2外部電極139に対応する第4外部電極732bが上向きになるように配置されている点を除き、シリコンキャパシタ130と同様に構成している。
【0112】
第3外部電極732aは、ボンディングワイヤー873を介して第1外部電極731aに電気的に接続されている。第4外部電極732bは、ボンディングワイヤー874を介して第2外部電極731bに電気的に接続されている。封止部材150は、第1シリコンキャパシタ731及び第2シリコンキャパシタ732を封止している。
【0113】
以上説明したように、本実施形態に係る半導体装置700においては、第1シリコンキャパシタ731は、ICチップ120上に設けられている。このような半導体装置700においても、第1シリコンキャパシタ731により、半導体装置700の使用時にICチップ120の接続先にノイズが伝搬することを抑制できる。
【0114】
また、本実施形態に係る半導体装置700は、第1シリコンキャパシタ731上に設けられ、第1外部電極731aに電気的に接続された第3外部電極732aと、第2外部電極731bに電気的に接続された第4外部電極732bと、を有する第2シリコンキャパシタ732を更に備える。このように第1シリコンキャパシタ731及び第2シリコンキャパシタ732を設けることで、キャパシタの総合的な容量を増加させることができる。
【0115】
<第8の実施形態>
次に、第8の実施形態について説明する。
図21は、本実施形態に係る半導体装置を示す上面図である。
図22は、
図21のG-G’線における断面図である。
本実施形態に係る半導体装置800は、シリコンキャパシタ830が、ダイパッド110とICチップ120との間に配置されている点で、第6の実施形態に係る半導体装置600と相違する。
【0116】
シリコンキャパシタ830は、上面視における面積がICチップ120の面積よりも大きい点、及び、第1外部電極838及び第2外部電極839が上を向くようにダイパッド110とICチップ120との間に配置されている点を除き、第1の実施形態におけるシリコンキャパシタ130と同様に構成している。シリコンキャパシタ830の第1外部電極838は、第1ボンディングワイヤー871を介してICチップ120の第1端子122aに電気的に接続されている。シリコンキャパシタ830の第2外部電極839は、第2ボンディングワイヤー872を介してICチップ120の第2端子122bに電気的に接続されている。なお、ICチップ120は、例えばボンディングワイヤーによりダイパッド110に電気的に接続することができる。
【0117】
以上説明したように、本実施形態に係る半導体装置800においては、シリコンキャパシタ830は、ICチップ120とダイパッド110との間に設けられている。このような半導体装置800においても、シリコンキャパシタ830により、ICチップ120の接続先にノイズが伝搬することを抑制できる。
【0118】
また、このような半導体装置800においては、上面視におけるシリコンキャパシタ830の面積をICチップ120の面積よりも大きくできる。そのため、シリコンキャパシタ830の容量を増加させることができる。
【0119】
以上、複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態において説明した各構成は、適宜組み合わせてもよい。例えば、第6の実施形態に係る半導体装置600に、第2の実施形態のように、1以上のインダクタを設けてもよい。また、例えば、第6の実施形態に係る半導体装置600におけるシリコンキャパシタ630を、第3の実施形態におけるシリコンキャパシタ330のように構成してもよい。
【0120】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明及びその等価物の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0121】
100、200、300、400、500、600、700、800:半導体装置
110 :ダイパッド
120、520:ICチップ
120a :上面
121 :制御回路
122 :ロジック回路
122a、522a:第1端子
122b、522b:第2端子
123 :スイッチ回路
124a :第1パッド電極
124b :第2パッド電極
124c :第3パッド電極
124d :第4パッド電極
124e :第5パッド電極
125 :保護層
130、330、530、630、731、830:シリコンキャパシタ(第1シリコンキャパシタ)
130b :下面
131、331:基板
131a、331a、331b:トレンチ
132、332:第1導電層
133、333:誘電層
134、334:第2導電層
134a、334a、334b:トレンチ
135、335a、335b:第1内部電極
136、336:第2内部電極
137、337:絶縁層
137a、337a:第1開口
137b、337b:第2開口
137s、337s:保護層
138、338、638、731a、838:第1外部電極
139、339、639、731b、839:第2外部電極
140 :リード
141 :第1リード
142 :第2リード
143 :第3リード
144 :第4リード
145 :第5リード
150 :封止部材
161 :第1バンプ
162 :第2バンプ
171 :第1ボンディングワイヤー
172 :第2ボンディングワイヤー
173 :第3ボンディングワイヤー
174 :第4ボンディングワイヤー
175 :第5ボンディングワイヤー
276、277、278、279:ボンディングワイヤー
281 :第1インダクタ
281a、281b:端子
282 :第2インダクタ
282a、282b:端子
322c :第3端子
332a :第1部分
332b :第2部分
333a :第1部分
333b :第2部分
337c :第3開口
338a :第1部分
338b :第2部分
338c :接続部
339a :第3部分
363 :第3バンプ
423a :第4端子
423b :第5端子
423c :第6端子
430、430s、732:第2シリコンキャパシタ
430b :下面
438、438s、732a:第3外部電極
438a :第3部分
439、439s、732b:第4外部電極
439a :第1部分
439b :第2部分
439c :接続部
471 :第4バンプ
472 :第5バンプ
520b :下面
525 :保護膜
671、871:第1ボンディングワイヤー
672、872:第2ボンディングワイヤー
873、874:ボンディングワイヤー
C1 :中心
GND :グランド
H1、H2、H41、H42、H43、H44:磁界
IR1、IR2、IR41、IR42、IR43、IR43、IR44:電流ループ
M :モータ
V1 :第1電源
V2 :第2電源