[发明专利]电容器装载型半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及在封装体中整体装载有用于去除半导体器件的噪声的电容器的电容器装载型半导体器件。

背景技术

以往，在将半导体芯片装载在安装基板而成的半导体器件中，为了吸收噪声而在安装半导体器件的电路基板上安装有芯片电容器。但是，在将芯片电容器安装在电路基板上时，半导体芯片与芯片电容器的布线长度会变长。因此，噪声的吸收变得不充分，作为去耦电容器的性能下降。另外，包括芯片电容器从而具有不能使半导体器件整体小型化的问题。

因此，正在进行：通过在内装有电容器的内插件(interposer)或者半导体芯片、与安装基板之间配置具有电容器功能的元件，来用于实现小型化的开发。

例如，在特开2001-326305号公报(下面，记作“专利文献1”)中，公开了如下所述的结构。

在专利文献1中，公开了在内插件的与突起电极形成面相反一侧的面上形成了电容器的结构。由此，能够将组装在内插件的电容器配置在半导体芯片的紧下方的极其接近的位置，所以能够充分发挥作为去耦电容器的性能。另外，能够在内插件的制造时同时设置多个电容器，所以也能够降低制造成本。

另外，在特开2003-142624号公报(下面，记作“专利文献2”)中，公开了内装旁路电容器(bypass condenser)等无源元件的内插件的制造方法。在专利文献2中，公开了一种制造方法，包括：将内装有无源元件的内插件形成在基体基板上的内插件形成工序，在形成在基体基板上的状态的内插件安装至少一个半导体芯片的半导体芯片安装工序，将基体基板从内插件分离、使内插件的另一个面露出的基体基板分离工序，和经由从内插件的另一个面露出的电极衬垫(pad)将内插件安装在安装基板的内插件安装工序。

在该制造方法中，在到将半导体芯片安装在内插件为止的期间内，内插件被固定在基体基板上。因此，内插件被基体基板加强。另外，在去除基体基板后也一样，由于安装有半导体芯片，所以该半导体芯片起到加强功能。由此，能够一边防止内插件的制造工序中的变形、损伤，一边实现内装有旁路电容器的薄型的内插件。

进而，在特开2004-55769号公报(下面，记作“专利文献3”)中，公开了包括下述部件的结构：安装基板，安装在其上的半导体芯片，和能够在半导体芯片的高频区域进行稳定工作的电容器。而且，电容器与半导体芯片下表面的电极衬垫电连接。另外，形成有电容器的基板的厚度构成为，比半导体芯片的突起电极的高度小或者相等。此时，电容器被制造在硅、玻璃等具有平滑性的基板上。而且，通过从基板侧研磨电容器等，使基板的厚度比半导体芯片的安装在安装基板时的突起电极的高度小或者为相同程度的高度。由此，能够使半导体芯片与电容器间的布线长度为最短距离。

在上述专利文献1中，在形成内插件时同时也形成电容器。作为该电容器，使用STO(锶钛氧化物)等。

但是，锶钛氧化物为了得到良好的电介质特性，必须在较高的温度下形成，并且要求绝缘体基体材料的表面光滑。因此，作为绝缘体基体材料，不是一般所使用的印刷基板用的树脂基体材料，必须使用硅、玻璃或者聚酰亚胺树脂等。另外，由于在绝缘体基体材料上形成电容器以及通孔、布线图形等，制造工序变得复杂，而且提高成品率也比较困难。

另外，在专利文献2中，当在基体基板上形成内装有电容器的内插件、并将半导体芯片安装在该内插件之后，去除基体基板而安装在安装基板上。即，该内插件除了形成作为内插件而必需的通孔、布线图形等，还必须形成电容器。因此，使用硅基板作为基体基板，形成BST膜(钡锶钛氧化膜)作为电容器用的电介质膜。因此，在专利文献2中也一样，内插件的制造工序变得复杂，不能提高成品率。

上述专利文献1、专利文献2公开了在内插件中内装有电容器的结构。但是，制造内插件的工序如上所述变得复杂，所以不能提高成品率，难以低成本地制造内插件。

与此相对，专利文献3是在半导体芯片和安装基板之间配置有薄膜电容器的结构。即，将仅形成有薄膜电容器的基板配置在半导体芯片和安装基板之间来安装，所以制造工序也变得简单。

然而，薄膜电容器使用硅基板、玻璃基板，并形成于其上。因此，必须分别正确地控制半导体芯片的突起电极的高度和形成薄膜电容器的硅基板的厚度。例如，在形成有薄膜电容器的硅基板的厚度变厚时，会出现半导体芯片因倒装芯片(flip chip)安装时的加压力而使电路形成面受到损伤的情况。另外，向半导体芯片和安装基板之间可靠地填充底部填充(underfill)树脂也变得困难，具有可信赖性降低的问题。

发明内容