[发明专利]集成电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及使有源元件及无源元件内置在半导体基板上的集成电路装置。

背景技术

在半导体基板上集成化了晶体管等的有源元件、和电阻、电容器、电感器等的无源元件的集成电路装置中，从以往的SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)中心的安装正迅速地向面向三维安装的开发转变。特别是小型化、高速化、低耗电化的要求正在进一步提高，对由多个LSI构成的系统收容在1个封装中的SiP(System in Package，系统级封装)和三维安装进行了组合的三维SiP技术的进展显著。SiP是在低耗电、开发期间的缩短、低成本化等方面也具有优越性的技术。通过将SiP和能够进行高密度安装的三维安装组合，实现高度的系统的集成化。

作为支撑上述的三维安装的要素技术，已知有TSV(Through Silicon Via，硅通孔)技术。如果使用TSV技术，则将大量的功能植入到较小的占有面积中，此外，因为元件彼此的重要的电气路径能够显著地变短，所以带来处理的高速化。

但是，由于是在有源元件用的半导体基板的一面侧形成无源元件连接部分(焊盘)并安装无源元件的构造，所以，在集成电路装置的薄型化及小型化方面存在界限。

另一方面，专利文献1提出了以下集成电路装置：具备第1基板和第2基板；在第1基板的一个面上形成有源元件，并形成贯通第1基板的第1贯通电极；在第2基板的一个面上形成无源元件，并形成贯通第2基板的第2贯通电极；第1基板的另一面和第2基板的另一面以对置的方式配置；第1贯通电极和第2贯通电极电连接。

但是，由于需要将形成有有源元件的半导体基板与形成有无源元件的基板连接，所以还是在薄型化、小型化方面存在界限。

专利文献：

专利文献1：日本特开2010－67916号公报

发明内容

本发明的目的是提供一种将有源元件及无源元件以高密度配置的薄型的集成电路装置。

为了达到上述目的，本发明的集成电路装置包括半导体基板、有源元件和无源元件。上述有源元件形成于上述半导体基板。上述无源元件包括填充于在上述半导体基板的厚度方向上设置的槽或孔内的功能要素，与上述有源元件电连接。上述功能要素包括使Si微粒子与有机Si化合物反应而得到的Si－O键合区域。

在本发明中，有源元件形成于半导体基板。即，对半导体基板执行杂质掺杂等通常的半导体制造工序，形成半导体元件等的有源元件。因而，与将有源元件面安装到基板上的情况不同，能够提供一种使用半导体基板其自身将有源元件以高密度配置的薄型的集成电路装置。有源元件是半导体元件或其半导体电路元件，不仅是2端子有源元件、3端子有源元件，还可以包括将它们组合后的结构或集成后的结构。

在本发明中，构成无源元件的功能要素被填充到在上述半导体基板的厚度方向上设置的槽或孔的内部，与有源元件连接，所以即使将无源元件内置，半导体基板的厚度也不会增大。即，能够实现薄型的集成电路装置。

并且，由于功能要素被填充到在上述半导体基板的厚度方向上设置的槽或孔的内部，所以对于半导体基板能够利用其厚度形成无源元件。因此，与将无源元件相对于半导体基板以面展开的状态配置的以往技术不同，能够将无源元件以高密度配置。由此，对于以高密度配置为前提的TSV技术也能够充分地适应。

在无源元件中，包括电容器元件、电阻元件、电感器元件、信号传送元件或光波导元件等。在本发明中，所谓功能要素是用作表示为了发挥作为无源元件的功能而所需的基本的要素的概念。在功能要素中，包括导体、电介体、电阻体、电绝缘体、磁性体或光波导体等。在无源元件是电容器元件的情况下，导体为构成电容器电极的功能要素，在无源元件是电感器元件或信号传送元件的情况下，导体为构成电信号传送元件的功能要素。电阻体为电阻元件的功能要素。在无源元件是电容器元件的情况下，电介体层为构成电极间电容层的功能要素。绝缘体为将其他的功能要素与Si基板等的半导体基板电绝缘的功能要素。磁性体为用于电感器元件的磁效率改善等的功能要素。光波导体为用来在基板上形成光波导元件的功能要素。功能要素可以做成通过使Si微粒子与有机Si化合物反应得到的Si－O键合区域来将导体、电介体、电阻体、电绝缘体、磁性体或光波导体等的功能材料填埋的构造。

例如，在无源元件包括电容器元件的情况下，构成电容器元件的功能要素的电介体层可以做成具有电介体微粒子、和将电介体微粒子的周围填埋的Si－O键合区域的构造。