JP5110178B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板の一面上に、内部にコイルを含むコイル層を配置してなる半導体装置およびその製造方法に関するものである。

従来より、基板の一面上に、当該一面の法線方向側に延びるコイルを備えてなる半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような半導体装置は、例えば、次のように製造される。

すなわち、半導体基板上にスピンコート法等により絶縁膜等を形成し、絶縁膜上に、スパッタ等により、例えば、枠状の第１配線部を形成する。続いて、第１配線部の端部に第１接続部をフォトリソグラフィー工程及びめっき等によって形成する。その後、第１接続部の側面を覆う絶縁膜を、例えば、スピンコート法等により配置する。続いて、絶縁膜上に、スパッタ等により、枠状であって、端部が第１接続部と接続される第２配線部を形成する。以後、配線部の端部に接続部を形成する工程、接続部の側面を覆う絶縁膜を配置する工程、絶縁膜上に接続部と接続される配線部を形成する工程と、を順次繰り返すことにより、配線部および接続部が連結されて構成されるコイルが基板上に形成される。

特開２００４−３５６１１９号公報

しかしながら、このような半導体装置の製造方法では、絶縁膜をスピンコート法等により配置した場合、絶縁膜の表面が平坦とならない。このため、配線部、接続部、および接続部の側面に配置される絶縁膜にて構成される層を１つの構成部材とし、当該構成部材が複数積層されて構成される半導体装置では、コイルの延設方向が構成部材の積層方向に対して傾くことになり、配線部の数に対して所望のインダクタンスを得ることができないという問題がある。なお、積層方向とは、基板の法線方向と平行な方向である。

このため、接続部を覆う絶縁膜を配置した後、当該絶縁膜の表面を研磨等により平坦化して平坦化した絶縁膜の表面に配線部を形成することにより、コイルの延設方向と構成部材の積層方向とを一致させることが考えられるが、この製造方法では絶縁膜を配置する毎に平坦化工程を行わなければならず、製造工程が増加してしまうという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、配線部、接続部、および接続部の側面に配置される絶縁膜にて構成される構成部材毎に、絶縁膜の表面に対して平坦化する工程を行わなくても、コイルの延設方向が構成部材の積層方向に対して傾くことを抑制することができる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一面を有する回路基板（１０）上に、当該一面の法線方向に延びるコイル（２０）を備えてなる半導体装置の製造方法であって、平坦な一面を有する支持基板（８０）を二枚用意する工程と、支持基板（８０）それぞれの平坦な一面上に、所定パターンの配線部（３２〜６２）と、配線部（３２〜６２）を覆う絶縁膜（３１〜６１）と、配線部（３２〜６２）に備えられ、絶縁膜（３１〜６１）から露出する接続部（３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂ）と、を組として構成される構成部材（３０〜６０）を一組形成する工程と、二枚の支持基板（８０）に配置された構成部材（３０〜６０）を対向させて配置した後加圧しながら貼り合わせ、当該構成部材（３０〜６０）に備えられている支持基板（８０）それぞれの平坦な一面を平行としつつ、構成部材（３０〜６０）それぞれの配線部（３２〜６２）を接続部（３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂ）を介して連結する工程を行うことにより、配線部（３２〜６２）および接続部（３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂ）で構成されるコイル（２０）を内部に含み、積層方向の両端部分に支持基板（８０）を備えたコイル層（２１）を形成する工程と、コイル層（２１）の両端部分のうち一方に備えられた支持基板（８０）を除去し、コイル層（２１）のうち支持基板（８０）を除去した側を回路基板（１０）と対向させつつ、コイル層（２１）の積層方向と回路基板（１０）の法線方向とが平行となる状態でコイル層（２１）を回路基板（１０）上に搭載することにより、回路基板（１０）上にコイル（２０）を備える搭載工程と、を行うことを特徴としている。

このような半導体装置の製造方法では、二枚の支持基板（８０）に配置された構成部材（３０〜６０）を対向させて配置した後加圧しながら貼り合わせ、支持基板（８０）それぞれの平坦な一面を平行としつつ、構成部材（３０〜６０）それぞれの配線部（３２〜６２）を接続部（３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂ）を介して連結する工程を行うことにより、コイル層（２１）を製造している。このため、例えば、構成部材（３０〜６０）の接合面に凹凸が存在するとしても、各支持基板（８０）の平坦な一面同士が平行となるように加圧しながら接続することにより、構成部材（３０〜６０）を形成した後、研磨により支持基板（８０）側と反対側の表面を平坦化しなくても、構成部材（３０〜６０）の積層方向に対してコイル（２０）の延設方向が傾くことを抑制することができる。

この場合、請求項２に記載の発明のように、構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、二枚の支持基板（８０）のうちの少なくともいずれか一方の支持基板（８０）に形成された構成部材に対して、支持基板（８０）側と反対側の表面に凹部（３４、５４）を形成し、コイル層（２１）を形成する工程では、凹部（３４、５４）により構成される収容空間（３５、５５）を形成しつつ、構成部材（３０〜６０）を貼り合わせることができる。

これによれば、構成部材（３０〜６０）を加圧しながら貼り合わせて収容空間（３５、５５）を形成している。このため、構成部材（３０〜６０）の間に気泡を噛み込んだ場合には、当該気泡を収容空間（３５、５５）に押し出すことができる。したがって、構成部材（３０〜６０）の間のうち、収容空間（３５、５５）を除く部分に気泡が残存することを抑制することができ、各構成部材（３０〜６０）の電気的な接続不良が発生したり、製品毎にコイル特性がばらついたりすることを抑制することができる。

また、請求項３に記載の発明のように、構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、支持基板（８０）側と反対側の表面のうち、配線部（３２、５２）と対向する領域であって接続部（３２ｂ、５２ｂ）が露出する領域と異なる領域に凹部（３４、５４）を形成することができる。

これによれば、例えば、配線部（３２、５２）の対向する領域の外側の領域に凹部（３４、５４）を形成する場合と比較して、配線部（３２、５２）と対向する領域のうち収容空間（３５、５５）を除く領域に気泡が残存することを抑制することができる。このため、製品毎にコイル特性がばらつくことを抑制することができる。

そして、請求項４に記載の発明のように、構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、支持基板（８０）側と反対側の表面のうち、コイル（２０）が形成されたときにコイル（２０）の内部に配置される領域に凹部（３４、５４）を形成することができる。

これによれば、例えば、配線部（３２、５２）の対向する領域の外側の領域に凹部（３４、５４）を形成する場合と比較して、コイル（２０）が形成されたときにコイル（２０）の内部のうち収容空間（３５、５５）を除く領域に気泡が残存することを抑制することができる。このため、製品毎にコイル特性がばらつくことを抑制することができる。

さらに、請求項５に記載の発明のように、構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、一繋ぎとされていると共に外部と連通されている凹部（３４、５４）を形成することができる。このような製造方法では、凹部（３４、５４）が外部と連通されているため、構成部材（３０〜６０）の間のうち収容空間（３５、５５）を除く領域に気泡が残存することをさらに抑制することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、コイル層（２１）を形成する工程では、二枚の支持基板（８０）に配置された構成部材（３０〜６０）を対向させて配置した後加圧しながら貼り合わせることにより、積層方向の両端部分に支持基板（８０）を備えた積層体（９０、９１）を二つ用意する工程と、二つの積層体（９０、９１）それぞれからいずれか一方の支持基板（８０）を除去する工程と、積層体（９０、９１）のうち支持基板（８０）が除去された側を対向させて配置した後加圧しながら貼り合わせる工程と、を含むことができる。

この場合、請求項７に記載の発明のように、コイル層（２１）を形成する工程では、支持基板（８０）を除去する工程の後であって貼り合わせる工程の前に、二つの積層体（９０、９１）のうちの少なくともいずれか一方の積層体における支持基板（８０）が除去された側の表面に凹部（４４）を形成することができる。そして、貼り合わせる工程では、凹部（４４）により構成される収容空間（４５）を形成しつつ、構成部材（３０〜６０）を貼り合わせることができる。

これによれば、請求項２に記載の発明と同様に、積層体（９０、９１）を加圧しながら貼り合わせて収容空間（４５）を形成している。このため、積層体（９０、９１）の間に気泡を噛み込んだ場合には、当該気泡を収容空間（４５）に押し出すことができる。したがって、二つの積層体（９０、９１）の間のうち収容空間（４５）を除く部分に気泡が残存することを抑制することができる。

また、請求項８に記載の発明のように、コイル層（２１）を形成する工程では、支持基板（８０）が除去された側の表面のうち、当該表面を構成する構成部材（４０）の配線部（４２）と対向する領域であって接続部（４２ａ）が露出する領域と異なる領域に凹部（４４）を形成することができる。

そして、請求項９に記載の発明のように、コイル層（２１）を形成する工程では、支持基板（８０）が除去された側の表面のうち、コイル（２０）が形成されたときにコイル（２０）の内部に配置される領域に凹部（４４）を形成することができる。

これら請求項８および９に記載の製造方法では、請求項３または４に記載の発明と同様に、表面を構成する構成部材の配線部と対向する領域の外側に凹部（４４）を形成した場合と比較して、コイル特性がばらつくことを抑制することができる。

また、請求項１０に記載の発明のように、コイル層（２１）を形成する工程では、一繋ぎとされていると共に外部と連通されている凹部（４４）を形成することができる。このような製造方法では、請求項５に記載の発明と同様に、二つの積層体（９０、９１）の間のうち収容空間（４５）を除く領域に気泡が残存することをさらに抑制することができる。

さらに、請求項１１に記載の発明のように、構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、構成部材（３０〜６０）それぞれの配線部（３２〜６２）のパターンを同じパターンとすることができる。

また、請求項１２に記載の発明のように、構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、支持基板（８０）上に化学変化することにより支持基板（８０）と分離可能とされた剥離層（８１）を配置し、当該剥離層（８１）上に構成部材（３０〜６０）を形成することができる。

このような半導体装置の製造方法では、剥離層（８１）を化学反応させることにより支持基板（８０）を除去することができるため、支持基板（８０）を再利用することができる。

さらに、請求項１３に記載の発明のように、構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、配線部（３２〜６２）の外側に、支持基板（８０）の平坦な一面に対する法線方向に構成部材（３０〜６０）を貫通する導電部（３３〜６３）を形成し、コイル層（２１）を形成する工程では、構成部材（３０〜６０）の導電部（３３〜６３）をそれぞれ接続し、さらに、二枚の支持基板（８０）と別の支持基板（８０）を用意し、当該別の支持基板（８０）上に、導電部（３３〜６３）とコイル（２０）とを電気的に接続する接続配線部（７０）を備えたキャップ層（１００）を形成する工程と、搭載工程の前に、コイル層（２１）の両端部分のうち他方に備えられた支持基板（８０）を除去する工程と、除去する工程の後に、コイル層（２１）のうち支持基板（８０）を除去した側にキャップ層（１００）を配置することにより、導電部（３３〜６３）とコイル（２０）とを電気的に接続する工程と、を行い、搭載工程では、コイル層（２１）にキャップ層（１００）を備えたものを回路基板（１０）上に搭載することができる。

また、請求項１４に記載の発明のように、構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、配線部（３２〜６２）の外側に、当該配線部（３２〜６２）を囲み、金属材料で構成されたシールド層（１１０）を形成し、コイル層（２１）を形成する工程では、構成部材（３０〜６０）のシールド層（１１０）をそれぞれ接続することができる。

そして、請求項１５に記載の発明のように、コイル層（２１）を形成する工程の後、コイル層（２１）のうち、少なくとも側面と、回路基板（１０）側と反対側の部分を覆う磁性材料で構成された保護部材（１２０）を配置することができる。

さらに、請求項１６に記載の発明のように、構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、配線部（３２〜６２）の外側に、絶縁膜（３１〜６１）より熱伝導率が高い伝熱部材を配置することができる。

また、請求項１７に記載の発明は、コイル（２０）は、平坦な一面を有する支持基板（８０）の一面上に形成された所定パターンの配線部（３２〜６２）と、配線部（３２〜６２）を覆う絶縁膜（３１〜６１）と、配線部（３２〜６２）に備えられ、絶縁膜（３１〜６１）から露出する接続部（３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂ）と、を含んで構成される複数の構成部材（３０〜６０）が、支持基板（８０）の一面を平行としつつ貼り合わされ、構成部材（３０〜６０）それぞれの配線部（３２〜６２）が接続部（３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂ）を介して連結されることによって構成されており、隣接する二つの構成部材（３０〜６０）において、少なくとも一方の構成部材における他方の構成部材側の表面には凹部（３４〜５４）が形成されており、当該凹部（３４〜５４）と他方の構成部材とにより収容空間（３５〜５５）が形成されていることを特徴としている。

これによれば、コイル（２０）は、構成部材（３０〜６０）が支持基板（８０）の一面を平行としつつ貼り合わされて構成されているため、構成部材（３０〜６０）の積層方向に対してコイル（２０）の延設方向が傾くことを抑制することができる。

また、隣接する二つの構成部材（３０〜６０）の間には、収容空間（３５〜５５）が形成されているため、収容空間（３５〜５５）を除く領域に気泡が残存することを抑制することができる。

この場合、請求項１８に記載の発明のように、凹部（３４〜５４）を、当該凹部（３４〜５４）が構成される構成部材（３０〜６０）の表面のうち配線部（３２〜６２）と対向する領域であって接続部（３２ｂ〜５２ｂ）が露出する領域と異なる領域に形成することができる。

また、請求項１９に記載の発明のように、凹部（３４〜５４）を当該凹部（３４〜５４）が構成される構成部材（３０〜６０）の表面のうちコイル（２０）の内部に位置する領域に形成することができる。

そして、請求項２０に記載の発明のように、凹部（３４〜５４）を一繋ぎとすると共に外部と連通させることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における半導体装置の製造方法により製造された半導体装置の断面構成を示す図である。 図１に示す構成部材の平面模式図である。 図１に示す第１構成部材を動かしたときの平面模式図である。 図１に示す半導体装置の製造工程を示す断面図である 図４に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。 図５に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第２実施形態における半導体装置の製造方法により製造された半導体装置の断面構成を示す図である。 図７に示す第１構成部材の平面模式図である。 図７に示す半導体装置の製造工程を示す断面図である。 図９に続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第３実施形態における第１構成部材の平面模式図である。 本発明の第４実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の他の実施形態における半導体装置の製造方法により製造された半導体装置の断面構成を示す図である。 本発明の他の実施形態における半導体装置の製造方法により製造された半導体装置の断面構成を示す図である。 本発明の他の実施形態における半導体装置の製造方法により製造された半導体装置の断面構成を示す図である。 本発明の他の実施形態における半導体装置の製造方法により製造された半導体装置の断面構成を示す図である。 本発明の他の実施形態における構成部材の平面模式図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態における半導体装置の製造方法により製造された半導体装置の断面構成を示す図である。

図１に示されるように、半導体装置は、回路基板１０の表面上に、コイル２０を有するコイル層２１が配置された構成とされている。なお、本実施形態では、回路基板１０の表面が本発明の回路基板１０の一面に相当している。

回路基板１０は矩形板状とされており、表面には絶縁膜１１が配置されている。そして、絶縁膜１１には開口部１２が形成されており、開口部１２には、回路基板１０上に形成された図示しない配線と電気的に接続されるＣｕ、Ａｕ、Ａｌ等で構成される金属膜１３が配置されている。

また、回路基板１０の表面には、当該回路基板１０の表面に対する法線方向に巻き回されているコイル２０を有するコイル層２１が備えられている。このコイル層２１は、本実施形態では、第１〜第４構成部材３０〜６０が積層されて構成されている。以下に第１〜第４構成部材３０〜６０の構成について説明する。

図２は、第１〜第４構成部材３０〜６０の平面模式図であり、（ａ）が第１構成部材３０の平面模式図、（ｂ）が第２構成部材４０の平面模式図、（ｃ）が第３構成部材５０の平面模式図、（ｄ）が第４構成部材６０の平面模式図である。なお、図２は、図１中の回路基板１０側からコイル層２１を視たときの平面模式図であり、図１中のコイル層２１の断面構成は図２の第１〜第４構成部材３０〜６０における各Ａ−Ａ断面に相当している。

図１および図２（ａ）に示されるように、第１構成部材３０は、外形が低誘電率膜３１で構成され、矩形板状とされていると共に、平面寸法が回路基板１０の平面寸法と同じとされている。そして、低誘電率膜３１の内部に内方から外方に向かって巻き回して構成される螺旋状の配線部３２を備えている。本実施形態では、この配線部３２は、螺旋構造の中心点と、第１構成部材３０の中心点とが一致するパターンとされている。また、配線部３２には、外側の端部に低誘電率膜３１のうち回路基板１０側から露出する第１接続部３２ａが備えられており、内側の端部に低誘電率膜３１のうち第２構成部材４０側から露出する第２接続部３２ｂが備えられている。なお、本実施形態では、低誘電率膜３１が本発明の絶縁膜に相当しており、低誘電率膜３１としては、例えば、ポリイミド系樹脂等が用いられる。

また、第１構成部材３０は、配線部３２が備えられる部分の外縁部分に導電部３３が形成されている。本実施形態では、導電部３３は、四個備えられており、各導電部３３は第１構成部材３０の中心点から所定距離だけ離間した位置に点対称配置されている。

同様に、第２〜第４構成部材４０〜６０は、図１および図２（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、外形が低誘電率膜４１〜６１で構成され、矩形板状とされていると共に、平面寸法が回路基板１０の平面寸法と同じとされている。そして、低誘電率膜４１〜６１の内部に内方から外方に向かって巻き回して構成される螺旋状であって、第１構成部材３０の配線部３２と同一パターンとされた配線部４２〜６２を備えている。言い換えると、配線部４２〜６２は、それぞれ螺旋構造の中心点と、第２〜第４構成部材４０〜６０の中心点とが一致するパターンとされている。

また、各配線部４２〜６２には、外側の端部に低誘電率膜４１〜６１から露出する第１接続部４２ａ〜６２ａが備えられており、内側の端部に低誘電率膜４１〜６１から露出する第２接続部４２ｂ〜６２ｂが備えられている。具体的には、第２構成部材４０の第１接続部４２ａは低誘電率膜４１のうち第３構成部材５０側から露出しており、第２構成部材４０の第２接続部４２ｂは低誘電率膜４１のうち第１構成部材３０側から露出している。また、第３構成部材５０の第１接続部５２ａは低誘電率膜５１のうち第２構成部材４０側から露出しており、第３構成部材５０の第２接続部５２ｂは低誘電率膜５１のうち第４構成部材６０側から露出している。さらに、第４構成部材６０の第１接続部６２ａは低誘電率膜６１のうち第３構成部材５０側と反対側から露出しており、第４構成部材６０の第２接続部６２ｂは低誘電率膜６１のうち第３構成部材５０側から露出している。

また、第２〜第４構成部材４０〜６０それぞれは、配線部４２〜６２が備えられる部分の外縁部分に導電部４３〜６３が備えられている。この導電部４３〜６３は、第１構成部材３０と同様に、それぞれ四個備えられており、各導電部４３〜６３は第２〜第４構成部材４０〜６０の中心点から所定距離だけ離間した位置に点対称配置されている。そして、第１構成部材３０の中心点と導電部３３との間の距離と、第２〜第４構成部材４０〜６０の中心点と導電部４３〜６３との間の距離が等しくされている。

第１〜第４構成部材３０〜６０は以上説明したように構成されており、本実施形態では第１〜第４構成部材３０〜６０がそれぞれ同一形状、言い換えると同じ構成部材とされている。すなわち、例えば、第１構成部材３０を基準に考えると、第１構成部材３０を回転したり表裏を反転したりすることにより、第１構成部材３０と第２〜第４構成部材４０〜６０とが一致するものとなっている。

一例として、第２構成部材４０について説明する。図３は、第１構成部材３０を動かしたときの平面模式図であり、第１構成部材３０を回路基板１０側から視たときの平面模式図である。

図３（ａ）に示されるように、第１構成部材３０のうち、紙面上側の左右方向に延びる１辺をａ、紙面下側の左右方向に延びる一辺をｃ、紙面右側の上下方向に延びる１辺をｂ、紙面左側の上下方向に延びる一辺をｄとしたとき、第１構成部材３０を次のように動かすことにより、第１構成部材３０と第２構成部材４０とが一致する。すなわち、例えば、図３（ｂ）に示されるように、第１構成部材３０を、第１構成部材３０の中心点を基準点として反時計回りに９０°回転させ、図３（ｃ）に示されるように、第１構成部材３０の１辺ｄを基準にして表裏を反転させる（上下を反転させる）ことにより、第１構成部材３０と第２構成部材４０とが一致する。

同様に、図示しないが、例えば、第１構成部材３０を、第１構成部材３０の中心点を基準点として１８０°回転させることにより、第１構成部材３０と第３構成部材５０とが一致する。また、第１構成部材３０を、第１構成部材３０の中心点を基準として反時計周りに９０°回転させ、第１構成部材３０の１辺ｃを基準にして表裏を反転させる（左右を反転させる）ことにより、第１構成部材３０と第４構成部材６０とが一致する。

そして、図１に示されるように、コイル層２１は、このような第１〜第４構成部材３０〜６０が積層されることにより構成されている。具体的には、第１、第２構成部材３０、４０、第２、第３構成部材４０、５０、第３、第４構成部材５０、６０がそれぞれ貼り合わされて積層されることにより構成されている。また、コイル層２１の内部には、第１構成部材３０の第２接続部３２ｂと第２構成部材４０の第２接続部４２ｂ、第２構成部材４０の第１接続部４２ａと第３構成部材５０の第１接続部５２ａ、第３構成部材５０の第２接続部５２ｂと第４構成部材６０の第２接続部６２ｂとが連結されることにより、配線部３２〜６２および第１、第２接続部３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂで構成されるコイル２０が形成されている。さらに、コイル層２１の内部では、第１構成部材３０の導電部３３と第２構成部材４０の導電部４３、第２構成部材４０の導電部４３と第３構成部材５０の導電部５３、第３構成部材５０の導電部５３と第４構成部材６０の導電部６３とが連結されている。

そして、上記のように構成されているコイル層２１は、第１構成部材３０の第１接続部３２ａおよび第１構成部材３０の導電部３３が回路基板１０に配置された金属膜１３と接続されている。また、コイル層２１のうち回路基板１０側と反対側の部分には、第４構成部材６０の第２接続部６２ｂと導電部６３とを電気的に接続する接続配線部７０が備えられ、コイル２０と導電部３３〜６３とが電気的に接続されている。

次に、このような半導体装置の製造工程について説明する。図４〜図６は本実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。以下では、第１〜第４構成部材３０〜６０が積層されてコイル層２１が構成されるものを例に挙げて説明する。

まず、図４（ａ）に示されるように、ガラスや感光性フィルム等を用いて構成され、平坦な一面を有する支持基板８０を用意する。そして、当該支持基板８０の平坦な一面上に、紫外線硬化樹脂や感光性レジスト等の化学変化することにより支持基板８０と分離可能とされた剥離層８１を配置する。そして、剥離層８１上に、導電部３３ａと、第１接続部３２ａとをスクリーン印刷やマスク蒸着法等により形成する。

続いて、図４（ｂ）に示されるように、低誘電率膜３１をスピンコート法等により塗布すると共に加熱硬化する。このとき、導電部３３ａおよび第１接続部３２ａにおける支持基板８０側と反対側の部分が露出するように低誘電率膜３１を配置する。

次に、図４（ｃ）に示されるように、導電部３３ａ上に当該導電部３３ａと電気的に接続される導電部３３ｂと、低誘電率膜３１上に第１接続部３２ａと電気的に接続される配線部３２とをスクリーン印刷やマスク蒸着法等により形成する。なお、配線部３２は、上記図２に示されるように、内方から外方に向かって巻き回して構成される螺旋状とされ、配線部３２における螺旋構造の中心点と支持基板の８０の中心点とが一致するパターンとされており、配線部３２のうち外側の端部と第１接続部３２ａとが接続されている。

その後、図４（ｄ）に示されるように、導電部３３ｂ上に当該導電部３３ｂと電気的に接続される導電部３３ｃと、配線部３２のうち内側の端部上に当該配線部３２と電気的に接続される第２接続部３２ｂとをスクリーン印刷やマスク蒸着法等により形成する。

続いて、図４（ｅ）に示されるように、低誘電率膜３１をスピンコート法等により塗布して加熱硬化することにより、支持基板８０上に第１構成部材３０が製造される。このとき、第２接続部３２ｂおよび導電部３３ｃにおける支持基板８０側と反対側の部分が露出するようにする。

なお、上記図４（ａ）、（ｃ）、（ｄ）の工程において、スクリーン印刷により配線部３２、第１、第２接続部３２ａ、３２ｂ、および導電部３３ａ〜３３ｃを形成した場合には、仮焼成を行って溶剤を除去する工程をそれぞれ行う。

また、上記のように第２〜第４構成部材４０〜６０は第１構成部材３０と同一形状とされているので、上記図４（ａ）〜（ｅ）と同様の工程を行って、支持基板８０上に第２〜第４構成部材４０〜６０が構成されたものを用意する。

その後、図５（ａ）に示されるように、支持基板８０に配置された第１、第２構成部材３０、４０を対向させて配置した後、大気中または低真空中で加圧しながら貼り合わせることにより、積層方向の両端部分に支持基板８０を備えた第１積層体９０を形成する。具体的には、第１構成部材３０の第２接続部３２ｂと第２構成部材４０の第２接続部４２ｂとを対向させて配置し、第１、第２構成部材３０、４０に備えられている支持基板８０それぞれの平坦な一面を平行としつつ、第１構成部材３０の配線部３２と第２構成部材４０の配線部４２とを第２接続部３２ｂ、４２ｂを介して連結して第１積層体９０を形成する。

なお、第１構成部材３０の第２接続部３２ｂと第２構成部材４０の第２接続部４２ｂとを対向させて配置するには、次のようにすればよい。すなわち、上記図３に示されるように、第２構成部材４０を第１構成部材３０と一致する状態とした後、第２構成部材４０を支持基板８０に配置された状態で、反時計周りに９０°回転させると共に上下方向に表裏を反転させることにより、第１構成部材３０の第２接続部３２ｂと第２構成部材４０の第２接続部４２ｂとを対向させて配置することができる。この工程は、例えば、一般的なボンディング装置を用いて行うことができる。

また、第１、第２構成部材３０、４０の貼り合わせは、例えば、第１、第２構成部材３０、４０の接合面にＡｒイオンを照射し、接合面を活性化させて接合する表面活性化接合により行うことが好ましい。第１、第２構成部材３０、４０の貼り合わせを表面活性化接合により行った場合には、表面活性化接合は、接合部材の融点以上で加熱あるいは軟化させて接着する熱圧着等の接合方法と比較して低温接合となる。このため、配線部３２、４２、低誘電率膜３１、４１、導電部３３、４３および各支持基板８０の熱膨張係数の違いによる熱応力の発生を抑制することができ、第１積層体９０が反ってしまうことを抑制することができる。

その後、図５（ｂ）に示されるように、第１積層体９０のうち第２構成部材４０側の支持基板８０および剥離層８１を除去する。例えば、剥離層８１として紫外線硬化樹脂を用いた場合には、第２構成部材４０側の剥離層８１に所定の波長を有する紫外線を照射して剥離層８１を硬化させることにより、支持基板８０を除去することができる。そして、剥離層８１は、例えば、アッシング処理等を行うことにより除去することができる。

また、上記図５（ａ）と同様の工程を行って、第３構成部材５０と第４構成部材６０とを貼り合わせて第２積層体を形成する工程を行い、図５（ｂ）の工程を行って、第２積層体のうち第３構成部材５０側の支持基板８０および剥離層８１を除去したものを用意する。

続いて、図５（ｃ）に示されるように、第１、第２積層体９０、９１のうち支持基板８０が除去された側を対向させて配置した後加圧しながら貼り合わせることにより、両端部分に支持基板８０を備えたコイル層２１を形成する。具体的には、第１積層体９０のうち支持基板８０側と反対側に位置する第１接続部４２ａ、言い換えると第２構成部材４０の第１接続部４２ａと、第２積層体９１のうち支持基板８０側と反対側に位置する第１接続部５２ａ、言い換えると第３構成部材５０の第１接続部５２ａとを対向させて配置する。そして、第１、第２積層体９０、９１に備えられている支持基板８０それぞれの平坦な一面を平行としつつ、第１〜第４構成部材３０〜６０の配線部３２〜６２を第１、２接続部３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂを介して連結してコイル層２１を形成する。これにより、コイル層２１の内部に配線部３２〜６２、第１接続部３２ａ〜６２ａ、第２接続部３２ｂ〜６２ｂで構成されるコイル２０が構成される。

なお、第２構成部材４０の第１接続部４２ａと第３構成部材５０の第１接続部５２ａとを対向させて配置するには、次のようにすればよい。すなわち、第２積層体９１を第１積層体９０と一致する状態で配置した後、第２積層体９１を反時計周りに９０°回転させた後、左右方向に表裏を反転させることにより、第２構成部材４０の第１接続部４２ａと、第３構成部材５０の第１接続部５２ａとを対向させて配置させることができる。また、第１、第２積層体９０、９１の貼り合わせは、上記図５（ａ）と同様に、表面活性化接合により行うことができる。

その後、図５（ｄ）に示されるように、コイル層２１のうち第１構成部材３０側の支持基板８０および剥離層８１を除去する。例えば、剥離層８１として紫外線硬化樹脂を用いた場合には、図５（ｂ）と同様に、所定の波長を有する紫外線を照射して剥離層８１を硬化させることにより、支持基板８０を除去することができる。また、剥離層８１は、例えば、アッシング処理等により除去することができる。

続いて、上記工程により製造されたコイル層２１を回路基板１０に搭載する。具体的には、図６（ａ）に示されるように、まず、回路基板１０を用意し、回路基板１０の表面上に絶縁膜１１を配置すると共に、第１構成部材３０の第１接続部３２ａおよび導電部３３と対向する位置に開口部１２を形成する。そして、図６（ｂ）に示されるように、絶縁膜１１上に、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ等を成膜すると共に、フォトエッチングによりパターニングして、開口部１２に金属膜１３を配置する。

その後、図６（ｃ）に示されるように、図５（ｄ）の工程にて、コイル層２１から第１構成部材３０側の支持基板８０および剥離層８１を除去したものを用意し、第１構成部材３０の第１接続部３２ａと金属膜１３、第１構成部材３０の導電部３３と金属膜１３とを接合することにより、コイル層２１を回路基板１０上に搭載する。この場合、例えば、各接合部の接合強度を向上させるために、回路基板１０とコイル層２１との間にアンダーフィル材を配置してもよい。

その後、図６（ｄ）に示されるように、コイル層２１から第４構成部材６０側の支持基板８０および剥離層８１を除去する。そして、第４構成部材６０の導電部６３と第１接続部６２ａとを電気的に接続する接続配線部７０を形成してコイル２０と導電部３３〜６３とを電気的に接続することにより、上記半導体装置が製造される。なお、接続配線部７０は、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ等をマスク蒸着等して形成することができる。また、支持基板８０および剥離層８１の除去は、例えば、上記図５（ｂ）と同様に、紫外線を照射したり、アッシング処理等により行うことができる。

以上説明したように、本実施形態の半導体装置の製造方法では、内部にコイル２０を有するコイル層２１を形成した後、当該コイル層２１を回路基板１０に搭載することにより半導体装置を製造している。そして、コイル層２１は、支持基板８０に配置された第１〜第４構成部材６０を加圧しながら貼り合わせ、支持基板８０それぞれの平坦な一面を平行としつつ、第１〜第４構成部材３０〜６０それぞれの配線部３２〜６２を第１、第２接続部３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂを介して連結することにより製造している。このため、例えば、第１、第２構成部材３０、４０の接合面に凹凸が存在するとしても、支持基板８０同士が平行となるように加圧しながら接続することにより、凹凸部分が内部に包含されることになる。すなわち、第１〜第４構成部材３０〜６０を形成した後、研磨により支持基板８０側と反対側の表面を平坦化しなくても、コイル２０の延設方向が第１〜第４構成部材３０〜６０の積層方向に対して傾くことを抑制することができる。そして、コイル層２１を回路基板１０の一面に配置したとき、コイル２０の延設方向が回路基板１０の一面に対する法線に対して傾くことを抑制することができる。

また、本実施形態の半導体装置の製造方法では、第１〜第４構成部材３０〜６０は、それぞれ配線部３２〜６２が同じパターンとされている。このため、例えば、マスク蒸着等を行って配線部３２〜６２を形成する場合には、一つのマスクパターンのみを用意すればよい。

さらに、本実施形態では、支持基板８０上に化学変化することにより支持基板８０と分離可能とされた剥離層８１を配置し、剥離層８１上に第１〜第４構成部材３０〜６０をそれぞれ形成している。そして、第１〜第４構成部材３０〜６０から支持基板８０を除去する際には、剥離層８１を化学変化させることにより支持基板８０を除去しているため、支持基板８０を再利用することが可能である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。上記第１実施形態では、第１〜第４構成部材３０〜６０を貼り合わせてコイル層２１を形成するため、第１、第２構成部材３０、４０、第２、第３構成部材４０、５０、第３、第４構成部材５０、６０の間に気泡を噛み込んでしまう可能性があり、第１〜第４構成部材３０〜６０の間に気泡が存在する場合には以下のような問題が生じる。

すなわち、例えば、第１構成部材３０における導電部３３と第２構成部材４０における導電部４３との間、第１構成部材３０における第２接続部３２ｂと第２構成部材４０における第１接続部４２ａとの間に気泡が存在する場合には、電気的な接続不良が生じるという問題がある。また、第１構成部材３０における配線部３２と第２構成部材４２における配線部４２との間に気泡が存在する場合には、気泡によって配線部３２と配線部４２との間の誘電率が変化してしまい、製品毎にコイル特性がばらつくという問題がある。さらに、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に気泡が噛み込まれることによってコイル２０の内部に気泡が存在する場合には、透磁率が変化してしまい、製品毎にコイル特性がばらつくという問題がある。

なお、上記では、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に気泡を噛み込んだ場合の問題点について説明したが、第２構成部材４０と第３構成部材５０との間、第３構成部材５０と第４構成部材６０との間に気泡を噛み込んだ場合も以上の問題が同様に発生する。

したがって、本実施形態は、第１実施形態に対して、隣接する二つの構成部材の間に収容空間を形成したものである。なお、その他の構造に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図７は、本実施形態における半導体装置の断面構成を示す図である。

図７に示されるように、本実施形態の半導体装置では、第１構成部材３０のうち第２構成部材４０側の表面に凹部３４が形成されており、当該凹部３４と第２構成部材４０とにより収容空間３５が形成されている。同様に、第２構成部材４０のうち第３構成部材５０側の表面に凹部４４が形成されて当該凹部４４と第３構成部材５０とにより収容空間４５が形成されている。そして、第３構成部材５０のうち第４構成部材６０側の表面に凹部５４が形成されて当該凹部５４と第４構成部材６０とにより収容空間５５が形成されている。

図８は、第１構成部材３０の平面模式図である。なお、図８は回路基板１０側からコイル層２１を視たときの平面模式図であり、図７中の第１構成部材３０の断面構成は図８のＢ−Ｂ断面に相当している。

図７および図８に示されるように、本実施形態では、第１構成部材３０には、第２構成部材４０側の表面に複数の凹部３４が形成されている。具体的には、各凹部３４は、第１構成部材３０における第２構成部材４０側の表面のうち、配線部３２と対向する領域であって第２接続部３２ｂが露出する領域と異なる領域、および配線部３２と対向する領域の内側の領域に離間して形成されている。そして、これら各凹部３４と第２構成部材４０とにより、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に収容空間３５が形成されている。すなわち、本実施形態では、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に複数の収容空間３５が形成されている。

ここで、第１〜第４構成部材３０〜６０は、上記のように、同一形状とされており、配線部３２〜６２は螺旋構造の中心点と、構成部材３０〜６０の中心点とが一致するパターンとされている。したがって、配線部３２と対向する領域に凹部３４が形成されているとは、言い換えると、配線部３２と配線部４２との間に収容空間３５が形成されていることである。また、配線部３２と対向する領域の内側の領域とは、コイル２０が形成されたときにコイル２０の内部に位置する領域のことである。

なお、特に図示しないが、第２構成部材４０は、第１構成部材３０と同様に、複数の凹部４４が形成されており、各凹部４４は、配線部４２と対向する領域であって第１接続部４２ａが露出する領域と異なる領域、および配線部４２と対向する領域の内側の領域に離間して形成されている。また、第３構成部材５０は、第１構成部材３０と同様に、複数の凹部５４が形成されており、各凹部５４は、配線部５２と対向する領域であって第２接続部５２ｂが露出する領域と異なる領域、および配線部５２と対向する領域の内側の領域に離間して形成されている。

次に、このような半導体装置の製造方法について説明する。図９および図１０は、本実施形態における半導体装置の製造工程を示す図である。

まず、図９（ａ）〜（ｅ）に示されるように、上記図４（ａ）〜（ｅ）と同様の工程を行う。その後、図９（ｆ）に示されるように、低誘電率膜３１のうち支持基板８０側と反対側の表面にフォトエッチング等で上記構成の凹部３４を形成して第１構成部材３０を形成する。なお、本実施形態では、第３構成部材５０を構成する低誘電率膜５１に対しても同様の工程を行って、凹部５４が形成された第３構成部材５０を形成する。

続いて、図１０（ａ）に示されるように、支持基板８０に配置された第１、第２構成部材３０、４０を対向させて配置した後、表面活性化接合等によって加圧しながら第１、第２構成部材３０、４０を貼り合わせることにより、積層方向の両端部分に支持基板８０を備えると共に第１、第２構成部材３０、４０の間に収容空間３５が形成された第１積層体９０を形成する。なお、この工程では、加圧しながら第１、第２構成部材３０を貼り合わせるため、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に噛み込まれた気泡は収容空間３５に押し出される。したがって、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間のうち収容空間３５を除く領域に気泡が残存することを抑制することができる。

その後、図１０（ｂ）に示されるように、第１積層体９０のうち第２構成部材４０側の支持基板８０および剥離層８１を除去する。そして、第１積層体９０のうち支持基板８０が除去された側の表面、すなわち第２構成部材４０における第１構成部材３０側と反対側の表面にフォトエッチング等を行って凹部４４を形成する。

また、図１０（ａ）と同様の工程を行って、第３構成部材５０と第４構成部材６０とを貼り合わせて第３構成部材５０と第４構成部材６０との間に収容空間５５が形成された第２積層体９１を形成する。その後、第２積層体９１のうち第３構成部材５０側の支持基板８０および剥離層８１を除去する。

続いて、図１０（ｃ）に示されるように、第１、第２積層体９０、９１のうち支持基板８０が除去された側を対向させて配置した後、表面活性化接合等によって加圧しながら貼り合わせることにより、両端部分に支持基板８０を備えると共に第２、第３構成部材４０、５０の間に収容空間４５が形成されたコイル層２１を形成する。なお、この工程では、加圧しながら第１、第２積層体９０、９１を貼り合わせるため、第１積層体９０と第２積層体９１との間に噛み込まれた気泡、すなわち、第２構成部材４０と第３構成部材５０との間に噛みこまれた気泡は収容空間４５に押し出される。したがって、第２構成部材４０と第３構成部材５０との間のうち、収容空間４５を除く領域に気泡が残存することを抑制することができる。

次に、図１０（ｄ）に示されるように、第１構成部材３０側の支持基板８０および剥離層８１を除去する。その後、上記第１実施形態と同様の工程を行い、コイル層２１を回路基板１０に搭載すると共に接続配線部７０を形成することにより、上記半導体装置が製造される。

以上説明したように、本実施形態では、第１構成部材３０に凹部３４を形成しているため、第１構成部材３０と第２構成部材４０とを貼り合わせた際に、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に収容空間３５が形成される。そして、第１構成部材３０と第２構成部材４０との貼り合わせは加圧しながら行うため、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に気泡を噛み込んだ場合には、当該気泡は収容空間３５に押し出される。同様に、第３構成部材５０に凹部５４を形成しているため、第３構成部材５０と第４構成部材６０とを貼り合わせた際に、第３構成部材５０と第４構成部材６０との間に収容空間５５が形成される。そして、第３構成部材５０と第４構成部材６０との貼り合わせは加圧しながら行うため、第３構成部材５０と第４構成部材６０との間に気泡を噛み込んだ場合には、当該気泡は収容空間５５に押し出される。

また、第２構成部材４０に凹部４４を形成しているため、第２構成部材４０と第３構成部材５０とを貼り合わせた際に、第２、第３構成部材４０、５０の間に収容空間４５が形成される。そして、第２構成部材４０と第３構成部材５０との貼り合わせ、つまり第１積層体９０と第２積層体９１との貼り合わせは加圧しながら行うため、第２構成部材４０と第３構成部材５０との間に気泡を噛み込んだ場合には、当該気泡は収容空間４５に押し出される。

したがって、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間、第２構成部材４０と第３構成部材５０との間、第３構成部材５０と第４構成部材６０の間のうち収容空間３５〜５５を除く領域に気泡が残存することを抑制することができ、電気的な接続不良が生じたり、製品毎にコイル特性がばらついたりすることを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、凹部３４〜５５を配線部３２〜５２と対向する領域に形成している。このため、例えば、凹部３４〜５５を配線部３２〜５２と対向する領域の外側に形成した場合と比較して、各配線部３２〜６２の間のうち収容空間３５〜５５を除く領域に気泡が残存することを抑制することができ、コイル特性がばらつくことを抑制することができる。

また、凹部３４〜５４を配線部３２〜５２と対向する領域の内側の領域に形成している。このため、例えば、凹部３４〜５５を配線部３２〜５２と対向する領域の外側に形成した場合と比較して、コイル２０の内部のうち収容空間３５〜５５を除く領域に気泡が残存することを抑制することができ、コイル特性がばらつくことを抑制することができる。

そして、このような半導体装置を用いることにより、例えば、一次側コイルと二次側コイルとのコイル特性のばらつきが少ない良好なトランスを形成することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は第２実施形態に対して、凹部３４〜５４の形状を変更したものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図１１は、第１構成部材３０の平面模式図であり、図１１は回路基板１０側からコイル層２１を視たときの平面模式図である。

図１１に示されるように、本実施形態では、凹部３４は、一繋ぎとされており、配線部３２と対向する領域であって第２接続部３２ｂが露出する領域と異なる領域、および配線部３２と対向する領域の内側の領域に形成されている。そして、凹部３４は、第１構成部材３０における端部まで延設されており、外部と連通されている。すなわち、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に形成される収容空間３５は外部と連通されている。

なお、特に図示しないが、第２、第３構成部材４０、５０に形成されている凹部４４、５４も凹部３４と同様に、一繋ぎとされていると共に外部と連通されている。そして、第２構成部材４０と第３構成部材５０との間に形成される収容空間４５、および第３構成部材５０と第４構成部材６０との間に形成される収容空間５５も外部と連通されている。

以上説明したように、本実施形態では、上記第２実施形態と比較して、さらに第１〜第４構成部材３０〜６０の間のうち収容空間３５〜５５を除く領域に気泡が残存することを抑制することができる。すなわち、上記第２実施形態では、例えば、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に、収容空間３５の収容可能量を越える気泡を噛み込んだ場合には、当該気泡の一部は収容空間３５に押し出されずに第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に残存することになる。しかしながら、本実施形態では、凹部３４は外部と連通されており、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に収容空間３５の収容可能量を超える気泡を噛み込むことがないため、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間のうち収容空間３５を除く領域に気泡が残存することを抑制することができる。

なお、収容空間３５〜５５の収容可能量は、凹部３４〜５４の大きさや構成部材３０〜６０を貼り合わせる際の加圧条件等によって適宜変更されるものである。また、上記では、第１構成部材３０と第２構成部材４０との間に気泡を噛み込んだ場合について説明したが、第２構成部材４０と第３構成部材５０、および第３構成部材５０と第４構成部材６０の間に気泡を噛み込んだ場合も同様である。

そして、本実施形態の半導体装置は、例えば、上記第２実施形態において、パターンを変更して凹部３４〜５４を形成することにより製造される。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態における半導体装置の製造方法は、上記第１実施形態と比較して、キャップ層を形成する工程およびキャップ層とコイル層２１とを接続する工程を追加したものであり、その他に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図１２は、本実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。

図１２（ａ）に示されるように、支持基板８０を用意すると共に、支持基板８０上に剥離層８１を配置し、剥離層８１上に接続配線部７０を形成する。その後、図１２（ｂ）に示されるように、低誘電率膜７１をスピンコート法等により塗布すると共に加熱硬化する。このとき、接続配線部７０における支持基板８０側と反対側の部分が露出するように低誘電率膜７１を配置する。

その後、図１２（ｃ）に示されるように、上記図５（ｃ）の工程にて形成したコイル層２１を用意し、第４構成部材６０側の支持基板８０および剥離層８１を除去する。そして、第４構成部材６０の導電部６３および第１接続部６２ａと、キャップ層１００の接続配線部７０とを対向させて配置し、コイル層２１とキャップ層１００とを加圧しながら接続して導電部６３および第１接続部６２ａと、接続配線部７０とを接続する。その後、図１２（ｄ）に示されるように、コイル層２１にキャップ層１００を備えたものを回路基板１０に搭載する。

このような製造方法では、接続配線部７０を形成する際、マスク蒸着法等に加えて、マスク蒸着法より高精度に接続配線部７０を形成することができるフォトエッチング等を行うことができると共に、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、配線部３２〜６２や導電部３３〜６３を有するコイル層２１を回路基板１０の表面に配置してなる半導体装置の製造方法について説明したが、本発明はこのような半導体装置の製造方法に限定されるものではない。図１３〜図１６は、他の実施形態における半導体装置の製造方法により製造された半導体装置の断面構成を示す図であり、本発明はこれらのような半導体装置の製造方法に適用することも可能である。

図１３に示される半導体装置は、配線部３２〜６２および導電部３３〜６３を囲み、Ｃｕ等の金属材料で構成されたシールド層１１０が備えられたものである。そして、シールド層１１０は、金属膜１３を介して回路基板１０に備えられたグランド配線と電気的に接続されている。このような半導体装置では、回路基板１０のグランド配線と接続されたシールド層１１０が配線部３２〜６２や導電部３３〜６３を囲んで配置されており、外部より浸入する磁力線に対し、渦電流を発生させることで磁力線を打ち消すことができる。これにより、コイル層２１がアンテナとなることで回路基板１０に侵入する放射ノイズを抑制でき、回路の誤動作を防止することができる。また、シールド層１１０を、低誘電率膜３１〜６１より熱伝導率が高い材料を用いて構成すれば、コイル層２１に発生する熱をシールド層１１０を介して放熱することもできる。

図１３に示す半導体装置は、例えば、上記図４（ａ）〜（ｅ）の工程にて、第１〜第４構成部材３０〜６０を形成する際に、それぞれ配線部３２〜６２等を形成すると共に、スクリーン印刷やマスク蒸着法等により、配線部３２〜６２や導電部３３〜６３を囲み、各構成部材３０〜６０の厚さ方向に貫通するシールド層１１０の一部を構成する部分を形成する。そして、上記図５（ａ）および（ｃ）の工程にて、第１〜第４構成部材３０〜６０に備えられたシールド層１１０の一部を構成する部分をそれぞれ連結する。また、上記図１２（ａ）、（ｂ）の工程にて、キャップ層１００を形成するときにシールド層１１０の一部を構成する部分を形成すると共に、当該シールド層１１０の一部を構成する部分を閉塞する部分を形成する。そして、上記図１２（ｃ）の工程において、コイル層２１に形成されたシールド層１１０の一部を構成する部分と、キャップ層１００に形成されたシールド層１１０の一部を構成する部分とを連結し、これを回路基板１０に配置することにより図１３に示す半導体装置が製造される。

また、図１４に示される半導体装置は、図１３に示される半導体装置に、コイル層２１のうち、側面と、回路基板１０側と反対側の部分を覆い、フェライト等の磁性材料を含有する絶縁材料からなる保護部材１２０を備えたものである。当該半導体装置では、コイル層２１を囲む保護部材１２０により、コイル２０から発生する磁束が外部に放射されたり、外部からの磁束がコイル層２１の内部に入り込んだりすることを抑制することができる。このような半導体装置は、例えば、図１３に示す半導体装置を製造した後、スピンコート法等によりコイル層２１に保護部材１２０を配置することにより製造される。

さらに、図１５に示される半導体装置は、二つのコイル２０を有するノイズカットトランスであり、本発明はこのような半導体装置の製造方法にも適用することができる。図１５に示される半導体装置は、二つのコイル２０を備えている。そして、第１〜第４構成部材３０〜６０およびキャップ層１００に、二つのコイル２０のうち回路基板１０側と反対側に配置されるコイル２０と回路基板１０とを電気的に接続する導電部３６〜６６、１０２が形成されている。また、キャップ１００層には、二つのコイル層２１における導電部６３を電気的に接続する導電部１０３が形成されている。そして、回路基板１０側と反対側に位置する第１構成部材３０には、接続層１３０が貼り合わされており、当該接続層１３０に備えられている接続配線部１３１により第１接続部３２ａと配線部３２が接続され、接続配線部１３２により導電部３３と導電部３６とが電気的に接続されている。また、コイル層２１は、図１４に示す半導体装置と同様に、保護部材１２０により覆われている。

このような半導体装置は、例えば、まず、上記図１２（ｃ）の工程にて形成されるものを二つ用意し、それぞれキャップ層１００側の支持基板８０および剥離層８１を除去する。なお、キャップ層１００としては、接続配線部７０における支持基板８０側と反対側の部分が低誘電率膜７１により覆われているものを貼り合わせておく。また、第１〜第４構成部材３０〜６０、およびキャップ層１００として、それぞれ導電部３６〜６６、１０２が形成されたものを用いる。

そして、キャップ層１００を対向させて配置した後加圧しながら貼り合わせる。続いて、貼り合わせたもののうち、いずれか一方の支持基板８０および剥離層８１を除去し、支持基板８０および剥離層８１を除去した側に、接続層１３０を配置して、接続配線部１３１により第１接続部３２ａと配線部３２とを接続し、接続配線部１３２により導電部３３と導電部３６とを接続する。その後、コイル層２１を回路基板１０に配置すると共に、コイル層２１を覆う保護部材１２０を配置することとにより製造される。なお、図１５に示す半導体装置において、図１４に示される半導体装置のようにシールド層１１０を備えたりすることもちろん可能である。

さらに、図１６に示される半導体装置は、図１５に示される半導体装置に、コイル２０の内部に、第１〜第４構成部材３０〜６０の積層方向に延びる磁性体１４０を追加したものである。このような半導体装置では、コイル２０内で形成される磁力線と同じ方向に磁性体１４０が配置されており、磁性体１４０内に当該磁力線を効果的に通過させることができる。このため、コイル２０の内部に磁性体１４０を有しない半導体装置と比較して、コイル２０のインダクタンスを向上させることができる。

図１６に示す半導体装置は、例えば、上記図４（ａ）〜（ｅ）の工程にて、第１〜第４構成部材３０〜６０を形成する際に、それぞれ配線部３２〜６２等を形成すると共に、磁性体１４０の一部を構成する部分を形成する。そして、上記図５（ａ）および（ｃ）の工程にて、第１〜第４構成部材３０〜６０に含まれる磁性体１４０の一部を構成する部分をそれぞれ連結させることにより、コイル２０の内部に磁性体１４０を有する半導体装置が製造される。

また、上記各実施形態では、配線部３２〜６２が内方から外方に向かって巻き回して構成された螺旋状のものを例に挙げて説明したが、もちろんこれに限定されるものではない。図１７は、他の実施形態における第１構成部材３０の平面模式図である。なお、第２〜第４構成部材４０〜６０の平面模式図も図１７と同様である。

図１７に示されるように、第１〜第４構成部材３０〜６０の配線部３２〜６２をＬ字状とし、例えば、二つの構成部材に渡って配線部が１周するパターンとすることもできる。このような半導体装置では、二つの貼り合わされた構成部材において、接続部を除く領域では、対向する位置に配線部が存在しないため、配線部間で形成される寄生容量を低減することができ、Ｑ値を向上させることが可能になる。なお、配線部３２〜６２としては、例えば、半円弧状のものであってもよいし、くの字状のものであってもよい。

さらに、上記各実施形態では、コイル層２１が第１〜第４構成部材３０〜６０が積層されることにより構成されているものについて説明したが、もちろんさらに構成部材を積層することによりコイル層２１を形成することもできる。例えば、上記図５（ｂ）の第１積層体９０から一方の支持基板８０を除去したものと、上記図５（ｄ）の第１〜第４構成部材３０〜６０を積層したものから片側の支持基板８０を除去したものとを用意し、これらを貼り合わせることにより６層のコイル層２１を構成することもできる。また、上記図５（ｂ）の第１積層体９０から一方の支持基板８０および剥離層８１を除去したものと、上記図４（ｄ）で構成される構成部材とを貼り合わせて３層のコイル層２１を形成することもできる。もちろん、上記図５（ｄ）の第１〜第４構成部材３０〜６０を積層したものから片側の支持基板８０を除去したものを二つ用意し、これらを貼り合わせることにより８層のコイル層２１を構成することもできるし、さらに構成部材を８層積層したものを二つ用意し、これらを貼り合わせて１６層のコイル層２１を構成することもできる。

また、上記各実施形態の半導体装置において、第１〜第４構成部材３０〜６０を形成する際、配線部３２の外側の部分に、低誘電率膜３１〜６１より熱伝導率の高い材質で構成された伝熱部材を備えることもできる。このような半導体装置では、伝熱部材により、コイル層２１に発生する熱を伝熱部材を介して外部に放熱しやすくすることができる。

さらに、第１〜第４構成部材３０〜６０と支持基板８０との間に配置される各剥離層８１を、それぞれ異なる波長で硬化する紫外線硬化樹脂とすることもできる。各剥離層８１を異なる波長で硬化する紫外線硬化樹脂とした場合には、例えば、図５（ｂ）の工程のように、いずれか一方の剥離層８１のみを硬化させる際に、他方の剥離層８１が硬化することを抑制することができる。

また、上記各実施形態において、剥離層８１として、例えば、絶縁膜を用いた場合には、支持基板８０をエッチングや研磨等により除去することもできる。

さらに、上記各実施形態では、図４に示されるように、配線部３２および導電部３３ｂを形成した後、導電部３３ｂ上に導電部３３ｃを形成すると共に配線部３２上に第２接続部３２ｂを形成し、その後、第２接続部３２ｂおよび導電部３３ｃが露出するように低誘電率膜３１を塗布して第１構成部材３０を形成する例について説明したが、例えば、次のようにすることもできる。

すなわち、上記図４（ｃ）の工程を行った後に、配線部３２および導電部３３ｂにおける支持基板８０側と反対側の部分が露出するように低誘電率膜３１を配置し、低誘電率膜３１上に絶縁フィルムを配置する。その後、絶縁フィルムのうち、導電部３３ｃが形成される領域および第２接続部３２ｂが形成される領域にコンタクトホールを形成する。そして、当該コンタクトホールにスクリーン印刷やマスク蒸着法等により導電部３３ｃおよび第２接続部３２ｂを形成することにより第１構成部材３０を形成するようにしてもよい。

そして、このように、絶縁フィルムを用いる場合には、低誘電率膜３１より硬いものを用いることにより、上記第２、第３実施形態のように凹部３４を形成する場合、第１構成部材３０と第２構成部材４０とを貼り合わせる際に凹部３４の形状が崩れることを抑制することができ、製品毎に収容空間３５の大きさがばらつくことを抑制することができる。

なお、上記では、第１構成部材３０を例に挙げて説明したが、第２、第３構成部材４０、５０についても同様でもある。そして、第１積層体９０を構成した後に第２構成部材４０に凹部４４を形成する場合には、例えば、次のようにすることができる。すなわち、第２構成部材４０のうち第１構成部材３０側と反対側の表面に、低誘電率膜４１より硬い絶縁フィルムを配置し、この絶縁フィルムに第１接続部４２ａおよび導電部４３を露出させるコンタクトホールを形成すると共に、凹部４４を形成する。そして、コンタクトホールに金属ペーストを埋め込むことにより、第２構成部材４０は、表面が絶縁フィルムで構成されているものとすることができる。

また、上記第２実施形態では、第１構成部材３０における第２構成部材４０側の表面、第２構成部材４０における第３構成部材５０側の表面、第３構成部材５０における第４構成部材６０側の表面にそれぞれ凹部３４〜５４が形成されている例について説明したが、次のようにしてもよい。すなわち、第２構成部材４０における第１構成部材３０側の表面、第３構成部材５０における第２構成部材４０側の表面、第４構成部材６０における第３構成部材５０側の表面に凹部を形成してもよい。つまり、隣接する二つの構成部材の間に収容空間が形成されるのであれば、収容空間を構成する凹部はいずれの構成部材に形成されていてもよい。さらに、隣接する二つの構成部材において両方の構成部材に凹部が形成されていてもよく、例えば、第１構成部材３０における第２構成部材４０側の表面に凹部３４が形成されていると共に第２構成部材４０における第１構成部材３０側の表面に凹部が形成されていてもよい。もちろん、第２、３構成部材４０、５０および第３、第４構成部材５０、６０においても同様である。

さらに、上記第２実施形態を上記第３実施形態と組み合わせることも可能である。すなわち、例えば、凹部３４を上記第２実施形態のように複数形成すると共に凹部４４、５４を上記第３実施形態のように一つのみ形成するようにしてもよい。

また、上記第２、第３実施形態において、凹部３４〜５４を配線部３２〜５２と対向する領域の外側の領域に形成することもできる。このように、凹部３４〜５４を配線部３２〜５２と対向する領域の外側の領域に形成したとしても、凹部３４〜５４を形成しない場合と比較して、第１〜第４構成部材３０〜６０の間のうち収容空間を除く領域に気泡が残存することを抑制することができる。

そして、上記第４実施形態を第２、第３実施形態に組み合わせて、コイル層２１にキャップ層１００を備えたものとすることもできる。

１０ 回路基板
２０ コイル
２１ コイル層
３０ 第１構成部材
４０ 第２構成部材
５０ 第３構成部材
６０ 第４構成部材

Claims (20)

1. 一面を有する回路基板（１０）上に、当該一面の法線方向に延びるコイル（２０）を備えてなる半導体装置の製造方法であって、
   平坦な一面を有する支持基板（８０）を二枚用意する工程と、
   前記支持基板（８０）それぞれの前記平坦な一面上に、所定パターンの配線部（３２〜６２）と、前記配線部（３２〜６２）を覆う絶縁膜（３１〜６１）と、前記配線部（３２〜６２）に備えられ、前記絶縁膜（３１〜６１）から露出する接続部（３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂ）と、を組として構成される構成部材（３０〜６０）を一組形成する工程と、
   二枚の前記支持基板（８０）に配置された前記構成部材（３０〜６０）を対向させて配置した後加圧しながら貼り合わせ、当該構成部材（３０〜６０）に備えられている前記支持基板（８０）それぞれの前記平坦な一面を平行としつつ、前記構成部材（３０〜６０）それぞれの前記配線部（３２〜６２）を前記接続部（３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂ）を介して連結する工程を行うことにより、前記配線部（３２〜６２）および前記接続部（３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂ）で構成されるコイル（２０）を内部に含み、積層方向の両端部分に前記支持基板（８０）を備えたコイル層（２１）を形成する工程と、
   前記コイル層（２１）の両端部分のうち一方に備えられた前記支持基板（８０）を除去し、前記コイル層（２１）のうち前記支持基板（８０）を除去した側を前記回路基板（１０）と対向させつつ、前記コイル層（２１）の積層方向と前記回路基板（１０）の法線方向とが平行となる状態で前記コイル層（２１）を前記回路基板（１０）上に搭載することにより、前記回路基板（１０）上に前記コイル（２０）を備える搭載工程と、を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、前記二枚の支持基板（８０）のうちの少なくともいずれか一方の支持基板（８０）に形成された構成部材に対して、前記支持基板（８０）側と反対側の表面に凹部（３４、５４）を形成し、
   前記コイル層（２１）を形成する工程では、前記凹部（３４、５４）により構成される収容空間（３５、５５）を形成しつつ、前記構成部材（３０〜６０）を貼り合わせることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、前記支持基板（８０）側と反対側の表面のうち、前記配線部（３２、５２）と対向する領域であって前記接続部（３２ｂ、５２ｂ）が露出する領域と異なる領域に前記凹部（３４、５４）を形成することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、前記支持基板（８０）側と反対側の表面のうち、前記コイル（２０）が形成されたときに前記コイル（２０）の内部に配置される領域に前記凹部（３４、５４）を形成することを特徴とする請求項２または３に記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、一繋ぎとされていると共に外部と連通されている前記凹部（３４、５４）を形成することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記コイル層（２１）を形成する工程では、二枚の前記支持基板（８０）に配置された前記構成部材（３０〜６０）を対向させて配置した後加圧しながら貼り合わせることにより、積層方向の両端部分に前記支持基板（８０）を備えた積層体（９０、９１）を二つ用意する工程と、二つの前記積層体（９０、９１）それぞれからいずれか一方の支持基板（８０）を除去する工程と、前記積層体（９０、９１）のうち前記支持基板（８０）が除去された側を対向させて配置した後加圧しながら貼り合わせる工程と、を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記コイル層（２１）を形成する工程では、前記支持基板（８０）を除去する工程の後であって前記貼り合わせる工程の前に、前記二つの積層体（９０、９１）のうちの少なくともいずれか一方の前記積層体における前記支持基板（８０）が除去された側の表面に凹部（４４）を形成し、前記貼り合わせる工程において、前記凹部（４４）により構成される収容空間（４５）を形成しつつ、前記構成部材（３０〜６０）を貼り合わせることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記コイル層（２１）を形成する工程では、前記支持基板（８０）が除去された側の表面のうち、当該表面を構成する前記構成部材（４０）の前記配線部（４２）と対向する領域であって前記接続部（４２ａ）が露出する領域と異なる領域に前記凹部（４４）を形成することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
9. 前記コイル層（２１）を形成する工程では、前記支持基板（８０）が除去された側の表面のうち、前記コイル（２０）が形成されたときに前記コイル（２０）の内部に配置される領域に前記凹部（４４）を形成することを特徴とする請求項７または８に記載の半導体装置の製造方法。
10. 前記コイル層（２１）を形成する工程では、一繋ぎとされていると共に外部と連通されている前記凹部（４４）を形成することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
11. 前記構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、前記構成部材（３０〜６０）それぞれの配線部（３２〜６２）のパターンを同じパターンとすることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
12. 前記構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、前記支持基板（８０）上に化学変化することにより支持基板（８０）と分離可能とされた剥離層（８１）を配置し、当該剥離層（８１）上に前記構成部材（３０〜６０）を形成することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
13. 前記構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、前記配線部（３２〜６２）の外側に、前記支持基板（８０）の前記平坦な一面に対する法線方向に前記構成部材（３０〜６０）を貫通する導電部（３３〜６３）を形成し、
    前記コイル層（２１）を形成する工程では、前記構成部材（３０〜６０）の導電部（３３〜６３）をそれぞれ接続し、
    さらに、前記二枚の支持基板（８０）と別の支持基板（８０）を用意し、当該別の支持基板（８０）上に、前記導電部（３３〜６３）と前記コイル（２０）とを電気的に接続する接続配線部（７０）を備えたキャップ層（１００）を形成する工程と、
    前記搭載工程の前に、前記コイル層（２１）の両端部分のうち他方に備えられた前記支持基板（８０）を除去する工程と、
    前記除去する工程の後に、前記コイル層（２１）のうち前記支持基板（８０）を除去した側に前記キャップ層（１００）を配置することにより、前記導電部（３３〜６３）と前記コイル（２０）とを電気的に接続する工程と、を行い、
    前記搭載工程では、前記コイル層（２１）に前記キャップ層（１００）を備えたものを前記回路基板（１０）上に搭載することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
14. 前記構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、前記配線部（３２〜６２）の外側に、当該配線部（３２〜６２）を囲み、金属材料で構成されたシールド層（１１０）を形成し、
    前記コイル層（２１）を形成する工程では、前記構成部材（３０〜６０）の前記シールド層（１１０）をそれぞれ接続することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
15. 前記コイル層（２１）を形成する工程の後、前記コイル層（２１）のうち、少なくとも側面と、前記回路基板（１０）側と反対側の部分を覆う磁性材料で構成された保護部材（１２０）を配置する工程を行うことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
16. 前記構成部材（３０〜６０）を形成する工程では、前記配線部（３２〜６２）の外側に、前記絶縁膜（３１〜６１）より熱伝導率が高い伝熱部材を配置することを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
17. 一面を有する基板（１０）上に、当該一面の法線方向に延びるコイル（２０）を備えてなる半導体装置であって、
    前記コイル（２０）は、平坦な一面を有する支持基板（８０）の前記一面上に形成された所定パターンの配線部（３２〜６２）と、前記配線部（３２〜６２）を覆う絶縁膜（３１〜６１）と、前記配線部（３２〜６２）に備えられ、前記絶縁膜（３１〜６１）から露出する接続部（３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂ）と、を含んで構成される複数の構成部材（３０〜６０）が、前記支持基板（８０）の前記一面を平行としつつ貼り合わされ、前記構成部材（３０〜６０）それぞれの前記配線部（３２〜６２）が前記接続部（３２ａ、３２ｂ〜６２ａ、６２ｂ）を介して連結されることによって構成されており、
    隣接する二つの構成部材（３０〜６０）において、少なくとも一方の構成部材における他方の構成部材側の表面には凹部（３４〜５４）が形成されており、当該凹部（３４〜５４）と前記他方の構成部材とにより収容空間（３５〜５５）が形成されていることを特徴とする半導体装置。
18. 前記凹部（３４〜５４）は、当該凹部（３４〜５４）が構成される前記構成部材（３０〜６０）の表面のうち前記配線部（３２〜６２）と対向する領域であって前記接続部（３２ｂ〜５２ｂ）が露出する領域と異なる領域に形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の半導体装置。
19. 前記凹部（３４〜５４）は、当該凹部（３４〜５４）が構成される前記構成部材（３０〜６０）の表面のうち前記コイル（２０）の内部に位置する領域に形成されていることを特徴とする請求項１７または１８に記載の半導体装置。
20. 前記凹部（３４〜５４）は、一繋ぎとされており、外部と連通されていることを特徴とする請求項１７ないし１９のいずれか１つに記載の半導体装置。

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