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公開番号2025142975
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2024042632
出願日2024-03-18
発明の名称電子デバイス
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 25/07 20060101AFI20250924BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】2つのチップ間の接合不良を低減できる電子デバイスの提供。
【解決手段】電子デバイスは、第1面を有する第1基板と、配線層を有し、第1面に設けられた配線部とを有する第1チップと、第1方向において配線部に対向する第2面を有する第2基板を有する第2チップと、配線部と第2面との間に設けられ、配線層と電気的に接続されるとともに、第1チップと第2チップとを接合する接続部とを備える。接続部は、ギャップを介して第1方向に対向する第1金属部及び第2金属部と、前記第1金属部と前記第2金属部との間に設けられた第1誘電体膜とを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1面を有する第1基板と、配線層を有し、前記第1面に設けられた配線部と、を有する第1チップと、
第1方向において前記配線部に対向する第2面を有する第2基板を有する第2チップと、
前記配線部と前記第2面との間に設けられ、前記配線層と電気的に接続されるとともに、前記第1チップと前記第2チップとを接合する接続部と、
を備え、
前記接続部は、
ギャップを介して前記第1方向に対向する第1金属部及び第2金属部と、
前記第1金属部と前記第2金属部との間に設けられた第1誘電体膜と、
を有する、電子デバイス。
続きを表示(約 950 文字)【請求項2】
前記接続部は、互いに異なる電位が与えられる第1接続部と第2接続部とを有し、
前記第1接続部は、前記第1金属部、前記第2金属部、及び前記第1誘電体膜を有し、
前記第2接続部は、ギャップを介して前記第1方向に対向する第3金属部及び第4金属部と、前記第3金属部と前記第4金属部との間に設けられた第2誘電体膜と、を有し、
前記電子デバイスは、
前記第1基板、前記配線部、及び前記第2基板を前記第1方向に貫通する貫通孔と、
前記第2基板を貫通する前記貫通孔の内側面に設けられ、前記第1接続部と電気的に接続された第1電極と、
前記第2基板を貫通する前記貫通孔の内側面に設けられ、前記第2接続部と電気的に接続された第2電極と、
をさらに備える、請求項1に記載の電子デバイス。
【請求項3】
前記第2基板の前記第2面上に設けられ、前記第1電極及び前記第1接続部と電気的に接続された第1導電膜と、
前記第2基板の前記第2面上に設けられ、前記第2電極及び前記第2接続部と電気的に接続された第2導電膜と、
をさらに備える、請求項2に記載の電子デバイス。
【請求項4】
前記第2基板は、シリコン基板であり、
前記貫通孔の前記内側面と前記第1電極との間、前記貫通孔の前記内側面と前記第2電極との間、前記第2面と前記第1導電膜との間、及び前記第2面と前記第2導電膜との間に設けられた絶縁膜をさらに備える、請求項3に記載の電子デバイス。
【請求項5】
複数の前記貫通孔、複数の前記第1接続部、及び複数の前記第2接続部を備える、請求項2に記載の電子デバイス。
【請求項6】
1つの前記貫通孔に対して1対1で対応して1つの前記第1接続部が配置され、
前記第2接続部の数は、前記第1接続部の数よりも多い、請求項5に記載の電子デバイス。
【請求項7】
前記第1誘電体膜は、金属酸化膜である、請求項1から6のいずれか1つに記載の電子デバイス。
【請求項8】
前記金属酸化膜は、ハフニウム酸化膜である、請求項7に記載の電子デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、電子デバイスに関する。
続きを表示(約 1,300 文字)【背景技術】
【0002】
金属どうしの接合により2つのチップを接合させたデバイスが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2004-282038号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態は、2つのチップ間の接合不良を低減できる電子デバイスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の実施形態によれば、電子デバイスは、第1面を有する第1基板と、配線層を有し、前記第1面に設けられた配線部と、を有する第1チップと、第1方向において前記配線部に対向する第2面を有する第2基板を有する第2チップと、前記配線部と前記第2面との間に設けられ、前記配線層と電気的に接続されるとともに、前記第1チップと前記第2チップとを接合する接続部と、を備え、前記接続部は、ギャップを介して前記第1方向に対向する第1金属部及び第2金属部と、前記第1金属部と前記第2金属部との間に設けられた第1誘電体膜と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
第1実施形態の電子デバイスの模式断面図である。
第2実施形態の電子デバイスの模式平面図である。
図2におけるA-A断面図である。
図2におけるB-B断面図である。
シミュレーション1の結果を示すグラフである。
シミュレーション2の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下に、各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、同一または同様の要素には、同じ符号を付している。
【0008】
[第1実施形態]
図1に示すように、第1実施形態の電子デバイス1は、第1チップ101と、第2チップ102と、第1接続部31と、第2接続部32とを備える。第1接続部31及び第2接続部32は、第1チップ101と第2チップ102との間に設けられている。第1チップ101と第2チップ102とは、第1接続部31及び第2接続部32を介して互いに接合され、第1方向Zにおいて積層されている。なお、第1方向Zに直交する2方向を、第2方向X及び第3方向Yとする。第2方向Xと第3方向Yとは互いに直交する。
【0009】
第1チップ101は、第1基板11と、配線部40とを有する。第1基板11は、第1面11Aを有する。第1基板11は、例えば、シリコン基板である。
【0010】
配線部40は、第1面11Aに設けられている。配線部40は、絶縁層42と、絶縁層42内に設けられた配線層41とを有する。配線部40は、例えば、多層配線構造であり、異なる層の配線層41同士が導電ビアによって電気的に接続されている。
(【0011】以降は省略されています)

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