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WO2011104774A1 - 半導体装置 - Google Patents

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WO2011104774A1
WO2011104774A1 PCT/JP2010/005170 JP2010005170W WO2011104774A1 WO 2011104774 A1 WO2011104774 A1 WO 2011104774A1 JP 2010005170 W JP2010005170 W JP 2010005170W WO 2011104774 A1 WO2011104774 A1 WO 2011104774A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
semiconductor device
insulating film
circuit
silicon
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/005170
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
修 石川
隆弘 横山
順治 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Publication of WO2011104774A1 publication Critical patent/WO2011104774A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H10W44/20—
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H1/00—Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network
    • H03H2001/0021—Constructional details
    • H03H2001/0064—Constructional details comprising semiconductor material
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/46—Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H7/463—Duplexers
    • H03H7/465—Duplexers having variable circuit topology, e.g. including switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves
    • H03H9/725—Duplexers
    • H10W72/877—

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device.
  • Communication devices such as mobile phones are required to integrate communication functions corresponding to different communication methods and different frequencies in the same device, and there is a strong demand for further enhancement of functionality and size. It is necessary to integrate a signal processing circuit block having a plurality of different functions such as a digital signal processing block and a high-frequency analog signal processing block on one chip. Furthermore, there is a strong demand for integrating a large signal block for transmission and a very small small signal block for reception on the same chip, although they are the same high-frequency analog signal processing block.
  • RFICs Radio Frequency Integrated Circuits
  • MMICs Microwave Monolithic Integrated Circuits
  • GaAs Semi-insulating substrates
  • RFICs and MMICs are so-called single function ICs such as only a switch circuit function and a power amplification circuit function, and their applications are extremely limited.
  • these ICs and electronic components that cannot be integrated on a semiconductor chip, such as filters and antenna duplexers, are often combined and mounted on a multilayer ceramic substrate or multilayer resin substrate to be used as a high-frequency module.
  • GaAs which is a compound semiconductor
  • GaAs devices as compound semiconductors with problems in integration and interface circuits with silicon LSIs have been avoided, and silicon semiconductor devices are transmitted. Research to apply to and reception is spreading.
  • SOS Silicon-on-Sapphire
  • a silicon layer is formed on a sapphire substrate as a silicon-based high-frequency semiconductor
  • the SOS device can realize a degree of integration and miniaturization that cannot be achieved by a GaAs device, and can realize high-frequency characteristics equivalent to or higher than those of a GaAs device.
  • SOS devices which were 30 years ago when SOS devices were first developed, their manufacturing methods have been innovative.
  • an SOS substrate manufacturing method in addition to the epitaxial method that has been performed for several decades, a method of improving the epitaxial method and recrystallizing the amorphous silicon layer in the lateral direction has been put into practical use for about 10 years ago. ing. Furthermore, in recent years, completely different from the epitaxial method, a completely new SOS made by a bonding method using a hydrogen bond or van der Waals bond generated by bringing a sapphire substrate and a silicon substrate having an oxide film formed thereon into close contact therewith. System boards have also been proposed and some have been announced.
  • the layer structure of the new substrate made by this bonding method is the structure of silicon layer-oxide film layer-sapphire substrate in order from the top of the main surface side.
  • the substrate is a sapphire substrate. It is often classified as an SOS-based device, not a silicon-on-insulator substrate.
  • FIG. 11 is a plan view showing the structure of a conventional semiconductor device.
  • FIG. 12 is a plan view showing the configuration of the conventional semiconductor device shown in FIG. 11 with the heat dissipation member omitted.
  • a semiconductor device 801 shown in FIG. 11 is a so-called high-frequency module, and specifically has a power amplification function for transmission located immediately below an antenna of a mobile phone.
  • the semiconductor device 801 includes a wiring board 802 and passive components 804a and 804b mounted on the wiring board 802. These passive components 804a and 804b are mounted on the wiring board 802 so that the substrate-side electrode 812a and the electrodes 809 of the passive components 804a and 804b are electrically connected.
  • the passive components of the semiconductor device 801 two types of passive components 804a having a height higher than that of the semiconductor chip 803 and passive components 804b having a height lower than that of the semiconductor chip 803 are used. Of these, as shown in FIG.
  • the high-passive passive component 804a is mounted outside the heat dissipation member 805.
  • the passive component 804b having a lower height than the semiconductor chip 803 is disposed inside the heat dissipation member 805.
  • the electrodes 809 and the substrate-side electrodes 812a of the passive components 804a and 804b are usually electrically joined and physically fixed simultaneously using a joining material 807 such as solder.
  • the front surface 803a of the semiconductor chip 803 is mounted in a so-called face-down direction toward the main surface of the wiring board 802, and the back surface of the semiconductor chip 803 faces the upper surface.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line X-X ′ of the conventional semiconductor device shown in FIG.
  • a wiring board 802 is formed by laminating a large number of insulator layers 811 and has a metal electrode wiring layer in its inner layer.
  • the back surface 803d of the semiconductor chip 803 located on the main surface 802a side of the wiring substrate 802 and the ceiling portion 805b covering the upper portion of the semiconductor chip 803 are physically fixed by a joint portion 805d with the heat dissipation member of the semiconductor chip 803.
  • the marking 806 indicating the model number of the product of the semiconductor device is described on the surface 805c of the ceiling portion of the heat radiation member. As shown in FIG.
  • the back surface 803 d of the semiconductor chip 803 is joined to a ceiling portion 805 b that covers the upper portion of the semiconductor chip 803 via a joint portion 805 d with the heat dissipation member of the semiconductor chip 803. Further, the electrode on the surface 803 a of the semiconductor chip 803 is electrically connected to the substrate side electrode 812 a through the bump electrode 808.
  • the heat generated on the surface 803a of the semiconductor chip 803 configured as described above is also dissipated from the surface 803a of the semiconductor chip 803.
  • the heat generated on the front surface 803a of the semiconductor chip 803 is conducted to the back surface 803d of the semiconductor chip 803, and enters the ceiling portion 805b that covers the upper portion of the semiconductor chip 803 via the joint portion 805d with the heat dissipation member of the semiconductor chip 803. It is transmitted. Then, the light is transmitted from the ceiling portion 805 b to the side wall portion 805 a surrounding the semiconductor chip 803.
  • the side wall portion 805a is located on the lower surface 802b of the wiring board 802 through the bonding material 807, the board-side electrode 812a, and the via hole (through hole) 810 penetrating the wiring board 802 and embedding the metal electrode, for example, grounding It is electrically and thermally connected to a reference potential supply terminal 812c that provides a potential and has a large area. Therefore, the heat generated on the surface 803a of the semiconductor chip 803 is transmitted to the reference potential supply terminal 812c.
  • the conventional semiconductor device 801 has a structure that solves the heat generation problem of the semiconductor chip 803.
  • FIG. 14 is a circuit block diagram showing a circuit configuration of a semiconductor chip of a conventional semiconductor device.
  • the internal circuit of the semiconductor chip 803 included in the conventional semiconductor device 801 has a power amplification function for transmission as described above.
  • the internal circuit of the semiconductor chip 803 includes two power amplifier circuits (for example, for GSM 900 MHz band and DCS 1800 MHz band) in which three stages of transistors 813a are connected in series. Yes.
  • the plurality of power amplifier circuits of these two systems are connected to a control circuit 813b, and the control circuit 813b controls on / off of the bias circuits of the plurality of power amplifier circuits of the specific system in accordance with a signal input to the Vcontrol terminal. To do.
  • a GSM 900 MHz band signal is input to the GSM input terminal Pin (GSM) and amplified by about 30 dB, and a maximum of about 2 watts is obtained from the GSM output terminal Pout (GSM). Is output.
  • the DCS 1800 MHz band signal is input to the GSM input terminal Pin (DCS), amplified by about 30 dB, and output from the DCS output terminal Pout (DCS) at about 1 watt or less. Which of these two systems is operated can be controlled by the Vcontrol terminal.
  • the conventional semiconductor device described above has a large number of parts and has a very large external dimension, which is so large that the conventional semiconductor device cannot be built in when the conventional semiconductor device is arranged in a mobile phone that supports multiband or the like. End up. That is, the size and number of the wiring board 802, the semiconductor chip 803, and the passive component 804 are large.
  • an object of the present invention is to realize a small semiconductor device in which a predetermined circuit is configured.
  • a semiconductor device includes an insulating substrate, an insulating film formed on the insulating substrate, an island shape formed on the insulating film, and a first active device formed.
  • a first silicon island region which is a silicon layer; a passive circuit region having a passive circuit formed outside the first silicon island region; an electrode formed outside the first silicon island region and outside the passive circuit region;
  • the configuration can be simplified. That is, in the semiconductor device according to the present invention, the silicon island region is on the insulating film located at a predetermined location on the insulating substrate, and the passive circuit region is outside the silicon island region. These silicon island regions and passive circuit regions are integrated on an insulating substrate and can be processed by semiconductor process technology, so the resistance and capacitance configured as passive circuits are extremely small, in units of several tens of microns. Can be made with. Furthermore, electronic components are mounted on the electrodes. However, in the semiconductor device of the present invention, passive components such as resistors, capacitors, and inductors can be formed on the insulating substrate simultaneously with the active devices.
  • bandpass filters are conventionally mounted on printed circuit boards of mobile phone sets.
  • Such electronic components can also be mounted on a semiconductor device.
  • electronic components that are conventionally mounted on a printed circuit board can be mounted in the vacant space. Therefore, for example, further miniaturization as a portable device can be realized.
  • the passive circuit can be manufactured by the semiconductor process technology as described above, the components conventionally mounted on the printed circuit board can be mounted on the insulating substrate on which the silicon island region and the passive circuit region are formed. It can be realized as one communication module. Therefore, a small semiconductor device having a predetermined circuit can be realized. As a result, the mobile device using the semiconductor device according to the present invention can be miniaturized.
  • the predetermined circuit may be a high frequency circuit.
  • a high frequency circuit is a circuit in which the frequency of a signal to be handled is high.
  • the high frequency is, for example, a frequency used for wireless communication, specifically a frequency used for communication of a mobile phone terminal, and more specifically, 1920 MHz-1980 MHz Band I, 1850 MHz-1910 MHz Band II, 1710 MHz- Band III of 1785 MHz, Band IV of 1710 MHz-1755 MHz, Band V of 824 MHz-849 MHz, Band VI of 830 MHz-840 MHz, Band VIII of 880 MHz-915 MHz, and Band IX of 1749.9 MHz-1784.9 MHz.
  • the insulating film below the first silicon island region, the insulating film below the passive circuit, and the insulating film below the electronic component may be separated from each other.
  • the degree of isolation (so-called isolation characteristics) between the first active device, the passive circuit, and the electronic component can be increased, and the high-frequency characteristics of the semiconductor device are improved.
  • the insulating film may be formed on the entire surface of the insulating substrate.
  • the adhesion between the insulating substrate and the insulating film can be made extremely strong, so that problems such as peeling of the insulating film do not occur, and a stable semiconductor device can be manufactured during mass production. In other words, the yield of the manufacturing process is improved. Furthermore, by forming this insulating film thick, it is possible to increase the Q value, which is one measure of the high-frequency performance of the passive components constituting the passive circuit.
  • the semiconductor device further includes a second silicon island region that is a silicon layer formed in an island shape on the insulating film and on which the second active device is formed, and the second active device includes the semiconductor A switch that selectively switches connection and disconnection between an antenna connected to the device and the predetermined circuit may be used.
  • the semiconductor device further includes a third silicon island region that is a silicon layer formed in an island shape on the insulating film and on which a third active device is formed, and the third active device includes the predetermined active device.
  • a microcomputer for controlling the circuit may be used.
  • control circuit that controls a predetermined circuit.
  • the control circuit includes a circuit that switches an operation mode (for example, a normal mode and a power consumption reduction mode) of a predetermined circuit.
  • an operation mode for example, a normal mode and a power consumption reduction mode
  • a circuit for switching connection of a high-frequency switch mounted on a semiconductor device and a circuit for switching a transmission / reception frequency can be given.
  • the first active device may be a transistor, and the microcomputer may include a bias control circuit that controls a bias voltage of the transistor.
  • the microcomputer may have an interface circuit with an external device connected to the semiconductor device.
  • the electrode is formed on a surface of the insulating substrate opposite to the surface on which the insulating film is formed, and the semiconductor device further penetrates the insulating substrate and connects the wiring and the electrode.
  • An electrode may be provided.
  • the insulating substrate may be a sapphire substrate, the insulating film may be silicon dioxide, and the insulating substrate and the silicon island region may be bonded to each other via the insulating film.
  • the insulating substrate and the silicon island region are bonded to each other through the insulating film without using an adhesive or the like, for example, a heat dissipating member such as the heat dissipating member 805 in FIGS. 11 to 13 is unnecessary.
  • a heat dissipating member such as the heat dissipating member 805 in FIGS. 11 to 13 is unnecessary.
  • the heat generated from the silicon island region is efficiently diffused to the sapphire substrate as the insulating substrate, and there is no problem even if the heat radiating member necessary for the conventional semiconductor device is omitted.
  • a small semiconductor device having a predetermined circuit can be realized.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a sectional structural view taken along line B-B ′ of the semiconductor device shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a plan view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the semiconductor
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 11 is a plan view showing the structure of a conventional semiconductor device.
  • FIG. 12 is a plan view showing the configuration of the conventional semiconductor device shown in FIG. 11 with the heat dissipation member omitted.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line X-X ′ of the conventional semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 14 is a circuit block diagram showing a circuit configuration of a semiconductor chip of a conventional semiconductor device.
  • the semiconductor device includes an insulating substrate, an insulating film formed on the insulating substrate, and a silicon layer formed in an island shape on the insulating film and having a first active device formed thereon.
  • the first active device, the passive circuit, the electronic component, and the wiring include a predetermined circuit. Configure.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. 1, taken along the line AA ′
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the semiconductor device shown in FIG.
  • a semiconductor device 100 shown in FIGS. 1 and 2 has a high-frequency circuit and is a receiving semiconductor device used for, for example, a mobile phone.
  • the semiconductor device 100 includes an insulating substrate 101, insulating films 102a to 102c, a silicon island region 103, and the like.
  • a high frequency circuit having a SAW (Surface Acoustic Wave) filter SAW and including a transistor Tr, a capacitor C, and a SAW filter SAW as shown in FIG. 3 is realized.
  • SAW Surface Acoustic Wave
  • the transistor Tr is the first active device of the present invention
  • the capacitor C is the passive circuit of the present invention
  • the SAW filter SAW is the electronic component of the present invention.
  • FIG. 1 the SAW filter SAW is shown in a semi-transparent view so that the electrode configuration located below can be easily seen.
  • the insulating substrate 101 is, for example, a sapphire substrate having a planar size of about 1 ⁇ 2 mm.
  • Each of the insulating films 102 a to 102 c is formed in an island shape on the insulating substrate 101. Specifically, it is, for example, a silicon dioxide film formed at a predetermined position on the main surface side of the sapphire substrate as the insulating substrate 101.
  • the silicon island region 103 is the first silicon island region of the present invention, and is formed on the insulating film 102a, and the transistor Tr is formed on the upper surface side.
  • the silicon island region 103 is left above the insulating films 102a to 102c, and, for example, a MOS (Metal-Oxide-Silicon) type transistor Tr is formed.
  • MOS Metal-Oxide-Silicon
  • a part of the first wiring layer 108 is used as the source electrode S, the drain electrode D, and the gate electrode G of the MOS transistor Tr, and the material is low resistance polysilicon or the like. Specifically, the first wiring layer 108 disposed on the gate oxide film 105 becomes the gate electrode G of the MOS transistor Tr. The other part of the first wiring layer 108 is used as one electrode of the capacitor C.
  • the gate oxide film 105 is, for example, silicon dioxide (SiO 2 ), and is interposed between the gate electrode G and the silicon island region 103.
  • the interlayer insulating film 107 is, for example, SiO 2 and is interposed between the first wiring layer 108 on the insulating film 102b and the second wiring layer 104 above the insulating film 102b.
  • the capacitor C is realized by the first wiring layer 108 on the insulating film 102b, the interlayer insulating film 107, and the second wiring layer 104 above the insulating film 102b. That is, the capacitor C is a MIM (Metal Insulator Metal) capacitor.
  • the second wiring layer 104 is made of, for example, an aluminum material for connecting a lead-out electrode from the MOS transistor Tr to the outside and each circuit element to form a predetermined circuit.
  • circuit elements include the above-described MOS transistor Tr, MIM (Metal-Insulator-Metal) capacitor C, and predetermined electrodes P1 to P5 provided on the insulating substrate 101.
  • SAW filter SAW which is an electronic component to be mounted.
  • the second wiring layer 104 is the wiring of the present invention, and connects the transistor Tr, the capacitor C, and the SAW filter SAW.
  • the transistor Tr, the capacitor C, the SAW filter SAW, and the second wiring layer 104 constitute a predetermined circuit such as a receiving circuit of a mobile phone, for example.
  • the bonding material 109 is, for example, solder that electrically and physically connects the SAW filter SAW to the electrode pads P1 to P5. Specifically, the bonding material 109 connects the component electrode 110 of the SAW filter SAW and the electrode pads P1 to P5.
  • the electrode pads P1 to P5 correspond to the electrodes of the present invention and are formed outside the silicon island region 103 and outside the passive circuit region.
  • the passive circuit region is a region where the capacitor C is formed, and specifically, a region where the interlayer insulating film 107 constituting the capacitor C is formed.
  • the electrode pads P_G1 to P_G3, RFin, P_Vdd, RFout1 and RFout2 are electrode pads for external connection of the semiconductor device 100.
  • bonding wires are formed on these electrode pads P_G1 to P_G3, RFin, P_Vdd, RFout1 and RFout2 to connect to the package or the like.
  • the electrode pads P_G1 to P_G3 are ground terminals connected to the ground
  • the electrode pad P_Vdd is a power supply terminal to which the voltage Vdd is supplied
  • the electrode pad RFin is received by an antenna connected to the semiconductor device 100.
  • the received signal is input to the semiconductor device 100
  • the electrode pad RFout1 and the electrode pad RFout2 are output terminals of the semiconductor device 100.
  • the SAW filter SAW is a balanced output type SAW filter, which removes noise from an unbalanced high-frequency signal input via the electrode pad P1 and the bonding material 109, and outputs a balanced high-frequency signal from which the noise has been removed.
  • This SAW filter SAW is mounted by an electronic component high-speed mounting machine called a mounter after each circuit element other than the SAW filter SAW of the semiconductor device 100 is configured.
  • FIG. 3 is implemented by the semiconductor device 100 configured as described above. Here, the receiving circuit shown in FIG. 3 will be briefly described.
  • the transistor Tr has a gate connected to the electrode pad RFin, a source connected to the electrode pad P_G1, and a drain connected to one end of the capacitor C. The drain is also connected to the electrode pad Vdd.
  • this transistor is a source-grounded amplification transistor, for example, LNA (LowLNoise Amplifier).
  • the DC component of the high frequency signal amplified by the transistor Tr is cut by the capacitor C and input to the SAW filter SAW.
  • the high-frequency signal input to the SAW filter SAW is unbalanced, noise is removed by the SAW filter SAW, and the balanced high-frequency signal is output from the electrode pads RFout1 and RFout2. That is, balanced output is performed.
  • the receiving circuit realized by the semiconductor device 100 amplifies the input high frequency signal, removes noise, and outputs a balanced output.
  • the semiconductor device 100 includes the insulating substrate 101, the insulating films 102a to 102c formed on the insulating substrate 101, the island shape on the insulating film 102a, and the transistor Tr.
  • a silicon island region 103 which is a formed silicon layer, a passive circuit region having a capacitor C formed outside the silicon island region 103, and electrode pads P1 to P5 formed outside the silicon island region 103 and outside the passive circuit region
  • a SAW filter SAW mounted on the electrode pads P1 to P5 and a second wiring layer 104 for connecting the transistor Tr, the capacitor C, and the electrode pads P1 to P5, the transistor Tr, the capacitor C, and the SAW filter
  • the SAW and the second wiring layer 104 constitute a receiving circuit.
  • the semiconductor device 100 can be realized as an extremely small semiconductor device having a receiving circuit.
  • the size of the semiconductor device 100 can be about 1 mm ⁇ 2 mm in the plan view of FIG.
  • the silicon island region 103 and the passive circuit region are an integrated object formed on the insulating substrate 101 and can be processed by a semiconductor process technique, so that the silicon island region 103 and the passive circuit region can be formed in units of several tens of microns. That is, as described above, the capacitor C and the like can be manufactured by a semiconductor process technology, so that components conventionally mounted on a printed circuit board can be mounted on the insulating substrate 101 in which the silicon island region and the passive circuit region are formed. It can be realized as one communication module of a telephone.
  • the SAW filter SAW is mounted on the insulating substrate 101 instead of the conventional printed circuit board.
  • the semiconductor device 100 has the same size as that of a conventional semiconductor device, and there is a possibility that a communication module on which components conventionally mounted on a printed circuit board are mounted can be realized.
  • components mounted on a printed circuit board include a band pass filter, an antenna duplexer, and an isolator often used in a mobile phone set in addition to the SAW filter SAW.
  • the insulating substrate 101 is a sapphire substrate
  • the insulating films 102a to 102c are silicon dioxide
  • the insulating substrate 101 and the silicon island region 103 are interposed via the insulating film 102a. It is stuck together.
  • a heat radiating member such as the heat radiating member 805 in FIGS. A member becomes unnecessary and it can further reduce in size. Note that the heat generated from the silicon island region 103 is efficiently diffused to the insulating substrate 101, and there is no problem even if the heat radiating member necessary for the conventional semiconductor device is omitted.
  • the insulating film 102a, the insulating film 102b, and the insulating film 102c are separated from each other. Thereby, the degree of separation between the transistor Tr, the capacitor C, and the SAW filter SAW can be increased, and the high frequency characteristics of the semiconductor device 100 are improved.
  • a method of bonding the insulating substrate 101 and the silicon island region 103 through the insulating film 102a will be described. Specifically, as a method of bonding the insulating substrate 101 and a silicon substrate having SiO 2 on the surface because the surface is oxidized, hydrogen bonding or a fan generated by bringing the insulating substrate 101 and the silicon substrate into close contact with each other can be used. Bond and bond using Delwars bond. Then, after bonding, the silicon material in the unnecessary region and the SiO 2 in the unnecessary region are removed, and the insulating films 102a to 102c and the silicon island region 103, which are SiO 2 necessary for forming a predetermined circuit, are locally formed. Leave behind.
  • the insulating substrate 101 and the silicon island region 103 can be bonded to each other via the insulating film 102a.
  • the reason why the insulating films 102a to 102c are left locally is that, for example, the degree of isolation between the MOS transistor Tr and the capacitor C of the MIM is increased, the interaction due to the electromagnetic field is extremely reduced, and the malfunction is reduced. Because of that.
  • a high-frequency circuit can be operated in a state close to an ideal state by electrically connecting independent circuit elements having low interaction due to an electromagnetic field, that is, independent circuit elements using the first wiring layer 108 and the second wiring layer 104. Will be able to.
  • the semiconductor device according to the second embodiment is substantially the same as the semiconductor device 100 according to the first embodiment, except that an insulating film is formed on the entire surface of the insulating substrate.
  • the semiconductor device according to the present embodiment will be described focusing on differences from the semiconductor device 100 according to the first embodiment.
  • FIGS. 4 is a plan view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of the semiconductor device shown in FIG. 4.
  • the semiconductor device 200 according to the present embodiment shown in FIGS. 4 and 5 is substantially the same as the semiconductor device 100 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, but instead of the insulating films 102a to 102c.
  • the difference is that an insulating film 202 is formed on almost the entire main surface of the insulating substrate 101, and the silicon island region 103 is located on the insulating film 202.
  • the semiconductor device 200 according to the present embodiment can extremely increase the adhesion between the insulating substrate and the insulating film, so that the problem such as peeling of the insulating film does not occur and the semiconductor device is stable during mass production. Can be manufactured. In other words, the yield of the manufacturing process is improved. Furthermore, by forming this insulating film thick, it is possible to increase the Q value, which is one measure of the high-frequency performance of the passive components constituting the passive circuit.
  • the degree of adhesion between the first wiring layer 108 and the second wiring layer 104 and the insulating film 202 is stronger than the degree of adhesion between the first wiring layer 108 and the second wiring layer 104 and the insulating substrate 101. Therefore, the first wiring layer 108 and the second wiring layer 104 are not peeled off during the semiconductor process.
  • the semiconductor device according to the present embodiment includes a plurality of semiconductor devices 100 according to the first embodiment, and is a silicon layer that is formed in an island shape on the insulating film and has a second active device.
  • the second active device is a switch that selectively switches between connection and disconnection of an antenna connected to the semiconductor device and a predetermined circuit.
  • the semiconductor device according to the present embodiment has a third silicon island region that is a silicon layer formed in an island shape on the insulating film and on which the third active device is formed. This is a microcomputer for controlling the circuit.
  • FIG. 6 is a plan view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the third embodiment. In the figure, an antenna ANT connected to the semiconductor device 300 is also shown.
  • a semiconductor device 300 shown in FIG. 6 includes a silicon island in which receiving circuits Rx1 to Rx3 having a configuration similar to that of the semiconductor device 100 according to the first embodiment of the invention shown in FIG. A region 311, a silicon island region 312 in which the microcomputer block 314 is formed, an insulating film 302 a, and an insulating film 302 b are included.
  • the reception circuits Rx1 to Rx3 have different reception frequencies. That is, it is a reception system with three different frequencies similar to the semiconductor device 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the high-frequency switch functional block 313 is a second active device of the present invention, and selectively connects the antenna ANT and any of the receiving circuits Rx1 to Rx3. That is, these three systems are switched.
  • the high-frequency switch functional block 313 is formed in a silicon island region that is a silicon layer formed in an island shape on the insulating film 302a.
  • the silicon island region 311 in which the high frequency switch functional block 313 is formed corresponds to the second silicon island region of the present invention.
  • the microcomputer block 314 corresponds to the third active device of the present invention, and receives and executes data exchange and command commands with the outside.
  • the microcomputer block 314 corresponds to the microcomputer of the present invention and controls the receiving circuits Rx1 to Rx3.
  • an interface circuit function corresponding to the interface circuit of the present invention that receives data exchange and command commands from the outside
  • a function control circuit function that performs switching of a high frequency switch, selection of a reception frequency, and the like
  • a bias control circuit function corresponding to the bias control circuit of the present invention for switching operation modes (for example, a mode for suppressing power consumption, raising / lowering the operation voltage, turning on / off the power supply, etc.), and temporarily using commands and frequency information as data.
  • the microcomputer block 314 includes an interface circuit with external devices connected to the semiconductor device 300 and a bias control circuit that controls the bias voltages of the transistors Tr1 to Tr3 of the receiving circuits Rx1 to Rx3.
  • an antenna control signal line 341 is drawn out and connected to the high frequency switch function block 313, and the switching of the high frequency switch is performed via the antenna control signal line 341.
  • the microcomputer block 314 is formed in a silicon island region 312 which is a silicon layer formed in an island shape on the insulating film 302b.
  • the silicon island region where the microcomputer block 314 is formed corresponds to the third silicon island region of the present invention.
  • the antenna ANT has a capability of simultaneously receiving three frequencies, for example, a first frequency, a second frequency, and a third frequency.
  • the high frequency signal received by the antenna ANT is input to the antenna terminal SWa of the semiconductor device 300 of the present embodiment.
  • the antenna terminal SWa of the high-frequency switch functional block 313 is connected to the receiving circuit Rx2 that amplifies the second frequency band in the example of FIG. Therefore, the high-frequency signal input to the antenna terminal SWa is input to the gate terminal of the source-grounded transistor Tr2 in this case via the high-frequency second input signal line 352.
  • the high-frequency signal input to the gate terminal of the transistor Tr2 is amplified by the transistor Tr2 and output from the drain terminal of the transistor Tr2.
  • the signal amplified by the transistor is input from a drain terminal of the transistor to a balanced output type SAW filter SAW2 through a capacitor that blocks a DC current.
  • the high-frequency signal input to the SAW filter SAW2 is filtered with a predetermined bandwidth and is output to the second balanced output terminals RFout21 and RFout22.
  • terminals GND21 and GND22 are common ground terminals of the receiving circuit Rx2 when performing balanced output.
  • a DC bias of the gate is applied to the gate electrode of the transistor Tr2 via the second gate bias line 322.
  • a DC bias of the drain is applied to the drain electrode of the transistor Tr2 via the drain bias line 320.
  • the DC bias applied to these gate electrode and drain electrode is controlled by the microcomputer block 314.
  • Switching of connection between the antenna ANT and the receiving circuits Rx1 to Rx3 corresponding to each band is controlled by the microcomputer block 314 via the antenna control signal line 341.
  • the switch of the high-frequency switch function block 313 is switched to be connected to the high-frequency first input signal line 351, and a high-frequency signal is input to the gate of the transistor Tr1.
  • the bias point of the transistor Tr1 is set by the first gate bias line 321 and the drain bias line 320, and an amplification operation is performed.
  • the signal filtered by the SAW filter SAW2 is output from the first balanced output terminals RFout11 and RFout12.
  • the terminals GND11 and GND12 are common ground terminals of the receiving circuit Rx1 when performing balanced output.
  • the switch of the high-frequency switch function block 313 is switched so as to be connected to the high-frequency third input signal line 353, and a high-frequency signal is input to the gate of the transistor Tr3.
  • the bias point of the transistor Tr3 is set by the third gate bias line 323 and the drain bias line 320, and an amplification operation is performed.
  • the signal filtered by the SAW filter SAW3 is output from the third balanced output terminals RFout31 and RFout32.
  • the terminals GND31 and GND32 are common ground terminals of the receiving circuit Rx3 when performing balanced output.
  • These controls are performed by data from a high-performance microcomputer called a digital baseband that controls the entire device on which the semiconductor device 300 that is sent to the first data terminal D1, the second data terminal D2, and the third data terminal D3 is mounted. And is done by command.
  • a digital baseband that controls the entire device on which the semiconductor device 300 that is sent to the first data terminal D1, the second data terminal D2, and the third data terminal D3 is mounted. And is done by command.
  • the semiconductor device 300 has three semiconductor devices 100 according to the first embodiment, and is formed in an island shape on the insulating film 302a.
  • the high-frequency switch functional block 313 has a silicon island region 311 which is a formed silicon layer, and a high-frequency switch functional block 313 selectively switches between connection and disconnection of the antenna ANT connected to the semiconductor device and the receiving circuits Rx1 to Rx2. It is.
  • the semiconductor device 300 can be realized as one module including the high-frequency switch functional block 313 connected to the antenna ANT.
  • the semiconductor device 300 has a silicon island region 312 which is a silicon layer formed in an island shape on the insulating film 302b and in which the microcomputer block 314 is formed.
  • the microcomputer block 314 is a microcomputer for controlling the receiving circuits Rx1 to Rx3.
  • control circuit for controlling the receiving circuits Rx1 to Rx3 can be realized.
  • the control circuit includes a circuit that switches the operation mode (for example, the normal mode and the power consumption reduction mode) of the reception circuits Rx1 to Rx3.
  • a circuit for switching the connection of the high-frequency switch function block 313 mounted on the semiconductor device 300 and a circuit for switching a transmission / reception frequency can be given.
  • the high frequency switch functional block 313 and the microcomputer block 314 are formed on a silicon island region structure similar to the transistors Tr1 to Tr3 used in the amplifier circuits Rx1 to Rx3, that is, on the sapphire substrate as the insulating substrate 101.
  • This is a structure in which the silicon island region is located above the insulating films 302a and 302b. That is, the high-frequency switch functional block 313 and the microcomputer block 314 are circuit blocks formed using a plurality of transistors formed by a semiconductor process in the silicon island region.
  • the difference between the silicon island region 103 of the transistors Tr1 to Tr3 used in the receiving circuits Rx1 to Rx3, the silicon island region 311 of the high frequency switch functional block 313, and the silicon island region 312 of the microcomputer block 314 is only the number of active transistors.
  • the amplifier, the high-frequency switch function block 313, and the microcomputer block 314 are manufactured by the same semiconductor process.
  • three SAW filters are mounted on the sapphire substrate as the insulating substrate 101 instead of the conventional wiring substrate.
  • the SAW filter in this case similarly assumes a balanced output type SAW filter in the third embodiment.
  • the semiconductor device according to the fourth embodiment is substantially the same as the semiconductor device 300 according to the third embodiment, except that an insulating film is formed on the entire surface of the insulating substrate.
  • the semiconductor device according to the present embodiment will be described focusing on differences from the semiconductor device 300 according to the third embodiment.
  • a semiconductor device according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the fourth embodiment.
  • the semiconductor device 400 according to the fourth embodiment shown in FIG. 7 has an insulation formed on almost the entire main surface side of the insulating substrate 101 as compared with the semiconductor device 300 according to the third embodiment shown in FIG.
  • the silicon island region 103 of the receiving circuits Rx1 to Rx3, the silicon island region 311 in which the high-frequency switch function block 313 is formed, and the silicon island region in which the microcomputer block 314 is formed on the insulating film 402 312 is different.
  • the semiconductor device 400 according to this embodiment can extremely increase the adhesion between the insulating substrate 101 and the insulating film 402, so that problems such as peeling of the insulating film 402 do not occur and the semiconductor device 400 is stable during mass production.
  • a simple semiconductor device can be manufactured. In other words, the yield of the manufacturing process is improved.
  • this insulating film thick it is possible to increase the Q value, which is one measure of the high-frequency performance of the passive components constituting the passive circuit. Therefore, the Q values of the capacitors C1 to C3 of the receiving circuits Rx1 to Rx3 can be increased.
  • the electrode is formed on the surface opposite to the surface on which the insulating film of the insulating substrate is formed, and further penetrates the insulating substrate. And a through electrode for connecting the wiring and the electrode.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the fifth embodiment.
  • the semiconductor device 500 shown in FIG. 2 has the substrate back surface side electrode 513 for mounting the SAW filter SAW, and the insulating films 102 a and 102 b of the insulating substrate 101 formed thereon.
  • a substrate through electrode 512 that is formed on the surface opposite to the surface and penetrates the insulating substrate 101 and connects the second wiring layer 104 and the substrate back surface side electrode 513 is provided.
  • the substrate back surface side electrode 513 corresponds to the electrode of the present invention
  • the substrate through electrode 512 corresponds to the through electrode of the present invention.
  • the component electrode 110 of the SAW filter SAW is electrically connected to the substrate back surface side electrode 513 provided on the opposite main surface side of the sapphire substrate as the insulating substrate 101 through the bonding material 109 and is physically connected. Also fixed to.
  • a substrate through electrode 512 electrically connected to the substrate back surface side electrode 513 and provided at a predetermined position of the insulating substrate 101 is insulated from various circuit elements such as transistors and capacitors on the main surface side of the insulating substrate 101.
  • the component electrodes 110 of the SAW filter SAW on the opposite main surface side of the substrate 101 are electrically connected to each other to form a circuit.
  • a protective resin 501 is provided on the main surface side of the insulating substrate 101 and is connected to the connection bumps 503 through the front side column electrodes 502.
  • the semiconductor device 500 according to the present embodiment can mount the SAW filter SAW on the opposite main surface side of the insulating substrate 101 as compared with the semiconductor device 100 according to the first embodiment.
  • a further miniaturized semiconductor device can be realized.
  • the semiconductor device according to the present invention is realized as a receiving semiconductor device.
  • the semiconductor device according to the present invention is, for example, a transmitting semiconductor device used in a mobile phone. Can also be realized.
  • FIG. 9 is a plan view showing an example of the configuration of the semiconductor device according to the sixth embodiment
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the semiconductor device shown in FIG.
  • a semiconductor device 600 includes an insulating substrate 101, insulating films 602a to 602g formed on the insulating substrate, a transistor Tr1 formed in a silicon island region 603a on the insulating film 602a, and an insulating film.
  • the isolator 650 formed on the insulating film 602f Note that the insulating film 602g is provided to insulate the intersecting wirings.
  • FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the semiconductor device 600 shown in FIG.
  • the electrode pad Pin shown in FIG. 9 is an input terminal, and a biased high-frequency signal Vg1 + RFin is input.
  • the electrode pad P_Vdd1 is a power supply terminal and is supplied with the voltage Vdd1.
  • the electrode pad P_Vdd2 is a power supply terminal and is supplied with the voltage Vdd2.
  • the electrode pad P_Vg2 is a bias terminal and is supplied with the bias voltage Vg2 of the transistors Tr2 and Tr3.
  • the electrode pads P_G1 to P_G3 are ground terminals connected to the ground.
  • the electrode pad Pout is an output terminal, and an output signal RFout is output.
  • the semiconductor device 600 includes the insulating substrate 101, the insulating films 602a to 602g formed on the insulating substrate 101, and the island shape on the insulating film 602a.
  • a silicon island region 603a which is a formed silicon layer and an island shape is formed on the insulating film 602c, and an island shape is formed on the silicon island region 603c which is a silicon layer where the transistor Tr2 is formed and an insulating film 602d.
  • a silicon island region 603d which is a silicon layer in which the transistor Tr3 is formed, a passive circuit region having capacitors C1 and C2 formed outside the silicon island regions 603a, 603c and 603d, and silicon island regions 603a, 603c and 603d. Electrode pads P61 to P63 formed outside and outside the passive circuit region; An isolator 650 mounted on the electrode pads P61 to P63, a transistor Tr1 to Tr2, capacitors C1 and C2, and a second wiring layer 104 for connecting the electrode pads P61 to P63, and the transistors Tr1 to Tr2 and the capacitor C1 and C2, the isolator 650, and the second wiring layer 104 constitute, for example, a transmission circuit of a mobile phone.
  • the semiconductor device 600 according to the present embodiment can be extremely miniaturized similarly to the semiconductor device 100 according to the first embodiment. That is, a small semiconductor device having a transmission circuit can be realized.
  • the configuration of the capacitor is shown as the passive circuit, but a configuration having an inductor may be used.
  • a spiral inductor that is often used in a high-frequency circuit can also be formed by a semiconductor process using the first wiring layer 108 and the second wiring layer 104, and can be miniaturized.
  • elements such as transistors, capacitors, and inductors are formed on the silicon island region and the insulating island region in the silicon island region formed on the sapphire substrate, that is, the substrate having a so-called SOS structure.
  • other elements may be formed on the substrate having the SOS structure.
  • you may combine with not only an electronic element but an optical element.
  • a passive element, an active element or the like manufactured in a separate process in advance may be arranged on the SOS substrate.
  • the insulating film is formed of SiO 2 obtained by oxidizing silicon.
  • the insulating film is not limited to a method of oxidizing silicon, and is separately deposited by a method such as a CVD method as an insulating film. Also good. Further, the insulating film is not limited to SiO 2 but may be another insulating film.
  • the silicon substrate is bonded and bonded to the sapphire substrate by the bonding method, but may be bonded by other methods.
  • the thickness of the insulating film in the other region except for the region immediately below the silicon island region may be formed to be thinner than the thickness immediately below the region.
  • the insulating film may be completely removed by etching or the like.
  • the thickness of the insulating film in other regions except just below the wiring layer may be made thinner than the thickness immediately below the insulating layer.
  • the material constituting the first wiring layer, the second wiring layer, and the electrode pad is not limited to the above-described material, and may be any material having conductivity, and may be Al, Cu, Au, for example. .
  • the shape and size of the silicon island region are not limited to the example shown in the above embodiment, and may be changed in any way.
  • Various devices including the semiconductor device according to the present invention are also included in the present invention.
  • active elements and passive elements formed on an SOS substrate high-frequency integrated circuits for transmission and reception including these elements, and high-frequency wireless communication systems including these elements and high-frequency integrated circuits are also included in the present invention.
  • the semiconductor device of the present invention is useful as a semiconductor device applied to a so-called front-end block for receiving and transmitting communication equipment such as a mobile phone, particularly a front-end block corresponding to multiband and multimode communication.

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

　本発明に係る半導体装置（１００）は、絶縁基板（１０１）と、絶縁基板（１０１）上に形成された絶縁膜（１０２ａ～１０２ｃ）と、絶縁膜（１０２ａ）上に島状に形成され、トランジスタ（Ｔｒ）が形成されたシリコン層であるシリコン島領域（１０３）と、シリコン島領域（１０３）外に形成されたキャパシター（Ｃ）を有する受動回路領域と、シリコン島領域（１０３）外かつ受動回路領域外に形成された電極パッド（Ｐ１～Ｐ５）と、電極パッド（Ｐ１～Ｐ５）上に搭載されたＳＡＷフィルター（ＳＡＷ）と、トランジスタ（Ｔｒ）、キャパシター（Ｃ）及び電極パッド（Ｐ１～Ｐ５）を接続するための第２配線層１０４とを備え、トランジスタ（Ｔｒ）、キャパシター（Ｃ）、ＳＡＷフィルター（ＳＡＷ）及び第２配線層（１０４）は、所定の回路を構成する。

Description

半導体装置
　本発明は、半導体装置に関する。
　携帯電話などの通信機器は、異なる通信方式と異なる周波数に対応する通信機能を同一機器内に小型に一体化することが求められ、しかも更なる高機能化や小型化への要望が著しく強い。半導体チップ上にデジタル信号処理ブロックと高周波アナログ信号処理ブロックなどの複数の異なる機能を有する信号処理回路ブロックを１チップに集積化することが必要とされている。さらには、同じ高周波アナログ信号処理ブロックではあるが、送信用の大信号ブロックと受信用の極めて微弱な小信号ブロックを同一チップ上に集積化する要望も強い。
　これらの高集積化への技術要望に対し、シリコン半導体を用いたＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）やＧａＡｓなどに代表される半絶縁性基板を用いたＭＭＩＣ（Microwave Monolithic Integrated Circuit）などが高周波ＩＣとして開発され量産されている。しかし、これらＲＦＩＣやＭＭＩＣは、スイッチ回路機能だけ、電力増幅回路機能だけといった、いわゆる単機能ＩＣなどで、その用途は極めて限定的であった。
　また、これらのＩＣと、半導体チップには集積化できない電子部品、たとえばフィルターやアンテナ共用器などを組み合わせ、多層セラミック基板や多層樹脂基板上に同時実装して高周波モジュールとして使用されることも多い。
　ところで、１９９０年代初頭より携帯電話が世界中で使用されるようになり、送信や受信に用いられるデバイスは化合物半導体であるＧａＡｓが携帯電話では主力であった。近年、上述したように多バンド／多モードの携帯電話が要望されるにつれて、集積化やシリコンのＬＳＩとのインターフェース回路で問題のある化合物半導体としてのＧａＡｓデバイスは敬遠され、シリコンの半導体デバイスを送信や受信に応用する研究が広がりつつある。
　さらに最近では、シリコン系の高周波半導体としてサファイア基板上にシリコン層を形成したＳＯＳ（Silicon on Sapphire）デバイスが再び脚光を浴びつつある。その理由として、ＳＯＳデバイスは、ＧａＡｓデバイスにはできない集積度と微細化が実現でき、しかもＧａＡｓデバイスと同等以上の高周波特性を実現できるからである。ＳＯＳデバイスと言っても、３０年前のＳＯＳデバイスが最初に開発された当時とは異なり、その製法は革新をとげてきた。
　ＳＯＳ基板の製法としては、数十年前から行われているエピタキシャル法に加え、１０年ほど前からはエピタキシャル法を改善し非晶質シリコン層を横方向に再結晶化する製法が実用化されている。さらに、近年はエピタキシャル法とは全く異なり、サファイア基板と表面に酸化膜を形成したシリコン基板とを密着させることで生じる水素結合やファンデルワールス結合などを利用した貼り合わせ法で作った全く新しいＳＯＳ系基板も提案がなされ、一部では発表もされている。この貼り合わせ法で作った新しい基板の層構造は、その主面側の最上部から順番に、シリコン層－酸化膜層－サファイア基板の構造であるが、基板がサファイア基板ということで、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板ではなく、通常はＳＯＳ系デバイスとして分類されることが多い。
　さて、半導体チップと受動部品を組み合わせた所定の回路が構成された半導体装置として、配線基板上に半導体チップと受動部品とを実装する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　図１１は、従来の半導体装置の構造を示す平面図である。また、図１２は、図１１に示した従来の半導体装置において、放熱用部材を省略した状態の構成を示す平面図である。
　図１１に示す半導体装置８０１は、いわゆる高周波モジュールであって、具体的には携帯電話のアンテナ直下に位置する送信用の電力増幅機能を有するものである。半導体装置８０１は、配線基板８０２と、当該配線基板８０２に実装された受動部品８０４ａ及び８０４ｂとを備える。これら受動部品８０４ａ及び８０４ｂは、基板側電極８１２ａと、受動部品８０４ａ及び８０４ｂの電極８０９とが電気的に接続されるように、配線基板８０２に搭載される。半導体装置８０１の受動部品としては、半導体チップ８０３より高背の受動部品８０４ａと半導体チップ８０３より低背の受動部品８０４ｂとの２種類が用いられ、このうち図１１に示すように半導体チップ８０３より高背の受動部品８０４ａは放熱用部材８０５の外側に搭載される。
　また、図１２に示したように半導体チップ８０３より低背の受動部品８０４ｂは、放熱用部材８０５の内部に配置される。受動部品８０４ａ及び８０４ｂの電極８０９と基板側電極８１２ａとは、通常は半田などの接合材８０７を用いて電気的な接合と物理的な固定とが同時に行われる。また、半導体チップ８０３の表面８０３ａは配線基板８０２の主面に向けて、いわゆるフェイスダウンの方向で実装され、半導体チップ８０３の裏面が上面を向いている。
　図１３は、図１２に示した従来の半導体装置のＸ－Ｘ’線における断面図である。
　図１３において、配線基板８０２は多数の絶縁体層８１１が積層されたもので、その内層には金属電極配線層を有している。配線基板８０２の主面８０２ａ側に位置する半導体チップ８０３の裏面８０３ｄと半導体チップ８０３の上部を覆う天井部８０５ｂは、半導体チップ８０３の放熱用部材との接合部８０５ｄで物理的に固定されており、放熱用部材の天井部の表面８０５ｃには、半導体装置の製品の型番を示すマーキング８０６が記載される。図１３に示すように、半導体チップ８０３の裏面８０３ｄは、半導体チップ８０３の放熱用部材との接合部８０５ｄを介して半導体チップ８０３の上部を覆う天井部８０５ｂに接合される。また、半導体チップ８０３の表面８０３ａ上の電極はバンプ電極８０８を介して基板側電極８１２ａと電気的に接続されている。
　このように構成された半導体チップ８０３の表面８０３ａで発生した熱は、半導体チップ８０３の表面８０３ａからも放熱される。
　また、半導体チップ８０３の表面８０３ａで発生した熱は、半導体チップ８０３の裏面８０３ｄまで伝導し、半導体チップ８０３の放熱用部材との接合部８０５ｄを介して半導体チップ８０３の上部を覆う天井部８０５ｂに伝わる。そして、天井部８０５ｂから半導体チップ８０３の周囲を囲む側壁部８０５ａに伝わる。側壁部８０５ａは、接合材８０７と、基板側電極８１２ａと、配線基板８０２を貫通し金属電極を埋め込んであるビアホール（スルーホール）８１０とを介して、配線基板８０２の下面８０２ｂに位置し例えば接地電位を与え大きな面積を有する基準電位供給用端子８１２ｃに電気的且つ熱的に接続されている。よって、半導体チップ８０３の表面８０３ａで発生した熱は、基準電位供給用端子８１２ｃに伝わる。
　このように、従来の半導体装置８０１は、半導体チップ８０３の発熱問題を解決する構造となっている。
　図１４は、従来の半導体装置の半導体チップの回路構成を示す回路ブロック図である。
　従来の半導体装置８０１が有する半導体チップ８０３の内部回路は、前述したように送信用の電力増幅機能を有するものである。具体的には、半導体チップ８０３の内部回路は、３段のトランジスタ８１３ａを直列に接続した複数の電力増幅回路（例えばＧＳＭ方式の９００ＭＨｚ帯用とＤＣＳ方式の１８００ＭＨｚ帯用など）が２系統入っている。これら２系統の複数の電力増幅回路は制御回路８１３ｂにつながれており、制御回路８１３ｂはＶｃｏｎｔｒｏｌ端子に入力される信号に応じて、特定系統の複数の電力増幅回路のバイアス回路のオン又はオフの制御を行なう。
　このように構成された半導体チップ８０３により、例えば、ＧＳＭ方式の９００ＭＨｚ帯の信号は、ＧＳＭ入力端子Ｐｉｎ（ＧＳＭ）に入力され約３０ｄＢほど増幅されＧＳＭ出力端子Ｐｏｕｔ（ＧＳＭ）から最大約２ワットが出力される。同様に、ＤＣＳ方式の１８００ＭＨｚ帯の信号は、ＧＳＭ入力端子Ｐｉｎ（ＤＣＳ）に入力され約３０ｄＢほど増幅されＤＣＳ出力端子Ｐｏｕｔ（ＤＣＳ）から約１ワット以下で出力される。この２つの系統のいずれを動作させるかは、Ｖｃｏｎｔｒｏｌ端子により制御できる。
国際公開第２００６／００１０８７号
　しかしながら、以上説明した従来の半導体装置では、部品点数が多くその外形寸法は非常に大きく、マルチバンドなどに対応する携帯電話に従来の半導体装置を並べた場合には内蔵できないほどの大きさになってしまう。即ち、配線基板８０２や半導体チップ８０３や受動部品８０４の大きさとその数が多いからである。
　さらには、半導体チップ８０３の放熱を改善するために、放熱用部材８０５を別途設ける必要があるので、半導体装置の小型化がより困難である。さらには、半導体チップ８０３の裏面８０３ｄと放熱用部材８０５とを接合させる必要があるので、より工数的にも多いだけでなく、高さ合わせ等で厳しい管理基準をクリアーしながら生産をする必要があるなど、半導体装置の生産時のスループットを向上させることができなかった。
　そこで、本発明は、所定の回路が構成された小型の半導体装置を実現することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に島状に形成され、第１能動デバイスが形成されたシリコン層である第１シリコン島領域と、前記第１シリコン島領域外に形成された受動回路を有する受動回路領域と、前記第１シリコン島領域外かつ前記受動回路領域外に形成された電極と、前記電極上に搭載された電子部品と、前記第１能動デバイス、前記受動回路及び前記電極を接続するための配線とを備え、前記第１能動デバイス、前記受動回路、前記電子部品及び前記配線は、所定の回路を構成する。
　これにより、所定の回路が構成された極めて小型な半導体装置を実現できる。また、その構成も簡略化できる。即ち、本発明に係る半導体装置では、絶縁基板上の所定の場所に位置する絶縁膜上にシリコン島領域があり、またシリコン島領域外に受動回路領域がある。これらのシリコン島領域及び受動回路領域は、絶縁基板上に形成された一体物であり、半導体のプロセス技術で加工できるので、受動回路として構成される抵抗や容量などは極めて小さく数十ミクロンの単位で作りこむことができる。さらには、電極上には電子部品が搭載されるが、本発明の半導体装置では抵抗や容量やインダクターなどの受動部品は絶縁基板上に能動デバイスと同時に形成できるので、受動部品を新たに電子部品として載せる必要はない。そして、受動部品を新たな電子部品として載せる必要がなくなった代わりに、携帯電話のセットでよく使われるバンドパスフィルターやアンテナ共用器やアイソレーターなど、従来は携帯電話のセットのプリント基板に搭載していたような電子部品をも半導体装置に搭載できる。言い換えると、空いたスペースに従来はプリント基板に搭載していたような電子部品を搭載できる。よって、例えば携帯機器として更なる小型化が実現できる。
　つまり、上述したように受動回路を半導体のプロセス技術で製造できるので、従来はプリント基板に搭載していた部品をシリコン島領域及び受動回路領域が形成された絶縁基板に搭載でき、例えば携帯電話の１つの通信モジュールとして実現できる。したがって、所定の回路が構成された小型の半導体装置を実現できる。その結果、本発明に係る半導体装置を用いた携帯機器の小型化を可能とする。
　また、前記所定の回路は高周波回路であってもよい。
　これにより、高周波回路の半導体装置を実現できる。高周波回路とは、取り扱う信号の周波数が高周波の回路である。高周波とは、例えば、無線通信に用いられる周波数であり、特定的には携帯電話端末の通信に用いられる周波数であり、さらに特定的には１９２０ＭＨｚ－１９８０ＭＨｚのＢａｎｄＩ、１８５０ＭＨｚ－１９１０ＭＨｚのＢａｎｄII、１７１０ＭＨｚ－１７８５ＭＨｚのＢａｎｄIII、１７１０ＭＨｚ－１７５５ＭＨｚのＢａｎｄIV、８２４ＭＨｚ－８４９ＭＨｚのＢａｎｄＶ、８３０ＭＨｚ－８４０ＭＨｚのＢａｎｄVI、８８０ＭＨｚ－９１５ＭＨｚのＢａｎｄVIIIおよび１７４９．９ＭＨｚ－１７８４．９ＭＨｚのＢａｎｄIXである。
　また、前記第１シリコン島領域の下方の前記絶縁膜と、前記受動回路の下方の前記絶縁膜と、前記電子部品の下方の前記絶縁膜とは、離間してもよい。
　これにより、第１能動デバイスと受動回路と電子部品との分離度（いわゆる、アイソレーション特性）を高めることができ、半導体装置の高周波特性が向上する。
　また、前記絶縁膜は、前記絶縁基板上の全面に形成されていてもよい。
　これにより、絶縁基板と絶縁膜との密着力を極めて強くすることができるので、絶縁膜の剥がれ等の問題が発生せず、量産時に安定な半導体装置を製造することができる。言い換えると、製造工程の歩留まりが向上する。さらに、この絶縁膜を厚く形成することによって、受動回路を構成する受動部品の高周波性能の１つの目安であるＱ値を大きくすることができる。
　また、前記半導体装置は、さらに、前記絶縁膜上に島状に形成され、第２能動デバイスが形成されたシリコン層である第２シリコン島領域を有し、前記第２能動デバイスは、前記半導体装置に接続されたアンテナと、前記所定の回路との接続及び非接続を選択的に切り替えるスイッチであってもよい。
　これにより、アンテナと接続されるスイッチを含む１つのモジュールとして実現できる。
　また、前記半導体装置は、さらに、前記絶縁膜上に島状に形成され、第３能動デバイスが形成されたシリコン層である第３シリコン島領域を有し、前記第３能動デバイスは、前記所定の回路を制御するためのマイコンであってもよい。
　これにより、所定の回路を制御する制御回路を実現できる。例えば、制御回路としては、所定の回路の動作モード（例えば、通常モードと消費電力削減モード）を切り替える回路が挙げられる。また、半導体装置に実装される高周波スイッチの接続を切り替える回路や、送受信周波数の切り替える回路が挙げられる。
　また、前記第１能動デバイスは、トランジスタであり、前記マイコンは、前記トランジスタのバイアス電圧を制御するバイアス制御回路を有してもよい。
　また、前記マイコンは、前記半導体装置に接続された外部機器とのインタ－フェース回路を有してもよい。
　また、前記電極は、前記絶縁基板の前記絶縁膜が形成された面と反対の面に形成され、前記半導体装置は、さらに、前記絶縁基板を貫通し、前記配線と前記電極とを接続する貫通電極を備えてもよい。
　これにより、一層小型化できる。
　また、前記絶縁基板はサファイア基板であり、前記絶縁膜は二酸化シリコンであり、前記絶縁基板と前記シリコン島領域とは、前記絶縁膜を介して張り合わされていてもよい。
　これにより、接着剤等を用いることなく、絶縁基板とシリコン島領域とが絶縁膜を介して張り合わされているので、例えば、図１１～図１３の放熱用部材８０５のような放熱用部材が不要となり、より一層小型化できる。なお、シリコン島領域からの発熱は効率的に絶縁基板としてのサファイア基板に発散され、従来の半導体装置で必要であった放熱用部材を省略しても、何ら問題とはない。
　また、絶縁基板とシリコン島領域とが絶縁膜を介して、密着させることで生ずるファンデルワールス結合や水素結合などを利用して貼り合せられているので、前述したようにその小型化と構成の簡略化が図れると共に、絶縁膜の剥がれなどがなく、半導体装置の量産時の安定性を増すことが可能となる。
　本発明によると、所定の回路が構成された小型の半導体装置を実現できる。
図１は、実施の形態１に係る半導体装置の構成の一例を示す平面図である。 図２は、図１に示した半導体装置のＡ－Ａ’線での断面図である。 図３は、図１に示した半導体装置の等価回路を示す回路図である。 図４は、実施の形態２に係る半導体装置の構成の一例を示す平面図である。 図５は、図４に示した半導体装置のＢ－Ｂ’線での断面構造図である。 図６は、実施の形態３に係る半導体装置の構成の一例を示す平面図である。 図７は、実施の形態４に係る半導体装置の構成の一例を示す平面図である。 図８は、実施の形態５に係る半導体装置の構成の一例を示す断面図である。 図９は、実施の形態６に係る半導体装置の構成の一例を示す平面図である。 図１０は、図９に示した半導体装置の等価回路を示す回路図である。 図１１は、従来の半導体装置の構造を示す平面図である。 図１２は、図１１に示した従来の半導体装置において、放熱用部材を省略した状態の構成を示す平面図である。 図１３は、図１２に示した従来の半導体装置のＸ－Ｘ’線における断面図である。 図１４は、従来の半導体装置の半導体チップの回路構成を示す回路ブロック図である。
　以下、本発明の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、共通する構成要素については、同一の参照番号又は記号を付して示す。また、図面の層や領域の厚さについては、明細書における説明を明確にするために誇張且つ簡略化されて表示されている。また、構造を分かりやすくするため透視図的に表記した場合もある。
　（実施の形態１）
　本実施の形態に係る半導体装置は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に島状に形成され、第１能動デバイスが形成されたシリコン層である第１シリコン島領域と、前記第１シリコン島領域外に形成された受動回路を有する受動回路領域と、前記第１シリコン島領域外かつ前記受動回路領域外に形成された電極と、前記電極上に搭載された電子部品と、前記第１能動デバイス、前記受動回路及び前記電極を接続するための配線とを備え、前記第１能動デバイス、前記受動回路、前記電子部品及び前記配線は、所定の回路を構成する。
　これにより、所定の回路が構成された小型の半導体装置を実現できる。
　以下、本発明の実施の形態１の半導体装置について、図１～図３を参照しながら説明する。
　図１は、実施の形態１に係る半導体装置の構成の一例を示す平面図であり、図２は図１に示した半導体装置のＡ－Ａ’線での断面図であり、図３は図１に示した半導体装置の等価回路を示す回路図である。
　図１及び図２に示す半導体装置１００は、高周波回路が構成され、例えば携帯電話に用いられる受信用の半導体装置であって、絶縁基板１０１と、絶縁膜１０２ａ～１０２ｃと、シリコン島領域１０３と、第１配線層１０８と、ゲート酸化膜１０５と、層間絶縁膜１０７と、第２配線層１０４と、接合材１０９と、電極パッドＰ１～Ｐ５、Ｐ＿Ｇ１～Ｐ＿Ｇ３、ＲＦｉｎ、Ｐ＿Ｖｄｄ、ＲＦｏｕｔ１及びＲＦｏｕｔ２、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）フィルターＳＡＷとを有し、図３に示すような、トランジスタＴｒと、キャパシターＣと、ＳＡＷフィルターＳＡＷとを含む高周波回路を実現する。なお、トランジスタＴｒは本発明の第１能動デバイスであり、キャパシターＣは本発明の受動回路であり、ＳＡＷフィルターＳＡＷは本発明の電子部品である。また、図１において、ＳＡＷフィルターＳＡＷは下に位置する電極構成が見やすくなるように半透視図的に表記されている。
　絶縁基板１０１は、例えば、平面サイズが１×２ｍｍ程度のサファイア基板である。
　絶縁膜１０２ａ～１０２ｃのそれぞれは、絶縁基板１０１上に島状に形成されている。具体的には、絶縁基板１０１としてのサファイア基板の主面側の所定の位置に形成された、例えば、二酸化シリコン膜である。
　シリコン島領域１０３は、本発明の第１シリコン島領域であって、絶縁膜１０２ａ上に形成され、上面側にトランジスタＴｒが形成されている。つまり、一部の絶縁膜１０２ａ～１０２ｃの上部にはシリコン島領域１０３が残され、例えばＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｉｌｉｃｏｎ）型のトランジスタＴｒが形成されている。
　第１配線層１０８の一部は、ＭＯＳ型のトランジスタＴｒのソース電極Ｓやドレイン電極Ｄやゲート電極Ｇとして用いられ、材料としては低抵抗のポリシリコンなどが用いられる。具体的には、ゲート酸化膜１０５の上部に配置された第１配線層１０８は、ＭＯＳ型のトランジスタＴｒのゲート電極Ｇとなる。また、第１配線層１０８の他の一部は、キャパシターＣの一方の電極として用いられる。
　ゲート酸化膜１０５は、例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ２）であり、ゲート電極Ｇとシリコン島領域１０３との間に介在する。
　層間絶縁膜１０７は、例えばＳｉＯ２であり、絶縁膜１０２ｂ上の第１配線層１０８と、絶縁膜１０２ｂ上方の第２配線層１０４との間に介在する。これにより、絶縁膜１０２ｂ上の第１配線層１０８と、層間絶縁膜１０７と、絶縁膜１０２ｂ上方の第２配線層１０４とにより、キャパシターＣが実現される。つまり、このキャパシターＣは、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　Ｍｅｔａｌ）キャパシターである。
　第２配線層１０４は、ＭＯＳ型のトランジスタＴｒから外部への引き出し電極やそれぞれの回路要素を相互に接続し、所定の回路を形成するための、例えばアルミニウム材料が用いられる。本発明の実施の形態１において、回路要素とは、前述したＭＯＳ型のトランジスタＴｒとＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ－Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ－Ｍｅｔａｌ）キャパシターＣと、絶縁基板１０１の上部に設けられた所定の電極Ｐ１～Ｐ５に搭載される電子部品であるＳＡＷフィルターＳＡＷとである。つまり、第２配線層１０４は、本発明の配線であって、トランジスタＴｒと、キャパシターＣと、ＳＡＷフィルターＳＡＷとを接続する。また、トランジスタＴｒと、キャパシターＣと、ＳＡＷフィルターＳＡＷと、第２配線層１０４とは、例えば携帯電話の受信回路のような所定の回路を構成する。
　接合材１０９は、電極パッドＰ１～Ｐ５に、ＳＡＷフィルターＳＡＷを電気的及び物理的に接続する、例えば半田である。具体的には、接合材１０９は、ＳＡＷフィルターＳＡＷの部品電極１１０と電極パッドＰ１～Ｐ５とを接続する。
　電極パッドＰ１～Ｐ５は、本発明の電極に相当し、シリコン島領域１０３外かつ受動回路領域外に形成されている。
　ここで、本実施の形態において、受動回路領域とは、コンデンサＣが形成されている領域であり、特定的には、コンデンサＣを構成する層間絶縁膜１０７が形成されている領域である。
　電極パッドＰ＿Ｇ１～Ｐ＿Ｇ３、ＲＦｉｎ、Ｐ＿Ｖｄｄ、ＲＦｏｕｔ１及びＲＦｏｕｔ２は、半導体装置１００の外部接続用の電極パッドである。半導体装置１００とパッケージとの組立工程において、これらの電極パッドＰ＿Ｇ１～Ｐ＿Ｇ３、ＲＦｉｎ、Ｐ＿Ｖｄｄ、ＲＦｏｕｔ１及びＲＦｏｕｔ２にボンディングワイヤーを打ってパッケージなどに接続する。具体的には、電極パッドＰ＿Ｇ１～Ｐ＿Ｇ３はグランドに接続されたグランド端子であり、電極パッドＰ＿Ｖｄｄは電圧Ｖｄｄが供給される電源端子であり、電極パッドＲＦｉｎは半導体装置１００と接続されたアンテナで受信された受信信号が入力される半導体装置１００の入力端子であり、電極パッドＲＦｏｕｔ１及び電極パッドＲＦｏｕｔ２は半導体装置１００の出力端子である。
　ＳＡＷフィルターＳＡＷは、バランス出力型のＳＡＷフィルターであり、電極パッドＰ１及び接合材１０９を介して入力される不平衡の高周波信号のノイズを除去し、ノイズが除去された平衡な高周波信号を出力する。このＳＡＷフィルターＳＡＷは、半導体装置１００のＳＡＷフィルターＳＡＷ以外の各回路要素が構成された後に、マウンターと呼ばれる電子部品高速実装機により実装される。
　以上のように構成された半導体装置１００により、図３に示す受信回路が実現される。ここで、図３に示す受信回路について、簡単に説明する。
　トランジスタＴｒは、ゲートが電極パッドＲＦｉｎに接続され、ソースが電極パッドＰ＿Ｇ１に接続され、ドレインがキャパシターＣの一端に接続されている。なお、ドレインは電極パッドＶｄｄにも接続されている。つまり、このトランジスタはソース接地の増幅トランジスタであり、例えばＬＮＡ（Low Noise Amplifier）である。
　トランジスタＴｒで増幅された高周波信号は、キャパシターＣで直流成分がカットされ、ＳＡＷフィルターＳＡＷに入力される。
　ここで、ＳＡＷフィルターＳＡＷに入力された高周波信号は不平衡であり、ＳＡＷフィルターＳＡＷでノイズが除去され、電極パッドＲＦｏｕｔ１及びＲＦｏｕｔ２から平衡な高周波信号となって出力される。つまり、バランス出力される。
　このように、半導体装置１００により実現される受信回路は、入力された高周波信号の増幅及びノイズ除去及を行い、バランス出力する。
　以上のように、本実施の形態に係る半導体装置１００は、絶縁基板１０１と、絶縁基板１０１上に形成された絶縁膜１０２ａ～１０２ｃと、絶縁膜１０２ａ上に島状に形成され、トランジスタＴｒが形成されたシリコン層であるシリコン島領域１０３と、シリコン島領域１０３外に形成されたキャパシターＣを有する受動回路領域と、シリコン島領域１０３外かつ受動回路領域外に形成された電極パッドＰ１～Ｐ５と、電極パッドＰ１～Ｐ５上に搭載されたＳＡＷフィルターＳＡＷと、トランジスタＴｒ、キャパシターＣ及び電極パッドＰ１～Ｐ５を接続するための第２配線層１０４とを備え、トランジスタＴｒ、キャパシターＣ、ＳＡＷフィルターＳＡＷ及び第２配線層１０４は、受信回路を構成する。
　これにより、本実施の形態に係る半導体装置１００は、受信回路が構成された極めて小型化な半導体装置として実現できる。例えば、半導体装置１００の大きさを図１の平面図において１ｍｍ×２ｍｍ程度とできる。
　即ち、絶縁基板１０１上の所定の場所に位置する絶縁膜１０２ａ上にシリコン島領域１０３があり、またシリコン島領域１０３外にキャパシターＣが形成されている領域である受動回路領域がある。これらのシリコン島領域１０３及び受動回路領域は、絶縁基板１０１上に形成された一体物であり、半導体のプロセス技術で加工できるので、極めて小さく数十ミクロンの単位で作りこむことができる。つまり、上述したようにキャパシターＣなどを半導体のプロセス技術で製造できるので、従来はプリント基板に搭載していた部品をシリコン島領域及び受動回路領域が形成された絶縁基板１０１に搭載でき、例えば携帯電話の１つの通信モジュールとして実現できる。
　言い換えると、半導体装置１００において、ＳＡＷフィルターＳＡＷは、従来のプリント基板上ではなく、絶縁基板１０１上に搭載されている。つまり、半導体装置１００は、従来の半導体装置と同程度の大きさで、従来はプリント基板に搭載していた部品を搭載した通信モジュールを実現できる可能性がある。例えば、プリント基板に搭載していた部品とは、ＳＡＷフィルターＳＡＷ以外に、携帯電話のセットでよく使われるバンドパスフィルターやアンテナ共用器やアイソレーターである。
　また、本実施の形態に係る半導体装置１００において、絶縁基板１０１はサファイア基板であり、絶縁膜１０２ａ～１０２ｃは二酸化シリコンであり、絶縁基板１０１とシリコン島領域１０３とは、絶縁膜１０２ａを介して張り合わされている。
　これにより、接着剤等を用いることなく、絶縁基板１０１とシリコン島領域１０３とが絶縁膜１０２ａを介して張り合わされているので、例えば、図１１～図１３の放熱用部材８０５のような放熱用部材が不要となり、より一層小型化できる。なお、シリコン島領域１０３からの発熱は効率的に絶縁基板１０１に発散され、従来の半導体装置で必要であった放熱用部材を省略しても、何ら問題とはない。
　また、本実施の形態に係る半導体装置１００において、絶縁膜１０２ａと、絶縁膜１０２ｂと、絶縁膜１０２ｃとは、互いに離間している。これにより、トランジスタＴｒとキャパシターＣとＳＡＷフィルターＳＡＷとの分離度を高めることができ、半導体装置１００の高周波特性が向上する。
　ここで、絶縁基板１０１とシリコン島領域１０３とを絶縁膜１０２ａを介して張り合わせる方法について説明する。具体的には、絶縁基板１０１と、表面が酸化されたことにより表面にＳｉＯ２を有するシリコン基板とを貼り合せる方法としては、絶縁基板１０１とシリコン基板とを密着させることで生ずる水素結合やファンデルワールス結合などを利用し結合させ貼り合せる。そして、張り合わせた後に、不要な領域のシリコン材料及び不要な領域のＳｉＯ２を除去し、所定の回路を構成するのに必要なＳｉＯ２である絶縁膜１０２ａ～１０２ｃとシリコン島領域１０３とを局所的に残す。
　以上のような方法により、絶縁基板１０１とシリコン島領域１０３とを絶縁膜１０２ａを介して張り合わせることができる。
　上述したように、絶縁膜１０２ａ～１０２ｃを局所的に残す理由は、例えばＭＯＳ型のトランジスタＴｒとＭＩＭのキャパシターＣとの分離度を高めて電磁界による相互作用を極めて少なくして誤動作を少なくする為である。電磁界による相互作用が低い、つまり独立した回路要素を、第１配線層１０８や第２配線層１０４を用い相互に電気的に接続することで、理想状態に近い状態で高周波回路を動作させることができるようになる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２に係る半導体装置は、実施の形態１に係る半導体装置１００とほぼ同じであるが、絶縁膜が絶縁基板上の全面に形成されている点が異なる。以下、本実施の形態に係る半導体装置について、実施の形態１に係る半導体装置１００と異なる点を中心に説明する。
　次に、本発明の実施の形態２に係る半導体装置について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、実施の形態２に係る半導体装置の構成の一例を示す平面図であり、図５は図４に示した半導体装置のＢ－Ｂ’線での断面図である。
　図４及び図５に示した本実施の形態に係る半導体装置２００は、図１～図３に示した実施の形態１に係る半導体装置１００とほぼ同じであるが、絶縁膜１０２ａ～１０２ｃに代わり、絶縁基板１０１の主面側のほぼ全面に形成された絶縁膜２０２を有し、この絶縁膜２０２上にシリコン島領域１０３が位置している点が異なる。
　これにより、本実施の形態に係る半導体装置２００は、絶縁基板と絶縁膜との密着力を極めて強くすることができるので、絶縁膜の剥がれ等の問題が発生せず、量産時に安定な半導体装置を製造することができる。言い換えると、製造工程の歩留まりが向上する。さらに、この絶縁膜を厚く形成することによって、受動回路を構成する受動部品の高周波性能の１つの目安であるＱ値を大きくすることができる。
　具体的には、絶縁基板１０１と、表面が酸化されたことにより表面にＳｉＯ２を有するシリコン基板とを貼り合せた後に、不要なシリコン材料を除去し、ＳｉＯ２を絶縁基板１０１のほぼ全面に残すと共にシリコン島領域１０３を局所的に残す。このように全面に残されたＳｉＯ２が絶縁膜２０２となる。
　絶縁膜２０２を絶縁基板１０１のほぼ全面に残すことにより、上述した絶縁基板１０１から絶縁膜２０２の剥がれを低減できることに加えて、次のような効果がある。第１配線層１０８及び第２配線層１０４と絶縁基板１０１との密着度より、第１配線層１０８及び第２配線層１０４と絶縁膜２０２との密着度の方が強い。よって、半導体プロセス途中での第１配線層１０８及び第２配線層１０４の剥がれ現象がなくなる。
　（実施の形態３）
　本実施の形態に係る半導体装置は、実施の形態１に係る複数の半導体装置１００を有し、さらに、絶縁膜上に島状に形成され、第２能動デバイスが形成されたシリコン層である第２シリコン島領域を有し、第２能動デバイスは、半導体装置に接続されたアンテナと、所定の回路との接続及び非接続とを選択的に切り替えるスイッチである。さらに、本実施の形態に係る半導体装置は、絶縁膜上に島状に形成され、第３能動デバイスが形成されたシリコン層である第３シリコン島領域を有し、第３能動デバイスは、所定の回路を制御するためのマイコンである。
　次に、本発明の実施の形態３に係る半導体装置について、図６を参照しながら説明する。
　図６は、実施の形態３に係る半導体装置の構成の一例を示す平面図である。なお、同図には、半導体装置３００に接続されるアンテナＡＮＴも示されている。
　図６に示す半導体装置３００は、図１に示した本発明の実施の形態１に係る半導体装置１００と類似の構成を有する受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３と、高周波スイッチ機能ブロック３１３が形成されたシリコン島領域３１１と、マイコンブロック３１４が形成されたシリコン島領域３１２と、絶縁膜３０２ａと、絶縁膜３０２ｂとを有する。
　受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３は、互いに受信周波数が異なる。即ち、本発明の実施の形態１に係る半導体装置１００と類似の３系統の異なる周波数の受信系である。
　高周波スイッチ機能ブロック３１３は、本発明の第２能動デバイスであって、アンテナＡＮＴと、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３のいずれかとを選択的に接続する。つまり、これらの３系統を切り替える。この高周波スイッチ機能ブロック３１３は、絶縁膜３０２ａ上に島状に形成されたシリコン層であるシリコン島領域に形成されている。なお、高周波スイッチ機能ブロック３１３が形成されたシリコン島領域３１１は、本発明の第２シリコン島領域に相当する。
　マイコンブロック３１４は、本発明の第３能動デバイスに相当し、外部とのデーターのやり取りや命令コマンドを受け取り、実行する。具体的には、このマイコンブロック３１４は、本発明のマイコンに相当し、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３を制御する。具体的には、外部とのデーターのやり取りや命令コマンドを受け取る、本発明のインターフェース回路に相当するインターフェース回路機能と、高周波スイッチの切り替えや受信周波数の選択などを行なう機能制御回路機能と、回路の動作モード切り替え（例えば消費電力を抑えるモードや動作電圧の昇降圧や電源のオン／オフなど）を行なう、本発明のバイアス制御回路に相当するバイアス制御回路機能と、コマンドや周波数情報をデーターとして一時的に保存したり呼び出したりできる記憶機能を有している。つまり、マイコンブロック３１４は、半導体装置３００に接続された外部機器とのインターフェース回路と、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３のトランジスタＴｒ１～Ｔｒ３のバイアス電圧を制御するバイアス制御回路を有する。
　このマイコンブロック３１４からは、アンテナ制御信号線３４１が引き出されて高周波スイッチ機能ブロック３１３に接続され、高周波スイッチの切り替えがこのアンテナ制御信号線３４１を介して行われる。このマイコンブロック３１４は、絶縁膜３０２ｂ上に島状に形成されたシリコン層であるシリコン島領域３１２に形成されている。なお、マイコンブロック３１４が形成されたシリコン島領域は、本発明の第３シリコン島領域に相当する。
　次に、本実施の形態に係る半導体装置３００の動作について説明する。なお、図６において、アンテナＡＮＴは、例えば第１周波数と第２周波数と第３周波数との３つの周波数を同時に受信できる能力を持つと想定している。
　アンテナＡＮＴで受信された高周波信号は、本実施の形態の半導体装置３００のアンテナ端子ＳＷａに入力される。
　高周波スイッチ機能ブロック３１３のアンテナ端子ＳＷａは、例えば図６の例では第２周波数のバンドを増幅する受信回路Ｒｘ２と接続されている。よって、アンテナ端子ＳＷａに入力された高周波信号は、高周波第２入力信号線３５２を介して、この場合ソース接地のトランジスタＴｒ２のゲート端子に入力される。
　トランジスタＴｒ２のゲート端子に入力された高周波信号は、トランジスタＴｒ２で増幅され、トランジスタＴｒ２のドレイン端子から出力される。トランジスタで増幅された信号はトランジスタのドレイン端子からＤＣ電流を阻止するキャパシターを介して、バランス出力型のＳＡＷフィルターＳＡＷ２に入力される。
　ＳＡＷフィルターＳＡＷ２に入力された高周波信号は所定のバンド幅でフィルタリングされ、第２バランス型出力端子ＲＦｏｕｔ２１とＲＦｏｕｔ２２に出力される。
　なお、端子ＧＮＤ２１及びＧＮＤ２２は、バランス出力するときの、受信回路Ｒｘ２の共通接地端子である。また、トランジスタＴｒ２のゲート電極には、第２ゲートバイアス線３２２を介してゲートの直流バイアスが印加される。同様に、トランジスタＴｒ２のドレイン電極にはドレインバイアス線３２０を介してドレインの直流バイアスが印加される。これらのゲート電極とドレイン電極とに印加されるＤＣバイアスは、マイコンブロック３１４で制御される。
　アンテナＡＮＴと各バンドに対応する受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３との接続の切り替えは、アンテナ制御信号線３４１を介して、マイコンブロック３１４により制御される。
　なお、上記では、第２周波数の受信回路Ｒｘ２を動作させる場合の半導体装置３００の動作について説明したが、第１周波数の受信回路Ｒｘ３及び第３周波数の受信回路Ｒｘ３を動作させる場合の動作についても、ほぼ同じである。
　具体的には、第１周波数の受信回路Ｒｘ１を動作させる場合には、高周波スイッチ機能ブロック３１３のスイッチを高周波第１入力信号線３５１に繋がるように切り替え、トランジスタＴｒ１のゲートに高周波信号を入力する。この場合も、第１ゲートバイアス線３２１とドレインバイアス線３２０により、トランジスタＴｒ１のバイアス点が設定され増幅動作をする。この場合、ＳＡＷフィルターＳＡＷ２でフィルタリングされた信号は、第１バランス型出力端子ＲＦｏｕｔ１１とＲＦｏｕｔ１２から出力されるのである。端子ＧＮＤ１１及びＧＮＤ１２は、バランス出力するときの、受信回路Ｒｘ１の共通接地端子である。同様に、第３周波数の受信回路Ｒｘ３を動作させる場合には、高周波スイッチ機能ブロック３１３のスイッチを高周波第３入力信号線３５３に繋がるように切り替え、トランジスタＴｒ３のゲートに高周波信号を入力する。この場合も、第３ゲートバイアス線３２３とドレインバイアス線３２０により、トランジスタＴｒ３のバイアス点が設定され増幅動作をする。この場合、ＳＡＷフィルターＳＡＷ３でフィルタリングされた信号は、第３バランス型出力端子ＲＦｏｕｔ３１とＲＦｏｕｔ３２から出力される。端子ＧＮＤ３１及びＧＮＤ３２は、バランス出力するときの、受信回路Ｒｘ３の共通接地端子である。
　これらの制御は、第１データー端子Ｄ１、第２データー端子Ｄ２、第３データー端子Ｄ３に送られる半導体装置３００が実装されている機器全体を制御するデジタルベースバンドと呼ばれる高機能なマイコンからのデーターとコマンドによって行われる。
　以上のように、本実施の形態に係る半導体装置３００は、実施の形態１に係る半導体装置１００を３つ有し、さらに、絶縁膜３０２ａ上に島状に形成され、高周波スイッチ機能ブロック３１３が形成されたシリコン層であるシリコン島領域３１１を有し、高周波スイッチ機能ブロック３１３は、半導体装置に接続されたアンテナＡＮＴと、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ２との接続及び非接続とを選択的に切り替えるスイッチである。
　これにより、半導体装置３００は、アンテナＡＮＴと接続される高周波スイッチ機能ブロック３１３を含む１つのモジュールとして実現できる。
　また、本実施の形態に係る半導体装置３００は、絶縁膜３０２ｂ上に島状に形成され、マイコンブロック３１４が形成されたシリコン層であるシリコン島領域３１２を有する。このマイコンブロック３１４は、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３を制御するためのマイコンである。
　これにより、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３を制御する制御回路を実現できる。例えば、制御回路としては、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３の動作モード（例えば、通常モードと消費電力削減モード）を切り替える回路が挙げられる。また、半導体装置３００に実装される高周波スイッチ機能ブロック３１３の接続を切り替える回路や、送受信周波数の切り替える回路が挙げられる。
　また、本実施の形態において、高周波スイッチ機能ブロック３１３及びマイコンブロック３１４は、増幅回路Ｒｘ１～Ｒｘ３に用いたトランジスタＴｒ１～Ｔｒ３と同様のシリコン島領域構造、即ち、絶縁基板１０１としてのサファイア基板上に絶縁膜３０２ａ及び３０２ｂを介してシリコン島領域がその上に位置した構造である。つまり、高周波スイッチ機能ブロック３１３及びマイコンブロック３１４は、そのシリコン島領域の中に半導体プロセスにより形成された複数のトランジスタを用いて形成された回路ブロックである。受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３に用いたトランジスタＴｒ１～Ｔｒ３のシリコン島領域１０３と、この高周波スイッチ機能ブロック３１３のシリコン島領域３１１及びマイコンブロック３１４のシリコン島領域３１２の違いはその能動トランジスタの数だけで、増幅器と高周波スイッチ機能ブロック３１３とマイコンブロック３１４は同一の半導体プロセスで作られる。前述したように、本実施の形態においても、絶縁基板１０１に、表面が酸化されたシリコン基板を貼り合せる方法、いわゆる密着させることで生ずる水素結合やファンデルワールス結合などを利用し結合させた後に、不要なシリコン材料を除去し、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３の絶縁膜１０２及びシリコン島領域１０３と、絶縁膜３０２ａ及び３０２ｂと、シリコン島領域３１１及び３１２とを、絶縁基板１０１上の所定の場所に残す。
　また、本実施の形態においては、従来の配線基板上ではなく、絶縁基板１０１としてのサファイア基板にＳＡＷフィルターをこの場合３個搭載している。この場合のＳＡＷフィルターは、同様にバランス出力型のＳＡＷフィルターを実施例３では想定している。これだけの機能の半導体装置を実現しても、本発明によれば従来よりも外形寸法は小さくでき、しかも放熱の対応も不要である。しかも、特性のばらつきが少なく、剥がれなどの量産時の課題も少ないのは、前述した通りである。
　（実施の形態４）
　実施の形態４に係る半導体装置は、実施の形態３に係る半導体装置３００とほぼ同じであるが、絶縁膜が絶縁基板上の全面に形成されている点が異なる。以下、本実施の形態に係る半導体装置について、実施の形態３に係る半導体装置３００と異なる点を中心に説明する。
　実施の形態４に係る半導体装置について、図７を参照しながら説明する。
　図７は、実施の形態４に係る半導体装置の構成の一例を示す平面図である。
　図７に示した実施の形態４に係る半導体装置４００は、図６に示した実施の形態３に係る半導体装置３００と比較して、絶縁基板１０１の主面側のほぼ全面に形成された絶縁膜４０２を有し、この絶縁膜４０２上に、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３のシリコン島領域１０３と、高周波スイッチ機能ブロック３１３が形成されたシリコン島領域３１１と、マイコンブロック３１４が形成されたシリコン島領域３１２とが位置している点が異なる。
　これにより、本実施の形態に係る半導体装置４００は、絶縁基板１０１と絶縁膜４０２との密着力を極めて強くすることができるので、絶縁膜４０２の剥がれ等の問題が発生せず、量産時に安定な半導体装置を製造することができる。言い換えると、製造工程の歩留まりが向上する。さらに、この絶縁膜を厚く形成することによって、受動回路を構成する受動部品の高周波性能の１つの目安であるＱ値を大きくすることができる。よって、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３のキャパシターＣ１～Ｃ３のＱ値を大きくすることができる。
　具体的には、絶縁基板１０１と、表面が酸化されたことにより表面にＳｉＯ２を有するシリコン基板とを貼り合せた後に、不要なシリコン材料を除去し、ＳｉＯ２を絶縁基板１０１のほぼ全面に残すと共に、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３のシリコン島領域１０３と、シリコン島領域３１１と、シリコン島領域３１２とを局所的に残す。このように全面に残されたＳｉＯ２が絶縁膜４０２となる。
　実施の形態２で述べたように、絶縁膜４０２を絶縁基板１０１のほぼ全面に残すことにより、上述した絶縁基板１０１から絶縁膜２０２の剥がれを低減できることに加えて、半導体プロセス途中において、受信回路Ｒｘ１～Ｒｘ３の第１配線層１０８及び第２配線層１０４の剥がれ現象がなくなるなどの効果がある。
　（実施の形態５）
　実施の形態５に係る半導体装置は、実施の形態１に係る半導体装置１００と比較して、電極が絶縁基板の絶縁膜が形成された面と反対の面に形成され、さらに、絶縁基板を貫通し、配線と電極とを接続する貫通電極を備える。
　次に、本発明の実施の形態５に係る半導体装置について、図８を参照しながら説明する。
　図８は、実施の形態５に係る半導体装置の構成の一例を示す断面図である。
　同図に示す半導体装置５００は、図２に示した半導体装置１００と比較して、ＳＡＷフィルターＳＡＷを搭載するための基板裏面側電極５１３が、絶縁基板１０１の絶縁膜１０２ａ及び１０２ｂが形成された面と反対の面に形成され、さらに、絶縁基板１０１を貫通し、第２配線層１０４と基板裏面側電極５１３とを接続する基板貫通電極５１２を備える。なお、基板裏面側電極５１３は本発明の電極に相当し、基板貫通電極５１２は本発明の貫通電極に相当する。
　具体的には、ＳＡＷフィルターＳＡＷの部品電極１１０は絶縁基板１０１としてのサファイア基板の反対主面側に設けられた基板裏面側電極５１３と接合材１０９を介し電気的に接続されると共に、物理的にも固定される。この基板裏面側電極５１３に電気的に接続され、絶縁基板１０１の所定の場所に設けられた基板貫通電極５１２が、絶縁基板１０１の主面側あるトランジスタやキャパシターなどの各種の回路要素と、絶縁基板１０１の反対主面側にあるＳＡＷフィルターＳＡＷの部品電極１１０を電気的に相互に接続して、回路を形成する。また、絶縁基板１０１の主面側には保護樹脂５０１が設けられていると共に、表面側柱電極５０２を介して接続用バンプ５０３につながれている。
　これにより、本実施の形態に係る半導体装置５００は、実施の形態１に係る半導体装置１００と比較して、絶縁基板１０１の反対主面側にもＳＡＷフィルターＳＡＷを搭載することができるようになり、さらに小型化した半導体装置を実現できる。
　（実施の形態６）
　実施の形態１～５において、本発明に係る半導体装置を受信用の半導体装置として実現した構成について説明したが、本発明に係る半導体装置は、例えば、例えば携帯電話に用いられる送信用の半導体装置としても実現できる。
　以下、実施の形態６として、本発明に係る半導体装置を送信用の半導体装置として構成する場合について、図９及び図１０を参照しながら説明する。図９は、実施の形態６に係る半導体装置の構成の一例を示す平面図、図１０は図９に示した半導体装置の等価回路を示す回路図である。
　図９に示すように、半導体装置６００は、絶縁基板１０１と、絶縁基板上に形成された絶縁膜６０２ａ～６０２ｇと、絶縁膜６０２ａ上のシリコン島領域６０３ａに形成されたトランジスタＴｒ１と、絶縁膜６０２ｂ上に形成されたキャパシターＣ１と、絶縁膜６０２ｃ上のシリコン島領域６０３ｃに形成されたトランジスタＴｒ２と、絶縁膜６０２ｄ上のシリコン島領域６０３ｄに形成されたトランジスタＴｒ３と、絶縁膜６０２ｅ上に形成されたキャパシターＣ２と、絶縁膜６０２ｆ上に形成されたアイソレーター６５０とを備える。なお、絶縁膜６０２ｇは、交差している配線間を絶縁するために設けられている。
　図１０は、図９に示した半導体装置６００の等価回路図である。図９に示した電極パッドＰｉｎは入力端子であり、バイアスされた高周波信号Ｖｇ１＋ＲＦｉｎが入力される。また、電極パッドＰ＿Ｖｄｄ１は電源端子であり電圧Ｖｄｄ１が供給される。同様に、電極パッドＰ＿Ｖｄｄ２は電源端子であり電圧Ｖｄｄ２が供給される。電極パッドＰ＿Ｖｇ２はバイアス端子であり、トランジスタＴｒ２及びＴｒ３のバイアス電圧Ｖｇ２が供給される。電極パッドＰ＿Ｇ１～Ｐ＿Ｇ３はグランドに接続されたグランド端子である。電極パッドＰｏｕｔは出力端子であり、出力信号ＲＦｏｕｔが出力される。
　以上のように、本実施の形態に係る半導体装置６００は、絶縁基板１０１と、絶縁基板１０１上に形成された絶縁膜６０２ａ～６０２ｇと、絶縁膜６０２ａ上に島状に形成され、トランジスタＴｒ１が形成されたシリコン層であるシリコン島領域６０３ａと、絶縁膜６０２ｃ上に島状に形成され、トランジスタＴｒ２が形成されたシリコン層であるシリコン島領域６０３ｃと、絶縁膜６０２ｄ上に島状に形成され、トランジスタＴｒ３が形成されたシリコン層であるシリコン島領域６０３ｄと、シリコン島領域６０３ａ、６０３ｃ及び６０３ｄ外に形成されたキャパシターＣ１及びキャパシターＣ２を有する受動回路領域と、シリコン島領域６０３ａ、６０３ｃ及び６０３ｄ外かつ受動回路領域外に形成された電極パッドＰ６１～Ｐ６３と、電極パッドＰ６１～Ｐ６３上に搭載されたアイソレーター６５０と、トランジスタＴｒ１～Ｔｒ２とキャパシターＣ１及びＣ２と電極パッドＰ６１～Ｐ６３とを接続するための第２配線層１０４とを備え、トランジスタＴｒ１～Ｔｒ２とキャパシターＣ１及びＣ２、アイソレーター６５０及び第２配線層１０４は、例えば携帯電話の送信回路を構成する。
　これにより、本実施の形態に係る半導体装置６００は、実施の形態１に係る半導体装置１００と同様に極めて小型化できる。つまり、送信回路が構成された小型の半導体装置を実現できる。
　以上、本発明に係る半導体装置について各実施の形態に基づき説明したが、本発明は、これら実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、各実施の形態の組み合わせたものや、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものも、本発明の範囲内に含まれる。
　例えば、上記実施の形態において、受動回路としてキャパシターの構成を示したが、インダクターを有する構成であってもよい。具体的には、高周波回路で用いることの多いスパイラルインダクターも第１配線層１０８と第２配線層１０４とを用い半導体プロセスで形成可能であり、小型化が可能となる。
　また、上記した実施の形態では、サファイア基板上に形成されたシリコン島領域、いわゆるＳＯＳ構造を有する基板においてシリコン島領域及び絶縁島領域上に、トランジスタや容量、インダクターなどの素子が形成されているが、ＳＯＳ構造を有する基板上に形成される素子は、その他のものであってもよい。また、電子素子に限らず、光学素子等と組み合わせてもよい。また、例えば、あらかじめ別工程で製造された受動素子、能動素子等をＳＯＳ基板上に配置してもよい。
　また、上記した実施の形態では、絶縁膜は、シリコンを酸化したＳｉＯ２により形成されたが、シリコンを酸化する方法に限らず、別途絶縁膜としてＣＶＤ法などの方法により堆積したものであってもよい。また、ＳｉＯ２に限らずその他の絶縁膜であってもよい。
　また、上記した実施の形態では、サファイア基板上にシリコン基板を貼り合わせ法により貼り合わせて接合したが、その他の方法により接合してもよい。
　また、上記した半導体装置において、シリコン島領域直下を除く他の領域の絶縁膜の膜厚を該直下の膜厚よりも薄く形成してもよい。これにより、シリコン島領域に形成された能動デバイスで発生する熱を効率よく絶縁基板へ逃がすことができ、放熱効率が向上する。
　また、シリコン島領域直下を除く他の領域では、絶縁膜をエッチング等により完全に除去してもよい。また、シリコン島領域だけに限らず、配線層直下を除く他の領域の絶縁膜の膜厚を該直下の膜厚よりも薄く形成してもよい。
　また、第１の配線層、第２の配線層、電極パッドを構成する材料は、上記した材料に限らず導電性を有する材料であればよく、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕであってもよい。
　また、シリコン島領域の形状、大きさは、上記した実施の形態に示した例に限らずどのように変更してもよい。
　また、本発明に係る半導体装置を備えた各種デバイスなども本発明に含まれる。例えば、ＳＯＳ基板上に形成した能動素子や受動素子、これらの素子を備えた送信用及び受信用の高周波集積回路、これらの素子や高周波集積回路を含む高周波無線通信システムも本発明に含まれる。
　本発明の半導体装置は、携帯電話などの通信機器の受信や送信を行なう、いわゆるフロントエンドのブロック、特にマルチバンド、マルチモードの通信に対応するフロントエンドブロックに適用する半導体装置として有用である。
　１００、２００、３００、４００、５００、６００、８０１　　　半導体装置
　１０１　　　絶縁基板
　１０２ａ～１０２ｃ、２０２、３０２ａ、３０２ｂ、４０２、６０２ａ～６０２ｇ　　絶縁膜
　１０３、３１１、３１２、６０３ａ、６０３ｃ、６０３ｄ　　　シリコン島領域
　１０４　　　第２配線層
　１０５　　　ゲート酸化膜
　１０７　　　層間絶縁膜
　１０８　　　第１配線層
　１０９　　　接合材
　３１３　　　高周波スイッチ機能ブロック
　３１４　　　マイコンブロック
　３２０　　　ドレインバイアス線
　３２１　　　第１ゲートバイアス線
　３２２　　　第２ゲートバイアス線
　３２３　　　第３ゲートバイアス線
　３４１　　　アンテナ制御信号線
　３５１　　　高周波第１入力信号線
　３５２　　　高周波第２入力信号線
　３５３　　　高周波第３入力信号線
　５０１　　　保護樹脂
　５０２　　　表面側柱電極
　５０３　　　接続用バンプ
　５１２　　　基板貫通電極
　５１３　　　基板裏面側電極
　６５０　　　アイソレーター
　８０２　　　配線基板
　８０２ａ　　　配線基板の主面
　８０２ｂ　　　配線基板の下面
　８０３　　　半導体チップ
　８０３ａ　　　半導体チップの表面
　８０３ｄ　　　半導体チップの裏面
　８０４、８０４ａ、８０４ｂ　　　受動部品
　８０５　　　放熱用部材
　８０５ａ　　　側壁部
　８０５ｂ　　　天井部
　８０５ｃ　　　放熱用部材の天井部の表面
　８０５ｄ　　　放熱用部材との接合部
　８０６　　　マーキング
　８０７　　　接合材
　８０８　　　バンプ電極
　８１０　　　ビアホール
　８１１　　　絶縁体層
　８１２ａ　　　基板側電極
　８１２ｃ　　　基準電位供給用端子
　８１３ａ　　　トランジスタ
　８１３ｂ　　　制御回路
　Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３　　　キャパシター
　Ｄ　　　ドレイン電極
　Ｄ１　　　第１データー端子
　Ｄ２　　　第２データー端子
　Ｄ３　　　第３データー端子
　Ｇ　　　ゲート電極
　ＧＮＤ１１、ＧＮＤ１２、ＧＮＤ２１、ＧＮＤ２２、ＧＮＤ３１、ＧＮＤ３２　端子
　Ｐ１～Ｐ５、Ｐ＿６１～Ｐ＿６３、Ｐ＿Ｇ１～Ｐ＿Ｇ３、Ｐｉｎ、Ｐｏｕｔ、Ｐ＿Ｖｇ２Ｐ＿Ｖｄｄ、Ｐ＿Ｖｄｄ１、Ｒ＿Ｖｄｄ２、ＲＦｉｎ、ＲＦｏｕｔ１、ＲＦｏｕｔ２　　　電極パッド
　ＲＦｏｕｔ１１、ＲＦｏｕｔ１２　　　第１バランス型出力端子
　ＲＦｏｕｔ２１、ＲＦｏｕｔ２２　　　第２バランス型出力端子
　ＲＦｏｕｔ３１、ＲＦｏｕｔ３２　　　第３バランス型出力端子
　Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３　　　受信回路
　Ｓ　　　ソース電極
　ＳＡＷ、ＳＡＷ１、ＳＡＷ２、ＳＡＷ３　　　ＳＡＷフィルター
　ＳＷａ　　　アンテナ端子
　Ｔｒ、Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３　　　トランジスタ

Claims (10)

  1. 　絶縁基板と、
    　前記絶縁基板上に形成された絶縁膜と、
    　前記絶縁膜上に島状に形成され、第１能動デバイスが形成されたシリコン層である第１シリコン島領域と、
    　前記第１シリコン島領域外に形成された受動回路を有する受動回路領域と、
    　前記第１シリコン島領域外かつ前記受動回路領域外に形成された電極と、
    　前記電極上に搭載された電子部品と、
    　前記第１能動デバイス、前記受動回路及び前記電極を接続するための配線とを備え、
    　前記第１能動デバイス、前記受動回路、前記電子部品及び前記配線は、所定の回路を構成する
    　半導体装置。
  2. 　前記所定の回路は高周波回路である
    　請求項１記載の半導体装置。
  3. 　前記第１シリコン島領域の下方の前記絶縁膜と、前記受動回路の下方の前記絶縁膜と、前記電子部品の下方の前記絶縁膜とは、離間している
    　請求項１又は２記載の半導体装置。
  4. 　前記絶縁膜は、前記絶縁基板上の全面に形成されている
    　請求項１又は２記載の半導体装置。
  5. 　前記半導体装置は、さらに、
    　前記絶縁膜上に島状に形成され、第２能動デバイスが形成されたシリコン層である第２シリコン島領域を有し、
    　前記第２能動デバイスは、前記半導体装置に接続されたアンテナと、前記所定の回路との接続及び非接続を選択的に切り替えるスイッチである
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の半導体装置。
  6. 　前記半導体装置は、さらに、
    　前記絶縁膜上に島状に形成され、第３能動デバイスが形成されたシリコン層である第３シリコン島領域を有し、
    　前記第３能動デバイスは、前記所定の回路を制御するためのマイコンである
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の半導体装置。
  7. 　前記第１能動デバイスは、トランジスタであり、
    　前記マイコンは、前記トランジスタのバイアス電圧を制御するバイアス制御回路を有する
    　請求項６記載の半導体装置。
  8. 　前記マイコンは、前記半導体装置に接続された外部機器とのインタ－フェース回路を有する
    　請求項６記載の半導体装置。
  9. 　前記電極は、前記絶縁基板の前記絶縁膜が形成された面と反対の面に形成され、
    　前記半導体装置は、さらに、
    　前記絶縁基板を貫通し、前記配線と前記電極とを接続する貫通電極を備える
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の半導体装置。
  10. 　前記絶縁基板はサファイア基板であり、
    　前記絶縁膜は二酸化シリコンであり、
    　前記絶縁基板と前記シリコン島領域とは、前記絶縁膜を介して張り合わされている
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の半導体装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5241910B2 (ja) 2011-12-22 2013-07-17 太陽誘電株式会社 回路基板
JP5241909B2 (ja) 2011-12-22 2013-07-17 太陽誘電株式会社 回路基板
JP5122018B1 (ja) 2012-08-10 2013-01-16 太陽誘電株式会社 電子部品内蔵基板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08274575A (ja) * 1995-04-03 1996-10-18 Kokusai Electric Co Ltd 素子複合搭載回路基板
JPH11111911A (ja) * 1997-09-30 1999-04-23 Kokusai Electric Co Ltd 弾性表面波デバイスを備える集積回路及びその製造方法
JP2003152589A (ja) * 2001-11-08 2003-05-23 Tdk Corp アンテナスイッチ回路及びアンテナスイッチモジュール

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08274575A (ja) * 1995-04-03 1996-10-18 Kokusai Electric Co Ltd 素子複合搭載回路基板
JPH11111911A (ja) * 1997-09-30 1999-04-23 Kokusai Electric Co Ltd 弾性表面波デバイスを備える集積回路及びその製造方法
JP2003152589A (ja) * 2001-11-08 2003-05-23 Tdk Corp アンテナスイッチ回路及びアンテナスイッチモジュール

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111164889A (zh) * 2017-09-29 2020-05-15 株式会社村田制作所 混合滤波器装置以及多路调制器
US11757429B2 (en) * 2017-09-29 2023-09-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Hybrid filter device and multiplexer
CN111164889B (zh) * 2017-09-29 2023-11-03 株式会社村田制作所 混合滤波器装置以及多路调制器

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