天线以及半导体装置的制作方法

本发明涉及天线以及半导体装置。

背景技术：

作为涉及具有天线的半导体装置的技术，例如已知有以下的技术。

例如，在专利文献1记载了具有用于与外部的基板的信号的发送接收所涉及的无线通信的天线，并作为配置在硅层与焊料凸块之间的再布线层的布线形成天线的csp(chipsizepackage：芯片尺寸封装)。

另外，在专利文献2记载了一种天线一体型模块，具备在硅基板的第一面上层叠布线层，且包含至少一个频率转换部的至少一个半导体芯片、包围半导体芯片配置的绝缘层、层叠在绝缘层的第一面上以及布线层的第一面上的再布线层、通过导体图案形成在布线层的第一面上，且与频率转换部连接的至少一个第一天线元件、以及通过导体图案形成在层叠在绝缘层的第一面上的再布线层的第一面上，且与频率转换部连接的至少一个第二天线元件。

专利文献1：日本特开2014－170811号公报

专利文献2：日本特开2016－163216号公报

近年的无线通信系统由于数据转送量的增加，其数据转送需要较宽的频带。为此将系统频率分配到能够进行宽带的频率的分配的、比较空闲的高频带(例如10ghz以上)的情况增加。另外，在近年的电子设备中，小型化的需求提高，期望进一步的小型化。

然而，一般而言，无线通信系统所使用的天线的尺寸越小，增益越小。即，难以在确保天线的增益的同时，减小天线的尺寸。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供能够改善天线的增益与天线的尺寸之间的折衷的关系的天线以及半导体装置。

本发明所涉及的天线包含：第一导体部，其具有输入一对差动信号的一方的供电点；第二导体部，其具有输入上述一对差动信号的另一方的供电点，且被设置为在与上述第一导体部之间隔开间隙；以及第三导体部，其连接上述第一导体部与上述第二导体部，上述间隙具有其宽度沿着从上述第三导体部分离的方向变宽的部分。

本发明所涉及的其它的天线包含第一天线部和第二天线部，上述第一天线部包含：第一导体部，其具有供一对差动信号的一方输入的供电点；第二导体部，其具有供上述一对差动信号的另一方输入的供电点，且在与上述第一导体部之间隔开间隙而设置；以及第三导体部，其连接上述第一导体部与上述第二导体部，上述间隙具有其宽度沿着从上述第三导体部分离的方向变宽的部分。

本发明所涉及的半导体装置包含：半导体基板；布线层，其设置在上述半导体基板的表面；再布线层，其隔着绝缘体层设置在上述布线层的表面；以及天线，其设置在上述再布线层，上述天线包含：第一导体部，其具有供一对差动信号的一方输入的供电点；第二导体部，其具有供上述一对差动信号的另一方输入的供电点，且在与上述第一导体部之间隔开间隙而设置；以及第三导体部，其连接上述第一导体部与上述第二导体部，上述间隙具有其宽度沿着从上述第三导体部分离的方向变宽的部分。

本发明所涉及的其它的半导体装置包含：半导体基板；布线层，其设置在上述半导体基板的表面；第一再布线层，其隔着第一绝缘体层设置在上述布线层的表面；第二再布线层，其隔着第二绝缘体层设置在上述第一再布线层的表面；第一天线部，其设置在上述第一再布线层；以及第二天线部，其在上述第二再布线层中，设置在与上述第一天线部重叠的位置。

根据本发明，能够提供能够改善天线的增益与天线的尺寸之间的折衷的关系的天线以及半导体装置。

附图说明

图1a是表示本发明的实施方式所涉及的天线的构成的一个例子的俯视图。

图1b是表示本发明的实施方式所涉及的天线的构成的一个例子的俯视图。

图2a是沿着图1a上的2a－2a线的剖视图。

图2b是沿着图1b上的2b－2b线的剖视图。

图3是表示本发明的实施方式所涉及的天线中的s11参数的频率特性的一个例子的图表。

图4a是表示获取图4b所示的辐射图案时的天线的朝向的图。

图4b是表示本发明的实施方式所涉及的天线的辐射图案的一个例子的图。

图5是表示一般的天线中的天线尺寸(最大外形尺寸)与相对增益的关系的一个例子的图表。

图6是表示本发明的实施方式所涉及的半导体装置的构成的一个例子的俯视图。

图7是沿着图6上的7－7线的剖视图。

图8是表示本发明的实施方式所涉及的半导体装置的构成的一个例子的俯视图。

图9是沿着图8上的9－9线的剖视图。

图10是表示在本发明的实施方式所涉及的半导体装置连接了连接电路的状态的图。

图11是表示本发明的实施方式所涉及的天线的构成的一个例子的俯视图。

图12是沿着图11上的12－12线的剖视图。

图13a是表示本发明的实施方式所涉及的第一天线部的构成的一个例子的俯视图。

图13b是表示本发明的实施方式所涉及的第二天线部的构成的一个例子的俯视图。

图14a是表示本发明的实施方式所涉及的第一天线部单体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。

图14b是表示本发明的实施方式所涉及的第二天线部单体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。

图14c是表示包含本发明的实施方式所涉及的第一天线部以及第二天线部的天线整体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。

图15是表示本发明的实施方式所涉及的半导体装置的构成的一个例子的俯视图。

图16是沿着图15上的16－16线的剖视图。

图17是表示在同一再布线层并排配置了本发明的实施方式所涉及的第一天线部和第二天线部的情况下的构成的一个例子的图。

图18是表示本发明的实施方式所涉及的天线的构成的一个例子的俯视图。

图19是沿着图18上的19－19线的剖视图。

图20a是表示本发明的实施方式所涉及的第一天线部的构成的一个例子的俯视图。

图20b是表示本发明的实施方式所涉及的第二天线部的构成的一个例子的俯视图。

图21a是表示本发明的实施方式所涉及的第一天线部单体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。

图21b是表示本发明的实施方式所涉及的第二天线部单体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。

图21c是表示包含本发明的实施方式所涉及的第一天线部以及第二天线部的天线整体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。

附图标记的说明

1、1a、1b…天线，11…第一导体部，12…第二导体部，13…第三导体部，14…第四导体部，15…第五导体部，16…第六导体部，20a、20b、20c…信号布线，21a、21b、21c、21d…供电点，22a、22b、22c、22d、22e…贯通孔，30…间隙，30a…第一部分，30b…第二部分，31…间隙，51…第一天线部，52…第二天线部，100、100a、100b…半导体装置，110…半导体基板，130、131、132…再布线，150、151、152…外部连接端子，160…密封树脂，200…信号输入输出电路，300…连接电路，w1、w2、w3…再布线层。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在各附图中，对实际上相同或者等效的构成要素或者部分附加相同的参照符号。

[第一实施方式]

图1a是表示本发明的第一实施方式所涉及的天线1的构成的一个例子的俯视图。图2a是沿着图1a上的2a－2a线的剖视图。

天线1构成为包含第一导体部11、第二导体部12以及第三导体部13。例如可以通过由金、银、铜以及铝等导电体构成的薄膜构成第一导体部11、第二导体部12、以及第三导体部13。

第一导体部11具有经由信号布线20a被输入一对差动信号中的一方的供电点21a。同样，第二导体部12具有经由信号布线20b被输入一对差动信号中的另一方的供电点21b。天线1具有接受经由第一信号布线20a以及第二信号布线20b供给的差动信号，并向外部辐射电波的功能以及接收从外部到来的电波的功能。图1b是表示本发明的第一实施方式所涉及的天线1的构成的其它的例子的俯视图。图2b是沿着图1b上的2b－2b线的剖视图。如图1b以及图2b所示，也可以直接连接形成在半导体基板24上的芯片电极23a、23b与天线1，将芯片电极23a、23b与天线1的连接部作为天线1的供电点21a、21b。

第二导体部12在与第一导体部11之间隔开间隙30而设置。第三导体部13连接第一导体部11与第二导体部12。即，天线1具有一体构成第一导体部11、第二导体部12以及第三导体部13的一体的形态。

设置在第一导体部11与第二导体部12之间的间隙30具有其宽度沿着与第三导体部13分离的方向变宽的部分。包含第一导体部11、第二导体部12、第三导体部13的天线1整体的外形是将通过第三导体部13的直线s作为对称轴的线对称形状。

在本实施方式中，第一导体部11以及第二导体部12的外形分别为梯形，在图1a所示的配置中处于相互左右反转的关系。第一导体部11的边a1、b1、c1、d1分别与第二导体部12的边a2、b2、c2、d2对应，对应的边彼此为相同的长度。

边b1、边d1、边b2以及边d2相互平行并且相对于边a1以及边a2垂直。边a1、边a2以及第三导体部13的边e设置在同一直线上。边c1相对于边b1以及边d1倾斜。同样，边c2相对于边b2以及边d2倾斜。边b1与边c1所成的角θ1为锐角，同样，边b2与边c2所成的角θ2为锐角。

第三导体部13在边d1以及边d2的端部，分别与第一导体部11以及第二导体部12连接。设置在第一导体部11与第二导体部12之间的间隙30包含夹在相互平行的边d1与边d2之间的第一部分30a、和夹在倾斜的边c1与边c2之间的第二部分30b。

信号布线20a以及20b设置在与设置了天线1的层不同的层，并使用贯通孔22a以及22b等层间连接单元，与天线1电连接。天线1与贯通孔22a以及22b的各连接部为天线1的供电点21a、21b。

根据具有上述的构成的天线1，通过调整其尺寸，能够调整辐射频率。即，天线1能够通过其尺寸变更频率特性。图3是表示分别使由边a1、边a2以及边e构成的边的长度l1、边b1以及边b2的长度l2为3mm时的s11参数的频率特性的一个例子的图表。即，图3所示的图表示出天线1的反射损耗的频率特性。根据天线1，通过分别使l1以及l2为3mm，能够构成适合具有12ghz附近的频率的信号传输的天线。根据天线1，通过分别减小l1以及l2，能够使能够以高效率辐射的频率向高频侧偏移，通过分别增大l1以及l2，能够使能够以高效率辐射的频率向低频侧偏移。

图4b是表示分别使l1以及l2为3mm，并对天线1输入12ghz的差动信号时的、图4a所示的圆周上的天线1的辐射图案的一个例子的图。如图4b所示，天线1具有90°方向以及270°方向的指向性，绝对增益大约为1dbi。

对于天线来说，一般而言已知其尺寸越小，增益越小。根据“小型·薄型天线与无线通信系统”(进士正明电子信息通信学会论文杂志(b),vol.71-b，no.11)，记载了在实用化的天线的最大外形尺寸l与该天线的相对增益g[dbd]之间有通过下述的(1)式示出的关系。此外，λ是信号波长。

g＝8log(2l/λ)···(1)

图5是表示基于上述的(1)式生成的、一般的天线的天线尺寸(最大外形尺寸)与相对增益的关系的一个例子的图表。此外，假定进行频率12ghz的信号传输的情况，将波长λ设为0.02m。

在图5将本发明的实施例所涉及的天线1(l1＝l2＝3mm)的相对增益(－1.15dbd)曲线化。此外，相对增益相当于从绝对增益减去2.15db后的增益。根据基于(1)式的一般的天线，使天线尺寸为3mm的情况下的相对增益为－4.95dbd。另一方面，根据本发明的实施方式所涉及的天线1，使天线尺寸为3mm的情况下的相对增益为－1.15dbd，与一般的天线相比较，能够得到明显较高的增益。即，根据本发明的实施方式所涉及的天线1，即使是相当于信号波长λ的八分之一的3mm这样的天线尺寸，也能够得到87.2％这样高的辐射效率。这样，根据本实施方式的天线1，能够改善天线的增益与天线的尺寸之间的折衷的关系。

并且，根据天线1，通过改变供电点21a以及21b的位置，能够使天线1的阻抗变化。即，通过供电点21a以及21b的位置的调整，能够在信号布线20a、20b之间使阻抗匹配。

此外，在本实施方式中，例示了使第一导体部11以及第二导体部12的外形为包含多个边的多边形形状的情况，但并不限定于该方式。也可以第一导体部11以及第二导体部12的外缘的一部分或者全部为曲线状，另外，也可以为蛇行。另外，设置在第一导体部11与第二导体部12之间的间隙30的宽度尺寸也可以不沿着从第三导体部13分离的方向单调增加，而阶段性地增加。

[第二实施方式]

图6是表示搭载了上述的第一实施方式所涉及的天线1的本发明的第二实施方式所涉及的半导体装置100的构成的一个例子的俯视图。图7是沿着图6中的7－7线的剖视图。

半导体装置100具有构成为包含硅等半导体的半导体基板110。半导体装置100的封装体的形态具有wl－csp(waferlevelchipsizepackage：晶片级封装)的形态。即，半导体装置100的封装的平面尺寸与半导体基板110的平面尺寸大致相同。半导体装置100具有设置了再布线130的再布线层w1、和设置了再布线131的再布线层w2。

在半导体基板110设置有信号输入输出电路200。通过信号输入输出电路200生成的一对差动信号经由芯片电极113以及信号布线20a、20b输入到天线1，并从天线1辐射。另外，从外部到来的电波被天线1接收，基于该电波的信号经由信号布线20a、20b输入到信号输入输出电路200。

半导体基板110的表面被由sio2等绝缘体构成的层间绝缘膜111覆盖。在层间绝缘膜111的表面设置有与形成在半导体基板110的信号输入输出电路200等功能电路连接的芯片电极113以及具有使芯片电极113的表面部分地露出的开口部的钝化膜(保护膜)112。

钝化膜112的表面由聚酰亚胺或者pbo(聚苯并恶唑)等感光性有机绝缘部件构成，并被厚度5μm左右的绝缘膜121覆盖。在绝缘膜121设置有使芯片电极113的表面部分地露出的开口部。

在绝缘膜121的表面隔着ubm(underbumpmetallurgy：凸点下金属)膜125设置有厚度5μm左右的再布线130。通过再布线130，构成信号布线20a、20b。即，信号布线20a、20b设置在再布线层w1。

例如通过包含ti膜以及cu膜的层叠膜构成ubm膜125。ti膜作为用于提高绝缘膜121与再布线130的紧贴性的紧贴层发挥作用。cu膜作为用于通过电镀法形成再布线130的种子层发挥作用。再布线130例如由cu等导电体构成，并在绝缘膜121的开口部，经由ubm膜125与芯片电极113连接。即，信号输入输出电路200经由芯片电极113与构成信号布线20a、20b的再布线130连接。

绝缘膜121以及再布线130的表面由聚酰亚胺或者pbo等感光性有机绝缘部件构成，并被绝缘膜122覆盖。绝缘膜122的覆盖再布线130的部分的厚度例如为5μm左右。

在绝缘膜122的表面隔着ubm膜126设置有厚度5μm左右的再布线131。通过再布线131，构成天线1(第一导体部11、第二导体部12、第三导体部13(参照图1a))。即，天线1设置在再布线层w2。天线1与信号布线20a经由贯通孔22a连接。天线1与贯通孔22a的连接部成为天线1的供电点21a(参照图6)。虽然在图7未图示，但在再布线层w1设置有构成信号布线20b的再布线，该再布线也经由贯通孔与天线1连接。天线1与该贯通孔(未图示)的连接部成为天线1的供电点21b(参照图6)。

另外，在再布线层w1设置有构成经由芯片电极113与具有规定的功能的功能电路(未图示)连接的信号布线20c的再布线130。并且，在再布线层w2设置有经由贯通孔22e与信号布线20c连接的构成连接盘140的再布线131。

在连接盘140连接有由cu等导电体构成的柱141。绝缘膜122以及再布线131的表面例如被由环氧树脂等树脂材料构成的、厚度90μm左右的密封树脂160覆盖。柱141埋入密封树脂160的内部。在从密封树脂160的表面露出的柱141的上端部设置有外部连接端子150。外部连接端子150也可以具有例如构成为包含sn－ag－cu焊料的焊球的形态。

根据本实施方式所涉及的半导体装置100，信号输入输出电路200与天线1收纳在单一的半导体封装体。在假设外置天线1的情况下，在天线1与信号输入输出电路200的连接部信号振幅的衰减增大。信号振幅的衰减在超过10ghz的高频区域更显著。根据本实施方式所涉及的半导体装置100，由于信号输入输出电路200与天线1收纳在单一的半导体封装体，所以与外置天线1的情况相比较，能够抑制信号振幅的衰减。并且，与外置天线1的情况相比较，能够实现包含半导体装置100的电子设备的小型化。

假定以毫米级的尺寸形成收纳在半导体装置100内的天线1。根据本实施方式所涉及的天线1，如上述那样，能够改善天线的增益与天线的尺寸之间的折衷的关系，所以天线1能够合适地作为能够收纳在半导体封装体的超小型天线使用。

此外，作为实现天线1的进一步的小型化的方法，能够列举使密封树脂160的厚度增厚。由此，能够提高封装体的介电常数，其结果，能够缩短从天线1辐射的信号的波长。由于用于得到所希望的增益的天线的尺寸取决于信号的波长，所以通过缩短信号的波长，能够减小天线的尺寸。

[第三实施方式]

图8是表示本发明的第三实施方式所涉及的半导体装置100a的构成的一个例子的俯视图。图9是沿着图8中的9－9线的剖视图。半导体装置100a在信号输入输出电路200与天线1非连接这一点与上述的第二实施方式所涉及的半导体装置100不同。半导体装置100a具有与天线1连接的外部连接端子151以及与信号输入输出电路200连接的外部连接端子152。外部连接端子151经由柱142，与构成天线1的再布线131连接。天线1与柱142的连接部成为天线1的供电点。

例如如图10所示，使用设置在半导体装置100a的外部的连接电路300进行天线1与信号输入输出电路200的连接。连接电路300例如也可以设置在搭载了半导体装置100a的布线基板(未图示)上。连接电路300也可以包含用于使其阻抗与天线1以及信号输入输出电路200的阻抗匹配的电感器301以及电容器302等无源元件。

这样，通过使信号输入输出电路200以及天线1在半导体装置100a的内部非连接，并且设置分别与天线1以及信号输入输出电路200连接的外部连接端子151以及152，能够在半导体装置100a的外部设置连接天线1与信号输入输出电路200的连接电路300。通过在半导体装置100a的外部设置连接电路300，能够灵活地进行连接电路300的阻抗的调整。

另外，根据本实施方式所涉及的半导体装置100a，由于天线1具有外部连接端子151，所以能够将设置在半导体装置100a的外部的信号输入输出电路与天线1连接。

[第四实施方式]

图11是表示本发明的第四实施方式所涉及的天线1a的构成的一个例子的俯视图。图12是沿着图11中的12－12线的剖视图。天线1a构成为包含第一天线部51、和层叠于第一天线部51的第二天线部52。第二天线部52设置在与第一天线部51重叠的位置。

图13a是表示第一天线部51的构成的一个例子的俯视图。图13b是表示第二天线部52的构成的一个例子的俯视图。第一天线部51具有与上述的第一实施方式所涉及的天线1(参照图1a、图2a)相同的构成。即，第一天线部51包含具有输入差动信号的一方的供电点21a的第一导体部11、具有输入差动信号的另一方的供电点21b，且被设置为在第二导体部12之间隔开间隙30的第二导体部12、以及连接第一导体部11与第二导体部12的第三导体部13。间隙30具有其宽度沿着从第三导体部13分离的方向变宽的部分。

第二天线部52具有与第一天线部51的外形类似的外形，并且具有比第一天线部51小的尺寸。此外，“第二天线部52具有与第一天线部51的外形类似的外形”是指第二天线部52具有与第一天线部51的外形相似或者接近相似的外形，除了尺寸以外两者没有显著的差异。

第二天线部52包含具有输入差动信号的一方的供电点21c的第四导体部14、具有输入差动信号的另一方的供电点21d，且被设为在与第四导体部14之间隔开间隙31的第五导体部15、以及连接第四导体部14与第五导体部15的第六导体部16。间隙31具有其宽度沿着从第六导体部16分离的方向变宽的部分。

信号布线20a以及20b设置在与设置了第一天线部51以及第二天线部52的层不同的层，并使用贯通孔22a、22b(参照图12)等层间连接单元，与第一天线部51电连接。第一天线部51与贯通孔22a、22b的各连接部成为第一天线部51的供电点21a、21b。第一天线部51与第二天线部52经由贯通孔22c、22d(参照图12)等层间连接单元相互连接。第二天线部52与贯通孔22c、22d的各连接部成为第二天线部52的供电点21c、21d。能够通过使供电点21a与供电点21c的位置关系以及供电点21b与供电点21d的位置关系偏移来使天线2的阻抗变化。

根据本实施方式所涉及的天线1a，与第一实施方式所涉及的天线1(参照图1a、图2a)相同，能够改善天线的增益与天线的尺寸之间的折衷的关系。

这里，图14a是表示第一天线部51单体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。图14b是表示第二天线部52单体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。图14c是表示包含第一天线部51以及第二天线部52的天线1a整体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。

如图14a所示，第一天线部51的能够以高效率进行辐射的频带为f1附近。第二天线部52具有与第一天线部51的外形类似的外形，并且具有比第一天线部51小的尺寸，所以如图14b所示，第二天线部52的能够以高效率进行辐射的频带为与f1相比稍高的f2附近。因此，如图14c所示，包含第一天线部51以及第二天线部52的天线1a整体的能够以高效率进行辐射的频带成为包含f1以及f2的频带。即，天线1a通过构成为包含频率特性相互稍微不同的第一天线部51以及第二天线部52，与仅通过第一天线部51，或者仅通过第二天线部52构成的情况相比较，能够得到宽峰的频率特性。

[第五实施方式]

图15是表示搭载了上述的第四实施方式所涉及的天线1a的本发明的第五实施方式所涉及的半导体装置100b的构成的一个例子的俯视图。图16是沿着图15中的16－16线的剖视图。

半导体装置100b与上述的第二实施方式所涉及的半导体装置100(参照图7)相同，封装体的形态具有wl－csp的形态。在半导体基板110形成有信号输入输出电路200。半导体装置100b具有再布线层w1、w2、w3。在再布线层w1设置有构成信号布线20a、20b以及20c的再布线130。在再布线层w2设置有构成第一天线部51的再布线131。在再布线层w3设置有构成第二天线部52以及连接盘140的再布线132。

在再布线层w1与再布线层w2之间设置有绝缘膜122，信号布线20a以及20b与第一天线部51通过贯通孔22a、22b连接。第一天线部51与贯通孔22a、22b的各连接部成为第一天线部51的供电点21a、21b。

在再布线层w2与再布线层w3之间设置有绝缘膜123，第一天线部51与第二天线部52通过贯通孔22c、22d连接。第二天线部52与贯通孔22c、22d的各连接部成为第二天线部52的供电点21c、21d。另外，信号布线20c与连接盘140通过贯通孔22e连接。

在连接盘140连接有由cu等导电体构成的柱141。绝缘膜123以及再布线132的表面例如被由环氧树脂等树脂材料构成的厚度90μm左右的密封树脂160覆盖。柱141埋入密封树脂160的内部。在从密封树脂160的表面露出的柱141的上端部设置有外部连接端子150。外部连接端子150例如也可以具有构成为包含sn－ag－cu焊料的焊珠的形态。

根据本实施方式所涉及的半导体装置100b，由于信号输入输出电路200与天线1a收纳在单一的半导体封装体，所以与外置天线1a的情况相比较，能够抑制信号振幅的衰减。并且，与外置天线1a的情况相比较，能够实现包含半导体装置100b的电子设备的小型化。

另外，根据本实施方式所涉及的半导体装置100b，在再布线层w2设置第一天线部51，在再布线层w3设置第二天线部52。并且，第二天线部52设置在与第一天线部51重叠的位置。这里，图17是表示在同一再布线层并排配置第一天线部51和第二天线部52的情况下的构成的一个例子的图。该情况下，如图17所示，需要将信号布线20a配置为横跨信号布线20b，或者独立地设置与第一天线部51连接的信号布线、和与第二天线部52连接的信号布线，信号布线的配置的自由度降低。

根据本实施方式所涉及的半导体装置100b，第二天线部52在与设置了第一天线部51的再布线层w2不同的再布线层w3上，设置在与第一天线部51重叠的位置。因此，能够通过连接第一天线部51与第二天线部52的贯通孔22c、22d(参照图12)构成应该与第二天线部52连接的信号布线，所以能够避免上述的在同一再布线层并排配置第一天线部51和第二天线部52的情况下的问题的产生。

另外，通过分别将第一天线部51以及第二天线部52配置在相互相邻的再布线层，在s11参数的频率特性上，能够得到图14c所示那样的宽峰的频率特性。在假设将第一天线部51配置在设置在半导体基板110的表面侧的再布线层，并将第二天线部52配置在设置在半导体基板110的背面侧的再布线层的情况下，由于在第一天线部51与第二天线部52之间夹有半导体基板110，而难以使两者的频率特性接近。其结果，难以得到图14c所示那样的宽峰的频率特性。根据本实施方式所涉及的半导体装置100b，由于第一天线部51以及第二天线部52分别配置在相互相邻的再布线层，所以能够通过天线尺寸的调整，使两者的频率特性接近，在s11参数的频率特性上，能够得到图14c所示那样的宽峰的频率特性。

[第六实施方式]

图18是表示本发明的第六实施方式所涉及的天线1b的构成的一个例子的俯视图。图19是沿着图18中的19－19线的剖视图。天线1b构成为包含第一天线部51、和层叠于第一天线部51的第二天线部52。即，第二天线部52设置在与第一天线部51重叠的位置。

图20a是表示第一天线部51的构成的一个例子的俯视图。图20b是表示第二天线部52的构成的一个例子的俯视图。第一天线部51具有与上述的第一实施方式所涉及的天线1相同的构成。即，第一天线部51包含具有输入差动信号的一方的供电点21a的第一导体部11、具有输入差动信号的另一方的供电点21b，且被设置为在第二导体部12之间隔开间隙30的第二导体部12、以及连接第一导体部11与第二导体部12的第三导体部13。间隙30具有其宽度沿着从第三导体部13分离的方向变宽的部分。

第二天线部52具有与第一天线部51的外形非类似的外形，并且具有比第一天线部51小的尺寸。此外，“第二天线部52具有与第一天线部51的外形非类似的外形”是指第二天线部52的外形与第一天线部52的外形显著地不同，一看就能够识别两者不为一致或者相似的关系。

第二天线部52包含具有输入差动信号的一方的供电点21c的第四导体部14、和具有输入差动信号的另一方的供电点21d，并被设置为在与第四导体部14之间隔开间隙的第五导体部15。即，通过相互分离的两个导体部构成第二天线部52。

信号布线20a以及20b设置在与设置了第一天线部51以及第二天线部52的层不同的层，并使用贯通孔22a、22b等层间连接单元，与第一天线部51电连接。第一天线部51与贯通孔22a、22b的各连接部成为第一天线部51的供电点21a、21b。第一天线部51与第二天线部52经由贯通孔22c、22d等层间连接单元相互连接。第二天线部52与贯通孔22c、22d的各连接部成为第二天线部52的供电点21c、21d。

根据本实施方式所涉及的天线1b，与第一实施方式所涉及的天线1(参照图1a、图2a)相同，能够改善天线的增益与天线的尺寸之间的折衷的关系。

这里，图21a是表示第一天线部51单体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。图21b是表示第二天线部52单体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。图21c是表示包含第一天线部51以及第二天线部52的天线1b整体的s11参数的频率特性的一个例子的图表。

如图21a所示，第一天线部51的能够以高效率进行辐射的频带在f1附近。由于第二天线部52具有与第一天线部51的外形非类似的外形，并且具有比第一天线部51小的尺寸，所以第二天线部52的能够以高效率进行辐射的频带成为显著地比f1高的f3附近。因此，包含第一天线部51以及第二天线部52的天线1b整体的能够以高效率进行辐射的频带如图21c所示包含f1附近以及f3附近。即，天线1b通过构成为包含频率特性相互显著地不同的第一天线部51以及第二天线部52，能够使天线1b作为多频率天线发挥作用。

此外，本实施方式所涉及的天线1b能够搭载于具有与上述的第五实施方式所涉及的半导体装置100b(图15、图16)相同的构成的半导体装置。

在以上的说明中，例示了将本发明的实施方式所涉及的天线1、1a、1b设置在半导体装置的再布线层的情况，但并不限定于该方式。本发明的实施方式所涉及的天线1、1a、1b例如也能够设置在刚性基板、软性基板、bga封装用的布线基板的布线层。另外，也能够利用设置在再布线层的ubm膜构成本发明的实施方式所涉及的天线1、1a、1b。