DE112018005897T5 - Halbleiterbauelement und herstellungsverfahren dafür - Google Patents

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Hiroshi Matsubara
Junko Izumitani
Hideaki OOE
Masutaro Nemoto
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

Ein Halbleiterbauelement (100) weist auf: ein Halbleitersubstrat (110) mit einer ersten Hauptfläche (110A) und einer zweiten Hauptfläche (110B), die einander entgegengesetzt sind, und eine poröse Metalloxidschicht (180), die auf einer Seite gebildet ist, die näher an der ersten Hauptfläche (110A) des Halbleitersubstrats (110) ist, mit einer Vielzahl von Poren. Das Halbleitersubstrat (110) hat eine Verbindung (111), die elektrisch mit der porösen Metalloxidschicht (180) auf der Seite, die näher an der ersten Hauptfläche (110A) ist, verbunden ist und zum Bereitstellen eines Leistungsversorgungswegs von der zweiten Hauptfläche (110B) zur Verbindung (111) auf der ersten Hauptfläche (110A) angeordnet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit einer porösen Metalloxidschicht und ein Herstellungsverfahren dafür.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Poröse Metalloxidschichten werden zum Beispiel durch Selbstorganisation bereitgestellt, die eine kolumnare reguläre Porenstruktur bildet, wenn Aluminium in einem sauren Elektrolyten eloxiert wird. Derartige poröse Metalloxidschichten wurden für die Anwendung auf Filter, photonische Kristalle, Datenträger, Sensoren und dergleichen mit der Nutzung größerer Flächeninhalte, Poreninnenräume, hoher Regelmäßigkeit und dergleichen untersucht.
  • Zum Beispiel offenbart Patentdokument 1 ein Verfahren zur Erzeugung einer eloxierten bzw. anodisierten Schicht, bei dem, nachdem im Voraus ein Durchgangsloch in einem Trägersubstrat bereitgestellt wurde, eine zu eloxierende bzw. anodisierende Schicht am Trägersubstrat angebracht wird, ein Anodendraht zur Eloxierung bzw. Anodisierung durch das Durchgangsloch hinausgeführt wird und, während die Rückseite des Trägersubstrats mit Sauggreifer gehalten wird, die gesamte zu eloxierende Schicht durch Eintauchen in eine Eloxal-Lösung eloxiert wird.
  • Bei dem Verfahren zum Bereitstellen einer zu eloxierenden Schicht auf einem Trägersubstrat zur Eloxierung und dann Eloxieren der Schicht besteht aber die Notwendigkeit, eine durch Eloxierung erzeugte poröse Metalloxidschicht (eloxierte Schicht) vom Trägersubstrat abzuziehen und die poröse Metalloxidschicht auf ein Halbleiterbauelement oder dergleichen zu übertragen. Darüber hinaus ist es nicht möglich, eine eloxierte Schicht mit einem ähnlichen Verfahren für das Halbleiterbauelement mit einer Isolierungsschicht auf der Innenseite zum Bereitstellen von Schaltungen, Elementen und dergleichen bereitzustellen, selbst wenn ein Halbleiterbauelement mit der zu eloxierenden Schicht an einem Trägersubstrat angebracht wird.
  • Zum Beispiel offenbart Patentdokument 2 in einem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements einen Schritt des Bereitstellens einer zu eloxierenden Schicht auf einer Oberfläche des Halbleiterbauelements eine zu eloxierende Schicht, die in einer vorbestimmten Struktur geätzt wird, und einen Schritt des Bildens einer porösen Metalloxidschicht durch Eloxieren der zu eloxierenden Schicht.
  • DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
  • PATENTDOKUMENTE
    • Patentdokument 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 61-99339
    • Patentdokument 2: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 11-006811
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Von der Erfindung zu lösendes Problem
  • In dem in Patentdokument 2 beschriebenen Herstellungsverfahren für ein Halbleiterbauelement besteht aber ein Bedarf für die Bereitstellung einer Leistungsversorgungsanschlussfläche bzw. Stromversorgungsanschlussfläche, die eine Formierungsspannung für die Eloxierung bzw. Anodisierung anlegt, einer Leistungsversorgungsleitung bzw. Stromversorgungsleitung, die die zu eloxierende bzw. anodisierende Schicht und die Leistungsversorgungsanschlussfläche verbindet, und dergleichen auf der Seite, die näher an der Oberfläche eines Halbleitersubstrat-Wafers ist. Aus diesem Grund nimmt die Anzahl der Halbleiterbauelemente ab, die pro Flächeninhalt des Halbleitersubstrat-Wafers hergestellt werden. Darüber hinaus variieren die Bedingungen für die Eloxierung bzw. Anodisierung für jede zu eloxierende Schicht und die Qualität jeder porösen Metalloxidschicht ist verschieden, falls der Abstand zwischen der Leistungsversorgungsanschlussfläche und jeder zu eloxierenden Schicht, das heißt die Länge der Leistungsversorgungsleitung, verschieden ist.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts derartiger Umstände erzielt und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleiterbauelement bereitzustellen, das die Herstellungseffizienz verbessern kann.
  • Mittel zur Lösung des Problems
  • Ein Halbleiterbauelement gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein Halbleitersubstrat mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche, die einander entgegengesetzt sind; und eine poröse Metalloxidschicht, die auf einer Seite gebildet ist, die näher an der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats ist, mit einer Vielzahl von Poren, wobei das Halbleitersubstrat eine Verbindung hat, die elektrisch mit der porösen Metalloxidschicht auf der Seite, die näher an der Seite der ersten Hauptfläche ist, verbunden ist und zum Bereitstellen eines Leistungsversorgungswegs von der zweiten Hauptfläche zur Verbindung auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Schritte auf: Vorbereiten eines Halbleitersubstrats mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche, die einander entgegengesetzt sind; Bereitstellen einer zu eloxierenden Schicht auf einer Seite, die näher an der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats ist; und Einspeisen von Leistung bzw. Strom von der zweiten Hauptfläche des Halbleitersubstrats zum Eloxieren der zu eloxierenden Schicht, die auf der Seite bereitgestellt ist, die näher an der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats ist, und Bilden einer porösen Metalloxidschicht mit einer Vielzahl von Poren.
  • Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Halbleiterbauelement bereitgestellt werden, das die Herstellungseffizienz verbessern kann.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 2 ist eine Draufsicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 3 ist ein Schaltplan, der ein Beispiel der Montage des Halbleiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform schematisch als eine Schaltung veranschaulicht.
    • 4 ist ein Ablaufplan, der einen Prozess zum Bilden einer zu eloxierenden Schicht in einem Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform schematisch zeigt.
    • 5 ist ein Ablaufplan, der einen Prozess zur Eloxierung im Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform schematisch zeigt.
    • 6 ist eine Querschnittsansicht, die den Schritt des Bereitstellens einer isolierenden Schicht schematisch veranschaulicht.
    • 7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt des Bereitstellens eines Bereichs hoher Konzentration schematisch veranschaulicht.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt des Bereitstellens einer zu eloxierenden Schicht schematisch veranschaulicht.
    • 9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt des Bereitstellens einer Vielzahl von Vertiefungen in der zu eloxierenden Schicht schematisch veranschaulicht.
    • 10 ist eine Querschnittsansicht, die den Schritt des Zertrennens eines Halbleitersubstrat-Wafers zum Unterteilen des Halbleitersubstrat-Wafers in mehrere Halbleiterbauelemente schematisch veranschaulicht.
    • 11 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer zweiten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 12 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer dritten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 13 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer vierten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 14 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer fünften Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 15 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer sechsten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 16 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer siebten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 17 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer achten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 18A ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer neunten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 18B ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Anordnungsbeispiel für einen Kondensator in dem Halbleiterbauelement gemäß der neunten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 19 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer zehnten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 20 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung einer Katalysatorschicht eines Halbleiterbauelements gemäß einer elften Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 21 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung einer Katalysatorschicht eines Halbleiterbauelements gemäß einer zwölften Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 22 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer dreizehnten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 23 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung eines Halbleiterbauelements gemäß einer vierzehnten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der zweiten und nachfolgenden Ausführungsform(en) werden aber Bestandteile, die denen der ersten Ausführungsform gleichen oder ähnlich sind, jeweils mit Bezugszeichen bezeichnet, die denen der ersten Ausführungsform gleichen oder ähnlich sind, und deren ausführliche Beschreibungen werden entsprechend ausgelassen. Bezüglich der vorteilhaften Wirkungen, die in der zweiten und nachfolgenden Ausführungsformen jeweils erzielt werden, werden des Weiteren die Beschreibungen der vorteilhaften Wirkungen, die denen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, entsprechend ausgelassen. Die Zeichnungen der jeweiligen Ausführungsformen werden beispielhaft in Betracht gezogen und die Abmessungen und Formen der jeweiligen Teile werden als schematisch betrachtet und daher darf der technische Umfang der vorliegenden Erfindung nicht als auf die Ausführungsformen beschränkt betrachtet werden.
  • In den jeweiligen Zeichnungen kann der Einfachheit halber ein orthogonales Koordinatensystem (XYZ-Koordinatensystem), das sich aus einer x-Achse, einer y-Achse und einer z-Achse zusammensetzt, verwendet werden, um die gegenseitigen Beziehungen zwischen den jeweiligen Zeichnungen zu verdeutlichen und zum Verständnis der Positionsbeziehungen zwischen den jeweiligen Elementen beizutragen. In diesem Fall wird zum Beispiel eine zur x-Achse parallele Richtung als eine „x-Achsenrichtung“ bezeichnet. Das Gleiche gilt für mit den anderen Achsen parallele Richtungen. In der folgenden Beschreibung wird eine Seite in der positiven Richtung der z-Achse als „obere“ bezeichnet. Es ist zu beachten, dass die x-Achsenrichtung nicht auf die positive Richtung eines Pfeils beschränkt ist, sondern dass beabsichtigt ist, dass sie auch die dem Pfeil entgegengesetzte negative Richtung einschließt. Außerdem wird eine Ebene, die parallel zu der Ebene ist, die von der x-Achse und der y-Achse vorgegeben wird, als eine „XY-Ebene“ bezeichnet, und das Gleiche gilt für Ebenen, die parallel zu den von den anderen Achsen vorgegebenen Ebenen sind.
  • <Erste Ausführungsform>
  • Zunächst wird die Anordnung eines Halbleiterbauelements 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben. 1 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform schematisch veranschaulicht. 2 ist eine Draufsicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement 100 entspricht zum Beispiel einer integrierten Schaltung, die eine Schaltung, ein Element und dergleichen aufweist. Das Halbleiterbauelement 100 weist ein Halbleitersubstrat 110, eine isolierende Schicht 120, eine Leistungsversorgungsleitung 170 und eine poröse Metalloxidschicht 180 auf.
  • Das Halbleitersubstrat 110 hat eine erste Hauptfläche 110A und eine zweite Hauptfläche 110B, die zur xy-Ebene parallel sind. Die erste Hauptfläche 110A ist eine Hauptfläche auf Seite der positiven Richtung der z-Achse und die zweite Hauptfläche 110B ist eine Hauptfläche auf Seite der negativen Richtung der z-Achse. Bei Betrachtung aus der normalen Richtung der ersten Hauptfläche 110A hat das Halbleitersubstrat 110 eine rechtwinklige Form. Die Form des Halbleitersubstrats 110 ist aber nicht auf das Vorangehende beschränkt zu betrachten und kann eine vieleckige Form, eine kreisförmige Form, eine elliptische Form oder eine Kombination davon sein.
  • Das Halbleitersubstrat 110 funktioniert als eine Leistungsversorgungsanschlussfläche, mit der ein externer Anschluss zum Anlegen einer Formierungsspannung an eine Anode, die auf der Seite bereitgestellt ist, die näher an der ersten Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110 ist, bei der Eloxierung bzw. Anodisierung verbunden wird. Speziell wird im Herstellungsprozess eine zu eloxierende bzw. anodisierende Schicht auf der Seite bereitgestellt, die näher an der ersten Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110 ist, und von einem externen Anschluss her, der mit der Seite verbunden ist, die näher an der zweiten Hauptfläche 110B des Haltleitersubstrats 110 ist, mit Leistung bzw. Strom versorgt. So wird die zu eloxierende Schicht zum Bilden der porösen Metalloxidschicht 180 als einer eloxierten bzw. anodisierten Schicht auf der Seite, die näher an der ersten Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110 ist, eloxiert bzw. anodisiert. Wie oben beschrieben, hat das Halbleitersubstrat 110 eine Verbindung 111, die auf der Seite, die näher an der ersten Hauptfläche 110A ist, elektrisch mit der porösen Metalloxidschicht 180 verbunden ist, und ist zum Bereitstellen eines Leistungsversorgungswegs von der zweiten Hauptfläche 110B zur Verbindung 111 auf der ersten Hauptfläche 110A angeordnet, um die erste Hauptfläche 110A von der zweiten Hauptfläche 110B des Halbleitersubstrats 110 her mit Energie bzw. Leistung zu versorgen.
  • Diesbezüglich lässt sich das Halbleiterbauelement 100 mit einem Halbleiterbauelement vergleichen, das durch Anlegen einer Formierungsspannung an mehrere zu eloxierende Schichten durch mehrere Leistungsversorgungsleitungen gebildet wird, die von einer auf der Seite, die näher an einer ersten Hauptfläche eines Halbleitersubstrat-Wafers ist, bereitgestellten Leistungsversorgungsanschlussfläche abgeleitet sind. Insbesondere wird der Vergleich mit einem Halbleiterbauelement angestellt, bei dem ein Halbleitersubstrat nicht mit einer Verbindung versehen ist, sondern nur eine Leistungsversorgungsleitung, die elektrisch mit einer porösen Metalloxidschicht verbunden ist, auf Seite der ersten Hauptfläche zurückbleibt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht zum Beispiel kein Bedarf für die Bereitstellung einer Leistungsversorgungsanschlussfläche oder Leistungsversorgungsleitung auf der Seite der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrat-Wafers, so dass es möglich gemacht wird, die Anzahl der Halbleiterbauelemente 100, die pro Halbleitersubstrat-Wafer hergestellt werden können, zu erhöhen. Des Weiteren ist das Halbleiterbauelement 100 zum Reduzieren von Schwankungen der Formierungsspannung aufgrund von Längenunterschieden zwischen jeweiligen Leistungsversorgungsleitungen, die die Formierungsspannung an jeweilige zu eloxierende Schichten anlegen, fähig. Insbesondere ist das Halbleiterbauelement 100 zum Reduzieren von Abweichungen der Porendichte und -größe zwischen mehreren auf dem gleichen Halbleitersubstrat-Wafer gebildeten porösen Metalloxidschichten fähig. Anhand des Vorangehenden ist es möglich, das Halbleiterbauelement 100 bereitzustellen, das zur Verbesserung der Herstellungseffizienz fähig ist. Des Weiteren ist das Halbleiterbauelement 100, verglichen mit der Anordnung einer Metalloxidschicht, die durch Übertragung für das Halbleiterbauelement bereitgestellt wird, zur Verbesserung der Haftfestigkeit der porösen Metalloxidschicht 180 fähig. Somit ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Halbleiterbauelements 100 zu verbessern.
  • Das Halbleitersubstrat 110 wird zum Beispiel aus einem p-leitenden oder n-leitenden Siliziumsubstrat gebildet. Das Material des Halbleitersubstrats 110 darf nicht als besonders beschränkt betrachtet werden und kann aus einem Verbund-Halbleitersubstrat, wie etwa Siliziumcarbid (SiC) oder Galliumarsenid (GaAs), sein. Das Halbleitersubstrat 110 darf nicht als auf das Vorangehende beschränkt betrachtet werden, solange die zweite Hauptfläche 110B des Substrats einen Halbleiter hat, und kann zum Beispiel ein Silicon on Isolator-(SOI) -Substrat sein. Der erwünschte spezifische elektrische Widerstand des Halbleitersubstrats 110 beträgt 100 Ω·cm oder weniger. Dieser spezifische Widerstand ermöglicht, dass Leistungsverlust im Halbleitersubstrat 110 bei Anlegen einer Formierungsspannung mit einem externen Anschluss, der mit der zweiten Hauptfläche 110B des Halbleitersubstrats 110 verbunden ist, reduziert wird. Es ist daher möglich, Abweichungen der Porendichte und -größe der porösen Metalloxidschicht 180, je nach der Position jedes Halbleitersubstrats 110 im Halbleitersubstrat-Wafer, zu reduzieren.
  • Es ist erwünscht, dass die Verbindung 111 an der ersten Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110 einen Bereich hat, der einen niedrigeren elektrischen spezifischen Widerstand als seine Umgebung hat. Zum Beispiel hat in einem Fall, in dem das Halbleitersubstrat 110 ein Siliziumsubstrat ist, die Verbindung 111 einen Bereich hoher Konzentration, der eine höhere Störstellenkonzentration als die Umgebung hat. Dieser Fall lässt zu, dass die Grenzfläche zwischen dem Halbleitersubstrat 110 und der Leistungsversorgungsleitung 170 in ohmschen Kontakt gebracht wird. Insbesondere kann Leistungsverlust an der Grenzfläche zwischen dem Halbleitersubstrat 110 und der Leistungsversorgungsleitung 170 im Herstellungsprozess für das Halbleiterbauelement 100 reduziert werden.
  • Die isolierende Schicht 120 ist zwischen dem Halbleitersubstrat 110 und der porösen Metalloxidschicht 180 bereitgestellt. Die isolierende Schicht 120 bedeckt zum Beispiel die erste Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110. Die isolierende Schicht 120 ist zum Beispiel als ein Siliziumoxid (SiO2), ein Siliziumnitrid (SiN), ein Aluminiumoxid (Al2O3) oder dergleichen vorgesehen. Die isolierende Schicht 120 wird durch ein Verfahren zur physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) oder ein Verfahren zur chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) bereitgestellt. Die isolierende Schicht 120 kann durch thermische Oxidation des Halbleitersubstrats 110 bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem das Halbleitersubstrat 110 ein Siliziumsubstrat ist, die isolierende Schicht 120 als ein Siliziumoxid durch thermisches Oxidieren des Halbleitersubstrats 110 bereitgestellt werden.
  • In der isolierenden Schicht 120 ist ein Durchgangsloch CH11 ausgebildet. Das Durchgangsloch CH11 durchdringt die isolierende Schicht 120 in einer z-Achsenrichtung. Das Durchgangsloch CH11 weist im Fall der ersten Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110 in Draufsicht eine Überlappung mit der Verbindung 111 auf. Insbesondere ist die poröse Metalloxidschicht 180 durch das Durchgangsloch CH11 elektrisch mit der Verbindung 111 des Halbleitersubstrats 110 verbunden. Wie oben beschrieben, kann die poröse Metalloxidschicht 180, selbst wenn die isolierende Schicht 120 zwischen dem Halbleitersubstrat 110 und der porösen Metalloxidschicht 180 bereitgestellt wird, durch Leistungseinspeisung von der Seite her, die näher an der zweiten Hauptfläche 110B des Halbleitersubstrats 110 ist, für das Halbleiterbauelement 100 gebildet werden. In dem in 3 gezeigten Beispiel weist das Durchgangsloch 11 eine Überlappung mit der porösen Metalloxidschicht 180 auf, kann sich aber außerhalb der porösen Metalloxidschicht 180 befinden. Es ist zu beachten, dass die isolierende Schicht 120 weggelassen werden kann. Insbesondere kann die poröse Metalloxidschicht 180 auf dem Halbleitersubstrat 110 oder auf der Halbleiterschicht des Mehrschichtsubstrats bereitgestellt werden.
  • Die Leistungsversorgungsleitung 170 verbindet die Verbindung 111 elektrisch mit der porösen Metalloxidschicht 180. Die Leistungsversorgungsleitung 170, die einem Teil der ersten Metallschicht entspricht, ist auf der isolierenden Schicht 120 und im Inneren des Durchgangslochs CH11 bereitgestellt. Die Leistungsversorgungsleitung 170 wird bereitgestellt, wodurch die Verbindung 111 im Fall der ersten Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110 in Draufsicht außerhalb der porösen Metalloxidschicht 180 bereitgestellt werden kann. Daher können Elemente, Schaltungen und dergleichen zwischen dem Halbleitersubstrat 110 und der porösen Metalloxidschicht 180 bereitgestellt werden. Die Leistungsversorgungsleitung 170 steht mit der Verbindung 111 des Halbleitersubstrats 110 in Kontakt und steht mit der Oberfläche der porösen Metalloxidschicht 180, die näher am Halbleitersubstrat 110 ist, in Kontakt. Insbesondere weist im Fall der ersten Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110 in Draufsicht die Leistungsversorgungsleitung 170 eine Überlappung mit der porösen Metalloxidschicht 180 auf. Aus diesem Grund ist es im Fall des Bildens der porösen Metalloxidschicht 180 durch Eloxieren der zu eloxierenden Schicht möglich, die Schwankung der Formierungsspannung in der Ebene der zu eloxierenden Schicht zu unterdrücken. Dementsprechend ist es möglich, Abweichungen der Porendichte und -größe in der Ebene der porösen Metalloxidschicht 180 zu reduzieren.
  • Die Leistungsversorgungsleitung 170 weist Al, Cu, Ti, Ta oder dergleichen auf. Die Leistungsversorgungsleitung 170 kann eine einschichtigen Struktur oder eine mehrschichtige Struktur haben. Im Fall der mehrschichtigen Struktur weist die Leistungsversorgungsleitung 170 zum Beispiel auf der Seite, die näher an der isolierenden Schicht 120 ist, eine Sperrschicht auf, die Ti, TiN, Ta, TaN oder dergleichen aufweist, und weist auf der entgegengesetzten Seite eine ähnliche Deckschicht auf. Zwischen der Sperrschicht und der Deckschicht ist eine leitende Schicht bereitgestellt, die W, Al, Cu oder dergleichen aufweist.
  • Die poröse Metalloxidschicht 180 ist auf der Seite ausgebildet, die näher an der ersten Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110 ist. Die poröse Metalloxidschicht 180 hat eine Vielzahl von Poren 181. Die Vielzahl von Poren 181 ist in der porösen Metalloxidschicht 180 zu der dem Halbleitersubstrat 110 entgegengesetzten Seite geöffnet und erstreckt sich in der z-Achsenrichtung. Der Flächeninhalt der porösen Metalloxidschicht 180 auf der dem Halbleitersubstrat 110 entgegengesetzten Seite kann dadurch vergrößert werden. Die Vielzahl von Poren 181 ist zum Beispiel in einer zur xy-Ebene parallelen Richtung regelmäßig angeordnet. Die Öffnungsform von jeder der Vielzahl von Poren 181 ist im Fall der ersten Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110 in Draufsicht zum Beispiel eine sechseckige Form. Die Öffnungsform von jeder der Vielzahl von Poren 181 darf nicht als auf das Vorangehende beschränkt betrachtet werden und kann eine vieleckige Form, wie etwa eine dreieckige oder viereckige Form, eine kreisförmige Form, eine elliptische Form oder eine Kombination davon sein.
  • Zu Beispielen für die poröse Metalloxidschicht 180 zählen eloxierte Schichten wie ein Aluminiumoxid (Al2O3), ein Tantaloxid (Ta2O5), ein Titanoxid (TiO2), ein Zirconiumoxid (ZrO2), ein Siliziumoxid, ein Zinnoxid, ein Zinkoxid und ein Wolframoxid. Die poröse Metalloxidschicht 180 darf aber nicht als auf das Vorangehende beschränkt betrachtet werden und kann eine andere eloxierte Schicht sein.
  • Zum Beispiel kann die poröse Metalloxidschicht 180 eine eloxierte Schicht einer Legierung, wie etwa AlSi, AlCu oder AlSiCu sein.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements 100 gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug auf die 3 bis 10 beschrieben. 3 ist ein Schaltplan, der ein Beispiel der Montage des Halbleiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform schematisch als eine Schaltung veranschaulicht. 4 ist ein Ablaufplan, der einen Prozess zum Bilden einer zu eloxierenden Schicht in einem Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform schematisch zeigt. 5 ist ein Ablaufplan, der einen Prozess zur Eloxierung im Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements gemäß der ersten Ausführungsform schematisch zeigt. 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt des Bereitstellens einer isolierenden Schicht schematisch veranschaulicht. 7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt des Bereitstellens eines Bereichs hoher Konzentration schematisch veranschaulicht. 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt des Bereitstellens der zu eloxierenden Schicht schematisch veranschaulicht. 9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt des Bereitstellens einer Vielzahl von Vertiefungen in der zu eloxierenden Schicht schematisch veranschaulicht. 10 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt des Zertrennens eines Halbleitersubstrat-Wafers zum Unterteilen des Halbleitersubstrat-Wafers in mehrere Halbleiterbauelemente schematisch veranschaulicht.
  • Zunächst wird ein Halbleitersubstrat Z10 vorbereitet (S11). Diesbezüglich wird das Halbleitersubstrat Z10 mit einer ersten Hauptfläche Z10A und einer zweiten Hauptfläche Z10B, die einander entgegengesetzt sind, vorbereitet. Das Halbleitersubstrat Z10 entspricht einer Sammelplatte, auf der eine Vielzahl von Halbleiterbauelementen gebildet werden können, und dafür wird ein Halbleitersubstrat-Wafer oder ein zerteilter Halbleitersubstrat-Wafer verwendet. Das Halbleitersubstrat Z10 wird gemäß einem Schritt des Bildens eines gemeinsamen Halbleitersubstrat-Wafers vorbereitet.
  • Als Nächstes wird eine isolierende Schicht Z20 bereitgestellt (S12). Die isolierende Schicht Z20 wird auf der ersten Hauptfläche Z10A des Halbleitersubstrats Z10 bereitgestellt. Wie in 5 gezeigt, bedeckt die isolierende Schicht Z20 die erste Hauptfläche Z10A des Halbleitersubstrats Z10. Die isolierende Schicht Z20 wird mit einem PVD-Verfahren, einem CVD-Verfahren, einer thermischen Oxidationsbehandlung oder dergleichen bereitgestellt. Es ist zu beachten, dass die isolierende Schicht Z20 zuerst vorbereitet werden kann und das Halbleitersubstrat Z10 auf der isolierenden Schicht Z20 bereitgestellt werden kann. Zum Beispiel kann auf der isolierenden Schicht Z20 eine Halbleiter-Dünnschicht, wie etwa ein Niedertemperatur-polykristallines Silizium (LTPS), als das Halbleitersubstrat Z10 bereitgestellt werden.
  • Als Nächstes werden in der isolierenden Schicht Z20 Durchgangslöcher CHZ1 gebildet (S13). Zunächst wird ein Resist Z01 zum Bedecken der isolierenden Schicht Z20 bereitgestellt. Als Nächstes, wie in 6 gezeigt, werden den Durchgangslöchern CHZ1 entsprechende Öffnungen durch Strukturierung im Resist Z01 gebildet. Als Nächstes wird die isolierende Schicht Z20 mit dem Resist Z01 als Maske geätzt.
  • Als Nächstes werden Ionen in das Halbleitersubstrat Z10 implantiert (S14). Störionen werden von der ersten Hauptfläche Z10A des Halbleitersubstrats Z10 her implantiert.
    Diesbezüglich werden Störionen mit der isolierenden Schicht Z20 als Maske durch das Durchgangsloch CHZ1 in Verbindungen Z11 implantiert. So können die Verbindungen Z11 zu Bereichen hoher Konzentration gemacht werden. Es ist zu beachten, dass das Verfahren zum Bilden der Verbindungen Z11 nicht auf das oben erwähnte Verfahren beschränkt ist, solange der elektrische spezifische Widerstand verringert werden kann, und Bestrahlung mit Excimerlaser, Plasmabearbeitung oder dergleichen verwendet werden kann.
  • Als Nächstes wird eine Leistungsversorgungsleitung Z70 bereitgestellt (S15). Die Leistungsversorgungsleitung Z70 wird auf der isolierenden Schicht Z20 bereitgestellt. Diesbezüglich füllt die Leistungsversorgungsleitung Z70 die Durchgangslöcher CHZ1, so dass sie mit den Verbindungen Z11 in Kontakt steht.
    Es ist zu beachten, dass das Innere der Verbindung Z11 mit einer Durchkontaktierungselektrode gefüllt werden kann. In einer derartigen Anordnung ist die Leistungsversorgungsleitung Z70 durch die Durchkontaktierungselektrode elektrisch mit den Verbindungen Z11 verbunden. Des Weiteren ist es in einer derartigen Anordnung selbst im Fall der großen Dicke der isolierenden Schicht Z20 in z-Achsenrichtung möglich, einen Bruch der elektrischen Verbindung zwischen der Leistungsversorgungsleitung Z70 und dem Halbleitersubstrat Z10 zu unterdrücken.
  • Als Nächstes wird eine zu eloxierende Schicht Z89 bereitgestellt (S16). Die zu eloxierende Schicht Z89 wird auf der Leistungsversorgungsleitung Z70 bereitgestellt. Das Material für die zu eloxierende Schicht Z89 darf nicht als besonders beschränkt betrachtet werden, solange das Material zum Bilden einer porösen Metalloxidschicht eloxiert wird und zum Beispiel als Al, Ta, Ti, Zr, Sn, Zn, AlSi, AlCu, AlSiCu oder dergleichen bereitgestellt wird. Die Leistungsversorgungsleitung Z70 und die zu eloxierende Schicht Z89 werden einer Strukturierung unterzogen. In dem in 7 gezeigten Beispiel werden die Leistungsversorgungsleitung Z70 und die zu eloxierende Schicht Z89 einer Strukturierung durch Ätzen mithilfe des Resists Z02 unterzogen. Die Leistungsversorgungsleitung Z70 und die zu eloxierende Schicht Z89 können zusammen in der gleichen Struktur geätzt werden oder in verschiedenen Strukturen geätzt werden.
  • Als Nächstes wird eine Vielzahl von Vertiefungen ST in der zu eloxierenden Schicht Z89 gebildet (S21). Wie in 8 gezeigt, wird die Vielzahl von Vertiefungen ST auf der Seite der zu eloxierenden Schicht Z89, die dem Halbleitersubstrat Z10 entgegengesetzt ist, bereitgestellt. Die Vielzahl von Vertiefungen ST entspricht den Ausgangspunkten für die Vielzahl von Poren der porösen Metalloxidschicht. Insbesondere wird die Vielzahl von Poren in z-Achsenrichtung aus der Vielzahl von Vertiefungen ST gebildet. Die Vielzahl von Vertiefungen ST wird durch Pressen eines Formwerkzeugs gegen die eloxierende Schicht Z89 und dann Übertragen der Unebenheiten der Oberfläche des Formwerkzeugs gebildet. Bereitstellen einer Vielzahl von Vertiefungen ST in der zu eloxierenden Schicht Z89 im Voraus, wie oben beschrieben, wird als Oberflächenstrukturierung bezeichnet. Die Oberflächenstrukturierung wird durchgeführt, wodurch die Regelmäßigkeit der Vielzahl von Poren der porösen Metalloxidschicht vergrößert werden kann. Die Form und Ordnung der Vielzahl von Poren der porösen Metalloxidschicht kann durch die Form und Ordnung der Vielzahl von Vertiefungen ST bestimmt werden. Es ist zu beachten, dass der Schritt des Bildens der Vielzahl von Vertiefungen ST in der zu eloxierenden Schicht Z89 weggelassen werden kann. Selbst in einem solchen Fall werden die Bedingungen für die Eloxierung geeignet festgelegt, wodurch eine Vielzahl von Poren in der porösen Metalloxidschicht durch Selbstorganisation gebildet wird.
  • Als Nächstes wird ein Resist Z03 einer Strukturierung unterzogen (S22). Das Resist Z03 soll verhindern, dass die Seitenfläche der zu eloxierenden Schicht Z89 und der Leistungsversorgungsleitung Z70 zum Zeitpunkt der Eloxierung mit einer Elektrolytlösung in Kontakt gebracht werden und in einem Bereich, der der zu eloxierenden Schicht Z89 gegenüberliegt, in z-Achsenrichtung offengelegt werden.
  • Als Nächstes wird eine Leistungsversorgungsvorrichtung eingerichtet (S23). Die Leistungsversorgungsvorrichtung wird mit der zweiten Hauptfläche 10B des Halbleitersubstrats Z10 verbunden. Die Leistungsversorgungsvorrichtung verbindet das Halbleitersubstrat Z10 und eine externe Leistungsversorgung elektrisch miteinander und hält das Halbleitersubstrat Z10 mit einem pneumatischen Greifer oder dergleichen fest.
  • Als Nächstes wird die Oberfläche der zu eloxierenden Schicht Z89 in die Elektrolytlösung eingetaucht (S24). In einem Fall, in dem die zu eloxierende Schicht Z89 Al, AlSi, AlCu oder AlSiCu ist, kann für die Elektrolytlösung zum Beispiel eine Schwefelsäure, eine Oxalsäure, eine Phosphorsäure oder dergleichen verwendet werden.
  • Als Nächstes wird die Eloxierung durchgeführt (S25). Die poröse Metalloxidschicht Z80 mit Poren in einem Durchmesser von 5 bis 200 nm kann durch Anlegen einer Formierungsspannung von 5 bis 100 V als eine Anode an die zu eloxierende Schicht Z89 gebildet werden. Danach kann die poröse Metalloxidschicht Z80 auch in eine Lösung getaucht werden, die Aluminiumoxid auflösen kann, wie etwa Phosphorsäure, wodurch der Durchmesser der Poren auf eine gewünschte Größe vergrößert wird. Ferner kann nicht nur ein Gleichstrom- (DC) -verfahren, sondern auch ein Wechselstrom-(AC) -verfahren, ein AC/DC-Überlagerungsverfahren und ein Pulsverfahren als Leistungsversorgungsverfahren angewendet werden.
  • Als Nächstes wird das Resist entfernt (S26). Nach dem Entfernen des Resists Z03 wird das Halbleitersubstrat Z10 entlang einer Trennlinie BL durchgetrennt und dann in mehrere einzelne Halbleiterbauelemente Z00 unterteilt. Das Verfahren zum Zerteilen des Halbleitersubstrats Z10 kann ein Verfahren mit einer Trennsäge oder Stealth-Dicing mit einem Laser sein.
  • Als Nächstes wird die Anordnung eines Halbleiterbauelements 200 gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf 11 beschrieben. 11 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der zweiten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement 200 gemäß der zweiten Ausführungsform weist ein Halbleitersubstrat 210, eine isolierende Schicht 220, eine Leistungsversorgungsleitung 270 und eine poröse Metalloxidschicht 280 auf, wie das Halbleiterbauelement 100. Des Weiteren ist das Halbleitersubstrat 210 mit einer Verbindung 211 versehen und die Leistungsversorgungsleitung 270 ist durch ein Durchgangsloch CH21 elektrisch mit dem Halbleitersubstrat 210 verbunden.
  • Das Halbleiterbauelement 200 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterbauelement 100 dadurch, dass das Halbleiterbauelement 200 isolierende Schichten 230 und 240, Signalleitungen 231, 232, 241 und 242, Elektrodenanschlussflächen 233 und 243 und ein Element 261 aufweist.
  • Die isolierende Schicht 230 ist zwischen der isolierenden Schicht 220 und der porösen Metalloxidschicht 280 bereitgestellt. Die isolierende Schicht 230 ist auf der isolierenden Schicht 220 bereitgestellt. Die isolierende Schicht 240 ist zwischen der isolierenden Schicht 230 und der porösen Metalloxidschicht 280 bereitgestellt. Die isolierende Schicht 240 ist auf der isolierenden Schicht 230 bereitgestellt. Die isolierende Schicht 230 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH22 und die isolierende Schicht 240 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH23. Das Durchgangsloch CH22 durchdringt auch die isolierende Schicht 240. Es ist zu beachten, dass das Durchgangsloch CH21 auch die isolierenden Schichten 230 und 240 durchdringt.
  • Die Signalleitungen 231, 232, 241 und 242 übertragen ein Eingangssignal an das Halbleiterbauelement 200 oder ein Ausgangssignal vom Halbleiterbauelement 200. Die Signalleitung 231 ist zwischen der isolierenden Schicht 220 und der isolierenden Schicht 230 bereitgestellt und die Signalleitung 232 ist im Durchgangsloch CH22 und auf der isolierenden Schicht 240 bereitgestellt. Die Signalleitung 232 ist elektrisch mit einer externen Schaltung verbunden. Die Signalleitung 231 ist elektrisch mit der Signalleitung 232 im Durchgangsloch CH22 verbunden. Die Signalleitung 241 ist zwischen der isolierenden Schicht 230 und der isolierenden Schicht 240 bereitgestellt und die Signalleitung 242 ist im Durchgangsloch CH23 und auf der isolierenden Schicht 240 bereitgestellt. Die Signalleitung 242 ist elektrisch mit einer externen Schaltung verbunden. Die Signalleitung 241 ist elektrisch mit der Signalleitung 242 im Durchgangsloch CH23 verbunden. Die Leistungsversorgungsleitung 270, die Signalleitung 232 und die Signalleitung 242 entsprechen jeweils einem Teil der ersten Metallschicht. Die Leistungsversorgungsleitung 270, die Signalleitung 232 und die Signalleitung 242 können gleichzeitig gemäß dem gleichen Schritt bereitgestellt werden. Die Leistungsversorgungsleitung 270, die Signalleitung 232 und die Signalleitung 242 sind aber elektrisch voneinander getrennt. Diese Trennung ermöglicht die Erdung des Halbleitersubstrats 210 und der Leistungsversorgungsleitung 270.
  • Die Elektrodenanschlussfläche 233, die ein Verbindungsanschluss zum elektrischen Verbinden mit einer externen Schaltung ist, ist auf der Signalleitung 232 bereitgestellt. Die Elektrodenanschlussfläche 243, die ein Verbindungsanschluss zum elektrischen Verbinden mit einer externen Schaltung ist, ist auf der Signalleitung 242 bereitgestellt. Die Elektrodenanschlussfläche 233 und die Elektrodenanschlussfläche 243 sind zum Beispiel durch Drahtbonden mit einer externen Schaltung verbunden und es ist daher erwünscht, dass sie aus einem Material hergestellt sind, das am Bonddraht eine günstige Haftung aufweist. Die zu eloxierende Schicht für die poröse Metalloxidschicht 280 vor der Eloxierung kann als eine Metallschicht der gleichen Ebene wie die Elektrodenanschlussfläche 233 und die Elektrodenanschlussfläche 243 gebildet werden. Insbesondere wird die zu eloxierende Schicht gleichzeitig mit der Elektrodenanschlussfläche 233 und der Elektrodenanschlussfläche 243 gemäß dem gleichen Schritt bereitgestellt. Dann ist es möglich, nur die zu eloxierende Schicht zu eloxieren, um die poröse Metalloxidschicht 280 bereitzustellen. Diesbezüglich weist die poröse Metalloxidschicht 280 ein Oxid des Metallmaterials auf, das in der Elektrodenanschlussfläche 233 und der Elektrodenanschlussfläche 243 enthalten ist. Dies ermöglicht die Vereinfachung des Herstellungsprozesses für das Halbleiterbauelement.
  • Das Element 261 ist zwischen der isolierenden Schicht 220 und der isolierenden Schicht 230 bereitgestellt und elektrisch mit der Signalleitung 231 verbunden. Das Element 261 ist zum Beispiel zwischen dem Halbleitersubstrat 210 und der porösen Metalloxidschicht 280 bereitgestellt. Das Element 261 ist verschiedene Arten von Element, zum Beispiel ein Schaltungselement, wie etwa ein Widerstand, ein Induktor, ein Kondensator, eine Diode, ein Dünnschichttransistor (TFT), ein Halbleiterelement oder eine Schaltung der kombinierten Elemente. Wie oben beschrieben, kann die poröse Metalloxidschicht 280 für das Halbleiterbauelement 200 durch Laminierung integriert direkt auf der Leiterplatte gebildet werden.
  • Im Halbleiterbauelement 200 kann eine isolierende Schicht ferner zwischen dem Halbleitersubstrat 210 und der porösen Metalloxidschicht 280 laminiert sein. Außerdem kann im Halbleiterbauelement 200 ferner eine Halbleiterschicht oder eine Metallschicht zwischen das Halbleitersubstrat 210 und die poröse Metalloxidschicht 280 laminiert sein.
  • Als Nächstes wird die Anordnung eines Halbleiterbauelements 300 gemäß der dritten Ausführungsform mit Bezug auf 12 beschrieben. 12 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der dritten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement 300 gemäß der dritten Ausführungsform weist ein Halbleitersubstrat 310, isolierende Schichten 320, 330 und 340, eine Leistungsversorgungsleitung 370, eine poröse Metalloxidschicht 380, Signalleitungen 331, 332, 341 und 342, Elektrodenanschlussflächen 333 und 343 und ein Element 361 auf, wie das Halbleiterbauelement 200. Des Weiteren ist das Halbleitersubstrat 310 mit einer Verbindung 311 versehen und die Leistungsversorgungsleitung 370 ist durch ein Durchgangsloch CH31 elektrisch mit dem Halbleitersubstrat 310 verbunden. Die isolierende Schicht 330 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH32 und die isolierende Schicht 340 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH33.
  • Das Halbleiterbauelement 300 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich dadurch vom Halbleiterbauelement 200, dass das Halbleiterbauelement 300 Elemente 362 und 363 aufweist. Das Element 362 ist zwischen der isolierenden Schicht 330 und der isolierenden Schicht 340 bereitgestellt und elektrisch mit den Signalleitungen 341 verbunden.
  • Das Element 363 ist auf der isolierenden Schicht 340 bereitgestellt. Wie in 12 gezeigt, können im Fall der ersten Hauptfläche 310A des Halbleitersubstrats 310 in Draufsicht die Elemente 362 und 363 außerhalb der porösen Metalloxidschicht 380 bereitgestellt sein. Dieses Halbleiterbauelement 300 kann auch die gleiche vorteilhafte Wirkung erzielen wie die des Halbleiterbauelements 200.
  • Als Nächstes wird die Anordnung eines Halbleiterbauelements 400 gemäß der vierten Ausführungsform mit Bezug auf 13 beschrieben. 13 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der vierten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement 400 gemäß der vierten Ausführungsform weist ein Halbleitersubstrat 410, isolierende Schichten 420, 430 und 440, eine Leistungsversorgungsleitung 470, eine poröse Metalloxidschicht 480, Signalleitungen 431, 432, 441 und 442, Elektrodenanschlussflächen 433 und 443 und ein Element 461 auf, wie das Halbleiterbauelement 200. Des Weiteren ist das Halbleitersubstrat 410 mit einer Verbindung 411 versehen und die Leistungsversorgungsleitung 470 ist durch ein Durchgangsloch CH41 elektrisch mit dem Halbleitersubstrat 410 verbunden. Die isolierende Schicht 430 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH42 und die isolierende Schicht 440 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH43.
  • Das Halbleiterbauelement 400 gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich dadurch vom Halbleiterbauelement 200, dass das Halbleiterbauelement 400 ferner eine Schutzschicht 491 aufweist, die wenigstens einen Teil eines Endes der porösen Metalloxidschicht 480 bedeckt. Dieser Unterschied lässt zu, dass die Schutzschicht 491 das Eindringen von Feuchtigkeit in das Halbleiterbauelement 400 verhindert und eine Beeinträchtigung des Halbleiterbauelements 400 unterdrückt.
  • Als Nächstes wird die Anordnung eines Halbleiterbauelements 500 gemäß einer fünften Ausführungsform mit Bezug auf 14 beschrieben. 14 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der fünften Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement 500 gemäß der fünften Ausführungsform weist ein Halbleitersubstrat 510, isolierende Schichten 520, 530 und 540, eine Leistungsversorgungsleitung 570, eine poröse Metalloxidschicht 580, Signalleitungen 531, 532, 541 und 542, Elektrodenanschlussflächen 533 und 543 und ein Element 561 auf, wie das Halbleiterbauelement 200. Des Weiteren ist das Halbleitersubstrat 510 mit einer Verbindung 511 versehen und die Leistungsversorgungsleitung 570 ist durch ein Durchgangsloch CH51 elektrisch mit dem Halbleitersubstrat 510 verbunden. Die isolierende Schicht 530 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH52 und die isolierende Schicht 540 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH53.
  • Das Halbleiterbauelement 500 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterbauelement 200 dadurch, dass die Leistungsversorgungsleitung 570 mit einem Ende der porösen Metalloxidschicht 580 in Kontakt steht.
  • Die poröse Metalloxidschicht 580 steht zum Beispiel mit der isolierenden Schicht 540 in Kontakt. Dieser Kontakt ermöglicht die Vergrößerung des Flächeninhalts der porösen Metalloxidschicht 580. Diese poröse Metalloxidschicht 580 kann zum Beispiel durch Eloxieren eines Teils der Leistungsversorgungsleitung 570 als eine eloxierte Schicht gebildet werden. Insbesondere weist die poröse Metalloxidschicht 580 ein Oxid des Metallmaterials auf, das in der Leistungsversorgungsleitung 570 enthalten ist.
  • Daher kann der Herstellungsprozess für das Halbleiterbauelement 500 durch Weglassen des Schritts zum Bilden einer zu eloxierenden Schicht vereinfacht werden.
  • Als Nächstes wird die Anordnung eines Halbleiterbauelements 600 gemäß der sechsten Ausführungsform mit Bezug auf 15 beschrieben. 15 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der sechsten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement 600 gemäß der sechsten Ausführungsform weist ein Halbleitersubstrat 610, isolierende Schichten 620, 630 und 640, eine Leistungsversorgungsleitung 670, eine poröse Metalloxidschicht 680, Signalleitungen 631, 632, 641 und 642, Elektrodenanschlussflächen 633 und 643 und ein Element 661 auf, wie das Halbleiterbauelement 200. Des Weiteren ist das Halbleitersubstrat 610 mit einer Verbindung 611 versehen und die Leistungsversorgungsleitung 670 ist durch ein Durchgangsloch CH61 elektrisch mit dem Halbleitersubstrat 610 verbunden. Die isolierende Schicht 630 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH62 und die isolierende Schicht 640 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH63.
  • Das Halbleiterbauelement 600 gemäß der sechsten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halbleiterbauelement 200 dadurch, dass die Leistungsversorgungsleitung 670 zwischen der isolierenden Schicht 630 und der isolierenden Schicht 640 bereitgestellt ist, und dass die poröse Metalloxidschicht 680 und die isolierende Schicht 640 in einer zur xy-Ebene parallelen Richtung angeordnet sind. Diesbezüglich entsprechen die Leistungsversorgungsleitung 670 und die Signalleitung 641 einer ersten Metallschicht, die auf der Seite der isolierenden Schicht 630 (entsprechend einer ersten isolierenden Schicht), die dem Halbleitersubstrat 610 entgegengesetzt ist, bereitgestellt ist. Des Weiteren entsprechen die Signalleitung 632 und die Signalleitung 642 einer zweiten Metallschicht, die auf der Seite der isolierenden Schicht 640 (entsprechend einer zweiten isolierenden Schicht), die dem Halbleitersubstrat 610 entgegengesetzt ist, bereitgestellt ist. Im Halbleiterbauelement 600 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, können Elemente, Schaltungen und dergleichen in eine Ebene integriert sein, die weiter vom Halbleitersubstrat 610 entfernt ist als die poröse Metalloxidschicht 680. Es ist zu beachten, dass die poröse Metalloxidschicht 680 ein Element wie etwa einen Kondensator bilden kann und mit der isolierenden Schicht 640 bedeckt sein kann.
  • Als Nächstes wird die Anordnung eines Halbleiterbauelements 700 gemäß der siebten Ausführungsform mit Bezug auf 16 beschrieben. 16 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der siebten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement 700 gemäß der siebten Ausführungsform weist ein Halbleitersubstrat 710, isolierende Schichten 720, 730 und 740, eine Leistungsversorgungsleitung 770, eine poröse Metalloxidschicht 780, Signalleitungen 731, 732, 741 und 742, Elektrodenanschlussflächen 733 und 743 und ein Element 761 auf, wie das Halbleiterbauelement 600. Des Weiteren ist das Halbleitersubstrat 710 mit einer Verbindung 711 versehen und die Leistungsversorgungsleitung 770 ist durch ein Durchgangsloch CH71 elektrisch mit dem Halbleitersubstrat 710 verbunden. Die isolierende Schicht 730 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH72 und die isolierende Schicht 740 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH73.
  • Das Halbleiterbauelement 700 gemäß der siebten Ausführungsform unterscheidet sich dadurch vom Halbleiterbauelement 600, dass das Halbleiterbauelement 700 ferner eine Schutzschicht 791 aufweist, die die isolierende Schicht 740 (entsprechend einer zweiten isolierenden Schicht) bedeckt. Die Schutzschicht 791 bedeckt eine Innenfläche eines Öffnungsbereichs der isolierenden Schicht 740, die der porösen Metalloxidschicht 780 entgegengesetzt ist. Diese Abdeckung lässt zu, dass die Schutzschicht 791 das Eindringen von Feuchtigkeit in das Halbleiterbauelement 700 verhindert und eine Beeinträchtigung des Halbleiterbauelements 700 unterdrückt.
  • Als Nächstes wird die Anordnung eines Halbleiterbauelements 800 gemäß der achten Ausführungsform mit Bezug auf 17 beschrieben. 17 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der achten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement 800 gemäß der achten Ausführungsform weist ein Halbleitersubstrat 810, isolierende Schichten 820, 830 und 840, eine Leistungsversorgungsleitung 870, eine poröse Metalloxidschicht 880, Signalleitungen 831, 832, 841 und 842, Elektrodenanschlussflächen 833 und 843 und ein Element 861 auf, wie das Halbleiterbauelement 200. Des Weiteren ist das Halbleitersubstrat 810 mit einer Verbindung 811 versehen und die Leistungsversorgungsleitung 870 ist durch ein Durchgangsloch CH81 elektrisch mit dem Halbleitersubstrat 810 verbunden. Die isolierende Schicht 830 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH82 und die isolierende Schicht 840 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH83.
  • Das Halbleiterbauelement 800 gemäß der achten Ausführungsform unterscheidet sich dadurch vom Halbleiterbauelement 200, dass das Halbleiterbauelement 800 ferner eine rückseitige Metallschicht 819 auf der zweiten Hauptfläche 810B des Halbleitersubstrats 810 aufweist. Dieser Unterschied lässt zu, dass der Kontaktwiderstand zwischen der Leistungsversorgungsvorrichtung und dem Halbleitersubstrat 810 bei der Eloxierung reduziert wird. Insbesondere kann Leistungsverlust im Herstellungsprozess für das Halbleiterbauelement 800 reduziert werden, wodurch Abweichungen der Porendichte und -größe der porösen Metalloxidschicht 880 reduziert werden.
  • Als Nächstes wird die Anordnung eines Hauptleiterbauelements 900 gemäß der neunten Ausführungsform mit Bezug auf die 18A und 18B beschrieben. 18A ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der neunten Ausführungsform schematisch veranschaulicht. 18B ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Anordnungsbeispiel eines Kondensators im Halbleiterbauelement gemäß der neunten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement 900 gemäß der neunten Ausführungsform weist ein Halbleitersubstrat 910, isolierende Schichten 920, 930 und 940, eine Leistungsversorgungsleitung 970, eine poröse Metalloxidschicht 980, Signalleitungen 931, 932, 941 und 942, Elektrodenanschlussflächen 933 und 943 und ein Element 961 auf, wie das Halbleiterbauelement 600. Des Weiteren ist das Halbleitersubstrat 910 mit einer Verbindung 911 versehen und die Leistungsversorgungsleitung 970 ist durch ein Durchgangsloch CH91 elektrisch mit dem Halbleitersubstrat 910 verbunden. Die isolierende Schicht 930 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH92 und die isolierende Schicht 940 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CH93.
  • Das Halbleiterbauelement 900 gemäß der neunten Ausführungsform, wie in 18A gezeigt, unterscheidet sich dadurch vom Halbleiterbauelement 600, dass das Halbleiterbauelement 900 ferner eine Kondensatorelektrode 993 aufweist, die mit der porösen Metalloxidschicht 980 als eine dielektrische Schicht Kapazität zwischen der Kondensatorelektrode 993 und der Leistungsversorgungsleitung 970 bildet.
  • Die Kondensatorelektrode 993 ist auf der Seite der porösen Metalloxidschicht 980, die dem Halbleitersubstrat 910 entgegengesetzt ist, bereitgestellt und erstreckt sich in einer Vielzahl von Poren der porösen Metalloxidschicht 980. Das Halbleiterbauelement 900 gemäß der vorliegenden Ausführungsform lässt zu, dass die entgegengesetzte Fläche der entgegengesetzten Elektrode des Widerstands vergrößert wird. Insbesondere kann im Halbleiterbauelement 900 die von der Leistungsversorgungsleitung 970 und der Kondensatorelektrode 993 gebildete Kapazität vergrößert werden. Auf der Kondensatorelektrode 993 ist eine Elektrodenanschlussfläche 994 bereitgestellt. Die Elektrodenanschlussfläche 994 ist, wie bei der Elektrodenanschlussfläche 933 und der Elektrodenanschlussfläche 943, ein externer Anschluss, der elektrisch mit einer externen Schaltung verbunden ist, das heißt z.B. eine Bondinsel zum Drahtbonden. Durch die Elektrodenanschlussfläche 994 wird eine Spannung an die Kondensatorelektrode 993 angelegt. Es ist zu beachten, dass die Elektrodenanschlussfläche 994 weggelassen werden kann. Insbesondere kann eine Spannung durch im Halbleiterbauelement 900 gebildete Verdrahtung an die Kondensatorelektrode 993 angelegt werden.
  • Wie in 18B gezeigt, kann das Halbleiterbauelement 900 gemäß der neunten Ausführungsform ferner eine dielektrische Schicht 996 und eine Kondensatorelektrode 998 auf der Kondensatorelektrode 993 aufweisen. Die Kondensatorelektrode 993 entspricht einer ersten Kondensatorelektrode.
  • Zwischen der Kondensatorelektrode 993 und der Kondensatorelektrode 998 wird eine Kapazität gebildet. Die Kondensatorelektrode 998 entspricht einer zweiten Kondensatorelektrode. Die dielektrische Schicht 996 ist auf der Seite der Kondensatorelektrode 993, die dem Halbleitersubstrat 910 entgegengesetzt ist, gebildet und erstreckt sich in der Vielzahl von Poren der porösen Metalloxidschicht 980. Die dielektrische Schicht 996 ist, anders ausgedrückt, der porösen Metalloxidschicht entgegengesetzt, wobei die Kondensatorelektrode 993 dazwischenliegend angeordnet ist, und erstreckt sich entlang der Innenwand der Vielzahl von Poren der porösen Metalloxidschicht 980. Die Kondensatorelektrode 998 ist auf der Seite der dielektrischen Schicht 996 bereitgestellt, die dem Halbleitersubstrat 910 entgegengesetzt ist, und ist der Kondensatorelektrode 993 entgegengesetzt, wobei die dielektrische Schicht 996 dazwischenliegend angeordnet ist. Die Elektrodenanschlussfläche 994 ist auf der Kondensatorelektrode 998 bereitgestellt. Die dielektrische Konstante und die Dicke der dielektrischen Schicht 996 können geändert werden. Aus diesem Grund kann im Halbleiterbauelement 900 die Größe der Kapazität geeignet eingestellt werden, während die von der Kondensatorelektrode 993 und der Kondensatorelektrode 998 gebildete Kapazität vergrößert wird.
  • Als Nächstes wird die Anordnung eines Halbleiterbauelements A00 gemäß der zehnten Ausführungsform mit Bezug auf 19 beschrieben. 19 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der zehnten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement A00 gemäß der elften Ausführungsform weist ein Halbleitersubstrat A10, isolierende Schichten A20, A30 und A40, eine Leistungsversorgungsleitung A70, eine poröse Metalloxidschicht A80, Signalleitungen A31, A32, A41 und A42, Elektrodenanschlussflächen A33 und A43, ein Element A61 und eine Schutzschicht A91 auf, wie das Halbleiterbauelement 400. Des Weiteren ist das Halbleitersubstrat A10 mit einer Verbindung A11 versehen und die Leistungsversorgungsleitung A70 ist durch ein Durchgangsloch CHA1 elektrisch mit dem Halbleitersubstrat A10 verbunden. Die isolierende Schicht A30 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CHA2 und die isolierende Schicht A40 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CHA3.
  • Das Halbleiterbauelement A00 gemäß der elften Ausführungsform unterscheidet sich dadurch vom Halbleiterbauelement 400, dass ferner eine Katalysatorschicht A95 bereitgestellt ist. Die Katalysatorschicht A95 ist auf der Seite der porösen Metalloxidschicht A80, die dem Halbleitersubstrat A10 entgegengesetzt ist, bereitgestellt und adsorbiert ein Gas. Das Element A61 hat ein Gasdetektionselement, das für das Erfassen einer von der auf der Katalysatorschicht A95 adsorbierten Gasmenge abhängigen Temperaturänderung ausgelegt ist. Dadurch wird es möglich, das Halbleiterbauelement A00 bereitzustellen, das eine Gasdetektionsfunktion hat.
  • Das Element A61 (Gasdetektionselement) ist zum Beispiel eine Schaltung, die eine von einer Temperaturänderung abhängige Änderung des elektrischen spezifischen Widerstands eines Widerstands erfasst. Ein Element A61, zum Beispiel eine Wheatstonesche Messbrücke, kann so verwendet werden. Diese Schaltung hat in sie eingebaute Leistungsversorgungs- und Stromdetektionsmittel, wodurch eine Änderung des elektrischen spezifischen Widerstands gemessen werden kann. Das Element A61 (Gasdetektionselement) kann ein Halbleiter-Temperatursensor sein, der eine Temperaturänderung als eine Änderung elektrischer Eigenschaften erfasst. Ein Element A61, zum Beispiel ein Halbleiterelement wie ein FET oder ein TFT, kann so verwendet werden. Dieses Element lässt zu, dass die Temperaturänderung mit höherer Empfindlichkeit erfasst wird.
  • Das Element A61 kann zum Beispiel ein Gasdetektionselement sein, das im Fall der Verbrennung des auf der Katalysatorschicht A95 adsorbierten Gases die Verbrennungswärme erfasst. Das Element A61 kann ein Gasdetektionselement sein, das im Fall von Adsorption des Gases auf der Katalysatorschicht A95 oder von Desorption des Gases von der Katalysatorschicht A95 Reaktionswärme erfasst. Das Element A61 (Gasdetektionselement) ist zwischen dem Halbleitersubstrat A10 und der porösen Metalloxidschicht A80 bereitgestellt.
  • Dadurch kann die Empfindlichkeit des Gasdetektionselements verbessert werden.
  • Ferner ist die Katalysatorschicht A95 in dem in 19 gezeigten Beispiel eine fortlaufende dünne Schicht, die sich entlang der Innenfläche einer Vielzahl von Poren A81 der porösen Metalloxidschicht A80 erstreckt. Dann wird der Flächeninhalt der porösen Metalloxidschicht A80 vergrößert, so dass der Flächeninhalt der Katalysatorschicht A95 vergrößert werden kann. Dementsprechend kann die Empfindlichkeit des Gasdetektionselements verbessert werden.
  • Als Nächstes wird die Anordnung einer Katalysatorschicht B95 für das Halbleiterbauelement gemäß der elften Ausführungsform mit Bezug auf 20 beschrieben. 20 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung der Katalysatorschicht des Halbleiterbauelements gemäß der elften Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Die Katalysatorschicht B95 des Halbleiterbauelements gemäß der zwölften Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der Katalysatorschicht A95, dass die Katalysatorschicht B95 als eine Vielzahl von Inselgebilden an der Innenfläche einer Vielzahl von Poren B81 einer porösen Metalloxidschicht B80 ausgebildet ist. Die Katalysatorschicht B95 gemäß der vorliegenden Ausführungsform lässt zu, dass der Flächeninhalt mehr vergrößert wird als der der Katalysatorschicht A95 des Halbleiterbauelements gemäß der elften Ausführungsform.
  • Als nächstes wird die Anordnung einer Katalysatorschicht C95 für das Halbleiterbauelement gemäß der zwölften Ausführungsform mit Bezug auf 21 beschrieben. 21 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung der Katalysatorschicht des Halbleiterbauelements gemäß der zwölften Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Die Katalysatorschicht C95 des Halbleiterbauelements gemäß der zwölften Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der Katalysatorschicht A95, dass die Katalysatorschicht C95 als eine Vielzahl von Inselgebilden auf der Außenfläche einer Vielzahl von Poren C81 einer porösen Metalloxidschicht C80 ausgebildet ist. Im Fall, dass die Katalysatorschicht C95 in einem Beschichtungsschritt bereitgestellt wird, beschränkt die poröse Metalloxidschicht C80 die Ausbreitung der Katalysatorschicht C95 aufgrund von Oberflächenspannung und die Katalysatorschicht C95 wird als Inselgebilde an den Spitzen von Vorsprüngen zwischen der Vielzahl von Poren C81 ausgebildet. Dadurch kann der Flächeninhalt der Katalysatorschicht C95 verglichen mit der in der Form einer dünnen Schicht auf einer ebenen Oberfläche bereitgestellten Katalysatorschicht vergrößert werden.
  • Als Nächstes wird die Anordnung eines Halbleiterbauelements D00 gemäß der dreizehnten Ausführungsform mit Bezug auf 22 beschrieben. 22 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der dreizehnten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement D00 gemäß der dreizehnten Ausführungsform weist ein Halbleitersubstrat D10, isolierende Schichten D20, D30 und D40, eine Leistungsversorgungsleitung D70, eine poröse Metalloxidschicht D80, Signalleitungen D31, D32, D41 und D42, Elektrodenanschlussflächen D33 und D43, ein Element D61, eine Schutzschicht D91 und eine Katalysatorschicht D95 auf, wie das Halbleiterbauelement A00. Des Weiteren ist das Halbleitersubstrat D10 mit einer Verbindung D11 versehen und die Leistungsversorgungsleitung D70 ist durch ein Durchgangsloch CHD1 elektrisch mit dem Halbleitersubstrat D10 verbunden. Die isolierende Schicht D30 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CHD2 und die isolierende Schicht D40 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CHD3.
  • Das Halbleiterbauelement D00 gemäß der dreizehnten Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von dem Halbleiterbauelement A00, dass eine Region des Halbleitersubstrats D10, die der porösen Metalloxidschicht D80 gegenüberliegt ist, wenigstens teilweise entfernt wird. Dieser Unterschied lässt zu, dass der Wärmeübertragungsweg verkürzt wird, wodurch die Wärmekapazität um das Element D61 (Gasdetektionselement) und die Katalysatorschicht D95 reduziert wird. Dadurch kann die Empfindlichkeit des Gasdetektionselements verbessert werden.
  • Außerdem haben die isolierenden Schichten D20, D30 und D40 um die poröse Metalloxidschicht D80 gebildete Schlitze SL. Der Bereich innerhalb der Schlitze SL, der das Element D61 (Gasdetektionselement) und die Katalysatorschicht D95 beinhaltet, wird von Brücken BR in Bezug auf die Bereiche außerhalb der Schlitze SL gekoppelt und festgehalten. Die Verdrahtungen, wie etwa die Leistungsversorgungsleitung D70 und die Signalleitung D31, sind durch die Brücke BR verbunden. Die Schlitze SL werden gebildet, wodurch es möglich wird, den Wärmeübertragungsweg zu verkürzen und dann die Wärmekapazität um das Element D61 (Gasdetektionselement) und die Katalysatorschicht D95 zu verringern.
  • Als Nächstes wird die Anordnung eines Halbleiterbauelements E00 gemäß der vierzehnten Ausführungsform mit Bezug auf 23 beschrieben. 23 ist eine Querschnittsansicht, die die Anordnung des Halbleiterbauelements gemäß der vierzehnten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
  • Das Halbleiterbauelement E00 gemäß der vierzehnten Ausführungsform weist ein Halbleitersubstrat E10, isolierende Schichten E20, E30 und E40, eine Leistungsversorgungsleitung E70, eine poröse Metalloxidschicht E80, Signalleitungen E31, E32, E41 und E42, Elektrodenanschlussflächen E33 und E43, ein Element E61, eine Schutzschicht E91 und eine Katalysatorschicht E95 auf, wie das Halbleiterbauelement A00. Des Weiteren ist das Halbleitersubstrat E10 mit einer Verbindung E11 versehen und die Leistungsversorgungsleitung E70 ist durch ein Durchgangsloch CHE1 elektrisch mit dem Halbleitersubstrat E10 verbunden. Die isolierende Schicht E30 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CHE2 und die isolierende Schicht E40 hat ein in ihr gebildetes Durchgangsloch CHE3.
  • Das Halbleiterbauelement E00 gemäß der vierzehnten Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von dem Halbleiterbauelement A00, dass das Halbleiterbauelement E00 ein Element E62 aufweist. Das Element E62 ist ein Heizelement, das die Katalysatorschicht E95 erhitzen kann. Das Heizelement ist zum Beispiel ein Heizdraht, der Elektrizität in Wärme umwandelt. Das Element E62 (Heizelement) kann das auf der Katalysatorschicht E95 adsorbierte Gas verbrennen. Alternativ kann das Element E62 (Heizelement) eine Adsorptionsreaktion oder eine Desorptionsreaktion zwischen der Katalysatorschicht E95 und einem Gas fördern. Insbesondere kann die Empfindlichkeit des Elements E61 (Gasdetektionselement) verbessert werden. Das Element E62 (Heizelement) ist zwischen dem Element E61 (Gasdetektionselement) und der porösen Metalloxidschicht E80 bereitgestellt. Dadurch kann die Katalysatorschicht E95 von dem Element E62 (Heizelement) effizient erhitzt werden.
  • Wie oben beschrieben, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung das Halbleiterbauelement 100 vorgesehen, das Folgendes aufweist: das Halbleitersubstrat 110 mit der ersten Hauptfläche 110A und der zweiten Hauptfläche 110B, die einander gegenüberliegen, und die poröse Metalloxidschicht 180, die auf der Seite gebildet ist, die näher an der ersten Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110 ist, mit einer Vielzahl von Poren 181, wobei das Halbleitersubstrat 110 die Verbindung 111 hat, die elektrisch mit der porösen Metalloxidschicht 180 auf der Seite, die näher an der ersten Hauptfläche 110A ist, verbunden ist, und zum Bereitstellen eines Leistungsversorgungswegs von der zweiten Hauptfläche 110B zur Verbindung 111 auf der ersten Hauptfläche 110A angeordnet ist.
  • Gemäß dem oben erwähnten Aspekt ist es im Herstellungsprozess für das Halbleiterbauelement zum Beispiel nicht notwendig, die Leistungsversorgungsanschlussfläche oder die Leistungsversorgungsleitung auf der Seite bereitzustellen, die näher an der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstratwafers ist, es wird also möglich, die Anzahl der Halbleiterbauelemente zu vergrößern, die pro Halbleitersubstratwafer hergestellt werden können. Des Weiteren ist das Halbleiterbauelement zum Reduzieren von Schwankungen der Formierungsspannung aufgrund von Längenunterschieden zwischen jeweiligen Leistungsversorgungsleitungen, die die Formierungsspannung an jeweilige zu eloxierende Schichten anlegen, fähig. Insbesondere ist das Halbleiterbauelement zum Reduzieren von Abweichungen der Porendichte und -größe zwischen mehreren auf dem gleichen Halbleitersubstrat-Wafer gebildeten porösen Metalloxidschichten fähig. Anhand des Vorangehenden ist es möglich, das Halbleiterbauelement bereitzustellen, das zur Verbesserung der Herstellungseffizienz fähig ist. Des Weiteren ist das Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Ausführungsform, verglichen mit der Anordnung einer gebildeten porösen Metalloxidschicht, die durch Übertragung für das Halbleiterbauelement bereitgestellt wird, zur Verbesserung der Haftfestigkeit der porösen Metalloxidschicht fähig. Somit ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Halbleiterbauelements zu verbessern.
  • Die Vielzahl von Poren 181 kann in der porösen Metalloxidschicht 180 zu der dem Halbleitersubstrat 110 entgegengesetzten Seite geöffnet sein und kann sich in einer Richtung erstrecken, die sich mit der ersten Hauptfläche 110A des Halbleitersubstrats 110 schneidet. Der Flächeninhalt der porösen Metalloxidschicht 180 auf der dem Halbleitersubstrat entgegengesetzten Seite kann dadurch vergrößert werden.
  • Das Halbleiterbauelement 100 kann ferner die erste isolierende Schicht 120, die zwischen dem Halbleitersubstrat 110 und der porösen Metalloxidschicht 180 bereitgestellt ist, mit dem gebildeten Durchgangsloch CH11 aufweisen, wobei die poröse Metalloxidschicht 180 durch das Durchgangsloch CH11 der ersten isolierenden Schicht 120 elektrisch mit der Verbindung 111 verbunden sein kann. Im Halbleiterbauelement 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, selbst wenn zwischen dem Halbleitersubstrat und der porösen Metalloxidschicht eine isolierende Schicht bereitgestellt ist, die poröse Metalloxidschicht durch Leistungseinspeisung von der Seite der zweiten Hauptfläche des Halbleitersubstrats her gebildet werden. Die isolierende Schicht kann weggelassen werden. Insbesondere kann die poröse Metalloxidschicht auf dem Halbleitersubstrat oder auf der Halbleiterebene des Mehrschichtsubstrats bereitgestellt sein.
  • Der elektrische spezifische Widerstand des Halbleitersubstrats 110 kann 100 Ω·cm oder weniger sein.
  • Dieser spezifische Widerstand ermöglicht, dass Leistungsverlust im Halbleitersubstrat bei Anlegen einer Formierungsspannung mit einem externen Anschluss, der mit der zweiten Hauptfläche des Halbleitersubstrats verbunden ist, reduziert wird. Es ist daher möglich, Abweichungen der Porendichte und -größe der porösen Metalloxidschicht, je nach der Position jedes Halbleitersubstrats im Halbleitersubstrat-Wafer, zu reduzieren.
  • Die Verbindung 111 kann einen Bereich hoher Konzentration haben, der eine höhere Störstellenkonzentration als die Umgebung hat. Dies lässt zu, dass die Grenzfläche zwischen dem Halbleitersubstrat und der Leistungsversorgungsleitung in ohmschen Kontakt gebracht wird. Insbesondere kann im Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Ausführungsform Leistungsverlust an der Grenzfläche zwischen dem Halbleitersubstrat und der Leistungsversorgungsleitung reduziert werden.
  • Das Halbleiterbauelement 100 kann ferner eine erste Metallschicht aufweisen, die die Leistungsversorgungsleitung 170 aufweist, die die Verbindung 111 und die poröse Metalloxidschicht 180 elektrisch verbindet. Dies lässt zu, dass die Verbindung im Fall der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats in Draufsicht außerhalb der porösen Metalloxidschicht bereitgestellt wird. Daher können Elemente, Schaltungen und dergleichen zwischen dem Halbleitersubstrat und der porösen Metalloxidschicht bereitgestellt werden.
  • Die Leistungsversorgungsleitung 170 kann mit der Oberfläche der porösen Metalloxidschicht 180, die näher am Halbleitersubstrat 110 ist, in Kontakt stehen. Dieser Kontakt lässt im Fall, dass die poröse Metalloxidschicht durch Eloxieren der zu eloxierenden Schicht gebildet wird, das Anlegen der Formierungsspannung an die gesamte Oberfläche der zu eloxierenden Schicht nahe am Halbleitersubstrat zu, so dass es möglich gemacht wird, die Schwankung der Formierungsspannung in der Ebene der zu eloxierenden Schicht zu unterdrücken. Dementsprechend ist es möglich, Abweichungen der Porendichte und -größe in der Ebene der porösen Metalloxidschicht zu reduzieren.
  • Die Leistungsversorgungsleitung 570 kann mit einem Ende der porösen Metalloxidschicht 580 in Kontakt stehen. Dieser Kontakt ermöglicht die Vergrößerung des Flächeninhalts der Metalloxidschicht.
  • Das Halbleiterbauelement 200 kann ferner die Elektrodenanschlussflächen 233 und 243 aufweisen, die auf der Seite bereitgestellt sind, die näher an der ersten Hauptfläche 210A des Halbleitersubstrats 210 ist, und elektrisch mit einer externen Schaltung verbunden sind, wobei die poröse Metalloxidschicht 280 ein Oxid des Metallmaterials aufweisen kann, das in den Elektrodenanschlussflächen 233 und 243 enthalten ist. Dies ermöglicht die Vereinfachung des Herstellungsprozesses für das Halbleiterbauelement.
  • Die poröse Metalloxidschicht 580 kann ein Oxid des Metallmaterials aufweisen, das in der Leistungsversorgungsleitung 570 enthalten ist. Dies ermöglicht die Vereinfachung des Herstellungsprozesses für das Halbleiterbauelement durch Überspringen des Schritts des Bildens der zu eloxierenden Schicht.
  • Die erste Metallschicht kann ferner die Signalleitungen 232 und 242 aufweisen, die elektrisch von der Leistungsversorgungsleitung 270 getrennt und elektrisch mit einer externen Schaltung verbunden sind. Diese Trennung ermöglicht die Erdung des Halbleitersubstrats und der Leistungsversorgungsleitung.
  • Das Halbleiterbauelement 900 kann ferner die Kondensatorelektrode 993 aufweisen, die auf der Seite der porösen Metalloxidschicht 980 bereitgestellt ist, die dem Halbleitersubstrat 910 gegenüberliegt, und sich in eine Vielzahl von Poren erstreckt, wobei zwischen der Leistungsversorgungsleitung 970 und der Kondensatorelektrode 993 mit der porösen Metalloxidschicht 980 als einer dielektrischen Schicht Kapazität gebildet werden kann. Das Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Ausführungsform lässt zu, dass die gegenüberliegende Fläche zwischen der Leistungsversorgungsleitung, die der entgegengesetzten Elektrode des Kondensators entspricht, und der Kondensatorelektrode vergrößert wird. Daher kann die von der Leistungsversorgungsleitung und der Kondensatorelektrode gebildete Kapazität vergrößert werden.
  • Das Halbleiterbauelement 900 kann ferner Folgendes aufweisen: die Kondensatorelektrode 993, die auf der Seite der porösen Metalloxidschicht 980 bereitgestellt ist, die dem Halbleitersubstrat 910 entgegengesetzt ist, und sich in eine Vielzahl von Poren erstreckt, die dielektrische Schicht 996, die auf der Seite der ersten Kondensatorelektrode 993 bereitgestellt ist, die dem Halbleitersubstrat 910 entgegengesetzt ist, und sich in die Vielzahl von Poren erstreckt, und die zweite Kondensatorelektrode 998, die der ersten Kondensatorelektrode 993 gegenüberliegt, wobei die dielektrische Schicht 996 zwischen der ersten Kondensatorelektrode 993 und der zweiten Kondensatorelektrode 998 liegend angeordnet ist, wobei zwischen der ersten Kondensatorelektrode 993 und der zweiten Kondensatorelektrode 998 Kapazität gebildet werden kann. Dies lässt zu, dass die dielektrische Konstante und die Schichtdicke der dielektrischen Schicht, die den Kondensator bildet, geändert wird. Dementsprechend kann im Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Größe der Kapazität geeignet eingestellt werden, während die von der ersten Kondensatorelektrode und der zweiten Kondensatorelektrode gebildete Kapazität vergrößert wird.
  • Das Halbleiterbauelement A00 kann ferner die Katalysatorschicht A95, die auf der Seite der porösen Metalloxidschicht A80 bereitgestellt ist, die dem Halbleitersubstrat A10 entgegengesetzt ist und ein Gas adsorbiert, und das Gasdetektionselement A61, das eine von der adsorbierten Gasmenge abhängige Temperaturänderung erfasst, aufweisen. Dadurch wird es möglich, das Halbleiterbauelement bereitzustellen, das eine Gasdetektionsfunktion hat.
  • Das Gasdetektionselement A61 kann Verbrennungswärme beim Verbrennen des auf der Katalysatorschicht A95 adsorbierten Gases erfassen.
  • Das Gasdetektionselement A61 kann Reaktionswärme bei der Adsorption des Gases auf der Katalysatorschicht A95 oder der Desorption des Gases von der Katalysatorschicht A95 erfassen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellen des Halbleiterbauelements Z00 vorgesehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Vorbereiten des Halbleitersubstrats Z10 mit der ersten Hauptfläche Z10A und der zweiten Hauptfläche Z10B, die einander entgegengesetzt sind; Bereitstellen der zu eloxierenden Schicht Z89 auf der Seite, die näher an der ersten Hauptfläche Z10A des Halbleitersubstrats Z10 ist; und Einspeisen von Leistung von der zweiten Hauptfläche Z10B des Halbleitersubstrats Z10 zum Eloxieren der zu eloxierenden Schicht Z89, die auf der Seite bereitgestellt ist, die näher an der ersten Hauptfläche Z10A des Halbleitersubstrats Z10 ist, und Bilden der porösen Metalloxidschicht Z80 mit der Vielzahl von Poren Z81.
  • Gemäß dem oben erwähnten Aspekt besteht im Herstellungsprozess für das Halbleiterbauelement kein Bedarf für die Bereitstellung einer Leistungsversorgungsanschlussfläche oder Leistungsversorgungsleitung auf der Seite der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrat-Wafers, so dass es möglich gemacht wird, die Anzahl der Halbleiterbauelemente, die pro Halbleitersubstrat-Wafer hergestellt werden können, zu erhöhen. Des Weiteren ist das Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Ausführungsform zum Reduzieren von Schwankungen der Formierungsspannung aufgrund von Längenunterschieden zwischen jeweiligen Leistungsversorgungsleitungen, die die Formierungsspannung an jeweilige zu eloxierende Schichten anlegen, fähig. Insbesondere können Abweichungen der Porendichte und -größe zwischen mehreren auf dem gleichen Halbleitersubstrat-Wafer gebildeten porösen Metalloxidschichten reduziert werden. Anhand des Vorangehenden ist es möglich, das Halbleiterbauelement bereitzustellen, das zur Verbesserung der Herstellungseffizienz fähig ist. Des Weiteren ist das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements gemäß der vorliegenden Ausführungsform, verglichen mit einem Verfahren, bei dem eine gebildete poröse Metalloxidschicht durch Übertragung für das Halbleiterbauelement bereitgestellt wird, zur Verbesserung der Haftfestigkeit der porösen Metalloxidschicht fähig. Somit ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Halbleiterbauelements zu verbessern.
  • Die Vielzahl von Poren Z81 kann in der porösen Metalloxidschicht Z80 zu der dem Halbleitersubstrat Z10 entgegengesetzten Seite hin geöffnet sein und kann sich in einer Richtung erstrecken, die die erste Hauptfläche Z10A des Halbleitersubstrats Z10 schneidet. Dadurch kann der Flächeninhalt der porösen Metalloxidschicht auf der Seite, die dem Halbleitersubstrat entgegengesetzt ist, vergrößert werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements Z00 kann ferner die folgenden Schritte aufweisen:
    • Bereitstellen der ersten isolierenden Schicht Z20 auf der Seite, die näher an der ersten Hauptfläche Z10A des Halbleitersubstrats Z10 ist; und Bereitstellen des Durchgangslochs CHZ1 in der ersten isolierenden Schicht Z20, wobei im Eloxierungsschritt die zu eloxierende Schicht Z89 durch das Durchgangsloch CHZ1 vom Halbleitersubstrat Z10 mit Leistung versorgt wird.
  • Im Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements Z00 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, kann, selbst wenn zwischen dem Halbleitersubstrat und der porösen Metalloxidschicht eine isolierende Schicht bereitgestellt wird, die poröse Metalloxidschicht durch Leistungseinspeisung von der Seite der zweiten Hauptfläche des Halbleitersubstrats her gebildet werden. Die isolierende Schicht kann weggelassen werden. Insbesondere kann die poröse Metalloxidschicht auf dem Halbleitersubstrat oder auf der Halbleiterebene des Mehrschichtsubstrats bereitgestellt werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements Z00 kann ferner einen Schritt des Implantierens einer Störstelle von der ersten Hauptfläche Z10A in das Halbleitersubstrat Z10 zum Bilden eines Bereichs hoher Konzentration haben, der eine höhere Störstellenkonzentration als die Umgebung hat. Dies lässt zu, dass die Grenzfläche zwischen dem Halbleitersubstrat und der Leistungsversorgungsleitung in ohmschen Kontakt gebracht wird. Insbesondere kann in dem Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements gemäß der vorliegenden Ausführungsform Leistungsverlust an der Grenzfläche zwischen dem Halbleitersubstrat und der Leistungsversorgungsleitung reduziert werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements Z00 kann ferner einen Schritt des Bereitstellens der Leistungsversorgungsleitung Z70 aufweisen, die das Halbleitersubstrat Z10 und die poröse Metalloxidschicht Z80 elektrisch verbindet. Dies lässt zu, dass die Verbindung im Fall der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats in Draufsicht außerhalb der porösen Metalloxidschicht bereitgestellt wird. Daher können Elemente, Schaltungen und dergleichen zwischen dem Halbleitersubstrat und der porösen Metalloxidschicht bereitgestellt werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelements A00 kann ferner die folgenden Schritte aufweisen: Bereitstellen des Gasdetektionselements A61, das eine Temperaturänderung erfasst; und Bereitstellen der Katalysatorschicht A95, die ein Gas adsorbiert, auf der Seite der porösen Metalloxidschicht A80, die dem Halbleitersubstrat A10 entgegengesetzt ist. Dadurch wird es möglich, das Halbleiterbauelement bereitzustellen, das eine Gasdetektionsfunktion hat.
  • Wie oben beschrieben, ist es gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, ein Halbleiterbauelement bereitzustellen, das zur Verbesserung der Herstellungseffizienz fähig ist.
  • Es ist zu beachten, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen das Verständnis der vorliegenden Erfindung erleichtern sollen, es aber nicht vorgesehen ist, dass sie die vorliegende Erfindung eingeschränkt auslegen. An der vorliegenden Erfindung können Modifikationen und/oder Verbesserungen vorgenommen werden, ohne vom Sinn der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und die vorliegende Erfindung umfasst Äquivalente davon. Insbesondere umfasst der Umfang der vorliegenden Erfindung auch die jeweiligen Ausführungsformen mit Konstruktionsänderungen, die von einer fachkundigen Person entsprechend daran vorgenommen werden, solange die Ausführungsformen die Merkmale der vorliegenden Erfindung haben. Zum Beispiel dürfen die in den jeweiligen Ausführungsformen enthaltenen jeweiligen Elemente und die Anordnung, Materialien, Bedingungen, Formen, Größen und dergleichen der Elemente nicht als auf die beispielhaft veranschaulichten beschränkt betrachtet werden, sondern können entsprechend geändert werden. Außerdem können die in den jeweiligen Ausführungsformen enthaltenen jeweiligen Elemente kombiniert werden, sofern die Kombinationen technisch möglich sind, und der Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst auch die Kombinationen, sofern die Kombinationen die Merkmale der vorliegenden Erfindung haben.
  • Bezugszeichenliste
    • 100:
    Halbleiterbauelement
    110:
    Halbleitersubstrat
    110A:
    Erste Hauptfläche
    110B:
    Zweite Hauptfläche
    111:
    Verbindung
    120:
    Isolierende Schicht
    170:
    Leistungsversorgungsleitung
    180:
    Poröse Metalloxidschicht
    181:
    Pore
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 61099339 [0005]
    • JP 11006811 [0005]

Claims (22)

  1. Halbleiterbauelement, aufweisend: ein Halbleitersubstrat mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche, die einander entgegengesetzt sind; und eine poröse Metalloxidschicht, die auf einer Seite gebildet ist, die näher an der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats ist, mit einer Vielzahl von Poren, wobei das Halbleitersubstrat eine Verbindung hat, die elektrisch mit der porösen Metalloxidschicht auf der Seite, die näher an der ersten Hauptfläche ist, verbunden ist und zum Bereitstellen eines Leistungsversorgungswegs von der zweiten Hauptfläche zur Verbindung auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist.
  2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Poren in der porösen Metalloxidschicht zu einer dem Halbleitersubstrat entgegengesetzten Seite hin geöffnet ist und sich in einer Richtung erstreckt, die die erste Hauptfläche des Halbleitersubstrats schneidet.
  3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, das ferner eine erste isolierende Schicht, die zwischen dem Halbleitersubstrat und der porösen Metalloxidschicht bereitgestellt ist, mit einem gebildeten Durchgangsloch umfasst, wobei die poröse Metalloxidschicht durch das Durchgangsloch der ersten isolierenden Schicht elektrisch mit der Verbindung verbunden ist.
  4. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Halbleitersubstrat einen elektrischen spezifischen Widerstand von 100 Ω·cm oder weniger hat.
  5. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindung einen Bereich hoher Konzentration hat, der eine höhere Störstellenkonzentration als die Umgebung hat.
  6. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner eine erste Metallschicht umfasst, die eine Leistungsversorgungsleitung aufweist, die die Verbindung und die poröse Metalloxidschicht elektrisch verbindet.
  7. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, wobei die Leistungsversorgungsleitung mit einer Oberfläche der porösen Metalloxidschicht, die näher am Halbleitersubstrat ist, in Kontakt steht.
  8. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, wobei die Leistungsversorgungsleitung mit einem Ende der porösen Metalloxidschicht in Kontakt steht.
  9. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, das ferner eine Elektrodenanschlussfläche umfasst, die auf einer Seite bereitgestellt ist, die näher an der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats ist, und elektrisch mit einer externen Schaltung verbunden ist, wobei die poröse Metalloxidschicht ein Oxid eines Metallmaterials aufweist, das in der Elektrodenanschlussfläche enthalten ist.
  10. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die poröse Metalloxidschicht ein Oxid eines Metallmaterials aufweist, das in der Leistungsversorgungsleitung enthalten ist.
  11. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die erste Metallschicht ferner eine Signalleitung aufweist, die elektrisch von der Leistungsversorgungsleitung getrennt und elektrisch mit einer externen Schaltung verbunden ist.
  12. Halbleiterbauelement nach Anspruch 7, das ferner eine Kondensatorelektrode umfasst, die auf einer Seite der porösen Metalloxidschicht bereitgestellt ist, die dem Halbleitersubstrat gegenüberliegt, und sich in die Vielzahl von Poren erstreckt, wobei zwischen der Leistungsversorgungsleitung und der Kondensatorelektrode mit der porösen Metalloxidschicht als einer dielektrischen Schicht Kapazität gebildet wird.
  13. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das ferner aufweist: eine erste Kondensatorelektrode, die auf einer Seite der porösen Metalloxidschicht bereitgestellt ist, die dem Halbleitersubstrat entgegengesetzt ist, und sich in die Vielzahl von Poren erstreckt; eine dielektrische Schicht, die auf einer Seite der ersten Kondensatorelektrode bereitgestellt ist, die dem Halbleitersubstrat entgegengesetzt ist, und sich in die Vielzahl von Poren erstreckt; und eine zweite Kondensatorelektrode, die der ersten Kondensatorelektrode gegenüberliegt, wobei die dielektrische Schicht zwischen der ersten Kondensatorelektrode und der zweiten Kondensatorelektrode liegend angeordnet ist, wobei zwischen der ersten Kondensatorelektrode und der zweiten Kondensatorelektrode Kapazität gebildet wird.
  14. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das ferner aufweist: eine Katalysatorschicht, die auf einer Seite der porösen Metalloxidschicht, die dem Halbleitersubstrat entgegengesetzt ist, bereitgestellt ist und ein Gas adsorbiert; und ein Gasdetektionselement, das eine von einer adsorbierten Menge des Gases abhängige Temperaturänderung erfasst.
  15. Halbleiterbauelement nach Anspruch 14, wobei das Gasdetektionselement Verbrennungswärme beim Verbrennen des auf der Katalysatorschicht adsorbierten Gases erfasst.
  16. Halbleiterbauelement nach Anspruch 14, wobei das Gasdetektionselement Reaktionswärme bei der Adsorption des Gases auf der Katalysatorschicht oder der Desorption des Gases von der Katalysatorschicht erfasst.
  17. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Vorbereiten eines Halbleitersubstrats mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche, die einander entgegengesetzt sind; Bereitstellen einer zu eloxierenden Schicht auf einer Seite, die näher an der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats ist; und Einspeisen von Leistung von der zweiten Hauptfläche des Halbleitersubstrats zum Eloxieren der zu eloxierenden Schicht, die auf der Seite bereitgestellt ist, die näher an der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats ist, und Bilden einer porösen Metalloxidschicht mit einer Vielzahl von Poren.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Vielzahl von Poren in der porösen Metalloxidschicht zu einer dem Halbleitersubstrat entgegengesetzten Seite hin geöffnet ist und sich in einer Richtung erstreckt, die die erste Hauptfläche des Halbleitersubstrats schneidet.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, das ferner den folgenden Schritt umfasst: Bereitstellen einer ersten isolierenden Schicht auf einer Seite, die näher an der ersten Hauptfläche des Halbleitersubstrats ist; und Bereitstellen eines Durchgangslochs in der ersten isolierenden Schicht; wobei im Eloxierungsschritt die zu eloxierende Schicht durch das Durchgangsloch vom Halbleitersubstrat mit Leistung versorgt wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, das ferner einen Schritt des Implantierens einer Störstelle von der ersten Hauptfläche in das Halbleitersubstrat zum Bilden eines Bereichs hoher Konzentration umfasst, der eine höhere Störstellenkonzentration als eine Umgebung hat.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, das ferner einen Schritt des Bereitstellens einer Leistungsversorgungsleitung umfasst, die das Halbleitersubstrat und die poröse Metalloxidschicht elektrisch verbindet.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, das ferner die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Gasdetektionselements, das eine Temperaturänderung erfasst; und Bereitstellen einer Katalysatorschicht, die ein Gas adsorbiert, auf einer Seite der porösen Metalloxidschicht, die dem Halbleitersubstrat entgegengesetzt ist.
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