JP2010056193A

JP2010056193A - 半導体装置

Info

Publication number: JP2010056193A
Application number: JP2008217780A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Ogiwara; 光彦荻原; Takahito Suzuki; 貴人鈴木; Masataka Muto; 昌孝武藤
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2010-03-11

Abstract

【課題】半導体素子から発生する熱を効率的に放散して温度上昇を防止し、特性と信頼性に優れた半導体装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ等の半導体素子を構成する半導体薄膜１０を直接、高熱伝導特性を有する絶縁膜２上に接合すると共に、半導体薄膜１０の電極と導電性の基板１とをｎ側接続パッド２４によって電気的に接続する構造にしている。そのため、半導体素子から発生する熱が効率的に基板１へ伝導し、半導体素子の温度上昇を防止することができる。しかも、温度上昇を防止することができるので、半導体素子の特性や寿命が劣化することを防止することができ、優れた動作特性を示すと共に、信頼性が高い半導体装置が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体薄膜で形成された発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という。）等の半導体素子を有する半導体装置に関するものである。

従来、ＬＥＤ等の半導体素子では、動作する際に発熱する。半導体素子の温度上昇は、半導体素子の特性や信頼性に影響することがあるため、この半導体素子から発生した熱を効率的に伝導し、外部へ放熱することが重要である。例えば、下記の特許文献１には、ＬＥＤで発生した熱を放熱するためのＬＥＤ面発光装置の技術が開示されている。

このＬＥＤ面発光装置は、サファイヤ基板等の基板上に形成したＬＥＤを有し、この基板が、熱電導率が大きい絶縁性のダイモンド基板上に、接着層により接着されている。そして、ＬＥＤから発生した熱をダイヤモンド基板側へ伝導して外部へ放熱するようになっている。又、ＬＥＤが形成された基板を上にして、そのＬＥＤの電極領域を、接着層を介してダイヤモンド基板へ接着する技術も開示されている。

特開２００２−３２９８９６号公報

しかしながら、従来の技術では、以下の（ａ）〜（ｃ）のような課題があった。
（ａ）半導体素子において最も発熱する領域は動作領域であり、例えば、ＬＥＤであれば、ｐｎ接合付近あるいは活性層の発光領域が発熱の中心となる。熱を外部に効果的に放散するためには、主たる発熱領域と熱伝導率が大きい材料との距離ができるだけ短い方が効果が高い。この観点からは、特許文献１に開示されているように、発光領域とダイヤモンド基板との間に、サファイヤ基板等の基板が設けられた形態では、熱伝導の効率が低下するという課題があった。

（ｂ）熱伝導を効果的に促進するためには、発熱体と熱伝導率が大きい材料との間に、熱伝導率が小さい材料を設けずに、発熱体と熱伝導率が大きい材料とが隙間なく直接接する構造の方が、熱伝導の効率が高いと考えられる。この観点からは、特許文献１に開示されているように、ＬＥＤが形成された基板とダイヤモンド基板との間に接着層を設けたり、ＬＥＤの電極を接着層を介してダイヤモンド基板に接合する形態では、熱伝導の効率が低下してしまうという課題があった。

（ｃ）金属と金属を接合する構造の場合には、金属／金属接合面でお互いの金属が反応する等に起因した空隙（ボイド）が発生することがある。このようなボイドが多発した場合には、接触面積が小さくなり、熱伝導の効率が低下するという課題もあった。

本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、半導体薄膜により構成された半導体素子が基板上に形成された半導体装置において、半導体素子の動作に伴ってこの半導体素子から発生する熱を極めて効率的に放散することによって温度上昇を防止し、特性と信頼性に優れた半導体装置を提供することを目的とする。

本発明の半導体装置は、基板と、前記基板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に直接接合された半導体薄膜と、前記半導体薄膜に電気的に接続された金属配線層とを有し、前記金属配線層は、前記基板と電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明の他の半導体装置は、基板と、前記基板上に形成された金属層と、前記金属層上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に直接接合された半導体薄膜と、前記半導体薄膜に電気的に接続された金属配線層とを有し、前記金属配線層は、前記金属膜と電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明の更に他の半導体装置は、基板と、前記基板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に直接接合された複数の半導体薄膜からなる半導体素子と、前記半導体薄膜に電気的に接続された金属配線層とを有し、前記金属配線層は、前記基板と電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明の更に他の半導体装置は、基板と、前記基板上に形成された金属層と、前記金属層上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に直接接合された複数の半導体薄膜からなる半導体素子と、前記半導体薄膜に電気的に接続された金属配線層とを有し、前記金属配線層は、前記金属膜と電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、半導体素子を構成する半導体薄膜を直接、絶縁膜上に接合すると共に、半導体薄膜と基板とを金属配線層により電気的に接続する構成にしたので、半導体素子から発生する熱が効率的に基板へ伝導し、半導体素子の温度上昇を防止することができる。しかも、温度上昇を防止することができるので、半導体素子の特性や寿命が劣化することを防止することができ、優れた動作特性を示すと共に、信頼性が高い半導体装置が得られる。

本発明を実施するための最良の形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１における半導体装置を模式的に示す概略の構成図であり、同図（ａ）は平面図、及び同図（ｂ）は同図（ａ）中のＡ１−Ａ２線拡大断面図である。

この半導体装置は、素子搭載用の基板１を有している。基板１は、例えば、導電性基板の一種である金属基板である。金属基板は、熱伝導率が大きい基板であることが望ましく、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、又は真鍮等の中から選択された基板が適している。基板１上には、絶縁膜２が形成され、この絶縁膜２上に、半導体薄膜１０が直接接合されている。

絶縁膜２は、基板１と半導体薄膜１０との間を電気的に絶縁すると共に、半導体薄膜１０を基板１上に接合する機能を有し、熱伝導率が大きいことが望ましい。絶縁膜２は、例えば、ダイヤモンドライクカーボン（Diamond Like Carbon、以下「ＤＬＣ」という。）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、又は窒化シリコン（ＳｉＮ）等で形成されている。絶縁膜２の厚さは、例えば、３ｎｍ〜１μｍであり、基板１への熱伝導の観点からは薄いことが望ましく、好ましくは、３ｎｍ〜１００ｎｍである。

半導体薄膜１０は、ＬＥＤ等の半導体素子を構成しており、例えば、単結晶半導体材料から形成されている。単結晶半導体材料は、例えば、化合物半導体材料又はシリコン（Ｓｉ）等である。化合物半導体材料は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジュウムリン（ＩｎＰ）、ガリウムリン（ＧａＰ）、あるいはガリウム砒素リン（ＧａＡｓＰ）やアルミガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）等の３元系、あるいはＡｌＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＡｓＰ等の４元系、又は窒化物半導体等である。窒化物半導体としては、例えば、ＧａＰＮ、ＧａＡｓＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ等の窒化物を含む。

半導体薄膜１０により構成される半導体素子として、例えば、ＬＥＤは、ｐ／ｎ接合構造をなし、内部に活性層を含む発光領域１０ａを有している。この半導体薄膜１０は、ＳｉＮ膜、有機絶縁膜等で形成された層間絶縁膜２０により覆われている。層間絶縁膜２０の一部には、電極取り出し用のｐ側コンタクト開口部２１、及びｎ側コンタクト開口部２２が形成されている。

絶縁膜２、層間絶縁膜２０、及びｐ側コンタクト開口部２１の一部の上には、金属配線層であるｐ側接続パッド２３が形成され、このｐ側接続パッド２３が、半導体薄膜１０のｐ側電極に接続されている。更に、基板１、層間絶縁膜２０、及びｎ側コンタクト開口部２２の一部の上には、金属配線層であるｎ側接続パッド２４が形成され、このｎ側接続パッド２４が、半導体薄膜１０のｎ側電極に接続されている。ｐ側接続パッド２３は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ等により形成され、ｎ側接続パッド２４は、例えば、ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ等により形成されている。ここで、Ｔｉ層、ＡｕＧｅＮｉ層が、半導体層とコンタクトを有する層である。

半導体薄膜１０のｎ側電極は、金属配線層であるｎ側接続パッド２４により、金属基板である基板１に対して電気的に接続されている。基板１の表面とｎ側接続パッド２４とを接続する金属層部分の密着性を確保するために、この金属層部分をＴｉ層やＮｉ層とすることができる。この場合には、半導体薄膜１０におけるｎ側電極領域にｎ側コンタクト層に最適な金属層を形成し、基板１の表面との密着性に最適な金属層を、ｎ側電極領域と基板１の表面を接続するための別の金属材料で形成することもできる。

図２は、図１中の半導体薄膜１０を示す概略の拡大断面図である。
この半導体薄膜１０は、例えば、ＬＥＤを構成しており、ｐ型層１０ｐ及びｎ型層１０ｎの接合構造をしている。ｎ型層１０ｎは、接合層（例えば、ｎ型ＧａＡｓ層）１１を有し、この接合層１１上に、導通層（例えば、ｎ型Ａｌ_ｔＧａ_１−ｔＡｓ層）１２、ｎ側コンタクト層（例えば、ｎ型ＧａＡｓ層）１３、下クラッド層（例えば、ｎ型Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ層１４、及び、ｎ型活性層（例えば、ｎ型Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＡｓ層）１５が順に積層されている。ｐ型層１０ｐは、ｎ型活性層１５上に形成された上部クラッド層（例えば、ｐ型Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ層）１６を有し、この上部クラッド層１６上に、ｐ側コンタクト層（例えば、ｐ型ＧａＡｓ層）１７が形成されている。ここで、Ａｌ組成ｔ，ｘ，ｙ，ｚは、ｔ，ｘ，ｚ＞ｙであることが望ましい。この条件を満たすｔ，ｘ，ｙ，ｚは、例えば、ｔ＝０．２、ｘ，ｚ＝０．６、ｙ＝０．１５である。

（実施例１の動作）
例えば、図２のＬＥＤでは、図１の基板１を接地電位にし、ｐ側接続パッド２３に正電位を印加すると、ｎ側接続パッド２３も接地電位になるので、ｐ側接続パッド２３、ＬＥＤ、及びｎ側接続パッド２４へ駆動電流が流れてＬＥＤが点灯する。これにより、ＬＥＤ中のｎ型活性層１５を含む発光領域１０ａが発光し、ｐ側コンタクト開口部２１を通して光が外部へ出射される。

（実施例１の製造方法）
図３−１（ａ）〜（ｃ）及び図３−２（ｄ）、（ｅ）は、図１及び図２の半導体装置における製造方法の例を示す模式的な製造工程図である。

図１及び図２のような半導体装置を製造する場合、先ず、図３−１（ａ）の工程において、例えば、ＧａＡｓ基板のような半導体の基板３０を用意し、この基板３０上に、この基板３０に対して選択的にエッチングできる犠牲層３１（例えば、半導体層であるＡｌ_ｓＧａ_１−ｓＡｓ層（ｓ≧０．６））を形成する。犠牲膜３１は、次にこの上に形成される単結晶の半導体薄膜１０に対して選択的にエッチングできる半導体材料を使用する。犠牲膜３１の形成後、例えば、半導体結晶成長法である有機金属化学気相蒸成長法（Metal Organic Chemical Vapor Deposition；ＭＯＣＶＤ）や分子線エビタキシー法（Molecular Beam Epitaxy法；ＭＢＥ法）等により、犠牲膜３１上に、図２の積層構造を有する単結晶の半導体薄膜１０を順次形成する。

半導体薄膜１０の膜厚は、形成するＬＥＤの構造及び所定の特性を得るために必要な膜厚とする。例えば、半導体薄膜１０の膜厚は、０．１〜１０μｍとすることができる。半導体薄膜１０の膜厚が厚すぎると、後の配線形成工程において半導体薄膜１０を乗り越える配線形成がやり難くなるので、これらも考慮して最適な膜厚に設定しておく。

図３−１（ｂ）の工程において、ホトリソグラフィ技術により、半導体薄膜１０を選択的にエッチングし、図１（ａ）のような方形の半導体薄膜パターンを形成し、犠牲層３１を露出させる。次に、半導体薄膜１０上に支持体３２を形成した後、エッチング液を使って犠牲層３２をエッチングする。図３−１（ｂ）では、犠牲層エッチングの途中の過程が示されている。

図３−１（ｃ）の工程において、犠牲層３１を全てエッチングすることにより、基板３０から半導体薄膜１０を剥離する。

図３−２（ｄ）の工程において、金属基板等の導電性の基板１を用意する。スパッタ法や化学気相成長法（Chemical Vapor Deposition、以下「ＣＶＤ法」という。）等により、基板１の全面に、例えば、ＤＬＣやＡｌＮ、あるいはＡｌ_２Ｏ_３等の高熱伝導特性を有する絶縁層を形成し、エッチングにより、その絶縁層をパターニングして所定箇所に絶縁膜２を形成する。支持体３２に支持された半導体薄膜１０を、絶縁膜２上に位置決めする。

図３−２（ｅ）の工程において、支持体３２に支持された半導体薄膜１０の裏面を、絶縁膜２の表面に加圧及び密着させ、半導体薄膜１０を絶縁膜２上に、接合表面間に働く分子間力によって直接接合する。直接接合を完了した後、剥離剤等により、支持体３２を除去する。ここで、接合表面間に働く分子間力は、主にファンデルワールス力、あるいは、水素結合力である。

半導体薄膜１０を絶縁膜２上に接合した後、図１に示すように、エッチング等により、ＬＥＤ構造に加工する。ＣＶＤ等により、全面にＳｉＮ膜、有機絶縁膜等からなる層間絶縁膜２０を被着し、ホトリソグラフィ技術により、半導体薄膜１０上における層間絶縁膜２０の一部に、ｐ側コンタクト開口部２１及びｎ側コンタクト開口部２２を形成する。層間絶縁膜２０上に、金属配線層であるｐ側接続パッド２３及びｎ側接続パッド２４を選択的に形成し、そのｐ側接続パッド２３を、ｐ側コンタクト開口部２１を介して半導体薄膜１０のｐ側コンタクト層１７に接続し、更に、ｎ側接続パッド２４の一端部を、ｎ側コンタクト開口部２２を介して半導体薄膜１０のｎ側コンタクト層１３に接続すると共に、ｎ側接続パッド２４の他端部を、基板１に接続する。これにより、半導体薄膜１０により構成される半導体素子を有する半導体装置の製造工程が終了する。

（実施例１の効果）
本実施例１によれば、ＬＥＤ等の半導体素子を構成する半導体薄膜１０を直接、高熱伝導特性を有する絶縁膜２上に接合すると共に、半導体薄膜１０の電極と導電性の基板１とをｎ側接続パッド２４によって電気的に接続する構造にしたので、半導体素子から発生する熱が効率的に基板１へ伝導し、半導体素子の温度上昇を防止することができる。しかも、温度上昇を防止することができるので、半導体素子の特性や寿命が劣化することを防止することができ、優れた動作特性を示すと共に、信頼性が高い半導体装置が得られる。

（実施例１の変形例）
本実施例１における半導体装置の構造や製造方法等は、種々の変形が可能である。以下、構造の変形例（１）〜（５）と、製造方法の変形例（６）、（７）を説明する。

（１）基板１は、金属基板等の導電性基板の他、半導体材料（例えば、Ｓｉ、ＳｉＣ等）により形成された半導体基板であってもよい。半導体基板として、導電率が大きい基板としてもよい。

（２）図４は、図１（ｂ）の変形例を示す半導体装置の模式的な概略の断面図である。
基板１上に形成される絶縁膜２は、単層の絶縁膜層の他、例えば、図４に示すように、絶縁膜３と絶縁膜２との積層構造にしてもよい。積層構造を構成する絶縁膜３は、熱伝導率が大きいＤＬＣ、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＮ等の絶縁層が好適例である。このように積層構造を構成する絶縁膜は、２層あるいは３層以上であってもよい。積層膜はそれぞれ異なる材料であってもよいし、一部の層あるいは全て同じ材料とすることもできる。同一材料で積層にする場合には、ピンホールの貫通等の膜欠陥の防止等の効果を期待することができる。

（３）図５は、図１（ｂ）の他の変形例を示す半導体装置の模式的な概略の断面図である。

図５に示すように、基板１の上に別の金属層４を設けることもできる。別の金属層４は、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、又はＮｉ等を含む材料とすることができる。金属層４を設ける構造では、基板１を、金属基板等の導電性基板や、半導体材料により形成された導電性の半導電性基板の他、絶縁材料（例えば、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３（サファイヤ）、石英、ガラス、プラスチック等）により形成された絶縁性基板により構成してもよい。

（４）図６は、図１（ｂ）の他の変形例を示す半導体装置の模式的な概略の断面図である。

実施例１では、半導体薄膜１０で構成されるＬＥＤのｎ側接続パッド２４を基板１と電気的に接続する構造にしたが、図６に示すように、ＬＥＤのｐ側接続パッド２３を基板１と電気的に接続する構造に変形してもよい。この場合は、例えば、ｐ側接続パッド２３の電位を接地電位とし、ｎ側接続パッド２４に負の電位を印加することにより、ＬＥＤを点灯動作させることができる。

（５）実施例１では、半導体薄膜１０で構成される半導体素子の具体例としてＬＥＤについて説明したが、半導体薄膜１０で構成される半導体素子は、ＬＥＤの他、レーザダイオード等の他の発光素子、あるいは、回路素子やセンサ素子等であってもよい。又、半導体薄膜１０は、化合物半導体の他、Ｓｉ等の他の半導体であってもよい。このように、本実施例１の半導体薄膜１０は、図２の半導体層構造に限定されず、適宜変更が可能である。

（６）図７（ａ）〜（ｃ）は、図３−１（ａ）〜（ｃ）の変形例を示す半導体装置における製造方法の模式的な製造工程図である。

半導体装置の製造方法としては、実施例１の図３−１（ａ）〜（ｃ）で説明したような犠牲層３１をエッチング除去する方法でなくとも、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板３０と半導体薄膜１０との界面から、基板３０側の近傍をエッチングして半導体薄膜１０を基板３０から剥離してもよい。

（７）図８（ａ）〜（ｃ）は、図３−１（ａ）〜（ｃ）の他の変形例を示す半導体装置における製造方法の模式的な製造工程図である。

半導体装置の他の製造方法例としては、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板３０上に、エッチング停止層３３を介して半導体薄膜１０を形成した後、その基板３０をエッチング除去する方法であってもよい。あるいは、その基板３０を研磨等の方法によって除去してもよい。

（実施例２の構成）
図９は、本発明の実施例２における半導体装置を模式的に示す概略の平面図、及び、図１０は、図９中のＢ１−Ｂ２線断面図であり、実施例１を示す図１（ａ）、（ｂ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本実施例２の半導体装置では、基本的には、実施例１の基板１に代えて、これよりも大きな基板１００を用い、この基板１００上に、実施例１の半導体薄膜１０により構成された半導体素子を複数（例えば、６個）設けた点が実施例１と異なっている。複数の半導体素子は、１列に配列されている。基板１００上に形成された絶縁膜２には、複数の半導体素子の電極（例えば、ｎ側電極）と基板１００とを電気的に接続するためのコンタクト開口部２ａが形成されている。更に、実施例１のｎ側接続パッド２４に代えて、個別に素子分離された半導体素子に対して金属配線層（例えば、共通の電極配線）２４ａが設けられ、この共通の電極配線２４ａが、コンタクト開口部２ａを介して基板１００に接続されている。例えば、ｎ側層１０ｎを共通とし、ｐ型層１０ｐを素子分離した構造にすることもできる。

１個の半導体薄膜１０における発光領域１０ａの大きさは、複数の半導体素子の配列ピッチに応じて適宜設計することができる。発光領域１０ａの大きさを１６μｍ□、配列ピッチを４２．３μｍとしたり、発光領域１０ａの大きさを８μｍ、配列ピッチを２１．２μｍとする等である。

なお、半導体薄膜１０により構成された半導体素子は、６個配列されているが、この個数はいくつであってもよい。又、複数の半導体素子は、１列に配列されているが、１次元の配列の他、２次元に配列してもよい。この他の半導体素子の構造は、実施例１と同様である。

（実施例２の動作）
例えば、複数の半導体素子のｎ側電極が接続された共通の電極配線２４ａを共通電位として接地電位とし、各個別のｐ側接続パッド２３に対して個別に正電位を印加すれば、複数の個別の半導体素子を個別に点灯制御することができる。

（実施例２の効果）
本実施例２では、半導体薄膜１０によりそれぞれ構成された複数の半導体素子を、高熱伝導性の絶縁膜２上に直接接合すると共に、複数の半導体素子の共通電極を、金属配線層（例えば、共通の電極配線）２４ａによって基板１００に対して電気的に接続するようにしたので、複数の半導体素子を集積した構造であっても、各半導体素子の放熱性が高く、集積した半導体素子群の素子特性や寿命の劣化を防止するこができる。このことにより、集積した半導体素子の特性や信頼性が高い半導体装置を提供することができる。

（実施例２の変形例）
実施例１で説明した半導体薄膜１０、半導体素子、絶縁膜、電極、配線等に関わる種々の変形例を、本実施例２にも適用することができる。基板１００上に集積する複数の半導体素子群については、全て同一の半導体素子であってもよいし、一部あるいは全てが異なる半導体素子であってもよい。又、集積する半導体素子の構成材料が異なってもよい。

本発明の実施例１における半導体装置を模式的に示す概略の構成図である。図１中の半導体薄膜１０を示す概略の拡大断面図である。図１及び図２の半導体装置における製造方法の例を示す模式的な製造工程図である。図１及び図２の半導体装置における製造方法の例を示す模式的な製造工程図である。図１（ｂ）の変形例を示す半導体装置の模式的な概略の断面図である。図１（ｂ）の他の変形例を示す半導体装置の模式的な概略の断面図である。図１（ｂ）の他の変形例を示す半導体装置の模式的な概略の断面図である。図３−１（ａ）〜（ｃ）の変形例を示す半導体装置における製造方法の模式的な製造工程図である。図３−１（ａ）〜（ｃ）の他の変形例を示す半導体装置における製造方法の模式的な製造工程図である。本発明の実施例２における半導体装置を模式的に示す概略の平面図である。図９中のＢ１−Ｂ２線断面図である。

符号の説明

１，１００基板
２，３絶縁膜
４金属層
１０半導体薄膜
２４ｎ側接続パッド
２４ａ電極配線

Claims

基板と、
前記基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に直接接合された半導体薄膜と、
前記半導体薄膜に電気的に接続された金属配線層とを有し、
前記金属配線層は、前記基板と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
基板と、
前記基板上に形成された金属層と、
前記金属層上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に直接接合された半導体薄膜と、
前記半導体薄膜に電気的に接続された金属配線層とを有し、
前記金属配線層は、前記金属膜と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
基板と、
前記基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に直接接合された複数の半導体薄膜からなる半導体素子と、
前記半導体薄膜に電気的に接続された金属配線層とを有し、
前記金属配線層は、前記基板と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
基板と、
前記基板上に形成された金属層と、
前記金属層上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に直接接合された複数の半導体薄膜からなる半導体素子と、
前記半導体薄膜に電気的に接続された金属配線層とを有し、
前記金属配線層は、前記金属膜と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
前記半導体薄膜は、化合物半導体を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記化合物半導体は、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、窒化物半導体、又はＳｉの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５記載の半導体装置。
前記半導体薄膜は、発光素子を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記発光素子は、発光ダイオード、又はレーザダイオードであることを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
前記基板は、導電性基板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記導電性基板は、Ｃｕ、Ａｌ、又は真鍮の少なくとも１つにより形成されていることを特徴とする請求項９の半導体装置。
前記金属層は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、又はＮｉの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２又は４記載の半導体装置。
前記基板は、半導体材料により形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記半導体材料は、Ｓｉ又はＳｉＣであることを特徴とする請求項１２記載の半導体装置。
前記絶縁膜は、ダイヤモンドライクカーボン、ＡｌＮ、Ａ１_２Ｏ_３、又はＳｉＮの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記基板は、絶縁材料により形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
前記絶縁材料は、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ガラス、石英、又はプラスチックの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１５記載の半導体装置。