JP2010056193A - 半導体装置 - Google Patents
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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
【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。
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。
(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。
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(Al2O3)、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AltGa1−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AlxGa1−xAs層14、及び、n型活性層(例えば、n型AlyGa1−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AlzGa1−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。
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AltGa1−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AlxGa1−xAs層14、及び、n型活性層(例えば、n型AlyGa1−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AlzGa1−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。
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AlsGa1−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Al2O3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。
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。
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、Al2O3、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。
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、Al2O3、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、Al2O3(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。
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。
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。
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。
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。
1,100 基板
2,3 絶縁膜
4 金属層
10 半導体薄膜
24 n側接続パッド
24a 電極配線
2,3 絶縁膜
4 金属層
10 半導体薄膜
24 n側接続パッド
24a 電極配線
Claims (16)
- 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、A12O3、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、Al2O3、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。
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JP2012060061A (ja) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光装置の製造方法及び半導体発光装置 |
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