KR20180030490A - 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법에 있어서, 제1 면 및 제2 면에 대향하는 제2 면을 가지는 제1 기판을 준비하는 단계; 제1 면으로부터 제2 면 측을 향하는 홈을 형성하는 단계; 홈에 인서트를 삽입 및 고정시켜 제1 기판을 관통하는 통로를 형성하는 단계;로서, 통로는 방열 통로 및 전기 통로 중 적어도 하나로 기능하는, 통로를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법{METHOD OF MANUFACTURING SUPPORTING SUBSTRATE FOR SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 소자용 지지 기판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 고전력, 고온 및 고압하에서 작동하는 반도체 소자용 반도체 소자용 지지 기판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 여기서, 반도체 소자는 제한적이지 않은 의미로, 반도체 전력 소자 및 반도체 광소자(수광소자 및 발광소자)를 포함한다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
도 1은 한국 등록특허공보 제10-1432728호에 제시된 반도체 소자용 서브마운트 내지 지지 기판의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 소자용 지지 기판은 반도체 소자(300)와 결합되어 지지하는 실리콘 기재(2000), 도통 및 방열을 위해 도전부(15) 및 도전부(15)와 실리콘 기재(2000)를 절연하는 절연층(1600)을 구비한다. 최근 반도체 소자가 고전력화 및/또는 집적화(소형화)하는 경향을 가지며, 이에 수반하여, 반도체 소자용 지지 기판이 고온 및 고열에서 견딜 것이 요구된다. 그러나, 이 예에서와 같이, 실리콘 기재(2000)와 같은 반도체 물질이 사용되는 경우에, 고전력화(고전압, 고전류의 사용)시 도전부(15) 사이에 기생정전용량이 발생하여, 이로 인해 누설 전류를 발생할 수 있어, 반드시 절연층(1600)이 사용되어야 하는 문제점을 가진다. 또한, 실리콘의 녹는점이 1414℃ 정도로 높지 않아, 고온 구동에서, 안정적인 물성을 유지하기가 쉽지 않으며, 도전부(15)와의 열팽창계수 차로 인해 크랙이 발생하는 등의 문제점을 야기한다. 또한 이 예에서, 도전부(15)가 도금을 통해 형성되는데, 도금 금속 자체가 열팽창을 하는 문제점이 있고, 좁고 긴 형상의 홈(14)에서 도금 물질이 조밀하게 형성되기는 쉽지 않아 불량 이슈를 만들어 후속 공정의 복잡성을 야기해 제조상의 고비용 문제를 만들고 있어, 이를 개선할 필요가 있다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법에 있어서, 제1 면 및 제2 면에 대향하는 제2 면을 가지는 제1 기판을 준비하는 단계; 제1 면으로부터 제2 면 측을 향하는 홈을 형성하는 단계; 홈에 인서트를 삽입 및 고정시켜 제1 기판을 관통하는 통로를 형성하는 단계;로서, 통로는 방열 통로 및 전기 통로 중 적어도 하나로 기능하는, 통로를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법이 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 한국 등록특허공보 제10-1432728호에 제시된 반도체 소자용 서브마운트 내지 지지 기판의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 본 개시에 따른 반도체 소자용 지지 기판의 일 예 및 이를 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 3은 본 개시에 따른 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법의 또 다른 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 본 개시에 따라 반도체 장치를 제조하는 방법이 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 반도체 장치를 제조하는 방법의 또 다른 일 예를 나타내는 도면,
도 6은 본 개시에 따른 반도체 장치를 제조하는 방법의 또 다른 일 예를 나타내는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 2는 본 개시에 따른 반도체 소자용 지지 기판의 일 예 및 이를 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 소자용 지지 기판으로서 제1 기판(10)은 제1 면(11) 및 제1 면(11)에 대향하는 제2 면(12), 제1 면(11)으로부터 제1 기판(10) 내부로 뻗어 있는 홈(14), 그리고 홈(14)내에 삽입되어 고정되는 인서트(33)를 포함한다. 인서트(33)는 열적 통로 또는 방열 통로(thermal pass or heat-dissipating pass) 및/또는 전기 통로(electrical pass)로 기능하며, 전기 통로로서의 기능을 가질 때, 도전부(15)와 동일하게 역할한다. 홈(14)은 레이저 드릴링(Laser Ablation)에 의해 형성될 수 있으며, 이외에도 습식 에칭(Chemical Wet Etching), 건식 에칭(Dry Etching), 샌드 블라스팅(Sand Blasting), 초음파 드릴링(Ultra Sound Drilling) 등에 의해 형성될 수 있다. 홈(14)의 형상은 특별히 제한되지 않지만, 원형으로 형성될 수 있으며, 그 폭은 500㎚~500㎛인 것이 바람직하다. 폭이 500㎚ 미만인 경우에, 인서트(33)를 삽입하기가 쉽지 않은 문제점이 있으며, 폭이 500㎛를 초과하는 경우에, 제조의 과정에서 크랙이 발생할 가능성이 높아지는 문제점이 있다. 홈(14)의 갯수는 반도체 소자 당 한 개 이상인 것으로 족하고, 특히 전기 통로로 기능하는 경우에, 반도체 발광소자의 전극의 수에 대응하는 수 이상의 갯수를 가지는 것이 바람직하고, 홈(14)의 간격 및 깊이는 제1 기판(10) 위에 제조되는 소자의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 홈(14)이 제1 면(11)으로부터 제2 면(12)까지 이어져서 제1 기판(10)을 관통할 수 있음은 물론이다.
도 1에 도시된 예에서, 도전부(15)가 주로 도금을 통해 형성되지만, 도금 금속 자체가 열팽창을 하는 문제점이 있고, 좁고 긴 형상의 홈(14)에서 도금 물질이 조밀하게 형성되기는 쉽지 않아 불량 이슈를 만들어 후속 공정의 복잡성을 야기해 제조상의 고비용 문제를 만들고 있어, 이를 개선할 필요가 있다. 전해도금을 예로 들면, 도금 물질(예: 구리)을 (+)극에 두고, 도금 대상을 (-)극으로 하여, 도금 대상에서 도금 물질을 환원 반응시킴으로써, 도전부(15)가 형성되는데, 이러한 방식으로는 조밀하게 도전부(15)를 구성하는데 한계가 있다.
본 개시에서는 막대(rod) 또는 와이어(wire) 형태의 물질(substances)로 인서트(33)를 구성함으로써, 이러한 문제점을 해소한다. ㎛-스케일의 와이어(예: Nickel wire, Cobalt Wire, Iron Wire)가 출시되고 있으며(이는 구글 검색을 통해 쉽게 찾아볼 수 있다.), 이러한 와이어를 홈(14)의 깊이에 맞게 컷팅하여 막대 형태의 인서트(33)를 만들 수 있다. 한편, 니켈, 코발트, 철 등은 강자성(ferromagnetism)을 띠는 금속 물질이므로, 막대 형상의 인서트(33)를 제1 면(11) 위에 둔 상태에서, 제2 면(12) 측에서 자석(도시 생략)을 이동시킴으로써, 인서트(33)를 홈(14)에 삽입하는 것이 가능하다. 자석을 이용하여 인서트(33)를 홈(14)에 삽입하는 기술은 미국 등록특허공보 제3,736,651호 등에 개시되어 있다. 자석을 이용하여 인서트(33)를 홈(14)에 삽입하는 경우에, 인서트(33)는 Ni, Co, Fe와 같은 강자성 물질 또는 이들 중의 하나를 포함하는 강자성 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 고체상의 막대로 인서트(33)를 구성함으로써 즉, 도금을 통해 형성된 도전부(15)에 비해 조밀하게 형성된 형태로 인서트(33)를 구성함으로써, 열팽창을 억제하는 한편, 열전도율 및 전기전도율을 향상시킬 수 있게 된다. 이를 통해, 반도체 소자의 크랙, 반도체 소자와 지지 기판 간 분리(접합이 떨어짐) 등을 해소할 수 있게 된다. 막대 형태의 인서트(33)는 전체가 강자성체로 구성되어도 좋고, 그 일부가 강자성체로 구성되어도 좋고, 표면이 Ag, Au, Cu와 같은 상자성(paramagnetism) 물질로 코팅되어 있어도 좋다.
또한 고체상 막대 형태의 인서트(33)를 직접 홈(14)에 삽입하는 대신에, 액체상의 연속적으로 이어진 물질을 홈(14)에 삽입하여 인서트(33)를 형성하는 것도 가능하다. 이를 위하여, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 반도체 소자와 제1 기판(10)을 전기적으로 연결하는 와이어의 본딩에 이용되는 와이어 본딩법 및 와이어 본더가 이용될 수 있다. 와이어 본딩법 및 와이어 본더는 반도체 분야에서 널리 사용되고 있는 것으로서 추가적인 설명은 생략한다. 와이어 본딩을 이용함으로써, 조밀하게 배치된 홈(14)에, 저비용으로 연속적으로 이어진 액체상 와이어 형태의 인서트(33)를 홈(14)에 삽입하는 것이 가능해진다. 이러한 형태의 인서트(33)는 와이어 본딩에 적합한 Au, Au 합금, Ag, Ag 합금, Cu, Cu-합금, Al, Al-합금 등으로 이루어질 수 있다.
또한 인서트(33)는 고반사성 및/또는 고방열 특성을 가지는 금속 파우더 및/또는 합금 파우더, 고방열 특성을 가지는 세라믹 파우더(예: AlN, BN, SiC, AlSiC), 또는 이들과 유기 바인더를 혼합물을 홈(14)에 삽입한 후 열처리함으로써 형성될 수 있다. 이러한 물질을 홈(14)에 삽입하는 데는 봉지제의 도포에 이용되는 디스펜서(dispenser)가 이용될 수 있다. 이 경우, 후술할 고정 물질(34)을 별도로 사용하지 않고, 인서트(33)를 홈(14)에 고정할 수 있는 이점을 가지며, 제1 면(11)을 연마하는 후속 공정을 생략할 수도 있다. 고반사성 및 고방열 물질로는 Al, Ag, Rh, Pt, Pd, Au, Cr, Ni, Mo, Ti, Cu으로 된 금속 또는 적어도 이들 중 1가지 금속 이상을 결합한 합금을 예로 들 수 있다.
도금 또는 PVD법 등에 의하지 않고, 인서트(33)를 형성하는 경우에, 인서트(33)를 홈(14)에 고정하거나 홈(14)을 메울(filling) 필요가 있다. 이를 위해, 홈(14)에 인서트(33)를 삽입하기 전 또는 후에 고정 물질(34)을 형성한다. 도 24에, 인서트(33)를 삽입한 후에 고정 물질(34)을 형성하는 과정을 나타내었다. 고정 물질(34)을 도포(예: 스핀 코팅)하고, 건조 또는 열처리함으로써, 인서트(33)를 홈(14)에 삽입 및 고정할 수 있게 된다. 이러한 고정 물질(34)로 SOC(Spin-on-Glass), BCB(Benzocyclobutene), PR(Photoresist), Epoxy-based Polymers, Silicone, Parylene, SU-8 등의 유기물계 저 유전 물질(low k dielectric)이 이용될 수 있다. 또한 고정 물질(34) 경우, 유기물계 저 유전 물질 이외에도 효과적인 열 방출을 꾀하기 위해 점성이 있는 액상 물질에 열전도도가 높은 금속, 합금, 세라믹 분말 입자 형태를 포함한 페이스트(paste) 형태를 갖는 물질도 바람직하다.
이와는 별도로 Al, Ag, Rh, DBR(distributed Brag reflector), ODR(omni directional reflector)와 같은 고반사성 및/또는 고열전도성 물질(35)을 홈(14)에 먼저 형성하고, 인서트(33)와 SOG와 같은 고정 물질(34)을 홈(14)에 삽입한 후, 열처리함으로써, 인서트(33)를 홈(14)에 고정하는 것도 가능하다.
한편, 고전력, 고온 및 고압 환경에서 반도체 소자(전력 소자 및 반도체 광소자 등))와 함께 제1 기판(10)이 사용되는 경우에, 제1 기판(10)의 재질에 따라 기생정전용량이 생겨 누설 전류가 흐를 수 있으며, 제1 기판(10)과 인서트(33) 간의 열팽창계수(CTE) 차이로 인해서 제1 기판(10) 깨지는 현상(Crack)이 쉽게 일어날 수 있다. 이러한 문제점은 고정 물질(34)로 SOC(Spin-on-Glass), BCB(Benzocyclobutene), PR(Photoresist), Epoxy-based Polymers, Silicone, Parylene, SU-8 등의 유기물계 저 유전 물질(low k dielectric)을 사용함으로써, 일부 개선할 수 있지만, 제1 기판(10)의 물질로서, 고출력 및 고온, 고압 환경에서 사용가능한 1500℃ 이상의 녹는점을 갖는 전기절연성 산화물(Oxide; Al2O3, ZnO), 전기절연성 질화물(Nitride; AlN, Si3N4, GaN, AlGaN), 전기절연성 탄화물(Carbide; SiC, AlSiC)의 단결정(single crystalline), 다결정(poly crystalline), 소결 공정을 거쳐 만들어진 복합체(sintered composite)를 이용함으로써, 제1 기판(10)의 전기절연성을 통해 기생정전용량 발생 및 누설 전류를 방지하고, 높은 녹는점을 통해 고온에서도 안정적인 물성을 유지할 수 있게 되어, 인서트(33)와 고정 물질(34)로서 다양한 재질을 사용할 수 있는 이점을 가지게 된다.
또한 단결정인 또는 투광성을 가지는 제1 기판(10)을 이용하는 경우에, 도 4에 제시된 것과 같이, 레이저를 제1 기판(10)의 내부에 조사하여, 절단하는 이점을 가질 수 있게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 인서트(33)를 홈(14)에 삽입하기에 앞서, 고정 물질(34)을 먼저 홈(14)에 형성하는 것도 가능하다. 이러한 방법의 이점은 레이저 드릴링 등에 의해 형성되는 홈(14)의 거친 표면을 덮은 상태에서 인서트(33)를 삽입할 수 있어, 인서트(33)의 삽입을 용이하게 할 수 있다는 것이다. 이후 인서트(33)가 삽입되고, 건조 또는 열처리를 통해, 인서트(33)가 고정 물질(34)과 함께 홈(14)에 고정될 수 있다. 이 경우에도 고정 물질(34)은 전술한 물질들로 구성될 수 있지만, 이들에 접합성을 가지는 금속 물질을 추가하여 도포함으로써, 건조 또는 열처리 이전에 (또는 열처리를 생략하고) 인서트(33)의 고정 및 와이어 본딩을 용이하게 할 수 있다. 접합성 금속 물질을 직접 증착하는 것도 가능하다. 도 3에 도시된 예에 있어서, 고정 물질(34)을 형성한 후에, 인서트(33)를 삽입하기에 앞서, 홈(14) 내부에 형성된 고정 물질(34)을 남겨두고, 제1 면(11) 위에 존재하는 고정 물질(34)을 미리 제거하는 것도 가능하다. 이 경우에, 인서트(33) 삽입 후 열처리를 통해 접합성 금속 물질과 인서트(33)의 고정을 강화할 수 있음은 물론이다. 세라믹 파우더를 이용하는 경우에도, 고정 물질(34)을 홈(14)에 먼저 삽입할 수 있음도 물론이며, 접합성 금속 물질 및/또는 고반사성 물질(35)의 증착 공정/고정 물질(34)의 형성 공정/인서트(33)의 삽입 공정의 순서가 적절히 바뀔 수 있음도 물론이다(예: 접합성 금속 물질 및/또는 고반사성 물질(35)의 증착 공정 -> 인서트(33)의 삽입 공정 -> 고정 물질(34)의 형성 공정).
접합성을 가지는 물질은 예를 들어, 300℃ 이하의 녹는점을 갖는 저융점 금속 Sn, In, Zn, Ga 이들 중 적어도 1종 이상 포함한 합금 또는 페이스트로 이루어질 수 있으며, 5㎛ 이하의 미세립자 형태를 갖는 powder 저융점 금속 및/또는 고융점 금속 및/또는 유기 바인더(binder) 등을 균일한 점성 혼합물로 제조한 다음 dispensing하고 열처리함으로써 형성될 수 있다.
고정 물질(34) 및/또는 고반사성 물질(35)을 먼저 홈(14)에 삽입함으로써, 홈(14)의 크기를 드릴링과 별도로 조절할 수 있게 되어, ㎛-스케일 단위에서 이루어지는 인서트(33)의 삽입 공정에 있어서, 정밀성을 부여할 수 있는 이점도 가진다. 즉, 홈(14)의 크기를 드릴링과 별도로 스핀 코팅, 증착 등의 방법으로 정밀하게 조절할 수 있게 된다.
도 2로 다시 돌아와서, 홈(14)에 인서트(33)와 고정 물질(34)이 삽입되고 고정된 후에, 필요에 따라, 제1 면(11) 측에서 제1 기판(10)의 일부가 제거될 수 있다. 이러한 제거 공정을 통해, 제1 면(11) 위에 위치하는 고정 물질(34)이 제거되고, 인서트(33)와 홈(14)의 높이가 동일해질 수 있다. 이러한 제거는 연마(polishing)를 통해 이루어질 수 있다.
필요에 따라, 인서트(33)에 반도체 소자와의 안정적인 전기적 및/또는 물리적 접촉을 위해 패드(16; 전기 통로로 기능하는 경우에 도전 패드)가 구비될 수 있다. 마찬가지로, 연마를 거쳐 제2 면(12) 측에도 패드(19; 전기 통로로 기능하는 경우에 도전 패드)가 구비될 수 있다. 앞선 여러 공정들에 있어서, 제1 면(11) 측에 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같은 제2 기판(17)이 사용될 수 있음은 물론이다(제2 면(12) 측에 제2 기판(17)을 구비할 수 있음도 물론이다). 고정 물질(34)의 형성 없이, 패드(16) 및/또는 패드(19)가 인서트(33)를 홈(14)에 고정하는 것도 가능하다.
도 2 및 도 3에 제시된 지지 기판의 재질로서, 고출력 및 고온, 고압 환경에서 사용가능한 1500℃ 이상의 녹는점을 갖는 전기절연성 산화물(Oxide; Al2O3, ZnO), 전기절연성 질화물(Nitride; AlN, Si3N4, GaN, AlGaN), 전기절연성 탄화물(Carbide; SiC, AlSiC)의 단결정(single crystalline), 다결정(poly crystalline), 소결 공정을 거쳐 만들어진 복합체(sintered composite)가 특히 적합하며, 이는 지지되는 반도체 소자의 물질 구성, 열팽창 계수, 요구되는 전기적 및 방열적 사양 등에 의해 결정될 수 있다. 고출력 및 고온 고압 환경에서 사용가능한 1500℃ 이상의 녹는점을 갖는 전기절연성 기판을 이용함으로써, 인서트(33)가 전기 통로로 기능하는 경우에, 인서트(33) 간의 발생된 기생정전용량으로 인해 기판(예: 실리콘 기판)을 통한 전기 누설 등에 대한 염려없이 지지 기판을 제조하는 것이 가능해진다. 참고로, 실리콘이 1414℃, Al2O3가 2040℃, AlN가 2200℃, SiC가 2500℃, Si3N4가 1900℃ 정도의 녹는점을 가진다.
한편, 막대 형상의 인서트(33)와 고정 물질(34)을 함께 혼합한 상태로 제1 기판(10)에 도포하여, 자석을 통해 인서트(33)를 홈(14)에 삽입함으로써, 인서트(33)가 제1 면(11) 및 홈(14)으로부터 이탈하는 것을 확실히 방지할 수 있게 된다. 예를 들어, 인서트(33)가 홈(14)에 삽입된 후, 스핀 코팅을 통해 고정 물질(34)을 도포하는 것에, 이 회전에 의해 인서트(33)가 제1 면(11) 또는 홈(14)으로부터 이탈할 수 있는데, 이를 방지할 수 있게 된다.
도 4는 본 개시에 따라 반도체 장치를 제조하는 방법이 일 예를 나타내는 도면으로서, 제1 기판(10) 위에 반도체 소자의 일 예로서 플립 칩인 반도체 발광소자 칩(20)과 봉지제(27)가 구비되어 있다. 제1 기판(10) 위에 반도체 발광소자 칩(20)을 고정한 다음, 반도체 발광소자 칩(20)을 포함하도록 제1 기판(10)을 절단한다. 바람직하게는, 레이저(28)를 제1 기판(10) 내부로 조사하여 크랙(29)을 형성한 다음, 브레이킹 공정을 통해, 제1 기판(10)을 절단함으로써, 반도체 발광소자 칩(20) 및 봉지제(27)에 기계적, 화학적 및/또는 열적 손상을 줄여서, 제1 기판(10)을 절단할 수 있게 된다. 21는 성장 기판, 22는 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 23은 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 발생시키는 활성층, 24는 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 16은 패드, 19는 패드, 25는 제1 전극이다. 반도체 발광소자 칩(20)은 성장 기판(21) 위에 순차로 성장된 제1 반도체층(22), 활성층(23), 제2 반도체층(24) 그리고, 전류 공급을 위한 제1 전극(25)을 포함한다.
도 5는 본 개시에 따른 반도체 장치를 제조하는 방법의 또 다른 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자를 예로 하여 설명한다. 성장 기판(21a)을 이용한 수직형 칩이 제1 기판(10)에 탑재되어 있다. 제2 전극(26)이 제2 반도체층(23)에 전기적으로 연결되어 있으며, 제2 전극(26)은 와이어를 통해 패드(19-1) 및 인서트(15-1)에 전기적으로 연결되어 있고, 제1 반도체층(22)은 성장 기판(21a)을 통해 패드(19-2) 및 인서트(15-2)에 전기적 연결되어 있다. 성장 기판(21a)의 하부에 별도의 전극이 구비될 수 있으며, 성장 기판(21a)과 수직형 칩은 통상의 방법을 통해 고정될 수 있다. 동일 부호에 대한 설명을 생략한다. 부가적으로 공정상 필요에 의해, 제2 기판(17)이 결합층(18)을 통해 제1 기판(10)의 패드(16) 측에 구비될 수 있다. 제2 기판(17)이 제1 기판의 패드(19) 측에 구비될 수 있음도 물론이다.
도 6은 본 개시에 따른 반도체 장치를 제조하는 방법의 또 다른 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자를 예로 하여 설명한다. 성장 기판(21a)을 이용한 레터럴 칩이 제1 기판(10)에 탑재되어 있다. 제1 전극(25)은 제1 반도체층(22)에 전기적으로 연결되어 있으며, 제2 전극(26)은 제2 반도체층(23)에 전기적으로 연결되어 있다. 제1 전극(25)은 와이어를 통해 패드(19-2) 및 인서트(15-2)에 전기적으로 연결되어 있고, 제2 전극(26)은 와이어를 통해 패드(19-1) 및 인서트(15-1)에 전기적으로 연결되어 있다. 바람직하게는 패드(19-3) 및 인서트(15-3)가 추가로 구비되어, 반도체 칩으로부터의 방열 통로로 기능한다. 성장 기판(21a)이 도통가능한 경우에, 패드(19-3)와 성장 기판(21a) 사이에 별도의 절연층이 구비될 수 있으며, 패드(19-3)를 비도전성 물질로 대체하는 것도 가능하다.
본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법에 있어서, 제1 면 및 제2 면에 대향하는 제2 면을 가지는 제1 기판을 준비하는 단계; 제1 면으로부터 제2 면 측을 향하는 홈을 형성하는 단계; 홈에 인서트를 삽입 및 고정시켜 제1 기판을 관통하는 통로를 형성하는 단계;로서, 통로는 방열 통로 및 전기 통로 중 적어도 하나로 기능하는, 통로를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
(2) 인서트는 고정 물질에 의해 홈에 고정되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
(3) 인서트의 삽입에 앞서, 제1 면 측에서 고정 물질을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
(4) 고정 물질은 접합성을 가지는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
(5) 인서트의 삽입에 앞서, 홈에 고반사성 물질을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
(6) 인서트는 고체상 와이어로부터 컷트된 막대 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법. 여기서, 인서트는 비록 ㎛-스케일의 크기를 가지지만, 홈은 폭보다 깊이가 긴 형상을 가지므로, 전체적으로 막대(rod) 형상이 할 수 있다.
(7) 인서트는 액체상의 연속적으로 이어진 와이어 형태로 홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
(8) 인서트는 홈에 파우더를 삽입한 후, 열처리를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
(9) 인서트 삽입 후, 제1 면 및 제2 면 중의 적어도 하나가 연마되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
(10) 인서트의 삽입 및 고정 후, 제2 면이 연마되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기핀을 제조하는 방법.
(11) 인서트의 삽입에 앞서, 인서트가 고정 물질과 함께 제1 면 위에 놓여지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법
(12) 제1 기판은 전기절연성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
(13) 전술한 실시예들의 조합.
본 개시에 따른 하나의 반도체 소자용 지지 기판에 의하면, 반도체 소자 칩의 크랙 또는 깨짐을 방지할 수 있게 된다.
본 개시에 따른 하나의 반도체 장치에 의하면, 반도체 소자 칩의 크랙 또는 깨짐을 방지할 수 있게 된다.
본 개시에 따른 하나의 반도체 장치를 제조하는 방법에 의하면, 반도체 소자 칩의 크랙 또는 깨짐을 방지할 수 있게 된다.
본 개시에 따른 하나의 반도체 소자용 지지 기판에 의하면, 지지 기판에 도금을 통해 전기 통로 또는 방열 통로를 형성할 때의 문제점을 개선할 수 있게 된다.
본 개시에 따른 하나의 반도체 소자용 지지 기판에 의하면, 반도체 소자와의 열팽창 계수, 격자 상수 등을 적절히 일치시키는 한편, 지지 기판에 도금을 통해 전기 통로 또는 방열 통로를 형성할 때의 문제점을 개선할 수 있게 된다.
제1 기판(10), 홈(14), 도전부(15), 패드(16), 패드(19) 반도체 발광소자 칩(20)

Claims (12)

  1. 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법에 있어서,
    제1 면 및 제2 면에 대향하는 제2 면을 가지는 제1 기판을 준비하는 단계;
    제1 면으로부터 제2 면 측을 향하는 홈을 형성하는 단계;
    홈에 인서트를 삽입 및 고정시켜 제1 기판을 관통하는 통로를 형성하는 단계;로서, 통로는 방열 통로 및 전기 통로 중 적어도 하나로 기능하는, 통로를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    인서트는 고정 물질에 의해 홈에 고정되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    인서트의 삽입에 앞서, 제1 면 측에서 고정 물질을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    고정 물질은 접합성을 가지는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    인서트의 삽입에 앞서, 홈에 고반사성 물질을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    인서트는 고체상 와이어로부터 컷트된 막대 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    인서트는 액체상의 연속적으로 이어진 와이어 형태로 홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    인서트는 홈에 파우더를 삽입한 후, 열처리를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    인서트 삽입 후, 제1 면 및 제2 면 중의 적어도 하나가 연마되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    인서트의 삽입 및 고정 후, 제2 면이 연마되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기핀을 제조하는 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    인서트의 삽입에 앞서, 인서트가 고정 물질과 함께 제1 면 위에 놓여지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중의 어느 한 항에 있어서,
    제1 기판은 전기절연성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 지지 기판을 제조하는 방법.
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