專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法、光電裝置和電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法、光電裝置以及電子儀器。
作為這種具有不同材質(zhì)的半導(dǎo)體集成電路，可以舉例的有光電集成電路(OEIC)。光電集成電路是具有光輸入輸出裝置的集成電路。雖然采用電信號(hào)進(jìn)行集成電路內(nèi)的信號(hào)處理，但是與集成電路外部的輸入輸出采用光信號(hào)進(jìn)行。
然而，由于硅是間接躍遷型半導(dǎo)體而不能發(fā)光。所以，有必要將硅同其它的半導(dǎo)體發(fā)光元件進(jìn)行組合來(lái)構(gòu)成集成電路。
在這里，有希望成為半導(dǎo)體發(fā)光元件的有砷化鎵(GaAs)等由化合物半導(dǎo)體形成的表面發(fā)射激光器(VCSEL)。但是，由于表面發(fā)射激光器與硅晶格不匹配，因此，很難利用晶體取向附生等的半導(dǎo)體制造工藝，直接在硅集成電路上形成。
通常，表面發(fā)射激光器可以在砷化鎵襯底上形成。因此，可以考慮使用一種融合電信號(hào)傳輸電路和光信號(hào)傳輸電路的方法，即，將砷化鎵襯底上的表面發(fā)射激光器制作成芯片，然后把該芯片機(jī)械性地安裝在硅集成電路襯底上。
但是，把制成芯片的表面發(fā)射激光器等的半導(dǎo)體發(fā)光元件和光電二極管等的半導(dǎo)體光接收元件機(jī)械地安裝在硅半導(dǎo)體襯底上，在這種情況下，半導(dǎo)體元件存在著壽命短等可靠性問(wèn)題，因此，在實(shí)際應(yīng)用上需要抑制半導(dǎo)體元件的性能的降低等。
另外，尤其是當(dāng)作為半導(dǎo)體元件，使用該半導(dǎo)體發(fā)光元件和半導(dǎo)體光接收元件時(shí)，為了方便光的發(fā)射接收，對(duì)于覆蓋這些半導(dǎo)體元件的薄膜和將其粘結(jié)在襯底上的粘合劑，也需要控制其的光特性。
本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于，解決芯片半導(dǎo)體元件機(jī)械地安裝在襯底時(shí)的問(wèn)題，提供半導(dǎo)體裝置及其制造方法、光電裝置以及電子儀器。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括微瓦片狀元件，其粘結(jié)在襯底上；絕緣性功能膜，設(shè)置其以覆蓋至少一部分所述微瓦片狀元件。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，使其微瓦片狀元件具有電子器件或光學(xué)器件的功能，因此，可以形成具有任意功能的器件，可以使半導(dǎo)體裝置小型化(高密度化)。
另外，該絕緣性功能膜，設(shè)置其以覆蓋至少一部分該微瓦片狀元件。所以，例如可以使該功能膜對(duì)于氧氣和水分具有阻透性，可抑制元件性能降低，延長(zhǎng)元件的壽命。這里，各微瓦片狀元件既可以是化合物半導(dǎo)體，也可以是硅半導(dǎo)體，微瓦片狀元件接合的襯底，可以是硅半導(dǎo)體襯底，也可以是化合物半導(dǎo)體襯底。
此外，該半導(dǎo)體裝置，該功能膜最好以密封狀態(tài)覆蓋該微瓦片狀元件。
這樣，尤其是當(dāng)功能膜對(duì)氧氣和水分具有阻透性時(shí)，可以切實(shí)防止因這些氧氣和水分造成微瓦片狀元件的劣化。
還有，在該半導(dǎo)體裝置中，該微瓦片狀元件，最好是表面發(fā)射激光器或發(fā)光二極管等的發(fā)光元件，或者是光電二極管等的光接收元件。
這樣，通過(guò)例如機(jī)械地安裝在硅集成電路襯底上，就可以融合電信號(hào)傳輸電路和光信號(hào)傳輸電路。
還有，該半導(dǎo)體裝置中，該功能膜最好對(duì)于可見(jiàn)光及紅外光透明。
這樣，通過(guò)設(shè)置與發(fā)光元件或光接收元件的微瓦片狀元件的光發(fā)射部分或光接收部分相適應(yīng)的該功能膜，使該功能膜不妨礙微瓦片狀元件的光發(fā)射或光接收。
還有，該半導(dǎo)體裝置，該功能膜最好對(duì)于可見(jiàn)光及紅外光非透明。
這樣，通過(guò)在形成發(fā)光元件或光接收元件的微瓦片狀元件的光發(fā)射部分或光接收部分的反面，設(shè)置功能膜，使得該微瓦片狀元件變薄，即使在其透光的情況下，也可以防止因該功能膜造成透過(guò)微瓦片狀元件的光向外部泄漏。
還有，在該半導(dǎo)體裝置中，最好是該襯底是透明的，采用對(duì)于可見(jiàn)光和紅外光透明的粘合劑將該微瓦片狀元件粘結(jié)在該透明的襯底上。
這樣，當(dāng)發(fā)光元件或光接收元件的微瓦片狀元件的光發(fā)射部分或光接收部分設(shè)置在襯底一側(cè)時(shí)，不會(huì)因該粘合劑，而妨礙微瓦片狀元件的光發(fā)射或光接收。
還有，在該半導(dǎo)體裝置中，該微瓦片狀元件，最好是采用對(duì)于可見(jiàn)光和紅外光非透明的粘合劑，粘結(jié)在該襯底上。
這樣，將發(fā)光元件或光接收元件的微瓦片狀元件的光發(fā)射部分或光接收部分，設(shè)置在形成面的反面的襯底一側(cè)，使得該微瓦片狀元件變薄，即使在其透光的情況下，也可以通過(guò)該粘合劑防止透過(guò)微瓦片狀元件的光從襯底一側(cè)泄漏。
還有，在該半導(dǎo)體裝置中，在襯底上設(shè)置多個(gè)該微瓦片狀元件，最好是這些微瓦片狀元件其中之一是和其它微瓦片狀元件具有不同功能的器件。
這樣，可以形成包括多個(gè)具有不同功能的器件的緊密組合的一個(gè)半導(dǎo)體裝置，雖然不能通過(guò)單片襯底形成這樣的一個(gè)半導(dǎo)體裝置。
還有，該半導(dǎo)體裝置中的該功能膜優(yōu)選由樹(shù)脂膜、無(wú)機(jī)膜或者包括這些的疊層膜形成。
這樣，根據(jù)微瓦片狀元件的功能，可以適當(dāng)選擇使用具有所要求性狀的材料構(gòu)成的膜，因此，可以使微瓦片狀元件的功能得以進(jìn)一步優(yōu)化。
還有，在該半導(dǎo)體裝置中，最好該功能膜具有防止光反射功能。
這樣，可以防止因光反射產(chǎn)生的噪音等不良情況發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底的表面形成半導(dǎo)體元件；將含有所述半導(dǎo)體元件的功能層的所述半導(dǎo)體襯底的表層，從該半導(dǎo)體襯底上分離以形成微瓦片狀元件；將所述微瓦片狀元件粘結(jié)到其它襯底的表面；形成絕緣性功能膜以覆蓋至少一部分所述微瓦片狀元件。
根據(jù)該半導(dǎo)體裝置的制造方法，分離成微瓦片狀的半導(dǎo)體元件，可以粘結(jié)在任意物體上，形成集成電路。
另外，使該微瓦片狀元件具有電子器件或光學(xué)器件的功能，從而，可以形成具有任意功能的器件，可以使半導(dǎo)體裝置小型化(高密度化)。
而且，設(shè)置絕緣性功能膜以覆蓋至少一部分所述微瓦片狀元件，例如，使該功能膜對(duì)氧氣和水分具有阻透性，則可抑制元件性能降低，延長(zhǎng)元件壽命。
另外，在半導(dǎo)體襯底上完成半導(dǎo)體元件后，要將其切割分離成微瓦片狀，所以，在加工完成集成電路之前，可以預(yù)先對(duì)半導(dǎo)體元件進(jìn)行測(cè)試篩選。
另外，根據(jù)本發(fā)明的其它方面，一種半導(dǎo)體裝置的制造方法中，其特征在于包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底的表面形成半導(dǎo)體元件；粘結(jié)薄膜在所述半導(dǎo)體襯底形成所述半導(dǎo)體元件的面上；將含有所述半導(dǎo)體元件的功能層的所述半導(dǎo)體襯底的表層，從該半導(dǎo)體襯底上分離以形成微瓦片狀元件；將所述微瓦片狀元件粘結(jié)到其它襯底的表面；形成絕緣性功能膜以覆蓋至少一部分所述微瓦片狀元件。
根據(jù)本半導(dǎo)體裝置的制造方法，把含有半導(dǎo)體元件的功能層從半導(dǎo)體襯底上分離下作為微瓦片狀元件，固定到薄膜上，可以進(jìn)行裝卸，因此，可以一個(gè)個(gè)選擇半導(dǎo)體元件，固定到最終的襯底上，同時(shí)，可以裝卸的半導(dǎo)體元件的尺寸也比現(xiàn)有安裝技術(shù)的尺寸小。
另外，該微瓦片狀元件具有電子器件或光學(xué)器件功能，從而，可以形成具有任意功能的器件，可以使半導(dǎo)體裝置小型化(高密度化)。
還有，設(shè)置絕緣性功能膜以覆蓋至少一部分所述微瓦片狀元件，例如，使該功能膜對(duì)氧氣和水分具有阻透性，可抑制元件性能降低，延長(zhǎng)元件壽命。
另外，在半導(dǎo)體襯底上完成半導(dǎo)體元件后，要將其切割分離成微瓦片狀，所以，在加工完成集成電路之前，可以預(yù)先對(duì)半導(dǎo)體元件進(jìn)行測(cè)試篩選。
還有，該半導(dǎo)體裝置的制造方法，優(yōu)選采用液滴噴出法或分配涂覆法形成該絕緣功能膜。
這樣，可以在任意位置上涂敷功能膜材料。而且，可以大幅度地減少功能膜材料的使用量，從而降低制造成本。
還有，在該半導(dǎo)體裝置的制造方法中，優(yōu)選的是其它襯底所粘結(jié)的微瓦片狀元件中的半導(dǎo)體元件連接在其它襯底上形成的電路。
這樣，在該功能層中的半導(dǎo)體元件電連接至在上述其它襯底上形成電路，可以制造出具有復(fù)合功能的半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明的光電裝置，其特征在于包括上述半導(dǎo)體裝置或按照上述制造方法所得到的半導(dǎo)體裝置。
采用該光電裝置可以實(shí)現(xiàn)小型化(高密度化)，而且配備了可抑制元件功能降低的半導(dǎo)體裝置，所以可靠性更高。
本發(fā)明的電子儀器，其特征在于包括上述光電裝置。
該電子儀器因具備上述光電裝置，所以可靠性更高、性能更好。
圖2是為了說(shuō)明微瓦片狀元件上形成的表面發(fā)射激光器的簡(jiǎn)要構(gòu)成的主要部分的剖面示意圖。
圖3是表示圖2所示的表面發(fā)射激光器內(nèi)電流路徑的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置另一個(gè)實(shí)施方式的簡(jiǎn)要構(gòu)成的主要部分的剖面示意圖。
圖5是表示圖4所示的半導(dǎo)體裝置變形例的簡(jiǎn)要構(gòu)成的主要部分的剖面示意圖。
圖6是為了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置制造方法的一個(gè)實(shí)施方式的第一步驟的主要部分的剖面示意圖。
圖7是為了說(shuō)明該制造方法的一個(gè)示例的第二步驟的主要部分的剖面示意圖。
圖8是為了說(shuō)明該制造方法的一個(gè)示例的第三步驟的主要部分的剖面示意圖。
圖9是為了說(shuō)明該制造方法的一個(gè)示例的第四步驟的主要部分的剖面示意圖。


圖10是為了說(shuō)明該制造方法的一個(gè)示例的第五步驟的主要部分的剖面示意圖。
圖11是為了說(shuō)明該制造方法的一個(gè)示例的第六步驟的主要部分的剖面示意圖。
圖12是為了說(shuō)明該制造方法的一個(gè)示例的第七步驟的主要部分的剖面示意圖。
圖13是為了說(shuō)明該制造方法的一個(gè)示例的第八步驟的主要部分的剖面示意圖。
圖14是為了說(shuō)明該制造方法的一個(gè)示例的第九步驟的主要部分的剖面示意圖。
圖15是為了說(shuō)明該制造方法的一個(gè)示例的第十一步驟的主要部分的剖面示意圖。
圖16是包括根據(jù)本發(fā)明的光電裝置的電子儀器應(yīng)用于移動(dòng)電話的一個(gè)示例。
圖17是包括根據(jù)本發(fā)明的光電裝置的電子儀器應(yīng)用于手表的一個(gè)示例。
圖18是包括根據(jù)本發(fā)明的光電裝置的電子儀器應(yīng)用于便攜型信息處理裝置的一個(gè)示例。
具體實(shí)施例方式
下面，就根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。
(第一實(shí)施方式)圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第一實(shí)施方式圖。該半導(dǎo)體裝置是由襯底10和微瓦片狀元件1以及覆蓋其的功能膜12構(gòu)成。這里，在本實(shí)施方式例中，示出了構(gòu)成表面發(fā)射型半導(dǎo)體激光器的半導(dǎo)體裝置示例。
微瓦片狀元件1是形成半導(dǎo)體器件(半導(dǎo)體元件)的微瓦片狀(似板狀)元件，是具有如圖2所示的結(jié)構(gòu)的表面發(fā)射激光器。
該表面發(fā)射激光器，包括，在由平面為矩形的n型砷化鎵化合物半導(dǎo)體(n型GaAs層)構(gòu)成的高導(dǎo)電層(高載體濃度層)52b的全部上表面形成下部反射鏡層結(jié)構(gòu)(以下稱“下部反射鏡”)52a，在下部反射鏡52a的上面，按各層53a至53f的順序?qū)訅阂孕纬蓤A柱形臺(tái)面式晶體管。另外，在臺(tái)面式晶體管周?chē)?，適當(dāng)設(shè)置聚酰亞胺等的絕緣層54、電極53g和53h。由各層53a至53h構(gòu)成的半導(dǎo)體元件53、下部反射鏡52a，構(gòu)成具有表面發(fā)射激光器的微瓦片狀元件1。
這里，所說(shuō)的本發(fā)明的“微瓦片狀元件1”，是指作為半導(dǎo)體元件，為了發(fā)揮所希望的功能，至少需要具有的元件結(jié)構(gòu)。例如，當(dāng)發(fā)揮上述的表面發(fā)射激光器的功能時(shí)，至少形成上部反射鏡53e、下部反射鏡52a以及這些反射鏡層中夾層的半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)。不過(guò)，為了發(fā)揮其功能，也可以包括次要元件，如接觸層53f、和電極53g和53h以及絕緣層54。而且，將功能層和高載體濃度層52b統(tǒng)稱為半導(dǎo)體元件構(gòu)件500。并且臺(tái)面式晶體管的形狀可以是任意的。
該臺(tái)面式晶體管按以下順序形成首先，在下部反射鏡52a的上面，形成由n型Al0.5Ga0.5As構(gòu)成的n型包層53a；其上面是活化層53b、由p型Al0.5Ga0.5As構(gòu)成的p型包層53c；在臺(tái)面式晶體管的周邊部分，形成環(huán)狀的水平氧化層(電流狹窄層)53d；上部反射鏡層結(jié)構(gòu)(以下稱“上部反射鏡”)53e；由p型GaAs層構(gòu)成的接觸層53f。另外，在臺(tái)面式晶體管周?chē)纬山^緣層54，在接觸層53f的上面及下部反射鏡52a的上面，分別形成p型(陰極)電極53g及n型(陽(yáng)極)電極53h，通過(guò)對(duì)兩電極間施加電壓，就可以從臺(tái)面式晶體管的上端沿其軸方向發(fā)射激光。另外，陰極電極53g形成環(huán)狀，激光變成從臺(tái)面式晶體管的中心射出。
這里，高導(dǎo)電層52b，是為了確保電流路徑，用于減小半導(dǎo)體元件的電阻，它和下部反射鏡52a具有相同的導(dǎo)電型，由載體濃度為5至10×1018cm-3的高載體濃度層構(gòu)成。雖然，作為高載體濃度層，GaAs層最好，但也可以為AlxGa1-xAs層(x小于等于0.2)。不過(guò)，在AlxGa1-xAs層的情況下，有x越大，電阻越高的趨勢(shì)。高導(dǎo)電層52b的厚度大于等于0.3μm，最好是大于等于1μm。
活性層53b，是由GaAs勢(shì)阱層和Al0.3Ga0.7As阻擋層構(gòu)成，形成具有包括三層的多量子井結(jié)構(gòu)(MQW)的勢(shì)阱層。
各反射鏡52a和53e分別構(gòu)成諧振器作為激光反射鏡，例如，由不同組成的兩種AlxGa1-xAs層交替層疊，形成分布式布喇格反射型多層膜反射鏡(DBR反射鏡)。在該例中，下部反射鏡52a包括約30對(duì)交替層疊的n型Al0.15Ga0.85As層和n型Al0.9Ga0.1As，上部反射鏡53e包括約25對(duì)交替層疊的p型Al0.15Ga0.85As層和p型Al0.9Ga0.1As。每個(gè)AlxGa1-xAs層均具有相當(dāng)于激光振蕩波長(zhǎng)1/4的光學(xué)厚度，具有約為1至5×1018cm-3的載體濃度。上部反射鏡53e摻入C(碳)雜質(zhì)形成p型，下部反射鏡52a摻入Si雜質(zhì)形成n型。因此，由上部反射鏡53e、未摻雜質(zhì)的活性層53b、以及下部反射鏡52a構(gòu)成了pin二極管。而且，根據(jù)激光器的極性，下部和上部反射鏡的導(dǎo)電型也可以相反。另外，也可以采用介質(zhì)多層膜和金屬薄膜形成，替代半導(dǎo)體多層膜。
電流狹窄層53d是以A1氧化物為主體的絕緣層，具有縮小用于發(fā)光的活性區(qū)的面積以降低閾值電流和縮小射束寬度的效果。
具有這樣的元件結(jié)構(gòu)的表面發(fā)射激光器的電流路徑如圖3所示。
在圖3中，將上部反射鏡53e的電阻R3、下部反射鏡52a的電阻R1以及高載體濃度層53b的電阻R2相互連接在電極53g和53h之間形成電路，電流在該電路內(nèi)流動(dòng)。其中R1和R2并聯(lián)，因此，如果將它視為總電阻R，則該電路為電阻R和R3串聯(lián)。
而且，在此例中，下部反射鏡的電阻率，約為1.1×10-2Ωcm(DBR反射鏡為30對(duì)、載體濃度為5×1018cm-3)、當(dāng)厚度為3μm時(shí)R1＝20Ω。另一方面，高載體濃度層的電阻率，在此例中，約為1.3×10-3Ωcm(n-GaAs層具有載體濃度為1×1019cm-3)，所以當(dāng)厚度為1μm時(shí)R2＝6.7Ω，當(dāng)厚度為2μm時(shí)R2＝3.35Ω。如上所述，R1和R2為并聯(lián)，因此，總電阻R在高載體濃度層的厚度為1μm時(shí)R＝5.0Ω，當(dāng)高載體濃度層的厚度為2μm時(shí)R＝2.9Ω。這些值為沒(méi)有高載體濃度層的單個(gè)下部反射鏡的1/4至1/6，因此可減小表面發(fā)射激光器內(nèi)的電阻。
另外，如果使下部反射鏡52a自身的載體濃度提高到1×1019cm-3左右并賦予導(dǎo)電性，那么光吸收損失就會(huì)增大，作為反射層的功能(光學(xué)特性)將會(huì)受到損害。因此，在此例中，為了防止對(duì)激光器的光學(xué)特性產(chǎn)生影響，把導(dǎo)電性高、光吸收系數(shù)大，且影響光學(xué)特性的高載體濃度層，設(shè)置在從活性層看的下部反射鏡的下層(非激光束出射光路部分)。
還有，根據(jù)對(duì)半導(dǎo)體元件特性的影響，應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行形成高導(dǎo)電層的位置的設(shè)計(jì)，并不限于上述的位置，例如，也可以在功能層中插入高導(dǎo)電層。
上述微瓦片狀元件1的厚度，例如約為1μm至10(20)μm。而且，在這樣的微瓦片狀元件1中，形成半導(dǎo)體器件(半導(dǎo)體元件)。作為半導(dǎo)體器件，除了該表面發(fā)射激光器(VCSEL)以外，還可以形成發(fā)光二極管(LED)、光電二極管(PD)、高電子遷移率晶體管(HEMT)、異質(zhì)雙極晶體管(HBT)等。這些半導(dǎo)體器件，都是在特定的襯底上層壓多層外延層形成的元件。另外，各半導(dǎo)體器件，也可以形成電極以進(jìn)行動(dòng)作測(cè)試。
而且，該微瓦片狀元件1，采用后述的方法，以特定的形狀從襯底上分離。其大小(長(zhǎng)寬)，例如數(shù)十μm至數(shù)百μm。
用于制造該微瓦片狀元件1的襯底和其它的襯底10粘合以形成OEIC等半導(dǎo)體裝置。即，在圖1和圖2中，微瓦片狀元件1，通過(guò)粘接層11，粘貼固定在Si制的襯底10上。在襯底10的表面，形成為了連接到預(yù)先單獨(dú)形成的電路(無(wú)圖示)的陰極電極61和陽(yáng)極電極62。而且，電極53g和電極61，通過(guò)在絕緣層63表面上形成的配線64進(jìn)行連接，電極53h和電極62是通過(guò)在絕緣層63表面上形成的配線65進(jìn)行連接。
作為形成該粘接層11的粘合劑，最好是具有絕緣性的樹(shù)脂制品。由于粘合劑11具有絕緣性，所以，通過(guò)同該絕緣層63同時(shí)發(fā)揮絕緣性，可以確實(shí)地防止配線64和65短路。而且，在本例中，如上述，微瓦片狀元件1中的表面發(fā)射激光器向襯底10的相反一側(cè)射出光，因此，最好粘合劑對(duì)于可見(jiàn)光及紅外光非透明。這樣，即便是微瓦片狀元件1較薄，使該微瓦片狀元件1容易從發(fā)光一側(cè)的反面透過(guò)光線，也可以采用該粘合劑防止透過(guò)微瓦片狀元件1的光從襯底10的一側(cè)泄漏。
作為絕緣性粘合劑，可使用丙烯酸類樹(shù)脂、環(huán)氧類樹(shù)脂、三聚氰酰胺類樹(shù)脂、聚酰亞胺類樹(shù)脂等紫外線硬化型或熱硬化型物質(zhì)。另外，作為化學(xué)反應(yīng)硬化型物質(zhì)，也可以使用兩種液體混合硬化型環(huán)氧樹(shù)脂。
由這些樹(shù)脂形成的粘合劑，其透光率有少許差別，基本上透明，即，是透明的物質(zhì)。因此，通過(guò)對(duì)這些樹(shù)脂添加碳黑等黑色顏料、黑色染料等，可以減少透光率，變成非透明(光吸收性)。而且，如果像這樣添加碳黑，隨著添加量的增多，其絕緣性能會(huì)降低，在這種情況，可以根據(jù)需要涂敷將添加碳黑的粘合劑和未添加碳黑的粘合劑進(jìn)行兩層層壓。
另外，像這樣被粘貼到襯底10上的微瓦片狀元件1，如圖1所示，與配線64和65一起被絕緣性功能膜12覆蓋。形成功能膜12以具備與根據(jù)微瓦片狀元件1中半導(dǎo)體元件功能的功能(特性)，由樹(shù)脂膜、無(wú)機(jī)膜或包括它們的層壓膜等形成。
本例中，設(shè)置該功能膜12以覆蓋和密封全部微瓦片狀元件1，起到保護(hù)層的功能。也就是說(shuō)，在本例中，形成對(duì)氧氣和水分具有阻透性的功能膜12，因此，可以防止微瓦片狀元件1中的表面發(fā)射激光器等，因?yàn)檠鯕夂退侄崆袄匣?br> 對(duì)于用于形成這樣對(duì)氧氣和水分具有阻透性的功能膜12的材料，如上所述，可以使用樹(shù)脂材料和無(wú)機(jī)材料。尤其適于使用丙烯酸類樹(shù)脂、環(huán)氧類樹(shù)脂、三聚氰酰胺類樹(shù)脂、聚酰亞胺類樹(shù)脂等樹(shù)脂材料。而且，由于該功能膜12覆蓋了微瓦片狀元件1中的表面發(fā)射激光器的射出光的一側(cè)，所以，是對(duì)可見(jiàn)光及紅外光透明的。并且，如上所述，因?yàn)樵摳鞣N樹(shù)脂是透明的，所以，與形成該粘接層11不同，不添加黑色顏料等直接使用，因此可以作為該例中的透明功能膜12使用。
另外，如上所述，根據(jù)微瓦片狀元件1中的半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體器件)的功能可以使用各種類型的膜作為功能膜12，而且其材料也可以使用各種材料。
例如，半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體器件)，除了上述表面發(fā)射激光器以外，還可以使用發(fā)光元件(發(fā)光二極管)、光接收元件(光電二極管)、晶體管或二極管等形成的各種器件(無(wú)圖示)。而且，在其使用方式上，例如，是發(fā)光元件和光接收元件時(shí)，可以使其光發(fā)射部分和光接收部分，或朝向襯底10的一面，或朝向襯底10的反面、或朝向襯底10的表面方向。此時(shí)，對(duì)于這些發(fā)光元件和光接收元件的光發(fā)射部分和光接收部分，最好采用對(duì)可見(jiàn)光和紅外光透明的功能膜12。另外，對(duì)于光發(fā)射部分和光接收部分的反面，最好采用對(duì)可見(jiàn)光和紅外光非透明的物質(zhì)覆蓋。
另外，在以局部保護(hù)和絕緣為目的時(shí)，功能膜12不是覆蓋全部微瓦片狀元件1，而只是其重要部分，例如，也可以覆蓋上述發(fā)光元件和光接收元件的其發(fā)光部分和光接收部分，或者也可以只覆蓋配線部分。
此外，作為功能膜12，不僅可以使用上述樹(shù)脂材料，還可以使用SiOx、SiN、AlN、AlOx、ZrOx、ZnOx、TiOx、TaOx、Y2O3等的氧化物和氮化物，也可以使用金剛石等無(wú)機(jī)材料，甚至還可以使用由這些無(wú)機(jī)材料形成的膜和由上述樹(shù)脂材料形成的層壓膜等。
另外，作為這樣的樹(shù)脂膜(功能膜12)的形成方法，可以采用液滴噴出法(噴墨法)、分配涂敷法、旋涂法、滾涂法以及印刷法等。尤其是需要選擇位置時(shí)，例如，只選擇涂敷發(fā)光部分和光接收部分時(shí)，最好采用液滴噴出法和分配涂敷法。如果采用液滴噴出法和分配涂敷法，則可以在任意位置涂敷功能膜12的材料，因此，可以只在襯底10的特定位置，選擇涂敷功能膜12的材料。而且，可以大幅度減少功能膜12的材料使用量，進(jìn)而能夠降低制造成本。
另外，利用這些無(wú)機(jī)膜和金剛石膜，形成功能膜12時(shí)，也可以賦予其散熱層功能。即，微瓦片狀元件1中的半導(dǎo)體元件因其驅(qū)動(dòng)而發(fā)熱，若元件溫度上升，元件特性就會(huì)下降，但通過(guò)功能膜12散熱，就可以防止元件特性下降。
作為這種無(wú)機(jī)膜(功能膜12)的形成方法，可采用真空沉積法、CVD法、或利用形成用于形成膜的材料的前體膜(例如形成SiO2膜時(shí)為聚硅氮烷(polysilazane))進(jìn)行制膜，然后通過(guò)氧化處理(加熱處理)或氮化處理等，形成需要的材質(zhì)膜的方法等。
此外，作為功能膜12，可以將由這些無(wú)機(jī)材料形成的膜進(jìn)行層壓后使用，或者將由上述樹(shù)脂材料形成的膜進(jìn)行層壓后使用，還可以把這些由無(wú)機(jī)材料形成的膜和由樹(shù)脂材料形成的膜進(jìn)行層壓使用。在此情況下，可以制作成具有綜合各種膜的特性功能的復(fù)合性功能膜。例如，將折射率不同的無(wú)機(jī)材料進(jìn)行層壓，或者將由無(wú)機(jī)材料形成的膜和由樹(shù)脂材料形成的膜進(jìn)行層壓，以此，使其具備防止反射膜的功能。
這里，作為最簡(jiǎn)單的例子，如果考慮在GaAs(折射率n＝3.6)的表面形成單層防止反射膜的情況，則以厚度d＝λ/4n形成具有折射率n的膜時(shí)，可以得到波長(zhǎng)λ的最低的反射率。另外，當(dāng)膜的折射率n值約為GaAs折射率3.6的平方根＝1.89時(shí)，該反射率最低。
另外，使用氧化釔(Y2O3；折射率n＝1.87)作為膜的材料，如果以膜的厚度d為113.6nm來(lái)計(jì)算，則在λ＝850nm的情況下，反射率為0.5％，仍然具有良好的防止反射膜功能。
此外，使用氧化鋯(ZrO2；折射率n＝2.0)作為膜的材料，如果以膜的厚度d為106.25nm來(lái)計(jì)算，則在λ＝850nm的情況下，反射率為2％，仍然具有良好的防止反射膜功能。
還有，通過(guò)將鉻等金屬膜層壓在上述樹(shù)脂材料形成的膜及由無(wú)機(jī)材料形成的膜上，可以使透明膜非透明，而且可以提高對(duì)氧氣及水分的阻透性。
還有，不僅可以使用硅半導(dǎo)體制成的襯底，還可以使用由石英玻璃、藍(lán)寶石、金屬、陶瓷以及塑料薄膜等任何一種材料作為襯底10。而且，當(dāng)以硅半導(dǎo)體為襯底10的時(shí)，也可以作為含有CCD(電荷耦合器件)的襯底。當(dāng)以石英等玻璃襯底為襯底10時(shí)，可以將它用于液晶顯示器(LCD)、有機(jī)EL裝置等顯示器。當(dāng)以塑料薄膜作為襯底10的時(shí)，可以將它用于液晶顯示器、有機(jī)電致發(fā)光面板或者IC薄膜插件等。
還有，可在襯底10上設(shè)置多個(gè)該微瓦片狀元件1，此時(shí)，最好是這些微瓦片狀元件1中的一個(gè)是和其它微瓦片狀元件1具有不同功能的器件。
例如，可以列舉出以下幾種組合(1)一個(gè)微瓦片狀元件1含有發(fā)光元件，另一個(gè)微瓦片狀元件1含有光接收元件；(2)一個(gè)微瓦片狀元件1含有發(fā)射波長(zhǎng)λ1的光的發(fā)光元件，另一個(gè)微瓦片狀元件1具有發(fā)射波長(zhǎng)λ2的光的發(fā)光元件；(3)一個(gè)微瓦片狀元件1含有用于檢測(cè)波長(zhǎng)λ1的光的光接收元件，另一個(gè)微瓦片狀元件1含有用于檢測(cè)波長(zhǎng)λ2的光的光接收元件；(4)一個(gè)微瓦片狀元件1含有晶體管，另一個(gè)微瓦片狀元件1含有二極管。
其中，作為發(fā)光元件，例如，可列舉出由砷化鎵制成的表面發(fā)射激光器(VCSEL)及光電二極管(Pd)等。另外，作為晶體管，例如，可列舉出有高電子遷移率晶體管(HEMT)等。而且，微瓦片狀元件1具備的半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體器件)，也可以含有電阻或電容器等，也可以由電阻或電容器等單獨(dú)形成微瓦片狀元件。
(第二實(shí)施方式)圖4表示根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第二實(shí)施方式的示意圖。該半導(dǎo)體裝置，特別是使用兩種元件疊合構(gòu)成微瓦片狀元件1。
即，圖4所示的半導(dǎo)體裝置包括在透明的襯底10a上設(shè)置了形成表面發(fā)射激光器21的微瓦片狀元件1a和形成光電二極管22的微瓦片狀元件1b，以及設(shè)置功能膜30以覆蓋這些元件。
用于分別粘結(jié)襯底10a和微瓦片狀元件1a及微瓦片狀元件1b的粘接層11a、11b，是通過(guò)透明及絕緣的粘合劑形成的。而且，微瓦片狀元件1a和微瓦片狀元件1b之間的粘接層11b，也作為用于覆蓋和保護(hù)微瓦片狀元件1a的功能膜。此外，功能膜30為非透明材料，即，是通過(guò)添加上述碳黑等黑色顏料等的樹(shù)脂材料等形成的。
在本實(shí)施方式中，從微瓦片狀元件1a的表面發(fā)射激光器21，向襯底10a出射激光(波長(zhǎng)λ0)，同時(shí)也向微瓦片狀元件1b出射激光(波長(zhǎng)λ0)。另外，微瓦片狀元件1b的光電二極管22是配置在表面發(fā)射激光器21的發(fā)光軸上。因此，向微瓦片狀元件1b放射的激光(波長(zhǎng)λ0)入射到光電二極管22上，通過(guò)光電二極管22檢測(cè)出從表面發(fā)射激光器21出射的激光(波長(zhǎng)λ0)的輸出(發(fā)光量)。
一方面，發(fā)射到襯底10a的激光(波長(zhǎng)λ0)，透過(guò)透明的襯底10a，可作為通信信號(hào)等使用。
另外，由微瓦片狀元件1a的表面發(fā)射激光器21發(fā)射，入射到微瓦片狀元件1b的光電二極管22中的激光(波長(zhǎng)λ0)，透過(guò)微瓦片狀元件1b，被非透明功能膜30吸收，從而防止向外部泄漏。因此，可大幅度減少透過(guò)微瓦片狀元件1b的激光的散射光，而且可以降低回光引起的噪音。
圖5是表示圖4所示的半導(dǎo)體裝置的變形例的示意圖。圖5所示的半導(dǎo)體裝置與圖4所示的半導(dǎo)體裝置的不同之處在于，微瓦片狀元件1a和微瓦片狀元件1b的位置上下相反；分別設(shè)置在這些微瓦片狀元件1a和1b上的表面發(fā)射激光器21以及光電二極管22的方向也相反；微瓦片狀元件1a上設(shè)置的表面發(fā)射激光器21，通過(guò)透明功能膜31覆蓋；微瓦片狀元件1b和襯底10a，是通過(guò)由非透明粘合劑形成的粘接層11c粘貼固定的；襯底10a的上面及下面設(shè)置了防止反射(Anti Reflection)層41和42。這里，當(dāng)襯底10a是由非透明材料形成時(shí)，襯底10a的下面不需要設(shè)置非反射層。而且，在襯底10a的下面，也可以設(shè)置光吸收層，以此替代設(shè)置非反射層。另外，關(guān)于功能膜31由透明材料，即，由上述透明樹(shù)脂材料或無(wú)機(jī)材料形成。
因此，該半導(dǎo)體裝置與圖4所示的半導(dǎo)體裝置相反，是向襯底10a的上方(附圖的上方)出射激光(波長(zhǎng)λ0)。另外，和圖4所示的半導(dǎo)體裝置一樣，可大幅度減少透過(guò)微瓦片狀元件1b的激光的散射光，而且可以降低回光引起的噪音。
(微瓦片狀元件的制造方法)下面，就該微瓦片狀元件及該半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
在本制造方法中，雖然介紹的是把微瓦片狀元件的化合物半導(dǎo)體器件(化合物半導(dǎo)體元件)粘結(jié)到成為襯底的硅LSI芯片上的情況，但是本發(fā)明也適用于與半導(dǎo)體器件的種類和LSI芯片種類無(wú)關(guān)的情況。此外，本實(shí)施方式中的“半導(dǎo)體襯底”雖然是指由半導(dǎo)體物質(zhì)形成的材料體，但并不限于平板狀的襯底，無(wú)論形狀如何，只要是半導(dǎo)體材料，都包含在“半導(dǎo)體襯底”內(nèi)。
<第一步驟>
圖6是表示本制造方法的第一步驟剖面示意圖。圖6中的襯底110為半導(dǎo)體襯底，例如，假設(shè)采用砷化鎵化合物半導(dǎo)體襯底，襯底110上的最底層設(shè)置有犧牲層111。犧牲層111由砷化鋁(AlAs)構(gòu)成，厚度為例如數(shù)百nm。
例如，在犧牲層111的上層設(shè)置有功能層112。功能層112的厚度為例如從1μm到10(20)μm左右。而且，在功能層112上形成半導(dǎo)體器件(半導(dǎo)體元件)113。半導(dǎo)體器件113可以是例如發(fā)光二極管(LED)、表面發(fā)射激光器(VCSEL)、光電二極管(PD)、高電子遷移率晶體管(HEMT)、異質(zhì)雙極型晶體管(HBT)等。這些半導(dǎo)體器件113都是在襯底110上重疊多層外延層后形成的元件。另外，在各半導(dǎo)體器件113內(nèi)還形成電極，進(jìn)行動(dòng)作測(cè)試。
<第二步驟>
圖7是表示本制造方法的第二步驟剖面示意圖。在該步驟，將各個(gè)半導(dǎo)體器件113分割開(kāi)形成分離槽121。分離槽121至少需達(dá)到犧牲層111的深度。例如，分離槽的寬度和深度都在10μm到數(shù)百μm。另外，為使后述的選擇蝕刻液在該分離槽121內(nèi)流動(dòng)，而將分離槽121形成暢通無(wú)阻的貫通的槽。進(jìn)而，分離槽121形成圍棋盤(pán)狀的格子。
另外，由于分離槽121相互間的間隔在數(shù)十μm到數(shù)百μm，因此被分離槽121分割形成的各半導(dǎo)體器件113的面積成為邊長(zhǎng)從數(shù)十μm到數(shù)百μm的四方塊。分離槽121的形成方法可以有光蝕刻法和濕式蝕刻方法，以及干式蝕刻方法。另外，只要在襯底上不產(chǎn)生裂縫的范圍內(nèi)，也可以用切割U型槽的方式形成分離槽121。
<第三步驟>
圖8是表示本制造方法的第三步驟剖面示意圖。在該步驟，中間復(fù)制薄膜131粘貼在襯底110的表面(半導(dǎo)體器件113一側(cè))。中間復(fù)制薄膜131是表面上涂抹了粘合劑的柔性帶狀薄膜。
<第四步驟>
圖9是表示本制造方法的第四步驟的剖面示意圖。在該步驟，在分離槽121內(nèi)注入選擇蝕刻液141。在該步驟因?yàn)橹粚?duì)犧牲層111實(shí)施有選擇的蝕刻，因此使用對(duì)砷化鋁選擇性高的低濃度的鹽酸作為選擇蝕刻液141。
<第五步驟>
圖10是表示本制造方法的第五步驟的剖面示意圖。在該步驟，在第四步驟中向分離槽121內(nèi)注入選擇蝕刻液141后，經(jīng)過(guò)規(guī)定的時(shí)間，通過(guò)對(duì)犧牲層111的全部進(jìn)行選擇地蝕刻將其從襯底110上去除。
<第六步驟>
圖11是表示本制造方法的第六步驟的剖面示意圖。在第五步驟，如果對(duì)犧牲層111進(jìn)行全面蝕刻，就可以從襯底110中切割分離功能層112。然后，在該步驟，通過(guò)從襯底110剝離中間復(fù)制薄膜131，便可以從襯底110上拉開(kāi)粘在中間復(fù)制薄膜131上的功能層112。
因此，形成半導(dǎo)體器件113的功能層112，由于分離槽121的形成以及犧牲層111的蝕刻而被分割，變?yōu)樘囟ㄐ螤畹?例如瓦片狀)的半導(dǎo)體元件(上述實(shí)施方式中的“微瓦片狀元件”)，粘貼保留在中間復(fù)制薄膜131上。這里，最好功能層的厚度例如從1μm到8μm，大小(長(zhǎng)寬)例如是從數(shù)十μm到數(shù)百μm。
<第七步驟>
圖12是表示本制造方法的第七步驟的剖面示意圖。在該步驟，通過(guò)移動(dòng)(粘結(jié)微瓦片狀元件161)中間復(fù)制膠片131，將微瓦片狀元件161定位在最終襯底171(襯底10、10a)的希望位置。這里，最終襯底171，例如，可以由硅半導(dǎo)體形成，并在其上形成LSI區(qū)域172。另外，在最終襯底171的希望位置，涂敷粘貼固定微瓦片狀元件161用的粘合劑173。
<第八步驟>
圖13是是表示本制造方法的第八步驟的剖面示意圖。在該步驟，使用壓緊器181，將定位在最終襯底171特定位置上的微瓦狀元件161，越過(guò)中間復(fù)制膠片131，壓緊接合到最終襯底171上。這里，因?yàn)樵谠撎囟ㄎ恢猛糠罅苏澈蟿?73，所以，微瓦狀元件161，被粘貼固定到該最終襯底171的特定位置上。
<第九步驟>
圖14是表示本半導(dǎo)體集成電路制造方法第九步驟的剖面示意圖。在本步驟中，使中間復(fù)制薄膜131失去粘力，從微瓦片狀元件161上揭下中間復(fù)制薄膜131。
中間復(fù)制薄膜131的粘合劑，優(yōu)選設(shè)定為UV硬化性或者熱硬化性的粘合劑。當(dāng)為UV硬化性的粘合劑時(shí)，將壓緊器181定為透明材料，從壓緊器的前端開(kāi)始照射紫外線(UV)，使中間復(fù)制薄膜131失去其粘力。當(dāng)采用熱硬化性的粘合劑時(shí)，加熱壓緊器181即可?；蛘撸部梢栽诘诹襟E以后，對(duì)中間復(fù)制薄膜131進(jìn)行全面紫外線照射等，使粘力全面消失。雖說(shuō)叫粘力消失，但實(shí)際上，還殘留有少量的粘性，微瓦片狀元件161非常薄，也非常輕，所以，被保持在中間復(fù)制薄膜131上。
<第十步驟>
本步驟無(wú)圖示。在本步驟中，施行加熱處理等，將微瓦片狀元件161最終固定到最終襯底171上。
<第十一步驟>
圖15是表示本半導(dǎo)體集成電路制造方法的第十一步驟的剖面示意圖。在本步驟中，通過(guò)配線191，將微瓦片狀元件161的電極與最終襯底171上的電路進(jìn)行電連接，使得完成一個(gè)LSI芯片等的半導(dǎo)體集成電路。作為最終襯底171，不僅可以用硅半導(dǎo)體，還可以使用玻璃襯底、石英襯底或者塑料薄膜。
<第十二步驟>
在本步驟中，如圖15所示，通過(guò)該步驟，在最終襯底171上形成的微瓦片狀元件161的上面，如圖1所示，形成樹(shù)脂材料或無(wú)機(jī)材料膜，形成功能膜以覆蓋至少一部分微瓦片狀元件161。另外，可以根據(jù)微瓦片狀元件161上設(shè)置的半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體器件)適當(dāng)?shù)剡x擇該功能膜的特性和形狀。
此外，進(jìn)一步重疊粘貼固定微瓦片狀元件時(shí)，可重復(fù)進(jìn)行前面的第一步驟至第十二步驟。這樣一來(lái)，便可以簡(jiǎn)便、迅速地，將多個(gè)微瓦片狀元件重疊地粘貼固定在規(guī)定的襯底上。
(應(yīng)用實(shí)例)下面，就根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。
作為第一應(yīng)用實(shí)例，使用如第二實(shí)施方式所述的半導(dǎo)體裝置作為光電集成電路。即，如上述的第二實(shí)施方式所示，將發(fā)光元件(表面發(fā)射激光器)和光接收元件(光電二極管)進(jìn)行層疊粘結(jié)，同時(shí)，設(shè)置APC電路，使其成為具備光輸出裝置的集成電路。或者，將具有不同發(fā)射波長(zhǎng)的多個(gè)發(fā)光元件進(jìn)行層疊粘結(jié)，使其成為具有光發(fā)射裝置(輸出裝置)的集成電路?；蛘邔⒎謩e選擇檢測(cè)不同波長(zhǎng)光的光接收元件，進(jìn)行多枚層壓粘結(jié)，使其具備光接收裝置(輸入裝置)的集成電路。
采用這些集成電路，例如，構(gòu)成計(jì)算機(jī)。而且，在形成CPU的集成電路內(nèi)的信號(hào)處理，采用電信號(hào)進(jìn)行，但CPU與存儲(chǔ)裝置等之間的數(shù)據(jù)傳輸總線，采用光輸入輸出裝置。
因此，根據(jù)本應(yīng)用實(shí)例，可比現(xiàn)有技術(shù)大幅度提高成為計(jì)算機(jī)處理速度瓶頸的總線信號(hào)傳輸速度。
另外，根據(jù)本應(yīng)用實(shí)例，因?yàn)椴捎玫氖菍盈B微瓦片狀元件結(jié)構(gòu)，所以，可以使計(jì)算機(jī)等可以實(shí)現(xiàn)大幅度小型化。
而且，根據(jù)本應(yīng)用實(shí)例，因?yàn)闃?gòu)成總線的輸入輸出裝置采用了具有APC電路的表面發(fā)射激光器，所以，可以保持長(zhǎng)期、穩(wěn)定的高性能狀態(tài)。
作為第二應(yīng)用實(shí)例，在光電裝置的液晶顯示器、等離子顯示器或是有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示器上的各象素，取代通常作為驅(qū)動(dòng)用晶體管使用的薄膜晶體管(TFT)、電阻、電容器等，可采用在微瓦片狀元件上形成的硅晶體管、電阻、電容器等構(gòu)成半導(dǎo)體裝置。
因此，根據(jù)本應(yīng)用實(shí)例，與使用TFT的情況相比較，可以獲得高性能轉(zhuǎn)換功能，并可以提供高速轉(zhuǎn)換顯示狀態(tài)的光電裝置。
(電子儀器)以下對(duì)配備有上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置或光電裝置的電子儀器的例子進(jìn)行說(shuō)明。
圖16是移動(dòng)電話例子的立體透視圖。在圖16中，符號(hào)1000表示使用了該半導(dǎo)體裝置的移動(dòng)電話主體，符號(hào)1001表示使用了該光電裝置的顯示部分。
圖17是電子手表例子的立體透視圖。在圖17中，符號(hào)1100表示使用了該半導(dǎo)體裝置的手表主體，符號(hào)1101表示使用了該光電裝置的顯示部分。
圖18是文字處理機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等便攜型信息處理裝置例子的立體透視圖。在圖18中，符號(hào)1200是信息處理裝置，符號(hào)1202是鍵盤(pán)等輸入部分，符號(hào)1204是使用了該半導(dǎo)體裝置的信息處理裝置主體，符號(hào)1206是使用了該光電裝置的顯示部分。
圖16至圖18表示的電子儀器由于設(shè)置了該實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置或是光電裝置，所以可以實(shí)現(xiàn)顯示水平優(yōu)異，特別是包含了高速響應(yīng)和明亮的畫(huà)面顯示部分的電子儀器。另外，通過(guò)使用該實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置，可比現(xiàn)有的電子儀器更加小型，同時(shí)，由于使用了該實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置，而使制造成本比現(xiàn)有儀器更加低廉。
本發(fā)明的技術(shù)范圍并不僅限于該實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主題范圍之內(nèi)可以有各種變形，實(shí)施方式中所列舉的具體的材料或是層的構(gòu)成只是其中一種例子，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓?br> 另外，在該實(shí)施方式中給出的例子，是以具有不同功能形成的多種微瓦片狀元件為半導(dǎo)體裝置，將這些微瓦片狀元件進(jìn)行層疊粘結(jié)。但本發(fā)明不限于這些，微瓦片狀元件也可以分別獨(dú)立地配置在襯底上。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置絕緣性功能膜以覆蓋至少一部分的微瓦片狀元件，例如，使該功能膜對(duì)氧氣和水分具有阻透性，抑制元件性能降低，延長(zhǎng)元件壽命。從而具有很高的可靠性。
以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
附圖標(biāo)記說(shuō)明1、1a、1b 微瓦片狀元件10、10a 襯底11、11a、11b 粘接層12、30、31功能膜21表面發(fā)射激光器22光電二極管
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括微瓦片狀元件，其粘結(jié)在襯底上；絕緣性功能膜，設(shè)置其以覆蓋至少一部分所述微瓦片狀元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述功能膜以密封狀態(tài)覆蓋所述微瓦片狀元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述功能膜對(duì)于氧氣和水分具有阻透性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述微瓦片狀元件是發(fā)光元件或光接收元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述微瓦片狀元件是發(fā)光元件時(shí)，該發(fā)光元件為表面發(fā)射激光器或是發(fā)光二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述微瓦片狀元件是光接收元件時(shí)，該光接收元件為光電二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述功能膜對(duì)于可見(jiàn)光和紅外光透明。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述功能膜對(duì)于可見(jiàn)光和紅外光非透明。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述襯底是透明的，所述微瓦片狀元件，是采用對(duì)于可見(jiàn)光和紅外光透明的粘合劑，粘結(jié)在所述透明的襯底上。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述微瓦片狀元件，是采用對(duì)于可見(jiàn)光和紅外光具有非透明的粘合劑，粘結(jié)在所述襯底上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，多個(gè)所述微瓦片狀元件設(shè)置在襯底上，所述微瓦片狀元件其中之一是和其它微瓦片狀元件具有不同功能的器件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述功能膜是由樹(shù)脂膜構(gòu)成的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述功能膜是由無(wú)機(jī)膜構(gòu)成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述功能膜是由無(wú)機(jī)膜和樹(shù)脂膜的疊層膜構(gòu)成的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述功能膜具有防止光反射功能。
16.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底的表面形成半導(dǎo)體元件；將含有所述半導(dǎo)體元件的功能層的所述半導(dǎo)體襯底的表層，從該半導(dǎo)體襯底上分離以形成微瓦片狀元件；將所述微瓦片狀元件粘結(jié)到其它襯底的表面；形成絕緣性功能膜以覆蓋至少一部分所述微瓦片狀元件。
17.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底的表面形成半導(dǎo)體元件；粘結(jié)薄膜在所述半導(dǎo)體襯底形成所述半導(dǎo)體元件的面上；將含有所述半導(dǎo)體元件的功能層的所述半導(dǎo)體襯底的表層，從該半導(dǎo)體襯底上分離以形成微瓦片狀元件；將所述微瓦片狀元件粘結(jié)到其它襯底的表面；形成絕緣性功能膜以覆蓋至少一部分所述微瓦片狀元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，采用液滴噴出法或者分配涂敷法形成所述絕緣性功能膜。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，將所述其它襯底所粘結(jié)的微瓦片狀元件中的半導(dǎo)體元件，連接到形成于所述其它襯底上的電路。
20.一種光電裝置，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一所述的半導(dǎo)體裝置或者根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一所述的制造方法而得到的半導(dǎo)體裝置。
21.一種電子儀器，其特征在于包括權(quán)利要求20所述的光電裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能夠解決在襯底上機(jī)械安裝芯片半導(dǎo)體元件時(shí)的問(wèn)題的半導(dǎo)體裝置及其制造方法、光電裝置以及電子儀器。一種半導(dǎo)體裝置包括微瓦片狀元件(1)，其粘結(jié)在襯底(10)上；絕緣性功能膜(12)，設(shè)置其以覆蓋至少一部分微瓦片狀元件(1)。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK1472809SQ0314912
公開(kāi)日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月20日
發(fā)明者近藤貴幸 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社