(57)【要約】【課題】放熱性を向上することができる化合物半導体装置、化合物半導体装置の製造方法及び増幅器を提供する。【解決手段】化合物半導体装置１００は、基板１１１及び半導体層１１２を含み、半導体素子が設けられた活性領域１５１及び不活性領域１５２が形成された半導体チップ１１０と、第３の面１２０ａが第２の面１１１ｂに貼り付けられたダイヤモンドの伝熱体１２０と、を有する。半導体チップ１１０は、半導体素子に接続され、活性領域１５１内で第１の面１１１ａから第２の面１１１ｂまで貫通し、第２の面１１１ｂにおいて活性領域１５１から不活性領域１５２まで延びる第１の配線１１４を有する。伝熱体１２０に、不活性領域１５２と重なる領域内で第３の面１２０ａから第４の面１２０ｂまで貫通する開口部１２１が形成され、開口部１２１内に第１の配線１１４に接続される第２の配線１２２が形成されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面及び第２の面を備えた基板並びに前記第１の面上の半導体層を含み、半導体素子が設けられた活性領域及び不活性領域が形成された半導体チップと、
第３の面及び第４の面を備え、前記第３の面が前記第２の面に貼り付けられたダイヤモンドの伝熱体と、
を有し、
前記半導体チップは、前記半導体素子に接続され、前記活性領域内で前記第１の面から前記第２の面まで貫通し、前記第２の面において前記活性領域から前記不活性領域まで延びる第１の配線を有し、
前記伝熱体に、前記不活性領域と重なる領域内で前記第３の面から前記第４の面まで貫通する開口部が形成され、
前記開口部内に前記第１の配線に接続される第２の配線が形成されていることを特徴とする化合物半導体装置。
【請求項２】
前記半導体チップは、前記半導体素子としてトランジスタを有し、
前記第１の配線は、前記トランジスタのソース電極に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の化合物半導体装置。
【請求項３】
前記第２の配線は、前記伝熱体の厚さ方向に積層されたグラフェンを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の化合物半導体装置。
【請求項４】
前記ソース電極及び前記第１の配線を複数有し、
前記第２の配線は、複数の前記第１の配線に接続されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の化合物半導体装置。
【請求項５】
前記第２の配線は、平面視で前記ソース電極を間に挟んで２箇所に設けられていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
【請求項６】
前記第２の配線は、平面視で前記活性領域の周囲に環状に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の化合物半導体装置を有することを特徴とする増幅器。
【請求項８】
第１の面及び第２の面を備えた基板並びに前記第１の面上の半導体層を含み、半導体素子が設けられた活性領域及び不活性領域が形成された半導体チップの前記第２の面に、第３の面及び第４の面を備えたダイヤモンドの伝熱体の前記第３の面を貼り付ける工程を有し、
前記半導体チップは、前記半導体素子に接続され、前記活性領域内で前記第１の面から前記第２の面まで貫通し、前記第２の面において前記活性領域から前記不活性領域まで延びる第１の配線を有し、
前記伝熱体に、前記不活性領域と重なる領域内で前記第３の面から前記第４の面まで貫通する開口部を形成する工程と、
前記開口部内に前記第１の配線に接続される第２の配線を形成する工程と、
を有することを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物半導体装置、化合物半導体装置の製造方法及び増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップは動作に伴って発熱し、発熱が過度になるとその特性が劣化することがある。そこで、半導体チップの裏面にＣｕのヒートスプレッダ又はヒートシンクを貼り付け、放熱性の向上が図られている。
【０００３】
しかしながら、半導体チップの出力が高くなるほど発熱が大きくなりやすく、近年の高出力の半導体チップにて発生する熱を十分に放出することが困難になってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８９０５２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９９８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の目的は、放熱性を向上することができる化合物半導体装置、化合物半導体装置の製造方法及び増幅器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一形態によれば、第１の面及び第２の面を備えた基板並びに前記第１の面上の半導体層を含み、半導体素子が設けられた活性領域及び不活性領域が形成された半導体チップと、第３の面及び第４の面を備え、前記第３の面が前記第２の面に貼り付けられたダイヤモンドの伝熱体と、を有し、前記半導体チップは、前記半導体素子に接続され、前記活性領域内で前記第１の面から前記第２の面まで貫通し、前記第２の面において前記活性領域から前記不活性領域まで延びる第１の配線を有し、前記伝熱体に、前記不活性領域と重なる領域内で前記第３の面から前記第４の面まで貫通する開口部が形成され、前記開口部内に前記第１の配線に接続される第２の配線が形成されている化合物半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、放熱性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の参考例に係る化合物半導体装置を示す平面図である。
【図２】第１の参考例に係る化合物半導体装置を示す断面図である。
【図３】第２の参考例に係る化合物半導体装置を示す断面図である。
【図４】第３の参考例に係る化合物半導体装置を示す断面図である。
【図５】第３の参考例における熱の移動を模式的に示す断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図である。
【図７】第１の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図である。
【図８】第２の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図である。
【図９】第２の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図（その１）である。
【図１０】第２の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図（その２）である。
【図１１】第２の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図（その３）である。
【図１２】第２の実施形態における熱の移動を模式的に示す断面図である。
【図１３Ａ】第２の実施形態に係る化合物半導体装置の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図１３Ｂ】第２の実施形態に係る化合物半導体装置の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図１３Ｃ】第２の実施形態に係る化合物半導体装置の製造方法を示す断面図（その３）である。
【図１４】第３の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図である。
【図１５】第３の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図（その１）である。
【図１６】第３の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図（その２）である。
【図１７】第３の実施形態に係る化合物半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１８】第４の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図である。
【図１９】第４の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図である。
【図２０】第５の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図である。
【図２１】第５の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図である。
【図２２】第６の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図である。
【図２３】第６の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図である。
【図２４】第２の実施形態の変形例に係る化合物半導体装置を示す断面図である。
【図２５】参考例及び実施形態の出力特性を模式的に示す図である。
【図２６】第７の実施形態に係るディスクリートパッケージを示す図である。
【図２７】第８の実施形態に係るＰＦＣ回路を示す結線図である。
【図２８】第９の実施形態に係る電源装置を示す結線図である。
【図２９】第１０の実施形態に係る増幅器を示す結線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の参考例）
先ず、第１の参考例について説明する。図１は、第１の参考例に係る化合物半導体装置を示す平面図であり、図２は、第１の参考例に係る化合物半導体装置を示す断面図である。図２は、図１中のＩ−Ｉ線に沿った断面図に相当する。
【００１０】
第１の参考例に係る化合物半導体装置９０１は、図２に示すように、半導体チップ９１０及びＣｕのヒートスプレッダ９２１を有する。半導体チップ９１０は、ＳｉＣの基板９１１及びその上の窒化物半導体層９１２を含む。窒化物半導体層９１２は、例えば、ＧａＮのチャネル層（電子走行層）及びＡｌＧａＮのバリア層（電子供給層）を含む。半導体チップ９１０には、窒化物半導体層９１２を含む半導体素子が形成されており、半導体素子は、窒化物半導体層９１２上のソース電極９１６、ゲート電極９１７及びドレイン電極９１８を含む。すなわち、半導体素子はＧａＮ系高電子移動度トランジスタ（high  electron  mobility  transistor：ＨＥＭＴ）を含む。基板９１１及び窒化物半導体層９１２に、平面視でソース電極９１６と重なり合うビアホール９１３が形成され、ビアホール９１３内にソース電極９１６に接続されるＣｕのビア配線９１４が形成されている。ヒートスプレッダ９２１はビア配線９１４に接するようにして、基板９１１の裏面に貼り付けられている。
【００１１】
図１及び図２において、ソース電極９１６、ゲート電極９１７及びドレイン電極９１８が並ぶ方向をＸ方向、これらが延びる方向をＹ方向とし、基板９１１の厚さ方向をＺ方向とする。後述の第２の参考例及び第３の参考例でも同様である。
【００１２】
半導体チップ９１０には、図１及び図２に示すように、活性領域９５１及び不活性領域９５２が形成されており、活性領域９５１では、チャネル層のバリア層近傍に２次元電子ガス（two-dimensional  electron  gas：２ＤＥＧ）が存在するが、不活性領域９５２では、２ＤＥＧが消滅するような処理が施されており、チャネル層のバリア層近傍に２ＤＥＧが存在しない。
【００１３】
化合物半導体装置９０１では、ヒートスプレッダ９２１を接地することでソース電極９１６に接地電位を付与することができる。
【００１４】
しかしながら、ＨＥＭＴの出力が高くなると、ヒートスプレッダ９２１をもってしてもＨＥＭＴで発生する熱を十分に放出することができない。
【００１５】
（第２の参考例）
次に、第２の参考例について説明する。図３は、第２の参考例に係る化合物半導体装置を示す断面図である。
【００１６】
第２の参考例に係る化合物半導体装置９０２は、ヒートスプレッダの材料の点で第１の参考例と相違する。すなわち、図３に示すように、化合物半導体装置９０２では、基板９１１の裏面にダイヤモンドのヒートスプレッダ９２２が貼り付けられている。他の構成は化合物半導体装置９０１と同様である。
【００１７】
ダイヤモンドの熱伝導率はＣｕの熱伝導率よりも高い。従って、化合物半導体装置９０２によれば、ＨＥＭＴの出力が高くなっても、優れた放熱性が得られる。
【００１８】
しかしながら、ダイヤモンドは電気的に絶縁体であるため、ヒートスプレッダ９２２を接地しただけではソース電極９１６に接地電位を付与することができない。
【００１９】
（第３の参考例）
次に、第３の参考例について説明する。図４は、第３の参考例に係る化合物半導体装置を示す断面図である。
【００２０】
第３の参考例に係る化合物半導体装置９０３は、ヒートスプレッダの構造の点で第２の参考例と相違する。すなわち、図４に示すように、化合物半導体装置９０３では、ダイヤモンドのヒートスプレッダ９２２の平面視でソース電極９１６と重なり合う部分にビアホール９０４が形成され、ビアホール９０４内にもビア配線９１４が形成されている。
【００２１】
化合物半導体装置９０３では、ヒートスプレッダ９２２の裏面にてビア配線９１４を接地することでソース電極９１６に接地電位を付与することができる。
【００２２】
しかしながら、ビア配線９１４のビアホール９０４内の部分がヒートスプレッダ９２２内での面内方向での熱の移動を阻害してしまう。図５は、第３の参考例における熱の移動を模式的に示す断面図である。図５では、熱の移動を矢印で示してある。
【００２３】
半導体チップ９１０では、熱は、ゲート電極９１７のドレイン電極９１８側の近傍の領域９１９で発生する。この熱は、基板９１１を介してヒートスプレッダ９２２まで到達する。ヒートスプレッダ９２２に到達した熱は、厚さ方向に移動するだけでなく、厚さ方向に直交する面内方向にも移動し、ヒートスプレッダ９２２の裏面全体から外部に放出される。
【００２４】
しかしながら、第３の参考例では、Ｃｕのビア配線９１４によって、ダイヤモンドのヒートスプレッダ９２２における面内方向（特にＸ方向）での熱の移動が阻害されてしまう。そして、ビア配線９１４がソース電極９１６の直下にあるため、半導体チップ９１０の活性領域９５１内に熱が籠りやすくなる。この結果、ダイヤモンドのヒートスプレッダ９２２を用いても、活性領域９５１内の熱を高効率で放出することができない。
【００２５】
このように、これら参考例では、半導体チップ９１０で発生する熱を高効率で放出することができない。本発明者らは、ソース電極に接続されたビア配線を含む半導体チップから高効率で熱を放出すべく鋭意検討を行った。この結果、以下のような実施形態に想到した。
【００２６】
以下、本開示の実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。
【００２７】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。図６は、第１の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図であり、図７は、第１の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図である。図７は、図６中のＩ−Ｉ線に沿った断面図に相当する。
【００２８】
第１の実施形態に係る化合物半導体装置１００は、図７に示すように、半導体チップ１１０及びダイヤモンドの伝熱体１２０を有する。半導体チップ１１０は、第１の面１１１ａ及び第２の面１１１ｂを備えた基板１１１並びに第１の面１１１ａ上の半導体層１１２を含み、半導体チップ１１０には、図６に示すように、半導体素子が設けられた活性領域１５１及び不活性領域１５２が形成されている。伝熱体１２０は、第３の面１２０ａ及び第４の面１２０ｂを備え、第３の面１２０ａが第２の面１１１ｂに貼り付けられている。半導体チップ１１０は、半導体素子に接続された第１の配線１１４を有する。第１の配線１１４は、活性領域１５１内で第１の面１１１ａから第２の面１１１ｂまで貫通し、第２の面１１１ｂにおいて活性領域１５１から不活性領域１５２まで延びる。伝熱体１２０に、不活性領域１５２と重なる領域内で第３の面１２０ａから第４の面１２０ｂまで貫通する開口部１２１が形成され、開口部１２１内に第１の配線１１４に接続される第２の配線１２２が形成されている。
【００２９】
このように構成された第１の実施形態に係る化合物半導体装置１００では、第２の配線１２２を介して第４の面１２０ｂ側から半導体素子に電位を供給することができる。また、半導体素子にて発生した熱は、基板１１１を介して伝熱体１２０まで到達する。伝熱体１２０に到達した熱は、厚さ方向に移動するだけでなく、厚さ方向に直交する面内方向にも移動し、伝熱体１２０の第４の面１２０ｂから外部に放出される。このとき、熱の移動経路の一部では、第２の配線１２２によって面内方向での熱の移動が阻害され得るが、半導体チップ１１０の活性領域１５１内には熱が籠りにくく、活性領域１５１内での放熱効率には影響しにくい。これは、第２の配線１２２が設けられた領域が不活性領域１５２と重なる領域であるためである。従って、第１の実施形態によれば、活性領域１５１内の熱を高効率で放出することができる。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、ＧａＮ系ＨＥＭＴを用いたモノリシックマイクロ波集積回路（monolithic  microwave  integrated  circuit：ＭＭＩＣ）を含む化合物半導体装置に関する。図８は、第２の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図であり、図９、図１０及び図１１は、第２の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図である。図９は、図８中のＩ−Ｉ線に沿った断面図に相当し、図１０は、図８中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図に相当し、図１１は、図８中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図に相当する。
【００３１】
第２の実施形態に係る化合物半導体装置２００は、図９〜図１１に示すように、半導体チップ２１０及びダイヤモンドのヒートスプレッダ２２０を有する。ヒートスプレッダ２２０は伝熱体の一例である。半導体チップ２１０は、第１の面２１１ａ及び第２の面２１１ｂを備えた基板２１１並びに第１の面２１１ａ上の窒化物半導体層２１２を含み、窒化物半導体層２１２は、例えば、ＧａＮのチャネル層（電子走行層）及びＡｌＧａＮのバリア層（電子供給層）を含む。半導体チップ２１０には、窒化物半導体層２１２を含む半導体素子が形成されており、半導体素子は、窒化物半導体層２１２上のソース電極２１６、ゲート電極２１７及びドレイン電極２１８を含む。すなわち、半導体素子はＧａＮ系ＨＥＭＴを含む。
【００３２】
半導体チップ２１０には、図８〜図１１に示すように、活性領域２５１及び不活性領域２５２が形成されている。活性領域２５１では、チャネル層のバリア層近傍に２次元電子ガス（two-dimensional  electron  gas：２ＤＥＧ）が存在するが、不活性領域２５２では、２ＤＥＧが消滅するような処理が施されており、チャネル層のバリア層近傍に２ＤＥＧが存在しない。
【００３３】
基板２１１及び窒化物半導体層２１２に、平面視でソース電極２１６と重なり合うビアホール２１３が形成されている。また、基板２１１の第２の面２１１ｂに、ビアホール２１３に繋がり、活性領域２５１から不活性領域２５２まで延びる配線溝２３２が形成されている。例えば、配線溝２３２は平面視でビアホール２１３から一方向に延びる。そして、ビアホール２１３及び配線溝２３２内にソース電極２１６に接続される第１のビア配線２１４が形成されている。第１のビア配線２１４は、活性領域２５１内で第１の面２１１ａから第２の面２１１ｂまで貫通し、第２の面２１１ｂにおいて活性領域２５１から不活性領域２５２まで延びる。配線溝２３２の底に、Ｎｉのエッチングマスク２３３が形成されていてもよい。
【００３４】
ヒートスプレッダ２２０に、不活性領域２５２と平面視で重なる領域内で第３の面２２０ａから第４の面２２０ｂまで貫通するビアホール２２１が形成され、第１のビア配線２１４に接続される金属の第２のビア配線２２２がビアホール２２１内に形成されている。ビアホール２２１は開口部の一例である。
【００３５】
例えば、第１のビア配線２１４及び第２のビア配線２２２の材料には、Ｃｕ又はＡｕを用いることができる。
【００３６】
図８〜図１１において、ソース電極２１６、ゲート電極２１７及びドレイン電極２１８が並ぶ方向をＸ方向、これらが延びる方向をＹ方向とし、基板２１１の厚さ方向をＺ方向とする。後述の第３〜第６の実施形態でも同様である。
【００３７】
このように構成された第２の実施形態に係る化合物半導体装置２００では、第２のビア配線２２２を介して第４の面１２０ｂ側から半導体素子のソース電極２１６に電位、例えば接地電位を供給することができる。
【００３８】
また、第１の実施形態と同様に、活性領域２５１内の熱を高効率で放出することができる。図１２は、第２の実施形態における熱の移動を模式的に示す断面図である。図１２では、熱の移動を矢印で示してある。
【００３９】
半導体チップ２１０では、ゲート電極２１７のドレイン電極２１８側の近傍の領域２１９で熱が発生する。この熱は、基板２１１を介してヒートスプレッダ２２０まで到達する。ヒートスプレッダ２２０に到達した熱は、厚さ方向（Ｚ方向）に移動するだけでなく、面内方向（Ｘ方向及びＹ方向）にも移動し、ヒートスプレッダ２２０の第４の面２２０ｂから外部に放出される。このとき、熱の移動経路の一部では、第２のビア配線２２２によって面内方向での熱の移動が阻害され得るが、半導体チップ２１０の活性領域２５１内には熱が籠りにくく、活性領域２５１内での放熱効率には影響しにくい。これは、第２のビア配線２２２が設けられた領域が不活性領域２５２と重なる領域であるためである。従って、第２の実施形態によれば、活性領域２５１内の熱を高効率で放出することができる。
【００４０】
一般に、高出力のＨＥＭＴの発熱量は大きいため、化合物半導体装置２００は高出力のＨＥＭＴを用いたＭＭＩＣに好適である。
【００４１】
次に、第２の実施形態に係る化合物半導体装置２００の製造方法について説明する。図１３Ａ〜図１３Ｃは、第２の実施形態に係る化合物半導体装置の製造方法を示す断面図である。図１３Ａ〜図１３Ｃには、図１１と同様に、図８中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す。
【００４２】
先ず、図１３Ａ（ａ）に示すように、基板２１１、窒化物半導体層２１２、ソース電極２１６、ゲート電極２１７及びドレイン電極２１８を備えた半導体チップ２１０を準備する。窒化物半導体層２１２の形成後に窒化物半導体層２１２のチャネル層の全面にわたって２ＤＥＧが存在するが、不活性領域２５２の形成予定領域にＡｒのイオン注入等を行うことで、２ＤＥＧを消滅させて不活性領域２５２を形成することができる。また、２ＤＥＧが残存する領域が活性領域２５１となる。
【００４３】
次いで、図１３Ａ（ｂ）に示すように、基板２１１の第２の面２１１ｂを研磨して薄化する。例えば、研磨後の基板２１１の厚さは１００μｍ以下とする。基板２１１の熱抵抗を低減するためである。
【００４４】
その後、図１３Ａ（ｃ）に示すように、基板２１１の第２の面２１１ｂにエッチングマスク２３１を形成し、基板２１１を第２の面２１１ｂからエッチングすることで配線溝２３２を形成する。例えば、基板２１１のエッチングには、ＳＦ６及びＯ２の混合ガス等のフッ素系のガスを用いることができ、エッチングマスク２３１にはＮｉを用いることができる。
【００４５】
続いて、図１３Ｂ（ｄ）に示すように、基板２１１の第２の面２１１ｂにエッチングマスク２３３を形成し、基板２１１を第２の面２１１ｂからエッチングすることでビアホール２１３を形成する。例えば、基板２１１のエッチングには、ＳＦ６及びＯ２の混合ガス等のフッ素系のガスを用いることができ、エッチングマスク２３３にはＮｉを用いることができる。
【００４６】
次いで、図１３Ｂ（ｅ）に示すように、ビアホール２１３及び配線溝２３２内に第１のビア配線２１４を形成する。第１のビア配線２１４の形成では、例えば、Ｃｕ／Ｔｉ等のシード層をスパッタ法により形成し、その上にＣｕ膜をめっき法により形成する。
【００４７】
その後、図１３Ｂ（ｆ）に示すように、基板２１１が露出するまで第１のビア配線２１４及びエッチングマスク２３１を研磨する。更に、第２の面２１１ｂも研磨する。研磨後の表面粗さＲａは、原子間力顕微鏡（atomic  force  microscope：ＡＦＭ）で測定して１ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４８】
別途、図１３Ｃ（ｇ）に示すように、ヒートスプレッダ２２０の第４の面２２０ｂにエッチングマスク２４１を形成し、ヒートスプレッダ２２０を第４の面２２０ｂからエッチングすることでビアホール２２１を形成する。例えば、ヒートスプレッダ２２０のエッチングには、Ｏ２ガスを用いることができ、エッチングマスク２４１には、ＳｉＯ２を用いることができる。第３の面２２０ａの面方位はミラー指数で（１００）であることが好ましい。研磨を容易に行い、より優れた熱伝導性を得るためである。ヒートスプレッダ２２０の材料のダイヤモンドとしては、例えば高圧合成ダイヤモンド、化学気相成長（chemical  vapor  deposition：ＣＶＤ）ダイヤモンド又は天然ダイヤモンドを用いることができる。第３の面２２０ａの表面粗さＲａは、ＡＦＭで測定して１ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４９】
続いて、図１３Ｃ（ｈ）に示すように、基板２１１の第２の面２１０ｂとヒートスプレッダ２２０の第３の面２２０ａとを接合する。例えば、接合には、表面活性化接合（surface  activating  bonding：ＳＡＢ）を用いることができる。表面活性化接合では、高真空中で希ガスビームを照射して第２の面２１０ｂ及び第３の面２２０ａを活性化し、活性化した第２の面２１０ｂ及び第３の面２２０ａ同士を接合する。
【００５０】
次いで、図１３Ｃ（ｉ）に示すように、第１のビア配線２１４に接続される第２のビア配線２２２をビアホール２２１内に形成する。第２のビア配線２２２は、例えばビアホール２２１の側面及びヒートスプレッダ２２０の第４の面２２０ｂを覆うように形成する。ビアホール２２１の全体を第２のビア配線２２２で埋めてもよい。第２のビア配線２２２は、めっき法等により形成することができる。
【００５１】
このようにして、化合物半導体装置２００を製造することができる。
【００５２】
なお、第４の面２２０ｂ上の第２のビア配線２２２を、ＣｕＭｏ板又はＣｕＷ板等の放熱用板に接着してもよい。接着方法は特に限定されず、例えばＡｇペースト又はＡｕＳｎ等を用いて接着することができる。他の実施形態でも同様である。
【００５３】
また、ビアホール２２１の形成と第２のビア配線２２２の形成との間で、エッチングマスク２４１を除去してもよい。
【００５４】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、ＧａＮ系ＨＥＭＴを用いたＭＭＩＣを含む化合物半導体装置に関する。図１４は、第３の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図であり、図１５及び図１６は、第３の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図である。図１５は、図１４中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図に相当し、図１６は、図１４中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図に相当する。
【００５５】
第３の実施形態に係る化合物半導体装置３００は、図１５及び図１６に示すように、半導体チップ２１０及びダイヤモンドのヒートスプレッダ２２０を有する。半導体チップ２１０及びヒートスプレッダ２２０は第２の実施形態と同様の構成を備える。化合物半導体装置３００は、金属の第２のビア配線２２２に代えて、第１のビア配線２１４に接続されるグラフェンの第２のビア配線３２２をビアホール２２１内に有する。第２のビア配線３２２は、ヒートスプレッダ２２０の厚さ方向（Ｚ方向）に複数のグラフェンが積層された構造を有する。他の構成は第２の実施形態と同様である。
【００５６】
第３の実施形態によっても第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、グラフェンの面内方向（Ｘ方向及びＹ方向）の熱伝導率はダイヤモンドの熱伝導率よりも高い。このため、第２のビア配線３２２は、ヒートスプレッダ２２０の面内方向での熱の移動を阻害するのではなく、むしろ促進する。従って、第３の実施形態によれば、第２の実施形態よりも高効率で活性領域２５１内の熱を放出することができる。
【００５７】
また、第２のビア配線３２２は第２の実施形態における第２のビア配線２２２よりも面内方向（Ｘ方向及びＹ方向）の放熱性に優れるため、不活性領域２５２と平面視で重なる領域内において、より活性領域２５１に近く位置することが好ましい。放熱性を更に向上できるからである。また、第２のビア配線３２２とソース電極２１６との間の配線経路を短縮することで、インダクタンスを低減し、高周波特性を向上することができる。
【００５８】
次に、第３の実施形態に係る化合物半導体装置３００の製造方法について説明する。図１７は、第３の実施形態に係る化合物半導体装置の製造方法を示す断面図である。図１７には、図１６と同様に、図１４中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す。
【００５９】
先ず、図１７（ａ）に示すように、第２の実施形態と同様にして、基板２１１の第２の面２１０ｂとヒートスプレッダ２２０の第３の面２２０ａとの接合までの処理を行う。
【００６０】
次いで、図１７（ｂ）に示すように、第１のビア配線２１４に接続されるグラフェンの第２のビア配線３２２をビアホール２２１内に形成する。例えば、第２のビア配線３２２は、第１のビア配線２１４のビアホール２２１から露出している部分を触媒として用いてグラフェンを成長させることで形成することができる。例えば、ＣＨ４ガス及びＨ２ガスの混合ガスを原料とし、９００℃〜１１００℃でＣＶＤ法によりグラフェンを成長させることができる。また、別途形成しておいたグラフェンの積層体をビアホール２２１内に埋め込んでもよい。
【００６１】
このようにして、化合物半導体装置３００を製造することができる。
【００６２】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、ＧａＮ系ＨＥＭＴを用いたＭＭＩＣを含む化合物半導体装置に関する。図１８は、第４の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図であり、図１９は、第４の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図である。図１９は、図１８中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図に相当する。
【００６３】
第４の実施形態に係る化合物半導体装置４００は、図１８及び図１９に示すように、半導体チップ２１０及びダイヤモンドのヒートスプレッダ２２０を有する。半導体チップ２１０及びヒートスプレッダ２２０は、ヒートスプレッダ２２０に形成されたビアホール及び第２のビア配線を除き、第３の実施形態と同様の構成を備える。
【００６４】
化合物半導体装置４００では、ヒートスプレッダ２２０に、不活性領域２５２と平面視で重なる領域内で第３の面２２０ａから第４の面２２０ｂまで貫通するビアホール４２１が形成されている。第３の実施形態では、第１のビア配線２１４毎にビアホール２２１が形成されているのに対し、第４の実施形態では、複数の第１のビア配線２１４に対応するようにビアホール４２１が形成されている。そして、複数の第１のビア配線２１４に接続されるグラフェンの第２のビア配線４２２がビアホール４２１内に形成されている。第２のビア配線４２２は、ヒートスプレッダ２２０の厚さ方向（Ｚ方向）に複数のグラフェンが積層された構造を有する。例えば、平面視でビアホール４２１及び第２のビア配線４２２はＸ方向に延びるように形成されている。ビアホール４２１は開口部の一例である。他の構成は第３の実施形態と同様である。
【００６５】
第４の実施形態によっても第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２のビア配線４２２が第２のビア配線３２２よりも広範囲にわたって形成されているため、第４の実施形態によれば、第３の実施形態よりも高効率で活性領域２５１内の熱を放出することができる。
【００６６】
更に、第２のビア配線４２２及び３２２内では、主に電流がＺ方向に流れるところ、この方向に垂直な断面積は第４の実施形態で第３の実施形態よりも大きい。従って、第２のビア配線４２２の電気抵抗は第２のビア配線３２２の電気抵抗より小さく、電力損失を低減することができる。
【００６７】
化合物半導体装置４００の製造方法では、例えば、化合物半導体装置３００の製造方法において、ビアホール２２１を形成する際に用いるエッチングマスク２４１のパターンをビアホール４２１に対応するものとする。このエッチングマスク２４１を用いてビアホール４２１を形成し、その後、ビアホール４２１内に第２のビア配線４２２を形成する。
【００６８】
このようにして、化合物半導体装置４００を製造することができる。
【００６９】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は、ＧａＮ系ＨＥＭＴを用いたＭＭＩＣを含む化合物半導体装置に関する。図２０は、第５の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図であり、図２１は、第５の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図である。図２１は、図２０中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図に相当する。
【００７０】
第５の実施形態に係る化合物半導体装置５００は、図２０及び図２１に示すように、半導体チップ２１０及びダイヤモンドのヒートスプレッダ２２０を有する。半導体チップ２１０及びヒートスプレッダ２２０は、半導体チップ２１０に形成された配線溝及び第１のビア配線並びにヒートスプレッダ２２０に形成されたビアホール及び第２のビア配線を除き、第４の実施形態と同様の構成を備える。
【００７１】
化合物半導体装置５００では、基板２１１の第２の面２１１ｂに、ビアホール２１３に繋がり、活性領域２５１から不活性領域２５２まで延びる配線溝５３２が形成されている。配線溝２３２がＹ方向の一方に延びるのに対し、配線溝５３２はＹ方向の両方に延びる。つまり、配線溝５３２の一部はビアホール４２１に向かって延び、他の一部はビアホール４２１から離れるように延びる。そして、ビアホール２１３及び配線溝５３２内にソース電極２１６に接続される第１のビア配線５１４が形成されている。第１のビア配線５１４は、活性領域２５１内で第１の面２１１ａから第２の面２１１ｂまで貫通し、第２の面２１１ｂにおいて活性領域２５１から不活性領域２５２まで延びる。配線溝５３２の底に、Ｎｉのエッチングマスク５３３が形成されていてもよい。
【００７２】
化合物半導体装置５００では、ヒートスプレッダ２２０に、ビアホール４２１に加え、Ｙ方向でビアホール４２１との間に活性領域２５１を挟むようにして、不活性領域２５２と平面視で重なる領域内で第３の面２２０ａから第４の面２２０ｂまで貫通するビアホール５２１が形成されている。ビアホール４２１及び５２１は、複数の第１のビア配線５１４に対応するように形成されている。そして、複数の第１のビア配線５１４に接続されるグラフェンの第２のビア配線４２２がビアホール４２１内に形成され、複数の第１のビア配線５１４に接続されるグラフェンの第２のビア配線５２２がビアホール５２１内に形成されている。第２のビア配線５２２は、ヒートスプレッダ２２０の厚さ方向（Ｚ方向）に複数のグラフェンが積層された構造を有する。例えば、平面視でビアホール５２１及び第２のビア配線５２２はＸ方向に延びるように形成されている。ビアホール５２１は開口部の一例である。他の構成は第４の実施形態と同様である。
【００７３】
第５の実施形態によっても第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２のビア配線４２２に加えて第２のビア配線５２２が形成されているため、第５の実施形態によれば、第４の実施形態よりも高効率で活性領域２５１内の熱を放出することができる。更に、第２のビア配線５２２が形成されている分だけ、電力損失を低減することができる。
【００７４】
化合物半導体装置５００の製造方法では、例えば、化合物半導体装置４００の製造方法において、配線溝２３２を形成する際に用いるエッチングマスク２３１のパターンを、配線溝５３２に対応するものとする。このエッチングマスク２３１を用いて配線溝５３２を形成し、その後、ビアホール２１３及び配線溝５３２内に第１のビア配線５１４を形成する。また、例えば、ビアホール４２１を形成する際に用いるエッチングマスク２４１のパターンを、更にビアホール５２１に対応する部分を含むものとする。このエッチングマスク２４１を用いてビアホール４２１及び５２１を形成し、その後、ビアホール４２１内に第２のビア配線４２２を形成し、ビアホール５２１内に第２のビア配線５２２を形成する。
【００７５】
このようにして、化合物半導体装置５００を製造することができる。
【００７６】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。第６の実施形態は、ＧａＮ系ＨＥＭＴを用いたＭＭＩＣを含む化合物半導体装置に関する。図２２は、第６の実施形態に係る化合物半導体装置を示す平面図であり、図２３は、第６の実施形態に係る化合物半導体装置を示す断面図である。図２３は、図２２中のＩ−Ｉ線に沿った断面図に相当する。
【００７７】
第６の実施形態に係る化合物半導体装置６００は、図２２及び図２３に示すように、半導体チップ２１０及びダイヤモンドのヒートスプレッダ２２０を有する。半導体チップ２１０及びヒートスプレッダ２２０は、ヒートスプレッダ２２０に形成されたビアホール及び第２のビア配線を除き、第５の実施形態と同様の構成を備える。
【００７８】
化合物半導体装置６００では、ヒートスプレッダ２２０に、不活性領域２５２と平面視で重なる領域内で第３の面２２０ａから第４の面２２０ｂまで貫通するビアホール６２１が形成されている。第５の実施形態では、Ｘ方向に延びるビアホール４２１及び５２１が形成されているのに対し、第６の実施形態では、平面視で環状のビアホール６２１が形成されている。そして、複数の第１のビア配線５１４に接続されるグラフェンの第２のビア配線６２２がビアホール６２１内に形成されている。第２のビア配線６２２は、ヒートスプレッダ２２０の厚さ方向（Ｚ方向）に複数のグラフェンが積層された構造を有する。例えば、第２のビア配線６２２は、ビアホール６２１と同様に、平面視で環状に形成されている。ビアホール６２１は開口部の一例である。他の構成は第５の実施形態と同様である。
【００７９】
第６の実施形態によっても第５の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２のビア配線６２２が第２のビア配線４２２及び５２２よりも広範囲にわたって形成されているため、第６の実施形態によれば、第５の実施形態よりも高効率で活性領域２５１内の熱を放出することができ、電力損失を低減することができる。
【００８０】
化合物半導体装置６００の製造方法では、例えば、化合物半導体装置５００の製造方法において、ビアホール４２１及び５２１を形成する際に用いるエッチングマスク２４１のパターンをビアホール６２１に対応するものとする。このエッチングマスク２４１を用いてビアホール６２１を形成し、その後、ビアホール６２１内に第２のビア配線６２２を形成する。
【００８１】
このようにして、化合物半導体装置６００を製造することができる。
【００８２】
（変形例）
これらの実施形態では、基板２１１とヒートスプレッダ２２０とが直接接合されているが、これらの間に金属層が介在していてもよい。図２４は、第２の実施形態の変形例に係る化合物半導体装置を示す断面図である。図２４には、図１１と同様に、図８中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す。
【００８３】
この変形例では、ヒートスプレッダ２２０と基板２１１との間に、例えばＴｉ又はＴａを含む金属層２２５が設けられている。金属層２２５は、好ましくはＴｉ層又はＴａ層である。また、基板２１１は第２の面２１１ｂにアモルファス領域２８１を有し、アモルファス領域２８１の第１の面２１１ａ側に結晶領域２８２を有する。そして、アモルファス領域２８１と金属層２２５とが互いに接合され、金属層２２５とヒートスプレッダ２２０とが互いに接合されている。
【００８４】
アモルファス領域２８１の剛性は基板２１１の結晶領域２８２の剛性よりも低く、金属層２２５の剛性はダイヤモンドの剛性よりも低いため、アモルファス領域２８１及び金属層２２５は変形しやすい。従って、アモルファス領域２８１と金属層２２５との間の空隙は極めて少なく、これらの間の接合強度は高く、界面熱抵抗は低い。更に、金属層２２５とヒートスプレッダ２２０との間の密着性は高いため、特にＴｉ層又はＴａ層とヒートスプレッダ２２０との間の密着性は高いため、金属層２２５とヒートスプレッダ２２０との間の界面熱抵抗も低い。このため、この変形例によれば、半導体チップ２１０からヒートスプレッダ２２０への熱の移動効率を向上することができる。
【００８５】
第３〜第６の実施形態に同様の変形例を適用することもできる。
【００８６】
（出力特性）
ここで、第１の参考例、第３の参考例、第２の実施形態及び第３の実施形態の出力特性について説明する。図２５は、参考例及び実施形態の出力特性を模式的に示す図である。図２５において、横軸はドレイン電圧を示し、縦軸は出力密度を示す。
【００８７】
ＧａＮ系ＨＥＭＴは高いドレイン電圧で使用することで出力を高めることができる。その一方で、発熱による温度上昇によって、あるドレイン電圧以上では出力密度が伸びなくなってしまう。図２５に示すように、第１の参考例よりも第３の参考例にて、第３の参考例よりも第２の実施形態にて、第２の実施形態よりも第３の実施形態にて、出力密度が伸びなくなるドレイン電圧の値が大きい。このように、半導体チップの構造が同一であっても、活性領域からの放熱効率を高めることによって出力を高めることができる。
【００８８】
（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態について説明する。第７の実施形態は、ＨＥＭＴのディスクリートパッケージに関する。図２６は、第７の実施形態に係るディスクリートパッケージを示す図である。
【００８９】
第７の実施形態では、図２６に示すように、第２〜第６の実施形態のいずれかと同様の構造を備えた化合物半導体装置１２１０の裏面がはんだ等のダイアタッチ剤１２３４を用いてランド（ダイパッド）１２３３に固定されている。また、ドレイン電極２１８が接続されたドレインパッド１２２６ｄに、Ａｌワイヤ等のワイヤ１２３５ｄが接続され、ワイヤ１２３５ｄの他端が、ランド１２３３と一体化しているドレインリード１２３２ｄに接続されている。ソース電極２１６に接続されたソースパッド１２２６ｓにＡｌワイヤ等のワイヤ１２３５ｓが接続され、ワイヤ１２３５ｓの他端がランド１２３３から独立したソースリード１２３２ｓに接続されている。ゲート電極２１７に接続されたゲートパッド１２２６ｇにＡｌワイヤ等のワイヤ１２３５ｇが接続され、ワイヤ１２３５ｇの他端がランド１２３３から独立したゲートリード１２３２ｇに接続されている。そして、ゲートリード１２３２ｇの一部、ドレインリード１２３２ｄの一部及びソースリード１２３２ｓの一部が突出するようにして、ランド１２３３及び化合物半導体装置１２１０等がモールド樹脂１２３１によりパッケージングされている。
【００９０】
このようなディスクリートパッケージは、例えば、次のようにして製造することができる。先ず、化合物半導体装置１２１０をはんだ等のダイアタッチ剤１２３４を用いてリードフレームのランド１２３３に固定する。次いで、ワイヤ１２３５ｇ、１２３５ｄ及び１２３５ｓを用いたボンディングにより、ゲートパッド１２２６ｇをリードフレームのゲートリード１２３２ｇに接続し、ドレインパッド１２２６ｄをリードフレームのドレインリード１２３２ｄに接続し、ソースパッド１２２６ｓをリードフレームのソースリード１２３２ｓに接続する。その後、トランスファーモールド法にてモールド樹脂１２３１を用いた封止を行う。続いて、リードフレームを切り離す。
【００９１】
（第８の実施形態）
次に、第８の実施形態について説明する。第８の実施形態は、ＨＥＭＴを備えたＰＦＣ（Power  Factor  Correction）回路に関する。図２７は、第８の実施形態に係るＰＦＣ回路を示す結線図である。
【００９２】
ＰＦＣ回路１２５０には、スイッチ素子（トランジスタ）１２５１、ダイオード１２５２、チョークコイル１２５３、コンデンサ１２５４及び１２５５、ダイオードブリッジ１２５６、並びに交流電源（ＡＣ）１２５７が設けられている。そして、スイッチ素子１２５１のドレイン電極と、ダイオード１２５２のアノード端子及びチョークコイル１２５３の一端子とが接続されている。スイッチ素子１２５１のソース電極と、コンデンサ１２５４の一端子及びコンデンサ１２５５の一端子とが接続されている。コンデンサ１２５４の他端子とチョークコイル１２５３の他端子とが接続されている。コンデンサ１２５５の他端子とダイオード１２５２のカソード端子とが接続されている。また、スイッチ素子１２５１のゲート電極にはゲートドライバが接続されている。コンデンサ１２５４の両端子間には、ダイオードブリッジ１２５６を介してＡＣ１２５７が接続される。コンデンサ１２５５の両端子間には、直流電源（ＤＣ）が接続される。そして、本実施形態では、スイッチ素子１２５１に、第２〜第６の実施形態のいずれかと同様の構造を備えた化合物半導体装置が用いられている。
【００９３】
ＰＦＣ回路１２５０の製造に際しては、例えば、はんだ等を用いて、スイッチ素子１２５１をダイオード１２５２及びチョークコイル１２５３等に接続する。
【００９４】
（第９の実施形態）
次に、第９の実施形態について説明する。第９の実施形態は、サーバ電源に好適な、ＨＥＭＴを備えた電源装置に関する。図２８は、第９の実施形態に係る電源装置を示す結線図である。
【００９５】
電源装置には、高圧の一次側回路１２６１及び低圧の二次側回路１２６２、並びに一次側回路１２６１と二次側回路１２６２との間に配設されるトランス１２６３が設けられている。
【００９６】
一次側回路１２６１には、第８の実施形態に係るＰＦＣ回路１２５０、及びＰＦＣ回路１２５０のコンデンサ１２５５の両端子間に接続されたインバータ回路、例えばフルブリッジインバータ回路１２６０が設けられている。フルブリッジインバータ回路１２６０には、複数（ここでは４つ）のスイッチ素子１２６４ａ、１２６４ｂ、１２６４ｃ及び１２６４ｄが設けられている。
【００９７】
二次側回路１２６２には、複数（ここでは３つ）のスイッチ素子１２６５ａ、１２６５ｂ及び１２６５ｃが設けられている。
【００９８】
本実施形態では、一次側回路１２６１を構成するＰＦＣ回路１２５０のスイッチ素子１２５１、並びにフルブリッジインバータ回路１２６０のスイッチ素子１２６４ａ、１２６４ｂ、１２６４ｃ及び１２６４ｄに、第２〜第６の実施形態のいずれかと同様の構造を備えた化合物半導体装置が用いられている。一方、二次側回路１２６２のスイッチ素子１２６５ａ、１２６５ｂ及び１２６５ｃには、シリコンを用いた通常のＭＩＳ型ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）が用いられている。
【００９９】
（第１０の実施形態）
次に、第１０の実施形態について説明する。第１０の実施形態は、ＨＥＭＴを備えた増幅器に関する。図２９は、第１０の実施形態に係る増幅器を示す結線図である。
【０１００】
増幅器には、ディジタル・プレディストーション回路１２７１、ミキサー１２７２ａ及び１２７２ｂ、並びにパワーアンプ１２７３が設けられている。
【０１０１】
ディジタル・プレディストーション回路１２７１は、入力信号の非線形歪みを補償する。ミキサー１２７２ａは、非線形歪みが補償された入力信号と交流信号とをミキシングする。パワーアンプ１２７３は、第２〜第６の実施形態のいずれかと同様の構造を備えた化合物半導体装置を備えており、交流信号とミキシングされた入力信号を増幅する。なお、本実施形態では、例えば、スイッチの切り替えにより、出力側の信号をミキサー１２７２ｂで交流信号とミキシングしてディジタル・プレディストーション回路１２７１に送出できる。この増幅器は、高周波増幅器、高出力増幅器として使用することができる。高周波増幅器は、例えば、携帯電話基地局用送受信装置、レーダー装置及びマイクロ波発生装置に用いることができる。
【０１０２】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【０１０３】
（付記１）
第１の面及び第２の面を備えた基板並びに前記第１の面上の半導体層を含み、半導体素子が設けられた活性領域及び不活性領域が形成された半導体チップと、
第３の面及び第４の面を備え、前記第３の面が前記第２の面に貼り付けられたダイヤモンドの伝熱体と、
を有し、
前記半導体チップは、前記半導体素子に接続され、前記活性領域内で前記第１の面から前記第２の面まで貫通し、前記第２の面において前記活性領域から前記不活性領域まで延びる第１の配線を有し、
前記伝熱体に、前記不活性領域と重なる領域内で前記第３の面から前記第４の面まで貫通する開口部が形成され、
前記開口部内に前記第１の配線に接続される第２の配線が形成されていることを特徴とする化合物半導体装置。
（付記２）
前記半導体チップは、前記半導体素子としてトランジスタを有し、
前記第１の配線は、前記トランジスタのソース電極に接続されていることを特徴とする付記１に記載の化合物半導体装置。
（付記３）
前記第２の配線は、前記伝熱体の厚さ方向に積層されたグラフェンを含むことを特徴とする付記１又は２に記載の化合物半導体装置。
（付記４）
前記ソース電極及び前記第１の配線を複数有し、
前記第２の配線は、複数の前記第１の配線に接続されていることを特徴とする付記２又は３に記載の化合物半導体装置。
（付記５）
前記第２の配線は、平面視で前記ソース電極を間に挟んで２箇所に設けられていることを特徴とする付記２乃至４のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
（付記６）
前記第２の配線は、平面視で前記活性領域の周囲に環状に設けられていることを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
（付記７）
付記１乃至６のいずれか１項に記載の化合物半導体装置を有することを特徴とする増幅器。
（付記８）
第１の面及び第２の面を備えた基板並びに前記第１の面上の半導体層を含み、半導体素子が設けられた活性領域及び不活性領域が形成された半導体チップの前記第２の面に、第３の面及び第４の面を備えたダイヤモンドの伝熱体の前記第３の面を貼り付ける工程を有し、
前記半導体チップは、前記半導体素子に接続され、前記活性領域内で前記第１の面から前記第２の面まで貫通し、前記第２の面において前記活性領域から前記不活性領域まで延びる第１の配線を有し、
前記伝熱体に、前記不活性領域と重なる領域内で前記第３の面から前記第４の面まで貫通する開口部を形成する工程と、
前記開口部内に前記第１の配線に接続される第２の配線を形成する工程と、
を有することを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
（付記９）
前記半導体チップは、前記半導体素子としてトランジスタを有し、
前記第１の配線は、前記トランジスタのソース電極に接続されていることを特徴とする付記８に記載の化合物半導体装置の製造方法。
（付記１０）
前記第２の配線を形成する工程は、前記伝熱体の厚さ方向に積層されるグラフェンを成長させる工程を有することを特徴とする付記８又は９に記載の化合物半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【０１０４】
１００：化合物半導体装置
１１０：半導体チップ
１１１：基板
１１２：半導体層
１１４：第１の配線
１２０：伝熱体
１２１：開口部
１２２：第２の配線
１５１：活性領域
１５２：不活性領域
２００、３００、４００、５００、６００：化合物半導体装置
２１０：半導体チップ
２１１：基板
２１２：窒化物半導体層
２１４、５１４：第１のビア配線
２１６：ソース電極
２１７：ゲート電極
２１８：ドレイン電極
２２０：ヒートスプレッダ
２２１、４２１、５２１、６２１：ビアホール
２２２、３２２、４２２、５２２、６２２：第２のビア配線
２３２、５３２：配線溝
２５１：活性領域
２５２：不活性領域
【図１】
2020027912.tif 000003
【図２】
2020027912.tif 000004
【図３】
2020027912.tif 000005
【図４】
2020027912.tif 000006
【図５】
2020027912.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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