阅读说明：本技术 太赫兹元件、半导体装置 (Terahertz element and semiconductor device ) 是由 向井俊和 金在瑛 外山智一郎 于 2018-06-26 设计创作，主要内容包括：本发明的一方案提供的太赫兹元件具备半导体基板、第一导电层、第二导电层、能动元件。上述第一导电层以及第二导电层分别形成于上述半导体基板且相互绝缘。上述能动元件形成于上述半导体基板并与上述第一导电层以及上述第二导电层导通。上述第一导电层包括沿第一方向延伸的第一天线部、在上述半导体基板的厚度方向视角上相对于上述能动元件位于第二方向侧的第一电容部、连接于上述第一电容部的第一导电部。上述第二方向与上述厚度方向和上述第一方向正交。上述第二导电层包括第二电容部。上述第二电容部层叠于上述第一电容部且从上述第一电容部绝缘。上述半导体基板包括从上述第一电容部以及上述第二电容部露出的露出部。上述第一导电部具有在上述厚度方向视角上隔着上述露出部从上述第一天线部向上述第二方向离开的部位。(The terahertz element provided by one aspect of the invention comprises a semiconductor substrate, a first conductive layer, a second conductive layer and an active element. The first conductive layer and the second conductive layer are formed on the semiconductor substrate and insulated from each other. The active element is formed on the semiconductor substrate and is electrically connected to the first conductive layer and the second conductive layer. The first conductive layer includes a first antenna portion extending in a first direction, a first capacitor portion located on a second direction side with respect to the active element in a thickness direction view of the semiconductor substrate, and a first conductive portion connected to the first capacitor portion. The second direction is orthogonal to the thickness direction and the first direction. The second conductive layer includes a second capacitor portion. The second capacitor portion is stacked on the first capacitor portion and insulated from the first capacitor portion. The semiconductor substrate includes an exposed portion exposed from the first capacitor portion and the second capacitor portion. The first conductive portion has a portion separated from the first antenna portion in the second direction through the exposed portion in the thickness direction viewing angle.)

太赫兹元件、半导体装置

技术领域

本发明涉及太赫兹元件、半导体装置。

背景技术

近年来，晶体管等的电子装置的小型化进步，由于其大小为纳米尺寸，因此能观测被称为量子效果的新现象。并且，进行以利用了该量子效果的超高速装置、新功能装置的实现为目标的开发。在那样的环境中，还进行利用被称为太赫兹带的频率为0.1THz～10THz的频率区域而进行大容量通信、信息处理、或成像、测量等的试验。该频率区域是光与电波中间的未开发区域，如果实现在该频率带中进行动作的装置，则除上述的成像、大容量通信、信息处理以外，还能期待利用于物理、天文、生物等的各种领域中的测量等的多种用途。

发明内容

根据本发明的第一方案提供太赫兹元件。上述太赫兹元件具备半导体基板、第一导电层、第二导电层、能动元件。上述第一导电层以及第二导电层分别形成于上述半导体基板且相互绝缘。上述能动元件形成于上述半导体基板且与上述第一导电层以及上述第二导电层导通。上述第一导电层包括沿第一方向延伸的第一天线部、在上述半导体基板的厚度方向视角上相对于上述能动元件位于第二方向侧的第一电容部、连接于上述第一电容部的第一导电部。上述第二方向与上述厚度方向和上述第一方向正交。上述第二导电层包括第二电容部。上述第二电容部层叠于上述第一电容部且从上述第一电容部绝缘。上述半导体基板包括从上述第一电容部以及上述第二电容部露出的露出部。上述第一导电部在上述厚度方向视角上具有隔着上述露出部从上述第一天线部向上述第二方向离开的部位。

根据本发明的第二方案提供半导体装置。上述半导体装置具备支撑体、配置于上述支撑体且由上述第一方案提供的太赫兹元件、配置于上述支撑体的绝缘部。在上述绝缘部上形成有收纳了上述太赫兹元件的开口。上述开口具有第一侧面。上述第一侧面相对于上述支撑体的厚度方向倾斜。

“某物A形成于某物B”以及“某物A形成在某物B上”只要没有特别的禁止，都包括“某物A直接形成于某物B”、及“在某物A与某物B之间介有其他物体、且某物A形成于某物B”。同样，“某物A配置于某物B”以及“某物A配置在某物B上”只要没有特别的禁止，都含有“某物A直接配置于某物B”、及“在某物A与某物B之间介有其他物体、且某物A配置于某物B”。同样，“某物A层叠于某物B”以及“某物A层叠在某物B上”只要没有特别的禁止，都含有“某物A直接层叠于某物B”、及“在某物A与某物B之间介有其他物体、且某物A层叠于某物B”。

附图说明

图1是第一实施方式的半导体装置的立体图。

图2是第一实施方式的太赫兹元件的俯视图。

图3是从图2中省略第一导电部以及第一电容部的图。

图4是图2的区域IV的局部放大图。

图5是表示第一实施方式的能动元件的详细的剖视图。

图6是图5的局部放大图。

图7是沿图2的VII-VII线的剖视图。

图8是沿图2的VIII-VIII线的剖视图。

图9是沿图2的IX-IX线的剖视图。

图10是沿图2的IX-IX线的其他剖视图。

图11是沿图2的XI-XI线的剖视图。

图12是沿图2的XII-XII线的剖视图。

图13是沿图2的XII-XII线的其他剖视图。

图14是沿图2的XIV-XIV线的剖视图。

图15是沿图2的XV-XV线的剖视图。

图16是图1的半导体装置的剖视图。

图17是表示太赫兹元件的变形例的俯视图。

图18是第二实施方式的太赫兹元件的俯视图。

图19是第三实施方式的太赫兹元件的俯视图。

图20是第四实施方式的太赫兹元件的俯视图。

图21是实施例的半导体装置的立体图。

图22是实施例的半导体装置的局部剖视图。

图23是表示相对于关于多个不同的内径的值的频率的太赫兹波的天线增益的图表。

图24是表示相对于关于多个不同的尺寸的值的频率的太赫兹波的天线增益的图表。

图25是表示相对于关于多个不同的尺寸的值的频率的太赫兹波的天线增益的图表。

具体实施方式

以下，关于本发明的实施方式，参照附图具体地进行说明。

＜第一实施方式＞

使用图1～图17，关于本发明的第一实施方式进行说明。图1是第一实施方式的半导体装置的立体图。

该图所示的半导体装置A1是太赫兹振荡装置。半导体装置A1具备太赫兹元件B1、支撑体(包括配线基板81)、绝缘部85、金属丝871、872。

图2是第一实施方式的太赫兹元件的俯视图。

该图所示的太赫兹元件B1是使太赫兹带频率的高频电磁波振荡的元件。太赫兹元件B1具备半导体基板1、第一导电层2、第二导电层3、绝缘层4(参照图7等)、能动元件5。

半导体基板1由半导体构成，具有半绝缘性。构成半导体基板1的半导体例如是lnP。半导体基板1具有表面11。表面11朝向半导体基板1的厚度方向Z1的一个方向。

半导体基板1包括缘131～134。缘131以及缘133在第一方向X1上相互离开。缘131以及缘133均沿第二方向X2延伸。第二方向X2与第一方向X1正交。缘132以及缘134在第二方向上相互离开。缘132以及缘134均沿第一方向X1延伸。缘131连接于缘132，缘132连接于缘133，缘133连接于缘134，缘134连接于缘131。

图4是图2的区域IV的局部放大图。如图4所示，在半导体基板1上形成半导体层91a。半导体层91a例如由GalnAs形成。

图2、图4所示的能动元件5形成于半导体基板1。能动元件5与第一导电层2以及第二导电层3导通。能动元件5形成于半导体层91a。能动元件5在第二导电层3与第一导电层2之间形成共振器。由能动元件5放射的电磁波被背面反射体金属层88反射，具备相对于半导体基板1垂直方向(厚度方向)的面发光放射图案。

作为能动元件5，RTD是代表性的元件。可是，能动元件5也能够由RTD以外的二极管、晶体管构成。作为能动元件5例如可以由隧道(TUNNETT：Tunnel Transit Time)二极管、碰撞雪崩渡越时间(IMPATT：Impact Ionization Avalanche Transit Time)二极管、砷化镓场效应晶体管(FET：Field Effect Transistor)、氮化镓FET、高电子迁移率晶体管(HEMT：High Electron Mobility Transistor)、或异质结双极性晶体管(HBT：Heterojunction Bipolar Transistor)构成。

使用图5、图6说明用于实现能动元件5的一例。如这些图所示，半导体层91a配置在半导体基板1上。半导体层91a如上述例如由GalnAs构成，高浓度地掺杂n型杂质。GalnAs层92a配置在GalnAs层91a上，掺杂n型杂质。GalnAs93a配置于GalnAs层92a，不掺杂杂质。AlAs层94a配置于GalnAs层93a，lnGaAs层95配置于AlAs层94a，AlAs层94b配置于lnGaAs层95。AlAs层94a、lnGaAs层95与AlAs层94b构成RTD部。GalnAs层93b配置于AlAs层94b，不掺杂杂质。GalnAs层92b配置于GalnAs层93b，掺杂n型杂质。GalnAs层91b配置于GalnAs层92b，高浓度地掺杂n型杂质。并且，第一导电层2配置于GalnAs层91b。第二导电层3配置于GalnAs层91a。

图示省略，与图6不同，高浓度地掺杂了n型杂质的GalnAs层可以介于GalnAs层91b以及第一导电层2之间。由此，良好地实现第一导电层2与GalnAs层91b的接触。

在图6所示的层叠结构的侧壁部上也能够堆积由SiO₂膜、Si₃N₄膜、SiON膜、HfO₂膜、Al₂O₃膜等、或这些多层膜形成的绝缘膜。

如图2所示，第一导电层2以及第二导电层3分别形成于各个半导体基板1。第一导电层2以及第二导向层3相互绝缘。第一导电层2以及第二导电层3分别具有金属的层叠结构。第一导电层2以及第二导电层3的各自的层叠结构例如是层叠了Au、Pd以及Ti的结构。或者，第一导电层2以及第二导电层3的各自的层叠结构例如是层叠了Au以及Ti的结构。第一导电层2以及第二导电层3的各自的厚度例如是大约20～2000nm左右。第一导电层2以及第二导电层3都通过真空蒸镀法、或溅镀法等形成。

第一导电层2包括第一天线部21、第一电感部22、第一电容部23、第一导电部25。第二导电层3包括第二天线部31、第二电感部32、第二电容部33、第二导电部35。

第一天线部21沿第一方向X1延伸。第一电感部22连接于第一天线部21以及第一电容部23、且从第一天线部21沿第二方向X2延伸至第一电容部23。第一电感部22作为电感而发挥功能。第一电感部22的第二方向X2的长度L1(参照图4)例如是5μm-100μm。第一电感部22的宽度例如是1μm-10μm。如图4所示，在厚度方向Z1视角上，第一电感部22从半导体层91a离开。

第二天线部31沿第三方向X3延伸。第三方向X3是与第一方向X1相反的方向。第二电感部32连接于第二天线部31以及第二电容部33、且从第二天线部31沿第二方向X2延伸至第二电容部33。第二电感部32作为电感发挥功能。第二电感部32的第二方向X2的长度L2(参照图4)例如是5μm-100μm。第二电感部32的宽度例如是1μm-10μm。

第一电感部22的第二方向X2中的长度L1及第二电感部32的第二方向X2中的长度L2会影响太赫兹波的振动频率。在本实施方式中，太赫兹波的振动频率是300GHz。为了实现振动频率是300GHz，第一电感部22的第二方向X2中的长度L1及第二电感部32的第二方向X2的长度L2为10μm。如图4所示，在厚度方向Z1视角中，第二电感部32从半导体层91a离开。

如图2、图4等所示，第一电容部23相对于能动元件5位于第二方向X2侧。在本实施方式中，第一电容部23在厚度方向Z1视角上为矩形形状。第一电容部23具有第一电容部侧面231、第二电容部侧面232。第一电容部侧面231在第一电容部23中位于第一方向X1侧。第一电容部侧面231相比于第一天线部21的第一方向X1侧的前端211位于与第一方向X1相反的第三方向X3侧。第二电容部侧面232在第一电容部23中位于第三方向X3侧。第二电容部侧面232沿第二方向X2延伸。第二电容部侧面232相比于第二天线部31的第三方向X3侧的前端311位于第一方向X1侧。

图3是从图2中将第一导电部25以及第一电容部23省略的图。

第二电容部33相对于能动元件5位于第二方向X2侧。如图15所示，第一电容部23介于第二电容部33与半导体基板1之间。与本实施方式不同，第二电容部33可以介于第一电容部23与半导体基板1之间。第二电容部33积层在第一电容部23上且通过绝缘层4而从第一电容部23绝缘。第二电容部33与第一电容部23构成电容器。在本实施例中，第二电容部33在厚度方向Z1视角上是矩形形状。在本实施方式中，如图15所示，第二电容部33的第一方向X1中的尺寸W2与第一电容部23的第一方向X1中的尺寸W1不同。而且，在本实施方式中，第二电容部33的第一方向X1中的尺寸W2比第一电容部23的第一方向X1中的尺寸W1大。由此，即使第二电容部33的形成位置因制造上的误差而偏离，也能够更可靠地在第一电容部23上形成第二电容部33。与本实施方式不同，第二电容部33的第一方向X1中的尺寸W2可以比第一电容部23的第一方向X1中的尺寸W1小。

如图3所示，第二电容部33具有第一电容部侧面331、第二电容部侧面332。第一电容部侧面331在第二电容部33上位于第一方向X1侧。第一电容部侧面331沿第二方向X2延伸。第一电容部侧面331相比于第一天线部21的第一方向X1侧的前端211位于与第一方向X1相反的第三方向X3侧。第二电容部侧面332在第二电容部33上位于第三方向X3侧。第二电容部侧面332沿第二方向X2延伸。第二电容部侧面332相比于第二天线部31的第三方向X3侧的前端311位于第一方向X1侧。

如图2所示，半导体基板1包括露出部12A以及露出部12B。露出部12A以及露出部12B分别是从第一电容部23以及第二电容部33露出的部位。露出部12A相对于第一电容部23以及第二电容部33位于第一方向X1侧。露出部12B相对于第一电容部23以及第二电容部33位于第三方向X3侧。

第一导电部25连接于第一电容部23。在本实施方式中，第一导电部25是矩形形状。在本实施方式中，第一导电部25是连接金属丝871(参照图1)的垫部。如图11所示，第一导电部25具有直接连接于半导体基板1的部位。该连接的部位在厚度方向Z1视角上重叠于金属丝871与第一导电部25连接的金属丝连接部。如图2所示，第一导电部25在厚度方向Z1视角上具有隔着露出部12A从第一天线部21向第二方向X2离开的部位259。第一导电部包括第一导电部侧面251。第一导电部侧面251在厚度方向Z1视角上隔着露出部12A从第一天线部21向第二方向X2离开。在本实施方式中，第一导电部侧面251是沿第一方向X1延伸的形状。与本实施方式不同，第一导电部侧面251可以是弯曲的形状。

在本实施方式中，如图2所示，在厚度方向Z1视角上，第一导电部25到达缘131以及缘132。如图17所示，在厚度方向Z1视角上，第一导电部25可以不到达缘131以及缘132。在该情况下，在太赫兹元件B1的制造工序中，在切割半导体基板1时，能够抑制切断第一导电部25中产生的毛刺。

第二导电部35连接于第二电容部33。在本实施方式中，第二导电部35是矩形形状。在本实施方式中，第二导电部35是连接金属丝872的垫部。如图12所示，第二导电部35具有直接连接于半导体基板1的部位。该连接的部位在厚度方向Z1视角中重叠于金属丝872与第二导电部35连接的金属丝连接部。如图2所示，第二导电部35在厚度方向Z1视角中具有隔着露出部12B从第二天线部31向第二方向X2离开的部位359。第二导电部35包括第二导电部侧面351。第二导电部侧面351在厚度方向Z1视角中隔着露出部12B从第二天线部31向第二方向X2离开。在本实施方式中，第二导电部侧面351是沿第一方向X1延伸的形状。与本实施方式不同，第二导电部侧面351可以是弯曲的形状。

在本实施方式中，如图2所示，在厚度方向Z1视角中，第二导电部35到达缘133以及缘132。如图17所示，在厚度方向Z1视角中，第二导电部35可以不到达缘133以及缘132。该情况下，在太赫兹元件B1的制造工序中，在切割半导体基板1时，能够抑制切断第二导电部35中产生的毛刺。

图8～图15所示的绝缘层4例如由SiO₂形成。或者，构成绝缘层4的材料可以是Si₃N₄、SiON、HfO₂、或Al₂O₃。绝缘层4的厚度例如是10nm～1000nm左右。绝缘层4例如通过CVD法、或溅镀法形成。绝缘层4介于第一导电层2(例如，第一天线部21、第一电感部22、及第一导电部25)与半导体基板1之间、及第二导电层3(第二天线部31、第二电感部32、及第二导电部35)与半导体基板1之间。如上述，绝缘层4的一部分介于第一电容部23以及第二电容部33之间(参照图15)。

图16是图1的半导体装置A1的剖视图。

图16所示的配线基板81例如是环氧玻璃基板。在配线基板81上配置太赫兹元件B1。配线图案82形成于配线基板81上。配线图案82含有第一部位821以及第二部位822。第一部位821以及第二部位822相互分离。

绝缘部85配置在配线基板81上。绝缘部85例如由树脂(如环氧树脂)构成。绝缘部85具有表面853。表面853朝向配线基板81的厚度方向(在本实施方式中，与半导体基板1的厚度方向Z1一致)的一个方向。在绝缘部85上形成收纳太赫兹元件B1的开口851。开口851具有第一侧面851A以及第二侧面851B。第一侧面851A相对于配线基板81的厚度方向Z1倾斜。第二侧面851B在配线基板81的厚度方向Z1上位于第一侧面851A以及配线基板81之间。第二侧面851B沿配线基板81的厚度方向Z1延伸。配线基板81的厚度方向Z1中的第二侧面851B的尺寸比配线基板81的厚度方向Z1中的太赫兹元件B1的尺寸大。

如图16所示，金属层86可以配置在第一侧面851A上。如该图所示，金属层86也可以配置在第二侧面851B上。金属层86可以是镀金属层。金属层86更有效地反射太赫兹波。金属丝871、872被接合在太赫兹元件B1与配线基板81(更严密的说是配线图案82)上。金属丝871被接合在太赫兹元件B1的第一导电部25、配线图案82中的第一部位821上。金属丝872被接合在太赫兹元件B1的第二导电部35、配线图案82中的第二部位822上。第一侧面851A以及第二侧面851B可以由金属构成。

在本实施方式中，如图2所示，半导体基板1包括从第一电容部23以及第二电容部33露出的露出部12A。第一导电部25在厚度方向Z1视角中具有隔着露出部12A从第一天线部21向第二方向X2离开的部位259。根据这样的结构，能够进一步缩小第一导电层2中的靠近能动元件5的区域。由此，能够降低第一导电层2(尤其是第一导电部25)对由能动元件5发射的太赫兹波的偏光特性施加不良影响的可能性。

在本实施方式中，如图11所示，第一导电部25具有直接连接于半导体基板1的部位。根据这样的结构，能够在第一导电部25中的更硬的位置上接合金属丝。由此，能够防止金属丝从第一导电部25脱离。关于图12所示的第二导电部35也具有相同的优点。

在本实施方式中，如图16所示，绝缘部85中的开口851具有第一侧面851A。第一侧面851A相对于配线基板81的厚度方向Z1倾斜。根据这样的结构，由太赫兹元件B1发射的太赫兹波即使被例如太赫兹波的检测装置反射，也能够极力防止在第一侧面851A反射而该太赫兹波朝向检测装置的情况。由此，能够降低因太赫兹波的反射而导致的干涉影响。与此同时，也能够改善天线效率。

在本实施方式中，如图16所示，第二侧面851B沿配线基板81的厚度方向Z1延伸。根据这样的结构，通过在第二侧面851B上多次反射太赫兹波而能够朝向厚度方向Z1。由此，能够更有效地使太赫兹波朝向图16的上方。

在本实施方式中，配线基板81的厚度方向Z1中的第二侧面851B的尺寸比配线基板81的厚度方向Z1中的太赫兹元件B1的尺寸大。根据这样的结构，能够更有效地使太赫兹波朝向图16的上方。

＜第二实施方式＞

使用图18关于本发明的第二实施方式进行说明。

并且，在以下的说明中，关于与上述相同或类似的结构标注与上述相同的符号，适当地省略说明。

在图18所示的太赫兹元件B2中，第一导电部25包括第一导电部位253、从第一导电部位253延伸出来的第一延伸部254。第一延伸部254连接于第一电容部23。第二导电部35包括第二导电部位353、从第二导电部位353延伸出来的第二延伸部354。第二延伸部354连接于第二电容部33。太赫兹元件B2的其他方面由于与太赫兹元件B1中所述的基本相同，因此省略说明。通过本实施方式也能够享受与第一实施方式中所述的相同的优点。

＜第三实施方式＞

使用图19，关于本发明的第三实施方式进行说明。

图19所示的太赫兹元件B3的第一导电层2以及第二导电层3的形状与太赫兹元件B1中的不同。在太赫兹元件B3中，第一导电层2与第二导电层3包括隔着能动元件5配置于与第一导电部25相反侧的第二导电部35。

第一导电层2除第一天线部21、第一电感部22、第一电容部23、第一导电部25以外还包括第三电感部236、第三电容部237。第二导电层3除第二天线部31、第二电感部32、第二电容部33、第二导电部35以外还包括第四电感部336、第四电容部337。

第一天线部21沿第一方向X1延伸。第一电感部22连接于第一天线部21以及第一电容部23且沿第二方向X2从第一天线部21延伸至第一电容部23。第三电感部236连接于第一天线部21以及第三电容部237且沿第二方向X2从第三电容部237延伸至第一天线部21。第一电感部22以及第三电感部236作为电感发挥功能。

第一电感部22以及第三电感部236的第二方向X2上的各自的长度例如是10μm～200μm。第一电感部22以及第三电感部236的各自的宽度例如是1μm～10μm。在得到与第一实施方式的太赫兹元件B1相同的振动频率的情况下，本实施方式的第一电感部22以及第三电感部236的第二方向X2上的各自的长度可以是第一实施方式的第一电感部22的第二方向X2上的长度的倍数。

第二天线部31沿第三方向X3延伸。第二电感部32连接于第二天线部31以及第二电容部33且沿第二方向X2从第二天线部31延伸至第二电容部33。第四电感部336连接于第二天线部31以及第四电容部337且沿第二方向X2从第四电容部337延伸至第二天线部31。第二电感部32以及第四电感部336作为电感发挥功能。

第二电感部32以及第四电感部336的第二方向X2上的各自的长度例如是10μm-200μm。第二电感部32以及第四电感部336的各自的宽度例如是1μm-10μm。在得到与第一实施方式的太赫兹元件B1相同的振动频率的情况下，本实施方式的第二电感部32以及第四电感部336的第二方向X2上的各自的长度可以是第一实施方式的第二电感部32的第二方向X2上的长度的倍数。

第一电容部23以及第二电容部33由于能够适用第一实施方式的说明，因此在本实施方式中省略说明。

半导体基板1包括露出部12A、露出部12B、露出部12C以及露出部12D。露出部12A以及露出部12B由于如第一实施方式中所述，因此在本实施方式中省略说明。露出部12C以及露出部12D分别是从第三电容部237以及第四电容部337露出的部位。露出部12C相对于第三电容部237以及第四电容部337位于第一方向X1侧。露出部12D相对于第三电容部237以及第四电容部337位于第三方向X3侧。

第一导电部25连接于第一电容部23。第一电容部23的整体在第一方向X1上重叠于第一导电部25。在本实施方式中，第一导电部25是矩形形状。在本实施方式中，第一导电部25是接合金属丝的导电部位。第一导电部25在厚度方向Z1视角具有隔着露出部12A从第一天线部21向第二方向X2离开的部位259A。第一导电部25在厚度方向Z1视角上具有隔着露出部12B从第二天线部31向第二方向X2离开的部位259B。

第二导电部35连接于第四电容部337。第四电容部337整体在第一方向X1上重叠于第二导电部35。在本实施方式中，第二导电部35是矩形形状。在本实施方式中，第二导电部35是接合金属丝的导电部位。第二导弹部35在厚度方向Z视角上具有隔着露出部12C从第一天线部21向与第二方向X2相反方向的第四方向X4离开的部位359A。第二导电部35在厚度方向Z1视角上具有隔着露出部12B从第二天线部31向第四方向X4离开的部位359B。

即使通过这样的结构也能够享有与第一实施方式所述的相同的优点。

＜第四实施方式＞

使用图20，关于本发明的第四实施方式进行说明。

在该图所示的太赫兹元件B4中，第一导电层2具有部位29，第二导电层3具有部位39。在本实施方式中，部位29以及部位39可以相互绝缘、且相互层叠。即使通过这样的结构也能够享有与第一实施方式所述的相同的优点。

＜实施例＞

使用图21～25说明本发明的第一实施方式的实施例。在此，说明第一实施方式的实施例，但在第一实施方式以外的实施方式(第二、第三、第四实施方式)中也适用本实施例。

如图21、图22所示，将俯视图中的半导体装置A1的一边的尺寸设为尺寸L11、将另一边的尺寸设为尺寸L12，将开口851的内径设为内径D1。如图22所示，将开口851的第一侧面851A的方向Z1中的尺寸设为尺寸L22，将开口851的第二侧面851B的方向Z1中的尺寸设为尺寸L21。图21、图22分别是在图1、图16中追加尺寸的记载、内径的记载的图。

图23表示相对于关于相互不同的内径D1的值的频率的来自半导体装置A1的太赫兹波的天线增益(Gain)。在图23中表示内径D1为1.8mm、2.0mm及2.2mm的情况下的计算结果。并且，尺寸L11、L12分别为3.4mm，使尺寸L21为0.9mm，将尺寸L22为1.0mm。开口851的第一侧面851相对于方向Z1倾斜20度。半导体装置A1的天线增益例如优选为7dB、8dB以上。在图23所示的示例中，表示即使内径D1是1.8mm、2.0mm及2.2mm中的任一值，半导体装置A1也为如7dB以上的天线增益。例如表示在太赫兹元件的频率为300～330GHz的范围内优选的结果。可是，太赫兹元件的频率可以使用该范围外的数值。根据图23，例如考虑内径D1为1.8mm的情况下的结果，可以使内径D1例如为1.7～1.9mm。根据图23，考虑内径D1为2.0mm的情况下的结果，可以使内径D1例如为1.9～2.1mm。根据图23，例如考虑内径D1为2.2mm的情况下的结果，可以使内径D1例如为2.1～2.3mm。另外，可以使内径D1为1.7～2.3mm。

图24表示相对于关于相互不同的尺寸L21的值的频率的来自半导体装置A1的太赫兹波的天线增益(Gain)。在图24中表示内径L21为0.3mm、0.6mm及0.9mm的情况下的计算结果。在图24所示的示例中，通过使尺寸L21较大而能提高半导体装置A1的特性。并且，使尺寸L11、L12分别为3.4mm，使内径D1为2.2mm，使尺寸L22为1.0mm。开口851的第一侧面851相对于方向Z1倾斜20度。半导体装置A1的天线增益例如优选为7dB、8dB以上。在图24所示的示例中，表示即使尺寸L21是0.3mm、0.6mm及0.9mm中的任一值，半导体装置A1也为如7dB以上的天线增益。例如表示在太赫兹元件的频率为300～330GHz的范围内优选的结果。可是，太赫兹元件的频率可以使用该范围外的数值。根据图24，例如考虑尺寸L21为0.3mm的情况下的结果，可以使尺寸L21例如为0.2～0.4mm。根据图24，考虑尺寸L21为0.6mm的情况下的结果，可以使尺寸L21例如为0.5～0.7mm。根据图24，例如考虑尺寸L21为0.9mm的情况下的结果，可以使尺寸L21例如为0.8～1.0mm。另外，可以使尺寸L21为0.2～1.0mm。

图25表示相对于关于相互不同的尺寸L22的值的频率的来自半导体装置A1的太赫兹波的天线增益(Gain)。在图25中表示尺寸L22为0.7mm、1.0mm及1.3mm的情况下的计算结果。在图25所示的示例中，通过使尺寸L22较大而能提高半导体装置A1的特性。并且，尺寸L11、L12分别为3.4mm，使内径D1为2.2mm，使尺寸L21为0.9mm。开口851的第一侧面851相对于方向Z1倾斜20度。半导体装置A1的天线增益例如优选为7dB、8dB以上。在图25所示的示例中，表示即使尺寸L22是0.7mm、1.0mm及1.3mm中的任一值，半导体装置A1也为如7dB以上的天线增益。例如表示在太赫兹元件的频率为300～330GHz的范围内优选的结果。可是，太赫兹元件的频率可以使用该范围外的数值。根据图25，例如考虑尺寸L22为0.7mm的情况下的结果，可以使尺寸L22例如为0.6～0.8mm。根据图25，考虑尺寸L22为1.0mm的情况下的结果，可以使尺寸L22例如为0.9～1.1mm。根据图25，例如考虑尺寸L22为1.3mm的情况下的结果，可以使尺寸L22例如为1.2～1.4mm。另外，可以使尺寸L22为0.6～1.4mm。

本发明并未限于上述的实施方式。本发明的各部分的具体结构可进行多种自由设计变更。

上述实施方式包括以下付记。

[付记1]

一种太赫兹元件，其特征在于，

具备：

半导体基板；

分别形成于上述半导体基板且相互绝缘的第一导电层以及第二导电层；以及

形成于上述半导体基板且与上述第一导电层以及上述第二导电层导通的能动元件，

上述第一导电层包括沿第一方向延伸的第一天线部、在上述半导体的厚度方向视角中相对于上述能动元件位于第二方向侧的第一电容部以及连接于上述第一电容部的第一导电部，上述第二方向与上述厚度方向和上述第一方向正交，

上述第二导电层包括第二电容部，上述第二电容部层叠于上述第一电容部且从上述第一电容部绝缘，

上述半导体基板包括从上述第一电容部以及上述第二电容部露出的露出部，

上述第一导电部具有在上述厚度方向视角上隔着上述露出部从上述第一天线部向上述第二方向离开的部位。

[付记2]

根据付记1所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第二导电层包括沿与上述第一方向相反的第三方向延伸的第二天线部。

[付记3]

根据付记2所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第一导电层包括第一电感部，上述第一电感部连接于上述第一天线部以及上述第一电容部且沿上述第二方向从上述第一天线部延伸至上述第一电容部，

上述第二导电层包括第二电感部，上述第二电感部连接于上述第二天线部以及上述第二电容部且沿上述第二方向从上述第二天线部延伸至上述第二电容部。

[付记4]

根据付记2或3所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第一电容部具有在上述第一电容部中位于上述第一方向侧的第一电容部侧面，

上述第一电容部的上述第一电容部侧面位于比上述第一天线部的上述第一方向侧的前端靠上述第三方向侧，

上述第二电容部具有在上述第二电容部中位于上述第一方向侧的第一电容部侧面，

上述第二电容部的上述第一电容部侧面位于比上述第一天线部的上述第一方向侧的上述前端靠上述第三方向侧。

[付记5]

根据付记4所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第一电容部具有在上述第一电容部中位于上述第三方向侧的第二电容部侧面，

上述第一电容部的上述第二电容部侧面位于比上述第二天线部的上述第三方向侧的前端靠上述第一方向侧，

上述第二电容部具有在上述第二电容部中位于上述第三方向侧的第二电容部侧面，

上述第二电容部的上述第二电容部侧面位于比上述第二天线部的上述第三方向侧的上述前端靠上述第一方向侧。

[付记6]

根据付记1至5任一项所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第一电容部的上述第一方向中的尺寸与上述第二电容部的上述第二方向中的尺寸不同。

[付记7]

根据付记1至6任一项所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第一导电部具有从上述第一天线部向上述第二方向离开的第一导电部侧面，

上述第一导电部侧面沿上述第一方向延伸。

[付记8]

根据付记1至7任一项所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第一导电部具有直接连接于上述半导体基板的部位。

[付记9]

根据付记1至8任一项所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第二导电层包括连接于上述第二电容部的第二导电部，

上述第一导电部与上述第二导电部在上述第一方向上离开。

[付记10]

根据付记1所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第一导电部包括第一导电部位和从上述第一导电部位延伸出来的第一延伸部，

上述第一延伸部连接于上述第一电容部，

上述第二导电部包括第二导电部位和从上述第二导电部位延伸出来的第二延伸部，

上述第二延伸部连接于上述第二电容部。

[付记11]

根据付记3所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第二导电层包括隔着上述能动元件配置于与上述第一导电部相反侧的第二导电部。

[付记12]

根据付记11所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第一电容部的整体在上述第一方向上与上述第一导电部重合。

[付记13]

根据付记11或12所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述第一导电层包括第三电容部以及第三电感部，

上述第三电容部隔着上述第一天线部位于与上述第一电容部相反侧，

上述第三电感部连接于上述第一天线部以及上述第三电容部且沿上述第二方向从上述第三电容部延伸至上述第一天线部，

上述第二导电层包括第四电容部以及第四电感部，

上述第四电容部隔着上述第二天线部位于与上述第二电容部相反侧，

上述第四电感部连接于上述第二天线部以及上述第四电容部且沿上述第二方向从上述第四电容部延伸至上述第二天线部。

[付记14]

根据付记1所述的太赫兹元件，其特征在于，

还具备介于上述第一导电层以及上述第二导电层的各个与上述半导体基板之间的绝缘层。

[付记15]

根据付记14所述的太赫兹元件，其特征在于，

上述绝缘层的一部分介于上述第一电容部以及上述第二电容部之间。

[付记16]

一种半导体装置，其特征在于，

具备：

支撑体；

配置于上述支撑体的付记1中记载的太赫兹元件；以及

配置于上述支撑体的绝缘部，

在上述绝缘部上形成有收纳了上述太赫兹元件的开口，

上述开口具有第一侧面，上述第一侧面相对于上述支撑体的厚度方向倾斜。

[付记17]

根据付记16所述的半导体装置，其特征在于，

上述开口具有包围上述太赫兹元件的第二侧面，上述第二侧面在上述支撑体的厚度方向上位于上述第一侧面以及上述支撑体之间，

上述第二侧面沿上述支撑体的上述厚度方向延伸。

[付记18]

根据付记17所述的半导体装置，其特征在于，

上述支撑体的上述厚度方向中的上述第二侧面的尺寸比上述支撑体的上述厚度方向中的上述太赫兹元件的尺寸大。

[付记19]

根据付记17或18所述的半导体装置，其特征在于，

还具备配置于上述第一侧面的金属层。

[付记20]

根据付记16至19任一项所述的半导体装置，其特征在于，

还具备与上述太赫兹元件和上述支撑体接合的金属丝。