JP6677017B2 - Electronic equipment - Google Patents

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Description

本発明は、グラフェン膜を有する電子装置に関するものである。   The present invention relates to an electronic device having a graphene film.

従来より、例えば、特許文献1には、基板上に、絶縁膜、グラフェン膜を順に積層し、グラフェン膜上にコンタクト電極を配置すると共に、コンタクト電極の一部を覆うように電極剥離防止層を備えることが記載されている。これによれば、コンタクト電極の一部が電極剥離防止層に覆われているため、コンタクト電極がグラフェン膜から剥離することを抑制できる。   Conventionally, for example, in Patent Document 1, an insulating film and a graphene film are sequentially stacked on a substrate, a contact electrode is arranged on the graphene film, and an electrode peeling prevention layer is formed so as to cover a part of the contact electrode. It is described to be provided. According to this, since a part of the contact electrode is covered with the electrode separation preventing layer, separation of the contact electrode from the graphene film can be suppressed.

特開2014−86592号公報JP 2014-86592A

しかしながら、上記電子装置では、コンタクト電極がグラフェン膜から剥離することを抑制できるものの、グラフェン膜と絶縁膜との密着性が低いため、グラフェン膜そのものが絶縁膜から剥離してしまう可能性があるという問題がある。   However, in the above electronic device, although the contact electrode can be prevented from separating from the graphene film, the adhesion between the graphene film and the insulating film is low, so that the graphene film itself may be separated from the insulating film. There's a problem.

本発明は上記点に鑑みて、グラフェン膜が絶縁膜から剥離することを抑制できる電子装置を提供することを目的とする。   In view of the above, it is an object of the present invention to provide an electronic device that can prevent a graphene film from being separated from an insulating film.

上記目的を達成するための請求項1、9、10に記載の発明では、一面(2a)を有する基板(2)と、基板の一面上に配置された絶縁膜(3)と、絶縁膜上に配置されたグラフェン膜(4)と、を備え、グラフェン膜のうちの絶縁膜側と反対側の一面(4a)上に配置された一対の電極(5a、5b)の間に電流経路が構成される電子装置において、グラフェン膜には、基板、絶縁膜、グラフェン膜の積層方向に、絶縁膜を露出させる孔部(7)が形成され、孔部には、グラフェン膜より絶縁膜との密着性が高い材料で構成された剥離防止部(6)が配置されており、剥離防止部は、孔部から露出する絶縁膜と密着する状態で当該孔部に配置される本体部(6a)と、本体部と一体化され、グラフェン膜の一面と接触するフランジ部(6b)と、を有し、グラフェン膜は、絶縁膜とフランジ部とによって挟み込まれている。
さらに、請求項1に記載の発明では、孔部は、グラフェン膜から絶縁膜に渡って形成され、当該孔部の側壁がグラフェン膜および絶縁膜にて構成されている。
請求項9に記載の発明では、剥離防止部は、グラフェン膜のうちの電流経路を構成する部分と異なる部分に配置されている。
請求項10に記載の発明では、絶縁膜は、電流経路を構成する部分と対向する部分に凹部(9)が形成されている。
According to the first , ninth and tenth aspects of the present invention, a substrate (2) having one surface (2a), an insulating film (3) disposed on one surface of the substrate, and A current path is formed between the pair of electrodes (5a, 5b) disposed on one surface (4a) of the graphene film opposite to the insulating film side. In the electronic device to be manufactured, a hole (7) for exposing the insulating film is formed in the graphene film in the laminating direction of the substrate, the insulating film, and the graphene film, and the hole has a closer contact with the insulating film than the graphene film. A peel prevention part (6) made of a material having high property is arranged, and the peel prevention part has a main body part (6a) arranged in the hole in close contact with the insulating film exposed from the hole. , A flange portion (6b) integrated with the main body portion and in contact with one surface of the graphene film ), And the graphene film is sandwiched between the insulating film and the flange portion.
Further, in the first aspect of the present invention, the hole is formed from the graphene film to the insulating film, and the side wall of the hole is formed of the graphene film and the insulating film.
According to the ninth aspect of the present invention, the exfoliation preventing portion is disposed in a portion of the graphene film that is different from a portion forming a current path.
According to the tenth aspect of the present invention, the insulating film has the concave portion (9) formed in a portion facing the portion forming the current path.

これによれば、グラフェン膜が絶縁膜とフランジ部とによって挟み込まれているため、グラフェン膜が絶縁膜から剥離することを抑制できる。   According to this, since the graphene film is sandwiched between the insulating film and the flange portion, peeling of the graphene film from the insulating film can be suppressed.

なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。   Note that reference numerals in parentheses in the above and in the claims indicate the correspondence between the terms described in the claims and the specific examples and the like described in the embodiments described below. .

第1実施形態における電子装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the electronic device according to the first embodiment. 図1に示す電子装置のII−II線に沿った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the electronic device shown in FIG. 1 along the line II-II. 第2実施形態における電子装置の断面図である。It is a sectional view of an electronic device in a 2nd embodiment. 第3実施形態における電子装置の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of an electronic device according to a third embodiment. 第4実施形態における電子装置の平面図である。It is a top view of an electronic device in a 4th embodiment. 第5実施形態における電子装置の平面図である。It is a top view of an electronic device in a 5th embodiment. 第5実施形態の変形例における電子装置の平面図である。It is a top view of the electronic device in the modification of a 5th embodiment. 第6実施形態における電子装置の断面図である。It is sectional drawing of the electronic device in 6th Embodiment. 第7実施形態における電子装置の断面図である。It is sectional drawing of the electronic device in 7th Embodiment.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent are denoted by the same reference numerals and described.

(第1実施形態)
第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1および図2に示されるように、本実施形態の電子装置1は、基板2の一面2a上に、絶縁膜3、グラフェン膜4が基板2側から順に配置されている。なお、本実施形態では、基板2としてシリコン基板等の半導体基板が用いられ、絶縁膜3としてSiO等が用いられる。また、本実施形態では、絶縁膜3は基板2の一面2aの全面に配置され、グラフェン膜4は、絶縁膜3上において、一方向(すなわち、図1中では紙面左右方向)を長手方向とする平面矩形状となるように配置されている。
(1st Embodiment)
The first embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, in an electronic device 1 of the present embodiment, an insulating film 3 and a graphene film 4 are sequentially arranged on one surface 2 a of a substrate 2 from the substrate 2 side. In the present embodiment, a semiconductor substrate such as a silicon substrate is used as the substrate 2 , and SiO 2 or the like is used as the insulating film 3. In the present embodiment, the insulating film 3 is disposed over the entire surface 2a of the substrate 2, and the graphene film 4 is formed on the insulating film 3 such that one direction (that is, the horizontal direction in FIG. 1) is the longitudinal direction. Are arranged so as to form a rectangular shape.

そして、グラフェン膜4における絶縁膜3側と反対側の一面4a上には、グラフェン膜4と電気的に接続されると共に、図示しない外部回路とボンディングワイヤ等を介して電気的に接続される一対の電極5a、5bが配置されている。これにより、一対の電極5a、5bが外部回路と接続されることでグラフェン膜4のうちの当該一対の電極5a、5bの間に電流が流れる。つまり、グラフェン膜4のうちの一対の電極5a、5bの間に電流経路(すなわち、チャネル)が構成される。   On one surface 4a of the graphene film 4 on the side opposite to the insulating film 3, the pair is electrically connected to the graphene film 4 and electrically connected to an external circuit (not shown) via a bonding wire or the like. Electrodes 5a and 5b are arranged. As a result, a current flows between the pair of electrodes 5a and 5b in the graphene film 4 by connecting the pair of electrodes 5a and 5b to an external circuit. That is, a current path (that is, a channel) is formed between the pair of electrodes 5a and 5b of the graphene film 4.

以上が本実施形態における電子装置1の基本的な構成である。次に、本実施形態の電子装置1の特徴点について説明する。本実施形態の電子装置1には、グラフェン膜4が絶縁膜3から完全に剥離することを防止するための剥離防止部6が備えられている。   The above is the basic configuration of the electronic device 1 according to the present embodiment. Next, features of the electronic device 1 of the present embodiment will be described. The electronic device 1 of the present embodiment is provided with a separation preventing unit 6 for preventing the graphene film 4 from completely separating from the insulating film 3.

具体的には、電子装置1には、グラフェン膜4の一面4aからグラフェン膜4を厚さ方向に貫通すると共に、絶縁膜3の厚さ方向の途中部に底部が位置する円筒状の孔部7が形成されている。つまり、電子装置1には、側壁がグラフェン膜4と絶縁膜3とで構成される孔部7が形成されている。本実施形態では、孔部7は、4個形成され、グラフェン膜4の一面4aに対する法線方向から視たとき、平面矩形状におけるそれぞれの角部に形成されている。なお、グラフェン膜4の厚さ方向、および絶縁膜3の厚さ方向とは、基板2、絶縁膜3、グラフェン膜4の積層方向のことである。   Specifically, the electronic device 1 has a cylindrical hole that penetrates the graphene film 4 in the thickness direction from one surface 4a of the graphene film 4 and has a bottom located at an intermediate portion in the thickness direction of the insulating film 3. 7 are formed. That is, in the electronic device 1, the hole 7 whose side wall is formed by the graphene film 4 and the insulating film 3 is formed. In the present embodiment, four holes 7 are formed, and are formed at respective corners in a planar rectangular shape when viewed from the normal direction to one surface 4a of the graphene film 4. Note that the thickness direction of the graphene film 4 and the thickness direction of the insulating film 3 refer to the laminating direction of the substrate 2, the insulating film 3, and the graphene film 4.

そして、各孔部7には、基板2と離間するように剥離防止部6が配置されている。剥離防止部6は、グラフェン膜4より絶縁膜3との密着性が高い材料で構成され、本実施形態ではNiや、TiおよびAuを順に積層した導電性材料で構成されている。また、剥離防止部6は、絶縁膜3と密着する状態で孔部7に配置される本体部6aと、本体部6aと一体化され、グラフェン膜4の一面4aと接触するフランジ部6bとを有している。このため、グラフェン膜4は、絶縁膜3とフランジ部6bとによって挟み込まれた状態となっている。言い換えると、グラフェン膜4は、フランジ部6bによって絶縁膜3側に押圧された状態となっている。   In each of the holes 7, a separation preventing portion 6 is arranged so as to be separated from the substrate 2. The peel prevention portion 6 is made of a material having higher adhesion to the insulating film 3 than the graphene film 4, and in this embodiment, is made of a conductive material in which Ni, Ti, and Au are sequentially stacked. Further, the peeling prevention unit 6 includes a main body 6 a disposed in the hole 7 in a state of being in close contact with the insulating film 3, and a flange 6 b integrated with the main body 6 a and in contact with one surface 4 a of the graphene film 4. Have. Therefore, the graphene film 4 is sandwiched between the insulating film 3 and the flange 6b. In other words, the graphene film 4 is in a state of being pressed toward the insulating film 3 by the flange 6b.

なお、このような剥離防止部6は、孔部7をドライエッチング等で形成し、Ni等の導電性膜を蒸着等で形成した後にパターニングされることにより、本体部6aとフランジ部6bとが一体化した状態で形成される。また、剥離防止部6と電極5a、5bとを同じ金属材料で構成した場合には、蒸着工程を行った後のパターニングによって剥離防止部6と電極5a、5bとを同時に形成できるため、製造工程の簡略化を図ることができる。   In addition, such a peeling prevention part 6 forms the hole part 7 by dry etching or the like, and forms a conductive film of Ni or the like by vapor deposition or the like and then patterning, so that the main body part 6a and the flange part 6b are separated. It is formed in an integrated state. When the separation preventing portion 6 and the electrodes 5a and 5b are made of the same metal material, the separation preventing portion 6 and the electrodes 5a and 5b can be formed at the same time by patterning after performing the vapor deposition step. Can be simplified.

以上説明したように、本実施形態では、グラフェン膜4より絶縁膜3との密着性が高い材料で構成された剥離防止部6が絶縁膜3と密着する状態で孔部7に配置されている。そして、グラフェン膜4が絶縁膜3と剥離防止部6のフランジ部6bとによって挟み込まれている。このため、グラフェン膜4が絶縁膜3から剥離することを抑制できる。   As described above, in the present embodiment, the separation preventing portion 6 made of a material having higher adhesiveness to the insulating film 3 than the graphene film 4 is disposed in the hole 7 in a state of being in close contact with the insulating film 3. . The graphene film 4 is sandwiched between the insulating film 3 and the flange portion 6b of the separation preventing portion 6. Therefore, the graphene film 4 can be prevented from being separated from the insulating film 3.

(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して剥離防止部6の材料を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(2nd Embodiment)
A second embodiment will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that the material of the peeling prevention unit 6 is changed, and the rest is the same as the first embodiment.

本実施形態では、図3に示されるように、剥離防止部6は、非導電性材料であって、絶縁膜3と同じSiOで構成されている。そして、孔部7は、グラフェン膜4から絶縁膜3を貫通して基板2に達するように形成され、本体部6aも基板2と接触するように配置されている。なお、図3は、図1中のII−II断面に相当している。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the separation preventing portion 6 is a non-conductive material, and is made of the same SiO 2 as the insulating film 3. The hole 7 is formed so as to reach the substrate 2 from the graphene film 4 through the insulating film 3, and the main body 6 a is also arranged so as to be in contact with the substrate 2. FIG. 3 corresponds to a section taken along line II-II in FIG.

これによれば、剥離防止部6を非導電性材料で構成しているため、孔部7を基板2に達するように形成することができると共に、剥離防止部6の本体部6aを基板2と接触するように配置することができる。このため、剥離防止部6の本体部6aと絶縁膜3との接触面積(すなわち、密着面積)を増加でき、剥離防止部6そのものが孔部7から抜け出ることを抑制できる。   According to this, since the separation preventing portion 6 is made of a non-conductive material, the hole 7 can be formed so as to reach the substrate 2, and the main body 6 a of the separation preventing portion 6 is It can be arranged to be in contact. For this reason, the contact area (that is, the contact area) between the main body 6a of the peel preventing portion 6 and the insulating film 3 can be increased, and the peel preventing portion 6 itself can be prevented from coming out of the hole 7.

また、本実施形態では、剥離防止部6を絶縁膜3と同じ材料で構成しているため、絶縁膜3と剥離防止部6との密着性をさらに向上できる。このため、剥離防止部6そのものが孔部7から抜け出ることをさらに抑制できる。   Further, in the present embodiment, since the separation preventing portion 6 is made of the same material as the insulating film 3, the adhesion between the insulating film 3 and the separation preventing portion 6 can be further improved. For this reason, it is possible to further prevent the separation preventing portion 6 from coming out of the hole portion 7 itself.

(第3実施形態)
第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して絶縁膜3の厚さを変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described. In the present embodiment, the thickness of the insulating film 3 is changed from that of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.

本実施形態では、図4に示されるように、絶縁膜3は、厚肉部3aと、厚肉部3aより厚みが薄くされた薄肉部3bとを有している。本実施形態では、絶縁膜3は、グラフェン膜4の各角部と対向する部分を含む外縁部が厚肉部3aとされ、厚肉部3aで囲まれた内縁部が薄肉部3bとされている。そして、絶縁膜3のうちの厚肉部3aに孔部7が形成され、当該厚肉部3aに剥離防止部6が配置されている。なお、図4は、図1中のII−II断面に相当している。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the insulating film 3 has a thick portion 3a and a thin portion 3b thinner than the thick portion 3a. In the present embodiment, the insulating film 3 has a thick portion 3a at an outer edge including a portion facing each corner of the graphene film 4, and a thin portion 3b at an inner edge surrounded by the thick portion 3a. I have. Then, a hole 7 is formed in the thick portion 3a of the insulating film 3, and the separation preventing portion 6 is arranged in the thick portion 3a. FIG. 4 corresponds to a section taken along the line II-II in FIG.

また、孔部7は、上記第1実施形態と同様に、絶縁膜3の厚さ方向の途中部まで形成されているが、上記第1実施形態と比較して、絶縁膜3の厚さ方向の長さが長くされている。つまり、剥離防止部6は、上記第1実施形態と比較して、本体部6aにおける絶縁膜3の厚さ方向の長さが長くされ、本実施形態では、薄肉部3bの厚さよりも長くされている。   The hole 7 is formed up to an intermediate portion in the thickness direction of the insulating film 3 as in the first embodiment. However, compared to the first embodiment, the hole 7 is formed in the thickness direction of the insulating film 3. The length has been lengthened. That is, the length of the peel prevention portion 6 in the thickness direction of the insulating film 3 in the main body portion 6a is longer than that of the first embodiment, and in the present embodiment, is longer than the thickness of the thin portion 3b. ing.

さらに、本実施形態では、絶縁膜3における本体部6a(すなわち、孔部7)の底部と基板2の一面2aとの間の長さは、薄肉部3bの厚さより長くされている。   Further, in the present embodiment, the length between the bottom of the main body 6a (that is, the hole 7) in the insulating film 3 and the one surface 2a of the substrate 2 is longer than the thickness of the thin portion 3b.

これによれば、厚肉部3aに剥離防止部6を配置しており、本体部6aにおける絶縁膜3の厚さ方向の長さを薄肉部3bの厚さより長くしている。このため、絶縁膜3の厚さを薄肉部3bの厚さで一定とする場合と比較して、絶縁膜3と本体部6aとの接触面積(すなわち、密着面積)を増加することができ、剥離防止部6が孔部7から抜け出ることを抑制できる。   According to this, the peel preventing portion 6 is arranged in the thick portion 3a, and the length of the main body 6a in the thickness direction of the insulating film 3 is longer than the thickness of the thin portion 3b. Therefore, the contact area between the insulating film 3 and the main body 6a (that is, the contact area) can be increased as compared with the case where the thickness of the insulating film 3 is made constant by the thickness of the thin portion 3b. The separation preventing portion 6 can be prevented from coming out of the hole 7.

また、剥離防止部6は、上記第1実施形態と同様に導電性材料で構成されており、絶縁膜3における本体部6aの底部と基板2の一面2aとの間の長さは、薄肉部3bの厚みより長くされている。このため、絶縁膜3の厚さを薄肉部3bの厚さで一定とする場合と比較して、剥離防止部6の本体部6aを配置したことによる電界集中によって絶縁破壊が発生することを抑制できる。   Further, the peeling prevention part 6 is made of a conductive material as in the first embodiment, and the length between the bottom of the main body part 6a and the one surface 2a of the substrate 2 in the insulating film 3 is a thin part. 3b. For this reason, compared with the case where the thickness of the insulating film 3 is made constant by the thickness of the thin portion 3b, the occurrence of dielectric breakdown due to electric field concentration due to the arrangement of the main body 6a of the peeling prevention portion 6 is suppressed. it can.

(第4実施形態)
第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して剥離防止部6を配置する場所を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that the place where the peeling prevention unit 6 is arranged is changed, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.

本実施形態では、図5に示されるように、電極5a、5bは、グラフェン膜4の長手方向と交差する方向(すなわち、図5中紙面上下方向)を長手方向とする平面矩形状とされており、長手方向における両端部がグラフェン膜4から突出するように配置されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the electrodes 5a and 5b are formed in a planar rectangular shape whose longitudinal direction is a direction intersecting with the longitudinal direction of the graphene film 4 (that is, the vertical direction in FIG. 5). It is arranged so that both ends in the longitudinal direction protrude from the graphene film 4.

そして、剥離防止部6は、グラフェン膜4における一対の電極5a、5bの間の部分の外側に配置されている。つまり、グラフェン膜4における電流経路を構成する部分と異なる部分に配置されている。   Further, the separation preventing portion 6 is arranged outside a portion between the pair of electrodes 5a and 5b in the graphene film 4. That is, the graphene film 4 is arranged in a portion different from the portion constituting the current path.

これによれば、剥離防止部6が電流経路と異なる領域に配置されているため、剥離防止部6によって電流経路の抵抗が変化することを抑制できる。   According to this, since the peeling prevention unit 6 is disposed in a region different from the current path, it is possible to suppress the resistance of the current path from being changed by the peeling prevention unit 6.

(第5実施形態)
第5実施形態について説明する。本実施形態は、第4実施形態に対してグラフェン膜4の構成を変更したものであり、その他に関しては第4実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment will be described. In the present embodiment, the configuration of the graphene film 4 is changed from that of the fourth embodiment, and the other configuration is the same as that of the fourth embodiment.

本実施形態では、図6に示されるように、グラフェン膜4は、一方向を長手方向とする主部4bと、主部4bの中央部から反対方向に突出する一対の凸部4cとを有する平面略+状とされている。そして、電極5a、5bは、主部4bの長手方向の両端部にそれぞれ配置されている。このため、電極5a、5bが外部回路と接続された際は、主部4bのうちの電極5a、5bの間に位置する部分が電流経路となる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the graphene film 4 has a main part 4b having one direction as a longitudinal direction, and a pair of convex parts 4c projecting in the opposite direction from the center of the main part 4b. The plane has a substantially + shape. The electrodes 5a and 5b are arranged at both ends in the longitudinal direction of the main portion 4b. Therefore, when the electrodes 5a and 5b are connected to an external circuit, a portion of the main portion 4b located between the electrodes 5a and 5b becomes a current path.

そして、一対の凸部4cにそれぞれ孔部7が形成されていると共に、当該孔部7に剥離防止部6が配置されている。   A hole 7 is formed in each of the pair of protrusions 4c, and a peeling prevention unit 6 is arranged in the hole 7.

本実施形態のようにグラフェン膜4のうちの電流経路と異なる部分に剥離防止部6を配置するようにしても、上記第4実施形態と同様の効果を得ることができる。   The same effect as in the above-described fourth embodiment can be obtained even if the separation preventing unit 6 is arranged in a portion of the graphene film 4 different from the current path as in the present embodiment.

(第5実施形態の変形例)
第5実施形態の変形例について説明する。上記第5実施形態において、図7に示されるように、電流経路における電圧を測定する一対の測定電極8a、8bを凸部4cに形成するようにしてもよい。つまり、剥離防止部6が電流経路と異なる部分に配置されるのであれば、付加的な構成は適宜取り付け可能である。
(Modification of the fifth embodiment)
A modification of the fifth embodiment will be described. In the fifth embodiment, as shown in FIG. 7, a pair of measurement electrodes 8a and 8b for measuring a voltage in a current path may be formed on the projection 4c. That is, if the peeling prevention unit 6 is arranged in a portion different from the current path, an additional configuration can be appropriately attached.

(第6実施形態)
第6実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して孔部7の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment will be described. In the present embodiment, the configuration of the hole 7 is changed from that of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.

本実施形態では、図8に示されるように、孔部7は、グラフェン膜4のみに形成されており、絶縁膜3には形成されていない。つまり、孔部7の側壁は、グラフェン膜4のみで形成されている。そして、この孔部7に、当該孔部7の底面から露出する絶縁膜3と密着するように、剥離防止部6が配置されている。なお、図8は、図1中のII−II断面に相当している。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the hole 7 is formed only in the graphene film 4, and is not formed in the insulating film 3. That is, the side wall of the hole 7 is formed only of the graphene film 4. The hole preventing portion 6 is disposed in the hole 7 so as to be in close contact with the insulating film 3 exposed from the bottom surface of the hole 7. FIG. 8 corresponds to a section taken along line II-II in FIG.

このように、孔部7をグラフェン膜4のみに形成し、剥離防止部6を孔部7の底面から露出する絶縁膜3と密着するように配置しても、グラフェン膜4が絶縁膜3と剥離防止部6のフランジ部6bとによって挟み込まれ、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   As described above, even if the hole 7 is formed only in the graphene film 4 and the anti-peeling portion 6 is arranged so as to be in close contact with the insulating film 3 exposed from the bottom surface of the hole 7, the graphene film 4 is in contact with the insulating film 3. The same effect as that of the first embodiment can be obtained by being sandwiched by the flange portion 6b of the peeling prevention portion 6.

また、このような電子装置では、上記第1実施形態のように剥離防止部6を導電性材料で構成した場合、孔部7を絶縁膜3にも形成する場合と比較して、絶縁膜3における本体部6aの底部と基板2の一面2aとの間の長さを長くできる。このため、剥離防止部6を配置したことによる電界集中によって絶縁破壊が発生することを抑制できる。   Further, in such an electronic device, when the separation preventing portion 6 is made of a conductive material as in the first embodiment, the insulating film 3 is formed in comparison with the case where the hole 7 is also formed in the insulating film 3. The length between the bottom of the main body 6a and the one surface 2a of the substrate 2 can be increased. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of dielectric breakdown due to the concentration of the electric field due to the arrangement of the separation preventing portion 6.

(第7実施形態)
第7実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して絶縁膜3の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment will be described. In the present embodiment, the configuration of the insulating film 3 is changed from that of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.

本実施形態では、図9に示されるように、絶縁膜3には、グラフェン膜4のうちの電流経路を構成する部分と対向する部分に凹部9が形成されている。つまり、グラフェン膜4のうちの凹部9を閉塞する部分は、浮遊した状態とされている。なお、本実施形態では、凹部9は、絶縁膜3から基板2に渡って形成されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 9, a concave portion 9 is formed in the insulating film 3 in a portion of the graphene film 4 that faces the current path. That is, the portion of the graphene film 4 that closes the concave portion 9 is in a floating state. In the present embodiment, the recess 9 is formed from the insulating film 3 to the substrate 2.

このように、グラフェン膜4を浮遊状態で使用する電子装置1に剥離防止部6を備える構成とすることもできる。そして、グラフェン膜4を浮遊状態で使用する電子装置1とすることにより、グラフェン膜4が絶縁膜3中に存在する電子やホールの影響を受けることを抑制でき、グラフェン膜4の特性が低下することを抑制できる。   As described above, the electronic device 1 that uses the graphene film 4 in a floating state may be configured to include the separation prevention unit 6. By using the graphene film 4 in the electronic device 1 that is used in a floating state, the graphene film 4 can be prevented from being affected by electrons and holes existing in the insulating film 3, and the characteristics of the graphene film 4 are reduced. Can be suppressed.

(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be appropriately modified within the scope described in the claims.

例えば、上記各実施形態では、4個の剥離防止部6を備える電子装置1について説明したが、剥離防止部6は3個以下であってもよいし、5個以上であってもよい。   For example, in each of the above-described embodiments, the electronic device 1 including the four peel prevention portions 6 has been described. However, the number of the peel prevention portions 6 may be three or less, or may be five or more.

また、上記第1、第3、第6、第7実施形態において、剥離防止部6が導電性材料で構成されているため、電極5a、5bを備えず、剥離防止部6の一部を外部回路と電気的に接続される電極として利用してもよい。   Further, in the first, third, sixth and seventh embodiments, since the separation preventing portion 6 is made of a conductive material, the electrodes 5a and 5b are not provided, and a part of the separation preventing portion 6 is externally provided. It may be used as an electrode electrically connected to a circuit.

さらに、上記第3実施形態において、絶縁膜3は、剥離防止部6が配置される部分のみを厚肉部3aとし、その他の部分を薄肉部3bとしてもよい。   Further, in the third embodiment, the insulating film 3 may have the thick portion 3a only at the portion where the separation preventing portion 6 is disposed, and the thin portion 3b at the other portions.

そして、上記第7実施形態において、基板2に凹部9が形成されておらず、絶縁膜3のみに凹部9が形成されていてもよい。   In the seventh embodiment, the concave portion 9 may not be formed in the substrate 2 but the concave portion 9 may be formed only in the insulating film 3.

また、上記各実施形態を適宜組み合わせることもできる。例えば、上記第2実施形態を上記第3〜第7実施形態に適用し、剥離防止部6を非導電性材料で構成してもよい。また、上記第3実施形態を上記第4〜第7実施形態に適用し、絶縁膜3を厚肉部3aと薄肉部3bとを有する構成としてもよい。さらに、上記第4、第5実施形態を適宜上記第6、第7実施形態に適用し、剥離防止部6を電流経路の外側に配置する構成としてもよい。また、上記第6実施形態を上記第7実施形態に組み合わせ、孔部7をグラフェン膜4のみに形成するようにしてもよい。そして、上記各実施形態を組み合わせたもの同士をさらに組み合わせてもよい。   In addition, the above embodiments can be appropriately combined. For example, the second embodiment may be applied to the third to seventh embodiments, and the peel preventing portion 6 may be made of a non-conductive material. Further, the third embodiment may be applied to the fourth to seventh embodiments, and the insulating film 3 may be configured to have a thick portion 3a and a thin portion 3b. Further, the fourth and fifth embodiments may be applied to the sixth and seventh embodiments as appropriate, and the peel prevention unit 6 may be arranged outside the current path. Further, the sixth embodiment may be combined with the seventh embodiment so that the hole 7 is formed only in the graphene film 4. And what combined the said each embodiment may be further combined.

1 電子装置
2 基板
2a 一面
3 絶縁膜
4 グラフェン膜
5a、5b 電極
6 剥離防止部
7 孔部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic device 2 Substrate 2a One surface 3 Insulating film 4 Graphene film 5a, 5b Electrode 6 Exfoliation prevention part 7 Hole part

Claims (11)

一面(2a)を有する基板(2)と、
前記基板の一面上に配置された絶縁膜(3)と、
前記絶縁膜上に配置されたグラフェン膜(4)と、を備え、
前記グラフェン膜のうちの前記絶縁膜側と反対側の一面(4a)上に配置された一対の電極(5a、5b)の間に電流経路が構成される電子装置において、
前記グラフェン膜には、前記基板、前記絶縁膜、前記グラフェン膜の積層方向に、前記絶縁膜を露出させる孔部(7)が形成され、
前記孔部には、前記グラフェン膜より前記絶縁膜との密着性が高い材料で構成された剥離防止部(6)が配置されており、
前記剥離防止部は、前記孔部から露出する前記絶縁膜と密着する状態で当該孔部に配置される本体部(6a)と、前記本体部と一体化され、前記グラフェン膜の一面と接触するフランジ部(6b)と、を有し、
前記グラフェン膜は、前記絶縁膜と前記フランジ部とによって挟み込まれており、
前記孔部は、前記グラフェン膜から前記絶縁膜に渡って形成され、当該孔部の側壁が前記グラフェン膜および前記絶縁膜にて構成されている電子装置。
A substrate (2) having one surface (2a);
An insulating film (3) disposed on one surface of the substrate;
A graphene film (4) disposed on the insulating film;
An electronic device in which a current path is formed between a pair of electrodes (5a, 5b) disposed on one surface (4a) of the graphene film opposite to the insulating film side,
A hole (7) for exposing the insulating film is formed in the graphene film in a direction in which the substrate, the insulating film, and the graphene film are stacked;
An anti-peeling part (6) made of a material having higher adhesion to the insulating film than the graphene film is arranged in the hole.
The exfoliation preventing unit is integrated with the main body (6a) disposed in the hole while being in close contact with the insulating film exposed from the hole, and is in contact with one surface of the graphene film. A flange portion (6b);
The graphene film is sandwiched between the insulating film and the flange portion ,
The electronic device , wherein the hole is formed from the graphene film to the insulating film, and a sidewall of the hole is formed by the graphene film and the insulating film .
前記孔部は、前記グラフェン膜から前記絶縁膜を貫通して前記基板に達しており、
前記剥離防止部は、非導電性材料で構成されていると共に、前記本体部が前記基板と接触している請求項に記載の電子装置。
The hole reaches the substrate from the graphene film through the insulating film,
2. The electronic device according to claim 1 , wherein the separation prevention unit is made of a non-conductive material, and the main body unit is in contact with the substrate. 3.
前記孔部は、前記グラフェン膜から前記絶縁膜のうちの前記積層方向における途中部まで形成されおり、
前記剥離防止部は、導電性材料で構成され、前記本体部が前記基板と離間している請求項に記載の電子装置。
The hole is formed from the graphene film to an intermediate portion of the insulating film in the stacking direction,
2. The electronic device according to claim 1 , wherein the separation prevention unit is made of a conductive material, and the main body is separated from the substrate. 3.
前記絶縁膜は、厚肉部(3a)と、前記厚肉部より前記積層方向の長さが短くされた薄肉部(3b)とを有し、
前記孔部が前記厚肉部に形成されていると共に、前記本体部が前記絶縁膜のうちの前記厚肉部を構成する部分と密着している請求項に記載の電子装置。
The insulating film has a thick part (3a) and a thin part (3b) whose length in the laminating direction is shorter than the thick part.
4. The electronic device according to claim 3 , wherein the hole is formed in the thick part, and the main body part is in close contact with a part of the insulating film that forms the thick part. 5.
前記絶縁膜は、前記本体部の底部と前記基板との間の部分の長さが、前記薄肉部の厚さより長くされている請求項に記載の電子装置。 5. The electronic device according to claim 4 , wherein a length of a portion of the insulating film between the bottom of the main body and the substrate is longer than a thickness of the thin portion. 前記剥離防止部は、複数配置され、少なくとも一部が前記一対の電極を構成する請求項ないしのいずれか1つに記載の電子装置。 The electronic device according to any one of claims 3 to 5 , wherein a plurality of the peel preventing portions are arranged, and at least a part of the peel preventing portions forms the pair of electrodes. 前記剥離防止部は、前記グラフェン膜のうちの前記電流経路を構成する部分と異なる部分に配置されている請求項1ないしのいずれか1つに記載の電子装置。 The peeling prevention part is an electronic device according to any one the claims 1 is disposed in a portion different from the portion forming the current path 6 of one of the graphene layer. 前記絶縁膜は、前記電流経路を構成する部分と対向する部分に凹部(9)が形成されている請求項1ないしのいずれか1つに記載の電子装置。 The electronic device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the insulating film has a recess (9) formed at a portion facing a portion forming the current path. 一面(2a)を有する基板(2)と、
前記基板の一面上に配置された絶縁膜(3)と、
前記絶縁膜上に配置されたグラフェン膜(4)と、を備え、
前記グラフェン膜のうちの前記絶縁膜側と反対側の一面(4a)上に配置された一対の電極(5a、5b)の間に電流経路が構成される電子装置において、
前記グラフェン膜には、前記基板、前記絶縁膜、前記グラフェン膜の積層方向に、前記絶縁膜を露出させる孔部(7)が形成され、
前記孔部には、前記グラフェン膜より前記絶縁膜との密着性が高い材料で構成された剥離防止部(6)が配置されており、
前記剥離防止部は、前記孔部から露出する前記絶縁膜と密着する状態で当該孔部に配置される本体部(6a)と、前記本体部と一体化され、前記グラフェン膜の一面と接触するフランジ部(6b)と、を有し、さらに、前記グラフェン膜のうちの前記電流経路を構成する部分と異なる部分に配置されており、
前記グラフェン膜は、前記絶縁膜と前記フランジ部とによって挟み込まれている電子装置。
A substrate (2) having one surface (2a);
An insulating film (3) disposed on one surface of the substrate;
A graphene film (4) disposed on the insulating film;
An electronic device in which a current path is formed between a pair of electrodes (5a, 5b) disposed on one surface (4a) of the graphene film opposite to the insulating film side,
A hole (7) for exposing the insulating film is formed in the graphene film in a direction in which the substrate, the insulating film, and the graphene film are stacked;
An anti-peeling part (6) made of a material having higher adhesion to the insulating film than the graphene film is arranged in the hole.
The exfoliation preventing unit is integrated with the main body (6a) disposed in the hole while being in close contact with the insulating film exposed from the hole, and is in contact with one surface of the graphene film. A flange portion (6b), and further disposed on a portion of the graphene film different from a portion constituting the current path,
The electronic device, wherein the graphene film is sandwiched between the insulating film and the flange.
一面(2a)を有する基板(2)と、
前記基板の一面上に配置された絶縁膜(3)と、
前記絶縁膜上に配置されたグラフェン膜(4)と、を備え、
前記グラフェン膜のうちの前記絶縁膜側と反対側の一面(4a)上に配置された一対の電極(5a、5b)の間に電流経路が構成される電子装置において、
前記グラフェン膜には、前記基板、前記絶縁膜、前記グラフェン膜の積層方向に、前記絶縁膜を露出させる孔部(7)が形成され、
前記孔部には、前記グラフェン膜より前記絶縁膜との密着性が高い材料で構成された剥離防止部(6)が配置されており、
前記剥離防止部は、前記孔部から露出する前記絶縁膜と密着する状態で当該孔部に配置される本体部(6a)と、前記本体部と一体化され、前記グラフェン膜の一面と接触するフランジ部(6b)と、を有し、
前記グラフェン膜は、前記絶縁膜と前記フランジ部とによって挟み込まれており、
前記絶縁膜は、前記電流経路を構成する部分と対向する部分に凹部(9)が形成されている電子装置。
A substrate (2) having one surface (2a);
An insulating film (3) disposed on one surface of the substrate;
A graphene film (4) disposed on the insulating film;
An electronic device in which a current path is formed between a pair of electrodes (5a, 5b) disposed on one surface (4a) of the graphene film opposite to the insulating film side,
A hole (7) for exposing the insulating film is formed in the graphene film in a direction in which the substrate, the insulating film, and the graphene film are stacked;
An anti-peeling part (6) made of a material having higher adhesion to the insulating film than the graphene film is arranged in the hole.
The exfoliation preventing unit is integrated with the main body (6a) disposed in the hole while being in close contact with the insulating film exposed from the hole, and is in contact with one surface of the graphene film. A flange portion (6b);
The graphene film is sandwiched between the insulating film and the flange portion ,
The electronic device , wherein the insulating film has a concave portion (9) formed in a portion facing a portion forming the current path .
前記孔部は、前記グラフェン膜のみに形成されており、
前記剥離防止部は、導電性材料で構成されている請求項9または10に記載の電子装置。
The hole is formed only in the graphene film,
The electronic device according to claim 9 , wherein the separation preventing unit is made of a conductive material.
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