JPH03295267A - 薄膜装置 - Google Patents
薄膜装置Info
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- JPH03295267A JPH03295267A JP9785390A JP9785390A JPH03295267A JP H03295267 A JPH03295267 A JP H03295267A JP 9785390 A JP9785390 A JP 9785390A JP 9785390 A JP9785390 A JP 9785390A JP H03295267 A JPH03295267 A JP H03295267A
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Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は薄膜装置の基板に関する。
[従来の技術]
大型の液晶表示パネル、高解像度で長尺の密着型リニア
イメージセンサ、3次元IC等への実現に向けて、ガラ
ス、石英等の絶縁性非晶質基板上に、高性能な薄膜半導
体素子を形成する試みが最近になって盛んになってきた
。特に、液晶パネルのような大面積素子では、安価な低
融点ガラス基板上に薄膜トランジスタ(TPT)を形成
することが必須となる。
イメージセンサ、3次元IC等への実現に向けて、ガラ
ス、石英等の絶縁性非晶質基板上に、高性能な薄膜半導
体素子を形成する試みが最近になって盛んになってきた
。特に、液晶パネルのような大面積素子では、安価な低
融点ガラス基板上に薄膜トランジスタ(TPT)を形成
することが必須となる。
[発明が解決しようとする課題]
一方で、リニアサーマルヘッド、増幅素子を内蔵した密
着型イメージセンサのように、長尺で発熱を伴う素子を
TPTで駆動させる試みもある。
着型イメージセンサのように、長尺で発熱を伴う素子を
TPTで駆動させる試みもある。
この場合、TPT自身にも大電流が流れるので、基板を
従来のガラス基板の様な熱伝導性の悪い材料を選ぶと、
放熱ができず温度上昇が起こり、TPTが壊れるという
問題点があった。
従来のガラス基板の様な熱伝導性の悪い材料を選ぶと、
放熱ができず温度上昇が起こり、TPTが壊れるという
問題点があった。
本発明は以上の問題点を解決するもので、その目的は安
価で大面積かつ放熱性のよい絶縁基板を提供することに
ある。
価で大面積かつ放熱性のよい絶縁基板を提供することに
ある。
[課題を解決するための手段]
本発明の薄膜装置は、
(1)絶縁基板上に、窒化ホウ素、炭化珪素、ダイアモ
ンド等の、高熱伝導率薄膜を積層したことを特徴とする
。
ンド等の、高熱伝導率薄膜を積層したことを特徴とする
。
(2)前記高熱伝導率薄膜は化学気相成長法で作成した
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
[実施例コ
第1図は本発明の薄膜装置の実施例の1例である。以下
、第1図に基き実施例を説明する0本実施例では絶縁基
板に石英基板を用いたが、基板はこれに限らず低融点ガ
ラス基板でもよい。また、サファイア基板、MgO・A
l2O3、BP、CaF2 等の絶縁基板も用いること
ができる0石英基板100上に1〜10μmの膜厚で立
方晶窒化ホウ素(c−BN)を成膜する。成膜方法には
マイクロ波プラズマ化学気相成長法(ECRプラズマC
VD)を用いた。成膜ガスにはB2H6、N2ガスの混
合ガスを用い、基板温度は100〜600℃、内圧は
1.0Torr とした、成膜方法はECRプラズマ
CVDに限ることはなく、通常のRFプラズマCVD法
、熱活性型RFプラズマCVD法、イオンビーム法等の
方法でもよい。また、窒化ホウ素の代わりに、ダイアモ
ンド、炭化珪素等を用いることも可能である。ダイアモ
ンドを成膜するにはメタン、エチレン等の炭化水素ガス
を、熱活性型RFプラズマCVD法で分解生成して作成
する方法が一般的である。或は、燃焼炎プラズマによる
ガス分解方法でもダイアモンド薄膜を形成できる。また
炭化珪素を成膜するには、シランガスと、メタンガスあ
るいはエチレンガスの混合ガスを通常のプラズマCVD
法で分解生成すれば得られる。
、第1図に基き実施例を説明する0本実施例では絶縁基
板に石英基板を用いたが、基板はこれに限らず低融点ガ
ラス基板でもよい。また、サファイア基板、MgO・A
l2O3、BP、CaF2 等の絶縁基板も用いること
ができる0石英基板100上に1〜10μmの膜厚で立
方晶窒化ホウ素(c−BN)を成膜する。成膜方法には
マイクロ波プラズマ化学気相成長法(ECRプラズマC
VD)を用いた。成膜ガスにはB2H6、N2ガスの混
合ガスを用い、基板温度は100〜600℃、内圧は
1.0Torr とした、成膜方法はECRプラズマ
CVDに限ることはなく、通常のRFプラズマCVD法
、熱活性型RFプラズマCVD法、イオンビーム法等の
方法でもよい。また、窒化ホウ素の代わりに、ダイアモ
ンド、炭化珪素等を用いることも可能である。ダイアモ
ンドを成膜するにはメタン、エチレン等の炭化水素ガス
を、熱活性型RFプラズマCVD法で分解生成して作成
する方法が一般的である。或は、燃焼炎プラズマによる
ガス分解方法でもダイアモンド薄膜を形成できる。また
炭化珪素を成膜するには、シランガスと、メタンガスあ
るいはエチレンガスの混合ガスを通常のプラズマCVD
法で分解生成すれば得られる。
以上のようにして作成した高熱伝導率薄膜101上にT
FT等の素子102を形成する。従来、高熱伝導率薄膜
は金属薄膜しかなく、絶縁性が要求される場所には用い
ることができなかった。これに対し、窒化ホウ素やダイ
アモンド等は絶縁性が高くかつ熱伝導率も高いので、適
用範囲が非常に広い。層間絶縁膜103には減圧化学気
相成長法で作成した5i02膜を用いた0次に層間絶縁
膜の一端をエツチングで除き、高熱伝導率絶縁膜101
を露出させる。この露出部位に例えば金属A1等を蒸着
し、A1パッド104を形成し、ここからA1ワイア1
05でワイアボンディングし、放熱板106に接触させ
ればよい。c−BNO熱伝44は1300W/m −K
ときわめて大きいので第1図のように薄膜の状態でも十
分な伝熱特性が得られる。
FT等の素子102を形成する。従来、高熱伝導率薄膜
は金属薄膜しかなく、絶縁性が要求される場所には用い
ることができなかった。これに対し、窒化ホウ素やダイ
アモンド等は絶縁性が高くかつ熱伝導率も高いので、適
用範囲が非常に広い。層間絶縁膜103には減圧化学気
相成長法で作成した5i02膜を用いた0次に層間絶縁
膜の一端をエツチングで除き、高熱伝導率絶縁膜101
を露出させる。この露出部位に例えば金属A1等を蒸着
し、A1パッド104を形成し、ここからA1ワイア1
05でワイアボンディングし、放熱板106に接触させ
ればよい。c−BNO熱伝44は1300W/m −K
ときわめて大きいので第1図のように薄膜の状態でも十
分な伝熱特性が得られる。
第2図は本発明の薄膜装置の第2の実施例である。これ
は層間絶縁膜103の上部に、高熱伝導率絶縁膜101
を積層したものである。この構造では基板表面を空気冷
却すれば放熱効果が上がるので、第1図のような放熱板
は必要でない。
は層間絶縁膜103の上部に、高熱伝導率絶縁膜101
を積層したものである。この構造では基板表面を空気冷
却すれば放熱効果が上がるので、第1図のような放熱板
は必要でない。
第3図は本発明の薄膜装置の第3の実施例である。第3
図では層間絶縁膜102を形成した後で層間絶縁膜にス
ルーホール107を開ける。この上に高熱伝導率薄膜1
01を堆積させる。このように製作すると上下2層の高
熱伝導率薄膜が熱的に結合された状態となる。このため
、放熱効率はさらに上がる。また第2図、第3図の場合
、層間絶縁膜102も窒化ホウ素で作成することも可能
である。たとえば、B2H6とNH3の混合ガスを基板
温度200℃で、通常のプラズマCVD法を用いて分解
堆積させると、六方晶窒化ホウ素(h−BN)ができる
。h−BNは水素プラズマでエツチングできるので、こ
れを用いてh−BNをパタニングすれば、層間絶縁膜と
しての利用も可能となる。h−BNも熱伝導率は金属並
に高く、またこのような構造は発熱源である素子102
に高熱伝導率薄膜が直接液しているので、放熱効率を飛
躍的に上げることができる。
図では層間絶縁膜102を形成した後で層間絶縁膜にス
ルーホール107を開ける。この上に高熱伝導率薄膜1
01を堆積させる。このように製作すると上下2層の高
熱伝導率薄膜が熱的に結合された状態となる。このため
、放熱効率はさらに上がる。また第2図、第3図の場合
、層間絶縁膜102も窒化ホウ素で作成することも可能
である。たとえば、B2H6とNH3の混合ガスを基板
温度200℃で、通常のプラズマCVD法を用いて分解
堆積させると、六方晶窒化ホウ素(h−BN)ができる
。h−BNは水素プラズマでエツチングできるので、こ
れを用いてh−BNをパタニングすれば、層間絶縁膜と
しての利用も可能となる。h−BNも熱伝導率は金属並
に高く、またこのような構造は発熱源である素子102
に高熱伝導率薄膜が直接液しているので、放熱効率を飛
躍的に上げることができる。
[発明の効果コ
従来の絶縁基板上に形成したTPTでは、大電流を流す
と発熱のためTPTが破壊され、電力素子としてTPT
を応用することができなかった。
と発熱のためTPTが破壊され、電力素子としてTPT
を応用することができなかった。
しかし、本発明によれば、大電流に起因する発熱を効率
よく逃がすことができるので、サーマルヘッド用の発熱
体素子、EL発光体駆動用素子、電流増幅用トランジス
タ等への応用にもTPTが使えるようになる。さらに、
液晶シャッタアレイや、3次元IC等にも用いることが
できる。また、電界効果型トランジスタに限らず、バイ
ポーラトランジスタ、ヘテロ接合バイポーラトランジス
タ等の電流坩幅型素子にも適する。
よく逃がすことができるので、サーマルヘッド用の発熱
体素子、EL発光体駆動用素子、電流増幅用トランジス
タ等への応用にもTPTが使えるようになる。さらに、
液晶シャッタアレイや、3次元IC等にも用いることが
できる。また、電界効果型トランジスタに限らず、バイ
ポーラトランジスタ、ヘテロ接合バイポーラトランジス
タ等の電流坩幅型素子にも適する。
本発明では高熱伝導率薄膜の形成にプラズマCVD法を
用いているので、大面積基板上に、均一性良く膜を容易
に形成できる。このため大量生産に適し、基板の製造コ
ストも低く抑えることができるという利点も生まれる0
本発明は以上の特徴を有しその効果は大である。
用いているので、大面積基板上に、均一性良く膜を容易
に形成できる。このため大量生産に適し、基板の製造コ
ストも低く抑えることができるという利点も生まれる0
本発明は以上の特徴を有しその効果は大である。
第1図は本発明の薄膜装置の第1の実施例を示す図。
第2図は本発明の薄膜装置の第2の実施例を示す図。
第3図は本発明の薄膜装置の第3の実施例を示す図。
00
01
02
03
04
05
絶縁基板
高熱伝導率薄膜
素子
層間絶縁膜
A1パッド
A1ワイア
・放熱板
・・スルーホール
以上
Claims (2)
- (1)絶縁基板上に、窒化ホウ素、炭化珪素、ダイアモ
ンド等の、高熱伝導率薄膜を積層したことを特徴とする
薄膜装置。 - (2)前記高熱伝導率薄膜は化学気相成長法で作成した
ことを特徴とする請求項1記載の薄膜装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9785390A JPH03295267A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 薄膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9785390A JPH03295267A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 薄膜装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03295267A true JPH03295267A (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=14203301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9785390A Pending JPH03295267A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 薄膜装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03295267A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2713827A1 (fr) * | 1993-12-07 | 1995-06-16 | Thomson Csf | Composant à semiconducteur à dispositif de refroidissement intégré. |
US6133583A (en) * | 1994-03-11 | 2000-10-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for producing the same |
US6700133B1 (en) | 1994-03-11 | 2004-03-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for producing semiconductor device |
US7033912B2 (en) | 2004-01-22 | 2006-04-25 | Cree, Inc. | Silicon carbide on diamond substrates and related devices and methods |
US7294324B2 (en) | 2004-09-21 | 2007-11-13 | Cree, Inc. | Low basal plane dislocation bulk grown SiC wafers |
US7422634B2 (en) | 2005-04-07 | 2008-09-09 | Cree, Inc. | Three inch silicon carbide wafer with low warp, bow, and TTV |
JP2010129598A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Toshiba Corp | 発光装置及びその製造方法 |
WO2012137574A1 (ja) * | 2011-04-01 | 2012-10-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法ならびに携帯電話機 |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP9785390A patent/JPH03295267A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7579626B2 (en) | 2004-01-22 | 2009-08-25 | Cree, Inc. | Silicon carbide layer on diamond substrate for supporting group III nitride heterostructure device |
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US8513672B2 (en) | 2004-01-22 | 2013-08-20 | Cree, Inc. | Wafer precursor prepared for group III nitride epitaxial growth on a composite substrate having diamond and silicon carbide layers, and semiconductor laser formed thereon |
US9142617B2 (en) | 2004-01-22 | 2015-09-22 | Cree, Inc. | Wide bandgap device having a buffer layer disposed over a diamond substrate |
US7294324B2 (en) | 2004-09-21 | 2007-11-13 | Cree, Inc. | Low basal plane dislocation bulk grown SiC wafers |
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US9299914B2 (en) | 2011-04-01 | 2016-03-29 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device, manufacturing method of the same, and mobile phone |
US9906205B2 (en) | 2011-04-01 | 2018-02-27 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device, manufacturing method of the same, and mobile phone |
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