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45:アモーファスより単結晶に近い薄膜を完成



シャープと半導体研究所がガラス基板への高性能薄膜の製膜技術を開発。

アモーファスSiから特殊な熱処理をして製膜する。

Si膜の電気移動度
 単結晶Si
400〜500
 今回の、単結晶に近い薄膜
300
 多結晶Si
数10〜150


今回は、2.6インチカラーTFT-LCDパネル、1280*1024のTFT-HDTV対応LCDパネル、60インチ背面投写型ディスプレイなども試作した。年末までに商品化予定。

これまでのTFT-LCDはLCDドライブ用トランジスタのみ集積しているが、さらにCPUやメモリなどいろいろな回路をガラス基板に作ることが出来るようになる。これでLCD機器の新しい応用が始まるだろう。

また、500*600mmなど、大型ガラス基板で大量の各種半導体を量産できるようになれば、現在移行中の300mmφウェーハでの量産方式をも脅かしかねない生産方式になる可能性がある。より電気移動度を単結晶にまで近づける開発が期待される。

(米)ハリスセミコンは、SOS(シリコン オンサファイヤ)という技術で高速ICを量産している。これは通常のICがSiの上にPN接合で絶縁して回路やFETなどを作りLSIなどに仕上げているのに対し、サファイヤを絶縁体として使用し、この上にSiを成長させてICに仕上げている。通常のIC製造では、基板のSiとPN接合だけで離されているだけである。その基板(サブストレート)は、NMOSなどでは、そのICの最低電圧にバイアスされており回路的にはアースと同じで、IC上の各回路に対して浮遊容量(ストレーキャパシティー)が多く現れ、高周波で作動している回路の信号でこのコンデンサーを充放電させられるため、より早い作動を阻害するようになる。そのため、充放電する電流を増やすべく、よりON抵抗の小さいFETを作ったり、配線抵抗を減らしたりして、高速なLSIを作る手法が模索されている。このような手法の内、浮遊容量を減らす手法も提案されている。そのひとつに、TexasInstruments社提案の「配線の下の絶縁材に特殊な発砲材料を置く手法」などがある。

今回発表があった、ガラス基板上のIC製造技術も、この浮遊容量を減らす手法としても有効なのではないでしょうか。今後、高速化技術としてもこの技術を発展していって欲しいものです。



参考文献:日経エレクトロニクス98.1.26(No.708)


これの、将来予想は・・・以下次号

 


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