JPH0239117B2 - Tasomakukonetsudendoseizetsuenkiban - Google Patents
TasomakukonetsudendoseizetsuenkibanInfo
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- JPH0239117B2 JPH0239117B2 JP7531086A JP7531086A JPH0239117B2 JP H0239117 B2 JPH0239117 B2 JP H0239117B2 JP 7531086 A JP7531086 A JP 7531086A JP 7531086 A JP7531086 A JP 7531086A JP H0239117 B2 JPH0239117 B2 JP H0239117B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diamond
- thermal conductivity
- insulating substrate
- multilayer
- multilayer film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明はIC用高熱伝導性基板として使用され
る多層膜高熱伝導性絶縁基板に関する。 ［従来の技術および発明が解決しようとする問題
点］ ダイヤモンドは高い熱伝導率を有しかつ良好な
絶縁性を有す電気絶縁体であることから大電力半
導体素子、マイクロ波発振素子および超LSIなど
の放熱板としてダイヤモンドの利用が進められて
いる。 しかしながらダイヤモンドの薄膜を実際に製造
するばあいにおいて、一般にこの薄膜を気相合成
により形成するばあいではダイヤモンド以外の無
定形炭素やグラフアイトも析出され、これがその
後のダイヤモンドの生成を妨げるという問題があ
る。またこれにより形成された薄膜は多結晶構造
となり、その粒界の部分にグラフアイト層が形成
されるようになるので製造されたダイヤモンド薄
膜は絶縁性特に絶縁破壊が非常に劣るものとなる
という問題がある。 以下に各種気相成長法によつて製膜される従来
のダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭
素の薄膜の問題点について述べる。 (1) 熱フイラメントCVD法による製膜が行なわ
れる基板を加熱するタングステン・ヒータが約
2000℃程度に加熱されるため、タングステンが
多量に蒸発してタングステンヒータが短時間で
消耗し、切断しやすくなるという問題がある。
またタングステンヒーターの経時変化などによ
り温度むらが生じやすくなり、グラフアイト的
な部分が存在してしまい特に大面積薄膜を製造
するばあいにはダイヤモンドのみを製膜しにく
いという問題がある。 (2) イオンビームスパツタ法またはイオンプレー
テイング法による製膜 この方法によりえられた薄膜は薄膜中に前述
したダイヤモンド以外の無定形炭素やグテフア
イトが析出し、薄膜の電気抵抗率が小さくなり
絶縁性が不充分となるなどの問題がある。 (3) マイクロ波CVD法による製膜 このばあいには後述のごとく薄膜中に生じる
無定形炭素やグラフアイトを取り除くべく水素
ラジカルを発生させるために水素ガスを加える
必要がある。そして原料ガスとしてのメタンガ
スを水素ガスで希釈してメタンガス濃度を１％
以下にする必要があることのために、製膜速度
が制限されるという問題がある。さらに製膜面
積を大きくするばあいには後述のごとく水素ラ
ジカルの濃度が不均一となり、グラフアイトが
形成されるという問題がある。 以上のような方法により、ダイヤモンドおよ
び／またはダイヤモンド状炭素の薄膜を製造する
ばあいには、薄膜中に形成される無定形炭素やグ
ラフアイトを水素ラジカル等によりエツチングす
る必要がある。 しかし実際上、例えばシリコン基板上にダイヤ
モンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の薄膜
を形成するばあいには、水素ラジカル等の濃度が
基板面に沿つて不均一な分布となりやすく一部に
無定形炭素やグラフアイトの部分が形成され、そ
れにより絶縁性が低下する。前記のいずれの方法
でえられる膜も多結晶構造となり、膜中の粒界部
分におけるグラフアイト部分の形成が避けがたく
充分な絶縁性がえられず高熱伝導性絶縁基板とし
ての使用ができない。そしてさらに膜面積の大き
いものを製造するばあいには現在においては絶縁
膜としての使用は不可能である。 本発明は前記のような問題点に鑑みてなされた
ものでダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド
状炭素の層とシリコンカーバイド薄とを多層に形
成することにより大面積でも絶縁性の優れたしか
も熱伝導性率の大きい多層膜高熱伝導性絶縁基板
を提供することを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の多層膜高熱伝導性絶縁基板は熱伝導性
の基板上にダイヤモンドおよび／またはダイヤモ
ンド状炭素の層とシリコンカーバイドの層とを交
互に積層した多層膜が形成されたものである。 本発明における製膜に用いられる気相成長法に
おいては製膜される基板が１つの重要なフアクタ
ーである。もちろんダイヤモンド基板上にダイヤ
モンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の膜を
形成できるが、シリコンカーバイド、タングステ
ンなどのその炭化物が形成されやすい基板上にダ
イヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の
膜の形成は可能である。このばあい前述のように
無定形炭素やグラフアイトが析出するとその上に
はダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭
素が形成されなくなる。したがつて膜厚の大きい
均一なダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド
状炭素の膜の形成は困難となる。そこで本発明に
おいては、ダイヤモンドおよび／またはダイヤモ
ンド状炭素の非常に薄い層を形成しその上に絶縁
性を有するシリコンカーバイドの非常に薄い層を
形成し、これらの層が交互に多層に形成されるよ
うにした。このシリコンカーバイドの層は絶縁層
としての働きがあるばかりではなく、その層上に
ダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭素
の層が形成されやすくなる働きがある。これはシ
リコンカーバイドのSP3結合が保存されるために
その層上にSP2結合を有するグラフアイト層が析
出されなくなるためである。一般のダイヤモンド
の気相成長法においては、一度グラフアイトが形
成されるとその層上にはグラフアイトが形成され
るという問題があるが本多層膜ではかりに部分的
にグラフアイト層が形成されてもその層上の部分
にシリコンカーバイド層が存在するためその層の
上にはグラフアイト層が形成されることはない。
また多層膜とすることにより膜中明瞭な粒界が存
在しなくなり絶縁破壊電圧も大きくなり熱伝導率
の粒界による低下もない。それゆえに膜面積を大
きくしても絶縁特性の非常にすぐれた高熱伝導性
絶縁膜がえられる。また熱伝導率に関しても、シ
リコンカーバイドが高熱伝導性であることまた薄
いのでダイヤモンドと同等の熱伝導率がえられ
る。 ［実施例］ 次に具体的な実施例に基づき本発明を説明す
る。 本発明による多層膜高熱伝導性絶縁基板は第１
図に示すような構造をしている。 第１図において１は基板であり、シリコン、ア
ルミニウム、シリコンカーバイド、タングステ
ン、アルミニウム合金、銅合金などが使用され、
その熱伝導率は50W／ｍ・ｋ以上のものであれば
特に限定はないが、シリコン、アルミニウム、シ
リコンカーバイド、銅が適している。基板１上に
はダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭
素の層２が形成されており、さらにその上にはシ
リコンカーバイドの層３が形成されている。そし
てさらにシリコンカーバイドの層３の上には前記
層２と層３が順次交互に積層して多層膜４が形成
されており、基板(1)と多層膜４とにより多層膜高
熱伝導性絶縁基板５が形成されている。ダイヤモ
ンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の層２と
シリコンカーバイドの層３の膜厚は製膜条件によ
りかなり異なるが、ダイヤモンドおよび／または
ダイヤモンド状炭素の層２の膜厚は10Å〜2000Å
であり、シリコンカーバイドの層３の膜厚は10Å
〜1000Åであり、好ましくは10Å〜300Åである。
グラフアイトが析出されやすい製膜条件ではダイ
ヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の層
２は薄い方がよく、グラフアイトが析出されにく
い条件ではダイヤモンドおよび／またはダイヤモ
ンド状炭素の層２の膜厚は厚くてもよい。シリコ
ンカーバイドの層３の膜厚は出来る限り薄い方が
好ましいが、10Å未満になるとシリコンカーバイ
ド層としての効果がなくなるので10Å以上となる
必要がある。微結晶シリコンカーバイドまたは非
晶質シリコンカーバイドのばあいはシリコンカー
バイドSi1-x CxはＸ＝０〜0.99のものが使用で
きるが層の平均としてはＸ＝0.1〜0.8となるのが
よく、さらに好ましくはＸ＝0.4〜0.6のものがよ
い。 多層膜４の成分としてシリコンカーバイド、ダ
イヤモンド、ダイヤモンド状炭素を用いたのはそ
れぞれの熱伝導率が非常に大きいからである。 また多層膜４の膜厚は用途により要求される絶
縁性によつて異なるが1000Å〜20μmであるのが
一般的である。 多層膜４の熱伝導率は基板１の熱伝導率より大
きいことが好ましいが、多層膜４の膜厚が薄いた
め多層膜４の熱伝導率が基板１の熱伝導率より少
し小さくても多層膜高熱伝導性絶縁基板５の熱伝
導率が45W／ｍ・ｋ以上となればよい。 つぎに多層膜４の構成要素であるダイヤモンド
および／またはダイヤモンド状炭素の層２および
シリコンカーバイドの層３の形成方法について説
明する。 第２図は多層膜４のプラズマCVD法により製
造する装置を示す。この装置は直流放電と高周波
放電の混合放電ができ、電界と直交する方向に磁
界を有する装置である。第２図において２１は反
応室であり、この中に原料ガスが投入される。そ
して反応室２１の中には電極２２と電極２３が相
対向して平行に設けられており、電極２２と電極
２３の間であつて電極２２の表面上には電極２２
と接触し基板１が固定されている。そして反応室
２１の周囲には基板１を外部から加熱するための
基板加熱器２４が設けられている。そして高周波
電源２５によりマツチング回路２６を経て高周波
電圧が供給されるようになつており、さらに直流
電源２７によりチヨークコイル２８を経て直流電
圧が供給されるようになつている。そしてさらに
電界と直交する方向（第２図で示すＢ方向）およ
び垂直の方向（第２図で紙面に垂直の方向）に磁
界を設けてある。そして直流放電と高周波放電と
の混合放電を行なうことにより基板１の第２図下
面上に多層膜４が形成される。ダイヤモンドおよ
び／またはダイヤモンド状炭素の層の形成の一般
的な条件としては、原料ガスであるH2ガスの流
量が100〜500SCCMであり、同じくCH4ガスの流
量が10〜20SCCMである。また高周波電力は0.2
〜2W／cm2であり、直流電圧は−200V〜−1kVで
ある。また磁場強度は200ガウス〜800ガウスであ
る。 シリコンカーバイドの層の形成の一般的な条件
としては原料ガスであるH2ガスの流量が100〜
500SCCMであり、同じくCH4ガスの流量が0.1〜
20SCCMであり、同じくSiH4ガスの流量が0.1〜
50SCCMである。ここでSiH4ガスの流量はCH4
ガスの流量より少し多くしいる。また高周波電力
は0.1〜1W／cm2であり直流電圧は−300V〜1.5kV
である。また磁場強度は200ガウス〜800ガウスで
ある。 本実施例においてはつぎの条件で60秒間放電し
て60Åのダイヤモンドおよび／ダイヤモンド状炭
素の層２を形成した。 ダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭素
の層２の形成条件 H2ガス流量 200SCCM CH4ガス流量 2SCCM 高周波電力 1W／cm2 直流電圧 −300V 磁場強度 700ガウス また前記ダイヤモンドおよび／またはダイヤモ
ンド状炭素の層２の形成後一旦放電を停止し、さ
らにつぎの条件で15秒間放電して20Åのシリコン
カーバイドの層３を形成した。 シリコンカーバイドの層３の形成条件 H2ガス流量 200SCCM CH4ガス流量 1SCCM SiH4ガス流量 2SCCM 高周波電力 0.3W／cm2 直流電圧 −400V 磁場強度 700ガウス そして前記２つの放電操作を順次繰り返して第
１表におけるサンプルNo.３の多層膜を作製した。
なお第１表における他のサンプルは放電時間以外
の条件は前記条件と同じにし放電時間のみ変化さ
せて作製した多層膜であり、第１表はこれらのサ
ンプルの構成を示す。
る多層膜高熱伝導性絶縁基板に関する。 ［従来の技術および発明が解決しようとする問題
点］ ダイヤモンドは高い熱伝導率を有しかつ良好な
絶縁性を有す電気絶縁体であることから大電力半
導体素子、マイクロ波発振素子および超LSIなど
の放熱板としてダイヤモンドの利用が進められて
いる。 しかしながらダイヤモンドの薄膜を実際に製造
するばあいにおいて、一般にこの薄膜を気相合成
により形成するばあいではダイヤモンド以外の無
定形炭素やグラフアイトも析出され、これがその
後のダイヤモンドの生成を妨げるという問題があ
る。またこれにより形成された薄膜は多結晶構造
となり、その粒界の部分にグラフアイト層が形成
されるようになるので製造されたダイヤモンド薄
膜は絶縁性特に絶縁破壊が非常に劣るものとなる
という問題がある。 以下に各種気相成長法によつて製膜される従来
のダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭
素の薄膜の問題点について述べる。 (1) 熱フイラメントCVD法による製膜が行なわ
れる基板を加熱するタングステン・ヒータが約
2000℃程度に加熱されるため、タングステンが
多量に蒸発してタングステンヒータが短時間で
消耗し、切断しやすくなるという問題がある。
またタングステンヒーターの経時変化などによ
り温度むらが生じやすくなり、グラフアイト的
な部分が存在してしまい特に大面積薄膜を製造
するばあいにはダイヤモンドのみを製膜しにく
いという問題がある。 (2) イオンビームスパツタ法またはイオンプレー
テイング法による製膜 この方法によりえられた薄膜は薄膜中に前述
したダイヤモンド以外の無定形炭素やグテフア
イトが析出し、薄膜の電気抵抗率が小さくなり
絶縁性が不充分となるなどの問題がある。 (3) マイクロ波CVD法による製膜 このばあいには後述のごとく薄膜中に生じる
無定形炭素やグラフアイトを取り除くべく水素
ラジカルを発生させるために水素ガスを加える
必要がある。そして原料ガスとしてのメタンガ
スを水素ガスで希釈してメタンガス濃度を１％
以下にする必要があることのために、製膜速度
が制限されるという問題がある。さらに製膜面
積を大きくするばあいには後述のごとく水素ラ
ジカルの濃度が不均一となり、グラフアイトが
形成されるという問題がある。 以上のような方法により、ダイヤモンドおよ
び／またはダイヤモンド状炭素の薄膜を製造する
ばあいには、薄膜中に形成される無定形炭素やグ
ラフアイトを水素ラジカル等によりエツチングす
る必要がある。 しかし実際上、例えばシリコン基板上にダイヤ
モンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の薄膜
を形成するばあいには、水素ラジカル等の濃度が
基板面に沿つて不均一な分布となりやすく一部に
無定形炭素やグラフアイトの部分が形成され、そ
れにより絶縁性が低下する。前記のいずれの方法
でえられる膜も多結晶構造となり、膜中の粒界部
分におけるグラフアイト部分の形成が避けがたく
充分な絶縁性がえられず高熱伝導性絶縁基板とし
ての使用ができない。そしてさらに膜面積の大き
いものを製造するばあいには現在においては絶縁
膜としての使用は不可能である。 本発明は前記のような問題点に鑑みてなされた
ものでダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド
状炭素の層とシリコンカーバイド薄とを多層に形
成することにより大面積でも絶縁性の優れたしか
も熱伝導性率の大きい多層膜高熱伝導性絶縁基板
を提供することを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の多層膜高熱伝導性絶縁基板は熱伝導性
の基板上にダイヤモンドおよび／またはダイヤモ
ンド状炭素の層とシリコンカーバイドの層とを交
互に積層した多層膜が形成されたものである。 本発明における製膜に用いられる気相成長法に
おいては製膜される基板が１つの重要なフアクタ
ーである。もちろんダイヤモンド基板上にダイヤ
モンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の膜を
形成できるが、シリコンカーバイド、タングステ
ンなどのその炭化物が形成されやすい基板上にダ
イヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の
膜の形成は可能である。このばあい前述のように
無定形炭素やグラフアイトが析出するとその上に
はダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭
素が形成されなくなる。したがつて膜厚の大きい
均一なダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド
状炭素の膜の形成は困難となる。そこで本発明に
おいては、ダイヤモンドおよび／またはダイヤモ
ンド状炭素の非常に薄い層を形成しその上に絶縁
性を有するシリコンカーバイドの非常に薄い層を
形成し、これらの層が交互に多層に形成されるよ
うにした。このシリコンカーバイドの層は絶縁層
としての働きがあるばかりではなく、その層上に
ダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭素
の層が形成されやすくなる働きがある。これはシ
リコンカーバイドのSP3結合が保存されるために
その層上にSP2結合を有するグラフアイト層が析
出されなくなるためである。一般のダイヤモンド
の気相成長法においては、一度グラフアイトが形
成されるとその層上にはグラフアイトが形成され
るという問題があるが本多層膜ではかりに部分的
にグラフアイト層が形成されてもその層上の部分
にシリコンカーバイド層が存在するためその層の
上にはグラフアイト層が形成されることはない。
また多層膜とすることにより膜中明瞭な粒界が存
在しなくなり絶縁破壊電圧も大きくなり熱伝導率
の粒界による低下もない。それゆえに膜面積を大
きくしても絶縁特性の非常にすぐれた高熱伝導性
絶縁膜がえられる。また熱伝導率に関しても、シ
リコンカーバイドが高熱伝導性であることまた薄
いのでダイヤモンドと同等の熱伝導率がえられ
る。 ［実施例］ 次に具体的な実施例に基づき本発明を説明す
る。 本発明による多層膜高熱伝導性絶縁基板は第１
図に示すような構造をしている。 第１図において１は基板であり、シリコン、ア
ルミニウム、シリコンカーバイド、タングステ
ン、アルミニウム合金、銅合金などが使用され、
その熱伝導率は50W／ｍ・ｋ以上のものであれば
特に限定はないが、シリコン、アルミニウム、シ
リコンカーバイド、銅が適している。基板１上に
はダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭
素の層２が形成されており、さらにその上にはシ
リコンカーバイドの層３が形成されている。そし
てさらにシリコンカーバイドの層３の上には前記
層２と層３が順次交互に積層して多層膜４が形成
されており、基板(1)と多層膜４とにより多層膜高
熱伝導性絶縁基板５が形成されている。ダイヤモ
ンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の層２と
シリコンカーバイドの層３の膜厚は製膜条件によ
りかなり異なるが、ダイヤモンドおよび／または
ダイヤモンド状炭素の層２の膜厚は10Å〜2000Å
であり、シリコンカーバイドの層３の膜厚は10Å
〜1000Åであり、好ましくは10Å〜300Åである。
グラフアイトが析出されやすい製膜条件ではダイ
ヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の層
２は薄い方がよく、グラフアイトが析出されにく
い条件ではダイヤモンドおよび／またはダイヤモ
ンド状炭素の層２の膜厚は厚くてもよい。シリコ
ンカーバイドの層３の膜厚は出来る限り薄い方が
好ましいが、10Å未満になるとシリコンカーバイ
ド層としての効果がなくなるので10Å以上となる
必要がある。微結晶シリコンカーバイドまたは非
晶質シリコンカーバイドのばあいはシリコンカー
バイドSi1-x CxはＸ＝０〜0.99のものが使用で
きるが層の平均としてはＸ＝0.1〜0.8となるのが
よく、さらに好ましくはＸ＝0.4〜0.6のものがよ
い。 多層膜４の成分としてシリコンカーバイド、ダ
イヤモンド、ダイヤモンド状炭素を用いたのはそ
れぞれの熱伝導率が非常に大きいからである。 また多層膜４の膜厚は用途により要求される絶
縁性によつて異なるが1000Å〜20μmであるのが
一般的である。 多層膜４の熱伝導率は基板１の熱伝導率より大
きいことが好ましいが、多層膜４の膜厚が薄いた
め多層膜４の熱伝導率が基板１の熱伝導率より少
し小さくても多層膜高熱伝導性絶縁基板５の熱伝
導率が45W／ｍ・ｋ以上となればよい。 つぎに多層膜４の構成要素であるダイヤモンド
および／またはダイヤモンド状炭素の層２および
シリコンカーバイドの層３の形成方法について説
明する。 第２図は多層膜４のプラズマCVD法により製
造する装置を示す。この装置は直流放電と高周波
放電の混合放電ができ、電界と直交する方向に磁
界を有する装置である。第２図において２１は反
応室であり、この中に原料ガスが投入される。そ
して反応室２１の中には電極２２と電極２３が相
対向して平行に設けられており、電極２２と電極
２３の間であつて電極２２の表面上には電極２２
と接触し基板１が固定されている。そして反応室
２１の周囲には基板１を外部から加熱するための
基板加熱器２４が設けられている。そして高周波
電源２５によりマツチング回路２６を経て高周波
電圧が供給されるようになつており、さらに直流
電源２７によりチヨークコイル２８を経て直流電
圧が供給されるようになつている。そしてさらに
電界と直交する方向（第２図で示すＢ方向）およ
び垂直の方向（第２図で紙面に垂直の方向）に磁
界を設けてある。そして直流放電と高周波放電と
の混合放電を行なうことにより基板１の第２図下
面上に多層膜４が形成される。ダイヤモンドおよ
び／またはダイヤモンド状炭素の層の形成の一般
的な条件としては、原料ガスであるH2ガスの流
量が100〜500SCCMであり、同じくCH4ガスの流
量が10〜20SCCMである。また高周波電力は0.2
〜2W／cm2であり、直流電圧は−200V〜−1kVで
ある。また磁場強度は200ガウス〜800ガウスであ
る。 シリコンカーバイドの層の形成の一般的な条件
としては原料ガスであるH2ガスの流量が100〜
500SCCMであり、同じくCH4ガスの流量が0.1〜
20SCCMであり、同じくSiH4ガスの流量が0.1〜
50SCCMである。ここでSiH4ガスの流量はCH4
ガスの流量より少し多くしいる。また高周波電力
は0.1〜1W／cm2であり直流電圧は−300V〜1.5kV
である。また磁場強度は200ガウス〜800ガウスで
ある。 本実施例においてはつぎの条件で60秒間放電し
て60Åのダイヤモンドおよび／ダイヤモンド状炭
素の層２を形成した。 ダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状炭素
の層２の形成条件 H2ガス流量 200SCCM CH4ガス流量 2SCCM 高周波電力 1W／cm2 直流電圧 −300V 磁場強度 700ガウス また前記ダイヤモンドおよび／またはダイヤモ
ンド状炭素の層２の形成後一旦放電を停止し、さ
らにつぎの条件で15秒間放電して20Åのシリコン
カーバイドの層３を形成した。 シリコンカーバイドの層３の形成条件 H2ガス流量 200SCCM CH4ガス流量 1SCCM SiH4ガス流量 2SCCM 高周波電力 0.3W／cm2 直流電圧 −400V 磁場強度 700ガウス そして前記２つの放電操作を順次繰り返して第
１表におけるサンプルNo.３の多層膜を作製した。
なお第１表における他のサンプルは放電時間以外
の条件は前記条件と同じにし放電時間のみ変化さ
せて作製した多層膜であり、第１表はこれらのサ
ンプルの構成を示す。
【表】
また第２表は第１表に示された本実施例による
多層膜サンプルについて調べられた諸特性の結果
を示している。
多層膜サンプルについて調べられた諸特性の結果
を示している。
【表】
第３図には、第１表のサンプルNo.１、No.２、No.
３と各々同じ条件でダイヤモンドおよび／または
ダイヤモンド状炭素の層を各々15層、77層、125
層およびシリコンカーバイドの層を各々15層、77
層、125層形成した各々Ａ，Ｂ，Ｃの多層膜につ
いての絶縁破壊電圧を調べた結果が示されてい
る。 ここで前記多層膜Ａ，Ｂ，Ｃの膜厚は約1μmと
なる。 また製膜装置としては第２図で示した一室のプ
ラズマCVD装置のみでなくダイヤモンドおよ
び／またはダイヤモンド炭素とシリコンカーバイ
ドをそれぞれ別の室にて製膜するつまり基板が移
動可能な装置であつてもよい。 前記絶縁破壊電圧の測定は前記各サンプルに直
径４cmのAl電極（面積は13cm2）を蒸着しこれに
電圧をかけることによつて行なわれた。 第３図からも明らかなようにＡ，Ｂ，Ｃの各多
層膜は13cm2の面積であつても充分な絶縁特性を有
している。 また第３図において従来の方法により作製され
た膜厚が1μmであるダイヤモンドおよび／または
ダイヤモンド状炭素の膜Ｄについて測定された絶
縁破壊電圧も示されている。 このように膜を多層化することにより絶縁破壊
電圧は大きくなる。これは絶縁破壊電圧が膜中の
最も絶縁耐圧の劣る部分により決定され、従来方
法による膜においてはごくわずかではあるがグラ
フアイト化した部分が存在するためこれにより膜
の絶縁耐圧が低下することによる。 ［発明の効果］ 本発明による多層膜高熱伝導絶縁基板は熱伝導
性の基板上にダイヤモンドおよび／またはダイヤ
モンド状炭素の層とシリコンカーバイドの層とを
交互に積層して多層膜を形成することにより、膜
面積を大きくしても高絶縁性および高熱伝導性の
膜とすることができ、特にIC用基板としてすぐ
れたものとなる。
３と各々同じ条件でダイヤモンドおよび／または
ダイヤモンド状炭素の層を各々15層、77層、125
層およびシリコンカーバイドの層を各々15層、77
層、125層形成した各々Ａ，Ｂ，Ｃの多層膜につ
いての絶縁破壊電圧を調べた結果が示されてい
る。 ここで前記多層膜Ａ，Ｂ，Ｃの膜厚は約1μmと
なる。 また製膜装置としては第２図で示した一室のプ
ラズマCVD装置のみでなくダイヤモンドおよ
び／またはダイヤモンド炭素とシリコンカーバイ
ドをそれぞれ別の室にて製膜するつまり基板が移
動可能な装置であつてもよい。 前記絶縁破壊電圧の測定は前記各サンプルに直
径４cmのAl電極（面積は13cm2）を蒸着しこれに
電圧をかけることによつて行なわれた。 第３図からも明らかなようにＡ，Ｂ，Ｃの各多
層膜は13cm2の面積であつても充分な絶縁特性を有
している。 また第３図において従来の方法により作製され
た膜厚が1μmであるダイヤモンドおよび／または
ダイヤモンド状炭素の膜Ｄについて測定された絶
縁破壊電圧も示されている。 このように膜を多層化することにより絶縁破壊
電圧は大きくなる。これは絶縁破壊電圧が膜中の
最も絶縁耐圧の劣る部分により決定され、従来方
法による膜においてはごくわずかではあるがグラ
フアイト化した部分が存在するためこれにより膜
の絶縁耐圧が低下することによる。 ［発明の効果］ 本発明による多層膜高熱伝導絶縁基板は熱伝導
性の基板上にダイヤモンドおよび／またはダイヤ
モンド状炭素の層とシリコンカーバイドの層とを
交互に積層して多層膜を形成することにより、膜
面積を大きくしても高絶縁性および高熱伝導性の
膜とすることができ、特にIC用基板としてすぐ
れたものとなる。
第１図は本発明による多層膜高熱伝導性絶縁基
板の構造を示す断面図、第２図は本発明の実施例
による多層膜を製造するためのプラズマCVD法
による製造装置の概略構成図、第３図は第１表中
のサンプルNo.１、No.２、No.３に対応して作られた
多層膜サンプルＡ，Ｂ，Ｃと従来の方法により作
られた膜との絶縁破壊電圧を測定した結果を示す
図である。 （図面の主要符号） １：基板、２：ダイヤモ
ンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の層、
３：シリコンカーバイドの層、４：多層膜、５：
多層膜高熱伝導性絶縁基板。
板の構造を示す断面図、第２図は本発明の実施例
による多層膜を製造するためのプラズマCVD法
による製造装置の概略構成図、第３図は第１表中
のサンプルNo.１、No.２、No.３に対応して作られた
多層膜サンプルＡ，Ｂ，Ｃと従来の方法により作
られた膜との絶縁破壊電圧を測定した結果を示す
図である。 （図面の主要符号） １：基板、２：ダイヤモ
ンドおよび／またはダイヤモンド状炭素の層、
３：シリコンカーバイドの層、４：多層膜、５：
多層膜高熱伝導性絶縁基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱伝導性の基板上にダイヤモンドおよび／ま
たはダイヤモンド状炭素の層とシリコンカーバイ
ドの層とを交互に積層した多層膜が形成された多
層膜高熱伝導性絶縁基板。 ２ 前記ダイヤモンドおよび／またはダイヤモン
ド状炭素の層の膜厚が10Å〜2000Åである特許請
求の範囲第１項記載の多層膜高熱伝導性絶縁基
板。 ３ 前記シリコンカーバイドの層の膜厚が10Å〜
1000Åであつて、該シリコンカーバイドの層が３
層以上形成された特許請求の範囲第１項記載の多
層膜高熱伝導性絶縁基板。 ４ 前記熱伝導性の基板の熱伝導率が50W／ｍ・
ｋ以上であり、かつ多層膜高熱伝導性絶縁基板の
熱伝導率が45W／ｍ・ｋ以上である特許請求の範
囲第１項記載の多層膜高熱伝導性絶縁基板。 ５ 前記多層膜高熱伝導性絶縁基板の表面ビツカ
ース硬度が1500以上である特許請求の範囲第１項
記載の多層膜高熱伝導性絶縁基板。 ６ 前記多層膜の電気抵抗率が1012Ωcm以上であ
りかつ該多層膜の絶縁破壊電圧が100V／μm以上
である特許請求の範囲第１項記載の多層膜高熱伝
導性絶縁基板。 ７ 前記シリコンカーバイドが単結晶または多結
晶または微結晶または非晶質である特許請求の範
囲第１項記載の多層膜高熱伝導性絶縁基板。 ８ 前記多層膜が電界に直交する磁界を有する直
流および高周波の混合した放電によるプラズマ
CVD法によつてえられる特許請求の範囲第１項
記載の多層膜高熱伝導性絶縁基板。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7531086A JPH0239117B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | Tasomakukonetsudendoseizetsuenkiban |
| EP94112466A EP0635871A2 (en) | 1985-11-06 | 1986-11-04 | High heat conductive insulated substrate and method of manufacturing the same |
| EP19860115233 EP0221531A3 (en) | 1985-11-06 | 1986-11-04 | High heat conductive insulated substrate and method of manufacturing the same |
| US06/927,211 US4783368A (en) | 1985-11-06 | 1986-11-05 | High heat conductive insulated substrate and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7531086A JPH0239117B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | Tasomakukonetsudendoseizetsuenkiban |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62232193A JPS62232193A (ja) | 1987-10-12 |
| JPH0239117B2 true JPH0239117B2 (ja) | 1990-09-04 |
Family
ID=13572552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7531086A Expired - Lifetime JPH0239117B2 (ja) | 1985-11-06 | 1986-03-31 | Tasomakukonetsudendoseizetsuenkiban |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239117B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2689986B2 (ja) * | 1988-07-13 | 1997-12-10 | 富士通株式会社 | 電子装置 |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP7531086A patent/JPH0239117B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62232193A (ja) | 1987-10-12 |
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