JPH1074715A - 電子デバイス構造およびその製造方法 - Google Patents
電子デバイス構造およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH1074715A JPH1074715A JP21850197A JP21850197A JPH1074715A JP H1074715 A JPH1074715 A JP H1074715A JP 21850197 A JP21850197 A JP 21850197A JP 21850197 A JP21850197 A JP 21850197A JP H1074715 A JPH1074715 A JP H1074715A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- electronic device
- forming
- island
- surrounding portion
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的硬い半導体材料を用いた電子デバイス
を容易にウエハから切り出すことができる電子デバイス
構造およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板102の上面領域のうち半導体アイ
ランド110の形成位置に対応する領域をエッチングま
たは機械加工によって除去して、複数のピット104を
形成する。このようにして複数のピット104がマトリ
ックス状に形成されるとともに、基板102の上面領域
のうち除去されずに残った領域がピット104を取り囲
み、包囲部106として機能する。そして、パターニン
グされた核形成層108を形成した後、ダイヤモンドを
選択的に成長させて包囲部106よりも厚い半導体アイ
ランド110を形成する。この半導体アイランド110
を、基板102の包囲部106と面一のレベルにまで研
磨して、基板102の包囲部106の平坦面とで面一状
態の平滑平面を形成する。
を容易にウエハから切り出すことができる電子デバイス
構造およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板102の上面領域のうち半導体アイ
ランド110の形成位置に対応する領域をエッチングま
たは機械加工によって除去して、複数のピット104を
形成する。このようにして複数のピット104がマトリ
ックス状に形成されるとともに、基板102の上面領域
のうち除去されずに残った領域がピット104を取り囲
み、包囲部106として機能する。そして、パターニン
グされた核形成層108を形成した後、ダイヤモンドを
選択的に成長させて包囲部106よりも厚い半導体アイ
ランド110を形成する。この半導体アイランド110
を、基板102の包囲部106と面一のレベルにまで研
磨して、基板102の包囲部106の平坦面とで面一状
態の平滑平面を形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に少なくと
も1つ以上の半導体アイランドを設けてなる電子デバイ
ス構造、およびその製造方法に関する。
も1つ以上の半導体アイランドを設けてなる電子デバイ
ス構造、およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ダイヤモンドは、Si、Ge、GaAs
などの従来より多用されている半導体材料よりも優れた
半導体特性を持っており、電子デバイスを構成する上で
好ましい半導体材料といえる。すなわち、ダイヤモンド
は、従来の半導体材料に対して有利な半導体特性、つま
り高いエネルギーバンドギャップ、高い破壊電圧、高い
飽和ドリフト速度などを有している。したがって、この
ような特性を有するダイヤモンドを電子デバイスの材料
として使用した場合、従来の半導体材料を使用した電子
デバイスに比べて、遮断周波数および最大動作電圧を増
大させることができる。例えば、Siを半導体材料とし
て用いた電子デバイスは約200℃以上の温度雰囲気で
は使用することができない。また、GaAsを半導体材
料として用いた電子デバイスは300℃以上では使用す
ることができない。
などの従来より多用されている半導体材料よりも優れた
半導体特性を持っており、電子デバイスを構成する上で
好ましい半導体材料といえる。すなわち、ダイヤモンド
は、従来の半導体材料に対して有利な半導体特性、つま
り高いエネルギーバンドギャップ、高い破壊電圧、高い
飽和ドリフト速度などを有している。したがって、この
ような特性を有するダイヤモンドを電子デバイスの材料
として使用した場合、従来の半導体材料を使用した電子
デバイスに比べて、遮断周波数および最大動作電圧を増
大させることができる。例えば、Siを半導体材料とし
て用いた電子デバイスは約200℃以上の温度雰囲気で
は使用することができない。また、GaAsを半導体材
料として用いた電子デバイスは300℃以上では使用す
ることができない。
【0003】その理由は、SiおよびGaAsのエネル
ギーバンドギャップがそれぞれ大気温度で1.12電子
ボルトおよび1.42電子ボルトと、比較的低いのに対
し、ダイヤモンドは対照的に比較的高いバンドギャップ
(大気温度において5.47電子ボルト)を有してお
り、真空では約1400℃まで安定であるからである。
ギーバンドギャップがそれぞれ大気温度で1.12電子
ボルトおよび1.42電子ボルトと、比較的低いのに対
し、ダイヤモンドは対照的に比較的高いバンドギャップ
(大気温度において5.47電子ボルト)を有してお
り、真空では約1400℃まで安定であるからである。
【0004】また、ダイヤモンドは、室内温度であらゆ
る固体のうち最も高い熱伝導度を有し、広範な温度領域
で良好な熱伝導度を示す。そのため、ダイヤモンドの高
い熱伝導度は集積回路から発生した熱を取り除くのに有
効な手段となる。特に集積密度が高いほど有利である。
る固体のうち最も高い熱伝導度を有し、広範な温度領域
で良好な熱伝導度を示す。そのため、ダイヤモンドの高
い熱伝導度は集積回路から発生した熱を取り除くのに有
効な手段となる。特に集積密度が高いほど有利である。
【0005】また、ダイヤモンドは中性子核断面積が小
さいので、放射性環境での性能の劣化を抑制することが
できる。すなわち、ダイヤモンドは「放射能に強い」材
料といえる。
さいので、放射性環境での性能の劣化を抑制することが
できる。すなわち、ダイヤモンドは「放射能に強い」材
料といえる。
【0006】さらに、ダイヤモンドは、化学的に比較的
不活性で、光学的に透明で、しかも機械的に硬い。した
がって、ダイヤモンドは光学分野で有利である。また、
これらの機械的特性は優れた音響的特質をつくる。
不活性で、光学的に透明で、しかも機械的に硬い。した
がって、ダイヤモンドは光学分野で有利である。また、
これらの機械的特性は優れた音響的特質をつくる。
【0007】このように電子デバイスの材料としてダイ
ヤモンドが優れているため、高温度、高放射能、高い腐
食環境に曝される電子デバイスにダイヤモンドを用いる
ことが従来より提案されている。提案例としては、例え
ばセンサー、温度管理装置、フィールドエミッターのよ
うな電子ビーム装置、電子スイッチなどがある。さら
に、ダイヤモンドでの表面波伝播速度は比較的大きいの
で、表面弾性波(SAW)デバイスにダイヤモンドを用いる
ことが、例えば米国特許第5,329,208号公報、同
5,355,568号公報、同4,952,832号公報
などに示されている。
ヤモンドが優れているため、高温度、高放射能、高い腐
食環境に曝される電子デバイスにダイヤモンドを用いる
ことが従来より提案されている。提案例としては、例え
ばセンサー、温度管理装置、フィールドエミッターのよ
うな電子ビーム装置、電子スイッチなどがある。さら
に、ダイヤモンドでの表面波伝播速度は比較的大きいの
で、表面弾性波(SAW)デバイスにダイヤモンドを用いる
ことが、例えば米国特許第5,329,208号公報、同
5,355,568号公報、同4,952,832号公報
などに示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの提
案にかかる電子デバイスでは、ウエハ状の単結晶ダイヤ
モンド基板上にダイヤモンド層をホモピタキシアル成長
させることで単結晶ダイヤモンド層を形成し、さらに単
結晶ダイヤモンド層に圧電体層や電極などを形成して単
一のウエハに複数の電子デバイスを作り込んでいる。
案にかかる電子デバイスでは、ウエハ状の単結晶ダイヤ
モンド基板上にダイヤモンド層をホモピタキシアル成長
させることで単結晶ダイヤモンド層を形成し、さらに単
結晶ダイヤモンド層に圧電体層や電極などを形成して単
一のウエハに複数の電子デバイスを作り込んでいる。
【0009】しかしながら、このように構成された電子
デバイスは、ウエハをスクライブラインに沿って切断し
て、同ウエハからチップ状の電子デバイスを切り出す必
要があるが、連続ダイヤモンド層を有するウエハを個別
の電子デバイス(ダイ)にカットすることは難しかっ
た。そのため、従来の電子デバイス構造は大量生産に適
しておらず、ダイヤモンドを用いた電子デバイスのコス
トを引き上げる要因の1つとなっていた。
デバイスは、ウエハをスクライブラインに沿って切断し
て、同ウエハからチップ状の電子デバイスを切り出す必
要があるが、連続ダイヤモンド層を有するウエハを個別
の電子デバイス(ダイ)にカットすることは難しかっ
た。そのため、従来の電子デバイス構造は大量生産に適
しておらず、ダイヤモンドを用いた電子デバイスのコス
トを引き上げる要因の1つとなっていた。
【0010】なお、上記問題は、ダイヤモンドを用いた
電子デバイスの特有の課題というわけではなく、ダイヤ
モンドの代わりにβ−SiCやc−BNなどの比較的硬
い半導体材料を用いた電子デバイスにおいても同様の課
題があった。
電子デバイスの特有の課題というわけではなく、ダイヤ
モンドの代わりにβ−SiCやc−BNなどの比較的硬
い半導体材料を用いた電子デバイスにおいても同様の課
題があった。
【0011】この発明は、上記のような問題に鑑みてな
されたものであり、比較的硬い半導体材料を用いた電子
デバイスを容易にウエハから切り出すことができる電子
デバイス構造およびその製造方法を提供することを目的
とする。
されたものであり、比較的硬い半導体材料を用いた電子
デバイスを容易にウエハから切り出すことができる電子
デバイス構造およびその製造方法を提供することを目的
とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、基板
と、前記基板の上面上に形成された少なくとも1個以上
の半導体アイランドと、前記基板の上面側で前記半導体
アイランドの側方全周を取り囲む包囲部とを備えた電子
デバイス構造であって、上記目的を達成するため、前記
包囲部が前記半導体アイランドよりも低硬度であること
を特徴としている。
と、前記基板の上面上に形成された少なくとも1個以上
の半導体アイランドと、前記基板の上面側で前記半導体
アイランドの側方全周を取り囲む包囲部とを備えた電子
デバイス構造であって、上記目的を達成するため、前記
包囲部が前記半導体アイランドよりも低硬度であること
を特徴としている。
【0013】請求項2の発明は、前記包囲部上に形成さ
れた電子回路をさらに備えている。
れた電子回路をさらに備えている。
【0014】請求項3の発明は、前記半導体アイランド
上に形成された圧電体層をさらに備えている。
上に形成された圧電体層をさらに備えている。
【0015】請求項4の発明は、前記半導体アイランド
を複数個、相互に離隔しながら前記基板上に形成してい
る。
を複数個、相互に離隔しながら前記基板上に形成してい
る。
【0016】請求項5の発明は、前記複数の半導体アイ
ランドのうちの少なくとも1個以上の半導体アイランド
上に圧電体層を形成している。
ランドのうちの少なくとも1個以上の半導体アイランド
上に圧電体層を形成している。
【0017】請求項6の発明は、上記目的を達成するた
めに、基板の上面上に第1半導体材料よりなる半導体ア
イランドを少なくとも1つ以上形成するアイランド形成
工程と、前記基板の前記上面側で半導体アイランドの側
方全周を取り囲むように、前記半導体アイランドよりも
低硬度の材料よりなる包囲部を形成する包囲部形成工程
とを備えている。
めに、基板の上面上に第1半導体材料よりなる半導体ア
イランドを少なくとも1つ以上形成するアイランド形成
工程と、前記基板の前記上面側で半導体アイランドの側
方全周を取り囲むように、前記半導体アイランドよりも
低硬度の材料よりなる包囲部を形成する包囲部形成工程
とを備えている。
【0018】請求項7の発明は、前記包囲部形成工程を
前記アイランド形成工程に先立って行っている。
前記アイランド形成工程に先立って行っている。
【0019】請求項8の発明は、前記包囲部形成工程
が、半導体アイランドの形成位置に対応させて基板の上
面領域にピットを形成することで、当該上面領域のうち
当該ピットを取り囲む領域を前記包囲部として形成する
工程を含むとともに、前記アイランド形成工程が前記包
囲部形成工程によって形成された前記ピット内に半導体
アイランドを形成する工程を含むように構成している。
が、半導体アイランドの形成位置に対応させて基板の上
面領域にピットを形成することで、当該上面領域のうち
当該ピットを取り囲む領域を前記包囲部として形成する
工程を含むとともに、前記アイランド形成工程が前記包
囲部形成工程によって形成された前記ピット内に半導体
アイランドを形成する工程を含むように構成している。
【0020】請求項9の発明は、前記アイランド形成工
程が、前記半導体アイランドを選択的に前記基板の上面
上に形成する工程を含むとともに、前記包囲部形成工程
が、前記包囲部を選択的に前記基板の上面側に形成する
工程を含むように構成している。
程が、前記半導体アイランドを選択的に前記基板の上面
上に形成する工程を含むとともに、前記包囲部形成工程
が、前記包囲部を選択的に前記基板の上面側に形成する
工程を含むように構成している。
【0021】請求項10の発明は、前記アイランド形成
工程を、前記基板の上面上に複数の半導体アイランドを
形成する工程としており、しかも、前記複数の半導体ア
イランドの少なくとも1つに圧電体層を形成する圧電体
層形成工程をさらに備えている。
工程を、前記基板の上面上に複数の半導体アイランドを
形成する工程としており、しかも、前記複数の半導体ア
イランドの少なくとも1つに圧電体層を形成する圧電体
層形成工程をさらに備えている。
【0022】請求項11の発明は、互いに隣り合う2つ
の半導体アイランドと、当該半導体アイランド間に位置
する包囲部とを横切るように、これらの半導体アイラン
ドおよび包囲部上に1つの圧電体層を形成する圧電体層
工程をさらに備えている。
の半導体アイランドと、当該半導体アイランド間に位置
する包囲部とを横切るように、これらの半導体アイラン
ドおよび包囲部上に1つの圧電体層を形成する圧電体層
工程をさらに備えている。
【0023】請求項12の発明は、各半導体アイランド
上に圧電体層を選択的に形成する圧電体層工程をさらに
備えている。
上に圧電体層を選択的に形成する圧電体層工程をさらに
備えている。
【0024】請求項13の発明は、前記複数の半導体ア
イランドの1つに隣接する包囲部の上に電子回路を形成
する電子回路形成工程をさらに備えている。
イランドの1つに隣接する包囲部の上に電子回路を形成
する電子回路形成工程をさらに備えている。
【0025】請求項14の発明は、前記圧電体層上に、
一対の電極を形成する電極形成工程をさらに備えてい
る。
一対の電極を形成する電極形成工程をさらに備えてい
る。
【0026】請求項15の発明は、前記包囲部の厚みが
前記半導体アイランドの厚みより大きくなるように、前
記包囲部形成工程において前記包囲部を形成するととも
に、前記アイランド形成工程において前記半導体アイラ
ンドを形成し、しかも、前記包囲部の上面が隣接する半
導体アイランドの上面と同一高さになるまで、前記包囲
部を上方側より除去し、除去後の包囲部の上面と前記半
導体アイランドの上面とで平滑平面を形成する除去工程
をさらに備えている。
前記半導体アイランドの厚みより大きくなるように、前
記包囲部形成工程において前記包囲部を形成するととも
に、前記アイランド形成工程において前記半導体アイラ
ンドを形成し、しかも、前記包囲部の上面が隣接する半
導体アイランドの上面と同一高さになるまで、前記包囲
部を上方側より除去し、除去後の包囲部の上面と前記半
導体アイランドの上面とで平滑平面を形成する除去工程
をさらに備えている。
【0027】請求項16の発明は、前記半導体アイラン
ドの上面と前記包囲部の上面とを隣接させながら、両上
面で平滑平面を形成している。
ドの上面と前記包囲部の上面とを隣接させながら、両上
面で平滑平面を形成している。
【0028】請求項17の発明は、前記基板が単結晶材
料からなり、しかも、前記包囲部形成工程が、前記第1
半導体材料と異なる第2半導体材料を前記基板上にエピ
タキシャル成長させる工程を含むように構成している。
料からなり、しかも、前記包囲部形成工程が、前記第1
半導体材料と異なる第2半導体材料を前記基板上にエピ
タキシャル成長させる工程を含むように構成している。
【0029】請求項18の発明は、前記包囲部形成工程
が、前記第1半導体材料と異なる第2半導体材料の多結
晶層を前記基板の上面側に形成する工程と、前記包囲部
の少なくとも上面領域を再結晶化して当該上面を単結晶
化とする工程とを含むように構成している。
が、前記第1半導体材料と異なる第2半導体材料の多結
晶層を前記基板の上面側に形成する工程と、前記包囲部
の少なくとも上面領域を再結晶化して当該上面を単結晶
化とする工程とを含むように構成している。
【0030】請求項19の発明は、前記包囲部形成工程
を、その上面が隣接する半導体アイランドの上面とで平
滑平面を形成するように、前記第1半導体材料と異なる
第2半導体材料の層を包囲部として形成する工程として
いる。
を、その上面が隣接する半導体アイランドの上面とで平
滑平面を形成するように、前記第1半導体材料と異なる
第2半導体材料の層を包囲部として形成する工程として
いる。
【0031】請求項20の発明は、電子回路を前記包囲
部に形成する電子回路形成工程をさらに備えている。
部に形成する電子回路形成工程をさらに備えている。
【0032】請求項21の発明は、圧電体層を前記半導
体アイランド上に形成する圧電体層形成工程をさらに備
えている。
体アイランド上に形成する圧電体層形成工程をさらに備
えている。
【0033】請求項22の発明は、1対の電極を前記圧
電体層上に形成する電極形成工程をさらに備えている。
電体層上に形成する電極形成工程をさらに備えている。
【0034】請求項23の発明は、1対の電極を前記半
導体アイランド上に形成する電極形成工程と、圧電体層
を前記電極および前記半導体アイランド上に形成する圧
電体層形成工程をさらに備えている。
導体アイランド上に形成する電極形成工程と、圧電体層
を前記電極および前記半導体アイランド上に形成する圧
電体層形成工程をさらに備えている。
【0035】請求項24の発明は、前記半導体アイラン
ドおよび前記包囲部の少なくとも一方の上面領域を研磨
し、前記半導体アイランドと前記包囲部とを面一状態に
仕上げる研磨工程をさらに備えている。
ドおよび前記包囲部の少なくとも一方の上面領域を研磨
し、前記半導体アイランドと前記包囲部とを面一状態に
仕上げる研磨工程をさらに備えている。
【0036】請求項25の発明は、前記半導体アイラン
ドをダイヤモンドで構成している。
ドをダイヤモンドで構成している。
【0037】この発明では、基板上に半導体アイランド
が設けられるとともに、基板の上面側において、半導体
アイランドよりも低硬度の包囲部が半導体アイランドの
側方全周を取り囲んでいる。このため、切断のためにダ
イヤモンドなどの特殊な工具を用いることなく、低硬
度、つまり切断加工が比較的容易な包囲部の一部をスク
ライブラインとして従来より一般的に使用されているダ
イシング装置(切断装置)により切断することで、比較
的硬い半導体材料を半導体アイランド材料として用いた
電子デバイスをウエハからチップ状で切り出すことがで
きる。
が設けられるとともに、基板の上面側において、半導体
アイランドよりも低硬度の包囲部が半導体アイランドの
側方全周を取り囲んでいる。このため、切断のためにダ
イヤモンドなどの特殊な工具を用いることなく、低硬
度、つまり切断加工が比較的容易な包囲部の一部をスク
ライブラインとして従来より一般的に使用されているダ
イシング装置(切断装置)により切断することで、比較
的硬い半導体材料を半導体アイランド材料として用いた
電子デバイスをウエハからチップ状で切り出すことがで
きる。
【0038】また、半導体アイランドおよび包囲部の少
なくとも一方の上面領域が研磨されることで、半導体ア
イランドと包囲部とが面一状態に仕上げられて平滑平面
が形成される。このため、このように構成された電子デ
バイス構造に対して写真製版法のように全面に亘って平
滑性が要求される標準的な微細加工工程を適用すること
ができる。
なくとも一方の上面領域が研磨されることで、半導体ア
イランドと包囲部とが面一状態に仕上げられて平滑平面
が形成される。このため、このように構成された電子デ
バイス構造に対して写真製版法のように全面に亘って平
滑性が要求される標準的な微細加工工程を適用すること
ができる。
【0039】
【発明の実施の形態】本発明について、本発明の好まし
い実施形態を示す図面(図1〜図17)に基づき、以下
に詳しく説明する。本発明は、多くの異なった実施形態
を含むものであり、ここに示された実施形態に限定され
るものではない。なお、図面中、電子デバイス構造を構
成する層および領域の厚みについては、明確化のため
に、誇張して図示している。また、同一の符号は同一の
構成要素を示す。
い実施形態を示す図面(図1〜図17)に基づき、以下
に詳しく説明する。本発明は、多くの異なった実施形態
を含むものであり、ここに示された実施形態に限定され
るものではない。なお、図面中、電子デバイス構造を構
成する層および領域の厚みについては、明確化のため
に、誇張して図示している。また、同一の符号は同一の
構成要素を示す。
【0040】<第1実施形態>図1は、この発明の第1
実施形態にかかる電子デバイス構造を有するウエハを示
す平面図であり、図2は図1の電子デバイス構造の部分
斜視図である。これらの図の示すように、この電子デバ
イス構造は、基板102と、この基板102上で相互に
離隔しながらマトリックス状に形成された複数の半導体
アイランド110と、これらの半導体アイランド110
の側方全周を取り囲むように基板102の上面側(図2
の上方側)に設けられた包囲部106とで構成されてい
る。これらの構成要素のうち、各半導体アイランド11
0はダイヤモンドやダイヤモンドライクカーボンなどの
半導体材料で構成されている。また、この第1実施形態
では、包囲部106は基板102の一部により構成され
ており、包囲部106の上面106aと、半導体アイラ
ンド110の上面(アイランド表面)110aとが面一
状態に仕上げられ、平滑平面が形成されている。
実施形態にかかる電子デバイス構造を有するウエハを示
す平面図であり、図2は図1の電子デバイス構造の部分
斜視図である。これらの図の示すように、この電子デバ
イス構造は、基板102と、この基板102上で相互に
離隔しながらマトリックス状に形成された複数の半導体
アイランド110と、これらの半導体アイランド110
の側方全周を取り囲むように基板102の上面側(図2
の上方側)に設けられた包囲部106とで構成されてい
る。これらの構成要素のうち、各半導体アイランド11
0はダイヤモンドやダイヤモンドライクカーボンなどの
半導体材料で構成されている。また、この第1実施形態
では、包囲部106は基板102の一部により構成され
ており、包囲部106の上面106aと、半導体アイラ
ンド110の上面(アイランド表面)110aとが面一
状態に仕上げられ、平滑平面が形成されている。
【0041】次に、上記のように構成された電子デバイ
ス構造の製造方法について、図3を参照しつつ詳細に説
明する。まず最初に、図3(a)に示すように、基板10
2の上面領域のうち図2の半導体アイランド110の形
成位置に対応する領域をエッチングまたは機械加工によ
って除去して、複数のピット104を形成する。このピ
ット形成技術としては、電子微細構造を製造するために
使用される標準的な微細加工技術を用いることができ
る。このようにして複数のピット104がマトリックス
状に形成されるとともに、基板102の上面領域のうち
除去されずに残った領域がピット104を取り囲み、後
述するように包囲部106として機能する。なお、この
第1実施形態では、基板102を構成する材料として、
シリコンを始めとする半導体材料、金属材料、セラミッ
クス材料、あるいは半導体アイランドに適した他の材料
を採用することができる。より具体的には、基板102
として、シリコン、サファイア、酸化マグネシウム、チ
タン、モリブデン、ニッケル、タングステン、銅、タン
タル、炭化シリコン、炭化タングステン、窒化シリコ
ン、シリコンアルミニウム酸窒化物(silicon aluminum
oxynitride)、窒化ホウ素、二酸化シリコン、あるいは
酸化アルミニウムなどで形成してもよい。
ス構造の製造方法について、図3を参照しつつ詳細に説
明する。まず最初に、図3(a)に示すように、基板10
2の上面領域のうち図2の半導体アイランド110の形
成位置に対応する領域をエッチングまたは機械加工によ
って除去して、複数のピット104を形成する。このピ
ット形成技術としては、電子微細構造を製造するために
使用される標準的な微細加工技術を用いることができ
る。このようにして複数のピット104がマトリックス
状に形成されるとともに、基板102の上面領域のうち
除去されずに残った領域がピット104を取り囲み、後
述するように包囲部106として機能する。なお、この
第1実施形態では、基板102を構成する材料として、
シリコンを始めとする半導体材料、金属材料、セラミッ
クス材料、あるいは半導体アイランドに適した他の材料
を採用することができる。より具体的には、基板102
として、シリコン、サファイア、酸化マグネシウム、チ
タン、モリブデン、ニッケル、タングステン、銅、タン
タル、炭化シリコン、炭化タングステン、窒化シリコ
ン、シリコンアルミニウム酸窒化物(silicon aluminum
oxynitride)、窒化ホウ素、二酸化シリコン、あるいは
酸化アルミニウムなどで形成してもよい。
【0042】ここで、包囲部106の高さHは5μm乃
至50μmであるとともに、包囲部106の幅Wは20
μm乃至1000μmである。一例としては、包囲部1
06の高さHを30μmとし、幅Wを250μmにする
ことができる。包囲部106の幅Wを250μmに設定
した場合、切削ダイヤモンドを使わない従来より周知の
ダイシング装置を使って電子デバイスをチップ単位に切
断分離することができる。さらに、後で説明するように
包囲部106の上面106a上、あるいは上面領域に回
路を形成するために、包囲部106の幅Wを1000μ
m以上に形成してもよい。
至50μmであるとともに、包囲部106の幅Wは20
μm乃至1000μmである。一例としては、包囲部1
06の高さHを30μmとし、幅Wを250μmにする
ことができる。包囲部106の幅Wを250μmに設定
した場合、切削ダイヤモンドを使わない従来より周知の
ダイシング装置を使って電子デバイスをチップ単位に切
断分離することができる。さらに、後で説明するように
包囲部106の上面106a上、あるいは上面領域に回
路を形成するために、包囲部106の幅Wを1000μ
m以上に形成してもよい。
【0043】次に、同図(b)に示すように、凹部、つま
りピット104内に核形成材料を有する層(以下「核形
成層」という)108を選択的に形成する。この核形成
層108は、半導体アイランド110の選択的な成長を
促進するために使用するものであり、特に、この実施形
態ではダイヤモンド核形成物質をフォトレジスト材料に
混入したものであり、写真製版法によってパターニング
されている。
りピット104内に核形成材料を有する層(以下「核形
成層」という)108を選択的に形成する。この核形成
層108は、半導体アイランド110の選択的な成長を
促進するために使用するものであり、特に、この実施形
態ではダイヤモンド核形成物質をフォトレジスト材料に
混入したものであり、写真製版法によってパターニング
されている。
【0044】そして、こうしてパターニングされた核形
成層108上にダイヤモンドを選択的に成長させると、
同図(c)に示すように、ピット104内に半導体アイラ
ンド110としてダイヤモンドアイランドが包囲部10
6よりも厚く形成される。なお、半導体アイランド11
0を構成する半導体材料としては、ドーピングあるいは
ドーピングされていないダイアモンドの他に、導体、半
導体または絶縁体となり得る半導体材料を含むものであ
り、いわゆる当業者に知られた他の半導体材料、例えば
ヒ化ガリウム、炭化シリコン、シリコン、窒化炭素、窒
化ガリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素あるいはII
I−V族の窒化合金で構成してもよい。
成層108上にダイヤモンドを選択的に成長させると、
同図(c)に示すように、ピット104内に半導体アイラ
ンド110としてダイヤモンドアイランドが包囲部10
6よりも厚く形成される。なお、半導体アイランド11
0を構成する半導体材料としては、ドーピングあるいは
ドーピングされていないダイアモンドの他に、導体、半
導体または絶縁体となり得る半導体材料を含むものであ
り、いわゆる当業者に知られた他の半導体材料、例えば
ヒ化ガリウム、炭化シリコン、シリコン、窒化炭素、窒
化ガリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素あるいはII
I−V族の窒化合金で構成してもよい。
【0045】こうして形成された半導体アイランド11
0を、同図(d)に示されるように、基板102の包囲部
106と面一のレベルにまで研磨することで、半導体ア
イランド110の上面110aを平坦に仕上げると共
に、この平坦なアイランド表面(上面)110aと、基
板102の包囲部106の平坦面とで面一状態の平滑平
面を形成する。特に、この第1実施形態では、基板10
2を単結晶シリコン基板で構成するとともに、半導体ア
イランド110をダイヤモンドで構成しており、各ダイ
ヤモンドアイランド(半導体アイランド)110の側方
全周を取り囲む包囲部106はシリコンとなっている。
なお、基板102(包囲部106)の材料と、半導体ア
イランド110の材料との組み合わせについては、上記
組み合わせ(シリコン、ダイヤモンド)に限定されるも
のではなく、基板を構成する材料が半導体アイランド1
10を構成する材料よりも低硬度であり、切断加工が比
較的容易であるという条件を満足する限りにおいては、
表1の「基板102(包囲部106)」の欄に掲げた材
料群と、同表の「半導体アイランド110」の欄に掲げ
た材料群の中から、それぞれ1つずつ選択して組み合わ
せてもよい。
0を、同図(d)に示されるように、基板102の包囲部
106と面一のレベルにまで研磨することで、半導体ア
イランド110の上面110aを平坦に仕上げると共
に、この平坦なアイランド表面(上面)110aと、基
板102の包囲部106の平坦面とで面一状態の平滑平
面を形成する。特に、この第1実施形態では、基板10
2を単結晶シリコン基板で構成するとともに、半導体ア
イランド110をダイヤモンドで構成しており、各ダイ
ヤモンドアイランド(半導体アイランド)110の側方
全周を取り囲む包囲部106はシリコンとなっている。
なお、基板102(包囲部106)の材料と、半導体ア
イランド110の材料との組み合わせについては、上記
組み合わせ(シリコン、ダイヤモンド)に限定されるも
のではなく、基板を構成する材料が半導体アイランド1
10を構成する材料よりも低硬度であり、切断加工が比
較的容易であるという条件を満足する限りにおいては、
表1の「基板102(包囲部106)」の欄に掲げた材
料群と、同表の「半導体アイランド110」の欄に掲げ
た材料群の中から、それぞれ1つずつ選択して組み合わ
せてもよい。
【0046】
【表1】
【0047】以上の製造方法によって図2の電子デバイ
ス構造を有するウエハを製造することができる。そし
て、こうして製造された電子デバイス構造のうち、半導
体アイランド110をダイヤモンドで形成した場合に
は、特に後述するようにダイヤモンドアイランド上に圧
電体層や電極層などをさらに設けることで表面弾性波素
子のような電子デバイスに使用できる。また、ダイヤモ
ンドアイランド間に位置する平滑な包囲部106は基板
102の一部、つまり単結晶シリコンであり、後述する
ように包囲部106に抵抗器、コンデンサー、トランジ
スタ、ダイオードなどの電子回路を形成することができ
る。さらに、ダイヤモンドアイランド110とシリコン
包囲部106とで平滑平面が形成されているので、図3
(d)に示す電子デバイス構造は、写真製版法のように全
面に亘って平滑性が要求される標準的な微細加工工程を
適用することができる。
ス構造を有するウエハを製造することができる。そし
て、こうして製造された電子デバイス構造のうち、半導
体アイランド110をダイヤモンドで形成した場合に
は、特に後述するようにダイヤモンドアイランド上に圧
電体層や電極層などをさらに設けることで表面弾性波素
子のような電子デバイスに使用できる。また、ダイヤモ
ンドアイランド間に位置する平滑な包囲部106は基板
102の一部、つまり単結晶シリコンであり、後述する
ように包囲部106に抵抗器、コンデンサー、トランジ
スタ、ダイオードなどの電子回路を形成することができ
る。さらに、ダイヤモンドアイランド110とシリコン
包囲部106とで平滑平面が形成されているので、図3
(d)に示す電子デバイス構造は、写真製版法のように全
面に亘って平滑性が要求される標準的な微細加工工程を
適用することができる。
【0048】また、第1実施形態にかかる電子デバイス
構造では、半導体アイランド110の側方全周を取り囲
む包囲部106が、半導体アイランド110よりも低硬
度の材料によって形成されているため、切断のためにダ
イヤモンドを用いることなく、比較的硬い半導体材料を
半導体アイランド材料として用いた電子デバイスをウエ
ハからチップ状で容易に切り出すことができる。すなわ
ち、半導体アイランド110で覆われておらず、しかも
比較的低硬度の材料で形成されている包囲部106に沿
って切断することで、チップ状の電子デバイスに分離す
ることができる。また、ダイヤモンドによって基板全表
面を覆ってないため、その電子デバイス構造内でのスト
レスを減少することができる。さらに、ダイヤモンドに
よって覆われる基板面積は比較的小さいため、界面スト
レスを減らして、ストレスを低減することができる。
構造では、半導体アイランド110の側方全周を取り囲
む包囲部106が、半導体アイランド110よりも低硬
度の材料によって形成されているため、切断のためにダ
イヤモンドを用いることなく、比較的硬い半導体材料を
半導体アイランド材料として用いた電子デバイスをウエ
ハからチップ状で容易に切り出すことができる。すなわ
ち、半導体アイランド110で覆われておらず、しかも
比較的低硬度の材料で形成されている包囲部106に沿
って切断することで、チップ状の電子デバイスに分離す
ることができる。また、ダイヤモンドによって基板全表
面を覆ってないため、その電子デバイス構造内でのスト
レスを減少することができる。さらに、ダイヤモンドに
よって覆われる基板面積は比較的小さいため、界面スト
レスを減らして、ストレスを低減することができる。
【0049】なお、図2に示す電子デバイス構造を製造
する方法は図3に示した方法に限定されるものではな
く、図4や図5に示す方法によっても製造することがで
きる。
する方法は図3に示した方法に限定されるものではな
く、図4や図5に示す方法によっても製造することがで
きる。
【0050】図4は、第1実施形態にかかる電子デバイ
ス構造(図2)の製造方法の他の例を示す断面図であ
る。この製造方法では、まず先の製造方法(図3)と同
様に基板102の上面領域のうち図2の半導体アイラン
ド110の形成位置に対応する領域をエッチングまたは
機械加工によって除去して、複数のピット104を形成
するとともに、そのピット形成によって包囲部106を
形成する(図4(a))。
ス構造(図2)の製造方法の他の例を示す断面図であ
る。この製造方法では、まず先の製造方法(図3)と同
様に基板102の上面領域のうち図2の半導体アイラン
ド110の形成位置に対応する領域をエッチングまたは
機械加工によって除去して、複数のピット104を形成
するとともに、そのピット形成によって包囲部106を
形成する(図4(a))。
【0051】そして、同図(b)に示すように、核形成層
108′を包囲部106およびピット104上に全面形
成した後、パターニングされたマスク112を包囲部1
06に対応させながら核形成層108′上に選択的に形
成する。
108′を包囲部106およびピット104上に全面形
成した後、パターニングされたマスク112を包囲部1
06に対応させながら核形成層108′上に選択的に形
成する。
【0052】このマスク112はダイヤモンドの核形成
を抑制し、同図(c)に示すように、ピット104でのダ
イヤモンドアイランド(半導体アイランド)110の選
択的成長を促進する。マスク112を構成する材料とし
ては、例えば二酸化シリコンのようなダイヤモンド核形
成を抑制する材料を用いることができる。このようにし
てダイヤモンドアイランド110が形成されると、包囲
部106上に形成された核形成層108′およびマスク
112を除去する(同図(c))。この後、先の製造方法
(図3)と同様に、ダイヤモンドアイランド110を基
板102の包囲部106と面一のレベルにまで研磨する
ことで、ダイヤモンドアイランド110の上面110a
を平坦に仕上げると共に、この平坦なアイランド表面
(上面)110aと、基板102の包囲部106の平坦
面とで面一状態の平滑平面を形成する(同図(d))。
を抑制し、同図(c)に示すように、ピット104でのダ
イヤモンドアイランド(半導体アイランド)110の選
択的成長を促進する。マスク112を構成する材料とし
ては、例えば二酸化シリコンのようなダイヤモンド核形
成を抑制する材料を用いることができる。このようにし
てダイヤモンドアイランド110が形成されると、包囲
部106上に形成された核形成層108′およびマスク
112を除去する(同図(c))。この後、先の製造方法
(図3)と同様に、ダイヤモンドアイランド110を基
板102の包囲部106と面一のレベルにまで研磨する
ことで、ダイヤモンドアイランド110の上面110a
を平坦に仕上げると共に、この平坦なアイランド表面
(上面)110aと、基板102の包囲部106の平坦
面とで面一状態の平滑平面を形成する(同図(d))。
【0053】図5は、第1実施形態にかかる電子デバイ
ス構造(図2)の製造方法の別の例を示す断面図であ
る。この製造方法では、まず先の製造方法(図3)と同
様に基板102の上面領域のうち図2の半導体アイラン
ド110の形成位置に対応する領域をエッチングまたは
機械加工によって除去して、複数のピット104を形成
するとともに、そのピット形成によって包囲部106を
形成する(図5(a))。
ス構造(図2)の製造方法の別の例を示す断面図であ
る。この製造方法では、まず先の製造方法(図3)と同
様に基板102の上面領域のうち図2の半導体アイラン
ド110の形成位置に対応する領域をエッチングまたは
機械加工によって除去して、複数のピット104を形成
するとともに、そのピット形成によって包囲部106を
形成する(図5(a))。
【0054】そして、同図(b)に示すように核形成層1
08″を包囲部106およびピット104に覆うように
連続的に形成する。その後、ダイヤモンド成長させて基
板102上に連続ダイヤモンド層110″を形成する
(同図(c))。
08″を包囲部106およびピット104に覆うように
連続的に形成する。その後、ダイヤモンド成長させて基
板102上に連続ダイヤモンド層110″を形成する
(同図(c))。
【0055】それに続いて、同図(d)に示すように、包
囲部106の上面106aが現れるまで連続ダイヤモン
ド層110″を研磨して平坦なアイランド表面(上面)
110aと、基板102の包囲部106の平坦面106
aとで面一状態の平滑平面を形成する。
囲部106の上面106aが現れるまで連続ダイヤモン
ド層110″を研磨して平坦なアイランド表面(上面)
110aと、基板102の包囲部106の平坦面106
aとで面一状態の平滑平面を形成する。
【0056】<第2実施形態>図6は、この発明の第2
実施形態にかかる電子デバイス構造を示す部分斜視図で
ある。この電子デバイス構造が第1実施形態のそれと大
きく相違する点は、基板102の上面側で半導体アイラ
ンド110の側方全周を取り囲む包囲部106が、第1
実施形態では基板102の一部で構成されているのに対
し、第2実施形態では基板102とは異なる構成要素で
構成されている点であり、その他の構成はほぼ同一であ
る。以下、この電子デバイス構造の製造方法を詳細に説
明しながら、この電子デバイスの特徴について説明す
る。
実施形態にかかる電子デバイス構造を示す部分斜視図で
ある。この電子デバイス構造が第1実施形態のそれと大
きく相違する点は、基板102の上面側で半導体アイラ
ンド110の側方全周を取り囲む包囲部106が、第1
実施形態では基板102の一部で構成されているのに対
し、第2実施形態では基板102とは異なる構成要素で
構成されている点であり、その他の構成はほぼ同一であ
る。以下、この電子デバイス構造の製造方法を詳細に説
明しながら、この電子デバイスの特徴について説明す
る。
【0057】図7は、第2実施形態にかかる電子デバイ
ス構造の製造方法の一例を示す断面図である。この製造
方法によれば、まず最初に、同図(a)に示すように、基
板202上にパターニングされた核形成層204を形成
する。そして、この核形成層204に基づき基板202
上に半導体アイランドとしてダイヤモンドアイランド2
06を選択的に成長させる(同図(b))。
ス構造の製造方法の一例を示す断面図である。この製造
方法によれば、まず最初に、同図(a)に示すように、基
板202上にパターニングされた核形成層204を形成
する。そして、この核形成層204に基づき基板202
上に半導体アイランドとしてダイヤモンドアイランド2
06を選択的に成長させる(同図(b))。
【0058】そして、上記のようにして形成されたダイ
ヤモンドアイランド206を研磨し、ダイヤモンドアイ
ランド206の厚みを調整するとともに、その上面20
6aを平坦化する(同図(c))。その後、包囲部208
を構成する充填材で基板202およびダイヤモンドアイ
ランド206を覆うように充填層212を全面形成する
(同図(d))。さらに、ダイヤモンドアイランド206
の上面206aが現れるまで充填層212を研磨する。
これによって、ダイヤモンドアイランド206の側方全
周を取り囲むように包囲部208が形成されるととも
に、アイランド表面(上面)206aと、包囲部208
の上面208aとで面一状態の平滑平面が形成される
(同図(e))。
ヤモンドアイランド206を研磨し、ダイヤモンドアイ
ランド206の厚みを調整するとともに、その上面20
6aを平坦化する(同図(c))。その後、包囲部208
を構成する充填材で基板202およびダイヤモンドアイ
ランド206を覆うように充填層212を全面形成する
(同図(d))。さらに、ダイヤモンドアイランド206
の上面206aが現れるまで充填層212を研磨する。
これによって、ダイヤモンドアイランド206の側方全
周を取り囲むように包囲部208が形成されるととも
に、アイランド表面(上面)206aと、包囲部208
の上面208aとで面一状態の平滑平面が形成される
(同図(e))。
【0059】以上の製造方法によって図6の電子デバイ
ス構造を有するウエハを製造することができる。そし
て、こうして製造された電子デバイス構造は、第1実施
形態と同様の効果を有している。
ス構造を有するウエハを製造することができる。そし
て、こうして製造された電子デバイス構造は、第1実施
形態と同様の効果を有している。
【0060】なお、図7(e)に示すように、ダイヤモン
ドアイランド206の高さH(包囲部208の高さHと
同じ)は5μm乃至50μmで、ダイヤモンドアイラン
ド206間の間隔、つまり包囲部208の幅Wは20乃
至1000μmに設定することができる。このように幅
Wを設定することで、ダイヤモンドを使用しない従来よ
り周知のダイシング装置を使ってウエハを切断して電子
デバイスをチップ状で切り出すことができる。一例とし
ては、ダイヤモンドアイランド206の高さHを22μ
mで、幅Wを250μmに設定することが考えられる。
また、後述するように包囲部208に電子回路を形成す
るために、ダイヤモンドアイランド206間のスペース
を1000μm以上に設定してもよい。
ドアイランド206の高さH(包囲部208の高さHと
同じ)は5μm乃至50μmで、ダイヤモンドアイラン
ド206間の間隔、つまり包囲部208の幅Wは20乃
至1000μmに設定することができる。このように幅
Wを設定することで、ダイヤモンドを使用しない従来よ
り周知のダイシング装置を使ってウエハを切断して電子
デバイスをチップ状で切り出すことができる。一例とし
ては、ダイヤモンドアイランド206の高さHを22μ
mで、幅Wを250μmに設定することが考えられる。
また、後述するように包囲部208に電子回路を形成す
るために、ダイヤモンドアイランド206間のスペース
を1000μm以上に設定してもよい。
【0061】また、第2実施形態の電子デバイス構造の
一例として、ダイヤモンドアイランド206と包囲部2
08を12μmの高さで形成してもよい。ダイヤモンド
アイランド206間の包囲部208を250μmの幅で
形成してもよい。このように設定された電子デバイス構
図をプロフィロメトリ走査(profilometry scan)で表
面形状測定を行った処、図8に示すような結果が得られ
た。同図において、実線は包囲部208を形成する前の
ダイヤモンドアイランド206の輪郭を示す一方、破線
は包囲部208と一体となったダイヤモンドアイランド
206の輪郭を示している。前に述べたように、250
μmの幅の包囲部208は、ダイヤモンドを使用しない
従来より周知のダイシング装置を使ってウエハを切断す
るのに十分なスクライブラインとして機能する。
一例として、ダイヤモンドアイランド206と包囲部2
08を12μmの高さで形成してもよい。ダイヤモンド
アイランド206間の包囲部208を250μmの幅で
形成してもよい。このように設定された電子デバイス構
図をプロフィロメトリ走査(profilometry scan)で表
面形状測定を行った処、図8に示すような結果が得られ
た。同図において、実線は包囲部208を形成する前の
ダイヤモンドアイランド206の輪郭を示す一方、破線
は包囲部208と一体となったダイヤモンドアイランド
206の輪郭を示している。前に述べたように、250
μmの幅の包囲部208は、ダイヤモンドを使用しない
従来より周知のダイシング装置を使ってウエハを切断す
るのに十分なスクライブラインとして機能する。
【0062】また、上記第2実施形態にかかる電子デバ
イス構造における基板材料としては、ダイヤモンドの成
長に適しておれば、どのような基板材料を使用してもよ
い。例えば、基板202は、シリコンなどの半導体材
料、金属、あるいはセラミックスで形成すればよい。ま
た、包囲部208を基板202と同じ材料で形成して
も、あるいは異なる材料で形成してもよく、セラミック
材料、半導体材料、金属、あるいはポリマーで構成する
ことができる。なお、包囲部208の好ましい材料とし
て、シリコン、二酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化
シリコン(silicon oxynitride)、ガラス、ポリイミド、
ベンゾシクロブテン(benzocyclobutene)などがある。
イス構造における基板材料としては、ダイヤモンドの成
長に適しておれば、どのような基板材料を使用してもよ
い。例えば、基板202は、シリコンなどの半導体材
料、金属、あるいはセラミックスで形成すればよい。ま
た、包囲部208を基板202と同じ材料で形成して
も、あるいは異なる材料で形成してもよく、セラミック
材料、半導体材料、金属、あるいはポリマーで構成する
ことができる。なお、包囲部208の好ましい材料とし
て、シリコン、二酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化
シリコン(silicon oxynitride)、ガラス、ポリイミド、
ベンゾシクロブテン(benzocyclobutene)などがある。
【0063】また、基板202をシリコンのような半導
体材料の単結晶層で形成するとともに、包囲部208も
基板202と同一材料で形成することができる。また、
包囲部208が単結晶構造を持つように基板202の露
出した部分に包囲部208をエピタキシアル成長させる
ようにしてもよい。また、包囲部208は多結晶あるい
は無定形のフィルムとして成長させた後、再結晶化させ
てダイヤモンドアイランドに隣接する単結晶層として形
成するようにしてもよい。また、包囲部208の全体を
単結晶化する代わりに、上面領域のみを単結晶化するよ
うにしてもよい。さらに、ダイヤモンドアイランド20
6の間に単結晶シリコン充填材を形成することで包囲部
208を構成し、これらの包囲部208のうちダイヤモ
ンドアイランド206に隣接する箇所に電子回路を形成
することができ、この電子回路を電子デバイスの電子処
理部として機能させることができる。
体材料の単結晶層で形成するとともに、包囲部208も
基板202と同一材料で形成することができる。また、
包囲部208が単結晶構造を持つように基板202の露
出した部分に包囲部208をエピタキシアル成長させる
ようにしてもよい。また、包囲部208は多結晶あるい
は無定形のフィルムとして成長させた後、再結晶化させ
てダイヤモンドアイランドに隣接する単結晶層として形
成するようにしてもよい。また、包囲部208の全体を
単結晶化する代わりに、上面領域のみを単結晶化するよ
うにしてもよい。さらに、ダイヤモンドアイランド20
6の間に単結晶シリコン充填材を形成することで包囲部
208を構成し、これらの包囲部208のうちダイヤモ
ンドアイランド206に隣接する箇所に電子回路を形成
することができ、この電子回路を電子デバイスの電子処
理部として機能させることができる。
【0064】さらに、上記第2実施形態にかかる電子デ
バイス構造においては、半導体アイランドとしてダイヤ
モンドアイランドを形成しているが、第1実施形態と同
様に、半導体アイランドを構成する材料はダイヤモンド
に限定されるものではなく、いわゆる当業者に知られた
他の半導体材料、例えばヒ化ガリウム、炭化シリコン、
シリコン、窒化炭素、窒化ガリウム、窒化アルミニウ
ム、窒化ホウ素あるいはIII−V族の窒化合金で構成し
てもよい。なお、半導体アイランド110の材料と、包
囲部208の材料との組み合わせについては、包囲部2
08を構成する材料が半導体アイランド206を構成す
る材料よりも低硬度であり、切断加工が比較的容易であ
るという条件を満足する限りにおいては、表2の「半導
体アイランド206」の欄に掲げた材料群と、同表の
「包囲部208」の欄に掲げた材料群との中から、それ
ぞれ1つずつ選択して組み合わせてもよい。
バイス構造においては、半導体アイランドとしてダイヤ
モンドアイランドを形成しているが、第1実施形態と同
様に、半導体アイランドを構成する材料はダイヤモンド
に限定されるものではなく、いわゆる当業者に知られた
他の半導体材料、例えばヒ化ガリウム、炭化シリコン、
シリコン、窒化炭素、窒化ガリウム、窒化アルミニウ
ム、窒化ホウ素あるいはIII−V族の窒化合金で構成し
てもよい。なお、半導体アイランド110の材料と、包
囲部208の材料との組み合わせについては、包囲部2
08を構成する材料が半導体アイランド206を構成す
る材料よりも低硬度であり、切断加工が比較的容易であ
るという条件を満足する限りにおいては、表2の「半導
体アイランド206」の欄に掲げた材料群と、同表の
「包囲部208」の欄に掲げた材料群との中から、それ
ぞれ1つずつ選択して組み合わせてもよい。
【0065】
【表2】
【0066】図9は、第2実施形態にかかる電子デバイ
ス構造の製造方法の他の例を示す断面図である。この製
造方法では、まず最初に、基板202の上面全面に核形
成層204を形成した後、半導体アイランドを形成すべ
き位置に開口210aを有するパターンマスク層210
を核形成層204上に形成する(図9(a))。このパタ
ーンマスク層210はダイヤモンド核形成を抑制し、開
口210aに対応する位置にダイヤモンドを選択的に成
長させて半導体アイランドとしてダイヤモンドアイラン
ド206を形成する。そして、ダイヤモンドアイランド
206の形成が完了すると、パターンマスク層210
と、その直下に位置する核形成層204とを除去する
(同図(b))。そして、上記のようにして形成されたダ
イヤモンドアイランド206を研磨し、ダイヤモンドア
イランド206の厚みを調整するとともに、その上面2
06aを平坦化する(同図(c))。
ス構造の製造方法の他の例を示す断面図である。この製
造方法では、まず最初に、基板202の上面全面に核形
成層204を形成した後、半導体アイランドを形成すべ
き位置に開口210aを有するパターンマスク層210
を核形成層204上に形成する(図9(a))。このパタ
ーンマスク層210はダイヤモンド核形成を抑制し、開
口210aに対応する位置にダイヤモンドを選択的に成
長させて半導体アイランドとしてダイヤモンドアイラン
ド206を形成する。そして、ダイヤモンドアイランド
206の形成が完了すると、パターンマスク層210
と、その直下に位置する核形成層204とを除去する
(同図(b))。そして、上記のようにして形成されたダ
イヤモンドアイランド206を研磨し、ダイヤモンドア
イランド206の厚みを調整するとともに、その上面2
06aを平坦化する(同図(c))。
【0067】そして、基板202の上面のうちダイヤモ
ンドアイランド206が形成されずに露出している部分
に、充填材を選択的に充填してダイヤモンドアイランド
206よりも厚い充填層208′を形成する(同図
(d))。さらに、ダイヤモンドアイランド206の上面
206aと同一高さとなるように充填層208′を研磨
する。これによって、ダイヤモンドアイランド206の
側方全周を取り囲むように包囲部208が形成されると
ともに、アイランド表面(上面)206aと、包囲部2
08の上面208aとで面一状態の平滑平面が形成され
る(同図(e))。なお、この図9に示す製造方法では、
ダイヤモンドアイランド206および充填層208′を
それぞれ個別に研磨しているが、ダイヤモンドアイラン
ド206および充填層208′の両方を一度に研磨して
平滑平面を形成するようにしてもよい。
ンドアイランド206が形成されずに露出している部分
に、充填材を選択的に充填してダイヤモンドアイランド
206よりも厚い充填層208′を形成する(同図
(d))。さらに、ダイヤモンドアイランド206の上面
206aと同一高さとなるように充填層208′を研磨
する。これによって、ダイヤモンドアイランド206の
側方全周を取り囲むように包囲部208が形成されると
ともに、アイランド表面(上面)206aと、包囲部2
08の上面208aとで面一状態の平滑平面が形成され
る(同図(e))。なお、この図9に示す製造方法では、
ダイヤモンドアイランド206および充填層208′を
それぞれ個別に研磨しているが、ダイヤモンドアイラン
ド206および充填層208′の両方を一度に研磨して
平滑平面を形成するようにしてもよい。
【0068】図10は、第2実施形態にかかる電子デバ
イス構造の製造方法の別の例を示す断面図である。この
製造方法では、まず最初に、基板202上にダイヤモン
ド層206′を形成した(同図(a))後、ダイヤモンド
層206′のうち包囲部208に対応する部分にレーザ
ビームLBを照射する(同図(b))ことによって当該部
分のダイヤモンド材料を燃焼して除去する。これによっ
て、同図(c)に示すように、半導体アイランドとしてダ
イヤモンドアイランド206が形成される。
イス構造の製造方法の別の例を示す断面図である。この
製造方法では、まず最初に、基板202上にダイヤモン
ド層206′を形成した(同図(a))後、ダイヤモンド
層206′のうち包囲部208に対応する部分にレーザ
ビームLBを照射する(同図(b))ことによって当該部
分のダイヤモンド材料を燃焼して除去する。これによっ
て、同図(c)に示すように、半導体アイランドとしてダ
イヤモンドアイランド206が形成される。
【0069】そして、包囲部208を構成する充填材で
基板202およびダイヤモンドアイランド206を覆う
ように充填層212を全面形成する(同図(d))。さら
に、ダイヤモンドアイランド206の上面206aが現
れるまで充填層212を研磨する。これによって、ダイ
ヤモンドアイランド206の側方全周を取り囲むように
包囲部208が形成されるとともに、アイランド表面
(上面)206aと、包囲部208の上面208aとで
面一状態の平滑平面が形成される(同図(e))。
基板202およびダイヤモンドアイランド206を覆う
ように充填層212を全面形成する(同図(d))。さら
に、ダイヤモンドアイランド206の上面206aが現
れるまで充填層212を研磨する。これによって、ダイ
ヤモンドアイランド206の側方全周を取り囲むように
包囲部208が形成されるとともに、アイランド表面
(上面)206aと、包囲部208の上面208aとで
面一状態の平滑平面が形成される(同図(e))。
【0070】なお、ここでは、レーザビームLBの照射
によりダイヤモンド層206′のパターニングを行って
いるが、写真製版法を用いてパターニングしてもよい。
すなわち、ダイヤモンド層206′上に包囲部208の
形成位置に対応する開口を有するレジスト層を形成した
後、このレジスト層をマスクとして例えば酸素プラズマ
でエッチングすることで包囲部208に対応するダイヤ
モンド領域が除去され、パターニングされる。
によりダイヤモンド層206′のパターニングを行って
いるが、写真製版法を用いてパターニングしてもよい。
すなわち、ダイヤモンド層206′上に包囲部208の
形成位置に対応する開口を有するレジスト層を形成した
後、このレジスト層をマスクとして例えば酸素プラズマ
でエッチングすることで包囲部208に対応するダイヤ
モンド領域が除去され、パターニングされる。
【0071】<第3実施形態>図11は、この発明にか
かる電子デバイス構造の第3実施形態を示す断面図であ
る。この電子デバイス構造では、図3(d)、図4(d)およ
び図5(d)の電子デバイス構造の上面に表面弾性波素子
をさらに形成してなるものである。具体的には、電子デ
バイス構造では、基板402の上面領域に、相互に離隔
しながらマトリックス状に複数のダイヤモンドアイラン
ド(半導体アイランド)410が形成されるとともに、
これらのダイヤモンドアイランド410の側方全周を取
り囲むように基板402の上面側(図11の上方側)に
包囲部404が設けられている。各包囲部404は、第
1実施形態と同様に、基板402の一部により構成され
ており、包囲部404と、ダイヤモンドアイランド41
0とが面一状態に仕上げられ、平滑平面が形成されてい
る。そして、この平滑平面(包囲部404およびダイヤ
モンドアイランド410)上で互いに隣接するダイヤモ
ンドアイランド410およびその間に位置する包囲部2
08を横切るように圧電体層406が設けられるととも
に、さらに当該圧電体層406上で、しかもダイヤモン
ドアイランド410に対応して一対の櫛形電極408が
形成されている。
かる電子デバイス構造の第3実施形態を示す断面図であ
る。この電子デバイス構造では、図3(d)、図4(d)およ
び図5(d)の電子デバイス構造の上面に表面弾性波素子
をさらに形成してなるものである。具体的には、電子デ
バイス構造では、基板402の上面領域に、相互に離隔
しながらマトリックス状に複数のダイヤモンドアイラン
ド(半導体アイランド)410が形成されるとともに、
これらのダイヤモンドアイランド410の側方全周を取
り囲むように基板402の上面側(図11の上方側)に
包囲部404が設けられている。各包囲部404は、第
1実施形態と同様に、基板402の一部により構成され
ており、包囲部404と、ダイヤモンドアイランド41
0とが面一状態に仕上げられ、平滑平面が形成されてい
る。そして、この平滑平面(包囲部404およびダイヤ
モンドアイランド410)上で互いに隣接するダイヤモ
ンドアイランド410およびその間に位置する包囲部2
08を横切るように圧電体層406が設けられるととも
に、さらに当該圧電体層406上で、しかもダイヤモン
ドアイランド410に対応して一対の櫛形電極408が
形成されている。
【0072】この実施形態にかかる電子デバイス構造で
は、半導体アイランドをダイヤモンドで形成しており、
高温で作動可能であるとともに、表面弾性波の伝播速度
を向上させることができるという優れた特性を有してい
る。また、第1実施形態と同様に、ダイヤモンドアイラ
ンド(半導体アイランド)410の側方全周を取り囲む
包囲部404が、ダイヤモンドアイランド410よりも
低硬度の材料によって形成されているため、包囲部40
4に沿って切断することで、チップ状の電子デバイス
(表面弾性波素子)に分離することができる。また、ダ
イヤモンドによって基板全表面を覆ってないため、その
電子デバイス内でのストレスを減少することができる。
さらに、ダイヤモンドによって覆われる基板面積は比較
的小さいため、界面ストレスを減らして、ストレスを低
減することができる。なお、このような効果について
は、後で説明する第4ないし第8実施形態にかかる電子
デバイス構造においても発揮される共通した効果であ
る。
は、半導体アイランドをダイヤモンドで形成しており、
高温で作動可能であるとともに、表面弾性波の伝播速度
を向上させることができるという優れた特性を有してい
る。また、第1実施形態と同様に、ダイヤモンドアイラ
ンド(半導体アイランド)410の側方全周を取り囲む
包囲部404が、ダイヤモンドアイランド410よりも
低硬度の材料によって形成されているため、包囲部40
4に沿って切断することで、チップ状の電子デバイス
(表面弾性波素子)に分離することができる。また、ダ
イヤモンドによって基板全表面を覆ってないため、その
電子デバイス内でのストレスを減少することができる。
さらに、ダイヤモンドによって覆われる基板面積は比較
的小さいため、界面ストレスを減らして、ストレスを低
減することができる。なお、このような効果について
は、後で説明する第4ないし第8実施形態にかかる電子
デバイス構造においても発揮される共通した効果であ
る。
【0073】また、この実施形態にかかる電子デバイス
構造によれば、付加表面弾性波素子構造を提供すること
もできる。例えば、米国特許第5,355,568号公報
(表面弾性波素子を製造する方法)、米国特許第5,3
29,208号公報(表面弾性波素子とその製造方
法)、米国特許第4,952,832号公報(表面弾性波
素子)、米国特許第5,221,870号公報(表面弾性
波素子)、米国特許第5,294,858号公報(表面弾
性波素子)、そして米国特許出願第08/514,656
(滑らかなダイヤモンドベースのメサ構造と関連方法)
に、付加表面弾性波素子構造が説明されている。上記の
それぞれの文献の開示は本願の開示に含まれる。
構造によれば、付加表面弾性波素子構造を提供すること
もできる。例えば、米国特許第5,355,568号公報
(表面弾性波素子を製造する方法)、米国特許第5,3
29,208号公報(表面弾性波素子とその製造方
法)、米国特許第4,952,832号公報(表面弾性波
素子)、米国特許第5,221,870号公報(表面弾性
波素子)、米国特許第5,294,858号公報(表面弾
性波素子)、そして米国特許出願第08/514,656
(滑らかなダイヤモンドベースのメサ構造と関連方法)
に、付加表面弾性波素子構造が説明されている。上記の
それぞれの文献の開示は本願の開示に含まれる。
【0074】<第4実施形態>図12は、この発明にか
かる電子デバイス構造の第4実施形態を示す断面図であ
る。この電子デバイス構造が第3実施形態のそれと大き
く相違する点は、圧電体層406と櫛形電極408との
配置関係のみであり、その他の構成は同一である。すな
わち、この電子デバイス構造では、ダイヤモンドアイラ
ンド410上に一対の櫛形電極408が設けられ、さら
に櫛形電極408を覆うように、包囲部404、ダイヤ
モンドアイランド410および櫛形電極408上に圧電
体層406が全面に形成されており、こうして表面弾性
波素子が構成されている。
かる電子デバイス構造の第4実施形態を示す断面図であ
る。この電子デバイス構造が第3実施形態のそれと大き
く相違する点は、圧電体層406と櫛形電極408との
配置関係のみであり、その他の構成は同一である。すな
わち、この電子デバイス構造では、ダイヤモンドアイラ
ンド410上に一対の櫛形電極408が設けられ、さら
に櫛形電極408を覆うように、包囲部404、ダイヤ
モンドアイランド410および櫛形電極408上に圧電
体層406が全面に形成されており、こうして表面弾性
波素子が構成されている。
【0075】<第5〜8実施形態>図13は、この発明
にかかる電子デバイス構造の第5実施形態を示す断面図
である。この電子デバイス構造が第3実施形態のそれと
大きく相違する点は、互いに隣接するダイヤモンドアイ
ランド410間の中間部において圧電体層406が選択
的に除去されて包囲部404が露出しており、しかも当
該露出している包囲部404に、ソース領域420と、
ドレイン領域422と、ソース電極412と、ドレイン
電極414と、絶縁ゲート層416と、ゲート電極層4
18とからなる電界効果トランジスタが形成されている
点であり、その他の構成は同一である。
にかかる電子デバイス構造の第5実施形態を示す断面図
である。この電子デバイス構造が第3実施形態のそれと
大きく相違する点は、互いに隣接するダイヤモンドアイ
ランド410間の中間部において圧電体層406が選択
的に除去されて包囲部404が露出しており、しかも当
該露出している包囲部404に、ソース領域420と、
ドレイン領域422と、ソース電極412と、ドレイン
電極414と、絶縁ゲート層416と、ゲート電極層4
18とからなる電界効果トランジスタが形成されている
点であり、その他の構成は同一である。
【0076】なお、第5実施形態では、ダイヤモンドア
イランド410間で露出している包囲部404に電界効
果トランジスタを形成しているが、この電界効果トラン
ジスタとともに、あるいは別個に、他の電子部品を配置
して電子回路を形成するようにしてもよい。
イランド410間で露出している包囲部404に電界効
果トランジスタを形成しているが、この電界効果トラン
ジスタとともに、あるいは別個に、他の電子部品を配置
して電子回路を形成するようにしてもよい。
【0077】図14は、この発明にかかる電子デバイス
構造の第6実施形態を示す断面図であり、この電子デバ
イス構造では、露出している包囲部404にコンデンサ
が形成されている。すなわち、露出している包囲部40
4の上面側にドーピングされた領域436を設けるとと
もに、このドーピング領域436上に二酸化シリコンの
ような誘電層434を設け、さらに誘電層434上にゲ
ート電極層432を設けることでコンデンサが構成され
ている。
構造の第6実施形態を示す断面図であり、この電子デバ
イス構造では、露出している包囲部404にコンデンサ
が形成されている。すなわち、露出している包囲部40
4の上面側にドーピングされた領域436を設けるとと
もに、このドーピング領域436上に二酸化シリコンの
ような誘電層434を設け、さらに誘電層434上にゲ
ート電極層432を設けることでコンデンサが構成され
ている。
【0078】図15は、この発明にかかる電子デバイス
構造の第7実施形態を示す断面図であり、この電子デバ
イス構造では、露出している包囲部404にダイオード
が形成されている。すなわち、露出している包囲部40
4の上面側に第1導電型のドーピング領域448を設け
るとともに、この第1導電型のドーピング領域448の
上面側に第2導電型のドーピング領域446を設け、各
ドーピング領域448、446上に電極442、444
を形成することでダイオードが形成されている。
構造の第7実施形態を示す断面図であり、この電子デバ
イス構造では、露出している包囲部404にダイオード
が形成されている。すなわち、露出している包囲部40
4の上面側に第1導電型のドーピング領域448を設け
るとともに、この第1導電型のドーピング領域448の
上面側に第2導電型のドーピング領域446を設け、各
ドーピング領域448、446上に電極442、444
を形成することでダイオードが形成されている。
【0079】図16は、この発明にかかる電子デバイス
構造の第8実施形態を示す断面図であり、この電子デバ
イス構造では、露出している包囲部404に抵抗が形成
されている。すなわち、露出している包囲部404の上
面側にドーピングされた領域456を設けるとともに、
このドーピング領域456上で2つの電極452、45
4を互いに離隔配置することで抵抗が形成されている。
構造の第8実施形態を示す断面図であり、この電子デバ
イス構造では、露出している包囲部404に抵抗が形成
されている。すなわち、露出している包囲部404の上
面側にドーピングされた領域456を設けるとともに、
このドーピング領域456上で2つの電極452、45
4を互いに離隔配置することで抵抗が形成されている。
【0080】上記のように、露出した包囲部404上
に、電界効果トランジスタ、コンデンサ、ダイオードや
抵抗などの電子部品を形成することで電子回路を構成す
ることができ、この電子回路によって表面弾性波素子を
制御するようにしてもよい。また、表面弾性波素子のた
めに、調整されたR−C回路を提供することもできる。
さらに、LRC回路を使った表面弾性波素子に適合するイ
ンピーダンスのようなものが必要な場合には、インダク
ターを提供することもできる。当業者に知られた構造を
持ったインダクターを包囲部上に形成することができ
る。例えば、第1の複数の平行な伝導ラインを包囲部上
に形成し、誘電または強誘電体層をその上に形成し、誘
電または強誘電体層にバイアスを形成し、第1の複数の
伝導ラインの隣接する線の両端をつなぐように第2の伝
導ラインをその上に形成して、インダクターを完成させ
る。また、隣接する平行ラインの両端はワイヤーで連結
してもよい。さらに、伝導ラインのインダクタンスを十
分にしてもよい。
に、電界効果トランジスタ、コンデンサ、ダイオードや
抵抗などの電子部品を形成することで電子回路を構成す
ることができ、この電子回路によって表面弾性波素子を
制御するようにしてもよい。また、表面弾性波素子のた
めに、調整されたR−C回路を提供することもできる。
さらに、LRC回路を使った表面弾性波素子に適合するイ
ンピーダンスのようなものが必要な場合には、インダク
ターを提供することもできる。当業者に知られた構造を
持ったインダクターを包囲部上に形成することができ
る。例えば、第1の複数の平行な伝導ラインを包囲部上
に形成し、誘電または強誘電体層をその上に形成し、誘
電または強誘電体層にバイアスを形成し、第1の複数の
伝導ラインの隣接する線の両端をつなぐように第2の伝
導ラインをその上に形成して、インダクターを完成させ
る。また、隣接する平行ラインの両端はワイヤーで連結
してもよい。さらに、伝導ラインのインダクタンスを十
分にしてもよい。
【0081】<第9実施形態>図17は、この発明にか
かる電子デバイス構造の第9実施形態を示す断面図であ
る。この電子デバイス構造が第3実施形態のそれと大き
く相違する点は、ダイヤモンドアイランド上に表面弾性
波素子の代わりにトランジスタを形成している点であ
る。すなわち、これらのトランジスタはフィールド酸化
膜468で相互に素子分離されている。そして、各トラ
ンジスタは、ソース電極460と、ドレイン電極462
と、絶縁ゲート層464と、ゲート電極466を備えて
いる。なお、トランジスタとともに、あるいは別個に他
の電子部品をダイヤモンドアイランド410上に形成し
て電子回路を構成してもよい。このようにダイヤモンド
アイランド410上に電子回路を形成した場合、放射能
に対する強度、高いエネルギーバンドギャップ、高い作
動温度、化学的不活性等の効果がある。
かる電子デバイス構造の第9実施形態を示す断面図であ
る。この電子デバイス構造が第3実施形態のそれと大き
く相違する点は、ダイヤモンドアイランド上に表面弾性
波素子の代わりにトランジスタを形成している点であ
る。すなわち、これらのトランジスタはフィールド酸化
膜468で相互に素子分離されている。そして、各トラ
ンジスタは、ソース電極460と、ドレイン電極462
と、絶縁ゲート層464と、ゲート電極466を備えて
いる。なお、トランジスタとともに、あるいは別個に他
の電子部品をダイヤモンドアイランド410上に形成し
て電子回路を構成してもよい。このようにダイヤモンド
アイランド410上に電子回路を形成した場合、放射能
に対する強度、高いエネルギーバンドギャップ、高い作
動温度、化学的不活性等の効果がある。
【0082】<変形例>以上、実施形態に即してこの発
明を説明したが、この発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態では、基板上にダ
イヤモンドを成長させるために核形成層を利用している
が、基板へのダイヤモンドの形成方法はこれに限定され
るものではなく、例えば基板表面に微細な傷を設け、こ
れをダイヤモンドの核形成部として機能させてダイヤモ
ンドを形成してもよい。
明を説明したが、この発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態では、基板上にダ
イヤモンドを成長させるために核形成層を利用している
が、基板へのダイヤモンドの形成方法はこれに限定され
るものではなく、例えば基板表面に微細な傷を設け、こ
れをダイヤモンドの核形成部として機能させてダイヤモ
ンドを形成してもよい。
【0083】また、第3ないし第9実施形態では、第1
実施形態にかかる電子デバイス構造にさらに表面弾性波
素子や電子部品(トランジスタ、コンデンサなど)を形
成しているが、第2実施形態にかかる電子デバイス構造
にさらに表面弾性波素子や電子部品を形成するようにし
てもよい。
実施形態にかかる電子デバイス構造にさらに表面弾性波
素子や電子部品(トランジスタ、コンデンサなど)を形
成しているが、第2実施形態にかかる電子デバイス構造
にさらに表面弾性波素子や電子部品を形成するようにし
てもよい。
【0084】また、第3ないし第8実施形態では、半導
体アイランドをダイヤモンドで形成し、当該ダイヤモン
ドアイランドに表面弾性波素子を形成しているが、半導
体アイランドとして表1や表2に示す他の半導体物質を
用いてもよいことはいうまでもない。したがって、例え
ば半導体アイランドを圧電性半導体材料で形成した場合
には、その半導体アイランド上に一対の櫛形電極を直接
形成することで表面弾性波素子を構成することができ
る。
体アイランドをダイヤモンドで形成し、当該ダイヤモン
ドアイランドに表面弾性波素子を形成しているが、半導
体アイランドとして表1や表2に示す他の半導体物質を
用いてもよいことはいうまでもない。したがって、例え
ば半導体アイランドを圧電性半導体材料で形成した場合
には、その半導体アイランド上に一対の櫛形電極を直接
形成することで表面弾性波素子を構成することができ
る。
【0085】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、基板
上に半導体アイランドを設けるとともに、基板の上面側
において半導体アイランドよりも低硬度の包囲部によっ
て半導体アイランドの側方全周を取り囲むようにしてい
るため、切断のためにダイヤモンドを用いることなく、
比較的硬い半導体材料を半導体アイランド材料として用
いた電子デバイスをウエハからチップ状で切り出すこと
ができる。
上に半導体アイランドを設けるとともに、基板の上面側
において半導体アイランドよりも低硬度の包囲部によっ
て半導体アイランドの側方全周を取り囲むようにしてい
るため、切断のためにダイヤモンドを用いることなく、
比較的硬い半導体材料を半導体アイランド材料として用
いた電子デバイスをウエハからチップ状で切り出すこと
ができる。
【0086】また、半導体アイランドおよび包囲部の少
なくとも一方の上面領域を研磨して半導体アイランドと
包囲部とを面一状態に仕上げて平滑平面を形成している
ので、その後工程において、写真製版法のように全面に
亘って平滑性が要求される標準的な微細加工工程を当該
電子デバイス構造に対して適用することができる。
なくとも一方の上面領域を研磨して半導体アイランドと
包囲部とを面一状態に仕上げて平滑平面を形成している
ので、その後工程において、写真製版法のように全面に
亘って平滑性が要求される標準的な微細加工工程を当該
電子デバイス構造に対して適用することができる。
【0087】また、半導体アイランドによって基板全表
面を覆ってないため、その電子デバイス構造内でのスト
レスを減少することができるとともに、半導体アイラン
ドによって覆われる基板面積を比較的小さくすることが
でき、その結果、界面ストレスを減らして、ストレスを
低減することができる。
面を覆ってないため、その電子デバイス構造内でのスト
レスを減少することができるとともに、半導体アイラン
ドによって覆われる基板面積を比較的小さくすることが
でき、その結果、界面ストレスを減らして、ストレスを
低減することができる。
【0088】さらに、包囲部をシリコンなどの半導体材
料の単結晶で形成しているので、この単結晶の包囲部に
電子回路を形成することができ、電子デバイス構造は高
い汎用性を有する。
料の単結晶で形成しているので、この単結晶の包囲部に
電子回路を形成することができ、電子デバイス構造は高
い汎用性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる電子デバイス構造を有するウ
エハの平面図である。
エハの平面図である。
【図2】この発明にかかる電子デバイス構造の第1実施
形態を示す斜視図である。
形態を示す斜視図である。
【図3】第1実施形態にかかる電子デバイス構造の製造
方法の一例を示す断面図である。
方法の一例を示す断面図である。
【図4】第1実施形態にかかる電子デバイス構造の製造
方法の他の例を示す断面図である。
方法の他の例を示す断面図である。
【図5】第1実施形態にかかる電子デバイス構造の製造
方法の別の例を示す断面図である。
方法の別の例を示す断面図である。
【図6】この発明にかかる電子デバイス構造の第2実施
形態を示す斜視図である。
形態を示す斜視図である。
【図7】第2実施形態にかかる電子デバイス構造の製造
方法の一例を示す断面図である。
方法の一例を示す断面図である。
【図8】図7の製造方法で製造された電子デバイス構造
におけるダイヤモンド層と包囲部との深さ関係を示す図
である。
におけるダイヤモンド層と包囲部との深さ関係を示す図
である。
【図9】第2実施形態にかかる電子デバイス構造の製造
方法の他の例を示す断面図である。
方法の他の例を示す断面図である。
【図10】第2実施形態にかかる電子デバイス構造の製
造方法の別の例を示す断面図である。
造方法の別の例を示す断面図である。
【図11】この発明にかかる電子デバイス構造の第3実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図12】この発明にかかる電子デバイス構造の第4実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図13】この発明にかかる電子デバイス構造の第5実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図14】この発明にかかる電子デバイス構造の第6実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図15】この発明にかかる電子デバイス構造の第7実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図16】この発明にかかる電子デバイス構造の第8実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図17】この発明にかかる電子デバイス構造の第9実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
102,202,402…基板 104…ピット 106,208,404…包囲部 106a,208a…(包囲部の)上面 110,206,410…ダイヤモンドアイランド(半
導体アイランド) 110a,206a…(半導体アイランドの)上面 406…圧電体層 408…櫛形電極
導体アイランド) 110a,206a…(半導体アイランドの)上面 406…圧電体層 408…櫛形電極
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03H 3/02 H01L 41/08 C 9/17 41/22 Z
Claims (25)
- 【請求項1】 基板と、前記基板の上面上に形成された
少なくとも1個以上の半導体アイランドと、 前記基板の上面側で前記半導体アイランドの側方全周を
取り囲む包囲部とを備えた電子デバイス構造であって、 前記包囲部が前記半導体アイランドよりも低硬度である
ことを特徴とする電子デバイス構造。 - 【請求項2】 前記包囲部上に形成された電子回路をさ
らに備える請求項1記載の電子デバイス構造。 - 【請求項3】 前記半導体アイランド上に形成された圧
電体層をさらに備える請求項1または2記載の電子デバ
イス構造。 - 【請求項4】 前記半導体アイランドが複数個、相互に
離隔しながら前記基板上に形成された請求項1記載の電
子デバイス構造。 - 【請求項5】 前記複数の半導体アイランドのうちの少
なくとも1個以上の半導体アイランド上に圧電体層が形
成された請求項4記載の電子デバイス構造。 - 【請求項6】 基板の上面上に第1半導体材料よりなる
半導体アイランドを少なくとも1つ以上形成するアイラ
ンド形成工程と、前記基板の前記上面側で半導体アイラ
ンドの側方全周を取り囲むように、前記半導体アイラン
ドよりも低硬度の材料よりなる包囲部を形成する包囲部
形成工程とを備えることを特徴とする電子デバイス構造
の製造方法。 - 【請求項7】 前記包囲部形成工程が前記アイランド形
成工程に先立って行われる請求項6記載の電子デバイス
構造の製造方法。 - 【請求項8】 前記包囲部形成工程が、半導体アイラン
ドの形成位置に対応させて基板の上面領域にピットを形
成することで、当該上面領域のうち当該ピットを取り囲
む領域を前記包囲部として形成する工程を含むととも
に、 前記アイランド形成工程が前記包囲部形成工程によって
形成された前記ピット内に半導体アイランドを形成する
工程を含む請求項6または7に記載の電子デバイス構造
の製造方法。 - 【請求項9】 前記アイランド形成工程が、前記半導体
アイランドを選択的に前記基板の上面上に形成する工程
を含むとともに、 前記包囲部形成工程が、前記包囲部を選択的に前記基板
の上面側に形成する工程を含む請求項6に記載の電子デ
バイス構造の製造方法。 - 【請求項10】 前記アイランド形成工程が、前記基板
の上面上に複数の半導体アイランドを形成する工程であ
るとともに、 前記複数の半導体アイランドの少なくとも1つに圧電体
層を形成する圧電体層形成工程をさらに備える請求項6
記載の電子デバイス構造の製造方法。 - 【請求項11】 互いに隣り合う2つの半導体アイラン
ドと、当該半導体アイランド間に位置する包囲部とを横
切るように、これらの半導体アイランドおよび包囲部上
に1つの圧電体層を形成する圧電体層工程をさらに備え
た請求項10記載の電子デバイス構造の製造方法。 - 【請求項12】 各半導体アイランド上に圧電体層を選
択的に形成する圧電体層工程をさらに備えた請求項10
記載の電子デバイス構造の製造方法。 - 【請求項13】 前記複数の半導体アイランドの1つに
隣接する包囲部の上に電子回路を形成する電子回路形成
工程をさらに備えた請求項10記載の電子デバイス構造
の製造方法。 - 【請求項14】 前記圧電体層上に、一対の電極を形成
する電極形成工程をさらに備えた請求項10ないし13
のいずれかに記載の電子デバイス構造の製造方法。 - 【請求項15】 前記包囲部の厚みが前記半導体アイラ
ンドの厚みより大きくなるように、前記包囲部形成工程
において前記包囲部が形成されるとともに、前記アイラ
ンド形成工程において前記半導体アイランドが形成さ
れ、しかも、 前記包囲部の上面が隣接する半導体アイランドの上面と
同一高さになるまで、前記包囲部を上方側より除去し、
除去後の包囲部の上面と前記半導体アイランドの上面と
で平滑平面を形成する除去工程をさらに備えた請求項6
記載の電子デバイス構造の製造方法。 - 【請求項16】 前記半導体アイランドの上面と前記包
囲部の上面とを隣接させながら、両上面で平滑平面を形
成する請求項6に記載の電子デバイス構造の製造方法。 - 【請求項17】 前記基板が単結晶材料からなり、しか
も、 前記包囲部形成工程が、前記第1半導体材料と異なる第
2半導体材料を前記基板上にエピタキシャル成長させる
工程を含む請求項6または16記載の電子デバイスの製
造方法。 - 【請求項18】 前記包囲部形成工程が、 前記第1半導体材料と異なる第2半導体材料の多結晶層
を前記基板の上面側に形成する工程と、 前記包囲部の少なくとも上面領域を再結晶化して当該上
面を単結晶化とする工程とを含む請求項6または16記
載の電子デバイスの製造方法。 - 【請求項19】 前記包囲部形成工程が、その上面が隣
接する半導体アイランドの上面とで平滑平面を形成する
ように、前記第1半導体材料と異なる第2半導体材料の
層を包囲部として形成する工程である請求項6または1
6記載の電子デバイスの製造方法。 - 【請求項20】 電子回路を前記包囲部に形成する電子
回路形成工程をさらに備える請求項6、7、8、9、1
5ないし19のいずれかに記載の電子デバイス構造の製
造方法。 - 【請求項21】 圧電体層を前記半導体アイランド上に
形成する圧電体層形成工程をさらに備える請求項6、
7、8、9、15ないし20のいずれかに記載の電子デ
バイス構造の製造方法。 - 【請求項22】 1対の電極を前記圧電体層上に形成す
る電極形成工程をさらに備える請求項21記載の電子デ
バイス構造の製造方法。 - 【請求項23】 1対の電極を前記半導体アイランド上
に形成する電極形成工程と、 圧電体層を前記電極および前記半導体アイランド上に形
成する圧電体層形成工程をさらに備える請求項6、7、
8、9、15ないし20のいずれかに記載の電子デバイ
ス構造の製造方法。 - 【請求項24】 前記半導体アイランドおよび前記包囲
部の少なくとも一方の上面領域を研磨し、前記半導体ア
イランドと前記包囲部とを面一状態に仕上げる研磨工程
をさらに備える請求項6ないし23のいずれかに記載の
電子デバイス構造の製造方法。 - 【請求項25】 前記半導体アイランドがダイヤモンド
からなる請求項6ないし24のいずれかに記載の電子デ
バイス構造の製造方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/698,869 | 1996-08-16 | ||
| US08/689,705 US5907768A (en) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | Methods for fabricating microelectronic structures including semiconductor islands |
| US08/698,869 US5872415A (en) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | Microelectronic structures including semiconductor islands |
| US08/689,705 | 1996-08-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1074715A true JPH1074715A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=27104469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21850197A Withdrawn JPH1074715A (ja) | 1996-08-16 | 1997-08-13 | 電子デバイス構造およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1074715A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007500439A (ja) * | 2003-07-30 | 2007-01-11 | エレメント シックス リミテッド | ダイヤモンド基体の製造方法 |
-
1997
- 1997-08-13 JP JP21850197A patent/JPH1074715A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007500439A (ja) * | 2003-07-30 | 2007-01-11 | エレメント シックス リミテッド | ダイヤモンド基体の製造方法 |
| JP4938449B2 (ja) * | 2003-07-30 | 2012-05-23 | エレメント シックス リミテッド | 単結晶ダイヤモンド基体を処理する方法で用いるためのダイヤモンドウェーハ組立体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5907768A (en) | Methods for fabricating microelectronic structures including semiconductor islands | |
| US5872415A (en) | Microelectronic structures including semiconductor islands | |
| EP1187318B1 (en) | Acoustic resonator | |
| US4482422A (en) | Method for growing a low defect monocrystalline layer on a mask | |
| CN100444323C (zh) | 形成晶格调制半导体基片 | |
| JPS5893221A (ja) | 半導体薄膜構造とその製造方法 | |
| KR20000035823A (ko) | 반도체 물질의 웨이퍼를 큰 치수로 제조하는 방법 및 이 결과의웨이퍼를 절연체 상의 반도체 형태의 기판을 제조하는 데 사용하는 방법 | |
| JPH10177974A (ja) | ヘテロエピタキシャルウェハ上のデバイスチップ製造方法 | |
| US3624467A (en) | Monolithic integrated-circuit structure and method of fabrication | |
| US4567646A (en) | Method for fabricating a dielectric isolated integrated circuit device | |
| JP3338360B2 (ja) | 窒化ガリウム系半導体ウエハの製造方法 | |
| JPS60150618A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2560765B2 (ja) | 大面積半導体基板の製造方法 | |
| JPH1074715A (ja) | 電子デバイス構造およびその製造方法 | |
| JPH0553299B2 (ja) | ||
| JP3319507B2 (ja) | ダイヤモンドウェハのチップ化方法 | |
| US7026261B2 (en) | Method for fabricating semiconductor device | |
| JP7135352B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US4095330A (en) | Composite semiconductor integrated circuit and method of manufacture | |
| JPH04199632A (ja) | Soiウエハ及びその製造方法 | |
| JPS59121823A (ja) | 単結晶シリコン膜形成法 | |
| KR20230002704A (ko) | 반도체 장치, 및, 반도체 장치의 제조 방법 | |
| JPH0669430A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS5821854A (ja) | 半導体回路素子 | |
| JPS6043814A (ja) | 半導体結晶薄膜の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041102 |