JP2760988B2 - ハイブリッド基板 - Google Patents
ハイブリッド基板Info
- Publication number
- JP2760988B2 JP2760988B2 JP62206807A JP20680787A JP2760988B2 JP 2760988 B2 JP2760988 B2 JP 2760988B2 JP 62206807 A JP62206807 A JP 62206807A JP 20680787 A JP20680787 A JP 20680787A JP 2760988 B2 JP2760988 B2 JP 2760988B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- polysilicon
- hybrid
- hybrid substrate
- silicon
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、微細なパターンを有する能動素子用のハイ
ブリッド基板に関するものである。 ［従来の技術］ 従来感熱ヘッドやインクジェットヘッドなどの微細な
パターンを持った大面積能動素子の基板には、アルミナ
やシリコンなどが用いられてきた。 ［発明が解決しようとしている問題点］ しかしながら、アルミナ基板では表面の平坦性が悪い
ために、10μｍ程度の微細な線幅を有する素子を形成す
ることは不可能である。また、表面平坦性を良くするた
めに、アルミナの表面に溶融ガラスをコーテイングした
ものも作られているが、ガラスの熱伝導はアルミナの約
1/20とかなり悪く、その上に発熱性の素子を形成した場
合、蓄熱効果により高い周波数で素子の発熱を制御する
ことは難しい。 また、シリコンウェハは表面平坦性は良いがコストが
高い。また、さらにポリシリコンウェハは、リシリコン
ウェハよりもやや安価ではあるが、機械的強度が著しく
低いという欠点がある。 本発明は以上の従来技術の問題点を解決して、表面平
坦性が良好で、コストの安価なハイブリッド基板を提供
することを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の要旨は、表面にパターニングされた発熱体の
複数が形成されるハイブリッド基板において、前記ハイ
ブリッド基板は、セラミック基板上に層厚20μｍ以上の
Si層を前記発熱体の複数が形成される領域にわたって有
することを特徴とするハイブリッド基板に存在する。 ［作用］ 本発明は多結晶セラミック基板の上にアモルファス又
はポリクリスタルのシリコンを20μｍ以上堆積すること
によって両者のそれぞれの欠点を補充するものである。 従来にもセラミック基板の上にポリクリスタル又はア
モルファスシリコンを薄く（10μｍ以下）堆積したセン
サーや太陽電池などは報告されているが、これらは低速
度で半導体グレードの膜を堆積したもので本質的な本発
明とは異なっている。 ［実施例］ 以下に本発明を実施例をあげて具体的に説明する。 実施例１ 第１図は本発明の実施例であり、アルミナ基板上にポ
リシリコン膜をCVD成長させ、平坦化してハイブリッド
基板を形成する時の工程図である。以下に各工程につい
ての説明を行なう。 （ａ）表面研摩のしていないアルミナ基板１上に、核形
成密度をコントロールしながら、表面の凸凹を埋められ
るような粒径のポリシリコン２を堆積する。 堆積は、まずHClガスを高温のアルミナ基板１に流す
こで表面清浄化をした後、H2で希釈したSiCl4，SiH2Cl2
等の反応ガスを用い、減圧下（〜150Torr程度）で基板
温度（900〜1100℃）で行なう。この時の堆積速度は40
〜60μm/hrである。 （ｂ）約40分間で約50μｍのポリシリコンが堆積し、ア
ルミナ基板１表面の凸凹は完全に覆われる。 （ｃ）次にアルミナ基板１の表面の平坦性を向上させる
ために機械的な研摩を行ない、約30μｍ程度の厚さまで
ポリシリコンを削る 以上の方法では、ベース基板のアルミナの凸凹が荒い
ものを用いられるし、ポリシリコンの成長速度が大きい
のでスループットが上がる。 実施例２ 本発明の第２の実施例として、窒化アルミ基板上にマ
イクロ波プラズマCVDでアモルファスシリコン膜又は、
ポリシリコン膜を堆積させて、ハイブリッド基板を形成
する方法について説明する。 第２図（ａ）はマイクロ波プラズマCVD装置の構成図
である。窒化アルミ基板21は、堆積面を内側に向けて円
周上に配置し、中心部からSiH4ガスを導入し、上下方向
からμ波23を掛けてプラズマCVDを行なう。 第２図（ｂ）はハイブリッド基板の作製工程を示して
いる。 （ａ）表面の荒い窒化アルミ基板21を（ｂ）荒ラップを
かけて極端な凸凹を落す。 （ｃ）次にマイクロ波プラズマCVDでアモルファスシリ
コンあるいはポリシリコン24を30μｍ程度堆積する。 堆積条件は、250mm×60mm窒化アルミ基板６枚で、SiH
4170〜340sccm、基板温度200〜480℃、圧力0.5〜20mTor
rマイクロ波電力は500W〜2kWで行なう。堆積時間は20〜
40分で、30μｍ程度堆積できる。基板温度が380℃以上
になると膜はポリシリコンになる。 以上の工程により作成されたハイブリッド基板は、ア
モルファスシリコンあるいはポリシリコン膜の表面性が
良いので研磨する必要がない。 実施例３ 第３図はアルミナ基板上に溶融シリコンを摘下してポ
リシリコンを形成し、それを平坦化してハイブリッド基
板を形成する時の作製装置図である。 すなわち、高温でシリコンを溶融して滴下する部分と
アルミナ基板を加熱して回転するホルダー部分からなっ
ている。 以下にハイブリッド基板の作製工程を述べる。 第３図において、カーボンヒーター８により石英ルツ
ボ４（周囲をグラファイト５で覆ってある）を1450℃ま
で加熱してシリコン６を溶かす。溶融シリコンは石英ロ
ート７を通して滴下できる状態となっており、アルミナ
基板９へ滴下されることとなる。 なお、アルミナ基板９は回転ホルダー10にのせ100〜4
00rpmで回転させ、カーボンヒーター11で1000〜1400℃
に加熱されている。 従って、セラミック基板９上に摘下されたシリコン６
は遠心力でアルミナ基板９上に広がり、0.2〜0.5mmの厚
さでポリクリスタルになり固まる。これを第１図に示し
た実施例と同様に機械的に研磨する。 以上の製法によって作製したセラミック／シリコンハ
イブリッド基板上にサーマルヘッドを形成する工程を示
す。第４図はサーマルヘッドの構成を示したものであ
る。 セラミック／シリコンハイブリッド基板上にTaN42を
スパッタリング法により1000Å堆積する。次にAl43をス
パッタリング法によって5000Å堆積する。それをフォト
リソ技術によってヒーターサイズ50μｍ×20μｍのパタ
ーン（第４図（ａ））を作成する。さらに酸化防止層44
としてSiO2をスパッタリング法で１μｍ堆積し、耐磨耗
層45としてTa2O5をスパッタリング法で３μｍ堆積す
る。 第４図（ｂ）はこのようにして作成したサーマルヘッ
ドの断面構成を示している。 以上、第１実施例乃至第３実施例により得られたハイ
ブリッド基板の特性を第１表に従来例と供に記した。 第１表に示すごとく、本発明によるハイブリッド基板
は平坦性、加工性、強度、熱伝導性、均一性、コストの
すべての面において一定の水準を満たしていた。 ［発明の効果］ 以上説明したごとく、本発明によれば発熱性の大面積
能動素子に要求される、平坦性、加工性、高い熱伝導
性、均一性、コストのすべての面において一定水準を満
足するハイブリッド基板を提供することができる。
ブリッド基板に関するものである。 ［従来の技術］ 従来感熱ヘッドやインクジェットヘッドなどの微細な
パターンを持った大面積能動素子の基板には、アルミナ
やシリコンなどが用いられてきた。 ［発明が解決しようとしている問題点］ しかしながら、アルミナ基板では表面の平坦性が悪い
ために、10μｍ程度の微細な線幅を有する素子を形成す
ることは不可能である。また、表面平坦性を良くするた
めに、アルミナの表面に溶融ガラスをコーテイングした
ものも作られているが、ガラスの熱伝導はアルミナの約
1/20とかなり悪く、その上に発熱性の素子を形成した場
合、蓄熱効果により高い周波数で素子の発熱を制御する
ことは難しい。 また、シリコンウェハは表面平坦性は良いがコストが
高い。また、さらにポリシリコンウェハは、リシリコン
ウェハよりもやや安価ではあるが、機械的強度が著しく
低いという欠点がある。 本発明は以上の従来技術の問題点を解決して、表面平
坦性が良好で、コストの安価なハイブリッド基板を提供
することを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の要旨は、表面にパターニングされた発熱体の
複数が形成されるハイブリッド基板において、前記ハイ
ブリッド基板は、セラミック基板上に層厚20μｍ以上の
Si層を前記発熱体の複数が形成される領域にわたって有
することを特徴とするハイブリッド基板に存在する。 ［作用］ 本発明は多結晶セラミック基板の上にアモルファス又
はポリクリスタルのシリコンを20μｍ以上堆積すること
によって両者のそれぞれの欠点を補充するものである。 従来にもセラミック基板の上にポリクリスタル又はア
モルファスシリコンを薄く（10μｍ以下）堆積したセン
サーや太陽電池などは報告されているが、これらは低速
度で半導体グレードの膜を堆積したもので本質的な本発
明とは異なっている。 ［実施例］ 以下に本発明を実施例をあげて具体的に説明する。 実施例１ 第１図は本発明の実施例であり、アルミナ基板上にポ
リシリコン膜をCVD成長させ、平坦化してハイブリッド
基板を形成する時の工程図である。以下に各工程につい
ての説明を行なう。 （ａ）表面研摩のしていないアルミナ基板１上に、核形
成密度をコントロールしながら、表面の凸凹を埋められ
るような粒径のポリシリコン２を堆積する。 堆積は、まずHClガスを高温のアルミナ基板１に流す
こで表面清浄化をした後、H2で希釈したSiCl4，SiH2Cl2
等の反応ガスを用い、減圧下（〜150Torr程度）で基板
温度（900〜1100℃）で行なう。この時の堆積速度は40
〜60μm/hrである。 （ｂ）約40分間で約50μｍのポリシリコンが堆積し、ア
ルミナ基板１表面の凸凹は完全に覆われる。 （ｃ）次にアルミナ基板１の表面の平坦性を向上させる
ために機械的な研摩を行ない、約30μｍ程度の厚さまで
ポリシリコンを削る 以上の方法では、ベース基板のアルミナの凸凹が荒い
ものを用いられるし、ポリシリコンの成長速度が大きい
のでスループットが上がる。 実施例２ 本発明の第２の実施例として、窒化アルミ基板上にマ
イクロ波プラズマCVDでアモルファスシリコン膜又は、
ポリシリコン膜を堆積させて、ハイブリッド基板を形成
する方法について説明する。 第２図（ａ）はマイクロ波プラズマCVD装置の構成図
である。窒化アルミ基板21は、堆積面を内側に向けて円
周上に配置し、中心部からSiH4ガスを導入し、上下方向
からμ波23を掛けてプラズマCVDを行なう。 第２図（ｂ）はハイブリッド基板の作製工程を示して
いる。 （ａ）表面の荒い窒化アルミ基板21を（ｂ）荒ラップを
かけて極端な凸凹を落す。 （ｃ）次にマイクロ波プラズマCVDでアモルファスシリ
コンあるいはポリシリコン24を30μｍ程度堆積する。 堆積条件は、250mm×60mm窒化アルミ基板６枚で、SiH
4170〜340sccm、基板温度200〜480℃、圧力0.5〜20mTor
rマイクロ波電力は500W〜2kWで行なう。堆積時間は20〜
40分で、30μｍ程度堆積できる。基板温度が380℃以上
になると膜はポリシリコンになる。 以上の工程により作成されたハイブリッド基板は、ア
モルファスシリコンあるいはポリシリコン膜の表面性が
良いので研磨する必要がない。 実施例３ 第３図はアルミナ基板上に溶融シリコンを摘下してポ
リシリコンを形成し、それを平坦化してハイブリッド基
板を形成する時の作製装置図である。 すなわち、高温でシリコンを溶融して滴下する部分と
アルミナ基板を加熱して回転するホルダー部分からなっ
ている。 以下にハイブリッド基板の作製工程を述べる。 第３図において、カーボンヒーター８により石英ルツ
ボ４（周囲をグラファイト５で覆ってある）を1450℃ま
で加熱してシリコン６を溶かす。溶融シリコンは石英ロ
ート７を通して滴下できる状態となっており、アルミナ
基板９へ滴下されることとなる。 なお、アルミナ基板９は回転ホルダー10にのせ100〜4
00rpmで回転させ、カーボンヒーター11で1000〜1400℃
に加熱されている。 従って、セラミック基板９上に摘下されたシリコン６
は遠心力でアルミナ基板９上に広がり、0.2〜0.5mmの厚
さでポリクリスタルになり固まる。これを第１図に示し
た実施例と同様に機械的に研磨する。 以上の製法によって作製したセラミック／シリコンハ
イブリッド基板上にサーマルヘッドを形成する工程を示
す。第４図はサーマルヘッドの構成を示したものであ
る。 セラミック／シリコンハイブリッド基板上にTaN42を
スパッタリング法により1000Å堆積する。次にAl43をス
パッタリング法によって5000Å堆積する。それをフォト
リソ技術によってヒーターサイズ50μｍ×20μｍのパタ
ーン（第４図（ａ））を作成する。さらに酸化防止層44
としてSiO2をスパッタリング法で１μｍ堆積し、耐磨耗
層45としてTa2O5をスパッタリング法で３μｍ堆積す
る。 第４図（ｂ）はこのようにして作成したサーマルヘッ
ドの断面構成を示している。 以上、第１実施例乃至第３実施例により得られたハイ
ブリッド基板の特性を第１表に従来例と供に記した。 第１表に示すごとく、本発明によるハイブリッド基板
は平坦性、加工性、強度、熱伝導性、均一性、コストの
すべての面において一定の水準を満たしていた。 ［発明の効果］ 以上説明したごとく、本発明によれば発熱性の大面積
能動素子に要求される、平坦性、加工性、高い熱伝導
性、均一性、コストのすべての面において一定水準を満
足するハイブリッド基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例で熱CVD法によるハイブリッド
基板の作製工程図、第２図は本発明の実施例であり、溶
融シリコン摘下法によるマイクロ波CVDによるハイブリ
ッド基板の作製工程図、第３図は、ハイブリッド基板作
製装置。第４図（ａ）は実施例１乃至実施例３により作
製したハイブリッド基板上にサーマルヘッドを形成した
場合の平面図であり、（ｂ）は、そのＸ−Ｙ断面図であ
る。 １…アルミナ基板、２…ポリシリコン結晶粒、３…ポリ
シリコン膜、４…石英ルツボ、５…グラファイトルツ
ボ、６…シリコン、７…石英ロート、８…カーボンヒー
ター、９…アルミナ基板、10…回転式基板ホルダー、11
…カーボンヒーター、21…窒化アルミ基板、22…セラミ
ック導波窓、23…側波、24…ポリシリコン膜あるいはア
モルファスシリコン膜、40…セラミック基板、41…ポリ
シリコン層、42…TaN、43…Al、44…SiO2、45…Ta2O5。
基板の作製工程図、第２図は本発明の実施例であり、溶
融シリコン摘下法によるマイクロ波CVDによるハイブリ
ッド基板の作製工程図、第３図は、ハイブリッド基板作
製装置。第４図（ａ）は実施例１乃至実施例３により作
製したハイブリッド基板上にサーマルヘッドを形成した
場合の平面図であり、（ｂ）は、そのＸ−Ｙ断面図であ
る。 １…アルミナ基板、２…ポリシリコン結晶粒、３…ポリ
シリコン膜、４…石英ルツボ、５…グラファイトルツ
ボ、６…シリコン、７…石英ロート、８…カーボンヒー
ター、９…アルミナ基板、10…回転式基板ホルダー、11
…カーボンヒーター、21…窒化アルミ基板、22…セラミ
ック導波窓、23…側波、24…ポリシリコン膜あるいはア
モルファスシリコン膜、40…セラミック基板、41…ポリ
シリコン層、42…TaN、43…Al、44…SiO2、45…Ta2O5。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭55−99793（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−211057（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−203325（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−125852（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−84946（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−134270（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−56401（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−55901（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−70513（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
B41J 2/335
B41J 2/05
H01L 23/14
H01L 49/00
H05K 1/16
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．表面にパターニングされた発熱体の複数が形成され
るハイブリッド基板において、前記ハイブリッド基板
は、セラミック基板上に層厚20μｍ以上のSi層を前記発
熱体の複数が形成される領域にわたって有することを特
徴とするハイブリッド基板。 ２．前記Si層はポリシリコンまたはアモルファスシリコ
ンであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
のハイブリッド基板。 ３．前記Si層は表面が研磨されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のハイブリッド
基板。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62206807A JP2760988B2 (ja) | 1987-08-20 | 1987-08-20 | ハイブリッド基板 |
| DE3851735T DE3851735T2 (de) | 1987-08-20 | 1988-08-19 | Hybrid-Substrat. |
| EP88307734A EP0304337B1 (en) | 1987-08-20 | 1988-08-19 | Hybrid substrate |
| AU21460/88A AU621831B2 (en) | 1987-08-20 | 1988-08-22 | Ceramic base substrate wiyh a deposited multi-layer structure of a different material |
| US07/742,189 US5134018A (en) | 1987-08-20 | 1991-08-02 | Hybrid substrate |
| US07/884,178 US5232766A (en) | 1987-08-20 | 1992-05-18 | Hybrid substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62206807A JP2760988B2 (ja) | 1987-08-20 | 1987-08-20 | ハイブリッド基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6449662A JPS6449662A (en) | 1989-02-27 |
| JP2760988B2 true JP2760988B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=16529416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62206807A Expired - Fee Related JP2760988B2 (ja) | 1987-08-20 | 1987-08-20 | ハイブリッド基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2760988B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6908563B2 (en) | 2001-11-27 | 2005-06-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink-jet head, and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5599793A (en) * | 1979-01-25 | 1980-07-30 | Nippon Electric Co | Method of forming thick film |
| JPS61211057A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-19 | Toshiba Corp | サ−マルヘツド |
| JPS62203325A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体用基板とその製造方法 |
-
1987
- 1987-08-20 JP JP62206807A patent/JP2760988B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6449662A (en) | 1989-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4111669B2 (ja) | シート製造方法、シートおよび太陽電池 | |
| JPH06283454A (ja) | Ｃｖｄにより大面積のガラス基板上に高堆積速度でシリコン窒化薄膜を堆積する方法 | |
| US20060194417A1 (en) | Polycrystalline sillicon substrate | |
| US4370288A (en) | Process for forming self-supporting semiconductor film | |
| JPS6353915A (ja) | Ｓｏｉ装置の製造方法 | |
| JP2556621B2 (ja) | 炭化ケイ素膜の成膜方法 | |
| JP2760988B2 (ja) | ハイブリッド基板 | |
| US5134018A (en) | Hybrid substrate | |
| JPH09310170A (ja) | 炭化珪素薄膜構造体およびその作製方法 | |
| JPH10189695A (ja) | 気相成長用サセプタ及びその製造方法 | |
| JP3657036B2 (ja) | 炭化ケイ素薄膜および炭化ケイ素薄膜積層基板の製造方法 | |
| JP7255473B2 (ja) | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 | |
| US5232766A (en) | Hybrid substrate | |
| JPH09266214A (ja) | シリコンウェーハの製造方法及びシリコンウェーハ | |
| US6951585B2 (en) | Liquid-phase growth method and liquid-phase growth apparatus | |
| JPS593952A (ja) | アルミニウム配線層の形成方法 | |
| JPH09263498A (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
| US20010032708A1 (en) | Electrode plate for plasma etching equipment for forming uniformly-etched surface | |
| JPS6058613A (ja) | エピタキシャル装置 | |
| JP2554336B2 (ja) | 誘電体分離基板の製造方法 | |
| KR100341059B1 (ko) | 다결정실리콘박막형성방법 | |
| JPH0118575B2 (ja) | ||
| JPH09266175A (ja) | 半導体ウェーハの製造方法及び半導体ウェーハ | |
| JP2000306915A (ja) | シリコンウエハの製造方法 | |
| JP2532252B2 (ja) | Ｓｏｉ基板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |