2014 Fiscal Year Annual Research Report
超高密度パワーＳＯＣ（Ｓｕｐｐｌｙ ｏｎ Ｃｈｉｐ）用集積回路基板の研究
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24360111
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松本 聡 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (10577282)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西澤 伸一 独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, グループ長 (40267414)
馬場 昭好 九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 准教授 (80304872)
新海 聡子 九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 准教授 (90374785)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 集積化電源 / SOD基板 / ウエハー接合技術 / パワーSoC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SOD(Silicon on Diamond)構造の実現を目的として、Si/ダイヤモンド/SiO2-SiO2/Siの常温接合技術の研究を進めるとともに、デバイス反転型シリコンウエハー直接貼り合わせ法によるSOD基板の製造方法の検討を進めた。SiO2-SiO2の常温接合では、CMPによる表面平坦化が重要であり、SiO2-SiO2の常温接合に適したCMP条件を明らかにした。本検討で明らかにしたCMP条件を用いてSiO2を接着層とするSOD基板の製造技術を確立した。また、デバイス反転型のSiウエハ直接貼り合わせ法によるSOD基板実現を目的として、平坦なウエハーを実現するためのSTI（Shallow Trench Isolation）形成技術を確立し、SiO2を接着層とするSTIを有するSOD基板の製造技術を確立した。
SOD構造の優位性を明らかにするため、SOD構造のパワーMOSFETをスイッチング素子として用いた場合優位性に関してデバイスシミュレーションにより検討した。ダイヤモンドの熱伝導率20W/m・Kとした時、SOD基板では40℃程度低温化でき、損失を40%程度低減できることを明らかにした。また、温度上昇の抑制と損失の低減はダイヤモンドの熱伝導率400W/m・K程度で飽和することを明らかにした。また、高温動作時はチャネル長を過度に微細化するとリーク電流が増加するため、損失が最小になる最適なチャネル長が存在することを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究分担者が産休のため、担当部分の研究が遅れている。
その他はおおむね順当に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は現在作成中の温度評価用の試料の作成を終了し、SOD(Silicon on Diamond)構造の優位性を明らかにする。さらに、シミュレーションによりパワーSoCに適した多層構造を提案する。
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| Causes of Carryover |
研究分担者が産休を取得したため研究計画に遅れが生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
評価用試料作製のための消耗品購入費と試料作製委託費として使用する予定である。
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