JPS59132135A - 半導体素子の接合表面安定化方法 - Google Patents
半導体素子の接合表面安定化方法Info
- Publication number
- JPS59132135A JPS59132135A JP58005882A JP588283A JPS59132135A JP S59132135 A JPS59132135 A JP S59132135A JP 58005882 A JP58005882 A JP 58005882A JP 588283 A JP588283 A JP 588283A JP S59132135 A JPS59132135 A JP S59132135A
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- JP
- Japan
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- glass
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- layer
- glass powder
- powder
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
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- Power Engineering (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は半導体素子の接合表面安定化方法にかがシ、
特に半導体素子の溝内に露出させた接合表面の安定化を
はかるために、ガラス粉末を塗着焼成する方法を改良す
る。
特に半導体素子の溝内に露出させた接合表面の安定化を
はかるために、ガラス粉末を塗着焼成する方法を改良す
る。
半導体の接合表面にガラス粉を塗着焼成することにより
、第１図に示すようにガラス被膜（１）を形成し、表面
をＮａのような可動イオンや水分から保護し接合表面の
安定化をはかる方法は従来から広く行なわれている。こ
れには一般にガラス粉末で接合の露出面を緻密に被覆さ
せ、高温の熱処理に施し溶融焼結させる方法がとられて
いる。ガラス粉末を溝内に露出している接合の表面に付
着させるには、アセトンのような有機溶剤中にガラス粉
末を分散させ電気泳動により接合面に吸着させる電気泳
動法、ガラス粉末を比較的粘度の低い溶液に分散させウ
ェハ全面に液を塗着し半乾きでナイフェツジで擦シガラ
スを溝内にだけ残すドクターブレード法、粘稠性のスラ
リにガラス粉を配合して溝内に印刷被着させる印刷法等
がある、〔背景技術の問題点〕 斜上の電気泳動法は非常に微細なガラス粉末を必要とし
、通常充分粉砕したガラス粉末を用いても粒度分布があ
るため大部分のものは使用後に分散液に残滓として残り
材料効率が悪い。
、第１図に示すようにガラス被膜（１）を形成し、表面
をＮａのような可動イオンや水分から保護し接合表面の
安定化をはかる方法は従来から広く行なわれている。こ
れには一般にガラス粉末で接合の露出面を緻密に被覆さ
せ、高温の熱処理に施し溶融焼結させる方法がとられて
いる。ガラス粉末を溝内に露出している接合の表面に付
着させるには、アセトンのような有機溶剤中にガラス粉
末を分散させ電気泳動により接合面に吸着させる電気泳
動法、ガラス粉末を比較的粘度の低い溶液に分散させウ
ェハ全面に液を塗着し半乾きでナイフェツジで擦シガラ
スを溝内にだけ残すドクターブレード法、粘稠性のスラ
リにガラス粉を配合して溝内に印刷被着させる印刷法等
がある、〔背景技術の問題点〕 斜上の電気泳動法は非常に微細なガラス粉末を必要とし
、通常充分粉砕したガラス粉末を用いても粒度分布があ
るため大部分のものは使用後に分散液に残滓として残り
材料効率が悪い。
次のドクターブレード法も溝以外に付着し取除かれたガ
ラスを再使用すると汚染物が混入することがらシ望まし
くないので、材料効率が悪い。
ラスを再使用すると汚染物が混入することがらシ望まし
くないので、材料効率が悪い。
また、印刷法は材料効率も良く、比較的容易に選択的に
溝内にガラスを塗着できる利点があるが、第２図に示す
ように接合の露出部を被覆するガラス層（１つが溝の肩
部（図中破線矢印で示す）が溝中のガラスに引き寄せら
れて脱落しやすく、このためにバンシベーションの不完
全になる不良が多い欠点がある。
溝内にガラスを塗着できる利点があるが、第２図に示す
ように接合の露出部を被覆するガラス層（１つが溝の肩
部（図中破線矢印で示す）が溝中のガラスに引き寄せら
れて脱落しやすく、このためにバンシベーションの不完
全になる不良が多い欠点がある。
この発明は上記従来の欠点に鑑みて半導体素子の改良さ
れた接合表面安定化方法を提供する。
れた接合表面安定化方法を提供する。
この発明にかかる半導体素子の接合表面安定化方法は、
ガラス粉末の５０重量係以上が粒径５μｍ以下でかつ粉
末の最大粒径を４０μｍ以下にして印刷法によって接合
表面にガラス層を形成することをｔ＋！ｆ徴とする。
ガラス粉末の５０重量係以上が粒径５μｍ以下でかつ粉
末の最大粒径を４０μｍ以下にして印刷法によって接合
表面にガラス層を形成することをｔ＋！ｆ徴とする。
〔発明の実施例〕
次にこの発明を実施例につき図面を参照して詳細に説明
する。
する。
まず、ガラス粉末をボールミルで粒度分布が５μｍ以下
になるまで乾式粉砕する。この乾式粉砕によるのは湿式
粉砕よりも粒度分布のうち微細なものの占める割合を多
くするためである。つづいてスラリとして例えばエチル
セルローズをカルピトールに１０％／ｗｔ溶かし、たも
のを用意し、ガラスとスラリを３：１の割合で混合し、
再びボールミルにより粉砕混合させる。ここで再びボー
ルミルを使うのはスラリと粉末との混シを良くするため
である。
になるまで乾式粉砕する。この乾式粉砕によるのは湿式
粉砕よりも粒度分布のうち微細なものの占める割合を多
くするためである。つづいてスラリとして例えばエチル
セルローズをカルピトールに１０％／ｗｔ溶かし、たも
のを用意し、ガラスとスラリを３：１の割合で混合し、
再びボールミルにより粉砕混合させる。ここで再びボー
ルミルを使うのはスラリと粉末との混シを良くするため
である。
斜上によシつくられたガラスは−ストを用い第３図に示
すように、内壁に接合の一部を露出して半導体ウェハ（
２）主面の溝（３）に印刷法によ）塗着する。図におけ
る（１ａ）は印刷されたガラスズ−スト層である。
すように、内壁に接合の一部を露出して半導体ウェハ（
２）主面の溝（３）に印刷法によ）塗着する。図におけ
る（１ａ）は印刷されたガラスズ−スト層である。
次に、１５０℃にて３０分間焼成してカルピトールを蒸
散させ、さらに３５０℃の酸素雰囲気中でセルローズを
燃焼気化させて前記ガラスは−スト層（１ａ）よυも若
干目減シしたガラス粉末層（１ｂ）になる（第４図）。
散させ、さらに３５０℃の酸素雰囲気中でセルローズを
燃焼気化させて前記ガラスは−スト層（１ａ）よυも若
干目減シしたガラス粉末層（１ｂ）になる（第４図）。
ついで、ガラスに適した焼成条件で焼成し冷却を施して
溝内壁に溶着したガラス層（１ｃ）が得られる（第５図
）。このように得られたガラス層（１ｃ）は上記ガラス
ペースト層、ガラス粉末層よシも目減りはめるも肩の部
分（第２図にて破線矢印で示した部分）のガラス層厚は
充分であシ特性的に良好なものであった。
溝内壁に溶着したガラス層（１ｃ）が得られる（第５図
）。このように得られたガラス層（１ｃ）は上記ガラス
ペースト層、ガラス粉末層よシも目減りはめるも肩の部
分（第２図にて破線矢印で示した部分）のガラス層厚は
充分であシ特性的に良好なものであった。
続いてウェハの所定の電極金属層（４）を形成しく第６
図）、さらに第７図に２点鎖線ＸＸ′で示すガラス層の
中央部処切断を施し素子に分割する。得られた各素子は
いずれもメサ部がガラスノミツシベートされたものであ
る。
図）、さらに第７図に２点鎖線ＸＸ′で示すガラス層の
中央部処切断を施し素子に分割する。得られた各素子は
いずれもメサ部がガラスノミツシベートされたものであ
る。
半導体素子の溝部が第８図に示されるように、接合深さ
が４０μｍ、溝の深さが７０〜８０μｍ、＄巾が４００
〜３５０μｍのものを用意し、これに次の囚）。
が４０μｍ、溝の深さが７０〜８０μｍ、＄巾が４００
〜３５０μｍのものを用意し、これに次の囚）。
（Ｂ）の構成のガラス粉末によってガラス層を形成した
ものを比較した。
ものを比較した。
まず、ガラス粉末（Ａ） 、 （Ｂ）は同一成分で乾式
粉砕の程度を異にすることによって粒度分布が第９図お
よび第１０図に示すように測定されたものである。すな
わち、測定はコールタ−カウンター（粒度分布計）によ
シ、（Ａ）は５０ ％ ｗｔ点は３．６μｍ、最大は３
２μｍ 、（Ｂ）は５０ Ｓ ｗｔ点は１５６μｍ、最
大は８０μｍに夫々測定された。
粉砕の程度を異にすることによって粒度分布が第９図お
よび第１０図に示すように測定されたものである。すな
わち、測定はコールタ−カウンター（粒度分布計）によ
シ、（Ａ）は５０ ％ ｗｔ点は３．６μｍ、最大は３
２μｍ 、（Ｂ）は５０ Ｓ ｗｔ点は１５６μｍ、最
大は８０μｍに夫々測定された。
その結果、（Ａ）を用いたものは耐圧歩留で９８チと良
好であったが、（Ｂ）を用いたものは耐圧不良が多発し
、ウェハにもよるが約２０％に達するものもある。
好であったが、（Ｂ）を用いたものは耐圧不良が多発し
、ウェハにもよるが約２０％に達するものもある。
なお、ガラス粉末の粘度が大きいとガラス粒が溝肩部に
均等に付着しにくくなり、３５０℃で前焼き後において
も目減シした状態ですでに肩が露出しているものが発生
する。このために５μ以下の微細なガラス粉が必要とな
る。ま庭、スラリを多量に塗布し、前焼き後において肩
が露出していないものでも焼成後に肩が露出するものも
ある。これは、焼成時に粒の大きいガラス粉が粒の小さ
いガラスを取込んでしまうからであると推定されるーよ
って許容できるガラス粒の最大値が存在する。
均等に付着しにくくなり、３５０℃で前焼き後において
も目減シした状態ですでに肩が露出しているものが発生
する。このために５μ以下の微細なガラス粉が必要とな
る。ま庭、スラリを多量に塗布し、前焼き後において肩
が露出していないものでも焼成後に肩が露出するものも
ある。これは、焼成時に粒の大きいガラス粉が粒の小さ
いガラスを取込んでしまうからであると推定されるーよ
って許容できるガラス粒の最大値が存在する。
今回の試作については最大３２μｍでおったが接合部の
深さがより深くなれば若干大きなイｉのものでも使用で
きると考えられる。しかし、通常使われるシリコンウェ
ハは２００〜３５０μｍ程度の厚さであり、溝の深さも
１００〜２００μｍであるため、実用上は５０％ｗｔ点
が５．０μｍ以下、最大４０μｍはほとんどのものに適
用できると考えられる。
深さがより深くなれば若干大きなイｉのものでも使用で
きると考えられる。しかし、通常使われるシリコンウェ
ハは２００〜３５０μｍ程度の厚さであり、溝の深さも
１００〜２００μｍであるため、実用上は５０％ｗｔ点
が５．０μｍ以下、最大４０μｍはほとんどのものに適
用できると考えられる。
第１図は半導体素子のガラスパッシベーション′を説明
するだめの半導体素子の断面図、第２図は従来のガラス
パッシベーションが施された半導体素子の断面図、第３
図ないし第７図は１実施例の半導体素子にガラスパッシ
ベーションを施す工程を説明するいずれも断面図、第８
図は半導体素子の溝部の断面図第９図は１実施例のガラ
ス粉の状態を説明する線図、第１０図は一般のガラス粉
の状態を説明する線図である。 １ 、 ｌｃ カラス（）ぐツシベーション）層
１ａ ガラスペースト層 １ｂ ガラス粉末層 ３ 溝 ４ 電極金属層 第 ５ 図 第 １ 凶 第２図 第３図 第 ４ 図 第 ６ 図 牟 第 ７ 図 第 ８ 図 ！［“
するだめの半導体素子の断面図、第２図は従来のガラス
パッシベーションが施された半導体素子の断面図、第３
図ないし第７図は１実施例の半導体素子にガラスパッシ
ベーションを施す工程を説明するいずれも断面図、第８
図は半導体素子の溝部の断面図第９図は１実施例のガラ
ス粉の状態を説明する線図、第１０図は一般のガラス粉
の状態を説明する線図である。 １ 、 ｌｃ カラス（）ぐツシベーション）層
１ａ ガラスペースト層 １ｂ ガラス粉末層 ３ 溝 ４ 電極金属層 第 ５ 図 第 １ 凶 第２図 第３図 第 ４ 図 第 ６ 図 牟 第 ７ 図 第 ８ 図 ！［“
Claims (1)
- 半導体素子のＰＮ接合が露出した溝にガラス粉末をスラ
リに配合して塗着焼成する半導体素子の接合表面安定化
において、スラリに配合されるガラス粉末の５０重量パ
ーセント以上が粒径５μｍ以下でかつ粉末の最大粒径を
４０μｍ以下にしたことを４？徴とする半導体素子の接
合表面安定化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58005882A JPS59132135A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 半導体素子の接合表面安定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58005882A JPS59132135A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 半導体素子の接合表面安定化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59132135A true JPS59132135A (ja) | 1984-07-30 |
Family
ID=11623264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58005882A Pending JPS59132135A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 半導体素子の接合表面安定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59132135A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3926666A4 (en) * | 2019-02-15 | 2022-05-04 | Shandong Caiju Electronic Technology Co.,Ltd | DEVICE FOR FILLING A SLICE WITH GLASS POWDER |
-
1983
- 1983-01-19 JP JP58005882A patent/JPS59132135A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3926666A4 (en) * | 2019-02-15 | 2022-05-04 | Shandong Caiju Electronic Technology Co.,Ltd | DEVICE FOR FILLING A SLICE WITH GLASS POWDER |
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