PL117438B1 - Method for masking and passivating of semiconductor elementnta - Google Patents

Method for masking and passivating of semiconductor elementnta Download PDF

Info

Publication number
PL117438B1
PL117438B1 PL1978204819A PL20481978A PL117438B1 PL 117438 B1 PL117438 B1 PL 117438B1 PL 1978204819 A PL1978204819 A PL 1978204819A PL 20481978 A PL20481978 A PL 20481978A PL 117438 B1 PL117438 B1 PL 117438B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
layer
passivating
substance
fragments
passivating substance
Prior art date
Application number
PL1978204819A
Other languages
English (en)
Other versions
PL204819A1 (pl
Inventor
Richard Denning
Original Assignee
Rca Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rca Corp filed Critical Rca Corp
Publication of PL204819A1 publication Critical patent/PL204819A1/pl
Publication of PL117438B1 publication Critical patent/PL117438B1/pl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3157Partial encapsulation or coating
    • H01L23/3171Partial encapsulation or coating the coating being directly applied to the semiconductor body, e.g. passivation layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02175Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób maskowania "i pasywowania elementu pólprzewodnikowego a zwlaszcza sposób odslaniania i pasywacji powierz¬ chni materialu pólprzewodnikowego.Znane srodki pasywu^ace zawieszone w substan- 5 cji wiazacej uzywane sa zwykle w celu wytwo¬ rzenia warstwy przylegajacej do powierzchni pól¬ przewodnika w celu pasywacji wytworzonego zla¬ cza „p—n". Po naniesieniu warstwy pasywujacej substancja wiazaca jest odparowywana a srodek 10 pasywujacy stapiany. Zwykle odparowywanie i sta¬ pianie nastepuje bezposrednio po naniesieniu za¬ wiesiny. W wyniku tego kazda nastepna operacja wykonana na odslonietym materiale wymaga ma¬ skowania, na przyklad przez wytworzenie war- is stwy tlenku krzemu. Musi to nastapic przed wy¬ konaniem kolejnej operacji technologicznej. War¬ stwa maskujaca konieczna jest w celu zabezpiecze¬ nia stopionego srodka pasywujacego przed znisz¬ czeniem podczas nastepnej operacji. Koniecznosc 20 maskowania powoduje, ze srodek pasywujacy na¬ kladany jest jedynie bezposrednio w poblizu pa- sywowanej powierzchni. Faza maskowania nie tylko zwieksza koszty produktu finalnego ale i zwieksza mozliwosc wystepowania defektów beda- »3 cych wynikiem nieprawidlowego ustawienia maski.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wy¬ twarzania elementu pólprzewodnikowego, który nie ma wad sposobów znanych ze stanu techniki.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze na 30 warstwe materialu pólprzewodnikowego nanosi sie. warstwe substancji pasywujacej utworzonej przez zwiazek pasywujacy zawieszony w swiatloodpornej substancji wiazacejy wywoluje sie substancje pa- sywujaca w celu odsloniecia fragmentów warstwy materialu, usuwa sie odsloniete fragmenty war¬ stwy materialu a nastepnie wygrzewa sie warstwe substancji pasywujacej w temperaturze powoduja¬ cej stopienie sie substancji pasywujacej ze znaj¬ dujaca sie ponizej warstwa materialu. Po usunie¬ ciu odslonietych fragmentów materialu odparowu¬ je sie substancje zawiesiny w dwóch etapach, naj¬ pierw podnosi sie temperature warstwy substancji pasywujacej do okolo 500°C, nastepnie utrzymuje sie te temperature przez okolo 20 minut, a po za¬ konczeniu wygrzewania warstwe substancji pasy¬ wujacej wyzarza sier Warstwe materialu ulozona na plytce materialu pólprzewodnikowego wykonuje sie z, majacego duza opornosc, krzemu polikrysta¬ licznego naniesionego na poczatku operacji.Podczas wywolywania substancji pasywujacej naswietla sie ja swiatlem ultrafioletowym przez odpowiednia maske fotograficzna a nastepnie war¬ stwe substancji pasywujacej spryskuje sie srod¬ kiem trawiacym w celu odsloniecia fragmentów warstwy polozonej ponizej, który dziala na ma¬ terial tworzacy te warstwe okolo 100 razy szyb¬ ciej niz na warstwe substancji pasywujacej.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1—4 117 4383 117 438 4 przedstawiaja element pólprzewodnikowy w prze¬ kroju w róznych stadiach procesu produkcyjnego wykorzystujacego sposób wedlug wynalazku.Poniewaz sposób wedlug wynalazku moze byc ¦ wykorzystany przy produkcji dowolnych elemen- 5 . tów pólprzewodnikowych, to dla jasnosci opisu wybrany zostal jeden z mozliwych typów, bedacy w tym przypadku przykladem stosowania sposobu wedlug wynalazku.Przedstawiony na figurze 1 element pólprze- 10 wodnikowy 10 ma wykonana z materialu pólprze- * wodnikowego plytke 12 o powierzchni 14. Plytka 12 moze zawierac pewna ilosc obszarów, przykla¬ dowo pierwszy obszar 16 o przewodnictwie typu „n", drugi obszar 18 o przewodnictwie typu „p" 15 polozony w bezposredniej bliskosci pierwszego ob¬ szaru 16 i tworzacy wraz z nim pierwsze zlacze „p—n" 20 powstale na ich styku oraz trzeci ob¬ szar 22 o przewodnictwie typu „n" tworzacy w miejscu styku z drugim obszarem 18, drugie zla- 20 cze typu „p—n" 24.' W przedstawionym przykladzie plytka 12 ma zakrzywione sciany boczne 26 wychodzace w dól i na zewnatrz powierzchni 14. Obecnosc scian bocznych' 26 nie jest warunkiem koniecznym. 25 Pierwsze i drugie zlacze 20, 24 typu „p—n" kon¬ cza sie na scianach bocznych 26 i powierzchni 14.Mozliwe jest równiez aby oba zlacza 20, 24 typu „p—n" konczyly sie jedynie na powierzchni 14.Na powierzchnie 14 nalozona jest co najmniej 30 jedna warstwa 28 substancji. Poniewaz sklad sub¬ stancji tworzacej warstwe 28 nie jest krytyczny dla sposobu wedlug wynalazku, to korzystnym jest, aby w opisanym przypadku skladala sie ona z majacego duza opornosc krzemu polikrystalicz- 35 nego. Okreslenie „majacy duza opornosc" oznacza material o opornosci nie mniejszej niz 1000 Q/cm.Jak przedstawiono na figurze 1 warstwa 30 substancji pasywujacej, majaca postac zawiesiny materialu pasywujacego w swiatloodpornym nos- 40 niku, naniesiona jest na warstwe 28. W celu do¬ kladniejszego zrozumienia i podkreslenia szczegól¬ nych wlasciwosci materialu pasywujacego zawar¬ tego w zawiesinie, warstwa 30 na fig. 1—3 przed¬ stawiona jest jako zakropkowana. Material pasy- 4o wujacy moze zawierac krzemian olowiowo-glinowy, krzemian olowiowo-borowy, krzemian cynkowo- -borowy lub inny podobny zwiazek w postaci pro¬ szku. Ponadto swiatloodporny nosnik moze byc wykonany jako negatyw lub pozytyw. Warstwa 30 50 substancji pasywujacej moze byc naniesiona w do¬ wolny znany sposób na przyklad przez ukladanie za pomoca elektrody miejscowej lub nanoszenie na wirówce. Nanoszenie z jednoczesnym wirowa¬ niem daje lepsze efekty ze wzgledu na latwa moz- 55 liwosc kontrolowania grubosci warstwy 30 przez dobranie lepkosci zawiesiny i ilosci jej nalozen.Ponadto, dzieki wirowaniu warstwa 30 jest bar¬ dziej gladka i posiada bardziej równomierna gru¬ bosc. 60 Nastepnie warstwe 30 materialu pasywujacego naswietla sie przez fotomaske swiatlem ultrafiole¬ towym i wywoluje. Wywolywanie moze byc do¬ konane w dowolny sposób, na przyklad przy uzy¬ ciu preparatu aerozolowego zawierajacego ksylen, w Po wywolaniu element pólprzewodnikowy 10 wy¬ glada tak, jak pokazano na fig. 2. Jak widac, w procesie wywolywania odsloniete zostaly fragmen¬ ty 32 warstwy 28.Nastepnie z elementu" pólprzewodnikowego 10 usuwa sie odsloniete fragmenty 32 warstwy 28.Jak pokazano na fig. 3, jezeli warstwa 28 jest jedyna warstwa oddzielajaca warstwe 30 od po¬ wierzchni 14, to nastapi teraz odsloniecie frag¬ mentów 34 powierzchni 14 elementu pólprzewod¬ nikowego 10. Odsloniete fragmenty 32 warstwy 28 moga byc usuniete w dowolny znany sposób. W przypadku, gdy warstwe 28 stanowi polikrystalicz¬ ny krzem, korzystne jest zastosowanie trawienia plazmowego.W innym przypadku mozliwe jest zastosowanie srodka trawiacego, zawierajacego w równych cze¬ sciach kwasy, azotowy, octowy i fluorowodorowy, reagujacego znacznie szybciej z warstwa 28 niz ze srodkiem wiazacym zawiesiny tworzacej warstwe 30. W przypadku warstwy 28 utworzonej przez ma¬ jacy duza opornosc polikrystaliczny krzem, szyb¬ kosc reakcji srodka trawiacego z warstwa 28 jest okolo 25—100 razy wieksza niz szybkosc reakcji ze swiatloodporna zawiesina.Po usunieciu odslonietych fragmentów 32 war¬ stwy 28 warstwe 30 wygrzewa sie w temperaturze powodujacej odparowanie srodka wiazacego zawie¬ siny. W opisywanym przykladzie konieczne jest utrzymanie temperatury pomiedzy 400°C a 600°C przez okres 5 do 20 minut. Korzystnym jest, aby proces ten przebiegal w temperaturze 500°C przez 20 minut bez dostepu powietrza. Po usunieciu srodka wiazacego, warstwe 30 wygrzewa sie w temperaturze od 700°C — 1000°C przez okres 90 mi¬ nut co ma na celu stopienie srodka pasywujacego.Korzystnym jest aby druga faza wygrzewania równiez przebiegala bez dostepu powietrza. W wy¬ niku drugiego wygrzewania czasteczki srodka pa¬ sywujacego tworzacego warstwe 30 stapiaja sie ze, soba i ze znajdujaca sie ponizej warstwa 28.Zaznaczono to brakiem kropek w warstwie 30 na fig. 4. W tym momencie konczy sie sposób we¬ dlug wynalazku. s W przedstawionym przykladzie, gdy warstwa 23 utworzona jest z polikrystalicznego krzemu, który jak wiadomo ma dzialanie jako chemiczny pasy- wator mozliwe jest nastepnie metalizowanie od¬ slonietych przez wytrawiona warstwe 28 fragmen¬ tów powierzchni 14. Element pólprzewodnikowy 10 moze byc nastepnie wykonany i zamkniety w do¬ wolny znany sposób.Stosowanie sposobu wedlug wynalazku powoduje zmniejszenie ilosci operacji koniecznych do odslo¬ niecia warstwy 28 elementu pólprzewodnikowego 10, lezacej pod warstwa 30 srodka pasywujacego.Tak wiec sposób ten umozliwia odsloniecie war¬ stwy 28 mogacej stykac sie z powierzchnia 14 bez¬ posrednio po naniesieniu warstwy 30 srodka pa¬ sywujacego lecz przed jego stopieniem. Pozwala to na latwe zastosowanie opisanego sposobu w zna¬ nych procesach wytwarzania elementów pólprze¬ wodnikowych zmniejszajac koszt wyrobu finalnego i zmniejszajac ryzyko niepokrywania sie masek w kolejno nastepujacych po sobie operacjach.5 117 438 6 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób maskowania i pasywowania elementu pólprzewodnikowego, znamienny tym, ze na war¬ stwe materialu umieszczonego ponad plytka ma¬ terialu pólprzewodnikowego nanosi sie warstwe substancji pasywujacej, utworzonej przez zwiazek -pasywujacy zawieszony w swiatloodpornej substan¬ cji wiazacej, wywoluje sie substancje pasywujaca w celu odsloniecia fragmentów warstwy materialu, usuwa sie odsloniete fragmenty warstwy materia¬ lu a nastepnie wygrzewa sie warstwe substancji pasywujacej w temperaturze powodujacej stopie¬ nie sie substancji pasywujacej ze znajdujaca sie ponizej warstwa materialu. ^ 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po usunieciu odslonietych fragmentów warstwy materialu, odparowuje sie substancje wiazaca za¬ wiesiny a nastepnie dokonuje sie wygrzewania stapiajacego. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze odparowania dokonuje sie w dwóch etapach, naj¬ pierw podnosi sie temperature warstwy substancji 10 15 20 pasywujacej do okolo 500°C a nastepnie utrzy¬ muje sie te temperature przez okolo 20 minut. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po zakonczeniu wygrzewania, warstwe substancji pasywujacej wyzarza sie. i 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze warstwe materialu ulozona na plytce materialu pólprzewodnikowego wykonuje sie z majacego duza opornosc krzemu polikrystalicznego naniesionego na- samym poczatku operacji. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze podczas wywolywania substancji pasywujacej na¬ swietla sie substancje pasywujaca swiatlem ultra¬ fioletowym przez odpowiednia maske fotograficzna a nastepnie spryskuje sie warstwe substancji pa¬ sywujacej srodkiem trawiacym w celu odsloniecia fragmentów warstwy polozonej ponizej. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze podczas usuwania odslonietych fragmentów war¬ stwy materialu wytrawia sie ja w srodku trawia¬ cym, dzialajacym na material tworzacy te warstwe okolo 100 razy szybciej niz na warstwe substancji pasywujacej. 30- 28 Fig. I r32 r3V32 r3°r32 wm u///«/ly.Fig. 2 Fig. 4 PL PL PL PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób maskowania i pasywowania elementu pólprzewodnikowego, znamienny tym, ze na war¬ stwe materialu umieszczonego ponad plytka ma¬ terialu pólprzewodnikowego nanosi sie warstwe substancji pasywujacej, utworzonej przez zwiazek -pasywujacy zawieszony w swiatloodpornej substan¬ cji wiazacej, wywoluje sie substancje pasywujaca w celu odsloniecia fragmentów warstwy materialu, usuwa sie odsloniete fragmenty warstwy materia¬ lu a nastepnie wygrzewa sie warstwe substancji pasywujacej w temperaturze powodujacej stopie¬ nie sie substancji pasywujacej ze znajdujaca sie ponizej warstwa materialu. ^2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po usunieciu odslonietych fragmentów warstwy materialu, odparowuje sie substancje wiazaca za¬ wiesiny a nastepnie dokonuje sie wygrzewania stapiajacego.3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze odparowania dokonuje sie w dwóch etapach, naj¬ pierw podnosi sie temperature warstwy substancji 10 15 20 pasywujacej do okolo 500°C a nastepnie utrzy¬ muje sie te temperature przez okolo 20 minut.4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po zakonczeniu wygrzewania, warstwe substancji pasywujacej wyzarza sie. i5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze warstwe materialu ulozona na plytce materialu pólprzewodnikowego wykonuje sie z majacego duza opornosc krzemu polikrystalicznego naniesionego na- samym poczatku operacji.6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze podczas wywolywania substancji pasywujacej na¬ swietla sie substancje pasywujaca swiatlem ultra¬ fioletowym przez odpowiednia maske fotograficzna a nastepnie spryskuje sie warstwe substancji pa¬ sywujacej srodkiem trawiacym w celu odsloniecia fragmentów warstwy polozonej ponizej.7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze podczas usuwania odslonietych fragmentów war¬ stwy materialu wytrawia sie ja w srodku trawia¬ cym, dzialajacym na material tworzacy te warstwe okolo 100 razy szybciej niz na warstwe substancji pasywujacej. 30- 28 Fig. I r32 r3V32 r3°r32 wm u///«/ly. Fig.
2.Fig. 4 PL PL PL PL PL
PL1978204819A 1977-02-24 1978-02-22 Method for masking and passivating of semiconductor elementnta PL117438B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US77168277A 1977-02-24 1977-02-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL204819A1 PL204819A1 (pl) 1978-11-06
PL117438B1 true PL117438B1 (en) 1981-08-31

Family

ID=25092629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1978204819A PL117438B1 (en) 1977-02-24 1978-02-22 Method for masking and passivating of semiconductor elementnta

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS53105983A (pl)
DE (1) DE2806567A1 (pl)
GB (1) GB1552758A (pl)
IT (1) IT7819031A0 (pl)
PL (1) PL117438B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2524707B1 (fr) * 1982-04-01 1985-05-31 Cit Alcatel Procede d'encapsulation de composants semi-conducteurs, et composants encapsules obtenus

Also Published As

Publication number Publication date
JPS53105983A (en) 1978-09-14
PL204819A1 (pl) 1978-11-06
GB1552758A (en) 1979-09-19
DE2806567A1 (de) 1978-08-31
IT7819031A0 (it) 1978-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4133690A (en) Glass composition for passivating semiconductor surfaces
US3476577A (en) Antifoulant composition and method
US3901736A (en) Method of making deep diode devices
US5401690A (en) Method for making circular diode chips through glass passivation
DE3537584A1 (de) Verfahren zur verhinderung einer korrosion nach durchfuehrung einer aluminium-aetzung
US3632434A (en) Process for glass passivating silicon semiconductor junctions
PL117438B1 (en) Method for masking and passivating of semiconductor elementnta
US3255005A (en) Masking process for semiconductor elements
CH631291A5 (de) Verfahren zur stabilisierenden oberflaechenbehandlung von halbleiterkoerpern.
US4159215A (en) Droplet migration doping using reactive carriers and dopants
US3355291A (en) Application of glass to semiconductor devices
DE2037524A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines in Glas gekapselten Halbleiterbauelements
CA1165847A (en) Method of manufacturing photo-voltaic devices
JPS583984A (ja) クロム・エッチング用の酸性の水性エッチャント組成物
US3444015A (en) Method of etching tantalum
JPS54113253A (en) Bonding method of semiconductor pellet
JPS61179541A (ja) リフトオフ法によるパタ−ン形成法
JPS6320377B2 (pl)
JPS59150427A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS618941A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS54107423A (en) Selenium material, its manufacture, and photosensor thereof for electronic photograph
JPS604236A (ja) 半導体装置の製造方法
SU1506481A1 (ru) Способ изготовлени элемента пам ти дл ППЗУ
Miles et al. An Electrochemical Method for Stripping Tin From Semiconductor Packages
JPS5914642A (ja) 半導体における選択的ガラスパツシベ−シヨン方法