JPH0132194B2 - - Google Patents
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- JPH0132194B2 JPH0132194B2 JP59049456A JP4945684A JPH0132194B2 JP H0132194 B2 JPH0132194 B2 JP H0132194B2 JP 59049456 A JP59049456 A JP 59049456A JP 4945684 A JP4945684 A JP 4945684A JP H0132194 B2 JPH0132194 B2 JP H0132194B2
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- particles
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- alpha particles
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/53—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone involving the removal of at least part of the materials of the treated article, e.g. etching, drying of hardened concrete
- C04B41/5338—Etching
- C04B41/5353—Wet etching, e.g. with etchants dissolved in organic solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/91—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics involving the removal of part of the materials of the treated articles, e.g. etching
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W76/00—Containers; Fillings or auxiliary members therefor; Seals
- H10W76/10—Containers or parts thereof
- H10W76/17—Containers or parts thereof characterised by their materials
- H10W76/18—Insulating materials, e.g. resins, glasses or ceramics
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Weting (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、半導体のパツケージングに用いられ
ているセラミツク材料からアルフア粒子放出体を
除くために上記セラミツク材料の表面を処理する
方法に係り、更に具体的にいえば、上記セラミツ
ク材料の表面層からアルフア粒子放出体を含む珪
酸質材料の一部を除く方法に係る。 〔技術分野〕 半導体素子のパツケージを形成するために用い
られているセラミツク材料は、典型的には、珪酸
質材料により相互に結合されている、酸化アルミ
ニウムの如き、金属酸化物より成る。少くとも部
分的にそのような材料より成るパツケージ中に半
導体素子が封入されているとき、アルフア粒子は
今日半導体のパツケージングに用いられている典
型的なセラミツク層の厚さを有するセラミツク材
料中を通過することができないので、上記半導体
素子はそのパツケージの外側の源から放出される
アルフア粒子から保護されている。しかしなが
ら、そのようなパツケージ中の素子は、該パツケ
ージ内の源から放出されて上記素子の能動表面を
直接照射するアルフア粒子のターゲツトとなる。
セラミツク・パツケージ内の源から放出されるア
ルフア粒子は、そのような衝撃に敏感である、メ
モリの如き素子に故障を生じていることが解つ
た。 アルフア粒子は、本質的には、２つの電子が除
かれたヘリウム（He）原子である。この比較的
重く、イオン化能力の大きい粒子は、Bi210、
Po210、U238及びTh232の如き、幾つかの放射性同
位元素の崩壊中に放出される。そのような同位元
素は、セラミツク・パツケージ材料を形成するた
めに用いられている原料の多くに自然に存在して
いる。それらの同位元素から生じたアルフア粒子
は、典型的には２乃至9MeVの範囲のエネルギの
スペクトル及び比較的大きな体積を有しており、
従つてそれらは、セラミツク材料又は半導体素子
のシリコン基板中を通過するときに容易に減衰さ
れる。従つて、セラミツク基板内に生じるアルフ
ア粒子のうち、基板表面の近傍に生じて能動素子
領域に直接達するものだけが、素子に故障を生ぜ
しめる可能性を有している。他のパツケージ材料
が、能動素子表面に平行な大きいセラミツク・プ
レートでなく、素子に故障を生ぜしめるような方
向に、アルフア粒子を放出する可能性は相当に低
い。 これまで、セラミツク・パツケージからのアル
フア粒子の放出により生じる問題を解決する努力
は殆ど、そのセラミツクを形成するために用いら
れる原料の純度を改善すること、及びアルフア粒
子を容易に通さない被膜材料でセラミツク・パツ
ケージの好ましくない表面を被覆する方法を開発
することに向けられていた。 セラミツク材料から放出されるアルフア粒子に
関連する問題については、IEEE Transactions
on Components、Hybrids and Manufacturing
Technology、Vol.CHMT―２、No.４、第388頁
乃至第390頁、1979年12月におけるJames A.
Woolley等による“Low Alph―Particle―
Emitting Ceramics：What′s The Lower
Limit？”と題する論文、及びIEEE 29th
Electronics Components Conference of May
1979、第257頁乃至260頁におけるH.P.Gibbons
and J.D.Pittmanによる“Alpha Particle
Emissions of Some Materials in Electronic
Packages”と題する論文において、より詳細に
論じられている。 セラミツク・パツケージを形成するために用い
られる原料の純度及び質を改善する努力は、将来
においては、より少ないアルフア粒子の源を有す
るセラミツク・パツケージを生じるかも知れない
が、封入された素子を故障させることのない、今
日入手可能なセラミツク材料で、パツケージを形
成することが現在必要とされている。更に、被膜
材料を用いて好ましくないセラミツク表面を覆う
ことは、アルフア粒子の衝撃から素子を保護する
問題に対して、一時的な又はしばしば不満足な解
決方法しか与えない。例えば、今日用いられてい
るシリコーン被膜材料の長期間に亘る安定性は不
確実であり、そのような材料中の空隙を防ぐこと
が難しいために、素子のセラミツク・パツケージ
から放出されるアルフア粒子による衝撃から上記
素子を保護する問題に対して、そのような被膜が
満足な解決方法を与えるかどうかは疑問である。 〔発明の概要〕 本発明の目的は、アルフア粒子放出体を含む珪
酸質材料により相互に結合されている、酸化アル
ミニウム（Al2O3）の如き、金属酸化物の比較的
大きな粒子を含むパツケージング用セラミツク材
料から上記アルフア粒子放出体を除く方法を提供
することである。 本発明に従つて、アルフア粒子放出体を含む珪
酸質材料により相互に結合されている、酸化アル
ミニウム（Al2O3）の如き、金属酸化物の粒子を
含むパツケージング用セラミツク材料からのアル
フア粒子の放出を減少させる方法が得られる。こ
の方法は、セラミツク材料の表面層から珪酸質材
料及び該材料中に含まれているアルフア粒子放出
体を食刻により除去することによつて、上記セラ
ミツク材料からのアルフア粒子の放出を減少させ
る。酸化アルミニウムの粒子を除去せずに珪酸質
材料を除く食刻液は、食刻媒体として弗酸
（HF）を含む溶液である。 本発明の方法の一実施例においては、珪酸質材
料により相互に結合されているAl2O3粒子より成
るセラミツク基板が、７部の脱イオン水と１部の
濃弗酸とより成る溶液中に浸漬される。上記基板
が上記溶液中に配置されて、約１時間の間該溶液
中に浸漬される。処理中、上記溶液に適当な流れ
が与えられ、上記溶液は周囲温度に維持されてい
る。それから、上記基板が上記溶液から取出さ
れ、脱イオン水で洗浄されて、空気乾燥される。 この工程は、セラミツク基板中のAl2O3粒子の
大部分をそのままにして、上記基板の表面に現わ
れている珪酸質材料の層、及び最上層のAl2O3粒
子間においてそれらを結合させている珪酸質材料
を除去する。上記残留Al2O3粒子は、より深く存
在している源から放出されるアルフア粒子を減衰
させる障壁となる。エネルギ・スペクトルの主要
部分を含む２乃至9MeVの粒子エネルギにおける
アルフア粒子の浸透範囲は、Al2O3において25乃
至30μｍである。従つて、ASTM No.7.5（1980
Annual ASTM Standards、part 11、第202頁
における第２表に示されている如き、25μｍの平
均粒度区分の“直径”）よりも大きい粒度が、基
板内からのアルフア粒子を効率的に遮蔽する。そ
れよりも小さい粒度はより小さい減衰を生ぜしめ
るが、付近の能動素子領域に故障を生ぜしめる可
能性のある粒子の数を減少させる。 ５乃至15μｍの珪酸質材料を除去することによ
り、能動素子表面に衝突して故障を生ぜしめる可
能性のある粒子を通常放出するアルフア粒子放出
体が相当数除かれる。 〔実施例〕 京セラ製の４つの異なるロツト（試料１〜４と
する。）の夫々について、弗酸による表面処理を
行なわずに通常の洗浄だけで済ませた場合と弗酸
による表面処理を行つた場合についてアルフア粒
子の放出量を測定した。用いた処理液は、
H2O：HF＝７：１である。測定結果を以下の表
に示す。 【表】
ているセラミツク材料からアルフア粒子放出体を
除くために上記セラミツク材料の表面を処理する
方法に係り、更に具体的にいえば、上記セラミツ
ク材料の表面層からアルフア粒子放出体を含む珪
酸質材料の一部を除く方法に係る。 〔技術分野〕 半導体素子のパツケージを形成するために用い
られているセラミツク材料は、典型的には、珪酸
質材料により相互に結合されている、酸化アルミ
ニウムの如き、金属酸化物より成る。少くとも部
分的にそのような材料より成るパツケージ中に半
導体素子が封入されているとき、アルフア粒子は
今日半導体のパツケージングに用いられている典
型的なセラミツク層の厚さを有するセラミツク材
料中を通過することができないので、上記半導体
素子はそのパツケージの外側の源から放出される
アルフア粒子から保護されている。しかしなが
ら、そのようなパツケージ中の素子は、該パツケ
ージ内の源から放出されて上記素子の能動表面を
直接照射するアルフア粒子のターゲツトとなる。
セラミツク・パツケージ内の源から放出されるア
ルフア粒子は、そのような衝撃に敏感である、メ
モリの如き素子に故障を生じていることが解つ
た。 アルフア粒子は、本質的には、２つの電子が除
かれたヘリウム（He）原子である。この比較的
重く、イオン化能力の大きい粒子は、Bi210、
Po210、U238及びTh232の如き、幾つかの放射性同
位元素の崩壊中に放出される。そのような同位元
素は、セラミツク・パツケージ材料を形成するた
めに用いられている原料の多くに自然に存在して
いる。それらの同位元素から生じたアルフア粒子
は、典型的には２乃至9MeVの範囲のエネルギの
スペクトル及び比較的大きな体積を有しており、
従つてそれらは、セラミツク材料又は半導体素子
のシリコン基板中を通過するときに容易に減衰さ
れる。従つて、セラミツク基板内に生じるアルフ
ア粒子のうち、基板表面の近傍に生じて能動素子
領域に直接達するものだけが、素子に故障を生ぜ
しめる可能性を有している。他のパツケージ材料
が、能動素子表面に平行な大きいセラミツク・プ
レートでなく、素子に故障を生ぜしめるような方
向に、アルフア粒子を放出する可能性は相当に低
い。 これまで、セラミツク・パツケージからのアル
フア粒子の放出により生じる問題を解決する努力
は殆ど、そのセラミツクを形成するために用いら
れる原料の純度を改善すること、及びアルフア粒
子を容易に通さない被膜材料でセラミツク・パツ
ケージの好ましくない表面を被覆する方法を開発
することに向けられていた。 セラミツク材料から放出されるアルフア粒子に
関連する問題については、IEEE Transactions
on Components、Hybrids and Manufacturing
Technology、Vol.CHMT―２、No.４、第388頁
乃至第390頁、1979年12月におけるJames A.
Woolley等による“Low Alph―Particle―
Emitting Ceramics：What′s The Lower
Limit？”と題する論文、及びIEEE 29th
Electronics Components Conference of May
1979、第257頁乃至260頁におけるH.P.Gibbons
and J.D.Pittmanによる“Alpha Particle
Emissions of Some Materials in Electronic
Packages”と題する論文において、より詳細に
論じられている。 セラミツク・パツケージを形成するために用い
られる原料の純度及び質を改善する努力は、将来
においては、より少ないアルフア粒子の源を有す
るセラミツク・パツケージを生じるかも知れない
が、封入された素子を故障させることのない、今
日入手可能なセラミツク材料で、パツケージを形
成することが現在必要とされている。更に、被膜
材料を用いて好ましくないセラミツク表面を覆う
ことは、アルフア粒子の衝撃から素子を保護する
問題に対して、一時的な又はしばしば不満足な解
決方法しか与えない。例えば、今日用いられてい
るシリコーン被膜材料の長期間に亘る安定性は不
確実であり、そのような材料中の空隙を防ぐこと
が難しいために、素子のセラミツク・パツケージ
から放出されるアルフア粒子による衝撃から上記
素子を保護する問題に対して、そのような被膜が
満足な解決方法を与えるかどうかは疑問である。 〔発明の概要〕 本発明の目的は、アルフア粒子放出体を含む珪
酸質材料により相互に結合されている、酸化アル
ミニウム（Al2O3）の如き、金属酸化物の比較的
大きな粒子を含むパツケージング用セラミツク材
料から上記アルフア粒子放出体を除く方法を提供
することである。 本発明に従つて、アルフア粒子放出体を含む珪
酸質材料により相互に結合されている、酸化アル
ミニウム（Al2O3）の如き、金属酸化物の粒子を
含むパツケージング用セラミツク材料からのアル
フア粒子の放出を減少させる方法が得られる。こ
の方法は、セラミツク材料の表面層から珪酸質材
料及び該材料中に含まれているアルフア粒子放出
体を食刻により除去することによつて、上記セラ
ミツク材料からのアルフア粒子の放出を減少させ
る。酸化アルミニウムの粒子を除去せずに珪酸質
材料を除く食刻液は、食刻媒体として弗酸
（HF）を含む溶液である。 本発明の方法の一実施例においては、珪酸質材
料により相互に結合されているAl2O3粒子より成
るセラミツク基板が、７部の脱イオン水と１部の
濃弗酸とより成る溶液中に浸漬される。上記基板
が上記溶液中に配置されて、約１時間の間該溶液
中に浸漬される。処理中、上記溶液に適当な流れ
が与えられ、上記溶液は周囲温度に維持されてい
る。それから、上記基板が上記溶液から取出さ
れ、脱イオン水で洗浄されて、空気乾燥される。 この工程は、セラミツク基板中のAl2O3粒子の
大部分をそのままにして、上記基板の表面に現わ
れている珪酸質材料の層、及び最上層のAl2O3粒
子間においてそれらを結合させている珪酸質材料
を除去する。上記残留Al2O3粒子は、より深く存
在している源から放出されるアルフア粒子を減衰
させる障壁となる。エネルギ・スペクトルの主要
部分を含む２乃至9MeVの粒子エネルギにおける
アルフア粒子の浸透範囲は、Al2O3において25乃
至30μｍである。従つて、ASTM No.7.5（1980
Annual ASTM Standards、part 11、第202頁
における第２表に示されている如き、25μｍの平
均粒度区分の“直径”）よりも大きい粒度が、基
板内からのアルフア粒子を効率的に遮蔽する。そ
れよりも小さい粒度はより小さい減衰を生ぜしめ
るが、付近の能動素子領域に故障を生ぜしめる可
能性のある粒子の数を減少させる。 ５乃至15μｍの珪酸質材料を除去することによ
り、能動素子表面に衝突して故障を生ぜしめる可
能性のある粒子を通常放出するアルフア粒子放出
体が相当数除かれる。 〔実施例〕 京セラ製の４つの異なるロツト（試料１〜４と
する。）の夫々について、弗酸による表面処理を
行なわずに通常の洗浄だけで済ませた場合と弗酸
による表面処理を行つた場合についてアルフア粒
子の放出量を測定した。用いた処理液は、
H2O：HF＝７：１である。測定結果を以下の表
に示す。 【表】
Claims (1)
- １ アルフア粒子放出体を含む珪酸質材料により
相互に結合されている金属酸化物の粒子を含むパ
ツケージング用セラミツク材料からのアルフア粒
子の放出を減少させる方法であつて、上記セラミ
ツク材料の表面層を弗酸で食刻することにより上
記表面から所定量の上記珪酸質材料を除去するこ
とを特徴とする上記方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/513,580 US4445968A (en) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | Surface treatment for ceramics to eliminate alpha particle emitting elements |
| US513580 | 1983-07-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021890A JPS6021890A (ja) | 1985-02-04 |
| JPH0132194B2 true JPH0132194B2 (ja) | 1989-06-29 |
Family
ID=24043865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59049456A Granted JPS6021890A (ja) | 1983-07-14 | 1984-03-16 | セラミツク材料からのアルフア粒子の放出を減少させる方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4445968A (ja) |
| EP (1) | EP0131807B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6021890A (ja) |
| DE (1) | DE3472098D1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4969943A (en) * | 1989-06-08 | 1990-11-13 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of making porous ceramic fluoride |
| KR101148033B1 (ko) * | 2009-02-24 | 2012-05-24 | 대우조선해양 주식회사 | 리그의 항내 계류방법 |
| CN102887647B (zh) * | 2012-10-11 | 2015-10-14 | 郑州恒昊玻璃技术有限公司 | 用高硼硅、高铝硅玻璃生产防眩光玻璃的工艺 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE715840C (de) * | 1939-06-27 | 1942-01-08 | Haldenwanger Porzellanmanufakt | Verfahren zur Herstellung keramischer Filter, Diaphragmen u. dgl. mit teils dichtem, teils porigem Gefuege |
| JPS5484271A (en) * | 1977-12-16 | 1979-07-05 | Nippon Electric Co | Method of surface treatment for ceramics base board |
| JPS55143052A (en) * | 1979-04-25 | 1980-11-08 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS568441A (en) * | 1979-06-30 | 1981-01-28 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Wet-process production of porous membrane |
-
1983
- 1983-07-14 US US06/513,580 patent/US4445968A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-03-16 JP JP59049456A patent/JPS6021890A/ja active Granted
- 1984-06-28 DE DE8484107428T patent/DE3472098D1/de not_active Expired
- 1984-06-28 EP EP84107428A patent/EP0131807B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0131807B1 (en) | 1988-06-15 |
| JPS6021890A (ja) | 1985-02-04 |
| EP0131807A2 (en) | 1985-01-23 |
| DE3472098D1 (en) | 1988-07-21 |
| US4445968A (en) | 1984-05-01 |
| EP0131807A3 (en) | 1986-08-13 |
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