JPH02296748A - 半導体被覆用ガラス - Google Patents
半導体被覆用ガラスInfo
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- JPH02296748A JPH02296748A JP11913889A JP11913889A JPH02296748A JP H02296748 A JPH02296748 A JP H02296748A JP 11913889 A JP11913889 A JP 11913889A JP 11913889 A JP11913889 A JP 11913889A JP H02296748 A JPH02296748 A JP H02296748A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/04—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は半導体素子表面を被覆するためのガラスに関す
るものである。
るものである。
［従来技術］
−ｍに、シリコンダイオード、１〜ランシスター等の半
導体装置における半導体素子は表面安定化（パシベーシ
ョン）のためあるいは、外気からの汚染を防止して、半
導体素子の電気的特性劣化を防ぐためにその表面がガラ
スで被覆されている。
導体装置における半導体素子は表面安定化（パシベーシ
ョン）のためあるいは、外気からの汚染を防止して、半
導体素子の電気的特性劣化を防ぐためにその表面がガラ
スで被覆されている。
この被覆用ガラスに要求される特性としては、■ガラス
の熱膨張係数がシリコンウェハーのそれに適合すること
、■半導体素子表面に悪１ ｇを与えるアルカリ成分等
の不純物を含まないこと、０）高温では半導体素子の特
性が劣化する恐れがあるため被覆封着温度が７５０℃以
下であること、■半導体素子に対する密着性が良いこと
、（５）高い逆耐圧を有し、且つ逆洩れ電流の極めて小
さい高信頼性半導体素子を得るため、被覆後のガラス中
の電荷量が半導体素子の設計に合った適量の負電荷を有
すること等があげられ、従来よりこの種のガラスとして
は主にＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスやＰｂＯ−
Ｂ２Ｏ、−ＳｉＯ２系ガラスが用いられている。
の熱膨張係数がシリコンウェハーのそれに適合すること
、■半導体素子表面に悪１ ｇを与えるアルカリ成分等
の不純物を含まないこと、０）高温では半導体素子の特
性が劣化する恐れがあるため被覆封着温度が７５０℃以
下であること、■半導体素子に対する密着性が良いこと
、（５）高い逆耐圧を有し、且つ逆洩れ電流の極めて小
さい高信頼性半導体素子を得るため、被覆後のガラス中
の電荷量が半導体素子の設計に合った適量の負電荷を有
すること等があげられ、従来よりこの種のガラスとして
は主にＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスやＰｂＯ−
Ｂ２Ｏ、−ＳｉＯ２系ガラスが用いられている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしなから従来のガラスは、先記した要求特性の全て
を満足するものではなく、特に０項の電荷量の点におい
て十分に満足するものが存在しないのが現状である。す
なわち近年半導体分野の進歩に件って半導体素子の逆耐
圧が向上しつつあり、それを被覆するガラスにはその電
荷量が半導体装置の設計に合致した適正な量の負電荷で
あることが要求されているが、従来のガラスの場合、例
えば１８００Ｖ以上の高い逆耐圧がかかると設計値以上
の洩れ電流が生じやすかった。
を満足するものではなく、特に０項の電荷量の点におい
て十分に満足するものが存在しないのが現状である。す
なわち近年半導体分野の進歩に件って半導体素子の逆耐
圧が向上しつつあり、それを被覆するガラスにはその電
荷量が半導体装置の設計に合致した適正な量の負電荷で
あることが要求されているが、従来のガラスの場合、例
えば１８００Ｖ以上の高い逆耐圧がかかると設計値以上
の洩れ電流が生じやすかった。
また近年シリコンウェハーの寸法が大口径化されつつあ
り、寸法が大きくなるほど先記した要求特性の０項を満
足することが要求されるが、従来のガラスを例えば直径
４インチ以上の大口径のシリコンウェハーに用いた場合
、熱膨張係数の差によってシリコンウェハーに反りが生
じて電極パターンを作成することが困難になるという問
題が発生しやすかった。
り、寸法が大きくなるほど先記した要求特性の０項を満
足することが要求されるが、従来のガラスを例えば直径
４インチ以上の大口径のシリコンウェハーに用いた場合
、熱膨張係数の差によってシリコンウェハーに反りが生
じて電極パターンを作成することが困難になるという問
題が発生しやすかった。
本発明の目的は、＋＆ｆｌＱＶ以上の高い逆耐圧を有し
、且つ逆方向洩れ電流の極めて小さい高信頼半導体装置
の設計に合った適正な量の負電荷を有する半導体被覆用
ガラスを提供することである。
、且つ逆方向洩れ電流の極めて小さい高信頼半導体装置
の設計に合った適正な量の負電荷を有する半導体被覆用
ガラスを提供することである。
本発明の池の目的は、大口径のシリコンウェハーに用い
た場合でも反りの発生を抑えるようにその熱膨張係数が
シリコンウェハーのそれに非常に近似した半導体被覆用
ガラスを提供することである。
た場合でも反りの発生を抑えるようにその熱膨張係数が
シリコンウェハーのそれに非常に近似した半導体被覆用
ガラスを提供することである。
Ｌ問題点を解決するための手段］
本発明は、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ□系ガラスに必須
成分としてＬａ２Ｏ３を添加することによって高信頼性
半導体装置の設計に合った適当な量の負電荷を有するガ
ラスを得ようとするものである。
成分としてＬａ２Ｏ３を添加することによって高信頼性
半導体装置の設計に合った適当な量の負電荷を有するガ
ラスを得ようとするものである。
また本発明は、先記したガラスにＺｎＯ系の核形成剤を
適当量添加することによって、シリコンウェハーに被覆
し、焼成する際に結晶化してその熱膨張係数がシリコン
ウェハーのそれに近似するガラスを得ようとするもので
ある。
適当量添加することによって、シリコンウェハーに被覆
し、焼成する際に結晶化してその熱膨張係数がシリコン
ウェハーのそれに近似するガラスを得ようとするもので
ある。
即ち本発明の半導体被覆用ガラスは重量百分率で、７ｎ
Ｏ６（１−７０％、Ｂ２Ｏ３２０〜３０％、ＳｉＯ２８
〜１２％、Ｌａ２０３０．０１〜５％、Ｓｂ２Ｏ３０〜
３％、ＰｂＯＯ・〜３％、Ｃｅ０ｚ ０〜３％、Ｔｄ２
Ｏ３Ｑ 〜３％、ｔｌｌｂ２０５０〜３％、Ｍｎ０□０
〜３％の組成を有し、好ましくはＺｌｏ ６２〜６７％
、 １１２０． ２２ 〜２５％ 、 ＳｉＯ□ ９
．０〜１Ｏ１５８６、Ｌａ２Ｏ３０，２〜４ ％、５ｔ
ｒ２０３０．１〜１％、ＰｂＯ０，１〜２％、ＣｅＯ２
ｏ、１〜’％、Ｔａ２０５０〜２％、Ｎｌ＋２０５０〜
２％、ＭｎＯ２Ｌ−２％の組成を有することを特徴とす
る。
Ｏ６（１−７０％、Ｂ２Ｏ３２０〜３０％、ＳｉＯ２８
〜１２％、Ｌａ２０３０．０１〜５％、Ｓｂ２Ｏ３０〜
３％、ＰｂＯＯ・〜３％、Ｃｅ０ｚ ０〜３％、Ｔｄ２
Ｏ３Ｑ 〜３％、ｔｌｌｂ２０５０〜３％、Ｍｎ０□０
〜３％の組成を有し、好ましくはＺｌｏ ６２〜６７％
、 １１２０． ２２ 〜２５％ 、 ＳｉＯ□ ９
．０〜１Ｏ１５８６、Ｌａ２Ｏ３０，２〜４ ％、５ｔ
ｒ２０３０．１〜１％、ＰｂＯ０，１〜２％、ＣｅＯ２
ｏ、１〜’％、Ｔａ２０５０〜２％、Ｎｌ＋２０５０〜
２％、ＭｎＯ２Ｌ−２％の組成を有することを特徴とす
る。
また本発明の半導体被覆用ガラスは先記したガラス粉末
１００重量％に対し、核形成剤としてＺｎＯ１ＺｎＯ・
Ｂ２Ｏ８、ＺｎＯ・ＳｉＯ□の粉末から選択された一者
または二者以上を０．０１〜５重量％添加することを特
徴とする。
１００重量％に対し、核形成剤としてＺｎＯ１ＺｎＯ・
Ｂ２Ｏ８、ＺｎＯ・ＳｉＯ□の粉末から選択された一者
または二者以上を０．０１〜５重量％添加することを特
徴とする。
本発明において先記のように組成を限定した理由は以下
に示す通りである。
に示す通りである。
ＺｎＯ□が６０％以下の時は熱膨張係数が大きくなりす
ぎる。７０９６以上の時は結晶化が急速に進行するため
、半導体被覆面に十分に流動しなくなるので良好な被覆
が得られなくなる。
ぎる。７０９６以上の時は結晶化が急速に進行するため
、半導体被覆面に十分に流動しなくなるので良好な被覆
が得られなくなる。
Ｂ２Ｏ３が２０％以下の時は、結晶性が強すぎ、流動性
が損なわれる。３０％以上になると結晶性が弱く、粗大
結晶が析出するため逆方向の洩れ電流が大きくなる。
が損なわれる。３０％以上になると結晶性が弱く、粗大
結晶が析出するため逆方向の洩れ電流が大きくなる。
Ｓｉｎ□が８％以下の時は熱膨張係数が増し、化学的耐
久性が悪くなる。１２％以上ではガラス化が困難となる
か、あるいは溶融、封着温度が高くなる。
久性が悪くなる。１２％以上ではガラス化が困難となる
か、あるいは溶融、封着温度が高くなる。
Ｌａ２Ｏ３が０．０１％以下の時は、半導体特性におい
て逆方向洩れ電流を小さくする効果が現れず、５？、−
以上の時は溶解性が悪くなり均質なガラスが得にくい。
て逆方向洩れ電流を小さくする効果が現れず、５？、−
以上の時は溶解性が悪くなり均質なガラスが得にくい。
またＳｂ２Ｏ３． ＰｂＯ，ＣｅＯ２，Ｔａ２０５．Ｎ
ｂ２Ｏ３，ＭｎＯ２を添加する理由はこれらの成分をＬ
ａ２Ｏ３と併用すると逆方向の洩れ電流を抑える効果を
強めることができるからである。特にＰｂＯはガラスの
流動性を良くする効果も有している。
ｂ２Ｏ３，ＭｎＯ２を添加する理由はこれらの成分をＬ
ａ２Ｏ３と併用すると逆方向の洩れ電流を抑える効果を
強めることができるからである。特にＰｂＯはガラスの
流動性を良くする効果も有している。
しかしなからＰｂＯが３％以上の時は適量の電荷量が得
られ難いこと、ＣｅＯ□が３％以上の時は結晶性が強く
なり流動性が悪くなること、Ｔａ２０５が３％以上の時
はガラスが失透しやすくなること、Ｎｂ２Ｏ３、ＭｎＯ
２が各々 ３％以上の時は溶融性が悪くなること、Ｓｂ
２Ｏ．が３％以上の時はガラスの強度が低下し劣化しや
すくなるため各成分ともその含有量は３％以下に限定さ
れる。
られ難いこと、ＣｅＯ□が３％以上の時は結晶性が強く
なり流動性が悪くなること、Ｔａ２０５が３％以上の時
はガラスが失透しやすくなること、Ｎｂ２Ｏ３、ＭｎＯ
２が各々 ３％以上の時は溶融性が悪くなること、Ｓｂ
２Ｏ．が３％以上の時はガラスの強度が低下し劣化しや
すくなるため各成分ともその含有量は３％以下に限定さ
れる。
本発明において用いる核形成剤をｌｎＯ，２ｎＯ・Ｂ２
Ｏ３゜ＺｎＯ−５：０□の粉末としたのは、これらの粉
末を本発明のガラスに添加すると７５０℃以下で結晶化
し、且つ被覆することができるためであり、その量を先
記のごとく限定した理由は以下の通りである。
Ｏ３゜ＺｎＯ−５：０□の粉末としたのは、これらの粉
末を本発明のガラスに添加すると７５０℃以下で結晶化
し、且つ被覆することができるためであり、その量を先
記のごとく限定した理由は以下の通りである。
核形成剤の量がガラス粉末の１００重量％に対して０．
０１重量％以下のときは析出する結晶量が極めて少ない
ため所望の熱膨張係数を得ることができず５重量％以上
のときは析出する結晶量が多くなりすぎて流動性が損な
われる。
０１重量％以下のときは析出する結晶量が極めて少ない
ため所望の熱膨張係数を得ることができず５重量％以上
のときは析出する結晶量が多くなりすぎて流動性が損な
われる。
［実施例］
次に本発明を実施例（試料Ｎｏ、 １〜７）及び比較例
（試料Ｎ［Ｌ８）に基づいて説明する。
（試料Ｎ［Ｌ８）に基づいて説明する。
（重置％）
表の各ガラス試料は以下のように調製した。まず、設計
組成となるよう調合した原料を１３００℃で１時間溶融
した後、ロール成型し、粉砕した。次いでこの粉砕物を
アルミナボールでさらに微粉砕し、平均粒径３μ程度と
した。Ｎ［Ｌ２〜７の各試料は先記のように調製したガ
ラスに表に示す核形成剤を混合することによって作製し
た。
組成となるよう調合した原料を１３００℃で１時間溶融
した後、ロール成型し、粉砕した。次いでこの粉砕物を
アルミナボールでさらに微粉砕し、平均粒径３μ程度と
した。Ｎ［Ｌ２〜７の各試料は先記のように調製したガ
ラスに表に示す核形成剤を混合することによって作製し
た。
半導体の被覆にあたっては、上述のガラス粉末を、ある
いはそれと核形成剤の混合物を有機溶媒に分散させて電
気泳動法によって半導体表面に電着させ、次いでこの半
導体素子を乾燥後、６８０〜７５０℃で３０分から４０
分間加熱して、封着した。
いはそれと核形成剤の混合物を有機溶媒に分散させて電
気泳動法によって半導体表面に電着させ、次いでこの半
導体素子を乾燥後、６８０〜７５０℃で３０分から４０
分間加熱して、封着した。
尚、ガラス中にアルカリが混入すると半導体素子の特性
が劣化するため、溶融、粉砕等の工程中でアルカリが混
入しないよう十分注意しなくてはならない。
が劣化するため、溶融、粉砕等の工程中でアルカリが混
入しないよう十分注意しなくてはならない。
また表には、各ガラス試料の３０〜３００℃における熱
膨張係数及び半導体素子に被覆する際の封着温度を示し
ており、各試料とも良好な値を有していることが表から
明らかである。特に核形成剤を添加した試料ＮＩＬ ２
〜７は、熱膨張係数が３１〜３４×１０−７／℃であり
、シリコンウェハーのそれ（約３５ｘｌＯ−７／’Ｃ）
に非常に近似していた。ちなみに試料Ｎｏ、 １とＮａ
２は同じガラスを用いた。
膨張係数及び半導体素子に被覆する際の封着温度を示し
ており、各試料とも良好な値を有していることが表から
明らかである。特に核形成剤を添加した試料ＮＩＬ ２
〜７は、熱膨張係数が３１〜３４×１０−７／℃であり
、シリコンウェハーのそれ（約３５ｘｌＯ−７／’Ｃ）
に非常に近似していた。ちなみに試料Ｎｏ、 １とＮａ
２は同じガラスを用いた。
次にＬａ２０ｇの添加による洩れ電流の抑制を評価する
ため、試料Ｎ［Ｌ １と試料Ｎ［Ｌ８（試料ｋ １から
Ｌａ２Ｏ３を除いたもの）のガラスを半導体素子に被覆
して逆方向の電圧６００Ｖを印加し、１７５℃における
洩れ電流をカーブトレーサによって測定した。
ため、試料Ｎ［Ｌ １と試料Ｎ［Ｌ８（試料ｋ １から
Ｌａ２Ｏ３を除いたもの）のガラスを半導体素子に被覆
して逆方向の電圧６００Ｖを印加し、１７５℃における
洩れ電流をカーブトレーサによって測定した。
その結果、Ｌａ２０）を含有しない試料Ｎ［Ｌ ８の洩
れ電流が約４０μＡであったのに対し、Ｌａ２Ｏ３を２
？６３有する試料Ｎｕ、 １の値は３０μＡであり、Ｌ
ａ２Ｏ３が洩れ電流を抑制する効果を有することが明ら
かとなった。
れ電流が約４０μＡであったのに対し、Ｌａ２Ｏ３を２
？６３有する試料Ｎｕ、 １の値は３０μＡであり、Ｌ
ａ２Ｏ３が洩れ電流を抑制する効果を有することが明ら
かとなった。
尚、それ以外の試料についても洩れ電流の測定を行った
が、いずれも良好な結果が得られた。
が、いずれも良好な結果が得られた。
［発明の効果］
本発明の半導体被覆用ガラスはＬａ２Ｏ３を必須成分と
するため洩れ電流が極めて小さくなるので半導体装置の
信頼性が向上する。しかも本発明ガラスは核形成削を添
加し、結晶化させることにより、シリコンウェハーの熱
膨張係数とほぼ等しくなるので、大口径のシリコンウェ
ハーに用いても反りを抑えることが可能である。
するため洩れ電流が極めて小さくなるので半導体装置の
信頼性が向上する。しかも本発明ガラスは核形成削を添
加し、結晶化させることにより、シリコンウェハーの熱
膨張係数とほぼ等しくなるので、大口径のシリコンウェ
ハーに用いても反りを抑えることが可能である。
特許出願人 日本電気硝子株式会社
代表者 岸 １）清 作
Claims (3)
- （１）重量百分率で、ＺｎＯ６０〜７０％、Ｂ＿２Ｏ＿
３２０〜３０％、ＳｉＯ＿２８〜１２％、Ｌａ＿２Ｏ＿
３０．０１〜５％、Ｓｂ＿２Ｏ＿３０〜３％、ＰｂＯ０
〜３％、ＣｅＯ＿２０〜３％、Ｔｄ＿２Ｏ＿５０〜３％
、Ｎｂ＿２Ｏ＿５０〜３％、ＭｎＯ＿２０〜３％の組成
を有する半導体被覆用ガラス。 - （２）重量百分率で、ＺｎＯ６２〜６７％、Ｂ＿２Ｏ＿
３２２〜２５％、ＳｉＯ＿２９〜１０．５％、Ｌａ＿２
Ｏ＿３０．２〜４％、Ｓｂ＿２Ｏ＿３０．１〜１％、Ｐ
ｂＯ０．１〜２％、ＣｅＯ＿２０．１〜１％、Ｔｄ＿２
Ｏ＿５０〜２％、Ｎｂ＿２Ｏ＿５０〜２％、ＭｎＯ＿２
０〜２％の組成を有する特許請求の範囲第１項記載の半
導体被覆用ガラス。 - （３）上記特許請求の範囲第１項または第２項記載のガ
ラス粉末の１００重量％に対し、核形成剤としてＺｎＯ
、ＺｎＯ・Ｂ＿２Ｏ＿３、ＺｎＯ・ＳｉＯ＿２の粉末か
ら選択された一者または二者以上を０．０１〜５重量％
添加することを特徴とする半導体被覆用ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11913889A JPH02296748A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 半導体被覆用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11913889A JPH02296748A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 半導体被覆用ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02296748A true JPH02296748A (ja) | 1990-12-07 |
Family
ID=14753873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11913889A Pending JPH02296748A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 半導体被覆用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02296748A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111302636A (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 苏州晶银新材料股份有限公司 | 一种玻璃粉组合物及含有其的导电银浆和太阳能电池 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52966A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-06 | Furukawa Electric Co Ltd | Uninflammable polyolefin foam and manufacture thereof |
| JPS61242928A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-29 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体被覆用ガラス |
| JPS63297239A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体被覆用ガラス |
-
1989
- 1989-05-12 JP JP11913889A patent/JPH02296748A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52966A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-06 | Furukawa Electric Co Ltd | Uninflammable polyolefin foam and manufacture thereof |
| JPS61242928A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-29 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体被覆用ガラス |
| JPS63297239A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体被覆用ガラス |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111302636A (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 苏州晶银新材料股份有限公司 | 一种玻璃粉组合物及含有其的导电银浆和太阳能电池 |
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