JPH03229418A

JPH03229418A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH03229418A
Application number: JP2577090A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Tsubaki; 椿　和彦; Hideaki Nagura; 名倉　英明; Masami Yokozawa; 横沢　真覩
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-02-05
Filing date: 1990-02-05
Publication date: 1991-10-11
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JP2643001B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、表面保護用バシイペーション膜を有する半導
体装置の製造方法に関する。

従来の技術高耐圧を有する半導体装置は、従来、化学的腐食法によ
って１つ１つの半導体素子に分割後、ｐｎ接合を保護す
るためジャンクション・コーティング・レジンを塗布し
、活性ガス雰囲気中で、ハーメチック（いわゆるキャン
）封止されていた。また最近、ＣＶＤ法で形成したＳｉ
Ｏ２膜、或はＺｎＯ系もしくはＰｂＯ系被膜、または多
結晶シリコン膜を用いたバシイベーション技術の進歩に
より、樹脂封止された製品が実用化されている。

発明が解決しようとする課題しかしながら、ガラス被膜を用いたパシィべーション、
即ちＣＶＤ法で形成した５ｉ０２被膜では、ＳｉＯ２膜
中の＋イオンを避け、また、膜厚を２１１ｍ以上で、ガ
ラスクラックの発生を避けるとすると、耐圧は約１００
０Ｖが限界である。また、ＺｎＯ系、ＰｂＯ系なとのガ
ラス粉末と電気泳動法、グレート法を利用して形成する
方法は、高耐圧化は比較的容易であるが、Ｗｉ細前加工
適さず、形成させる所望領域上外にもガラス粉末を付着
させてしまい、その結果、電極形成を困難とし、極端な
場合は、性能劣化や信頼低下を招くことになる。一方、
多結晶シリコン膜をパシイヘーション膜として用いた半
導体装置は、逆方向電流が高く、半導体装置の性能及び
信頼性に欠ける。このため、多結晶シリコン膜に酸素を
添加した被膜が実用化され、低い逆方向電流となってい
るが、それても充分ではない。

以上説明したように、従来の高耐圧装置のパシィべーシ
ョン法には、＋イオンによる耐圧制限、微細加工技術遅
れ、更には逆方向電流の増大なとの３題かある。

本発明は、この様な従来技術の課題を解決するものであ
って、バンイｌ＼−ンヨン膜中の＋イオンの少ないガラ
ス粉末を用いることにより、表面近傍で発生する耐圧低
下を防止し、低逆方向電流を実現させ、容易に高耐圧化
を実現させ、また、感光性のあるホトレジストと前記ガ
ラス粉末を混合させることにより、精密加工を可能にし
、電極形成でのトラアル、即ち順方向電圧の性能低下や
信頼性低下を防止できる半導体装置の製造方法を提供す
ることを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、ホトレジストにパシィべーション用ガラス粉
末を混合させた感光性液体を半導体基板に薄く塗布する
第１工程と、前記半導体基板に塗布した感光性薄膜をホ
トエツチング技術により部分的に除去する第２工程と、
前記半導体基板の感光性薄膜を７５０℃〜９００℃の温
度で酸化性雰囲気中で熱処理する第３工程とを備えたこ
とを特徴とするものである。

作用木芹明は、前述したように感光性のホトレジストとガラ
ス粉末を混合させた懸濁液をｐｎ接合が露出している半
導体基板に、例えは、スピン塗布することで均一な厚み
の被膜を得た後、ホトエツチングによっ−Ｃ電極形成を
行う領域部の被膜を選択的乙こ除去させる。その後、ガ
ラス被膜の存在する半導体基板を、酸化性雰囲気中で焼
成することにより、被膜中に含まれるレジストを燃焼さ
せ膜中から気体として除去すると同時に、ガラス焼結微
密化し、ガラスに一イオンを付加させる。しかる後、焼
成中に形成させる酸化膜をＨＦを含む水溶液で溶解除去
した後、Ａ１膜を例えは真空蒸着によって形成する。再
びホトエツチングによって、所望の電極となるように、
Ａ１膜を残し、約５００℃の温度、不活性ガス雰囲気中
で熱処理することによって、シリコン基板とＡ１膜をオ
ーミック接触化させることができる。

実施例以下に、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明す
る。

第１図は、本発明法によるブレーナ型のｐｎトランジス
タの製造方法を示す。

既に全ての拡散が終了した三重拡散型＋１　ｐ　ｎ型プ
レーナトランジスタのシリコン基板ｌ（比抵抗４０Ωｃ
ｍの高抵抗領域を有する）に（ａ）、市販されている粘
度４０ｃｐホトレジスト２（例えは、東京応化社製、商
品名：　ＯＭＲ−８７−４０ｃｐ）ｌｏｇに、これも市
販されているガラス粉末３（例えは米国イノチック社製
、商品名：１Ｐ８２０）を加え、よく増拝させ懸濁液と
した後、回転速度３００ｒｐｍで３０ｇ厚み６０μｍの
被膜４を形成塗布した（ｂ）。得られた被膜４の厚みは
６０μｍである。この被膜４を１３０℃で３０分間加熱
させた後（Ｃ）、ホトエツチングにより、ヘース５及び
エミッタ６の各々の電極部とするべく領域のガラス被膜
を除去した（ｄ）。しかる後、８００℃に加熱された酸
化性雰囲気の焼成部で３０分間加熱、その後、弗酸：水
＝１：　３０の水溶液に１０秒間浸漬し、焼成によって
形成されたシリコン基板上の酸化膜を除去した後（ｅ）
、厚み３　Ｉｔ　ｔｎのＡ１膜を真空蒸着法で得た（ｆ
）。その後、ホトエツチングにより、ヘース及びエミッ
タの電極部のみのＡ１膜を残した後（ｇ）、窒素雰囲気
中で５００℃、３０分の熱処理を行った（（ｌｌ）は（
ｇ）の一部拡大図）。その後、コレクタ領域の電極を形
成し、ブイシンクソーにより１つ１つのチップここ分割
後、リードフレームにチップを接着、更に、外部リート
とを２００μφのＡ１線を用いて結線後、樹脂封止した
。

実施例では、ホトレジスト２をネガタイプで説明したが
、ポジタイプ（例えは、東京応化社製、商品名：　０Ｆ
ＰＲ−８００−３０ｃｐ）でもよい。

また、ホトレジスト２と懸濁されたガラス粉末３として
も、実施例では、Ｐｈ系ガラスで説明したが、Ｚｎ系ガ
ラス（例えば、日本電気硝子社製、商品名：Ｃ；Ｐ−０
３０）でもよい。更に、所定のパシィべーション用ガラ
ス被膜４を、スピン回転数を変化させることで、厚みを
変化させることもてきる。

また、ガラス被膜４の焼成する温度は、被膜４中に含ま
れるレジストの種類と量、またガラスの種類によって変
えることが重要で、焼成時間を長くしたり、また、焼成
温度を高くしたり、史に、レジスト燃焼段階（比較的低
温５００〜６００℃）とガラスの焼成段階（比較的高温
７５０〜９００°Ｃ’＞　（７）　２段階とすることも
、均一なパシィべーション用ガラス被１Ｉｌ−７を得ろ
ために必要である。

レジスト２とガラス粉末３の混合比は、ホトレジストに
対しガラス粉末か０．１〜１１の範囲で良好であった。

ガラス粉末がＯ０１以下であると、焼成後のパシイベー
ション用ガラス被膜７中に気泡が多く発生し、半導体装
置の逆方向耐圧が不安定となり、逆に、ガラス粉末が１
１以上であると、スピン塗布後の被膜４がもろく、ホト
エッチ工程において、ガラスが欠落し半導体装置の逆方
向電流を増加させてしまう。また、半導体基板上のパシ
イヘーション用ガラス被膜７の厚さとしては、０．３〜
４０μｍが良好で、０．３μｍ以下であると半導体装置
の逆方向耐圧が不安定となり、逆に４０ｕｍ以上である
と、ガラス被膜７にクラックを生しやすくなり、半導体
装置の逆方向耐圧を低下させたり、逆方向電流を増大さ
せたりする。更には、本発明は、メサ型半導体装置のパ
シィべーションに連用できる。

この様に本発明は、高耐圧の半導体の製造方向に適し、
例えは、従来法１　（熱酸化膜によるパシイヘーション
）、従来法２　（＃素を添加した多結晶シリコン膜によ
るパシイヘーション）及び従来法３（ガラス粉末を電気
泳動法で得たバシイベーション膜）と比較して、次の特
徴を持つ。

従来法１に比べて高耐圧が得やすい。

従来法２に比へて低逆方向電流である。

従来法２及び３に比べて、特殊な装置、複雑な工程管理
を必要としない。

即ち、本発明は、従来法１、従来法２及び従来法３の短
所を解決し、長所のみを具現化させたパシイヘーション
法である。

第２図は、本発明の効果を示す一例として、比抵抗４０
Ωｃｍのシリコン基板（有効厚６０１１ｍ）を用いた時
のコレクターヘース間耐圧を、また、第３図は、逆方向
電流を従来法１〜３ど比較したグラフである。グラフか
ら明らかなように、本発明の方か耐圧力、逆方向電流の
双方で勝っている。

発明の詳細な説明したように、本発明にかかる半導体装置の製造方
法は、ホトレジストにガラス粉末を混合し、でいるので
、高耐圧で低逆方向電流の微細加工可能な効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す工程図、第２図及び
第３図は、本発明の一実施例の逆方向耐圧及び逆方向電
流を、従来例と比較して示したグラフである。１・・・既に拡散終了したシリコン基板、２・・・ホト
レジスト、３・・・ガラス粉末、４・・・スピン塗布法
で形成したガラス被膜、５・・・ベース電極用窓、６・
・・エミッタ電極用窓、７・・・燃焼によって得たバシ
イベーション用ガラス被膜、８・・・ＡＩ［，９・・・
ヘース電極用Ａ１膜、１０・・・エミッタ電極用Ａ１膜
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ホトレジストにパシィべーシヨン用ガラス粉末を
混合させた感光性液体を半導体基板に薄く塗布する第１
工程と、前記半導体基板に塗布した感光性薄膜をホトエ
ッチング技術により部分的に除去する第２工程と、前記
半導体基板の感光性薄膜を７５０℃〜９００℃の温度で
酸化性雰囲気中で熱処理する第３工程とを備えたことを
特徴とする半導体装置の製造方法。
（２）第１工程において、前記ホトレジストに対し、前
記パシィベーション用ガラスが構成比で０．１〜１１で
あり、且つ、前記半導体基板上のパシィべーション用ガ
ラス薄膜が０．３〜４０μｍであることを特徴とする請
求項１記載の半導体装置の製造方法。