JPS5855345A - 半導体装置用ガラス組成物 - Google Patents
半導体装置用ガラス組成物Info
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- JPS5855345A JPS5855345A JP15360981A JP15360981A JPS5855345A JP S5855345 A JPS5855345 A JP S5855345A JP 15360981 A JP15360981 A JP 15360981A JP 15360981 A JP15360981 A JP 15360981A JP S5855345 A JPS5855345 A JP S5855345A
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- JP
- Japan
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- glass
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- range
- crystals
- zno
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- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/066—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Glass Compositions (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (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】
本発明は半導体装置の表面安定化に適したガラス組成物
に関する。
に関する。
半導体装置特に半導体基体は、その表面が活性で外部か
らの有害物質例えばアルカリ金属や水分等によシ表面が
汚染されたり、悪影響を受は易く、その結果電気特性が
不安定、特性の劣化を招くことが多い。これを防止する
ために、半導体基体表面を、半導体酸化物、半導体窒化
物、金属酸化物或いは有機物で被覆することが行なわれ
ている。
らの有害物質例えばアルカリ金属や水分等によシ表面が
汚染されたり、悪影響を受は易く、その結果電気特性が
不安定、特性の劣化を招くことが多い。これを防止する
ために、半導体基体表面を、半導体酸化物、半導体窒化
物、金属酸化物或いは有機物で被覆することが行なわれ
ている。
また、最近同様な目的のために粉末を焼付けたガラス膜
が注目されている。ガラス膜は、半導体酸化物、半導体
窒化物、金属酸化物及び有機物に比較して、気体、液体
の透過に対して優れた阻止効果を有することから表面安
定化膜として適している。ガラス膜を半導体装置の表面
安定化膜として使用するためには、（１）熱膨張係数が
半導体のそれにできるだけ近いこと、（２）高温、高電
界で電気的に安定なこと、（３）アルカリ金属等の有害
な不純物を含まないこと、（４）適当な表面電荷密度（
Ｎｒｓ）を有すること、等が要求される。これらの要求
を満すガラスとして、Ｚ ｎ ＯＢ２Ｏ３Ｓ １０ｘ
を主成分とする結晶質ガラスが知られている。しかし
ながらこのｚｎｏ−Ｂ２ｏ、−ｓ ｉｏ、 を主成分
とする結晶質ガラスを使用した場合、次のような問題の
あることがわかった。即ち、結晶質ガラスは、その組成
によって結晶粒の大きな粗大結晶となったシ、結晶粒の
小さい微細結晶となシ、その結晶粒の大きさによシガラ
ス膜の特性が変動することである。例えば、結晶粒が大
きくなる組成のガラスは、負で大きい値のＮＦＩ＋
を有し高耐圧の半導体装置特にチャンネルカットを有す
る半導体装置に適したガラスであるが、結晶粒が大きて
ために洩れ電流が多くなシ高耐圧の半導体装置に適用で
きなくなる。
が注目されている。ガラス膜は、半導体酸化物、半導体
窒化物、金属酸化物及び有機物に比較して、気体、液体
の透過に対して優れた阻止効果を有することから表面安
定化膜として適している。ガラス膜を半導体装置の表面
安定化膜として使用するためには、（１）熱膨張係数が
半導体のそれにできるだけ近いこと、（２）高温、高電
界で電気的に安定なこと、（３）アルカリ金属等の有害
な不純物を含まないこと、（４）適当な表面電荷密度（
Ｎｒｓ）を有すること、等が要求される。これらの要求
を満すガラスとして、Ｚ ｎ ＯＢ２Ｏ３Ｓ １０ｘ
を主成分とする結晶質ガラスが知られている。しかし
ながらこのｚｎｏ−Ｂ２ｏ、−ｓ ｉｏ、 を主成分
とする結晶質ガラスを使用した場合、次のような問題の
あることがわかった。即ち、結晶質ガラスは、その組成
によって結晶粒の大きな粗大結晶となったシ、結晶粒の
小さい微細結晶となシ、その結晶粒の大きさによシガラ
ス膜の特性が変動することである。例えば、結晶粒が大
きくなる組成のガラスは、負で大きい値のＮＦＩ＋
を有し高耐圧の半導体装置特にチャンネルカットを有す
る半導体装置に適したガラスであるが、結晶粒が大きて
ために洩れ電流が多くなシ高耐圧の半導体装置に適用で
きなくなる。
本発明の目的は、上述の問題点を除去し半導体装置の表
面安定化に適したガラス組成物を提供することにある。
面安定化に適したガラス組成物を提供することにある。
か＼る目的を奏する本発明半導体装置用ガラス組成物の
特徴とするところは、ＺｎＯＢｔｕｓ−８ｉＯ２系の粗
大結晶を析出する範囲の組成のガラスに、Ｚ”ＯＢｔ０
３ ５ｔ０２系の微細結晶を析出する範囲のガラスを１
００：１〜２：１の割合で混合した点にある。具体的に
は、第１図のＺｎ０Ｂｔｕｓ ５ｊＯｔ三元組成図の
Ａで示す範囲の組成のガラスに、Ｂで示す範囲の組成の
ガラスを１００：１〜２：１混合したガラス組成物であ
る。
特徴とするところは、ＺｎＯＢｔｕｓ−８ｉＯ２系の粗
大結晶を析出する範囲の組成のガラスに、Ｚ”ＯＢｔ０
３ ５ｔ０２系の微細結晶を析出する範囲のガラスを１
００：１〜２：１の割合で混合した点にある。具体的に
は、第１図のＺｎ０Ｂｔｕｓ ５ｊＯｔ三元組成図の
Ａで示す範囲の組成のガラスに、Ｂで示す範囲の組成の
ガラスを１００：１〜２：１混合したガラス組成物であ
る。
第１図の曲線で包囲された部分は均質な結晶質ガラスが
得られる組成範囲を示し、そのうち人で示された部分は
結晶化した場合第２図（ａ）に示すような結晶粒の大き
い粗大結晶を析出する組成範囲を、Ｂで示された部分は
結晶化した場合第２図の）に示すような結晶粒の小さい
微細結晶を析出する組成範囲を、それぞれ示す。本発明
は、粗大結晶を析出するガラスに微細結晶を析出するガ
ラスを適当量混合することにょシ、粗大結晶を析出する
ガラスの特性を保持したま＼機構結晶を析出することが
できるという発見に基づいてなされたものである。
得られる組成範囲を示し、そのうち人で示された部分は
結晶化した場合第２図（ａ）に示すような結晶粒の大き
い粗大結晶を析出する組成範囲を、Ｂで示された部分は
結晶化した場合第２図の）に示すような結晶粒の小さい
微細結晶を析出する組成範囲を、それぞれ示す。本発明
は、粗大結晶を析出するガラスに微細結晶を析出するガ
ラスを適当量混合することにょシ、粗大結晶を析出する
ガラスの特性を保持したま＼機構結晶を析出することが
できるという発見に基づいてなされたものである。
微細結晶を析出するガラスの混合量は次のようにして定
めた。粗大結晶を析出する組成範囲のうちの略中夫に位
置するＺｎＯ：６４重量％。
めた。粗大結晶を析出する組成範囲のうちの略中夫に位
置するＺｎＯ：６４重量％。
Ｂ２０ ： ３ｏ重量％、５ｉ０２ ： Ｌ重ｔ％Ｏ
カラｘと、微細結晶を析出する範囲のうち略中夫に位置
するＺｎＯ：６７重量％、Ｂｔｕｓ ： ２２重量％。
カラｘと、微細結晶を析出する範囲のうち略中夫に位置
するＺｎＯ：６７重量％、Ｂｔｕｓ ： ２２重量％。
８”Ｏｔ ： １１重量％のガラスを準備し、これらの
混合比を順次変え、その時のＮＦＢ及び洩れ電流を測定
した。その結果を表１に示す。
混合比を順次変え、その時のＮＦＢ及び洩れ電流を測定
した。その結果を表１に示す。
表１によれば、微細結晶を析出するガラスの混合比が０
．０１を越えると、混合ガラスは微細結晶を析出するよ
うになシ、洩れ電流をＩＸ １０−７（Ａ）以下となシ
、混合比が０，５を越えるとＮ Ｐ Ｂ が−４Ｘ １
０ ” ７ｃｍ”から−Ｉ Ｘ １０ ”７ｃｍ２と急
増する。ＮＦ！＋ が正に近づくと空乏層の拡がシが悪
くなシ耐圧が低下する。従って、微細結晶を析出するガ
ラスの混合比は、０．０１〜０．５にする必要がある。
．０１を越えると、混合ガラスは微細結晶を析出するよ
うになシ、洩れ電流をＩＸ １０−７（Ａ）以下となシ
、混合比が０，５を越えるとＮ Ｐ Ｂ が−４Ｘ １
０ ” ７ｃｍ”から−Ｉ Ｘ １０ ”７ｃｍ２と急
増する。ＮＦ！＋ が正に近づくと空乏層の拡がシが悪
くなシ耐圧が低下する。従って、微細結晶を析出するガ
ラスの混合比は、０．０１〜０．５にする必要がある。
次に、本発明のガラス組成物で表面安定化処理し九半導
体装置を例に採って本発明の詳細な説明する。
体装置を例に採って本発明の詳細な説明する。
第３図は、一方の主表面にガラスで被覆された環状溝を
有するモート形のゲートターンオフサイリスタを示して
いる。図において、１は互いに反対側に位置する一対の
主表面１１，１２、一方の主表面１１の周辺付近に形成
された環状溝１３、一対の主表面間に連続して形成され
たＮエミッタ領域Ｎ鳶、Ｐペース領域Ｐｇ、Ｎペース領
域Ｎｍ及びＰエミッタ領域Ｐｇを具備する半導体基体で
ある。Ｎエミッタ領域Ｎｉは一方の主表面１１の一部に
露出するように形成され、Ｐベース領域ＰＲはＮエミッ
タ領域Ｎｉ、に隣接して第１のＰＮ接合Ｊ、を形成し、
環状溝１３よシ浅い深さを有し表面が一方の主表面１１
及び環状溝１３に露出するように形成されている。Ｎベ
ース領域ＮｉｌはＰベース領域ＰＲに隣接して環状溝１
３に端部が露出する第２のＰＮ接合Ｊ２を形成する高抵
抗部Ｎｓ−と、一方の主表面１１の環状溝１３の外周側
及び他方の主表面１２に霧出する低抵抗部ＮＢ＋とから
成っている。Ｐエミッタ領域Ｐ、ｘＦｉＮベース領域Ｎ
領域Ｎ液しＮペース領域ＮＢとの間に第３のＰＮ接合Ｊ
、を形成し、一方の主表面１１へ投影した時一部がＮエ
ミッタ領域Ｎｉと重なシ、他方の主表面１２へ露出する
ように形成されている。
有するモート形のゲートターンオフサイリスタを示して
いる。図において、１は互いに反対側に位置する一対の
主表面１１，１２、一方の主表面１１の周辺付近に形成
された環状溝１３、一対の主表面間に連続して形成され
たＮエミッタ領域Ｎ鳶、Ｐペース領域Ｐｇ、Ｎペース領
域Ｎｍ及びＰエミッタ領域Ｐｇを具備する半導体基体で
ある。Ｎエミッタ領域Ｎｉは一方の主表面１１の一部に
露出するように形成され、Ｐベース領域ＰＲはＮエミッ
タ領域Ｎｉ、に隣接して第１のＰＮ接合Ｊ、を形成し、
環状溝１３よシ浅い深さを有し表面が一方の主表面１１
及び環状溝１３に露出するように形成されている。Ｎベ
ース領域ＮｉｌはＰベース領域ＰＲに隣接して環状溝１
３に端部が露出する第２のＰＮ接合Ｊ２を形成する高抵
抗部Ｎｓ−と、一方の主表面１１の環状溝１３の外周側
及び他方の主表面１２に霧出する低抵抗部ＮＢ＋とから
成っている。Ｐエミッタ領域Ｐ、ｘＦｉＮベース領域Ｎ
領域Ｎ液しＮペース領域ＮＢとの間に第３のＰＮ接合Ｊ
、を形成し、一方の主表面１１へ投影した時一部がＮエ
ミッタ領域Ｎｉと重なシ、他方の主表面１２へ露出する
ように形成されている。
２は一方の主表面１１においてＮエミッタ領域Ｎｍの露
出面に接触した一方の主電極、３は他方の主表面１２に
おいてＰエミッタ領域Ｐ１及びＮペース領域ＮＢの露出
面に接触した他方の主電極、４は一方の主表面１１にお
いてＰベース領域Ｐ１の露出面に接触した制御電極、５
は一方の主表面１１の残部を被覆する半導体酸化膜、６
は環状溝１３の表面に被着したガラス膜である。このガ
ラス膜６は、ＺｎＯ：６４重量％、Ｂ２０．：３０重蓋
％、５ｉｏ２： ６重量％からなる粗大結晶を析出する
ガラス粉末と、ＺｎＯ：６７重量％、 Ｂ２ｕｓ：２２
重量％、５ｉｎ２二１１重量％からなる微細結晶を析出
するガラス粉末とを９５：５の混合比で混合したものを
電気泳動法で環状溝１３表面に付着し、焼成したもので
ある。
出面に接触した一方の主電極、３は他方の主表面１２に
おいてＰエミッタ領域Ｐ１及びＮペース領域ＮＢの露出
面に接触した他方の主電極、４は一方の主表面１１にお
いてＰベース領域Ｐ１の露出面に接触した制御電極、５
は一方の主表面１１の残部を被覆する半導体酸化膜、６
は環状溝１３の表面に被着したガラス膜である。このガ
ラス膜６は、ＺｎＯ：６４重量％、Ｂ２０．：３０重蓋
％、５ｉｏ２： ６重量％からなる粗大結晶を析出する
ガラス粉末と、ＺｎＯ：６７重量％、 Ｂ２ｕｓ：２２
重量％、５ｉｎ２二１１重量％からなる微細結晶を析出
するガラス粉末とを９５：５の混合比で混合したものを
電気泳動法で環状溝１３表面に付着し、焼成したもので
ある。
か＼る構成のゲートターンオフサイリスタの耐圧分布は
第４図（Ｃ）に示すように極めて優れている。
第４図（Ｃ）に示すように極めて優れている。
因に、第３図と同一構成でガラス膜６を粗大結晶を析出
するガラスのみで形成した場合及び微細結晶を析出する
ガラスのみで形成した場合の耐圧分布をそれぞれ第４図
（ａ）及び（ｂ）に示す。図から明らかな如く、粗大結
晶を析出するガラスのみでは耐圧のばらつきが大きく、
微細結晶を析出するガラスのみでは耐圧が低くなる。こ
のように、本発明ガラス組成物を半導体装置の表面安定
化膜に使用すれば、高耐圧の半導体装置を高歩留を得る
ことができる。
するガラスのみで形成した場合及び微細結晶を析出する
ガラスのみで形成した場合の耐圧分布をそれぞれ第４図
（ａ）及び（ｂ）に示す。図から明らかな如く、粗大結
晶を析出するガラスのみでは耐圧のばらつきが大きく、
微細結晶を析出するガラスのみでは耐圧が低くなる。こ
のように、本発明ガラス組成物を半導体装置の表面安定
化膜に使用すれば、高耐圧の半導体装置を高歩留を得る
ことができる。
本発明のガラス組成物はゲートターンオフサイリスタに
限らずダイオード、トランジスタ、サイリスタのいずれ
にも適用でき、半導体基体の形状も、モート形に限らず
プレーナ形、メサ形、ベベル形のいずれにも適用できる
。なかでも、本発明ガラス組成物の効果をより発揮でき
るのは、第３図の一方の主表面１１の環状溝１３の外周
側に設けられたＮＢ＋部分の如く、空乏層の拡がりをＮ
”層で阻止するいわゆるチャンネルストツノく領域を具
備する半導体装置である。
限らずダイオード、トランジスタ、サイリスタのいずれ
にも適用でき、半導体基体の形状も、モート形に限らず
プレーナ形、メサ形、ベベル形のいずれにも適用できる
。なかでも、本発明ガラス組成物の効果をより発揮でき
るのは、第３図の一方の主表面１１の環状溝１３の外周
側に設けられたＮＢ＋部分の如く、空乏層の拡がりをＮ
”層で阻止するいわゆるチャンネルストツノく領域を具
備する半導体装置である。
第１図は本発明のガラス組成物を説明するための三元組
成図、第２図はガラス組成物の顕微鏡写真による拡大図
、第３図は本発明ガラス組成物を使用した半導体装置の
概略断面図、第４図は本発明ガラス組成物及び従来のガ
ラス組成物を半導体装置に適用した場合の耐圧分布図で
ある。 １・・・半導体基体、６・・・ガラス膜、１３・・・環
状溝。 ＠１ｍ ５ｒＯｚ（◆」１％） （ｂ）
成図、第２図はガラス組成物の顕微鏡写真による拡大図
、第３図は本発明ガラス組成物を使用した半導体装置の
概略断面図、第４図は本発明ガラス組成物及び従来のガ
ラス組成物を半導体装置に適用した場合の耐圧分布図で
ある。 １・・・半導体基体、６・・・ガラス膜、１３・・・環
状溝。 ＠１ｍ ５ｒＯｚ（◆」１％） （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体装置の少なくともＰＮ接合露出端を被覆する
ｚｎｏ Ｂ２Ｏ３Ｓ １０２ 系ガ、Ｆスであって
、第１図の人で示す範囲の組成のガラスに、Ｂで示す範
囲の組成のガラスを１００二１〜２：・１混合し次こと
を特徴とする半導体装置用ガラス組成物。 ２、特許請求の範囲第１項において、第１図の人で示す
範囲の組成のガラスは粗大結晶を析出するガラス、Ｂで
示す範囲の組成のガラスは微細結晶を析出するガラスで
あることを特徴とする半導体装置用ガラス組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15360981A JPS5855345A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 半導体装置用ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15360981A JPS5855345A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 半導体装置用ガラス組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855345A true JPS5855345A (ja) | 1983-04-01 |
Family
ID=15566221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15360981A Pending JPS5855345A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 半導体装置用ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855345A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6193238A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | 機関の吸気装置 |
| WO2013168236A1 (ja) * | 2012-05-08 | 2013-11-14 | 新電元工業株式会社 | 樹脂封止型半導体装置及び樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
| JP5827398B2 (ja) * | 2012-05-08 | 2015-12-02 | 新電元工業株式会社 | 半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
| JPWO2013168623A1 (ja) * | 2012-05-08 | 2016-01-07 | 新電元工業株式会社 | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
| DE102017103863A1 (de) | 2016-03-30 | 2017-10-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Steuereinheit und Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor |
| DE102016215896B4 (de) | 2016-01-18 | 2020-06-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Steuerung und Steuerverfahren für Verbrennungsmotor |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP15360981A patent/JPS5855345A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6193238A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | 機関の吸気装置 |
| WO2013168236A1 (ja) * | 2012-05-08 | 2013-11-14 | 新電元工業株式会社 | 樹脂封止型半導体装置及び樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
| JP5827397B2 (ja) * | 2012-05-08 | 2015-12-02 | 新電元工業株式会社 | 樹脂封止型半導体装置及び樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
| JP5827398B2 (ja) * | 2012-05-08 | 2015-12-02 | 新電元工業株式会社 | 半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
| JPWO2013168623A1 (ja) * | 2012-05-08 | 2016-01-07 | 新電元工業株式会社 | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
| DE102016215896B4 (de) | 2016-01-18 | 2020-06-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Steuerung und Steuerverfahren für Verbrennungsmotor |
| DE102017103863A1 (de) | 2016-03-30 | 2017-10-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Steuereinheit und Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor |
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