JPS59123238A - ガラスパシベ−シヨン膜形成法 - Google Patents
ガラスパシベ−シヨン膜形成法Info
- Publication number
- JPS59123238A JPS59123238A JP57230018A JP23001882A JPS59123238A JP S59123238 A JPS59123238 A JP S59123238A JP 57230018 A JP57230018 A JP 57230018A JP 23001882 A JP23001882 A JP 23001882A JP S59123238 A JPS59123238 A JP S59123238A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- wafer
- film
- powder
- glass powder
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (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、ガラスパシベーション膜形成法？ＪＥに関す
る。
る。
さらに詳し°くは、本発明は、Ｓ１ウエハーのｐ−〇接
合が８１表面に露出している近傍にパシベーション用の
カラス粉末を均一に刺着させ、ガラス軟化点以」二の温
度で焼成して均一でピンホールのないカラス膜を形成さ
せる方法（α−関する。
合が８１表面に露出している近傍にパシベーション用の
カラス粉末を均一に刺着させ、ガラス軟化点以」二の温
度で焼成して均一でピンホールのないカラス膜を形成さ
せる方法（α−関する。
一般に、カラス膜にかかわらず、半導体素子のｐ−ｎ接
合表面のパシベーションとして使用される膜は、ピンホ
ールかわってはパシベーション膜としての意味をなさな
い。したかつて、ピンホールかあれは、その部分の半導
体素子は不良となるので、パシベーション膜トシてはピ
ンホールのない膜を形成することが必要条件である。
合表面のパシベーションとして使用される膜は、ピンホ
ールかわってはパシベーション膜としての意味をなさな
い。したかつて、ピンホールかあれは、その部分の半導
体素子は不良となるので、パシベーション膜トシてはピ
ンホールのない膜を形成することが必要条件である。
パシベーション用のガラス粉末を利用するガラスパンベ
ーション法としては、大別して遠心沈積法と電気泳動法
がある。遠心力を利用した遠心沈積法では、ガラス粉末
の粒度分布、ガラスの付着方法、Ｓｌの表１面状態にも
よるが、数μｍの膜厚でもピンホールのない膜が得られ
る。
ーション法としては、大別して遠心沈積法と電気泳動法
がある。遠心力を利用した遠心沈積法では、ガラス粉末
の粒度分布、ガラスの付着方法、Ｓｌの表１面状態にも
よるが、数μｍの膜厚でもピンホールのない膜が得られ
る。
しかし、遠心沈積法は、ガラス膜を選択的に形成さぜる
ことかできないこと、量産性が劣ること、ホットエッチ
工程でガラス膜のアンダーエッチによりパターン精度が
悪くなること等の理由で、生産的にはあ−１）利用され
ていない。
ことかできないこと、量産性が劣ること、ホットエッチ
工程でガラス膜のアンダーエッチによりパターン精度が
悪くなること等の理由で、生産的にはあ−１）利用され
ていない。
これに対して、電気泳動法は、ガラス粉末を選択的に電
着させることができるが、溶融時にガラスの表面張力に
よりガラス膜に偏りが生じるという欠点を有する。
着させることができるが、溶融時にガラスの表面張力に
よりガラス膜に偏りが生じるという欠点を有する。
ここで、遠心沈積法と電気泳動法とにより形成されたガ
ラス膜を第１図〜第３図に模型的に示す。
ラス膜を第１図〜第３図に模型的に示す。
これらの図で、１はＳｉ基板、２はガラス膜、３はＰ十
層、４はＮ÷層である。
層、４はＮ÷層である。
第１図に示すように、遠心沈積法ではピンホールのない
均一なガラス膜が得られる。これに対して、電気泳動法
で付着されたガラス粉末層は、遠心沈積法と比較してガ
ラス粉末の８１ウエハーへの付着強度が弱く、付着充填
密度が低いためにカラス焼成時の収縮率が犬きく、寸だ
カラスを薄くしていくとガラスの表面張力の影響でピン
ホールか遠心沈積法による場合と比較してでき易い。
均一なガラス膜が得られる。これに対して、電気泳動法
で付着されたガラス粉末層は、遠心沈積法と比較してガ
ラス粉末の８１ウエハーへの付着強度が弱く、付着充填
密度が低いためにカラス焼成時の収縮率が犬きく、寸だ
カラスを薄くしていくとガラスの表面張力の影響でピン
ホールか遠心沈積法による場合と比較してでき易い。
特に、プレチー形素子のようにＳｉ表面が平らなウェハ
ーにガラス粉末を電着させて焼成すると、第２図に示す
ように、カラスの表面張力で表面が丸くなったり、壕だ
電殖面績か更に広い場合には逆に、第３図に示すように
、凹形に一ケリ、カラス表面は平らにならない、 このように、電気泳動法ではカラス膜の厚−薄部分が必
らずできるために薄い部分でピンホールができ易くなり
、したかつて最も薄い部分にもピンホールができないよ
うにガラスの平均膜厚を予め厚くしておく必要があった
１、しかし、ガラス膜厚が大きいと、ウェハーにカラス
膜の応力によるそりが生じたり、逆にガラスにクラック
が入ることが多かった。ガラスの焼成後にガラス膜に厚
さムラが生じるのは、電着によるガラス粉末のＳｉウェ
ハーに対する密着力及びガラス粉末の（’Ｊ’ ７？’
ｊ層の充填密度が充分に大きくなく、溶融時のガラスの
表面張）Ｊが大きいためと考えられる。
ーにガラス粉末を電着させて焼成すると、第２図に示す
ように、カラスの表面張力で表面が丸くなったり、壕だ
電殖面績か更に広い場合には逆に、第３図に示すように
、凹形に一ケリ、カラス表面は平らにならない、 このように、電気泳動法ではカラス膜の厚−薄部分が必
らずできるために薄い部分でピンホールができ易くなり
、したかつて最も薄い部分にもピンホールができないよ
うにガラスの平均膜厚を予め厚くしておく必要があった
１、しかし、ガラス膜厚が大きいと、ウェハーにカラス
膜の応力によるそりが生じたり、逆にガラスにクラック
が入ることが多かった。ガラスの焼成後にガラス膜に厚
さムラが生じるのは、電着によるガラス粉末のＳｉウェ
ハーに対する密着力及びガラス粉末の（’Ｊ’ ７？’
ｊ層の充填密度が充分に大きくなく、溶融時のガラスの
表面張）Ｊが大きいためと考えられる。
したがって、不発明の目的は、電気泳動法により形成さ
れたガラス粉末層のｓｉウェハーに対する密着力及び充
填密度を充分に太きくし、これによシ溶融時のガラスの
表面張力の影響を最小にさせるガラスパシベーション膜
形成方法を提供することである。
れたガラス粉末層のｓｉウェハーに対する密着力及び充
填密度を充分に太きくし、これによシ溶融時のガラスの
表面張力の影響を最小にさせるガラスパシベーション膜
形成方法を提供することである。
ここに、予めその表面張力より大きい力でカラス粉末を
Ｓｉウェハーに密着させ充填させておくならば、例えは
カラス粉末をＳｉウェハーに電着させた後、遠心力で電
着ガラス粉末を８１ウエハー上に強く密着及び圧縮させ
ておくならば、溶融時に表面張力の影響をのがれ、表面
が平らでピンホールのないガラス膜か得られることかわ
かった。
Ｓｉウェハーに密着させ充填させておくならば、例えは
カラス粉末をＳｉウェハーに電着させた後、遠心力で電
着ガラス粉末を８１ウエハー上に強く密着及び圧縮させ
ておくならば、溶融時に表面張力の影響をのがれ、表面
が平らでピンホールのないガラス膜か得られることかわ
かった。
しかして、本発明によれば、Ｓｌウェハーにガラス粉末
を電気泳動法により電着させ、このガラス粉末層を有す
るＳ１ウエハーをガラス軟化点以上で焼成する前に遠心
処理してＳ１ウニ／・−上のガラス粉末を圧縮し且つ密
着度を大きクシ、次いで乾燥し、焼成することからなる
、Ｓ１ウエハーに選択的にパシベーションされたピンホ
ールのない均一なカラス膜を形成させる方法が提供され
る。
を電気泳動法により電着させ、このガラス粉末層を有す
るＳ１ウエハーをガラス軟化点以上で焼成する前に遠心
処理してＳ１ウニ／・−上のガラス粉末を圧縮し且つ密
着度を大きクシ、次いで乾燥し、焼成することからなる
、Ｓ１ウエハーに選択的にパシベーションされたピンホ
ールのない均一なカラス膜を形成させる方法が提供され
る。
以下、本発明の方法を好ましい具体としてプレチー形素
子の製造と関連させて詳細に説明する。
子の製造と関連させて詳細に説明する。
捷ず、Ｎ型基板のＳ１ウエノ・−にプレナー拡散になる
ようにフォトエッチ及び拡散工程を行々い、ＳｉＯ２膜
のｐ−ｎ接合附近の空液層の広がり範囲内のＳ］０２膜
をカラス膜を例けるためにフォトエッチ技術により除い
ておく。次いて、よく知られた電気泳動法によるカラス
粉末を電着させるためニ、予メパンベーノヨン用カラス
粉末をアセトン、イングロビルアルコール等の溶媒に懸
濁させ、電解質としてＮＨ，ＯＨＸＨＦ等を適量添加し
た液を用意する。直流電源につながれた［有］○の電極
板のＱ准極にＳ１ウニ・・−をセットし、上述の懸濁液
中に入れる３、電極間に５０〜３５０Ｖ／ｃ１ｎの直流
を］０〜１２０秒閂印加する。印加時間によりガラス粉
末付着層の厚さがコントロールされるので、予め層厚を
測定して印加時間を決定する。これにより１０〜：３０
μｍ１厚のカラス粉末を必要な部分にのみ選択的に′電
着させる。
ようにフォトエッチ及び拡散工程を行々い、ＳｉＯ２膜
のｐ−ｎ接合附近の空液層の広がり範囲内のＳ］０２膜
をカラス膜を例けるためにフォトエッチ技術により除い
ておく。次いて、よく知られた電気泳動法によるカラス
粉末を電着させるためニ、予メパンベーノヨン用カラス
粉末をアセトン、イングロビルアルコール等の溶媒に懸
濁させ、電解質としてＮＨ，ＯＨＸＨＦ等を適量添加し
た液を用意する。直流電源につながれた［有］○の電極
板のＱ准極にＳ１ウニ・・−をセットし、上述の懸濁液
中に入れる３、電極間に５０〜３５０Ｖ／ｃ１ｎの直流
を］０〜１２０秒閂印加する。印加時間によりガラス粉
末付着層の厚さがコントロールされるので、予め層厚を
測定して印加時間を決定する。これにより１０〜：３０
μｍ１厚のカラス粉末を必要な部分にのみ選択的に′電
着させる。
次に、このガラス粉末（＝Ｊ着層を有するＳ１ウエハー
１をガラス側を上にして第５図に示すようにスペーサ６
をはさんで互に接触しないように槓み重ね、遠）し・分
離機甲の沈降管５にセ、ノドする。さらに、この沈降管
に水、トリクロルエナレノ、酢酸エチル等の溶謀７を静
かに加え、遠心分肉ｉｉ 磯にセットして１．０００−
３００Ｏｒ’［）ｍ の回転数で５〜１０分間にわた
りＳエウエノ・−」二のカラス粉末に遠心力を加え、圧
縮させる。回転数は１０００ ｒｐｍより小さいと効果
が弱くなり、丑た３０００ ｒｐｍより犬ではその効果
は３０００”’ｌ”ｐｍと同じである。また、遠心処理
時間も５分よりも短いと効果が小さく、丑だ１０分間よ
り長くても効果は増大しないので長くする必要はない。
１をガラス側を上にして第５図に示すようにスペーサ６
をはさんで互に接触しないように槓み重ね、遠）し・分
離機甲の沈降管５にセ、ノドする。さらに、この沈降管
に水、トリクロルエナレノ、酢酸エチル等の溶謀７を静
かに加え、遠心分肉ｉｉ 磯にセットして１．０００−
３００Ｏｒ’［）ｍ の回転数で５〜１０分間にわた
りＳエウエノ・−」二のカラス粉末に遠心力を加え、圧
縮させる。回転数は１０００ ｒｐｍより小さいと効果
が弱くなり、丑た３０００ ｒｐｍより犬ではその効果
は３０００”’ｌ”ｐｍと同じである。また、遠心処理
時間も５分よりも短いと効果が小さく、丑だ１０分間よ
り長くても効果は増大しないので長くする必要はない。
沈降管からＳ１ウニ／＋−を取り出し、はこり等が付着
しないようにして充分に乾燥させる。その後６８０〜７
２０℃で焼成してガラス膜とし、次いで徐冷してガラス
膜に歪か入らないようにする。以上のような条件によ゛
れは、１０〜３０μｍ厚の電着ガラス粉末層は、焼成後
に約５〜１５μｍ厚の均一でピンホールのないカラス膜
を与える。さらに、次工程でフォトエッチすることによ
り電極部の５１０２膜を除き、ＮニーＡｕ等の金属を電
極に形成し、次いでカットして各チップに分割子れば、
カラスパンベー７ヨンされたグレナー形素子のテソグが
形成できる。
しないようにして充分に乾燥させる。その後６８０〜７
２０℃で焼成してガラス膜とし、次いで徐冷してガラス
膜に歪か入らないようにする。以上のような条件によ゛
れは、１０〜３０μｍ厚の電着ガラス粉末層は、焼成後
に約５〜１５μｍ厚の均一でピンホールのないカラス膜
を与える。さらに、次工程でフォトエッチすることによ
り電極部の５１０２膜を除き、ＮニーＡｕ等の金属を電
極に形成し、次いでカットして各チップに分割子れば、
カラスパンベー７ヨンされたグレナー形素子のテソグが
形成できる。
このようにして形成されたカラスパシベーンヨンされた
ブレチー形素子を第４図に模型的に示す。
ブレチー形素子を第４図に模型的に示す。
以上のように、本発明の方法によれば、電着により選択
的にカラスを８１ウエノ・−に付着させ、さらにこのウ
ニ・・−を遠心処理してガラス粉末の密着力を大きくす
ることにより、電気泳動法のみによる場合と比較して、
膜厚を薄くしてもピンホールのないカラス膜厚を形成す
ることかできた。
的にカラスを８１ウエノ・−に付着させ、さらにこのウ
ニ・・−を遠心処理してガラス粉末の密着力を大きくす
ることにより、電気泳動法のみによる場合と比較して、
膜厚を薄くしてもピンホールのないカラス膜厚を形成す
ることかできた。
寸だ、通常の電着法によるガラス膜厚は最低１５μｍな
いとピンホールが発生するが、厚すぎるとＳｉとの熱膨
張差によりガラスにクランクが入ったりするので、通常
は１５〜２５μｍ程度のガラス膜厚が好ましいとされで
いる。しかし、この厚さでもガラスのクラック、ウェハ
ーのそり等の問題があったが、本発明の方法によればピ
ンホールなしでもガラス膜厚を５〜１５μｍにすること
ができるので、ガラスウニ・・−のそりも減少し、さら
にはフ第１・エツチング技術の精度についても向上する
という利点がある６、例えは、ウニ・・−のそりは従来
の電気泳動法だけでは１５０〜２５０μｍであったが、
本発明の方法によれば５０〜１５０μｍに減少し、寸だ
ガラスクラックも皆無になった。さらに、本発明の方法
における遠心力の利用は、遠心沈積法におけるようにガ
ラス粉末を８１ウエハーに沈降させる方法ではなくて、
電着ガラス粉末層に単に遠心力を加えるだけであるので
、ウニ・・−を接触しないようにして積み重ねて処理す
ることかでき、量産性も向上する。
いとピンホールが発生するが、厚すぎるとＳｉとの熱膨
張差によりガラスにクランクが入ったりするので、通常
は１５〜２５μｍ程度のガラス膜厚が好ましいとされで
いる。しかし、この厚さでもガラスのクラック、ウェハ
ーのそり等の問題があったが、本発明の方法によればピ
ンホールなしでもガラス膜厚を５〜１５μｍにすること
ができるので、ガラスウニ・・−のそりも減少し、さら
にはフ第１・エツチング技術の精度についても向上する
という利点がある６、例えは、ウニ・・−のそりは従来
の電気泳動法だけでは１５０〜２５０μｍであったが、
本発明の方法によれば５０〜１５０μｍに減少し、寸だ
ガラスクラックも皆無になった。さらに、本発明の方法
における遠心力の利用は、遠心沈積法におけるようにガ
ラス粉末を８１ウエハーに沈降させる方法ではなくて、
電着ガラス粉末層に単に遠心力を加えるだけであるので
、ウニ・・−を接触しないようにして積み重ねて処理す
ることかでき、量産性も向上する。
本発明による効果は、プレチー形、プレツー−メカ形等
のＳ１ウエハーの片側にガラスパシベーションをする素
子に対して機鍾も問わず著しい。例えば、サイリスク、
ダイオード、トランジスタ、トライマソク、８８８
等があげられるが、溝メサタイグの素子にも応用できる
。
のＳ１ウエハーの片側にガラスパシベーションをする素
子に対して機鍾も問わず著しい。例えば、サイリスク、
ダイオード、トランジスタ、トライマソク、８８８
等があげられるが、溝メサタイグの素子にも応用できる
。
実施例
適切なる拡散及びフォトエツチングを施したＳ１ウ工ハ
ー試ｊ険片を用意する。また、パンベーンヨン用カラス
粉末をＮＨ，○Ｈを添加したアセトンに懸濁してなる懸
濁液を用意し、電気泳動装置のタンクに装入する。直流
電諒に接続した■Ｏ電極板の○電１−レにＳ］−ウェハ
ーを七ソトシ、タンク内の）ｙ濁液中に浸漬し、電析間
に２００Ｖ／ａｎの直流を１０〜１２０秒間印加する。
ー試ｊ険片を用意する。また、パンベーンヨン用カラス
粉末をＮＨ，○Ｈを添加したアセトンに懸濁してなる懸
濁液を用意し、電気泳動装置のタンクに装入する。直流
電諒に接続した■Ｏ電極板の○電１−レにＳ］−ウェハ
ーを七ソトシ、タンク内の）ｙ濁液中に浸漬し、電析間
に２００Ｖ／ａｎの直流を１０〜１２０秒間印加する。
これによシ２０〜３５μｍ厚の間の各種のガラス粉末層
を有する試験片を得る。これを乾燥し、約７００℃で焼
成し、１５〜２５μｍ厚の間のガラス膜とする。このよ
うにして得られたカラス膜の膜厚とカラスピンホール数
との関係を第６図に曲線１として示す。
を有する試験片を得る。これを乾燥し、約７００℃で焼
成し、１５〜２５μｍ厚の間のガラス膜とする。このよ
うにして得られたカラス膜の膜厚とカラスピンホール数
との関係を第６図に曲線１として示す。
他方、上述のものより少し薄く電着させたＪ、Ｏ〜３０
μｍ厚の間のカラス粉末層を有する試験片を第５図に示
すような遠心分離機の沈降管にセットし、トリクロルエ
チレンを導入し、次いで２０００．ｒｌ：１ｍの回転数
で１０分間遠心さぜる。次いで沈降管から試験片を取出
し、乾燥する。試験片を約７００℃で焼成し、５〜］５
μｍのカラス膜とする。このようにして得られたガラス
膜の膜厚とピンホール数トの関係を第６図に曲線２とし
て示す。曲線２から明らかなように、本発明の方法によ
れ（叶、刀ラス膜厚５μｍでピンホール数１ヶ以下／ｃ
ｎｉにすることができる。
μｍ厚の間のカラス粉末層を有する試験片を第５図に示
すような遠心分離機の沈降管にセットし、トリクロルエ
チレンを導入し、次いで２０００．ｒｌ：１ｍの回転数
で１０分間遠心さぜる。次いで沈降管から試験片を取出
し、乾燥する。試験片を約７００℃で焼成し、５〜］５
μｍのカラス膜とする。このようにして得られたガラス
膜の膜厚とピンホール数トの関係を第６図に曲線２とし
て示す。曲線２から明らかなように、本発明の方法によ
れ（叶、刀ラス膜厚５μｍでピンホール数１ヶ以下／ｃ
ｎｉにすることができる。
第１図は、遠尼・沈積法によｐｓｉウェハー上に形成さ
れたガラス膜を示す断面図である。。 第２図及び第３図は、電着法により形成されたガラス膜
を示ずｉ）百６１図である。 第４図は、本発明の方法により形成されたカラスパシベ
ーノヨン膜を示す断面図である。 第５図は、本発明の方法の実施に使用できる遠心機の沈
降管の断面図である。 第６１Ｚは、ガラス膜厚とピノホール数との関係を示す
カラスである。 郁鴨Ｒ払 鴬斗を機叛匣腓世 茅１副 隻２琲 答３麿
れたガラス膜を示す断面図である。。 第２図及び第３図は、電着法により形成されたガラス膜
を示ずｉ）百６１図である。 第４図は、本発明の方法により形成されたカラスパシベ
ーノヨン膜を示す断面図である。 第５図は、本発明の方法の実施に使用できる遠心機の沈
降管の断面図である。 第６１Ｚは、ガラス膜厚とピノホール数との関係を示す
カラスである。 郁鴨Ｒ払 鴬斗を機叛匣腓世 茅１副 隻２琲 答３麿
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） Ｓｉウェハーにガラス粉末を電気泳動法によ
り電着させ、このガラス粉末層を有するＳ１ウエハーを
ガラス軟化点以上で焼成する前に遠心処理してＳ１ウエ
ハー上のカラス粉末を圧縮し且つ密着度を太きくし、次
いで乾燥し、焼成することからなる、Ｓ１ウエハーに選
択的にパシベーションされたピンホールのない均一なカ
ラス膜を形成させる方法。 （２、特許請求の範囲第１項記載のカラスパンべ一ショ
ン膜形成方法において、電着されたカラス粉末層が１０
〜３０μｍ１好１しくけ１５〜２５μｍの厚さであるこ
とを特徴とするガラスパシベーション膜形成方法。 （３）特許請求の範囲第１項記載のカラスパシベーショ
ン膜形成方法において、遠心処理が１０００〜３０００
ｒｐｍ の遠心機によシ行なわれることを特徴とする
ガラスパシベーション膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57230018A JPS59123238A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | ガラスパシベ−シヨン膜形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57230018A JPS59123238A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | ガラスパシベ−シヨン膜形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123238A true JPS59123238A (ja) | 1984-07-17 |
Family
ID=16901279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57230018A Pending JPS59123238A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | ガラスパシベ−シヨン膜形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123238A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112204716A (zh) * | 2018-06-11 | 2021-01-08 | 新电元工业株式会社 | 半导体装置的制造方法以及半导体装置 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57230018A patent/JPS59123238A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112204716A (zh) * | 2018-06-11 | 2021-01-08 | 新电元工业株式会社 | 半导体装置的制造方法以及半导体装置 |
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