JPS6021890A - 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 - Google Patents

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

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JPS6021890A
JPS6021890A JP59049456A JP4945684A JPS6021890A JP S6021890 A JPS6021890 A JP S6021890A JP 59049456 A JP59049456 A JP 59049456A JP 4945684 A JP4945684 A JP 4945684A JP S6021890 A JPS6021890 A JP S6021890A
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、半導体のパッケージングに用いられているセ
ラミック材料からアルファ粒子放出体を除くために」ユ
記セラミッ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、上記セラミック材料の表面層からアルフ
ァ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］ 半導体素子のパッケージを形成するために用いられてい
るセラミック材料は、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
るパッケージ中に半導体素子が封入されているとき、ア
ルファ粒子は今日半導体のパッケージングに用いられて
いる典型的なセラミック層の厚さを有するセラミック材
料中を通過することができないので、上記半導体素子は
そのパッケージの外側の源から放出されるアルファ粒子
から保護されている。しかしながら、そのようなパッケ
ージ中の素子は、該パッ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ァ粒子のターゲ
ットとなる。セラミック・パッケージ内の源から放出さ
れるアルファ粒子は、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った。
アルファ粒子は、本質的には、２つの電子が除かれたヘ
リウム（Ｉｌｅ）Ｊ）；（子である。この比較的重く、
イオン化能力の大きい粒子は、Ｂｉ”　ｉｌｌ、ｐ０２
１０．０２３１１及びｒｈ２３２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、セラミック・パッ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ァ粒子は、典型的に
は２乃至９　ＭｅＶ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、従ってそれらは、セラ
ミッ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６従って、セラミック基板内に
生じるアルファ粒子のうち、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。他のパッケージ材料が、能
動素子表面に平行な大きいセラミック・プレートでなく
、素子に故障を生ゼしめるような方向に、アルファ粒子
を放出する可能性は相当に低い。
これまで、セラミック・パッケージからのアルファ粒子
の放出により生じる問題を解決する努力は殆ど、そのセ
ラミッ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、及びアルファ粒子を容易に通さない被膜材料
でセラミック・パッ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。
セラミック材料から放出されるアルファ粒子に関連する
問題については、ＩＥＩＥＩＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏ
ｎｓ　ｏｎＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓ、　Ｈｙｂｒｉｄｓ　
ａｎｄ　ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ、　Ｖｏｌ、　Ｃ■（Ｍ　Ｔ　−２、Ｎａ４．第３
８８頁乃至第３９０頁、１９７９年１２月におけるＪａ
ｍｅｓ　Ａ、　Ｗｏｏｌｌｅｙ等による”Ｌｏｗ　Ａｌ
ｐｈ−Ｐａｒｔｉｃｌｅ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｃｅｒａ
ｍｉｃｓ：Ｗｈａｔ　’　ｓ　Ｔｈｅ　Ｌｏｗｅｒ　Ｌ
ｉｍ１ｔ？”と題する論文、及びＩＥＥＥ　２９ｔｈ　
ＩＥ１ｅｃｔｒｏｎｉｃｓＧｏ＋ｎｐｏｎｅｎｔｓ　Ｃ
ｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｍａｙ　１９７９．第２５
７頁乃至第２６０頁におけるＨ、　Ｐ、　Ｇｉｂｂｏｎ
ｓ　ａｎｄ　Ｊ、Ｄ。
Ｐｉｔｔｍａｎによる“Ａｌｐｈａ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ
　Ｅ＋ｎ１ｓｓｉｏｎｓ　ｏｆＳｏｍｅ　Ｍａｔｅｒｉ
ａｌｓ　ｉｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｐａｃｋａｇｅ
ｓ”と題する論文において、より詳細に論じられている
。
セラミック・パッ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
り少ないアルファ粒子の源を有するセラミック・パッケ
ージを生じるかも知れなり１力１、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ック材料で
、パッ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ック表面を
覆うことは、アルファ粒子のｍ＠から素子を保護する問
題に対して、一時的な支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
ミック・パッケージから放出されるアルファ粒子による
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、アルファ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（ＡＱ
２０３）の如き、金属酸化物の比７較的大きな粒子を含
むパッケージング用セラミック材料から上記アルファ粒
子放出体を除く方法を提供することである。
本発明に従って、アルファ粒子放出体を含も・珪酸質材
料により相互に結合されて％Ｎる、酸化アルミニウム（
ＡＱ、０３）の如き、金属酸化物の粒子を含むパッケー
ジング用セラミック材料からのアルファ粒子の放出を減
少させる方法が得られる。この方法は、セラミック材料
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
ルファ粒子放出体を食刻により除去することによって、
上記セラミック材料からのアルファ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（ＩＩＦ）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ＡＱ２０３粒子より成るセラミッ
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ｌＩｔが与えられ、上記溶液は周囲温度
に維持されて１）る。それから、」二記載板が上記溶液
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］二程は、セラミック基板中の１２０３粒子の大部
分をそのままにして、」二記載板の表面に現われている
珪酸質材料の層、及び最上層のＡＱ□０３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ＡＱ２０．粒子は、より深く存在している源から放
出されるアルファ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９　ＭｅＶの粒
子エネルギにおけるアルファ粒子の浸透範囲は、ＡＱ２
０３において２５乃至３０μｍである。従って、Ａ　Ｓ
　Ｔ　Ｍ　Ｎｏ、　７　。
５　（１９８０Ａｎｎｕａｌ　ＡＳＴＭ　５ｔａｎｄａ
ｒｄｓ、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ァ子を効率
的に遮蔽する。それよりも小さい粒度はより対さい減衰
を生ぜしめるが、付近の能動素子領域に故障を生ぜしぬ
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ぬる可能性のある粒
子を通常放出するアルファ粒子放出体が相当数除かれる
。
出願人　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・
コーポレーション 代理人　弁理士　岡　ロ］　次　生 （外１名）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アルファ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ッケージング用セ
    ラミック材料からのアルファ粒子の放出を減少させる方
    法であって、上記セラミック材料の表面層から所定量の
    上記珪酸質材料を除去することを特徴とする上記方法。
JP59049456A 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 Granted JPS6021890A (ja)

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 true JPS6021890A (ja) 1985-02-04
JPH0132194B2 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)

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Also Published As

Publication number Publication date
EP0131807B1 (en) 1988-06-15
EP0131807A2 (en) 1985-01-23
DE3472098D1 (en) 1988-07-21
US4445968A (en) 1984-05-01
EP0131807A3 (en) 1986-08-13
JPH0132194B2 (ja) 1989-06-29

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