JPS6046542B2 - 半導体素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改善された電気特性を具えた半導体素子用の保
護被覆材料並びにその製造能に係わる。

今迄、従来技術のある方法によれば、電気絶縁性酸化物
材料によつて半導体素子の少なくとも予じめ選択された
露出表面領域に被膜が提供されている。こうした被膜は
薄い層であつて機械的摩耗に対しては実際上抵抗性を持
たず比較的費用のかかる処理装置を必要としていた。殆
んど全ての場合に、第２のより厚い保護被覆材料をコー
トして初期の電気絶縁性材料を保護している。シリコー
ングリース、ワニス、ゴム及び樹脂がオーバーコーティ
ング即ち保護材料として使われていたが望ましい物理的
特性に欠けていた。１９７１年１０月２６日付け米国特
許第３６１５９１３号でＲＯ？ＲｔＲ．Ｓｈａｗはポリ
イミド及びポリアミド−ポリイミドからなる群より選ば
れた硬化された保護被覆材料の被膜を少なくとも１つの
Ｐ−Ｎ接合の露出端部分に配置することを教示している
。

これ等の材料は良好な摩耗抵抗特性を示していたが、半
導体素子の不動態化要件からするとなお改善をなす必要
がある。更に、Ｓｈａｗは酸化珪素、ガラス繊維、窒化
硼素、酸化アルミニウム、石英、雲母、酸化マグネシウ
ム及び再活性化ポリテトラフルオロエチレン等を使つて
重合体材料の稠度を制御し半導体素子の選定された表面
域への塗布に適するようにする旨教示してもいる。

アリザリンも種々の被覆材料中へ混ぜ込まれ半導体素子
に対する一種の表面浄化処理を助けていた。現在、半導
体装置の不動態化及びカプセル被包化用の酸化物／ガラ
ス層が広く使われており、ここでは装置安定性及び長寿
命が重要な考察事項となつている。

しかし、アルミニウム金属化の後でガラス質層を塗布す
る必要があるなら、適当なガラス系の選択は許容しうる
最高の塗布温度約５７７℃によつて厳しく限定される。
この限定はアルミニウムー珪素共融によつて定まり、珪
素のアルミニウム化に続くあらゆる処理作業で注意深く
守られねばならない。いくつかのガラス被覆法が現在使
われている。

これ等には化学蒸着（ＣＶＤ）、ガラスフリット及びス
ピン−オンガラス成形アルコレートが含まれる。最後に
挙げた方法は２０００Ａ程度の非常に薄いガラスの層を
形成しうるだけであり、このガラス層は望まれるよりも
反応性でありがちであり、その為、包装にあつてその実
用性は制限されている。ガラスフリットは包装に広く使
われているが、珪素に対して十分な膨張整合性を有し同
時に適当な不動化剤であり化学的に安定なガラスの調製
が困難な為に表面不動化に通常使われていない。ＣＶＤ
法は十分な厚さ、組成物の広い選択、膨張整合等を許容
するが、ＣＶＤ反応器中でのナトリウム汚染を制御する
のが困難な為に基礎珪素上に直接沈積によつて許容しう
る不動層を得ることを難しくしている。その為、この方
法は通常ＳｉＯ２のオーバーコーティング及び金属化層
としての使用に制限されている。これ等の方法のいずれ
も現在の開発状態にあつては、大型サイリスタ及び他の
電力半導体装置に対する信頼のおける不”動化／カプセ
ル被包法を提供し得ないと考えられている。最近、電子
部分を被覆する為の不動化被覆材料が開発されている。

この材料は珪素不含有機ジアミン、有機テトラカルボン
酸二無水物及びポリシ口キサンの反応生成物の共重合体
である。この物質は従来技術の材料より著しく改善され
ており、入手しうるポリイミドやポリアミド−イミド被
膜より良い接着性及びコロナ抵抗を示す。有用な表面特
性からすると、高電圧半導体装置を被覆するのにこうし
た材料を使うのが望ましい。こうした装置では、表面被
膜が珪素表面に起る高い電界を周囲空気中で表面破壊や
コロナが生ぜず表面漏洩が大したことのない程に十分に
低い値にまで低下するのが望ましい。重合体材料の非常
に薄い層でこれを為すことは難しい。しかし、適当な充
填剤を使えば、材料のより厚い層が塗装やスクリーン印
刷等の経済的な手段で塗布できる。本発明の教示に従え
ば、反対導電型の少なくとも２つの領域を有する半導体
材料本体を含む半導体素子が提供される。

Ｐ−Ｎ接合が反対の導電型の各対の領域の当接表面によ
つてその間に配置形成されている。少なくとも一つのＰ
−Ｎ接合の端部が本体の表面に露出されている。有機又
はシリコーン含有有機物質の層を半導体×の構造単位置
５〜４５モル％を有する重合体、（ｃ）式（１）のポリ
イミド化合物と式（■）のポリイミド１５〜４５モル％
との配合物（但し、式中、Ｒは２価の炭化水素基、Ｒ″
は１価の炭化水素基、Ｒ″は４価の有機基、Ｑは有機ジ
アミンの残基である２価の珪素不含有機基、ＸはＯより
大きい値の整数、そしてｍ及びｎは１より大きい整数て
互いに等しくてよい）からなる物質の群から選択された
ものである。上記重合体材料のいずれもシリカ、アルミ
ナ及ひ珪素からなる群より選ばれた充填剤物質を内部に
混せ込んている。

充填剤物質は重合体物質の物理的並びに電気的特性を向
上させる。更に、シリカ及び珪素は重合体物質を半導体
ウェハのレーザー罫描に対してより適するようにもする
。第１図には、半導体材料の本体１２よりなる半く素子
の選定された表面領域及び表面に露出された少なくとも
１つのＰ−Ｎ接合の端部上に配置される。

この物質の層はこれによつて被覆された表面領域に対し
て不動化被膜及び／又はカプセル被包剤である。ここに
、不動化被覆材料は（ａ）珪素不含有機ジアミンと有機
テトラカルボン酸二無水物との反応生成物て硬化すると
式の反復単位を有する重合体、（ｂ）珪素不含有機ジア
ミン、有機テトラカルボン酸二無水物及びアミノ末端ポ
リシロキサンジアミンの反応生成物て硬化すると式１の
反復構造単位と、これと相互縮合した式導体素子１０が
示されている。

本体１２は例えは２つの両側表面１４及び１６を平行に
なるまて研摩しラップ仕上げして調製される。この本体
１２は反対の導電型の領域を２つ以上有しこの反対の導
電型の領域の各対の当接表面によつてＰ−Ｎ接合が形成
されている。少なくとも１つのＰ−Ｎ接合の端部が本体
１２の表面に露出されている。本体１２は例えば珪素、
炭化珪素、ゲルマニウム、第■族及び第■族の元素の化
合物、並びに第■族及び第■族の元素の化合物の如き適
当な半導体材料からなる。専ら本発明をより完全に記述
する為に、本体１２は５つの導電領域と４つのＰ−Ｎ接
合を有する珪素半導体材料よりなるものとして描かれて
いる。

こうした形状構造の素子１０はサイリスタとして機能し
うる。従つて、本体１２はＰ型導電型の領域１８及び２
０、Ｐ＋型導電型の領域１９並びにＮ型導電型の領域２
２，２４及び２６を有する。Ｐ−Ｎ接合２８，３０，３
２及び３４は、反対の導電型の領域の各対１８と２２、
２２と２０、２０と２４及び２０と２６の当接表面によ
つて形成されている。こうした制御された整流器上の表
面電界を制御する一つの手段は、適当なオーム電気ハン
ダの層４０によつて大面積接触又は支持電極３８に部分
処理した本体１２を固定した後、側面３６を輪部する。

電気接点４２及び４４がそれぞれの領域２４及び２６に
固定される。例示されているように、表面３６の輪部取
りによつて周知の゜゛二重ベベル゛表面がもたらされる
。ここで第２図を参照すると、表面電界を制御する為の
二重の正のベベル形状を含む半導体素子５０が示されて
いる。

第１図の素子１０中の項目と同じ参照番号で示されてい
る項目は全べて素子１０中の反応項目と同じで同じ態様
で機能する。素子５０は例示の形状構造ではサイリスタ
として機一能する。表面電界を制御する為に使つた方法
に拘らず、Ｐ−Ｎ接合の少なくともいくつの選定された
端部が本体１２の表面領域で露出される。

その為、Ｐ−Ｎ接合の露出端部を保護する為に適当な材
料を−塗布する必要がある。保護被覆材料の層４６が少
なくとも表面３６及び少なくともＰ−Ｎ接合２８及び３
０の露出端部上に配置される。

層４６の材料は表面３６並びに層４４の材料及び接触又
は支持電極３８に接着す．るのが望ましい。層４６の材
料は十分な誘電特性を持たねばならず、又、素子１０の
処理にあたり遭遇する高温に耐えることもできなければ
ならない。更に、層４６の材料は硬化したら素子１０の
選定表面に接着性の結合を提供できなければなら．“な
いし、良好な摩擦抵抗並びに素子１０の製作を完結する
のに使われる化学試薬に対する抵抗性を示すべきである
。保護被覆材料例えばポリイミド又はポリイミドーシリ
コーン共重合体は、少なくとも表面３６及びＰ−Ｎ接合
２８及び３０の露出端部上に配置したときに望ましい材
料であつた。

保護被覆材料は適当な溶媒中に溶解させた重合体先駆体
として表面３６上に配置してよい。

加熱すると、溶媒は気化され、層４６の保護被覆材料が
表面３６並びに少なくとも１つのＰ−Ｎ接合の端部上に
その場でイミド化される。好ましくは、層４６の材料は
本体１２の表面３６の予じめ選定された表面領域に可溶
な重合体中間体の溶液として塗布される。本体１２の少
なくとも表面３６への材料の塗布は噴霧、施回、ブラシ
等の適当な手段による、保護被覆材料を塗布された本体
１２は次いで加熱され樹脂質の可溶な重合体中間体が硬
化された固体の選択的に不溶な材料に転化される。層４
６を構成し前記の要件を満たす適当な材料は、（ａ）珪
素不含有機ジアミンと有機テトラカルボン酸二無水物と
の適当な有機溶媒中での反応生成物て硬化すると式の反
復単位を有する重合体をもたらすもの、（ｂ）珪素不含
有機ジアミン、有機テトラカルボン酸二無水物及びアミ
ノ末端ポリシロキサンジアミンの適当な有機溶媒中での
反応生成物て硬化すると式１の反復構造単位とこれと相
互縮合した式の構造単位置５〜４５ｓ好ましくは２５〜
３５モル％との共重合体をもたらすもの、及び（ｃ）式
１のりイミドと式■のポリイミド１５〜４５モル％の配
合物、のいずれかであり、式中、Ｒは２価の炭化水素基
、Ｒ″は１価の炭化水素基、Ｒ″は４価の有機基、Ｑは
有機ジアミンの残基の２価の珪素不含有機基、Ｘ少なく
とも１の整数で有利には１〜８高くは１０００諾しくは
それ以上であり、ｍ及びｎは１より大きい同じか異なつ
た整数であつて好ましくは１０〜１０００諾しくはそれ
以上である。

上記のブロック又はランダム共重合体は、一般式のジア
ミン−シロキサン、式 の珪素不含ジアミノ化合物、及び式 ここにＲ，Ｒ″，Ｒ″″，Ｑ，ｘ，ｍ及びｎは上記の意
義を有する。

※で表わされるテトラカルボン酸二無水物、の諸成分を
適当な分子割合で含む混合物を反応させて調製でき、こ
こに、Ｒ，Ｒ″，Ｒ″，Ｑ及びＸは上記の意義を有する
。

式１の反復構造単位のみよりなるポリイミドと式■の反
復構造単位のみよりなるポリイミドとを一緒に配合して
、モル割合を式■の単位と式１の単位の全モル濃度に基
づいて式■の構造単位が１５〜４飄好ましくは２５〜３
５モル％の範囲内にあるようにして、ポリシロキサン−
イミド組成物を適当な溶媒中にて匹敵する効果をもつて
使用しうる。

″この材料配合物を適当な表面領域に塗布し，、溶媒を
その場で気化させる。本発明の実施に使われる最終のポ
リイミドシロキサン組成物は式１及び■のイミド構造よ
り本質的になることが認められよう。

しかし、ジアミノ、シロキサン、珪素不含有機ジアミン
及びテトラカルボン酸二無水物の反応からもたらされる
実際の先駆体物質は当初は次式（■）及び（■）の構造
単位よりなるポリアミド酸構造の形態をしていよう。本
発明の実際に使用しうる式■のジアミノシロキサンには
以下の式の化合物が含まれる。

等。

式■のジアミンは従来技術に記載されており、殆んどが
市販の物質である。

プレポリマーを調製しうるジアミンの代表的なものは以
下のとおりである。ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェ
ニレンジアミン、４，４″−ジアミノジフェニルプロパ
ン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４″ー
メチレンジアニリン、ベンジジン、４，４゛ージアミノ
ジフェニルスルフィド、４，４″−ジアミノジフェニル
スルホン、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、１
，５−ジアミノフタレン、３，３′−ジメチルベンジジ
ン、３，３びージメトキシベンジジン、２，４−ビス（
β−アミノーｔ−ブチル）トルエン、ビス（ｐ−β−ア
ミノーブチルフエニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチ
ルー０ｊ−アミノペンチル）ベンゼン、１，３−ジアミ
ノー４−イソプロピルベンゼン、１，２−ビス（３−ア
ミノプロポキシ）エタン、ｍ−キシレンジアミン、ｐ−
キシレンジアミン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）
メタン、デカメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチ
レンジアミン、４，４ージメチルヘプタメチレンジアミ
ン、２，１１−ドデカンジアミン、２２−ジメチルプロ
ピレンジアミン、オクタメチレンジアミン、３−メトキ
シヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘキサメ
チレンジアミン、２，５−ジメチルヘプタメチレンジア
ミン、２−メチルヘプタメチレンジアミン、５−メチル
ノナメチレンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミ
ン、１，１２−オクタヘキサンジアミン、ビス（３−ア
ミノプロピル）スルフイド、Ｎ−メチルービス（３−ア
ミノプロピル）アミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプ
タメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、並びにこ
れ等の混合物。これ等のジアミンは単に例示の目的で与
えられておりこれで全てではない。ここに述べていない
他のジアミン類も当業者に容易に明らかとなろう。式■
のテトラカルボン酸二無水物は更に次のように定義でき
よう。

即ち、Ｒ″″は４価の基、例えばベンゼノイド不飽和で
特徴づけられる少なくとも６固の炭素原子を含有した芳
香族基から誘導されたか又はこの芳香族基を含有した基
であり、二無水物の４つのカルボニル基の各々が４価の
基中の別々の炭寒原子に結合され、カルボニル基は対を
なし、各対中のカルボニル基がＲ″基の隣接炭素原子か
Ｒ″″基中の高々一つの炭素原子を隔てた２つの炭素原
子に結合されて５員又は６員環構造を次のようにして与
える。本発明に使うのに適した二無水物の例には次のも
のが含まれる。

カツコ内に称呼を示めす。ピロメトリ酸二無水物（ＰＭ
ＤＡ）、２，３，６，７一ナフタレンテトラカルボン酸
二無水物、３，３″４，４″−ジフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカル
ボン酸二無水物、２，２″，３，３″−ジフェニルテト
ラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフ
エニル）スルホンニ無水物、２，２′−ビス〔４−（３
，４ージカルボキシフェノキシ）フェニル〕プロパンニ
無水物（ＢＰＡ二無水物）、２，２−ビス〔４−（２，
３ージカルボキシフェノキシ）フェニル〕プロパンニ無
水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＰ
ＤＡ）、ペリレンー１，２，７，８−テトラカルボン酸
二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフエニル）エー
テルニ無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフエニル）
メタンニ無水物、並びに脂肪族無水物例えばシクロペン
タンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラ
カルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物
。他の二無水物、例えば、トリメリト酸無水物を導入し
て、アミド−イミドーシロキサン重合体をつくることも
排除されている訳ではない。本発明の新規な物質組成物
には、シリカ、アルミナ及び珪素からなる群より選ばれ
た充填剤が混和されている。

充填剤物質は、粘度、剪断特性及び／又は塗布する電子
部品の表面との相互作用を制御し、誘電制御を助けてカ
プセル被包剤又は不動化剤物質の電気特性を向上させる
。更に、これ等の充填剤は半導体ウェハのレーザ罫描対
して重合体物質をより適用しやすくする。被膜４６の物
質を先駆体として表面３６上に塗布するのが望ましい。

この先駆体又は配合物溶液は、樹脂質物質を、適当な溶
媒（例えば、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチル
アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等）単独
か、これと非溶媒との組合せに、適当な充填剤を入れた
り入れなかつたりして、溶解させたものからなつている
。１０〜４鍾量％固形分含有量の先駆体又は配合物溶液
が半導体の作業に適する。

好ましくは、先駆体又は配合物溶液には２０〜４唾量％
固形分で樹脂質材料が含まれている。表面３６に十分材
料を塗布し１〜１００ミクロンの厚さて層４６を与える
。基体材料の表面３６への塗布は慣用手段例えは浸漬、
噴霧、ペイント塗り、施回塗り等によつてよい。

ブロック又はランダム共重合体又は重合体の配合物はし
ばしば真空下にて十分な時間にわたり約７５〜１２５゜
Ｃの温度の初期の加熱工程に於いて溶媒を除去して乾燥
しうる。先駆体溶液のポリアミド酸を対応するポリイミ
ドーシロキサンに転化するには、次いで、ポリイミド構
造への望みの転化と最終硬化を行うのに十分な時間にわ
たり１５０〜３００゜Ｃの温度に加熱する。上記一般式
の材料に対する好ましい硬化サイクルは次のとおりてあ
る。

（ａ）乾燥Ｎ２中で１３５〜１５０℃に１５〜３吟（ｂ
）乾燥Ｎ２中約１８５〜Ｃ±１００Ｃて１５〜６吟（ｃ
）真空中約２２５゜Ｃで１〜３時間） 又、別に、本発
明の商業的適用を容易にする為例えば空気の如き他の雰
囲気中で被覆材料を形成することができる。

選定した充填剤材料を含んだ適当な重合体先駆体溶液は
、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物をメチレン
ジアニリン及びビス（γ−アミノプロピル）テトラメチ
ルジシロキサンと反応させて形成される。

後者の２つのジアミン物質は８５：１５〜５５：４５の
モル比で存在する。好ましくは、この２つのジアミン材
料の望ましいモル比の範囲は７５：２５〜６５：３５で
ある。勝れた重合体先駆体材料のモル比は７０：３０で
ある。化学成分の反応は、分子量の大きな重合体に有利
なよう適当に精製し乾燥した材料を使つて５０℃未満の
温度で行われる。重合体先駆体溶液はＮ−メチルー２−
ピロリドンにポリアミド酸形態で溶解したものであり、
固形分含有量は１０〜４唾量％である。好ましくは、溶
液はポリアミド酸形態で２５重量％程度の固形分を有す
る。被覆材料及びこれを塗布する電子部品の選定された
表面領域の両者の電気的特性を向上させるために選んだ
材料がこの溶液に加えられる。硬化重合体の誘電率は約
３Ｊ程度である。

誘電率が１２の珪素の選定された表面領域に非充填重合
体材料を塗布したときの電界強度は、逆降状状に於いて
１〜２×１ＣＰボルト／Ｃｍのレベルに達しうる珪素の
電界強度のほぼ３倍である。それ故、ポリイミドーシリ
コーン共重合体は約６×１σボルト／Ｃｍ（３×２×１
σボルト／Ｃｍ）程度の最高電界を維持できなければな
らない。選定した充填剤一材料を導入し、ポリイミドー
シリコーン共重合体フィルムの誘電率を増すと、該材料
の耐えねばならない電界が低下する。例えば、約１２の
誘電率を有する充填剤材料例えば珪素を５喀量％まで存
在せしめると、硬化フィルムに対する電界は３．７／！
７．９＝０．４７即ち非充填材料の電界の約半分となる
。被覆材料の硬化フィルムと珪素素子の界面ての表面電
荷は被覆材料中に分配された電荷の作用による場合があ
る。

こうした場合には、誘電率が高！い程、効果的な表面電
荷の値を低下するという追加の利点がある。これは軽く
ドープされたｎ及びｐ領域を共に含んだ半導体Ｐ−Ｎ接
合の場合に望ましく、この場合、表面電荷率を最小にす
ると降状値が最高となり逆漏洩が最小となる。充填重合
体及び充填ポリイミドーシリコーン材料にあつては、硬
化重合体の最高充填剤含有分は約５喀量％の程度であり
、これを越えると空隙構造が現れ始め誘電特性が劣化す
る恐れがある。

しかし、固体装填量が５喀量よりかなり低い場合には、
剪断粘度挙動に顕著な変化が起り、これによつて、スク
リーン印刷の如き費用のかからない処理を使つて半導体
装置へのこれ等の材料の塗布が容易となる。充填剤材料
と先駆体溶液との最高の重量比は、材料、密度、粒度、
形並びにポリマー固形分による。

空隙を含まぬ複合物に硬化後、球状大の珪素粒子を立方
体に整列させた形状をとらせたと仮定Ｌした場合、先駆
体溶液に効果的に添加される固体の最大重量はとなり、
シリカを充填剤とした場合には、となり、ここに、Ｗｓ
は固体充填剤のＷｐｓは重合体溶液（先駆体）の重量、
そしてＷＦｐは先駆体溶液中の重合体の重量割合である
。

例えば、珪素かシリカ充填剤を混ぜ込んだ先駆体溶液に
対するある典型的な値が以下の表中に与えられている。

表記したより充填剤の重量割合が高いと硬化したときに
空隙のない構造をもたらさない。望みの要件を満たす適
当な充填剤材料である誘電体材料は珪素である。

この材料は不純物レベルが〈０．０１ｐｐｍの程度とい
う高い純度で入手でき、比較的に不活性であり、装置の
安定性に影響を及ぼしうる望まれない不純物が表面被膜
中に導入されることなく充填剤として容易に混入しうる
。珪素の誘電率はシリカ及びアルミナに比べて比較的高
いので、珪素は複合体被膜内の電界を低下させる追加の
利点がある。一般に、誘電体材料中の漏洩及びなだれ増
倍は電界強度による。

電界強度は材料の誘電率と反比例している。誘電率力塙
いと所定の印加電圧に対して誘電体中の電界を下げる効
果がある。それ故、珪素を混ぜ込んだ本発明の重合体又
は共重合体材料は、非充填共重合体材料より高い印加電
圧に耐えることができる。重合体被覆材料に充填剤とし
て添加すると、粉末珪素はシリカ及びアルミナと同じく
混合物の剪断粘度特性に大いに影響を及ぼす。

高電圧に耐えねばならない装置上に比較的厚い層を塗布
することが望まれる場合には用途によつてはこの変化は
非常に有益である。例えば、これ等の材料のいずれか又
は混合物を充填剤として導入するとコストの低い方法て
あるスクリーン印刷用途に望ましい剪断粘度特性を提供
する。充填剤かないと、先駆体溶液の低粘度特性はスク
リーン印刷用途での使用に合わない。こうして得られた
充填材料は半導体素子に塗布されると、該素子に対し勝
れた不動材料並びに保護被覆を与える。

この材料は、半導体装置内に腐食した電気的絶縁隔離溝
等の如き選定された表面領域への塗布に特に適している
。珪素、アルミナ及びシリカを添加して重合体及び共重
合体の溶液の稠度を制御する。

更に、この添加によつて形成時の被覆又はカプセル被包
材料の膨張係数を低下し、これによつて、特に半導体材
料が単結晶珪素のとき、熱膨張係数の良い整合が与えら
れる。硬化すると、シリカ充填又は珪素充填重合体物質
は何等有害な影響を及ぼすことなく純粋な酸素環境にあ
つて少なくとも１紛間５００′Ｃまでの温度への露出に
耐える。

溶液への勝れた添加物である特定のシリカはＣＡＢ−０
」ＳＩＬ（ＣａｂＯｔＣＯｒｐＯｒａｔｉＯｎ，ＢＯｓ
ｔＯｎ，ＭａＳＳａＣｈｌ］ＳｅｔｔＳ）の商品名で市
販されているフユームドニ酸化珪素である平均粒度は０
．０１４〜０．００７μｍの程度である。

この用途向けの特定のアルミナ充填剤は卓上アルζナタ
イブＴ−６１（ＡｌｕｍｉｎｕｍｌＣＯｒｐＯｒａｔｉ
ＯｎＯｆＡｍｅｒｉｃａ）である。珪素、アルミナ又は
シリカを溶液に添加する主な理由は、溶液の熱膨張係数
、絶縁強度並びに粘度の制御にあるが、この新規な材料
には又、予期せぬ他のいくつかの利点も引き出されてい
る。硬化された充填された材料は被膜に勝れた耐湿性を
与える。即ち、硬化後の充填された材料は硬化材料が露
出される周囲の湿気に対して透過性が減少されている。
このことは、被覆した半導体素子を水導水中に約１満間
程度まての長時間にわたり浸漬しても有害な影響が生じ
ないことで実証される。更に、硬化後の充填された膜覆
は被覆材料を通しての光透過率を低下する。珪素、アル
ミナ又はシリカ材料の特に有利な効果は、充填剤が被覆
材料による赤外吸収を増加するという発見である。これ
により、硬化された充填重合体材料て被覆された半導体
ウェハのレーザ罫描が可能とな・る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の新規な重合体材料を含んだ
半導体素子の断面を示した側部立面図である。 ノ１０，５０・・・半導体素子、１２・・・本体、１４
，１６・・・主面、１８，２０・・・Ｐ型導電型領域、
１９・・・Ｐ＋型導電領域、２２，２４，２６・・・Ｎ
型導電領域、３８・・・支持電極、４２，４４・・・電
気接点、４６・・・保護被覆層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体材料の本体、該本体の少なくとも１つの選択
   された表面領域上に配置されたカプセル被包剤材料の層
   、及び該カプセル被包剤材料の物理的特性を調節し該カ
   プセル被包剤材料のレーザ罫描を向上させる為に前記カ
   プセル被包剤材料中に混合されたシリカまたは珪素の充
   填剤料よりなり、前記カプセル被包剤材料が、（ａ）硬
   化すると式▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）
   の反復構造単位と式 ▲数式、化学式、表等があります▼（II）の反復構造単
   位が相互に縮合されてなる共重合体（但し、式（ I ）
   および式（II）の単位の全モル濃度に基づく式（II）の
   単位のモル濃度が１５〜４５モル％である）である珪素
   不含有機ジアミン、有機テトラカルボン酸二無水物及び
   アミノ末端ポリシロキサンジアミンの反応生成物、及び
   （ｂ）式（ I ）のポリイミド化合物と式（II）のポリ
   イミド化合物の配合物（但し、式（ I ）および式（II
   ）の単位の全モル濃度に基づく式（II）の単位のモル濃
   度が１５〜４５モル％である）から選ばれた１種の重合
   体材料（但し、Ｒは２価の炭化水素基、Ｒ′は１価の炭
   化水素基、Ｒ″は４価の有機基、Ｑは有機ジアミンの残
   基の２価の珪素不含有機基、ｘは０より大きい値の整数
   、そしてｍ及びｎは１より大きい整数である）であり、
   前記重合体材料の先駆体溶液中に混和された珪素の最高
   重量が式〔Ｗｓ／Ｗｐｓ〕最高＝１．６６ＷＦｐ および前記重合体材料の先駆体溶液中に混和されたシリ
   カの最高重量が式〔Ｗｓ／Ｗｐｓ〕最高＝１．７５ＷＦ
   ｐ （ここに、Ｗｓは固体充填剤の重量、Ｗｐｓは重合体溶
   液（先駆体）の重量、そしてＷＦｐは先駆体溶液中の重
   合体の重量割合である）でそれぞれ表わされる。 半導体素子。２ 重合体材料が共重合体であり、式（I
   I）の構造単位のモル％が２５〜３５％である特許請求
   の範囲第１項記載の半導体素子。 ３ 式（II）の構造単位のモル％が約３０％である特許
   請求の範囲第１項又は第２項のいずれかに記載の半導体
   素子。