CS252328B1 - Skelni krystalická bezalkalická hmota s vysokým obsahem antimonu - Google Patents
Skelni krystalická bezalkalická hmota s vysokým obsahem antimonu Download PDFInfo
- Publication number
- CS252328B1 CS252328B1 CS862158A CS215886A CS252328B1 CS 252328 B1 CS252328 B1 CS 252328B1 CS 862158 A CS862158 A CS 862158A CS 215886 A CS215886 A CS 215886A CS 252328 B1 CS252328 B1 CS 252328B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- antimony
- glass
- oxide
- glassy crystalline
- crystalline
- Prior art date
Links
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 title description 10
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical compound [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 abstract 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEZIKGQWAWNWIR-UHFFFAOYSA-N antimony(3+) antimony(5+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[Sb+3].[Sb+5] QEZIKGQWAWNWIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000413 arsenic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002594 arsenic trioxide Drugs 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- KTTMEOWBIWLMSE-UHFFFAOYSA-N diarsenic trioxide Chemical compound O1[As](O2)O[As]3O[As]1O[As]2O3 KTTMEOWBIWLMSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
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
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0036—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Řešení se týká skelně krystalické
bezalkalické hmoty s vysokým obsahem
antimonu, vhodné při výrobě polovodičů
pro mikroelektroniku, a to jako dopontový
zdroj antimonu. Skelně krystalická
hmota má schopnost uvolňovat entimon při
teplotách 600 aš 1 200 °C. Skelně krystalická
bezalkalická hmota obsahuje v hmotnostní
koncentraci 15 až 30 56 oxidu antlmoničného
SbgO^, 30 a£ 40 (É nejméně jednoho
oxidu ze skupiny zahrnující oxid
hořečnatý MgO, vápenatý CaO, strontnatý
SrO a barnatý BaO, dále 15 až 30 % oxidu
křemičitého SiOg, 5 aš 10 % oxidu hlinitého
AlgOj a 2 eš 15 % oxidu titaničitého.
Description
Vynález se týká skelně krystalické bezalkalické hmoty s vysokým obsahem antimonu Sb, které je zvláště vhodné při výrobě mikroelektroniky, a to jako dopantový zdroj antimonu Sb.
Při výi-obě polovodičů pro mikroelektroniku, zejména např. na bázi monokrystalu kovového křemíku Si, se používá dopantů, tj. látek, které umožňuji polovodivost křemíkových ,1 součástek. Jeko dopantů se využívá různých látek, mimo jiné i antimonu Sb. Dopování se provádí různými metodami, např. iontovou implantací, která je sice spolehlivá, ale velmi nákladná.
LevnějSí a dostupněji! je metoda využívající dopantových zdrojů. Jaou známy různá typy těchto iontových zdrojů, určených k uvolňování určité látky např. boru B, kde dopantový zdroj je na bázi sklokeramiky, nebo fosforu P, kde dopantový zdroj je na bázi keramiky. U těchto dopantových zdrojů je jedním z nezbytných předpokladů limitní dodržení obsahu látek, hlavně těkavých, jejichž přítomnost znehodnocuje funkční vlastnosti výrobku. Dostupné literatura uvádí maximální přítomnost těchto látek v setinách až tisícinách % hmotnostní koncentrace. Jsou to nejen alkálie, olovo Pb, ale i jiné látky, kterých je možno využít k dopování pro jiný druh polovodičů, jako je arsen As, fosfor P, bor B apod., a dále jsou to i běžné nečistoty ve sklářských surovinách, např. železo Pe, nikl Ni, cobalt Co, měň Cu apod.
V dostupné odborné a patentové literatuře neni dosud obdobná skelně krystalická hmota s vysokým obsahem antimonu Sb známa. V patentu USA č. 2 863 782 je sice uvedeno sklo s ohsa hem 40 až 90 % hmotnostní koncentrace oxidu antimonitého SbgO^, které věak obsahuje- současně delší těkavé prvky, jako jsou alkálie, oxid arsenitý AsgO^ a olovnatý PbO. Teplote měknutí tohoto skla je nízká, kolem 300 °C a sklo se uplatňuje jako speciální pájka. Tento typ skle sice obsahuje vysoké množství entimonu Sb, ale z výěe uvedených hledisek je pro použití dopantového zdroje naprosto nevhodný.
Uvedená nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u skelně krystalické hmoty podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že skelně krystalická hmota obsahuje v hmotnostní koncentraci 15 až 30 % oxidu antimoničnáho SbgOj, 30 až 40 % nejméně jednoho oxidu ze skupiny zahrnující oxid hořečnatý MgO, oxid vápenatý GaO, oxid strontnatý SrO a oxid bsrnetý BaO, dále 15 až 30 % oxidu křemičitého SiO^, 5 až 10 % oxidu hlinitého AlgO^ a 2 až 15 % oxidu titaničitého TiO^.
Skelně krystalická bezalkalické hmota podle vynálezu má vysokou teplotu tání a rovněž vysokou teplotu měknutí, která dovoluje její použití až do teplot 1 200 až 1 300 °C, podle rozsahu složení. Teplota měknutí v podstatě představuje maximální teplotu použití. Skelně krystalická hmota podle vynálezu má schopnost uvolňovat antimon Sb při teplotách 600 až 1 200 °C. Rozsah jejího složení při dodržení technologického postupu zamlčuje vysokou mechanickou pevnost při přípravě destiček dopantových zdrojů.
Dále jsou uvedeny dva příklady chemického složení skelně krystalické hmoty podle vynálezu. Všechny procentuální údaje jsou vyjádřené v hmotnostní koncentraci.
T e b u 1 k e
| Složky (%) | Přiklad 1 | Příklad 2 |
| oxid antimoničitý SbgO^ | 29,6 | 18,0 |
| oxid hořečnatý MgO | 4,5 | |
| oxid vápenatý CaO | 10,2 | |
| oxid strontnetý SrO | 6-j2 | |
| oxid barnatý BaO | 28,0 | 25,6 |
| oxid křemičitý SiOg | 19,2 | 26,7 |
| oxid hlinitý AljO^ | 9,3 | 5,7 |
| oxid titaničitý TiOg | 3,7 | 13,3 |
| Tabulka pokračování | ||
| Složky (%) | Příklad 1 | Příklad 2 |
| koeficient délkové teplotní roztaž- | ||
| nosti PÍ-20 e2 300 oc . 106 (K 1) | 8,59 | 7,12 |
| teplote měknutí (°C) | 1 320 | 1 170 |
| teplote tání (°C) | 1 400 | 1 260 |
Vlastní příprava skelně krystalické hmoty podle vynálezu probíhá tak, že nejprve je utaveno sklo daného chemického složení, přičemž je nutno používat surovin, které se obvykle používají pro skla určená pro mikroelektroniku nebo surovin, které mají podobnou čistotu. Sklo se taví v platinovém kelímku při teplotách 1 350 až 1 600 °C v silně oxidační atmosféře, protože podmínkou úspěšné přípravy je udržení antimonu Sb ve sklovině ve formě oxidu antimoničného SbgO^. Pokud by došlo k částečné redukci, vzniklý oxid antimonitý SbgOj ze skloviny rychle vytéká. Po utavení je sklovina vylita do bločku. Odlité sklo je dále tepelně zpracováno běžným způsobem při teplotách 800 až 1 250 °C po dobu potřebnou k dokonalé krystalizaci. Po tepelném zpracování dojde k přeměně skla im skelně krystalický materiál, výhodných vlastností pro dopantový zdroj.
Z bločku skelně krystalické hmoty se nařežou destičky, např. o průměru 5 až 12 cm a tlouštky 2 mm. Tyto dopantové destičky se střídavě vkládají mezi destičky monokrystalického křemíku Si a společně se uloží do elektrické pece, kde probíhá tepelné zpracování v řízené atmosféře, při kterém dojde k uvolňování antimonu Sb z dopantové destičky a z jeho přenosu na křemíkový monokrystal. Tim se křemíková destička stává polovodivou. Skelně krystalické hmoty podle vynálezu Je možno využít i v jiných oblastech, např. při rekalibrování rentgenových analytických přístrojů.
Claims (1)
- Skelně krystalická bezalkalická hmota s vysokým obsahem antimonu Sb, vyznačená tím,Že obsahuje v hmotnostní koncentraci 15 až 30 % oxidu antimoničného SbjO^i 30 až 40 % nejméně jednoho oxidu ze skupiny zahrnující oxid hořečnatý MgO, oxid vápenatý CaO, oxid strontnatý SrO a oxid barnatý SaO, dále 15 sž 30 % oxidu křemičitého SiOg, 5 až 10 % oxidu hlinitého A12°3 a 2 až 15 % oxidu titaničitého TiO^.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS862158A CS252328B1 (cs) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Skelni krystalická bezalkalická hmota s vysokým obsahem antimonu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS862158A CS252328B1 (cs) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Skelni krystalická bezalkalická hmota s vysokým obsahem antimonu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS215886A1 CS215886A1 (en) | 1987-01-15 |
| CS252328B1 true CS252328B1 (cs) | 1987-08-13 |
Family
ID=5357896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS862158A CS252328B1 (cs) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Skelni krystalická bezalkalická hmota s vysokým obsahem antimonu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS252328B1 (cs) |
-
1986
- 1986-03-27 CS CS862158A patent/CS252328B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS215886A1 (en) | 1987-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6534346B2 (en) | Glass and glass tube for encapsulating semiconductors | |
| US5179047A (en) | Hermetic sealing glass composition | |
| US3527649A (en) | Cadmium sulfide or cadmium sulfoselenide colored glazes and process for producing same | |
| JPS62191442A (ja) | 低融点封着用組成物 | |
| JPS6265954A (ja) | アルミナ封着用硼珪酸ガラス | |
| US5001086A (en) | Sintered glass-ceramic body and method | |
| EP0494357A1 (en) | Glass-ceramic-bonded ceramic composites | |
| JPS63315536A (ja) | 低温封着用フリット | |
| US3975308A (en) | Preparation of pyrophosphates | |
| JPH02116643A (ja) | アルカリ亜鉛アルミノホスフェートガラスセラミック | |
| JP5545589B2 (ja) | 封着材料の製造方法 | |
| JPH03232738A (ja) | 低融点封着用組成物 | |
| JPWO2001090012A1 (ja) | ガラス組成物及び該組成物を含むガラス形成材料 | |
| Nitta et al. | Glass formation and thermal properties of Bi2O3–ZnO–B2O3–R2O quaternary systems | |
| JPH05238774A (ja) | 低温焼成基板用ガラス組成物およびそれから得られる基板 | |
| CS252328B1 (cs) | Skelni krystalická bezalkalická hmota s vysokým obsahem antimonu | |
| SU1565344A3 (ru) | Способ получени припоечного боросвинцового стекла | |
| US3923528A (en) | Glass-ceramic articles | |
| US3598620A (en) | Alkali-free molybdenum sealing hard glass | |
| CS252327B1 (cs) | Skelni krystalická bezalkalická hmota s vysokým obsahem arsenu | |
| US3763052A (en) | Low threshold yttrium silicate laser glass with high damage threshold | |
| JPS59164649A (ja) | 封着用ガラス組成物 | |
| US3352698A (en) | Method of making glass ceramic and product | |
| JPH0193436A (ja) | 基板材料用ガラス組成物 | |
| JP2968985B2 (ja) | 低融点封着用組成物 |