DE2513945A1 - PROCESS FOR PASSIVATING THE SURFACES OF SEMI-CONDUCTIVE COMPONENTS - Google Patents

PROCESS FOR PASSIVATING THE SURFACES OF SEMI-CONDUCTIVE COMPONENTS

Info

Publication number
DE2513945A1
DE2513945A1 DE19752513945 DE2513945A DE2513945A1 DE 2513945 A1 DE2513945 A1 DE 2513945A1 DE 19752513945 DE19752513945 DE 19752513945 DE 2513945 A DE2513945 A DE 2513945A DE 2513945 A1 DE2513945 A1 DE 2513945A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
glass
insulating material
liquid
layer
areas
Prior art date
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.)
Withdrawn
Application number
DE19752513945
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Benedict Comizzoli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RCA Corp filed Critical RCA Corp
Publication of DE2513945A1 publication Critical patent/DE2513945A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02142Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing silicon and at least one metal element, e.g. metal silicate based insulators or metal silicon oxynitrides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02142Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing silicon and at least one metal element, e.g. metal silicate based insulators or metal silicon oxynitrides
    • H01L21/02145Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing silicon and at least one metal element, e.g. metal silicate based insulators or metal silicon oxynitrides the material containing aluminium, e.g. AlSiOx
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02142Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing silicon and at least one metal element, e.g. metal silicate based insulators or metal silicon oxynitrides
    • H01L21/02161Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing silicon and at least one metal element, e.g. metal silicate based insulators or metal silicon oxynitrides the material containing more than one metal element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02164Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/0217Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/022Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being a laminate, i.e. composed of sublayers, e.g. stacks of alternating high-k metal oxides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02304Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment formation of intermediate layers, e.g. buffer layers, layers to improve adhesion, lattice match or diffusion barriers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02312Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314Inorganic layers
    • H01L21/316Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/291Oxides or nitrides or carbides, e.g. ceramics, glass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3157Partial encapsulation or coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3157Partial encapsulation or coating
    • H01L23/3178Coating or filling in grooves made in the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3157Partial encapsulation or coating
    • H01L23/3192Multilayer coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02175Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
    • H01L21/02178Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal the material containing aluminium, e.g. Al2O3
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

Description

2 5 1 3 9 /, Dipl.-Ing. H. Sauenland · Dr.-lng. R. König · Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte ■ 4ooo Düsseldorf 3D · Cecilienallee 76 ■ Telefon 43273a 2 5 1 3 9 /, Dipl.-Ing. H. Sauenland · Dr.-lng. R. König · Dipl.-Ing. K. Bergen Patent Attorneys ■ 4ooo Düsseldorf 3D · Cecilienallee 76 ■ Telephone 43273a

25β März 1975 29 386 B25 β March 1975 29 386 B.

RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N.Y. 10020 (V.St.A0)RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, NY 10020 (V.St.A 0 )

"Verfahren zum Passivieren der Oberflächen von Halbleiterbauteilen""Process for passivating the surfaces of semiconductor components"

Obwohl Siliziumdioxid in großem Umfang bisher grundsätzlich zum Passivieren der freiliegenden Oberflächen von Siliziumhalbleiterbauteilen verwendet wurde, insbesondere zum Passivieren der freiliegenden Kanten von PN-Übergangen, hat es sich für viele Anwendungszwecke als notwendig erwiesen, zusätzlichen Schutz vorzusehen„ Dieser zusätzliche Schutz ist notwendig, um dem Bauteil beispielsweise längere Haltbarkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit und anderen Verunreinigungen zu geben» Es ist jedoch auch anzustreben, zwischen Bereichen unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps, wie beispielsweise zwischen den Basis- und Kollektor-Bereichen von Bipolartransistoren, einen möglichst niedrigen bzwe niedrigere Oberflächenleckströme sicherzustellen,, Although silicon dioxide has hitherto been used on a large scale to passivate the exposed surfaces of silicon semiconductor components, in particular to passivate the exposed edges of PN junctions, it has proven necessary for many applications to provide additional protection to give component, such as longer durability against humidity and other contaminants "However, it is also desirable different between regions conductivity type, such as for example between the base and collector regions of bipolar transistors, as low as possible or e ensure lower surface leakage currents ,,

Zusätzlicher Schutz gegen Verunreinigungen und geringere Leckströme sind bisher dadurch .erreicht worden, daß die Bauteile mit verschiedenen Kunststoffen und Gläsern beschichtet oder verkapselt worden sind. Beim überziehen oder Verkapseln mit Glas, was häufig vor dem Verkapseln mit Kunststoff erforderlich ist, hat es sich als besonders wünschenswert herausgestellt, Dispersionen aus sehr kleinen Glasteilchen in einer TrägerflüssigkeitAdditional protection against contamination and lower leakage currents have so far been achieved in that the Components have been coated or encapsulated with various plastics and glasses. When pulling over or encapsulation with glass, which is often required before encapsulation with plastic, has proven to be special proved desirable, dispersions of very small glass particles in a carrier liquid

509844/Q731509844 / Q731

zu verwenden, um Überzüge aus Glaspartikeln auf den Bauteiloberflächen abzusetzen und dann auf eine Temperatur zu erhitzen, die gerade hoch genug ist, um die Glasteilchen zu einer durchgehenden Schicht zu verschmelzen.to be used to deposit coatings of glass particles on the component surfaces and then to a temperature just high enough to fuse the glass particles into a continuous layer.

Glas, das zum Passivieren von Halbleiterbauteilen verwendet werden kann, muß bestimmte Eigenschaften besitzen, z.B0 eine mit dem jeweiligen Halbleiterbauteil vereinbare Schmelztemperatur, gutes Haftvermögen an der Bauteiloberfläche, einen Wärmedehnungskoeffizienten, der zumindest ungefähr dem des Halbleiters entspricht, geringe Porösität und Fehlen von Bestandteilen oder Verunreinigungen, die die elektrischen Eigenschaften des Bauteils in nachteiliger Weise verändern könnten,» Glass, which can be used for the passivation of semiconductor components, certain properties must have, for example, 0 compatible with the respective semiconductor component melting temperature, good adhesion to the component surface, a thermal expansion coefficient which is at least approximately equal to that of the semiconductor, low porosity and the absence of components or Impurities that could adversely affect the electrical properties of the component, »

Es sind verschiedene Verfahren bekanntgeworden," mit denen Glasteilchen auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht werden können0 Eines dieser Verfahren besteht darin, daß ein aus Glaspulver hergestellter Brei mittels einer Rakel auf die entsprechende Oberfläche eines Halbleiterscheibchens gestrichen wird, das eine Vielzahl mittels bekannter Diffusionsverfahren hergestellte Bauteile enthält, und daß dann die Flüssigkeit verdampft wird. Bei einem anderen Verfahren läßt man die Glasteilchen aus einer flüssigen Dispersion auf die Bauteiloberfläche absetzen.There have been known various methods, "with which glass particles may be applied to the surface to be coated 0 One of these methods is that a glass-made powder slurry is removed by a doctor blade on the corresponding surface of a semiconductor wafer, which produced a large number by known diffusion method Contains components, and that the liquid is then evaporated.In another method, the glass particles are allowed to settle from a liquid dispersion onto the component surface.

Das Aufbringen mit einer Rakel hat verschiedene Nachteile« In den meisten Fällen muß es per Hand durchgeführt werden, was sehr aufwendig ist; zudem kann nur immer eine Seite der Scheibe behandelt werden, d.he eine gleichzeitige Beschichtung beider Seiten ist nicht möglich» Da bei diesem Verfahren ein mechanisches Schaben stattfindet, treten verhältnismäßig oft Scheibchenbruch und andere Beschädigungen ein. Außerdem kann bei diesemApplying with a doctor blade has various disadvantages. In most cases it has to be carried out by hand, which is very time-consuming; also can be treated only on one face of the disc, that is e a simultaneous coating of both sides is not possible "Since in this method takes place a mechanical scraping, occur relatively often sliver breakage and other damage a. In addition, this

509844/0731509844/0731

Verfahren das Bedecken begrenzter oder ausgewählter Bereiche nur unter Zuhilfenahme ganz bestimmter Oberflächenform stattfinden, d„h. dieses Verfahren ist auf die Beschichtung vertiefter oder eingelassener Bereiche beschränkt.Method of covering limited or selected areas only with the aid of a very specific surface shape take place, i. this process is based on coating recessed or recessed areas limited.

Das Absetzverfahren nimmt sehr viel Zeit in Anspruch, benötigt unverhältnismäßig viel Glasteilchen und kann nicht selektiv durchgeführt werden, d.h„ es kann nicht auf bestimmte Bereiche des Halbleiterbauteils beschränkt zum Einsatz gelangen,, Ein anderes ebenfalls bisher verwendetes Verfahren ist die Elektrophorese,, Bei diesem Verfahren wird das Bauteil (entweder positiv oder negativ gepolt) in eine Dispersion von Glasteilchen getaucht, die entgegengesetzt zum zu beschichtenden Bauteil geladen ist, und ein Strom durch die Dispersion geleitet. Glas kann selektiv nur auf den leitenden Teilen der Bauteiloberfläche niedergeschlagen werden» Außer dem Nachteil, daß es nicht möglich ist, Glas selektiv auf isolierenden Bereichen niederzuschlagen, besteht eine weitere Schwierigkeit dieses Verfahrens darin, daß mit ihm dicke Schichten nicht zufriedenstellend hergestellt werden können, und zwar wegen mangelnder Haftung. Um selektiv arbeiten zu können, werden bei dies:em Verfahren außerdem leitende Flüssigkeiten verwendet, die mehr Verunreinigungen lösen können als nichtleitende Flüssigkeiten es tun, so daß diese hier verwendeten Flüssigkeiten in stärkerem Maße eine Gefahr für Bauteilverunreinigungen darstellen,,The settling process is very time-consuming, requires a disproportionate amount of glass particles and can cannot be carried out selectively, i.e. it cannot be restricted to certain areas of the semiconductor component come into use, Another one that has also been used so far Method is electrophoresis,, in this one In the process, the component (with either positive or negative polarity) is immersed in a dispersion of glass particles, which is charged opposite to the component to be coated, and a current through the dispersion directed. Glass can only be deposited selectively on the conductive parts of the component surface »Except there is the disadvantage that it is not possible to deposit glass selectively on insulating areas Another difficulty with this method is that it does not produce thick layers satisfactorily due to a lack of liability. In order to be able to work selectively, this: em procedure in addition, conductive liquids are used, which can dissolve more impurities than non-conductive liquids Liquids do it, so that the liquids used here pose a greater risk of component contamination represent,,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, daß die vorerwähnten Nachteile nicht besitzt, insbesondere die Herstellung relativ dicker, zuverlässig anhaftender Glasüberzüge auf bestimmten, ausgewählten Bereichen erlaubt. Diese Aufgabe wirdThe object of the present invention is to propose a method that does not have the aforementioned disadvantages, in particular the production of relatively thick, reliably adhering glass coatings on certain, selected areas allowed. This task will

5098A4/07315098A4 / 0731

erfindungsgemäß dadurcn gelöst, daß das isolierende Material mit einer bestimmten Polarität geladen wird, daß das geladene Bauteil in eine Flüssigkeit getaucht wird, die eine isolierende Trägerflüssigkeit und dispergierte Glaspartikel enthält, die eine Ladung "bestimmter Polarität tragen, so daß die Glaspartikel sich selektiv entweder auf den bloßliegenden Halbleiterbereichen oder auf den mit Isoliermaterial überzogenen Bereichen niederschlagen, und daß das glasüberzogene Bauteil aus der Flüssigkeit entfernt, getrocknet und bei einer Temperatur gebrannt wird, die hoch genug ist, um das Glas zu verschmelzen»solved according to the invention in that the insulating material is charged with a certain polarity that the charged component is immersed in a liquid that is an insulating carrier liquid and dispersed Contains glass particles that carry a charge "of a certain polarity, so that the glass particles are selectively precipitate either on the exposed semiconductor areas or on the areas covered with insulating material, and that the glass-coated component is removed from the liquid, dried and at a temperature fired high enough to fuse the glass »

Anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen dargestellt sind, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments are shown explained in more detail. Show it:

Figo 1 einen Teil eines Halbleiterscheibchens, in dem sich mehrere voneinander durch Nuten getrennte Transistoren befinden, im Querschnitt; FIG o 1 a portion of a semiconductor wafer, in which a plurality of mutually separated by grooves transistors are located, in cross-section;

Fig. 2. 3 und 4 aufeinanderfolgende Schritte bei der Anwendung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens im Zusammenhang mit der Bearbeitung eines Scheibchens gemäß FigQ 1; 2, 3 and 4 successive steps in the application of an embodiment of the method according to the invention in connection with the processing of a wafer according to FIG. Q 1;

Fig. 5 bis 8 Verfahrensschritte einer anderen Anwendungsmöglichkeit des Verfahrens an einem Halbleiterscheibchen; 5 to 8 method steps of another possible application of the method to a semiconductor wafer;

Fig. 9 bis 12 eine weitere Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein anderes Bauteil überzogen wird; 9 to 12 show another possible application of the method according to the invention, with another component being coated;

13 ein für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes Ladegerät, in Seitenansicht; und 13 shows a charger suitable for carrying out the method according to the invention, in side view; and

5098AA/07315098AA / 0731

Fig. 14 einen Aufriß eines Teils des in Fig. 13 dargestellten Geräts. FIG. 14 is an elevational view of a portion of the apparatus shown in FIG.

Obgleich das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von verschiedenen Halbleiterbauteiltypen geeignet ist, wird es nachfolgend zunächst am Beispiel der Herstellung einer großen Anzahl von Bipolartransistoren auf einer einzigen Halbleiterkristallscheibe erläutert. Although the inventive method for production is suitable for a large number of different types of semiconductor components, it will first be described below using the example the fabrication of a large number of bipolar transistors on a single semiconductor crystal wafer.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, können in einer Scheibe 2 aus einkristallinem Halbleitermaterial, wie Silizium, mittels bekannter Diffusionsverfahren oder einer Kombination von epitaktischem Aufwachsen und Diffusionsverfahren viele Transistoren 4 hergestellt sein. Jeder Transistor 4 besitzt einen Emitterbereich 6, beispielsweise n-leitend, einen Basisbereich 8, der p-leitend sein kann, und einen Kollektorbereich 10 der wiederum η-leitend sein kanno Eine Schicht 12 aus isolierendem Material deckt die obere Oberfläche 14 jedes Transistors abe Eine weitere Schicht 13 aus isolierendem Material bedeckt die untere Oberfläche 15 der Scheibe. Der Emitterbereich 6 und der Basisbereich 8 sind voneinander durch einen pn-übergang 16 getrennt. Der Basisbereich 8 und der Kollektorbereich 10 sind voneinander durch einen weiteren pnübergang 18 getrennt. In Form eines Gitternetzes sind in der oberen Oberfläche 14 des Bauteils Nuten 20 vorgesehen, die sich bis unterhalb des pn-Übergangs 18 erstrecken, wobei das Muster so angelegt ist, daß die Nuten sich an den vier Seiten jedes Transistors 4 befindene Es ist vorteilhaft, die freiliegenden Bereiche der pn-Übergänge mit einem dielektrischen Material abzudecken, um Leckströme über die Übergänge zu verringern und eine Zerstörung durch die umgebende At-As can be seen from FIG. 1, a large number of transistors 4 can be produced in a wafer 2 made of monocrystalline semiconductor material, such as silicon, by means of known diffusion processes or a combination of epitaxial growth and diffusion processes. Each transistor 4 has an emitter region 6, for example n-conductive, a base region 8, which can be p-conductive, and a collector region 10, which in turn can be η-conductive o A layer 12 of insulating material covers the upper surface 14 of each transistor e A further layer 13 of insulating material covering the lower surface 15 of the disc. The emitter region 6 and the base region 8 are separated from one another by a pn junction 16. The base region 8 and the collector region 10 are separated from one another by a further pn junction 18. In the form of a grid of the component slots 20 are provided in the upper surface 14, extending to below the pn junction 18, wherein the pattern is applied so that the grooves are located on the four sides of each transistor 4 e It is advantageous to cover the exposed areas of the pn junctions with a dielectric material in order to reduce leakage currents through the junctions and prevent destruction by the surrounding atom

509844/0731509844/0731

— Ό —- Ό -

mosphäre oder Verunreinigungen während der Herstellung zu verhindern. Es ist wesentlich wirtschaftlicher, die notwendige Schutzschicht über den pn-Übergängen zu einem Zeitpunkt vorzusehen, zu dem die Bauteile 4 noch Teil des ursprünglichen Scheibchens 2 sind, als jedes einzelne Bauteil nach seiner Trennung von dem Scheibchen zu behandeln.atmosphere or impurities during manufacture to prevent. It is much more economical to have the necessary protective layer over the pn junctions Provide time at which the components 4 are still part of the original disc 2, as each Treat the component after it has been separated from the wafer.

Sofern Nuten in das Silizium eines Mesa-Scheibchens geätzt werden, wird das das Scheibchen bedeckende SiO2 (sofern dies das isolierende Material ist) zunächst entsprechend der Nutengeometrie aufgebracht, wobei bekannte lithografische Verfahren zur Anwendung kommen,, Sodann wird das Silizium geätzt, wobei das SiO2 als das Muster bestimmende Abdeckmaske benutzt wird. Da beim Ätzen ein Hinterschneiden eintritt, entsteht ein überhängendes Plättchen aus SiO2· Beim Aufbringen des Glases in der erfindungsgemäßen Weise können unter dem Plättchen Hohlräume entstehen, die zur Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften während der weiteren Herstellungsschritte führen können. Es ist daher vorteilhaft, das überhängende SiO2 zu entfernen, bevor das Laden und die Glasbeschichtung erfolgt.If grooves are etched into the silicon of a mesa wafer, the SiO 2 covering the wafer (if this is the insulating material) is first applied in accordance with the groove geometry, using known lithographic processes. Then the silicon is etched SiO 2 is used as the pattern-defining cover mask. Since undercutting occurs during etching, an overhanging plate of SiO 2 is created . When the glass is applied in the manner according to the invention, cavities can arise under the plate, which can lead to a deterioration in the electrical properties during the further manufacturing steps. It is therefore advantageous to remove the overhanging SiO 2 before loading and glass coating takes place.

Das Entfernen der überhängenden Teile kann auf mindestens zwei Arten erfolgen. So kann beispielsweise ein Ätzen des Oxids vorgenommen werden, wobei das Scheibchen solange eingetaucht bleibt, bis das Überhängende entfernt ist. In diesem Fall wird zwar auch die Dicke des Oxids auf der Mesaoberflache um einen Bruchteil reduziert, jedoch ist dies nicht schädlich. Zum Beispiel würde ein drei Minuten dauerndes Ätzen in gepufferter HF-Lösung ausreichen, um einen Überhang von 25 ii zu entfernen, während gleichzeitig nur unge-The overhanging parts can be removed in at least two ways. For example, the oxide can be etched, with the wafer remaining immersed until the overhanging end is removed. In this case, although the thickness of the oxide on the mesa surface is also reduced by a fraction, this is not harmful. For example, a three-minute etch in buffered HF solution would be sufficient to remove an overhang of 25 ii , while at the same time only an un-

509 844/0731509 844/0731

fähr 3000 2. der ursprünglich 12000 Ä dicken SiO2-Schicht auf der Mesaoberflache entfernt werden. Eine weitere Möglichkeit, das Überhängende zu entfernen, besteht in der Anwendung von Ultraschall, So wurde beispielsweise ein Branson-Ultraschallreiniger (Modell 41-4000) benutzt, um das Überhängende in 30 Sekunden mit Wasser und in 10 Sekunden mit Freon TF zu entfernen«.Around 3000 2. of the originally 12000 Å thick SiO 2 layer on the mesa surface must be removed. Another way to remove the overhang is to use ultrasound. For example, a Branson ultrasonic cleaner (model 41-4000) was used to remove the overhang in 30 seconds with water and in 10 seconds with Freon TF «.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Teile des unbedecktes Silizium aufweisenden Scheibchens, die innerhalb der Nuten 20 freiliegen, mit einer Glasschutzschicht wie folgt bedeckt0 Die Scheibe 2 wird dazu in ein Gerät zur Glimmentladung gebracht, das aus zwei parallelen Anordnungen von dünnen, senkrecht angeordneten Drähten bestehen kann, die in einem isolierten Rahmen gehalten werden. Die Hauptflächen des Scheibchens sollten sorgfältig ausgerichtet werden, so daß sie parallel zu den Drahtanordnungen verlaufen. Die Drähte sind vorzugsweise ungefähr 0,04 mm dick, bestehen aus Wolfram und sind ungefähr 12,5 mm voneinander entfernt angeordnet. Der Abstand zwischen den parallel verlaufenden Drahtanordnungen ist so gewählt, daß bei dazwischenliegendem Halbleiterscheibchen 2 die Drähte vorzugsweise 5,6 mm von den nächstliegenden Oberflächen des Scheibchens entfernt sind. Über den Abstand der Drähte von der zu ladenden Oberfläche kann das Ladungsniveau auf dem Scheibchen geändert werden, obwohl es gewöhnlich erwünscht ist, den isolierenden Bereich bis zur Sättigung zu laden.According to a preferred embodiment of the invention the parts of the uncovered silicon having Scheibchens which are exposed within the grooves 20 are, with a glass protective layer as follows covered 0 The disc 2 is to put into a device for glow discharge, which consists of two parallel arrays of thin, vertical arranged wires that are held in an insulated frame. The major surfaces of the disk should be carefully aligned so that they are parallel to the wire assemblies. The wires are preferably about 0.04 mm thick, made of tungsten, and spaced about 12.5 mm apart. The distance between the parallel wire arrangements is selected so that when there is a semiconductor wafer 2 in between, the wires are preferably 5.6 mm away from the closest surfaces of the wafer. The level of charge on the wafer can be varied via the distance between the wires and the surface to be charged, although it is usually desirable to charge the insulating area to saturation.

Um die gewünschten Ladungsergebnisse zu erhalten, sollte vorzugsweise ein Ladegerät verwendet werden, das genau parallele und hinsichtlich des Abstandes gleiche Positionierung der Oberflächen des Scheib-In order to obtain the desired charging results, a charger should preferably be used, the exactly parallel and in terms of the distance the same positioning of the surfaces of the disc

098^^/0731098 ^^ / 0731

25139AB25139AB

chens bezüglich der beiden Drahtanordnungen im Ladegerät erlaubt» Ein hierfür geeignetes Ladegerät ist in den Fig. 13 und 14 dargestelltchens with respect to the two wire arrangements in the charger allowed »A suitable charger is shown in FIGS. 13 and 14

Wie aus Figo 13 hervorgeht, weist das Ladegerät 58 eine Grundplatte 60 auf, auf der zwei Rahmen 62 und 64 aus isolieiendem Material wie Methylmethacrylatharz befestigt sind. Die Rahmen sind hinsichtlich ihres Abstandes auf der Grundplatte 60 derart genau eingestellt, daß sie aufeinander zu gerichtet sind. Jeder der Rahmen 62 und 64 besitzt ein Fußteil 66 bzw. 68, eine Platte 70 bzw. 72, die entlang einer Kante der Fußteile 66 und 68 vertikal befestigt sind, und eine obere Platte 74 bzw. 76, die jeweils auf der oberen Schmalseite der senkrechten Platten 70 und 72 montiert sind, so daß sie sich parallel zu den Fußteilen 66 und 68 erstrecken.As can be seen from FIG. 13, the charger 58 has a base plate 60 on which two frames 62 and 64 are made attached to insulating material such as methyl methacrylate resin are. The frames are set so precisely with regard to their spacing on the base plate 60, that they are directed towards each other. Each of the frames 62 and 64 has a foot part 66 and 68, respectively, a plate 70 and 72, respectively, which are fixed vertically along one edge of the foot parts 66 and 68, and a top plate 74 or 76, which are each mounted on the upper narrow side of the vertical plates 70 and 72, so that they extend parallel to the foot parts 66 and 68.

Jeder Rahmen 62 und 64 ist mit einer Drahtanordnung bzw. 80 versehen, die jeweils aus neun mit gleichem Abstand zueinander angeordneten Drähten besteht, die in senkrechter Ebene unter Zug gehalten werc.eno Ein Ende jedes Drahtes ist nahe der Außenkante des Fußteils 66 bzw. 68 befestigt. Das andere Ende jedes Drahtes ist an einem Ende einer Zugfeder 86 befestigt. Stellschrauben 88 sind in Riegeln 92 und 94 gehaltert, die ihrerseits in Kunststoffblöcke 82 bzw. 84 eingelassen sind, die sich entlang der äußeren Kanten der oberen Platten 74 bzw. 76 erstrecken.Each frame 62 and 64 is provided with a wire assembly, and 80, each consisting of nine mutually equidistant arranged wires which werc.en held in a vertical plane under the train o One end of each wire is near the outside edge of the foot part 66 and 68 attached. The other end of each wire is attached to one end of a tension spring 86. Set screws 88 are retained in latches 92 and 94, which in turn are embedded in plastic blocks 82 and 84, respectively, which extend along the outer edges of top panels 74 and 76, respectively.

Die Drähte der Anordnungen 78 und 80 sind über die äußeren Kanten der oberen Platten 74 bzw„ 76 geführt.The wires of assemblies 78 and 80 are routed over the outer edges of top plates 74 and 76, respectively.

Die Riegel 92und 94 sind mit einer nicht dargestellten Hochspannungsquelle verbunden.The latches 92 and 94 are provided with a not shown High voltage source connected.

5098^/07315098 ^ / 0731

2 513 92,513 9

Während des Ladens wird das Scheibchen 2 senkrecht zwischen den Drähten 78 und 80 gehalten, beispielsweise mit Hilfe einer Aufhängung 96, die aus vier Stützen 98, einem Paar horizontaler, parallel zu und über den oberen Platten 74 und 76 angeordneter Metallführungen 100 und 102 mit glatten, abfallenden inneren Oberflächen 104 bzw., 106 und einem Scheibchenhalter 108 (Figo 14) bestehtοDuring loading, the disc 2 is held vertically between the wires 78 and 80, for example by means of a suspension 96 made up of four supports 98, a pair of horizontal metal guides 100 and 102 arranged parallel to and above the upper plates 74 and 76 with smooth , sloping inner surfaces 104 and 106 and a disc holder 108 (Fig o 14) consists o

Der Scheibchenhalter 108 besitzt einen V-förmigen Metallblock 110, an dessen Unterseite ein Paar schwenkbare Greifer 112 und 114 befestigt ist. Der Greifer 112 weist an seinem unteren Ende einen mit Nuten versehenen Finger 116 auf, während der Greifer 114 zwei mit Abstand voneinander angeordnete, in ähnlicher Weise genutete Finger 118 und 120 besitzt. Die Finger 116, 118 und 120 sind derart angeordnet, daß sie das Scheibchen 2 aufnehmen und in vertikaler Position halten können.The disc holder 108 has a V-shaped metal block 110, on the underside of which a pair of pivotable ones Grippers 112 and 114 is attached. The gripper 112 has a grooved one at its lower end Finger 116 on, while the gripper 114 two spaced similarly grooved fingers 118 and 120 are arranged from one another. The fingers 116, 118 and 120 are arranged so that they can receive the disc 2 and hold it in a vertical position.

Der Block 110 besitzt zwei glatte Seitenflächen, die in einem Winkel verlaufen, der der Neigung der Oberfläche 104 und 106 der Führungen 100 und 102 entspricht. Auf diese Weise kann der Block 110 in den Führungen 100 und 102 getragen und bewegt werden, wobei gleichzeitig elektrischer Kontakt hergestellt wird» Die Führungen sind geerdeteThe block 110 has two smooth side surfaces which run at an angle that corresponds to the slope of the surface 104 and 106 of guides 100 and 102 corresponds. In this way, the block 110 in the guides 100 and 102 are carried and moved, with electrical contact being made at the same time »The guides are grounded

Während des Ladens wird der Scheibchenhalter vorzugsweise hin und her bewegt, und zwar mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 7,5 cm/sec, um die Scheibchenoberflächen gleichförmig zu ladeno During loading, the wafer holder is preferably reciprocated, at a speed of about 7.5 cm / sec, in order to uniformly load the wafer surfaces or the like

An die Drähte wird eine negative Spannung von ungefähr 6200 Volt gelegt. Die Atmosphäre ist Luft oder Stick-A negative voltage of approximately 6200 volts is applied to the wires. The atmosphere is air or stick

5 09844/07315 09844/0731

stoff, jedoch wird die relative Luftfeuchtigkeit auf ungefähr 30% bei 25 C gesteuert, wenn als isolierendes Material Siliziumdioxid vorliegt. Die Ladespannung sollte vorzugsweise so hoch als möglich sein, ohne Lichtbogen hervorzurufen, da sich herausgestellt hat, daß dadurch bessere Kantenbegrenzung der Ladung auf dem Scheibchen 2 und eine gleichfö:naqp*e Ladungsverteilung erreicht werden kann. Die obere zulässige Grenze der relativen Feuchtigkeit ist eine Funktion der zwischen dem Laden der Oberfläche des Scheibchens und dem darauffolgenden Eintauchen in eine Glasdispersion verstreichenden Zeit, für die sich eine Dauer von einer Sekunde als besonders vorteilhaft herausgestellt hato Wenn die verstreichende Zeit sehr kurz ist, kann die relative Feuchtigkeit höher sein, da dann weniger Zeit für einen Abbau der Ladung besteht0 Die relative Feuchtigkeit kann auch dann höher sein, wenn das isolierende Material,das geladen werden soll, hydrophob ist. Bei Verwendung eines unter der Bezeichnung Waycoat SC 180 gehandelten Fotoresists als isolierendes Material kann die relative Luftfeuchtigkeit 65% oder sogar mehr betragen.material, but the relative humidity is controlled to around 30% at 25 C if silicon dioxide is used as the insulating material. The charging voltage should preferably be as high as possible without causing an arc, since it has been found that better edge delimitation of the charge on the disc 2 and a uniform charge distribution can be achieved in this way. The upper permissible limit of the relative humidity is a function of the time elapsing between the loading of the surface of the wafer and the subsequent immersion in a glass dispersion, for which a period of one second has been found to be particularly advantageous o If the elapsing time is very short, The relative humidity can be higher because there is less time for the charge to degrade 0 The relative humidity can be higher even if the insulating material to be charged is hydrophobic. When using a photoresist sold under the name Waycoat SC 180 as insulating material, the relative humidity can be 65% or even more.

Das im Halter befindliche Scheibchen ist durch seinen Kontakt, den es an seiner Kante mit dem Halter hat, geerdet und wird der Entladung ungefähr 5 bis 15 Sekunden ausgesetzt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, führt dies zu einer Schicht 22 aus negativ geladenen gasförmigen Ionen auf der isolierenden Schicht 12, die sich auf der oberen Oberfläche 14 der Bauteilanordnung befindet, und zu einer ähnlichen lonenschicht 24 auf der isolierenden Schicht 13| die auf der unteren Oberfläche 15 des Scheibchens 2 vorgesehen ist.The disc located in the holder is grounded through its contact, which it has on its edge with the holder and is exposed to discharge for approximately 5 to 15 seconds. As can be seen from Fig. 2, this leads to a layer 22 of negatively charged gaseous ions on the insulating layer 12, which is on the is located upper surface 14 of the component assembly, and to a similar ion layer 24 on the insulating Layer 13 | those on the lower surface 15 of the disc 2 is provided.

Die Ladung kann entweder negativ oder positiv sein, was davon abhängt, ob die aufzubringenden bzw. niederzu-The charge can either be negative or positive, depending on whether the

509844/0731509844/0731

2 5Ί 3 9 4b2 5Ί 3 9 4b

schlagenden Glasteilchen in der Flüssigkeit eine negative oder positive Ladung besitzen Lind ob das Glas auf den Isolierschichten 12 und 13 oder auf dem unbedeckten, freiliegenden Silizium vorgesehen werden soll. Im vorliegenden Beispiel ist die Koronaladung negativ.hitting glass particles in the liquid have a negative or positive charge and whether the glass is on the Insulating layers 12 and 13 or on the uncovered, exposed silicon should be provided. In the present example, the corona charge is negative.

Die Ionen 22 und 24 der Koronaentladung erreichen die Oberflächen des Scheibchens 2 und schlagen sich auf den Oberflächen der Isolierschichten 12 und 13 nieder (Fig.2). Die auf die Halbleiteroberflächen gelangenden Ionen werden jedoch neutralisiert und bilden dort keine Oberflächenladung. Obwohl die bloßen Siliziumoberflächen den Nuten 20 unmittelbar nach ihrem Kontakt mit Luft eine sehr dünne Oxidschicht 26 mit einer Dicke von ungefähr 20 2. ansetzen, ist diese Schicht 26 jedoch so dünn, daß sie nicht als ein isolierendes Material gegenüber den Gasionen wirkt. Es wird daher innerhalb der Nuten 20 keine Ladungsschicht gebildet. Um Ladung zu halten und zur Vermeidung von winzigen Löchern sollte die Oxidschicht mindestens 1000 S dick sein.The ions 22 and 24 of the corona discharge reach the surfaces of the disc 2 and strike the Surfaces of the insulating layers 12 and 13 down (Fig.2). The ions reaching the semiconductor surfaces are however, they are neutralized and do not form a surface charge there. Although the bare silicon surfaces are the grooves 20 immediately after its contact with air a very thin oxide layer 26 with a thickness of about 20 2. begin, this layer 26 is so thin that it does not act as an insulating material against the gas ions works. Therefore, no charge layer is formed within the grooves 20. To hold cargo and to avoid it of tiny holes, the oxide layer should be at least 1000S thick.

Eine geeignete Dispersion der Glasteilchen wird vorzugsweise ungefähr einen Tag vor dem Ladevorgang aufbereitet. Geeignete Glassorten zum Passivieren von Halbleiterbauteilen im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind im Handel unter folgenden Bezeichnungen erhältlich: Nr. 7723 der Corning Glass Co0, IP 760 und IP 820 der Innotech Co. Die erstgenannte Glassorte hat ungefähr folgende Zusammensetzung: 30% PbO, 7% Al2O,, 13% B2O, und 50% SiO2. IP 760-Glas ist ungefähr folgendermaßen zusammengesetzt: 45,75% PbO, 2,65% Al2O3, 1,60% ZnO, 10,75% B2O3 und 39,25% SiO2. IP 820-Glas setzt sich schließlich wie folgt zusammen: 50% PbO, 10,1% Al2O, und 39,9% SiO2. Die Proζentangaben bedeuten sämtlichA suitable dispersion of the glass particles is preferably made up about a day before charging. Suitable types of glass for passivating semiconductor components in the context of the present invention are commercially available under the following names: No. 7723 from Corning Glass Co 0 , IP 760 and IP 820 from Innotech Co. The first-mentioned type of glass has approximately the following composition: 30% PbO, 7 % Al 2 O, 13% B 2 O, and 50% SiO 2 . IP 760 glass is roughly composed as follows: 45.75% PbO, 2.65% Al 2 O 3 , 1.60% ZnO, 10.75% B 2 O 3 and 39.25% SiO 2 . IP 820 glass is finally made up as follows: 50% PbO, 10.1% Al 2 O, and 39.9% SiO 2 . The percentages mean all

509844/0731509844/0731

2 b13 92 b13 9

Gewichtsprozent. Bei den IP-Glassorten besitzen ungefähr 75 Gew.-% der Glasteilchen eine Größe unterhalt» 12. ^ und ungefähr 25% eine Teilchengröße unterhalb 3 ^Weight percent. In the case of the types of IP glass, around 75% by weight of the glass particles have a size below 12% and around 25% have a particle size of less than 3%

Das Glaspulver wird in einer ein Ladungsmittel enthaltenden isolierenden Flüssigkeit dispergierto Eine geeignete isolierende Flüssigkeit ist ein halogenisierter Kohlenwasserstoff wie beispielsweise Genesolve D (Allied Chemical Co.) oder Freon TF (du Pont). Beides sind 1,1,2-Trichlor-1,2,2-Trifluoräthan. Eine andere geeignete Flüssigkeit ist Isopar G (Exxon Corp.). Dies ist eine Mischung aus flüssigen isoparaffinischen Kohlenwasserstoffen und kann auch als eng fraktionierter isoparaffinischer Kohlenwasserstoff sehr hoher Reinheit bezeichnet werden. Genesolve D und Freon TF werden als Trägerflüssigkeiten bevorzugt, da sie dichter als Isopar sind, schnell verdampfen und nicht brennbar sind. Bei Verwendung von Freon TF erfolgt das Verdampfen so schnell, daß das Scheibchen sofort in den Ofen gebracht werden kann. Bei Verwendung von Isopar G ist es notwendig, das Scheibchen zunächst einige Minuten trocknen zu lassen, bevor es in den Ofen gebracht wirde The glass powder is dispersed in an insulating liquid containing a charging agent. A suitable insulating liquid is a halogenated hydrocarbon such as Genesolve D (Allied Chemical Co.) or Freon TF (du Pont). Both are 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane. Another suitable liquid is Isopar G (Exxon Corp.). This is a mixture of liquid isoparaffinic hydrocarbons and can also be referred to as very high-purity isoparaffinic hydrocarbons which are narrowly fractionated. Genesolve D and Freon TF are preferred as carrier liquids because they are denser than Isopar, evaporate quickly, and are non-flammable. When using Freon TF, the evaporation takes place so quickly that the disc can be put into the oven immediately. When using Isopar G, it is necessary to let the disc dry for a few minutes before putting it in the oven e

Das Ladungsmittel kann ein Oberflächenbehandlungsmittel sein, beispielsweise eines der in der nachfolgenden Tabelle angegebenen.The charging agent can be a surface treatment agent, for example one of those in the table below specified.

5098^4/07315098 ^ 4/0731

2 52 5

3 93 9

- 13 -- 13 -

Tabelle BehandlungsmittelTable treatment agents

1. Zirkonium-octoat1. Zirconium octoate

2. Petroleum-magnesium-sulfonat2. Petroleum magnesium sulfonate

3. Petroleum-barium-sulfonat3. Petroleum barium sulfonate

4. Zink-octoat4. Zinc octoate

5. *OLOA 1200 (Chevron, Inc.)5. * OLOA 1200 (Chevron, Inc.)

6. Petroleum-ammonium-sulfonat6. Petroleum ammonium sulfonate

7. N-alkylpiperizen--monoalkenylsuccinimid 7. N-alkylpiperizene - monoalkenyl succinimide

8. RNHCH2CH2NH2, wobei R ein Polybutylradikal ist0 8. RNHCH 2 CH 2 NH 2 , where R is a polybutyl radical 0

Die den Glasteilchen induzierte LadungThe charge induced on the glass particles

negativnegative

positiv (ändert sich nach einigen Tagen in negativ) negativ negativ negativ positivpositive (changes to negative after a few days) negative negative negative positive

positiv negativpositive negative

*OLOA 1200 besitzt folgende Strukturformel:* OLOA 1200 has the following structural formula:

- C- C

(C(C.

1 '1 '

Χ H H H Χ HHH

wobeiwhereby

ρ ρ

,H-C-H, H-C-H

I HI H

mit Stickstoff 2,1 Gew.% und einem Alkalitätswert von 43,with nitrogen 2.1% by weight and an alkalinity value of 43,

509844/0731509844/0731

2 5 Ί 3 9 4 S - 14 -2 5 Ί 3 9 4 S - 14 -

Bei einigen Proben des IP-820-Glases hat es sich als vorteilhaft herausgestellt,eine Ultraschallbehandlung von ungefähr 5 Minuten durchzuführen, wobei die in die Glasdispersion eingeleitete Energie ungefähr 100 Watt betrug, um Agglomerate feinster Teilchen aufzuschließen. Sofern dies nicht gemacht wird, neigen die Agglomerate dazu, der aufgebrachten Glasschicht ein holpriges Aussehen zu geben und, was besonders nachteilig ist, teilweise an Bereichen zu haften, wo kein Glas erwünscht ist.On some samples of the IP-820 glass, it turned out to be turned out to be advantageous, an ultrasound treatment of about 5 minutes, the energy introduced into the glass dispersion being about 100 Watt was to break up agglomerates of the finest particles. Unless this is done, the Agglomerates to give the applied glass layer a bumpy appearance and what is particularly disadvantageous is to partially adhere to areas where glass is not desired.

Für die nachfolgend beschriebenen Beispiele wurde eine Grundlösung hergestellt, indem erstens 100 Gramm OLOA 1200 in 100 ml Freon TF aufgelöst und zweitens 8 ml dieser Lösung in 392 ml Freon TF gegeben wurden.For the examples described below, a base solution was prepared by first adding 100 grams of OLOA 1200 was dissolved in 100 ml of Freon TF and, secondly, 8 ml of this solution was added to 392 ml of Freon TF.

Beispiel 1example 1

Um IP 760-Glas auf Leistungstransistor-Scheibchen der Mesastruktur aufzubringen, werden die Mesaoberflachen mit einem doppelten Überzug eines Fotoresists versehen, mit einer Gesamtdicke von 5 <t ° Glas muß in den Nuten, wie bereits beschrieben, als Schicht aufgebracht werden,,In order to apply IP 760 glass to power transistor slices of the mesa structure, the mesa surfaces are provided with a double coating of photoresist, with a total thickness of 5 <t ° glass must be applied as a layer in the grooves, as already described.

Eine Mischung von Glaspulver wird durch Zugeben von 7 ml der zuvor angegebenen Grundlösung zu 450 ml Freon und darauffolgendes Zugeben von 4 g Glaspulver und zweiminutiges Schütteln bereitet» Diese Mischung wird zur Stabilisierung mindestens einen Tag stehengelassen»A mixture of glass powder is made by adding 7 ml of the base solution given above to 450 ml of Freon and then adding 4 g of glass powder and shaking for two minutes prepares »This mixture becomes the Stabilization left for at least one day »

Zum Aufbringen der Glasteilchen wird die Scheibe zunächst negativ geladen und für 6 Sekunden in eirm die zuvor genannte Mischung enthaltenden Becher aus Jenaer Glas getaucht. Der Inhalt des Bechers wird mit mäßigerTo apply the glass particles, the pane is first negatively charged and then in the eirm for 6 seconds the aforementioned mixture containing beaker made of Jena glass immersed. The contents of the beaker become moderate with

Β098ΛΑ/0731Β098ΛΑ / 0731

251394b251394b

Geschwindigkeit gerührt, während das Glas sich absetzt.Stirred speed while the glass settles.

Wie in Fig. 3 dargestellt, setzt sich in den Nuten 20 eine Glasschicht 28 ab, jedoch nicht auf den isolierenden Schichten 12 und 13.As shown in FIG. 3, a glass layer 28 is deposited in the grooves 20, but not on the insulating layer Layers 12 and 13.

Nachdem das Glas niedergeschlagen ist, werden die flüchtigen Bestandteile (einschließlich Fotoresistmaterial) bei ungefähr 5250C ausgedampft bzw. weggebrannt und das Glas sodann geschmolzen, um eine Schicht 28* zu bilden (Fig. 4)β Nach dem Verschmelzen besitzt die Glasschicht 28· eine Dicke von ungefähr 4O1 .After the glass is deposited, the volatile constituents (including photo resist) β After are evaporated at about 525 0 C or burnt off and the glass is then melted to form a layer 28 * (FIG. 4) the fusion has the glass layer 28 · a thickness of about 40 1 .

Beispiel 2Example 2

In diesem Fall wurde IP 820-Glas auf nicht dargestellten Thyristorscheiben mit Mesastruktur vorgesehen. Auf beiden Oberflächen der Scheibe wurden Nuten angebracht, so daß sich Mesastrukturen auf beiden Seiten befanden. Die Mesakörper wurden mit einer 1,2/t dicken Schicht aus SiO2 überzogen.In this case, IP 820 glass was provided on thyristor disks (not shown) with a mesa structure. Grooves were made on both surfaces of the disk so that mesa structures were on both sides. The mesa bodies were coated with a 1.2 / t thick layer of SiO 2 .

Eine Glaspulverdispersion wurde hergestellt, indem 10 ml der Grundlösung 400 ml Freon zugegeben und sodann nach Beigabe von 8 g Glaspulver für zwei Minuten geschüttelt wurden.A glass powder dispersion was prepared by adding 10 ml of the base solution to 400 ml of Freon and then adding were shaken for two minutes after adding 8 g of glass powder.

Nachdem die Glasdispersion einen Tag abstehen konnte, wurde das Aufbringen des Glases in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt mit der Ausnahme, daß die geladenen Scheibchen für 10 Sekunden in die Glasmischung getaucht wurden. Nach dem Niederschlagen des Glases wurden die flüchtigen Bestandteile ausgedampft und das Glas verschmolzen.After the glass dispersion had been able to stand for a day, the application of the glass was carried out in the manner described in Example 1 with the exception that the loaded slices are placed in the glass mixture for 10 seconds have been dived. After the glass was deposited, the volatiles were evaporated and the glass fused.

5098Λ4/07315098Λ4 / 0731

2 513 - 16 -2,513 - 16 -

Die auf diese Weise hergestellten Teile hatten ausgezeichnete Abdeckungen der Übergänge mit einer Schicht aus geschmolzenem Glas von ungefähr 30 /< Dicke. Untersuchungen hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften ergaben, daß der Kollektor-Basis-Übergang eine Durchbruchspannung von mehr als 1000 Volt und Leckströme von ungefähr 4 A A bei Raumtemperatur und ungefähr 38 A A bei 1000C aufwies.The parts made in this way had excellent junction coverings with a layer of molten glass approximately 30 / <thick. Studies related to the electrical properties showed that the collector-base junction having a breakdown voltage of more than 1000 volts and leakage currents of about 4 AA at room temperature and about 38 AA at 100 0 C.

Beispiel 3Example 3

In bestimmten Fällen ist es erwünscht, ein Halbleiterbauteil mit einer Glassorte zu passivieren, die wegen ihres dem Halbleiter sehr nahe liegenden Wärmedehnungskoeffizienten ausgesucht wird0 Ein derartiges Glas kann Bor enthalten und hohe Schmelztemperatur erfordern, so daß das Dotiermuster des Siliziums beeinträchtigt wird. In solchen Fällen ist es erwünscht, das Glas auf einer SiOp-Schicht niederzuschlagen anstatt direkt auf dem Silizium, um das Silizium vom Dotiereinfluß des Glases abzuschirmen.In certain cases it is desirable to passivate a semiconductor device with a type of glass which is chosen very obvious thermal expansion coefficient due to their the semiconductor 0 Such a glass may contain boron and require high melting temperature, so that the Dotiermuster of the silicon is impaired. In such cases it is desirable to deposit the glass on a SiOp layer instead of directly on the silicon in order to shield the silicon from the doping influence of the glass.

Bei diesem Beispiel (Fig. 5) weist das Scheibchen 2 einen SiOp-Überzug 30 einer Dicke von 8000 Ä auf, und zwar nur in den Nuten 20. Dies kann durch bekannte Maskierverfahren erreicht werden. Außerdem ist das Scheibchen wegen der es umgebenden Luft inhärent auf der oberen Mesaoberflache mit einer sehr dünnen Oxidschicht 31 versehen, während sich eine ähnliche Oxidschicht 33 auf der unteren Oberfläche befindet. Das beschichtete Scheibchen wird dann in trockener Luft (relative Feuchtigkeit 27%) einer positiven Koronaentladung ausgesetzt. Dies führt zu einer Schicht positiver Gasionen 32 (Fig. 6) auf der SiOg-Schicht 30 in den Nuten 20. Auf den dünnen Oxidschichten 31 und 33 entsteht keine Ladung.,In this example (FIG. 5), the wafer 2 has a SiOp coating 30 with a thickness of 8000 Å, namely only in the grooves 20. This can be achieved by known masking methods. Besides, the disc is because of the air surrounding it, inherently on the upper mesa surface with a very thin oxide layer 31 while a similar oxide layer 33 is on the lower surface. That coated Slice is then placed in dry air (relative humidity 27%) exposed to a positive corona discharge. This leads to a layer of positive gas ions 32 (FIG. 6) on the SiOg layer 30 in the grooves 20 the thin oxide layers 31 and 33 are not charged.,

B098AWQ731B098AWQ731

Aus 4,5 ml der Grundlösung aus Lösungs- und Ladungsmittel wird durch Zufügen zu 300 ml Freon eine Mischung hergestellt. Dieser Lösung werden 9 g Corning Nr. 7723 Glaspulver zugegeben und die Mischung für zwei Minuten geschüttelt, um das Pulver zu dispergieren.A mixture is made from 4.5 ml of the basic solution of solvent and charging agent by adding to 300 ml of Freon manufactured. To this solution, 9 g of Corning No. 7723 glass powder are added and the mixture for two minutes shaken to disperse the powder.

Das geladene Scheibchen wird in die zuvor erwähnte Dispersion für 10 Sekunden getaucht, was zu einem Niederschlag einer Schicht 34 aus Glaspartikeln führt, und zwar nur auf den SiOp-Schichten 30 (Fig. 7).The charged disc is immersed in the aforementioned dispersion for 10 seconds, resulting in a precipitate a layer 34 made of glass particles, specifically only on the SiOp layers 30 (FIG. 7).

Das Scheibchen wird sodann aus der Dispersion entfernt, die verbleibenden flüchtigen Bestandteile durch Wärmebehandlung ausgetrieben und das Glas zu einer Schicht 34' (Fig. 8) verschmolzen. Die Dicke der verschmolzenen Schicht beträgt ungefähr 35 /. .The disc is then removed from the dispersion and the remaining volatile constituents are removed by heat treatment driven out and the glass fused to form a layer 34 '(Fig. 8). The thickness of the fused Layer is about 35 /. .

Beispiel 4Example 4

In diesem Fall wird eine Glasschicht in den Nuten eines Diodenscheibchens des Mesatyps vorgesehen, um die Durchbruchspannung der Dioden zu erhöhen»In this case, a glass layer is provided in the grooves of a diode wafer of the mesa type in order to reduce the breakdown voltage to increase the diodes »

Gemäß Fig. 9 besitzt ein Siliziumdiodenscheibchen 36 eine p-leitende untere Schicht 38 und eine n-leitende obere Schicht 40, die durch einen pn-übergang 41 getrennt sind. In dem Scheibchen 36 ist ein Netzwerk von Nuten gebildet, die sich bis zur p-leitenden Schicht 38 erstrecken. According to FIG. 9, a silicon diode wafer 36 has a p-conducting lower layer 38 and an n-conducting one upper layer 40, which are separated by a pn junction 41. In the washer 36 there is a network of grooves which extend to the p-type layer 38.

Eine relativ dicke SiO2-Schicht 42 bedeckt das Silizium in den Nuten, und das Scheibchen wird in der beschriebenen Weise positiv geladen, so daß eine Schicht von positiv geladenen Ionen sich wie im Beispiel 3 auf denA relatively thick SiO 2 layer 42 covers the silicon in the grooves, and the wafer is positively charged in the manner described, so that a layer of positively charged ions as in Example 3 on the

509844/0731509844/0731

18- 2 5 Ί 3 9 4 S18- 2 5 Ί 3 9 4 p

Oberflächen bildet. Die oberen Mesaoberflachen 46 setzen eine sehr dünne Oxidschicht 48 an, während die untere Oberfläche 50 des Scheibchens von einer sehr dünnen Oxidschicht 52 überzogen ist; diese dünnen Schichten wirken jedoch nicht als Ladungen speichernde Schichten. Um das Glas aufzubringen, wurde eine Dispersion verwendet, die durch Zufügen von 10 ml der Grundlösung aus Trägerflüssigkeit und Ladungsmittel zu 400 ml Freon und anschließendes Hinzufügen von 6 g IP 760 Glaspulver mit darauffolgendem zweiminutigen Schütteln hergestellt wurde.Forms surfaces. Set the upper mesa surfaces 46 a very thin oxide layer 48, while the lower surface 50 of the wafer is of a very thin one Oxide layer 52 is coated; however, these thin layers do not act to store charges Layers. To apply the glass, a dispersion was used which was obtained by adding 10 ml of the base solution of carrier liquid and charging agent to 400 ml of Freon and then adding 6 g of IP 760 Glass powder with subsequent two-minute shaking.

Das geladene Scheibchen wurde für 6 Sekunden in diese Dispersion getaucht, während die Mischung gerührt wurde„ Das Scheibchen wurde der Dispersion mit einer Schicht Glaspartikel 44 entnommen, die sich nur auf den dicken SiO2-SChIchten 42 niedergeschlagen hatten. Auch hier wurden die flüchtigen Bestandteile ausgedampft und das Glas zu einer Schicht 44' (Fig. 10) verschmolzen. Das Laden und Niederschlagen von Glas wurde danach wiederholt, um eine zweite Schicht aus Glasteilchen 54 auf die erste Glasschicht 44' (Fig„ 11) aufzubringen; diese zweite Schicht wurde verschmolzen, so daß die zwei Schichten eine Glasverbundschicht 56 (Fig. 12) bildeten. In der Glasdispersion, die zum Niederschlagen der Partikel für die zweite Glasschicht verwendet wird, tragen die Glasteilchen eine Ladung, die der Ladung auf der ersten Glasschicht entgegengesetzt ist.The charged disk was immersed in this dispersion for 6 seconds while the mixture was stirred. The disk was removed from the dispersion with a layer of glass particles 44 which had only deposited on the thick SiO 2 layers 42. Here, too, the volatile constituents were evaporated and the glass fused to form a layer 44 '(FIG. 10). The charging and depositing of glass was then repeated to apply a second layer of glass particles 54 to the first layer of glass 44 '(Figure 11); this second layer was fused so that the two layers formed a glass composite layer 56 (Fig. 12). In the glass dispersion that is used to deposit the particles for the second glass layer, the glass particles carry a charge which is opposite to the charge on the first glass layer.

Bei derart hergestellten Dioden wurden bei Raumtemperatur Durchbruchspannungen bis zu 1700 Volt gemessen»With diodes manufactured in this way, breakdown voltages of up to 1700 volts were measured at room temperature »

Für den AufladungsVorgang kann als Umgebung sowohl trokkener Stickstoff als auch trockene Luft verwendet werden,The environment for the charging process can be both drier Nitrogen and dry air are used,

5 0 9 8 4 4/07315 0 9 8 4 4/0731

251394b251394b

wobei trockener Stickstoff insofern etwas vorzuziehen ist, als dabei das Entstehen von Ozon durch die Entladung wesentlich geringer ist, und da etwas höhere Spannungen ohne die Gefahr der Lichtbogenbildung zur Anwendung kommen können.dry nitrogen is somewhat preferable in this respect when the formation of ozone due to the discharge is considerably lower, and there is somewhat higher Voltages can be used without the risk of arcing.

Die Menge des Ladungsmittels in der Trägerflüssigkeit sollte gerade so bemessen werden, daß auf jedem Glaspartikel dasselbe Ladungsvorzeichen entwickelt wird, wenn der stärkste Glasniederschlag gewünscht wird. Wenn mehr als der optimale Betrag zugefügt wird, werden überschüssige Ionen eingeführt, was zu einer Verringerung des möglichen Glasniederschlags führt, da die Überschußionen die Ladung auf den isolierenden Bereichen des Scheibchens neutralisieren. Über die Menge des Ladungsmittels kann jedoch die Dicke des Glasniederschlages in vorteilhafter Weise vaiiert werden.The amount of charge agent in the carrier liquid should just be measured so that on each glass particle the same sign of charge is developed when the strongest glass deposit is desired. if more than the optimal amount is added, excess ions are introduced, resulting in a decrease of the possible glass precipitation, since the excess leads to the charge on the insulating areas neutralize the disc. However, the thickness of the glass deposit can be determined by the amount of the charge agent be varied in an advantageous manner.

Zur Ermittlung der zu verwendenden Menge an Ladungsmittel wird eine geeignete Glasdispersion hergestellt, eine geringe Menge des Ladungsmittels hinzugefügt und ein Scheibchen mit einem Ladungsmuster in die Dispersion getaucht. Wenn der Betrag an Ladungsmitteln zu gering ist, wird sich Glas sowohl an den geladenen, isolierenden Flächen als auch an den ungeladenen Flächen niederschlagen. Es wird dann eine andere Probe der Dispersion genommen und eine etwas größere Menge Lademittel zugegeben. Wiederum wird ein Scheibchen mit einem Ladungsmuster in die Dispersion getaucht und die Ergebnisse untersucht. Lademittel wird jeweils in geringfügig zunehmenden Stufen frischen Dispersionsmengen zugegeben, bis das Glas sich nur noch entweder auf den geladenen Bereichen oder den ungeladenen Bereichen - in Abhängigkeit von den Ladungspolaritäten - niederschlägt. Sobald einmal der optimale Betrag an Lademittel für einTo determine the amount of charge agent to be used, a suitable glass dispersion is prepared, a small amount of the charging agent added and a disk with a charge pattern in the dispersion submerged. If the amount of charge is too low, glass will adhere to both the charged, the insulating surfaces as well as on the uncharged surfaces. It will then be another sample of the Taken dispersion and added a slightly larger amount of charging agent. Again a disc with a Charge samples immersed in the dispersion and the results examined. Loading equipment will be slightly in each case increasing levels of fresh amounts of dispersion are added until the glass is only either on the charged one Areas or the uncharged areas - depending on the charge polarities - precipitates. Once the optimal amount of loading equipment for one

5(19844/07315 (19844/0731

2 5 1 3 9 A2 5 1 3 9 A

vorgegebenes Gewicht eines bestimmten Glases in Freon gefunden worden ist, ist es möglich, die für andere Glasmengen erforderlichen Beträge an Lademittel durch eine lineare Extrapolation angenähert zu bestimmen.given weight of a certain glass in freon has been found, it is possible to use the amounts of loading equipment required for other quantities of glass to approximate a linear extrapolation.

Obgleich Siliziumdioxid und Fotoresiste in den beschriebenen Beispielen als brauchbare Materialien für Isolierschichten erwähnt worden sind, können auch andere Isolierstoffe, die konventionell bei Halbleiterbauteilen Verwendung finden, eingesetzt werden, wie Siliziumnitrid. Wenn das Isoliermaterial ein organischer Stoff ist (wie im Beispiel 1), muß es vor der Verschmelzung der Glaspartikel entfernt werden.Although silicon dioxide and photoresists are useful materials for insulating layers in the examples described have been mentioned, other insulating materials that are conventional in semiconductor components can also be used Find use, be used, such as silicon nitride. When the insulating material is an organic substance (as in Example 1), it must be removed before the glass particles are fused.

Das Verfahren kann auch dazu verwendet werden, Glaspartikel gleichzeitig auf den mit einem Isolator überzogenen Bereichen der einen Seite, eines Halbleiterscheibchens (wo der Isolator aus anorganischem Material besteht) und auf den bloßen, unbedeckten Halbleiterbereichen der gegenüberliegenden Seite des Scheibchens niederzuschlagen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß Ladungen entgegengesetzter Polarität auf den mit Isolator bezogenen Bereichen auf den gegenüberliegenden Seiten vorgesehen werden und das Scheibchen dann in eine Glasdispersion getaucht wirde The method can also be used to deposit glass particles simultaneously on the insulator-coated areas on one side of a semiconductor wafer (where the insulator is made of inorganic material) and on the bare, uncovered semiconductor areas on the opposite side of the wafer. This can be achieved by placing charges of opposite polarity on the insulator-related areas on the opposite sides and then dipping the wafer in a glass dispersion e

509844/Q731509844 / Q731

Claims (12)

RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N.Y. 10020 (V. 1-i.A. )RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York , NY 10020 (V. 1-iA) Patentansprüche:Patent claims: f 1.J Verfahren zum selektiven Aufbringen einer Glasschicht entweder auf bloßliegende Halbleiterbereiche oder auf mit einer Isolierschicht überzogene Bereiche eines Halbleiterbauteils, das beide Bereichsarten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material mit einer bestimmten Polarität geladen wird, daß das geladene Bauteil in eine Flüssigkeit getaucht wird, die eine isolierende Trägerflüssigkeit und dispergierte Glaspartikel enthält, die eine Ladung bestimmter Polarität tragen, so daß die Glaspartikel sich selektiv entweder auf den bloßliegenden Halbleiterbereichen oder auf den mit Isoliermaterial überzogenen Bereichen niederschlagen, und daß das glasüberzogene Bauteil aus der Flüssigkeit entfernt, getrocknet und bei einer Temperatur gebrannt wird, die hoch genug ist, um das Glas zu verschmelzen.f 1.J Method for the selective application of a glass layer either on exposed semiconductor areas or on areas of a semiconductor component coated with an insulating layer, which has both types of regions, characterized in that the insulating material has a certain polarity is charged that the charged component is immersed in a liquid which is an insulating carrier liquid and contains dispersed glass particles which carry a charge of a certain polarity, so that the Glass particles settle selectively either on the exposed semiconductor areas or on those with insulating material precipitate coated areas, and that the glass-coated component removed from the liquid, dried and firing at a temperature high enough to fuse the glass. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ladungen auf dem isolierenden Material dasselbe Vorzeichen haben wie die Ladungen auf den Glaspartikeln, so daß die Glaspartikel sich auf den bloßliegenden Bereichen des Halbleiters niederschlagen.2. The method according to claim 1, characterized in that the charges on the insulating material have the same sign as the charges on the glass particles, so that the glass particles precipitate on the exposed areas of the semiconductor. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiter Silizium und das isolierende Material Siliziumdioxid sind.3. The method according to claim 1, characterized in that the semiconductor is silicon and the insulating material is silicon dioxide. 5098A4/07315098A4 / 0731 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material ein Fotoresist ist.4. The method according to claim 2, characterized in that the insulating material is a photoresist. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das isolierende Material Siliziumnitrid ist.5. The method according to claim 1, characterized that the insulating material is silicon nitride. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Flüssigkeit 1,1,2-Trichlor-1,2,2-Trifluoräthylen ist.6. The method according to claim 1, characterized in that that the insulating liquid is 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethylene. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Flüssigkeit ein Ladungsmittel enthält, und zwar vorzugsweise Zirkoniumoktoat. 7. The method according to claim 6, characterized in that the liquid is a charging agent contains, preferably zirconium octoate. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Ladungsmittel der folgenden Strukturformel enthält:8. The method according to claim 6, characterized in that the liquid is a Contains charge means of the following structural formula: H OHO I // I // R-C-CR-C-C C-CC-C I \I \ H ΌH Ό H H
I i
"N-(C-C
HH
I i
"N- (CC
I II I H HH H HHHHHH ,i-A-, i-A- H HH H wobei
R
whereby
R.
mit Stickstoff 2,1 Gew.-% und einem Alkalitätswert vonwith nitrogen 2.1% by weight and an alkalinity value of 509844/0731509844/0731
9· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Glas ungefähr 30% PbO, 7% Al2O3, 13% B2O3 und 50% SiO2 (sämtliche Prozentangaben Gewichtsprozent) enthält.9. The method according to claim 1, characterized in that the glass contains approximately 30% PbO, 7% Al 2 O 3 , 13% B 2 O 3 and 50% SiO 2 (all percentages by weight). 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die relative Feuchtigkeit der Umgebung so niedrig gehalten wird, daß eine Entladung der geladenen Oberfläche des isolierenden Materials im Zeitraum zwischen dem Laden und dem Eintauchen in die Dispersionsflüssigkeit vermieden wird.10. The method according to claim 1, characterized that the relative humidity of the environment is kept so low that a discharge of the charged surface of the insulating Material in the period between loading and immersion in the dispersion liquid is avoided. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Feuchtigkeit ungefähr 25 bis 30% beträgt.11. The method according to claim 10, characterized in that that the relative humidity is about 25 to 30%. 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Gasionen und die Glaspartikel mit entgegengesetzten Polaritäten geladen sind, so daß die Glaspartikel sich auf dem isolierenden Material absetzen.12. The method according to claim 1, characterized that the gas ions and the glass particles are charged with opposite polarities are so that the glass particles settle on the insulating material. 5 098AA/07315 098AA / 0731 ι Leι Le erhe
DE19752513945 1974-04-19 1975-03-29 PROCESS FOR PASSIVATING THE SURFACES OF SEMI-CONDUCTIVE COMPONENTS Withdrawn DE2513945A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US462492A US3895127A (en) 1974-04-19 1974-04-19 Method of selectively depositing glass on semiconductor devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2513945A1 true DE2513945A1 (en) 1975-10-30

Family

ID=23836608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752513945 Withdrawn DE2513945A1 (en) 1974-04-19 1975-03-29 PROCESS FOR PASSIVATING THE SURFACES OF SEMI-CONDUCTIVE COMPONENTS

Country Status (13)

Country Link
US (1) US3895127A (en)
JP (1) JPS5760773B2 (en)
BE (1) BE826941A (en)
BR (1) BR7501335A (en)
CA (1) CA1038329A (en)
DE (1) DE2513945A1 (en)
FR (1) FR2268357B1 (en)
GB (1) GB1464682A (en)
IN (1) IN143919B (en)
IT (1) IT1044487B (en)
NL (1) NL7503711A (en)
SE (1) SE407427B (en)
YU (1) YU77175A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2806492A1 (en) * 1977-02-24 1978-08-31 Rca Corp SEMICONDUCTOR COMPONENT AND METHOD FOR MANUFACTURING IT
DE2806493A1 (en) * 1977-02-24 1978-08-31 Rca Corp SEMICONDUCTOR COMPONENT
DE3138340A1 (en) * 1981-09-26 1983-04-14 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Process for producing planar components

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7500492A (en) * 1975-01-16 1976-07-20 Philips Nv PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF SEMI-GUIDE DEVICES, IN WHICH A GLASS COVER IS APPLIED, AND SEMI-GUIDE DEVICES MANUFACTURED ACCORDING TO THIS PROCESS.
JPS5393783A (en) * 1977-01-26 1978-08-17 Nec Home Electronics Ltd Mesa type semiconductor device
DE2739762C2 (en) * 1977-09-03 1982-12-02 SEMIKRON Gesellschaft für Gleichrichterbau u. Elektronik mbH, 8500 Nürnberg Process for the passivation of semiconductor bodies
US4218493A (en) * 1977-12-02 1980-08-19 The Continental Group, Inc. Electrostatic repair coating
US4235645A (en) * 1978-12-15 1980-11-25 Westinghouse Electric Corp. Process for forming glass-sealed multichip semiconductor devices
FR2466859A1 (en) * 1979-10-05 1981-04-10 Thomson Csf SILICON NITRIDE MASKING AND GLAZING GLASSIVATION METHOD AND SEMICONDUCTOR COMPONENTS OBTAINED
US4296370A (en) * 1979-10-11 1981-10-20 Rca Corporation Method of detecting a thin insulating film over a conductor
US4551353A (en) * 1981-12-30 1985-11-05 Unitrode Corporation Method for reducing leakage currents in semiconductor devices
JPS58173745U (en) * 1982-05-17 1983-11-19 国産電機株式会社 Engine-driven generator rotation speed control device
EP0113999B1 (en) * 1982-12-22 1987-09-09 Nec Corporation Method of producing electrostrictive effect element
US5268233A (en) * 1991-11-22 1993-12-07 The Lubrizol Corporation Methods of preparing sintered shapes and green shapes used therein
US5342563A (en) * 1991-11-22 1994-08-30 The Lubrizol Corporation Methods of preparing sintered shapes and green bodies used therein
US6780491B1 (en) * 1996-12-12 2004-08-24 Micron Technology, Inc. Microstructures including hydrophilic particles
US6448190B1 (en) 1999-05-21 2002-09-10 Symetrix Corporation Method and apparatus for fabrication of integrated circuit by selective deposition of precursor liquid
US6613695B2 (en) 2000-11-24 2003-09-02 Asm America, Inc. Surface preparation prior to deposition
US6960537B2 (en) 2001-10-02 2005-11-01 Asm America, Inc. Incorporation of nitrogen into high k dielectric film
US20030118947A1 (en) * 2001-12-04 2003-06-26 Primaxx, Inc. System and method for selective deposition of precursor material
US6945121B2 (en) 2002-12-04 2005-09-20 Kimberly, Clark Worldwide, Inc. Apparatus for simulating a dynamic force response
US7525122B2 (en) * 2005-06-29 2009-04-28 Cree, Inc. Passivation of wide band-gap based semiconductor devices with hydrogen-free sputtered nitrides
US7598576B2 (en) * 2005-06-29 2009-10-06 Cree, Inc. Environmentally robust passivation structures for high-voltage silicon carbide semiconductor devices
US7855401B2 (en) * 2005-06-29 2010-12-21 Cree, Inc. Passivation of wide band-gap based semiconductor devices with hydrogen-free sputtered nitrides
US8557702B2 (en) * 2009-02-02 2013-10-15 Asm America, Inc. Plasma-enhanced atomic layers deposition of conductive material over dielectric layers
US9812338B2 (en) 2013-03-14 2017-11-07 Cree, Inc. Encapsulation of advanced devices using novel PECVD and ALD schemes
US8994073B2 (en) 2012-10-04 2015-03-31 Cree, Inc. Hydrogen mitigation schemes in the passivation of advanced devices
US9991399B2 (en) 2012-10-04 2018-06-05 Cree, Inc. Passivation structure for semiconductor devices

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2966429A (en) * 1956-08-31 1960-12-27 Gen Electric Method of and apparatus for making printed circuits
US3280019A (en) * 1963-07-03 1966-10-18 Ibm Method of selectively coating semiconductor chips
US3400000A (en) * 1965-05-17 1968-09-03 Du Pont Surface modified electrostatic enamel powders and method
US3629086A (en) * 1969-12-12 1971-12-21 Ford Motor Co Anodic deposition of ceramic frit with cationic envelope
US3642597A (en) * 1970-03-20 1972-02-15 Gen Electric Semiconductor passivating process
JPS5339442B2 (en) * 1972-03-02 1978-10-21
JPS551703B2 (en) * 1972-07-07 1980-01-16

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2806492A1 (en) * 1977-02-24 1978-08-31 Rca Corp SEMICONDUCTOR COMPONENT AND METHOD FOR MANUFACTURING IT
DE2806493A1 (en) * 1977-02-24 1978-08-31 Rca Corp SEMICONDUCTOR COMPONENT
DE3138340A1 (en) * 1981-09-26 1983-04-14 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Process for producing planar components

Also Published As

Publication number Publication date
JPS50137684A (en) 1975-10-31
BE826941A (en) 1975-07-16
US3895127A (en) 1975-07-15
SE7502450L (en) 1975-10-20
IN143919B (en) 1978-02-25
IT1044487B (en) 1980-03-20
FR2268357A1 (en) 1975-11-14
YU77175A (en) 1983-04-27
SE407427B (en) 1979-03-26
JPS5760773B2 (en) 1982-12-21
FR2268357B1 (en) 1979-03-09
CA1038329A (en) 1978-09-12
BR7501335A (en) 1976-03-09
NL7503711A (en) 1975-10-21
GB1464682A (en) 1977-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2513945A1 (en) PROCESS FOR PASSIVATING THE SURFACES OF SEMI-CONDUCTIVE COMPONENTS
EP0075874B1 (en) Method of forming electrically conductive layers
DE2160427C3 (en)
DE2425382A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING INSULATING LAYER FIELD EFFECT TRANSISTORS
DE102007026365A1 (en) Semiconductor device e.g. diode, for use in module, has conducting layer having concentration of silicon that changes over depth so that concentration is reduced in depth between surfaces contacting substrate and other conducting layer
DE1923825A1 (en) Plate-like arrangement for electrographic image transfer with an image-forming surface and method for making the same
DE2450907A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING DEEP DIODES
DE3013563A1 (en) COMPONENT OF THE INSULATING MATERIAL SEMICONDUCTOR TYPE, IN WHICH THE SEMICONDUCTOR IS A III-V JOINT AND THE INSULATING MATERIAL IS A SULPHIDE, AND A METHOD FOR MANUFACTURING SUCH COMPONENT
DE2023936A1 (en) Semiconductor device and method for its manufacture
DE1514359B1 (en) Field-effect semiconductor device and method for its manufacture
DE4410354A1 (en) Planar structure power semiconductor element for electric drive circuit
DE1231812B (en) Process for the production of electrical semiconductor components according to the mesa diffusion technique
DE1521336A1 (en) Process for the production of rod-shaped bodies made of gallium arsenide, provided on both faces with uniform, low-resistance contacts
DE2211156B2 (en) METHOD FOR CONTROLLABLE CHANGING THE CONDUCTIVITY OF A GLASS-LIKE SOLID BODY AND SEMICONDUCTOR COMPONENTS MANUFACTURED WITH IT
EP0429697B1 (en) Semiconductor wafer with doped kerf-regions
DE3114181A1 (en) TOUCH-FREE TECHNOLOGY FOR GALVANIC X-RAY RAY LITHOGRAPHY
DE2600321C3 (en) Process for the production of a glass coating on a semiconductor device
DE2716419A1 (en) PROCESS FOR PASSIVATING POWER SEMICONDUCTOR COMPONENTS
DE2618550C2 (en)
DE2013625A1 (en) Process for the pre-deposition of foreign matter on a semiconductor surface
EP0018556A1 (en) Apparatus and process for selective electrochemical etching
DE2633038A1 (en) Electroluminescent unit has transparent substrate and electrode - with surface coating confining current to discrete regions
DE2310284B2 (en) Process for the electrical application of glass particles to a body of semiconductor material
DE1961230B2 (en) Method for passivating a semiconductor body having PN junctions and semiconductor component manufactured according to the method
KR800000439B1 (en) Method of selectively depositing glass on semiconductor devices

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8130 Withdrawal