JP5827398B2 - 半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置 - Google Patents
半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5827398B2 JP5827398B2 JP2014514287A JP2014514287A JP5827398B2 JP 5827398 B2 JP5827398 B2 JP 5827398B2 JP 2014514287 A JP2014514287 A JP 2014514287A JP 2014514287 A JP2014514287 A JP 2014514287A JP 5827398 B2 JP5827398 B2 JP 5827398B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- junction
- semiconductor
- content
- range
- 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.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 374
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 287
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 160
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 80
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 95
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 37
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 29
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 20
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 19
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- -1 and B 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 15
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 11
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 11
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 8
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims description 6
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 46
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 36
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 25
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 12
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 11
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 9
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000007572 expansion measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
- C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/04—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming 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
- H01L21/02123—Forming 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
- H01L21/02164—Forming 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming 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
- H01L21/02172—Forming 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
- H01L21/02175—Forming 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming 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
- H01L21/02172—Forming 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
- H01L21/02175—Forming 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
- H01L21/02178—Forming 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming 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
- H01L21/02172—Forming 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
- H01L21/02175—Forming 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
- H01L21/02192—Forming 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 at least one rare earth metal element, e.g. oxides of lanthanides, scandium or yttrium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
- H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
- H01L21/02345—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to radiation, e.g. visible light
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly 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
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/761—PN junctions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
- H01L21/76232—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials of trenches having a shape other than rectangular or V-shape, e.g. rounded corners, oblique or rounded trench walls
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
- H01L23/291—Oxides or nitrides or carbides, e.g. ceramics, glass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3157—Partial encapsulation or coating
- H01L23/3171—Partial encapsulation or coating the coating being directly applied to the semiconductor body, e.g. passivation layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3157—Partial encapsulation or coating
- H01L23/3185—Partial encapsulation or coating the coating covering also the sidewalls of the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66083—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by variation of the electric current supplied or the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. two-terminal devices
- H01L29/6609—Diodes
- H01L29/66136—PN junction diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
- H01L29/8611—Planar PN junction diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
- H01L29/8613—Mesa PN junction diodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2207/00—Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous enamels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
本発明は、半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。
メサ型の半導体装置を製造する過程でpn接合露出部を覆うようにパッシベーション用のガラス層を形成する半導体装置の製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
図14及び図15は、そのような従来の半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図14(a)〜図14(d)及び図15(a)〜図15(d)は各工程図である。
従来の半導体装置の製造方法は、図14及び図15に示すように、「半導体基体形成工程」、「溝形成工程」、「ガラス層形成工程」、「フォトレジスト形成工程」、「酸化膜除去工程」、「粗面化領域形成工程」、「電極形成工程」及び「半導体基体切断工程」をこの順序で含む。以下、従来の半導体装置の製造方法を工程順に説明する。
従来の半導体装置の製造方法は、図14及び図15に示すように、「半導体基体形成工程」、「溝形成工程」、「ガラス層形成工程」、「フォトレジスト形成工程」、「酸化膜除去工程」、「粗面化領域形成工程」、「電極形成工程」及び「半導体基体切断工程」をこの順序で含む。以下、従来の半導体装置の製造方法を工程順に説明する。
(a)半導体基体形成工程
まず、n−型半導体基板(n−型シリコン基板)910の一方の表面からのp型不純物の拡散によりp+型拡散層912、他方の表面からのn型不純物の拡散によりn+型拡散層914を形成して、主面に平行なpn接合が形成された半導体基体を形成する。その後、熱酸化によりp+型拡散層912及びn+型拡散層914の表面に酸化膜916,918を形成する(図14(a)参照。)。
まず、n−型半導体基板(n−型シリコン基板)910の一方の表面からのp型不純物の拡散によりp+型拡散層912、他方の表面からのn型不純物の拡散によりn+型拡散層914を形成して、主面に平行なpn接合が形成された半導体基体を形成する。その後、熱酸化によりp+型拡散層912及びn+型拡散層914の表面に酸化膜916,918を形成する(図14(a)参照。)。
(b)溝形成工程
次に、フォトエッチング法によって、酸化膜916の所定部位に所定の開口部を形成する。酸化膜のエッチング後、引き続いて半導体基体のエッチングを行い、半導体基体の一方の表面からpn接合を超える深さの溝920を形成する(図14(b)参照。)。
次に、フォトエッチング法によって、酸化膜916の所定部位に所定の開口部を形成する。酸化膜のエッチング後、引き続いて半導体基体のエッチングを行い、半導体基体の一方の表面からpn接合を超える深さの溝920を形成する(図14(b)参照。)。
(c)ガラス層形成工程
次に、溝920の表面に、電気泳動法により溝920の内面及びその近傍の半導体基体表面に半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成するとともに、当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することにより、パッシベーション用のガラス層924を形成する(図14(c)参照。)。
次に、溝920の表面に、電気泳動法により溝920の内面及びその近傍の半導体基体表面に半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成するとともに、当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することにより、パッシベーション用のガラス層924を形成する(図14(c)参照。)。
(d)フォトレジスト形成工程
次に、ガラス層924の表面を覆うようにフォトレジスト926を形成する(図14(d)参照。)。
次に、ガラス層924の表面を覆うようにフォトレジスト926を形成する(図14(d)参照。)。
(e)酸化膜除去工程
次に、フォトレジスト926をマスクとして酸化膜916のエッチングを行い、Niめっき電極膜を形成する部位930における酸化膜916,918を除去する(図15(a)参照。)。
次に、フォトレジスト926をマスクとして酸化膜916のエッチングを行い、Niめっき電極膜を形成する部位930における酸化膜916,918を除去する(図15(a)参照。)。
(f)粗面化領域形成工程
次に、Niめっき電極膜を形成する部位930における半導体基体表面の粗面化処理を行い、Niめっき電極と半導体基体との密着性を高くするための粗面化領域932を形成する(図15(b)参照。)。
次に、Niめっき電極膜を形成する部位930における半導体基体表面の粗面化処理を行い、Niめっき電極と半導体基体との密着性を高くするための粗面化領域932を形成する(図15(b)参照。)。
(g)電極形成工程
次に、半導体基体にNiめっきを行い、粗面化領域932上にアノード電極934を形成するとともに、半導体基体の他方の表面にカソード電極936を形成する(図15(c)参照。)。
次に、半導体基体にNiめっきを行い、粗面化領域932上にアノード電極934を形成するとともに、半導体基体の他方の表面にカソード電極936を形成する(図15(c)参照。)。
(h)半導体基体切断工程
次に、ダイシング等により、ガラス層924の中央部において半導体基体を切断して半導体基体をチップ化して、メサ型半導体装置(pnダイオード)900を作製する(図15(d)参照。)。
次に、ダイシング等により、ガラス層924の中央部において半導体基体を切断して半導体基体をチップ化して、メサ型半導体装置(pnダイオード)900を作製する(図15(d)参照。)。
以上説明したように、従来の半導体装置の製造方法は、主面に平行なpn接合が形成された半導体基体の一方の表面からpn接合を超える溝920を形成する工程(図14(a)及び図14(b)参照。)と、当該溝920の内部にpn接合露出部を覆うようにパッシベーション用のガラス層924を形成する工程(図14(c)参照。)とを含む。このため、従来の半導体装置の製造方法によれば、溝920の内部にパッシベーション用のガラス層924を形成した後半導体基体を切断することにより、高耐圧のメサ型半導体装置を製造することができる。
ところで、パッシベーション用のガラス層に用いるガラス材料としては、(a)適正な温度で焼成できること、(b)工程で使用する薬品に耐えること、(c)工程中におけるウェーハの反りを防止するためシリコンの線膨張率に近い線膨張率を有すること(特に50℃〜550℃における平均線膨張率がシリコンの線膨張率に近いこと)及び(d)優れた絶縁性を有することという条件を満たす必要があることから、従来より「珪酸鉛を主成分としたガラス材料」が広く用いられている。
しかしながら、「珪酸鉛を主成分としたガラス材料」には環境負荷の大きい鉛が含まれており、近未来にはそのような「珪酸鉛を主成分としたガラス材料」の使用が禁止されていくことになると考えられる。
そこで、本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、鉛を含まないガラス材料を用いて、従来の「珪酸鉛を主成分としたガラス材料」を用いた場合と同様に、高耐圧の半導体装置を製造することを可能とする、半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することを目的とする。
[1]本発明の半導体接合保護用ガラス組成物は、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうち少なくとも2つのアルカリ土類金属の酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しない半導体接合保護用ガラス組成物であって、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率が3.33×10−6〜4.13×10−6の範囲内にあることを特徴とする。
[2]本発明の半導体接合保護用ガラス組成物においては、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率が3.33×10−6〜4.08×10−6の範囲内にあることが好ましい。
[3]本発明の半導体接合保護用ガラス組成物は、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうち少なくとも2つのアルカリ土類金属の酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しない半導体接合保護用ガラス組成物であって、SiO2の含有量が49.5mol%〜64.3mol%の範囲内にあり、B2O3の含有量が8.4mol%〜17.9mol%の範囲内にあり、Al2O3の含有量が3.7mol%〜14.8mol%の範囲内にあり、ZnOの含有量が3.9mol%〜14.2mol%の範囲内にあり、アルカリ土類金属の酸化物の含有量が7.4mol%〜12.9mol%の範囲内にあることが好ましい。
[4]本発明の半導体接合保護用ガラス組成物においては、SiO2の含有量とB2O3の含有量とを合計した値が、65mol%〜75mol%の範囲内にあることが好ましい。
[5]本発明の半導体接合保護用ガラス組成物においては、前記アルカリ土類金属の酸化物として、CaO、MgO及びBaOのすべてを含有することが好ましい。
[6]本発明の半導体接合保護用ガラス組成物においては、CaO含有量が2.0mol%〜5.3mol%の範囲内にあり、MgO含有量が1.0mol%〜2.3mol%の範囲内にあり、BaO含有量が2.6mol%〜5.3mol%の範囲内にあることが好ましい。
[7]本発明の半導体接合保護用ガラス組成物においては、前記アルカリ土類金属の酸化物として、CaO及びBaOを含有することが好ましい。
[8]本発明の半導体接合保護用ガラス組成物においては、前記アルカリ土類金属の酸化物のうち、CaO含有量が2.0mol%〜7.6mol%の範囲内にあり、BaO含有量が3.7mol%〜5.9mol%の範囲内にあることが好ましい。
[9]本発明の半導体接合保護用ガラス組成物においては、ニッケル酸化物、銅酸化物、マンガン酸化物及びジルコニウム酸化物よりなる群から選択された少なくとも1つの金属酸化物をさらに含有することが好ましい。
[10]本発明の半導体接合保護用ガラス組成物においては、ニッケル酸化物、銅酸化物、マンガン酸化物及びジルコニウム酸化物よりなる群から選択された少なくとも1つの金属酸化物の含有量が0.01mol%〜2.0mol%の範囲内にあることが好ましい。
[11]本発明の半導体装置の製造方法は、pn接合が露出するpn接合露出部を有する半導体素子を準備する第1工程と、前記pn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する第2工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法であって、前記第2工程においては、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうち少なくとも2つのアルカリ土類金属の酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しない半導体接合保護用ガラス組成物であって、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率が3.33×10−6〜4.13×10−6の範囲内にある半導体接合保護用ガラス組成物を用いて前記ガラス層を形成することを特徴とする。
[12]本発明の半導体装置の製造方法は、pn接合が露出するpn接合露出部を有する半導体素子を準備する第1工程と、前記pn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する第2工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法であって、前記第2工程においては、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうち少なくとも2つのアルカリ土類金属の酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しない半導体接合保護用ガラス組成物であって、SiO2の含有量が49.5mol%〜64.3mol%の範囲内にあり、B2O3の含有量が8.4mol%〜17.9mol%の範囲内にあり、Al2O3の含有量が3.7mol%〜14.8mol%の範囲内にあり、ZnOの含有量が3.9mol%〜14.2mol%の範囲内にあり、アルカリ土類金属の酸化物の含有量が7.4mol%〜12.9mol%の範囲内にある半導体接合保護用ガラス組成物を用いて前記ガラス層を形成することを特徴とする。
[13]本発明の半導体装置の製造方法においては、前記第1工程は、主面に平行なpn接合を備える半導体基体を準備する工程と、前記半導体基体の一方の表面から前記pn接合を超える深さの溝を形成することにより、前記溝の内部に前記pn接合露出部を形成する工程とを含み、前記第2工程は、前記溝の内部における前記pn接合露出部を覆うように前記ガラス層を形成する工程を含むことが好ましい。
[14]本発明の半導体装置の製造方法においては、前記第2工程は、前記溝の内部における前記pn接合露出部を直接覆うように前記ガラス層を形成する工程を含むことが好ましい。
[15]本発明の半導体装置の製造方法においては、前記第2工程は、前記溝の内部における前記pn接合露出部上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を介して前記pn接合露出部を覆うように前記ガラス層を形成する工程とを含むことが好ましい。
[16]本発明の半導体装置の製造方法においては、前記第1工程は、半導体基体の表面に前記pn接合露出部を形成する工程を含み、前記第2工程は、前記半導体基体の表面における前記pn接合露出部を覆うように前記ガラス層を形成する工程を含むことが好ましい。
[17]本発明の半導体装置の製造方法においては、前記第2工程は、前記半導体基体の表面における前記pn接合露出部を直接覆うように前記ガラス層を形成する工程を含むことが好ましい。
[18]本発明の半導体装置の製造方法においては、前記第2工程は、前記半導体基体の表面における前記pn接合露出部上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を介して前記pn接合露出部を覆うように前記ガラス層を形成する工程とを含むことが好ましい。
[19]本発明の半導体装置は、pn接合が露出するpn接合露出部を有する半導体素子と、前記pn接合露出部を覆うように形成されたガラス層とを備える半導体装置であって、前記ガラス層は、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうち少なくとも2つのアルカリ土類金属の酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しない半導体接合保護用ガラス組成物であって、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率が3.33×10−6〜4.13×10−6の範囲内にある半導体接合保護用ガラス組成物を用いて形成されたものであることを特徴とする。
[20]本発明の半導体装置は、pn接合が露出するpn接合露出部を有する半導体素子と、前記pn接合露出部を覆うように形成されたガラス層とを備える半導体装置であって、前記ガラス層は、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうち少なくとも2つのアルカリ土類金属の酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しない半導体接合保護用ガラス組成物であって、SiO2の含有量が49.5mol%〜64.3mol%の範囲内にあり、B2O3の含有量が8.4mol%〜17.9mol%の範囲内にあり、Al2O3の含有量が3.7mol%〜14.8mol%の範囲内にあり、ZnOの含有量が3.9mol%〜14.2mol%の範囲内にあり、アルカリ土類金属の酸化物の含有量が7.4mol%〜12.9mol%の範囲内にある半導体接合保護用ガラス組成物を用いて形成されたものであることを特徴とする。
本発明の半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置によれば、後述する実施例からも明らかなように、鉛を含まないガラス材料を用いて、従来の「珪酸鉛を主成分としたガラス材料」を用いた場合と同様に高耐圧の半導体装置を製造することが可能となる。
また、本発明の半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置によれば、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率が3.33×10−6〜4.13×10−6でありシリコンの線膨張率に近い線膨張率を有することから、工程中におけるウェーハの反りを極めて小さくできる。従って、薄型ウェーハを使用して順方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となり、また、ガラス層の厚さを厚くして逆方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となる。
また、本発明の半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置によれば、SiO2の含有量が49.5mol%〜64.3mol%の範囲内にあり、B2O3の含有量が8.4mol%〜17.9mol%の範囲内にあり、Al2O3の含有量が3.7mol%〜14.8mol%の範囲内にあり、ZnOの含有量が3.9mol%〜14.2mol%の範囲内にあり、アルカリ土類金属の酸化物の含有量が7.4mol%〜12.9mol%の範囲内にあることから、ガラス化の過程で結晶化することなく、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率をシリコンの線膨張率に近い線膨張率(例えば3.33×10−6〜4.13×10−6)にすることができる。このため、工程中におけるウェーハの反りを極めて小さくできることから、薄型ウェーハを使用して順方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となり、また、ガラス層の厚さを厚くして逆方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となる。
なお、本発明の半導体接合保護用ガラス組成物において、少なくともある特定成分(SiO2、B2O3等)を含有するとは、当該ある特定成分のみを含有する場合のほか、当該ある特定成分に加えて、ガラス組成物に通常含有可能な成分をさらに含有する場合も含む。
また、本発明の半導体接合保護用ガラス組成物において、ある特定元素(Pb、As等)を実質的に含有しないとは、当該ある特定元素を成分として含有しないという意味であり、ガラスを構成する各成分の原料中に不純物として上記ある特定元素が混入したガラス組成物を排除するものではない。本発明の半導体装置の製造方法及び半導体装置においても同様である。
また、本発明のように半導体接合保護用ガラス組成物がいわゆる酸化物系のガラス組成物である場合、ある特定元素(Pb、As等)を含有しないとは、当該ある特定元素の酸化物、当該ある特定元素の窒化物等を含有しないことをいう。
ここで、Pbを実質的に含有しないこととしたのは、本発明の目的が「鉛を含まないガラス材料を用いて、従来の「珪酸鉛を主成分としたガラス材料」を用いた場合と同様に高耐圧の半導体装置を製造することを可能とする」ことにあるからである。
また、Asと、Sbとを実質的に含有しないこととしたのは、これらの成分は毒性を有するため、これらの成分の使用を制限する動きが広がりつつあるからである。
また、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しないこととしたのは、これらの成分を含有する場合には平均線膨張率や焼成温度の点では有利なのではあるが、絶縁性が低下する場合があるからである。
本発明の発明者らの研究により、これらの成分(すなわち、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、K。)を実質的に含有しない場合であっても、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうち少なくとも2つのアルカリ土類金属の酸化物とを含有するガラス組成物は、半導体接合保護用ガラス組成物として十分に使用可能であることが分かった。すなわち、本発明の半導体接合保護用ガラス組成物によれば、鉛を含まないガラス材料を用いて従来の「珪酸鉛を主成分としたガラス材料」を用いた場合と同様に高耐圧の半導体装置を製造することが可能となる。
以下、本発明の半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
[実施形態1]
実施形態1は、半導体接合保護用ガラス組成物に係る実施形態である。
実施形態1は、半導体接合保護用ガラス組成物に係る実施形態である。
実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物は、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうちすべてのアルカリ土類金属の酸化物と、ニッケル酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しないものである。なお、この場合において、ある特定成分を含有するとは、当該ある特定成分のみを含有する場合のほか、当該ある特定成分に加えて、ガラス組成物に通常含有可能な成分をさらに含有する場合も含む。また、ある特定元素を実質的に含有しないとは、当該ある特定元素を成分として含有しないという意味であり、ガラスを構成する各成分の原料中に不純物として上記ある特定元素が混入したガラス組成物を排除するものではない。また、ある特定元素を含有しないとは、当該ある特定元素の酸化物、当該ある特定元素の窒化物等を含有しないことをいう。
具体的には、SiO2の含有量が49.5mol%〜64.3mol%の範囲内にあり、B2O3の含有量が8.4mol%〜17.9mol%の範囲内にあり、Al2O3の含有量が3.7mol%〜14.8mol%の範囲内にあり、ZnOの含有量が3.9mol%〜14.2mol%の範囲内にあり、アルカリ土類金属の酸化物の含有量が7.4mol%〜12.9mol%の範囲内にあり、ニッケル酸化物の含有量が0.01mol%〜2.0mol%の範囲内にある。そして、アルカリ土類金属の酸化物のうち、CaO含有量が2.0mol%〜5.3mol%の範囲内にあり、MgO含有量が1.0mol%〜2.3mol%の範囲内にあり、BaO含有量が2.6mol%〜5.3mol%の範囲内にある。そして、SiO2の含有量とB2O3の含有量とを合計した値が、65mol%〜75mol%の範囲内にある。そして、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率が3.33×10−6〜4.13×10−6の範囲内にある。
実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物によれば、後述する実施例からも明らかなように、鉛を含まないガラス材料を用いて、従来の「珪酸鉛を主成分としたガラス材料」を用いた場合と同様に高耐圧の半導体装置を製造することが可能となる。
また、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物によれば、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率が3.33×10−6〜4.13×10−6でありシリコンの線膨張率に近い線膨張率を有することから、工程中におけるウェーハの反りを極めて小さくできる。従って、薄型ウェーハを使用して順方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となり、また、ガラス層の厚さを厚くして逆方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となる。
また、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物によれば、SiO2の含有量が49.5mol%〜64.3mol%の範囲内にあり、B2O3の含有量が8.4mol%〜17.9mol%の範囲内にあり、Al2O3の含有量が3.7mol%〜14.8mol%の範囲内にあり、ZnOの含有量が3.9mol%〜14.2mol%の範囲内にあり、アルカリ土類金属の酸化物の含有量が7.4mol%〜12.9mol%の範囲内にあることから、ガラス化の過程で結晶化することなく、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率をシリコンの線膨張率に近い値(例えば3.33×10−6〜4.13×10−6)にすることができる。このため、工程中におけるウェーハの反りを極めて小さくできることから、薄型ウェーハを使用して順方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となり、また、ガラス層の厚さを厚くして逆方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となる。
ここで、SiO2の含有量を49.5mol%〜64.3mol%の範囲内としたのは、SiO2の含有量が49.5mol%未満である場合には、耐薬品性が低下したり、絶縁性が低下したりする場合があるからであり、SiO2の含有量が64.3mol%を超える場合には、焼成温度が高くなる傾向にあるからである。
また、B2O3の含有量を8.4mol%〜17.9mol%の範囲内としたのは、B2O3の含有量が8.4mol%未満である場合には、焼成温度が高くなる傾向があるからであり、B2O3の含有量が17.9mol%を超える場合には、平均線膨張率が高くなる傾向にあるからである。
また、Al2O3の含有量を3.7mol%〜14.8mol%の範囲内としたのは、Al2O3の含有量が3.7mol%未満である場合には、ガラス化の過程で結晶化し易くなる傾向にあるからであり、Al2O3の含有量が14.8mol%を超える場合には、絶縁性が低下する傾向にあるからである。
また、ZnOの含有量を3.9mol%〜14.2mol%の範囲内としたのは、ZnOの含有量が3.9mol%未満である場合には、焼成温度が高くなる傾向にあるからであり、ZnOの含有量が14.2mol%を超える場合には、耐薬品性が低下したり、絶縁性が低下したりする場合があり、さらには、ガラス化の過程で結晶化し易くなる傾向にあるからである。
また、アルカリ土類金属の酸化物の含有量を7.4mol%〜12.9mol%の範囲内としたのは、アルカリ土類金属の酸化物の含有量が7.4mol%未満である場合には、焼成温度が高くなる傾向にあるからであり、アルカリ土類金属の酸化物の含有量が12.9mol%を超える場合には、耐薬品性が低下したり、絶縁性が低下したりする場合があるからである。
また、アルカリ土類金属の酸化物のうち、CaOの含有量を2.0mol%〜5.3mol%の範囲内としたのは、CaOの含有量が2.0mol%未満である場合には、焼成温度が高くなる傾向にあるからであり、CaOの含有量が5.3mol%を超える場合には、耐薬品性が低下したり、絶縁性が低下したりする場合があるからである。
また、MgOの含有量を1.0mol%〜2.3mol%の範囲内としたのは、MgOの含有量が1.0mol%未満である場合には、焼成温度が高くなる傾向にあるからであり、MgOの含有量が2.3mol%を超える場合には、耐薬品性が低下したり、絶縁性が低下したりする場合があるからである。
また、BaOの含有量を2.6mol%〜5.3mol%の範囲内としたのは、BaOの含有量が2.6mol%未満である場合には、焼成温度が高くなる傾向にあるからであり、BaOの含有量が5.3mol%を超える場合には、耐薬品性が低下したり、絶縁性が低下したりする場合があるからである。
また、ニッケル酸化物の含有量を0.01mol%〜2.0mol%の範囲内としたのは、ニッケル酸化物の含有量が0.01mol%未満である場合には、電気泳動法により形成した「半導体接合保護用ガラス組成物からなる層」を焼成する過程でシリコン基板との境界面から発生することのある泡の発生を抑制することが困難となる場合があるからであり、ニッケル酸化物の含有量が2.0mol%を超える場合には、ガラス化の過程で結晶化し易くなる傾向にあるからである。
また、SiO2の含有量とB2O3の含有量とを合計した値を65mol%〜75mol%の範囲内としたのは、この値が65mol%未満である場合には、線膨張率が高くなりすぎる傾向にあるからであり、この値が75mol%を超える場合には、ガラス化の過程で結晶化し易くなる傾向があるからである。
実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物は、以下のようにして製造することができる。すなわち、上記した組成比(モル比)になるように原料(SiO2、H3BO3、Al2O3、ZnO、CaCO3、MgO、BaCO3及びNiO)を調合し、混合機でよく攪拌した後、その混合した原料を電気炉中で所定温度(例えば1550℃)に上昇させた白金ルツボに入れ、所定時間溶融させる。その後、融液を水冷ロールに流し出して薄片状のガラスフレークを得る。その後、このガラスフレークをボールミル等で所定の平均粒径となるまで粉砕して、粉末状のガラス組成物を得る。
[実施形態2]
実施形態2は、半導体接合保護用ガラス組成物に係る実施形態である。
実施形態2は、半導体接合保護用ガラス組成物に係る実施形態である。
実施形態2に係る半導体接合保護用ガラス組成物は、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、少なくとも2つのアルカリ土類金属の酸化物(CaO及びBaO)と、ニッケル酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しないものである。なお、この場合において、ある特定成分を含有するとは、当該ある特定成分のみを含有する場合のほか、当該ある特定成分に加えて、ガラス組成物に通常含有可能な成分をさらに含有する場合も含む。また、ある特定元素を実質的に含有しないとは、当該ある特定元素を成分として含有しないという意味であり、ガラスを構成する各成分の原料中に不純物として上記ある特定元素が混入したガラス組成物を排除するものではない。また、ある特定元素を含有しないとは、当該ある特定元素の酸化物、当該ある特定元素の窒化物等を含有しないことをいう。
SiO2の含有量、B2O3の含有量、Al2O3の含有量、ZnOの含有量、アルカリ土類金属の酸化物の含有量、ニッケル酸化物の含有量、SiO2の含有量とB2O3の含有量とを合計した値は、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物と同じである。また、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率も、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物の場合と同じく、3.33×10−6〜4.13×10−6の範囲内にある。そして、アルカリ土類金属の酸化物のうち、CaO含有量が2.0mol%〜7.6mol%の範囲内にあり、BaO含有量が3.7mol%〜5.9mol%の範囲内にある。
このように実施形態2に係る半導体接合保護用ガラス組成物は、アルカリ土類金属の酸化物としてCaO及びBaOを含有する点で、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物と異なるが、後述する実施例からも明らかなように、鉛を含まないガラス材料を用いて、従来の「珪酸鉛を主成分としたガラス材料」を用いた場合と同様に高耐圧の半導体装置を製造することが可能となる。
また、実施形態2に係る半導体接合保護用ガラス組成物によれば、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率が3.33×10−6〜4.13×10−6の範囲内にありシリコンの線膨張率に近い線膨張率を有することから、工程中におけるウェーハの反りを極めて小さくできる。従って、薄型ウェーハを使用して順方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となり、また、ガラス層の厚さを厚くして逆方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となる。
また、実施形態2に係る半導体接合保護用ガラス組成物によれば、SiO2の含有量、B2O3の含有量、Al2O3の含有量、ZnOの含有量、アルカリ土類金属の酸化物の含有量及びニッケル酸化物の含有量が実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物の場合と同じであることから、ガラス化の過程で結晶化することなく、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率をシリコンの線膨張率に近い線膨張率(例えば3.33×10−6〜4.13×10−6)にすることができる。このため、工程中におけるウェーハの反りを極めて小さくできる結果、薄型ウェーハを使用して順方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となり、また、ガラス層の厚さを厚くして逆方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となる。
なお、SiO2の含有量、B2O3の含有量、Al2O3の含有量、ZnOの含有量、アルカリ土類金属の酸化物の含有量及びニッケル酸化物の含有量を上記した範囲内にしたのは、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物の場合と同様の理由による。
また、アルカリ土類金属の酸化物のうち、CaOの含有量を2.0mol%〜7.6mol%の範囲内としたのは、CaOの含有量が2.0mol%未満である場合には、焼成温度が高くなる傾向にあるからであり、CaOの含有量が7.6mol%を超える場合には、耐薬品性が低下したり、絶縁性が低下したりする場合があるからである。
また、BaOの含有量を3.7mol%〜5.9mol%の範囲内としたのは、BaOの含有量が3.7mol%未満である場合には、焼成温度が高くなる傾向にあるからであり、BaOの含有量が5.9mol%を超える場合には、耐薬品性が低下したり、絶縁性が低下したりする場合があるからである。
実施形態2に係る半導体接合保護用ガラス組成物は、以下のようにして製造することができる。すなわち、上記した組成比(モル比)になるように原料原料(SiO2、H3BO3、Al2O3、ZnO、CaCO3、BaCO3及びNiO)を調合し、混合機でよく攪拌した後、その混合した原料を電気炉中で所定温度(例えば1550℃)に上昇させた白金ルツボに入れ、所定時間溶融させる。その後、融液を水冷ロールに流し出して薄片状のガラスフレークを得る。その後、このガラスフレークをボールミル等で所定の平均粒径となるまで粉砕して、粉末状のガラス組成物を得る。
[実施形態3]
実施形態3は、半導体接合保護用ガラス組成物に係る実施形態である。
実施形態3は、半導体接合保護用ガラス組成物に係る実施形態である。
実施形態3に係る半導体接合保護用ガラス組成物は、基本的には実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物と同様の成分を含有するが、ニッケル酸化物を含有しない点で実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物とは異なる。すなわち、実施形態3に係る半導体接合保護用ガラス組成物は、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうちすべてのアルカリ土類金属の酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しないものである。なお、この場合において、ある特定成分を含有するとは、当該ある特定成分のみを含有する場合のほか、当該ある特定成分に加えて、ガラス組成物に通常含有可能な成分をさらに含有する場合も含む。また、ある特定元素を実質的に含有しないとは、当該ある特定元素を成分として含有しないという意味であり、ガラスを構成する各成分の原料中に不純物として上記ある特定元素が混入したガラス組成物を排除するものではない。また、ある特定元素を含有しないとは、当該ある特定元素の酸化物、当該ある特定元素の窒化物等を含有しないことをいう。
SiO2の含有量、B2O3の含有量、Al2O3の含有量、ZnOの含有量、アルカリ土類金属の酸化物の含有量、CaOの含有量、Mgの含有量、BaOの含有量およびSiO2の含有量とB2O3の含有量とを合計した値は、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物の場合と同じである。また、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率も、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物の場合と同じく、3.33×10−6〜4.13×10−6の範囲内にある。
実施形態3に係る半導体接合保護用ガラス組成物によれば、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物の場合と同様に、鉛を含まないガラス材料を用いて、従来の「珪酸鉛を主成分としたガラス材料」を用いた場合と同様に高耐圧の半導体装置を製造することが可能となる。
また、実施形態3に係る半導体接合保護用ガラス組成物によれば、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率が3.33×10−6〜4.13×10−6でありシリコンの線膨張率に近い線膨張率を有することから、工程中におけるウェーハの反りを極めて小さくできる。従って、薄型ウェーハを使用して順方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となり、また、ガラス層の厚さを厚くして逆方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となる。
また、実施形態2に係る半導体接合保護用ガラス組成物によれば、SiO2の含有量、B2O3の含有量、Al2O3の含有量、ZnOの含有量及びアルカリ土類金属の酸化物の含有量が実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物の場合と同じであることから、ガラス化の過程で結晶化することなく、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率をシリコンの線膨張率に近い値(例えば3.33×10−6〜4.13×10−6)にすることができる。このため、工程中におけるウェーハの反りを極めて小さくできる結果、薄型ウェーハを使用して順方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となり、また、ガラス層の厚さを厚くして逆方向特性に優れた半導体装置を製造することが可能となる。
なお、SiO2の含有量、B2O3の含有量、Al2O3の含有量、ZnOの含有量、アルカリ土類金属の酸化物の含有量、CaOの含有量、MgOの含有量、BaOの含有量およびSiO2の含有量とB2O3の含有量とを合計した値を上記した範囲内にしたのは、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物の場合と同様の理由による。
また、ニッケル酸化物を含有しないこととしたのは、ニッケル酸化物を含有しない場合であっても、電気泳動法により形成した「半導体接合保護用ガラス組成物からなる層」を焼成する過程でシリコン基板との境界面から発生することがある泡の発生を抑制することができる場合があるからである。
実施形態3に係る半導体接合保護用ガラス組成物は、以下のようにして製造することができる。すなわち、上記した組成比(モル比)になるように原料(SiO2、H3BO3、Al2O3、ZnO、CaCO3、MgO及びBaCO3)を調合し、混合機でよく攪拌した後、その混合した原料を電気炉中で所定温度(例えば1550℃)に上昇させた白金ルツボに入れ、所定時間溶融させる。その後、融液を水冷ロールに流し出して薄片状のガラスフレークを得る。その後、このガラスフレークをボールミル等で所定の平均粒径となるまで粉砕して、粉末状のガラス組成物を得る。
[実施形態4]
実施形態4は、半導体装置の製造方法に係る実施形態である。
実施形態4は、半導体装置の製造方法に係る実施形態である。
実施形態4に係る半導体装置の製造方法は、pn接合が露出するpn接合露出部を有する半導体素子を準備する第1工程と、pn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する第2工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法である。そして、当該第2工程においては、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物を用いてガラス層を形成する。第1工程は、主面に平行なpn接合を備える半導体基体を準備する工程と、半導体基体の一方の表面からpn接合を超える深さの溝を形成することにより、溝の内部にpn接合露出部を形成する工程とを含み、第2工程は、溝の内部におけるpn接合露出部を直接覆うようにガラス層を形成する工程を含む。
図1及び図2は、実施形態4に係る半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図1(a)〜図1(d)及び図2(a)〜図2(d)は各工程図である。
実施形態4に係る半導体装置の製造方法は、図1及び図2に示すように、「半導体基体形成工程」、「溝形成工程」、「ガラス層形成工程」、「フォトレジスト形成工程」、「酸化膜除去工程」、「粗面化領域形成工程」、「電極形成工程」及び「半導体基体切断工程」をこの順序で実施する。以下、実施形態4に係る半導体装置の製造方法を工程順に説明する。
実施形態4に係る半導体装置の製造方法は、図1及び図2に示すように、「半導体基体形成工程」、「溝形成工程」、「ガラス層形成工程」、「フォトレジスト形成工程」、「酸化膜除去工程」、「粗面化領域形成工程」、「電極形成工程」及び「半導体基体切断工程」をこの順序で実施する。以下、実施形態4に係る半導体装置の製造方法を工程順に説明する。
(a)半導体基体形成工程
まず、n−型半導体基板(n−型シリコン基板)110の一方の表面からのp型不純物の拡散によりp+型拡散層112、他方の表面からのn型不純物の拡散によりn+型拡散層114を形成して、主面に平行なpn接合が形成された半導体基体を形成する。その後、熱酸化によりp+型拡散層112及びn+型拡散層114の表面に酸化膜116,118を形成する(図1(a)参照。)。
まず、n−型半導体基板(n−型シリコン基板)110の一方の表面からのp型不純物の拡散によりp+型拡散層112、他方の表面からのn型不純物の拡散によりn+型拡散層114を形成して、主面に平行なpn接合が形成された半導体基体を形成する。その後、熱酸化によりp+型拡散層112及びn+型拡散層114の表面に酸化膜116,118を形成する(図1(a)参照。)。
(b)溝形成工程
次に、フォトエッチング法によって、酸化膜116の所定部位に所定の開口部を形成する。酸化膜のエッチング後、引き続いて半導体基体のエッチングを行い、半導体基体の一方の表面からpn接合を超える深さの溝120を形成する(図1(b)参照。)。このとき、溝の内面にpn接合露出部Aが形成される。
次に、フォトエッチング法によって、酸化膜116の所定部位に所定の開口部を形成する。酸化膜のエッチング後、引き続いて半導体基体のエッチングを行い、半導体基体の一方の表面からpn接合を超える深さの溝120を形成する(図1(b)参照。)。このとき、溝の内面にpn接合露出部Aが形成される。
(c)ガラス層形成工程
次に、溝120の表面に、電気泳動法により溝120の内面及びその近傍の半導体基体表面に実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成するとともに、当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することにより、パッシベーション用のガラス層124を形成する(図1(c)参照。)。従って、溝120の内部におけるpn接合露出部はガラス層124により直接覆われた状態となる。
次に、溝120の表面に、電気泳動法により溝120の内面及びその近傍の半導体基体表面に実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成するとともに、当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することにより、パッシベーション用のガラス層124を形成する(図1(c)参照。)。従って、溝120の内部におけるpn接合露出部はガラス層124により直接覆われた状態となる。
(d)フォトレジスト形成工程
次に、ガラス層124の表面を覆うようにフォトレジスト126を形成する(図1(d)参照。)。
次に、ガラス層124の表面を覆うようにフォトレジスト126を形成する(図1(d)参照。)。
(e)酸化膜除去工程
次に、フォトレジスト126をマスクとして酸化膜116のエッチングを行い、Niめっき電極膜を形成する部位130における酸化膜116,118を除去する(図2(a)参照。)。
次に、フォトレジスト126をマスクとして酸化膜116のエッチングを行い、Niめっき電極膜を形成する部位130における酸化膜116,118を除去する(図2(a)参照。)。
(f)粗面化領域形成工程
次に、Niめっき電極膜を形成する部位130における半導体基体表面の粗面化処理を行い、Niめっき電極と半導体基体との密着性を高くするための粗面化領域132を形成する(図2(b)参照。)。
次に、Niめっき電極膜を形成する部位130における半導体基体表面の粗面化処理を行い、Niめっき電極と半導体基体との密着性を高くするための粗面化領域132を形成する(図2(b)参照。)。
(g)電極形成工程
次に、半導体基体にNiめっきを行い、粗面化領域132上にアノード電極134を形成するとともに、半導体基体の他方の表面にカソード電極136を形成する(図2(c)参照。)。
次に、半導体基体にNiめっきを行い、粗面化領域132上にアノード電極134を形成するとともに、半導体基体の他方の表面にカソード電極136を形成する(図2(c)参照。)。
(h)半導体基体切断工程
次に、ダイシング等により、ガラス層124の中央部において半導体基体を切断して半導体基体をチップ化して、メサ型半導体装置(pnダイオード)を作製する(図2(d)参照。)。
次に、ダイシング等により、ガラス層124の中央部において半導体基体を切断して半導体基体をチップ化して、メサ型半導体装置(pnダイオード)を作製する(図2(d)参照。)。
以上のようにして、高耐圧のメサ型半導体装置(実施形態4に係る半導体装置)100を製造することができる。
[実施形態5]
実施形態5は、半導体装置の製造方法に係る実施形態である。
実施形態5は、半導体装置の製造方法に係る実施形態である。
実施形態5に係る半導体装置の製造方法は、実施形態4に係る半導体装置の製造方法と同様に、pn接合が露出するpn接合露出部を有する半導体素子を準備する第1工程と、pn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する第2工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法である。そして、当該第2工程においては、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物を用いてガラス層を形成する。但し、実施形態4に係る半導体装置の製造方法の場合とは異なり、第1工程は、半導体基体の表面にpn接合露出部を形成する工程を含み、第2工程は、半導体基体の表面におけるpn接合露出部を直接覆うようにガラス層を形成する工程とを含む。
図3及び図4は、実施形態5に係る半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図3(a)〜図3(c)及び図4(a)〜図4(c)は各工程図である。
実施形態5に係る半導体装置の製造方法は、図3及び図4に示すように、「半導体基体準備工程」、「p+型拡散層形成工程」、「n+型拡散層形成工程」、「ガラス層形成工程」、「ガラス層エッチング工程」、「電極形成工程」及び「半導体基体切断工程」をこの順序で実施する。以下、実施形態5に係る半導体装置の製造方法を工程順に説明する。
実施形態5に係る半導体装置の製造方法は、図3及び図4に示すように、「半導体基体準備工程」、「p+型拡散層形成工程」、「n+型拡散層形成工程」、「ガラス層形成工程」、「ガラス層エッチング工程」、「電極形成工程」及び「半導体基体切断工程」をこの順序で実施する。以下、実施形態5に係る半導体装置の製造方法を工程順に説明する。
(a)半導体基体準備工程
まず、n+型シリコン基板210上にn−型エピタキシャル層212が積層された半導体基体を準備する(図3(a)参照。)。
まず、n+型シリコン基板210上にn−型エピタキシャル層212が積層された半導体基体を準備する(図3(a)参照。)。
(b)p+型拡散層形成工程
次に、マスクM1を形成した後、当該マスクM1を介してn−型エピタキシャル層212の表面における所定領域にイオン注入法によりp型不純物(例えばボロンイオン)を導入する。その後、熱拡散することにより、p+型拡散層214を形成する(図3(b参照。)。
次に、マスクM1を形成した後、当該マスクM1を介してn−型エピタキシャル層212の表面における所定領域にイオン注入法によりp型不純物(例えばボロンイオン)を導入する。その後、熱拡散することにより、p+型拡散層214を形成する(図3(b参照。)。
(c)n+型拡散層形成工程
次に、マスクM1を除去するとともにマスクM2を形成した後、当該マスクM2を介してn−型エピタキシャル層212の表面における所定領域にイオン注入法によりn型不純物(例えばヒ素イオン)を導入する。その後、熱拡散することにより、n+型拡散層216を形成する(図3(c)参照。)。
次に、マスクM1を除去するとともにマスクM2を形成した後、当該マスクM2を介してn−型エピタキシャル層212の表面における所定領域にイオン注入法によりn型不純物(例えばヒ素イオン)を導入する。その後、熱拡散することにより、n+型拡散層216を形成する(図3(c)参照。)。
(d)ガラス層形成工程
次に、マスクM2を除去した後、n−型エピタキシャル層212の表面に、スピンコート法により、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成し、その後、当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することにより、パッシベーション用のガラス層215を形成する(図4(a)参照。)。
次に、マスクM2を除去した後、n−型エピタキシャル層212の表面に、スピンコート法により、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成し、その後、当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することにより、パッシベーション用のガラス層215を形成する(図4(a)参照。)。
(e)ガラス層エッチング工程
次に、ガラス層215の表面にマスクM3を形成した後、ガラス層のエッチングを行う(図4(b)参照。)。これにより、n−型エピタキシャル層212の表面における所定領域にガラス層217が形成されることとなる。
次に、ガラス層215の表面にマスクM3を形成した後、ガラス層のエッチングを行う(図4(b)参照。)。これにより、n−型エピタキシャル層212の表面における所定領域にガラス層217が形成されることとなる。
(f)電極形成工程
次に、マスクM3を除去した後、半導体基体の表面におけるガラス層217で囲まれた領域にアノード電極218を形成するとともに、半導体基体の裏面にカソード電極220を形成する(図4(c)参照。)。
次に、マスクM3を除去した後、半導体基体の表面におけるガラス層217で囲まれた領域にアノード電極218を形成するとともに、半導体基体の裏面にカソード電極220を形成する(図4(c)参照。)。
(g)半導体基体切断工程
次に、ダイシング等により、半導体基体を切断して半導体基体をチップ化して、半導体装置(プレーナー型のpnダイオード)200を製造する(図示せず。)。
次に、ダイシング等により、半導体基体を切断して半導体基体をチップ化して、半導体装置(プレーナー型のpnダイオード)200を製造する(図示せず。)。
以上のようにして、高耐圧のプレーナ型半導体装置(実施形態5に係る半導体装置)200を製造することができる。
[実施形態6]
実施形態6に係る半導体装置の製造方法は、実施形態4に係る半導体装置の製造方法と同様に、pn接合が露出するpn接合露出部を有する半導体素子を準備する第1工程と、pn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する第2工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法である。そして、当該第2工程においては、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物を用いてガラス層を形成する。但し、実施形態6に係る半導体装置の製造方法においては、実施形態4に係る半導体装置の製造方法の場合とは異なり、第2工程が、溝の内部におけるpn接合露出部上に絶縁層を形成する工程と、当該絶縁層を介してpn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する工程とを含む。実施形態6に係る半導体装置の製造方法においては、半導体装置としてメサ型のpnダイオードを製造する。
実施形態6に係る半導体装置の製造方法は、実施形態4に係る半導体装置の製造方法と同様に、pn接合が露出するpn接合露出部を有する半導体素子を準備する第1工程と、pn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する第2工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法である。そして、当該第2工程においては、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物を用いてガラス層を形成する。但し、実施形態6に係る半導体装置の製造方法においては、実施形態4に係る半導体装置の製造方法の場合とは異なり、第2工程が、溝の内部におけるpn接合露出部上に絶縁層を形成する工程と、当該絶縁層を介してpn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する工程とを含む。実施形態6に係る半導体装置の製造方法においては、半導体装置としてメサ型のpnダイオードを製造する。
図5及び図6は、実施形態6に係る半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図5(a)〜図5(d)及び図6(a)〜図6(d)は各工程図である。
実施形態6に係る半導体装置の製造方法は、図5及び図6に示すように、「半導体基体形成工程」、「溝形成工程」、「絶縁層形成工程」、「ガラス層形成工程」、「フォトレジスト形成工程」、「酸化膜除去工程」、「粗面化領域形成工程」、「電極形成工程」及び「半導体基体切断工程」をこの順序で実施する。以下、実施形態6に係る半導体装置の製造方法を工程順に説明する。
実施形態6に係る半導体装置の製造方法は、図5及び図6に示すように、「半導体基体形成工程」、「溝形成工程」、「絶縁層形成工程」、「ガラス層形成工程」、「フォトレジスト形成工程」、「酸化膜除去工程」、「粗面化領域形成工程」、「電極形成工程」及び「半導体基体切断工程」をこの順序で実施する。以下、実施形態6に係る半導体装置の製造方法を工程順に説明する。
(a)半導体基体形成工程
まず、n−型半導体基板(n−型シリコン基板)110の一方の表面からのp型不純物の拡散によりp+型拡散層112、他方の表面からのn型不純物の拡散によりn+型拡散層114を形成して、主面に平行なpn接合が形成された半導体基体を形成する。その後、熱酸化によりp+型拡散層112及びn+型拡散層114の表面に酸化膜116,118を形成する(図5(a)参照。)。
まず、n−型半導体基板(n−型シリコン基板)110の一方の表面からのp型不純物の拡散によりp+型拡散層112、他方の表面からのn型不純物の拡散によりn+型拡散層114を形成して、主面に平行なpn接合が形成された半導体基体を形成する。その後、熱酸化によりp+型拡散層112及びn+型拡散層114の表面に酸化膜116,118を形成する(図5(a)参照。)。
(b)溝形成工程
次に、フォトエッチング法によって、酸化膜116の所定部位に所定の開口部を形成する。酸化膜のエッチング後、引き続いて半導体基体のエッチングを行い、半導体基体の一方の表面からpn接合を超える深さの溝120を形成する(図5(b)参照。)。このとき、溝の内面にpn接合露出部Aが形成される。
次に、フォトエッチング法によって、酸化膜116の所定部位に所定の開口部を形成する。酸化膜のエッチング後、引き続いて半導体基体のエッチングを行い、半導体基体の一方の表面からpn接合を超える深さの溝120を形成する(図5(b)参照。)。このとき、溝の内面にpn接合露出部Aが形成される。
(c)絶縁層形成工程
次に、ドライ酸素(DryO2)を用いた熱酸化法によって、溝120の内面にシリコン酸化膜からなる絶縁層121を形成する(図5(c)参照。)。絶縁層121の厚さは、5nm〜60nmの範囲内(例えば20nm)とする。絶縁層の形成は、半導体基体を拡散炉に入れた後、酸素ガスを流しながら900℃の温度で10分処理することにより行う。絶縁層121の厚さが5nm未満であると逆方向電流低減の効果が得られなくなる場合がある。一方、絶縁層121の厚さが60nmを超えると次のガラス層形成工程で電気泳動法によりガラス組成物からなる層を形成することができなくなる場合がある。
次に、ドライ酸素(DryO2)を用いた熱酸化法によって、溝120の内面にシリコン酸化膜からなる絶縁層121を形成する(図5(c)参照。)。絶縁層121の厚さは、5nm〜60nmの範囲内(例えば20nm)とする。絶縁層の形成は、半導体基体を拡散炉に入れた後、酸素ガスを流しながら900℃の温度で10分処理することにより行う。絶縁層121の厚さが5nm未満であると逆方向電流低減の効果が得られなくなる場合がある。一方、絶縁層121の厚さが60nmを超えると次のガラス層形成工程で電気泳動法によりガラス組成物からなる層を形成することができなくなる場合がある。
(d)ガラス層形成工程
次に、電気泳動法により溝120の内面及びその近傍の半導体基体表面に実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成し、その後、当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することにより、パッシベーション用のガラス層124を形成する(図5(d)参照。)。なお、溝120の内面に半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成する際には、溝120の内面を絶縁層121を介して被覆するように半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成する。従って、溝120の内部におけるpn接合露出部Aは絶縁層121を介してガラス層124により覆われた状態となる。
次に、電気泳動法により溝120の内面及びその近傍の半導体基体表面に実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成し、その後、当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することにより、パッシベーション用のガラス層124を形成する(図5(d)参照。)。なお、溝120の内面に半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成する際には、溝120の内面を絶縁層121を介して被覆するように半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成する。従って、溝120の内部におけるpn接合露出部Aは絶縁層121を介してガラス層124により覆われた状態となる。
(e)酸化膜除去工程
次に、ガラス層124の表面を覆うようにフォトレジスト126を形成した後、当該フォトレジスト126をマスクとして酸化膜116のエッチングを行い、Niめっき電極膜を形成する部位130における酸化膜116を除去する(図6(a)参照。)。
次に、ガラス層124の表面を覆うようにフォトレジスト126を形成した後、当該フォトレジスト126をマスクとして酸化膜116のエッチングを行い、Niめっき電極膜を形成する部位130における酸化膜116を除去する(図6(a)参照。)。
(f)粗面化領域形成工程
次に、Niめっき電極膜を形成する部位130における半導体基体表面の粗面化処理を行い、Niめっき電極と半導体基体との密着性を高くするための粗面化領域132を形成する(図6(b)参照。)。
次に、Niめっき電極膜を形成する部位130における半導体基体表面の粗面化処理を行い、Niめっき電極と半導体基体との密着性を高くするための粗面化領域132を形成する(図6(b)参照。)。
(g)電極形成工程
次に、半導体基体にNiめっきを行い、粗面化領域132上にアノード電極134を形成するとともに、半導体基体の他方の表面にカソード電極136を形成する(図6(c)参照。)。
次に、半導体基体にNiめっきを行い、粗面化領域132上にアノード電極134を形成するとともに、半導体基体の他方の表面にカソード電極136を形成する(図6(c)参照。)。
(h)半導体基体切断工程
次に、ダイシング等により、ガラス層124の中央部において半導体基体を切断して半導体基体をチップ化して、半導体装置(メサ型のpnダイオード)102を作製する(図6(d)参照。)。
次に、ダイシング等により、ガラス層124の中央部において半導体基体を切断して半導体基体をチップ化して、半導体装置(メサ型のpnダイオード)102を作製する(図6(d)参照。)。
以上のようにして、高耐圧のメサ型半導体装置(実施形態6に係る半導体装置)102を製造することができる。
[実施形態7]
実施形態7に係る半導体装置の製造方法は、実施形態5に係る半導体装置の製造方法と同様に、pn接合が露出するpn接合露出部を有する半導体素子を準備する第1工程と、pn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する第2工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法である。そして、当該第2工程においては、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物を用いてガラス層を形成する。但し、実施形態7に係る半導体装置の製造方法においては、実施形態5に係る半導体装置の製造方法の場合とは異なり、第2工程が、半導体基体の表面におけるpn接合露出部上に絶縁層を形成する工程と、当該絶縁層を介してpn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する工程とを含む。実施形態7に係る半導体装置の製造方法においては、半導体装置としてプレーナー型のpnダイオードを製造する。
実施形態7に係る半導体装置の製造方法は、実施形態5に係る半導体装置の製造方法と同様に、pn接合が露出するpn接合露出部を有する半導体素子を準備する第1工程と、pn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する第2工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法である。そして、当該第2工程においては、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物を用いてガラス層を形成する。但し、実施形態7に係る半導体装置の製造方法においては、実施形態5に係る半導体装置の製造方法の場合とは異なり、第2工程が、半導体基体の表面におけるpn接合露出部上に絶縁層を形成する工程と、当該絶縁層を介してpn接合露出部を覆うようにガラス層を形成する工程とを含む。実施形態7に係る半導体装置の製造方法においては、半導体装置としてプレーナー型のpnダイオードを製造する。
図7及び図8は、実施形態5に係る半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図7(a)〜図7(d)及び図8(a)〜図8(d)は各工程図である。
実施形態5に係る半導体装置の製造方法は、図7及び図8に示すように、「半導体基体準備工程」、「p+型拡散層形成工程」、「n+型拡散層形成工程」、「絶縁層形成工程」、「ガラス層形成工程」、「エッチング工程」、「電極形成工程」及び「半導体基体切断工程」をこの順序で実施する。以下、実施形態7に係る半導体装置の製造方法を工程順に説明する。
実施形態5に係る半導体装置の製造方法は、図7及び図8に示すように、「半導体基体準備工程」、「p+型拡散層形成工程」、「n+型拡散層形成工程」、「絶縁層形成工程」、「ガラス層形成工程」、「エッチング工程」、「電極形成工程」及び「半導体基体切断工程」をこの順序で実施する。以下、実施形態7に係る半導体装置の製造方法を工程順に説明する。
(a)半導体基体準備工程
まず、n+型シリコン基板210上にn−型エピタキシャル層212が積層された半導体基体を準備する(図7(a)参照。)。
まず、n+型シリコン基板210上にn−型エピタキシャル層212が積層された半導体基体を準備する(図7(a)参照。)。
(b)p+型拡散層形成工程
次に、マスクM1を形成した後、当該マスクM1を介してn−型エピタキシャル層212の表面における所定領域にイオン注入法によりp型不純物(例えばボロンイオン)を導入する。その後、熱拡散することにより、p+型拡散層214を形成する(図7(b)参照。)。
次に、マスクM1を形成した後、当該マスクM1を介してn−型エピタキシャル層212の表面における所定領域にイオン注入法によりp型不純物(例えばボロンイオン)を導入する。その後、熱拡散することにより、p+型拡散層214を形成する(図7(b)参照。)。
(c)n+型拡散層形成工程
次に、マスクM1を除去するとともにマスクM2を形成した後、当該マスクM2を介してn−型エピタキシャル層212の表面における所定領域にイオン注入法によりn型不純物(例えばヒ素イオン)を導入する。その後、熱拡散することにより、n+型拡散層216を形成する(図7(c)参照。)。このとき、半導体基体の表面にpn接合露出部Aが形成される。
次に、マスクM1を除去するとともにマスクM2を形成した後、当該マスクM2を介してn−型エピタキシャル層212の表面における所定領域にイオン注入法によりn型不純物(例えばヒ素イオン)を導入する。その後、熱拡散することにより、n+型拡散層216を形成する(図7(c)参照。)。このとき、半導体基体の表面にpn接合露出部Aが形成される。
(d)絶縁層形成工程
次に、マスクM2を除去した後、ドライ酸素(DryO2)を用いた熱酸化法によって、n−型エピタキシャル層212の表面(及びn+型シリコン基板210の裏面)にシリコン酸化膜からなる絶縁層218を形成する(図7(d)参照。)。絶縁層218の厚さは、5nm〜60nmの範囲内(例えば20nm)とする。絶縁層218の形成は、半導体基体を拡散炉に入れた後、酸素ガスを流しながら900℃の温度で10分処理することにより行う。絶縁層218の厚さが5nm未満であると逆方向電流低減の効果が得られなくなる場合がある。一方、絶縁層218の厚さが60nmを超えると次のガラス層形成工程で電気泳動法によりガラス組成物からなる層を形成することができなくなる場合がある。
次に、マスクM2を除去した後、ドライ酸素(DryO2)を用いた熱酸化法によって、n−型エピタキシャル層212の表面(及びn+型シリコン基板210の裏面)にシリコン酸化膜からなる絶縁層218を形成する(図7(d)参照。)。絶縁層218の厚さは、5nm〜60nmの範囲内(例えば20nm)とする。絶縁層218の形成は、半導体基体を拡散炉に入れた後、酸素ガスを流しながら900℃の温度で10分処理することにより行う。絶縁層218の厚さが5nm未満であると逆方向電流低減の効果が得られなくなる場合がある。一方、絶縁層218の厚さが60nmを超えると次のガラス層形成工程で電気泳動法によりガラス組成物からなる層を形成することができなくなる場合がある。
(e)ガラス層形成工程
次に、絶縁層218の表面に、電気泳動法により、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成し、その後、当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することにより、パッシベーション用のガラス層220を形成する(図8(a)参照。)。
次に、絶縁層218の表面に、電気泳動法により、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成し、その後、当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することにより、パッシベーション用のガラス層220を形成する(図8(a)参照。)。
(f)エッチング工程
次に、ガラス層220の表面にマスクM3を形成した後、ガラス層220のエッチングを行い(図8(b)参照。)、引き続き、絶縁層218のエッチングを行う(図8(c)参照。)。これにより、n−型エピタキシャル層212の表面における所定領域に絶縁層218及びガラス層220が形成されることとなる。
次に、ガラス層220の表面にマスクM3を形成した後、ガラス層220のエッチングを行い(図8(b)参照。)、引き続き、絶縁層218のエッチングを行う(図8(c)参照。)。これにより、n−型エピタキシャル層212の表面における所定領域に絶縁層218及びガラス層220が形成されることとなる。
(g)電極形成工程
次に、マスクM3を除去した後、半導体基体の表面におけるガラス層220で囲まれた領域にアノード電極222を形成するとともに、半導体基体の裏面にカソード電極224を形成する(図8(d)参照。)。
次に、マスクM3を除去した後、半導体基体の表面におけるガラス層220で囲まれた領域にアノード電極222を形成するとともに、半導体基体の裏面にカソード電極224を形成する(図8(d)参照。)。
(h)半導体基体切断工程
次に、ダイシング等により、半導体基体を切断して半導体基体をチップ化して、半導体装置(プレーナー型のpnダイオード)202を製造する(図示せず。)。
次に、ダイシング等により、半導体基体を切断して半導体基体をチップ化して、半導体装置(プレーナー型のpnダイオード)202を製造する(図示せず。)。
以上のようにして、高耐圧のプレーナー型半導体装置(実施形態7に係る半導体装置)202を製造することができる。
[実施例]
1.試料の調整
図9は、実施例の条件及び結果を示す図表である。実施例1〜8及び比較例1〜2に示す組成比(図9参照。)になるように原料を調合し、混合機でよく攪拌した後、その混合した原料を電気炉中で所定温度(1350℃〜1550℃)まで上昇させた白金ルツボに入れ、2時間溶融させた。その後、融液を水冷ロールに流し出して薄片状のガラスフレークを得た。このガラスフレークをボールミルで平均粒径が5μmとなるまで粉砕して、粉末状のガラス組成物を得た。
1.試料の調整
図9は、実施例の条件及び結果を示す図表である。実施例1〜8及び比較例1〜2に示す組成比(図9参照。)になるように原料を調合し、混合機でよく攪拌した後、その混合した原料を電気炉中で所定温度(1350℃〜1550℃)まで上昇させた白金ルツボに入れ、2時間溶融させた。その後、融液を水冷ロールに流し出して薄片状のガラスフレークを得た。このガラスフレークをボールミルで平均粒径が5μmとなるまで粉砕して、粉末状のガラス組成物を得た。
なお、実施例において使用した原料は、SiO2、H3BO3、Al2O3、ZnO、CaCO3、MgO、BaCO3、NiO、ZrO2及びPbOである。
2.評価
上記方法により得た各ガラス組成物を用いて以下の評価項目により評価した。
上記方法により得た各ガラス組成物を用いて以下の評価項目により評価した。
(1)評価項目1(環境負荷)
本発明の目的が「鉛を含まないガラス材料を用いて、従来の『珪酸鉛を主成分としたガラス材料』を用いた場合と同様に高耐圧の半導体装置を製造することを可能とする」ことにあるため、鉛成分を含まない場合に「○」の評価を与え、鉛成分を含む場合に「×」の評価を与えた。
本発明の目的が「鉛を含まないガラス材料を用いて、従来の『珪酸鉛を主成分としたガラス材料』を用いた場合と同様に高耐圧の半導体装置を製造することを可能とする」ことにあるため、鉛成分を含まない場合に「○」の評価を与え、鉛成分を含む場合に「×」の評価を与えた。
(2)評価項目2(焼成温度)
焼成温度が高すぎると製造中の半導体装置に与える影響が大きくなるため、焼成温度が900℃以下である場合に「○」の評価を与え、焼成温度が900℃を超える場合に「×」の評価を与えた。
焼成温度が高すぎると製造中の半導体装置に与える影響が大きくなるため、焼成温度が900℃以下である場合に「○」の評価を与え、焼成温度が900℃を超える場合に「×」の評価を与えた。
(3)評価項目3(耐薬品性)
ガラス組成物が王水及びめっき液の両方に対して難溶性を示す場合に「○」の評価を与え、王水及びめっき液の少なくとも一方に対して溶解性を示す場合に「×」の評価を与えた。
ガラス組成物が王水及びめっき液の両方に対して難溶性を示す場合に「○」の評価を与え、王水及びめっき液の少なくとも一方に対して溶解性を示す場合に「×」の評価を与えた。
(4)評価項目4(平均線膨張率)
上記した「1.試料の調整」の欄で得られた融液から薄片状のガラス板を作製し、当該薄片状のガラス板を用いて、50℃〜550℃におけるガラス組成物の平均線膨張率を測定した。平均線膨張率の測定は、島津製作所製の熱機械分析装置TMA−60を用いて、長さ20mmのシリコン単結晶を標準試料として、全膨張測定法(昇温速度10℃/分)により行った。
上記した「1.試料の調整」の欄で得られた融液から薄片状のガラス板を作製し、当該薄片状のガラス板を用いて、50℃〜550℃におけるガラス組成物の平均線膨張率を測定した。平均線膨張率の測定は、島津製作所製の熱機械分析装置TMA−60を用いて、長さ20mmのシリコン単結晶を標準試料として、全膨張測定法(昇温速度10℃/分)により行った。
図10は、平均線膨張率の測定結果の一例を示す図である。図10(a)は実施例3に係る半導体接合保護用ガラス組成物における測定結果を示す図であり、図10(b)は比較例1に係る半導体接合保護用ガラス組成物における測定結果を示す図である。50℃〜550℃におけるガラス組成物の平均線膨張率とシリコンの線膨張率(3.73×10−6)との差が「0.4×10−6」以下の場合に「○」の評価を与え、当該差が「0.4×10−6」を超える場合に「×」の評価を与えた。なお、図9の評価項目4の欄中、括弧内の数字は、50℃〜550℃におけるガラス組成物の平均線膨張率×10+6の値を示す。
(5)評価項目5(絶縁性)
実施形態4又は6に係る半導体装置の製造方法と同様の方法によって半導体装置(pnダイオード)を作製し、作製した半導体装置の逆方向特性を測定した。なお、実施例7〜8及び比較例1〜2においては、実施形態4に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製し、実施例1〜6においては、実施形態6に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製した。その結果、半導体装置の逆方向特性が正常範囲にある場合に「○」の評価を与え、半導体装置の逆方向特性が正常範囲にない場合に「×」の評価を与えた。
実施形態4又は6に係る半導体装置の製造方法と同様の方法によって半導体装置(pnダイオード)を作製し、作製した半導体装置の逆方向特性を測定した。なお、実施例7〜8及び比較例1〜2においては、実施形態4に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製し、実施例1〜6においては、実施形態6に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製した。その結果、半導体装置の逆方向特性が正常範囲にある場合に「○」の評価を与え、半導体装置の逆方向特性が正常範囲にない場合に「×」の評価を与えた。
(6)評価項目6(結晶化の有無)
実施形態4又は6に係る半導体装置の製造方法と同様の方法によって半導体装置(pnダイオード)を作製した。なお、実施例7〜8及び比較例1〜2においては、実施形態4に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製し、実施例1〜6においては、実施形態6に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製した。その結果、ガラス組成物からなる層をガラス化する過程で、結晶化することなくガラス化できた場合に「○」の評価を与え、結晶化によりガラス化できなかった場合に「×」の評価を与えた。
実施形態4又は6に係る半導体装置の製造方法と同様の方法によって半導体装置(pnダイオード)を作製した。なお、実施例7〜8及び比較例1〜2においては、実施形態4に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製し、実施例1〜6においては、実施形態6に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製した。その結果、ガラス組成物からなる層をガラス化する過程で、結晶化することなくガラス化できた場合に「○」の評価を与え、結晶化によりガラス化できなかった場合に「×」の評価を与えた。
(7)評価項目7(泡発生の有無)
実施形態4又は6に係る半導体装置の製造方法と同様の方法によって半導体装置(pnダイオード)を作製し、ガラス化の過程でガラス層124の内部(特に、シリコン基板との境界面近傍)に泡が発生しているかどうかを観察した(予備評価)。また、10mm角のシリコン基板上に実施例1〜6及び比較例1〜2に係る半導体接合保護用ガラス組成物を塗布して半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成するとともに当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することによりガラス層を形成し、ガラス層の内部(特に、半導体基体との境界面近傍)に泡が発生しているかどうかを観察した(本評価)。なお、実施例7〜8及び比較例1〜2においては、実施形態4に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製し、実施例1〜6においては、実施形態6に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製した。
実施形態4又は6に係る半導体装置の製造方法と同様の方法によって半導体装置(pnダイオード)を作製し、ガラス化の過程でガラス層124の内部(特に、シリコン基板との境界面近傍)に泡が発生しているかどうかを観察した(予備評価)。また、10mm角のシリコン基板上に実施例1〜6及び比較例1〜2に係る半導体接合保護用ガラス組成物を塗布して半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成するとともに当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することによりガラス層を形成し、ガラス層の内部(特に、半導体基体との境界面近傍)に泡が発生しているかどうかを観察した(本評価)。なお、実施例7〜8及び比較例1〜2においては、実施形態4に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製し、実施例1〜6においては、実施形態6に係る半導体装置の製造方法によって半導体装置を作製した。
図11は、予備評価においてガラス層124の内部に発生する泡bを説明するために示す図である。図11(a)は泡bが発生しなかった場合の半導体装置の断面図であり、図11(b)は泡bが発生した場合の半導体装置の断面図である。図12は、本評価においてガラス層124の内部に発生する泡bを説明するために示す写真である。図12(a)は泡bが発生しなかった場合におけるシリコン基板とガラス層との境界面を拡大して示す図であり、図12(b)は泡bが発生した場合におけるシリコン基板とガラス層との境界面を拡大して示す図である。実験の結果、予備評価の結果と本発明の評価結果には良好な対応関係があることがわかった。また、本評価において、ガラス層の内部に直径50μm以上の泡が1個も発生しなかった場合に「○」の評価を与え、ガラス層の内部に直径50μm以上の泡が1個〜20個発生した場合に「△」の評価を与え、ガラス層の内部に直径50μm以上の泡が21個以上発生した場合に「×」の評価を与えた。
(8)総合評価
上記した評価項目1〜7についての各評価がすべて「○」の場合に「○」の評価を与え、各評価のうち1つでも「△」又は「×」がある場合に「×」の評価を与えた。
上記した評価項目1〜7についての各評価がすべて「○」の場合に「○」の評価を与え、各評価のうち1つでも「△」又は「×」がある場合に「×」の評価を与えた。
3.評価結果
図9からも分かるように、比較例1〜2に係るガラス組成物はいずれも、いずれかの評価項目で「×」の評価があり、「×」の総合評価が得られた。すなわち、比較例1に係るガラス組成物は、評価項目1及び4で「×」の評価が得られた。また、比較例2に係るガラス組成物は、評価項目3及び4で「×」の評価が得られた。
図9からも分かるように、比較例1〜2に係るガラス組成物はいずれも、いずれかの評価項目で「×」の評価があり、「×」の総合評価が得られた。すなわち、比較例1に係るガラス組成物は、評価項目1及び4で「×」の評価が得られた。また、比較例2に係るガラス組成物は、評価項目3及び4で「×」の評価が得られた。
これに対して、実施例1〜8に係るガラス組成物はいずれも、すべての評価項目(評価項目1〜7)について「○」の評価が得られた。その結果、実施例1〜8に係るガラス組成物はいずれも、鉛を含まないガラス材料でありながら、(a)適正な温度(例えば900℃以下)で焼成できること、(b)工程で使用する薬品に耐えること、(c)シリコンの線膨張率に近い線膨張率を有すること(特に50℃〜550℃における平均線膨張率がシリコンの線膨張率に近いこと)及び(d)優れた絶縁性を有することという条件をすべて満たし、さらには、(e)ガラス化の過程で結晶化しないこと、及び、(f)ガラス層を形成する過程でシリコン基板との境界面から発生することがある泡の発生を抑制して、半導体装置の逆方向耐圧特性が劣化するという事態の発生を抑制することを可能とする、ガラス組成物であることが分かった。
なお、別の実験により、実施例1〜6に係る半導体装置は、実施例7〜8に係る半導体装置の場合によりも、ガラス層の組成や焼成条件によらず、逆方向電流の低い半導体装置となることも分かった。
また、別の実験により、実施例1〜6に係る半導体装置は、実施例7〜8に係る半導体装置の場合よりも、ガラス組成物からなる層を焼成してガラス層を形成する過程でシリコン基板とガラス層との境界面から泡が発生し難くなることも分かった。
また、別の実験により、実施例1〜8に係る半導体装置を樹脂でモールドして樹脂封止型半導体装置としたときに、比較例1に係る半導体装置を樹脂でモールドして樹脂封止型半導体装置としたものよりも、高温逆バイアス耐量が高くなることも分かった。
[予備実験]
なお、上記の実施例1〜8の組成を決定するにあたっては、18水準による予備実験を行い、この結果を参考にした。図13は、18水準の組成及び結果を示す図表である。図13から以下の(1)〜(4)の事項が分かった。
なお、上記の実施例1〜8の組成を決定するにあたっては、18水準による予備実験を行い、この結果を参考にした。図13は、18水準の組成及び結果を示す図表である。図13から以下の(1)〜(4)の事項が分かった。
(1)ガラス化の過程での結晶化のし難さの観点から言えば、SiO2の含有量とB2O3の含有量とを合計した値が小さい方が結晶化し難くなる傾向にあり、Al2O3の含有量が大きい方が結晶化し難くなる傾向にあり、ZnOの含有量が小さい方が結晶化し難くなる傾向にあり、アルカリ土類金属酸化物の含有量が大きい方が結晶化し難くなる傾向にあることが分かった。
(2)50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨率αの観点から言えば、SiO2の含有量とB2O3の含有量とを合計した値が大きい方がαが小さくなる傾向にあり、Al2O3の含有量が大きい方がαが小さくなる傾向にあることが分かった。なお、ZnOに関して言えば、ZnOの含有量が大きい方がαが小さくなる傾向にあることが分かったが、これは結晶化によりαが小さくなっているためで、ガラス化のためにはZnOの含有量が小さい方がよいと考えられる。
(3)ガラス転移温度Tgの観点から言えば、SiO2の含有量とB2O3の含有量とを合計した値が小さい方がTgが低くなる傾向にあり、SiO2の含有量に対するB2O3の含有量の比率が大きい方がTgが低くなる傾向にあり、Al2O3の含有量が小さい方がTgが低くなる傾向にあり、ZnOの含有量が大きい方がTgが低くなる傾向にあることが分かった。
(4)屈伏点(軟化温度)Tsの観点から言えば、SiO2の含有量とB2O3の含有量とを合計した値が小さい方がTsが低くなる傾向にあり、SiO2の含有量に対するB2O3の含有量の比率が大きい方がTsが低くなる傾向にあり、BaOの含有量が大きい方がTsが低くなる傾向にあることが分かった。
以上、本発明の半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
(1)上記の実施形態3においては、基本的には実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物と同様の組成をべースとしつつもニッケル酸化物を含有しないガラス組成物を用いて本発明を半導体接合保護用ガラス組成物を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基本的には実施形態2に係る半導体接合保護用ガラス組成物と同様の組成をべースとしつつもニッケル酸化物を含有しないガラス組成物も本発明に含まれる。
(2)上記の実施形態1及び2においては、「ニッケル酸化物、銅酸化物、マンガン酸化物及びジルコニウム酸化物よりなる群から選択された少なくとも1つの金属酸化物(ガラス化の過程で泡の発生を抑制する性質を有する金属酸化物)」として、ニッケル酸化物を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。ニッケル酸化物に代えて、例えば、銅酸化物、マンガン酸化物又はジルコニウム酸化物を用いてもよい。
(3)本発明は「Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しない半導体接合保護用ガラス組成物」に関するものであるが、本発明には、「Pbと、Pと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しない半導体接合保護用ガラス組成物」も含まれる。
(4)上記の実施形態4〜7においては、実施形態1に係る半導体接合保護用ガラス組成物を用いてガラス層を形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施形態2又は3に係る半導体接合保護用ガラス組成物を用いてガラス層を形成してもよい。さらにまた、請求項1又は3の範囲に入る別の半導体接合保護用ガラス組成物を用いてガラス層を形成してもよい。
(5)上記の各実施形態においては、ダイオード(メサ型のpnダイオード、プレーナー型のpnダイオード)を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。pn接合が露出する半導体装置全般(例えば、サイリスター、パワーMOSFET、IGBT等。)に本発明を適用することもできる。
100,102,200,202,900…半導体装置、110,910…n−型半導体基板、112,912…p+型拡散層、114,214,914…n−型拡散層、116,118,916,918…酸化膜、120,920…溝、121,218…絶縁層、124,215,217,220,924…ガラス層、126,926…フォトレジスト、130,930…Niめっき電極膜を形成する部位、132,932…粗面化領域、134,934…アノード電極、136,936…カソード電極、210…n+型半導体基板、212…n−型エピタキシャル層、216…n+型拡散層、222…アノード電極層、224…カソード電極層、b…泡
Claims (20)
- pn接合が露出するpn接合露出部を有するシリコン製半導体素子における前記pn接合露出部を覆うように形成するガラス層を形成するために用いる半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法であって、
少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうち少なくとも2つのアルカリ土類金属の酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しないガラス原料を溶融させて得られる融液から、SiO2の含有量が49.5mol%〜64.3mol%の範囲内にあり、B2O3の含有量が8.4mol%〜17.9mol%の範囲内にあり、Al2O3の含有量が3.7mol%〜14.8mol%の範囲内にあり、ZnOの含有量が3.9mol%〜14.2mol%の範囲内にあり、アルカリ土類金属の酸化物の含有量が7.4mol%〜12.9mol%の範囲内にあり、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率が3.33×10−6〜4.13×10−6の範囲内にある粉末状の半導体接合保護用ガラス組成物を作製することを特徴とする半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法。 - 前記半導体接合保護用ガラス組成物の、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨張率が3.38×10−6〜4.08×10−6の範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法。
- 前記半導体接合保護用ガラス組成物は、前記半導体接合保護用ガラス組成物を焼成してガラス層を形成する際に結晶化することなくガラス層を形成可能な半導体接合保護用ガラス組成物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法。
- SiO2の含有量とB2O3の含有量とを合計した値が、65mol%〜75mol%の範囲内にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法。
- 前記半導体接合保護用ガラス組成物は、前記アルカリ土類金属の酸化物として、CaO、MgO及びBaOのすべてを含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法。
- CaO含有量が2.0mol%〜5.3mol%の範囲内にあり、MgO含有量が1.0mol%〜2.3mol%の範囲内にあり、BaO含有量が2.6mol%〜5.3mol%の範囲内にあることを特徴とする請求項5に記載の半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法。
- 前記半導体接合保護用ガラス組成物は、前記アルカリ土類金属の酸化物として、CaO及びBaOを含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法。
- 前記アルカリ土類金属の酸化物のうち、CaO含有量が2.0mol%〜7.6mol%の範囲内にあり、BaO含有量が3.7mol%〜5.9mol%の範囲内にあることを特徴とする請求項7に記載の半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法。
- 前記半導体接合保護用ガラス組成物は、ニッケル酸化物、銅酸化物、マンガン酸化物及びジルコニウム酸化物よりなる群から選択された少なくとも1つの金属酸化物をさらに含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法。
- ニッケル酸化物、銅酸化物、マンガン酸化物及びジルコニウム酸化物よりなる群から選択された少なくとも1つの金属酸化物の含有量が0.01mol%〜2.0mol%の範囲内にあることを特徴とする請求項9に記載の半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法。
- pn接合が露出するpn接合露出部を有するシリコン製半導体素子を準備する第1工程と、
前記pn接合露出部を覆うように半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を形成した後、当該半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することによりガラス層を形成する第2工程とをこの順序で含む半導体装置の製造方法であって、
前記第2工程においては、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうち少なくとも2つのアルカリ土類金属の酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有しないガラス原料を溶融させて得られる融液から作製されたガラス微粒子からなり、SiO2の含有量が49.5mol%〜64.3mol%の範囲内にあり、B2O3の含有量が8.4mol%〜17.9mol%の範囲内にあり、Al2O3の含有量が3.7mol%〜14.8mol%の範囲内にあり、ZnOの含有量が3.9mol%〜14.2mol%の範囲内にあり、アルカリ土類金属の酸化物の含有量が7.4mol%〜12.9mol%の範囲内にあり、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨率が3.33×10−6〜4.13×10−6の範囲内にある半導体接合保護用ガラス組成物を用いて前記ガラス層を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第2工程においては、前記半導体接合保護用ガラス組成物からなる層を焼成することにより結晶化することなくガラス層を形成することを特徴とする請求項11に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1工程は、主面に平行なpn接合を備える半導体基体を準備する工程と、前記半導体基体の一方の表面から前記pn接合を超える深さの溝を形成することにより、前記溝の内部に前記pn接合露出部を形成する工程とを含み、
前記第2工程は、前記溝の内部における前記pn接合露出部を覆うように前記ガラス層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項11又は12に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第2工程は、前記溝の内部における前記pn接合露出部を直接覆うように前記ガラス層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2工程は、前記溝の内部における前記pn接合露出部上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を介して前記pn接合露出部を覆うように前記ガラス層を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1工程は、半導体基体の表面に前記pn接合露出部を形成する工程を含み、
前記第2工程は、前記半導体基体の表面における前記pn接合露出部を覆うように前記ガラス層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項11又は12に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第2工程は、前記半導体基体の表面における前記pn接合露出部を直接覆うように前記ガラス層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項16に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2工程は、前記半導体基体の表面における前記pn接合露出部上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を介して前記pn接合露出部を覆うように前記ガラス層を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項16に記載の半導体装置の製造方法。
- pn接合が露出するpn接合露出部を有するシリコン製半導体素子と、
前記pn接合露出部を覆うガラス層とを備える半導体装置であって、
前記ガラス層は、少なくともSiO2と、B2O3と、Al2O3と、ZnOと、CaO、MgO及びBaOのうち少なくとも2つのアルカリ土類金属の酸化物とを含有し、かつ、Pbと、Asと、Sbと、Liと、Naと、Kとを実質的に含有せず、かつ、SiO2の含有量が49.5mol%〜64.3mol%の範囲内にあり、B2O3の含有量が8.4mol%〜17.9mol%の範囲内にあり、Al2O3の含有量が3.7mol%〜14.8mol%の範囲内にあり、ZnOの含有量が3.9mol%〜14.2mol%の範囲内にあり、アルカリ土類金属の酸化物の含有量が7.4mol%〜12.9mol%の範囲内にあり、50℃〜550℃の温度範囲における平均線膨率が3.33×10−6〜4.13×10−6の範囲内にあることを特徴とする半導体装置。 - 前記ガラス層は、結晶化していないことを特徴とする請求項19に記載の半導体装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2012/061777 WO2013168237A1 (ja) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5827398B2 true JP5827398B2 (ja) | 2015-12-02 |
JPWO2013168237A1 JPWO2013168237A1 (ja) | 2015-12-24 |
Family
ID=49550322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014514287A Active JP5827398B2 (ja) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | 半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9318401B2 (ja) |
EP (1) | EP2849213B1 (ja) |
JP (1) | JP5827398B2 (ja) |
CN (1) | CN103890919B (ja) |
WO (1) | WO2013168237A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9159549B2 (en) | 2011-05-26 | 2015-10-13 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Glass composition for protecting semiconductor junction, method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
EP2849213B1 (en) * | 2012-05-08 | 2017-04-19 | Shindengen Electric Manufacturing Co. Ltd. | Glass composition for protecting semiconductor junction, method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
JP5508547B1 (ja) * | 2012-05-08 | 2014-06-04 | 新電元工業株式会社 | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
EP2983197B1 (en) * | 2013-03-29 | 2018-01-31 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Glass composition for protecting semiconductor junction, method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
CN107533976B (zh) * | 2014-10-31 | 2020-12-22 | 新电元工业株式会社 | 半导体装置的制造方法以及抗蚀玻璃 |
CN105981141B (zh) * | 2014-11-13 | 2018-09-18 | 新电元工业株式会社 | 半导体装置的制造方法以及玻璃覆盖膜形成装置 |
CN104599963B (zh) * | 2015-01-15 | 2017-12-19 | 苏州启澜功率电子有限公司 | 一种台面芯片双面电泳玻璃钝化工艺 |
WO2018096643A1 (ja) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | 新電元工業株式会社 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
JP7218531B2 (ja) * | 2018-10-04 | 2023-02-07 | 日本電気硝子株式会社 | 半導体素子被覆用ガラス及びこれを用いた半導体被覆用材料 |
CN109755209A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-05-14 | 常州星海电子股份有限公司 | 一种高可靠光阻玻璃钝化芯片及其加工方法 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5336463A (en) * | 1976-09-16 | 1978-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPS5526656A (en) * | 1978-08-17 | 1980-02-26 | Hitachi Ltd | Semiconductor element coverd with glass |
JPS5571646A (en) * | 1978-11-24 | 1980-05-29 | Hitachi Ltd | Glass composition |
JPS57202742A (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-11 | Toshiba Corp | Glass for semiconductor coating |
JPS5855345A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-01 | Hitachi Ltd | 半導体装置用ガラス組成物 |
JPH02163938A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-25 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
JPH10294473A (ja) * | 1997-04-17 | 1998-11-04 | Hitachi Ltd | 面実装型半導体装置及びその製造方法 |
JP2002016272A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Kyocera Corp | 光電変換装置 |
JP2002190553A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Toshiba Components Co Ltd | 樹脂封止型半導体素子及びその製造方法 |
JP2003267750A (ja) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Nihon Yamamura Glass Co Ltd | 抵抗体被覆用ガラス組成物 |
JP2005298259A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Murata Mfg Co Ltd | ガラスセラミック原料組成物、ガラスセラミック焼結体およびガラスセラミック多層基板 |
JP2006253669A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-09-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 配線基板 |
JP2011153049A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体被覆用ガラスおよびそれを用いてなる半導体被覆用材料 |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1180908A (en) | 1966-11-17 | 1970-02-11 | English Electric Co Ltd | Improvements in or relating to processes for Forming an Insulating Coating on Silicon, and to Coated Silicon |
JPS5240071A (en) | 1975-09-26 | 1977-03-28 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
DE2730130C2 (de) | 1976-09-14 | 1987-11-12 | Mitsubishi Denki K.K., Tokyo | Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen |
JPS5393783A (en) | 1977-01-26 | 1978-08-17 | Nec Home Electronics Ltd | Mesa type semiconductor device |
JPS56104443A (en) * | 1980-01-23 | 1981-08-20 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
US5298330A (en) * | 1987-08-31 | 1994-03-29 | Ferro Corporation | Thick film paste compositions for use with an aluminum nitride substrate |
JPH01186629A (ja) | 1988-01-14 | 1989-07-26 | Rohm Co Ltd | メサ型半導体素子の製造方法 |
US5047369A (en) * | 1989-05-01 | 1991-09-10 | At&T Bell Laboratories | Fabrication of semiconductor devices using phosphosilicate glasses |
JPH05336463A (ja) | 1992-06-03 | 1993-12-17 | Sony Corp | テレビジョン受像機 |
US5433794A (en) | 1992-12-10 | 1995-07-18 | Micron Technology, Inc. | Spacers used to form isolation trenches with improved corners |
JP3339549B2 (ja) | 1996-10-14 | 2002-10-28 | 株式会社日立製作所 | ガラス被覆半導体装置及びその製造方法 |
US5998037A (en) | 1997-12-22 | 1999-12-07 | Ferro Corporation | Porcelain enamel composition for electronic applications |
US6171987B1 (en) | 1997-12-29 | 2001-01-09 | Ben-Gurion University Of The Negev | Cadmium-free and lead-free glass compositions, thick film formulations containing them and uses thereof |
US6620996B2 (en) | 2000-05-29 | 2003-09-16 | Kyocera Corporation | Photoelectric conversion device |
US7740899B2 (en) | 2002-05-15 | 2010-06-22 | Ferro Corporation | Electronic device having lead and cadmium free electronic overglaze applied thereto |
JP4022113B2 (ja) | 2002-08-28 | 2007-12-12 | 新電元工業株式会社 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
TWI414218B (zh) | 2005-02-09 | 2013-11-01 | Ngk Spark Plug Co | 配線基板及配線基板內建用之電容器 |
JP4697397B2 (ja) * | 2005-02-16 | 2011-06-08 | サンケン電気株式会社 | 複合半導体装置 |
DE102006023115A1 (de) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Schott Ag | Backlightsystem mit IR-Absorptionseigenschaften |
DE102006062428B4 (de) | 2006-12-27 | 2012-10-18 | Schott Ag | Verfahren zur Herstellung eines mit einem bleifreien Glas passiviertenelektronischen Bauelements sowie elektronisches Bauelement mit aufgebrachtem bleifreien Glas und dessen Verwendung |
JP5365517B2 (ja) | 2007-08-01 | 2013-12-11 | 旭硝子株式会社 | 無鉛ガラス |
JP5128203B2 (ja) | 2007-08-22 | 2013-01-23 | 日本山村硝子株式会社 | 封着用ガラス組成物 |
JP5526656B2 (ja) | 2009-08-25 | 2014-06-18 | 株式会社Ihi | 防護装置及び燃焼試験設備 |
JP2011060857A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Hitachi Maxell Ltd | 集光型光発電モジュール及び集光型光発電モジュールの製造方法 |
US20120052275A1 (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-01 | Avanstrate Inc. | Glass substrate, chemically strengthened glass substrate and cover glass, and method for manufactruing the same |
JP5336463B2 (ja) * | 2010-12-22 | 2013-11-06 | 住友建機株式会社 | 特殊アスファルト合材用アスファルトフィニッシャ |
CN103189990A (zh) * | 2011-10-28 | 2013-07-03 | 松下电器产业株式会社 | 薄膜半导体器件及其制造方法 |
CN104205242A (zh) | 2011-12-22 | 2014-12-10 | 赫劳斯贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 | 用于低电阻接触层的太阳能电池糊剂 |
JP5184717B1 (ja) * | 2012-01-31 | 2013-04-17 | 新電元工業株式会社 | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
JP5827397B2 (ja) * | 2012-05-08 | 2015-12-02 | 新電元工業株式会社 | 樹脂封止型半導体装置及び樹脂封止型半導体装置の製造方法 |
EP2849213B1 (en) * | 2012-05-08 | 2017-04-19 | Shindengen Electric Manufacturing Co. Ltd. | Glass composition for protecting semiconductor junction, method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
-
2012
- 2012-05-08 EP EP12876275.4A patent/EP2849213B1/en active Active
- 2012-05-08 CN CN201280050753.2A patent/CN103890919B/zh active Active
- 2012-05-08 JP JP2014514287A patent/JP5827398B2/ja active Active
- 2012-05-08 US US14/369,732 patent/US9318401B2/en active Active
- 2012-05-08 WO PCT/JP2012/061777 patent/WO2013168237A1/ja active Application Filing
-
2016
- 2016-03-07 US US15/063,420 patent/US9698069B2/en active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5336463A (en) * | 1976-09-16 | 1978-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPS5526656A (en) * | 1978-08-17 | 1980-02-26 | Hitachi Ltd | Semiconductor element coverd with glass |
JPS5571646A (en) * | 1978-11-24 | 1980-05-29 | Hitachi Ltd | Glass composition |
JPS57202742A (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-11 | Toshiba Corp | Glass for semiconductor coating |
JPS5855345A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-01 | Hitachi Ltd | 半導体装置用ガラス組成物 |
JPH02163938A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-25 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
JPH10294473A (ja) * | 1997-04-17 | 1998-11-04 | Hitachi Ltd | 面実装型半導体装置及びその製造方法 |
JP2002016272A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Kyocera Corp | 光電変換装置 |
JP2002190553A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Toshiba Components Co Ltd | 樹脂封止型半導体素子及びその製造方法 |
JP2003267750A (ja) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Nihon Yamamura Glass Co Ltd | 抵抗体被覆用ガラス組成物 |
JP2005298259A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Murata Mfg Co Ltd | ガラスセラミック原料組成物、ガラスセラミック焼結体およびガラスセラミック多層基板 |
JP2006253669A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-09-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 配線基板 |
JP2011153049A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体被覆用ガラスおよびそれを用いてなる半導体被覆用材料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2849213B1 (en) | 2017-04-19 |
CN103890919B (zh) | 2016-07-06 |
US20160190026A1 (en) | 2016-06-30 |
US20140353851A1 (en) | 2014-12-04 |
JPWO2013168237A1 (ja) | 2015-12-24 |
EP2849213A4 (en) | 2015-11-18 |
EP2849213A1 (en) | 2015-03-18 |
CN103890919A (zh) | 2014-06-25 |
US9318401B2 (en) | 2016-04-19 |
US9698069B2 (en) | 2017-07-04 |
WO2013168237A1 (ja) | 2013-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5827398B2 (ja) | 半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP4927237B1 (ja) | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP5340511B1 (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP5548276B2 (ja) | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP5631497B1 (ja) | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP5508547B1 (ja) | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP5184717B1 (ja) | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
WO2012160961A1 (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP5833112B2 (ja) | ガラス組成物の製造方法 | |
JP4993399B1 (ja) | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP5655140B2 (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP5139596B2 (ja) | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP5848821B2 (ja) | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法、半導体装置及び半導体接合保護用ガラス組成物の製造方法 | |
JP5655139B2 (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150905 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151006 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151015 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5827398 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |