JPH01192745A - スピンナーコート用ガラススラリー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はスピンナーによって半導体装置のＰＮ接合部に
塗布することができるガラススラリーに関するものであ
る。

［従来技術とその問題点］ 従来より電力用半導体装置、例えばダイオード、トラン
ジスタ、サイリスター、トライアック等のＰＮ接合部を
保護するパシベーション材料として広くガラスが使用さ
れている。

このガラスは組成系によって　ＺｎＯ−８２０３−５ｉ
Ｏ□系のいわゆる亜鉛系ガラスとＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−Ｓ
ｉＯ２系あるいはＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ
２系のいわゆる鉛系ガラスの２種類に分けられる。とこ
ろが亜鉛系ガラスは耐薬品性が悪いため半導体プロセス
上制約が多くコスト高になるため最近では鉛系ガラスが
広く使用されている。

ところでこの鉛系ガラスを半導体装置のＰＮ接合部へ塗
布する方法としては各種の方法があるが、代表的な方法
として電気泳動法とスクリーン印刷法がある。電気泳動
法は、イソプロピルアルコール等の有機媒体中にガラス
粉末を懸濁させ、その中に少量の電解質を添加し、ガラ
ス粉末表面へ電荷を帯びさせた後、直流電圧を印加して
ＰＮ接合部、例えばメサ溝へ選択的゛にガラスを塗布す
る方法である。しかしながらこの方法はガラス粉末を有
機媒体中に懸濁させるため多くのガラス粉末が沈降して
有効ガラス量が少なくなること、使用する電解質の種類
あるいは添加量によって付着性が変化しやすく毎回作業
者がコントロールする必要があること、同一電着液内で
のシリコンウェハー間の付着量のばらつきを少なくする
ため１度に処理できる枚数が１０〜２０枚と少なく、且
つ装置も手動的なものでコスト高になること等の問題が
ある。

またスクリーン印刷法は、絹、ナイロンあるいはステン
レススチール等の材料で作ったスクリーン上にある粘度
をもった印刷用ガラスペーストを入れ、スキンと称する
ヘラ状のゴム板で加圧し、スクリーンのｆに置かれた被
印刷物面に押し出し印刷を行う方法である。この方法に
おいては印刷用ガラスペースト中の有機媒体としてジエ
チレングリコールモノブチルエーテルとセルローズ類を
混ぜたもの、テレピノールとセルローズ類を混ぜたもの
等が多用されている。しかしながらこの方法は、スクリ
ーン表面の汚れが印刷用ガラスペーストに付着しやすい
こと、印刷時にシリコンウェハーのメサ溝から印刷ペー
ストがずれる恐れがあること、また印刷用ガラスペース
トの粘度が１５０００〜５（１０００ｃｐｓと高いため
後工程でバインダーを飛ばすことが難しく、ボイドが発
生しやすくなり電気特性上好ましくないこと等の問題が
ある。

［発明の目的］ 本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、シリコンウ
ェハーにフォトレジストを塗布するのに用いるスピンナ
ーによって作業性良く均一に半導体装置のＰＮ接合部へ
塗布することが可能なガラススラリーを提供することを
目的とするものである。

［発明の構成］ 本発明のスピンナーコート用ガラススラリーは、ＰｂＯ
−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系あるいはＰｂＯ−９２０３−Ｓ
ｉ０２系ガラス粉末とテレピノールあるいはジエチレン
グリコールモノブチルエーテルを含有する有機媒体とを
混合してなり、粘度が５０〜７００ｃｐｓであることを
特徴とする。

スピンナーは、シリコンウェハーやセラミック基板等を
セットして、これを回転させながらこの上にフォトレジ
ストを滴下することによってシリコンウェハーにフォト
レジストを均一に塗布する装置である。スピンナーを用
いてガラススラリーをシリコンウェハーに均一に塗布す
るにはガラススラリーの粘度を調整することが要求され
、本発明者等は種々の研究を重ねた結果、ガラススラリ
ーの粘度が５０〜７００ｃｐｓの場合に良好な結果が得
られることを見い出した。すなわちガラススラリーの粘
度が５Ｑｃｐｓより小さい場合は、回転するシリコンウ
ェハーの上にガラススラリーを滴下しても遠心力によっ
てガラススラリーが外部に飛び散りシリコンウェハーに
塗布されに＜＜、塗布されたとしてもガラス膜のむらを
生じやすい、また７００Ｃｐｓより大きい場合はガラス
スラリーの流動性が悪くなり、シリコンウェハーに均一
に塗布されにくくなる。

ガラススラリーの粘度は、ガラス粉末の粒径に大きく影
響を受けるものであり、上記の粘度を得るためにはガラ
ス粉末の粒度分布による平均径が４．０μｍ以下である
ことが必要である。

またガラススラリーの粘度はガラス粉末の粒径以外にも
ガラス粉末と有機媒体との混合割合にも影響され、ガラ
ス粉末３０〜７０重量％と有機媒体３０〜７０重量％の
割合に混合することが必要であるが、各々５０％の割合
に混合することが最も好ましい。

テレピノールやジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル等の溶媒を含有する有機媒体は、上記したようにスク
リーン印刷法においてはよく用いられるが、本発明にお
いてもスピンナーコートが可能であること、焼成後１０
μｍ以下の薄いガラス膜厚を得ることが可能であること
等の理由からこれらの有機媒体を用いる。ガラススラリ
ーをシリコンウェハーに均一に塗布するためには有機媒
体の粘度が４０〜２００ｃｐｓであるのが好ましく、ガ
ラス膜厚を厚くしたい場合やスラリーの粘度を上げたい
場合にバインダー成分としてアクリル樹脂、−エチルセ
ルロース等をθ〜２０％混合することが可能である。

本発明において用いるガラス粉末は、より具体的にはＰ
ｂＯ−５ｉＯ□系ガラス粉末の場合、Ｐｂ０４５〜５５
％、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２　３５〜４５％、Ａ１□０．　
１〜１５％からなり、またＰｂＯ−［１２０３−ＳｉＯ
□系ガラメガラス粉末、ＰｂＯ４０〜７０％、Ｂ２Ｏ３
−ＳｉＯ２　２０〜５０％、＾１２０．　０〜２０％、
８２０３０〜１５％からなることが好ましい。

［実施例］ 以下実施例に基づいて本発明を説明する。

次表は有機媒体とガラス粉末を混合してなるガラススラ
リーを示すものである。

ガラス粉末としてはＰｂ０４５％、８２０３１０％、Ｓ
ｉＯ□４１．５％、＾１□ｏ、３．５％からなり、平均
粒径が４μｍ以下のものを用い、それを各有機媒体と表
の割合に混合してガラススラリーを作製し、各ガラスス
ラリーについて粘度、スピンコード特性を測定した。

試料Ｎ［Ｌ　Ｉ〜６は本発明の実施例、試料Ｎ［Ｌ７及
び８は比較例である。

表のスピンクー１〜特性は、ガラススラリーをスピンナ
ーにセラ１−　したシリコンウェハー上に滴下させ、ス
ピン速度２０００ｒｐ＋ｓで２０秒回転させた時のガラ
ススラリーの広がり、均一性を評価したものである。実
験の結果、有機媒体の混合割合が３０〜７０重量％で粘
度が６０〜６００ｃ　ｐｓの本発明の実施例（試料ＮＩ
Ｌ　Ｉ〜６）のガラススラリーは均一にシリコンウェハ
ーに塗布されていたが、有機媒体が８０重量％で粘度が
４５　ｃｐｓの試料Ｎ［Ｌ７のガラススラリーはスピン
後ガラス膜のむらを生じ、才な有機媒体が２０重量％で
粘度が１ｏ００ｃｐｓの試料阻♂のガラススラリーはシ
リコンウェハー上に充分広がらなかった。

［発明の効果］ 以上のように本発明のガラススラリーは、ガラス粉末と
有機媒体の種類、両者の混合割合等を規制することによ
り５０〜７００ｃｐｓの粘度を有しているためシリコン
ウェハーにフォトレジストを塗布するのに用いるスピン
ナーによって作業性良く均一に半導体装置のＰＮ接合部
へ塗布することが可能である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＰｂＯ−ＳｉＯ＿２系ガラスあるいはＰｂＯ−Ｂ
   ＿２Ｏ＿３−ＳｉＯ＿２系ガラス粉末とテレピノールあ
   るいはジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有
   する有機媒体とを混合してなり、粘度が５０〜７００ｃ
   ｐｓであることを特徴とするスピンナーコート用ガラス
   スラリー。
2. （２）ガラス粉末３０〜７０重量％と有機媒体３０〜７
   ０重量％とからなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のスピンナーコート用ガラススラリー。
3. （３）ガラス粉末の粘度分布による平均径が４．０μｍ
   以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のスピンナーコート用ガラススラリー。