JPS5935038A - 半導体被覆用ガラス組成物 - Google Patents
半導体被覆用ガラス組成物Info
- Publication number
- JPS5935038A JPS5935038A JP14331882A JP14331882A JPS5935038A JP S5935038 A JPS5935038 A JP S5935038A JP 14331882 A JP14331882 A JP 14331882A JP 14331882 A JP14331882 A JP 14331882A JP S5935038 A JPS5935038 A JP S5935038A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- composition
- resultant
- pbo
- glass composition
- 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.)
- Granted
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- Glass Compositions (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体被覆に用いられる改良１−だガラス組成
物に関する。
物に関する。
ダイオードやトランジスタなどのシリコン半導体素子の
素トの表面を多成分系ガラスで保護し、素子の信頼性を
高める所謂ガラスパッシベーションの技術は既知である
。このパッシベーション用として使用されるガラスの一
種にたとえば特公昭４２−１７８３７号公報に記載され
・〔いるようなＰｂＯを多量に含む所謂鉛系ガラスがあ
る。この種のガラスは化学的耐久性が良好であり、半導
体製造のプロセスへの適合性が高い長所がある。その半
面、この種のガラスでパッシベーションされた素子の高
温安定性に問題があった。即ちガラス被覆した素子を逆
バイアス下で高温保持し、電気特性の変動を調べるいわ
ゆるＢＴ試験に際し、従来の鉛系ガラスでは高々１３０
℃までにしか耐えられなかった。しかしながら高信頼性
を要求される素子では少なくとも１．５０υ以上が必要
である。
素トの表面を多成分系ガラスで保護し、素子の信頼性を
高める所謂ガラスパッシベーションの技術は既知である
。このパッシベーション用として使用されるガラスの一
種にたとえば特公昭４２−１７８３７号公報に記載され
・〔いるようなＰｂＯを多量に含む所謂鉛系ガラスがあ
る。この種のガラスは化学的耐久性が良好であり、半導
体製造のプロセスへの適合性が高い長所がある。その半
面、この種のガラスでパッシベーションされた素子の高
温安定性に問題があった。即ちガラス被覆した素子を逆
バイアス下で高温保持し、電気特性の変動を調べるいわ
ゆるＢＴ試験に際し、従来の鉛系ガラスでは高々１３０
℃までにしか耐えられなかった。しかしながら高信頼性
を要求される素子では少なくとも１．５０υ以上が必要
である。
本発明の目的は高温での安定性の良好な鉛系の半導体パ
ッシベーション用ガラス組成物を提供するものである。
ッシベーション用ガラス組成物を提供するものである。
本発明の半導体′？ｌ覆用刃用ガラス組成物つは、Ｓｉ
ｎ、３５〜５０重に代（ｗｔ ） ％ 、 ｈｉｔ、ｏ
ｘ １．５〜１０ｗｔ％、ＰｈＯ３５〜５０ｗｔ％、Ｒ
ｙｅｓ ０〜１０ｗｔ％、ｒｔｏ（但しＲはＭｇ 、Ｃ
ａ 、 Ｓ ｒ 、 Ｂａの少なくとも一種） ０．１
〜５ ｗ ｔ ｆｒの組成の酸化物混合物からなること
を特徴とし、もう一つは上記組成の酸化物混合物にＺｒ
Ｏ，、Ｌ＋０． 。
ｎ、３５〜５０重に代（ｗｔ ） ％ 、 ｈｉｔ、ｏ
ｘ １．５〜１０ｗｔ％、ＰｈＯ３５〜５０ｗｔ％、Ｒ
ｙｅｓ ０〜１０ｗｔ％、ｒｔｏ（但しＲはＭｇ 、Ｃ
ａ 、 Ｓ ｒ 、 Ｂａの少なくとも一種） ０．１
〜５ ｗ ｔ ｆｒの組成の酸化物混合物からなること
を特徴とし、もう一つは上記組成の酸化物混合物にＺｒ
Ｏ，、Ｌ＋０． 。
Ｃｃ、、及びＶ、０．のうちの少なくとも一種を１ｗｔ
係以下含むようにしたことを特徴とするものである。
係以下含むようにしたことを特徴とするものである。
ｒｈＪ上記相成物の数値限定は次の理由からである。
旧Ｏ！ｉＩよガラス形成酸化物として必須の成分である
。
。
この８ｉ０．はガラスの熱膨張係数を小さくし、シリコ
ンの熱膨張係数と適倉させる作用があり、３５ｗｔ４未
満ＣＣまシリコンとの適合性に欠け、５Ｑｗｔ係を超え
ると、ガラスを流動させるに必要な焼成温度が著しく高
くなり、シリコン素Ｆ自体の熱処理の可能な限醒を超え
てしまう。またＡ／２０．もガラス形成のた＼〆）の副
成分として必須であり、１．５ｗ１％未満ではガラスが
分相しニしまい、均質化できない。一方ＩＱｗｔ％を越
えた組成のガラスはこれで被覆された素子の逆方向モレ
電流を著るしく増加させる欠点があシ、パッシベーショ
ン用には適さなくなる。Ｐｌ）０はガラスの主成分であ
ると共にバツシベ〜ジョン用として必要な電気特性を発
現さするために必須な成分であり、３５ｗｔ ％未満で
は素子面ｔ ＩＥ ｑどの電気特性が不充分であるー・
方、５ Ｑ Ｗ を燭を越えろとガラスの熱＃張が大き
くなりすぎ、クラック発生などの欠点の原因になる。
ンの熱膨張係数と適倉させる作用があり、３５ｗｔ４未
満ＣＣまシリコンとの適合性に欠け、５Ｑｗｔ係を超え
ると、ガラスを流動させるに必要な焼成温度が著しく高
くなり、シリコン素Ｆ自体の熱処理の可能な限醒を超え
てしまう。またＡ／２０．もガラス形成のた＼〆）の副
成分として必須であり、１．５ｗ１％未満ではガラスが
分相しニしまい、均質化できない。一方ＩＱｗｔ％を越
えた組成のガラスはこれで被覆された素子の逆方向モレ
電流を著るしく増加させる欠点があシ、パッシベーショ
ン用には適さなくなる。Ｐｌ）０はガラスの主成分であ
ると共にバツシベ〜ジョン用として必要な電気特性を発
現さするために必須な成分であり、３５ｗｔ ％未満で
は素子面ｔ ＩＥ ｑどの電気特性が不充分であるー・
方、５ Ｑ Ｗ を燭を越えろとガラスの熱＃張が大き
くなりすぎ、クラック発生などの欠点の原因になる。
Ｂ、０．、はガラスの粘性を小さくする副成分であり、
添加する弔によって溶融温度を低下さする長所があるが
、１９ｗｔ％を越えるとガラスの分相を引き越し、不均
質の原因になる。ＲＯ成分Ｖ土木発明の主目的Ｃあろ、
熱的安定性向上のために必須な成分であも、 ｆｌ、１
ｗｔ係未満ではその効果が発揮されないが、５■・ｔチ
を越えると熱膨張係数の増大によるクラック発生などの
ｌｌＩ＋ Ｌ ＜ない性質が表われて＜イ、。以−ヒに
ツボベたようにｎ Ｏの添加に、１ｍ −）て熱的安定
性の向」二した鉛系パッシベーションガラスが得られる
事がｆｌＪ明したが、さらに−成分の濃度が］ｗｔ％を
越えない範囲でＺｒＯ，、Ｉｎ、 ０． 、 ＣｅＯ，
及びＶ、 Ｏ，の少なくとも一種を加える事で、熱的特
性がさらに向上する事が判明した。尚１ ｗｔ％を越え
ると熱的安定性はかえって損なわれることがわかった。
添加する弔によって溶融温度を低下さする長所があるが
、１９ｗｔ％を越えるとガラスの分相を引き越し、不均
質の原因になる。ＲＯ成分Ｖ土木発明の主目的Ｃあろ、
熱的安定性向上のために必須な成分であも、 ｆｌ、１
ｗｔ係未満ではその効果が発揮されないが、５■・ｔチ
を越えると熱膨張係数の増大によるクラック発生などの
ｌｌＩ＋ Ｌ ＜ない性質が表われて＜イ、。以−ヒに
ツボベたようにｎ Ｏの添加に、１ｍ −）て熱的安定
性の向」二した鉛系パッシベーションガラスが得られる
事がｆｌＪ明したが、さらに−成分の濃度が］ｗｔ％を
越えない範囲でＺｒＯ，、Ｉｎ、 ０． 、 ＣｅＯ，
及びＶ、 Ｏ，の少なくとも一種を加える事で、熱的特
性がさらに向上する事が判明した。尚１ ｗｔ％を越え
ると熱的安定性はかえって損なわれることがわかった。
尚これらのガラスは通常の溶融法で作成され、粉砕して
粉末化した後、たとえばドクターブレード法などで素子
表面に付着させ、ガラスが軽化流動する温度で焼成する
事でガラスパッジベージコン素子が完成する。
粉末化した後、たとえばドクターブレード法などで素子
表面に付着させ、ガラスが軽化流動する温度で焼成する
事でガラスパッジベージコン素子が完成する。
本発明によれば鉛系ガラスよシもＢＴ特性に１憂れ、更
に分相等が生じなくシリコンに近い熱膨張係数を有し、
もって半導体の高耐圧化、保護効果を長時間安定的に発
揮１〜″４るガラス組成物を得ることがでへる。
に分相等が生じなくシリコンに近い熱膨張係数を有し、
もって半導体の高耐圧化、保護効果を長時間安定的に発
揮１〜″４るガラス組成物を得ることがでへる。
次に本発明の実施例を図面及び表を用いて具体的に１悦
明する。
明する。
まずｖ、１表に示したような二種類のガラスを基本組成
Ａ、Ｂに４４んだ。こＪしらのガラスは高純度シリカ、
アルミナ、鉛丹、ホウ砂などを原料と１７、目標組成に
読会の上、白金ルツボ中で１４５０″Ｏｃ溶融して得た
。これら二種の基本ガラス組成にＰｂＯの一部をｌ（，
０（Ｆ＋、＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｈａ）で置換したガラ
スを同様の方法で作成した。置換酸化物の種類と濃度を
第２表に示した。得られたガラスを粉砕し、得られた粉
を耐圧規格６００Ｖのシリコンダイオード素子（ＩＮＫ
ドクターブレード法で被覆し。
Ａ、Ｂに４４んだ。こＪしらのガラスは高純度シリカ、
アルミナ、鉛丹、ホウ砂などを原料と１７、目標組成に
読会の上、白金ルツボ中で１４５０″Ｏｃ溶融して得た
。これら二種の基本ガラス組成にＰｂＯの一部をｌ（，
０（Ｆ＋、＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｈａ）で置換したガラ
スを同様の方法で作成した。置換酸化物の種類と濃度を
第２表に示した。得られたガラスを粉砕し、得られた粉
を耐圧規格６００Ｖのシリコンダイオード素子（ＩＮＫ
ドクターブレード法で被覆し。
基本給成人のガラスは７００”０． Ｈのガラスは８０
０℃で焼成１７て第１図のようなガラス膜（２）を形成
し、ｐ側Ｋ Ａ ｅ ＠ ｌ’１（３）、ｎ側に半田＜
極（４）を形成［７′ｃメサ型ダイオードを得た。これ
らのダイオードの室温での５５０■での逆方向漏、ｈ、
ｉｔ流は人の）−二木組成系テ０，０５〜０．２ ／
ＩＡ 、 Ｂ （７）基本組成系では０．８〜３μＡで
あシ、いずれもｌＯμ八以への規格内であった。またｌ
・０添加物を加えた■〜■のガラスでは、漏れは流が基
本組成ガラスよシ低下する傾向が見られた。
０℃で焼成１７て第１図のようなガラス膜（２）を形成
し、ｐ側Ｋ Ａ ｅ ＠ ｌ’１（３）、ｎ側に半田＜
極（４）を形成［７′ｃメサ型ダイオードを得た。これ
らのダイオードの室温での５５０■での逆方向漏、ｈ、
ｉｔ流は人の）−二木組成系テ０，０５〜０．２ ／
ＩＡ 、 Ｂ （７）基本組成系では０．８〜３μＡで
あシ、いずれもｌＯμ八以への規格内であった。またｌ
・０添加物を加えた■〜■のガラスでは、漏れは流が基
本組成ガラスよシ低下する傾向が見られた。
得られたダイオードを５００ Ｖの逆方向印加電圧の下
で１５０°Ｏｃ ｔｏｏ時間処理した後、室温で再びＶ
−１特性を１ｌｌｌｌ定し、熱処理前後の漏れ一流の変
化を調べた。得られた結果を第３表にまとめた。
で１５０°Ｏｃ ｔｏｏ時間処理した後、室温で再びＶ
−１特性を１ｌｌｌｌ定し、熱処理前後の漏れ一流の変
化を調べた。得られた結果を第３表にまとめた。
ル０成分による熱特性安定化効果ははつ＠シし′Ｃいる
。
。
第１表
第２表
次に基本組成を第２表のガラス■及び■に選び、ＺｒＯ
，、Ｉｎ、０． 、 ＣｅＯ，及び■、０．をＰｂＯ置
換で添加したガラスを同様な方法で作成した。そして前
記と同様な方法でガラスパッシベーションダイオ−トラ
作成し、前述のＢＴ処理前後での漏れ電流の変化を調べ
た。添加物の種類と濃度、及び漏れ電流の変化を第４表
にまとめた。伺漏れ電流の初期値は基本ガラス■及び■
と有意差はなかった。これらの添加物によってＢＴ処理
前後の漏れ電流の増加が減少する事がわかる。淘参考例
として■の基本組成にＺｒＯ，、Ｉｎ、０． 、 Ｃｅ
Ｏ，及びＶ、０．を２．Ｑｗｔ％添加したガラス４種に
ついて同様の実験を行ったが、ＢＴ処理前後の漏れ電流
の増加が１０倍を越えた。
，、Ｉｎ、０． 、 ＣｅＯ，及び■、０．をＰｂＯ置
換で添加したガラスを同様な方法で作成した。そして前
記と同様な方法でガラスパッシベーションダイオ−トラ
作成し、前述のＢＴ処理前後での漏れ電流の変化を調べ
た。添加物の種類と濃度、及び漏れ電流の変化を第４表
にまとめた。伺漏れ電流の初期値は基本ガラス■及び■
と有意差はなかった。これらの添加物によってＢＴ処理
前後の漏れ電流の増加が減少する事がわかる。淘参考例
として■の基本組成にＺｒＯ，、Ｉｎ、０． 、 Ｃｅ
Ｏ，及びＶ、０．を２．Ｑｗｔ％添加したガラス４種に
ついて同様の実験を行ったが、ＢＴ処理前後の漏れ電流
の増加が１０倍を越えた。
第４表
〔発明の他の実施例〕
基本組成及び添加物の異なる４ ｆｆｔのガラスを同様
な方法で作成し７だ。第５表にその目標組成を示した。
な方法で作成し７だ。第５表にその目標組成を示した。
このガラスを前と同様な方法でダイオードに被覆し、第
１図のようなガラスパッシベーションダイオードを作成
した。素子の初期値はいずれも規格内であった。これら
の素子を前と同様な方法でＢＴ処理を行い、漏れ電流の
変化を調べた。
１図のようなガラスパッシベーションダイオードを作成
した。素子の初期値はいずれも規格内であった。これら
の素子を前と同様な方法でＢＴ処理を行い、漏れ電流の
変化を調べた。
結果を第５表に示した。漏れ電流の変化は２倍以内であ
り、添加物のないこの種の鉛系ガラスが１山常示す１０
０倍以上の増加と比較すると極めて良好であると言える
。ｐ人下侘白 メサ型ダイオ−・ドの概略図である。
り、添加物のないこの種の鉛系ガラスが１山常示す１０
０倍以上の増加と比較すると極めて良好であると言える
。ｐ人下侘白 メサ型ダイオ−・ドの概略図である。
１ シリコンダイオード素子、 ２ ガラス膜、３・
・・アルミニウムｒ［Ｊｉ７ｉｓ、 ４ 半田電
極。
・・アルミニウムｒ［Ｊｉ７ｉｓ、 ４ 半田電
極。
Claims (1)
- （１） ８ｉ０．３５〜５０重量％、Ａ１１ｔＯｓ
１．５〜１０重量％、ＰｂＯ３５〜５０重量％、Ｂ、Ｏ
，９〜１０重、１％、切（但しＲはＭｇ、Ｃａ、８ｒ、
Ｂ、ａの少なくとも一種）０．１〜５重量係の組成の酸
化物混合物からなることを特徴とする半導体被覆用ガラ
ス組成物。 ＋２） ｓ）ｏ、３５〜５ｏ−１ｔ％、Ａ１１ｔＯｓ
１．５〜１０ 重壁チ、Ｐｂ０３５〜５０重縫チ、Ｂ
、ｏ、Ｑ〜１０重清チ、ＦＬＯ（但し几はＭｇ、Ｃａ、
Ｓｒ、Ｂａの少なくとも一種Ｅ、１〜５重量％の組成の
酸化物混合物に、ＺｒＯ２、Ｉｎ、０． 。 ＣｅＯ，及び■、０．のうちの少なくとも一種を１重音
チ以下配合したことを特徴とする半導体被覆用ガラス組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14331882A JPS5935038A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 半導体被覆用ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14331882A JPS5935038A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 半導体被覆用ガラス組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935038A true JPS5935038A (ja) | 1984-02-25 |
| JPS6215494B2 JPS6215494B2 (ja) | 1987-04-08 |
Family
ID=15335987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14331882A Granted JPS5935038A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 半導体被覆用ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935038A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623040A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-09 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体被覆用ガラス |
| JPS6350526A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-03-03 | Toshiba Monofuratsukusu Kk | セラミツク繊維 |
-
1982
- 1982-08-20 JP JP14331882A patent/JPS5935038A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623040A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-09 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体被覆用ガラス |
| JPH048385B2 (ja) * | 1985-06-25 | 1992-02-14 | Nippon Electric Glass Co | |
| JPS6350526A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-03-03 | Toshiba Monofuratsukusu Kk | セラミツク繊維 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6215494B2 (ja) | 1987-04-08 |
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