JPS596269B2 - ガラスおよびその製造方法 - Google Patents

ガラスおよびその製造方法

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JPS596269B2
JPS596269B2 JP52052153A JP5215377A JPS596269B2 JP S596269 B2 JPS596269 B2 JP S596269B2 JP 52052153 A JP52052153 A JP 52052153A JP 5215377 A JP5215377 A JP 5215377A JP S596269 B2 JPS596269 B2 JP S596269B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置の不活性化ガラス被覆に用いるのに
適するガラスおよびその製造の法に関するものである。
かかる被覆は半導体、特にかかる装置におけるｐ−ｎ接
合を水、水蒸気および移動するイオンの如き雰囲気の影
響から保護せんとするものである。
これらの移動するイオンは周囲の媒質からまたは例えば
合成樹脂材料から成るケーシングから不純物として生じ
得る。米国特許第３８０１８７８号および第 ３８０１８７９号明細書には、かかる用途に特に適する
無アルカリのアルミノホウケイ酸塩ガラスの１種が記載
されている。
ガラスのこの装置への適合性は、電気特性並びに膨脹係
数および軟化温′．（！．。゜ ：”：〕；；｝ｘ？岑
冫≧・、好まし７ｉ（ちにあり、水をガラスの容量ｄ当
り、Ｏ℃、７６ＣｆＬＨｇにした水蒸気の容量、ｄで表
わして１０×１０−４〜１００Ｘ１０−４含有したこと
を特徴とする。ガラスが適当に作用するためには、ガラ
ス中に極く少量の水が存在することが絶体必要である。
ガラスを製造する場合に、例えばＡＩｌ２Ｏ３の代りに
水和した酸化アルミニウムＨＡｌＯ２を用いるように、
含水原材料を選定することにより水がガラス中に入り得
る様な処置をとらなければならない。原材料の混合物中
の過剰な水は有害でなく、この水は融解時に蒸発する。
ガラスの不活性化作用には開放構造が明らかに重要であ
る。
これは、ガラス中に酸化ゲルマニウムが存在することに
より助長され、また含有水が役割をはたす。ここでガラ
スの「開放構造」とは、網状を形成する四面体間の架橋
を形成しない浮遊酸素原子を含む構造を称する。
次に「開放構造」を得るためには、ガラスを、融解し、
均質化した後、転移範囲よりすぐ上の温度から常温まで
、例えば冷水中で急冷するのが好ましい。
本発明のガラスの誘電率は約７．２〜１１．７で、ガラ
ス化温度、即ちガラスの粘度が１０６・５ポイズである
温度は約８２５〜９７５℃である。
本発明のガラスは、著しく高い破壊電圧を有し、不活性
化した半導体装置の寿命を著しく長くする点で従来のガ
ラスと異なる。保護すべき半導体装置にガラス層を被着
する最も良い方法は、英国特許出願第７６／１１７５号
、米国特許出願第６４４０７０号による方法で、この方
法ではガラス層を、液体分散媒質中にガラス粒子を分散
させた液の電気泳動により被着し、この際上記分散液は
１０−１泳Ω−１ｃ！ＲＬ−！以下の比導電率を有し、
好ましくは多価金属イオンおよび少くとも１個の無極性
有機基を有する少くとも１個のイオンとを有するイオン
化性物質の形態の補助分散剤を含有する。
ガラスを被着する他の方法は、陰極スパツタリングによ
るか、またはブラツシ若しくはドクター・プレートで懸
濁液を被着することにより、また更に沈降、好ましくは
遠心分離によるものである。
次に若干のガラスの組成を例示し、半導体結晶の集積回
路上に被覆を被着する方法を添付図面を参照して説明す
る。石英砂、ケイ酸鉛（８５．４重量％のＰｂＯおよび
１４．６重量％のＳｉＯ２）、アルミナ（６６．８重量
％のＡｊ２Ｏ３および３３．２重量％のＨ２Ｏ）、亜鉛
華（ＺｎＯ）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）および酸
化マグネシウム（９３重量％のＭｇＯｌ４％のＳｉＯ２
および３％のＣａＯ）を出発物質として選定した。
表に示すガラス組成物をこれ等の材料から融解により製
造した。融成物を冷水中で急冷し、然る後０．１〜１０
μｍの粒径、平均値３μｍまで粉砕した。表には後述す
る如き装置における１ＭＨｚの誘電率（ε）、破壊電圧
Ｖｆ（ボルト）およびガラス化温度Ｔｖ（℃）、即ちガ
ラスの粘度が１０６・５ポイズである温度および１０１
１ｑ／（−１１（ガラス表面積）で表わされる単位表面
当りの電荷の量Ｑを示す。．但しｐは電荷の静電単位で
ある。Ｑの値は誘電二重層に関するもので、該層はガラ
スとＳｉ結晶の界面に現われる。符号はガラス側から選
ばれる。本発明のガラスを用いて得られる結晶側におけ
る大きい正の電荷のために、高い不活性化および高い破
壊電圧が得られる。水の含有量はガラス容量ｄ当りＯ℃
、７６ＣＴ１ＬＨｇにした際の水蒸気の容量、ｄで示さ
れる。別の実験において、乾燥酸素を腐４のガラスの融
成物に通した。
これにより水分は７Ｘ１０−４に低下した。この変性ガ
ラスは満足な不活性化特性を有しなかつた。粒子を、イ
ソパラフインよりなる分散剤中に補３助分散剤と一緒に
分散させた。
補助分散剤は、例えばスルホコハク酸のジデシルエステ
ルのカルシウム石けん１重量部と、８〜１４個の炭素原
子を有するアルキル基を含むアルキルサリチレートの混
合物のクロム石けん１重量部と、ラウリルステアリルメ
タクリレートと２−メチル−５−ビニルピリジンとの共
重合体１重量部を含有した。この混合物０．７５９を１
１のイソパラフインに溶解した。この溶液２０ＴＩＬＩ
，を、上記組成物の一つのガラス粉末（粒径約３μｍ）
１０ｇと２０ｇ／ｌのラウリルステアリルポリメタクリ
レート溶液をイソパラフイン溶液に溶解した溶液１０ｍ
１と一緒にイソパラフイン混合物に添加した。この溶液
の比導電率は約５Ｘ１０−１２Ω−１ｃＴｎ−１である
。
半導体薄片を分散液中に対向するＰｔ電極から１１１１
１１１！の距離に懸吊し、２００ボルトの電圧を印加し
た。
約１分後１１μｍ厚のガラス被覆を得た。
この様にして得た半導体装置は大気雰囲気に曝す際特に
長い寿命を有した。
添付図面は本発明の不活性化ガラス被覆を有する半導体
装置の断面図で、ｎ一型ケイ素の２３０μｍ厚の薄層１
にホウ素を拡散させることにより４０μｍの深さまでｐ
一型導電性領域２として成る。
領域６は予め局部的に極めて深いｐ一型拡散により設け
る。然る後ｎ一型導電性領域３をリンの拡散により１５
μｍの深さまで設ける。次いで形成するコア５は最初の
ｎ一導電性ケイ素から成る。ガラス層４はこの下に位置
するｐ−ｎ接合の保護として役立つ。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明の不活性化ガラス被覆を有する半導体
装置の断面図である。 １・・・・・・ｎ一型ケイ素、２・・・・・・ｐ一型層
、３・・・・・・ｎ一型導電性領域、４・・・・・・ガ
ラス層、５・・・・・・コア、６・・・・・・ｐ一型領
域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体装置の不活性化用ガラス被覆に用いるのに適
    するＳｉＯ＿２、ＰｂＯおよびＡｌ＿２Ｏ＿３を含有す
    るガラスにおいて、モル％で表わされる組成が次の範囲
    内：ＳｉＯ＿２５０〜７５ Ａｌ＿２Ｏ＿３３．５〜２０ ＰｂＯ７．５〜４０（ＰｂＯ／Ａｌ＿２Ｏ＿３）≧１Ｇ
    ｅＯ＿２３〜２０にあり、ガラスが０℃、７６ｃｍＨｇ
    にした、水蒸気の容量、ｃｍ＾３で表わして水をガラス
    の容量、ｃｍ＾３当り１０×１０＾−＾４〜１００×１
    ０＾−＾４含有したことを特徴とするガラス。 ２ モル％で表わされる組成が次の範囲内：ＳｉＯ＿２
    ５０〜７５Ａｌ＿２Ｏ＿３１０〜２０ ＰｂＯ１０〜２５（ＰｂＯ／Ａｌ＿２Ｏ＿３）≧１Ｇｅ
    Ｏ＿２３〜２０にあり、ガラスが０℃、７６ｃｍＨｇに
    した水蒸気の容量、ｃｍ＾３で表わして水をガラスの容
    量、ｃｍ＾３当り１０×１０＾−＾４〜１００×１０＾
    −＾４含有した特許請求の範囲１記載のガラス。 ３ ＰｂＯの分量がＡｌ＿２Ｏ＿３の分量の２倍である
    特許請求の範囲１記載のガラス。 ４ 出発原料を融解し、融解した原料を均質化し、モル
    ％で表わされる組成が次の範囲内：ＳｉＯ＿２５０〜７
    ５ Ａｌ＿２Ｏ＿３３．５〜２０ ＰｂＯ７．５〜４０（ＰｂＯ／Ａｌ＿２Ｏ＿３）≧１
    ＧｅＯ＿２３〜２０にあり、０℃、７６ｃｍＨｇにした
    水蒸気の容量、ｃｍ＾３で表わして水をガラスの容量、
    ｃｍ＾３当り１０×１０＾−＾４〜１００×１０＾−＾
    ４含有した半導体装置の不活性化用ガラス被覆に用いる
    のに適するＳｉＯ＿２、ＰｂＯおよびＡｌ＿２Ｏ＿３を
    含有するガラスを製造する方法において、水和物原料を
    含む出発原料である混合物から、上記組成を有し、水を
    含むガラスを製造することを特徴とするガラスの製造方
    法。 ５ 上記出発原料である混合物を融解し、融解した混合
    物を均質化し、ガラスを常温以下の温度で急冷する特許
    請求の範囲第４項記載の方法。
JP52052153A 1976-05-10 1977-05-09 ガラスおよびその製造方法 Expired JPS596269B2 (ja)

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NL000007604951 1976-05-10
NL7604951A NL7604951A (nl) 1976-05-10 1976-05-10 Glas voor het passiveren van halfgeleider- inrichtingen.

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Publication Number Publication Date
JPS52136211A JPS52136211A (en) 1977-11-14
JPS596269B2 true JPS596269B2 (ja) 1984-02-09

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52052153A Expired JPS596269B2 (ja) 1976-05-10 1977-05-09 ガラスおよびその製造方法

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JP (1) JPS596269B2 (ja)
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