JPS60173843A - 粉体被膜形成法 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は粉体の被膜全形成する方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

基板上に粉体の被膜を形成する技術は、種々の工業製品
の製造工程に応用されている。−例をあげれば、半導体
製品においてガラスパッシベーションの工程に応用され
ている。

ガラスパッシベーションは、半導体のＰｎ接合面をガラ
スで被覆保護するものである。Ｓｉ基板上にガラス粉末
の破膜を形成した後、これを焼成してガラス被膜とする
ことで行う。通常Ｓｉ基板全面を被覆することはなく、
第１図にメサ型ダイオードの断面図を例として示したご
とく、電極形成などのために、Ｓｉ基板の一部金除いて
被覆する。すなわち、これに合ったパタンの粉体被膜を
形成させる必要がある。この例に限らず、粉体が存在し
ない部分がある粉体被膜を形成する技術は、工業上有用
である９従来、粉体被膜全形成するのには、塗布法、沈
降法、ドクターブレード法、電気泳動法、スクリーン印
刷法等が使用されている。

塗布法は、粉体全分散したスラＩＪ　ｋ基板に塗る方法
である。また沈降法は、スラリ中に基板金入れ、その表
面に分散している粉体を沈降堆積させる方法である。両
方法とも基板全面に被膜ができ、粉体が存在しない部分
がある被膜はできない。

ドクターブレード法は、他の方法で形成した被膜をブレ
ードでかき取ることで、被膜の厚さを制御する方法であ
る。基板表面に凹凸があれば、凸の部分の高さで粉体を
かき取ることによっＣ基板の凸の部分上に粉体が仔在し
ない被膜を得ることができる。しかしながら、この方法
では基板の凹凸と異なる形状の被膜はできない。また凸
の部分よりも高さのある被膜も作れない。

電気泳動法は、基板に電圧全印加することで、帯電した
粉体音引き寄せて付着させる方法である。

基板表面が絶縁性である部分には、粉体が付かないこと
全利用して粉体が存在しない部分がある被膜を形成でき
る。しかし粉体被膜の形状に合わせて基板表面に絶縁処
理をしなくてはならない。さらに、絶縁物でできた基板
には、この方法は使用できない。

スクリーン印刷法は、バインダと混合してペースト状に
した粉体全、マスクを通して基板に印刷する方法である
。基板表面の性状にかかわらず、マスクに合わせて、粉
体の存在しない部分がある被膜を形成できる。しかし印
刷後、ペースト中のバインダを除去しなくてはならない
。バインダは粘度が高く、除去のため特別な工程が必要
であることが多く、さらに残留したバインダが被膜の性
能全悪化させることもある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、特別な基板表面処し！ｆ！全せずに、
粉体が存在しない部分がある粉体被膜を形成する方法を
提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明による粉体被膜形成法は、他の方法で基板上に形
成した被膜から粉体全吸引除去し、その結果、粉体が存
在しない部分がある粉体被膜を形成するものである。

最初に被ｊ莫全形成するのは、どのような方法でもよい
。この被膜の厚さで、最終の被膜厚が決まる。比較的厚
い膜が必要なら塗布法が操作が簡単である。均一な薄膜
が必要なら、沈降法や電気泳動法がよい。次に、この被
膜から任意の部分の粉体を除去する。吸引は細管を通し
て行う。細管の断面形状はどのようなものでもよい。円
形、方形はもちろん、細長いスリット状のものや、先が
複数に別れているものでもよい。細管の太きさも自由で
ある。ただし粉体の最大径よりも大きくなくてはいけな
い。また大きすぎると、吸引時に粉体が残ることがある
。管の大きさと形状、さらに吸引圧力は粉体の性状と、
被膜の形に合わせて決めればよい。任意の部分の粉体を
吸引除去するためには、Ａ４Ｉ管全基板から離して、細
管もしくは基板を移動し、所定の位置へ持っていく。そ
の後基板を上げるか細管を下げるかして、粉体を吸引除
去する。吸引は、細管と基板が接触する前に、両者が近
すいた咳階で行なわれる。このため基板に多少の凹凸が
あっても、粉体全除去することができる。厚い被膜であ
っても、細管を被膜中に差し込むことで粉体の除去がで
きる。また吸引をしながら基板もしくは細管を動かし、
その軌跡にあたる粉体全除去することもできる。

〔発明の効果〕

本発明による粉体被膜形成法では、基板の凹凸や、絶縁
性にかかわりなく、粉体が存在しない部分がある粉体被
膜を形成することができる。

〔発明の実施例〕

第１図に示したメサ型ダイオードに、１）本発明の方法
、２）ドクターブレード法、３）’を気泳動法、４）ス
クリーン印刷法、５）沈降法＋フォトエツチングで、そ
れぞれガラスパッシベーションを行い、操作に要する時
間と歩留りを比較した。

第１図のダイオードは、メサ面が３．１　ｗｓ角、メサ
溝巾０．５胴の大きさである。耐圧は５００Ｖ以上が規
格である。パッシベーション用ガラス粉末には、市販の
イノチック社製ＩＰ７５０’ｉ使用した。

１）本発明の方法 ガラス１０１１ｋ／ｆオン交換水３０ｍｔに分散させた
スラリ全ダイオードのウェハに塗り、これ全乾燥し、厚
さ約０．３８の粉体被膜を形成した。次に外径２．５　
ｍｍ　Ｎ内径１．８　ｒｒａｎの石英製細管を通じて、
メサ面上のガラス全吸引除去した。これラミ気炉で、酸
素気流中７５０℃で１５分間焼成してガラス被膜とし、
ガラスパッシベーションを行なった。

以上の作業に約１日を要した。また耐圧を測定したとこ
ろ、２０点すべてが５００Ｖ以−ヒで、歩留は１００チ
であった。

２）ドクターブレード法 °　ガラス１０ｙと水２０ｍｔからなるスラリをつエバ
に塗布し、乾燥後メサ面上のガラス全ブレードでかき取
った。この結果、メサ溝内だけに粉末が存在する被膜が
得られた。これｆ：１）と同様に焼成した。

操作は１）同様１日ですんだが歩留は５５襲であった。

ドクターブレード法では、メサ面よりも高い粉体波膜は
得られない。ところがガラス粉体全焼成すると、粉体の
間の空間がなくなり体積が減る。このためメサ面の縁が
露出する場合があり、これが歩留が低い原因であった。

３）電気泳動法 粉体被膜の形成に先疋ち、ウニ・・に絶縁処理をした。

ウェハの表面に気相酸化で酸化膜を作り、メサ溝の部分
の酸化膜をフォトエツチングでおとした。

ガラス３０９．、エタノール１５０ｍｔ、硝酸マグネシ
ウム０．５　ｍ　ｔ　の液中に、このウェハと白金板全
浸漬し、両者の間に２００ｖの電圧を３分間印加し、メ
サ溝の部分だけにガラス粉末の被膜を形成した。膜厚は
メサ面から測定して、約０．２　ｍｍであった。これヲ
１）と同様に焼成した。

歩留は１）と同じく　１００係であったが、絶縁処理に
、１）よりも３日多く要した。

４）スクリーン印刷法 カラス５０ｐ、エチルセルロース５ｔ１　イソグロパノ
ール５０ｍｔ′ｆ：ボールミルで混合ｔ、　１．＜−ス
トにした。これ全マスクを通してウェハのメサ溝に印刷
し、４００℃の酸素気流中に１時間置き、エチルセルロ
ースとイソグロパノールを除去した。

巾約１問、メサ面からの高さ０．１闇の粉体被膜が得ら
れた。これを１）と同様に焼成した。

１）と比べて、ペーストの作成とバインダの除去に、約
半日多く要した。歩留も３５係と低かった。この原因は
、バインダの完全な除去ができず、残ったバインダが焼
成時にガラスを還元したためである。

５）沈降法＋フォトエツチング ガラス１０２全酢酸エチル３００ｍｔに分散させたスラ
リ中にウニ・・を置き、ガラスを遠心沈降させ、ウェハ
上に厚さ０．３唾の粉体被膜を形成した。これ金１）と
同様に焼成した。沈降法ではウェハ全面に被膜ができる
ため、フォトエツチングでメサ面上のガラスｌｃ２．６
＋ｚｆの穴をあけた。

歩留は１００チであったが、フォトエツチング工程に１
日多くかかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はメサ型ダイオードの断面図である。 １・・・メサ面、２・・・メサ溝。 ３・・・パッシベーションガラス被膜。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 （ほか１名） 第　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉体からなる被覆物全被覆すべき基体の面に堆積させた
   後、その堆積物を吸引除去する事によりパターンを形成
   させることを特徴とする粉体被ＩＩ〆形成法。