JPS6142414B2 - - Google Patents
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- JPS6142414B2 JPS6142414B2 JP55045946A JP4594680A JPS6142414B2 JP S6142414 B2 JPS6142414 B2 JP S6142414B2 JP 55045946 A JP55045946 A JP 55045946A JP 4594680 A JP4594680 A JP 4594680A JP S6142414 B2 JPS6142414 B2 JP S6142414B2
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- Japan
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- glass
- suspension
- gas
- electrophoresis
- passivation
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Classifications
-
- 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
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体素子の電気泳動法によるガラ
スパシベーシヨン方法に関する。
スパシベーシヨン方法に関する。
半導体素子の信頼性向上、耐高圧化等を図るた
めに実施される電気泳動法によるガラスパシベー
シヨン方法は、必要な部分のみの選択的付着、両
面同時付着等の点で量産的で且つ優れた方法であ
り、広く実施されているが、従来のように溝メサ
にガラスパシベーシヨンするだけでなく、トラン
ジスタのくし歯部分やプレナー素子、さらには
IC等にガラスパシベーシヨンするためには、ウ
エハーのそり、フオトエツチへの障害、ガラスク
ラツク、ウエハー割れを防止又は軽減する必要が
あり、更に一層厳しいガラス膜厚及び膜質のコン
トロールが要求される。
めに実施される電気泳動法によるガラスパシベー
シヨン方法は、必要な部分のみの選択的付着、両
面同時付着等の点で量産的で且つ優れた方法であ
り、広く実施されているが、従来のように溝メサ
にガラスパシベーシヨンするだけでなく、トラン
ジスタのくし歯部分やプレナー素子、さらには
IC等にガラスパシベーシヨンするためには、ウ
エハーのそり、フオトエツチへの障害、ガラスク
ラツク、ウエハー割れを防止又は軽減する必要が
あり、更に一層厳しいガラス膜厚及び膜質のコン
トロールが要求される。
これらの要件を満すために各種の方法が提案さ
れている。これらの方法の多くは、ガラス粒子を
泳動しやすくさせるために微量の電解質、例えば
アンモニア水、フツ酸等を添加するものである。
しかしながら、これらの方法では電着条件が安定
せず、したがつてガラス膜厚及び膜質のコントロ
ールが困難であつた。このように、従来技術の方
法では、総じて、ウエハー間、ウエハー面内、電
着バツチ間でガラス膜厚及び膜質のバラツキが大
きく、そのコントロールが難しく、したがつて満
足できるものではなかつた。また、これらの方法
は、電着回数を多くすると再現性及び液の安定性
を欠く欠点があり、やはり膜厚のコントロールが
困難であつた。
れている。これらの方法の多くは、ガラス粒子を
泳動しやすくさせるために微量の電解質、例えば
アンモニア水、フツ酸等を添加するものである。
しかしながら、これらの方法では電着条件が安定
せず、したがつてガラス膜厚及び膜質のコントロ
ールが困難であつた。このように、従来技術の方
法では、総じて、ウエハー間、ウエハー面内、電
着バツチ間でガラス膜厚及び膜質のバラツキが大
きく、そのコントロールが難しく、したがつて満
足できるものではなかつた。また、これらの方法
は、電着回数を多くすると再現性及び液の安定性
を欠く欠点があり、やはり膜厚のコントロールが
困難であつた。
更に、従来の方法では、その特徴である選択的
付着により、付着しないはずの絶縁物（SiO2
膜）上にもガラス粒子が付着し、後続工程でその
部分がエツチングされ、特にトランジスタ、サイ
リスタ等ではSiO2膜のピンホールとなり、特性
劣化に結びつく欠点があつた。
付着により、付着しないはずの絶縁物（SiO2
膜）上にもガラス粒子が付着し、後続工程でその
部分がエツチングされ、特にトランジスタ、サイ
リスタ等ではSiO2膜のピンホールとなり、特性
劣化に結びつく欠点があつた。
したがつて、本発明の目的は、上述のような従
来技術の欠点を改良するとともに、安定した再現
性の良い且つ表面保護膜としての信頼性も良く、
また微細なパターン精度を得ることができる電気
泳動法によるガラスパシベーシヨン方法を提供す
ることである。
来技術の欠点を改良するとともに、安定した再現
性の良い且つ表面保護膜としての信頼性も良く、
また微細なパターン精度を得ることができる電気
泳動法によるガラスパシベーシヨン方法を提供す
ることである。
本発明者は、このようなガラスパシベーシヨン
方法を提供するために研究を重ねた結果、ガラス
粒子懸濁液にアンモニア（NH3）ガスを飽和させ
てガラス粒子を正に帯電させ、電気泳動を行なう
ことにより本発明の上述の目的が達成できること
を予期せずして見出した。また、ガラス懸濁液の
NH3ガス飽和状態が維持されるならば、ガラス電
着量が電着時間に比例することが判明し、しかし
てガラス電着量が電着時間から容易に決定でき、
膜厚のコントロールが可能であることがわかつ
た。更に、ガラス粒子懸濁液中のガラス粒子の粒
径を７μｍ以下にするならば、ウエハー間、ウエ
ハー面内、電着バツチ間でガラス膜厚及び膜質の
バラツキが小さくなり、しかしてトランジスタの
くし歯部分やプレナー素子、IC等の微細パター
ンを持つ素子にも良好なガラスパシベーシヨンを
実施できることが見出された。
方法を提供するために研究を重ねた結果、ガラス
粒子懸濁液にアンモニア（NH3）ガスを飽和させ
てガラス粒子を正に帯電させ、電気泳動を行なう
ことにより本発明の上述の目的が達成できること
を予期せずして見出した。また、ガラス懸濁液の
NH3ガス飽和状態が維持されるならば、ガラス電
着量が電着時間に比例することが判明し、しかし
てガラス電着量が電着時間から容易に決定でき、
膜厚のコントロールが可能であることがわかつ
た。更に、ガラス粒子懸濁液中のガラス粒子の粒
径を７μｍ以下にするならば、ウエハー間、ウエ
ハー面内、電着バツチ間でガラス膜厚及び膜質の
バラツキが小さくなり、しかしてトランジスタの
くし歯部分やプレナー素子、IC等の微細パター
ンを持つ素子にも良好なガラスパシベーシヨンを
実施できることが見出された。
したがつて、本発明の主題は、電気泳動により
半導体素子にガラスパシベーシヨンするにあた
り、ガラス粒子懸濁液にアンモニアガスを飽和さ
せ、飽和状態を維持しながら電気泳動させて素子
にガラスを電着させることを特徴とするガラスパ
シベーシヨン方法にある。
半導体素子にガラスパシベーシヨンするにあた
り、ガラス粒子懸濁液にアンモニアガスを飽和さ
せ、飽和状態を維持しながら電気泳動させて素子
にガラスを電着させることを特徴とするガラスパ
シベーシヨン方法にある。
上述のように、本発明の電気泳動法によるガラ
スパシベーシヨン方法においては、ガラス粒子懸
濁液をNH3ガスで飽和させた状態で電気泳動させ
ることが必須の要件である。NH3ガスでガラス粒
子懸濁液を飽和させるための好ましい方法の一つ
は、高純度（例えば99.99％）のNH3ガスを懸濁
液が飽和するまで一定の割合で吹き込むことであ
る。また、電気泳動中にNH3ガスが気中に逸散す
るので、これを補充する必要がある。これはNH3
ガスを一定の割合で吹き込むことにより行なうこ
とができる。NH3ガスの飽和状態が維持されてい
るかどうかは、ガラス粒子懸濁液の比抵抗の測定
から判る。即ち、飽和状態にあれば液の比抵抗は
ほぱ一定であるが、不飽和のときは上昇する。し
たがつて、液の比抵抗の変化からNH3ガスの吹き
込み量をコントロールすることができる。
スパシベーシヨン方法においては、ガラス粒子懸
濁液をNH3ガスで飽和させた状態で電気泳動させ
ることが必須の要件である。NH3ガスでガラス粒
子懸濁液を飽和させるための好ましい方法の一つ
は、高純度（例えば99.99％）のNH3ガスを懸濁
液が飽和するまで一定の割合で吹き込むことであ
る。また、電気泳動中にNH3ガスが気中に逸散す
るので、これを補充する必要がある。これはNH3
ガスを一定の割合で吹き込むことにより行なうこ
とができる。NH3ガスの飽和状態が維持されてい
るかどうかは、ガラス粒子懸濁液の比抵抗の測定
から判る。即ち、飽和状態にあれば液の比抵抗は
ほぱ一定であるが、不飽和のときは上昇する。し
たがつて、液の比抵抗の変化からNH3ガスの吹き
込み量をコントロールすることができる。
本発明のガラス粒子懸濁液を調製するには、斯
界で周知のガラス粒子、例えばZnO―B2O3―
SiO3系ガラス、その他のガラス粒子を用いるこ
とができる。ガラス粒子の粒径は微細なものであ
ることが好ましく、特に微細なパターンを持つ素
子をガラスパシベーシヨンするには７μｍ以下で
あることが必要である。ガラス粒子の懸濁濃度は
所望に応じて変えることができ、一般に３〜30
ｇ／が好ましい。ガラス粒子を懸濁させる溶媒
も任意の周知のものを使用できる。好ましい溶媒
の例としては、有機溶媒、例えばアセトン、メチ
ルエチルケトン、ジエチルケトンなどのケトン、
イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノ
ールなどのアルコール等があげられ、無水のもの
が好ましい。
界で周知のガラス粒子、例えばZnO―B2O3―
SiO3系ガラス、その他のガラス粒子を用いるこ
とができる。ガラス粒子の粒径は微細なものであ
ることが好ましく、特に微細なパターンを持つ素
子をガラスパシベーシヨンするには７μｍ以下で
あることが必要である。ガラス粒子の懸濁濃度は
所望に応じて変えることができ、一般に３〜30
ｇ／が好ましい。ガラス粒子を懸濁させる溶媒
も任意の周知のものを使用できる。好ましい溶媒
の例としては、有機溶媒、例えばアセトン、メチ
ルエチルケトン、ジエチルケトンなどのケトン、
イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノ
ールなどのアルコール等があげられ、無水のもの
が好ましい。
本発明のガラス粒子懸濁液の電気泳動条件は、
斯界で周知の条件を用いることができる。懸濁液
における直流電界の強度は、一般に50〜300V／
cmである。電着時間は、ガラス電着量に応じて変
えることができるが、通常30秒から３分間程度で
ある。
斯界で周知の条件を用いることができる。懸濁液
における直流電界の強度は、一般に50〜300V／
cmである。電着時間は、ガラス電着量に応じて変
えることができるが、通常30秒から３分間程度で
ある。
以下の実施例は本発明を例示するものであつ
て、これを何ら制限しない。
て、これを何ら制限しない。
実施例
７μｍ以下の平均粒径を有するZnO―B2O3―
SiO2系ガラス粉末（ZnO59％、B2O327％、SiO29
％、その他５％）を15ｇ／の割合でイソプロピ
ルアルコールに懸濁させ、ガラス粒子懸濁液を調
製した。このガラス粒子懸濁液を第３図に示す電
気泳動装置の浴１に装入し、次いでこれに高純度
（99.99％）のNH3ガスを導入管（図示してない）
を通して懸濁液１につき２／分の割合で注入
すると、約20分でほぼ飽和溶液が得られた。これ
以降は、NH3ガスの気中へ逸散した分を補充する
意味で懸濁液１につき0.1／分の割合でNH3
ガスを注入すると懸濁液は飽和状態に維持され
た。この状態を懸濁液の比抵抗の測定により追跡
した。その結果を第１図に示す。第１図のＡは、
NH3ガスの注入開始時の比抵抗（Ωcm）を示す。
２／分の割合で注入していくと比抵抗はＢとな
り、103秒後にはＣとなり、ほぼ飽和値に近づ
く。この時点でNH3ガスの注入を止めると比抵抗
はＥに上昇した。これはNH3が気中に逸散したこ
とを示す。逸散した分を補充するために0.1／
分の割合で注入し続けると比抵抗はほぼ一定の値
Ｄとなつた。
SiO2系ガラス粉末（ZnO59％、B2O327％、SiO29
％、その他５％）を15ｇ／の割合でイソプロピ
ルアルコールに懸濁させ、ガラス粒子懸濁液を調
製した。このガラス粒子懸濁液を第３図に示す電
気泳動装置の浴１に装入し、次いでこれに高純度
（99.99％）のNH3ガスを導入管（図示してない）
を通して懸濁液１につき２／分の割合で注入
すると、約20分でほぼ飽和溶液が得られた。これ
以降は、NH3ガスの気中へ逸散した分を補充する
意味で懸濁液１につき0.1／分の割合でNH3
ガスを注入すると懸濁液は飽和状態に維持され
た。この状態を懸濁液の比抵抗の測定により追跡
した。その結果を第１図に示す。第１図のＡは、
NH3ガスの注入開始時の比抵抗（Ωcm）を示す。
２／分の割合で注入していくと比抵抗はＢとな
り、103秒後にはＣとなり、ほぼ飽和値に近づ
く。この時点でNH3ガスの注入を止めると比抵抗
はＥに上昇した。これはNH3が気中に逸散したこ
とを示す。逸散した分を補充するために0.1／
分の割合で注入し続けると比抵抗はほぼ一定の値
Ｄとなつた。
次いで、Siウエハー２を−電極に取付け、懸濁
液中の両＋電極板３と４の間に垂して電源５より
DCを印加した。100V／cmの電界強度で電気泳動
させて得られたガラス電着量（mg）と電着時間に
ついて得られた結果を第２図に示す。第２図の結
果から明らかなように、ガラス電着量、即ちガラ
ス膜厚が電着時間に比例しており、懸濁液の安定
性、再現性が良く、したがつて膜厚及び膜質のコ
ントロールが可能であることがわかる。
液中の両＋電極板３と４の間に垂して電源５より
DCを印加した。100V／cmの電界強度で電気泳動
させて得られたガラス電着量（mg）と電着時間に
ついて得られた結果を第２図に示す。第２図の結
果から明らかなように、ガラス電着量、即ちガラ
ス膜厚が電着時間に比例しており、懸濁液の安定
性、再現性が良く、したがつて膜厚及び膜質のコ
ントロールが可能であることがわかる。
第１図は、イソプロピルアルコール懸濁液に
NH3ガスを注入したときの比抵抗の変化を示すク
ラフである。第２図は、本発明の方法の好ましい
具体例において得られたガラス電着量と電着時間
をプロツトしたグラフである。第３図は、本発明
の方法を実施するのに用いられる電気泳動装置の
一例を示す概略図である。
NH3ガスを注入したときの比抵抗の変化を示すク
ラフである。第２図は、本発明の方法の好ましい
具体例において得られたガラス電着量と電着時間
をプロツトしたグラフである。第３図は、本発明
の方法を実施するのに用いられる電気泳動装置の
一例を示す概略図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラス粒子懸濁液の電気泳動により半導体素
子にガラスパシベーシヨンするにあたり、ガラス
粒子懸濁液にアンモニアガスを飽和させ、飽和状
態を維持しながら電気泳動させて素子にガラスを
電着させることを特徴とする半導体素子のガラス
パシベーシヨン方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のガラスパシベー
シヨン方法において、ガラス粒子の粒径が７μｍ
以下であることを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4594680A JPS56142643A (en) | 1980-04-08 | 1980-04-08 | Glass passivation for semiconductor element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4594680A JPS56142643A (en) | 1980-04-08 | 1980-04-08 | Glass passivation for semiconductor element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56142643A JPS56142643A (en) | 1981-11-07 |
| JPS6142414B2 true JPS6142414B2 (ja) | 1986-09-20 |
Family
ID=12733435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4594680A Granted JPS56142643A (en) | 1980-04-08 | 1980-04-08 | Glass passivation for semiconductor element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56142643A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01263517A (ja) * | 1988-04-14 | 1989-10-20 | Niigata Eng Co Ltd | 水中推進軸における軸受間隙測定装置 |
-
1980
- 1980-04-08 JP JP4594680A patent/JPS56142643A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01263517A (ja) * | 1988-04-14 | 1989-10-20 | Niigata Eng Co Ltd | 水中推進軸における軸受間隙測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56142643A (en) | 1981-11-07 |
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