半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置制造方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，其特征在于：是由一種玻璃微粒構(gòu)成，且不含有填充物，所述玻璃微粒是通過將一種原料熔融而獲得的熔液制造而成，所述原料至少含有SiO2、B2O3、Al2O3、堿土金屬氧化物，且實(shí)質(zhì)上不含有Pb、As、Sb、Li、Na、K、Zn。根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，使用不含鉛的玻璃材料也與以往使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣可以制造出高耐壓的半導(dǎo)體裝置。并且，由于實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因此可以制造出耐藥品性（特別是耐氟酸性）提高、可靠度高的半導(dǎo)體裝置。并且，由于在蝕刻去除硅氧化膜的工序等工序中，無(wú)需用防護(hù)層來(lái)保護(hù)玻璃層，因而還可以獲得使工序簡(jiǎn)略化的效果。
【專利說明】半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前已知在制造臺(tái)面(mesa)型的半導(dǎo)體裝置的過程中形成覆蓋PN結(jié)露出部的鈍化(passivation)用的玻璃層的半導(dǎo)體裝置的制造方法(例如,參考專利文獻(xiàn)一)。
[0003]圖15及圖16是顯示這種以往的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖。圖15 (a)?圖15 (d)及圖16 (a)?圖16 (d)為各工序圖。
[0004]如圖15及圖16所示，以往的半導(dǎo)體裝置的制造方法依次包含“半導(dǎo)體基體形成工序”、“溝道形成工序”、“玻璃層形成工序”、“光致抗蝕劑形成工序”、“氧化膜去除工序”、“粗面化區(qū)域形成工序”、“電極形成工序”及“半導(dǎo)體基體切斷工序”。下面就按照工序順序，對(duì)以往的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說明。
[0005](a)半導(dǎo)體基體形成工序
[0006]首先,從η —型半導(dǎo)體基板(η—型娃基板)910 一側(cè)的表面擴(kuò)散P型雜質(zhì)形成P +型擴(kuò)散層912，并從另一側(cè)的表面擴(kuò)散η型雜質(zhì)形成η +型擴(kuò)散層914，從而就形成具有與主面平行的PN結(jié)的半導(dǎo)體基體。隨后，通過熱氧化在P +型擴(kuò)散層912及η +型擴(kuò)散層914的表面形成氧化膜916、918 (參照?qǐng)D15 (a))。
[0007](b)溝道形成工序
[0008]隨后，通過光刻(photo — etching)法在氧化膜916的預(yù)定部位形成一定的開口部。在氧化膜的蝕刻(etching)后，繼續(xù)進(jìn)行半導(dǎo)體基體的蝕刻，從半導(dǎo)體基體一側(cè)的表面形成深度超過PN結(jié)的溝道920 (參照?qǐng)D15 (b))。
[0009](C)玻璃層形成工序
[0010]隨后，在溝道920的表面，通過電泳法在溝道920的內(nèi)面及其近旁的半導(dǎo)體基體表面上形成由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層，同時(shí)，通過對(duì)該由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層進(jìn)行燒制，從而形成鈍化用的玻璃層924 (參照?qǐng)D15 (C))。
[0011]Cd)光致抗蝕劑形成工序
[0012]隨后，形成覆蓋玻璃層924的表面的光致抗蝕劑926 (參照?qǐng)D15 (d))。
[0013](e)氧化膜去除工序
[0014]隨后，把光致抗蝕劑926作為掩膜進(jìn)行氧化膜916的蝕刻，將在形成鍍鎳電極膜的部位930中的氧化膜916、918去除(參照?qǐng)D16 (a))。
[0015](f)粗面化區(qū)域形成工序
[0016]隨后，對(duì)形成鍍鎳電極膜的部位930中的半導(dǎo)體基體表面進(jìn)行粗面化處理，形成用于提高鍍鎳電極與半導(dǎo)體基體的密接性的粗面化區(qū)域932 (參照?qǐng)D16 (b))。
[0017](g)電極形成工序[0018]隨后，對(duì)半導(dǎo)體基體進(jìn)行鍍鎳，在粗面化區(qū)域932上形成陽(yáng)極電極934的同時(shí)，在半導(dǎo)體基體另一側(cè)的表面上形成陰極電極936 (參照?qǐng)D16 (C))。
[0019](h)半導(dǎo)體基體切斷工序
[0020]隨后，通過切割(dicing)等，在玻璃層924的中央部將半導(dǎo)體基體切斷，將半導(dǎo)體基體切片化，從而制成臺(tái)面型半導(dǎo)體裝置(PN 二極管)900 (參照?qǐng)D16 (d))。
[0021]如上述說明，以往的半導(dǎo)體裝置的制造方法包括從具有與主面平行的PN結(jié)的半導(dǎo)體基體一側(cè)的表面形成深度超過PN結(jié)的溝道920的工序(參照?qǐng)D15 (a)及圖15 (b))，以及在該溝道920的內(nèi)部形成覆蓋PN結(jié)露出部的鈍化用的玻璃層924的工序(參照?qǐng)D15(C))。因此，根據(jù)以往的半導(dǎo)體裝置的制造方法，在溝道920的內(nèi)部形成了鈍化用的玻璃層924后，通過將半導(dǎo)體基體切斷，即可制造可信度高的臺(tái)面型半導(dǎo)體裝置。
[0022]但是，作為鈍化用的玻璃層使用的玻璃材料，必須滿足下述條件:(a)能夠在合適的溫度下進(jìn)行燒制；(b)能夠承受在工序中使用的藥品(王水、電鍍液及氟酸)；(c)為了防止工序中的晶片彎曲而具有接近硅的線膨脹系數(shù)的線膨脹系數(shù)(特別是在50°C?550°C下的平均線膨脹系數(shù)接近硅的線膨脹系數(shù))；以及(d)具有優(yōu)良的絕緣性。因而，以往廣泛使用的是以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料。
[0023]然而，以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料中含有對(duì)環(huán)境影響較大的鉛，因而在不遠(yuǎn)的將來(lái)，以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料將被禁止使用。
[0024]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0025]專利文獻(xiàn)
[0026]專利文獻(xiàn)一日本特開2004 - 87955號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]因此，鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置，使用不含鉛的玻璃材料，也與以往使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣可以制造可信度高的半導(dǎo)體裝置。
[0028][I]本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，其特征在于:所述半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物由一種玻璃微粒構(gòu)成，且不含有填充物，所述玻璃微粒是通過將一種原料熔融而獲得的熔液制造而成，所述原料至少含有SiO2' B2O3> Al2O3、堿土金屬氧化物，且實(shí)質(zhì)上不含有 Pb、As、Sb、L1、Na、K、Zn。
[0029][2]在本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中，還可以具有這樣的特征:所述原料含有CaO和BaO中的一種堿土金屬氧化物作為所述堿土金屬氧化物。
[0030][3]在本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中，還可以具有這樣的特征:所述原料含有CaO、BaO及MgO中的兩種堿土金屬氧化物作為所述堿土金屬氧化物。
[0031][4]在本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中，還可以具有這樣的特征:所述原料含有CaO、BaO及MgO中全部的堿土金屬氧化物作為所述堿土金屬氧化物。
[0032][5]在本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中，還可以具有這樣的特征:所述原料實(shí)質(zhì)上不含有P。
[0033][6]在本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中，還可以具有這樣的特征:所述原料實(shí)質(zhì)上不含有Bi。[0034][7]在本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中，還可以具有這樣的特征:所述原料進(jìn)一步含有從由鎳氧化物、銅氧化物、錳氧化物及鋯氧化物構(gòu)成的群中選擇出的至少
一種金屬氧化物。
[0035][8]在本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中，還可以具有這樣的特征:在50°C?550°C的溫度范圍中的平均線膨脹系數(shù)在3.3X 10_6?4.5X 10_6的范圍內(nèi)。
[0036][9]在本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中，還可以具有這樣的特征=SiOdA含量在50.0mol%?68.0mol%的范圍內(nèi)，B2O3的含量在6.0mol%?18.0mol%的范圍內(nèi)，Al2O3的含量在7.0mol%?18.0mo I %的范圍內(nèi)，堿土金屬氧化物的含量在7.0mo 1%?18.0mo I %的范圍內(nèi)。
[0037][10]進(jìn)一步，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，依次包括準(zhǔn)備具有PN結(jié)露出的PN結(jié)露出部的半導(dǎo)體元件的第一工序，以及形成覆蓋所述PN結(jié)露出部的玻璃層的第二工序，其特征在于:其中，在所述第二工序中，使用由一種玻璃微粒構(gòu)成且不含有填充物的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)形成所述玻璃層，所述玻璃微粒是通過將一種原料熔融而獲得的熔液制造而成，所述原料至少含有Si02、B203、Al2O3、堿土金屬氧化物，且實(shí)質(zhì)上不含有 Pb、As、Sb、L1、Na、K、Zn。
[0038][11]在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，還可以具有這樣的特征:所述第一工序包括準(zhǔn)備具有與主面平行的所述PN結(jié)的半導(dǎo)體基體的工序，以及通過從所述半導(dǎo)體基體一側(cè)的表面形成深度超過所述PN結(jié)的溝道從而在所述溝道的內(nèi)部形成所述PN結(jié)露出部的工序；所述第二工序包括形成所述玻璃層的工序，該玻璃層覆蓋位于所述溝道內(nèi)部的所述PN結(jié)露出部。
[0039][12]在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，還可以具有這樣的特征:所述第二工序包括形成所述玻璃層的工序，該玻璃層直接覆蓋位于所述溝道內(nèi)部的所述PN結(jié)露出部。
[0040][13]在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，還可以具有這樣的特征:所述第二工序包括在位于所述溝道內(nèi)部的所述PN結(jié)露出部上形成絕緣層或高電阻半絕緣層的工序，以及形成所述玻璃層的工序，該玻璃層通過所述絕緣層或高電阻半絕緣層覆蓋所述PN結(jié)露出部。
[0041][14]在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，還可以具有這樣的特征:所述第一工序包括在所述半導(dǎo)體基體的表面形成所述PN結(jié)露出部的工序，所述第二工序包括形成所述玻璃層的工序，該玻璃層覆蓋位于所述半導(dǎo)體基體表面的所述PN結(jié)露出部。
[0042][15]在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，還可以具有這樣的特征:所述第二工序包括形成所述玻璃層的工序，該玻璃層直接覆蓋位于所述半導(dǎo)體基體表面的所述PN結(jié)露出部。
[0043][16]在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，還可以具有這樣的特征:所述第二工序包括在位于所述半導(dǎo)體基體的表面的所述PN結(jié)露出部上形成絕緣層或高電阻半絕緣層的工序，以及形成所述玻璃層的工序，該玻璃層通過所述絕緣層或高電阻半絕緣層覆蓋所述PN結(jié)露出部。
[0044][17]在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，還可以具有這樣的特征:所述半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物是實(shí)質(zhì)上不含有作為脫泡劑的多價(jià)元素的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物。[0045][18]在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，還可以具有這樣的特征:所述多價(jià)元素包括 V、Mn、Sn、Ce、Nb 及 Ta。
[0046][19]進(jìn)一步，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體裝置，包括具有PN結(jié)露出的PN結(jié)露出部的半導(dǎo)體元件，以及被形成為覆蓋所述PN結(jié)露出部的玻璃層，其特征在于:其中，所述玻璃層是使用由一種玻璃微粒構(gòu)成且不含有填充物的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)形成的，所述玻璃微粒是通過將一種原料熔融而獲得的熔液制造而成，所述原料至少含有Si02、B203、Al2O3、堿土金屬氧化物,且實(shí)質(zhì)上不含有Pb、As、Sb、L1、Na、K、Zn。
[0047]另外，在本發(fā)明中，至少含有某種特定成分(Si02、B2O3等)是指除僅含有該某種特定成分的情況以外，還包括在該某種特定成分的基礎(chǔ)上還含有玻璃復(fù)合物中通?？赡芎械某煞值那闆r。
[0048]另外，在本發(fā)明中，實(shí)質(zhì)上不含有某種特定元素(Pb、As等)是指不將該某種特定元素作為成分含有，但在構(gòu)成玻璃的各成分的原料中作為雜質(zhì)混入上述某種特定元素的玻璃復(fù)合物除外。
[0049]另外，當(dāng)如本發(fā)明這樣半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物為所謂的氧化物系的玻璃復(fù)合物時(shí)，不含有某種特定元素(Pb、As等)是指不含有該某種特定元素的氧化物、該某種特定元素的氮化物等。
[0050]另夕卜，在本發(fā)明中，高電阻半絕緣層例如是指SIPOS (Sem1-1nsulatedPolycrystalline Silicon)那樣的高電阻的半絕緣層，也可以指高電阻層或半絕緣層。
[0051]發(fā)明效果
[0052]從后述的實(shí)施例也可知，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置，使用不含鉛的玻璃材料，也與以往使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣，可以制造出可信度高的半導(dǎo)體裝置。
[0053]另外，從后述的實(shí)施例也可知，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置，由于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因而可以制造耐藥品性(特別是耐氟酸性)提高的、可信度高的半導(dǎo)體裝置。在這種情況下，由于耐氟酸性提高，因而在工序中的將硅氧化膜蝕刻去除的工序(參照后述的圖1 (d))等中，無(wú)需使用防護(hù)層(resist)來(lái)保護(hù)玻璃層，從而還可以獲得將工序簡(jiǎn)略化的效果。
[0054]另外，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置，由于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物在含有堿土金屬氧化物的同時(shí)實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因此，從后述的實(shí)施例也可知，在玻璃化的過程中難以結(jié)晶化。
[0055]另外，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置，由于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物在含有堿土金屬氧化物的同時(shí)實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因此，從后述的實(shí)施例也可知，在玻璃化的過程中不結(jié)晶化的范圍內(nèi)，能夠使得50°C?550°C下的平均線膨脹系數(shù)接近硅的線膨脹系數(shù)(例如，3.3X10 —6?4.5X10 一6)。所以在使用薄型晶片時(shí)也能夠防止工序中晶片的彎曲。另外，由于即使將玻璃層堆積為較厚，也能夠防止工序中晶片的彎曲，因此能夠制造可信度更高的半導(dǎo)體裝置。
[0056]另外，在制造半導(dǎo)體裝置的過程中，在使用含有填充物(filler)的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物作為半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物的情況下，當(dāng)形成覆蓋PN結(jié)露出部的由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層時(shí)會(huì)有難以均一地形成該由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層的情況。即、在通過電泳法形成由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層的情況下，有時(shí)會(huì)由于電泳的不均一而導(dǎo)致難以均一地形成由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層，而在通過旋涂膜(spin — coat)法、網(wǎng)屏(screen)印刷法、刮勻涂裝(doctor blade method)法形成由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層時(shí),可能會(huì)由于粒徑、比重等的差異而導(dǎo)致難以均一地形成由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層。
[0057]而與此相對(duì)，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置，對(duì)于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于使用了由不含填充物的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層，因此在形成覆蓋PN結(jié)露出部的由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物所構(gòu)成的層時(shí)可以均一地形成該由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層。
[0058]在這里，實(shí)質(zhì)上不含有Pb是因?yàn)楸景l(fā)明的目的在于使用不含鉛的玻璃材料也與以往使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣可以制造出可信度高的半導(dǎo)體裝置。
[0059]另外，實(shí)質(zhì)上不含有As、Sb是因?yàn)檫@些成分含有毒性，目前正在推廣限制使用這些成分的工作。
[0060]另外，實(shí)質(zhì)上不含有L1、Na、K是因?yàn)楹羞@些成分雖然對(duì)于平均線膨脹系數(shù)及燒制溫度有利，但可能導(dǎo)致半導(dǎo)體裝置的絕緣性下降。
[0061]通過本發(fā)明的發(fā)明人的研究明確了，即使實(shí)質(zhì)上不含有這些成分(即Pb、As、Sb、L1、Na、K、Zn)時(shí)，至少含有Si02、B203、Al203、Ca0、堿土金屬氧化物的玻璃復(fù)合物也可以作為半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物使用。即，本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，從后述的實(shí)施例可知，使用不含鉛的玻璃材料，可以制造以往使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣的可信度高的半導(dǎo)體裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]圖1是顯示實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖；
[0063]圖2是顯示實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖；
[0064]圖3是顯示實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖；
[0065]圖4是顯示實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖；
[0066]圖5是顯示實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖；
[0067]圖6是顯示實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖；
[0068]圖7是顯示實(shí)施方式七的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖；
[0069]圖8是顯示實(shí)施方式八的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖；
[0070]圖9是顯示實(shí)施例的條件及結(jié)果的圖表；
[0071]圖10是顯示蝕刻部與非蝕刻部的高低差的圖；
[0072]圖11是顯示試驗(yàn)方法I及試驗(yàn)方法2的結(jié)果的圖表；
[0073]圖12是顯示半導(dǎo)體裝置的反向特性的圖；
[0074]圖13是顯示顯示初步評(píng)價(jià)及初步評(píng)價(jià)(參考)中在玻璃層124的內(nèi)部產(chǎn)生的泡b的說明圖；
[0075]圖14是顯示用于說明正式評(píng)價(jià)及正式評(píng)價(jià)(參考)中在玻璃層124的內(nèi)部產(chǎn)生的泡b的照片；
[0076]圖15是顯示以往的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖；以及[0077]圖16是顯示以往的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0078]下面基于附圖所示的實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說明。
[0079]<實(shí)施方式一 >
[0080]實(shí)施方式一是關(guān)于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物的實(shí)施方式。
[0081 ] 實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物是由一種玻璃微粒構(gòu)成且不含有填充物的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，所述玻璃微粒是通過將一種原料熔融而獲得的熔液制造而成，該原料以下述的含量至少含有Si02、B2O3> Al2O3、堿土金屬氧化物，且實(shí)質(zhì)上不含有 Pb、As、Sb、L1、Na、K、Zn。
[0082]實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物的SiO2的含量在50.0mol%?68.0mo I %的范圍內(nèi)，B2O3的含量在6.0mo I %?18.0mo I %的范圍內(nèi)，Al2O3的含量在
7.0mo I %?18.0mo I %的范圍內(nèi)，堿土金屬氧化物的含量在7.0mo I %?18.0mo I %的范圍內(nèi)，鎳氧化物的含量在0.01mol%?3.0mo 1%的范圍內(nèi)。
[0083]上述的原料實(shí)質(zhì)上不含有P。并且，上述的原料實(shí)質(zhì)上不含有Bi。
[0084]實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物在50°C?550°C這一溫度范圍內(nèi)的平均線膨脹系數(shù)在3.3 X 10 —6?4.5 X 10 —6的范圍內(nèi)。
[0085]根據(jù)實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，使用不含鉛的玻璃材料，也與以往使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣可以制造出可信度高的半導(dǎo)體裝置。
[0086]另外，根據(jù)實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，從后述的實(shí)施例可知，因?yàn)閷?shí)質(zhì)上不含有Zn，所以可以制造出耐藥品性(特別是耐氟酸性)較高、可信度高的半導(dǎo)體裝置。在這種情況下，由于耐氟酸性提高，因而在工序中的蝕刻去除硅氧化膜的工序(參照后述的圖1 (d))等中，無(wú)需使用防護(hù)層來(lái)保護(hù)玻璃層，從而還可以獲得將工序簡(jiǎn)略化的效果O
[0087]另外，根據(jù)實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物在含有堿土金屬氧化物的同時(shí)實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因而，從后述的實(shí)施例可知，在玻璃化的過程中難以結(jié)晶化。
[0088]另外，根據(jù)實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，從后述的實(shí)施例可知，由于在含有堿土金屬氧化物的同時(shí)實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因此，從后述的實(shí)施例也可知，在玻璃化的過程中不結(jié)晶化的范圍內(nèi)，能夠使得50°C?550°C這一溫度范圍內(nèi)的平均線膨脹系數(shù)接近硅的線膨脹系數(shù)。所以在使用薄型晶片時(shí)也能夠防止工序中晶片的彎曲。另外，由于即使將玻璃層堆積為較厚，也能夠防止工序中晶片的彎曲，因此能夠制造可信度更高的半導(dǎo)體裝置。
[0089]另外，根據(jù)實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于不含有填充物，因此在形成覆蓋PN結(jié)露出部的由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物所構(gòu)成的層時(shí)可以均一地形成該由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層。
[0090]另外，根據(jù)實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中含有鎳氧化物，因此，從后述的實(shí)施例可知，在對(duì)通過電泳法形成的由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層進(jìn)行燒制的過程中，可以抑制從與半導(dǎo)體基體(硅或是絕緣層)的交界面產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象，從而可以抑制半導(dǎo)體裝置的反向特性劣化這一情況的發(fā)生。
[0091]在這里，將SiO2的含量設(shè)定在50.0mo 1%?68.0mol%這一范圍內(nèi)是因?yàn)楫?dāng)SiO2的含量不足50.0mol%時(shí)，可能導(dǎo)致其耐藥品性下降、絕緣性下降等，而當(dāng)SiO2的含量超過68.0mo 1%時(shí)，可能會(huì)有燒制溫度變高的傾向。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，更好的是將SiO2的含量設(shè)定在58.0mo I %?66.0mo I %這一范圍內(nèi)。
[0092]另外，將B2O3的含量設(shè)定在6.0mo 1%?18.0mol%這一范圍內(nèi)是因?yàn)楫?dāng)B2O3的含量不足6.0mo 1%時(shí)可能會(huì)有燒制溫度變高的傾向，而當(dāng)B2O3的含量超過18.0mo 1%時(shí)可能會(huì)有平均線膨脹系數(shù)變高的傾向。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，更好的是將B2O3的含量設(shè)定在9.0mol%?
15.0mo 1%的范圍內(nèi)。
[0093]另外，將Al2O3的含量設(shè)定在7.0mol%?18.0mol%這一范圍內(nèi)是因?yàn)椋?dāng)Al2O3的含量不足7.0mo 1%時(shí)，可能會(huì)有在玻璃化的過程中容易結(jié)晶化的傾向，而當(dāng)Al2O3的含量超過18.0mo I %時(shí),會(huì)有絕緣性下降的傾向。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看,更好的是將Al2O3的含量設(shè)定在9.0mo I % ?15.0mo I % 的范圍內(nèi)。
[0094]另外，將堿土金屬氧化物的含量設(shè)定在7.0mol%?18.0mol%這一范圍內(nèi)是因?yàn)楫?dāng)堿土金屬氧化物的含量在不足7.0mo 1%時(shí)，可能出現(xiàn)燒制溫度變高的傾向，而當(dāng)堿土金屬氧化物的含量超過18.0mol%時(shí)可能出現(xiàn)耐藥品性下降、絕緣性下降等情況。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，更好的是將堿土金屬氧化物的含量設(shè)定在9.0mo 1%?15.0mo 1%的范圍內(nèi)。
[0095]之所以含有CaO和BaO中的一種堿土金屬氧化物作為堿土金屬氧化物，是因?yàn)樵谥缓蠱gO這一種成分作為堿土金屬氧化物的情況下，玻璃化的過程中容易結(jié)晶化，因而不太適于單獨(dú)使用。
[0096]另外，將鎳氧化物的含量設(shè)定在0.01mol%?3.0mol%這一范圍內(nèi)是因?yàn)楫?dāng)鎳氧化物的含量在不足0.01mol%時(shí)，在燒制通過電泳法形成的由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層的過程中可能難以抑制從與半導(dǎo)體基體(硅或是絕緣層)的交界面可能產(chǎn)生泡的現(xiàn)象，而當(dāng)鎳氧化物的含量超過3.0mol%時(shí)，在玻璃化的過程中會(huì)有容易結(jié)晶化的傾向。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，更好的是將鎳氧化物的含量設(shè)定在0.1mo 1%?1.5mol%這一范圍內(nèi)
[0097]實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物可以通過以下方法制造。即，按上述的組成比(摩爾比)調(diào)合原料(Si02、H3B03、Al203、(CaCO3和BaCO3中的一種堿土金屬氧化物)、MgO及鎳NiO)，使用混合機(jī)充分?jǐn)嚢韬?，將該混合后的原料放入白金坩堝中，在電氣爐中上升至預(yù)定溫度(例如1550°C)并熔融兩個(gè)小時(shí)。隨后，將融液流出至水冷輥，獲得薄片狀的玻璃片(glass flake)。隨后,通過球磨機(jī)(ball mill)等將該玻璃片粉碎至預(yù)定的平均粒徑，從而獲得粉末狀的玻璃復(fù)合物。
[0098]<實(shí)施方式二 >
[0099]實(shí)施方式二是關(guān)于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物的實(shí)施方式。
[0100]實(shí)施方式二的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物基本與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物含有同樣的成分，但堿土金屬氧化物的組成與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物不同。即、實(shí)施方式二的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物含有Ca0、Ba0及Mg中的兩種堿土金屬氧化物作為堿土金屬氧化物。[0101]在實(shí)施方式二的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中，SiO2的含量、B2O3的含量、Al2O3的含量、堿土金屬氧化物的含量及鎳氧化物的含量與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物相同。
[0102]在這里，在含有CaO和BaO作為堿土金屬氧化物的情況下，較理想的是CaO的含量在3.0mo 1%?10.0mo 1%的范圍內(nèi)、BaO的含量在3.0mo 1%?10.0mo 1%的范圍內(nèi)。
[0103]另外，在含有CaO和MgO作為堿土金屬氧化物的情況下，較理想的是CaO的含量在
3.0mo 1%?10.0mo 1%的范圍內(nèi)、MgO的含量在1.0mo 1%?5.0mo 1%的范圍內(nèi)。
[0104]另外，在含有BaO和MgO作為兩種堿土金屬氧化物的情況下，較理想的是BaO的含量在3.0mo 1%?10.0mo 1%的范圍內(nèi)、MgO的含量在1.0mo 1%?5.0mo 1%的范圍內(nèi)。
[0105]這樣，實(shí)施方式二的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物雖然堿土金屬氧化物的組成與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物不同，但與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物同樣，使用不含鉛的玻璃材料也與以往以使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣可以制造出可信度高的半導(dǎo)體裝置。
[0106]另外，根據(jù)實(shí)施方式二的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因此與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物同樣，可以制造出耐藥品性(特別是耐氟酸性)較高、可信度高的半導(dǎo)體裝置。在這種情況下，由于耐氟酸性提高，因而在工序中的蝕刻去除硅氧化膜的工序等中，無(wú)需使用防護(hù)層來(lái)保護(hù)玻璃層，從而還可以獲得將工序簡(jiǎn)略化的效果。
[0107]另外，根據(jù)實(shí)施方式二的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物在含有堿土金屬氧化物的同時(shí)實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因而與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物同樣，在玻璃化的過程中難以結(jié)晶化。
[0108]另外，根據(jù)實(shí)施方式二的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于在含有堿土金屬氧化物的同時(shí)實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因此與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物同樣，在玻璃化的過程中不結(jié)晶化的范圍內(nèi)，能夠使得50°C?550°C這一溫度范圍內(nèi)的平均線膨脹系數(shù)接近硅的線膨脹系數(shù)。所以在使用薄型晶片時(shí)也能夠防止工序中晶片的彎曲。另外，由于即使將玻璃層堆積為較厚，也能夠防止工序中晶片的彎曲，因此能夠制造可信度更高的半導(dǎo)體裝置。
[0109]另外，根據(jù)實(shí)施方式二的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中含有鎳氧化物，因此與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物同樣，在對(duì)通過電泳法形成的由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層進(jìn)行燒制的過程中，可以抑制從與半導(dǎo)體基體(硅或是絕緣層)的交界面可能產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象，從而可以抑制半導(dǎo)體裝置的反向特性劣化這一情況的發(fā)生。
[0110]另外，根據(jù)實(shí)施方式二的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于原料中含有Ca0、Ba0及MgO中的兩種堿土金屬氧化物，因此與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物相t匕，可以獲得易于制造具有所需特性的玻璃(燒制溫度低、耐藥品性高、平均線膨脹系數(shù)在預(yù)定的范圍內(nèi)、難以結(jié)晶化、難以產(chǎn)生泡的玻璃)的效果。
[0111]實(shí)施方式二的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物可以通過如下方式制造。即，按上述的組成比(摩爾比)調(diào)合原料(SiO2、H3B03、A1203、(CaCO3> BaCO3及MgO中的兩種堿土金屬氧化物)、以及NiO)，使用混合機(jī)充分?jǐn)嚢韬螅瑢⒃摶旌虾蟮脑戏湃氚捉疔釄逯校陔姎鉅t中上升至預(yù)定溫度(例如1550°C)并熔融兩個(gè)小時(shí)。隨后，將融液流出至水冷輥，獲得薄片狀的玻璃片。隨后，通過球磨機(jī)等將該玻璃片粉碎至預(yù)定的平均粒徑，從而獲得粉末狀的玻璃復(fù)合物。
[0112]<實(shí)施方式三>
[0113]實(shí)施方式三是關(guān)于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物的實(shí)施方式。
[0114]實(shí)施方式三的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物基本與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物含有同樣的成分，但堿土金屬氧化物的組成與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物不同。即、實(shí)施方式三的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物CaO、BaO及MgO中的兩種堿土金屬氧化物作為堿土金屬氧化物含有。
[0115]在實(shí)施方式三的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中，SiO2的含量、B2O3的含量、Al2O3的含量、堿土金屬氧化物的含量及鎳氧化物的含量與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物相同。另外，實(shí)施方式三的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中，較理想的是堿土金屬氧化物中CaO的含量在2.8mol%?7.8mol%的范圍內(nèi)、BaO的含量在1.7mol%?4.7mol%的范圍內(nèi)、MgO的含量在1.1mo 1%?3.1mo 1%的范圍內(nèi)。
[0116]在這里，將堿土金屬氧化物中CaO的含量設(shè)定在2.8mol%?7.8mol%的范圍內(nèi)是因?yàn)楫?dāng)CaO的含量不足2.8mol%時(shí)，可能會(huì)有燒制溫度變高的傾向，而當(dāng)CaO的含量超過
7.8mol%時(shí)，可能導(dǎo)致其耐藥品性下降、絕緣性下降等。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，更理想的是將CaO的含量設(shè)定在3.3mol%?7.3mol%這一范圍內(nèi)。
[0117]另外，將BaO的含量設(shè)定在1.7mol%?4.7mol%的范圍內(nèi)是因?yàn)楫?dāng)BaO的含量不足1.7mol%時(shí),可能會(huì)有燒制溫度變高的傾向，而當(dāng)BaO的含量超過4.7mol%時(shí),可能導(dǎo)致其耐藥品性下降、絕緣性下降等。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，更理想的是將BaO的含量設(shè)定在2.2mol%?
4.2mol%這一范圍內(nèi)。
[0118]另外，將MgO的含量設(shè)定在1.1mo 1%?3.lmol%的范圍內(nèi)是因?yàn)楫?dāng)MgO的含量不足
1.1mo 1%時(shí),可能會(huì)有燒制溫度變高的傾向，而當(dāng)MgO的含量超過3.1mo 1%時(shí),可能導(dǎo)致其耐藥品性下降、絕緣性下降等。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，更理想的是將MgO的含量設(shè)定在1.6mol%?
2.6mol%這一范圍內(nèi)。
[0119]這樣，實(shí)施方式三的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物雖然堿土金屬氧化物的組成與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物不同，但與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物同樣，使用不含鉛的玻璃材料，也與以往以使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣可以制造出可信度高的半導(dǎo)體裝置。
[0120]另外，根據(jù)實(shí)施方式三的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因此與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物同樣，可以制造耐藥品性(特別是耐氟酸性)較高、可信度高的半導(dǎo)體裝置。在這種情況下，由于耐氟酸性提高，因而在工序中的蝕刻去除硅氧化膜的工序等中，無(wú)需使用防護(hù)層來(lái)保護(hù)玻璃層，從而還可以獲得將工序簡(jiǎn)略化的效果。
[0121]另外，根據(jù)實(shí)施方式三的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物含有堿土金屬氧化物同時(shí)實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因此與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物同樣，在玻璃化的過程中難以結(jié)晶化。
[0122]另外，根據(jù)實(shí)施方式三的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于含有堿土金屬氧化物同時(shí)實(shí)質(zhì)上不含有Zn，因此與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物同樣，在玻璃化的過程中不會(huì)結(jié)晶化的范圍內(nèi)，能夠使得50°C~550°C的平均線膨脹系數(shù)接近硅的線膨脹系數(shù)。因此，即使在使用薄型晶片時(shí)也可以防止在工序中的晶片彎曲。另外，即使在玻璃層堆積較厚時(shí)，也可以防止在工序中的晶片彎曲，因而可以制造可信度高的半導(dǎo)體裝置。
[0123]另外，根據(jù)實(shí)施方式三的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物含有鎳氧化物，因此，與實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物同樣，在對(duì)通過電泳法形成的由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層進(jìn)行燒制的過程中，可以抑制從與半導(dǎo)體基體(硅或是絕緣層)的交界面可能產(chǎn)生泡的現(xiàn)象，從而可以抑制半導(dǎo)體裝置的反向特性劣化這一情況的發(fā)生。
[0124]另外，根據(jù)實(shí)施方式三的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，由于原料中含有Ca0、Ba0及MgO中的全部堿土金屬氧化物，因此，與實(shí)施方式二的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物相t匕，可以獲得易于制造具有所需特性的玻璃(燒制溫度低、耐藥品性高、平均線膨脹系數(shù)在預(yù)定的范圍內(nèi)、難以結(jié)晶化、難以產(chǎn)生泡的玻璃)的效果。
[0125]實(shí)施方式三的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物可以通過如下方式制造。即，按上述的組成比(摩爾比)調(diào)合原料(3102、駛0331203、0&0)3』&0)3、1%0及祖0)，使用混合機(jī)充分?jǐn)嚢韬?，將該混合后的原料放入白金坩堝中，在電氣爐中上升至預(yù)定溫度(例如1550°C)并熔融兩個(gè)小時(shí)。隨后，將融液流出至水冷輥，獲得薄片狀的玻璃片。隨后，通過球磨機(jī)等將該玻璃片粉碎至預(yù)定的平均粒徑，從而獲得粉末狀的玻璃復(fù)合物。
[0126]<實(shí)施方式四>
[0127]實(shí)施方式四是關(guān)于半導(dǎo)體裝置的制造方法的實(shí)施方式。
[0128]實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法依次包括準(zhǔn)備具有PN結(jié)露出的PN結(jié)露出部的半導(dǎo)體元件的第一工序 ，以及形成覆蓋PN結(jié)露出部的玻璃層的第二工序。而且，在該第二工序中，是使用實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)形成玻璃層。第一工序包括準(zhǔn)備具有與主面平行的PN結(jié)的半導(dǎo)體基體的準(zhǔn)備工序，以及通過從半導(dǎo)體基體一側(cè)的表面形成深度超過PN結(jié)的溝道從而在溝道的內(nèi)部形成PN結(jié)露出部的工序；第二工序包括形成直接覆蓋位于溝道內(nèi)部的PN結(jié)露出部的玻璃層的工序。
[0129]圖1及圖2是顯示實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖。圖1 (a)~圖1 (d)及圖2 (a)~圖2 (d)為各工序圖。
[0130]實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法，如圖1及圖2所示，依次實(shí)施“半導(dǎo)體基體形成工序”、“溝道形成工序”、“玻璃層形成工序”、“光致抗蝕劑形成工序”、“氧化膜去除工序”、“粗面化區(qū)域形成工序”、“電極形成工序”及“半導(dǎo)體基體切斷工序”。下面按照工序順序?qū)?shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說明。
[0131](a)半導(dǎo)體基體形成工序一
[0132]首先,從η —型半導(dǎo)體基板(η—型娃基板)110 一側(cè)的表面擴(kuò)散P型雜質(zhì)形成P +型擴(kuò)散層112，從另一側(cè)的表面擴(kuò)散η型雜質(zhì)形成η+型擴(kuò)散層114，從而形成具有與主面平行的PN結(jié)的半導(dǎo)體基體。隨后，通過熱氧化在P+型擴(kuò)散層112及η +型擴(kuò)散層114的表面形成氧化膜116，118 (參照?qǐng)D1 (a))。
[0133](b)溝道形成工序
[0134]隨后，通過光刻法，在氧化膜116的預(yù)定部位形成一定的開口部。在氧化膜的蝕刻后，繼續(xù)進(jìn)行半導(dǎo)體基體的蝕刻，從半導(dǎo)體基體一側(cè)的表面形成深度超過PN結(jié)的溝道120(參照?qǐng)D1 (b))。這時(shí)，在溝道的內(nèi)面就形成了 PN結(jié)露出部A。
[0135](C)玻璃層形成工序
[0136]隨后，在溝道120的表面，通過電泳法在溝道120的內(nèi)面及其近旁的半導(dǎo)體基體表面上形成由實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層，同時(shí)，通過燒制由該半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層來(lái)形成鈍化用的玻璃層124 (參照?qǐng)D1 (C))。因此，位于溝道120內(nèi)部的PN結(jié)露出部即成為被玻璃層124直接覆蓋的狀態(tài)。
[0137](d)光致抗蝕劑形成工序
[0138]隨后，形成覆蓋玻璃層124的表面的光致抗蝕劑126 (參照?qǐng)D1 (d))。
[0139](e)氧化膜去除工序
[0140]隨后，將光致抗蝕劑126作為掩膜進(jìn)行氧化膜116的蝕刻，去除位于形成鍍鎳電極膜的部位130中的氧化膜116 (參照?qǐng)D2 (a))。
[0141](f)粗面化區(qū)域形成工序
[0142]隨后，對(duì)位于形成鍍鎳電極膜的部位130的半導(dǎo)體基體表面進(jìn)行粗面化處理，形成用于提高鍍鎳電極與半導(dǎo)體基體的密接性的粗面化區(qū)域132 (參照?qǐng)D2 (b))。
[0143](g)電極形成工序
[0144]隨后，對(duì)半導(dǎo)體基體進(jìn)行鍍鎳，在粗面化區(qū)域132上形成陽(yáng)極電極134的同時(shí)，在半導(dǎo)體基體的另一側(cè)表面上形成陰極電極136 (參照?qǐng)D2 (C))。
[0145](h)半導(dǎo)體基體切斷工序
[0146]隨后，通過切割等在玻璃層124的中央部將半導(dǎo)體基體切斷，將半導(dǎo)體基體切片化，制作臺(tái)面型半導(dǎo)體裝置(PN 二極管)(參照?qǐng)D2 (d))。
[0147]按上述的方法，即可制造可信度高的臺(tái)面型半導(dǎo)體裝置(實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置)100。
[0148]根據(jù)實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法，由于使用實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)制造半導(dǎo)體裝置，因此使用不含鉛的玻璃材料，也與以往使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣可以制造出可信度高的半導(dǎo)體裝置。
[0149]根據(jù)實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法，由于使用實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)制造半導(dǎo)體裝置，因此通過實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法制造的半導(dǎo)體裝置具有實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物所具有的效果中相應(yīng)的效果。
[0150]<實(shí)施方式五>
[0151]實(shí)施方式五是關(guān)于半導(dǎo)體裝置的制造方法的實(shí)施方式。
[0152]實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法與實(shí)施方式四的制造方法同樣依次包括準(zhǔn)備具有PN結(jié)露出的PN結(jié)露出部的半導(dǎo)體元件的第一工序，以及形成覆蓋PN結(jié)露出部的玻璃層的第二工序。而且，在該第二工序中，是使用實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)形成玻璃層。但是，與實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法不同的是，所述第一工序包括在半導(dǎo)體基體的表面上形成PN結(jié)露出部的工序；所述第二工序包括形成直接覆蓋半導(dǎo)體基體表面的PN結(jié)露出部的玻璃層的工序。
[0153]圖3及圖4是顯示實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖。圖3 (a)?圖
3(C)及圖4 (a)?圖4 (C)為各工序圖。[0154]實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法，如圖3及圖4所示，依次實(shí)施“半導(dǎo)體基體準(zhǔn)備工序”、“P +型擴(kuò)散層形成工序”、“η +型擴(kuò)散層形成工序”、“玻璃層形成工序”、“玻璃層蝕刻工序”及“電極形成工序”。下面按照工序順序，對(duì)實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說明。
[0155](a)半導(dǎo)體基體準(zhǔn)備工序
[0156]首先，準(zhǔn)備在η +型硅基板210上積層有η—型外延層212的半導(dǎo)體基體(參照?qǐng)D3(a))。
[0157](b) P +型擴(kuò)散層形成工序
[0158]隨后，在形成了掩膜Ml后，通過該掩膜M1，在η—型外延層212表面的預(yù)定區(qū)域上使用離子注入法導(dǎo)入P型雜質(zhì)(例如硼離子)。隨后，通過熱擴(kuò)散，形成P +型擴(kuò)散層214 (參照?qǐng)D3 (b))。
[0159](c)n +型擴(kuò)散層形成工序
[0160]隨后，在去除掩膜Ml的同時(shí)形成了掩膜M2后，通過該掩膜M2，在η—型外延層212表面的預(yù)定區(qū)域上使用離子注入法導(dǎo)入η型雜質(zhì)(例如砷離子)。隨后，通過熱擴(kuò)散，形成η +型擴(kuò)散層216 (參照?qǐng)D3 (c))。(d)玻璃層形成工序
[0161]隨后，在去除了掩膜M2后，在η —型外延層212的表面上，通過旋涂膜(spin-coat)法形成由實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層，隨后，通過對(duì)由該半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層進(jìn)行燒制，形成鈍化用的玻璃層220 (參照?qǐng)D4 (a))。
[0162](e)玻璃層蝕刻工序
[0163]隨后，在玻璃層220的表面上形成了掩膜M3后，進(jìn)行玻璃層的蝕刻(參照?qǐng)D4( b ))。這樣，在η—型外延層212表面的預(yù)定區(qū)域上就形成了玻璃層220。
[0164](f)電極形成工序
[0165]隨后，在去除了掩膜M3后，在被位于半導(dǎo)體基體表面的玻璃層220所包圍的區(qū)域上形成陽(yáng)極電極222，同時(shí)在半導(dǎo)體基體的背面形成陰極電極224 (參照?qǐng)D4 (C))。
[0166]按上述方法，即可制造可信度高的平面(planar)型半導(dǎo)體裝置(實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置)200。
[0167]另外，由于實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法除了為制造平面型半導(dǎo)體裝置的方法這一點(diǎn)以外，都與實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法相同，因此具有實(shí)施方式四的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物所具有的效果中相應(yīng)的效果。
[0168]<實(shí)施方式六>
[0169]實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法與實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法同樣依次包括準(zhǔn)備具有PN結(jié)露出的PN結(jié)露出部的半導(dǎo)體元件的第一工序，以及形成覆蓋PN結(jié)露出部的玻璃層的第二工序。而且，在該第二工序中，是使用實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)形成玻璃層。但是，在實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，與實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法不同的是，第二工序包括在位于溝道內(nèi)部的PN結(jié)露出部上形成絕緣層的工序，以及形成通過該絕緣層覆蓋PN結(jié)露出部的玻璃層的工序。在實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，是制造臺(tái)面型的PN 二極管作為半導(dǎo)體裝置。
[0170]圖5及圖6是顯示實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖。圖5 (a)?圖5 (d)及圖6 (a)?圖6 (d)為各工序圖。[0171]如圖5及圖6所示，實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法依次實(shí)施“半導(dǎo)體基體形成工序”、“溝道形成工序”、“絕緣層形成工序”、“玻璃層形成工序”、“光致抗蝕劑形成工序”、“氧化膜去除工序”、“粗面化區(qū)域形成工序”、“電極形成工序”及“半導(dǎo)體基體切斷工序”。下面按照工序順序?qū)?shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說明。
[0172](a)半導(dǎo)體基體形成工序
[0173]首先,從η —型半導(dǎo)體基板(η—型娃基板)110 一側(cè)的表面擴(kuò)散P型雜質(zhì)形成P +型擴(kuò)散層112，并從另一側(cè)的表面擴(kuò)散η型雜質(zhì)形成η +型擴(kuò)散層114，從而形成具有與主面平行的PN結(jié)的半導(dǎo)體基體。隨后，通過熱氧化在P+型擴(kuò)散層112及η +型擴(kuò)散層114的表面形成氧化膜116，118 (參照?qǐng)D5 (a))。
[0174](b)溝道形成工序
[0175]隨后，通過光刻法在氧化膜116的預(yù)定部位形成一定的開口部。在氧化膜蝕刻后，繼續(xù)進(jìn)行半導(dǎo)體基體的蝕刻，從而從半導(dǎo)體基體一側(cè)的表面形成深度超過PN結(jié)的溝道120(參照?qǐng)D5 (b))。這時(shí)，溝道的內(nèi)面就形成了 PN結(jié)露出部A。
[0176](C)絕緣層形成工序
[0177]隨后，通過使用干氧(Dry O2)的熱氧化法，從而在溝道120的內(nèi)面形成由硅氧化膜構(gòu)成的絕緣層121 (參照?qǐng)D5 (C))。將絕緣層121的厚度設(shè)定在5nm?60nm的范圍內(nèi)(例如20nm)。絕緣層的形成是通過將半導(dǎo)體基體放入擴(kuò)散爐后在流通氧氣和900°C的溫度的條件下處理10分鐘來(lái)進(jìn)行的。當(dāng)絕緣層121的厚度不足5nm時(shí)，可能無(wú)法獲得反向電流降低的效果；而當(dāng)絕緣層121的厚度超過60nm時(shí)，則在玻璃層形成工序中可能無(wú)法通過電泳法形成由玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層。
[0178](d)玻璃層形成工序
[0179]隨后，通過電泳法在溝道120的內(nèi)面及其近旁的半導(dǎo)體基體表面上形成由實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層，同時(shí)通過燒制由該半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層來(lái)形成鈍化用的玻璃層124 (參照?qǐng)D5 (d))。另外，在溝道120的內(nèi)面形成由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層時(shí)，是形成通過絕緣層121覆蓋溝道120內(nèi)面的玻璃層124。因此，位于溝道120內(nèi)部的PN結(jié)露出部成為通過絕緣層121被玻璃層124覆蓋的狀態(tài)。
[0180](e)氧化膜去除工序
[0181]隨后，在形成了覆蓋玻璃層124表面的光致抗蝕劑126后，將該光致抗蝕劑126作為掩膜進(jìn)行氧化膜116的蝕刻，去除位于形成鍍鎳電極膜的部位130中的氧化膜116(參照?qǐng)D 6 (a))。
[0182](f)粗面化區(qū)域形成工序
[0183]隨后，對(duì)形成鍍鎳電極膜的部位130中的半導(dǎo)體基體表面進(jìn)行粗面化處理，形成粗面化區(qū)域132，以提高鍍鎳電極與半導(dǎo)體基體的密接性(參照?qǐng)D6 (b))。
[0184](g)電極形成工序
[0185]隨后，對(duì)半導(dǎo)體基體進(jìn)行鍍鎳，在粗面化區(qū)域132上形成陽(yáng)極電極134的同時(shí)，在半導(dǎo)體基體另一側(cè)的表面形成陰極電極136 (參照?qǐng)D6 (C))。
[0186](h)半導(dǎo)體基體切斷工序
[0187]隨后，通過切割等，在玻璃層124的中央部將半導(dǎo)體基體切斷，將半導(dǎo)體基體切片化，從而制造半導(dǎo)體裝置(臺(tái)面型的PN 二極管)102 (參照?qǐng)D6 (d))。
[0188]按上述方法，即可以制造可信度高的臺(tái)面型半導(dǎo)體裝置(實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置)102。
[0189]根據(jù)實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法，由于與實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法同樣，也是使用實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)制造半導(dǎo)體裝置，因此使用不含鉛的玻璃材料，也與以往使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣可以制造出可信度高的半導(dǎo)體裝置。
[0190]另外，根據(jù)實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法，因?yàn)榻^緣層121位于半導(dǎo)體基體與玻璃層124之間，所以絕緣性提高，難以受到玻璃層的組成和玻璃燒制條件的影響，因而能夠穩(wěn)定地制造反向電流低的半導(dǎo)體裝置。
[0191]另外，根據(jù)實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法，與以往的將使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料所獲得的半導(dǎo)體裝置用樹脂鑄模而形成的樹脂封裝型半導(dǎo)體裝置相比，在將獲得的半導(dǎo)體裝置用樹脂鑄模從而形成樹脂封裝型半導(dǎo)體裝置時(shí)，能夠獲得高溫反向偏壓耐量提高的效果。
[0192]另外，根據(jù)實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法，由于玻璃層124與比半導(dǎo)體基體潤(rùn)濕性更高的絕緣層121相接觸，因此在燒制由玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層從而形成玻璃層的過程中，在半導(dǎo)體基體與玻璃層的交界面難以產(chǎn)生氣泡。所以，能夠不添加鎳氧化物等具有脫泡作用的某種成分或是僅少量添加(例如2.0mol%以下)，就可以抑制氣泡的產(chǎn)生。
[0193]另外，實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法除了第二工序包括在位于溝道內(nèi)部的PN結(jié)露出部上形成絕緣層的工序，以及形成通過該絕緣層覆蓋PN結(jié)露出部的玻璃層的工序以外，與實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法相同，因此具有實(shí)施方式四的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物所具有的效果中相應(yīng)的效果。
[0194]<實(shí)施方式七>
[0195]實(shí)施方式七的半導(dǎo)體裝置的制造方法與實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法同樣依次包括準(zhǔn)備具有PN結(jié)露出的PN結(jié)露出部的半導(dǎo)體元件的第一工序，以及形成覆蓋PN結(jié)露出部的玻璃層的第二工序。而且，在該第二工序中，是使用實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)形成玻璃層。但是，在實(shí)施方式七的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，與實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法不同的是，第二工序包括在半導(dǎo)體元件的PN結(jié)露出部上形成絕緣層的工序，以及形成通過該絕緣層覆蓋PN結(jié)露出部的玻璃層的工序。在實(shí)施方式七的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，制造的是平面型的PN 二極管作為半導(dǎo)體裝置。
[0196]圖7及圖8是顯示實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法的說明圖。圖7 (a)?圖7 (d)及圖8 (a)?圖8 (d)為各工序圖。
[0197]如圖7及圖8所示，實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法依次實(shí)施“半導(dǎo)體基體準(zhǔn)備工序”、“P +型擴(kuò)散層形成工序”、“η +型擴(kuò)散層形成工序”、“絕緣層形成工序”、“玻璃層形成工序”、“蝕刻工序”及“電極形成工序”及。下面按照工序順序?qū)?shí)施方式七的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說明。
[0198](a)半導(dǎo)體基體準(zhǔn)備工序
[0199]首先，準(zhǔn)備在η +型硅基板210上積層有η 一型外延層212的半導(dǎo)體基體(參照?qǐng)D7
(a))。[0200](b) p +型擴(kuò)散層形成工序
[0201]隨后，在形成了掩膜Ml后，通過該掩膜Ml在η—型外延層212表面的預(yù)定區(qū)域上使用離子注入法導(dǎo)入P型雜質(zhì)(例如硼離子)。隨后，通過熱擴(kuò)散，形成P +型擴(kuò)散層214 (參照?qǐng)D7 (b))。這時(shí)，半導(dǎo)體基體的表面上就形成了 PN結(jié)露出部A。
[0202](c)n +型擴(kuò)散層形成工序
[0203]隨后，在去除掩膜Ml的同時(shí)形成了掩膜M2后，通過該掩膜M2在η 一型外延層212表面的預(yù)定區(qū)域上使用離子注入法導(dǎo)入η型雜質(zhì)(例如砷離子)。隨后，通過熱擴(kuò)散，形成η +型擴(kuò)散層216 (參照?qǐng)D7 (c))。(d)絕緣層形成工序
[0204]隨后，在去除了掩膜M2后，通過使用干氧(DryO2)的熱氧化法，在η —型外延層212的表面(及η +型硅基板210的背面)形成由硅氧化膜構(gòu)成的絕緣層218 (參照?qǐng)D7 (d))。將絕緣層218的厚度設(shè)定在5nm?60nm的范圍內(nèi)(例如20nm)。絕緣層218的形成是通過將半導(dǎo)體基體放入擴(kuò)散爐后在流通氧氣和900°C的溫度的條件下處理10分鐘來(lái)進(jìn)行的。當(dāng)絕緣層218的厚度不足5nm是，可能無(wú)法獲得反向電流降低的效果；而當(dāng)絕緣層218的厚度超過60nm時(shí)，則在接下來(lái)的玻璃層形成工序中可能無(wú)法通過電泳法形成由玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層。
[0205](e)玻璃層形成工序
[0206]隨后，通過電泳法，在絕緣層218的表面形成由實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層，同時(shí)通過對(duì)由該半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層進(jìn)行燒制，從而形成鈍化用的玻璃層220 (參照?qǐng)D8 (a))。
[0207](f)蝕刻工序
[0208]隨后，在玻璃層220的表面形成了掩膜M3后，進(jìn)行玻璃層220的蝕刻(參照?qǐng)D8(b))，并繼續(xù)進(jìn)行絕緣層218的蝕刻(參照?qǐng)D8 (C))。這樣，在η—型外延層212表面的預(yù)定區(qū)域中即形成了絕緣層218和玻璃層220。
[0209](g)電極形成工序
[0210]隨后，在去除了掩膜M3后，在被位于半導(dǎo)體基體表面的玻璃層220所包圍的區(qū)域中形成陽(yáng)極電極222的同時(shí)，在半導(dǎo)體基體的背面形成陰極電極224 (參照?qǐng)D8 (d))。
[0211](h)半導(dǎo)體基體切斷工序
[0212]隨后，通過切割等，將半導(dǎo)體基體切斷，將半導(dǎo)體基體切片化，從而制造半導(dǎo)體裝置(平面型的PN 二極管)202。
[0213]按上述方法，即可制造可信度高的平面型半導(dǎo)體裝置(實(shí)施方式七的半導(dǎo)體裝置)202。
[0214]根據(jù)實(shí)施方式七的半導(dǎo)體裝置的制造方法，由于與實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法同樣是使用實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)制造半導(dǎo)體裝置，因此使用不含鉛的玻璃材料，也與以往使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣可以制造出可信度高的半導(dǎo)體裝置。
[0215]另外，根據(jù)實(shí)施方式七的半導(dǎo)體裝置的制造方法，因?yàn)榻^緣層128位于半導(dǎo)體基體與玻璃層220之間，所以絕緣性提高，難以受到玻璃層的組成和玻璃燒制條件的影響，因而能夠穩(wěn)定地制造反向電流低的半導(dǎo)體裝置。
[0216]另外，根據(jù)實(shí)施方式七的半導(dǎo)體裝置的制造方法，與以往的將使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料所獲得的半導(dǎo)體裝置用樹脂鑄模而形成的樹脂封裝型半導(dǎo)體裝置相比，在將獲得的半導(dǎo)體裝置用樹脂鑄模從而形成樹脂封裝型半導(dǎo)體裝置時(shí)，能夠獲得高溫反向偏壓耐量提高的效果。
[0217]另外，根據(jù)實(shí)施方式七的半導(dǎo)體裝置的制造方法，由于玻璃層220與比半導(dǎo)體基體潤(rùn)濕性更高的絕緣層218相接觸，因此在燒制由玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層從而形成玻璃層的過程中，在半導(dǎo)體基體與玻璃層的交界面難以產(chǎn)生氣泡。所以，能夠不添加鎳氧化物等具有脫泡作用的某種成分或是僅少量添加(例如2.0mol%以下)，就可以抑制氣泡的產(chǎn)生。
[0218]另外，實(shí)施方式七的半導(dǎo)體裝置的制造方法除了第二工序包括在半導(dǎo)體元件的PN結(jié)露出部上形成絕緣層的工序，以及形成通過該絕緣層覆蓋PN結(jié)露出部的玻璃層的工序以外，與實(shí)施方式五的半導(dǎo)體裝置的制造方法相同，因此具有實(shí)施方式五的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物所具有的效果中相應(yīng)的效果。
[0219]<實(shí)施例>
[0220]1.試料的調(diào)制
[0221]圖9是顯示實(shí)施例的條件及結(jié)果的圖表。按實(shí)施例1~5及比較例I~9所示的組成比(參照?qǐng)D9 )調(diào)制原料，并使用混合機(jī)攪拌后，將該混合后的原料放入白金坩堝中，在電氣爐中上升至預(yù)定溫度(1350°C~1550°C)并熔融兩個(gè)小時(shí)。隨后，將融液流出至水冷輥，獲得薄片狀的玻璃片。通過球磨機(jī)將該玻璃片粉碎至平均粒徑5 μ m,獲得粉末狀的玻璃復(fù)合物。
[0222]另外，實(shí)施例 中使用的原料為Si02、H3BO3> A1203、ZnO, CaCO3> BaCO3> MgO, NiO、ZrO2及 PbO。
[0223]2.評(píng)價(jià)
[0224]對(duì)通過上述方法獲得的玻璃復(fù)合物進(jìn)行下述評(píng)價(jià)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)。
[0225]( I)評(píng)價(jià)項(xiàng)目I (環(huán)境負(fù)荷)
[0226]本發(fā)明的目的在于使用不含鉛的玻璃材料也與以往使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料時(shí)同樣可以制造出可信度高的半導(dǎo)體裝置，因此，對(duì)于不含鉛成分的評(píng)價(jià)為“O”(表示“好”)，對(duì)于含有鉛成分的則評(píng)價(jià)為“ X ”(表示“不好”)。
[0227](2)評(píng)價(jià)項(xiàng)目2 (燒制溫度)
[0228]如果燒制溫度過高，則會(huì)對(duì)制造中的半導(dǎo)體裝置帶來(lái)較大的影響，因此，對(duì)于燒制溫度在1000°c以下的評(píng)價(jià)為“〇”，對(duì)于燒制溫度超過1000°c的則評(píng)價(jià)為“ X ”。在圖9的評(píng)價(jià)項(xiàng)目2這一欄中，括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示的是燒制溫度。
[0229]( 3 )評(píng)價(jià)項(xiàng)目3 (耐藥品性)
[0230]玻璃復(fù)合物對(duì)氟酸表現(xiàn)出難溶性時(shí)評(píng)價(jià)為“〇”，對(duì)氟酸表現(xiàn)為可溶性時(shí)評(píng)價(jià)為“ X ”。其中，對(duì)氟酸是否表現(xiàn)為難溶性的試驗(yàn)是通過以下兩個(gè)試驗(yàn)方法(試驗(yàn)方法I及2)來(lái)實(shí)施的。
[0231](3 — I)試驗(yàn)方法I
[0232]使用這些玻璃復(fù)合物通過電泳法在鏡面的硅晶片的表面上形成玻璃層，并在燒制后，切割成IOmmX IOmm大小作為試驗(yàn)片。之后，將各試驗(yàn)片在氣酸溶液(6%)中分別浸潰5分鐘，測(cè)定浸潰前后的重量變化。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，對(duì)試驗(yàn)片的重量變化在2.0mg以下的評(píng)價(jià)為“〇”，而對(duì)試驗(yàn)片的重量變化超過2.0mg的評(píng)價(jià)為“ X ”。[0233](3 — 2)試驗(yàn)方法2
[0234]分別使用這些玻璃復(fù)合物通過電泳法在鏡面的硅晶片的表面上形成玻璃層，并在燒制后，制作成尺寸為IOmmX IOmm的試料。之后,在這些試料的玻璃層形成面上形成具有4mmΦ的開口的防護(hù)層，將其作為試驗(yàn)片。之后，將各試驗(yàn)片在氟酸溶液(6%)中浸潰5分鐘后，除去防護(hù)層，通過焦點(diǎn)深度法測(cè)定蝕刻部與非蝕刻部之間的高低差(4處)。圖10是顯示蝕刻部與非蝕刻部之間的高低差的示意圖。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，對(duì)測(cè)定的4處的高低差的平均值在6.0 μ m以下的評(píng)價(jià)為“ O ”，而對(duì)測(cè)定的4處的高低差的平均值超過6.0 μ m的評(píng)價(jià)為 “ X ”。
[0235](3 - 3)評(píng)價(jià)項(xiàng)目3的綜合評(píng)價(jià)
[0236]對(duì)于在上述的試驗(yàn)方法I及試驗(yàn)方法2中的各個(gè)別評(píng)價(jià)中均為“〇”的評(píng)價(jià)為“〇”，而對(duì)于在各個(gè)別評(píng)價(jià)中即使有一個(gè)為“X”的也評(píng)價(jià)為“X”。圖11是顯示試驗(yàn)方法I及試驗(yàn)方法2的結(jié)果的圖表。另外，從圖9也可知，比較例7~9的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物由于在玻璃化的過程中發(fā)生了結(jié)晶化因而沒能進(jìn)行評(píng)價(jià)項(xiàng)目3的評(píng)價(jià)。因此，在圖9的評(píng)價(jià)項(xiàng)目3這一欄中記載了 “一”。
[0237](4)評(píng)價(jià)項(xiàng)目4 (平均線膨脹系數(shù))
[0238]從上述“1.試料的調(diào)制”欄中獲得的溶液制作薄片狀的玻璃板，并使用該薄片狀的玻璃板，測(cè)定50°C~550°C下的玻璃復(fù)合物的平均線膨脹系數(shù)。平均線膨脹系數(shù)的測(cè)定是使用島津制作所制造的熱機(jī)械分析裝置TMA - 60，將長(zhǎng)度為20_的硅單晶作為標(biāo)準(zhǔn)試料，通過全膨脹測(cè)定法(升溫速度10°C /分)來(lái)進(jìn)行。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，對(duì)于50°C~550°C下的平均線膨脹系數(shù)在4.5X10 —6以下的評(píng)價(jià)為“〇”，而對(duì)于該差超過4.5X10 —6的則評(píng)價(jià)為“ X ”。另外，圖9的評(píng)價(jià)項(xiàng)目·4這一欄中的括弧內(nèi)的數(shù)字表示50°C~550°C下的玻璃復(fù)合物的平均線膨脹系數(shù)X IO6的值。另外，硅的線膨脹系數(shù)是3.73X 106。
[0239](5)評(píng)價(jià)項(xiàng)目5 (絕緣性)
[0240]通過與實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法相同的方法制作耐壓600V級(jí)的半導(dǎo)體裝置(PN 二極管)，測(cè)定制作的半導(dǎo)體裝置的反向特性。圖12是顯示半導(dǎo)體裝置的反向特性的示意圖。圖12 (a)是使用實(shí)施例1的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物制作的半導(dǎo)體裝置的反向特性的示意圖，圖12 (b)是使用實(shí)施例3的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物制作的半導(dǎo)體裝置的反向特性的示意圖，圖12 (c)是使用實(shí)施例5的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物制作的半導(dǎo)體裝置的反向特性的示意圖。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，對(duì)于半導(dǎo)體裝置的反向特性在正常范圍的評(píng)價(jià)為“〇”，而對(duì)于半導(dǎo)體裝置的反向特性不在正常范圍的評(píng)價(jià)為“ X ”。另外，從圖9也可知，比較例7~9的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物由于在玻璃化的過程中發(fā)生了結(jié)晶化因而沒能進(jìn)行評(píng)價(jià)項(xiàng)目5的評(píng)價(jià)。因此，在圖9中評(píng)價(jià)項(xiàng)目5這一欄中記載了“_，，
O
[0241 ] (6)評(píng)價(jià)項(xiàng)目6 (有無(wú)結(jié)晶化)
[0242]通過與實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法同樣的方法制作半導(dǎo)體裝置(PN 二極管)。對(duì)于在制造過程中沒有結(jié)晶化因而能夠玻璃化的評(píng)價(jià)為“〇”，而對(duì)于因結(jié)晶化而未能玻璃化的則評(píng)價(jià)為“ X ”。
[0243](7)評(píng)價(jià)項(xiàng)目7 (有無(wú)產(chǎn)生泡)
[0244]觀察在硅基板上通過絕緣層形成玻璃層時(shí)是否產(chǎn)生了氣泡。即、通過與實(shí)施方式六的半導(dǎo)體裝置的制造方法相同的方法制作半導(dǎo)體裝置(PN 二極管)，觀察在玻璃層124的內(nèi)部(特別是與絕緣層121的交界面附近)是否產(chǎn)生了氣泡(初步評(píng)價(jià))。另外，使用這些玻璃復(fù)合物通過電泳法在鏡面的硅晶片的表面上通過絕緣層形成玻璃層，并在燒制后，切割成IOmmX IOmm大小作為試驗(yàn)片。之后用金屬顯微鏡觀察在該試驗(yàn)片的玻璃層中是否有氣泡(正式評(píng)價(jià))。
[0245]另外，為了參考，同樣地，如在硅基板上通過絕緣層形成玻璃層時(shí)那樣，對(duì)在硅基板上沒有通過絕緣層而形成玻璃層時(shí)是否有氣泡產(chǎn)生進(jìn)行觀察。即，通過與實(shí)施方式四的半導(dǎo)體裝置的制造方法相同的方法制作半導(dǎo)體裝置(PN 二極管)，觀察在玻璃層124的內(nèi)部(特別是與硅基板的交界面近旁)是否產(chǎn)生了氣泡(初步評(píng)價(jià)(參考))。另外，使用這些玻璃復(fù)合物通過電泳法在鏡面的硅晶片的表面上直接形成玻璃層，并在燒制后，切成IOmmXlOmm大小作為試驗(yàn)片。之后用金屬顯微鏡觀察是否在該試驗(yàn)片的玻璃層產(chǎn)中生了氣泡(正式評(píng)價(jià)(參考))。
[0246]圖13是顯示顯示初步評(píng)價(jià)及初步評(píng)價(jià)(參考)中在玻璃層124的內(nèi)部產(chǎn)生的泡b的說明圖。圖13 (a)是顯示初步評(píng)價(jià)中未產(chǎn)生泡b時(shí)的半導(dǎo)體裝置的截面圖，圖13 (b)是顯示初步評(píng)價(jià)(參考)中產(chǎn)生了泡b時(shí)的半導(dǎo)體裝置的截面圖。圖13是顯示在正式評(píng)價(jià)及正式評(píng)價(jià)(參考)中玻璃層的內(nèi)部產(chǎn)生的泡b的說明圖。圖13 (a)是顯示正式評(píng)價(jià)中未產(chǎn)生泡b時(shí)的硅基板與玻璃層的交界面的放大示意圖，圖13 (b)是顯示正式評(píng)價(jià)(參考)中產(chǎn)生了泡b時(shí)的硅基板與玻璃層的交界面的放大示意圖。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、初步評(píng)價(jià)及初步評(píng)價(jià)(參考)的結(jié)果可知，初步評(píng)價(jià)及初步評(píng)價(jià)(參考)的結(jié)果與本發(fā)明及正式評(píng)價(jià)(參考)的評(píng)價(jià)結(jié)果有著良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外，在正式評(píng)價(jià)及正式評(píng)價(jià)(參考)中，當(dāng)在玻璃層的內(nèi)部未產(chǎn)生直徑在50 μ m以上的泡時(shí)評(píng)價(jià)為“〇”，當(dāng)在玻璃層的內(nèi)部產(chǎn)生了 I~20個(gè)直徑在50μπι以上的泡時(shí)評(píng)價(jià)為“Λ”(表示“不太好”)，當(dāng)在玻璃層的內(nèi)部產(chǎn)生了 21個(gè)以上直徑在50 μ m以上的泡時(shí)評(píng)價(jià)為“ X ”。另外，從圖9也可知，比較例7~9的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物由于在玻璃化的過程中發(fā)生了結(jié)晶化因而沒能進(jìn)行評(píng)價(jià)項(xiàng)目7的評(píng)價(jià)。因此，在圖9中評(píng)價(jià)項(xiàng)目5這一欄中記載了 “一”。
·[0247](8)綜合評(píng)價(jià)
[0248]在上述評(píng)價(jià)項(xiàng)目I~7中，當(dāng)各評(píng)價(jià)均為“〇”時(shí)，評(píng)價(jià)為“〇”，當(dāng)在各評(píng)價(jià)中即使有一項(xiàng)為“Λ”或“ X ”時(shí)，也評(píng)價(jià)為“ X ”。
[0249]3.評(píng)價(jià)結(jié)果
[0250]從圖9也可知，比較例I~9的玻璃復(fù)合物均在某些評(píng)價(jià)項(xiàng)目中得到“ X ”的評(píng)價(jià)，因此綜合評(píng)價(jià)為“ X ”。即，比較例I~6的玻璃復(fù)合物在評(píng)價(jià)項(xiàng)目3中獲得了 “ X ”的評(píng)價(jià)。另外，比較例7~9的玻璃復(fù)合物在評(píng)價(jià)項(xiàng)目6中獲得了 “ X ”的評(píng)價(jià)。
[0251]而與此相對(duì)，實(shí)施例1~5的玻璃復(fù)合物均在所有評(píng)價(jià)項(xiàng)目(評(píng)價(jià)項(xiàng)目I~7)中獲得了“〇”的評(píng)價(jià)。因此，實(shí)施例1~5的玻璃復(fù)合物均為不含鉛的玻璃復(fù)合物的同時(shí)也是滿足下述條件的玻璃復(fù)合物:(a)可以在適當(dāng)?shù)臏囟?例如1000°C以下)下進(jìn)行燒制；(b)可以耐受在工序中使用的藥品(氟酸)；(c)具有接近硅的線膨脹系數(shù)的線膨脹系數(shù)(特別是在50°C~550°C下的平均線膨脹系數(shù)接近硅的線膨脹系數(shù))；(d)具有優(yōu)良的絕緣性；進(jìn)一步，(e)在玻璃化的過程中不會(huì)結(jié)晶化；(f)在對(duì)通過電泳法形成的由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層進(jìn)行燒制的過程中，可以抑制從由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層與在半導(dǎo)體基體(硅)上形成的絕緣層的交界面可能產(chǎn)生泡的現(xiàn)象，從而可以抑制半導(dǎo)體裝置的反向耐壓特性劣化等事態(tài)的發(fā)生。
[0252]另外，根據(jù)實(shí)施例1?5，在硅基板上通過絕緣層形成玻璃層的情況下，由于玻璃層124是與潤(rùn)濕性比半導(dǎo)體基體更高的絕緣層相接觸，因此在燒制由玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層從而形成玻璃層的過程中，在半導(dǎo)體基體(絕緣層)與玻璃層的交界面難以產(chǎn)生氣泡。所以，不添加鎳氧化物等具有脫泡作用的某種成分或僅少量添加(例如2.0mol%以下)，就可以抑制這種泡的產(chǎn)生。
[0253]另外，明確了與將以往的使用以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料所獲得的半導(dǎo)體裝置用樹脂鑄模從而形成樹脂封裝型半導(dǎo)體裝置相比，在將按上述方法制作的半導(dǎo)體裝置用樹脂鑄模從而形成樹脂封裝型半導(dǎo)體裝置時(shí)高溫反向偏壓耐量提高。
[0254]以上，基于上述實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不以此為限，只要是不脫離其主旨的范圍內(nèi)均可以實(shí)施，例如還可以是如下的變形。
[0255](I)在上述的實(shí)施方式四至實(shí)施方式七中，是使用實(shí)施方式一的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物形成玻璃層，但本發(fā)明并不以此為限。例如，也以使用屬于權(quán)利要求1范圍內(nèi)的其它半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)形成玻璃層。
[0256](2)在上述的實(shí)施方式一至實(shí)施方式三中，作為從鎳氧化物、銅氧化物、錳氧化物及鋯氧化物構(gòu)成的群中選擇出的至少一種金屬氧化物，使用的是鎳氧化物，但本發(fā)明并不以此為限。例如，也可以使用銅氧化物、錳氧化物或是鋯氧化物。另外，也可以不使用從鎳氧化物、銅氧化物、錳氧化物及鋯氧化物構(gòu)成的群中選擇出的至少一種金屬氧化物。
[0257]( 3 )在上述的實(shí)施方式四及實(shí)施方式六中，是使用電泳法來(lái)形成玻璃層的，但本發(fā)明并不以此為限。例如，也可以通過旋涂膜法、網(wǎng)屏印刷法、刮勻涂裝法等其他玻璃形成方法來(lái)形成玻璃層。
[0258](4)在上述的實(shí)施方式五及實(shí)施方式七中，是使用旋涂膜法來(lái)形成玻璃層的，但本發(fā)明并不以此為限。例如，也可以通過電泳法、網(wǎng)屏印刷法、刮勻涂裝法等其他玻璃形成方法來(lái)形成玻璃層。
[0259]另外，上述(3)及(4)中，在使用旋涂膜法、網(wǎng)屏印刷法、刮勻涂裝法來(lái)形成玻璃層的情況下，較理想的是使用在本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中添加了有機(jī)粘合劑(binder)的混合物來(lái)形成玻璃層。例如，當(dāng)把在本發(fā)明的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物中添加了有機(jī)粘合劑的混合物通過預(yù)定的方法涂敷在半導(dǎo)體裝置上時(shí)，在玻璃燒制時(shí)有機(jī)粘合劑就會(huì)消失從而能夠形成所需的玻璃層。
[0260](5)在上述的各實(shí)施方式六及實(shí)施方式七中，是通過使用干氧(DryO2)的熱氧化法來(lái)形成由硅氧化膜構(gòu)成的絕緣層，但本發(fā)明并不以此為限。例如，也可以通過使用干氧和氮?dú)?DryO2+N2)的熱氧化法來(lái)形成由娃氧化膜構(gòu)成的絕緣層，也可以通過使用濕氧(WetO2)的熱氧化法來(lái)形成由硅氧化膜構(gòu)成的絕緣層，還可以通過使用濕氧和氮?dú)?Wet02+N2))的熱氧化法來(lái)形成由硅氧化膜構(gòu)成的絕緣層。并且，還可以通過CVD來(lái)形成由硅氧化膜構(gòu)成的絕緣層。進(jìn)一步，還可以形成硅氧化膜以外的絕緣層(例如，由硅氮化膜構(gòu)成的絕緣層、高電阻半絕緣層(例如SIP0S)等)。
[0261](6)在上述的實(shí)施方式四及實(shí)施方式六中，在進(jìn)行氧化膜116的蝕刻時(shí)作為掩膜使用的是光致抗蝕劑126，但本發(fā)明并不以此為限。例如，也可以使用浙青(pitch)系玻璃保護(hù)膜。
[0262](7)在上述的實(shí)施方式五及實(shí)施方式七中，使用的是在η +型半導(dǎo)體基板210上層積了 η—型外延層212的半導(dǎo)體基體，但也可以使用在η +型硅基板上擴(kuò)散磷等P型雜質(zhì)從而形成了 η +層的半導(dǎo)體基體。
[0263](8)在本發(fā)明中，較理想的是使用在玻璃復(fù)合物的燒制過程中難以發(fā)生結(jié)晶化的玻璃復(fù)合物。從而能夠穩(wěn)定地制造反向漏電流低的半導(dǎo)體裝置。在這一點(diǎn)上，本發(fā)明與在玻璃層的燒制過程中使玻璃復(fù)合物變?yōu)榻Y(jié)晶化度高的玻璃陶瓷體的日本特開昭和63 -117929號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)不同。
[0264](9)在本發(fā)明中，較理想的是使用實(shí)質(zhì)上不含有Bi的原料。這樣，在玻璃復(fù)合物的燒制過程中就難以發(fā)生結(jié)晶化，能夠穩(wěn)定地制造反向漏電流低的半導(dǎo)體裝置。在這一點(diǎn)上，本發(fā)明與使用含有Bi的原料的日本特表2005 - 525287號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)不同。
[0265](10)在本發(fā)明中，較理想的是使用實(shí)質(zhì)上不含有Cu的原料。這樣，在玻璃復(fù)合物的燒制過程中就難以發(fā)生結(jié)晶化，能夠穩(wěn)定地制造反向漏電流低的半導(dǎo)體裝置。在這一點(diǎn)上，本發(fā)明與使用含有Cu的原料的日本特開2001 - 287984號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)不同。
[0266](11)在本發(fā)明中，較理想的是使用實(shí)質(zhì)上不含有Li和Pb的原料。在這一點(diǎn)上，本發(fā)明與使用含有Li和Pb的原料的日本特開2002 - 16272號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)不同。
[0267](12)在本發(fā)明中，較理想的是使用實(shí)質(zhì)上不含有P的原料。這樣，在燒制由半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物構(gòu)成的層的過程中，就防止了 P(磷)從玻璃層向半導(dǎo)體基體擴(kuò)散的情況，從而能夠制造可信 度高的半導(dǎo)體裝置。
[0268](13)在上述的實(shí)施方式四至實(shí)施方式七中是以二極管(臺(tái)面型的PN 二極管、平面型的PN 二極管)為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明的，但本發(fā)明并不以此為限。本發(fā)明還可以適用于PN結(jié)露出的所有半導(dǎo)體裝置(例如晶閘管(thyristor)、功率MOSFET、IGBT等)。
[0269](14)在上述的實(shí)施方式四至實(shí)施方式七中，作為半導(dǎo)體基板使用的是由硅構(gòu)成的基板，但本發(fā)明并不以此為限。例如，也可使用SiC基板、GaN基板、GaO基板等半導(dǎo)體基板。
[0270]符號(hào)說明
[0271]100、102、200、202、900 …半導(dǎo)體裝置，110、910…η —型半導(dǎo)體基板，112、912 …ρ +型擴(kuò)散層，114、914…η—型擴(kuò)散層，116、118、916、918…氧化膜，120、920…溝道，121,218-絕緣層，124、220、924…玻璃層，126、926…光致抗蝕劑，130、930…形成鍍鎳電極膜的部位，132、932…粗面化區(qū)域，134、222、934…陽(yáng)極電極，136、224、936…陰極電極，210…η+型半導(dǎo)體基板，212...η —型外延層，214...P +型擴(kuò)散層，216...η +型擴(kuò)散層，b...泡
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，其特征在于: 所述半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物由一種玻璃微粒構(gòu)成，且不含有填充物，所述玻璃微粒是通過將一種原料熔融而獲得的熔液制造而成，所述原料至少含有Si02、B203、Al203、堿土金屬氧化物，且實(shí)質(zhì)上不含有Pb、As、Sb、L1、Na、K、Zn。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，其特征在于: 其中，所述原料含有CaO和BaO中的一種堿土金屬氧化物作為所述堿土金屬氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，其特征在于: 其中，所述原料含有CaO、BaO及MgO中的兩種堿土金屬氧化物作為所述堿土金屬氧化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，其特征在于: 其中，所述原料含有CaO、BaO及MgO中全部的堿土金屬氧化物作為所述堿土金屬氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，其特征在于: 其中，所述原料實(shí)質(zhì)上不含有P。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，其特征在于: 其中，所述原料實(shí)質(zhì)上不含有Bi。
7.根 據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，其特征在于: 其中，所述原料進(jìn)一步含有從由鎳氧化物、銅氧化物、錳氧化物及鋯氧化物構(gòu)成的群中選擇出的至少一種金屬氧化物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，其特征在于: 在50°C~550°C的溫度范圍中的平均線膨脹系數(shù)在3.3X 10_6~4.5X 10_6的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物，其特征在于: 其中，SiO2的含量在50.0mo 1%~68.0mo 1%的范圍內(nèi)，B2O3的含量在6.0mo 1%~18.0mo 1%的范圍內(nèi)，Al2O3的含量在7.0mo 1%~18.0mo 1%的范圍內(nèi)，堿土金屬氧化物的含量在7.0mo 1%~18.0mo 1%的范圍內(nèi)。
10.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，依次包括準(zhǔn)備具有PN結(jié)露出的PN結(jié)露出部的半導(dǎo)體元件的第一工序，以及形成覆蓋所述PN結(jié)露出部的玻璃層的第二工序，其特征在于: 其中，在所述第二工序中，使用由一種玻璃微粒構(gòu)成且不含有填充物的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)形成所述玻璃層，所述玻璃微粒是通過將一種原料熔融而獲得的熔液制造而成，所述原料至少含有Si02、B2O3> Al2O3、堿土金屬氧化物，且實(shí)質(zhì)上不含有Pb、As、Sb、L1、Na、K、Zn。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于: 其中，所述第一工序包括準(zhǔn)備具有與主面平行的所述PN結(jié)的半導(dǎo)體基體的工序，以及通過從所述半導(dǎo)體基體一側(cè)的表面形成深度超過所述PN結(jié)的溝道從而在所述溝道的內(nèi)部形成所述PN結(jié)露出部的工序； 所述第二工序包括形成所述玻璃層的工序，該玻璃層覆蓋位于所述溝道內(nèi)部的所述PN結(jié)露出部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于: 其中，所述第二工序包括形成所述玻璃層的工序，該玻璃層直接覆蓋位于所述溝道內(nèi)部的所述PN結(jié)露出部。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于: 其中，所述第二工序包括在位于所述溝道內(nèi)部的所述PN結(jié)露出部上形成絕緣層或高電阻半絕緣層的工序，以及形成所述玻璃層的工序，該玻璃層通過所述絕緣層或高電阻半絕緣層覆蓋所述PN結(jié)露出部。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于: 其中，所述第一工序包括在所述半導(dǎo)體基體的表面形成所述PN結(jié)露出部的工序， 所述第二工序包括形成所述玻璃層的工序，該玻璃層覆蓋位于所述半導(dǎo)體基體表面的所述PN結(jié)露出部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于: 其中，所述第二工序包括形成所述玻璃層的工序，該玻璃層直接覆蓋位于所述半導(dǎo)體基體表面的所述PN結(jié)露出部。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于: 其中，所述第二工序包括在位于所述半導(dǎo)體基體的表面的所述PN結(jié)露出部上形成絕緣層或高電阻半絕緣層的工序，以及形成所述玻璃層的工序，該玻璃層通過所述絕緣層或高電阻半絕緣層覆蓋所述PN結(jié)露出部。
17.根據(jù)權(quán)利要求13或16所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于: 所述半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻 璃復(fù)合物是實(shí)質(zhì)上不含有作為脫泡劑的多價(jià)元素的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于: 其中，所述多價(jià)元素包括V、Mn、Sn、Ce、Nb及Ta。
19.一種半導(dǎo)體裝置，包括具有PN結(jié)露出的PN結(jié)露出部的半導(dǎo)體元件，以及被形成為覆蓋所述PN結(jié)露出部的玻璃層，其特征在于: 其中，所述玻璃層是使用由一種玻璃微粒構(gòu)成且不含有填充物的半導(dǎo)體接合保護(hù)用玻璃復(fù)合物來(lái)形成的，所述玻璃微 粒是通過將一種原料熔融而獲得的熔液制造而成，所述原料至少含有SiO2、B203、Al2O3、堿土金屬氧化物，且實(shí)質(zhì)上不含有Pb、As、Sb、L1、Na、K、Zn。
【文檔編號(hào)】C03C3/091GK103858213SQ201380003490
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月8日
【發(fā)明者】伊東浩二, 小笠原淳, 六鎗広野 申請(qǐng)人:新電元工業(yè)株式會(huì)社