[发明专利]半导体接合保护用玻璃合成物、半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体接合保护用玻璃合成物、半导体装置及其制造方法。

背景技术

以往已经有在台面型半导体装置的制造过程中，形成钝化用的玻璃层来覆盖pn接合露出部的半导体装置的制造方法(例如，参照专利文献1)。

图6及图7是表示以往的半导体装置的制造方法的说明图。图6(a)～图6(d)及图7(a)～图7(d)为各工序图。

如图6及图7所示，以往的半导体装置的制造方法依次包括“半导体基体形成工序”、“槽形成工序”、“玻璃层形成工序”、“光致抗蚀剂形成工序”、“氧化膜除去工序”、“粗面化区域形成工序”、“电极形成工序”及“半导体基体切断工序”。下面按照工序顺序对以往的半导体装置的制造方法进行说明。

(a)半导体基体形成工序

首先，通过p型杂质从n-型半导体基板(n-型硅基板)910的一侧表面的扩散形成p+型扩散层912，通过n型杂质从另一侧表面的扩散形成n+型扩散层914，从而形成具有与主面平行的pn接合的半导体基体。随后，通过热氧化在p+型扩散层912及n+型扩散层914的表面上形成氧化膜916、918(参照图6(a))。

(b)槽形成工序

随后，通过光刻法在氧化膜916的一定部位形成一定的开口部。在氧化膜蚀刻后，继续进行半导体基体的蚀刻，从半导体基体另一侧的表面形成超过pn接合的深度的槽920(参照图6(b))。

(c)玻璃层形成工序

随后，在槽920的表面，通过电泳法在槽920的内面及其附近的半导体基体表面上形成由半导体接合保护用玻璃合成物构成的层，同时，通过对由该半导体接合保护用玻璃合成物构成的层进行烧制，形成钝化用的玻璃层924(参照图6(c))。

(d)光致抗蚀剂形成工序

随后形成光致抗蚀剂926以覆盖玻璃层912的表面(参照图6(d))。

(e)氧化膜除去工序

随后，将光致抗蚀剂926作为掩膜进行氧化膜916的蚀刻，将位于形成镀Ni电极膜的部位930的氧化膜916除去(参照图7(a))。

(f)粗面化区域形成工序

随后对位于形成镀Ni电极膜的部位930的半导体基体表面进行粗面化处理，形成增强镀Ni电极与半导体基体的紧密性的粗面化区域932(参照图7(b))。

(g)电极形成工序

随后在半导体基体上进行镀Ni，在粗面化区域932上形成正极电极934，同时在半导体基体的另一侧表面上形成负极电极936(参照图7(c))。

(h)半导体基体切断工序

随后，通过切割等，在玻璃层924的中央部将半导体基体切断，使半导体基体晶片化，完成台面型半导体装置(pn二极管)的制作(参照图7(d))。

如以上说明所述，以往的半导体装置的制造方法，包括从形成了与主面平行的pn接合的半导体基体一侧的表面形成超过pn接合的槽920的工序(参照图6(a)及图6(b))、以及在该槽920的内部形成覆盖pn接合露出部的钝化用玻璃层924的工序(参照图6(c))。因此，通过以往的半导体装置的制造方法，在槽920的内部形成钝化用的玻璃层924后，通过将半导体基体切断，即可制造高耐压的台面型半导体装置。

先行技术文献

专利文献

专利文献1日本特许公开2004-87955号公报

发明要解决的课题

但是，作为钝化用的玻璃层使用的玻璃材料，必须满足下述条件：(a)通过正确的温度(例如900℃以下)烧制；(b)能够耐受在工序中使用的药品；(c)具有接近硅的热膨胀系数(特别是在50℃～500℃的平均热膨胀率接近硅)；(d)具有优良的绝缘性。因而，以往“以硅酸铅为主要成分的玻璃材料”被广泛应用。

然而，由于“以硅酸铅为主要成分的玻璃材料”中含有环境负荷较大的铅，所以将来这种“以硅酸铅为主要成分的玻璃材料”可能将被禁止使用。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于：使用不含铅的材料，提供一种与以往使用“以硅酸铅为主要成分的玻璃材料”同样可以制造高耐压的半导体装置的、半导体接合保护用玻璃合成物、半导体装置及其制造方法。

解决课题的手段

[1]本发明的半导体接合保护用玻璃合成物的特征在于，至少含有SiO₂、Al₂O₃、ZnO、CaO、3mol％～10mol％的B₂O₃，且实质上不含有Pb、P、As、Sb、Li、Na、K。