[发明专利]半导体接合保护用玻璃复合物、半导体装置的制造方法及半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体接合保护用玻璃复合物、半导体装置的制造方法及半导体装置。

背景技术

在以往的半导体装置制造方法中，我们已知在制造台面型半导体装置的过程中，为了覆盖pn结露出部而形成钝化用的玻璃层的方法（例如，参照专利文献1）。

图8及图9是表示上述以往的半导体装置的制造方法的说明图。图8（a）～图8（d）及图9（a）～图9（d）为各工程图。

如图8及图9所示，以往的半导体装置的制造方法，依次包含“半导体基体形成工程”、“沟形成工程”、“玻璃层形成工程”、“光致抗蚀剂形成工程”、“氧化膜除去工程”、“粗面化区域形成工程”、“电极形成工程”及“半导体基体切断工程”。下面就按照工程顺序，对以往的半导体装置的制造方法进行说明。

（a）半导体基体形成工程

首先，从n-型半导体基板910的一侧的表面扩散p型杂质，形成p+型扩散层912；从另一侧的表面扩散n型杂质，形成n+型扩散层914，从而形成具有与主面平行的pn结的半导体基体。随后，通过热氧化在p+型扩散层912及n+型扩散层914的表面形成氧化膜916、918（参照图8（a））。

（b）沟形成工程

随后，通过光刻法在氧化膜916的预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，从半导体基体的一侧的表面形成深度超过pn结的沟920（参照图8（b））。

（c）玻璃层形成工程

随后，在沟920的表面，通过电泳法在沟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复合物构成的层，同时，通过对该由半导体接合保护用玻璃复合物构成的层进行烧制，形成钝化用的玻璃层924（参照图8（c））。

（d）光致抗蚀剂形成工程

随后，形成光致抗蚀剂926，覆盖玻璃层912的表面（参照图8（d））。

（e）氧化膜除去工程

随后，将光致抗蚀剂926作为掩膜进行氧化膜916的蚀刻，将在形成镀Ni电极膜的部位930的氧化膜916除去（参照图9（a））。

（f）粗面化区域形成工程

随后，对形成镀Ni电极膜的部位930的半导体基体表面进行粗面化处理，形成提高镀Ni电极与半导体基体的紧贴性的粗面化区域932（参照图9（b））。

（g）电极形成工程

随后，对半导体基体进行镀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9（c））。

（h）半导体基体切断工程

随后，通过切割（dicing）等在玻璃层924的中央部将半导体基体切断，将半导体基体切片化，制作成台面型半导体装置（pn二极管）（参照图9（d））。

如以上说明所述，以往的半导体装置的制造方法，包括从形成有与主面平行的pn结的半导体基体的一侧表面形成超过pn结的沟920的工程（参照图8（a）及图8（b）），以及，在该沟920的内部形成覆盖pn结露出部的钝化用玻璃层924的工程（参照图8（c））。因此，通过以往的半导体装置的制造方法，在沟920的内部形成钝化用玻璃层924后，通过将半导体基体切断，即可以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

发明内容

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）能够以合适的温度（例如1100℃以下）进行烧制，（b）能够承受在工程中使用的药品，（c）具有接近硅的热膨胀系数（特别是在50℃～500℃下的平均热膨胀率接近硅），以及，（d）具有优良的绝缘性。因而，以往广泛使用的是“以硅酸铅为主要成分的玻璃材料”。

然而，“以硅酸铅为主要成分的玻璃材料”中含有对环境负担较大的铅，因而在不远的将来，“以硅酸铅为主要成分的玻璃材料”将被禁止使用。

另一方面，本发明的发明人通过实验得知，作为钝化用玻璃层使用的玻璃材料，当使用不含铅的玻璃材料时，例如即使在制造半导体接合保护用玻璃复合物的过程中不产生气泡，也可能在烧制通过电泳法形成的“半导体接合保护用玻璃复合物构成的层”的过程中，从与半导体基体（硅）的边界面上产生气泡。在这种情况下，半导体装置的反方向耐压特性将会劣化。