专利名称：半导体接合保护用玻璃合成物、半导体装置及其制造方法
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I)。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-型娃基板)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I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°C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°C 500°C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[I]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Si02、Al203、Zn0、Ca0、3mol% IOmol % ^ B2O3，且实质上不含有 Pb、P、As、Sb, Li, Na, K0[2]在本发明的半导体接合保护用玻璃合成物中，SiO2的含有量在32m0l% 48mol %的范围内，Al2O3的含有量在9mol % 13mol %的范围内，ZnO的含有量在18mol % 28mol%的范围内，CaO的含有量在15mol% 23mol %的范围内，B2O3的含有量在3mol% IOmol %的范围内。[3]本发明的半导体装置的制造方法的特征在于，依次包含准备具有pn接合露出的Pn接合露出部的半导体元件的第I工序、形成覆盖所述pn接合露出部的玻璃层的第2工序，在所述第2工序中，使用至少含有Si02、A1203、ZnO, Ca0、3mol% IOmol %的B2O3、且实质上不含有Pb、P、As、Sb、Li、Na、K的半导体接合保护用玻璃合成物形成所述玻璃层。[4]在本发明的半导体装置的制造方法中，所述第I工序包括准备具有与主面平行的Pn接合的半导体基体的工序，以及，通过从所述半导体基体一侧的表面形成超过所述pn接合的深度的槽,从而在所述槽的内部形成所述pn接合露出部的工序；所述第2工序包括形成覆盖所述槽的内部的所述Pn接合露出部的所述玻璃层的工序。[5]在本发明的半导体装置的制造方法中，所述第2工序包括形成将所述槽内部的所述pn接合露出部直接覆盖的所述玻璃层的工序。在这里，形成将pn接合露出部“直接”覆盖的玻璃层是指，形成“不介于绝缘层等直接”将Pn接合露出部覆盖的玻璃层。[6]在本发明的半导体装置的制造方法中，所述第2工序包括在所述槽的内部的所述pn接合露出部上形成绝缘膜的工序，以及形成介于所述绝缘膜覆盖所述pn接合露出部的所述玻璃层的工序。[7]在本发明的半导体装置的制造方法中，所述第I工序包括在半导体基体的表面上形成所述pn接合露出部的工序，所述第2工序包括形成覆盖所述半导体基体的表面的所述pn接合露出部的所述玻璃层的工序。[8]在本发明的半导体装置的制造方法中，所述第2工序包括形成直接覆盖所述半导体基体的表面的所述pn接合露出部的所述玻璃层的工序。在这里，形成直接覆盖pn接合露出部的玻璃层是指，形成“不介于绝缘层等直接”覆盖pn接合露出部的玻璃层。
[9]在本发明的半导体装置的制造方法中，所述第2工序包括在所述半导体基体的表面的所述Pn接合露出部上形成绝缘膜的工序，以及，形成介于所述绝缘膜覆盖所述pn接合露出部的所述玻璃层的工序。[10]在本发明的半导体装置的制造方法中，所述半导体接合保护用玻璃合成物，其SiO2的含有量在32mol% 48mol%的范围内，Al2O3的含有量在9mol% 13mol%的范围内，ZnO的含有量在18mol% 28mol的范围内，CaO的含有量在15mol% 23mol%的范围内，B2O3的含有量在3mol% IOmol%的范围内。[11]本发明的半导体装置，包括具有pn接合露出的pn接合露出部的半导体元件和被形成为復盖所述pn接合露出部的玻璃层，所述玻璃层是使用至少含有Si02、A1203、ZnO, Ca0、3mol% IOmol %的B2O3、且实质上不含有Pb、P、As、Sb、Li、Na、K的半导体接合保护用玻璃合成物形成。[12]在本发明的半导体装置中，SiO2的含有量在32mol% 48mol%的范围内，Al2O3的含有量在9mol% 13mol%的范围内，ZnO的含有量在18mol% 28mol%的范围内，CaO的含有量在15mol% 23mol%的范围内，B2O3的含有量在3mol % IOmol %的范围内。发明效果通过后述的实施方式可知，基于本发明的半导体接合保护用玻璃合成物、半导体装置的制造方法及半导体装置，使用不含铅的玻璃材料，可以制造与以往使用“以硅酸铅为主要成分的玻璃材料”时相同的高耐压的半导体装置。另外，在本发明中，由于B2O3的含有量在3mo I %以上，因而与不含B2O3的玻璃合成物相比，烧制温度更低(例如在900度以下)，可以较容易地形成玻璃层。而且，由于B2O3的含有量在10mol%以下，因而在烧制玻璃层的工序中，不会因硼在半导体基板上扩散导致绝缘性降低。在本发明的半导体接合保护用玻璃合成物中，实质上不含有Pb、P、As、Sb、Li、Na、K是指，作为成分不含有Pb、P、As、Sb、Li、Na、K，但不排除构成玻璃的各成分的原料中作为杂质混入上述物质的玻璃合成物。在本发明的半导体装置的制造方法及半导体装置中也同样。在这里，实质上不含有Pb是因为，本发明的目的在于“使用不含铅的玻璃材料，可以制造与以住使用‘以硅酸铅为主要成分的玻璃材料’时同样的高耐压的半导体装置”。另外，实质上不含有P、As、Sb是因为，含有这些成分虽然在烧制温度方面有利，但在烧制中这些成分可能在半导体基体上扩散，导致其绝缘性降低。另外，实质上不含有Li、Na、K是因为，含有这些成分时虽然在平均热膨胀率及烧制温度方面有利，但可能导致绝缘性降低。通过本发明的发明人们的研究可知，即使实质上不含有这些成分(即Pb、P、As、Sb、Li、Na、K。)，至少含有 Si02、Al203、Zn0、Ca0、3mol% IOmol%^ B2O3 的玻璃合成物，可以作为半导体接合保护用玻璃合成物使用。即，通过后述的实施方式可知，基于本发明的半导体接合保护用玻璃合成物，可以制造与以往使用“以硅酸铅为主要成分的玻璃材料”时同样的高耐压的半导体装置。
图I是表示实施方式二的半导体装置的制造方法的说明图；图2是表示实施方式二的半导体装置的制造方法的说明图；图3是表示实施方式三的半导体装置的制造方法的说明图；图4是表示实施方式三的半导体装置的制造方法的说明图；图5是表不实施例的结果的图表；图6是表示以往的半导体装置的制造方法的说明图；图7是表示以往的半导体装置的制造方法的说明图。
具体实施例方式下面基于附图所示的实施方式，对本发明的半导体接合保护用玻璃合成物、半导体装置的制造方法及半导体装置进行说明。实施方式一实施方式一是关于半导体接合保护用玻璃合成物的实施方式。实施方式一的半导体接合保护用玻璃合成物，至少含有Si02、A1203、ZnO, CaO,3mol % IOmol % 的 B2O3,且实质上不含有 Pb、P、As、Sb、Li、Na、K。具体是，SiO2的含有量在32mol% 48mol%的范围内(例如40mol % )，Al2O3的含有量在9mol % 13mol %的范围内(例如I Imol % ), ZnO的含有量在18mol % 28mol %的范围内(例如23mol% )，CaO的含有量在l5mol% 23mol%的范围内(例如l9mol%)，B2O3的含有量在3mol% IOmol%的范围内(例如7mol% )。通过后述的实施方式可知，实施方式一的半导体接合保护用玻璃合成物，使用不含铅的玻璃材料，可以制造与以往使用“以硅酸铅为主要成分的玻璃材料”时相同的高耐压的半导体装置。在这里，SiO2的含有量在32mol% 48mol%的范围内，是因为如果SiO2的含有量低于32m0l%时，可能出现耐药品性降低、绝缘性降低的情况；而如果SiO2的含有量高于48mol %时，则可能导致烧制温度变高。另外，Al2O3的含有量在9mol% 13mol %的范围内，是因为如果Al2O3的含有量低于9m0l%时，可能出现耐药品性降低、绝缘性降低的情况；而如果Al2O3的含有量高于13mol %时，则可能导致烧制温度变高。另外，ZnO的含有量在18mol% 28mol%的范围内，是因为如果ZnO的含有量低于18mol %时,可能导致烧制温度变高；而如果ZnO的含有量高于28mol %时,则可能出现耐药品性降低、绝缘性降低的情况。另外，CaO的含有量在15mol% 23mol%的范围内，是因为如果CaO的含有量低于15mol %时，可能导致烧制温度变高；而如果CaO的含有量高于23mol %时，则可能出现耐药品性降低、绝缘性降低的情况。另夕卜，B2O3的含有量在3mol % IOmol %的范围内，是因为如果B2O3的含有量低于3mol%时,可能导致烧制温度变高；而如果B2O3的含有量高于IOmol %时,贝U可能出现绝缘性降低的情况。实施方式一的半导体接合保护用玻璃合成物，可以按下述方式制造。即，按上述组 成比例(摩尔比)调制原料(Si02、Al(0H)3、Zn0、Ca0、H3B03)，通过混合机充分搅拌后，将混合的原料放入在电炉中上升至一定温度的白金坩埚中，经一定时间熔融。随后，使融液流出至水冷辊，获得薄片状的玻璃片。最后将该玻璃片用球磨机等粉碎至一定的平均粒径，获得粉末状的玻璃合成物。实施方式二实施方式二是关于半导体装置的制造方法的实施方式。实施方式二的半导体装置的制造方法，是依次包括准备具有pn接合露出的pn接合露出部的半导体元件的第I工序、形成将pn接合露出部覆盖的玻璃层的第2工序的半导体装置的制造方法。而且，在所述第2工序中，是使用至少含有Si02、A1203、ZnO, CaO,3mol% IOmol%的B2O3、且实质上不含有Pb、P、As、Sb、Li、Na、K的半导体接合保护用玻璃合成物(实施方式一的半导体接合保护用玻璃合成物)形成玻璃层。第I工序包括准备具有与主面平行的pn接合的半导体基体的工序，以及，通过从所述半导体基体一侧的表面形成超过所述pn接合的深度的槽，从而在所述槽的内部形成所述pn接合露出部的工序，第2工序包括形成直接覆盖所述槽的内部的所述pn接合露出部的玻璃层的工序。图I及图2是表示实施方式二的半导体装置的制造方法的说明图。图1(a) 图1(d)及图2(a) 图2(d)为各工序图。如图I及图2所示，实施方式二的半导体装置的制造方法，是依次实施“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实施方式二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,从n-形半导体基板(n-型娃基板)110的一侧表面通过p型杂质的扩散形成P+型扩散层112、从另一侧的表面通过n型杂质的扩散形成n+型扩散层114，从而形成被形成有与主面平行的pn接合的半导体基体。随后，通过热氧化在P+型扩散层112及n+型扩散层114的表面形成氧化膜116、118 (参照图1(a))。(b)槽形成工序随后，通过光刻法在氧化膜116的一定部位形成一定的开口部。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表面形成超过pn接合的深度的槽120 (参照图I (b))。(C)玻璃层形成工序随后，在槽120的表面，通过电泳法在槽120的内面及其附近的半导体基体表面形成由实施方式一的半导体接合保护用玻璃合成物构成的层，同时，通过烧制所述由半导体接合保护用玻璃合成物构成的层，形成钝化用的玻璃层124(参照图1(c))。这样，槽120内部的Pn接合露出部即为被玻璃层124直接覆盖的状态。(d)光致抗蚀剂形成工序随后，形成覆盖玻璃层112的表面的光致抗蚀剂126 (参照图1(d))。(e)氧化膜除去工序
随后，将光致抗蚀剂126作为掩膜进行氧化膜116的蚀刻，除去位于形成了镀Ni电极膜的部位130的氧化膜116 (参照图2(a))。(f)粗面化区域形成工序随后进行位于形成了镀Ni电极膜的部位130的半导体基体表面的粗面化处理，形成增强镀Ni电极与半导体基体的紧密性的粗面化区域132(参照图2(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132上形成正极电极134，同时在半导体基体的另一侧表面上形成负极电极136 (参照图2(c))。(h)半导体基体切断工序随后，通过切割等，在玻璃层124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2(d))。通过上述工序，即可制造高耐压的台面型半导体装置(实施方式二的半导体装置)。实施方式三实施方式三是关于半导体装置的制造方法的实施方式。实施方式三的半导体装置的制造方法，与实施方式二的半导体装置的制造方法同样，依次包含准备具有pn接合露出的pn接合露出部的半导体元件的第I工序、以及形成覆盖Pn接合露出部的玻璃层的第2工序。而且，在所述第2工序中，使用至少含有Si02、Al203、Zn0、Ca0、3mol% 10mol%的B2O3、且实质上不含有Pb、P、As、Sb、Li、Na、K的半导体接合保护用玻璃合成物(实施方式一的半导体接合保护用玻璃合成物)形成所述玻璃层。但是，与实施方式二的半导体装置的制造方法不同的是，第I工序包含在半导体基体的表面形成pn接合露出部的工序，第2工序包含形成直接覆盖位于半导体基体表面的pn接合露出部的玻璃层的工序。图3及图4是表示实施方式三的半导体装置的制造方法的说明图。图3(a) 图3(c)及图4(a) 图4(c)为各工序图。如图3及图4所示，实施方式三的半导体装置的制造方法，是依次实施“半导体基体形成工序”、“P+型扩散层形成工序”、“n+型扩散层形成工序”、“玻璃层形成工序”、“玻璃层蚀刻工序”及“电极形成工序”。下面按照工序顺序对实施方式三的半导体装置的制造方法进行说明。(a)半导体基体准备工序
首先，准备在n+型硅基板210上积层有n_型外延层212的半导体基体(参照图3(a))。(b) p+型扩散层形成工序接下来，在形成掩膜Ml后，介于该掩膜M1，在n-型外延层212的表面的一定区域通过离子注入法导入P型杂质(例如硼离子)。随后，通过热扩散，形成P+型扩散层214(参照图3 (b))。(C)n+型扩散层形成工序
随后,在除去掩膜Ml的同时,形成掩膜M2,之后介于该掩膜M2在n-型外延层212的表面的一定区域通过离子注入法导入n型杂质(例如砷离子)。之后通过热扩散，形成n+型扩散层216(参照图3(c))。(d)玻璃层形成工序随后，除去掩膜M2，之后在n-型外延层212的表面，通过旋涂法形成由实施方式一的半导体接合保护用玻璃合成物构成的层，然后通过烧制该由半导体接合保护用玻璃合成物构成的层，形成钝化用的玻璃层215 (参照图4 (a))。(e)玻璃层蚀刻工序接下来，在玻璃层215的表面形成掩膜M3后，进行玻璃层的蚀刻(参照图4(b))。这样，即可在n-型外延层212的表面的一定区域形成玻璃层216。(f)电极形成工序接下来，除去掩膜M3后，在半导体基体的表面的玻璃层216围绕的区域形成正极电极218，同时在半导体基体的内面形成负极电极220 (参照图4(c))。通过上述工序，即可制造高耐压的平面型半导体装置(实施方式三的半导体装置)。实施例I.试料的调整图5是表示实施例的结果的图表。按照实施例I及比较例1、2所示的组成比例(参照图5)调制原料，通过混合机搅拌后，将混合的原烊放入在电炉中升温至1550°C的白金坩埚，熔融2小时。随后，使融液流出至水冷辊，获得薄片状的玻璃片。使用球磨机将该玻璃片粉碎至平均粒径5 u m，获得粉末状的玻璃合成物。另外，实施例中使用的原料为Si02、Al(0H)3、Zn0、Ca0、H3B03、Pb0。2.使用下述评估方法，对通过上述方法获得的各玻璃合成物进行评估。(I)评估方法I (环境负荷)本发明的目的在于，“使用不含铅的玻璃材料，可以制造与以往使用‘以硅酸铅为主要成分的玻璃材料’时相同的高耐压的半导体装置”，因而不含有铅成分时则评估为“〇”，含有铅成分时则评估为“ X ”。(2)评估方法2 (烧制温度)如果烧制温度过高，则在制造中会给半导体装置造成较大影响，因而烧制温度在900°C以下时则评估为“〇”，烧制温度在900°C 1000°C的范围内时则评估为“ A”，烧制温度超过1000°C时则评估为“ X ”。(3)评估方法3 (耐药品性)
玻璃合成物对王水、镀液及氟酸均表现为难溶性时，则评估为“〇”，对王水、镀液及氟酸中的任一种表现为溶解性时，则评估为“ X ”。(4)评估方法4 (平均热膨胀率)50°C 550°C下的玻璃合成物的平均热膨胀率与硅的平均热膨胀率(3. 73X 10_6)的差在"0.5 X 10_6”以下时则评估为“〇”，该差在“0. 5 X 10_6 I. 0 X 10_6”的范围内时评估为“ A”，该差超过“ I. 0 X 10_6，，时则评估为“ X ”。(5)评估方法5 (绝缘性)通过与实施方式二的半导体装置的制造方法同样的方法制作半导体装置(pn 二极管)，测定制作的半导体装置的反向特性。半导体装置的反向特性正常时则评估为“〇”，半导体装置的反向特性异常时则评估为“ X ”。
(6)综合评估上述评估方法I 5的各项评估均为“〇”的则评估为“〇”，各项评估中有I项或以上为“ A”的则评估为“ A”，各项评估中有I项或以上为“ X ”的则评估为“ X ”。3.评估结果如图5所示，比较例I的玻璃合成物在评估项目I中得到了“ X ”的评估。另外，比较例2的玻璃合成物在评估项目3中得到了“ X ”的评估。与此相对，实施例I的玻璃合成物在任一评估项目(评估项目I 5)中均得到了“〇”的评估。其结果是，实施方式一的玻璃合成物在作为不含铅的玻璃材料的同时，还完全满足下述条件(a)可以在适当的温度(例如900°C以下)下烧制；(b)可以耐受工序中使用的药品；(c)具有接近硅的热膨胀系数(特别是在50°C 500°C下的平均热膨胀率接近硅)；(d)具有优良的绝缘性。以上通过具体实施方式
对本发明的半导体接合保护用玻璃合成物、半导体装置的制造方法及半导体装置进行了说明，但本发明并不以此为限，只要在不脱离其主旨的范围内均可实施，例如还可以有如下的变形(I)在上述的实施方式二中，在第2工序中是形成了直接覆盖位于槽内部的pn接合露出部的玻璃层，但本发明并不以此为限。例如，还可以是在槽内部的pn接合露出部上形成绝缘膜，随后形成介于该绝缘膜覆盖Pn接合露出部的玻璃层。(2)在上述的实施方式3中，在第2工序中是形成了直接覆盖位于半导体基体表面的pn接合露出部的玻璃层，但本发明并不以此为限。例如，还可以是在半导体基体表面的pn接合露出部上形成绝缘膜,随后形成介于该绝缘膜覆盖pn接合露出部的玻璃层。符号说明100，200，900…半导体装置、110，910…n_型半导体基板、112，912…P+型扩散层、114，914…rT 型扩散层、116，118，916，918…氧化膜、120，920…槽、124，924…玻璃层、126，926…光致抗蚀剂、130，930…形成镀Ni电极膜的部位、132，932…粗面化区域、134，934...正极电极、136,936…负极电极、210…n+型半导体基板、212…n型外延层、214…p.型扩散层、216…n+型扩散层、215, 216…玻璃层、218…正极电极层、220…负极电极层
权利要求
1.一种半导体接合保护用玻璃合成物，其特征在于 至少含有 Si02、Al2O3' ZnO, Ca0、3mol% IOmol % 的 B2O3，且实质上不含有 Pb、P、As、Sb、Li、Na、K。
2.根据权利要求I所述的半导体接合保护用玻璃合成物，其特征在于 其中， SiO2的含有量在32mol% 48mol%的范围内， Al2O3的含有量在9mol% 13mol%的范围内， ZnO的含有量在18mol% 28mol%的范围内， CaO的含有量在15mol% 23mol%的范围内， B2O3的含有量在3mol% IOmol %的范围内。
3.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，依次包括 准备具有pn接合露出的pn接合露出部的半导体元件的第I工序； 形成覆盖所述Pn接合露出部的玻璃层的第2工序， 其中，在所述第2工序中，使用至少含有Si02、Al203、Zn0、Ca0、3mol % IOmol %的B203、且实质上不含有Pb、P、As、Sb、Li、Na、K的半导体接合保护用玻璃合成物并形成所述玻璃层。
4.根据权利要求3所述的半导体装置的制造方法，其特征在于 其中，所述第I工序包括准备具有与主面平行的Pn接合的半导体基体的工序，以及，通过从所述半导体基体一侧的表面形成超过所述pn接合的深度的槽，从而在所述槽的内部形成所述pn接合露出部的工序； 所述第2工序包括形成覆盖所述槽的内部的所述pn接合露出部的所述玻璃层的工序。
5.根据权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其特征在于 其中，所述第2工序包括形成将位于所述槽内部的所述pn接合露出部直接覆盖的所述玻璃层的工序。
6.根据权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其特征在于 其中，所述第2工序包括在所述槽的内部的所述pn接合露出部上形成绝缘膜的工序，以及形成介于所述绝缘膜覆盖所述Pn接合露出部的所述玻璃层的工序。
7.根据权利要求3所述的半导体装置的制造方法，其特征在于 其中，所述第I工序包括在半导体基体的表面上形成所述Pn接合露出部的工序；所述第2工序包括形成覆盖位于所述半导体基体表面的所述pn接合露出部的所述玻璃层的工序。
8.根据权利要求7所述的半导体装置的制造方法，其特征在于 其中，所述第2工序包括形成直接覆盖位于所述半导体基体表面的所述pn接合露出部的所述玻璃层的工序。
9.根据权利要求7所述的半导体装置的制造方法，其特征在于 其中，所述第2工序包括在位于所述半导体基体表面的所述pn接合露出部上形成绝缘膜的工序，以及，形成介于所述绝缘膜覆盖所述Pn接合露出部的所述玻璃层的工序。
10.根据权利要求3 9任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于 其中，所述半导体接合保护用玻璃合成物，其SiO2的含有量在32mol% 48mol%的范围内， Al2O3的含有量在9mol% 13mol%的范围内， ZnO的含有量在18mol% 28mol的范围内， CaO的含有量在15mol% 23mol%的范围内， B2O3的含有量在3mol% IOmol %的范围内。
11.一种半导体装置，其特征在于，包括 具有Pn接合露出的pn接合露出部的半导体元件； 被形成为覆盖所述Pn接合露出部的玻璃层， 其中，所述玻璃层是使用至少含有Si02、Al203、Zn0、Ca0、3mol% IOmol %的B2O3、且实质上不含有Pb、P、As、Sb、Li、Na、K的半导体接合保护用玻璃合成物形成。
12.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于 其中，所述半导体接合保护用玻璃合成物，其 SiO2的含有量在32mol% 48mol%的范围内， Al2O3的含有量在9mol% 13mol%的范围内， ZnO的含有量在18mol% 28mol%的范围内， CaO的含有量在15mol% 23mol%的范围内， B2O3的含有量在3mol% IOmol %的范围内。
全文摘要
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的半导体接合保护用玻璃合成物。SiO2的含有量在32mol％～48mol％的范围内，Al2O3的含有量在9mol％～13mol％的范围内，ZnO的含有量在18mol％～28mol％的范围内，CaO的含有量在15mol％～23mol％的范围内，B2O3的含有量在3mol％～10mol％的范围内。通过本发明的半导体接合保护用玻璃合成物，可以使用不含铅的玻璃材料，制造与以往使用“以硅酸铅为主要成分的玻璃”时同样的高耐压的半导体装置。
文档编号C03C3/093GK102781861SQ201180004599
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月26日 优先权日2011年5月26日
发明者伊东浩二, 伊藤一彦, 小笠原淳 申请人:新电元工业株式会社