Стекло для изоляции полупроводниковых приборов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

РеспублиК рц 617398 б +. .,- .l @о (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.01.77 (21) 2444638/29-33 с присоединением заявки ¹ -— (23) Приоритет (51) М. Кл.2 С ОЗС

3/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делан изобретений (43) и открытий (53) УДК 666.112.4 (088.8) Опубликовано 30.07.78. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 25.07.78 (72) Авторы изобретения В. 3. Петрова, П. Е. Кандыба, А. И. Ермолаева, T. Д. Чиликина, Л. Б. Дорохова, Н. М. Луканов и М. А. Королев (71) Заявитель

Московский институт электронной техни и (54) СТЕКЛО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ПОЛУПРОВОДН ИЖОЗЫХ

ПРИБОРОВ

Ък 4,, Ф мав„, j

450+ 10

9 — 10

7 10"

Изобретение относится к материалам для создания межкомпонентной изоляции полупроводниковых приборов, например для. межкомпонентной изоляции, осуществляемой после создания приборов, но до нанесения алюминиевой разводки; изоляции компонентов интегральных схем (ИС) путем заполнения У-образных канавок и может найти широкое применение в микроэлектронике и других областях техники.

Известно стекло, используемое при изготовлении микросхем в радиоэлектронной технике, включающее, вес. %.

SiO2 5 — 10

ВеОа 20 — 25

ZnO 35 — 60

PbO 10 — 20

СиО 5 — 10

Сверх 100 /о CdO, РеОв 5 — 10 (1).

Указанное стекло имеет следующие свойства:

Температура оплавления пленки, С

tg б),;104 о Ом ° см

Влагоустойчивость (ГОСТ 1013 — 62), вес. /о 0,15

Наиболее близким к изобретению по качественному составу является стекло для защиты полупроводниковых приборов, содержащее, вес. о/о.

РЬО 65 — 72

SiO 14 — 15

В,О, 5 — 6

СиО 1 — 13

Т10е До 05

А1еОз До 0,3

ZnO 1 — 3

10 CdO 1 — 4

МпО 1 — 5 (2).

Известное стекло имеет температуру оплавления порошка 500 — 540 С, удельное сопротивление при 200 С 10" Ом см, коэф15 фициент линейного расширения 74 10 — град. .

Однако известные стекла склонны к кристаллизации при формовании тонкослойных покрытий на основе стеклопорошков с последующим оплавлением. Это обстоятельство исключает возможность получения качественных изолирующих стекловидных пленок.

Повышенная склонность к кристаллизации в тонкоизмельченном состоянии не позволяет применять данное стекло для изоляции компонентов ИС заполнением У-образных канавок, так как при увеличении кристаллизационной способности стекло

617398 обладает плохой растекаемостью и адгезией к кремнию, значительно снижая качество заполнения канавок.

Цель изобретения — снижение кристаллизационной способности стекла для изоля- 6 ции полупроводниковых приборов.

Это достигается тем, что предлагаемое стекло дополнительно содержит РгОз при следующем соотношении и компонентов, мол. /о. 10

PbO 26 — 43

ВгОз 22 — 31

ZnO 12 — 32

S1Oг 13 — 18

А1гОз 0,3 — 5,0 16

МпОг 0,2 — 0,5

СцО 0,2 — 2,0

CdO 0,2 — 0,5

РгОз 0,2 — 1,2

Таблица 1

Состав

Компоненты

41,7

23,1

13,2

3,7

0,2

0,1

1,7 35

0,3

26,2

24,4

30,6

17,0

0,3

0,2

0,1

0,1

0,1

33,1

30,0

16,6

14,3

4,6

0,4

0,3

0,4

0,3

PbO

ВгОз

ZnO

Б1Ог

А!гОз

МпОг

Р206

СпО

CdO

Таблица 2

Температура

Угол диэлекГидролитический

Температура оплавления пленки, С

KJITP>

8,10

Ом см

Состав размягчения, ОС трических потерь fg о 104 класс

9,5

I2

13,8

472

447

64,0

69,8

72,6

600

17

18,5

45

О. Тюрина Корректоры: О. Тюрина и Л. Денискина

Редактор А, Соловьева

Тираж 696

Подписное

Заказ 1368/3

Изд. № 561

Сапунова, 2

Типография, пр.

Формула изобретения

Стекло для изоляции полупроводниковых приборов, включающее PbO, ВгОз, ZnO, SiO2, А!гОз, МпОг, CuO, CdO, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения кристаллизационной способности, оно дополнительно содержит РгОз при следующем соотношении компонентов, мол. %..

Pb0 26 — 43

ВгОз 22 — 31

ZnO 12 — 32

Тсхред

Составы предлагаемого стекла приведены в табл. 1.

Стекло сплавляют в корундизовых тиглях в электропечах с силитовыми нагревателями при 1100 С с выдержкой 1 ч.

Расплав стекла отливают в дистиллированную воду для получения гранулята.

Гранулят измельчают в яшмовых барабацах до получения порошка с удельной поверхностью 6000 см /г. На основе стеклопорошков готовят рабочие суспензии мокрым помолом в яшмовых барабанах с яшмовыми шарами в присутствии изобутилового спирта. Нанесение стеклопорошка нз суспензии на кремниевые пластины с У-образными канавками осуществляют в центрифуге при скорости вращения ротора

3500 — 5000 об/мин в течение 5 мин. Термообработку полученного порошкового слоя стекла проводят в электропечах при 600—

700 С в тече ни е 10 м ин.

Характеристики предлагаемого стекла приведены в табл. 2 (КЛТР— коэффициент линейного термического расширения, Š— диэлектрическая проницаемость, S,— объемное сопротивление).

Предлагаемое стекло имеет хорошую растекаемость и адгезию к кремнию и алюминию. Кристаллизация пленок на основе тонкоизмельченного стекла отсутствует полностью в интервале температур 600 — 700 С.

Использование предлагаемого стекла в качестве диэлектрика для изоляции компонентов ИС обеспечивает возможность получения надежной изоляции компонентов

ИС и оно может найти широкое применение в электронной технике, SiO2 13 — 18

А40з 0,3 — 5,0

МпОг 0,2 — 0,5

СиО 0,2 — 2,0

Cd0 0,2 — 0,5

РгОз 0,2 — 1,2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Кг 326144, кл. С 03С 3/10, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР з 1" 258544, кл. С ОЗС 3/10, 1966.