.RU

Безкорпусная герметизация полупроводниковых приборов - часть 9

Состав 6 . На поверхность полупроводникового кристалла наносят смесь микропорошков со спиртом или другим летучим наполнителем, которая включает 70% окиси кремния, 20% окиси бора, 5% окиси лития, натрия или калия, 5% окиси алюминия или свинца. После термообработки в вакууме при температуре 300 С в ткчение15 минут образуется стеклообразная плёнка толщиной 1 мкм, на поверхности которой разложением этилокремниевой кислоты наращивается плёнка окиси кремния, которую сплавляют с нижним слоев стекла при темературе 700–900 С . В результате образуется стеклянная плёнка, имеющая следующий состав: 80% окиси кремния, 18% окиси бора, 2% щелочных метал 0 лов и окислов типа Al2O3 или PbO .

Состав 7 . На поверхность кремния наносят окисный слой Al2 O3 *SiО2 , а на него осаждают соединение типа Ai( Ocn H2n+1 )*Si(Ocn H2n+1 ) , где n = 1 ,2,3,4. При нанесение плёнок стекла на окислые слои толщиной менее 200нм возможно проникновение ионов из стекла через окисный слой к поверхности р-п-перехода, чувствительной к их воздействию. По мере проникновения ионов к поверхности р-п-перехода, на этой поверхности могут возникать каналы, которые увеличивают нестабильность приборов, поэтому эти стеклянные плёнки не очень эффективны в качестве защитных для ионночувствительных поверхностей различных приборов.

Состав 8 . Боратное стекло— наиболее перспективное, так как отличается низкой электропроводностью и малыми диэлектрическими потерями, высокой механической прочностью, а также термической и климатической стойкостью. Боратное стекло имеет структуру, отличающуюся от структуры силикатных стёкол, и способно выдерживать умеренные концентрации катионов (например, натрий до 0,1%), не увеличивая электропроводимость. Боратное стекло отвечает требованиям герметизации полупроводниковых приборов: свободно от щелочных металлов, уплотняется (спаивается) при температуре до 800С, относительно инертно и водонепроницаемо, имеет регулируемые коэффициенты температурного расширения.

Боратные стёкла состоят из бората цинка, окиси цинка, окиси кадмия, окиси алюминия, окиси кремния. Кроме того, они могут включать окись бериллия и в небольших окись титана, циркония, ниобия, лантана, церия, скандия, гафния, галлия, индия и их смеси. Эти составы стойки к расстёклыванию в широком диапазоне температур и обладают полной смешиваемостью составных частей.

В качестве примера можно привести следующий состав стекла этого типа: 22–25 % окиси кремния, 32–38% бората цинка, 12–20% окиси алюминия, 15–30% окиси цинка. Такое стекло обладает коэффициентом температурного расширения, равным 38 *10-7/С в диапазоне температур от ) до 200 С. Толщина плёнки стекла от 1 до 20 мкм. На рисунке 40 показана диаграмма тройной композиции: окись цинка – окись бора– двуокись кремния.

Состав 9 . Составы стёкол этого типа приведены в таблице 26 и включают тройные композиции: мышьяк–сера–талий и мышьяк–силен–талий .

В качестве добавки к составу As-S - Tl , As-Se-Tl может быть использован германий, введение которого в определённых пропорциях позволяет изменять КТР стекла. Кроме того, стекло состава As-Se-Tl-Ge обладает высоким электрическим сопротивлением и способностью к испарению в вакууме. Температура размягчения его равна 250–300 С.

Состав 10 . Стекло содержит 80,6% окис кремния, 4,15% окис натрия, 2,5% окиси алюминия, 12,6% окиси бора, 0,1 % окиси кальция, 0,05% окис магния, обладает КТР равный КТР кремния, и высокой адгезионной способностью. Стекло наносят на поверхность полупроводникового кристалла в виде суспензии, мелких частичек в жидкости. Для получения суспензии стекло размельчают до размера 0,1-2 мкм в шаровой мельнице и разводят в метиловом спирте, ацетоне или воде.

Наиболее благоприятные результаты по однородности защитных плёнок могут быть получены при использовании в качестве жидкого компонента жидкости, имеющей диэлектрическую постоянную в интервале от 6 до 12. В качестве примера можно рекомендовать смесь, состоящую из 10 куб. см изопропилового спирта, 3 см3 вторичного бутилового спирта, 64 см3 третичного бутилового спирта, 23 см3 бензина, и имеющую диэлектрическую постоянную равную 10.

Сплавление стеклянных частиц с поверхностью полупроводникового материала происходит в течение 5-10 минут при температуре на 25-80 С выше температуры размягчения стекла. После сплавления на поверхности кристалла образуется однородная, свободная от пор, тонкая стеклянная плёнка.

Порошок стекла С-44-1 применяется для получения защитных диэлектрических плёнок в производстве гибридных и монолитных интегральных микросхем методом термического вакуумного напыления с непрерывной подачей на испаритель. Цвет порошка от серого до темно-серого. Размер частиц от 0,04 до 0,09 мм. Диэлектрическая проницаемость плёнок стекла на частоте 102 -106 Гц равна 5, а тангенс угла диэлектрических потерь на той же частоте – 0,005, электрическая прочность 3*106 В/см, температурный коэффициент ёмкости в интервале температур от –60 до +125 С на частоте 106 Гц равен (от 10 до 25)*10-5 1/С.

Порошок боросиликатного стекла B2O3*SiO2 применяется для получения защитных диэлектрических плёнок в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем методом бункерного вакуумного напыления. Химический состав порошка 80-85 % окиси кремния и 15-20% окиси бора. Микропримеси не превышают : алюминия 10-1 , висмута 10-2 , железа 10-1 , марганца 5*10-2 , меди 10-1 , никеля 10-2 , магния 5*10-2 , олова 5* 10-2 , свинца 0,05, серебра 0,01, титана 0,05, хрома 0,1, цинка 0,01%. Плёнки из такого стекла имеют удельное объёмное сопротивление 1014 –1016 Ом*см , дитэлектрическую проницаемость на частоте 102 -108 Гц, равную 4, тангенс угла диэлектрических потерь на той же частоте, равен (от 2 до 7)*10-4 , электрическую прочность (от2 до 5)* 106 В/см, ткр ёмкости в интервале температур от –60 до + 125 С, равный от 1*10-5 до 3*10-5 1/С. Толщина плёнок от 0,2 до 5 мкм.

Гранулят стекля С48-7 применятся для защиты кремниевых меза-структур. В состав стекла входит 31% окиси кремния, 10,8% окиси бора, 7,5% окис алюминия, 6, 1% окиси цинка и 44,7% окиси свинца . Коэффициент линейного расширения в интервале температур от 20 до 300 С равен 48*10-7 1/С. Температура размягчения 530 С. Термическая стойкость не ниже 160 С. удельное объёмное сопротивление при 400 С равно 2,5*1010 Ом*см. Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 1 МГц и температуре 20 С равен 9*10-4 , а диэлектрическая проницаемость равна 8. Материал представляет собой куски стекла произвольной формы с размерами не более 5 мм.

Стёкла С52-1 и С52-2 — боросиликатная композиции, обладающие химической стойкостью. Стекло С52-1 отличается от стекла С52-2 пониженным содержанием окиси алюминия. Увеличение содержания окиси алюминия несколько снижает электрическое сопротивление стекла и увеличивает его вязкость при высоких температурах. Для компенсации этого влияния в состав стекла вводят окислы бария и лития. Крупные ионы бария уменьшают подвижность щелочных ионов и этим повышают электрическое сопротивление стекла, а ионы лития снижают его вязкость при высоких температурах, облегчая процесс стеклования. Температурный коэффициент стёкол одинаков и равен 52*10-7 1/С. Температура размягчения соответственно ровна 585 и 580 С, термостойкость – 180 и 190 С, диэлектрическая проницаемость – 6 и 5,8, а тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 1 МГц равен 40 и 45.

Операция нанесения стекла на поверхность полупроводниковых пластин или кристаллов хорошо вписывается в общий технологический процесс изготовления приборов групповыми методами, легко поддаются автоматизации и механизации. Защита полупроводниковых приборов и интегральных схем стеклом часто проводится комплексным методом, то есть стекло используют в сочетании с другими защитными покрытиями : плёнками окиси нитрида кремния или окиси металлов , что позволяет добиться высоких электрических характеристик приборов.

Защита поверхности p-n-переходов силанированием.

В последнее время широкое применение получил метод силанирования, позволяющий добиться более надёжной защиты поверхности p-n- переходов и стабилизации электрических параметров . При силанировании на поверхности р-п-перехода получают тонкие плёнки , которые об ладают высокой влаго- и газонепроницаемостью, инвертностью к различным химическим реагентам., высокой адгезионной способностью. Термостойкостью (до 300 С) – главная отличительная особенность плёнок. Наиболее перспективными являются диметил- и триметилземещённый силан. Недостатком метилзамещённых силанов являются выделение при силанировании хлористого водорода, который взаимодействует с элементами, образующими р-п-переход, например алюминий. Образующийся хлористый алюминий очень гидроскопичен и может шунтировать р-п-переход.

При на несении силановых плёнок важными факторами являются кислотность среды и чистота исходного продукта, от которых зависят молекулярный вес силана и однородность его химического состава. Существует ряд способов нанесения силановых плёнок (при условии предварительного увлажнения поверхности р-п-переходов):

1. погружение в жидкие метилхлорсиланы;

2. погружение в растворы метилхлорсиланов или их смеси;

3. выдержка в парах силанов или их смесей.

Первый способ даёт лучшие результаты, но при его использовании создаётся высокая концентрация хлористого водорода, который интенсивно разрушает алюминий. Этот же недостаток неизбежен и при силанировании из газовой фазы, что отрицательно влияет на сплавные кремневые приборы, имеющие алюминиевые электроды. Используя способ силанирования р-п-переходов поргружением в растворы, можно устраивать некоторые недостатки двух других способов. Этот способ позволяет:


borodkin-l-i-moskva-kvantitativnaya-istoriya-na-poroge-hhi-veka-fazovij-perehod.html
borokov-hb-gergov-hh-chechenov-mg-uroki-etnopublicistiki.html
borotba-z-kontrabandoyu-chast-12.html
borotba-z-kontrabandoyu-chast-4.html
borotba-z-kontrabandoyu-chast-9.html
borovikov-p-a-vodolaznoe-delo-rossii-stranica-5.html
  • report.bystrickaya.ru/k-sostavleniyu-avtorskoj-programmi-elektivnogo-kursa-fakultativa-razvivayushego-kursa-pri-sostavlenii-svoej-programmi-neobhodimo-napisat-5-sleduyushih-blokov.html
  • books.bystrickaya.ru/elektivnij-kurs-dlya-uchashihsya-10-11-klassov-obsheobrazovatelnih-uchrezhdenij.html
  • credit.bystrickaya.ru/osnovnaya-obrazovatelnaya-programma-visshego-professionalnogo-obrazovaniya-napravleniya-podgotovki-bakalavriata-stranica-4.html
  • holiday.bystrickaya.ru/nauchno-prakticheskaya-konferenciya-s-mezhdunarodnim-uchastiem-09-00-17-00.html
  • doklad.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-lizhnij-sport-nazvanie-disciplini.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/tema-ekzistencialnaya-filosofiya-syorena-kirkegora.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/protivodejstvie-korrupcii-v-ispolnitelnih-organah-gosudarstvennoj-vlasti-yamalo-neneckogo-avtonomnogo-okruga-na-2009-2011-godi-za-2010-god-stranica-4.html
  • institut.bystrickaya.ru/standart-srednego-polnogo-obshego-obrazovaniya-po-ekonomike-federalnij-komponent-gosudarstvennogo-standarta-obshego.html
  • abstract.bystrickaya.ru/17literaturnie-dannie-protokol-vedeniya-bolnih.html
  • university.bystrickaya.ru/glava-4-poryadok-viplati-materialnoj-pomoshi-prikaz-45-ot-24-oktyabrya-2008-g-o-a-udovichka-prinyato-na-zasedanii.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/soderzhanie-obrazovatelnoj-programmi-imodul-informacionnaya-spravka-o-shkole.html
  • knigi.bystrickaya.ru/sabati-tairibi-tabiat-tamasha-bajliimiz.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/glava-chetvertaya-nikolas-sparks-nezabivaemaya-progulka.html
  • composition.bystrickaya.ru/ovdo-i-zpn-mou-10-09-gorodskaya-konferenciya-itogi-letnej-ozdorovitelnoj-kampanii-leto-2010-ovdo-i-zpn.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/vibor-ispolnitelnogo-mehanizma-disciplina-sistemi-lokalnogo-kontrolya-i-upravleniya-kursovaya-rabota-sau-nagrevom.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/sozdanie-v-biblioteke-blagopriyatnoj-sredi-razvitiya-o-e-grazhdankina-otvetstvennaya-za-vipusk.html
  • credit.bystrickaya.ru/ot-sostavitelej.html
  • assessments.bystrickaya.ru/deponirovannie-nauchnie-raboti-nauchno-tehnicheskaya-biblioteka.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/struktura-vospitatelnoj-podsistemi-obrazovatelnaya-programma-nachalnogo.html
  • writing.bystrickaya.ru/m-n-zhemchuzhnikova-vospominaniya-o-moskovskom-antroposofskom-obshestve.html
  • textbook.bystrickaya.ru/hand-von-der-butter-nemecko-russkij-frazeologicheskij-slovar.html
  • znanie.bystrickaya.ru/71-godovaya-buhgalterskaya-otchetnost-emitenta-ezhekvartalnij-otchet-otkritoe-akcionernoe-obshestvo-motorostroitel-kod-emitenta.html
  • nauka.bystrickaya.ru/uchitel-rubcova-valentina-anatolevna-uchebniki-ekonomicheskaya-i-socialnaya-geografiya-mira-yu-n-glazkij-s-b-lavrov-data-posesh.html
  • literature.bystrickaya.ru/doklad-municipalnogo-doshkolnogo-obrazovatelnogo-uchrezhdeniya-detskij-sad-kombinirovannogo-vida-6-alenkij-cvetochek.html
  • paragraf.bystrickaya.ru/vse-cherez-notariusa-vedomosti-sterkin-filipp-ivanickaya-nadezhda-17052007-88-str-a3.html
  • urok.bystrickaya.ru/prikaz-ot-2010g-rabochaya-programma-po-russkomu-yaziku-dlya-uchashihsya-9-klassa-na-2010-2011-uchebnij-god-stranica-4.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-4-produktivnoe-mishlenie-umozaklyuchenie-i-reshenie-zadach-umo-po-klassicheskomu-universitetskomu-obrazovaniyu.html
  • credit.bystrickaya.ru/osobennosti-uchastiya-advokata-v-kachestve-zashitnika-v-ugolovnom-processe.html
  • college.bystrickaya.ru/1353-kak-sozdat-sistemu-dinamicheskih-zaprosov-o-tipe-zakonchennij-uchebnik-i-rukovodstvo-po-yaziku.html
  • thescience.bystrickaya.ru/kartina-odinnadcataya-kak-to-pogozhim-denkom-k-karpu-yakovlevichu-grimze-inspektoru-mestnogo-lesnichestva-nevisokomu.html
  • klass.bystrickaya.ru/46-sovershenstvovat-rabotu-shsu-publichnij-doklad-municipalnogo-obsheobrazovatelnogo-uchrezhdeniya-srednej-obsheobrazovatelnoj.html
  • composition.bystrickaya.ru/perspektivnij-plan-po-ekologicheskomu-vospitaniyu-detej-srednego-doshkolnogo-vozrasta-mesyac.html
  • turn.bystrickaya.ru/pervij-karnaval-stranica-21.html
  • report.bystrickaya.ru/kak-celenapravlennoe-upravlenie-processom-raz-vitiya-lichnosti.html
  • thescience.bystrickaya.ru/klim-muratov.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.