[특허]Fabrication of semiconductor devices using phosphosilicate glasses

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IPC분류정보
국가/구분	United States(US) Patent 등록
국제특허분류(IPC7판)	C03C-003/00 H01L-021/02
출원번호	US-0345924 (1989-05-01)
발명자 / 주소	Fleming Debra A. (Lake Hiawatha NJ) Johnson Jr. David W. (Pluckemin NJ) Singh Shobha (Summit NJ) VanUitert LeGrand G. (Morristown NJ) Zydzik George J. (Columbia NJ)
출원인 / 주소	AT&T Bell Laboratories (Murray Hill NJ 02)
인용정보	피인용 횟수 : 15 인용 특허 : 0

초록 ▼

This invention is directed to a process of producing semiconductor devices which involves deposition of protective glass layers by a particle beam technique from targets of phosphosilicate glass, as well as a process for production of such targets. The phosphosilicate glass containing 1-15 mole percent P2O5 is produced by a sol/gel technique which involves mixing of a fumed silica, with a surface area of 50-400 m2/g, preferably about 200 m2/g, with phosphoric acid and water to form a sol with 20-55 wt. % silica, allowing it to gel, drying at ambient conditions, dehydrating at about 650°C. in an atmosphere of an inert gas and chlorine and fluorine containing gases, heating up at a certain rate of from 100°to 180°C. per hour to a peak sintering temperature below 1200°C. and cooling so as to produce amorphous and transparent glass suitable for use as a target. The glass layers are highly advantageous as encapsulating layers, diffusion barrier layers, etc., especially for optical type and semiconductor devices. Production of the phosphosilicate glass by the sol/gel technique is highly advantageous over the conventional melting technique, being faster and much less expensive than the latter.

대표청구항 ▼

A process for fabricating a semiconductor device, which comprises depositing by a particle beam deposition a phosphosilicate glass target material on at least a portion of a semiconductor surface so that said at least a portion of said surface is covered with a contacting phosphosilicate glass region comprising from 1 to 15 mole percent P2O5, wherein said glass material is prepared by a procedure comprising the steps of a) forming a gel by mixing together fumed silica, aqueous solution of reagent grade phosphoric acid and water, and permitting said sol to gel, said silica having surface area within a range of from 50 to 400 m2/g and is added in an amount sufficient to form a sol containing from 20 to 55 weight percent silica, b) drying said gel at ambient atmosphere and temperature conditions for a period of up to 14 days, c) dehydrating the dried gel by heating at a rate of from 250 to 350 degrees per hour to a temperature within a range of from 500 to 700 degrees C., and maintaining at said temperature for a period of from 10 minutes to three hours, d) sintering the dehydrated gel into glass by heating the gel at a rate of from 100 to 180 degrees C. per hour from said dehydrating temperature to a desired peak temperature within a range of from 600 to 1200 degrees C., and e) cooling the sintered glass, preferably upon reaching said peak temperature, said dehydrating and sintering stages being conducted in a flowing atmosphere comprising an inert gas.

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