DE102023105517A1 - Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung und Halbleitervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Ein Beschichtungsprozess einer Beschichtungsflüssigkeit (40) unter Verwendung einer Düse (10) wird auf einer Beschichtungszielstruktur durchgeführt, die ein Halbleiterelement (1) und einen Draht (9) umfasst, der durch einen Draht-Bonding-Prozess an das Halbleiterelement (1) gebondet ist. Diese Düse (10) hat eine Transportwind-Erzeugungsfunktion, um einen Flüssigkeitstransportwind (CW) in spiralförmiger Weise zu erzeugen. Somit wird die aus der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung (13) der Düse (10) abgegebene Beschichtungsflüssigkeit (40) entlang der Richtwirkung des Flüssigkeitstransportwindes (CW) der Beschichtungszielstruktur zugeführt. Danach wird ein Trocknungsprozess an der Beschichtungszielstruktur durchgeführt, um eine primäre Schicht (4), die ein Silan-Kopplungsmittel als Bestandteilmaterial enthält, auf einer äußeren Peripherie des Drahts (9) auszubilden.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung und insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, die ein Halbleiterelement und einen mit dem Halbleiterelement elektrisch verbundenen Draht aufweist.
  • Beschreibung der Hintergrundtechnik
  • Beispiele für ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, die ein chipförmiges Halbleiterelement und einen mit dem Halbleiterelement elektrisch verbundenen Draht aufweist, umfassen ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterbaugruppe, das in der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 2016/051449 offenbart ist.
  • Dieses Herstellungsverfahren ist dafür konfiguriert, eine Oberflächenbehandlung an Oberflächen eines Die-Pads, eines Halbleiterelements, eines Verbindungsbauteils und einer Zuleitung in einer Halbleiterbaugruppe mit einem Silan-Kopplungsmittel, das eine primäre Schicht sein soll, durchzuführen. Die Oberfläche des Halbleiterelements umfasst eine erste Oberfläche, an die das Verbindungsbauteil gebondet ist, wobei die erste Oberfläche einen Bereich, wo eine organische Substanz freiliegt, und einen zweiten Bereich aufweist, wo eine anorganische Substanz freiliegt, und die Verbindungsstärket zwischen dem ersten Bereich und dem Versiegelungsharz ist schwächer als die Verbindungsstärke zwischen dem zweiten Bereich und dem Versiegelungsharz.
  • Beispiele für eine Halbleitervorrichtung, die eine primäre Zusammensetzung nutzt, umfassen eine optische Halbleitervorrichtung, die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-22669 offenbart ist. Diese optische Halbleitervorrichtung wird gebildet, indem ein mit einem optischen Halbleiterelement ausgestattetes Substrat mit einem Versiegelungsmittel verbunden wird, das aus einer mittels einer Additionsreaktion härtbaren Silikonzusammensetzung geschaffen ist, die das optische Halbleiterelement versiegelt.
  • Diese optische Halbleitervorrichtung weist eine primäre bzw. Grundierungszusammensetzung zum Verbinden des Substrats mit dem Versiegelungsmittel auf, wobei die Grundierungszusammensetzung eine Alkoxysilanverbindung mit zumindest einer Mercaptogruppe in einem Molekül, eine Titanverbindung und ein Lösungsmittel enthält.
  • Die in der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 2016/051449 und der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-22669 offenbarten herkömmlichen Techniken nutzen eine Schleudervorrichtung oder eine Sprühvorrichtung, um eine Beschichtungsflüssigkeit aufzubringen, die ein Bestandteilmaterial einer primären Schicht oder einer primären Zusammensetzung sein soll. Wenn die Beschichtungsflüssigkeit unter Verwendung der Schleudervorrichtung aufgebracht wird, nachdem das Halbleiterelement und dergleichen an einem Gehäuse befestigt sind, wird somit eine Flüssigkeitslache an einer Innenwand des Gehäuses erzeugt, um einen Filmdickenbereich zu erzeugen, der eine primäre Schicht aufweist, die mit einer verhältnismäßig großen Filmdicke ausgebildet ist, wodurch eine unzureichende Reaktion im Filmdickenbereich verursacht wird.
  • Wenn im Gegensatz dazu ein Vorbeschichtungsprozess genutzt wird, bei dem die Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht wird, bevor das Halbleiterelement oder dergleichen am Gehäuse angebracht wird, beeinträchtigt der Vorbeschichtungsprozess die Haftung zwischen dem danach befestigten Gehäuse und einem mit dem Halbleiterelement ausgestatteten Substrat und die Festigkeit eines an das Halbleiterelement gebondeten Drahts. Somit ist die Verwendung des Vorbeschichtungsprozesses unerwünscht.
  • Wenn Tröpfchen der Beschichtungsflüssigkeit mittels des Zerstäubers von oben aufgebracht werden, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Beschichtungsflüssigkeit an einer rückseitigen Oberfläche des Drahts aufgebracht wird, wobei die rückseitige Oberfläche verbunden werden soll, wodurch bewirkt wird, dass eine hergestellte Halbleitervorrichtung eine Struktur aufweist, bei der die rückseitige Oberfläche des Drahts mit keiner primären Schicht versehen ist.
  • Wenn ein Versiegelungsmittel wie etwa ein Versiegelungsharz gebildet wird, um das Halbleiterelement und den Draht zu bedecken, wird somit die Verbindungsstärke zwischen der rückseitigen Oberfläche des gebondeten Drahts und dem Versiegelungsmittel geschwächt, was bewirkt, dass die rückseitige Oberfläche ein Ausgangspunkt ist, von dem aus sich das Versiegelungsmittel ablöst, wenn während der Nutzung der Halbleitervorrichtung eine thermische Belastung erzeugt wird.
  • Wenn ein Beschichtungsprozess durchgeführt wird, indem die Beschichtungsflüssigkeit in Nebelform verteilt wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Beschichtungsflüssigkeit über der gesamten äußeren Peripherie des Drahts gleichmäßig aufgebracht wird, und dann kann die Beschichtungsflüssigkeit auf einem Bereich aufgebracht werden, wo eine Aufbringung der Beschichtungsflüssigkeit verboten ist.
  • Wie oben beschrieben wurde, verursacht das herkömmliche Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, das einen Schritt zum Bedecken des Halbleiterelements und dergleichen mit dem Versiegelungsmittel nach Ausbilden der primären Schicht einschließt, insofern ein Problem, als das Ausbilden einer primären Schicht auf der äußeren Peripherie des an das Halbleiterelement gebondeten Drahts im Wesentlichen unmöglich ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Bereitgestellt wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, das imstande ist, eine primäre Schicht auf einer äußeren Peripherie eines Drahts genau auszubilden.
  • Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Offenbarung umfasst die Schritte (a) bis (c).
  • Der Schritt (a) wird durchgeführt, um eine Beschichtungszielstruktur, die ein Halbleiterelement und einen mit dem Halbleiterelement elektrisch verbundenen Draht umfasst, zu präparieren.
  • Der Schritt (b) wird durchgeführt, um einen Beschichtungsprozess durchzuführen, bei dem eine Beschichtungsflüssigkeit aus einer Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung in Richtung der Beschichtungszielstruktur unter Verwendung einer Düse zugeführt wird, die oberhalb der Beschichtungszielstruktur angeordnet ist und die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung aufweist.
  • Der Schritt (c) wird durchgeführt, um die Beschichtungszielstruktur zu trocknen, nachdem der Schritt (b) durchgeführt ist.
  • Die Beschichtungsflüssigkeit enthält ein Silan-Kopplungsmittel.
  • Die Düse hat eine Transportwind-Erzeugungsfunktion, um einen Flüssigkeitstransportwind zu erzeugen, der spiralförmig nach unten wirbelt, und die Beschichtungsflüssigkeit wird der Beschichtungszielstruktur entlang einem Strom des Flüssigkeitstransportwinds zugeführt.
  • Die Düse, die im Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, erzeugt den spiralförmigen Flüssigkeitstransportwind und führt die Beschichtungsflüssigkeit der Beschichtungszielstruktur entlang einem Strom des Flüssigkeitstransportwinds zu.
  • Somit kann, nachdem der Schritt (b) durchgeführt ist, die Beschichtungsflüssigkeit auf die äußere Peripherie des Drahts einschließlich der rückseitigen Oberfläche des Drahts aufgebracht werden.
  • Infolgedessen ermöglicht das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung der vorliegenden Offenbarung, dass die das Silan-Kopplungsmittel als Bestandteilelement enthaltende primäre Schicht auf der äußeren Peripherie des Drahts einschließlich der rückseitigen Oberfläche des Drahts genau ausgebildet wird, nachdem der Schritt (c) durchgeführt ist.
  • Diese und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ersichtlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur einer durch ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung hergestellte Halbleitervorrichtung veranschaulicht;
    • 2 ist ein Flussdiagramm, das eine Bearbeitungsprozedur bzw. einen Bearbeitungsablauf des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 3 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Zustand eines Beschichtungsprozesses mit einer Düse schematisch veranschaulicht, die im Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
    • 4 ist eine erläuternde Darstellung, die eine planare Struktur einer unteren Oberfläche der in 3 veranschaulichten Düse von unten betrachtet veranschaulicht;
    • 5 ist eine erläuternde Darstellung, die eine Schnittstruktur der in 4 veranschaulichten Düse genommen entlang einer Linie A-A schematisch veranschaulicht;
    • 6 ist eine erläuternde Darstellung, die ein Prüfergebnis der Verbindungsstärke mit einer primären Schicht in einem Tabellenformat zeigt;
    • 7 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Zustand eines Beschichtungsprozesses mit einer Düse schematisch veranschaulicht, die in einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
    • 8 ist eine erläuternde Darstellung, die eine Ultraschallvibrationsfunktion einer Düse schematisch veranschaulicht, die in einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
    • 9 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Zustand eines Beschichtungsprozesses mit einer Düse schematisch veranschaulicht, die in einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird; und
    • 10 ist eine erläuternde Darstellung, die eine planare Struktur der in 9 veranschaulichten Düse von oben betrachtet schematisch veranschaulicht.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • <Erste bevorzugte Ausführungsform>
  • (Halbleitervorrichtung)
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur einer Halbleitervorrichtung 51 veranschaulicht, die durch ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung hergestellt wurde. 1 veranschaulicht ein orthogonales XYZ-Koordinatensystem.
  • Wie in der Zeichnung veranschaulicht ist, weist die Halbleitervorrichtung 51 ein Halbleiterelement 1, ein Bonding-Material 2, ein Harzisoliersubstrat 3, eine primäre Schicht 4, eine Vielzahl von Drähten 9, ein Versiegelungsmittel 5 und ein Gehäuse 8 als Hauptkomponenten auf. Das Gehäuse 8 beherbergt das Halbleiterelement 1, das Bonding-Material 2, das Harzisoliersubstrat 3, die primäre Schicht 4, die Vielzahl von Drähten 9 und das Versiegelungsmittel 5.
  • Das Harzisoliersubstrat 3 umfasst Schaltungsstrukturen 31 und 31 b, eine Harzisolierschicht 32 und eine Basisplatte 33 als Hauptkomponenten. Die Harzisolierschicht 32 ist auf der Basisplatte 33 angeordnet, und die Schaltungsstrukturen 31 und 31 b sind auf der Harzisolierschicht 32 selektiv angeordnet.
  • Das Halbleiterelement 1 ist als Leistungs-Halbleiterchip auf der Schaltungsstruktur 31 mit dem dazwischen angeordneten Bonding-Material 2 angeordnet. Das Gehäuse 8 beherbergt das Harzisoliersubstrat 3, während es eine seitliche Oberfläche des Harzisoliersubstrats 3 und einen Teil einer oberen Oberfläche der Harzisolierschicht 32 fixiert. Konkret ist das Harzisoliersubstrat 3 im Gehäuse 8 so fixiert, dass eine untere seitliche Oberfläche 81 des Gehäuses 8 mit der Basisplatte 33 und einem Teil einer seitlichen Oberfläche der Harzisolierschicht 32 in Kontakt ist und eine dazwischenliegende untere Oberfläche 82 des Gehäuses 8 mit einem Teil einer oberen Oberfläche der Harzisolierschicht 32 in Kontakt ist.
  • Das Gehäuse 8 ist auf einer dazwischenliegenden oberen Oberfläche 84 mit einem Signalanschluss 7, der als Elektrode der Halbleitervorrichtung 51 fungiert, angeordnet. 1 veranschaulicht zwei Signalanschlüsse 7. Der Signalanschluss 7 umfasst einen unteren Teil und einen oberen aufgerichteten Teil, der vom unteren Teil aus gebogen ist. Der untere Teil ist auf der dazwischenliegenden oberen Oberfläche 84 angeordnet, und der obere aufgerichtete Teil erstreckt sich in einer Z-Richtung nach oben und ist mit einer oberen seitlichen Oberfläche 85 des Gehäuses 8 in Kontakt.
  • Das Halbleiterelement 1 ist auf seiner oberen Oberfläche mit einer oberen Oberfläche der Schaltungsstruktur 31b mit dem Draht 9 elektrisch verbunden. Die obere Oberfläche der Schaltungsstruktur 31 b ist auf der linken Seite der Zeichnung mit dem Draht 9 mit dem unteren Teil des Signalanschlusses 7 elektrisch verbunden, und die obere Oberfläche des Halbleiterelements 1 ist auf der rechten Seite in der Zeichnung mit dem Draht 9 mit dem unteren Teil des Signalanschlusses 7 elektrisch verbunden. Wie oben beschrieben wurde, veranschaulicht 1 drei Drähte 9 als die Vielzahl von Drähten 9.
  • Jeder Draht 9 weist Enden auf, die mittels eines Draht-Bonding-Prozesses an eine der oberen Oberfläche des Halbleiterelements 1, der oberen Oberfläche der Schaltungsstruktur 31b und der oberen Oberflächen der unteren Teile der jeweiligen Signalanschlüsse 7 auf der linken und rechten Seite gebondet sind. Die in 1 veranschaulichten drei Drähte 9 haben jeweilige Bogenformen, deren Schleifenhöhe im Wesentlichen gleich sind.
  • Die primäre Schicht 4 ist auf einem Teil der dazwischenliegenden oberen Oberfläche 84 des Gehäuses 8, der dazwischenliegenden seitlichen Oberfläche 83, einer seitlichen Oberfläche und der oberen Oberfläche der Schaltungsstruktur 31 b und der oberen Oberfläche des Halbleiterelements 1 in einem Beschichtungszielbereich R51 angeordnet. Die primäre Schicht 4 ist auch auf äußeren Peripherien der jeweiligen Vielzahl von Drähten 9 einschließlich der rückseitigen Oberflächen der jeweiligen Vielzahl von Drähten 9 im Beschichtungszielbereich R51 angeordnet. Das heißt, die primäre Schicht 4 ist auf dem gesamten Umfang jedes Drahts 9 angeordnet. Die primäre Schicht 4 nutzt ein Silan-Kopplungsmittel als Bestandteilmaterial und fungiert als Basisschicht zum Verbinden mit dem Versiegelungsmittel 5.
  • Das Versiegelungsmittel 5 ist die Schaltungsstrukturen 31 und 31 b, das Halbleiterelement 1, das Bonding-Material 2, die primäre Schicht 4, die Drähte 9 und einen Teil des Signalanschlusses 7 bedeckend angeordnet. Der Signalanschluss 7 weist einen Teil des oberen aufgerichteten Teils auf, wobei der Teil aus dem Versiegelungsmittel 5 so freiliegt, dass er einen als den externen Anschlussbereich 7X dienenden freiliegenden Bereich aufweist.
  • (Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung)
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das eine Bearbeitungsprozedur des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht. Im Folgenden werden hierin mit Verweis auf die Zeichnung Bearbeitungsinhalte des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
  • In Schritt S1 wird zunächst eine Basisstruktur der Halbleitervorrichtung 51 zusammengesetzt. Die Basisstruktur meint eine Struktur, die das Harzisoliersubstrat 3, das Bonding-Material 2 und das Halbleiterelement 1 umfasst.
  • Im Folgenden wird hierin ein Verfahren zum Zusammensetzen der Basisstruktur beschrieben. Zunächst wird die Harzisolierschicht 32 vor einer Strukturierung auf eine Kupferfolie aufgebracht und wird ferner die Basisplatte 33 an der Harzisolierschicht 32 befestigt. Die Harzisolierschicht 32 wird danach durch Heißpressen und Glühen bzw. Ausheilen zur Reaktion gebracht, um die Kupferfolie und die Harzisolierschicht 32 und die Harzisolierschicht 32 und die Basisplatte 33 zu verbinden.
  • Danach wird die Kupferfolie geätzt, um die Schaltungsmuster bzw. -strukturen 31 und 31b zu bilden, wodurch das Harzisoliersubstrat 3 fertiggestellt wird. Das Halbleiterelement 1 wird dann auf dem Harzisoliersubstrat 3 montiert, wobei das Bonding-Material 2 dazwischen angeordnet wird, um das Halbleiterelement 1 und die Schaltungsstruktur 31 mit dem Bonding-Material 2 mittels Wärmebehandlung zu bonden. Als Ergebnis wird die das Harzisoliersubstrat 3, das Bonding-Material 2 und das Halbleiterelement 1 umfassende Basisstruktur fertiggestellt.
  • Bevor Schritt S1 durchgeführt wird, kann eine Bearbeitung durchgeführt werden, um einen Kontakthöcker für eine Höheneinstellung in der Basisstruktur auf dem Halbleiterelement 1 oder der Schaltungsstruktur 31 b bereitzustellen.
  • Nachdem Schritt S1 durchgeführt ist, wird in Schritt S2 das Gehäuse 8 an der Basisstruktur befestigt. Konkret wird das Gehäuse 8 an der Basisstruktur befestigt, indem ein Teil der oberen Oberfläche der Harzisolierschicht 32 mit einem Klebstoff mit der dazwischenliegenden unteren Oberfläche 82 des Gehäuses 8 verbunden wird. Das in Schritt S2 befestigte Gehäuse 8 weist den Signalanschluss 7 auf der dazwischenliegenden oberen Oberfläche 84 auf.
  • Im nachfolgenden Schritt S3 wird ein Draht-Bonding-Prozess durchgeführt, um die Vielzahl von Drähten 9 auf der Basisstruktur und dem Signalanschluss 7 bereitzustellen. Die Vielzahl von Drähten 9 verbindet das Halbleiterelement 1, den Signalanschluss 7 und die Schaltungsstruktur 31 b elektrisch miteinander.
  • Nachdem Schritt S3 durchgeführt ist, wird die Beschichtungszielstruktur fertiggestellt, in der das Harzisoliersubstrat 3, das Bonding-Material 2, das Halbleiterelement 1, der Signalanschluss 7 und der Draht 9 im Gehäuse 8 untergebracht sind. Wie oben beschrieben wurde, werden die Schritte S1 bis S3 durchgeführt, um die das Halbleiterelement 1 und die mit dem Halbleiterelement 1 elektrisch verbundenen Drähte 9 umfassende Beschichtungszielstruktur zu präparieren.
  • Die Bearbeitungsprozedur des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, die in 2 veranschaulicht ist, bewirkt, dass der Draht-Bonding-Prozess in Schritt S3 durchgeführt wird, nachdem das Gehäuse in Schritt S2 befestigt ist. Das heißt, der Draht-Bonding-Prozess wird einmal durchgeführt.
  • Es kann eine Änderung vorgenommen werden, bei der der Draht-Bonding-Prozess als ein erster Bonding-Prozess und ein zweiter Draht-Bonding-Prozess separat durchgeführt wird. Das heißt, anstelle der Bearbeitungsprozedur der Schritte S2 und S3, die in 2 veranschaulicht sind, kann eine Bearbeitungsprozedur „Durchführen einer Bearbeitung zum Befestigen eines Gehäuses, nachdem der erste Draht-Bonding-Prozess durchgeführt ist, und anschließendes Durchführen des zweiten Draht-Bonding-Prozesses“ als die Modifikation genutzt werden. Die Modifikation ermöglicht eine Erhöhung der Anzahl an Schritten des Draht-Bonding-Prozesses.
  • Im nachfolgenden Schritt S4 wird ein Beschichtungsprozess für die Beschichtungszielstruktur unter Verwendung einer Düse 10 durchgeführt.
  • 3 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Zustand des Beschichtungsprozesses unter Verwendung der Düse 10 in Schritt S4 schematisch veranschaulicht. 4 ist eine erläuternde Darstellung, die eine planare Struktur einer unteren Oberfläche der Düse 10 von unten betrachtet schematisch veranschaulicht. 5 ist eine erläuternde Darstellung, die eine Schnittstruktur der in 4 veranschaulichten Düse genommen entlang einer Linie A-A schematisch veranschaulicht. 3 bis 5 veranschaulichen jeweilige orthogonale XYZ-Koordinatensysteme.
  • Wie in 4 veranschaulicht ist, ist eine Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 in der Mitte einer unteren Oberfläche 101 der Düse 10 angeordnet. Wenn eine Beschichtungsflüssigkeit 40 in der (-Z)-Richtung aus der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 nach unten abgegeben wird, wird die Beschichtungsflüssigkeit 40 der Beschichtungszielstruktur darunter zugeführt.
  • Die Beschichtungsflüssigkeit 40 ist ein alkoholisches Verdünnungsmittel eines Silan-Kopplungsmittels, und das Silan-Kopplungsmittel weist eine auf 1% oder weniger festgelegte Konzentration auf. Beispiele für einen denkbaren Alkohol schließen Ethanol ein.
  • Wie in 4 veranschaulicht ist, sind Luft-Zufuhröffnungen 141 bis 144 an jeweiligen vier Seiten der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 in der XY-Ebene in Draufsicht gleichmäßig angeordnet. Konkret sind die Luft-Zufuhröffnungen 141, 142, 143 und 144 auf einer Seite in der (-Y)-Richtung, einer Seite in der (+X)-Richtung, einer Seite in der (+Y)-Richtung bzw. einer Seite in der (-X)-Richtung bezüglich der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 angeordnet.
  • Die Luft-Zufuhröffnungen 141 bis 144 sind angeordnet, um jeweils partielle Transportwinde D1 bis D4 auszustoßen. Jeder der partiellen Transportwinde D1 bis D4 wird in eine schräg nach unten gerichtete Richtung ausgestoßen, oder jeder der partiellen Transportwinde D1 bis D4 hat eine Richtwirkung in eine nach unten gerichtete und schräge Richtung in Bezug auf die horizontale Richtung.
  • Konkret hat der partielle Transportwind D1 die Richtwirkung nach unten und in Richtung der (+X)-Richtung, hat der partielle Transportwind D2 die Richtwirkung nach unten und in Richtung der (+Y)-Richtung, hat der partielle Transportwind D3 die Richtwirkung nach unten und in Richtung der (-X)-Richtung und hat der partielle Transportwind D4 die Richtwirkung nach unten und in Richtung der (-Y)-Richtung.
  • Wie in 5 veranschaulicht ist, umfasst die Luft-Zufuhröffnung 143 eine obere Zufuhröffnung 143u und eine untere Zufuhröffnung 143d. Die Luft-Zufuhröffnung 143 empfängt Luft für den partiellen Transportwind D3, wobei die Luft von einer (nicht veranschaulichten) Zufuhrquelle bereitgestellt bzw. zugeführt wird. Die von der Zufuhrquelle zugeführte Luft strömt durch die obere Zuführöffnung 143u nach unten und wird weiter als der partielle Transportwind D3 aus der unteren Oberfläche 101 durch die untere Zufuhröffnung 143d ausgestoßen.
  • Die obere Zufuhröffnung 143u ist entlang der Z-Richtung ausgebildet. Die untere Zufuhröffnung 143d ist in der horizontalen Richtung in Richtung der (-Z)-Richtung geneigt. Konkret ist die untere Zufuhröffnung 143d in Richtung der (-X)-Richtung geneigt. Folglich hat der letztendlich aus der unteren Zufuhröffnung 143d ausgestoßene partielle Transportwind D3 eine Richtwirkung nach unten und in Richtung der (-X)-Richtung, was die Form der unteren Zufuhröffnung 143d widerspiegelt.
  • Die Luft-Zufuhröffnungen 141, 142 und 144 sind ebenfalls jeweils in ihrer Struktur der Luft-Zufuhröffnung 143 ähnlich und stoßen die partiellen Transportwinde D1, D2 bzw. D4 aus, die jeweils die oben beschriebene Richtwirkung haben. Die partiellen Transportwinde D1 bis D4 werden gewöhnlich von einer Zufuhrquelle bereitgestellt, und die eine Zufuhrquelle führt jeder der Luft-Zufuhröffnungen 141 bis 144 Luft zu.
  • Wie oben beschrieben wurde, hat jede der Luft-Zufuhröffnungen 141 bis 144 die oben beschriebene interne Struktur, sodass die partiellen Transportwinde D1 bis D4, die jeweils die oben beschriebene Richtwirkung haben, aus der unteren Oberfläche 101 der Düse 10 ausgestoßen werden können.
  • Als Folge der partiellen Transportwinde D1 bis D4, die jeweils eine Richtwirkung in eine nach unten gerichtete und schräge Richtung in Bezug auf die horizontale Richtung haben und aus der unteren Oberfläche 101 der Düse 10 ausgestoßen werden, werden somit die partiellen Transportwinde D1 bis D4 kombiniert, um den Flüssigkeitstransportwind CW mit der spiralförmigen, nach unten gerichteten Richtwirkung zu erzeugen.
  • Wie oben beschrieben wurde, hat die Düse 10 eine Transportwind-Erzeugungsfunktion zum Erzeugen des Flüssigkeitstransportwindes CW, der oben beschrieben wurde. Somit wird die aus der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 der Düse 10 abgegebene Beschichtungsflüssigkeit 40 der Beschichtungszielstruktur entlang der Richtwirkung des Flüssigkeitstransportwindes CW zugeführt. Das heißt, die Beschichtungsflüssigkeit 40 wird der Beschichtungszielstruktur in einer Weise zugeführt, in der die Beschichtungsflüssigkeit 40 durch den Flüssigkeitstransportwind CW spiralförmig transportiert wird.
  • Die Bearbeitung in Schritt S4, die oben beschrieben wurde, wird durchgeführt, indem die Düse 10 oder die Beschichtungszielstruktur geeignet bewegt wird, um die Beschichtungsflüssigkeit 40 dem Beschichtungszielbereich R51 zuzuführen. Wenn die Beschichtungszielstruktur bewegt wird, wird ein (nicht veranschaulichter) Sockel bewegt, der die Beschichtungszielstruktur von unten abstützt.
  • Wie oben beschrieben wurde, muss der Beschichtungsprozess durchgeführt werden, indem eine Platzierungsbeziehung zwischen der Düse 10 und der Beschichtungszielstruktur geändert wird, sodass ein Prozess einer relativen Bewegung zwischen der Düse 10 und der Beschichtungszielstruktur auch während einer Periode durchgeführt wird, in der der Beschichtungsprozess in Schritt S4 durchgeführt wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, wird der Beschichtungsprozess in Schritt S4 durchgeführt, indem die Beschichtungsflüssigkeit 40 aus der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 der Beschichtungszielstruktur unter Verwendung der Düse 10 zugeführt wird, die oberhalb der Beschichtungszielstruktur angeordnet ist und die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 aufweist.
  • Die im Beschichtungsprozess in Schritt S4 verwendete Düse 10 erzeugt den Flüssigkeitstransportwind CW, der spiralförmig nach unten wirbelt, und führt die Beschichtungsflüssigkeit 40 entlang einem Strom des Flüssigkeitstransportwinds CW dem Beschichtungszielbereich R51 der Beschichtungszielstruktur zu.
  • Somit wird die Beschichtungsflüssigkeit 40 durchgängig auf einen freiliegenden Bereich der Harzisolierschicht 32, die obere Oberfläche und seitliche Oberflächen von jeder der Schaltungsstrukturen 31 und 31b, die obere Oberfläche des Halbleiterelements 1 und die äußere Peripherie von jedem der Vielzahl von Drähten 9 im Beschichtungszielbereich R1 aufgebracht.
  • Die Beschichtungsflüssigkeit 40 wird durch den Flüssigkeitstransportwind CW transportiert. Somit kann die Beschichtungsflüssigkeit 40 jedem der Vielzahl von Drähten 9 zugeführt werden, sodass die Beschichtungsflüssigkeit 40 den entsprechenden der Vielzahl von Drähten 9 aus der horizontalen Richtung trifft.
  • Infolgedessen kann die Beschichtungsflüssigkeit 40 auch an einer unteren Seite einschließlich einer rückseitigen Oberfläche von jedem der Vielzahl von Drähten 9 haften, sodass die Beschichtungsflüssigkeit 40 durchgängig auf die gesamte äußere Peripherie von jedem der Drähte 9 aufgebracht werden kann.
  • Nachdem Schritt S4 durchgeführt ist, wird in Schritt S5 ein Trocknungsprozess durchgeführt. Der Trocknungsprozess wird an der Beschichtungszielstruktur, nachdem Schritt S4 durchgeführt ist, bei einer Trocknungstemperatur von etwa 180°C bis 220°C und mit einer Trocknungszeit von etwa 0,5 bis 4,0 Stunden durchgeführt.
  • Infolgedessen wird die primäre Schicht 4 wie in 3 veranschaulicht auf dem freiliegenden Bereich der Harzisolierschicht 32, der oberen Oberfläche und den seitlichen Oberflächen von jeder der Schaltungsstrukturen 31 und 31b, der oberen Oberfläche des Halbleiterelements 1 und der äußeren Peripherie von jedem der Vielzahl von Drähten 9 im Beschichtungszielbereich R51 ausgebildet. Die primäre Schicht 4 enthält ein Silan-Kopplungsmittel als Bestandteilmaterial.
  • Die nach dem Trocknungsprozess in Schritt S5 ausgebildete primäre Schicht 4 hat eine geringere Filmdicke als eine Filmdicke der Beschichtungsflüssigkeit 40, die an den Drähten 9 oder dergleichen haftet, nachdem der Beschichtungsprozess in Schritt S4 durchgeführt ist.
  • Die Filmdicke der primären Schicht 4 kann durch einen Zufuhr-Volumenstrom der Beschichtungsflüssigkeit 40 von der Düse 10, die Trocknungszeit des Trocknungsprozesses in Schritt S5 und dergleichen eingestellt werden.
  • Zu 2 zurückkehrend wird das Versiegelungsmittel 5, nachdem Schritt S5 durchgeführt ist, in Schritt S6 eingespritzt und wird in Schritt S7 ein Aushärtungsprozess des Versiegelungsmittels 5 durchgeführt. Als Ergebnis kann die Halbleitervorrichtung 51 mit der in 1 veranschaulichten Struktur fertiggestellt werden.
  • (Prüfergebnis)
  • 6 ist eine erläuternde Darstellung, die ein Prüfergebnis der Verbindungsstärke der durch den Trocknungsprozess in Schritt S5 hergestellten primären Schicht 4 in tabellarischer Form zeigt.
  • 6 zeigt Trocknungstemperaturen von 180°C, 200°C und 220°C und Trocknungszeiten von 0,5 H (Stunde), 1 H, 2 H und 4 H, die im Trocknungsprozess verwendet werden. 6 zeigt Filmdicken jeweiliger primärer Schichten 4, nachdem der Trocknungsprozess in Schritt S5 durchgeführt ist.
  • 6 zeigt numerische Werte, von denen jeder eine Verbindungsstärke der fertiggestellten Halbleitervorrichtung 51 darstellt, die in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit gelagert wurde. Der Begriff „Verbindungsstärke“ meint eine Verbindungsstärke zwischen dem Versiegelungsmittel 5 und der primären Schicht 4. Die Verbindungsstärke wird durch numerische Werte angegeben, die einen Anfangswert von „100“ einschließen, der einen Zustand unmittelbar nach Fertigstellung der Halbleitervorrichtung 51 angibt. Dies offenbart, dass die Verbindungsstärke, die mit einem näher an „100“ gelegenen numerischen Wert angegeben wird, eine geringere Verschlechterung gegenüber dem Anfangszustand zeigt.
  • Wie in der zweiten Zeile von 6 gezeigt ist, weist die primäre Schicht 4 mit einer Filmdicke von 200 nm, die bei einer Trocknungstemperatur von 180°C erhalten wird, einen numerischen Wert von „96“ bei einer Trocknungszeit von 1 Stunde auf, womit man eine geringe Verschlechterung findet, und weist sie einen numerischen Wert von „104“ bei einer Trocknungszeit von 2 Stunden auf, womit man eine verbesserte Verbindungsstärke findet.
  • Wie in der dritten Zeile von 6 gezeigt ist, zeigt die primäre Schicht 4 mit einer Filmdicke von 500 nm, die bei einer Trocknungstemperatur von 180°C erhalten wird, dass man keine gute Trocknungszeit mit einer geringen Verschlechterung der Verbindungsstärke speziell findet. Wesentliche Gründe beinhalten eine unzureichende Reaktion der Beschichtungsflüssigkeit 40, die zur primären Schicht 4 werden soll, bei einer Trocknungstemperatur von 180°C, wobei die unzureichende Reaktion die Stärke in der primären Schicht 4 verschlechtert.
  • Wie in der vierten Zeile von 6 gezeigt ist, weist die primäre Schicht 4 mit einer Filmdicke von 500 nm, die bei einer Trocknungstemperatur von 200°C erhalten wird, einen numerischen Wert von „99“ bei einer Trocknungszeit von 0,5 Stunden auf, womit man eine geringe Verschlechterung findet.
  • Wie in der letzten Zeile von 6 gezeigt ist, zeigt die primäre Schicht 4 mit einer Filmdicke von 500 nm, die bei einer Trocknungstemperatur von 220°C erhalten wird, dass man keine gute Trocknungszeit mit einer geringen Verschlechterung der Verbindungsstärke speziell findet. Wesentliche Gründe beinhalten eine Trennung einer funktionalen Gruppe auf der äußersten Oberfläche der primären Schicht 4 bei einer Trocknungstemperatur von 220°C, wobei die Trennung die Stärke einer Grenzfläche der primären Schicht 4 verschlechtert.
  • Das in 6 veranschaulichte Prüfergebnis führt zu einer Abschätzung, bei der es, wenn die Filmdicke der primären Schicht 4 auf eine ideale Filmdicke von 200 nm bis 500 nm eingestellt wird, wünschenswert ist, die Trocknungstemperatur auf 190°C bis 220°C und die Trocknungszeit auf etwa 15 bis 45 Minuten einzustellen, um eine Verschlechterung der Verbindungsstärke zu unterdrücken.
  • Es wird angenommen, dass die Bedingung der Trocknungstemperatur {190°C bis 220°C} eine Bedingung ist, unter der die Ausbildung einer Vernetzung und die Trennung bzw. Abspaltung einer funktionalen Gruppe in einem Film, die zum Sicherstellen der Verbindungsstärke mit dem Versiegelungsmittel 5 notwendig sind, bei einer idealen Filmdicke von 200 bis 500 nm der primären Schicht 4 ausgeglichen sind.
  • Der Begriff „Vernetzung“ meint eine Bindung zwischen Molekülen des Silan-Kopplungsmittels, das als Bestandteilmaterial der primären Schicht 4 dient. Die „funktionale Gruppe“ im Fall eines Silan-Kopplungsmittels einer Aminogruppe ist NH2. Der Begriff „Trennung einer funktionalen Gruppe“ meint somit, dass durch eine Wärmebehandlung {NH2} verschwindet. Wenn die funktionale Gruppe abgetrennt wird, verringert sich die Anzahl an Reaktionsstellen mit dem Versiegelungsmittel 5 und führt dies somit zu einer Abnahme der Stärke mit dem Versiegelungsmittel 5.
  • (Effekt)
  • Wie oben beschrieben wurde, umfasst das Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform den Beschichtungsprozess in Schritt S4, bei dem die Düse 10 mit einer Transportwind-Erzeugungsfunktion verwendet wird und den Flüssigkeitstransportwind CW in spiralförmiger Weise erzeugt, indem die partiellen Transportwinde D1 bis D4 kombiniert werden und die Beschichtungsflüssigkeit 40 entlang einem durch den Flüssigkeitstransportwind CW verursachten Strom der Beschichtungszielstruktur zugeführt wird.
  • Nachdem Schritt S4 durchgeführt ist, kann somit die Beschichtungsflüssigkeit 40 durchgängig auf die äußere Peripherie einschließlich der rückseitigen Oberfläche von jedem der Vielzahl von Drähten 9 aufgebracht werden. Das heißt, die Beschichtungsflüssigkeit 40 kann genau auf den gesamten Umfang von jedem der Vielzahl von Drähten 9 aufgebracht werden, die im Beschichtungszielbereich R51 vorhanden sind.
  • Infolgedessen ermöglicht das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, dass die das Silan-Kopplungsmittel als Bestandteilmaterial enthaltende primäre Schicht 4 auf der äußeren Peripherie einschließlich der rückseitigen Oberfläche von jedem der Drähte 9 genau ausgebildet ist, nachdem der Trocknungsprozess in Schritt S5 durchgeführt ist. Das heißt, das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform ermöglicht, dass die primäre Schicht 4 über der gesamten äußeren Peripherie von jedem der Vielzahl von Drähten 9 angeordnet wird.
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform bewirkt auch, dass ein das Versiegelungsmittel 5 nutzender Versiegelungsprozess in den Schritten S6 und S7 durchgeführt wird, um zu ermöglichen, dass die Halbleitervorrichtung 51 mit einer Struktur erhalten wird, bei der das Versiegelungsmittel das Halbleiterelement 1, die Vielzahl von Drähten 9 und die primäre Schicht 4 schützt.
  • Die Halbleitervorrichtung 51 weist die primäre Schicht 4 auf, die ein Silan-Kopplungsmittel als Bestandteilmaterial enthält und auf der äußeren Peripherie einschließlich der rückseitigen Oberfläche von jedem der Drähte 9 genau angeordnet ist. Somit kann die Verbindungsstärke zwischen dem Draht 9 und dem Versiegelungsmittel 5 auf dem gesamten Umfang von jedem der Drähte 9 geeignet aufrechterhalten werden, und somit kann ein Phänomen, bei dem sich das Versiegelungsmittel 5 während einer Nutzung der Halbleitervorrichtung 51 ablöst, zuverlässig vermieden werden.
  • Das heißt, es gibt keinen Bereich, in dem die Verbindungsstärke zwischen jedem der Drähte 9 und dem Versiegelungsmittel 5 geschwächt ist, wodurch kein Ausgangspunkt erzeugt wird, an dem sich das Versiegelungsmittel 5 ablöst, wenn während einer Nutzung der Halbleitervorrichtung 51 eine thermische Belastung erzeugt wird. Somit löst sich das Versiegelungsmittel 5 während der Nutzung der Halbleitervorrichtung 51 nicht ab.
  • Infolgedessen weist die mit dem Versiegelungsmittel 5 verpackte bzw. eingehauste Halbleitervorrichtung 51 eine verbesserte Beständigkeit gegenüber thermischer Belastung während einer Nutzung auf, um eine längere Lebensdauer zu ermöglichen.
  • Die von der Düse 10 zugeführte Beschichtungsflüssigkeit 40 ist dann ein alkoholisches Verdünnungsmittel eines Silan-Kopplungsmittels und erfüllt somit eine Verdünnungsbedingung, nach der „das Silan-Kopplungsmittel eine Konzentration von 1% oder weniger aufweist“.
  • Die Verdünnungsbedingung wird basierend auf Studienergebnissen einschließlich der Benetzbarkeit der Beschichtungsflüssigkeit 40 und einer Optimierung einer Wärmebehandlungsbedingung im Trocknungsprozess, der im Schritt S5 durchgeführt werden soll, bestimmt.
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform ermöglicht somit, dass die Beschichtungsflüssigkeit 40 auf die Peripherie von jedem der Drähte 9 genau aufgebracht wird, nachdem der Beschichtungsprozess in Schritt S4 durchgeführt ist, indem die die Verdünnungsbedingung erfüllende Beschichtungsflüssigkeit 40 von der Düse 10 zugeführt wird.
  • (Transportwind-Erzeugungsfunktion)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform nutzt die Düse 10, die eine Transportwind-Erzeugungsfunktion zum Erzeugen eines Flüssigkeitstransportwindes CW hat, der spiralförmig nach unten wirbelt, indem die partiellen Transportwinde D1 bis D4 kombiniert werden. Im Folgenden wird hierin ein Aspekt, bei dem der Flüssigkeitstransportwind CW durch Kombinieren der partiellen Transportwinde D1 bis D4 gebildet wird, als Grundaspekt definiert.
  • Die Erzeugung des Flüssigkeitstransportwindes CW ist nicht auf den oben beschriebenen Grundaspekt beschränkt, und verschiedene Aspekte können in Betracht gezogen werden. Denkbare Beispiele eines minimalen notwendigen Aspekts zum Erzeugen des Flüssigkeitstransportwindes CW schließen einen Aspekt ein, bei dem nur die ersten und zweiten partiellen Transportwinde ausgestoßen werden. Das heißt, der Flüssigkeitstransportwind CW im minimalen notwendigen Aspekt ist eine Kombination der ersten und zweiten partiellen Transportwinde.
  • Im Folgenden wird hierin eine Bedingung des minimalen notwendigen Aspekts beschrieben. Die Düse weist eine erste Luft-Zufuhröffnung zum Zuführen eines ersten partiellen Transportwindes, eine zweite Luft-Zufuhröffnung zum Zuführen eines zweiten partiellen Transportwindes und die zwischen den ersten und zweiten Gas-bzw. Luft-Zufuhröffnungen angeordnete Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 auf.
  • Der erste partielle Transportwind weist eine erste Richtwirkung nach unten und schräg in eine erste Richtung auf, und der zweite partielle Transportwind weist eine zweite Richtwirkung nach unten und schräg in eine zweite Richtung auf. Die erste Richtung und die zweite Richtung stehen hier einander entgegen.
  • Denkbare Beispiele des minimalen notwendigen Aspekts umfassen einen ersten Aspekt, bei dem die in 4 und 5 veranschaulichten partiellen Transportwinde D1 und D3 als erste bzw. zweite partielle Transportwinde dienen. Das heißt, der erste Aspekt bedingt, dass die Düse 10 mit allein den Luft-Zufuhröffnungen 141 und 143 und nicht mit den Luft-Zufuhröffnungen 142 und 144 versehen ist.
  • Wie oben beschrieben wurde, hat der partielle Transportwind D1 eine Richtwirkung nach unten und schräg in die (+X)-Richtung, die als die erste Richtung dient, und hat der partielle Transportwind D3 eine Richtwirkung nach unten und schräg in die (-X)-Richtung, die als die zweite Richtung dient.
  • Die (+X)-Richtung und die (-X)-Richtung sind einander entgegengesetzt, sodass die erste Richtung und die zweite Richtung einander entgegenstehen.
  • Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht der erste Aspekt des minimalen notwendigen Aspekts die Erzeugung des Flüssigkeitstransportwindes CW in spiralförmiger Weise durch Kombinieren der partiellen Transportwinde D1 und D3.
  • Denkbare Beispiele des minimalen notwendigen Aspekts umfassen einen zweiten Aspekt, bei dem die in 4 und 5 veranschaulichten partiellen Transportwinde D2 und D4 als erste bzw. zweite partielle Transportwinde dienen. Das heißt, der zweite Aspekt bedingt, dass die Düse 10 nur mit den Luft-Zufuhröffnungen 142 und 144 und nicht mit den Luft-Zufuhröffnungen 141 und 143 versehen ist.
  • Wie oben beschrieben wurde, hat der partielle Transportwind D2 eine Richtwirkung nach unten und schräg in die (+Y)-Richtung, die als die erste Richtung dient, und hat der partielle Transportwind D4 eine Richtwirkung nach unten und schräg in die (-Y)-Richtung, die als die zweite Richtung dient.
  • Die (+Y)-Richtung und die (-Y)-Richtung sind einander entgegengesetzt, sodass die erste Richtung und die zweite Richtung einander entgegenstehen.
  • Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht der zweite Aspekt des minimalen notwendigen Aspekts die Erzeugung des Flüssigkeitstransportwindes CW in spiralförmiger Weise durch Kombinieren der partiellen Transportwinde D2 und D4.
  • Der Grundaspekt ist eine Kombination des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts. Somit kann ein Erweiterungsaspekt genutzt werden, bei dem 2n (n ist eine ganze Zahl von 1 oder höher) partielle Transportwinde aus der Düse 10 ausgestoßen werden, um eine gerade Anzahl partieller Transportwinde, wie etwa sechs oder acht partielle Transportwinde, zu bilden, indem der minimale notwendige Aspekt geeignet hinzugefügt wird. Wenn beispielsweise ein Erweiterungsaspekt genutzt wird, bei dem acht partielle Transportwinde aus der Düse 10 ausgestoßen werden, können acht Luft-Zufuhröffnungen, die in Draufsicht die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 gleichmäßig umgeben, angeordnet sein, um den Erweiterungsaspekt mit vier Sätzen des minimalen notwendigen Aspekts zu bilden.
  • Wie oben beschrieben wurde, werden die ersten und zweiten Aspekte in Betracht gezogen, bei denen der minimale notwendige Aspekt der Düse 10 im Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform genutzt wird. Der minimale notwendige Aspekt ermöglicht die Erzeugung des Transportwindes CW in spiralförmiger Weise, indem die ersten und zweiten partiellen Transportwinde, die Anforderungen des minimalen notwendigen Aspekts erfüllen, aus den ersten bzw. zweiten Luft-Zufuhröffnungen zugeführt werden.
  • Somit kann die den minimalen Aspekt erfüllende Düse mit einer verhältnismäßig einfachen Struktur hergestellt werden, bei der die ersten und zweiten Luft-Zufuhröffnungen in der Düse angeordnet werden, sodass Herstellungskosten reduziert werden können.
  • Wie in 4 veranschaulicht ist, bewirkt der Grundaspekt, dass die vier partiellen Transportwinde D1 bis D4 erzeugt werden. Die partiellen Transportwinde D1 bis D4 haben in Draufsicht eine kombinierte Richtwirkung in Richtung des Gegenuhrzeigersinns um die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 herum in der XY-Ebene.
  • Es wird in Betracht gezogen, dass der Flüssigkeitstransportwind CW auch durch diese kombinierte Richtwirkung erzeugt werden kann. Hier wird ein Aspekt, bei dem der Flüssigkeitstransportwind CW aus K (≥ 3) partiellen Transportwinden erzeugt wird, die die folgende Kombinationsbedingung erfüllen, als modifizierter Aspekt definiert.
  • Die Kombinationsbedingung lautet wie folgt: K (≥ 3) partielle Transportwinde haben in Draufsicht eine kombinierte Richtwirkung in eine gemeinsame Richtung um die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 herum. Die gemeinsame Richtung ist entweder im Uhrzeigersinn oder gGegenuhrzeigersinn.
  • Im modifizierten Aspekt kann K eine ungerade Zahl oder eine gerade Zahl sein. Wenn K beispielsweise 3 ist, sind drei Luft-Zufuhröffnungen, die in Draufsicht die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 gleichmäßig umgeben, angeordnet und erfüllen erste bis dritte partielle Transportwinde, die aus den jeweiligen drei Luft-Zufuhröffnungen ausgestoßen werden, die Bedingung „kombinierte Richtwirkung in Richtung des Uhrzeigersinns oder Gegenuhrzeigersinns um die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 herum in Draufsicht“. Der Grundaspekt kann auch als modifizierter Aspekt, bei dem K 4 ist, betrachtet werden.
  • <Zweite bevorzugte Ausführungsform>
  • 7 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Zustand eines Beschichtungsprozesses mit einer Düse 10B schematisch veranschaulicht, die in einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird. 7 veranschaulicht ein orthogonales XYZ-Koordinatensystem.
  • Die zweite bevorzugte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten bevorzugten Ausführungsform dadurch, dass der in Schritt S4 von 2 gezeigte Beschichtungsprozess unter Verwendung der Düse 10B anstelle der Düse 10 durchgeführt wird. Im Folgenden werden hierin vorwiegend Merkmale des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
  • Die Bearbeitung der Schritte S1 bis S3, die in 2 veranschaulicht sind, wird wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform durchgeführt, und dann wird in Schritt S4 der Beschichtungsprozess auf der Beschichtungszielstruktur unter Verwendung der in 7 veranschaulichten Düse 10B durchgeführt.
  • Die Düse 10B umfasst einen Düsenkörper 11 und Luft-Ausstoßrohre 121 bis 124 als Komponenten. 7 veranschaulicht nur die Luft-Ausstoßrohre 122 und 124. Die Luft-Ausstoßrohre 122 und 124 sind schematisch veranschaulicht und entsprechen nicht einer tatsächlichen Struktur.
  • Der Düsenkörper 11 ist an seiner unteren Oberfläche mit einer (nicht veranschaulichten) Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung versehen. Wie bei der in der Düse 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform angeordneten Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 ist diese Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung vorgesehen, um der Beschichtungszielstruktur darunter durch Ausstoßen der Beschichtungsflüssigkeit 40 die Beschichtungsflüssigkeit 40 zuzuführen. Die Beschichtungsflüssigkeit 40 weist Inhalte ähnlich jenen in der ersten bevorzugten Ausführungsform auf.
  • Die Luft-Ausstoßrohre 121 bis 124 sind an jeweiligen vier Seiten des Düsenkörpers 11 angeordnet. Konkret ist der Düsenkörper 11 entlang seiner Seite in der (-Y)-Richtung mit dem Luft-Ausstoßrohr 121, seiner Seite in der (+X)-Richtung mit dem Luft-Ausstoßrohr 122, seiner Seite in der (+Y)-Richtung mit dem Luft-Ausstoßrohr 123 und seiner Seite in der (-X)-Richtung mit dem Luft-Ausstoßrohr 124 versehen.
  • Die Luft-Ausstoßrohre 121 bis 124 sind vorgesehen, um jeweils partielle Transportwinde D1 bis D4 auszustoßen. Jeder der partiellen Transportwinde D1 bis D4 hat eine Richtwirkung in eine nach unten gerichtete und schräge Richtung in Bezug auf die horizontale Richtung. Konkret hat der partielle Transportwind D1 die Richtwirkung nach unten und in Richtung der (+X)-Richtung, hat der partielle Transportwind D2 die Richtwirkung nach unten und in Richtung der (+Y)-Richtung, hat der partielle Transportwind D3 die Richtwirkung nach unten und in Richtung der (-X)-Richtung und hat der partielle Transportwind D4 die Richtwirkung nach unten und in Richtung der (-Y)-Richtung.
  • Jedes der Luft-Ausstoßrohre 121 bis 124 umfasst ein oberes Teilrohr oben und ein unteres Teilrohr unten. Beispielsweise umfasst das Luft-Ausstoßrohr 122 ein oberes Teilrohr 122u und ein unteres Teilrohr 122d, wie in 7 veranschaulicht ist.
  • Das obere Teilrohr 122u ist entlang der Z-Richtung ausgebildet. Das untere Teilrohr 122d ist in der horizontalen Richtung in Richtung der (-Z)-Richtung geneigt. Das heißt, das Luft-Ausstoßrohr 122 ist nach unten in die (+Y)-Richtung geneigt. Somit hat der aus dem unteren Teilrohr 122d letztendlich ausgestoßene partielle Transportwind D2 eine Richtwirkung nach unten und in Richtung der (+Y)-Richtung, was die Neigung des unteren Teilrohrs 122d widerspiegelt.
  • Wie oben beschrieben wurde, entsprechen die Luft-Ausstoßrohre 121 bis 124 der Düse 10B gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform jeweils den in der Düse 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform angeordneten Luft-Zufuhröffnungen 141 bis 144 und weisen sie eine Abwärtsneigung in der horizontalen Richtung wie bei den Luft-Zufuhröffnungen 141 bis 144 auf.
  • Somit haben die partiellen Transportwinde D1 bis D4, die jeweils aus den Luft-Ausstoßrohren 121 bis 124 ausgestoßen werden, die gleiche Richtwirkung wie die partiellen Transportwinde D1 bis D4, die jeweils aus den Luft-Zufuhröffnungen 141 bis 144 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform ausgestoßen werden. Das heißt, die zweite bevorzugte Ausführungsform nutzt die Kombination der partiellen Transportwinde D1 bis D4 als den Flüssigkeitstransportwind CW wie in dem in der ersten bevorzugten Ausführungsform beschriebenen Grundaspekt.
  • Als Ergebnis der partiellen Transportwinde D1 bis D4, die jeweils eine Richtwirkung in eine nach unten gerichtete und schräge Richtung in Bezug auf die horizontale Richtung aufweisen und aus einem entsprechenden der Luft-Ausstoßrohre 121 bis 124 ausgestoßen werden, wird dann der Flüssigkeitstransportwind CW mit einer spiralförmigen, nach unten gerichteten Richtwirkung durch Kombinieren der partiellen Transportwinde D1 bis D4 wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform erzeugt. Somit wird die vom Düsenkörper 11 nach unten ausgestoßene Beschichtungsflüssigkeit 40 entlang der Richtwirkung des Flüssigkeitstransportwindes CW der Beschichtungszielstruktur zugeführt.
  • Wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform wird ebenfalls der Prozess einer relativen Bewegung zwischen der Düse 10B und der Beschichtungszielstruktur während einer Periode, in der der Beschichtungsprozess in Schritt S4 durchgeführt wird, auch in der zweiten bevorzugten Ausführungsform durchgeführt.
  • Die Schritte S5 bis S7, die jenen in der ersten bevorzugten Ausführungsform ähnlich sind, werden durchgeführt, nachdem der Schritt S4 durchgeführt ist, sodass die Halbleitervorrichtung 51 mit der in 1 veranschaulichten Struktur fertiggestellt werden kann.
  • (Transportwind-Erzeugungsfunktion)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform nutzt die Düse 10B, die eine Transportwind-Erzeugungsfunktion zum Erzeugen des Flüssigkeitstransportwindes CW in spiralförmiger Weise durch Kombinieren der partiellen Transportwinde D1 bis D4 hat. Wie bei der Düse 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform hat die Düse 10B die Transportwind-Erzeugungsfunktion gemäß dem Grundaspekt zum Erzeugen der partiellen Transportwinde D1 bis D4.
  • Somit kann die Düse 10B gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform den Flüssigkeitstransportwind CW, selbst wenn der Aspekt in den minimalen notwendigen Aspekt geändert wird, wie bei der Düse 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform erzeugen.
  • Im Folgenden wird hierin eine Bedingung des minimalen notwendigen Aspekts in der zweiten bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Die Düse umfasst ein erstes Luft-Ausstoßrohr zum Zuführen eines ersten partiellen Transportwindes, ein zweites Luft-Ausstoßrohr zum Zuführen eines zweiten partiellen Transportwindes und den Düsenkörper 11, der eine Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung aufweist und zwischen den ersten und zweiten Luft-Ausstoßrohren angeordnet ist. Das erste Luft-Ausstoßrohr fungiert als erstes Luft-Zufuhrbauteil zum Zuführen des ersten partiellen Transportwindes, und das zweite Luft-Ausstoßrohr fungiert als ein zweites Luft-Zufuhrbauteil zum Zuführen des zweiten partiellen Transportwindes.
  • Der erste partielle Transportwind hat eine erste Richtwirkung nach unten und schräg in eine erste Richtung, und der zweite partielle Transportwind hat eine zweite Richtwirkung nach unten und schräg in eine zweite Richtung. Die erste Richtung und die zweite Richtung stehen hier einander entgegen.
  • Denkbare Beispiele eines ersten Aspekts des minimalen notwendigen Aspekts umfassen eine Konfiguration, bei der die Düse 10B mit allein den Luft-Ausstoßrohren 121 und 123 und nicht mit den Luft-Ausstoßrohren 122 und 124 versehen ist. Das heißt, der erste Aspekt hat eine Konfiguration, bei der die ersten und zweiten Luft-Zufuhrbauteile als die Luft-Ausstoßrohre 121 bzw. 123 dienen.
  • Denkbare Beispiele eines zweiten Aspekts des minimalen notwendigen Aspekts umfassen eine Konfiguration, bei der die Düse 10B mit allein den Luft-Ausstoßrohren 122 und 124 und nicht mit den Luft-Ausstoßrohren 121 und 123 versehen ist. Das heißt, der zweite Aspekt hat eine Konfiguration, bei der die ersten und zweiten Luft-Zufuhrbauteile als die Luft-Ausstoßrohre 122 bzw. 124 dienen.
  • Somit kann ein Erweiterungsaspekt genutzt werden, bei dem 2n (n ist eine ganze Zahl von 1 oder höher) partielle Transportwinde aus 2n Luft-Ausstoßrohren ausgestoßen werden, um eine gerade Anzahl partieller Transportwinde wie etwa sechs oder acht partielle Transportwinde zu bilden, indem der minimale notwendige Aspekt auch in der zweiten bevorzugten Ausführungsform geeignet hinzugefügt wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, werden die ersten und zweiten Aspekte in Betracht gezogen, bei denen der minimale notwendige Aspekt der Düse 10B im Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform genutzt wird. Der minimale notwendige Aspekt ermöglicht die Erzeugung des Flüssigkeitstransportwindes CW in spiralförmiger Weise, indem die ersten und zweiten partiellen Transportwinde, die Anforderungen des minimalen notwendigen Aspekts erfüllen, aus den ersten bzw. zweiten Luft-Ausstoßrohren zugeführt werden.
  • Somit kann die den minimalen notwendigen Aspekt erfüllende Düse 10B mit einer verhältnismäßig einfachen Struktur mit dem Düsenkörper 11 und den ersten und zweiten Luft-Ausstoßrohren hergestellt werden, sodass Herstellungskosten reduziert werden können.
  • Auch die Düse 10B gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform kann einen modifizierten Aspekt ähnlich jenem der Düse 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform nutzen.
  • <Dritte bevorzugte Ausführungsform>
  • 8 eine erläuternde Darstellung, die eine Ultraschallvibrationsfunktion einer Düse 10C schematisch veranschaulicht, die in einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird. 8 veranschaulicht ein orthogonales XYZ-Koordinatensystem.
  • Wie in der Zeichnung veranschaulicht ist, ist die Düse 10C mit einem Kopf 17 und einer Rohrleitung 18 in einer Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 versehen. 8 veranschaulicht lokal die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 und deren peripheren Bereich in der Düse 10C.
  • Die dritte bevorzugte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten bevorzugten Ausführungsform dadurch, dass der in Schritt S4 von 2 gezeigte Beschichtungsprozess unter Verwendung der Düse 10C anstelle der Düse 10 durchgeführt wird. Im Folgenden werden hierin vorwiegend Merkmale des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
  • Eine Bearbeitung ähnlich der Bearbeitung der Schritte S1 bis S3 der ersten bevorzugten Ausführungsform, die in 2 gezeigt sind, wird durchgeführt, und dann wird in Schritt 4 der Beschichtungsprozess auf der Beschichtungszielstruktur unter Verwendung der in 8 veranschaulichten Düse 10C durchgeführt.
  • Im Folgenden wird hierin eine Ultraschallvibrationsfunktion der in 8 veranschaulichten Düse 10C im Detail beschrieben. Ein (nicht veranschaulichter) Ultraschalloszillator erzeugt ein elektrisches Signal, und das elektrische Signal wird über die Rohrleitung 18 zum Kopf 17 übertragen. Der Kopf 17 vibriert als Reaktion auf das elektrische Signal wie ein Ultraschallvibrator, und eine durch den Kopf 17 verursachte Ultraschallvibration wird auf eine durch die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 strömende Beschichtungsflüssigkeit übertragen. Zu dieser Zeit hat die Ultraschallwelle eine auf 60 bis 120 kHz eingestellte Vibrationsfrequenz.
  • Infolgedessen wird die Beschichtungsflüssigkeit 40 in der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 als feines und gleichmäßiges Tröpfchen mit einem Durchmesser von etwa 20 bis 30 µm zerstäubt und aus der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 nach unten zugeführt. Wie oben beschrieben wurde, hat die Düse 10C eine Ultraschallvibrationsfunktion zum Zerstäuben der Beschichtungsflüssigkeit 40.
  • Wie bei der Düse 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform ist die Düse 10C mit vier Luft-Zufuhröffnungen, die den Luft-Zufuhröffnungen 141 bis 144 entsprechen, an den jeweiligen vier Seiten der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 versehen. Statt eine Vielzahl von Luft-Zufuhröffnungen in der Düse 10C vorzusehen, können vier Luft-Ausstoßrohre entsprechend den Luft-Ausstoßrohren 121 bis 124 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform um die Düse 10C herum angeordnet werden.
  • Somit haben vier partielle Transportwinde, die aus den vier Luft-Zufuhröffnungen ausgestoßen werden, die gleiche Richtwirkung wie die partiellen Transportwinde D1 bis D4 der ersten bevorzugten Ausführungsform oder der zweiten bevorzugten Ausführungsform. Das heißt, die Düse 10C gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform hat eine Transportwind-Erzeugungsfunktion, bei der wie bei den Grundaspekten der ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen eine Kombination von vier partiellen Transportwinden als der Flüssigkeitstransportwind CW dient.
  • Als Ergebnis der vier partiellen Transportwinde, die jeweils eine Richtwirkung in eine nach unten gerichtete und schräge Richtung in Bezug auf die horizontale Richtung haben und aus einer entsprechenden der vier Luft-Zufuhröffnungen der Düse 10C ausgestoßen werden, wird dann der Flüssigkeitstransportwind CW mit einer spiralförmigen Richtwirkung durch eine Kombination der vier partiellen Transportwinde wie in den ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen erzeugt. Die Beschichtungsflüssigkeit 40 wird dann in einen Zustand winziger Tröpfchen, die aus der unteren Oberfläche der Düse 10C zugeführt wird, der Beschichtungszielstruktur entlang der Richtwirkung des Flüssigkeitstransportwindes CW zugeführt.
  • Wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform wird der Prozess einer relativen Bewegung zwischen der Düse 10C und der Beschichtungszielstruktur während einer Periode, in der der Beschichtungsprozess in Schritt S4 durchgeführt wird, auch in der dritten bevorzugten Ausführungsform ebenfalls durchgeführt.
  • Die Schritte S5 bis S7, die jenen in der ersten bevorzugten Ausführungsform ähnlich sind, werden durchgeführt, nachdem Schritt S4 durchgeführt ist, so dass die Halbleitervorrichtung 51 mit der in 1 veranschaulichten Struktur erlangt werden kann.
  • Wie oben beschrieben wurde, weist die Düse 10C, die in dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird, ferner die Ultraschallvibrationsfunktion auf, so dass die Beschichtungsflüssigkeit 40 mit einem feinen und gleichmäßigen Tröpfchen mit einem Durchmesser von etwa 20 bis 30 µm zugeführt werden kann, während der Beschichtungsprozess in Schritt S4 durchgeführt wird.
  • Folglich ermöglicht das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform, dass die Beschichtungsflüssigkeit genauer auf die äußere Peripherie von jedem der Vielzahl von Drähten 9 aufgebracht wird, während dier Beschichtungsprozess in Schritt S4 durchgeführt wird.
  • Infolgedessen ermöglicht die Halbleitervorrichtung 51, die gemäß dem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform hergestellt wird, dass die primäre Schicht 4 stabiler über den gesamten Umfang von jedem der Drähte 9 ausgebildet wird.
  • <Vierte bevorzugte Ausführungsform>
  • 9 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Zustand eines Beschichtungsprozesses mit einer Düse 10D schematisch veranschaulicht, die in einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird. 10 ist eine erläuternde Darstellung, die eine planare Struktur der in 9 veranschaulichten Düse 10D von oben betrachtet schematisch veranschaulicht.
  • Die vierte bevorzugte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten bevorzugten Ausführungsform dadurch, dass der in Schritt S4 von 2 gezeigte Beschichtungsprozess unter Verwendung der Düse 10D anstelle der Düse 10 durchgeführt wird. Im Folgenden werden hierin vorwiegend Merkmale des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
  • Die Bearbeitung der Schritte S1 bis S3, die in 2 veranschaulicht sind, wird wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform durchgeführt, und dann wird in Schritt S4 der Beschichtungsprozess auf der Beschichtungszielstruktur unter Verwendung der in 9 veranschaulichten Düse 10D durchgeführt.
  • Wie in 9 und 10 veranschaulicht ist, umfasst die Düse 10D einen Düsenkörper 19 und ein Abdeckungsbauteil 16 als Hauptkomponenten. Das Abdeckungsbauteil 16 ist in einer Form angeordnet, in der dessen obere Abdeckungsoberfläche 16s in einem peripheren Bereich eines unteren Endes des Düsenkörpers 19 angeordnet ist.
  • Wie in 10 veranschaulicht ist, weist die obere Abdeckungsoberfläche 16s des Abdeckungsbauteils 16 in Draufsicht eine quadratische Form auf. Die obere Abdeckungsoberfläche 16s hat eine planare Struktur, die unter der Annahme ausgebildet ist, dass die Beschichtungszielstruktur eine planare Struktur in rechteckiger Form aufweist. Die planare Struktur der oberen Abdeckungsoberfläche 16s ist nicht auf die quadratische Form beschränkt und kann außer der quadratischen Form eine rechteckige Form oder eine kreisförmige Form sein.
  • Abdeckungsvorsprünge 16t sind an jeweiligen vier peripheren Bereichen der oberen Abdeckungsoberfläche 16s in Draufsicht angeordnet und sind nach unten in der (-Z)-Richtung ragend wie in 9 veranschaulicht angeordnet.
  • Wie oben beschrieben wurde, umfasst die Düse 10D das Abdeckungsbauteil 16 um den Düsenkörper 11 herum, so dass ein Zufuhrbereich der Beschichtungsflüssigkeit 40 in einem von den Abdeckungsvorsprüngen 16t umgebenen inneren Abdeckungsbereich R16 begrenzt werden kann.
  • Der Düsenkörper 19 ist an seiner unteren Oberfläche mit einer (nicht veranschaulichten) Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung versehen. Wie bei der in der Düse 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform angeordneten Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung 13 ist diese Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung angeordnet, um die Beschichtungsflüssigkeit 40 durch Ausstoßen der Beschichtungsflüssigkeit 40 der Beschichtungszielstruktur darunter zuzuführen.
  • Wie bei der Düse 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform ist die Düse 10D mit vier Luft-Zufuhröffnungen, die den Luft-Zufuhröffnungen 141 bis 144 entsprechen, an jeweiligen vier Seiten der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung versehen. Statt eine Vielzahl von Luft-Zufuhröffnungen im Düsenkörper 19 vorzusehen, können vier Luft-Ausstoßrohre entsprechend den Luft-Ausstoßrohren 121 bis 124 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform um den Düsenkörper 19 herum vorgesehen werden.
  • Somit haben vier partielle Transportwinde, die aus den vier Luft-Zufuhröffnungen ausgestoßen werden, die gleiche Richtwirkung wie die partiellen Transportwinde D1 bis D4 der ersten bevorzugten Ausführungsform und der zweiten bevorzugten Ausführungsform. Das heißt, die Düse 10D gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform hat eine Transportwind-Erzeugungsfunktion, bei der eine Kombination von vier partiellen Transportwinden als der Flüssigkeitstransportwind CW dient, wie in den Grundaspekten der ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen.
  • Als Ergebnis der vier partiellen Transportwinde, die jeweils eine Richtwirkung in eine nach unten gerichtete und schräge Richtung in Bezug auf die horizontale Richtung haben und aus einer entsprechenden der vier Luft-Zufuhröffnungen der Düse 10D ausgestoßen werden, wird dann der Flüssigkeitstransportwind CW mit einer spiralförmigen Richtwirkung durch eine Kombination der vier partiellen Transportwinde wie in den ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen erzeugt. Folglich wird die aus der unteren Oberfläche des Düsenkörpers 19 ausgestoßene Beschichtungsflüssigkeit 40 entlang der Richtwirkung des Flüssigkeitstransportwindes CW der Beschichtungszielstruktur zugeführt.
  • Wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform wird der Prozess einer relativen Bewegung zwischen der Düse 10D und der Beschichtungszielstruktur ebenfalls während einer Periode, in der der Beschichtungsprozess in Schritt S4 durchgeführt wird, auch in der vierten bevorzugten Ausführungsform durchgeführt.
  • Zu dieser Zeit umfasst die Düse 10D das Abdeckungsbauteil 16, das den Zufuhrbereich der Beschichtungsflüssigkeit 40 auf den inneren Abdeckungsbereich R16 begrenzt, so dass die Beschichtungsflüssigkeit 40 genau nur in den Beschichtungszielbereich R51 zugeführt werden kann.
  • Das heißt, die Beschichtungsflüssigkeit 40 kann in den Beschichtungszielbereich R51 genau zugeführt werden, indem nicht nur ein Abstand zwischen der Düse 10D und der Beschichtungszielstruktur und ein Zufuhr-Volumenstrom der Beschichtungsflüssigkeit 40 geeignet eingestellt werden, sondern auch der Prozess einer relativen Bewegung geeignet durchgeführt wird.
  • Die Schritte S5 bis S7, ähnlich jenen der ersten bevorzugten Ausführungsform, werden durchgeführt, nachdem der Schritt S4 durchgeführt ist, so dass die Halbleitervorrichtung 51 mit der in 1 veranschaulichten Struktur fertiggestellt werden kann.
  • Die Düse 10D, die im Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird, umfasst das Abdeckungsbauteil 16, so dass der Beschichtungsprozess mit hoher Genauigkeit in Schritt S4 durchgeführt werden kann, um zu verhindern, dass die Beschichtungsflüssigkeit 40 anderen Bereichen als dem Beschichtungszielbereich R51 auf der Beschichtungszielstruktur zugeführt wird.
  • Infolgedessen ermöglicht das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform, dass der Signalanschluss 7, der als externer Anschluss fungiert, außerhalb des Beschichtungszielbereichs R51 angeordnet wird, um beispielsweise zu ermöglichen, dass zuverlässig verhindert wird, dass die primäre Schicht 4 auf dem Signalanschluss 7 gebildet wird, so dass die Halbleitervorrichtung 51 ohne Leistungsverschlechterung hergestellt werden kann.
  • Obwohl der externe Anschlussbereich 7X des Signalanschlusses 7 durch eine Lötverbindung oder dergleichen mit einer externen Verdrahtung oder dergleichen elektrisch verbunden ist, kann die am externen Anschlussbereich 7X haftende Primärschicht 7 eine elektrische Verbindung mit der externen Verdrahtung oder dergleichen stören.
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform nutzt die Düse 10D zum Durchführen des Beschichtungsprozesses, und die Düse 10D umfasst das Abdeckungsbauteil 16 und verhindert somit, dass ein Problem wie oben beschrieben auftritt.
  • Außerdem weist die Düse 10D selbst das Abdeckungsbauteil 16 auf. Selbst wenn eine Produktgröße der herzustellenden Halbleitervorrichtung geändert wird, kann somit der Beschichtungsprozess in Schritt S4 ohne Austausch unter Verwendung der Düse 10D durchgeführt werden.
  • Die Produktgröße der Halbleitervorrichtung meint vorwiegend eine eingenommene Fläche in der XY-Ebene. Wenn die Produktgröße der Halbleitervorrichtung geändert wird, wird somit unvermeidlich die eingenommene Fläche der Beschichtungszielstruktur geändert.
  • Jedoch kann die Änderung der eingenommenen Fläche der Beschichtungszielstruktur gehandhabt werden, indem Inhalte des Prozesses einer relativen Bewegung zwischen der Düse 10D und der Beschichtungszielstruktur geändert werden, selbst wenn das Abdeckungsbauteil 16 der Düse 10D ohne Austausch verwendet wird.
  • Im Gegensatz dazu muss, wenn die Beschichtungszielstruktur mit einem vorrichtungsseitigen Abdeckungsbauteil versehen ist, das den Beschichtungszielbereich R51 umgibt, das vorrichtungsseitige Abdeckungsbauteil jedes Mal, wenn die Produktgröße der Halbleitervorrichtung, die hergestellt werden soll, geändert wird, durch ein vorrichtungsseitiges Abdeckungsbauteil mit unterschiedlicher Größe ersetzt werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, erfordert das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform nicht, dass das Abdeckungsbauteil 16 der Düse 10D ausgetauscht wird, selbst wenn die Produktgröße der herzustellenden Halbleitervorrichtung geändert wird, und ermöglicht somit eine Verbesserung der Verarbeitbarkeit.
  • <Sonstiges>
  • Die vorliegende Offenbarung ermöglicht, das innerhalb des Umfangs der Offenbarung jede bevorzugte Ausführungsform frei kombiniert wird und jede bevorzugte Ausführungsform geeignet modifiziert oder eliminiert wird.
  • Beispielsweise kann die Ultraschallvibrationsfunktion der Düse 10C gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform für die Düse 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, die Düse 10B gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform oder die Düse 10D gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform verwendet werden.
  • Alternativ dazu kann das Abdeckungsbauteil 16 der Düse 10D gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform an der Düse 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform oder der Düse 10C gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform angebracht werden.
  • Im Folgenden werden hierin verschiedene Aspekte der vorliegenden Offenbarung zusammen als Ergänzungen beschrieben.
  • (Ergänzung 1)
  • Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
    1. (a) Präparieren einer Beschichtungszielstruktur, die ein Halbleiterelement und einen mit dem Halbleiterelement elektrisch verbundenen Draht umfasst;
    2. (b) Durchführen eines Beschichtungsprozesses, bei dem eine Beschichtungsflüssigkeit aus einer Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung in Richtung der Beschichtungszielstruktur unter Verwendung einer Düse zugeführt wird, die oberhalb der Beschichtungszielstruktur angeordnet ist und die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung aufweist; und
    3. (c) Trocknen der Beschichtungszielstruktur, nachdem der Schritt (b) durchgeführt ist;
    wobei die Beschichtungsflüssigkeit ein Silan-Kopplungsmittel enthält,
    die Düse eine Transportwind-Erzeugungsfunktion hat, um einen Flüssigkeitstransportwind zu erzeugen, der spiralförmig nach unten wirbelt, und
    die Beschichtungsflüssigkeit der Beschichtungszielstruktur entlang einem Strom des Flüssigkeitstransportwindes zugeführt wird.
  • (Ergänzung 2)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der Ergänzung 1, wobei
    die Beschichtungsflüssigkeit ein alkoholisches Verdünnungsmittel eines Silan-Kopplungsmittels ist und
    das Silan-Kopplungsmittel eine Konzentration von 1 % oder weniger hat.
  • (Ergänzung 3)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der Ergänzung 1 oder 2, wobei
    die Düse ferner aufweist:
    • ein Abdeckungsbauteil, das angeordnet ist, um einen Zufuhrbereich der Beschichtungsflüssigkeit unterhalb der Düse zu begrenzen.
  • (Ergänzung 4)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer der Ergänzungen 1 bis 3, wobei
    die Düse aufweist:
    • eine Ultraschallvibrationsfunktion, um die Beschichtungsflüssigkeit in Tröpfchen mit einer Ultraschallwelle mit 60 bis 120 kHz zu bilden.
  • (Ergänzung 5)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer der Ergänzungen 1 bis 4, wobei
    der Flüssigkeitstransportwind eine Kombination erster und zweiter partieller Transportwinde umfasst und
    die Düse ferner aufweist:
    • eine erste Luft-Zufuhröffnung, die angeordnet ist, um den ersten partiellen Transportwind zuzuführen; und
    • eine zweite Luft-Zufuhröffnung, die angeordnet ist, um den zweiten partiellen Transportwind zuzuführen,
    • die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung zwischen den ersten und zweiten Luft-Zufuhröffnungen angeordnet ist,
    • der erste partielle Transportwind nach unten und schräg in eine erste Richtung strömt,
    • der zweite partielle Transportwind nach unten und schräg in eine zweite Richtung strömt und
    • die erste Richtung und die zweite Richtung einander entgegenstehen.
  • (Ergänzung 6)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer der Ergänzungen bis 1 bis 4, wobei
    der Flüssigkeitstransportwind erste und zweite partielle Transportwinde umfasst und
    die Düse aufweist:
    • einen Düsenkörper, der mit der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung versehen ist;
    • ein erstes Luft-Zufuhrbauteil, das den ersten partiellen Transportwind zuführt; und
    • ein zweites Luft-Zufuhrbauteil, das den zweiten partiellen Transportwind zuführt,
    • der Düsenkörper zwischen den ersten und zweiten Luft-Zufuhrbauteilen angeordnet ist,
    • der erste partielle Transportwind nach unten und schräg in eine erste Richtung strömt,
    • der zweite partielle Transportwind nach unten und schräg in eine zweite Richtung strömt und
    • die erste Richtung und die zweite Richtung einander entgegenstehen.
  • (Ergänzung 7)
  • Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer der Ergänzungen 1 bis 6, wobei das Verfahren ferner die Schritte aufweist:
    • Bereitstellen einer primären Schicht, die ein Silan-Kopplungsmittel als Bestandteilmaterial enthält, auf einer äußeren Peripherie des Drahts, nachdem der Schritt (c) durchgeführt ist; und
      • (d) Bereitstellen eines Versiegelungsmittels über dem Halbleiterelement, dem Draht und der primären Schicht, nachdem der Schritt (c) durchgeführt ist.
  • (Ergänzung 8)
  • Eine Halbleitervorrichtung, aufweisend:
    • ein Halbleiterelement;
    • einen Draht, der mit dem Halbleiterelement elektrisch verbunden ist;
    • eine primäre Schicht, die auf einer äußeren Peripherie des Drahts einschließlich einer rückseitigen Oberfläche des Drahts angeordnet ist und ein Silan-Kopplungsmittel als Bestandteilmaterial enthält;
    • ein Gehäuse, das das Halbleiterelement, den Draht und die primäre Schicht im Innern beherbergt; und
    • ein Versiegelungsmittel, das das Halbleiterelement, den Draht und die periphere Schicht im Gehäuse gedeckt.
  • Während die Offenbarung im Detail dargestellt und beschrieben wurde, ist die vorhergehende Beschreibung in allen Aspekten veranschaulichend und nicht einschränkend. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen und Varianten konzipiert werden können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2016051449 [0002, 0006]
    • JP 201422669 [0004, 0006]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Präparieren einer Beschichtungszielstruktur, die ein Halbleiterelement (1) und einen mit dem Halbleiterelement elektrisch verbundenen Draht (9) umfasst (S1 bis S3); (b) Durchführen eines Beschichtungsprozesses, bei dem eine Beschichtungsflüssigkeit (40) aus einer Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung in Richtung der Beschichtungszielstruktur unter Verwendung einer Düse (10) zugeführt wird, die oberhalb der Beschichtungszielstruktur angeordnet ist und die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung (13) aufweist (S4); und (c) Trocknen der Beschichtungszielstruktur, nachdem der Schritt (b) durchgeführt ist (S5); wobei die Beschichtungsflüssigkeit ein Silan-Kopplungsmittel enthält, die Düse eine Transportwind-Erzeugungsfunktion hat, um einen Flüssigkeitstransportwind (CW) zu erzeugen, der spiralförmig nach unten wirbelt, und die Beschichtungsflüssigkeit der Beschichtungszielstruktur entlang einem Strom des Flüssigkeitstransportwindes zugeführt wird.
  2. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Beschichtungsflüssigkeit ein alkoholisches Verdünnungsmittel eines Silan-Kopplungsmittels ist und das Silan-Kopplungsmittel eine Konzentration von 1 % oder weniger hat.
  3. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Düse (10D) ferner aufweist: ein Abdeckungsbauteil (16), das angeordnet ist, um einen Zufuhrbereich der Beschichtungsflüssigkeit unterhalb der Düse zu begrenzen.
  4. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Düse ferner aufweist: eine Ultraschallvibrationsfunktion, um die Beschichtungsflüssigkeit in Tröpfchen mit einer Ultraschallwelle mit 60 bis 120 kHz zu bilden.
  5. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Flüssigkeitstransportwind eine Kombination eines ersten partiellen Transportwinds (D1, D2) und eines zweiten partiellen Transportwinds (D3, D4) umfasst und die Düse ferner aufweist: eine erste Luft-Zufuhröffnung (141, 142), die angeordnet ist, um den ersten partiellen Transportwind zuzuführen; und eine zweite Luft-Zufuhröffnung (143, 144), die angeordnet ist, um den zweiten partiellen Transportwind zuzuführen, die Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung zwischen den ersten und zweiten Luft-Zufuhröffnungen angeordnet ist, der erste partielle Transportwind nach unten und schräg in eine erste Richtung strömt, der zweite partielle Transportwind nach unten und schräg in eine zweite Richtung strömt und die erste Richtung und die zweite Richtung einander entgegenstehen.
  6. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Flüssigkeitstransportwind einen ersten partiellen Transportwind (D1, D2) und einen zweiten partiellen Transportwind (D3, D4) umfasst und die Düse aufweist: einen Düsenkörper (11), der mit der Beschichtungsflüssigkeits-Zufuhröffnung versehen ist; ein erstes Luft-Zufuhrbauteil (121, 122), das den ersten partiellen Transportwind zuführt; und ein zweites Luft-Zufuhrbauteil (123, 124), das den zweiten partiellen Transportwind zuführt, der Düsenkörper zwischen den ersten und zweiten Luft-Zufuhrbauteilen angeordnet ist, der erste partielle Transportwind nach unten und schräg in eine erste Richtung strömt, der zweite partielle Transportwind nach unten und schräg in eine zweite Richtung strömt und die erste Richtung und die zweite Richtung einander entgegenstehen.
  7. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren ferner die Schritte aufweist: Bereitstellen einer primären Schicht (4), die ein Silan-Kopplungsmittel als Bestandteilmaterial enthält, auf einer äußeren Peripherie des Drahts, nachdem der Schritt (c) durchgeführt ist; und (d) Bereitstellen eines Versiegelungsmittels (5) über dem Halbleiterelement, dem Draht und der primären Schicht, nachdem der Schritt (c) durchgeführt ist.
  8. Halbleitervorrichtung, aufweisend: ein Halbleiterelement (1); einen Draht (9), der mit dem Halbleiterelement elektrisch verbunden ist; eine primäre Schicht (4), die auf einer äußeren Peripherie des Drahts einschließlich einer rückseitigen Oberfläche des Drahts angeordnet ist und ein Silan-Kopplungsmittel als Bestandteilmaterial enthält; ein Gehäuse (8), das das Halbleiterelement, den Draht und die primäre Schicht im Innern beherbergt; und ein Versiegelungsmittel (5), das das Halbleiterelement, den Draht und die periphere Schicht im Gehäuse bedeckt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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