DE112015001933B4

DE112015001933B4 - Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE112015001933B4
Application number: DE112015001933.2T
Authority: DE
Inventors: Nobukazu Oba; Yasuhiro Yamashita; Wataru Kobayashi; Eiji Hayashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2023-06-07
Anticipated expiration: 2035-04-18
Also published as: JP2015210082A; WO2015162890A1; US9868629B2; US20170144882A1; DE112015001933T5; JP6372148B2

Abstract

Halbleitervorrichtung aufweisend:ein Halbleiterelement (1);ein Gehäuse (2), in dem das Halbleiterelement (1) angeordnet ist;ein Anschluss (3), der aus einem leitfähigen Material besteht und in das Gehäuse (2) eingebettet ist, wobei ein Teil des Anschlusses (3) zu einer Außenseite hin freiliegt, mit einer äußersten Oberfläche, die eine erste Schicht (3c) enthält, die zumindest eines der Elemente Au, Ag und Pd als Hauptkomponente enthält und zusätzlich als Basis der ersten Schicht (3c) einen Basisabschnitt (3d) aufweist, der aus einem leitfähigen Material besteht, das unterschiedlich zu dem Material der ersten Schicht (3c) ist;ein Bonddraht (4), der mit der ersten Schicht (3c) verbunden ist und das Halbleiterelement (1) mit dem Anschluss (3) elektrisch verbindet; undein Schutzelement (5), das flexibler als das Gehäuse (2) ist und einen Kontaktabschnitt des Anschlusses (3) abdeckt, der den Bonddraht (4) kontaktiert, wobei:die erste Schicht (3c) in einem Bereich um den Kontaktabschnitt mit dem Bonddraht (4) in dem Teil des Anschlusses (3) entfernt ist, der zur Außenseite hin freiliegt, so dass der Basisabschnitt (3d) freigelegt ist;die erste Schicht (3c) eine Rille (3f) beinhaltet, die die erste Schicht (3c) in einer Richtung der Dicke der ersten Schicht (3c) penetriert. undein freiliegender Abschnitt des Basisabschnittes (3d) durch die Rille (3f) an dem Schutzelement (5) haftet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die in der vorliegenden Offenbarung betreffende Halbleitervorrichtung weist auf: einen Anschluss mit einem Teil, der zur Außenseite hin freiliegt und an einer äußersten Oberfläche eine Schicht hat, die aus Au oder anderem Material besteht; einen Bonddraht der mit der Schicht verbunden ist; und ein Schutzelement, das einen Kontaktabschnitt des Anschlusses mit dem Bonddraht abdeckt.
STAND DER TECHNIK
Es ist aus dem Stand der Technik eine Halbleitervorrichtung bekannt, die folgendes aufweist: einen Anschluss mit einem Teil, der zur Außenseite hin freiliegt und an einer äußersten Oberfläche eine Schicht hat, die aus Au oder anderem Material besteht; einen Bonddraht, der mit der Schicht verbunden ist; und ein Schutzelement, das einen Kontaktabschnitt des Anschlusses mit dem Bonddraht abdeckt.
Dieser Typ einer Halbleitervorrichtung wird zum Beispiel in der Patentliteratur 1 vorgeschlagen. Eine Halbleitervorrichtung, wie sie in der JP 2010 - 19 663 A vorgeschlagen wird, enthält ein Gehäuse, das ein Halbleiterelement aufweist, und einen Anschluss, der in das Gehäuse derart eingebettet ist, dass ein Teil des Anschlusses zur Außenseite hin freiliegt. Die äußerste Oberfläche des freiliegenden Teils ist aus einer Schicht gebildet, die aus Au oder anderem Material besteht (im Weiteren bezeichnet als äußerste Schicht). Die Halbleitervorrichtung enthält des Weiteren einen Bonddraht aus Au oder anderem Material und ist mit der äußersten Schicht des Anschlusses verbunden, um das Halbleiterelement und den Anschluss elektrisch miteinander zu verbinden, sowie ein Schutzelement, das einen Kontaktabschnitt des Anschlusses mit dem Bonddraht abdeckt
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben folgendes herausgefunden. Gemäß der Halbleitervorrichtung, die das Gehäuse aufweist sowie einem Anschluss, der derart in das Gehäuse eingebettet ist, dass ein Teil des Anschlusses zur Außenseite hin freiliegt (so wie die in de JP 2010 - 19 663 A beschriebene Halbleitervorrichtung), kann äußere Feuchtigkeit oder ähnliches in die Schnittstelle zwischen dem Gehäuse und dem Anschluss eintreten und in manchen Fällen das Innere der Halbleitervorrichtung erreichen. Wenn Feuchtigkeit in die Schnittstelle zwischen dem Anschluss und dem Schutzelement eintritt, kann die Haftung zwischen dem Anschluss und dem Schutzelement herabgesenkt sein. Infolgedessen kann sich das Schutzelement vom Anschluss abtrennen. Wenn sich das Schutzelement von der äußersten Schicht des Anschlusses abtrennt und locker oder beweglich wird, kann sich die Spannung auf den Bonddraht konzentrieren und den Bonddraht abtrennen.
Es wird ferner auf die US 2008 / 0 250 862 A1 verwiesen, welche eine Drucksensorvorrichtung beschreibt, sowie auf die US 2010 / 0 320 579 A1 und die WO 2015/ 151 273 A1 , welche sich jeweils auf verkapselte Halbleiterbaulemente beziehen.
LITERATUR DES STANDES DER TECHNIK
PATENTLITERATUR
Patentliteratur: JP 2010 - 19 663 A , US 2008 / 0 250 862 A1 , US 2010 / 0 320 579 A1 und WO 2015/ 151 273 A1
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Halbleitervorrichtung bereitzustellen, die ein Gehäuse aufweist und einen Anschluss, der derart in das Gehäuse eingebettet ist, dass ein Teil des Anschlusses zur Außenseite hin freiliegt, so dass sich das Schutzelement nicht so leicht vom Anschluss abtrennt.
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Anmeldung weist auf: ein Halbleiterelement; ein Gehäuse, in dem das Halbleiterelement angeordnet ist; einen Anschluss, der aus einem leitfähigen Material besteht und in das Gehäuse (2) eingebettet ist, wobei ein Teil des Anschlusses zu einer Außenseite hin freiliegt, der eine äußerste Oberfläche aufweist, die eine erste Schicht enthält, die zumindest eines der Elemente Au, Ag und Pd als Hauptkomponente enthält, und als Basis der ersten Schicht einen Basisabschnitt (3d) aufweist, der aus einem leitfähigen Material besteht, das unterschiedlich zu dem Material der ersten Schicht ist; ein Bonddraht (4) der mit der ersten Schicht verbunden ist und das Halbleiterelement mit dem Anschluss elektrisch verbindet; und ein Schutzelement (5) das flexibler als das Gehäuse ist und einen Kontaktabschnitt des Anschlusses abdeckt, der mit dem Bonddraht verbunden ist.
Die erste Schicht ist in einem Bereich um den Kontaktabschnitt mit dem Bondraht in dem Teil des Anschlusses entfernt, der zur Außenseite hin freiliegt, so dass der Basisabschnitt freigelegt ist; und ein freigelegter Abschnitt des Basisabschnittes und das Schutzelement aneinander haften. Die erste Schicht beinhaltet eine Rille, die die erste Schicht in einer Richtung der Dicke der ersten Schicht penetriert.
Gemäß der Halbleitervorrichtung trennt sich das Schutzelement um den Kontaktabschnitt des Anschlusses mit dem Bonddraht nicht so leicht vom Basisabschnitt ab. Deswegen wird das Schutzelement um den Kontaktabschnitt des Anschlusses mit dem Bonddraht nicht locker oder beweglich. Resultierend tritt eine Spannungskonzentration auf dem Bonddraht nicht so leicht auf, und die Abtrennung des Bonddrahts tritt ebenfalls nicht so leicht auf.
Figurenliste
Die oben angeführten sowie andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen klarer. In den Zeichnungen:

1 ist ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
2 ist eine vergrößerte Ansicht, die schematisch einen Bereich II aus der 1 darstellt;
3 ist eine Draufsicht, die einen Abschnitt der Spitze eines Anschlusses 3 zeigt, dessen Abschnitt zu einer Ausnehmung hin freiliegt, von unten nach oben, wie bei 1 gezeigt;
4 ist ein Diagramm, das eine Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt, entsprechend der 2 im ersten Ausführungsbeispiel;
5 ist ein Diagramm, das eine Halbleitervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt und schematisch einen vergrößerter Bereich V aus 2 des ersten Ausführungsbeispiels zeigt; und
6 ist ein Diagramm, das eine Halbleitervorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt, entsprechend der 5 des dritten Ausführungsbeispiels.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Halbleitervorrichtungen gemäß den Ausführungsbeispielen sind nachfolgend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Erläuterung der entsprechenden Ausführungsbeispiele sind gleiche oder ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen angegeben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Eine Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird in Bezug zu den 1 bis 3 beschrieben.
Wie in 1 veranschaulicht, weist die Halbleitervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Halbleiterelement 1 auf, ein Gehäuse 2, einen Anschluss 3, einen Bonddraht 4, und ein Schutzelement 5. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel fungiert eine Halbleitervorrichtung als Drucksensor und wird im Rahmen eines Beispiels erläutert. Dieser Drucksensor ist beispielsweise an einem Ansaugkrümmer montiert, um den Ansaugdruck zu überwachen.
Das Halbleiterelement 1 ist aus einem Druckerfassungselement gebildet, das einen Druck mittels Piezowiderstandeffekt erfasst und entsprechend einem erfassten Wert ein elektrisches Signal erzeugt (das Halbleiterelement 1 wird im Folgenden als Druckerfassungselement 1 bezeichnet). Das Druckerfassungselement 1 ist als Sensorchip ausgebildet und weist eine Sensoreinheit auf, die entsprechend zu einem Druck ein elektrisches Signal ausgibt. Genauer gesagt weist das Druckerfassungselement 1 die Sensoreinheit auf, die als Membran eines Verformungsabschnittes fungiert, sowie eine Brückenschaltung, die beispielsweise aus einem diffundierten Widerstand oder dergleichen gebildet ist und auf einer Membran angeordnet ist. Das Druckerfassungselement 1 ist auf einen Sockel 11 gebondet und daran befestigt und in einer Vertiefung 2b des Gehäuses 2 gesichert.
Das Gehäuse 2 besteht aus einem Kunststoff wie etwa Polyphenylensulfid (PPS), Polybutylenterephthalat (PBT) oder Epoxidharz und ist mit einer Metallform geformt. Das Gehäuse 2 hat mehrere Anschlüsse 3, die für eine Verbindung zur Außenseite mittels Hinterspritzen (insert Molding) geformt sind. Wie in 1 dargestellt, ist das Druckerfassungselement 1 in dem Gehäuse 2 vorgesehen. Gemäß der Halbleitervorrichtung des Ausführungsbeispiels ist die Ausnehmung 2b in einer Endfläche 2a des Gehäuses 2 gebildet. Das Druckerfassungselement 1 ist in der Ausnehmung 2b angeordnet. Ein Anschluss 6 (port) ist mit dem Gehäuse 2 verbunden und deckt die Endfläche 2a des Gehäuses 2 ab. Das Gehäuse 2 weist darüber hinaus eine Ausnehmung 2c auf, die zur Außenseite hin freiliegt. Eine Spitze 3b (nachfolgend beschrieben) jeder der Anschlüsse 3 ist in der Ausnehmung 2c derart angeordnet, dass sie sich von innerhalb des Gehäuses 2 nach außen erstreckt.
Jeder der Anschlüsse 3 ist eine Komponente, die aus leitfähigen Material besteht. Wie in 1 dargestellt, hat der Anschluss 3 eine Spitze 3a und eine andere Spitze 3b an der gegenüberliegenden Seite der einen Spitze 3a. Jeder der Anschlüsse 3 ist in das Gehäuse 2 eingebettet, so dass die eine Spitze 3a und die andere Spitze 3b jeweils nach außen hin freiliegen. Genauer gesagt ist bei jedem der Anschlüsse 3 die eine Spitze 3a zu einer Ausnehmung 2b des Gehäuses 2 hin freiliegend, während die andere Spitze 3b zur Innenseite der Ausnehmung 2c des Gehäuses 2 hin freiliegt. Die eine Spitze 3a kann auch als die erste Spitze bezeichnet werden, und die andere Spitze 3b kann auch als zweite Spitze bezeichnet werden. In diesem Zusammenhang stellt die Außenseite einen Teil dar, der ein anderer ist als der, der im Gehäuse 2 eingebettet ist.
Wie in 2 dargestellt, sind eine Schicht 3c aus einem leitfähigen Material (im Folgenden als erste Schicht bezeichnet) und ein Basisabschnitt 3d, der aus einem leitfähigen Material besteht, das unterschiedlich zu dem Material der ersten Schicht 3c ist, wobei der Basisabschnitt als Basis der ersten Schicht 3c fungiert, an der äußersten Oberfläche eines freigelegten Abschnitts zu der Ausnehmung 2b in der einen Spitze 3a jedes Anschlusses 3 gebildet.
Die erste Schicht 3c besteht aus einem leitfähigen Material, das mindestens eines der Bestandteile Au, Ag, und Pd als Hauptkomponente aufweist. Die Dicke der ersten Schicht 3c ist in einem Bereich von 0.5 µm bis 2.5 µm festgelegt. Die erste Schicht 3c ist mittels Beschichtung (plating) oder dergleichen gebildet und ist derart konfiguriert, dass diese als Bonding-Pad fungiert.
Der Basisabschnitt 3d besteht aus einem leitfähigen Material, das mindestens eines der Bestandteile Ni, Pd und Cu als Hauptkomponente aufweist. Der Basisabschnitt 3d ist mittels Beschichtung oder einem anderen Verfahren an der Oberfläche des Substrats 3e des Anschlusses 3 gebildet, das aus Au, Cu oder anderem Material besteht. Die Dicke des Basisabschnittes 3d ist in einem Bereich von 2 µm bis 6 µm festgelegt.
Der Basisabschnitt 3d besteht aus einem Material, das eine höhere Haftfähigkeit zum Schutzelement 5 aufweist (nachfolgend beschrieben) als die entsprechende Haftfähigkeit des Materials, aus dem die erste Schicht 3c gebildet ist. Wenn die erste Schicht 3c beispielsweise aus Au besteht, dann besteht der Basisabschnitt 3d aus Ni. Somit ist die erste Schicht 3c, die aus Au gefertigt ist, im Wesentlichen an das Schutzelement 5 (nachfolgend beschrieben) alleine durch Van-der-Waals Bindung gebondet, so dass die erste Schicht 3c nur eine geringe Haftfähigkeit erhält. Wenn der Basisabschnitt 3d jedoch aus Ni besteht, wird die Oberfläche des Basisabschnitt 3d zu einer Sauerstoff-terminierten Oberfläche, ähnlich wie das Schutzelement 5. Der Basisabschnitt 3d haftet somit leicht an dem Schutzelement 5 (nachfolgend beschrieben) durch kovalente Bindung oder durch Wasserstoffbrückenbindung. Deshalb erlangt der Basisabschnitt 3d leicht eine hohe Haftfähigkeit.
Wie in 2 und 3 dargestellt, sind mehrere Rillen 3f um einen Pad-Abschnitt B herum gebildet, der einem Teil der ersten Schicht 3c entspricht. Die Rillen 3f erstrecken sich, wie betrachtet, linear in Normalrichtung der Oberfläche der ersten Schicht 3c. Wie in 2 dargestellt, penetrieren die Rillen 3f die erste Schicht 3c in der Richtung der Dicke der ersten Schicht 3c. Die Böden der Rillen 3f sind im Basisabschnitt 3d gebildet. Jede der Rillen 3f weist eine Breite im Bereich von 5 µm bis 300 µm in links-rechts Richtung (wie in der Figur betrachtet) auf. Gemäß dem Ausführungsbeispiel entfernen die Rillen 3f die erste Schicht 3c von einem Bereich um den Pad-Abschnitt B der ersten Schicht 3c herum, um eine Freilegung des Basisabschnittes 3d durch die Rillen 3f zu ermöglichen. Insbesondere bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Rillen 3f derart gebildet, dass diese den gesamten Umfang des Pad-Abschnitt B der ersten Schicht 3c, wie betrachtet, in der Normalrichtung der Oberfläche der ersten Schicht 3c umfassen. Entsprechend wird die erste Schicht von dem gesamten Umfang des Pad-Abschnitt B der ersten Schicht 3c entfernt, um eine Freilegung des Basisabschnittes 3d durch die Rillen 3f zu ermöglichen. Bei der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels, fungiert der Pad-Abschnitt B der ersten Schicht 3c als Bonding-Pad des Bonddrahts 4. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel haftet der freigelegte Abschnitt des Basisabschnittes 3d durch die Rillen 3f an dem Schutzelement 5.
Um das Entfernen der ersten Schicht 3c und die Freilegung des Basisabschnittes 3d zu ermöglichen, werden Laserstrahlen an der ersten Schicht 3c dieses Ausführungsbeispiels angewendet. Genauer gesagt werden die Laserstrahlen mittels einer gepulsten Schwingung erzeugt und sequentiell an verschiedenen Positionen der Oberfläche der ersten Schicht 3c angewendet, um die Oberfläche der ersten Schicht 3c zu verschmelzen und ein Entfernen der ersten Schicht 3c und eine Freilegung des Basisabschnittes 3d zu ermöglichen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wird der Basisabschnitt 3d nicht mittels Laserstrahlen entfernt. Deshalb wird der Bereich des Basisabschnittes 3d, der den Böden der Rillen 3f entspricht, nicht entfernt, sondern im Wesentlichen zu einer flachen Oberfläche.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Position einer Lichtquelle der Laserstrahlen an verschiedenen Orten in jedem der linearen Bereiche der Oberfläche der ersten Schicht 3c entsprechend der Bildung der Rillen 3f variiert, um die Laserstrahlen an verschiedenen Positionen in jedem linearen Bereich aufzubringen. Insbesondere bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Lichtquelle der Laserstrahlen entlang jedes linearen Bereichs der Oberfläche der ersten Schicht 3c verschoben, um die Laserstrahlen sequentiell an den mehreren Positionen in jedem linearen Bereich aufzubringen. Nach dem die erste Schicht 3c mit den Laserstrahlen mittels der vorstehenden Verfahren verschmolzen wird, ist die erste Schicht 3c verfestigt, um die Rillen 3f zu erzeugen. Die Laserstrahlen, die hierbei verwendet werden können, sind bevorzugt grünes Laserlicht mit einer kurzen Wellenlänge (zum Beispiel rund 500 nm). Laserstrahlen mit einer kurzen Wellenlänge werden leichter von einem Gegenstand, der Laserstrahlen absorbieren kann, absorbiert (der ersten Schicht 3c in diesem Beispiel). Entsprechend ist die Reduzierung der Laserenergie für das Entfernen des Gegenstandes (der ersten Schicht 3c), der den Laserstrahl absorbiert, dann erreichbar, wenn Laserstrahlen verwendet werden, die eine kurze Wellenlänge aufweisen.
Der Abschnitt, der an der anderen Spitze 3b des Anschlusses 3 gebildet ist und nach innen zur Ausnehmung 2c hin freiliegt, bildet einen Verbindungsabschnitt für die Verbindung mit einem externen Gerät. Entsprechend ist die Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels über die andere Spitze 3b mit einem externen Gerät elektrisch verbindbar.
Der Bonddraht 4 ist ein Element, welches das Druckerfassungselement 1 und den Anschluss 3 verbindet und aus leitfähigen Material wie Au, Cu oder Al besteht. Der Bonddraht 4 ist mit dem Druckerfassungselement 1 und dem Pad-Abschnitt B des Anschlusses 3 verbunden.
Ein Schaltkreis (nicht gezeigt) ist auch in der Ausnehmung 2b des Gehäuses 2 bereitgestellt. Der Schaltkreis enthält zum Beispiel einen Regelkreis für die Ausgabe eines Treibersignals zum Druckerfassungselement 1, zur Ausgabe eines Erfassungssignals nach außen, zum Durchführen einer Berechnung und zur Verstärkung eines elektrischen Signals, das vom Druckerfassungselement 1 empfangen wird und zur Ausgabe eines elektrischen Signals nach außen. Das Druckerfassungselement 1 und der Schaltkreis sind mittels eines Bonddrahts verbunden (nicht gezeigt), der sich vom Bonddraht 4 unterscheidet.
Wie in 1 dargestellt, ist das Innere der Ausnehmung 2b des Gehäuses 2 mit dem Schutzelement 5 ausgefüllt, das aus flexibleren Material als dem Material für das Gehäuse besteht. Genauer gesagt besteht das Schutzelement 5 aus einem Kunststoffmaterial mit hervorragenden isolierenden Eigenschaften und chemischer Beständigkeit wie etwa Fluor-Gel und Fluor-Kautschuk mit einem Elastizitätsmodul in einem Bereich von etwa 0.5 MPa bis 10 MPa. Das Schutzelement 5 ist ein Element, das zum Beispiel den Kontaktabschnitt des Anschlusses 3 mit dem Bonddraht 4 abdeckt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel deckt das Schutzelement 5 das Druckerfassungselement 1, den Schaltkreis-Chip, den Anschluss 3, den Bonddraht 4, den Kontaktabschnitt zwischen dem Druckerfassungselement 1 und dem Bonddraht 4, dem Kontaktabschnitt zwischen dem Anschluss 3 und dem Bonddraht 4 und anderen Abschnitten ab. Gemäß der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiel ist deshalb das Schutzelement 5 vorgesehen, um die Halbleitervorrichtung beispielsweise vor Chemikalien zu schützen, die elektrische Isolierung sicherzustellen und Korrosion zu verhindern. Das Schutzelement 5, das in diesem Ausführungsbeispiel angenommen wird, hat eine zweischichtige Schutzstruktur, die durch Fluor-Kautschuk oder dergleichen und Fluor-Gel oder dergleichen gebildet ist. Das Schutzelement 5 wird mittels Einspritzen von Einsatzmaterial des Schutzelementes 5 in die Ausnehmungen 2b und dem Aushärten des eingespritzten Materials gebildet.
Gemäß der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird deshalb die erste Schicht 3c von einem Bereich um den freiliegenden sowie den Kontaktabschnitt des Anschluss 3 herum entfernt, dessen Abschnitt zur Außenseite hin freiliegt und mit dem Bonddraht 4 verbunden ist, um eine Freilegung des Basisabschnitt 3d zu ermöglichen. Anders gesagt wird die erste Schicht 3c von einem Bereich um den Kontaktabschnitt mit dem Bonddraht 4 herum in dem Teil des Anschlusses 3 entfernt, der zur Außenseite hin freiliegt, so dass der Basisabschnitt 3d freigelegt wird. Genauer gesagt, wird die erste Schicht 3c vom gesamten Umfang des freiliegenden Kontaktabschnitts des Anschlusses 3 entfernt, dessen Abschnitt zur Außenseite hin freiliegt und mit dem Bonddraht 4 verbunden ist, um eine Freilegung des Basisabschnitt 3d zu ermöglichen. Anders gesagt wird die erste Schicht 3c vom gesamten Umfang des freiliegenden Kontaktabschnitts mit dem Bonddraht 4 in dem Teil des Anschlusses 3 entfernt, der zur Außenseite hin freiliegt, so dass der Basisabschnitt 3d freigelegt wird. Der Basisabschnitt 3d und das Schutzelement 5 haften am freigelegten Abschnitt des Basisabschnittes 3d aneinander.
Falls das Schutzelement 5 dieses Ausführungsbeispiels beispielsweise aus Kunststoff besteht, ist das Schutzelement 5 im Wesentlichen an die erste Schicht 3c (Au, Ag, Pd) alleine durch Van-der-Waals Bindung gebondet. An dem Basisabschnitt 3d (Ni, Pd, Cu) jedoch ist das Schutzelement 5 durch kovalente- oder Wasserstoffbrückenbindung gebondet. Gemäß der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird deshalb das Bonden zwischen dem Schutzelement 5 und der ersten Schicht 3c durch Feuchtigkeit wegen der schwachen Van-der-Waals Bindung zwischen dem Schutzelement 5 und der ersten Schicht 3c geschwächt, wenn externe Feuchtigkeit in die Schnittstelle zwischen dem Anschluss 3 und dem Schutzelement 5 eintritt (siehe Pfeil M in 1). Jedoch wird die Bindung zwischen dem Schutzelement 5 und dem Basisabschnitt 3d leicht durch die kovalente oder die Wasserstoffbrückenbindung, die das Schutzelementes 5 und den Basisabschnitt 3d verbindet, aufrechterhalten. Gemäß der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird deshalb die Haftfähigkeit zwischen dem Schutzelement 5 und dem Anschluss 3 leicht ohne Trennung des Schutzelementes 5 vom Anschluss 3 aufrechterhalten, selbst wenn externe Feuchtigkeit in die Schnittstelle zwischen dem Anschluss 3 und dem Schutzelement 5 eintritt. Entsprechend wird bei der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels das Schutzelement 5 um den Kontaktabschnitt des Anschlusses 3 mit dem Bonddraht 4 herum nicht locker oder beweglich, und die Abtrennung des Bonddrahts 4 nimmt ab. Wie in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben, besteht das Schutzelement 5 aus einem Kunststoff und haftet an dem freigelegten Abschnitt des Basisabschnittes 3d. Diese Struktur ist besonders vorteilhaft in Hinblick auf die Haftung zwischen dem Anschluss 3 und dem Schutzelement 5.
Gemäß der Halbleitervorrichtung, die in der Patentliteratur 1 beschrieben ist, haftet das Schutzelement an dem Anschluss alleine durch den Kontakt mit der ersten Schicht (sowie Au) mit einer geringen Haftfähigkeit. Deswegen wird das Schutzelement an dem Anschluss hauptsächlich durch Haftkraft an dem Gehäuse gehalten. Gemäß dieser Struktur ist jedoch die Haftkraft zwischen dem Schutzelement und dem Gehäuse abgesenkt, wenn Feuchtigkeit (durch den Pfeil M in 1 angegeben) in die Schnittstelle zwischen dem Gehäuse und dem Anschluss eintritt. Daraus resultierend ist die Befestigung zwischen dem Schutzelement und dem Anschluss schwierig aufrechtzuerhalten. Gemäß der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels haftet deshalb das Schutzelement 5 an dem Basisabschnitt 3d (Ni, Pd, Cu), wie vorstehend beschrieben. Deshalb ist die Befestigung zwischen dem Schutzelement 5 und dem Anschluss 3 leicht aufrechtzuerhalten, selbst wenn die Haftkraft zwischen dem Schutzelement 5 und dem Gehäuse 2 durch Feuchtigkeit abgesenkt ist.
Insbesondere das Schutzelement 5 der Halbleitervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul in einem Bereich zwischen 0.5 MPa bis 10 MPa. Somit wird die Haftfähigkeit zwischen dem Schutzelement 5, das aus einem flexiblen Material besteht, und dem Basisabschnitt 3d weiter erhöht. Entsprechend der Halbleitervorrichtung in diesem Ausführungsbeispiel trennt sich das Schutzelement 5 um den Kontaktabschnitt des Anschlusses 3 mit dem Bonddraht 4 nicht so leicht vom Basisabschnitt 3d ab.
Wie in 1 dargestellt, ist der Anschluss 6 vorgesehen, um ein Druckmittel in das Druckerfassungselement 1 einzuführen. Ein Ende 6a des Anschlusses bzw. Ports 6 ist mit dem Gehäuse 2 derart durch ein Haftmittel verbunden, dass der Anschluss 6 das eine Ende der Oberfläche 2a des Gehäuses 2 abdeckt. Eine Druckerfassungskammer 6b ist zwischen dem Gehäuse 2 und dem Anschluss 6 gebildet, die miteinander verbunden sind. Ein anderes Ende 6c des Anschlusses 6 ragt in entgegengesetzter Richtung in das Gehäuse 2 hinein. Eine Druckeinlassöffnung 6d ist innerhalb des anderen Endes 6c gebildet und erstreckt sich von einem vorstehenden Ende des anderen Endes 6c zu der Druckerfassungskammer 6b. Ein Druckmittel entsprechend einem Soll-Messwert wie etwa Ansaugluft wird in einem Ansaugkrümmer in die Druckerfassungskammer 6b durch die Druckeinlassöffnung 6d eingeleitet, um einen Druck des Druckmittels unter Verwendung des Druckerfassungselements 1 zu erfassen.
Der Anschluss 6 besteht aus einem hitzebeständigen Kunststoff wie beispielsweise PBT und PPS und ist ähnlich wie das Gehäuse 2 mittels einer Metallform geformt. Ein O-Ring 7 ist an einem Außenumfang des Anschlusses 6 vorgesehen, um eine luftdichte Befestigung der Halbleitervorrichtung an einem Sensorbefestigungsabschnitt (nicht gezeigt) mittels des O-Rings 7 zu ermöglichen.
Die Halbleitervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat die vorstehend beschriebene Gesamtstruktur. Die Halbleitervorrichtung misst den Druck eines Druckmittels unter Verwendung des Druckerfassungselements 1, wenn das Druckmittel in die Druckerfassungskammer 6b über die Druckeinlassöffnung 6d eingeführt wird.
Gemäß der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird die erste Schicht 3c von einem Bereich um den freiliegenden sowie den Kontaktabschnitt des Anschlusses 3, dessen Abschnitt zu der Außenseite hin freigelegt und sich im Kontakt mit dem Bonddraht 4 befindet, entfernt, um eine Freilegung des Basisabschnittes 3d zu ermöglichen. Der freigelegte Abschnitt des Basisabschnitt 3d haftet an dem Schutzelement 5.
Bei der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels trennt sich deshalb das Schutzelement 5 um den Kontaktabschnitt des Anschlusses 3 mit dem Bonddraht 4 nicht so leicht vom Basisabschnitt 3d ab. So wird das Schutzelement 5 um den Kontaktabschnitt des Anschlusses 3 mit dem Bonddraht 4 nicht locker oder beweglich. Daraus resultierend konzentriert sich die Spannung nicht leicht auf den Bonddraht 4. Dementsprechend kann sich der Bonddraht 4 nicht so leicht abtrennen.
Insbesondere bei der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels besteht das Schutzelement 5 aus einem Material, das ein Elastizitätsmodul im Bereich von 0.5 MPa bis 10 MPa aufweist.
Deshalb wird die Haftfähigkeit zwischen dem Schutzelement 5 und dem Basisabschnitt 3d gemäß der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels weiter erhöht. Dementsprechend nimmt die Abtrennung des Schutzelementes 5 um den Kontaktabschnitt des Anschlusses 3 mit dem Bonddraht 4 von dem Basisabschnitt 3d weiter ab.
Insbesondere bei der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird die erste Schicht 3c von dem gesamten Außenumfang des freiliegenden sowie des Kontaktabschnittes des Anschlusses 3 mit dem Bonddraht 4 entfernt, um eine Freilegung des Basisabschnittes 3d zu ermöglichen. Der Basisabschnitt 3d und das Schutzelement 5 haften am freigelegten Abschnitt des Basisabschnittes 3d aneinander.
Dementsprechend ist das Schutzelement 5 um den Kontaktabschnitt des Anschlusses 3 mit dem Bonddraht 4 schwer vom Basisabschnitt 3d abzulösen.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird in Bezug zur 4 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel in der Konfiguration des Basisabschnitts 3d. Andere Teile sind ähnlich zu den entsprechenden Teilen des ersten Ausführungsbeispiels und werden deshalb nicht nochmal erklärt.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Basisabschnitt 3d nicht mit Laserstrahlen entfernt, und der Bereich um den Basisabschnitt 3d, der den Böden der Rillen 3f entspricht, bildet eine im Wesentlichen flache Oberfläche. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch der Basisabschnitt 3d, der den Böden der Rillen 3f entspricht, mit Laserstrahlen entfernt, wie in den 4 und 5 dargestellt. Die Böden der Rillen 3f sind durch Ausnehmungen 31f im Basisabschnitt 3d gebildet. Anders gesagt weist die erste Schicht 3c gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Rillen 3f auf, welche die erste Schicht 3c penetrieren, und weist Böden auf, die durch die Ausnehmungen 31f im Basisabschnitt 3d gebildet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind deshalb, wie vorstehend beschrieben, die Ausnehmungen 31f in dem freigelegten Bereich des Basisabschnittes 3d nach dem Entfernen der ersten Schicht 3c gebildet. Das Schutzelement 5 haftet an dem Basisabschnitt 3d mittels dem Abschnitt, bei dem die Ausnehmungen 31f gebildet sind.
Die Struktur der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels erhöht deshalb die Bindung zwischen dem Schutzelement 5 und den Ausnehmungen 31f des Basisabschnittes 3d, wodurch eine Verbesserung des Ankereffekts als Ergebnis der Bindung resultiert. Dementsprechend ist die Haftfähigkeit zwischen dem Basisabschnitt 3d und dem Schutzelement 5 der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel weiter verbessert. In diesem Zustand trennt sich das Schutzelement 5 um den Kontaktabschnitt des Anschlusses 3 mit dem Bonddraht 4 nicht so leicht vom Basisabschnitt 3d ab.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein drittes Ausführungsbeispiel wird in Bezug zur 5 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom zweiten Ausführungsbeispiel in der Konfiguration der ersten Schicht 3c. Andere Teile sind ähnlich zu den entsprechenden Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels und werden hier deshalb nicht nochmal erklärt.
Gemäß der Halbleitervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels werden die Abmessungen der kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g nachfolgend beschrieben (im Folgenden als kleine Ausnehmungen und Vorsprünge bezeichnet), die in der ersten Schicht 3c um die Rillen 3f gebildet sind, wie in 5 dargestellt. Die kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g enthalten mehrere Vorsprünge, die mit einer durchschnittlichen Höhe im Bereich von 1 bis 500 nm, einer durchschnittliche Breite im Bereich von 1 bis 300 nm und einem durchschnittlichen Abstand von 1 bis 300 nm bemessen sind.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist deshalb eine höhere Scherfestigkeit, das heißt, eine höhere Haftfähigkeit im Vergleich zum zweiten Ausführungsbeispiel (die Struktur hat keine Ausnehmungen und Vorsprünge 3g) erreichbar. Somit wird die Haftfähigkeit des Schutzelementes 5 und der ersten Schicht 3c weiter erhöht. Dementsprechend nimmt in diesem Ausführungsbeispiel die Abtrennung des Schutzelements 5 um den Kontaktabschnitt des Anschlusses 3 mit dem Bonddraht 4 von der ersten Schicht 3c (der Anschluss 3), im Vergleich zum zweiten Ausführungsbeispiel weiter ab. Ein möglicher Faktor, der die Haftfähigkeit bei diesem Ausführungsbeispiel erhöht, ist ein Ankereffekt, der durch die Bindung zwischen dem Schutzelement 5 und den Rillen 3f erzeugt wird. Andere mögliche Faktoren beinhalten die Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen dem Basisabschnitt 3d und dem Schutzelement 5, als Folge des Vorhandenseins der kleinen Ausnehmungen und der Vorsprünge 3g, und einem Ankereffekt, der durch die Bindung zwischen dem Schutzelement 5 und den Vorsprüngen der kleinen Ausnehmungen sowie den Vorsprüngen 3g erzeugt wird.
Die kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g werden unter den folgenden Prozessbedingungen gebildet. Während der Bildung der Rillen 3f wird die Verschmelzung mit Laserstrahlen in der Weise, wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, durch Durchführung der gepulsten Schwingung während des Festlegens der Energiedichte bis zu 100 J/cm² oder niedriger und der Pulsbreite auf 1 Mikrosekunde oder kleiner erzeugt, um die kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g zu bilden.
Gemäß der Studie und dem Versuch der gegenwärtigen Erfinder sind die kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g nicht gebildet, wenn die erste Schicht 3c aus Cu, AI oder dergleichen besteht, anders als das Material, das vorstehend beschrieben wird (ein leitfähiges Material beinhaltet zumindest eine der Komponenten Au, Ag und Pd als Hauptkomponente) (andere Bedingungen sind ähnlich). Genauso werden die kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g nicht gebildet, wenn beispielsweise die Energiedichte auf 150 J/cm² oder 300 J/cm² festgelegt wird, was höher als 100 J/cm² ist (andere Bedingungen sind ähnlich). Darüber hinaus werden die kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g nicht gebildet, wenn das Verschmelzen mit Laserstrahlen durch aufeinander folgende Schwingungen durchgeführt wird, anstatt mit Laserstrahlen, die durch gepulste Schwingung erzeugt werden (andere Bedingungen sind ähnlich). Unter diesen Bedingungen bilden sich die kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g nicht aus. Gemäß der Herstellungsmethode dieses Ausführungsbeispiels ist der genaue Mechanismus bezüglich der Bildung der kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g zum aktuellen Zeitpunkt nicht geklärt. Wenn Laserstrahlen an einem Material mit hohem Schmelzpunkt angewendet werden, verschwindet das Material nicht, sondern neigt dazu, an der derselben Position im verschmolzenen Zustand zu bleiben. Unter Berücksichtigung dieses Punktes ist es denkbar, dass die Verwendung eines Materials mit einem hohen Schmelzpunkt für die erste Schicht 3c eine der Bedingungen für die Bildung der kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist. Es wird auch geschätzt, dass die kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g, die durch die Emission von mit gepulster Schwingung erzeugten Laserstrahlen auf ein Material mit einem hohen Schmelzpunkt (Au, Ag, Pd) erhalten werden, insbesondere mit einer niedrigen Energiedichte (sowie 100 J/cm² oder niedriger) und kleiner Pulsbreite (sowie 1 Mikrosekunde oder kleiner) der Laserstrahlen.
Die Energiedichte der Laserstrahlen muss mit einer ausreichenden Dichte festgelegt werden, um ein ausreichendes Entfernen der ersten Schicht 3c zu ermöglichen (zum Beispiel, 3 J/cm² oder höher für die Dicke der ersten Schicht 3c bei diesem Ausführungsbeispiel). Es wird jedoch keine übermäßige Energiedichte der Laserstrahlen bevorzugt. Wenn die Energiedichte der Laserstrahlen übermäßig hoch ist, kann die erste Schicht 3c durch die Hitze der Laserstrahlen oxidieren, wodurch die Funktion der ersten Schicht 3c als Bonding-Pad verloren gehen kann. Dementsprechend wird eine Energiedichte der Laserstrahlen bevorzugt, die beispielsweise auf 50 J/cm² oder niedriger festgelegt ist.
Wie in der 6 dargestellt, können in diesem Ausführungsbeispiel die kleinen Ausnehmungen und Vorsprünge 3g innerhalb der Rillen 3f gebildet sein (einem Teil der ersten Schicht 3c oder des Basisabschnitts 3d). Hierbei ist eine höhere Scherfestigkeit, das heißt höhere Haftfähigkeit erreichbar, in dessen Zustand die Haftfähigkeit zwischen dem Schutzelement 5 und der ersten Schicht 3c oder des Basisabschnittes 3d weiter erhöht wird. Dementsprechend wird die Abtrennung des Schutzelements 5 um den Kontaktabschnitt des Anschlusses 3 mit dem Bonddraht 4 von dem Anschluss 3 (erste Schicht 3c oder Basisabschnitt 3d) in diesem Ausführungsbeispiel weiter verringert.
Abhängig von der Energiedichte der Laserstrahlen oder anderen Bedingungen, kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Mischung der ersten Schicht 3c und des Basisabschnitts 3d an der Oberfläche des Basisabschnitts 3d erzeugt werden. Die Mischung kann die kleinen Ausnehmungen Vorsprünge 3g bilden.
(Andere Ausführungsbeispiele)
Die Halbleitervorrichtung ist nicht auf die in den entsprechenden Ausführungsbeispielen beschriebenen beschränkt.
Zum Beispiel ist der Basisabschnitt 3d aus der Schicht gebildet, die an der Oberfläche des Substrats 3e des Anschlusses 3 durch Beschichtung oder anderer Verfahren gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Jedoch ist der Basisabschnitt 3d nicht auf dieses Beispiel beschränkt, kann aber aus dem Substrat 3e des Anschlusses 3 des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels gebildet sein.
Gemäß dem zweiten und dritten der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele, sind die Ausnehmungen 31f als die Böden der Rillen 3f gebildet. Jedoch kann die erste Schicht 3c von dem gesamten Außenumfang des Pad-Abschnitts B abhängig von den Bedingungen der Wellenlänge, Energiedichte, Bestrahlungszeit und dergleichen der Laserstrahlen entfernt werden. Die Ausnehmungen 31f können im Basisabschnitt 3d nach dem Entfernen der ersten Schicht 3c auf diese Weise gebildet sein. Zum Beispiel können die Ausnehmungen 31f in diesem Ausführungsbeispiel in dem Bereich des Basisabschnitts 3d gebildet sein, der durch das Entfernen der ersten Schicht 3c für einen breiten Bereich entstanden ist.
Gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel, entspricht das Halbleiterelement 1 dem Druckerfassungselement 1. Jedoch ist das Halbleiterelement 1 nicht auf das Druckerfassungselement 1 begrenzt.

Claims

Halbleitervorrichtung aufweisend: ein Halbleiterelement (1); ein Gehäuse (2), in dem das Halbleiterelement (1) angeordnet ist; ein Anschluss (3), der aus einem leitfähigen Material besteht und in das Gehäuse (2) eingebettet ist, wobei ein Teil des Anschlusses (3) zu einer Außenseite hin freiliegt, mit einer äußersten Oberfläche, die eine erste Schicht (3c) enthält, die zumindest eines der Elemente Au, Ag und Pd als Hauptkomponente enthält und zusätzlich als Basis der ersten Schicht (3c) einen Basisabschnitt (3d) aufweist, der aus einem leitfähigen Material besteht, das unterschiedlich zu dem Material der ersten Schicht (3c) ist; ein Bonddraht (4), der mit der ersten Schicht (3c) verbunden ist und das Halbleiterelement (1) mit dem Anschluss (3) elektrisch verbindet; und ein Schutzelement (5), das flexibler als das Gehäuse (2) ist und einen Kontaktabschnitt des Anschlusses (3) abdeckt, der den Bonddraht (4) kontaktiert, wobei: die erste Schicht (3c) in einem Bereich um den Kontaktabschnitt mit dem Bonddraht (4) in dem Teil des Anschlusses (3) entfernt ist, der zur Außenseite hin freiliegt, so dass der Basisabschnitt (3d) freigelegt ist; die erste Schicht (3c) eine Rille (3f) beinhaltet, die die erste Schicht (3c) in einer Richtung der Dicke der ersten Schicht (3c) penetriert. und ein freiliegender Abschnitt des Basisabschnittes (3d) durch die Rille (3f) an dem Schutzelement (5) haftet.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die erste Schicht (3c) mittels Bestrahlung eines Laserstrahls entfernt ist, und der Basisabschnitt (3d) freigelegt ist.
Halbleitervorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei: das Schutzelement (5) aus einem Material besteht, das ein Elastizitätsmodul im Bereich von 0.5 MPa bis 10 MPa aufweist.
Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die erste Schicht (3c) vom kompletten Umfang des Kontaktabschnittes mit dem Bonddraht (4) in dem Teil des Anschlusses (3) entfernt ist, der zur Außenseite hin freiliegt, so dass der Basisabschnitt (3d) freigelegt ist; und der freiliegende Abschnitt des Basisabschnittes (3d) und das Schutzelement (5) aneinander haften.
Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: der Anschluss (3) eine erste Spitze (3a) und eine zweite Spitze (3b) an der gegenüberliegenden Seite der ersten Spitze (3a) enthält, wobei die erste und die zweite Spitze (3a, 3b) in das Gehäuse (2) eingebettet sind, und die erste und die zweite Spitze (3a, 3b) zur Außenseite hin freiliegen; wobei die erste Schicht (3c) und der Basisabschnitt (3d) an einem freiliegenden Abschnitt der ersten Spitze (3a) des Anschlusses (3) vorgesehen sind; und ein freiliegender Abschnitt der zweiten Spitze (3b) des Anschlusses (3), bei dem der freiliegende Abschnitt zur Außenseite hin freiliegt und einem Verbindungsabschnitt entspricht, der mit einem externen Gerät verbunden ist.
Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: der freiliegende Abschnitt des Basisabschnittes (3d) nach dem Entfernen der ersten Schicht (3c) einer Ausnehmung (31 f) entspricht; und die Ausnehmung (31f) des Basisabschnittes (3d) und des Schutzelementes (5) aneinander haften.
Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: die Rille (3f) linear ist und eine Breite im Bereich von 5 µm bis 300 µm aufweist; wobei ein freiliegender Abschnitt des Basisabschnittes (3d) durch die Rille (3f) freigelegt ist und an dem Schutzelement (5) haftet; und eine Mehrzahl von Vorsprüngen (3g) mit einer durchschnittlichen Höhe im Bereich von 1 nm bis 500 nm, einer durchschnittlichen Breite im Bereich von 1 nm bis 300 nm und einem durchschnittlichen Abstand im Bereich von 1 nm bis 300 nm um die Rille (3f) herum ausgebildet ist, um kleine Ausnehmungen und Vorsprünge (3g) zu bilden.
Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: kleine Ausnehmungen und Vorsprünge (3g) innerhalb der Rille (3f) ausgebildet sind.