DE3134343A1

DE3134343A1 - Halbleiteranordnung

Info

Publication number: DE3134343A1
Application number: DE19813134343
Authority: DE
Inventors: Yuji Hara; Satoru Ito; Tatsuro Tokyo Toja
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
Current assignee: Hitachi Microcomputer System Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1980-09-01
Filing date: 1981-08-31
Publication date: 1982-06-03
Anticipated expiration: 2001-09-01
Also published as: GB2083283A; IT8123674A0; MY8600546A; JPS5745259A; US4625227A; DE3134343C2; GB2083283B; JPS6346981B2; US5023699A; HK54286A; IT1138522B

Description

-3-' Bar.chreibung_

Die Erfindung betrifft eine in Harz eingeformte oder eingegossene Halbleitervorrichtung, insbesondere eine Schutzringanordnung, die auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist.

Es ist bekannt, daß ein Isolierfilm auf der Oberfläche der Umfangskante eines Siliciumhalbleitersubstrats

^O (Chip) mit einem oder mehreren Schaltungselementen aus- ■ gebildet wird und daß ein leitender Schutzring auf dem Isolierfilm in der Weise angeordnet wird, daß er sich längs der Umfangskante des Halbleitersubstrat^ erstreckt. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in der DE-OS 30 02 740 beschrieben. Der Schutzring wird verwendet, um eine Inversionsschicht in der Halbleitersubstratoberfläche zu verhindern, auf der der Isolierfilm ausgebildet ist. Er kann auch als Verdrahtung verwendet werden, um das Erdpotential (Referenzpotential)

*" oder das Versorgungspotential einer Schaltung anzulegen.

Um die Herstellungskosten einer diskreten Halbleiter- . anordnung oder einer integrierten Halbleiterschaltungsanordnung zu verringern, ist es erwünscht, ein aus ^ZJ Harz oder Kunststoff geformtes Gehäuse anstatt eines Keramikgehäuses oder eines Glasgehäuses als Dichtungseinrichtung für die Anordnung zu verwenden. Um die Herstellungskosten zu verringern, ist es somit bei einem Halbleitersubstrat mit einer derartigen Schutzring-

anordnung ebenfalls erwünscht, daß sie in das Kunststoff- oder Kunstharz-Gehäuse eingeschlossen ist.

Untersuchungen der Anmelderin haben jedoch ergeben, daß in dem Falle, wo das Halbleitersubstrat mit der

Schutzringanordnunc mit einem herkömmlichen Übertragungsformverfahre., in einen Kunststoff oder ein

Kunstharz eingefornit wird, hohe Beanspruchungen, die dem Formungskunstharz zuzuschreiben sind, insbesondere auf die vier Ecken eines tetragonalen Halbleitersubstrats oder -chips wirken, was zu Brüchen oder Rissen in einem Passivierungsfilm führt, der über dem Schutzring an den Ecken des Chips und dem Halbleitersubstrat in der Nähe der Ecken liegt. Die Brüche oder Risse führen zu unzulänglichen Gegenständen der Halbleiteranordnung oder bilden einen Grund für die Verschlechterung der Eigenschäften-der Halbleiteranordnung.

Das Problem ist beispielsweise anhand einer hochintegrierten Schaltungsanordnung (LSI) untersucht worden, wie es in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Bei einem Chip 100 in Fig. 1 und 2 sind Halbleiterelementbereiche 2, die aktive Bereiche bilden, auf einer Hauptfläche eines Silicium-Halbleitersubstrats 1 ausgebildet.Auf einem Isolierfilm 3, der über der Oberfläche der Umfangskante des Substrats liegt, sind eine Verdrahtung 4 sowie Anschluß- oder Bondingstellen 5 aus einem Aluminiumfilm ausgebildet und von einem Schutzring 6 umgeben, um eine Inversionsschicht zu verhindern. Der Schutzring 6 ist an das Substrat 1 (Erdleitung) angeschlossen. Ein Passivierungsfilm (End-Passivierungsform) 7 aus Phosphosilikatglas (PSG) oder Siliciumnitrid ist auf der Oberfläche des Chips in der Weise ausgebildet, daß die Anschluß- oder Bondingstellen 5 freiliegen. Es hat sich herausgestellt, daß dann, wenn der Chip 100 in Kunststoff oder

Kunstharz eingegossen oder eingeformt wird, hohe Beanspruchungen aufgrund des Formungsharzes oder -kunststoff s insbesondere auf die vier Ecken der Umfangskante des Chips wirken, so daß der Passivierungsfilm am und um den Schutzring 6 reißt.

Die Halbleiteranordnung mit einem derartigen Aufbau wurde einem Feuchtigkeitswiderstandstest in einer

Atmosphäre hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit ausgesetzt- Dabei ergaben sich folgende Erkenntnisse. Bei der Verwendung eines PSG-Filmes oder Phosphoroxid enthaltenden Silikatglasfilmes als Zwischenschicht-Isolierfilm, der unter der Aluminiumverdrahtung liegt, dringt Feuchtigkeit in die Anordnung durch die Risse ein, die sich im End-Passivierungsfilm ausgebildet haben. Somit tritt Phosphor im PSG-FiIm aus und korrodiert die Aluminiumverdrahtung, die über d.ic?siom PSG-FiIm liocj-t.. Die Korrosion der Aluminiumverdrahtung erreicht den aktiven Bereich des Chips, was zum Auftreten einer defekten Einheit des Chips oder zu Verschlechterungen seiner Eigenschaften führt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer im Kunstharz eingeformten Halbleiteranordnung mit einem Schutzring die inneren Eigenschaften sowie die Feuchtigkeitswiderstandsfähigkeit zu verbessern. *

Die Anmelderin hat festgestellt, daß sich derartige . *

Defekte, wie Risse in dem Passivierungsfilm, der auf und um den Schutzring an den Eckbereichen des Chips in der oben beschriebenen Weise vorhanden ist, mit der Breite des Schutzringes zusammenhängen. Der Grund hierfür wird folgendermaßen gesehen. Wenn der Chip in das Kunstharz mit einem Übertragungsformverfahren eingeformt wird, sinkt die Temperatur des Formungs-Kunstharzmaterials von einer hohen Temperatur auf normale Temperatur ab, oder wenn das fertige Halbleiterprodukt in dem Kunstharzformgehäuse betätigt wird, erzeugt der Chip Wärme, so da-ß die Eckbereiche des Chips hohen Beanspruchungen unterworfen sind, die auf der Ausdehnung und Schrumpfung des Kunstharzes beruhen. Diese Belastun-

gen oder Beanspruchungen verschieben oder expandieren S

den Schutzring aus A3 -iminium bzw. lassen ihn schrumpfen.

-ο-Ι Aufgrund der Verschiebungen des Aluminium-Schutzrings treten die Risse im End-Passivierungsf i'lrn oder dem unter dem Schutzring liegenden Passivierüngsfilm auf, da Verschiebungen oder Versetzungen schwierig sind. Um dementsprechend die Beanspruchungen zu verringern, die der Aluminium-Schutzring an den Eckbereichen auf die nahegelegenen Passivierüngsfilme ausübt, wird in Betracht gezogen, die Breite des Schutzringes an den Eckbereichen des Chips klein zu machen. Die Erfindung beruht auf dieser.Überlegung.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein metallischer Schutzring, der längs der Umfangskante der einen Hauptfläche eines tetragonalen Halbleitersubstrats ausgebildet ist, mit Schlitzen oder einer Vielzahl von feldartig angeordneten Löchern in den Eckbereichen des Substrats versehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Halbleiteranordnung mit herkömmlicher Schutzringanordnung;

Fig. 2 einen Schnitt der Halbleiteranordnung längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt zur Erläuterung eines fertigen Körpers einer erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung ;

Fig. 4 eine Teildraufsicht zur Erläuterung des Chips der Halbleiteranordnung gemäß Fig. 3;

Fig. 5 . eine vergrößerte Teildraufsicht des Chips gemäß Fig. 4;

Fig. 6 einen Schnitt der Halbleiteranordnung gemäß Fig. 5 längs der Linie VI-VI;

Fig. 7 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Verteilung der Beanspruchungen, die in

einer Chipebene aufgrund der Kunstharzeinformung auftreten;

Fig. 8 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Zusammenhanges zwischen der Breite eines

Aluminium-Schutzringes und Rissen, die an den Eckbereichen eines Passivierungsfilmes auftreten;

Fig. 9 eine schematische Draufsicht zur Erläuterung

der Form eines Schutzringes im Eckbereich zur Erläuterung der graphischen Darstellung gemäß Fig. 8;

Fig. 10 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des

Zusammenhanges zwischen der Breite eines Schlitzes im Schutzring und der Ausfallrate von Chipecken bei erfindungsgemäßen Halbleiteranordnungen ;

Fig. 11 eine schemata sehe Draufsicht zur Erläuterung der Form eines Schutzringes im Eckbereich zur näheren Erläuterung der graphischen Darstellung in Fig. 10;

'

Fig. 12 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Zusammenhanges zwischen der Form eines Schutzringes und der Ausfallrate von Chipecken bei anderen Ausführungsformen der Halbleiter "anordnungen gemäß der Erfindung;

und in

-δι Fig. 13Α bis 13D schematische Draufsichten zur Erläuterung verschiedener Formen von Schutzringen in Eckbereichen zur näheren Erläuterung der graphischen Darstellung gemäß Figur 12.

Da die Figuren 1 und 2 bereits eingangs erläutert worden sind, wird nachstehend zunächst auf die Fig. 3 bis 6 Bezug genommen, um eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung zu erläutern. Figur 3 zeigt eine Halbleiteranordnung mit einem Kunstharzgehäuse, das gemäß der Erfindung hergestellt ist. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 8 ein Dichtungs- oder Einsiegelungsteil aus Kunststoff o'der Kunstharz, das mit einem herkömmlichen Übertragungsformverfahren hergestellt worden ist. Das aus Kunstharz bestehende Dichtungsteil 8 umschließt einen tetragonalen Siliciumchip 101, eine Metalleitung 9 mit einem Halteteil, an dem der Chip 101 befestigt ist, Teile ei,ner Vielzahl von externen Metallleitungen 10 und Verbindungsdrähte 11, die elektrisch zwischen den Chip 101 und die jeweiligen externen Lei- . tungen .10 geschaltet sind.

Figur 4 zeigt eine Draufsicht des Chips 101. Der Chip 101 besteht aus einem Halbleitersubstrat aus Siliciumeinkristall, in dem aktive Bereiche von Schaltelementen, wie z.B. Sourcebereiche und Drainbereiche mit einem herkömmlichen Verunreinigungs-Diffusionsverfahren ausgebildet sind. Diese Ausführungsform zeigt den Fall eines MOS IC oder einer integrierten Metall-Oxid-Halbleiter-Schaltung, bei der Logikschaltungen aus MOS FETs in Form einer integrierten Schaltung ausgebildet sind. In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 12 einen Schutzring aus Aluminium, der auf einem Isolierfilm auf dem Silicium-^Halbleitersubstrat ausgebildet ist. Der Schutzring 12 wird als ein die Inversion verhindernder Schutzring zur Prüfung der Bildung einer Inversionsschicht an der Oberfläche des Silicium-Halbleitersubstrats sowie

außerdem als Erdverdrahtung für die Logikschaltungen verwendet. Der äußere Endteil des Schutzringes 12 ist elektrisch mit dem Silicium-Halbleitersubstrat verbunden. Die vier Eckbereiche des Schutzringes 12 sind gemäß der Erfindung jeweils mit L-förmigen Schlitzen 13 versehen.

Die Schlitze 13 werden nachstehend im einzelnen erläutert. Anschluß- oder Bondingstellen 14 zum Anschließen oder Anbonden der Verbindungsdrähte 11 (vgl. Fig. 3) sind längs der Innenseiten des Schutzringes 12 ausgebildet.

Verdrahtungen 15 erstrecken sich von den jeweiligen Anschluß- oder Bondingstellen 14 zu den aktiven Bereichen. Die Verdrahtungen 15 werden mit einem End-Passivierungsfilm 16 überzogen. Dieser End-Passivierungsfilm 16 besitzt Öffnungen, um die Anschlußbereiche der Anschlußstellen 14 freizulassen. Die Verbindungsdrähte 11 sind an die Verbindungsbereiche angeschlossen.

Figuren 5 und 6 zeigen eine vergrößerte Teildraufsicht auf den Chip 101 gemäß Fig. 4 sowie einen entsprechenden Schnitt. Wie sich aus dem Schnitt in Fig. 6 ergibt, weist der Chip 101 einen dicken Siliciumoxidfilm (SiO--FiIm bzw. Feldisolierfilm) 18, der auf einer Hauptfläche des Silicium-Halbleitersubstrats ausgebildet ist, und einen dünnen Siliciumoxidfilm. oder SiO_n-FiIm 19 auf, der die die Schal te lumen Le b Il elenden Bereiehe überdeckt. Die Technik zur Herstellung eines dicken Oxidfilmes auf ausgewählten Teilen eines Silicium-Einkristall—Halbleitersubstrats mit Ausnahme von Bereichen zur Bildung von Elementen ist herkömmlich bekannt, beispielsweise aus der Literaturstelle "Philips Research Reports, Band 26, Nr. 3, Seiten 157-165, Juni 1971". Die Ausführungsform ist ein MOS-IC vom sogenannten LOCOS-Typ, wie es in der Literaturstelle beschrieben ist, wobei LOCOS für lokale Oxidation von Silicium steht. Der dünne Oxidfilm 19, der auf -Jen Elementbereichen ausgebildet ist, wird als Gate-Oxidfilm ür die den MOS-JC bildenden MOS KJiTs verwendet. Obwohl i π der Zeieiinunq nicht ei<jeru;

^ dargestellt, sind Gateelektroden aus polykristallinem Silicium direkt auf Teilen des dünnen Oxidfilmes 19 ausgebildet, um die MOS FETs zu bilden. Ein Phosphosilikatglasfilm (PSG-FiIm oder Phosphoroxid enthaltender Silikatglasfilm) 20 ist in der Weise ausgebildet, daß er die Si] icium-Gati-elektroden und die Teile des Feldoxidfilmes 18 und des dünnen Oxidfilmes 19 bedeckt, auf denen die Silicium-Gateelektroden nicht ausgebildet sind. Der PSG-Filmf20jdient als Getterschicht für solche Verunreinigungen, wie z.B. Natriumionen, die von außen eindringen, und ist erforderlich, um die elektrischen Eigenschaften der Oberfläche des Silicium-Halbleitersubstrats der Halbleiteranordnung zu stabilisieren. Auf dem PSG-FiIm 20 sind der oben erwähnte Schutzring 12, die An-

■5 schlußstellen 14 sowie die Verdrahtungen 15 ausgebildet, die alle aus Aluminium bestehen. Diese können gleichzeitig in der Weise ausgebildet werden, daß ein Film aus Aluminium auf der gesamten Oberfläche des Chips mit einem herkömmlichen Aufdampfungsverfahren ausgebildet und daß

*® ein Muster des Filmes mit einem Ätzverfahren ausgebildet wird. Die Aluminiumverdrahtungen 15 liegen in ohmschem Kontakt mit Halbleiterbereichen 22, die einige der Elementbereiche bilden, und zwar über Durchgangslöcher 21, die im PSG-FiIm 20 und dem SiO₂-FiIm 19 ausgebildet sind.

D_er Aluminium-Schutzring 12 liegt in ohmschem Kontakt mit dem Silicium-Halbleitersubstrat 17 an seinem äußeren Endteil 23. Somit wird das Potential des Schutzringes 12 identisch mit dem'des Substrats 17. Da bei dieser Ausführungsform der Schutzring insbesondere als Erdleitung der

Schaltungsanordnung verwendet wird, bildet das. Endteil mit ohmschem Kontakt einen Stromweg, um Strom der Leitung (vgl. Fig. 3) zuzuführen, die an die rückseitige Hauptfläche des Halbleitersubstrats 17 angeschlossen ist. In den Eckboreichen des Schutzringes, die den Ecken des Chips

entsprechen, sind L-förmige Schlitze 13 längs der Ecken und in der Mitte des Schutzringes ausgebildet. Der End-

Passivierungsfilm 16 wird hergestellt aus einer Schicht von einem PSG-FiIm, einem Siliciumoxid-Film oder SiO₂-FiIm, der mit einem herkömmlichen CVD-Verfahren oder einer chemischen Gasphasenabscheidung hergestellt wird, und . einem Silicium-Nitridfilm, der mit einem herkömmlichen Plasmaverfahren hergestellt wird und nachstehend einfach als "P-SiN-FiIm" bezeichnet wird, oder einer mehrschichtigen Anordnung, die zumindest aus zwei dieser Schichten besteht. Bei Ausführungsbeispielen der hier beschriebenen Ausführungsform wurden für die Endpassivierung die beiden Arten einer Zwei-Schichten-Anordnung, die aus einem PSG-FiIm als erster Schicht (untere Schicht) und einer darauf ausgebildeten P-SiN-Schicht bestand, sowie eine Drei-Schichten-Anordnung verwendet, die aus einem PSG-Film als erster Schicht, einem P-SiN-FiIm als zwischenschicht und einem PSG-FiIm als dritter Schicht bestand.

Bei den Beispielen betrug die Größe des Chips 4,7 mm χ 4,7 mm. Die Breite des Schutzringes wurde auf 100 μΐη oder größere Werte eingestellt, um die Zunahme des Widerstandes des Aluminiumfilmes als Verdrahtung zu verhindern, während die Breite des Schlitzes auf ungefähr 10 μΐη eingestellt wurde, um eine Zunahme des Widerstandes des Schutzringes im Eckbereich zu verhindern.

Bei einer derartigen Anordnung ist der Schutzring somit mit Schlitzen versehen, so daß das Auftreten von Rissen im Passivierungsfilm aus dem nachstehenden Grunde verhindert werden kann.
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Unter Berücksichtigung des Umstandes, daß der Schutzring auf den Umfangsbereich des in Kunstharz eingeformten oder eingegossenen Halbleiterchips die Risse oder dgl.

des Passivierungsfilmes hervorruft, haben Beanspruchungen

die Tendenz, sich meh:· am Rand des Chips als in seiner Mitte zu konzentrieren, wie es in Fig. 7 dargestellt ist,

insbesondere an den Ecken des tetragonalen Chips. Andererseits hat sich experimentell bestätigt, daß die Tendenz stärker auftritt, wenn die Breite des Äluminiumfilmes des Schutzringes größer ist. Es hat sich auch durch verschiedene Experimente bestätigt, daß dann, wenn die Schlitze in den Eckbereichen des Schutzringes ausgebildet sind, die Breite des Schutzringes mit der Breite der Schlitze abnimmt, so daß die Beanspruchungen oder Belastungen in den Eckbereichen verringert werden, mit dem Ergebnis, daß der Grund für das Auftreten"der Risse eliminiert wird.

Bei einer Struktur der oben beschriebenen Art werden daher die Verschiebungen des Aluminium-Schutzringes an den Eckbereichen, die vom Formungs-Kunstharz induziert werden, aufgrund der Schlitze verringert, und die verringerten Verschiebungen oder Versetzungen üben keine hohen Beanspruchungen auf die Passivxerungsfxlme aus, die mit dem Aluminiumfilm in Kontakt liegen, und werden weniger verschoben als das Metall. Somit treten keine Risse in den Passivierungsfilmen auf.

Um das Verständnis des erfindungsgemäßen Effekts zu erleichtern, sind die Zusammenhänge zwischen der Rate des Auftretens der Risse des Passivierungsfilmes und der Breite L des Schutzringes experimentell bestimmt worden, indem man die Form der herkömmlichen Schutzringe aus Aluminium verwendet hat, wie sie in Fig. 9 dargestellt ist. Figur 8.verdeutlicht diesen Zusammenhang, wobei der Anteil von Proben, die Risse erlitten haben, auf der Ordinatenachse als Ausfallrate der Chipecken und die Breite L (vgl. Fig. 9) des Schutzringes längs der Abszissenachse aufgetragen sind. In diesem Falle hatte der Chip eine Größe von 4,7 χ 4,7 mm². Als End-Passivierungsfilme wurden die beiden Arten der Drei-Schichten-Anordnung aus PSG/P-SiN/PSG und. der Zwei-Schichten-Anordnung aus P-SiN/PSG verwendet. Die Dicken der Passivxerungsfxlme betrugen für PSG/P-SiN/PSG = 0,85 μπι/1,1 μιη/0,-2 μΐη und für P-SiN/PSG = 1,1 μπι/0,2 um. Als Temperaturzyklen wurde

eine Temperaturänderung von -55⁰C bis +150⁰C 20-mal wiederholt. Somit wurden die Beanspruchungen, welche die Ausdehnung und die Schrumpfung des Kunstharzgehäuses aufgrund der Temperaturänderungen ausüben, beschleunigt auf die Chipecken ausgeübt. In Fig. 8 entspricht eine Kurve A dem Passivierungsfilm aus P-SiN/PSG, während eine Kurve B dem Passivierungsfilm aus PSG/ P-SiN/PSG entspricht.

Wie sich aus Fig. 8 ergibt, ist die Ausfallrate kleiner, wenn die Breite L des Schutzringes kleiner ist. Das bedeutet, die Beanspruchungen, die von dem aus Kunstharz bestehenden Dichtungsteil auf den Chip ausgeübt werden, sind höher, wenn die Breite des Schutzringes größer ist.

Figur 10 zeigt eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Tatsache, daß der prozentuale Anteil des Auftretens von Rissen des Passivierungsfilmes, entsprechend dem Schutzringteil im Falle der Ausbildung der L-förmigen Schlitze gemäß der Erfindung in den Eckbereichen des Schutzringes, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, von der Breite W der Schlitze abhängt. Hinsichtlich der Passivierungsfilme entsprechen in diesem Falle eine Kurve A dem Zwei-Schichten-Film aus P-SiN/PSG = 1,1 μΐη/0,2 μΐη und eine Kurve B dem Drei-Schichten-Film aus PSG/P-SiN/PSG = 0,85 μΐη/1,1 μπι/0,2 μπι. Wie sich aus Fig. 10 ergibt, nimmt die Ausfallrate der Chipecken bei Schlitzbreiten von 20 μπι bis 40 μπι erheblich ab. Die Bedingungen der Chipgröße und der Temperaturzyklen waren in diesem Fall die gleichen wie in dem Falle gemäß Fig. 8.

Fig. 13A bis 13D zeigen weitere Ausführungsformen gemäß der Erfindung. Während diese Figuren schematisch verschiedene Formen des Eckb ;-reiches des Aluminium-Schutzringes mit 160 μπι Breite bei iner Halbleiteranordnung zeigen, ist der übrige Aufbau ier Halbleiteranordnung der gleiche, wie er oben ^;m Zusammenhang mit den Fig. 3 bis 6 erläu-

-14-tert worden ist.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 13A entspricht dem Fall, wo ein länglicher Schlitz ausgebildet ist, so daß seine Länge I₁ von der Ecke des Schutzringes 260 tun sein kann. Figur 13B zeigt einen Fall, wo drei kur"ze Schlitze 13a, 13b und 13c nebeneinander angeordnet sind. Figur 13C zeigt einen Fall, wo kleine viereckige Löcher 25 in einer L-förmigen Anordnung 24 vorgesehen sind. Die Ausführungsform ist insofern vorteilhafter als der Fall der Ausbildung des L-förmigen Schlitzes, als die Zunahme des Widerstandes im Eckbereich des Schutzringes verhindert werden kann. Figur 13D zeigt einen Fall, wo kleine Löcher 25 in drei L-förmigen Reihen 24a, 24b und 24c angeordnet sind. Die Größe des Loches 25 beträgt in diesem Falle beispielsweise 10 μπι Kantenlänge.

Bei den Ausführungsformen nach Fig. 1.3A bis 13D wurden die Raten des Auftretens von Rissen bei den End-Passivierungsfilmen an den Eckbereichen untersucht. Die Ergebnisse sind in Fig. 12 dargestellt. Die Halbleiter-Pellets waren in diesem Falle 4,7 χ 4,7 mm², die Temperaturzyklen waren Temperaturänderungen von -55°C bis +150⁰C, die 20-mal wiederholt wurden. In gleicher Weise wie beim Falle gemaß Fig. 10 waren die Passivierungsfilme der Zwei-Schichten-Anordnung aus P-SiN/PSG und der Drei-Schichten-Anordnung aus PSG/P-SiN/PSG. In Fig. 12 entspricht'das Zeichen ο den Fällen der Verwendung von Passivierungsfilmen aus P-SiN/PSG, während das Zeichen Δ den Fall der Verwendung von Passivierungsfilmen aus PSG/P-SiN/ PSG angibt.

Wie sich aus Fig. 12 ergibt, kann die Ausfallrate der Chipecken verringert werden, indem man die Schlitze sowie die Reihen von Löchern vorsieht.

Wie sich aus den oben beschriebenen Ausführungsformen gemäß der Erfindung ergibt, werden Mittel zur Verringerung der Breite des Schutzringes im Eckbereich, wie z.B. die Schlitze und die Reihen von Löchern zum Eckbereich des Schutzringes hinzugefügt. Somit kann die Beanspruchung, welche das Formungs-Kunstharz auf die Passivierungsfilme ausübt, die an den Schutzring im Eckbereich angrenzen, verringert werden, so daß Risse in den Passivierungsfilmen verhindert werden können.

Dabei ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann der Aufbau und die Form des Passivierungsfilmes, der auf dem Schutzring aus Aluminium auszubilden ist, in entsprechender Weise angepaßt modifiziert werden.

Die Form des Schutzringes selbst wird manchmal abgewandelt, und zwar in Abhängigkeit von der Anordnung der internen Schaltungen oder der Anschlußstellen. Das aus Kunstharz bestehende Dichtungsteil kann ohne weiteres ein Unterschicht-Kunstharz enthalten, das direkt auf die Oberfläche des Schutzringteiles aufgebracht ist. Während Aluminium als Material für den Schutzring angegeben worden ist, können selbstverständlich auch andere Metallfilme verwendet werden.

Außerdem ist die erfindungsgemäße Anordnung dahingehend effektiv, daß die Feuchtigkeits-Widerstandsfähigkeit erhöht wird, wenn die Erfindung bei Halbleiteranordnungen zur Anwendung gelangt, die einen Schutzring haben und die einen Passivierungsfilm verwenden, der in Kontakt mit den Verdrahtungen liegt und eine hohe Konzentration an Phosphor enthält, insbesondere bei der Anwendung"auf Halbleiteranordnungen, wie z.B. in Kunststoff eingeformte

hochintegrierte Schaltungen.
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Claims

Halbleiteranordnung Patentansprüche

/i/. Halbleiteranordnung, mit Elementbereichen, die in einer Hauptfläche eines im wesentlichen tot rayoiuil en HaIbleitersubstrats ausgebildet sind, mit einem ringförmigen leitenden Film, der auf einem Isolierfilm auf der Hauptfläche des Halbleitersubstrats so ausgebildet ist, daß er sich längs eines Umfangsteiles der Hauptfläche erstreckt, und mit einem Dichtungsteil aus

Kunstharz, in das das Halbleitersubstrat eingeformt *

ist, dadurch gekennzeichnet , daß der % leitende Film (12) zumindest einen Schlitz (13) oder ^

eine Vielzahl von angeordneten Löchern (25)_; um im wesentlichen eine Breite zu begrenzen, in zumindest einer Ecke des Halbleitersubstrats (17) aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Film (12, 14, 15) mit einem Film aus Phosphorsilikatglas (16) überzogen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Film (12, 14, 15) mit dem Halb- -.. ., leit'ersubstrat (17) an einem äußeren Endteil (23)

des Ringes (12) elektrisch verbunden ist. 25
4. Anordnung nach eir^"i der Ansprüche T bis 3> dadurch <« gekennzeichnet, daß ier Schlitz (13) L-förmig ist

(Fig. 13A, 13B). *

« t) Bk
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Löchern (25) in einer L-förmigen Anordnung (24) vorgesehen sind (Fig. 13C, 13D).
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Film (12, 14, 15) aus Aluminium besteht.