DE3708251A1 - Halbleiterbauelement - Google Patents

Halbleiterbauelement

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    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond

Description

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement, insbesondere einen Halbleiterspeicher, der durch ultraviolette Bestrahlung löschbar ist.
Der gattungsgemäße Stand der Technik soll im folgenden anhand der Fig. 3 und 4 erläutert werden.
Fig. 3 zeigt das übliche Layout des Chips eines Halbleiterbauelementes, das eine durch ultraviolette Bestrahlung löschbare Halbleiterspeichervorrichtung enthält.
  • Die Bezugsziffern der Fig. 3 haben folgende Bezeichnung 1: Halbleiterchip.
    2 a: Anschlußelektroden auf dem Halbleiterchip 1 zum Bonden der Anschlußdrähte,
    2 b: Fenster für die Elektroden,
    3: Schutzfilm auf der Oberfläche des Halbleiterchips 1, der Silikon-Nitrit, Silikon-Dioxid oder beides aufweist,
    4: Metalldraht zur Verbindung der Bondelektrode 2 a mit einem Gehäuseanschluß,
    5: Transparentes Fenster des Gehäuses über dem Halbleiterchip 1,
    6: Hohlraum, der mit inaktivem Gas gefüllt ist.
Bei integrierten Schaltkreisen, die mit herkömmlichen durch ultraviolette Strahlung löschbaren Speichervorrichtung versehen sind, sind die oberste Schutzschicht 3 und das transparente Fenster 5 aus Material gebildet, das für ultraviolette Strahlen durchlässig ist. Entsprechend wird beim Auslesen eine Abdeckung auf dem transparenten Fenster 5 angebracht, um ultraviolette Strahlung abzuschirmen und zum Löschen des Speicherinhalts diese Adeckung entfernt und das Fenster ultravioletter Strahlung aussetzt.
Der oben beschriebene Schaltkreis ist vom Typ der durch ultraviolette Strahlung löschbaren Elemente und so dimensioniert, daß Lösch- und Schreiboperationen wiederholt durchgeführt werden können und außerdem auf demselben Chip eine Baugruppe integriert werden kann, die zum Einschreiben dient. Diese Baugruppe zum Einschreiben von Informationen ist so ausgelegt, daß sie ein Chip verwendet, das, mit einer mit ultravioletter Stahlung löschbaren Speichervorrichtung versehen, so dimensioniert ist, daß die Schreiboperation nur einmal ausgeführt und daß der Speicherinhalt danach nicht mehr gelöscht werden kann. Dementsprechend wird dieses Element als "OTP" (One Time Programmable Semiconductor Element) bezeichnet.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines solchen Elementes, wobei die Bezugsziffer 7 Preßmaterial bezeichnet. Dieses Halbleiterbauelement ist durch die Verwendung eines Preßgehäuses billiger als das in Fig. 3 gezeigte mit einem transparenten Fenster. Die Vorrichtung enthält keine Hohlräume, die in Fig. 3 mit 6 bezeichnet sind, außerdem stehen das Preßmaterial und der Halbleiterchip in Kontakt miteinander.
Das OTP-Element nach dem Stand der Technik ist in dieser Weise konstruiert und hat den Vorteil eines geringen Preises. Da jedoch das Preßmaterial des Gehäuses und der Halbleiterchip beim Stand der Technik miteinander in Verbindung stehen, ist es nicht auszuschließen, daß nach der Herstellung aufgrund des Druckes des Preßmaterials, der örtlichen auf den Halbleiterchip durch die Füllmasse ausgeübten Spannungen oder der Differenz in der thermischen Ausdehnung zwischen der obersten Schutzschicht des Halbleiterchips und des Preßmaterials Defekte nach der Herstellung auftreten. Weiterhin ist es schwierig bzw. unmöglich, nach der Herstellung Teste durchzuführen und die fehlerhaften Bauteile zu entfernen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterbauelement mit hoher Zuverlässigkeit zu schaffen, bei dem keine Fehler nach der Herstellung auftreten.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 anggeben. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens zum Inhalt.
Entsprechend der Erfindung wird ein Halbleiterbauelement durch Plastik-Pressung eines Halbleiterchips eines mit ultravioletten Strahlen löschbaren EPROM's geschaffen, indem sich ein für ultraviolette Strahlen durchlässiger Harzfilm zwischen dem Halbleiterchip und dem Preßmaterial befindet, so daß ein Teil oder die gesamte Oberfläche des Halbleiterchips mit Ausnahme der für das Bonden der Elektroden vorgesehenen Stellen bedeckt ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 die Querschnittsdarstellung eines Halbleiterbauelementes entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 die Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 die Querschnittsdarstellung eines mit ultravioletten Strahlen wiederholt löschbaren Halbleiterbauelementes nach dem Stand der Technik, und
Fig. 4 die Querschnittsdarstellung eines OPT-Elementes nach dem Stand der Technik.
  • Die Bezugsziffern in Fig. 1 haben dabei folgende Bedeutungen: 1: Halbleiterchip
    2 a: Elektroden zum Bonden der Anschlüsse
    2 b: Elektrofenster
    3: Schutzfilm auf der Oberfläche des Halbleiterchips 1
    4: Metalldraht zur Verbindung der Bondelektrode 2 a mit einem Gehäuseanschluß
    7: Preßmaterial des Gehäuses
    8: auf der Oberfläche des Schutzfilms 3 angebrachter und für ultraviolette Strahlen durchlässiger Harzfilm
Im folgenden soll das Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauelementes beschrieben werden.
Zunächst wird ein Oberflächenschutzfilm 3 auf das Halbleiterplättchen (Halbleiterchip 1) gelegt, wobei ein Elektrodenfenster 2 b freigelassen und eine für ultraviolette Strahlen durchlässige Polyimidschicht 8 auf dem Plättchen gleichmäßig durch Rotation aufgebracht wird. Anschließend wird der Polyimid-Harzfilm 8 im allgemeinen durch Photolithographie mit dem gewünschten Muster versehen, der Halbleiterchip 1 zur Löschung des Speicherinhaltes ultraviolett bestrahlt und schließlich das gesamte Element durch Preßmaterial 7 versiegelt.
Bei dieser Anordnung dient die für ultraviolette Stahlen durchlässige Harzschicht 8 als Puffer für lokale Spannungen, die zwischen dem Halbleiterchip 1 und dem Preßmaterial 7 auftreten können. Auf diese Weise ist es möglich, die Herstellung fehlerhafter Halbleiterbauelemente durch Puffern der Spannungen zwischen dem Preßmaterial 7 und dem Halbleiterchip 1 zu vermeiden. Diese örtlichen Spannungen treten unmittelbar nach der Herstellung des Preßgehäuses durch die Verwendung von Füllmaterial auf. Ein weiterer Vorteil ist, daß das Element unempfindlich gegen Feuchtigkeit ist. Da außerdem das Pufferharz für ultraviolette Stahlen durchlässig ist, kann die Löschung des Speicherinhaltes durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht nach Aufbringen des Harzes erfolgen.
Der Harzfilm wird vorzugsweise dort aufgebracht, wo Bauteile wie Transistoren oder Speicherzellen liegen, da diese Teile im Vergleich zu denen, wo Drähte angebracht sind, weniger Festigkeit aufweisen. Insbesondere Differentialverstärker sollten durch solch eine Harzschicht geschützt sein, da die Eigenschaften von Differentialvestärkern von einer Vielzahl von Transistoren abhängen und Spannungen leicht zu Beeinflussungen führen können.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Hierbei erstreckt sich die für ultraviolette Strahlen durchlässige Harzschicht über die gesamte Oberfläche des Halbleiterchips mit Ausnahme der zum Bonden der Elektroden vorgesehenen Stellen.
Das als UV-durchlässiges Material verwendete Polyimid kann durch jedes Harz mit entsprechender Festigkeit und UV-Durchlässigkeit ersetzt werden, ohne daß sich an den oben beschriebenen Effekten etwas ändert.
Das gewünschte Muster des UV-durchlässigen Harzfilmes erhält man in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel durch Photolithographie, es sind jedoch auch andere Verfahren denkbar, mit denen man das gewünschte Muster bei gleichmäßiger Dicke der Harzschicht erzielen kann.

Claims (3)

1. Halbleiterbauelement, eingebettet in ein Plastik-Preßteil, mit einem durch ultravioletten Strahlen löschbaren EPROM-Halbleiterchip, dadurch gekennzeichnet, daß ein für ultraviolette Strahlen durchlässiger Harzfilm zwischen das Halbleiterchip und das Plastikmaterial eingefügt ist und einen Teil oder die gesamte Oberfläche des Halbleiterchips mit Ausnahme der zum Bonden der Elektroden vorgesehenen Stellen bedeckt.
2. Halbleiterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Harzfilm bedeckte Teil der Oberfläche ein Bauelement des Halbleiterchips umfaßt.
3. Halbleiterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Harzfilm bedeckte Teil der Oberfläche einen Differentialverstärker umfaßt.
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