JPH0738429B2 - Method of manufacturing memory device - Google Patents

Method of manufacturing memory device

Info

Publication number
JPH0738429B2
JPH0738429B2 JP60105190A JP10519085A JPH0738429B2 JP H0738429 B2 JPH0738429 B2 JP H0738429B2 JP 60105190 A JP60105190 A JP 60105190A JP 10519085 A JP10519085 A JP 10519085A JP H0738429 B2 JPH0738429 B2 JP H0738429B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory element
ray
rays
energy
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60105190A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61263246A (en
Inventor
真司 三井
Original Assignee
松下電子工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 松下電子工業株式会社 filed Critical 松下電子工業株式会社
Priority to JP60105190A priority Critical patent/JPH0738429B2/en
Publication of JPS61263246A publication Critical patent/JPS61263246A/en
Publication of JPH0738429B2 publication Critical patent/JPH0738429B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/552Protection against radiation, e.g. light or electromagnetic waves
    • H01L23/556Protection against radiation, e.g. light or electromagnetic waves against alpha rays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3157Partial encapsulation or coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、α線に対する耐性をもったメモリ素子の製造
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a memory device having resistance to alpha rays.

従来の技術 半導体メモリ素子に放射線、例えばα線が照射される
と、α線による電離作用で半導体基板中に電子−正孔対
が発生し、特にメモリセルがP型Si基板のnチャンネル
MOSトランジスタで構成されている場合、正孔は基板電
極に流れ落ち、電子は活性領域に収集され、記憶情報の
反転が起こる。この現象は「ソフトエラー」と呼ばれ、
パッケージ材料中に含まれる微量のウランU、トリウム
Thが崩壊する際に発生するα線によって起こる。このソ
フトエラーを防止する対策として「パッケージ材料を
高純度化してU:Thの量を減少させる。素子表面に高純
度なα線遮蔽材をコーティングする。素子自身をα線
に対して強い構造にする。」といった手段があるが、最
も容易で効果の高い手段としてが広く採用されてい
る。
2. Description of the Related Art When a semiconductor memory device is irradiated with radiation, for example, α-rays, electron-hole pairs are generated in the semiconductor substrate due to ionization by the α-rays.
In the case of a MOS transistor, holes flow down to the substrate electrode, electrons are collected in the active region, and inversion of stored information occurs. This phenomenon is called "soft error",
Trace amounts of uranium U and thorium contained in packaging materials
It is caused by alpha rays generated when Th decays. As a measure to prevent this soft error, "the package material is highly purified to reduce the amount of U: Th. The element surface is coated with a high-purity α-ray shielding material. The element itself has a structure that is strong against α-rays. There is a means such as “Yes.”, But the easiest and most effective method is widely adopted.

発明が解決しようとする問題点 一般に、α線遮蔽手段は、チップ上に高純度なポリイミ
ド樹脂やシリコーン樹脂を滴下することが主流である。
ところが、製作されたメモリ素子によってα線耐量が異
なるため、実験的にコーティングの滴下量を変化させて
コーティング膜厚を変化させ、各々の膜厚での素子効果
を人工α線の強制照射によってソフトエラーの加速試験
を行って評価し、得られた情報からコーティング膜厚を
決定していた。しかし、実際のパッケージ材料中のウラ
ン・トリウムから放出されるα線のエネルギーは最高9M
ev付近まで分布しており、加速試験に用いられる人工α
線源のエネルギー分布は5.5Mev付近に集中しているた
め、実験値から得られた最適コーティング膜厚では5.5M
ev以上のエネルギーを有するα線を遮蔽しきれていない
という問題点があった。さらに、この問題点に対する懸
念から必要以上のコーティング材の滴下によって樹脂封
止形半導体メモリ装置では、チップ上の封止樹脂膜厚を
著しく薄くする結果となり、機械的強度の低下を引き起
こすといった問題点があった。
Problems to be Solved by the Invention Generally, in the α ray shielding means, it is a mainstream to drop a high-purity polyimide resin or silicone resin on a chip.
However, since the α-ray resistance varies depending on the manufactured memory device, the coating film thickness is changed by changing the coating drop amount experimentally, and the device effect at each film thickness is softened by forced irradiation with artificial α-rays. An error acceleration test was performed and evaluated, and the coating film thickness was determined from the obtained information. However, the energy of α rays emitted from uranium and thorium in the actual packaging material is up to 9M.
It is distributed up to near ev and is an artificial α used for accelerated tests.
Since the energy distribution of the radiation source is concentrated around 5.5 Mev, the optimum coating thickness obtained from the experimental value is 5.5 M
There is a problem that it cannot shield α rays having energy of ev or more. Further, due to the concern about this problem, in the resin-sealed semiconductor memory device, the film thickness of the sealing resin on the chip is significantly reduced in the resin-sealed semiconductor memory device by dropping more coating material than necessary, which causes a decrease in mechanical strength. was there.

問題点を解決するための手段 本願発明では、上述の問題点を解決するために、α線の
放射源からの距離とその距離における入射エネルギーの
大きさを算出する第1の工程と、メモリ素子に前記α線
を照射しつつ、書き込み/読み出し動作を行って、かつ
前記放射源と前記メモリ素子との距離を変えて、前記メ
モリ素子がソフトエラーを発生する前記放射源と前記メ
モリ素子間の臨界距離および第1の工程に基づいてその
ときの臨界入射エネルギーを求める第2の工程と、前記
メモリ素子に被冠するコーティング材料に前記α線を照
射して所定の膜厚における前記α線のエネルギーを求め
る第3の工程とを備え、前記臨界入射エネルギーと第3
の工程に基づいて、前記コーティング材料の最適膜厚を
導き出して前記メモリ素子上コーティング材料を被冠す
る。
Means for Solving the Problems According to the present invention, in order to solve the above-described problems, a first step of calculating a distance from a radiation source of α-rays and the magnitude of incident energy at that distance, and a memory element Between the radiation source and the memory element in which the memory element generates a soft error by performing the writing / reading operation while changing the distance between the radiation source and the memory element while irradiating the α-ray with A second step of determining the critical incident energy at that time based on the critical distance and the first step, and irradiating the α-ray to the coating material to be capped on the memory element to obtain the α-ray of the predetermined film thickness. And a third step of obtaining energy, the critical incident energy and the third step
Based on the above process, the optimum film thickness of the coating material is derived and the coating material on the memory element is capped.

作用 上述の方法によれば、α線強制照射による加速試験の結
果からソフトエラーの発生する臨界エネルギーが求ま
り、この臨界エネルギーとコーティング樹脂のα線エネ
ルギー阻止効果の検出結果を対比させることによって、
α線耐量の異なるメモリ素子のいずれに対しても最適な
コーティング膜厚を決定することが可能になる。
Action According to the method described above, the critical energy at which a soft error occurs is obtained from the result of the acceleration test by the α-ray forced irradiation, and by comparing this critical energy with the detection result of the α-ray energy blocking effect of the coating resin,
It becomes possible to determine the optimum coating film thickness for any of the memory elements having different α-ray tolerance.

実施例 以下に本発明の実施例の説明を行う。第1図は、本発明
を実施する際の流れ図である。まず第1の工程として、
α線源からの距離とその距離におけるα線入射エネルギ
ーの大きさの関係を理論計算または実験によって算出す
る。α線源としては、同線源からの放出エネルギーの約
90%が5.5Mev付近に集中している人工241Am(アメリシ
ウム241)が適当である。次に第2の工程として、この
α線をメモリ素子に照射しつつ該メモリ素子に書き込み
/読み出し動作を行って該メモリ素子がソフトエラーを
生じるときのα線源とメモリ素子との距離を求める。こ
のときにメモリ素子にはコーティング材は被冠せずに空
気が介在されているだけである。これによって、α線源
からの距離とソフトエラー率との関係が求まる。また、
α線源からの距離が求まると第1の工程で求めた関係に
より、そのときのα線の入射エネルギーが判明する。併
せて、ソフトエラーが生じないか或いは無視できるとこ
ろの臨界入射エネルギーが求めることができる。つぎに
第3の工程としてコーティング材に採用する材料にα線
を照射して、所定の膜厚での入射エネルギーの大きさを
求めておく。以上の第1〜第3の工程から最適なコーテ
ィング膜厚が求められる。
Examples Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is a flow chart for carrying out the present invention. First, as the first step,
The relationship between the distance from the α-ray source and the magnitude of the α-ray incident energy at that distance is calculated by theoretical calculation or experiment. As an α-ray source, about the energy emitted from the same source
Artificial 241Am (Americium 241), where 90% is concentrated around 5.5 Mev, is suitable. Next, as a second step, the distance between the α-ray source and the memory element when the soft error occurs in the memory element is performed by performing the write / read operation on the memory element while irradiating the memory element with this α-ray. . At this time, the memory element is not covered with a coating material but only has air interposed. By this, the relationship between the distance from the α-ray source and the soft error rate can be obtained. Also,
When the distance from the α-ray source is obtained, the incident energy of the α-ray at that time is found from the relationship obtained in the first step. At the same time, the critical incident energy at which soft error does not occur or can be ignored can be obtained. Next, in the third step, the material used for the coating material is irradiated with α-rays, and the magnitude of incident energy at a predetermined film thickness is obtained. The optimum coating film thickness is obtained from the above first to third steps.

第2図は、第1の工程で求めたところの理論計算または
実測で得た線源距離とその距離でのα線の入射エネルギ
ーとの関係を示す。第2図に示したものは線源が零での
α線の大きさは約5.5Mevであり、線源距離が3.0cmでは
約1.0Mevの入射エネルギーであることを示している。
FIG. 2 shows the relationship between the source distance obtained by theoretical calculation or actual measurement obtained in the first step and the incident energy of α rays at that distance. The one shown in FIG. 2 shows that the size of the α ray at the zero source is about 5.5 Mev and the incident energy is about 1.0 Mev when the source distance is 3.0 cm.

第3図は第2の工程に対応している。コーティングされ
ないメモリ素子にα線を照射し、α線の線源からの距離
とソフトエラーが生じた関係の実測値を示している。た
とえば、α線の入射エネルギーが5.5Mev(すなわち、線
源のエネルギー)でのソフトエラー率は約0.45を示して
いる。すなわち、全体の45%がソフトエラーが起こった
ことを示す。また、入射エネルギーが1.0Mevではソフト
エラー率が零であったことを示す。したがって、ソフト
エラーを完全に零にするためには、メモリ素子に到来す
るα線の入射エネルギーが、被冠するコーティング材で
1.0Mev以下のエネルギーに減衰するような厚みに選ぶこ
とを示唆している。この1.0Mevが臨界エネルギーという
ことになる。但し、必ずしもソフトエラーが零になる入
射エネルギーを臨界エネルギーとする必要はない。実用
上支障がないソフトエラー率に選んでもよい。また、第
3図示の特性はメモリの容量や大きさあるいはメモリ素
子構造によって変わってくるものであるから、これらに
応じた特性図をいくつか用意しておく必要がある。
FIG. 3 corresponds to the second step. The measured values of the relationship between the distance from the radiation source of the α ray and the soft error are shown when the uncoated memory element is irradiated with the α ray. For example, when the incident energy of α rays is 5.5 Mev (that is, the energy of the source), the soft error rate is about 0.45. That is, 45% of the total indicates that a soft error has occurred. We also show that the soft error rate was zero when the incident energy was 1.0 Mev. Therefore, in order to completely eliminate the soft error, the incident energy of α-rays arriving at the memory element is
It suggests that the thickness should be selected so that the energy is attenuated to 1.0 Mev or less. This 1.0 Mev is the critical energy. However, the incident energy at which the soft error becomes zero does not necessarily have to be the critical energy. You may choose a soft error rate that does not hinder practical use. Further, since the characteristics shown in FIG. 3 vary depending on the capacity and size of the memory or the memory element structure, it is necessary to prepare some characteristic diagrams corresponding to these.

第4図は第3の工程に対応し、例えばポリイミド樹脂に
α線を照射して、ある膜厚でのα線の入射(残存)エネ
ルギーを示している。たとえば、コーティング膜厚が零
(すなわち、線源に接した点)では約8.8Mevの入射エネ
ルギーあったことを示す。また、コーティング膜厚が20
μmのところでは、約5.0Mevのエネルギーであったこと
を示す。また、膜厚が約70μmではα線の入射エネルギ
ーがほぼ零であったことを示している。
FIG. 4 corresponds to the third step, and shows incident (residual) energy of α-rays at a certain film thickness, for example, by irradiating the polyimide resin with α-rays. For example, it shows that when the coating thickness is zero (that is, at the point of contact with the radiation source), the incident energy is about 8.8 Mev. Also, the coating thickness is 20
At μm, it indicates that the energy was about 5.0 Mev. Further, it is shown that the incident energy of α ray is almost zero when the film thickness is about 70 μm.

さて、本発明でメモリ素子にコーティングする樹脂の膜
厚は次のステップで決める。まず、第2の工程で求めた
第3図の実測値より臨界入射エネルギーが決まる。第3
図で求められた臨界エネルギーの値は、1.0Mevである。
この1.0Mevの値を第3の工程で求めた第4図の“α線の
入射エネルギー”の目盛(縦軸)に合わせ、そのときの
“コーティング膜厚”の目盛(横軸)を読むとその値は
約55μmを示している。したがって、α線によるソフト
エラー発生を抑えるためには少なくとも55μm以上のポ
リイミド樹脂をコーティングすればよいことになる。な
お、樹脂はポリイミド樹脂に限らずα線に吸収し減衰さ
せる材料であればよい。また、数種類の樹脂について、
第4図に示した特性図を用意しておけば、それぞれのメ
モリ素子の臨界入射エネルギーに応じた樹脂を選ぶこと
ができるから、樹脂が必要以上に高価なものを採用する
こともなくなるし、過度に膜厚を厚くする必要もなくな
る。
Now, in the present invention, the film thickness of the resin coating the memory element is determined in the next step. First, the critical incident energy is determined from the actually measured value of FIG. 3 obtained in the second step. Third
The critical energy value found in the figure is 1.0 Mev.
The value of 1.0 Mev is adjusted to the scale of the "incident energy of α rays" (vertical axis) in Fig. 4 obtained in the third step, and the scale of the "coating film thickness" (horizontal axis) is read. The value is about 55 μm. Therefore, in order to suppress the occurrence of a soft error due to α rays, it is sufficient to coat at least 55 μm or more of polyimide resin. The resin is not limited to the polyimide resin and may be any material that absorbs and attenuates α rays. Also, for several types of resins,
If the characteristic diagram shown in FIG. 4 is prepared, the resin can be selected according to the critical incident energy of each memory element, so that it is not necessary to use a resin which is more expensive than necessary. There is no need to excessively increase the film thickness.

発明の効果 以上述べてきたように本発明は、メモリ容量,メモリ素
子の大きさ,メモリ素子構造,パッケージ等の違いによ
る耐α線特性と、被冠するコーティング材料の耐α線特
性を別々に準備し,これらを組合わせることで完成品で
のメモリ集積回路装置における最適な材料とその膜厚を
完成品の前の状態で決定しておくことが可能となる。そ
の結果、メモリ集積回路装置の完成品に最適なコーティ
ング材料とその膜厚を過不足なく皮冠することができ
る。したがって、必要以上に厚いコーティング材を被冠
することがなくなるから、メモリ素子上のパッケージの
樹脂の厚みを厚くできるので、機械的強度の低下を防止
することも奏される。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, α-ray resistance characteristics due to differences in memory capacity, memory element size, memory element structure, package, etc. and α-ray resistance characteristics of the coating material to be capped are separately set. By preparing and combining these, it is possible to determine the optimum material and its film thickness in the memory integrated circuit device in the finished product in the state before the finished product. As a result, the optimum coating material and its film thickness can be applied to the finished product of the memory integrated circuit device without excess or deficiency. Therefore, it is possible to increase the thickness of the resin of the package on the memory element without covering the coating material with an unnecessarily thick coating material, and it is also possible to prevent a decrease in mechanical strength.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明を実施する際の流れ図、第2図はメモリ
素子までの線源距離と素子へのα線の入射エネルギーの
関係を示す特性図、第3図はα線の入射エネルギー(線
源距離)とソフトエラー率の関係を示す特性図、第4図
は本発明実施例のコーティング樹脂の膜厚とメモリ素子
へのα線の入射エネルギーの関係を示す特性図である。
FIG. 1 is a flow chart for carrying out the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the radiation source distance to the memory element and the incident energy of α rays to the element, and FIG. 3 is the incident energy of α rays ( FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the radiation source distance) and the soft error rate, and FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the film thickness of the coating resin of the present invention and the incident energy of α rays to the memory element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】α線の放射源からの距離とその距離におけ
る入射エネルギーの大きさを算出する第1の工程と、メ
モリ素子に前記α線を照射しつつ、書き込み/読み出し
動作を行って、かつ前記放射源と前記メモリ素子との距
離を変えて、前記メモリ素子がソフトエラーを発生する
前記放射源と前記メモリ素子間の臨界距離および第1の
工程よりそのときの臨界入射エネルギーを求める第2の
工程と、前記メモリ素子に被冠するコーティング材料に
前記α線を照射して所定の膜厚における前記α線のエネ
ルギーを求める第3の工程とを備え、前記臨界入射エネ
ルギーと第3の工程に基づいて、前記コーティング材料
の最適膜厚を導き出して前記メモリ素子上にコーティン
グ材料を被冠することを特徴とするメモリ素子の製造方
法。
1. A first step of calculating the distance of an α-ray from a radiation source and the magnitude of incident energy at that distance, and writing / reading operation while irradiating the α-ray to a memory element, And changing the distance between the radiation source and the memory element to obtain a critical distance between the radiation source and the memory element at which the memory element causes a soft error and the critical incident energy at that time from the first step. The second step, and the third step of irradiating the coating material covering the memory element with the α-rays to obtain the energy of the α-rays in a predetermined film thickness. A method of manufacturing a memory device, comprising: deriving an optimum film thickness of the coating material based on the steps and applying a coating material onto the memory device.
JP60105190A 1985-05-17 1985-05-17 Method of manufacturing memory device Expired - Lifetime JPH0738429B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60105190A JPH0738429B2 (en) 1985-05-17 1985-05-17 Method of manufacturing memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60105190A JPH0738429B2 (en) 1985-05-17 1985-05-17 Method of manufacturing memory device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61263246A JPS61263246A (en) 1986-11-21
JPH0738429B2 true JPH0738429B2 (en) 1995-04-26

Family

ID=14400752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60105190A Expired - Lifetime JPH0738429B2 (en) 1985-05-17 1985-05-17 Method of manufacturing memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0738429B2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6015152A (en) * 1983-07-06 1985-01-25 住友電気工業株式会社 Manufacture of electric wave absorber

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61263246A (en) 1986-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
May et al. A new physical mechanism for soft errors in dynamic memories
May et al. Alpha-particle-induced soft errors in dynamic memories
US5321269A (en) Neutron individual dose meter, neutron dose rate meter, neutron detector and its method of manufacture
May Soft errors in VLSI: Present and future
Gordon et al. Alpha-particle emission energy spectra from materials used for solder bumps
US7238547B2 (en) Packaging integrated circuits for accelerated detection of transient particle induced soft error rates
US8471215B1 (en) Integrated circuit sample preparation for alpha emission measurements
Gadlage et al. Directional dependence of Co-60 irradiation on the total dose response of flash memories
JPH0738429B2 (en) Method of manufacturing memory device
EP0045561B1 (en) Semiconductor device comprising memory circuits
Adair et al. Preparation and characterization of neutron dosimeter materials
JPH0693320B2 (en) Evaluation method of soft error of semiconductor memory
Lee et al. Development of Gd-pMOSFET dosimeter for thermal neutron dosimetry
JPH0294469A (en) Semiconductor memory
JPH01248070A (en) Apparatus for testing semiconductor device
JPS5813749Y2 (en) α-ray resistance test equipment for semiconductor integrated circuits
Mori et al. Detection technique with alpha-tracking and emissivity comparison
JPS6219064B2 (en)
JPS6074551A (en) Semiconductor device
JPS6028139Y2 (en) semiconductor equipment
JPS5860545A (en) Preparation of semiconductor device
JPS6325746Y2 (en)
JPS5919368A (en) Semiconductor memory device
Frank et al. A passive neutron spectrometer using a nuclear track detector
JPS6383681A (en) Testing method for semiconductor device