JPS5931045A - 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
樹脂封止形半導体装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体封止用樹脂からのα線照射によってメ
モリーICにソフトエラーが生じるのを防止した樹脂封
止形半導体装置に関するものである。
モリーICにソフトエラーが生じるのを防止した樹脂封
止形半導体装置に関するものである。
近年、半導体メモリーICの高密度化に伴ない、ダイナ
ミック・メモリー・セルの蓄積セルサイズが縮少し、半
導体封止用樹脂から発生するα線がメモリー中の蓄積デ
ータを逆転させるというソフトエラー現象が問題となっ
ている。このソフトエラー現象の原因となるα線は主に
封止樹脂中の無機成分である二酸化珪素、三酸化アンチ
モン、カーボンなどに含まれる放射性同位元素であるウ
ラン(U)やトリウム(Th )の放射線崩壊により発
生することか知られている このα線によるソフトエラー現象を防止するために現在
とられている手段は、α線が物質の透過に際して急激に
エネルギーを失なっていく性質を利用して、半導体チッ
プ上のメモリー領域にα線遮蔽用に高分子有機材料の被
膜を形成する方法である。
ミック・メモリー・セルの蓄積セルサイズが縮少し、半
導体封止用樹脂から発生するα線がメモリー中の蓄積デ
ータを逆転させるというソフトエラー現象が問題となっ
ている。このソフトエラー現象の原因となるα線は主に
封止樹脂中の無機成分である二酸化珪素、三酸化アンチ
モン、カーボンなどに含まれる放射性同位元素であるウ
ラン(U)やトリウム(Th )の放射線崩壊により発
生することか知られている このα線によるソフトエラー現象を防止するために現在
とられている手段は、α線が物質の透過に際して急激に
エネルギーを失なっていく性質を利用して、半導体チッ
プ上のメモリー領域にα線遮蔽用に高分子有機材料の被
膜を形成する方法である。
以下に従来の具体的な方法を列挙する。
(12半導体チップの表面に高分子有機材料をスピンコ
ードする。この方法ではスピンコード後にボンディング
・パッド部分をエツチングする必要があるし、α線遮蔽
に必要な厚みを得られないという欠点がある。
ードする。この方法ではスピンコード後にボンディング
・パッド部分をエツチングする必要があるし、α線遮蔽
に必要な厚みを得られないという欠点がある。
(2)半導体チップの表面に高分子有機材料のシートを
貼り付ける。この方法では貼付けの位置精度が出にくい
し、貼り付は時にチップ表面とシートの間に残るボイド
により耐湿性に問題が起きるという欠点がある。
貼り付ける。この方法では貼付けの位置精度が出にくい
し、貼り付は時にチップ表面とシートの間に残るボイド
により耐湿性に問題が起きるという欠点がある。
(3)半導体チップの表面に高分子有機材料をポツティ
ングする。この方法でも半導体チップの電極から外部リ
ードに接続するAu線がポツティングした高分子有機材
料によって被覆され、半導体封止用樹脂で封止した後に
封止樹脂とポツティングした高分子有機材料との熱膨張
係数の違いにより、両者の界面でAu線がぜん断により
破断するという問題がおきる。
ングする。この方法でも半導体チップの電極から外部リ
ードに接続するAu線がポツティングした高分子有機材
料によって被覆され、半導体封止用樹脂で封止した後に
封止樹脂とポツティングした高分子有機材料との熱膨張
係数の違いにより、両者の界面でAu線がぜん断により
破断するという問題がおきる。
この場合、ポリイミドなどの高分子有機材料を用いると
、スピンコードあるいはポツテング後に高温、長時間の
キュアが必要なため、その間にパッドのA6とAu線の
接合部に脆い金属間化合物(パープル・プレーグ)が生
成するという問題がある。
、スピンコードあるいはポツテング後に高温、長時間の
キュアが必要なため、その間にパッドのA6とAu線の
接合部に脆い金属間化合物(パープル・プレーグ)が生
成するという問題がある。
以上のような高分子有機材料で半導体チップ表面を被覆
するという方法に対して、封止樹脂中のα線発生源であ
る無機物質中のウラン(U)、トリウム(Th )の含
有量を減少させる試みもなされている。具体的な例とし
ては、無機物質のうちで、封止樹脂中の含有量が最も多
く、主なα線発生源であると考えられている充填剤に、
気相状態にした珪素化合物から生成された二酸化珪素(
Si(h)の微粉末を用いる方法がある。このようにし
て得られた二酸化珪素(S i(h )はウラン(U)
、トリウム(Th)の含有量が少なく、半導体封止樹脂
の充填剤として用いた場合、ソフトエラーの発生が少な
り、シかも現状のIC製造工程をそのまま使えるという
利点があるが、二酸化珪素の製造にコストがかかるため
、ICの材料コストが高くなるという問題がある3゜ 本発明は以上のような点に鑑みて、半導体チップ表面に
ポリイミド系の有機材料で厚みが1μm以上の表面保護
被膜を形成し、その上にα線発生源となる放射線同位元
素含有鰍が0.1ppb以下の充填剤を混入させたエポ
キシ系樹脂をポツティングしさらにそれを通常の半導体
封止用樹脂で封止してなることを特徴とする樹脂封止形
半導体を提供するものであり、これによりα線によるソ
フトエラーを防ぎ、信頼性に優れた半導体装置を安価に
製造することが可能となる。
するという方法に対して、封止樹脂中のα線発生源であ
る無機物質中のウラン(U)、トリウム(Th )の含
有量を減少させる試みもなされている。具体的な例とし
ては、無機物質のうちで、封止樹脂中の含有量が最も多
く、主なα線発生源であると考えられている充填剤に、
気相状態にした珪素化合物から生成された二酸化珪素(
Si(h)の微粉末を用いる方法がある。このようにし
て得られた二酸化珪素(S i(h )はウラン(U)
、トリウム(Th)の含有量が少なく、半導体封止樹脂
の充填剤として用いた場合、ソフトエラーの発生が少な
り、シかも現状のIC製造工程をそのまま使えるという
利点があるが、二酸化珪素の製造にコストがかかるため
、ICの材料コストが高くなるという問題がある3゜ 本発明は以上のような点に鑑みて、半導体チップ表面に
ポリイミド系の有機材料で厚みが1μm以上の表面保護
被膜を形成し、その上にα線発生源となる放射線同位元
素含有鰍が0.1ppb以下の充填剤を混入させたエポ
キシ系樹脂をポツティングしさらにそれを通常の半導体
封止用樹脂で封止してなることを特徴とする樹脂封止形
半導体を提供するものであり、これによりα線によるソ
フトエラーを防ぎ、信頼性に優れた半導体装置を安価に
製造することが可能となる。
ここで半導体チップ表面に形成する表面保護被膜の厚み
を1μm以上とした理由は、本来この被膜がダイマウン
トの際にチップの吸着によるチップ表面のパッシベーシ
ョン膜にクラックが生成するのを防ぐことを目的とした
ものであり、厚みが1μm以下では保護被膜としての役
割をはたさないためである。
を1μm以上とした理由は、本来この被膜がダイマウン
トの際にチップの吸着によるチップ表面のパッシベーシ
ョン膜にクラックが生成するのを防ぐことを目的とした
ものであり、厚みが1μm以下では保護被膜としての役
割をはたさないためである。
また合成酸化珪素の放射性同位元素の含有量を0.1p
pb以下と限定したのは、それ以上の含有量の合成酸化
珪素を用いても実用上問題にならないだけのソフトエラ
ー防止効果が得られないためである。
pb以下と限定したのは、それ以上の含有量の合成酸化
珪素を用いても実用上問題にならないだけのソフトエラ
ー防止効果が得られないためである。
以下本発明を実施例に基づいて説明する。
図は本発明によるα線遮蔽被膜を半導体チップ上に形成
した半導体装置の断面構造を示すもので、(1)は半導
体チップの表面保護を目的としたポリミド系の有機材料
からなる表面保護被膜である。(2)はポツティングに
よって形成されたα線遮蔽用のエポキシ樹脂である。こ
のエポキシ系樹脂のボッティングはリードフレーム(3
)に半導体チップ(4)をろう材(5)でダイボンドし
、Au線(6)でワイヤボンドした後に行なわれる。ポ
ツティング用のエポキシ系樹脂の成分中、主剤であるエ
ポキシ樹脂としては、ポツティングに適した粘度のもの
を選択する。また硬化促進剤にはアミン系、酸無水物系
など一般に用いられるもので良い。充填剤としては前述
のα線発生の少ない気相状態にした珪素化合物から生成
した二酸化珪素(S iO+ )を用いる。ポツティン
グ用材料に充填剤を添加するのは、それにより熱膨張係
数を小さくし、後に封止する半導体封止用樹脂の熱膨張
供数と合わせることによりAu線の断線を防止するため
であるから、その添加風は後の封止に用いる通常の半導
体封止用樹脂の物性を考慮して決定する。
した半導体装置の断面構造を示すもので、(1)は半導
体チップの表面保護を目的としたポリミド系の有機材料
からなる表面保護被膜である。(2)はポツティングに
よって形成されたα線遮蔽用のエポキシ樹脂である。こ
のエポキシ系樹脂のボッティングはリードフレーム(3
)に半導体チップ(4)をろう材(5)でダイボンドし
、Au線(6)でワイヤボンドした後に行なわれる。ポ
ツティング用のエポキシ系樹脂の成分中、主剤であるエ
ポキシ樹脂としては、ポツティングに適した粘度のもの
を選択する。また硬化促進剤にはアミン系、酸無水物系
など一般に用いられるもので良い。充填剤としては前述
のα線発生の少ない気相状態にした珪素化合物から生成
した二酸化珪素(S iO+ )を用いる。ポツティン
グ用材料に充填剤を添加するのは、それにより熱膨張係
数を小さくし、後に封止する半導体封止用樹脂の熱膨張
供数と合わせることによりAu線の断線を防止するため
であるから、その添加風は後の封止に用いる通常の半導
体封止用樹脂の物性を考慮して決定する。
硬化促進剤、カップリング剤は耐湿性の面から検討の上
決定する4、半導体封止用樹脂に添加されている、難燃
化のためのアンチモン酸化物、着色剤としてのカーボン
ブラックなどの無機物はα線の発生源となる可能性があ
り、この場合特に添加する必要はない。
決定する4、半導体封止用樹脂に添加されている、難燃
化のためのアンチモン酸化物、着色剤としてのカーボン
ブラックなどの無機物はα線の発生源となる可能性があ
り、この場合特に添加する必要はない。
以上のようなポツティング用エポキシ系樹脂を配合し、
硬化反応が進行しない程度の温度で混合することにより
液状のポツティング材料が得られるにれをディスペンサ
ー等で100〜200″Cに加熱した半導体チップ上に
滴下することにより数分で硬化させることができる3、
低温、短時間のためポリミド樹脂の場合に問題であった
パープル・プレーグの生成も問題とならない。また本来
必要なポストキュアも、後に封止する半導体封止用樹脂
と同時に行なうため、この段階では必要ない。
硬化反応が進行しない程度の温度で混合することにより
液状のポツティング材料が得られるにれをディスペンサ
ー等で100〜200″Cに加熱した半導体チップ上に
滴下することにより数分で硬化させることができる3、
低温、短時間のためポリミド樹脂の場合に問題であった
パープル・プレーグの生成も問題とならない。また本来
必要なポストキュアも、後に封止する半導体封止用樹脂
と同時に行なうため、この段階では必要ない。
本発明により作製した64K(D)RAMのソフトエラ
ー発生率を、従来の方法により作製した6 4 K (
D)RAMのものと比較した結果を下表に示す。
ー発生率を、従来の方法により作製した6 4 K (
D)RAMのものと比較した結果を下表に示す。
以上のように本発明によれば、α線によるソフトエラー
の防止を簡単かつ安歯に行うことができ、メモリーIC
等の半導体装置の信頼性を高めることができる。
の防止を簡単かつ安歯に行うことができ、メモリーIC
等の半導体装置の信頼性を高めることができる。
図は本発明の一実施例を示す半導体装置の断面構造図で
ある。 (1)・・・・・・・・半導体チップ表面保護被膜、(
2)・・・・・・・・・α線遮蔽用エポキシ系樹脂、(
3)・・・・・・・・・ダイスパッド、(4)・・・・
・・・・・半導体チップ、(5)・・・・・・・・・ろ
う材、(6)・・・・・・・・・Au線、(7)・・・
・・・・・・リード、(8)・・・・・・・・・半導体
封止用樹脂 代理人 葛野信− 手続補正器(自発) 5771G 昭和 年 月 11 、発明の名称 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称(601) 三菱電機株式会社代表者片山仁
八部 4、代理人 住 所 東京都千代[H置火の内二丁目2番3
跨5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 6、 補正の内容 明細書中箱7頁第7行に「熱膨張供数」とあるのを「熱
膨張係数」とわ正する。 以上 手続補正器(方式) 1、事件の表示 特願昭67−65182号2、発
明の名称 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法3、補正をす
る者 代表者片由仁へ部 4、代理人 5、 補正命令の日付 昭和58年8月80日 6、補正の対象 明細書の発明の名称の欄 7、 補正の内容 明細書の発明の名称を「樹脂封止形半導体装置およびそ
の製造方法」と訂正する。 以上
ある。 (1)・・・・・・・・半導体チップ表面保護被膜、(
2)・・・・・・・・・α線遮蔽用エポキシ系樹脂、(
3)・・・・・・・・・ダイスパッド、(4)・・・・
・・・・・半導体チップ、(5)・・・・・・・・・ろ
う材、(6)・・・・・・・・・Au線、(7)・・・
・・・・・・リード、(8)・・・・・・・・・半導体
封止用樹脂 代理人 葛野信− 手続補正器(自発) 5771G 昭和 年 月 11 、発明の名称 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称(601) 三菱電機株式会社代表者片山仁
八部 4、代理人 住 所 東京都千代[H置火の内二丁目2番3
跨5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 6、 補正の内容 明細書中箱7頁第7行に「熱膨張供数」とあるのを「熱
膨張係数」とわ正する。 以上 手続補正器(方式) 1、事件の表示 特願昭67−65182号2、発
明の名称 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法3、補正をす
る者 代表者片由仁へ部 4、代理人 5、 補正命令の日付 昭和58年8月80日 6、補正の対象 明細書の発明の名称の欄 7、 補正の内容 明細書の発明の名称を「樹脂封止形半導体装置およびそ
の製造方法」と訂正する。 以上
Claims (3)
- (1)半導体チップ、この半導体チップ表面に形成され
た、ポリイミド系の有機材料からなる厚さ1μm以上の
表面保護被膜、この表面保護被膜の上に被着された、放
射性同位元素であるウラン、トリウムの含有量が0.1
ppb以下の合成酸化珪素粉を充填剤として混合され
たエポキシ系樹脂膜、および上記表面保護膜、エポキシ
系樹脂膜を被着された上記半導体チップ全体を封止する
通常の封止用樹脂膜を備えた半導体装置。 - (2)半導体チップ表面に、ポリイミド系の有機材料か
らなり厚みが1μm以上の表面保護被膜を形成し、その
上に放射性同位元素であるウラン(U)。 トリウム(Th )の含有量が0.1ppb以下の合成
酸化珪素粉を充填剤として混合されたエポキシ系樹脂を
ポツティングし、さらにそれを通常の半導体封止用樹脂
て封止してなることを特徴とする樹脂封止形半導体装置
の製造方法。 - (3)前記エポキシ系樹脂は硬化剤、硬化促進剤、カッ
プリング剤を含むことを特徴とする特許請求の範囲第2
項記載の樹脂封止形半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57065132A JPS5931045A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57065132A JPS5931045A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5931045A true JPS5931045A (ja) | 1984-02-18 |
JPS6219064B2 JPS6219064B2 (ja) | 1987-04-25 |
Family
ID=13278036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57065132A Granted JPS5931045A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 樹脂封止形半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5931045A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6132448A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
FR2650121A1 (fr) * | 1989-07-21 | 1991-01-25 | Nec Corp | Support de puce electronique |
US5264726A (en) * | 1989-07-21 | 1993-11-23 | Nec Corporation | Chip-carrier |
-
1982
- 1982-04-16 JP JP57065132A patent/JPS5931045A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6132448A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
JPH0345901B2 (ja) * | 1984-07-24 | 1991-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | |
FR2650121A1 (fr) * | 1989-07-21 | 1991-01-25 | Nec Corp | Support de puce electronique |
US5264726A (en) * | 1989-07-21 | 1993-11-23 | Nec Corporation | Chip-carrier |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6219064B2 (ja) | 1987-04-25 |
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