JPS6153858B2 - - Google Patents
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- JPS6153858B2 JPS6153858B2 JP53130550A JP13055078A JPS6153858B2 JP S6153858 B2 JPS6153858 B2 JP S6153858B2 JP 53130550 A JP53130550 A JP 53130550A JP 13055078 A JP13055078 A JP 13055078A JP S6153858 B2 JPS6153858 B2 JP S6153858B2
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Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子装置及びその製法に関するもので
ある。さらに詳しくは、外部の腐食性雰囲気から
内部の機能を保護する目的で有機絶縁被膜が用い
られている電子装置及びその製法であつて、特に
水分等の侵入に対して十分な保護のないレジンモ
ールド封止形式の半導体装置やハイブリツドIC
及びそれらの製法に関するものである。
ある。さらに詳しくは、外部の腐食性雰囲気から
内部の機能を保護する目的で有機絶縁被膜が用い
られている電子装置及びその製法であつて、特に
水分等の侵入に対して十分な保護のないレジンモ
ールド封止形式の半導体装置やハイブリツドIC
及びそれらの製法に関するものである。
従来、半導体装置の保護膜としては、古くから
PSG（フオスフオシリケートガラス）やSiO2など
の無機絶縁被膜が用いられてきた。しかしこの種
の無機絶縁被膜は、被覆性が悪く、複雑な表面形
状を有する高集積度のICなどの半導体装置の場
合、被膜に欠陥が発生しやすい。
PSG（フオスフオシリケートガラス）やSiO2など
の無機絶縁被膜が用いられてきた。しかしこの種
の無機絶縁被膜は、被覆性が悪く、複雑な表面形
状を有する高集積度のICなどの半導体装置の場
合、被膜に欠陥が発生しやすい。
最近、上記無機被膜の欠点を取除く目的で、高
耐熱性を有するポリイミド系有機絶縁被膜がデイ
スクリート素子あるいはICなどの半導体装置の
の保護膜あるいは層間絶縁膜として適用されてい
る。
耐熱性を有するポリイミド系有機絶縁被膜がデイ
スクリート素子あるいはICなどの半導体装置の
の保護膜あるいは層間絶縁膜として適用されてい
る。
この種の有機絶縁被膜は、ピロリドン等の溶剤
に溶解されたワニス状の有機樹脂をコーテイング
し、熱硬化により形成される。必要に応じ電気的
接続を得るため、ホトエツチング技術等により被
膜の一部開孔が設けられる。このように形成され
た有機絶縁被膜は極めて欠陥が少なく、かつ複雑
な表面形状に対してもすぐれた被覆性を有し、半
導体装置の信頼性を向上させている。
に溶解されたワニス状の有機樹脂をコーテイング
し、熱硬化により形成される。必要に応じ電気的
接続を得るため、ホトエツチング技術等により被
膜の一部開孔が設けられる。このように形成され
た有機絶縁被膜は極めて欠陥が少なく、かつ複雑
な表面形状に対してもすぐれた被覆性を有し、半
導体装置の信頼性を向上させている。
しかしながら、有機絶縁被膜は一般に水分に対
する透過性が無機絶縁被膜（PSG、SiO2など）に
比べ大きく、有機絶縁被膜に欠陥が無くても外部
から水分が有機絶縁被膜を通して内部に到達し、
その結果、素子特性の劣化や金属配線の腐食を生
ぜしめ、半導体装置の信頼性を低下せしめること
がわかつた。更に、有機絶縁被膜は無機絶縁被膜
に比べ外部からのワイヤボンデイング作業時に与
えられる機械的衝撃に対して弱く、損傷を受けや
すい。
する透過性が無機絶縁被膜（PSG、SiO2など）に
比べ大きく、有機絶縁被膜に欠陥が無くても外部
から水分が有機絶縁被膜を通して内部に到達し、
その結果、素子特性の劣化や金属配線の腐食を生
ぜしめ、半導体装置の信頼性を低下せしめること
がわかつた。更に、有機絶縁被膜は無機絶縁被膜
に比べ外部からのワイヤボンデイング作業時に与
えられる機械的衝撃に対して弱く、損傷を受けや
すい。
本発明の目的は、エツチング等による下地絶縁
膜のエツチングホールをなくし、高信頼度の電子
装置を提供することにある。
膜のエツチングホールをなくし、高信頼度の電子
装置を提供することにある。
本発明の構成は、基体上に第１配線を形成し、
その第１配線を覆うように第１有機絶縁被膜を形
成し、第１配線の一部を露出するようにその第１
有機絶縁被膜を選択的に除去し、しかる後上記第
１有機絶縁被膜表面に対してイオンのスパツタリ
ングを行つてその有機絶縁被膜表面を硬化膜に化
成し、そして上記露出している第１配線の一部に
接し、かつ上記スパツタリング処理された第１有
機絶縁被膜表面に延びる第２配線を形成し、その
第２配線上に第２有機絶縁被膜を形成し、そして
その第２有機絶縁被膜をエツチング液により選択
的に除去する方法にある。
その第１配線を覆うように第１有機絶縁被膜を形
成し、第１配線の一部を露出するようにその第１
有機絶縁被膜を選択的に除去し、しかる後上記第
１有機絶縁被膜表面に対してイオンのスパツタリ
ングを行つてその有機絶縁被膜表面を硬化膜に化
成し、そして上記露出している第１配線の一部に
接し、かつ上記スパツタリング処理された第１有
機絶縁被膜表面に延びる第２配線を形成し、その
第２配線上に第２有機絶縁被膜を形成し、そして
その第２有機絶縁被膜をエツチング液により選択
的に除去する方法にある。
この種の超硬化した有機絶縁被膜（以下、超硬
化膜と略称することもある）は、水分や化学薬品
の侵入、攻撃に対して極めてすぐれた保護性を有
し、またその下部の有機絶縁被膜に比し、ワイヤ
ボンデイング時等に与えられる機械的衝撃に対し
てすぐれた特性を示す。しかし外部からのレジン
モールド時等に加わる機械的ストレスに対しては
脆くなるが、超硬化膜の下部に熱硬化した有機絶
縁被膜を有するので、超硬化膜により適度に外部
ストレスを吸収し、全体として極めてすぐれた装
置等の電子装置の信頼性を向上させることができ
る。
化膜と略称することもある）は、水分や化学薬品
の侵入、攻撃に対して極めてすぐれた保護性を有
し、またその下部の有機絶縁被膜に比し、ワイヤ
ボンデイング時等に与えられる機械的衝撃に対し
てすぐれた特性を示す。しかし外部からのレジン
モールド時等に加わる機械的ストレスに対しては
脆くなるが、超硬化膜の下部に熱硬化した有機絶
縁被膜を有するので、超硬化膜により適度に外部
ストレスを吸収し、全体として極めてすぐれた装
置等の電子装置の信頼性を向上させることができ
る。
もちろん、外部からのストレスが少ない半導体
装置等の電子装置に用いる場合は、表面層のみな
らず有機絶縁被膜全体を超硬化膜に化成して使用
することは差しつかえない。
装置等の電子装置に用いる場合は、表面層のみな
らず有機絶縁被膜全体を超硬化膜に化成して使用
することは差しつかえない。
以下、本発明の好適な実施例であるバイポーラ
IC及びその製法を工程順に図面を参照しながら
詳述する。
IC及びその製法を工程順に図面を参照しながら
詳述する。
(1) 第１図に示すようなものをスターテイングマ
テリアルとして用意する。これは公知技術を流
用して製作できるものである。同図において、
１はＰ型シリコン基板、２はN+型埋込層、３
はＮ型エピタキシヤル層、４はP+型分離層、
５はＰ型ベース層、６はN+型エミツタ層、７
はN+型コレクタコンタクト層、８はフイール
ド酸化シリコン膜、Ｂはベース電極、Ｃはコレ
クタ電極、Ｅはエミツタ電極でこれらはアルミ
ニウムを主成分とする材料からなるもので、エ
ミツタ電極Ｅの表面が露出する部分はワイヤボ
ンデイング用パツド部である。
テリアルとして用意する。これは公知技術を流
用して製作できるものである。同図において、
１はＰ型シリコン基板、２はN+型埋込層、３
はＮ型エピタキシヤル層、４はP+型分離層、
５はＰ型ベース層、６はN+型エミツタ層、７
はN+型コレクタコンタクト層、８はフイール
ド酸化シリコン膜、Ｂはベース電極、Ｃはコレ
クタ電極、Ｅはエミツタ電極でこれらはアルミ
ニウムを主成分とする材料からなるもので、エ
ミツタ電極Ｅの表面が露出する部分はワイヤボ
ンデイング用パツド部である。
９は熱硬化された有機絶縁被膜である。これ
は、たとえばポリイミド・イソインドロ・キナ
ゾリンジオンを上記PN接合素子が形成された
ウエハ上にスピンナコーテイングし、窒素雰囲
気中で加熱温度200℃で60分間熱処理をし、つ
いで350℃で60分間の熱処理を行なつてポリイ
ミド・イソインドロ・キナゾリンジオン膜を熱
硬化させ、その後、ボンデイングパツド部以外
をホトレジストで覆い、ボンデイングパツド部
をヒドラジンヒドラードとエチレンジアミンの
混合溶液をエツチング液としてエツチングし、
開孔を設け不要なホトレジストを取り除いたも
のである。
は、たとえばポリイミド・イソインドロ・キナ
ゾリンジオンを上記PN接合素子が形成された
ウエハ上にスピンナコーテイングし、窒素雰囲
気中で加熱温度200℃で60分間熱処理をし、つ
いで350℃で60分間の熱処理を行なつてポリイ
ミド・イソインドロ・キナゾリンジオン膜を熱
硬化させ、その後、ボンデイングパツド部以外
をホトレジストで覆い、ボンデイングパツド部
をヒドラジンヒドラードとエチレンジアミンの
混合溶液をエツチング液としてエツチングし、
開孔を設け不要なホトレジストを取り除いたも
のである。
(2) 熱硬化された有機絶縁被膜９たとえばポリイ
ミド・イソインドロ・キナゾリンジオン膜全面
に荷重粒子を照射し、膜９の表皮部を超硬化
し、超硬化膜１０を形成する（第２図）。
ミド・イソインドロ・キナゾリンジオン膜全面
に荷重粒子を照射し、膜９の表皮部を超硬化
し、超硬化膜１０を形成する（第２図）。
これは、アルゴンガスイオンのスパツタリン
グなどにより、前記膜９の表皮部を超硬化膜１
０に化成することにより行なうことができる。
荷電粒子の種類並びに加速電圧及び照射量は要
求される特性により適当に変化させることがで
き、所望の特性及び膜厚の超硬化膜１０を形成
することができる。なお、熱硬化された被膜の
すべてを超硬化膜に化成したもデバイスの仕様
により行なうことができる。
グなどにより、前記膜９の表皮部を超硬化膜１
０に化成することにより行なうことができる。
荷電粒子の種類並びに加速電圧及び照射量は要
求される特性により適当に変化させることがで
き、所望の特性及び膜厚の超硬化膜１０を形成
することができる。なお、熱硬化された被膜の
すべてを超硬化膜に化成したもデバイスの仕様
により行なうことができる。
次に、本発明に係る他の実施例である多層配線
を有するバイポーラIC及びその製法を第３図〜
第６図を用いて説明する。
を有するバイポーラIC及びその製法を第３図〜
第６図を用いて説明する。
第３図に示すまでのプロセスは先の実施例に示
した（第１図）製法を使用して行なうことができ
る。すなわち、第１層配線形成後、ボンデイング
パツド部用開孔のかわりにスルーホールを有機絶
縁膜９に設けるまでのプロセスを第３図に図示し
ているが、これは先の実施例の手法を踏襲して行
なうことができる。
した（第１図）製法を使用して行なうことができ
る。すなわち、第１層配線形成後、ボンデイング
パツド部用開孔のかわりにスルーホールを有機絶
縁膜９に設けるまでのプロセスを第３図に図示し
ているが、これは先の実施例の手法を踏襲して行
なうことができる。
その後、アルゴンガスイオンのスパツタリング
により有機絶縁被膜９の表皮部に超硬化膜１１を
形成すると共にスルーホールにより表面が露出し
ているアルミニウム配線Ｅ表面を清浄化し、引き
続き第２層配線膜としてのアルミニウム膜１２を
形成する。その後通常のホトエツチングにより不
要部分のアルミニウム膜１２を除去し、第２層配
線パターン１２を形成する。
により有機絶縁被膜９の表皮部に超硬化膜１１を
形成すると共にスルーホールにより表面が露出し
ているアルミニウム配線Ｅ表面を清浄化し、引き
続き第２層配線膜としてのアルミニウム膜１２を
形成する。その後通常のホトエツチングにより不
要部分のアルミニウム膜１２を除去し、第２層配
線パターン１２を形成する。
次いで、全面に有機絶縁被膜１３たとえばポリ
イミド・イソインドロ・キナゾリンジオン膜をス
ピンナコーテイング法などにより形成し、熱硬化
を行ない、ホトエツチングによりボンデイングパ
ツド用開孔部を設ける。ついで、荷電粒子を照射
して超硬化膜１４を形成する（第４図〜第６
図）。
イミド・イソインドロ・キナゾリンジオン膜をス
ピンナコーテイング法などにより形成し、熱硬化
を行ない、ホトエツチングによりボンデイングパ
ツド用開孔部を設ける。ついで、荷電粒子を照射
して超硬化膜１４を形成する（第４図〜第６
図）。
超硬化膜は熱硬化された有機絶縁被膜に荷電粒
子を照射して形成されたもので、荷電粒子の照射
により有機絶縁被膜が変質し膜性として緻密なも
のであると共に耐薬品性が大となるもので、外部
よりの水分や化学薬品の攻撃に対して強固なもの
で、耐湿性にも非常にすぐれたものである。
子を照射して形成されたもので、荷電粒子の照射
により有機絶縁被膜が変質し膜性として緻密なも
のであると共に耐薬品性が大となるもので、外部
よりの水分や化学薬品の攻撃に対して強固なもの
で、耐湿性にも非常にすぐれたものである。
本発明の構成により、外部よりの水分や化学薬
品の攻撃に対しては超硬化膜により阻止され、内
部が保護されるので、内部素子の特性劣化あるい
は金属配線の腐食に対して極めて安定となり、従
来技術で構成された半導体装置にくらべより高信
頼性が達成できる。
品の攻撃に対しては超硬化膜により阻止され、内
部が保護されるので、内部素子の特性劣化あるい
は金属配線の腐食に対して極めて安定となり、従
来技術で構成された半導体装置にくらべより高信
頼性が達成できる。
また、超硬化膜は機械的衝撃に対してすぐれた
保護性を有し、かつ超硬化膜の下部には通常の有
機絶縁被膜が存在し、機械的ストレスに対して保
護効果を示すので、両者の存在により全体とし
て、水分や化学薬品の攻撃に対して強く、機械的
衝撃、ストレスに対しても極めてすぐれた特性を
有する。
保護性を有し、かつ超硬化膜の下部には通常の有
機絶縁被膜が存在し、機械的ストレスに対して保
護効果を示すので、両者の存在により全体とし
て、水分や化学薬品の攻撃に対して強く、機械的
衝撃、ストレスに対しても極めてすぐれた特性を
有する。
本特性は非気密封止型半導体装置、特にプラス
チツクモールドされた半導体装置等の電子装置の
信頼度向上に極めて効果が大きい。
チツクモールドされた半導体装置等の電子装置の
信頼度向上に極めて効果が大きい。
また、本発明は、第５図〜第６図に示すよう
に、ボンデイングパツド用開孔を有機絶縁被膜１
３に形成するホトエツチングの際、エツチング用
マスクであるホトレジスト膜等に欠陥がある場
合、その欠陥部を通してエツチング液が侵入し有
機絶縁被膜１３に不所望な孔１５が形成されたと
しても、その下地にエツチング液に侵されない超
硬化膜１１が存在するため、これがストツパとな
つてこれ以上エツチング侵蝕が進行しない。した
がつて、エツチング用マスクの欠陥に誘発された
下地絶縁膜及び配線膜並びに素子領域等の不良事
故がなくなり、高信頼度のデバイスを製作でき
る。また、必要以上にエツチング用マスクの完全
性を目ざすことが不要となるため、ホトエツチン
グ工程で簡略化されると共に作業工数も低減でき
る。
に、ボンデイングパツド用開孔を有機絶縁被膜１
３に形成するホトエツチングの際、エツチング用
マスクであるホトレジスト膜等に欠陥がある場
合、その欠陥部を通してエツチング液が侵入し有
機絶縁被膜１３に不所望な孔１５が形成されたと
しても、その下地にエツチング液に侵されない超
硬化膜１１が存在するため、これがストツパとな
つてこれ以上エツチング侵蝕が進行しない。した
がつて、エツチング用マスクの欠陥に誘発された
下地絶縁膜及び配線膜並びに素子領域等の不良事
故がなくなり、高信頼度のデバイスを製作でき
る。また、必要以上にエツチング用マスクの完全
性を目ざすことが不要となるため、ホトエツチン
グ工程で簡略化されると共に作業工数も低減でき
る。
本発明は、熱硬化された有機絶縁被膜とそれに
荷電粒子を照射して化成された有機絶縁被膜との
組み合わせを適宜仕様変更できるため、デイスク
リート半導体素子、バイポーラIC、MISIC、ハ
イブリツドIC等の種々の態様の電子装置及びそ
の製法に適用できる。
荷電粒子を照射して化成された有機絶縁被膜との
組み合わせを適宜仕様変更できるため、デイスク
リート半導体素子、バイポーラIC、MISIC、ハ
イブリツドIC等の種々の態様の電子装置及びそ
の製法に適用できる。
第１図〜第２図は本発明の１実施例であるバイ
ポーラIC及びその製法を工程順に示す断面図、
第３図〜第６図は本発明の他の実施例である多層
配線を有するバイポーラIC及びその製法を工程
順に示す断面図である。 １……Ｐ型シリコン基板、２……N+型埋込
層、３……Ｎ型エピタキシヤル層、４……P+型
分離層、５……Ｐ型ベース層、６……N+型エミ
ツタ層、７……N+型コレクタコンタクト層、８
……フイールド酸化シリコン膜、９，１３……有
機絶縁被膜、１０，１１，１４……超硬化膜、１
２……上層配線膜、１５……不所望な開孔、Ｂ…
…ベース電極、Ｃ……コレクタ電極、Ｅ……エミ
ツタ電極。
ポーラIC及びその製法を工程順に示す断面図、
第３図〜第６図は本発明の他の実施例である多層
配線を有するバイポーラIC及びその製法を工程
順に示す断面図である。 １……Ｐ型シリコン基板、２……N+型埋込
層、３……Ｎ型エピタキシヤル層、４……P+型
分離層、５……Ｐ型ベース層、６……N+型エミ
ツタ層、７……N+型コレクタコンタクト層、８
……フイールド酸化シリコン膜、９，１３……有
機絶縁被膜、１０，１１，１４……超硬化膜、１
２……上層配線膜、１５……不所望な開孔、Ｂ…
…ベース電極、Ｃ……コレクタ電極、Ｅ……エミ
ツタ電極。
Claims (1)
- １ 基体上に第１配線を形成し、その第１配線を
覆うように第１有機絶縁被膜を形成し、第１配線
の一部を露出するようにその第１有機絶縁被膜を
選択的に除去し、しかる後上記第１有機絶縁被膜
表面に対してイオンのスパツタリングを行つてそ
の有機絶縁被膜表面を硬化膜に化成し、そして上
記露出している第１配線の一部に接し、かつ上記
スパツタリング処理された第１有機絶縁被膜表面
に延びる第２配線を形成し、その第２配線上に第
２有機絶縁被膜を形成し、そしてその第２有機絶
縁被膜をエツチング液により選択的に除去するこ
とを特徴とする電子装置の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13055078A JPS5558555A (en) | 1978-10-25 | 1978-10-25 | Electronic device and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13055078A JPS5558555A (en) | 1978-10-25 | 1978-10-25 | Electronic device and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5558555A JPS5558555A (en) | 1980-05-01 |
| JPS6153858B2 true JPS6153858B2 (ja) | 1986-11-19 |
Family
ID=15036950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13055078A Granted JPS5558555A (en) | 1978-10-25 | 1978-10-25 | Electronic device and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5558555A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02138857U (ja) * | 1989-04-26 | 1990-11-20 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62185341A (ja) * | 1986-02-08 | 1987-08-13 | Mitsubishi Electric Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
| JP4873172B2 (ja) * | 2007-06-19 | 2012-02-08 | セイコーエプソン株式会社 | 被記録媒体トレイ用スタッカ装置及び記録装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50114978A (ja) * | 1974-02-18 | 1975-09-09 | ||
| JPS5141964A (ja) * | 1974-10-07 | 1976-04-08 | Nippon Electric Co |
-
1978
- 1978-10-25 JP JP13055078A patent/JPS5558555A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50114978A (ja) * | 1974-02-18 | 1975-09-09 | ||
| JPS5141964A (ja) * | 1974-10-07 | 1976-04-08 | Nippon Electric Co |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02138857U (ja) * | 1989-04-26 | 1990-11-20 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5558555A (en) | 1980-05-01 |
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