JPS6279654A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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Publication number
JPS6279654A
JPS6279654A JP21804885A JP21804885A JPS6279654A JP S6279654 A JPS6279654 A JP S6279654A JP 21804885 A JP21804885 A JP 21804885A JP 21804885 A JP21804885 A JP 21804885A JP S6279654 A JPS6279654 A JP S6279654A
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JP
Japan
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zircoaluminate
resin
compound
semiconductor device
coating
Prior art date
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Pending
Application number
JP21804885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Nishikawa
西川 昭夫
Yasuhide Sugawara
菅原 泰英
Masanori Segawa
正則 瀬川
Hidetoshi Abe
英俊 阿部
Masaji Ogata
正次 尾形
Tokuyuki Kaneshiro
徳幸 金城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP21804885A priority Critical patent/JPS6279654A/en
Publication of JPS6279654A publication Critical patent/JPS6279654A/en
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To protect a wiring on a semiconductor element from corrosion-caused disconnection and thereby to improve reliability by a method wherein a coating/ sealing layer is formed by using a treatment containing a compound based on zircoaluminate. CONSTITUTION:At least a part of a semiconductor device is provided with a coating/sealing layer formed by using a treatment containing a compound based on zircoaluminate. The compound based on zircoaluminate is an ether or ester compound containing zirconium and aluminum, equipped with such terminal groups as an amino group, carboxyl group, fatty acid group, or methacryloyloxy group. The conditions whereunder a coating resin composite is processed are not to be specified. Generally, a coating capable of desired performance may be produced after heat treatment at 100-300 deg.C for about 30sec-1hr.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体素子の横取素材と密着性、接着性に優れ
た被覆を施された耐湿信頼性に優れた封止型半導体装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a sealed semiconductor device having excellent moisture resistance and reliability, which is coated with a material for a semiconductor element and having excellent adhesion and adhesion.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

樹脂封止型半導体装置においては、高密度化、高信頼化
、多機能化が指向されている。
In resin-sealed semiconductor devices, higher density, higher reliability, and multifunctionality are being sought.

しかし、半導体の高密度化に伴い、派生したソフト・エ
ラー(パッケージ材料中に含まれたU 、 Thから出
るα線エネルギーによる素子ダメージ)や、高温高湿状
態におけるAt配線の腐食断線、マイグレーションの問
題、寸法精度の問題など、素子と樹脂封止材との界面に
係わる問題が大きくクローズアップされてきた。
However, with the increasing density of semiconductors, soft errors (device damage due to alpha ray energy emitted from U and Th contained in the package material), corrosion and disconnection of At wiring under high temperature and high humidity conditions, and migration problems are occurring. Problems related to the interface between the element and the resin encapsulant, such as problems with dimensional accuracy and dimensional accuracy, have been attracting attention.

このような状況の下で、素子と樹脂(被積材あるいは封
止材など)との界面のはく離状態の良否が半導体装置の
信頼性を左右する大きな因子の1つとして注目され、各
種の改良策が提案されてきた。
Under these circumstances, the quality of the peeling state at the interface between the element and the resin (substrate material, sealing material, etc.) has attracted attention as one of the major factors that influences the reliability of semiconductor devices, and various improvements have been made. Measures have been proposed.

例えば、素子上のシラン系、At−キレート糸、A4−
アルコキシド糸などのカップリング剤処理による素子と
樹脂との接着性向上、被覆材あるいは封止材の低応力化
、あるいは低吸湿率化、低透湿率化などである。しかし
、上記の万策には、いずれも一長一短があり、根本的対
策となり得るものは現状では見当らない。
For example, silane-based on the element, At-chelate yarn, A4-
These include improving the adhesion between the element and the resin by treatment with a coupling agent such as alkoxide thread, reducing the stress of the covering material or sealing material, and reducing the moisture absorption rate and moisture permeability rate. However, all of the above measures have their advantages and disadvantages, and there are currently no fundamental countermeasures in sight.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記の状況にかんがみてなされたものであり
、その目的は、高温高湿中に長期間放貢しても、半導体
素子上の配線(p、tなど)の腐食断線による不良発生
の少ない信頼性の高い封止型半導体装を全提供すること
にある。
The present invention was made in view of the above-mentioned situation, and its purpose is to prevent the occurrence of defects due to corrosion and disconnection of wiring (P, T, etc.) on semiconductor elements even if exposed to high temperature and high humidity for a long period of time. The purpose of the present invention is to provide a complete package of highly reliable sealed semiconductor devices with minimal oxidation.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明を概説すれば、本発明は半導体装置に関する発明
でろって、半導体装置の少なくとも一部に、ジルコアル
ミネート系化合物を含有する処理剤を用いて形成された
被佳及び/又は封止層含有することを特徴とする。
To summarize the present invention, the present invention relates to a semiconductor device, and includes a coating and/or a sealing layer formed on at least a portion of the semiconductor device using a processing agent containing a zircoaluminate compound. It is characterized by containing.

本発明において、ジルコアルミネート系化合物とは末端
基として、アミン基、カルボキシル基、脂肪酸基、メタ
クリロイルオキシ基等全有するジルコニウムとアルミニ
ウムとよりなるエーテルあるいはエステル化合物である
In the present invention, the zircoaluminate compound is an ether or ester compound consisting of zirconium and aluminum, all of which have terminal groups such as amine groups, carboxyl groups, fatty acid groups, and methacryloyloxy groups.

具体例としては、楠本fヒ成社より上下されているキャ
プコ モツド[0AVCOMOD )のアルコール系と
してA(アミノ基λ、C(カルボキシル基J、C−1(
カルボキシル基>、”<m肪fI1.)、M(メタクリ
ロイルオキシ基)、M−1(メタクリロイルオキシ基と
脂肪酸’l、S(メルカプタン基ン、及びグリコール系
としてAPG(アミン基)、0PG(カルボキシル基)
、CPM(カルボキシル基]、FPM (脂肪酸ン、M
PG(メタクリロイルオキシ基)、MPM(メタクリロ
イルオキシ基]が挙げられる。これらは1種以上併用し
て用いることもできる。
As a specific example, the alcohol system of CAPCO MOD [0AVCOMOD], which is sold by Kusumoto F.Hiseisha, has A (amino group λ, C (carboxyl group J, C-1 (
carboxyl group>, "<mfat fI1.), M (methacryloyloxy group), M-1 (methacryloyloxy group and fatty acid'l, S (mercaptan group), and glycol type APG (amine group), 0PG (carboxyl basis)
, CPM (carboxyl group), FPM (fatty acid group, M
Examples include PG (methacryloyloxy group) and MPM (methacryloyloxy group). One or more of these can also be used in combination.

また、不発明においては、上記ジルコアルミネート系1
6合物とアルコキシシラン系化合物及び/又はチタネー
ト系化合物との混合物又は反応生成物を用いることがで
きる。
Moreover, in the non-invention, the above-mentioned zircoaluminate type 1
A mixture or reaction product of the compound 6 and an alkoxysilane compound and/or a titanate compound can be used.

アルコキシシラン系化合物としては、例えば、β−(5
,4−エポキシシクロへキシル]エチルトリーメトキシ
シラン(U、CoO社 A−186など]、γ−(グリ
シドキシプロピル) ) 1.1 メ)キシシラン(U
、O,0社 A−187、信越化学社KBM405など
)、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノグロピルメ
チルジメトキシシラン(信越イヒ字社 KBM602な
どン・N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン(信越化学社、KBM603などン
、 γ−メルカグトブロピルトリメトキシシラン(信越化学
社、KBM805など〕、 γ−アミノグロビルトリエトキシシラン(信越化?−社
、IBM 905など)、 γ−メタクリロイルオキシグロビルトリメトキシシラン
(信越化学社、KBM505など)、γ−ウレイドプロ
ピルトリエトキシシラン(U、000社、A−1160
など)などがある。
Examples of alkoxysilane compounds include β-(5
,4-epoxycyclohexyl]ethyltrimethoxysilane (U, CoO A-186, etc.), γ-(glycidoxypropyl)) 1.1 Me)oxysilane (U
N-(β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM603, etc.), γ-mercagtobropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM805, etc.), γ-aminoglobiltriethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM805, etc.) IBM 905, etc.), γ-methacryloyloxyglobyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical, KBM505, etc.), γ-ureidopropyltriethoxysilane (U, 000, A-1160)
etc.) etc.

″1fC1チタネート糸比合物としては、テトラステア
リルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、テ
トラステアリルチタネート、テトラ−2−エチルへキシ
ルチタネート、ブチルチタネートダイマー、ジイソグロ
ポキシチタンービス(アセチルアセトネートJ、チタン
オクチレングリコレート、ブタントリエタノールアミネ
ート、ポリヒドロキシチタンステアレート、ポリイソプ
ロポキシチタンステアレートなどがあり、上記の1種以
上を併用して用いることも出来る。
``1fC1 titanate yarn ratio compounds include tetrastearyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tetra-stearyl titanate, tetra-2-ethylhexyl titanate, butyl titanate dimer, diisogropoxy titanium bis(acetylacetonate J, titanium Examples include octylene glycolate, butane triethanolaminate, polyhydroxy titanium stearate, polyisopropoxy titanium stearate, and one or more of the above may be used in combination.

該成膜樹脂m放物には、また、アルミニウム、チタン、
スズ、亜鉛、鉛及びジルコニウムのなかから選ばれた少
なくとも1fi1の金属のアルコレート系化合物が、成
分として用いることが出来る。そのようなアルコレート
系化合物としては、例えばアルミニウムメチレート、ア
ルミニウムメチレート、アルミニウムー1−グロビレ−
ト、アルミニウムーn−ブチレート、モノ−5ec−ブ
トキシアルミニウムージー1−プロピレート、エチルア
ルミニウムージエテレート、エチルアルミニウムージー
1−プロピレート、チタン−テトラ−1−プロピレート
、スズ−テトラ−1−プロピレート、亜鉛−ジー1−プ
ロピレート、鉛−ジー1−プロピレート、ジルコニウム
−テトラ−1−プロピレートなどがあり、それらは1杜
若しくは2棟以上便用ざILることが出来、fた、その
一部若しくは全部がMWi合してなるプレポリマーとし
て使用されても、あるいはあらかじめ、ジルコアルミネ
ート系化合物と混合及び/又はコポリマーに調製されて
使用されてもよい。
The film-forming resin m paraboloid also contains aluminum, titanium,
Alcoholate compounds of at least 1fi1 metals selected from tin, zinc, lead and zirconium can be used as components. Examples of such alcoholate compounds include aluminum methylate, aluminum methylate, and aluminum-1-globulin.
aluminum-n-butyrate, mono-5ec-butoxyaluminum-di-1-propylate, ethylaluminum-dietherate, ethylaluminum-di-1-propylate, titanium-tetra-1-propylate, tin-tetra-1-propylate , zinc-di-1-propylate, lead-di-1-propylate, zirconium-tetra-1-propylate, etc., which can be used in one forest or two or more buildings, and some of them or It may be used as a prepolymer formed entirely by combining MWi, or it may be used after being mixed with a zircoaluminate compound and/or prepared as a copolymer.

1fcs本発明においては、底膜樹脂組成物の成分とし
て、アルミニウム、チタン、スズ、亜鉛、鉛及びジルコ
ニウムのなかから選ばれた少なくとも1種の金属と、β
−ジケトン及びβ−ケトyエステルのなかから選ばれ次
配位子とからなる金属キレート化合物を使用することも
出来る。例えばトリス(2,4−ペンタンジオナートノ
アルミニウム、(2,4−ペンタンジオナート2ビス(
エチルアセトアセタート2アルミニウム、トリス(エチ
ルアセトアセター))アルミニウム、ビス(エチルアセ
トアセタート)チタン、テトラキス(2,4−ペンタン
ジオナート)チタン、ジブチルビス(2,4−ペンタン
ジオナート)スズ、ジメチルビス(エチルアセトアセタ
ートンスズ、ビス(2,4−ペンタンジオナート)MM
t、ビス(エチルアセトアセタート)鉛、テトラキス(
エチルアセトアセタートノジルコニウムなどがある。
1fcs In the present invention, at least one metal selected from aluminum, titanium, tin, zinc, lead, and zirconium and β
It is also possible to use a metal chelate compound consisting of a secondary ligand selected from -diketones and β-ketoyesters. For example, tris(2,4-pentanedionatonoaluminum, (2,4-pentanedionate 2bis(
Ethylacetoacetate dialuminum, tris(ethylacetoacetate) aluminum, bis(ethylacetoacetate) titanium, tetrakis(2,4-pentanedionato) titanium, dibutyl bis(2,4-pentanedionate) tin, Dimethylbis(ethylacetoacetatetin, bis(2,4-pentanedionate) MM
t, bis(ethyl acetoacetate) lead, tetrakis(
Examples include ethyl acetoacetate nozirconium.

本発明において、被膜に用いられる樹脂!1N底物は、
その処理条件を特に限定されることはないが、一般に約
100〜300℃の温度で、30秒〜1時間程度加熱処
理することにより、本発明のBr望の効果を発揮する被
膜全形底することが出来る。
In the present invention, the resin used for the coating! The 1N bottom item is
The treatment conditions are not particularly limited, but generally, by heat treatment at a temperature of about 100 to 300°C for about 30 seconds to 1 hour, a coating that exhibits the desired effect of the present invention can be formed. I can do it.

本発明においては、前記ジルコアルミネート正化合物、
あるいはジルコアルミネート系化合物と、アルコキシシ
ラン系化合物、及び/又はチタネート系化合物、金属ア
ルコレート化合物、β−ジケトン化合物などを主成分と
する被覆を素子上に施した後に、分子骨格にヘテロ環を
含む有機重合体、あるいはシロキサン重合体、パーフル
オロ重合体などからなる保護膜が付加的に使用されても
よい。そのような重合体には、前記ジルコアルミネート
系化合物を内添して用いることも差支えはない。この場
合のジルコアルミネート系化合物の添加量については特
に制限はなく、目的と用途により適宜、適量を県別して
用いればよい。
In the present invention, the zircoaluminate positive compound,
Alternatively, after coating the device with a coating mainly composed of a zircoaluminate compound, an alkoxysilane compound, and/or a titanate compound, a metal alcoholate compound, a β-diketone compound, etc., a heterocycle is added to the molecular skeleton. A protective film made of an organic polymer, a siloxane polymer, a perfluoropolymer, etc. may additionally be used. There is no problem in using such a polymer by internally adding the above-mentioned zircoaluminate compound. In this case, there is no particular restriction on the amount of the zircoaluminate compound added, and an appropriate amount may be used depending on the purpose and use, depending on the prefecture.

前記、有機重合体としては、例えば、ポリイミド、ポリ
ベンズイミダゾール、ポリベンズオキサゾール、ポリベ
ンズチアゾール、ポリオキサチアゾール、ポリオキサジ
アゾール、ポリピラゾール、ポリキノキサリン、ポリキ
ナゾリンジオン、ポリベンズオキサジノン、ポリインド
ロン、ポリキナゾロン、ポリインドキシルなどがある。
Examples of the organic polymer include polyimide, polybenzimidazole, polybenzoxazole, polybenzthiazole, polyoxathiazole, polyoxadiazole, polypyrazole, polyquinoxaline, polyquinazolinedione, polybenzoxazinone, and polyindolone. , polyquinazolone, polyindoxyl, etc.

また、上記の有機重合体には、アミド、エーテル、エス
テル、シロキサン、パーフルオロ、カルボラン、ホスフ
ァゼンなどの骨格が含まれる共重合体よりなる保護皮膜
も含まれる。
The above-mentioned organic polymers also include protective coatings made of copolymers containing skeletons such as amide, ether, ester, siloxane, perfluoro, carborane, and phosphazene.

本発明において、所要のジルコアルミネート系化合物の
被覆、あるいは更に有機重合体及び/又は無機重合体で
保護被覆された半導体素子は、次いで、その外側から有
機樹脂組成物、その他公知の材料を用いて更に被覆及び
/又は封止成形することが好ましい。
In the present invention, the semiconductor element coated with a required zircoaluminate compound or further protectively coated with an organic polymer and/or an inorganic polymer is then coated with an organic resin composition or other known material from the outside. It is preferable to further perform coating and/or sealing molding.

使用可能な樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂
、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン
樹脂、ジアリルフタレート樹脂、jポ素樹脂、メラミン
樹脂、付加型ポリイミド系樹脂、ポリスルフィド樹脂、
ポリエーテルエーテルケトン樹脂、シリコーン樹脂、ラ
クトン−シロキサン共重合体、フッ素糸有脂などを含む
組成物が挙げられる。これらの中では、特にエポキシ樹
脂全生成分とする樹脂組成物が好ましい。
Usable resin compositions include, for example, epoxy resins, phenolic resins, unsaturated polyester resins, urethane resins, diallyl phthalate resins, jpolymer resins, melamine resins, addition type polyimide resins, polysulfide resins,
Examples include compositions containing polyetheretherketone resins, silicone resins, lactone-siloxane copolymers, fluorine fibers, and the like. Among these, resin compositions containing all epoxy resin components are particularly preferred.

本発明において、エポキシ樹脂組成物に用いる多官能性
エポキシ化合物としては、例えばビスフェノールAのジ
グリシジルエーテル、3.4−エボキシシクロヘキシル
メチル−(5,4−エポキシ)シクロヘキサンカルボキ
シレート、ビニルシクロヘキサンジオキシド、4.4’
−ジ(1゜2−エポキシエチルフジフェニルエーテル、
4゜4’−(1,2−エポキシエチル)ビフェニル、2
゜2−ビス(5,4−エポキシシクロヘキシルングロパ
ン、レゾルシンのグリシジルエーテル、フロログルシン
のジグリシジルエーテル、メチルフロログルシンのジグ
リシジルエーテル、ビス−(2,5−エポキシシクロベ
ンチル)エーテル、2−(5,4−エポキシ)シクロヘ
キサン−5,5−スピロ(5,4−エポキシノーシクロ
ヘキサン−m−ジオキサン、ビス−(5,4−エポキシ
−6−メチルシクロヘキシルクアジペー)、N、1J’
−m−フェニレンビス(4,5−エポキシ−1,2−シ
クロヘキサン)ジカルボキシイミドなどの2官能性のエ
ポキシ化合物、ノ(ラアミノフェノールのトリグリシジ
ルエーテル、ポリアリルグリシジルエーテル、1,5.
5−トリ(1,2−エポキシエテルンペンゼン、2.2
: 4.4’−テトラグリシドキンベンゾフェノン、フ
ェノールホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジル
エーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリ
メチロールプロパンのトリグリシジルエーテルなど3官
能性以上のエポキシ化合物が用いられる。
In the present invention, examples of the polyfunctional epoxy compound used in the epoxy resin composition include diglycidyl ether of bisphenol A, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-(5,4-epoxy)cyclohexanecarboxylate, vinylcyclohexane dioxide, 4.4'
-di(1゜2-epoxyethyl fudiphenyl ether,
4゜4'-(1,2-epoxyethyl)biphenyl, 2
゜2-bis(5,4-epoxycyclohexylunglopane, glycidyl ether of resorcinol, diglycidyl ether of phloroglucin, diglycidyl ether of methylphloroglucin, bis-(2,5-epoxycyclobentyl) ether, 2- (5,4-epoxy)cyclohexane-5,5-spiro(5,4-epoxynocyclohexane-m-dioxane, bis-(5,4-epoxy-6-methylcyclohexyl adipe), N, 1J'
- bifunctional epoxy compounds such as -m-phenylenebis(4,5-epoxy-1,2-cyclohexane) dicarboximide, triglycidyl ether of (laminophenol), polyallyl glycidyl ether, 1,5.
5-tri(1,2-epoxyeternenpenzene, 2.2
: Epoxy compounds having trifunctionality or more are used, such as 4'-tetraglycidyl benzophenone, polyglycidyl ether of phenol formaldehyde novolac, triglycidyl ether of glycerin, and triglycidyl ether of trimethylolpropane.

上記化合物は、1種以上併用して使用することも出来る
。これらのエポキシ化合物を用いる際には、架橋反応を
生じさせる硬化剤が併用される。それらは、垣内 弘著
:エボキシ樹脂(昭和45年9月、昭晃堂発行)第10
9〜149頁、リ−,ネビk (Lee 、 Nevi
llJ )著:エボキシレジンス(Epoxy Re5
ins )  ニューヨーク市、マッグロウ−ヒル ブ
ック カンパニーインコーホレーテッド(Me Gra
w−HlllBook Company工nc)(19
57年発行]第65〜141頁などに記載の化合物であ
り、例えば脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、第2
及び第3級アミy”1含むアミン類、カルボン酸類、カ
ルボン酸無水物類、脂肪族及び芳香族ポリアミドオリゴ
マー及びポリマー類、三フッ化ホウ素−アミンコンプレ
ックス類、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレア樹脂
、ウレタン樹脂などの合成樹脂初期縮合物類、その他、
ジシアンジアミド、カルボン酸ヒドラジド、ポリアミノ
マレイミド、イミダゾール類などがある。
One or more of the above compounds can also be used in combination. When using these epoxy compounds, a curing agent that causes a crosslinking reaction is also used. They are written by Hiroshi Kakiuchi: Eboxy Resin (September 1970, published by Shokodo) No. 10
pp. 9-149, Lee, Nevi
llJ) Author: Epoxy Resin (Epoxy Re5
ins) New York City, McGraw-Hill Book Company, Inc. (Me Gra
w-HllllBook Company Engineering nc) (19
[Published in 1957], pages 65 to 141, etc., such as aliphatic polyamines, aromatic polyamines,
and tertiary amines, carboxylic acids, carboxylic anhydrides, aliphatic and aromatic polyamide oligomers and polymers, boron trifluoride-amine complexes, phenolic resins, melamine resins, urea resins, Synthetic resin initial condensates such as urethane resin, etc.
Examples include dicyandiamide, carboxylic acid hydrazide, polyaminomaleimide, and imidazoles.

上記硬化剤は、1種以上併用することが出来る。One or more of the above curing agents can be used in combination.

特に、フェノール・ホルムアルデヒド初期縮合物は、硬
化樹脂の金属インサートに対する密着性、成形時の作業
性などの点から、本発明の効果を発揮する上で好適であ
る。
In particular, a phenol-formaldehyde initial condensate is suitable for exhibiting the effects of the present invention from the viewpoints of adhesion of the cured resin to the metal insert, workability during molding, and the like.

本発明においては、樹脂組成物に目的と用途に応じて、
各種の溶剤、無機質物質、添加剤などを配合して用いる
ことが出来る。
In the present invention, depending on the purpose and use of the resin composition,
Various solvents, inorganic substances, additives, etc. can be mixed and used.

例えば溶剤としては、メチルアルコール、エチルアルコ
ール、1−プロピルアルコール、メチルアルコールなど
のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどの
ケトン類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどの
セロソルブ類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの石
油系溶剤類、クロロホルム、四塩化炭素、ジメチルスル
ホキシド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピ
ロリドンなどがあり、1種以上を併用して用いると成膜
性などの面で効果が発揮される場合が多い。
Examples of solvents include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, 1-propyl alcohol, and methyl alcohol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve; and petroleum-based solvents such as benzene, toluene, and xylene. Solvents include chloroform, carbon tetrachloride, dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, etc., and when one or more of them are used in combination, it is often effective in terms of film forming properties, etc. .

また、無機質物質、例えばジルコン、シリカ、溶融石英
ガラス、アルミナ、水tR1R1ヒアルミニラムラス、
石英ガラス、ケイ酸カルシウム、石ロウ、炭酸カルシウ
ム、マグネサイト、クレー、カオリン、タルク、鉄粉、
銅粉、銀粉、マイカ、アスベスト、炭化ケイ素、窒化ホ
ウ素、二硫化モリブデン、鉛化合物、鉛酸化物、亜鉛華
、チタン白、カーボンブラックなどの充てん剤、あるい
は、10μm以下の球状のスチレン、あるいはスチレン
アクリレートコポリマーなどの有機微粉宋充てん剤、高
級脂肪酸、ワックス類などの離型剤、エポキシシラン、
ビニルシラン、アミノシラン、アクリルシラン、クロロ
シラン、メルカプトシラン、マレイミドシラン、ボラン
系化合物、アルコキシチタネート系fヒ合物、アルミニ
ウムキレート化合物などのカップリング剤、更に、アン
チモン系化合物、リン化合物、臭素や塩素を含む公知の
難燃化剤、あるいは各徨の揺変効果を付与可能な揺変剤
を用いることが出来る。
In addition, inorganic substances such as zircon, silica, fused silica glass, alumina, water tR1R1 hyaluminum ramulus,
Quartz glass, calcium silicate, stone wax, calcium carbonate, magnesite, clay, kaolin, talc, iron powder,
Fillers such as copper powder, silver powder, mica, asbestos, silicon carbide, boron nitride, molybdenum disulfide, lead compounds, lead oxide, zinc white, titanium white, carbon black, or spherical styrene of 10 μm or less, or styrene Organic fine powder fillers such as acrylate copolymers, higher fatty acids, mold release agents such as waxes, epoxy silanes,
Contains coupling agents such as vinylsilane, aminosilane, acrylic silane, chlorosilane, mercaptosilane, maleimidosilane, borane compounds, alkoxy titanate compounds, and aluminum chelate compounds, as well as antimony compounds, phosphorus compounds, bromine and chlorine. Known flame retardants or thixotropic agents capable of imparting various thixotropic effects can be used.

本発明の被&壱は樹脂封止型のみでなく、ガラス融着セ
ラミック封止や半田融着セラミック封止など他の型の封
止方式による半導体装置にも、同様に適用できる。
The present invention can be applied not only to resin-sealed semiconductor devices but also to semiconductor devices using other types of sealing methods such as glass-fused ceramic sealing and solder-fused ceramic sealing.

本発明においては、半導体素子を被覆、あるいは封止底
形するための方法、装置については特に限定されず、例
えば前記し友ような成分からなる組成物をもって、注型
、印刷、静電付着、トランスファ成形、射出成形など公
知の方法が適用出来る。
In the present invention, there are no particular limitations on the method or apparatus for coating or sealing a semiconductor element. Known methods such as transfer molding and injection molding can be applied.

本発明装置の1例全第1図に示す。すなわち第1図は、
本発明の1実施例になる半導体装置の断面図である。第
1図において、符号1はリード線、2は半導体素子、5
は保護被覆樹脂、6はモールド樹脂を意味する。
An example of the apparatus of the present invention is shown in FIG. In other words, Figure 1 is
1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, numeral 1 is a lead wire, 2 is a semiconductor element, and 5 is a lead wire.
6 means a protective coating resin, and 6 means a molding resin.

本発明においては、5及び/又は6の樹脂中に、ジルコ
アルミネート系化合物、あるいは更に必要に応じて、ア
ルコキシシラン系化合物及び/又はチタネート系化合@
を含有させて、被覆及び/又は封止全行う。
In the present invention, in the resin 5 and/or 6, a zircoaluminate compound or, if necessary, an alkoxysilane compound and/or a titanate compound@
All coating and/or sealing is performed by containing

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されない。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
The invention is not limited to these examples.

実施例1〜7 5個の50[]Wtの三角フラスコ中に、25〇−のイ
ングロビルアルコールを採り、それぞれ別個に、キャブ
コモラドAP()%C!PG 、 FPM (いずれも
楠本化底社螺)を15−を加え、かくはん溶解して5種
類のジルコアルミネート・イングロビルアルコール溶液
を作成し次。
Examples 1 to 7 Into five 50 [] Wt Erlenmeyer flasks, 250-g of Inglobil alcohol was taken, and separately, Cabcomorado AP()%C! Add PG and FPM (both manufactured by Kusumoto Kasokosha) and dissolve with stirring to prepare five types of zircoaluminate/inglobil alcohol solutions.

ま次、別に3個の500−の三角フラスコ中に、125
fRtのイングロビルアルコールト125−のトルエン
を採り、それらにそれぞれ別個に、キャブコモッドAP
Gi10me採ジ、これらに、ユポキシシランKBM3
03(信越fと字社製)、チタンイソプロビルチタネー
) TPT (三菱ガスfヒ学社製]、ジイソグロポキ
シチタンピス(アセチルアセトネート)、TAA(三菱
ガス化学社製)を5−ずつ加え、60〜80℃、50分
間加熱かくはんして5種類の処理溶液金得た。
Next, in three 500- Erlenmeyer flasks, 125
Toluene of fRt Inglobil alcohol 125- was taken, and each of them was separately treated with Cabcomod AP.
Gi10me extraction, these, yupoxysilane KBM3
03 (manufactured by Shinetsu F Toji Co., Ltd.), titanium isoprobyl titanate) TPT (manufactured by Mitsubishi Gas Fhigaku Co., Ltd.), diisoglopoxy titanium pis (acetylacetonate), TAA (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) The mixture was added in batches and heated and stirred at 60 to 80°C for 50 minutes to obtain five types of treatment solutions.

1次、別に500−の三角フラスコ中に、250−のN
−メチルピロリドンを採り、これにキャブコモラドAP
G 10 mAと、ポリイミド前□ 躯体(ビフェニル
テトラカルボン酸と4.4’ −ジアミノジフェニルエ
ーテルとからなるポリアミック酸重合体)全50重量部
を加え、かくはん溶解して、ジルコアルミネート含有ポ
リイミド前駆体溶液を作成した。
First, in a separate 500- Erlenmeyer flask, add 250-N
-Take methylpyrrolidone and add Cabcomorad AP to it.
G 10 mA and a total of 50 parts by weight of the polyimide precursor (polyamic acid polymer consisting of biphenyltetracarboxylic acid and 4,4'-diaminodiphenyl ether) were added and dissolved with stirring to form a zircoaluminate-containing polyimide precursor solution. It was created.

次いで、256にビットD −RAMメモリ1,8工(
16ビン]の素子及びリード線上に、上記の7株類の溶
液を別個に滴下した。その後、100℃、1時間+15
0℃、1時間加熱処理した。
Next, 256 bits D-RAM memory 1.8 units (
The solutions of the seven strains described above were separately dropped onto the elements and lead wires of 16 bottles]. After that, 100℃, 1 hour +15
Heat treatment was performed at 0°C for 1 hour.

ジルコアルミネート含有ポリイミド前駆体溶液について
は、更に200℃、1時間+300℃、1時間の加熱処
理全実施した。
The zircoaluminate-containing polyimide precursor solution was further subjected to a heat treatment of 200° C. for 1 hour + 300° C. for 1 hour.

次いで、少なくともエポキシ樹脂t−ffむ封止用の樹
脂組成物で、前記7a類のメモリ用LSIは、トランス
ファ底形により樹脂封止された。
Next, the memory LSI of type 7a was resin-sealed with a resin composition containing at least epoxy resin t-ff in a transfer bottom shape.

トランスファ底形の条件11180℃、70に□′。Transfer bottom shape conditions 11180℃, 70□'.

1.5分成形後、150℃、5時間のアフタキュアを実
施した。
After molding for 1.5 minutes, after-cure was performed at 150° C. for 5 hours.

それぞれ100個のLSIについて、121℃、2気圧
過飽和水蒸気中(pc’r )に放置し、所定時間後の
チップ上のAt配線の腐食断線を電気的にチェックして
、耐湿信頼性を評価した。結果を第1表に示した。なお
、比較のために、素子上をジルコアルミネート系化合物
で処理せずに、エポキシ樹脂組成物で封止したものも、
第1表に併記した。
For each of the 100 LSIs, we left them in supersaturated water vapor (PC'R) at 121°C and 2 atm, and after a predetermined period of time, we electrically checked for corrosion and disconnection of the At wiring on the chips to evaluate their moisture resistance reliability. . The results are shown in Table 1. For comparison, the device was also sealed with an epoxy resin composition without being treated with a zircoaluminate compound.
It is also listed in Table 1.

〔封止用樹脂組成物の配合組成(重量部ン〕フェノール
ノボラック樹脂          55トリエチルア
ミンテトラフエニル ボレート                    2
5浴融石英ガラス粉              49
0工ポキシシランKBM 405 (信越化学社)1.0 赤リン           5.0 カーボンブラツク               2.
0実施例8 〔封止相位・工脂粗放物の紐取(重量部ン〕フェノール
ノボラックm月旨          60トリエチル
アミンテトラフエニル ボレート                    A
O浴融石英ガラス粉             490
キヤプコモツドAPG (アミノ基宋端)2.0赤リン
              5.0本発明の刺止用樹
脂組成物は、上記した配合物1に8インチ径の2本ロー
ルを用いて、75〜85℃、8分間混練した後、冷却、
粗粉砕して調製される。
[Blend composition of sealing resin composition (parts by weight)] Phenol novolak resin 55 Triethylamine tetraphenylborate 2
5-bath fused silica glass powder 49
Zero engineering poxysilane KBM 405 (Shin-Etsu Chemical) 1.0 Red phosphorus 5.0 Carbon black 2.
0 Example 8 [Sealing phase / String of synthetic resin crude product (parts by weight)] Phenol novolac m 60 Triethylamine tetraphenylborate A
O bath fused silica glass powder 490
Cap Komotsud APG (amino group Song end) 2.0 Red phosphorus 5.0 The resin composition for stinging of the present invention is prepared by applying the above-mentioned Formulation 1 to two rolls of 8 inch diameter at 75 to 85°C. After kneading for a minute, cool,
Prepared by coarse grinding.

上記組成物を用いて、実施例1と同様にして、256に
ビット−D −RAMメモリ用L8工(ジルコアルミネ
ート処理なし)ヲ樹脂封止し、耐湿信頼性を評価した。
Using the above composition, in the same manner as in Example 1, 256 bit-D-RAM memory L8 processing (no zirco aluminate treatment) was sealed with resin, and the moisture resistance reliability was evaluated.

その結果、PCT 2000時間でで不良の発生は見ら
れなかった。
As a result, no defects were observed after 2000 hours of PCT.

実施例? グリコール系のジルコアルミネート、キャブコモラドA
PG (楠本化成社製)を、実施例1〜7で用いたポリ
イミド前駆体に添加して、25重量%のジルコアルミネ
ート含有ポリイミド前駆体溶液を作與した。
Example? Glycol-based zircoaluminate, Cab Comorado A
PG (manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.) was added to the polyimide precursor used in Examples 1 to 7 to prepare a 25% by weight zircoaluminate-containing polyimide precursor solution.

゛  該溶gを、多層(2層)配線絶縁膜として用いた
場合の素子構造を第2図及び第3図に示した。すなわち
、ijl!2図及び第3図は、不発明に係わる半導体装
置の素子部分の一部断面図である。第2図及び第3図に
おいて、符号2は半導体素子、5−IFi第1層保護被
覆樹脂、5−1は第2層保護板種樹脂、4−1は第1層
配線、4−11は第2層配線、5はポリイミド系樹脂、
7は熱酸fヒ膜を意味する。
2 and 3 show device structures in which the molten g is used as a multilayer (two-layer) wiring insulating film. That is, ijl! 2 and 3 are partial cross-sectional views of the element portion of the semiconductor device according to the invention. 2 and 3, reference numeral 2 denotes a semiconductor element, 5-IFI first layer protective coating resin, 5-1 second layer protective plate type resin, 4-1 first layer wiring, 4-11 2nd layer wiring, 5 is polyimide resin,
7 means a thermally acidified film.

素子の構成は、81累子基板上に、Sin、絶縁層、ポ
リシリコン層、更に第1層目のアルミニウム配線(4−
1)を形成した後に、上記樹脂被覆用材料を塗布(スピ
ンナー使用]、焼付け(250℃、60分間)した(5
−IJのち、ポジレジストi塗布して、マンホールのバ
ターニングを行った。次いで、CF4− Oak反応ガ
スとしてプラズマエツチングした。次いで02ヲ反応ガ
スとするプラズマアッシャによってポジレジストを除去
した。
The device consists of an 81-layer substrate, a Sin layer, an insulating layer, a polysilicon layer, and a first layer of aluminum wiring (4-
After forming 1), the above resin coating material was applied (using a spinner) and baked (250°C, 60 minutes) (5
- After IJ, positive resist I was applied and the manhole was buttered. Next, plasma etching was performed using CF4-Oak reaction gas. Next, the positive resist was removed using a plasma asher using 02 as a reactive gas.

次いで、第2層目のアルミニウム配線(4−■)を形成
した後、更に、上記樹脂液を塗布、焼付け(前記条件と
向じ]した。(3−■壱]なお、第3図は、第2層目の
被a樹脂として、ポリイミド樹脂(日立化成社mPIQ
)k用い次場合(JrgJJ金示した。
Next, after forming the second layer of aluminum wiring (4-■), the above resin liquid was further coated and baked (according to the conditions described above).(3-■1) Note that FIG. Polyimide resin (Hitachi Chemical mPIQ
) k used next case (JrgJJ gold showed.

なお、キャプコ モッドAPG ′ft素子上に処理し
た場合としない場合との耐湿信頼性のデータを下記第2
表に示す。
In addition, the moisture resistance reliability data with and without treatment on the Capco Mod APG 'ft element is shown in the second section below.
Shown in the table.

第 2 表 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の半導体装置は、耐湿信頼
性や耐熱性に優れており、信頼性の高い動作が可能であ
るという顕著な効果が奏せられる。
Table 2 [Effects of the Invention] As explained above, the semiconductor device of the present invention has excellent moisture resistance and heat resistance, and has the remarkable effect of being able to operate with high reliability.

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

第1図は、本発明の一実施例になる半導体装置の断面図
、第2図、第3!¥Iは、本発明に係わる半導体装置の
素子部分の一部断面図である。 1・・リード線、2・・半導体素子、5・・保護被覆衝
面、5−1・・第1層保護被a樹脂、3−n・・第2層
保護被覆側面、4−1・・第1層配線、4−11・・第
2層配線、5・・ポリイミド系樹脂、6・・モールド樹
脂、7・・熱酸化膜
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2, and FIG. ¥I is a partial cross-sectional view of an element portion of a semiconductor device according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Lead wire, 2...Semiconductor element, 5...Protective coating front surface, 5-1...First layer protective coating a resin, 3-n...Second layer protective coating side surface, 4-1... 1st layer wiring, 4-11... 2nd layer wiring, 5... polyimide resin, 6... mold resin, 7... thermal oxide film

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体装置の少なくとも一部に、ジルコアルミネー
ト系化合物を含有する処理剤を用いて形成された被覆及
び/又は封止層を有することを特徴とする半導体装置。 2、該処理剤が、ジルコアルミネート系化合物と、アル
コキシシラン系化合物及び/又はチタネート系化合物と
の混合物又は反応生成物を含有するものである特許請求
の範囲第1項記載の半導体装置。 3、該処理剤が、ジルコアルミネート系化合物含有物を
含む樹脂組成物である特許請求の範囲第1項又は第2項
記載の半導体装置。 4、該樹脂組成物が、ポリイミド、ポリイミド前駆体、
ポリイミドシリコーン、ポリフルオロイミド、ポリアミ
ドイミド、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、
エポキシ樹脂及びフェノール樹脂のうちの少なくとも1
種を含有する組成物である特許請求の範囲第3項記載の
半導体装置。
Claims: 1. A semiconductor device characterized in that at least a portion of the semiconductor device has a coating and/or a sealing layer formed using a processing agent containing a zircoaluminate compound. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the processing agent contains a mixture or reaction product of a zircoaluminate compound and an alkoxysilane compound and/or a titanate compound. 3. The semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the processing agent is a resin composition containing a zircoaluminate compound. 4. The resin composition contains polyimide, polyimide precursor,
Polyimide silicone, polyfluoroimide, polyamideimide, fluorine polymer, silicone polymer,
At least one of an epoxy resin and a phenolic resin
The semiconductor device according to claim 3, which is a composition containing seeds.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5057457A (en) * 1989-09-13 1991-10-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Multimold semiconductor device and the manufacturing method therefor

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