JPS6315745B2 - - Google Patents
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- JPS6315745B2 JPS6315745B2 JP53137485A JP13748578A JPS6315745B2 JP S6315745 B2 JPS6315745 B2 JP S6315745B2 JP 53137485 A JP53137485 A JP 53137485A JP 13748578 A JP13748578 A JP 13748578A JP S6315745 B2 JPS6315745 B2 JP S6315745B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置に関するものである。
一般に半導体装置は半導体チツプを容器中に収
容し、容器内でチツプと接続された外部端子によ
り信号の入出力がおこなわれる。従来は容器を構
成する各部分の材質は主に破壊強度や組立ての難
易度や腐蝕のし易さの面から検討されてきた。
容し、容器内でチツプと接続された外部端子によ
り信号の入出力がおこなわれる。従来は容器を構
成する各部分の材質は主に破壊強度や組立ての難
易度や腐蝕のし易さの面から検討されてきた。
しかしながら、容器の材料中に極微量に含まれ
る放射性物質が容器中の半導体素子に悪影響を与
えるという事実が最近解明されつつある。すなわ
ち容器の材質中にppm程度に含まれるウランやト
リウムが放射性崩壊する時に放出されるα粒子が
シリコン素子中に侵入して電子一正孔対を生成す
るために、素子の動作に支障をきたすというので
ある。特にダイナミツクランダムアクセスメモリ
ーやCCDのように、シリコン基板表面のポテン
シヤルウエル中に電子を蓄積しているか、或いは
ポテンシヤルウエルが空になつているかの２種類
の状態で記憶状態を設定するような素子では、α
粒子がシリコン基板中に入射すればその軌跡にそ
つて発生した電子一正孔対のうちの電子のみがポ
テンシヤルウエル中に吸収されるために、空状態
が電子蓄積状態と誤まつて判別される可能性が生
じる。
る放射性物質が容器中の半導体素子に悪影響を与
えるという事実が最近解明されつつある。すなわ
ち容器の材質中にppm程度に含まれるウランやト
リウムが放射性崩壊する時に放出されるα粒子が
シリコン素子中に侵入して電子一正孔対を生成す
るために、素子の動作に支障をきたすというので
ある。特にダイナミツクランダムアクセスメモリ
ーやCCDのように、シリコン基板表面のポテン
シヤルウエル中に電子を蓄積しているか、或いは
ポテンシヤルウエルが空になつているかの２種類
の状態で記憶状態を設定するような素子では、α
粒子がシリコン基板中に入射すればその軌跡にそ
つて発生した電子一正孔対のうちの電子のみがポ
テンシヤルウエル中に吸収されるために、空状態
が電子蓄積状態と誤まつて判別される可能性が生
じる。
従来の素子のようにポテンシヤルウエルの面積
が十分に大きい場合には、電子蓄積状態に於ける
もともとの電子数が、α粒子が原因でポテンシヤ
ルウエル中に吸収される電子数と比較して十分に
多かつたために、ポテンシヤルの空状態を誤まつ
た電子蓄積状態と判断することは希であつた。し
かしながら最近では64Kビツトや256Kビツトダ
イナミツクランダムアクセスメモリ等の超LSIメ
モリ装置が開発されつつあり、素子パターンの微
細化が進み、それにともないメモリのポテンシヤ
ルウエルの面積が微小化してきたためにα粒子に
よる装置の誤動作が重大な問題となつてきた。
が十分に大きい場合には、電子蓄積状態に於ける
もともとの電子数が、α粒子が原因でポテンシヤ
ルウエル中に吸収される電子数と比較して十分に
多かつたために、ポテンシヤルの空状態を誤まつ
た電子蓄積状態と判断することは希であつた。し
かしながら最近では64Kビツトや256Kビツトダ
イナミツクランダムアクセスメモリ等の超LSIメ
モリ装置が開発されつつあり、素子パターンの微
細化が進み、それにともないメモリのポテンシヤ
ルウエルの面積が微小化してきたためにα粒子に
よる装置の誤動作が重大な問題となつてきた。
本発明の目的は半導体素子へα粒子が侵入しな
いような構造の半導体装置用容器を提供すること
にある。
いような構造の半導体装置用容器を提供すること
にある。
本発明は半導体チツプの表面上部に位置するよ
うに前記半導体チツプを構成する半導体基板と同
程度に高純度のシリコン板を固着したことを特徴
とする。そのために該半導体とともにキヤツプを
構成する材質中に混入した放射性物質からα粒子
が放出されたとしても、半導体で吸収されるため
に容器中の半導体素子へα粒子が到達することは
無い。また高純度の半導体を用いているために放
射性物質の含有量は極めて少く、それから発する
α粒子は実用上問題とならない。
うに前記半導体チツプを構成する半導体基板と同
程度に高純度のシリコン板を固着したことを特徴
とする。そのために該半導体とともにキヤツプを
構成する材質中に混入した放射性物質からα粒子
が放出されたとしても、半導体で吸収されるため
に容器中の半導体素子へα粒子が到達することは
無い。また高純度の半導体を用いているために放
射性物質の含有量は極めて少く、それから発する
α粒子は実用上問題とならない。
α粒子は質料数の大きい原子の原子核から放射
性崩壊のときに放出されるヘリウムの原子核であ
り、２ケのプロトンと２ケの中性子とから成る。
自然発生したα粒子の有するエネルギーはせいぜ
い８−9MeVである。例えばシリコン中に侵入し
たα粒子は1μｍ当りほぼ150KeVのエネルギーを
失つて進み、従つてα粒子のシリコン中での飛翔
距離はせいぜい数10μｍということになる。
性崩壊のときに放出されるヘリウムの原子核であ
り、２ケのプロトンと２ケの中性子とから成る。
自然発生したα粒子の有するエネルギーはせいぜ
い８−9MeVである。例えばシリコン中に侵入し
たα粒子は1μｍ当りほぼ150KeVのエネルギーを
失つて進み、従つてα粒子のシリコン中での飛翔
距離はせいぜい数10μｍということになる。
エネルギーを失う過程で、α粒子はその飛跡に
そつて電子一正孔対を生ぜしめるため、素子の動
作に障害となることは前にも述べたとおりである
しかしながらシリコンはその厚みを数10μｍ以上
とすればα粒子に対する遮へい用物質として有効
であることも明らかである。しかも通常半導体産
業で使用されているシリコン結晶はその純度が、
99.99999999％程度と極めて高純度であり、当然
ウランやトリウム等の放射線物質の混入量も極め
て微少で、通常の半導体装置用容器を構成するセ
ラミツクや各種金属等と比較すれば格段の相違が
あると考えられる。
そつて電子一正孔対を生ぜしめるため、素子の動
作に障害となることは前にも述べたとおりである
しかしながらシリコンはその厚みを数10μｍ以上
とすればα粒子に対する遮へい用物質として有効
であることも明らかである。しかも通常半導体産
業で使用されているシリコン結晶はその純度が、
99.99999999％程度と極めて高純度であり、当然
ウランやトリウム等の放射線物質の混入量も極め
て微少で、通常の半導体装置用容器を構成するセ
ラミツクや各種金属等と比較すれば格段の相違が
あると考えられる。
本発明はこのような放射性物質の含有量が極め
て少ない半導体を容器の構成材質として利用しよ
うという基本的思想にもとづいたものである。
て少ない半導体を容器の構成材質として利用しよ
うという基本的思想にもとづいたものである。
半導体装置用容器中特に放射性物質が問題とな
る部分はそのキヤツプであると考えられる。何故
なら、第１図に示すように通常半導体チツプ１は
素子が形成されている一主表面をキヤツプ側に向
けて裏面を容器２に接着して固定される。チツプ
の厚みは通常100μｍ以上あり、かつ素子は側面
から100μｍ程度内側に形成されるため、チツプ
の底面あるいは側面から侵入するα粒子は素子が
形成されている領域にまで到達することは無い。
従つて素子が形成されているチツプの表面に侵入
するα粒子を避けるためには容器のキヤツプ中で
発生するα粒子を阻止すればよい。
る部分はそのキヤツプであると考えられる。何故
なら、第１図に示すように通常半導体チツプ１は
素子が形成されている一主表面をキヤツプ側に向
けて裏面を容器２に接着して固定される。チツプ
の厚みは通常100μｍ以上あり、かつ素子は側面
から100μｍ程度内側に形成されるため、チツプ
の底面あるいは側面から侵入するα粒子は素子が
形成されている領域にまで到達することは無い。
従つて素子が形成されているチツプの表面に侵入
するα粒子を避けるためには容器のキヤツプ中で
発生するα粒子を阻止すればよい。
第２図に示した本発明による実施例の半導体装
置用キヤツプ３は厚みが100μｍのシリコン結晶
の板４がセラミツク５と接着されて構成されてい
る。接着はアロンアルフアあるいはエポキシ系熱
硬化性樹脂によりおこなわれる。キヤツプ３と容
器２とを接着して封止するためのメタライズ層６
と７はタングステンペーストを厚膜印刷した後焼
結し、ニツケルメツキした後更に金メツキして形
成されたものである。シリコン結晶４は多結晶で
も単結晶でもいずれでも良い。
置用キヤツプ３は厚みが100μｍのシリコン結晶
の板４がセラミツク５と接着されて構成されてい
る。接着はアロンアルフアあるいはエポキシ系熱
硬化性樹脂によりおこなわれる。キヤツプ３と容
器２とを接着して封止するためのメタライズ層６
と７はタングステンペーストを厚膜印刷した後焼
結し、ニツケルメツキした後更に金メツキして形
成されたものである。シリコン結晶４は多結晶で
も単結晶でもいずれでも良い。
キヤツプ３は半導体チツプ１と容器の導伝層９
とを結ぶボンデイングワイヤとシリコン板４とが
接触しないよう間隔をもつて設計されている。セ
ラミツク５で発生したα粒子はシリコン板４で吸
収されるためにチツプ１に到達することは無い。
シリコン板の厚みを十分に厚くして破壊強度を強
くすればセラミツク５を省略してシリコン板のみ
でキヤツプを構成できる。
とを結ぶボンデイングワイヤとシリコン板４とが
接触しないよう間隔をもつて設計されている。セ
ラミツク５で発生したα粒子はシリコン板４で吸
収されるためにチツプ１に到達することは無い。
シリコン板の厚みを十分に厚くして破壊強度を強
くすればセラミツク５を省略してシリコン板のみ
でキヤツプを構成できる。
シリコンのかわりにゲルマニウム等の半導体を
用いても同様の効果を生ぜしめることは可能であ
る。また、キヤツプの封止方法としてガラス層で
封止する方法もあるがその場合にもここで述べた
実施例と同様にキヤツプを構成することが可能で
あることは言うまでもない。キヤツプの材質とし
て鉄−ニツケル・コバルトの合金等金属を用い、
電気熔接により容器を封止する場合に於てはキヤ
ツプの熔接個所を除く部分に半導体板を接着せし
めれば同様の効果を生むことができる。
用いても同様の効果を生ぜしめることは可能であ
る。また、キヤツプの封止方法としてガラス層で
封止する方法もあるがその場合にもここで述べた
実施例と同様にキヤツプを構成することが可能で
あることは言うまでもない。キヤツプの材質とし
て鉄−ニツケル・コバルトの合金等金属を用い、
電気熔接により容器を封止する場合に於てはキヤ
ツプの熔接個所を除く部分に半導体板を接着せし
めれば同様の効果を生むことができる。
第１図および第２図は本発明の実施例を説明す
るためのそれぞれ半導体装置とそのキヤツプを示
す斜視図である。図中１……半導体チツプ、２…
…容器、３……キヤツプ、４……シリコン板、５
……セラミツク板、６，７……キヤツプ封止用メ
タライズ層、８……ボンデイングワイヤをそれぞ
れ示す。
るためのそれぞれ半導体装置とそのキヤツプを示
す斜視図である。図中１……半導体チツプ、２…
…容器、３……キヤツプ、４……シリコン板、５
……セラミツク板、６，７……キヤツプ封止用メ
タライズ層、８……ボンデイングワイヤをそれぞ
れ示す。
Claims (1)
- １ セラミツク基板上に半導体チツプを固着し、
該セラミツク基板上にキヤツプを取り付けること
によつて前記半導体チツプを気密封止した半導体
装置において、前記キヤツプの前記半導体チツプ
主表面と対向する面には前記半導体チツプを構成
する半導体基板と同程度に高純度のシリコン板を
固着したことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13748578A JPS5563850A (en) | 1978-11-08 | 1978-11-08 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13748578A JPS5563850A (en) | 1978-11-08 | 1978-11-08 | Semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5563850A JPS5563850A (en) | 1980-05-14 |
| JPS6315745B2 true JPS6315745B2 (ja) | 1988-04-06 |
Family
ID=15199729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13748578A Granted JPS5563850A (en) | 1978-11-08 | 1978-11-08 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5563850A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02123841U (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-11 | ||
| JPH0837904A (ja) * | 1995-08-09 | 1996-02-13 | Kubota Corp | 脱穀装置の揺動選別装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55123149A (en) * | 1979-03-15 | 1980-09-22 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JPS5895053U (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-28 | 株式会社リコー | 半導体集積回路パツケ−ジ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5552246A (en) * | 1978-10-13 | 1980-04-16 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
-
1978
- 1978-11-08 JP JP13748578A patent/JPS5563850A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5552246A (en) * | 1978-10-13 | 1980-04-16 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02123841U (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-11 | ||
| JPH0837904A (ja) * | 1995-08-09 | 1996-02-13 | Kubota Corp | 脱穀装置の揺動選別装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5563850A (en) | 1980-05-14 |
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