JPS63278354A - Package for semiconductor device - Google Patents
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- JPS63278354A JPS63278354A JP11422787A JP11422787A JPS63278354A JP S63278354 A JPS63278354 A JP S63278354A JP 11422787 A JP11422787 A JP 11422787A JP 11422787 A JP11422787 A JP 11422787A JP S63278354 A JPS63278354 A JP S63278354A
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Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えばIC,LSI等の半導体装置用のパ
ッケージに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a package for a semiconductor device such as an IC or an LSI.
第3図は、従来のパッケージを用いた半導体装置の一例
を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a semiconductor device using a conventional package.
セラミックスあるいはコバール等の金属から成るベース
2の表面にガラスをコートしてグレーズ層4を形成した
ものの上に、Aβ等の配線層10を形成すると共に、I
C1半導体素子等のチップ12をマウントして、両者間
をAu % A 1等のワイヤ14によってボンディン
グしている。16はビン端子であり、配線層10にそれ
ぞれ接続されている。A wiring layer 10 such as Aβ is formed on the surface of the base 2 made of ceramic or metal such as Kovar and coated with glass to form a glaze layer 4.
A chip 12 such as a C1 semiconductor element is mounted and bonded between the two using a wire 14 made of Au%A1 or the like. Reference numeral 16 indicates bin terminals, which are respectively connected to the wiring layer 10.
そしてそのような状態のものの上に、ガラス、セラミッ
クスあるいは前述したような金属から成るキャップ8を
、低融点ガラスから成る封止ガラス6によって取付ける
(被せる)ことによって内部を封止している。Then, a cap 8 made of glass, ceramics, or metal as described above is attached (covered) to the object in such a state with a sealing glass 6 made of low melting point glass, thereby sealing the inside.
(発明が解決しようとする問題点〕
ところが上記のようなパッケージにおいては、グレーズ
層4と封止ガラス6は同じガラスに属していても互いに
組成的、物理的に異なるため合い性が悪く、チップ12
からの熱履歴や機械的衝撃等によって、両者間の界面に
応力が集中して剥離が生じ易い。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned package, even though the glaze layer 4 and the sealing glass 6 belong to the same glass, they are compositionally and physically different from each other, resulting in poor compatibility with the chip. 12
Stress is concentrated at the interface between the two due to thermal history and mechanical impact, which tends to cause peeling.
またこのような剥離の問題は、組成や熱膨張率等が互い
に異なるため、ベース2とグレーズ層4間にも存在する
。Further, such a problem of peeling also exists between the base 2 and the glaze layer 4 because their compositions, coefficients of thermal expansion, etc. are different from each other.
そのため、上記のようなパッケージにおいては、キャッ
プ8が(封止ガラス6と共に)剥離し易いという問題が
ある。Therefore, in the package as described above, there is a problem that the cap 8 (together with the sealing glass 6) is easily peeled off.
そこでこの発明は、このような問題を解決した半導体装
置用パフケージを提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a puff cage for a semiconductor device that solves such problems.
この発明の半導体装置用パッケージは、前述したような
ベースとグレーズ層との界面およびグレーズ層と封止ガ
ラスとの界面の少なくとも一方に、亜鉛、I’/b族元
素、Va族元素およびVb族元素の内の少なくとも一種
を含む中間層を形成していることを特徴とする。In the semiconductor device package of the present invention, zinc, an I'/b group element, a Va group element, and a Vb group element are added to at least one of the interface between the base and the glaze layer and the interface between the glaze layer and the sealing glass as described above. It is characterized by forming an intermediate layer containing at least one of the elements.
第1図は、この発明の一実施例に係るパッケージを用い
た半導体装置の一例を示す概略断面図である。第3図の
従来例と同一または対応する部分には同一符号を付し、
以下においてはそれとの相違点を主に説明する。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a semiconductor device using a package according to an embodiment of the present invention. Parts that are the same as or correspond to those of the conventional example in FIG. 3 are given the same reference numerals.
Below, we will mainly explain the differences.
この実施例においては、前述したベース2とグレーズN
4との界面およびグレーズ層4と封止ガラス6との界面
に、Zn、元素周期表のIVb族元素(例えばSi S
Ge SPb等) 、Va族元素(例えばV等)および
v、b族元素(例えばAs 、 Sb、Bi等)の内の
少なくとも一種を含む中間層3および5をそれぞれ形成
している。In this example, the above-mentioned base 2 and glaze N
4 and the interface between the glaze layer 4 and the sealing glass 6.
The intermediate layers 3 and 5 each contain at least one of a Va group element (eg, V, etc.), and a V, B group element (eg, As, Sb, Bi, etc.).
この中間層3.5を構成する上記のような元素は、グレ
ーズ層4および封止ガラス6中にもそれぞれ含まれてい
るため、両者に対する中間層3.5の合い性が良く、ま
た中間層3を構成する上記のような元素はいずれも金属
であるため、当8云中間層3とベース2との合い性も良
い。しがもベース2が金属から成る場合は、それと中間
層3との合い性は更に良くなる。The above-mentioned elements constituting the intermediate layer 3.5 are also contained in the glaze layer 4 and the sealing glass 6, so the compatibility of the intermediate layer 3.5 with both is good, and Since all of the above-mentioned elements constituting the intermediate layer 3 are metals, the compatibility between the intermediate layer 3 and the base 2 is also good. However, if the base 2 is made of metal, the compatibility between it and the intermediate layer 3 will be even better.
従って、ベース2とグレーズ層4間、およびグレーズ層
4と封止ガラス6間の密着性が向上し、その結果、熱履
歴や機械的衝撃等によるキャップ8の剥離を防止するこ
とができる。Therefore, the adhesion between the base 2 and the glaze layer 4 and between the glaze layer 4 and the sealing glass 6 is improved, and as a result, it is possible to prevent the cap 8 from peeling off due to thermal history, mechanical impact, or the like.
次に、このような中間層3.5の形成方法の例を第2図
を参照して説明する。Next, an example of a method for forming such an intermediate layer 3.5 will be explained with reference to FIG.
■ イオン注入による場合 この場合は、同図中の蒸発源26は不要である。■ By ion implantation In this case, the evaporation source 26 shown in the figure is unnecessary.
即ち、前述したようなベース2をホルダ20に取り付け
て真空容器(図示省略)内に収納し、当該真空容器内を
所定の真空度(例えば10−5〜10−’T o r
r程度。以下同じ)まで排気した後、イオン源22から
前述したZn、■b族元素、Va族元素およびVb族元
素の内の少なくとも一種から成るイオン24を引き出し
て、これをベース2の表面に注入する。これによって、
ベース2の表面にイオン注入層が形成され、これが前述
した中間層3となる。That is, the base 2 as described above is attached to the holder 20 and housed in a vacuum container (not shown), and the vacuum container is heated to a predetermined degree of vacuum (for example, 10-5 to 10-'T or
About r. The same applies hereafter), and then the ions 24 made of at least one of the aforementioned Zn, group b elements, group Va elements, and group Vb elements are extracted from the ion source 22 and implanted into the surface of the base 2. . by this,
An ion implantation layer is formed on the surface of the base 2, and this becomes the intermediate layer 3 described above.
その場合、イオン24のエネルギーは、その飛程(平均
射影飛程)が必要とする中間層3の厚み程度になるよう
なものとすれば良い。In that case, the energy of the ions 24 may be such that its range (average projected range) is approximately equal to the required thickness of the intermediate layer 3.
イオン源22には、大面積処理が可能な、多極磁場を用
いたいわゆるパケット型イオン源を用いても良い。ある
いはそれの代わりに、イオン源と質量分析器の組み合せ
を用いて、質量分析されたイオン24を佳人するように
しても良い。The ion source 22 may be a so-called packet-type ion source that uses a multipolar magnetic field and is capable of processing a large area. Alternatively, a combination of an ion source and a mass analyzer may be used to identify the mass analyzed ions 24.
ベース2の表面に対するイオン24の注入量は、ベース
2をスパッタさせたりその内部に損傷部が発生したりす
るのを少なくする観点から、1×10′″イオン/cm
”程度以下にするのが好ましい。The amount of ions 24 implanted into the surface of the base 2 is 1×10'' ions/cm from the viewpoint of reducing sputtering of the base 2 and generation of damage inside the base 2.
``It is preferable to keep it to a level below.
また、ベース2内の損傷部を除去するために、注入時に
ベース2を加熱しても良いし、あるいは注入後に注入イ
オンと同種のガス雰囲気中で(これは不純物混入防止の
ためである)アニール処理しても良い。In addition, in order to remove damaged parts within the base 2, the base 2 may be heated during implantation, or annealed after implantation in the same gas atmosphere as the implanted ions (this is to prevent impurity contamination). It may be processed.
■ 真空蒸着による場合 この場合は同図中のイオン源22は不要である。■ By vacuum evaporation In this case, the ion source 22 shown in the figure is unnecessary.
即ち、真空容器内を所定の真空度まで排気した後、蒸発
源26から、前述したZn 、IVb族元素、Va族元
素およびVb族元素の内の少なくとも一種から成る蒸着
物質28を蒸発させて、これをベース2の表面に蒸着さ
せる。蒸着膜厚は、膜厚モニタ30によって計測可能で
あり、例えば数μm以下とする。これによって、ベース
2の表面に前述したような中間層3が形成される。That is, after evacuating the inside of the vacuum container to a predetermined degree of vacuum, the vapor deposition substance 28 consisting of at least one of the aforementioned Zn, IVb group elements, Va group elements, and Vb group elements is evaporated from the evaporation source 26, This is deposited on the surface of the base 2. The thickness of the deposited film can be measured by the film thickness monitor 30, and is, for example, several μm or less. As a result, the intermediate layer 3 as described above is formed on the surface of the base 2.
尚、蒸発#26は、この例では電子ビーム蒸発源である
が、それ以外にも、ターゲットをスパッタさせる方式の
蒸発源、あるいはカソードにおける真空アーク放電によ
ってカソード物質を蒸発させる方式の蒸発源等を用いる
こともできる。In this example, evaporation #26 is an electron beam evaporation source, but it may also be an evaporation source that sputters a target, or an evaporation source that evaporates cathode material by vacuum arc discharge at the cathode. It can also be used.
■ 真空蒸着とイオン照射の併用による場合真空容器内
を所定の真空度まで排気した後、蒸発源26からの前述
したような蒸着物質28をベース2上に蒸着させるのと
同時に、またはそれと交互に、イオン源22からの前述
したようなイオン24をベース2に向けて照射する。こ
のイオン24の照射は、連続的であっても良いし間歇的
であっても良い。これによって、ベース2の表面に前述
したような中間層3が形成される。■ When using a combination of vacuum evaporation and ion irradiation After the inside of the vacuum container is evacuated to a predetermined degree of vacuum, the evaporation substance 28 as described above from the evaporation source 26 is evaporated onto the base 2 at the same time or alternately. , the base 2 is irradiated with ions 24 as described above from the ion source 22. The irradiation with the ions 24 may be continuous or intermittent. As a result, the intermediate layer 3 as described above is formed on the surface of the base 2.
その際、照射イオン種と蒸着元素の組合せは任意である
。At that time, the combination of irradiation ion species and vapor deposition elements is arbitrary.
また、イオン24のエネルギーは、その照射によって中
間層3等の内部にダメージが発生したり。Furthermore, the energy of the ions 24 may cause damage to the interior of the intermediate layer 3 and the like due to its irradiation.
スパック作用によってその表面が荒れたりするのを極力
少なくする観点から、10KeV程度以下の低エネルギ
ーにするのが好ましい。From the viewpoint of minimizing roughening of the surface due to spuck action, it is preferable to use a low energy of about 10 KeV or less.
また、ベース2に輸送するイオン24と蒸着物質28の
割合(組成比)、即ちイオン/蒸着物質は、例えば0.
1〜100%程度の範囲内にし、より具体的にはこの範
囲内で、照射イオン種と蒸着元素の組合せ、ベース2.
グレーズ層4等の材質、イオン24によるスパッタ効果
、ノックオン(押し込み)効果等を考慮して選択すれば
良い。Further, the ratio (composition ratio) of the ions 24 and the vapor deposition material 28 to be transported to the base 2, that is, the ratio of ions to the vapor deposition material, is, for example, 0.
Within the range of about 1 to 100%, more specifically within this range, the combination of irradiation ion species and vapor deposition element, base 2.
The material may be selected in consideration of the material of the glaze layer 4, etc., the sputtering effect of the ions 24, the knock-on (pushing) effect, etc.
またこの場合も、■の場合と同様、処理時にベース2を
加熱しても良いし、あるいはその後にアニール処理して
も良い。Also in this case, as in the case (2), the base 2 may be heated during the treatment, or may be annealed afterwards.
そして、上記■〜■のいずれかの方法によってベース2
上に中間層3を形成した後は、その上に周知のガラス溶
融技術を用いてグレーズ層4を形成すれば良い。Then, base 2 is created using one of the methods described above.
After forming the intermediate layer 3 thereon, the glaze layer 4 may be formed thereon using a well-known glass melting technique.
また、グレーズ層4上に前述した中間層5を形成するの
も、上記■〜■のいずれかの方法によって、中間層3の
場合と同様に行うことができる。Further, the above-mentioned intermediate layer 5 can be formed on the glaze layer 4 by any of the methods (1) to (4) described above, in the same manner as in the case of the intermediate layer 3.
その場合、グレーズ層4上の特定領域にのみ中間層5を
形成する場合は、マスク等を使用しても良いし、あるい
は全面に形成した後にエツチングする等しても良い。In that case, if the intermediate layer 5 is to be formed only in a specific region on the glaze layer 4, a mask or the like may be used, or it may be formed over the entire surface and then etched.
更に当該中間層5上には、周知のガラス溶融技術を用い
て封止ガラス6を接着すれば良い。Further, a sealing glass 6 may be bonded onto the intermediate layer 5 using a well-known glass melting technique.
このように上記■〜■の方法によれば、真空中で処理す
るため、大気中の不純物混入が無(、良質の中間層3.
5が得られる。As described above, according to the methods (1) to (2) above, since the processing is carried out in a vacuum, there is no contamination of impurities in the atmosphere (and a good quality intermediate layer 3.
5 is obtained.
また、イオン源22にパケット型イオン源を用いれば、
一度に大面積処理が可能であり、生産性も良くなる。Furthermore, if a packet type ion source is used as the ion source 22,
It is possible to treat a large area at one time, and productivity is also improved.
更に、上記■の真空蒸着とイオン照射の併用法によれば
、イオン24のノックオン作用によって、ベース2と中
間層3の界面付近に、あるいはグレーズ層4と中間層5
の界面付近に、その両側の構成物質を含んで成るミキシ
ング層(混合層)がそれぞれ形成され、これが言わば模
のような作用をするので、密着性のより良い中間層3.
5が得られ、キャップ8の剥離防止効果はより大きくな
る。Furthermore, according to the combination method of vacuum evaporation and ion irradiation described in (2) above, the knock-on action of the ions 24 causes the glaze layer 4 and the intermediate layer 5 to form near the interface between the base 2 and the intermediate layer 3, or between the glaze layer 4 and the intermediate layer 5.
A mixing layer (mixed layer) containing the constituent materials on both sides is formed near the interface of 3. and 3., which acts like a pattern, so that the intermediate layer 3. has better adhesion.
5 is obtained, and the peeling prevention effect of the cap 8 becomes even greater.
尚、以上では好ましい例として、グレーズ層4の上下両
側に中間層3.5をそれぞれ設けたパッケージを説明し
たが、いずれか一方側にのみ中間層3または5を設けた
ものでも良く、その場合でも従来のパッケージに比べれ
ば、キャップ8の剥離防止効果は大きい。In addition, although the package in which the intermediate layer 3.5 is provided on both the upper and lower sides of the glaze layer 4 has been described above as a preferable example, it is also possible to provide the intermediate layer 3 or 5 only on either side. However, compared to conventional packages, the peeling prevention effect of the cap 8 is greater.
以上のようにこの発明によれば、中間層によって、ベー
スとその上のグレーズ層間および/またはグレーズ層と
その上の封止ガラス間の密着性が向上するため、熱履歴
や機械的衝撃等によるキャップの剥離を防止することが
できる。As described above, according to the present invention, the intermediate layer improves the adhesion between the base and the glaze layer thereon and/or between the glaze layer and the sealing glass thereon. Peeling of the cap can be prevented.
第1図は、この発明の一実施例に係るパンケージを用い
た半導体装置の一例を示す概略断面図である。第2図は
、第1図のパンケージにおける中間層を形成する方法を
説明するための概略図である。第3図は、従来のパッケ
ージを用いた半導体装置の一例を示す概略断面図である
。
2・・・ベース、3,5・・・中間層、4・・・グレー
ズ層、6・・・封止ガラス、8・・・キャップ、12・
・・チップ。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a semiconductor device using a pancage according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a method of forming the intermediate layer in the pancage of FIG. 1. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a semiconductor device using a conventional package. 2... Base, 3, 5... Intermediate layer, 4... Glaze layer, 6... Sealing glass, 8... Cap, 12...
...Chip.
Claims (1)
ラスによってキャップを取り付ける構造のパッケージに
おいて、前記ベースとグレーズ層との界面およびグレー
ズ層と封止ガラスとの界面の少なくとも一方に、亜鉛、
IVb族元素、Va族元素およびVb族元素の内の少なく
とも一種を含む中間層を形成していることを特徴とする
半導体装置用パッケージ。(1) In a package having a structure in which a cap is attached by sealing glass to a base on which a glaze layer is formed, zinc is added to at least one of the interface between the base and the glaze layer and the interface between the glaze layer and the sealing glass. ,
A package for a semiconductor device, comprising an intermediate layer containing at least one of a group IVb element, a group Va element, and a group Vb element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11422787A JPS63278354A (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Package for semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11422787A JPS63278354A (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Package for semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63278354A true JPS63278354A (en) | 1988-11-16 |
Family
ID=14632418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11422787A Pending JPS63278354A (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Package for semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63278354A (en) |
-
1987
- 1987-05-11 JP JP11422787A patent/JPS63278354A/en active Pending
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