JP2000277463A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体チップ周囲に溝を設けて樹脂で埋設
することにより、小型化した装置あるいはチップサイズ
パッケージであってもその耐湿性を向上する。 【解決手段】 ベース領域13やエミッタ領域14を
形成して半導体素子を形成する。素子としての活性部分
を取り囲むようにして環状の溝20を形成する。溝20
の内部を樹脂21埋設するようにして半導体チップ10
を封止する。水分の進入パスが長くなるので、装置の耐
湿性が向上する。
することにより、小型化した装置あるいはチップサイズ
パッケージであってもその耐湿性を向上する。 【解決手段】 ベース領域13やエミッタ領域14を
形成して半導体素子を形成する。素子としての活性部分
を取り囲むようにして環状の溝20を形成する。溝20
の内部を樹脂21埋設するようにして半導体チップ10
を封止する。水分の進入パスが長くなるので、装置の耐
湿性が向上する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
特に耐湿性に優れた半導体装置に関する。
特に耐湿性に優れた半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の分野では軽薄短小化の要求
はすさまじく、これに伴って半導体チップの周辺を被覆
する樹脂の肉厚が薄くなる傾向にある。図5に、従来の
半導体装置の一例を示した。
はすさまじく、これに伴って半導体チップの周辺を被覆
する樹脂の肉厚が薄くなる傾向にある。図5に、従来の
半導体装置の一例を示した。
【0003】図4を参照して、この半導体装置は、半導
体チップ1をリードフレームのアイランド2上に固着
し、半導体チップ1の表面に形成した電極パッドとリー
ド3とをワイヤ4でワイヤボンドし、アイランド2の裏
面側を露出するように半導体チップ1の周辺を樹脂5で
モールドしたものである。アイランド2の裏面側を露出
することは、半導体チップ1の放熱性を向上すると同時
に、装置全体の高さ(厚み)を減じることを意味する。
体チップ1をリードフレームのアイランド2上に固着
し、半導体チップ1の表面に形成した電極パッドとリー
ド3とをワイヤ4でワイヤボンドし、アイランド2の裏
面側を露出するように半導体チップ1の周辺を樹脂5で
モールドしたものである。アイランド2の裏面側を露出
することは、半導体チップ1の放熱性を向上すると同時
に、装置全体の高さ(厚み)を減じることを意味する。
【0004】更に、軽薄短小化の最終形態として近年、
外形寸法を半導体チップサイズと同等あるいは近似した
寸法にまで縮小する事が可能な、ウェハスケールCSP
(チップサイズパッケージ)が注目され始めている。
外形寸法を半導体チップサイズと同等あるいは近似した
寸法にまで縮小する事が可能な、ウェハスケールCSP
(チップサイズパッケージ)が注目され始めている。
【0005】これは、図5(A)を参照して、半導体ウ
ェハ6に各種拡散などの前処理を施して多数の半導体チ
ップ1を形成し、図5(B)に示したように半導体ウェ
ハ6の上部を樹脂層7で被覆すると共に樹脂層3表面に
外部接続用の電極8を導出し、その後半導体ウェハ6の
ダイシングラインに沿って半導体チップ1を分割して、
図5(C)に示したような完成品としたものである。樹
脂層7は半導体チップ1の表面(裏面を被覆する場合も
ある)を被覆するだけであり、半導体チップ1の側壁に
はシリコン基板が露出する。この半導体装置を実装する
には、実装基板上に形成した導電パターンに対して電極
8を対向接着することになる(例えば、特開平9−64
049号)。
ェハ6に各種拡散などの前処理を施して多数の半導体チ
ップ1を形成し、図5(B)に示したように半導体ウェ
ハ6の上部を樹脂層7で被覆すると共に樹脂層3表面に
外部接続用の電極8を導出し、その後半導体ウェハ6の
ダイシングラインに沿って半導体チップ1を分割して、
図5(C)に示したような完成品としたものである。樹
脂層7は半導体チップ1の表面(裏面を被覆する場合も
ある)を被覆するだけであり、半導体チップ1の側壁に
はシリコン基板が露出する。この半導体装置を実装する
には、実装基板上に形成した導電パターンに対して電極
8を対向接着することになる(例えば、特開平9−64
049号)。
【0006】斯かる半導体装置は、装置のパッケージサ
イズが半導体チップのチップサイズと同等であり、実装
基板に対しても対向接着で済むので、実装占有面積を大
幅に減らすことが出来る利点を有する。また、後工程に
拘わるコストを大幅に減じることが出来る利点を有する
ものである。
イズが半導体チップのチップサイズと同等であり、実装
基板に対しても対向接着で済むので、実装占有面積を大
幅に減らすことが出来る利点を有する。また、後工程に
拘わるコストを大幅に減じることが出来る利点を有する
ものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外形寸
法が小さくなった結果、リードフレームと樹脂層5との
界面から図4(A)の符号9、10で示した経路での距
離が短くなり、水分が半導体チップ1表面の活性部分に
まで容易に到達するという欠点があった。チップ表面は
素子にとって最も重要な箇所であり、ここに水分が到達
すると、リーク電流が増大する等、トランジスタ特性を
著しく劣化させ、半導体チップ1の信頼性を著しく低下
させることになる。この様な耐湿性の劣化は、アイラン
ドの裏面側を露出した外形の装置のみならず、小型化を
追求した外形のものであれば必然的に発生するものであ
る。
法が小さくなった結果、リードフレームと樹脂層5との
界面から図4(A)の符号9、10で示した経路での距
離が短くなり、水分が半導体チップ1表面の活性部分に
まで容易に到達するという欠点があった。チップ表面は
素子にとって最も重要な箇所であり、ここに水分が到達
すると、リーク電流が増大する等、トランジスタ特性を
著しく劣化させ、半導体チップ1の信頼性を著しく低下
させることになる。この様な耐湿性の劣化は、アイラン
ドの裏面側を露出した外形の装置のみならず、小型化を
追求した外形のものであれば必然的に発生するものであ
る。
【0008】また、図5に示したウェハスケールCSP
では、パッケージの側辺に半導体基板と樹脂層7との界
面が露出するので、活性部分までのパスが更に短くな
り、耐湿性が一層劣化することになる。
では、パッケージの側辺に半導体基板と樹脂層7との界
面が露出するので、活性部分までのパスが更に短くな
り、耐湿性が一層劣化することになる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来の
欠点に鑑みて成されたものであり、半導体チップの表面
に少なくとも1つのPN接合を形成する拡散領域を形成
し、前記半導体チップの周辺部に沿って前記拡散領域の
周囲を取り囲む溝を形成し、該溝内部を埋設するように
前記半導体チップを樹脂封止したことを特徴とするもの
である。
欠点に鑑みて成されたものであり、半導体チップの表面
に少なくとも1つのPN接合を形成する拡散領域を形成
し、前記半導体チップの周辺部に沿って前記拡散領域の
周囲を取り囲む溝を形成し、該溝内部を埋設するように
前記半導体チップを樹脂封止したことを特徴とするもの
である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施の形態を、
NPNトランジスタを例にして詳細に説明する。
NPNトランジスタを例にして詳細に説明する。
【0011】図1は、本発明の半導体装置の、チップ周
辺部分を示す(A)断面図と(B)平面図である。半導
体チップ10は、全体として矩形の形状を具備し、裏面
側にはN+型高濃度層11を有し、表面側に実質的なコ
レクタとなるN型の低濃度層12を形成したもので、N
型半導体基板の両面にN+層を拡散した後にウェハを研
磨した素材か、あるいはN+基板の上にN型のエピタキ
シャル層を形成したものを用いる。
辺部分を示す(A)断面図と(B)平面図である。半導
体チップ10は、全体として矩形の形状を具備し、裏面
側にはN+型高濃度層11を有し、表面側に実質的なコ
レクタとなるN型の低濃度層12を形成したもので、N
型半導体基板の両面にN+層を拡散した後にウェハを研
磨した素材か、あるいはN+基板の上にN型のエピタキ
シャル層を形成したものを用いる。
【0012】前工程として、低濃度層12の表面に選択
的にボロン等のP型不純物を選択拡散してベース領域1
3とガードリング領域14を形成し、さらにベース領域
13表面にリン等のN型不純物を選択拡散してエミッタ
領域15とN+アニュラリング領域16を形成する。符
号17はシリコン酸化膜である。酸化膜17には各拡散
領域を露出するコンタクトホールが形成され、該コンタ
クトホールを介してアルミ電極18がオーミックコンタ
クトしている。アルミ電極18は更に、酸化膜17上に
於いて各々ベースとエミッタの電極パッドを構成する。
このトランジスタは、ベース領域13を含めガードリン
グ領域14の近傍までが動作上活性な領域であって、こ
の領域を取り囲むようにしてアニュラリング領域16が
配置されている。
的にボロン等のP型不純物を選択拡散してベース領域1
3とガードリング領域14を形成し、さらにベース領域
13表面にリン等のN型不純物を選択拡散してエミッタ
領域15とN+アニュラリング領域16を形成する。符
号17はシリコン酸化膜である。酸化膜17には各拡散
領域を露出するコンタクトホールが形成され、該コンタ
クトホールを介してアルミ電極18がオーミックコンタ
クトしている。アルミ電極18は更に、酸化膜17上に
於いて各々ベースとエミッタの電極パッドを構成する。
このトランジスタは、ベース領域13を含めガードリン
グ領域14の近傍までが動作上活性な領域であって、こ
の領域を取り囲むようにしてアニュラリング領域16が
配置されている。
【0013】アニュラリング領域16の更に外側を囲む
領域には、半導体チップ10の周辺端部に沿うようにし
て、有底の溝20を形成する。溝20はシリコン表面を
異方性ドライエッチングすることによって形成したトレ
ンチ溝か、あるいは拡散と電極配線処理を終えた状態の
ウェハをダイシングブレードで格子状にハーフダイシン
グする事によって形成した切削溝である。溝20の線幅
は、エッチングによって形成した場合は10〜50μ程
度、ダイシングブレードで形成した場合はブレードの板
厚に左右されて50μm〜300μmとなる。
領域には、半導体チップ10の周辺端部に沿うようにし
て、有底の溝20を形成する。溝20はシリコン表面を
異方性ドライエッチングすることによって形成したトレ
ンチ溝か、あるいは拡散と電極配線処理を終えた状態の
ウェハをダイシングブレードで格子状にハーフダイシン
グする事によって形成した切削溝である。溝20の線幅
は、エッチングによって形成した場合は10〜50μ程
度、ダイシングブレードで形成した場合はブレードの板
厚に左右されて50μm〜300μmとなる。
【0014】そして、半導体チップ10の周辺部はエポ
キシ系の樹脂21で被覆される。リードフレームを用い
るタイプでは半導体チップ10がアイランド表面に固着
されるので、チップの上面と側面が樹脂21で被覆さ
れ、CSPタイプではチップの上面だけが樹脂21で被
覆される。どちらのタイプでも、樹脂21は溝20の内
部を埋設する。
キシ系の樹脂21で被覆される。リードフレームを用い
るタイプでは半導体チップ10がアイランド表面に固着
されるので、チップの上面と側面が樹脂21で被覆さ
れ、CSPタイプではチップの上面だけが樹脂21で被
覆される。どちらのタイプでも、樹脂21は溝20の内
部を埋設する。
【0015】図2に、リードフレームを用いるタイプの
装置を示した。半導体チップ10をリードフレームのア
イランド22上に固着し、半導体チップ10の表面に形
成した電極パッドとリード23とをワイヤ24でワイヤ
ボンドし、アイランド22の裏面側を露出するように半
導体チップ10の周辺を樹脂21でモールドしたもので
ある。この装置では、リードフレーム金属表面と樹脂2
1との界面から水分が進入し、進入した水分は半導体チ
ップ10の側壁に沿って上昇し、そして活性部分まで到
達する様なパスとなる。尚、水分樹脂21自体を貫通し
て進入することは殆ど無く、大半は樹脂21と他素材と
の界面に沿って進入すると考えられる。
装置を示した。半導体チップ10をリードフレームのア
イランド22上に固着し、半導体チップ10の表面に形
成した電極パッドとリード23とをワイヤ24でワイヤ
ボンドし、アイランド22の裏面側を露出するように半
導体チップ10の周辺を樹脂21でモールドしたもので
ある。この装置では、リードフレーム金属表面と樹脂2
1との界面から水分が進入し、進入した水分は半導体チ
ップ10の側壁に沿って上昇し、そして活性部分まで到
達する様なパスとなる。尚、水分樹脂21自体を貫通し
て進入することは殆ど無く、大半は樹脂21と他素材と
の界面に沿って進入すると考えられる。
【0016】而して、以上に説明した本発明の装置は、
半導体チップ10の周辺部分に有底の溝20を形成した
ので、進入した水分は溝20の内壁を経由して進入する
ことになり、そのパス31(図1参照)を長大化出来る
ので、従来より耐湿性に優れた半導体装置を得ることが
出来る。
半導体チップ10の周辺部分に有底の溝20を形成した
ので、進入した水分は溝20の内壁を経由して進入する
ことになり、そのパス31(図1参照)を長大化出来る
ので、従来より耐湿性に優れた半導体装置を得ることが
出来る。
【0017】図3は、本発明をウェハレベルCSP装置
に適用した例を示している。図1と同一箇所には同一の
符号を付して説明を省略する。半導体チップ10の周辺
部分に溝20が形成され、半導体チップ10の表面だけ
が樹脂21で被覆され、樹脂21が溝20の内部を埋設
した構造である。尚、符号30は、エミッタ、コレク
タ、ベースを各々導出するための電極である。先の例と
同様に、溝20の内壁に沿って進入する分だけパス31
が長大化するので、耐湿性を大幅に向上することができ
る。
に適用した例を示している。図1と同一箇所には同一の
符号を付して説明を省略する。半導体チップ10の周辺
部分に溝20が形成され、半導体チップ10の表面だけ
が樹脂21で被覆され、樹脂21が溝20の内部を埋設
した構造である。尚、符号30は、エミッタ、コレク
タ、ベースを各々導出するための電極である。先の例と
同様に、溝20の内壁に沿って進入する分だけパス31
が長大化するので、耐湿性を大幅に向上することができ
る。
【0018】なお、半導体素子としてはバイポーラ型ト
ランジスタを例にして説明したが、ディスクリート型の
他にもBIP型、MOS型など、集積回路チップに応用
しても良いことは言うまでもない。
ランジスタを例にして説明したが、ディスクリート型の
他にもBIP型、MOS型など、集積回路チップに応用
しても良いことは言うまでもない。
【0019】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、半導体チップ10周辺部分に溝20を設けて樹脂2
1で埋設したので、パス31を長大化して半導体装置の
耐湿性を大幅に向上できる利点を有する。
ば、半導体チップ10周辺部分に溝20を設けて樹脂2
1で埋設したので、パス31を長大化して半導体装置の
耐湿性を大幅に向上できる利点を有する。
【図1】本発明を説明するための(A)断面図、(B)
平面図である。
平面図である。
【図2】本発明を説明するための(A)断面図、(B)
平面図である。
平面図である。
【図3】本発明を説明するための断面図である。
【図4】従来例を説明するための図である。
【図5】従来例を説明するための図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体チップの表面に少なくとも1つの
PN接合を形成する拡散領域を形成し、前記半導体チッ
プの周辺部に沿って前記拡散領域の周囲を取り囲む溝を
形成し、該溝内部を埋設するように前記半導体チップを
樹脂封止したことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記溝がダイシングによって形成したも
のであることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記溝がエッチング加工によって形成し
たものであることを特徴とする請求項1記載の半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8377699A JP2000277463A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8377699A JP2000277463A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277463A true JP2000277463A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13812023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8377699A Pending JP2000277463A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000277463A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006147757A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP2006147758A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| KR100867968B1 (ko) * | 2006-06-09 | 2008-11-11 | 후지쯔 마이크로일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 반도체 장치, 그의 제조 방법 및 그의 실장 방법 |
| JP2010040782A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| CN102306635A (zh) * | 2004-11-16 | 2012-01-04 | 罗姆股份有限公司 | 半导体装置及半导体装置的制造方法 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP8377699A patent/JP2000277463A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102306635A (zh) * | 2004-11-16 | 2012-01-04 | 罗姆股份有限公司 | 半导体装置及半导体装置的制造方法 |
| JP2006147757A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP2006147758A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| KR100867968B1 (ko) * | 2006-06-09 | 2008-11-11 | 후지쯔 마이크로일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 반도체 장치, 그의 제조 방법 및 그의 실장 방법 |
| US7863745B2 (en) | 2006-06-09 | 2011-01-04 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device, manufacturing method of the semiconductor device, and mounting method of the semiconductor device |
| JP2010040782A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
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