JPH0277131A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置Info
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- JPH0277131A JPH0277131A JP20118489A JP20118489A JPH0277131A JP H0277131 A JPH0277131 A JP H0277131A JP 20118489 A JP20118489 A JP 20118489A JP 20118489 A JP20118489 A JP 20118489A JP H0277131 A JPH0277131 A JP H0277131A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- substrate
- semiconductor device
- corner
- guard ring
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体基板の周辺部に幅広い導体膜を有する樹
脂封止を半導体装置に関する。
脂封止を半導体装置に関する。
論理回路を含むＬＳＩ等において、第１図、第１Ａ図に
示すよプに半導体基板（チップ）１の一生面にアクティ
ブ領域な構成する半導体素子領域２が形成され、基板周
辺部表面の絶縁膜３上にアルミニウム膜からなる配線４
．ポンプイングツくラド５とその外側に反転層防止のた
めのガードリング６な設げてこれをグランドラインＧＮ
Ｄに接続し、上記パッド部５な露出するようにチップ表
面をリンシリケートガラス（ＰＳＧ）、シリコンナイト
ライド膜等のパッジページｌンで覆った構造が知られて
いる。このような構造の半導体素子をレジンで封止した
場合、モールドレジンにヨル強（・応力が特にチップ周
辺の四隅部に大きい（強い）応力が加わりガードリング
６上及び周辺でパッシベーション膜のクラックが生ずる
ことがわかった。
示すよプに半導体基板（チップ）１の一生面にアクティ
ブ領域な構成する半導体素子領域２が形成され、基板周
辺部表面の絶縁膜３上にアルミニウム膜からなる配線４
．ポンプイングツくラド５とその外側に反転層防止のた
めのガードリング６な設げてこれをグランドラインＧＮ
Ｄに接続し、上記パッド部５な露出するようにチップ表
面をリンシリケートガラス（ＰＳＧ）、シリコンナイト
ライド膜等のパッジページｌンで覆った構造が知られて
いる。このような構造の半導体素子をレジンで封止した
場合、モールドレジンにヨル強（・応力が特にチップ周
辺の四隅部に大きい（強い）応力が加わりガードリング
６上及び周辺でパッシベーション膜のクラックが生ずる
ことがわかった。
また、かかる構造の半導体素子を高温高湿雰囲気中で耐
湿テストを行なった場合に、眉間絶縁膜であるＰＳＧ（
ＩＪン酸化物含有シリケート・ガラス）膜のリン溶出を
生じ、被覆パッシベーション膜の剥離を起し、アルミニ
ウム配線の腐食がチップのアクティブ領域まで到達し、
特性劣化の原因となることもわかった。
湿テストを行なった場合に、眉間絶縁膜であるＰＳＧ（
ＩＪン酸化物含有シリケート・ガラス）膜のリン溶出を
生じ、被覆パッシベーション膜の剥離を起し、アルミニ
ウム配線の腐食がチップのアクティブ領域まで到達し、
特性劣化の原因となることもわかった。
本願発明者は前記したチップコーナ一部のガードリング
上及び周辺のパッシベーション膜クランク等の欠陥がア
ルミニウムからなるガードリングの幅に関係することば
着目して上記欠点の改良１行なった。したがっ℃本発明
の目的とするところは樹脂封圧型半導体装置における特
性不良の改善、耐湿性の向上にある。
上及び周辺のパッシベーション膜クランク等の欠陥がア
ルミニウムからなるガードリングの幅に関係することば
着目して上記欠点の改良１行なった。したがっ℃本発明
の目的とするところは樹脂封圧型半導体装置における特
性不良の改善、耐湿性の向上にある。
以下、本発明を実施例にそって具体的に説明する。まず
、本発明の検討段階で考えられ、本発明の構成の基礎と
なったスリット方式について第２図、第２Ａ図を参照し
て説明する。
、本発明の検討段階で考えられ、本発明の構成の基礎と
なったスリット方式について第２図、第２Ａ図を参照し
て説明する。
同図において、１はシリコン半導体基板、２は基板の一
生面に形成された半導体素子領域で例えば基板と異なる
導電型の不純物が拡散等の手段により導入され形成され
たものである。３はフィールド絶縁膜で例えば厚い半導
体酸化膜（ＳｉＯｘ膜）からなる。８は第１の表面絶縁
膜で例えば薄いＳｉｎ、膜からなる。９は第２の表面絶
縁膜で例えばＰ Ｓ Ｇ （ＩＪン酸化物含有シリケー
ト・ガラス）膜から形成されリンが外部より侵入するナ
トリウム等の不純物のゲッタの役目を有する。１０はア
ルミニウム（ｉ）配線でＰＳＧ膜９及びＳ ｉｏ。
生面に形成された半導体素子領域で例えば基板と異なる
導電型の不純物が拡散等の手段により導入され形成され
たものである。３はフィールド絶縁膜で例えば厚い半導
体酸化膜（ＳｉＯｘ膜）からなる。８は第１の表面絶縁
膜で例えば薄いＳｉｎ、膜からなる。９は第２の表面絶
縁膜で例えばＰ Ｓ Ｇ （ＩＪン酸化物含有シリケー
ト・ガラス）膜から形成されリンが外部より侵入するナ
トリウム等の不純物のゲッタの役目を有する。１０はア
ルミニウム（ｉ）配線でＰＳＧ膜９及びＳ ｉｏ。
膜８のスルーホール（透孔）を通して半導体領域２にオ
ーミックコンタクトする。５はアルミニウム配線の外端
子として形成されたボンディングバソド、６は基板周辺
部にそって形成されたガードリングでアルミニウム膜か
らなる。上記基板の隅部（コーナー）上のガードリング
にコーナーにそった］状のスリン）１０が設げられる。
ーミックコンタクトする。５はアルミニウム配線の外端
子として形成されたボンディングバソド、６は基板周辺
部にそって形成されたガードリングでアルミニウム膜か
らなる。上記基板の隅部（コーナー）上のガードリング
にコーナーにそった］状のスリン）１０が設げられる。
７はパッシベーション膜としての絶縁膜で例えばＰＳＧ
。
。
ＣＶＤ（気相化学反応生成）Ｓｉｎ！プラズマ生成シリ
コンナイトライド又は５ＯＧ（スピンオン・グラス）等
からなる。
コンナイトライド又は５ＯＧ（スピンオン・グラス）等
からなる。
かかる構造において、ガードリングにスリットを設ける
ことにより下記の理由でバッジベージオン膜クラツク等
の欠陥を防止できる。
ことにより下記の理由でバッジベージオン膜クラツク等
の欠陥を防止できる。
樹脂封止された半導体チップ周辺部上のガードリング忙
パッジベージ１ン膜クラック等の発生する原因としては
、第３図に示すようチップの中心より端部、特に隅部（
コーナー）Ｋストレスが集中する傾向にあり、又、ガー
ドリングのアルミニウム膜の幅が大きいはと著しく・こ
とが実験的に確められた。又、種々の実験によってガー
ドリングのコーナ一部にスリットを形成するとスリット
の幅だけガードリングの幅が少なくなり、クラック発生
の原因が取除かれることが確認された。しがしガードリ
ングのアルミニウム膜の配線としての抵抗の増大を防ぐ
ためにはスリットの幅はある程度小さい面積にしなけれ
ばならない。このためスリットはアルミニウムのリング
の中央より外側に約１０μｍの幅でかつ内側コーナーを
カバーする長さとすることが適当である。
パッジベージ１ン膜クラック等の発生する原因としては
、第３図に示すようチップの中心より端部、特に隅部（
コーナー）Ｋストレスが集中する傾向にあり、又、ガー
ドリングのアルミニウム膜の幅が大きいはと著しく・こ
とが実験的に確められた。又、種々の実験によってガー
ドリングのコーナ一部にスリットを形成するとスリット
の幅だけガードリングの幅が少なくなり、クラック発生
の原因が取除かれることが確認された。しがしガードリ
ングのアルミニウム膜の配線としての抵抗の増大を防ぐ
ためにはスリットの幅はある程度小さい面積にしなけれ
ばならない。このためスリットはアルミニウムのリング
の中央より外側に約１０μｍの幅でかつ内側コーナーを
カバーする長さとすることが適当である。
本発明はこのような、所謂、スリット方式の変形に関し
、コーナ一部の幅を限定する手段として。
、コーナ一部の幅を限定する手段として。
略り字形状のスリットの替りに小孔の配列を形成するこ
とを特徴とする。本発明の望ましい実施形態によれば、
１０μｍ角の小孔が複数個基べられる。本発明の小孔の
配列によれば、アルミニウム膜の配線としての抵抗の増
大を出来る限り小さくすることができる。
とを特徴とする。本発明の望ましい実施形態によれば、
１０μｍ角の小孔が複数個基べられる。本発明の小孔の
配列によれば、アルミニウム膜の配線としての抵抗の増
大を出来る限り小さくすることができる。
ガードリングのコーナ一部の形状とコーナ一部欠陥発生
率の関係を下記の各実験例によって示す。
率の関係を下記の各実験例によって示す。
第４図はコーナーを加工しないガードリング上のパッシ
ベーション膜クラックのＡＩ！（アルミニウム）幅依存
性を示す。この場合、チップ寸法は４．７Ｘ４．７ｉｎ
”、温度サイクルは一５５℃〜１５０℃で２０回とする
。パッシベーション膜にはＰＥＧ／Ｐ−８ｉＮ／ＰＳＧ
＝０．８５／１．１１０．２（μｍ）３層構造及びＰ−
８ｉＮ／ＰＳＧ＝１．１μｍ１０．２μｍの２層構造を
用いる。第５図はガードリングのコーナーの形状及びｉ
膜の幅りを示す。第４図に示すようにコーナ一部欠陥率
−１幅の関係において、Ｌが小さ（・はど欠陥率の小さ
いことが明らかである。
ベーション膜クラックのＡＩ！（アルミニウム）幅依存
性を示す。この場合、チップ寸法は４．７Ｘ４．７ｉｎ
”、温度サイクルは一５５℃〜１５０℃で２０回とする
。パッシベーション膜にはＰＥＧ／Ｐ−８ｉＮ／ＰＳＧ
＝０．８５／１．１１０．２（μｍ）３層構造及びＰ−
８ｉＮ／ＰＳＧ＝１．１μｍ１０．２μｍの２層構造を
用いる。第５図はガードリングのコーナーの形状及びｉ
膜の幅りを示す。第４図に示すようにコーナ一部欠陥率
−１幅の関係において、Ｌが小さ（・はど欠陥率の小さ
いことが明らかである。
第６図はガードリングのコーナ一部に第７図で示すよう
に］状のスリットを形成した場合のガードリング部バク
シペーシｌン膜クラックのＡＩ膜膜中スリット幅値依存
性示す。この場合のパッジページシン膜は〇−〇曲線が
Ｐ＝ＳｉＮ／ＰＳＧ＝１．１μｍ ／ ０．２μｍの２
層膜、Δ・・・６曲線がＰＳＧ／Ｐ−８ｉＮ／ＰＳＧ＝
０．８５μｍ／１．１−μｍ１０．２μｍの３層膜であ
る。第６図によればスリット幅２０μｍ〜４０μｍでコ
ーナ一部欠陥率が著しく低下することが明らかである。
に］状のスリットを形成した場合のガードリング部バク
シペーシｌン膜クラックのＡＩ膜膜中スリット幅値依存
性示す。この場合のパッジページシン膜は〇−〇曲線が
Ｐ＝ＳｉＮ／ＰＳＧ＝１．１μｍ ／ ０．２μｍの２
層膜、Δ・・・６曲線がＰＳＧ／Ｐ−８ｉＮ／ＰＳＧ＝
０．８５μｍ／１．１−μｍ１０．２μｍの３層膜であ
る。第６図によればスリット幅２０μｍ〜４０μｍでコ
ーナ一部欠陥率が著しく低下することが明らかである。
第８図はガードリングコーナーに第９図（Ａ）■）・・
・（Ｅ）に示した各種形状のスリット、孔列を形成した
場合（形成しない場合も含む）についてのガード＋）７
７ｍパッシベーション膜クラックのＡ！腹膜中スリット
及び孔列の形態依存性を示す。この場合の半導体ペレッ
トは４．７ Ｘ ４．７ ｒａｍ角、温度サイクルは一
５５℃〜１５０℃２０回である。パッジページシン膜は
第６図の例の場合と同じである。
・（Ｅ）に示した各種形状のスリット、孔列を形成した
場合（形成しない場合も含む）についてのガード＋）７
７ｍパッシベーション膜クラックのＡ！腹膜中スリット
及び孔列の形態依存性を示す。この場合の半導体ペレッ
トは４．７ Ｘ ４．７ ｒａｍ角、温度サイクルは一
５５℃〜１５０℃２０回である。パッジページシン膜は
第６図の例の場合と同じである。
第９図において、（Ａ）はスリット等を全く加工しない
場合、ａ３）は長いスリットα１）１本の場合、（０は
短イスリット（ｌｌａ、ｌｌｂ、１ｌｃ）、３本の場合
、■）は孔の列１２が１列の場合、■は孔の列（１２ａ
、１２ｂ、１２ｃ）が３列の場合の各ガードリングコー
ナ一部の形状を示す。第８図かられかるようにスリット
の形成と同様に孔列な形成した場合にコーナ一部の欠陥
率が低下するのが明らかである。
場合、ａ３）は長いスリットα１）１本の場合、（０は
短イスリット（ｌｌａ、ｌｌｂ、１ｌｃ）、３本の場合
、■）は孔の列１２が１列の場合、■は孔の列（１２ａ
、１２ｂ、１２ｃ）が３列の場合の各ガードリングコー
ナ一部の形状を示す。第８図かられかるようにスリット
の形成と同様に孔列な形成した場合にコーナ一部の欠陥
率が低下するのが明らかである。
本発明は上記実施例のみに限定されるものではない。例
えば、Ａｌガードリング上に形成されるパッジページシ
ン膜の構成、形状は適宜に変形できる。ガードリング自
体の形状は内部回路やポンディングパッドの配置によっ
て変形することがありうる。封止樹脂体に関しては、ガ
ードリング部の異方（直接塗布するアンダーコーティン
グ樹脂を包含することもありプる。
えば、Ａｌガードリング上に形成されるパッジページシ
ン膜の構成、形状は適宜に変形できる。ガードリング自
体の形状は内部回路やポンディングパッドの配置によっ
て変形することがありうる。封止樹脂体に関しては、ガ
ードリング部の異方（直接塗布するアンダーコーティン
グ樹脂を包含することもありプる。
本発明はガードリングを有し、層間にグラスフロー等の
リン高濃度膜を用いた全ての半導体装置、特にプラスチ
ック封止戯、ＬＳＩ等に適用し、耐湿性向上に有効であ
る。
リン高濃度膜を用いた全ての半導体装置、特にプラスチ
ック封止戯、ＬＳＩ等に適用し、耐湿性向上に有効であ
る。
第１図は従来の半導体装置のチップ表面の一部を示す平
面図、第１Ａ図は第１図におけるＡ−Ａ挽断面図である
。第２図は本発明の検討段階で発明された半導体装置の
一部を示す平面図、第２Ａ図は第２図におけるＡ−Ａ挽
断面図である。第３図は樹脂モールドストレスの分布状
態を示す曲線図、第４図はバンシベーション膜クラック
のＡＩ幅依存性を示す曲線図、第５図は第４図のために
用いられるコーナー形状を示すガードリングの一部平面
図である。第６図乃至第１５図は本発明のための各実施
例を示すものである。これらのうち、第６図はガードリ
ング部バッジベージｍ７膜・クラックのＡｌ膜中スリッ
ト幅依存性な示す曲線図、第７図は第６図のために用い
られるコーナー形状を示す平面図、第８図はガードリン
グ部パッジベージ曹ン膜・クランクのＡＩ模膜中スリッ
ト及び第８図のために用いられるコーナー形状を示す各
平面図である。 １・・・半導体基板（チップ）、２・・・半導体素子領
域、３・・・絶縁膜、４・・・配線、５・・・ポンディ
ングパッド、６・・・ガードリング、７・・・パッジペ
ージシン膜、８・・・第１の表面絶縁膜、９・・・第２
の表面絶縁膜、１０・・・ＡＩ配線、１１・・・スリッ
ト、１２・・・孔。 第 １ 図 第１Ａ図 第 ２ 図 に 第２Ａ図 第 ３ 図 第 ４ 図 ｏ−ｏｐ −５ｔＮ／／” 第 ５ 図 第 ６ 図 スリ・ンド幅りＪ（を心７ペ、ン 第 ７ 図 ／／
面図、第１Ａ図は第１図におけるＡ−Ａ挽断面図である
。第２図は本発明の検討段階で発明された半導体装置の
一部を示す平面図、第２Ａ図は第２図におけるＡ−Ａ挽
断面図である。第３図は樹脂モールドストレスの分布状
態を示す曲線図、第４図はバンシベーション膜クラック
のＡＩ幅依存性を示す曲線図、第５図は第４図のために
用いられるコーナー形状を示すガードリングの一部平面
図である。第６図乃至第１５図は本発明のための各実施
例を示すものである。これらのうち、第６図はガードリ
ング部バッジベージｍ７膜・クラックのＡｌ膜中スリッ
ト幅依存性な示す曲線図、第７図は第６図のために用い
られるコーナー形状を示す平面図、第８図はガードリン
グ部パッジベージ曹ン膜・クランクのＡＩ模膜中スリッ
ト及び第８図のために用いられるコーナー形状を示す各
平面図である。 １・・・半導体基板（チップ）、２・・・半導体素子領
域、３・・・絶縁膜、４・・・配線、５・・・ポンディ
ングパッド、６・・・ガードリング、７・・・パッジペ
ージシン膜、８・・・第１の表面絶縁膜、９・・・第２
の表面絶縁膜、１０・・・ＡＩ配線、１１・・・スリッ
ト、１２・・・孔。 第 １ 図 第１Ａ図 第 ２ 図 に 第２Ａ図 第 ３ 図 第 ４ 図 ｏ−ｏｐ −５ｔＮ／／” 第 ５ 図 第 ６ 図 スリ・ンド幅りＪ（を心７ペ、ン 第 ７ 図 ／／
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、四角形の半導体基板の一主面に形成された素子領域
と、上記基板の隅部を含む基板周辺部の絶縁膜上に形成
され、上記基板の隅部において屈曲部を有して上記基板
の一辺から隣接する他の辺に沿って延在する導体膜と、
上記導体膜上に形成された保護膜とを有し、上記基板を
樹脂体により封止した半導体装置において、上記基板の
隅部における上記導体膜の屈曲部に、上記導体膜の延在
方向に沿って孔の列を設けたことを特徴とする樹脂封止
型半導体装置。 ２、上記導体膜は、上記基板の中央部の絶縁膜上に形成
された配線用導体膜より幅が広く形成されて成ることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ３、上記基板の周辺部および中央部にそれぞれ形成され
る導体膜はアルミニウムから成り、該導体膜上にはリン
シリケートガラスから成る上記保護絶縁膜が形成されて
成ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の半導
体装置。 ４、上記孔の列を複数列並行に設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1201184A JPH0652735B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1201184A JPH0652735B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 樹脂封止型半導体装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55119817A Division JPS5745259A (en) | 1980-09-01 | 1980-09-01 | Resin sealing type semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0277131A true JPH0277131A (ja) | 1990-03-16 |
| JPH0652735B2 JPH0652735B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=16436742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1201184A Expired - Lifetime JPH0652735B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652735B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009078665A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Toyoda Gosei Co Ltd | ドアウエザストリップ |
| US8841784B2 (en) | 2011-08-10 | 2014-09-23 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor apparatus and substrate |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5389688A (en) * | 1977-01-19 | 1978-08-07 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JPS54133090A (en) * | 1978-04-07 | 1979-10-16 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Semiconductor device |
-
1989
- 1989-08-04 JP JP1201184A patent/JPH0652735B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5389688A (en) * | 1977-01-19 | 1978-08-07 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JPS54133090A (en) * | 1978-04-07 | 1979-10-16 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Semiconductor device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009078665A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Toyoda Gosei Co Ltd | ドアウエザストリップ |
| US8841784B2 (en) | 2011-08-10 | 2014-09-23 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor apparatus and substrate |
| US9190363B2 (en) | 2011-08-10 | 2015-11-17 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor apparatus and substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0652735B2 (ja) | 1994-07-06 |
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