【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
［産業上の利用分野］
この発明は、プラスチツク封止半導体デバイス
の静電破壊防止方法に関し、特に、高度に集積化
されたプラスチツク封止LSI（大規模集積回路：
Large Scale Integrated Circuits）やVLSI（超
大規模集積回路：Very Large Scale Integrated
Circuits）等の半導体デバイスの静電破壊防止方
法に関する。
［従来の技術］
周知のように、半導体デバイスはエポキシ樹脂
などを用いたプラスチツク封止材によつて封止さ
れ、環境から保護されている。しかし、従来のプ
ラスチツク封止材では、使用環境中の水分が封止
材中の不純物を溶解して進入し、アルミニウム配
線を腐蝕するようになるなどの欠点があり十分で
はない。
ところで、近年、半導体デバイスの超微細加工
技術が進歩し、今日では、ミクロンあるいはサブ
ミクロンのオーダまで加工することができるよう
になつている。このような加工技術を用いて開発
された半導体デバイスは、高度に集積化されてい
るので、環境からの保護は一層強化される必要が
ある。このため、このような半導体デバイスに用
いられるプラスチツク封止材は、高純度化すなわ
ち低電気伝導化されている。
［発明が解決しようとする問題点］
このように、高純度化すなわち低電気伝導化さ
れた封止材はアルミニウム配線の腐蝕防止には大
いに効果があるものの、他方では、静電気を帯電
しやすいという欠点を有する。このような静電気
は、封止材が外界の空気と摩擦したり、マーキン
グ工程などで他の絶縁物と摩擦して発生するが、
特に問題となるのは、製品輸送中において、封止
材と製品収納用チユーブとの間の摩擦で生じる静
電気である。このような静電気の帯電は、封止材
の表面抵抗値（ρs）が1010〜1012Ωを越えると急
激に高まる傾向にあり、特に冬場に生じやすい。
このように、帯電した静電気は、サージ電圧と
してデバイスに作用し、デバイス内の電気的に弱
い絶縁層たとえばゲート酸化膜などを破壊する。
集積度については、にたとえば64Kダイナツク
RAMを含めて、これよりも高度に集積化された
半導体デバイスが破壊されやすい。
ところで、上述の製品輸送中に静電破壊が生じ
た場合には、出荷時に良品であつたものが、使時
には不良品となつているので、逐一再検査を行な
わなければならず、極めて煩雑である。
従来、半導体デバイスを環境から有効に保護す
るという特性を犠牲にすることなく、このような
輸送中の帯電を防止するために、製品収納チユー
ブの内面や封止プラスチツクの表面に低絶縁抵抗
値を有する塗料を塗布することが行なわれてき
た。しかし、冬場で大気が乾燥しているときに
は、抵抗値の増大や塗膜の剥離が生じるおそれが
あり、信頼性ならびに作業性の面で問題が多い。
なお、製品収納チユーブをアルミニウム等の金
属製にする方法もあるが、中の製品が外から見え
ないため、製品の確認をする際不便であるという
問題がある。
それゆえに、この発明の目的は、封止材の特性
を犠牲にすることなく、プラスチツク封止LSI，
VLSIなどの半導体デバイスを輸送する時や、基
板に実装する前に保管をしているときに発生する
静電気の帯電を減少させて、半導体デバイスを静
電破壊から防ぐ方法を提供することである。
［問題点を解決するための手段］
この発明では、半導体デバイスの封止プラスチ
ツク部材の表面に水素炎による焼成処理膜を形成
させて、その表面抵抗を下げるようにしている。
［作用］
この発明の半導体デバイスの封止プラスチツク
部材の表面は表面抵抗値が低いので、静電気の帯
電が減少する。
［実施例］
次に、この発明の実施例について詳細に説明す
る。ここで説明する実施例は、封止プラスチツク
部材の表面を適宜面荒しまたはアルコール，アセ
トンもしくはトリクレン等の溶剤による洗浄等の
表面処理を行なつた後、その表面にたとえば、
(1) 加熱あるいはプラズマ加熱された金属を溶射
し、もしくは、
(2) 真空蒸着やスパツタリングなどの化学堆積法
（CVD）あるいは物理蒸着法（PVD）により、
もしくは、
(3) 無電解めつきなどのめつき処理により、封止
プラスチツク表面に金属被膜を形成し、あるい
は、また、
(4) 低圧水銀ランプの発する紫外線により、また
はプラズマもしくはコロナ放電により発生する
オゾンや活性酸素によりプラスチツク表面を処
理し、または、
(5) レーザ光線や水素炎によりプラスチツク表面
をを焼成処理して
封止プラスチツク表面に薄い酸化膜などを形成
することにより、封止プラスチツク表面の表面抵
抗を低下させるものである。ここにおいて、上述
の実施例は単に例示にすぎず、この発明は上述の
(1)〜(5)の方法に限定されるものではない。
なお、上述の各処理を実施する際には、半導体
デバイスの各々のリード間の短絡を防止するため
に、リードの周囲をマスク等により遮蔽する必要
があるが、アース（地絡）ピンについてはこの限
りではない。
また、上述の(1)および(2)については、電気伝導
度が高く、かつ耐酸化性に優れた金，白金，銀，
アルミニウムまたは銅などが好ましく、さらに必
要に応じて、金属の酸化防止のため、表面に塗料
を塗布してもよい。
以下に、実験した本発明の実施例と比較例とに
ついて詳細に説明し、その実験によつて得られた
結果について述べる。
実施例 １
まず、エポキシ樹脂で封止した256Kダイナミ
ツクRAMの封止プラスチツクパツケージをトリ
クレンにより者沸洗浄し、次に、その表面および
裏面に金属アルミニウムをプラズマ溶射して、金
属被膜を形成させた。
これを、プラスチツク製の製品用チユーブに詰
めて、約４秒サイクルで回転させ、摩擦を生じさ
せて、封止プラスチツク表面に静電気を帯電させ
る実験を１週間実施した後、半導体デバイスの各
ピンの特性をチエツクした。その結果を第１表に
示す。
実施例 ２
実施例１と同様に、予めトリクレンにより煮沸
洗浄処理した256KダイナツクRAMの表面および
裏面を金属アルミニウムを用いてスパツタリング
処理（PVD）を行ない、金属被膜を形成させた。
これを、上述と同様の方法で帯電実験に供した
後、半導体デバイスの各ピンの特性をチエツクし
た。その結果を第１表に示す。
実施例 ３
実施例１および実施例２に用いたのと同じ封止
パツケージの表面および裏面にアルミニウムを用
いて無電解めつき処理を行ない、同様の帯電実験
に供した後、半導体デバイスの各ピンの特性をチ
エツクした。その結果を第１表に示す。
実施例 ４
実施例１〜実施例３に用いたのと同じ封止パツ
ケージの表面および裏面を水素炎により焼成処理
し、同様の帯電実験に供した後、半導体デバイス
の各ピンの特性をチエツクした。その結果を第１
表に示す。なおこの実施例においては、トリクレ
ンによる煮沸洗浄は行なわなかつた。
比較例１および比較例２
実施例１〜実施例４で用いたのと同じ封止パツ
ケージを何ら表面処理することなくそのまま同様
の帯電実験に供した。比較例１は、25℃、相対湿
度50％でその表面抵抗値（ρs）が1012Ω以下の低
抵抗値を有する塗料を製品収納チユーブの内面に
塗布したものであり、比較例２はその塗料を塗布
しなかつたものである。その結果を第１表に示
す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for preventing electrostatic damage in plastic-sealed semiconductor devices, and in particular, to highly integrated plastic-sealed LSIs (large-scale integrated circuits).
Large Scale Integrated Circuits) and VLSI (Very Large Scale Integrated Circuits)
This invention relates to a method for preventing electrostatic damage in semiconductor devices such as circuits. [Prior Art] As is well known, semiconductor devices are protected from the environment by being sealed with a plastic encapsulant using epoxy resin or the like. However, conventional plastic encapsulants are not sufficient because they have drawbacks such as moisture in the environment in which they are used dissolves impurities in the encapsulant and enters, corroding the aluminum wiring. Incidentally, in recent years, ultrafine processing technology for semiconductor devices has progressed, and today it has become possible to process devices down to the micron or submicron order. Semiconductor devices developed using such processing techniques are highly integrated and require even greater protection from the environment. For this reason, plastic encapsulants used in such semiconductor devices are highly purified, ie, have low electrical conductivity. [Problems to be Solved by the Invention] As described above, although highly purified encapsulating materials with low electrical conductivity are highly effective in preventing corrosion of aluminum wiring, on the other hand, they tend to be easily charged with static electricity. It has its drawbacks. This kind of static electricity is generated when the sealing material rubs against the outside air or when it rubs against other insulators during the marking process.
A particular problem is static electricity generated due to friction between the sealing material and the product storage tube during product transportation. Such electrostatic charging tends to increase rapidly when the surface resistance value (ρ s ) of the sealing material exceeds 10 10 to 10 12 Ω, and is particularly likely to occur in winter. In this way, the charged static electricity acts on the device as a surge voltage, destroying electrically weak insulating layers such as gate oxide films within the device.
Regarding density, for example, 64K dynacks.
More highly integrated semiconductor devices, including RAM, are more susceptible to destruction. By the way, if electrostatic damage occurs during the above-mentioned transportation of a product, a product that was good at the time of shipment may turn out to be defective by the time it is used, so re-inspection must be performed one by one, which is extremely complicated. be. Conventionally, in order to prevent such charging during transportation without sacrificing the ability to effectively protect semiconductor devices from the environment, low insulation resistance values have been applied to the inner surface of the product storage tube and the surface of the encapsulating plastic. It has been practiced to apply a paint containing However, in the winter when the atmosphere is dry, there is a risk that the resistance value will increase and the coating film will peel off, causing many problems in terms of reliability and workability. Although there is a method of making the product storage tube made of metal such as aluminum, there is a problem that it is inconvenient to check the product because the product inside cannot be seen from the outside. Therefore, an object of the present invention is to create a plastic-encapsulated LSI without sacrificing the properties of the encapsulant.
The purpose of the present invention is to provide a method to prevent semiconductor devices from being damaged by electrostatic discharge by reducing the electrostatic charge that occurs when semiconductor devices such as VLSI are transported or stored before being mounted on a board. [Means for Solving the Problems] In the present invention, a hydrogen flame-baked film is formed on the surface of a sealing plastic member of a semiconductor device to lower its surface resistance. [Function] Since the surface of the sealing plastic member of the semiconductor device of the present invention has a low surface resistance value, static electricity charging is reduced. [Example] Next, an example of the present invention will be described in detail. In the embodiment described here, the surface of the sealing plastic member is subjected to a surface treatment such as roughening or cleaning with a solvent such as alcohol, acetone, or trichloride, and then the surface is subjected to, for example, (1) heating or plasma treatment. (2) by chemical deposition (CVD) or physical vapor deposition (PVD) such as vacuum evaporation or sputtering;
or (3) by forming a metal film on the surface of the encapsulating plastic by a plating process such as electroless plating, or (4) by ultraviolet rays emitted by a low-pressure mercury lamp or by plasma or corona discharge. By treating the plastic surface with ozone or active oxygen, or (5) baking the plastic surface with a laser beam or hydrogen flame to form a thin oxide film on the surface of the sealing plastic, the surface of the sealing plastic can be improved. It lowers surface resistance. Here, the above-described embodiments are merely illustrative, and the present invention
The method is not limited to methods (1) to (5). Note that when performing each of the above-mentioned processes, it is necessary to shield the area around the leads with a mask or the like to prevent short circuits between the leads of the semiconductor device. This is not the case. Regarding (1) and (2) above, gold, platinum, silver, which has high electrical conductivity and excellent oxidation resistance,
Aluminum or copper is preferable, and if necessary, a paint may be applied to the surface to prevent metal oxidation. Below, the experimental examples and comparative examples of the present invention will be explained in detail, and the results obtained from the experiments will be described. Example 1 First, a sealed plastic package of a 256K dynamic RAM sealed with an epoxy resin was cleaned in a boiling water bath with triclean, and then metal aluminum was plasma sprayed on the front and back surfaces to form a metal coating. This was packed into a plastic product tube and rotated at a cycle of about 4 seconds to create friction and charge static electricity on the surface of the sealing plastic. After conducting an experiment for one week, each pin of the semiconductor device was I checked the characteristics. The results are shown in Table 1. Example 2 In the same manner as in Example 1, the front and back surfaces of a 256K dynamic RAM, which had been previously boiled and cleaned with trichlene, were subjected to sputtering treatment (PVD) using metal aluminum to form a metal film.
After subjecting this to a charging experiment in the same manner as described above, the characteristics of each pin of the semiconductor device were checked. The results are shown in Table 1. Example 3 Electroless plating treatment was performed using aluminum on the front and back surfaces of the same sealing package as used in Example 1 and Example 2, and after subjecting it to a similar charging experiment, each pin of a semiconductor device was I checked the characteristics of. The results are shown in Table 1. Example 4 The front and back surfaces of the same sealed package used in Examples 1 to 3 were fired using a hydrogen flame, subjected to a similar charging experiment, and then the characteristics of each pin of the semiconductor device were checked. . The result is the first
Shown in the table. In this example, boiling cleaning with trichlene was not performed. Comparative Example 1 and Comparative Example 2 The same sealed packages used in Examples 1 to 4 were subjected to the same charging experiment without any surface treatment. In Comparative Example 1, a paint having a low surface resistance (ρ s ) of 10 12 Ω or less at 25°C and 50% relative humidity was applied to the inner surface of the product storage tube. The paint was not applied. The results are shown in Table 1.
【表】【table】
【表】
第１表の結果から明らかなように、本発明の実
施例１〜４は不良発生数が皆無であり、封止プラ
スチツク部材の帯電による半導体デバイスの静電
破壊防止に著しい効果がある。なお、上述の処理
方法(4)および表面焼成処理方法(5)は予め封止パツ
ケージの表面処理をする必要がないので特に好ま
しい。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、半導体デバ
イスの封止プラスチツク部材の表面に形成された
膜は表面抵抗を下げるので、静電気の帯電は減少
するため、半導体デバイスは静電破壊を起こすこ
とがなくなる。[Table] As is clear from the results in Table 1, Examples 1 to 4 of the present invention had no defects and were significantly effective in preventing electrostatic damage of semiconductor devices due to charging of the sealing plastic member. . Note that the above-mentioned treatment method (4) and surface firing treatment method (5) are particularly preferable because they do not require the surface treatment of the sealed package in advance. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the film formed on the surface of the encapsulating plastic member of the semiconductor device lowers the surface resistance, and therefore the electrostatic charge is reduced. No more destruction.