JPH0684886A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH0684886A JPH0684886A JP23610492A JP23610492A JPH0684886A JP H0684886 A JPH0684886 A JP H0684886A JP 23610492 A JP23610492 A JP 23610492A JP 23610492 A JP23610492 A JP 23610492A JP H0684886 A JPH0684886 A JP H0684886A
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 保護用ポリイミド系樹脂膜の密着性を向上さ
せ、素子の信頼性を高めるとともに耐湿寿命を改善す
る。 【構成】 半導体基板１内にコレクタ領域２、ベース領
域３及びエミッタ領域４が形成されているとともに、半
導体基板１表面には、熱酸化ＳｉＯ2 膜からなる絶縁膜
５、ベース電極３ａ、エミッタ電極４ａが形成されてい
る。そして、半導体基板１表面にベース領域３及びエミ
ッタ領域４を取り囲むようにＶ型の溝７が形成され、絶
縁膜５、ベース電極３ａ、エミッタ電極４ａの上にポリ
イミド樹脂膜６が積層されている。
せ、素子の信頼性を高めるとともに耐湿寿命を改善す
る。 【構成】 半導体基板１内にコレクタ領域２、ベース領
域３及びエミッタ領域４が形成されているとともに、半
導体基板１表面には、熱酸化ＳｉＯ2 膜からなる絶縁膜
５、ベース電極３ａ、エミッタ電極４ａが形成されてい
る。そして、半導体基板１表面にベース領域３及びエミ
ッタ領域４を取り囲むようにＶ型の溝７が形成され、絶
縁膜５、ベース電極３ａ、エミッタ電極４ａの上にポリ
イミド樹脂膜６が積層されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置として、半導体素子が形成さ
れた半導体基板表面が保護用ポリイミド系樹脂膜で覆わ
れたものが最近多く用いられるようになった。ポリイミ
ド系樹脂膜は、ＳｉＯ2 やＳｉＮなどの無機絶縁膜に比
べ、欠陥が少ない、厚膜形成が可能である、凹凸のある
基板上に平坦な膜形成が容易であるなどのメリットがあ
る。
れた半導体基板表面が保護用ポリイミド系樹脂膜で覆わ
れたものが最近多く用いられるようになった。ポリイミ
ド系樹脂膜は、ＳｉＯ2 やＳｉＮなどの無機絶縁膜に比
べ、欠陥が少ない、厚膜形成が可能である、凹凸のある
基板上に平坦な膜形成が容易であるなどのメリットがあ
る。
【０００３】図３は、ＰＮＰトランジスタが形成された
半導体基板表面を保護用ポリイミド樹脂で覆った半導体
装置を示すものである。この素子は、半導体基板２１内
にコレクタ領域２２、ベース領域２３及びエミッタ領域
２４が形成されているとともに、半導体基板２１表面に
は、熱酸化ＳｉＯ2 膜からなる絶縁膜２５、ベース電極
２３ａ、エミッタ電極２４ａが形成されている（コレク
タ電極は図示外における半導体基板２１表面あるいは裏
面に形成されている）。そして、絶縁膜２５や各電極２
３ａ，２４ａを覆うようにポリイミド樹脂膜２６が形成
されている。このポリイミド樹脂膜２６は、半導体素子
の機械的ストレスからの保護や耐湿性向上のために設け
られるものである。
半導体基板表面を保護用ポリイミド樹脂で覆った半導体
装置を示すものである。この素子は、半導体基板２１内
にコレクタ領域２２、ベース領域２３及びエミッタ領域
２４が形成されているとともに、半導体基板２１表面に
は、熱酸化ＳｉＯ2 膜からなる絶縁膜２５、ベース電極
２３ａ、エミッタ電極２４ａが形成されている（コレク
タ電極は図示外における半導体基板２１表面あるいは裏
面に形成されている）。そして、絶縁膜２５や各電極２
３ａ，２４ａを覆うようにポリイミド樹脂膜２６が形成
されている。このポリイミド樹脂膜２６は、半導体素子
の機械的ストレスからの保護や耐湿性向上のために設け
られるものである。
【０００４】このＰＮＰトランジスタを樹脂封止する場
合、半導体基板２１を外部電極取り出し用リードフレー
ム２７に固着し、金あるいはアルミのワイヤー２８でリ
ードフレーム２７と各電極を接続し、最後に封止樹脂２
９で封止する。
合、半導体基板２１を外部電極取り出し用リードフレー
ム２７に固着し、金あるいはアルミのワイヤー２８でリ
ードフレーム２７と各電極を接続し、最後に封止樹脂２
９で封止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記半
導体装置においては、温度変化を受け、また高湿な雰囲
気に曝された場合、封止樹脂２９と半導体基板２１との
熱膨張係数の差あるいは吸湿による樹脂の膨潤に起因し
て封止樹脂２９と半導体基板２１の界面に隙間が発生す
る。外気に含まれる水分はこの隙間を通じて浸入し、半
導体基板２１の表面層まで達する。
導体装置においては、温度変化を受け、また高湿な雰囲
気に曝された場合、封止樹脂２９と半導体基板２１との
熱膨張係数の差あるいは吸湿による樹脂の膨潤に起因し
て封止樹脂２９と半導体基板２１の界面に隙間が発生す
る。外気に含まれる水分はこの隙間を通じて浸入し、半
導体基板２１の表面層まで達する。
【０００６】一般にシリコン、二酸化シリコン等の非金
属材料と樹脂との密着性は、水の介入によって著しく低
下する欠点がある。従って、この隙間を通して半導体基
板２１の表面まで達した水は、半導体基板２１及び絶縁
膜２５とポリイミド樹脂膜２６との密着性を低下させ、
ベース電極２３ａにまで達する。以上の結果、水の介在
によりベース・コレクタ間の逆耐圧不良が起こり、半導
体装置としての機能を果たさなくなる。
属材料と樹脂との密着性は、水の介入によって著しく低
下する欠点がある。従って、この隙間を通して半導体基
板２１の表面まで達した水は、半導体基板２１及び絶縁
膜２５とポリイミド樹脂膜２６との密着性を低下させ、
ベース電極２３ａにまで達する。以上の結果、水の介在
によりベース・コレクタ間の逆耐圧不良が起こり、半導
体装置としての機能を果たさなくなる。
【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、保護用ポリイミド系樹脂
膜の密着性が低下せず、信頼性の高い半導体装置を提供
することにある。
で、その目的とするところは、保護用ポリイミド系樹脂
膜の密着性が低下せず、信頼性の高い半導体装置を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、半導体素子が形成された半導体基板表面に前
記半導体素子を取り囲む溝を形成するとともに、該溝及
び前記半導体素子をポリイミド系の樹脂膜で被覆したこ
とを特徴とするものである。
本発明は、半導体素子が形成された半導体基板表面に前
記半導体素子を取り囲む溝を形成するとともに、該溝及
び前記半導体素子をポリイミド系の樹脂膜で被覆したこ
とを特徴とするものである。
【０００９】半導体素子としては、トランジスタ（例え
ば、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳトランジスタ
等）、サイリスタ（例えば、静電誘導サイリスタ等）を
例示するが、これらに限るものではない。また、複数の
半導体素子が一つの半導体基板に形成された集積回路で
もよい。
ば、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳトランジスタ
等）、サイリスタ（例えば、静電誘導サイリスタ等）を
例示するが、これらに限るものではない。また、複数の
半導体素子が一つの半導体基板に形成された集積回路で
もよい。
【００１０】溝の形状はＶ型あるいはＵ型等に形成さ
れ、溝の深さは１０〜２０μｍ程度である。溝は周知の
フォトリソグラフ技術及び選択エッチング技術によって
形成される。
れ、溝の深さは１０〜２０μｍ程度である。溝は周知の
フォトリソグラフ技術及び選択エッチング技術によって
形成される。
【００１１】ポリイミド系樹脂としては、例えば、厚み
約５〜７μｍのポリイミド樹脂膜が使われる。何らかの
変成がなされたポリイミド系樹脂を用いてもよい。ポリ
イミド樹脂膜は、例えば、感光性液状ポリイミド樹脂組
成物を半導体基板に塗布し、プリベークを経た後、ボン
ディングパッドのパターン形成のための露光・現像・リ
ンス処理を行い、ポストベークすることで形成される。
約５〜７μｍのポリイミド樹脂膜が使われる。何らかの
変成がなされたポリイミド系樹脂を用いてもよい。ポリ
イミド樹脂膜は、例えば、感光性液状ポリイミド樹脂組
成物を半導体基板に塗布し、プリベークを経た後、ボン
ディングパッドのパターン形成のための露光・現像・リ
ンス処理を行い、ポストベークすることで形成される。
【００１２】
【作用】本発明に係る半導体装置では、半導体基板表面
に半導体素子を取り囲む溝が形成されているため、ポリ
イミド系樹脂と半導体基板の密着する部分の面積が増大
する。すなわち、トータルとしてのポリイミド系樹脂と
半導体基板との密着力が大きくなる。
に半導体素子を取り囲む溝が形成されているため、ポリ
イミド系樹脂と半導体基板の密着する部分の面積が増大
する。すなわち、トータルとしてのポリイミド系樹脂と
半導体基板との密着力が大きくなる。
【００１３】また、水分の浸入経路は、主としてポリイ
ミド系樹脂と半導体基板との界面のチップ端部からチッ
プ中央部への経路が考えられるが、溝が形成されている
ため、チップ端部から素子形成部までの距離が長くな
り、前述のように、たとえ高温高湿の雰囲気に曝し、水
分が浸入しても、素子特性に影響を与える部分へ水分が
達するまでに時間がかかり、従来に比較して耐湿寿命が
向上する。
ミド系樹脂と半導体基板との界面のチップ端部からチッ
プ中央部への経路が考えられるが、溝が形成されている
ため、チップ端部から素子形成部までの距離が長くな
り、前述のように、たとえ高温高湿の雰囲気に曝し、水
分が浸入しても、素子特性に影響を与える部分へ水分が
達するまでに時間がかかり、従来に比較して耐湿寿命が
向上する。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の一実施例に係るプレーナ型
ＰＮＰトランジスタ素子をもつ半導体装置を示すもので
ある。
ＰＮＰトランジスタ素子をもつ半導体装置を示すもので
ある。
【００１５】この半導体装置は、半導体基板１内にコレ
クタ領域（Ｐ領域）２、ベース領域（Ｎ領域）３及びエ
ミッタ領域（Ｐ領域）４が形成されているとともに、半
導体基板１表面には、熱酸化ＳｉＯ2 膜からなる絶縁膜
５、ベース電極３ａ、エミッタ電極４ａが形成されてい
る（コレクタ電極は図示外における半導体基板１表面あ
るいは裏面に形成されている）。
クタ領域（Ｐ領域）２、ベース領域（Ｎ領域）３及びエ
ミッタ領域（Ｐ領域）４が形成されているとともに、半
導体基板１表面には、熱酸化ＳｉＯ2 膜からなる絶縁膜
５、ベース電極３ａ、エミッタ電極４ａが形成されてい
る（コレクタ電極は図示外における半導体基板１表面あ
るいは裏面に形成されている）。
【００１６】そして、半導体基板１表面にベース領域３
及びエミッタ領域４を取り囲むようにＶ型の溝７が形成
され、絶縁膜５、ベース電極３ａ、エミッタ電極４ａの
上にポリイミド樹脂膜６が積層されている。この溝７
は、（１００）シリコン基板に対し、温度７０〜８０℃
で水酸化カリウム・水・エチルアルコール・イソプロピ
ルアルコールの混合溶液をエッチング液として用いて、
シリコン酸化膜をマスクとして形成される。本実施例で
は４５分間エッチングし、深さ約２０μｍのＶ溝を形成
した。
及びエミッタ領域４を取り囲むようにＶ型の溝７が形成
され、絶縁膜５、ベース電極３ａ、エミッタ電極４ａの
上にポリイミド樹脂膜６が積層されている。この溝７
は、（１００）シリコン基板に対し、温度７０〜８０℃
で水酸化カリウム・水・エチルアルコール・イソプロピ
ルアルコールの混合溶液をエッチング液として用いて、
シリコン酸化膜をマスクとして形成される。本実施例で
は４５分間エッチングし、深さ約２０μｍのＶ溝を形成
した。
【００１７】次に、図２は本発明の異なる実施例を示す
もので、表面ゲート型静電誘導サイリスタ素子をもつ半
導体装置を示す。
もので、表面ゲート型静電誘導サイリスタ素子をもつ半
導体装置を示す。
【００１８】この半導体装置は、半導体基板１１の裏面
側にアノード領域（Ｐ領域）１２及びアノード電極１２
ａを備え、半導体基板１１の表面側にカソード領域（Ｎ
領域）１３、ゲート領域（Ｐ領域）１４、カソード電極
１３ａ及びゲート電極１４ａを備えるとともに、カソー
ド領域１３とアノード領域１２の間に高比抵抗領域（Ｎ
領域）１８を備えた表面ゲート型サイリスタ構造を有す
る。半導体基板１１表面には、熱酸化ＳｉＯ2 膜からな
る絶縁膜１５が形成されている。
側にアノード領域（Ｐ領域）１２及びアノード電極１２
ａを備え、半導体基板１１の表面側にカソード領域（Ｎ
領域）１３、ゲート領域（Ｐ領域）１４、カソード電極
１３ａ及びゲート電極１４ａを備えるとともに、カソー
ド領域１３とアノード領域１２の間に高比抵抗領域（Ｎ
領域）１８を備えた表面ゲート型サイリスタ構造を有す
る。半導体基板１１表面には、熱酸化ＳｉＯ2 膜からな
る絶縁膜１５が形成されている。
【００１９】そして、ゲート領域１４とカソード領域１
３を取り囲むようにＶ溝１７が形成され、絶縁膜１５、
カソード電極１３ａ、ゲート電極１４ａの上にポリイミ
ド樹脂膜１６が積層されている。
３を取り囲むようにＶ溝１７が形成され、絶縁膜１５、
カソード電極１３ａ、ゲート電極１４ａの上にポリイミ
ド樹脂膜１６が積層されている。
【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のでないのは勿論であり、例えば、溝７，１７の形状は
Ｕ型であってもトレンチ型であってもよい。また、溝
７，１７も複数設けてもよい。
のでないのは勿論であり、例えば、溝７，１７の形状は
Ｕ型であってもトレンチ型であってもよい。また、溝
７，１７も複数設けてもよい。
【００２１】
【発明の効果】本発明は上記のように、半導体基板表面
に半導体素子を取り囲む溝を形成したことにより、ポリ
イミド系樹脂膜と半導体基板の密着性が向上し、信頼性
の高い半導体装置を提供することができる。また、高湿
雰囲気に曝したとき、水分の素子部への浸入経路が長く
なり、耐湿寿命を大幅に改善することができる。
に半導体素子を取り囲む溝を形成したことにより、ポリ
イミド系樹脂膜と半導体基板の密着性が向上し、信頼性
の高い半導体装置を提供することができる。また、高湿
雰囲気に曝したとき、水分の素子部への浸入経路が長く
なり、耐湿寿命を大幅に改善することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の異なる実施例を示す概略断面図であ
る。
る。
【図３】従来例を示す概略断面図である。
１，１１ 半導体基板 ６，１６ ポリイミド系樹脂膜 ７，１７ 溝
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体素子が形成された半導体基板表面
に前記半導体素子を取り囲む溝を形成するとともに、該
溝及び前記半導体素子をポリイミド系の樹脂膜で被覆し
たことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23610492A JPH0684886A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23610492A JPH0684886A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684886A true JPH0684886A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=16995797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23610492A Pending JPH0684886A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684886A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7741705B2 (en) | 2006-08-29 | 2010-06-22 | Oki Semiconductor Co., Ltd. | Semiconductor device and method of producing the same |
| US10384176B2 (en) | 2012-12-25 | 2019-08-20 | Kajiwara Inc. | Stirring device |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP23610492A patent/JPH0684886A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7741705B2 (en) | 2006-08-29 | 2010-06-22 | Oki Semiconductor Co., Ltd. | Semiconductor device and method of producing the same |
| US10384176B2 (en) | 2012-12-25 | 2019-08-20 | Kajiwara Inc. | Stirring device |
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