DE2401613A1 - SEMI-CONDUCTOR DEVICE - Google Patents
SEMI-CONDUCTOR DEVICEInfo
- Publication number
- DE2401613A1 DE2401613A1 DE19742401613 DE2401613A DE2401613A1 DE 2401613 A1 DE2401613 A1 DE 2401613A1 DE 19742401613 DE19742401613 DE 19742401613 DE 2401613 A DE2401613 A DE 2401613A DE 2401613 A1 DE2401613 A1 DE 2401613A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- photoresist
- protective layer
- semiconductor device
- cured
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
- H01L23/293—Organic, e.g. plastic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12044—OLED
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
Siemens Aktiengesellschaft München, den 14. JAN 137.4 Berlin und München WitteisbacherplatzSiemens Aktiengesellschaft Munich, 14 JAN 137.4 Berlin and Munich Witteisbacherplatz
YPA 74/1006 YPA 74/1006
HalbleitervorrichtungSemiconductor device
Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung mit einer aus organischem Isoliermaterial bestehenden Schutzschicht.The invention relates to a semiconductor device having one made of an organic insulating material Protective layer.
Bekanntlich werden Halbleitervorrichtungen zum Schütze ihrer pn-tjbergänge mit einer oder mehreren isolierenden Schutzschichten bedeckt. Dabei können Schutzschichten aus anorganischem und aus organischem Isoliermaterial verwendet v/erden. Beispiele für anorganische Schutzschichten sind Schichten aus SiO2, AIpO7 und Si5K,, Beispiele für organische Schutzschichten solche aus Polyimid oder Polyhydantoin. Hier kann z.B. auf die deutsche Patentanmeldung P 23 22 347.4 (7PA 73/1085) hingewiesen werden.It is known that semiconductor devices are covered with one or more insulating protective layers in order to protect their pn junction. Protective layers made of inorganic and organic insulating material can be used here. Examples of inorganic protective layers are layers made of SiO 2 , AlpO 7 and Si 5 K ,, examples of organic protective layers are those made of polyimide or polyhydantoin. Reference can be made here, for example, to German patent application P 23 22 347.4 (7PA 73/1085).
In den meisten Fällen besteht eine unmittelbar an den Halbleiter, insbesondere am Ort von pn-Übergängen, grenzende Schutzschicht aus einem anorganischen Material, insbesondere aus SiOp, wobei auch Kombinationen der oben angegebenen anorganischen Isolierniaterialien sowohl als Gemenge als auch in Form von Teilschichten mit unterschiedlichen Materialien - üblich'sind. Organische Isolierstoffe werden bevorzugt als Gehäusefüllstoffe eingesetzt, obwohl auch sie, insbesondere bei Halbleiterelementen der Starkstromtechnik, die gesamte Halbleiteroberfläche bedecken können, insbesondere dann, wenn das Halbleiterelement lediglich in einer aus organischem Isoliermaterial bestehenden Hülle eingebettet ist.In most cases there is one that is directly adjacent to the semiconductor, in particular at the location of pn junctions Protective layer made of an inorganic material, in particular made of SiOp, with combinations of the both inorganic insulating materials given above as a mixture as well as in the form of partial layers with different materials - are common. Organic Insulating materials are preferably used as housing fillers, although they too, especially in Semiconductor elements used in heavy current engineering that can cover the entire semiconductor surface, in particular when the semiconductor element is only embedded in a shell made of organic insulating material.
- 2 VPA 9/110/4001- 2 VPA 9/110/4001
5 09829/04795 09829/0479
Gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, daß die Halbleitervorrichtung mit einer Schutzschicht aus durch eine Wärmebehandlung ausgehärtetem Photolack bedeckt ist. Dabei kann eine aus metallfreiem Photolack bestehende Schutzschicht auch unmittelbar auf der Halbleiteroberfläche, selbst am Ort von pn-Übergängen, aufgebracht sein.According to the invention it is now provided that the semiconductor device is made with a protective layer is covered by a heat treatment cured photoresist. One made of metal-free photoresist can be used existing protective layer also directly on the semiconductor surface, even at the location of pn junctions, be upset.
Photolackschicüten werden in der Halbleitertechnik gewöhnlich als Ätzmasken oder als Bedainpfungsmasken angewendet. Zur Herstellung einer solchen Maske wird die Halbleiteroberfläche entweder unmittelbar oder unter Zwischenfügung von anorganischen Isolierschichten oder von Metallschichten mit einer Schicht aus unbelichtetem Photolack bedeckt, der anschließend bei 70 - 900C etwa 30 Minuten in einem Trockenschrank getrocknet wird. Dann wird die erhaltene Photolackschicht nach Maßgabe der Geometrie der gewünschten Photolackmaski selektiv belichtet und dann mit einem Entwickler behandelt. Hierdurch erreicht man, daß in der Photolackschicht zu der unmittelbar unter ihr angeordneten Unterlage durchgehende Fenster entstehen, welche eine auf die in den Penstern freiliegende Oberfläche der Unterlage begrenzte Bearbeitung, insbesondere durch Ätzen oder Metallbedampfung, erlauben. 'Dabei ist noch zu erwähnen, daß es bekannt ist, die belichtete und entwickelte Photolackschicht zwecks Erhöhung der Haftfestigkeit tind Ätzresistenz ( also noch vor der Anwendung der Photolackmaske ) bei sogenannten Positivlacken auf etwa 11O0C und bei Hegativlacken auf maximal 130 bis 1500C zu erhitzen und zu tempern.Photoresist films are usually used in semiconductor technology as etching masks or as vapor deposition masks. To produce such a mask covering semiconductor surface, either directly or with the interposition of inorganic insulating layers or metal layers with a layer of unexposed photoresist which subsequently at 70-90 0 C for about 30 minutes was dried in a drying cabinet. The resulting photoresist layer is then selectively exposed in accordance with the geometry of the desired photoresist mask and then treated with a developer. In this way, it is achieved that continuous windows are created in the photoresist layer to the substrate arranged immediately below it, which windows allow processing limited to the exposed surface of the substrate, in particular by etching or metal vapor deposition. 'It should also be mentioned that it is known, the exposed and developed photoresist layer to increase the adhesive strength tind etch resistance (ie before the application of the photoresist mask) in so-called positive resists to about 11O 0 C and at Hegativlacken to a maximum of 130 to 150 0 C. to heat and temper.
- 3 VPA 9/110/4001- 3 VPA 9/110/4001
509829/04 79509829/04 79
Die Erfindung sieht nun vor, eine Photolackschicht in der Halbleitertechnik einer neuen Funktion zuzuführen, nämlich der einer isolierenden und mechanischen Schutzschicht. Dabei ist es durchaus möglich, daß die Photolackschicht vorher noch eine andere Punktion, z.B. die einer Ätzmaske, absolviert hat, bevor sie als Schutzschicht der fertigen Halbleiteranordnung " an deren Oberfläche verbleibt. Bisher hat man hingegen eine Photolackmaske stets nach dem Gebrauch mittels eines geeigneten organischen Lösungsmittels, z.B. Aceton, von der Oberfläche des halbleitenden Y/erkstückes vor der Fertigstellung der Anordnung wieder entfernt, so daß die bekannten Anordnungen im Gegensatz zu der Erfindung im fertigen Zustand nicht mit einer Photolackschutzschicht versehen sind.The invention now provides for a photoresist layer in semiconductor technology to be given a new function, namely that of an insulating and mechanical protective layer. It is entirely possible that the Photoresist layer has completed another puncture, e.g. that of an etching mask, before it remains on the surface of the finished semiconductor arrangement as a protective layer a photoresist mask always after use with a suitable organic solvent, e.g. acetone, from the surface of the semiconducting Y / piece the completion of the arrangement removed again, so that the known arrangements in contrast to the invention are not provided with a photoresist protective layer in the finished state.
Als Stand der Technik für den Einsatz von Photolackschich-e: in der Halbleiterteqhnik können z.B. die Offenbarungen der DT-OS 1.934.743 und 2.007.693 gelten. Diesen entnimmt man, daß die Resistenz einer Photolackschicht gegen gewisse Ätzmittel, z.B, Phosphorsäure, erhöht werden kann, wenn man die Photolackschicht nach dem selektiven Belichten und Entwickeln einer Temperaturbehandlung von etwa 1500C und mehr unterzieht.The disclosures of DT-OS 1.934.743 and 2.007.693, for example, can apply as the state of the art for the use of photoresist layers: in semiconductor technology. This shows that the resistance of a photoresist layer to certain etching agents, for example phosphoric acid, can be increased if the photoresist layer is subjected to a temperature treatment of about 150 ° C. and more after the selective exposure and development.
Eine solche Stabilisierung wird nun auch bei den gemäß der. Erfindung als Schutzschichten anzuwendenden Photolackschichten vorgenommen."'Such a stabilization is now also with the according to the. Invention photoresist layers to be used as protective layers performed."'
Die folgenden Photolackarten haben sich als Schutzschichten, die sowohl unmittelbar auf die Oberfläche des Halbleiterkristalls einer Halbleiteranordnung als auch unter Zwischenfügung von isolierenden Schutzschichten aus anderen, insbesondere anorganischen Materialien aufgebracht wurden, besonders bewährt:The following types of photoresist have proven to be protective layers that apply directly to the surface of the semiconductor crystal a semiconductor arrangement as well as with the interposition of insulating protective layers from others, in particular inorganic materials have been applied, particularly proven:
VPA 9/110/4001VPA 9/110/4001
ι- r\ r\ r> ο η I f\ I TOι- r \ r \ r> ο η I f \ I TO
-A--A-
1.) Negativphotolacke vom Typ der Polyvinylalkohole st er, z.B. PYA-Cinnamate. Hierzu gehören z.B. die unter der Bezeichnung KPR im Handel erhältlichen Photolacke.1.) Negative photoresists of the polyvinyl alcohol type, e.g. PYA cinnamates. For this include, for example, the photoresists commercially available under the name KPR.
2.) teilzyklisierte Isoprenpolymerisate, z.B. Photolacke vom Typ KTFR.2.) Partly cyclized isoprene polymers, e.g. photoresists of the KTFR type.
3.) Positiv-Photolacke vom Typ der Diazochinonls2>e z.B. die im Handel unter der Bezeichnung AZ 1350 H erhältlichen Typen.3.) Positive photoresists of the type of diazoquinone ls2> e E.g. the types available commercially under the name AZ 1350 H.
Dabei können ggf. mehrere verschiedene Photolacke zur gleicher Zeit zur Erzeugung einer Schutzschicht herangezogen werden, wobei auf den Unterschied zwischen Negativ- und Positivlack nicht immer geachtet zu werden braucht.Several different photoresists for the same time can take to e r generation are used a protective layer needs to be said is not always made the difference between negative and positive resist.
Es hat sich gezeigt, daß diese Lacke ohne Rücksicht auf ihren Belichtungszustand nach erfolgter Aushärtung durch eine zusätzliche Wärmebehandlung von 160 - 2700C, insbesondere von zunächst 1900C, und einer Dauer von 5 Minuten bis einer Stunde, und einer weiteren Temperaturbehandlung bei etwa 250 C mit einer Dauer von 5 Minuten bis 30 Minuten zu brauchbaren Isolierschichten ausgestaltet werden können, "gleichwohl, ob sie unmittelbar auf einer Halbleiteroberfläche oder auf einer die Halbleiteroberfläche bedeckenden Isolierschicht, z.B. SiOp-Schicht oder Si,N.-Schicht, oder Metallschicht aufgebracht sind.It has been shown that these paints regardless of their exposure state after curing by an additional heat treatment from 160 to 270 0 C, in particular from initially 190 0 C, and a duration of 5 minutes to one hour, and a further temperature treatment at about 250 C with a duration of 5 minutes to 30 minutes can be configured into usable insulating layers, "regardless of whether they are applied directly to a semiconductor surface or to an insulating layer covering the semiconductor surface, eg SiOp layer or Si, N. layer, or metal layer are.
Halbleiteranordnungen gemäß der ERfindung sind nicht nur Einzelelemente, wie Transistoren, Dioden, Thyristoren, sondern auch Halbleiterverbundanordnungen wie integrierte Schaltungen.Semiconductor arrangements according to the invention are not just individual elements, such as transistors, diodes, thyristors, but also semiconductor assemblies such as integrated circuits.
VPA 9/110/4001VPA 9/110/4001
509829/0479509829/0479
Da diese häufig mit einer Isolierschicht, z.B. 2 Schicht, abgedeckt sind und diese Isolierschicht mit elektrischen Verbindungen zwischen den einzelnen Elementen der integrierten Schaltung dienenden Metallisierungen (Leitbahnen) versehen sind, ist es besonders günstig, den Schutz dieser Metallisierungen vor mechanischer Beschädigung und vor Korrosion und Feuchtigkeit - ggf. vor dem Einbau in ein Gehäuse, z.B. Plastikgehäuse, - durch Abdecken mit einer aus stabilisiertem Photolack bestehenden Isolierschicht au sichern. Dabei können auch die Kontaktierungsdrähte, die zu den Elektroden oder sonstigen Anschlüssen der Halbleiteranordnung führen mit einem Photolackschutzüberzug versehen sein.Since these are often covered with an insulating layer, e.g. 2 layer, and this insulating layer is provided with electrical connections between the individual elements of the integrated circuit serving metallizations (interconnects), it is particularly advantageous to protect these metallizations from mechanical damage and from corrosion and Secure moisture - if necessary before installation in a housing, eg plastic housing - by covering it with an insulating layer made of stabilized photoresist. The contacting wires that lead to the electrodes or other connections of the semiconductor arrangement can also be provided with a protective photoresist coating.
In der Figur ist eine der Erfindung entsprechende Anordnung eines Transistors dargestellt. In einer einkristallinen Siliciumscheibe, deren Hauptteil 1 die Kollektorzone des Transistors darstellt, ist mit Hilfe von maskierter Diffusion eine Basiszone 2 und eine Emitterzone 3 nach den Gepflogenheiten der Planartechnik hergestellt. Die Halbleiteroberfläche ist weitgehend mit einer aus SiOp bestehenden Schutzschicht abgedeckt, die nur öffnungen für die Kontaktstellen einer Kollektorelektrode 5, einer Basiselektrode 6 und einer Emitterelektrode 7 aufweist. Von jeder dieser Elektroden geht eine leitende Bahn 8 bzw. 9 bzw. 1C in Gestalt einer aufgedampften oder aufgestäubten schmalen Metallisierung zu je einer Anschlußsstelle bzw. 12 bzw. 13. Die Leitbahnen sind so geführt, daß sie gegeneinander isoliert sind. Gemäß der Erfindung ist nun die gesamte Anordnung mit einer Schutzschicht 14 aus stabilisiertem Photolack umhüllt, welche höchstens nur die Anschlußssteilen 11, 12 und 13 ausspart, an denen der Transistor im Fälle des Einsatzes ange-In the figure is one corresponding to the invention Arrangement of a transistor shown. In a monocrystalline silicon wafer, the main part of which is 1 represents the collector zone of the transistor, is a base zone 2 and with the help of masked diffusion an emitter zone 3 produced according to the practices of planar technology. The semiconductor surface is largely covered with a protective layer made of SiOp, the only openings for the contact points a collector electrode 5, a base electrode 6 and an emitter electrode 7. From each of these Electrodes are a conductive path 8 or 9 or 1C in the form of a vapor-deposited or sputtered narrow metallization to each one connection point or 12 or 13. The interconnects are guided so that they are isolated from each other. According to the invention, the entire arrangement is now provided with a protective layer 14 encased from stabilized photoresist, which at most only leaves out the connection parts 11, 12 and 13, to which the transistor is attached in the event of use.
509829/0479509829/0479
VPA 9/110/4001VPA 9/110/4001
2^016132 ^ 01613
— (λ _- (λ _
schlossen wird.is closed.
Die Erfindung löst somit auch die Aufgabe des Aufbringens von Passivierungsschichten auf bereits mit metallischen Leitbahnen versehene Halbleiterscheiben und bewirktThe invention thus also solves the task of application of passivation layers on semiconductor wafers already provided with metallic interconnects and causes
a) eine Erhöhung der Montageausbeute, weil die mechanisch robuste Photolackschutzschicht kratzfest ist,a) an increase in the assembly yield because the mechanically robust photoresist protective layer is scratch-resistant,
b) eine Verhinderung der Einwirkung von Feuchtigkeit auf die von der Photolacksctuitzschicht bedeckten Stellen der Anordnungb) a prevention of the action of moisture on those covered by the photoresist layer Make the arrangement
c) eine ausgezeichnete elektrische Isolation, die sich bei zahlreichen Tests, insbesondere auch bei langdauernden bei gleichseitiger elektrischer Wechselbelastung durchgeführten Temperaturzyklen zwischen 65 bis 150°bewährt hat.c) Excellent electrical insulation, which has proven itself in numerous tests, especially in the case of long-term tests with alternating electrical loads on the same side temperature cycles between 65 and 150 °.
Eine Belichtung des zu der erf indü-gsgemäßen Schutzschicht zu verarbeitenden Photolacks wird vorgenommen, wenn die Schutzschicht lokal in definierter Weise von der Oberfläche der zu schützenden Anordnung wieder beseitigt werden soll. Hier gelten dann die für die Herstellung von Photolackmasken bekannten Maßnahmen. Das Aufbringen des zu einer Schutzschicht gemäß der Erfindung zu verarbeitenden Photolackschicii~ geschieht in üblicher Weise, wobei die Anwendung von Zentrifugalkräften auf die noch nicht getrocknete Photolackschicht zu hoher Gleichmäßigkeit der Schichtdicke führt. Besonders günstig sind Stärken von 1 bis 10 /um, insbesondere von 4 /um.An exposure of the protective layer according to the invention Photoresist to be processed is made when the protective layer is locally in a defined manner is to be removed from the surface of the arrangement to be protected. The then apply here measures known for the production of photoresist masks. Applying the to a protective layer According to the invention to be processed photoresist film ~ happens in the usual way, the application of centrifugal forces on the not yet dried Photoresist layer leads to high uniformity of the layer thickness. Strengths from 1 to are particularly favorable 10 / µm, especially 4 / µm.
- 7 VPA 9/110/. 4 001- 7 VPA 9/110 /. 4 001
509829/047 9509829/047 9
Die Stabilisierung des auf die Oberfläche der Halbleiteranordnung aufgebrachten Photolacks durch Temperaturbehandlung wird gemäß der weiteren Erfindung bevorzugt so weit durchgeführt, daß die Photolackschicht in den konventionellen Lösungsmittels, z.B. Aceton, unlöslich wird. Dies bedeutet eine weitgehende Auspolymerisation des Photolacks und stabile mechanische und elektrische Eigenschaften.The stabilization of the photoresist applied to the surface of the semiconductor arrangement by temperature treatment is preferably carried out according to the further invention so far that the photoresist layer becomes insoluble in conventional solvents such as acetone. This means extensive polymerization of the photoresist and stable mechanical and electrical properties.
Photolack, z.B. vom Typ AZ 1350 H-Lack/ mit einer Viskosität von 25 cStjWird in einem Vakuum-Rotationsverdampfer soweit eingedickt, bis er eine Viskosität von 200 cSt erhalten hat. Dieser Lack wird dann in einer Schichtstärke von etwa 4/um auf die Oberfläche der zu schützenden Halbleiteranordnungen aufgebracht. Das Aufbringen des Photolacks erfolgt z.B. durch Auftropfen auf die gewünschte Unterlage. Zur Vergleichmäßigur.g der Schichtdicke wird die mit der aufgetropften Photolaekschicht versehene Anordnung in einer Schleuder behandelt. Schließlich erfolgt eine selektive Belichtung und Entwicklung der Photolackschicht, falls die elektrischen Anschlußsstellen freigelegt werden sollen. Die schließlich die gewünschte Gestalt aufweisende Photolackschutzschicht wird dann in bereits angedeuteter V/eise einer Temperaturbehandlung derart unterworfen, daß die Photolackschicht durch entsprechende fortgeschrittene Polymerisation und Vernetzung ihre Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln, z.B. Aceton/verloren hat, ohne hierbei verkohlt zu sein. Man wird, um dies zu ereichen, die Lackschicht nach dem Aufbringen im Infrarotstrahler oder in einer Schleuder trocknen und anschließend 15 Minuten bei 190° und dann 15 Minuten bei 25O0G ausheizen. Dies sind Temperaturen,diePhotoresist, for example of the AZ 1350 H-Lack / with a viscosity of 25 cStjWis thickened in a vacuum rotary evaporator until it has a viscosity of 200 cSt. This lacquer is then applied in a layer thickness of approximately 4 μm to the surface of the semiconductor arrangements to be protected. The photoresist is applied, for example, by dropping it onto the desired substrate. In order to compare the layer thickness, the arrangement provided with the photolink layer that has been dripped on is treated in a spinner. Finally, the photoresist layer is selectively exposed and developed if the electrical connection points are to be exposed. Eventually the desired shape having photoresist protective layer is then else subjected to already, indicated V / temperature treatment such that the photoresist layer has / lost by corresponding advanced polymerization and crosslinking of their solubility in organic solvents, for example acetone, to be carbonized without thereby. It is to be attained by this dry the coating layer after the application of the infrared radiator or a spinner, and then baking for 15 minutes at 190 ° and then 15 minutes at 25O 0 G. These are temperatures that
VPA 9/110/4001VPA 9/110/4001
509829/0479509829/0479
über den sonst zur Stabilisierung von Photolackatzmasken üblichen Temperaturen liegen. Diese hohen Behandlungstemperaturen sind aber im Interesse guter elektrischer Eigenschaften und günstiger mechanischer Eigenschaften wichtig.over the otherwise to stabilize photoresist mask usual temperatures. These high treatment temperatures are, however, good ones in the interest electrical properties and favorable mechanical properties are important.
An sich kann die erfindungsgemäße Schutzschicht aus einem Positivphotolack oder einem Negativphotolack oder einem Gemisch von mehreren Photolacken bestehen, wobei ggf. auch Positiv- und Negativphotolacke kombiniert sein können. Im allgemeinen haben sich jedoch die Positivphotolacke hinsichtlich ihrer elektrischen und mechanischen Eigenschaften merklich besser als die Negativphotolacke bewährt. Dies gilt vor allem hinsichtlich der dielektrischen Verluste als auch hinsichtlich der mechanischen Kohäsion sowie Haftfestigkeit auf der Unterlage als auch der Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit. Dabei sind vor allem die folgenden Lacksorten zu nennen, wobei immer günstig ist, wenn ein Teil der Schutzschicht aus einem Positivphotolack besteht.As such, the protective layer according to the invention can consist of a positive photoresist or a negative photoresist or a mixture of several photoresists, possibly also combining positive and negative photoresists could be. In general, however, the positive photoresists have improved in terms of their electrical and mechanical properties have proven to be noticeably better than the negative photoresists. This is especially true regarding dielectric losses as well as mechanical cohesion and adhesive strength on the surface as well as the resistance to moisture. The following are especially important To name types of lacquer, whereby it is always favorable if part of the protective layer consists of a positive photoresist consists.
a) Photolacke auf der Basis von Diazochinonen ( z.3. 3,4 Dihydroxybenzophenon-4- naphtochinon (1,2) diazid (2) -sulfonat) gekoppelt mit Phenolformaldehydharzen und/oder O-Chinon-Diaziden verestert mit Carboxymethyläthern von Formaldehydharzen.a) Photoresists based on diazoquinones (e.g. 3, 3,4 dihydroxybenzophenone-4-naphthoquinone (1,2) diazide (2) sulfonate) coupled with phenol formaldehyde resins and / or O-quinone diazides esterified with carboxymethyl ethers of formaldehyde resins.
b) Photolacke auf Basis einer aromatischen Azidoverbindung (KMER- und KTFR-Photolacke)b) Photoresists based on an aromatic azido compound (KMER and KTFR photoresists)
c) Lacke aus Benzolacetophenonen und einer Polymerkette, wie z.B. Polystyrol, Zellulose, Polyviny!verbindungen, kopolymerisiert mit Maleinsäureanhydrid.c) Lacquers made from benzene acetophenones and a polymer chain, such as polystyrene, cellulose, polyvinyl compounds, copolymerized with maleic anhydride.
Vor allem wenn die aufzubringenden Photolackschichten eine Belichtungsstruktur enthalten, empfiehlt sich auch hier die Anwendung eines Zweitemperaturverfahrens zur Stabilisierung.It is also advisable, especially if the photoresist layers to be applied contain an exposure structure here the use of a two-temperature process for stabilization.
509829/0479 ~ 9 ~509829/0479 ~ 9 ~
Dabei wird man die aufgebrachten und zu einer Schutzschicht zu verarbeitenden, insbesondere aus Positivphotolack bestehenden Schichten zunächst bei 100 - 21O0C, z.B. bei 19O0C, später bei 190 3000C, z.B. bei 25O0C für die Dauer von jeweils 15 bis 30 Minuten behandeln, um die gewünschte Umwandlung zu erreichen.In this case, it is the applied, and a protective layer to be processed, in particular made of positive photoresist layers initially at 100 - 21O 0 C, for example at 19O 0 C and then at 190 300 0 C, for example at 25O 0 C for a period of 15 to Treat for 30 minutes to achieve the desired conversion.
Die Schutzschicht wird, wie bereits bemerkt, zum Abdecken von Leitbahnen, d.h. also als äußere Schutzschicht besonders korrosionsbeständig und undurchlässig gegen korrodierende Gase ausgebildet sein müssen, was vor allem bei den Postivlacken gewährleistet ist. Hat man ein fertiges, insbesondere mit Anschlußdrähten versehenes Element zu passivieren, so kann man den Phtolack einfach im Tauchverfahren aufbringen und nach dem Trocknen aushärten. Eine lokalisierte Belichtung mit nachfolgendem Entwickeln der Photolackschicht zur Freilegung definierter Stellen der Oberfläche der zu schützenden Halbleitervorrichtung ist dann in vielen Pällen nicht notwendig. Anders ist die Situation, wenn definierte Anschlußstellen der zu schützenden Anordnung freigelegt werden sollen. Hier wird die Photolackschicht in üblicher Weise mit einer Belichtungsstruktur versehen, bevor sie zu der erfindungsgemäßen Schutzschicht weiter verarbeitet wird.As already noted, the protective layer is used to cover interconnects, i.e. as an outer one Protective layer designed to be particularly corrosion-resistant and impermeable to corrosive gases must be, which is guaranteed above all with the positive varnishes. Got a finished one, in particular To passivate the element provided with connecting wires, the Phtolack can simply be dipped apply and cure after drying. A localized exposure followed by development the photoresist layer for exposing defined areas of the surface of the semiconductor device to be protected is then not necessary in many cases. The situation is different when there are defined connection points the arrangement to be protected are to be exposed. Here the photoresist layer is in Usually provided with an exposure structure before they become the protective layer according to the invention is further processed.
Häufig werden in der Halbleitertechnik viele Elemente in simultanen Fertigungsprozessen aus einer einzigen Halbleiterscheibe hergestellt. Am Schluß wird dann die Scheibe in die einzelnen Elemente zerteilt. Falls dann definierte Stellen der Oberfläche der einzelnen Elemente infolge selektiver Belichtung von einer Bedeckung mit einer Photolackschutzschicht gemäß derIn semiconductor technology, many elements are often made from a single one in simultaneous manufacturing processes Semiconductor wafer manufactured. At the end the disc is then divided into the individual elements. If then defined areas of the surface of the individual elements as a result of selective exposure of a cover with a photoresist protective layer according to FIG
- 10 -- 10 -
VPA 9/110/4001VPA 9/110/4001
509829/0479509829/0479
- ίο -- ίο -
Erfindung ausgespart werden sollen, empfiehlt es sich, die hierzu erforderliche Belichtung und weitere Behandlung der Photolackschicht vor dem Auftrennen der Halbleiterscheibe in die einzelnen Halbleiterelemente vorzunehmen. Die für die Aushärtung erforderliche, insbesondere zweistufige Temperaturbehandlung kann ggf. nach dem Auftrennen erfolgen. Die erzielte Schutzschicht bedeckt dann allerdings nicht den Rand der einzelnen Elemente. Will man das vermeiden, so kann man entweder eine ergänzende Photolackschutzschicht, z.B. im Tauchverfahren oder durch Aufsprühen, nachträglich aufbringen und durch Temperatu: behandlung bis zur TJnlöslichkeit in organischen Lösungsmitteln stabilisieren, oder eine vollkommen neue Schutsschicht auf der Oberfläche der nach dem Auftrennen der Halbleiterscheibe erhaltenen Einzelelemente erzeugen.Invention are to be left out, it is advisable to set the exposure required for this and others Treatment of the photoresist layer before the semiconductor wafer is separated into the individual semiconductor elements to undertake. The particularly two-stage temperature treatment required for curing can be done after cutting if necessary. However, the protective layer obtained is then covered not the edge of each item. If you want to avoid this, you can either use a supplementary photoresist protective layer, E.g. in the immersion process or by spraying, subsequently applying and by temperature: treatment up to the point of solubility in organic solvents stabilize, or a completely new protective layer on the surface of the after the separation of the Produce individual elements obtained semiconductor wafer.
Der Fall, daß eine bereits als Ätzmaske an der Oberfläche eines Halbleiterkörpers verwendete Photolackschicht in eine Schutzschicht entsprechend der Erfindung umgewandelt wird, wird in der Praxis nicht häufig auftreten. Sie ist aber prinzipiell möglich. Sie verlangt allerdings eine gründliche Reinigung von evtl. adsorbierten Resten des Ätzmittels, was z.B. durch längeres Spülen in deionisiertem ¥asser möglich ist. Die Aushärtung des Photolacks geschieht zweckmäßig erst danach.The case that a photoresist layer already used as an etching mask on the surface of a semiconductor body is converted into a protective layer according to the invention will not occur frequently in practice. But it is possible in principle. However, it requires thorough cleaning of any adsorbed Residues of the etching agent, which is possible, for example, by rinsing in deionized water for a long time. The curing of the photoresist is expediently done only afterwards.
Ergänzend wird noch bemerkt, daß auch Photolacke aus der Klasse der Diazotypielacke sich vorzüglich als Grundlage einer Schutzschicht gemäß der Erfindung eignen. Außerdem können die Photolackschutzschichten insbesondere wenn sie als äußere Schutzschichten angewendeiIn addition, it should be noted that photoresists from the class of diazotype paints also prove to be excellent Suitable basis of a protective layer according to the invention. In addition, the photoresist protective layers can in particular when used as outer protective layers
- 11 VPA 9/110/4001- 11 VPA 9/110/4001
5 09829/04795 09829/0479
werden sollen.mit anorganischen Füllstoffen insbesondere wärmeableitenden Füllstoffen,versetzt sein. Hier empfiehl· sich beispielsweise die Zugabe von pulverisierten MgO und/oder Al2O, und/oder SiO,,. Me Füllstoffe werden dem Lack vor dem Aufbringen auf die Oberfläche des zu schützenden Halbleiterelementes zugemischt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Photolack den Leerraum eines die Halbleiteranordnung aufnehmenden, insbesondere aus Metall bestehenden Gehäuses ausfüllt.will be mixed with inorganic fillers, in particular heat-dissipating fillers. The addition of pulverized MgO and / or Al 2 O and / or SiO 2 is recommended here, for example. Me fillers are added to the paint before it is applied to the surface of the semiconductor element to be protected. This is the case in particular when the photoresist fills the empty space of a housing, in particular made of metal, which accommodates the semiconductor arrangement.
Ί FigurΊ figure
15 Patentansprüche15 claims
- 12 -- 12 -
509829/0479509829/0479
Claims (14)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742401613 DE2401613A1 (en) | 1974-01-14 | 1974-01-14 | SEMI-CONDUCTOR DEVICE |
| GB5577174A GB1465650A (en) | 1974-01-14 | 1974-12-24 | Semiconductor devices |
| IT1911175A IT1028249B (en) | 1974-01-14 | 1975-01-09 | SEMICONDUCTOR DEVICE |
| JP621875A JPS50104572A (en) | 1974-01-14 | 1975-01-13 | |
| FR7500823A FR2258002B1 (en) | 1974-01-14 | 1975-01-13 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742401613 DE2401613A1 (en) | 1974-01-14 | 1974-01-14 | SEMI-CONDUCTOR DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2401613A1 true DE2401613A1 (en) | 1975-07-17 |
Family
ID=5904759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19742401613 Pending DE2401613A1 (en) | 1974-01-14 | 1974-01-14 | SEMI-CONDUCTOR DEVICE |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS50104572A (en) |
| DE (1) | DE2401613A1 (en) |
| FR (1) | FR2258002B1 (en) |
| GB (1) | GB1465650A (en) |
| IT (1) | IT1028249B (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2929339A1 (en) * | 1978-07-24 | 1980-02-14 | Citizen Watch Co Ltd | SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT |
| DE3327960A1 (en) * | 1983-08-03 | 1985-02-14 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | Semiconductor arrangement in an insulating housing |
| DE3415817A1 (en) * | 1984-04-27 | 1985-10-31 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Method for masking the front of a substrate provided with component structures |
| US4618878A (en) * | 1983-06-18 | 1986-10-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having a multilayer wiring structure using a polyimide resin |
| DE4123900A1 (en) * | 1991-07-18 | 1993-01-21 | Siemens Ag | Protective coating for wafers - is of lacquer contg. polymer soluble in water or alcohol e.g. acrylate] or acrylamide] |
| DE4435120A1 (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-04 | Siemens Ag | Protective coating for wafers used in prodn. of chips etc |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5850417B2 (en) * | 1979-07-31 | 1983-11-10 | 富士通株式会社 | Manufacturing method of semiconductor device |
| JPS5632731A (en) * | 1979-08-27 | 1981-04-02 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JPS5661130A (en) * | 1979-10-25 | 1981-05-26 | Fuji Electric Co Ltd | Semiconductor device |
| JPS5736835A (en) * | 1980-08-15 | 1982-02-27 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS5739736U (en) * | 1980-08-18 | 1982-03-03 | ||
| JPS5740956A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-06 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JPS5975648A (en) * | 1982-10-23 | 1984-04-28 | Nippon Precision Saakitsutsu Kk | Semiconductor device and manufacture thereof |
| FR2544132B1 (en) * | 1983-04-08 | 1986-11-21 | Telecommunications Sa | OPTICAL IMMERSION PHOTOCONDUCTIVE DETECTOR |
-
1974
- 1974-01-14 DE DE19742401613 patent/DE2401613A1/en active Pending
- 1974-12-24 GB GB5577174A patent/GB1465650A/en not_active Expired
-
1975
- 1975-01-09 IT IT1911175A patent/IT1028249B/en active
- 1975-01-13 FR FR7500823A patent/FR2258002B1/fr not_active Expired
- 1975-01-13 JP JP621875A patent/JPS50104572A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2929339A1 (en) * | 1978-07-24 | 1980-02-14 | Citizen Watch Co Ltd | SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT |
| US4618878A (en) * | 1983-06-18 | 1986-10-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having a multilayer wiring structure using a polyimide resin |
| DE3327960A1 (en) * | 1983-08-03 | 1985-02-14 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | Semiconductor arrangement in an insulating housing |
| DE3415817A1 (en) * | 1984-04-27 | 1985-10-31 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Method for masking the front of a substrate provided with component structures |
| DE4123900A1 (en) * | 1991-07-18 | 1993-01-21 | Siemens Ag | Protective coating for wafers - is of lacquer contg. polymer soluble in water or alcohol e.g. acrylate] or acrylamide] |
| DE4435120A1 (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-04 | Siemens Ag | Protective coating for wafers used in prodn. of chips etc |
| DE4435120C2 (en) * | 1994-09-30 | 2000-08-03 | Siemens Ag | Protective layer for wafers and process for their manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2258002B1 (en) | 1978-12-08 |
| GB1465650A (en) | 1977-02-23 |
| IT1028249B (en) | 1979-01-30 |
| FR2258002A1 (en) | 1975-08-08 |
| JPS50104572A (en) | 1975-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2401613A1 (en) | SEMI-CONDUCTOR DEVICE | |
| US3801880A (en) | Multilayer interconnected structure for semiconductor integrated circuit and process for manufacturing the same | |
| DE3786914T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING AN INTEGRATED CIRCUIT PACK STRUCTURE. | |
| DE3316041C2 (en) | ||
| DE102014019828B3 (en) | Method for processing a semiconductor device | |
| DE3137480A1 (en) | ELECTRONIC DEVICE ENCLOSED IN RESIN | |
| DE69525501T2 (en) | Semiconductor component with a passivation layer made of a benzocycobutene polymer and silicon powder | |
| JPS5843453A (en) | Etching of polyimide material | |
| US3767490A (en) | Process for etching organic coating layers | |
| EP1658647B1 (en) | Integrated circuit comprising an organic semiconductor, and method for the production of an integrated circuit | |
| DE102015103709A1 (en) | Power semiconductor device, electronic power module and method for processing a power semiconductor device | |
| US4675985A (en) | Method for manufacturing a semiconductor memory device having a high radiation resistance | |
| DE1514453A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor circuits | |
| DE3485828T2 (en) | ELECTRONIC COMPONENTS WITH CURED COPOLYMERS WITH VINYL AND / OR ACETYLENE END AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. | |
| EP0153650B1 (en) | Thin film hybrid circuit | |
| EP0216945B1 (en) | Method of applying a contact to a contact area for a semiconductor substrate | |
| DE4013449C2 (en) | Process for the production of insulating layers on a semiconductor substrate | |
| DE2751517C2 (en) | Surface passivated semiconductor component with a semiconductor wafer and method for producing the same | |
| US3619733A (en) | Semiconductor device with multilevel metalization and method of making the same | |
| DE102010039298A1 (en) | Method for filling cavities in wafers, correspondingly filled blind hole and wafer with correspondingly filled isolation trenches | |
| DE1639503B1 (en) | Method of making a thermal battery | |
| JP3093224B2 (en) | Semiconductor device | |
| DE102020115990B3 (en) | METHOD OF MANUFACTURING A SUBSTRATE | |
| DE102014114188B4 (en) | Process for producing an optoelectronic semiconductor component | |
| CN116013959A (en) | Surface passivation layer for high-voltage SiC power device and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHW | Rejection |