JPH06177185A - 集積回路 - Google Patents
集積回路Info
- Publication number
- JPH06177185A JPH06177185A JP5214449A JP21444993A JPH06177185A JP H06177185 A JPH06177185 A JP H06177185A JP 5214449 A JP5214449 A JP 5214449A JP 21444993 A JP21444993 A JP 21444993A JP H06177185 A JPH06177185 A JP H06177185A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- ceramic
- layer
- integrated circuit
- circuit
- 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
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 36
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 11
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 claims description 4
- 229920003209 poly(hydridosilsesquioxane) Polymers 0.000 claims description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DZPJVKXUWVWEAD-UHFFFAOYSA-N [C].[N].[Si] Chemical compound [C].[N].[Si] DZPJVKXUWVWEAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical compound [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UMVBXBACMIOFDO-UHFFFAOYSA-N [N].[Si] Chemical compound [N].[Si] UMVBXBACMIOFDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- UBMXAAKAFOKSPA-UHFFFAOYSA-N [N].[O].[Si] Chemical compound [N].[O].[Si] UBMXAAKAFOKSPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- -1 materials Chemical compound 0.000 abstract description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 description 38
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 14
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 4
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- BWLBGMIXKSTLSX-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyisobutyric acid Chemical compound CC(C)(O)C(O)=O BWLBGMIXKSTLSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010035148 Plague Diseases 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 125000003668 acetyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(=O)O[*] 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- ZMAPKOCENOWQRE-UHFFFAOYSA-N diethoxy(diethyl)silane Chemical compound CCO[Si](CC)(CC)OCC ZMAPKOCENOWQRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)OC JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBUJACWWYFPMDK-UHFFFAOYSA-N pentane-2,4-dione;platinum Chemical compound [Pt].CC(=O)CC(C)=O MBUJACWWYFPMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920001709 polysilazane Polymers 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N tetrabutyl silicate Chemical compound CCCCO[Si](OCCCC)(OCCCC)OCCCC UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N tetrapropyl silicate Chemical compound CCCO[Si](OCCC)(OCCC)OCCC ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N titanium tungsten Chemical compound [Ti].[W] MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(phenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
-
- 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
- H01L23/291—Oxides or nitrides or carbides, e.g. ceramics, glass
-
- 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
- H01L23/296—Organo-silicon compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/03—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/0212—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers
- H01L2224/02122—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body
- H01L2224/02163—Auxiliary members for bonding areas, e.g. spacers being formed on the semiconductor or solid-state body on the bonding area
- H01L2224/02165—Reinforcing structures
- H01L2224/02166—Collar structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/05001—Internal layers
- H01L2224/05075—Plural internal layers
- H01L2224/0508—Plural internal layers being stacked
- H01L2224/05082—Two-layer arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/05639—Silver [Ag] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/05644—Gold [Au] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/05647—Copper [Cu] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05663—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
- H01L2224/05684—Tungsten [W] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/8536—Bonding interfaces of the semiconductor or solid state body
- H01L2224/85375—Bonding interfaces of the semiconductor or solid state body having an external coating, e.g. protective bond-through coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/858—Bonding techniques
- H01L2224/85801—Soldering or alloying
- H01L2224/85815—Reflow soldering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/858—Bonding techniques
- H01L2224/8585—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01005—Boron [B]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01007—Nitrogen [N]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01014—Silicon [Si]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01015—Phosphorus [P]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01019—Potassium [K]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01022—Titanium [Ti]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01023—Vanadium [V]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01029—Copper [Cu]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01039—Yttrium [Y]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/0104—Zirconium [Zr]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01041—Niobium [Nb]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01045—Rhodium [Rh]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01047—Silver [Ag]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01073—Tantalum [Ta]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01074—Tungsten [W]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01078—Platinum [Pt]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- 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
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/0132—Binary Alloys
- H01L2924/01327—Intermediate phases, i.e. intermetallics compounds
-
- 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
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/014—Solder alloys
-
- 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
- H01L2924/049—Nitrides composed of metals from groups of the periodic table
- H01L2924/0494—4th Group
- H01L2924/04941—TiN
-
- 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
- H01L2924/049—Nitrides composed of metals from groups of the periodic table
- H01L2924/0504—14th Group
- H01L2924/05042—Si3N4
-
- 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
- H01L2924/1203—Rectifying Diode
- H01L2924/12036—PN diode
-
- 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
- H01L2924/12042—LASER
-
- 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
- H01L2924/14—Integrated circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェーハ段階で簡単に封止でき、かつ高信頼
性のハーメチック封止せる集積回路を提供すること。 【構成】 1又は2以上の接続パッドを有する回路集合
体と、回路集合体上にありかつ1又は2以上の前記接続
パッドの位置で開口した主パッシベーション層と、接続
パッドを覆う任意の拡散バリヤ金属層と、拡散バリヤ金
属層を覆う1又は2以上の非腐食性導電性層と、主パッ
シベーション層を覆うセラミック層とを含み、セラミッ
ク層が、回路をプレセラミックケイ素含有材料を含む組
成物で被覆した後プレセラミックケイ素含有材料をセラ
ミックに変換して形成されたケイ素含有セラミック材料
からなり、かつセラミック層が非腐食性導電性層と密着
していることを特徴とするハーメチック封止集積回路。
性のハーメチック封止せる集積回路を提供すること。 【構成】 1又は2以上の接続パッドを有する回路集合
体と、回路集合体上にありかつ1又は2以上の前記接続
パッドの位置で開口した主パッシベーション層と、接続
パッドを覆う任意の拡散バリヤ金属層と、拡散バリヤ金
属層を覆う1又は2以上の非腐食性導電性層と、主パッ
シベーション層を覆うセラミック層とを含み、セラミッ
ク層が、回路をプレセラミックケイ素含有材料を含む組
成物で被覆した後プレセラミックケイ素含有材料をセラ
ミックに変換して形成されたケイ素含有セラミック材料
からなり、かつセラミック層が非腐食性導電性層と密着
していることを特徴とするハーメチック封止集積回路。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は周囲環境から保護された
集積回路に係わる。このような回路は接続パッドに非腐
食性導電層を適用し主パッシベーション層に追加セラミ
ック層を適用してハーメチック封止される。これらの回
路は製造が安価でありかつ性能及び信頼性が高い。
集積回路に係わる。このような回路は接続パッドに非腐
食性導電層を適用し主パッシベーション層に追加セラミ
ック層を適用してハーメチック封止される。これらの回
路は製造が安価でありかつ性能及び信頼性が高い。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近の
電子回路は水分、イオン、熱及び磨耗などの広範囲の環
境条件に耐久的である必要がある。このような回路の上
記のような環境条件へのに暴露を最小限にして回路の信
頼性と寿命を改良するための各種の保護手段に向けた努
力が鋭意行われている。
電子回路は水分、イオン、熱及び磨耗などの広範囲の環
境条件に耐久的である必要がある。このような回路の上
記のような環境条件へのに暴露を最小限にして回路の信
頼性と寿命を改良するための各種の保護手段に向けた努
力が鋭意行われている。
【0003】電子回路を保護する従来技術の多くの方法
は回路配線を行った後に封止又はカプセル化するもので
ある。例えば、シリコーン、ポリイミド、エポキシ、そ
の他の有機物、プラスチックス、などの保護層を用いる
ことが公知である。しかし、このような材料は、殆どが
周囲水分及びイオンを透過するので有効性に制限があ
る。
は回路配線を行った後に封止又はカプセル化するもので
ある。例えば、シリコーン、ポリイミド、エポキシ、そ
の他の有機物、プラスチックス、などの保護層を用いる
ことが公知である。しかし、このような材料は、殆どが
周囲水分及びイオンを透過するので有効性に制限があ
る。
【0004】同様に、配線済の回路をセラミックパッケ
ージに封止することも行われている。この方法は装置の
信頼性を高める上で有効であることが証明されており、
特定の用途では既に使用されている。しかし、この方法
は、寸法、重量、コストが増加することが、電子産業で
広く使用されることを阻害している。米国特許第475
6977号及び同4749631号において、電子装置
に軽量のセラミック保護膜を用いることが提案されてい
る。これらの特許には、水素シルセスキオキサン及びシ
リケートから誘導されたセラミックケイ素膜の使用、並
びに追加セラミック層のハーメチックバリヤとしての使
用が記載されている。本発明者らは、このような保護膜
をウェーハ段階の集積回路に適用すると、その後から保
護膜の一部を除去して接続パッドを開口しても、得られ
る回路のハーメチック封止は維持されて信頼性及び寿命
の改良が示されることを見出した。
ージに封止することも行われている。この方法は装置の
信頼性を高める上で有効であることが証明されており、
特定の用途では既に使用されている。しかし、この方法
は、寸法、重量、コストが増加することが、電子産業で
広く使用されることを阻害している。米国特許第475
6977号及び同4749631号において、電子装置
に軽量のセラミック保護膜を用いることが提案されてい
る。これらの特許には、水素シルセスキオキサン及びシ
リケートから誘導されたセラミックケイ素膜の使用、並
びに追加セラミック層のハーメチックバリヤとしての使
用が記載されている。本発明者らは、このような保護膜
をウェーハ段階の集積回路に適用すると、その後から保
護膜の一部を除去して接続パッドを開口しても、得られ
る回路のハーメチック封止は維持されて信頼性及び寿命
の改良が示されることを見出した。
【0005】ウェーハ段階で封止した回路は公知であ
る。例えば、製造した集積回路を化学気相堆積(CV
D)法でシリカ及び/又は窒化ケイ素のようなセラミッ
ク材料で被覆することは業界公知である。これらの被覆
膜はリード接合用パッドまでエッチバックする。このよ
うにして被覆したウェーハは、しかしながら、信頼性及
び寿命が充分ではない。
る。例えば、製造した集積回路を化学気相堆積(CV
D)法でシリカ及び/又は窒化ケイ素のようなセラミッ
ク材料で被覆することは業界公知である。これらの被覆
膜はリード接合用パッドまでエッチバックする。このよ
うにして被覆したウェーハは、しかしながら、信頼性及
び寿命が充分ではない。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の集
積回路のハーメチック保護に関する問題点を、接続パッ
ドを非腐食性導電層で封止し、慣用のパッシベーション
を別のセラミック層で封止することによって解決した。
本発明はハーメチック封止した集積回路に関する。これ
らの集積回路は主パッシベーションとパッシベーション
中に開口した1又は2以上の接続パッドを有する回路サ
ブ集合体を含む。この回路の開口した接続パッドに1又
は2以上の非腐食性導電性層を適用し、主パッシベーシ
ョンに1又は2以上のケイ素含有セラミック層を適用す
る。
積回路のハーメチック保護に関する問題点を、接続パッ
ドを非腐食性導電層で封止し、慣用のパッシベーション
を別のセラミック層で封止することによって解決した。
本発明はハーメチック封止した集積回路に関する。これ
らの集積回路は主パッシベーションとパッシベーション
中に開口した1又は2以上の接続パッドを有する回路サ
ブ集合体を含む。この回路の開口した接続パッドに1又
は2以上の非腐食性導電性層を適用し、主パッシベーシ
ョンに1又は2以上のケイ素含有セラミック層を適用す
る。
【0007】本発明は同様に上記の封止した集積回路を
製造する方法にも係わる。この方法は回路集合体の開口
した接続パッドに1又は2以上の非腐食性導電性層を適
用することを含む。次いで1又は2以上のセラミック層
を回路全体に適用した後、導電性層を覆うセラミック層
の少なくとも一部をエッチバックする。
製造する方法にも係わる。この方法は回路集合体の開口
した接続パッドに1又は2以上の非腐食性導電性層を適
用することを含む。次いで1又は2以上のセラミック層
を回路全体に適用した後、導電性層を覆うセラミック層
の少なくとも一部をエッチバックする。
【0008】
【実施例】本発明は、接続パッド上に非腐食性導電性層
を適用し、回路の残りにセラミック封止を適用すること
によって、集積回路をハーメチック封止することが可能
であるとの発見に基づいている。これらの封止した回路
は信頼性と性能が向上する。さらに、この方法は予想に
反してウェーハ段階で遂行されるので、製造が簡単化さ
れてコストが低減される。
を適用し、回路の残りにセラミック封止を適用すること
によって、集積回路をハーメチック封止することが可能
であるとの発見に基づいている。これらの封止した回路
は信頼性と性能が向上する。さらに、この方法は予想に
反してウェーハ段階で遂行されるので、製造が簡単化さ
れてコストが低減される。
【0009】本発明の方法で使用される集積回路集合体
は重要でなく、従来公知でありまた市販されている殆ど
全てのものが本発明では有用である。このような回路の
製造方法も公知であり、本発明にとっては重要ではな
い。このような回路の例としては、シリコンやガリウム
砒素のような半導体基板上にエピタキシャル層が成長さ
れる。このエピタキシャル層に適当にドーピングして装
置の活性領域となるPN接合が形成される。これらの活
性領域はダイオードやトランジスタであり、これらの間
を金属層を適当にパターニングして配線すると集積回路
になる。この金属配線層は回路集合体の外部表面にある
接続パッドに終端する。この回路の外表面を保護するた
めに主パッシベーションを適用し、その主パッシベーシ
ョンをエッチバックして接続パッドを露出させて、その
後のダンシングと回路配線による活性装置の作成を行う
ことを可能にする。図1はこのような半導体基板の断面
図であり、図中1は半導体基板、2は接続パッド、3は
主パッシベーションである。これらの方法は一般的にウ
ェーハ段階で行われる。
は重要でなく、従来公知でありまた市販されている殆ど
全てのものが本発明では有用である。このような回路の
製造方法も公知であり、本発明にとっては重要ではな
い。このような回路の例としては、シリコンやガリウム
砒素のような半導体基板上にエピタキシャル層が成長さ
れる。このエピタキシャル層に適当にドーピングして装
置の活性領域となるPN接合が形成される。これらの活
性領域はダイオードやトランジスタであり、これらの間
を金属層を適当にパターニングして配線すると集積回路
になる。この金属配線層は回路集合体の外部表面にある
接続パッドに終端する。この回路の外表面を保護するた
めに主パッシベーションを適用し、その主パッシベーシ
ョンをエッチバックして接続パッドを露出させて、その
後のダンシングと回路配線による活性装置の作成を行う
ことを可能にする。図1はこのような半導体基板の断面
図であり、図中1は半導体基板、2は接続パッド、3は
主パッシベーションである。これらの方法は一般的にウ
ェーハ段階で行われる。
【0010】上記のパッシベーションは、慣用的には、
CVD法で適用される1又は2以上のセラミック層を含
む。これらのセラミック層は、例えば、シランと酸素、
酸化窒素、窒素、アンモニアなどから誘導されるシリ
カ、窒化ケイ素又は酸窒化ケイ素を含む。これらの回路
はパッシベーション層を有しているにもかかわらず、環
境により損傷する傾向がある。例えば、パッシベーショ
ンのエッチバックにより露出した接続ハッドは腐食劣化
を被る。同様に、パッシベーションは欠陥や亀裂を介し
て水分及び/又は各種破壊性イオンを透過させる傾向が
ある。上記の如く、回路業界は、これらの問題を回路を
配線した後追加の保護手段を用いて解決しようとしてい
る。これに対して、本発明は回路の配線の前に行う追加
の手段を記載するものである。
CVD法で適用される1又は2以上のセラミック層を含
む。これらのセラミック層は、例えば、シランと酸素、
酸化窒素、窒素、アンモニアなどから誘導されるシリ
カ、窒化ケイ素又は酸窒化ケイ素を含む。これらの回路
はパッシベーション層を有しているにもかかわらず、環
境により損傷する傾向がある。例えば、パッシベーショ
ンのエッチバックにより露出した接続ハッドは腐食劣化
を被る。同様に、パッシベーションは欠陥や亀裂を介し
て水分及び/又は各種破壊性イオンを透過させる傾向が
ある。上記の如く、回路業界は、これらの問題を回路を
配線した後追加の保護手段を用いて解決しようとしてい
る。これに対して、本発明は回路の配線の前に行う追加
の手段を記載するものである。
【0011】本発明の方法では、上記回路の封止を、
(1)接合パッドを1又は2以上の非腐食性導電性層で被
覆して回路配線用の領域となし、かつ(2)主パッシベー
ションを追加のセラミック層で被覆して行う。すなわ
ち、図1にこれが示され、4は非腐食性導電性層であ
り、5は追加セラミック層である。接続パッドに適用し
た非腐食性導電性層は、集積回路の多層回路を形成する
場合に使用するものとして公知である。この非腐食性導
電性層に使用される材料は重要ではなく、環境中で安定
で、導電性で、配線に有用であるどのような材料でもよ
い。このような材料の例は金、銅、銀、タングステン、
はんだ、銀充填エポキシ樹脂などがある。
(1)接合パッドを1又は2以上の非腐食性導電性層で被
覆して回路配線用の領域となし、かつ(2)主パッシベー
ションを追加のセラミック層で被覆して行う。すなわ
ち、図1にこれが示され、4は非腐食性導電性層であ
り、5は追加セラミック層である。接続パッドに適用し
た非腐食性導電性層は、集積回路の多層回路を形成する
場合に使用するものとして公知である。この非腐食性導
電性層に使用される材料は重要ではなく、環境中で安定
で、導電性で、配線に有用であるどのような材料でもよ
い。このような材料の例は金、銅、銀、タングステン、
はんだ、銀充填エポキシ樹脂などがある。
【0012】この層の適用方法も重要ではない。このよ
うな方法の例は各種の物理的気相堆積(PVD)法、例
えば、スパッタ法、電子ビーム蒸着法や、単純に材料を
接続パッドに施すものがある。このような方法は多層回
路を形成する集積回路の製造において公知であり、本発
明では機能的なものである。接続パッドの材料(例,ア
ルミニウム)はしばしば非腐食性導電性層の材料(例,
金)と不適合性であるので、これらを相互に接触させた
場合、金属間化合物(パープルプレイグ)が回路を損傷
する。このような損傷を防止するために、最初に接続パ
ッドに拡散バリヤ金属層を適用した後に上記のような非
腐食性導電性層を適用することは本発明の範囲内のこと
である。ここで有用な拡散バリヤ金属層は多層回路の形
成のために集積回路の分野においいて公知である。一般
的に、このような層はタングステン、チタン─タングス
テン、窒化チタンなどのような金属及び合金等からな
る。
うな方法の例は各種の物理的気相堆積(PVD)法、例
えば、スパッタ法、電子ビーム蒸着法や、単純に材料を
接続パッドに施すものがある。このような方法は多層回
路を形成する集積回路の製造において公知であり、本発
明では機能的なものである。接続パッドの材料(例,ア
ルミニウム)はしばしば非腐食性導電性層の材料(例,
金)と不適合性であるので、これらを相互に接触させた
場合、金属間化合物(パープルプレイグ)が回路を損傷
する。このような損傷を防止するために、最初に接続パ
ッドに拡散バリヤ金属層を適用した後に上記のような非
腐食性導電性層を適用することは本発明の範囲内のこと
である。ここで有用な拡散バリヤ金属層は多層回路の形
成のために集積回路の分野においいて公知である。一般
的に、このような層はタングステン、チタン─タングス
テン、窒化チタンなどのような金属及び合金等からな
る。
【0013】図2は、接続パッド2、主パッシベーショ
ン3、バリヤ金属6、非腐食性導電性層4、及び追加セ
ラミック層5を有する基板1の断面図である。バリヤ金
属層を形成する方法は重要ではなく、多くの方法が公知
である。普通の方法は回路表面にバリヤ金属層をスパッ
タした後エッチングすることからなる。
ン3、バリヤ金属6、非腐食性導電性層4、及び追加セ
ラミック層5を有する基板1の断面図である。バリヤ金
属層を形成する方法は重要ではなく、多くの方法が公知
である。普通の方法は回路表面にバリヤ金属層をスパッ
タした後エッチングすることからなる。
【0014】接続パッドを非腐食性導電性層又はバリヤ
金属/非腐食性導電性層で封止した後、回路上の主パッ
シベーションを1又は2以上の追加セラミック層で被覆
する。一般的に、第1の層はケイ素含有セラミック層で
あり、プレセラミックケイ素含有材料を含む組成物で被
覆した後プレセラミックケイ素含有材料をセラミックに
転換する方法で適用する。典型的には、プレセラミック
材料は充分に高い温度に加熱してセラミックに転換す
る。
金属/非腐食性導電性層で封止した後、回路上の主パッ
シベーションを1又は2以上の追加セラミック層で被覆
する。一般的に、第1の層はケイ素含有セラミック層で
あり、プレセラミックケイ素含有材料を含む組成物で被
覆した後プレセラミックケイ素含有材料をセラミックに
転換する方法で適用する。典型的には、プレセラミック
材料は充分に高い温度に加熱してセラミックに転換す
る。
【0015】本発明では、用語「プレセラミックケイ素
含有材料」は、含浸できる程度に充分に流動性にして回
路の表面を被覆することができ、かつその後で当業者が
セラミックの特性であると認識する特性を示す固体層に
変換できる材料を指称する。このような材料は、例え
ば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸炭化ケ
イ素、炭窒化ケイ素、酸炭窒化ケイ素、炭化ケイ素など
のプリカーサを含む。
含有材料」は、含浸できる程度に充分に流動性にして回
路の表面を被覆することができ、かつその後で当業者が
セラミックの特性であると認識する特性を示す固体層に
変換できる材料を指称する。このような材料は、例え
ば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸炭化ケ
イ素、炭窒化ケイ素、酸炭窒化ケイ素、炭化ケイ素など
のプリカーサを含む。
【0016】本発明の方法で使用する好ましいプレセラ
ミック化合物は酸化ケイ素、特にシリカのプリカーサで
ある。本発明で使用できるシリカプリカーサは、水素シ
ルセスキオキサン樹脂(H樹脂)、全部又は部分的に加
水分解したR n Si(OR)4-n 、又はこれらの混合物を含
む。前記式中、R はそれぞれ独立に炭素原子数1〜20
の脂肪族、脂環式又は芳香族置換基、例えば、アルキル
(例、メチル、エチル、プロピル)、アルケニル(例、
ビニル、アリル)、アクキニル(例、エチニル)、シク
ロペンチル、シクロヘキシル及びフェニルであり、nは
0〜3、好ましくは0〜1である。
ミック化合物は酸化ケイ素、特にシリカのプリカーサで
ある。本発明で使用できるシリカプリカーサは、水素シ
ルセスキオキサン樹脂(H樹脂)、全部又は部分的に加
水分解したR n Si(OR)4-n 、又はこれらの混合物を含
む。前記式中、R はそれぞれ独立に炭素原子数1〜20
の脂肪族、脂環式又は芳香族置換基、例えば、アルキル
(例、メチル、エチル、プロピル)、アルケニル(例、
ビニル、アリル)、アクキニル(例、エチニル)、シク
ロペンチル、シクロヘキシル及びフェニルであり、nは
0〜3、好ましくは0〜1である。
【0017】本発明において、H樹脂は、HSi(OH) X (O
R)Y O Z/2 (式中、各R は独立して酸素原子を介してケ
イ素原子と結合すると加水分解性置換基を生成する有機
基であり、xは0〜2、yは0〜2、zは1〜3、かつ
x+y+z=3である。)の構造の単位を有する各種の
ヒドリドシラン樹脂を指称する。これらの樹脂は完全に
縮合していてもよく(x=0,y=0,z=3) 、あるいは部分的に
加水分解し(yはポリマーの全ての単位で0 ではない)
及び/又は部分的に縮合してもxはポリマーの全ての単
位で0ではない) 、どちらでもよい。この構造では表さ
れないが、これらの樹脂のいろいろな単位はその製造及
び取扱に伴いいろいろな因子によってSi−H結合を有
さず又は1以上有してもよい。実質的に縮合したH樹脂
(約300ppm以下のシラノール)の例は米国特許第
3615272号の方法で製造した樹脂である。このポ
リマー材料は式(HSiO3/2) n (式中、nは一般に8〜1
000である)の単位を有する。好ましい樹脂は数平均
分子量800〜2900及び重量平均分子量8000〜
28000(ポリジメチルシロキサンを検量標準として
用いたゲル透過クロマトグラフィー(GPC)で得て)
を有する。充分に加熱した場合、この材料は実質的にS
iH結合を有さないセラミック層を与える。
R)Y O Z/2 (式中、各R は独立して酸素原子を介してケ
イ素原子と結合すると加水分解性置換基を生成する有機
基であり、xは0〜2、yは0〜2、zは1〜3、かつ
x+y+z=3である。)の構造の単位を有する各種の
ヒドリドシラン樹脂を指称する。これらの樹脂は完全に
縮合していてもよく(x=0,y=0,z=3) 、あるいは部分的に
加水分解し(yはポリマーの全ての単位で0 ではない)
及び/又は部分的に縮合してもxはポリマーの全ての単
位で0ではない) 、どちらでもよい。この構造では表さ
れないが、これらの樹脂のいろいろな単位はその製造及
び取扱に伴いいろいろな因子によってSi−H結合を有
さず又は1以上有してもよい。実質的に縮合したH樹脂
(約300ppm以下のシラノール)の例は米国特許第
3615272号の方法で製造した樹脂である。このポ
リマー材料は式(HSiO3/2) n (式中、nは一般に8〜1
000である)の単位を有する。好ましい樹脂は数平均
分子量800〜2900及び重量平均分子量8000〜
28000(ポリジメチルシロキサンを検量標準として
用いたゲル透過クロマトグラフィー(GPC)で得て)
を有する。充分に加熱した場合、この材料は実質的にS
iH結合を有さないセラミック層を与える。
【0018】完全に縮合してしいないH樹脂の例は米国
特許第5010159号及び同第4999397号に記
載されたものである。完全に加水分解又は凝縮していな
いH樹脂の例は、酸性化した酸素含有極性有機溶剤中の
水でヒドロカルボニルヒドリドシランを加水分解する方
法で生成される。水素シルセスキオキサン樹脂に白金、
ロジウム又は銅の触媒も添加してシリカへの添加の速度
と量を増大させることができる。触媒と可溶化できる白
金、ロジウム又は銅の化合物又は錯体はいずれも有用で
あろう。例えば、白金アセチルアセトンのような有機白
金触媒又はロジウム触媒RhCl3[S(CH2CH2CH2CH3)2]3─米
国ミシガン州ミッドランドのダウコーニング社より入手
可能─は本発明の範囲内である。上記の触媒は一般に樹
脂の重量基準に白金又はロジウム約5〜500ppmの量で溶
液に添加する。
特許第5010159号及び同第4999397号に記
載されたものである。完全に加水分解又は凝縮していな
いH樹脂の例は、酸性化した酸素含有極性有機溶剤中の
水でヒドロカルボニルヒドリドシランを加水分解する方
法で生成される。水素シルセスキオキサン樹脂に白金、
ロジウム又は銅の触媒も添加してシリカへの添加の速度
と量を増大させることができる。触媒と可溶化できる白
金、ロジウム又は銅の化合物又は錯体はいずれも有用で
あろう。例えば、白金アセチルアセトンのような有機白
金触媒又はロジウム触媒RhCl3[S(CH2CH2CH2CH3)2]3─米
国ミシガン州ミッドランドのダウコーニング社より入手
可能─は本発明の範囲内である。上記の触媒は一般に樹
脂の重量基準に白金又はロジウム約5〜500ppmの量で溶
液に添加する。
【0019】本発明で有用な第2のタイプのシリカプリ
カーサ材料には式R n Si(OR)4-n (式中、r及びnは上
記の通りである。)の全部又は部分的に加水分解した化
合物が含まれる。これらの材料のいくつかは、例えば、
商標ACCUKLASS として市販されている。このタイプの具
体的な化合物は、メチルトリエトキシシラン、フェニル
トリエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、メチ
ルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フ
ェニルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラプロポキシシラン、テトラブトキシシランを含む。
これらの化合物の加水分解又は部分的な加水分解の後、
そのケイ素原子はC, OH,又はORと結合できるが、実質的
な部分は可溶性Si-O-Si 樹脂の形で縮合していると考え
られる。xが2又は3の化合物は熱分解の際に揮発性の
環状構造が生成するので単独では用いないが、少量の前
記化合物を他のシランと共に共加水分解して有用なプレ
セラミック材料を製造できある。
カーサ材料には式R n Si(OR)4-n (式中、r及びnは上
記の通りである。)の全部又は部分的に加水分解した化
合物が含まれる。これらの材料のいくつかは、例えば、
商標ACCUKLASS として市販されている。このタイプの具
体的な化合物は、メチルトリエトキシシラン、フェニル
トリエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、メチ
ルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フ
ェニルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラプロポキシシラン、テトラブトキシシランを含む。
これらの化合物の加水分解又は部分的な加水分解の後、
そのケイ素原子はC, OH,又はORと結合できるが、実質的
な部分は可溶性Si-O-Si 樹脂の形で縮合していると考え
られる。xが2又は3の化合物は熱分解の際に揮発性の
環状構造が生成するので単独では用いないが、少量の前
記化合物を他のシランと共に共加水分解して有用なプレ
セラミック材料を製造できある。
【0020】上記のSiO2プリカーサの外に、その他のセ
ラミック酸化物プリカーサも単独で又は上記SiO2プリカ
ーサと組み合わせて有利に使用できる。本発明で特に意
図するセラミック酸化物プリカーサは、溶液に溶解し、
加水分解した後、比較的低温で熱分解してセラミック酸
化物を生成する、アルミニウム、チタン、ジルコニウ
ム、タンタル、ニオブ及び/又はバナジウムのような各
種金属の化合物、並びにホウ素又はリンの非金属化合物
のような各種非金属化合物を含む。
ラミック酸化物プリカーサも単独で又は上記SiO2プリカ
ーサと組み合わせて有利に使用できる。本発明で特に意
図するセラミック酸化物プリカーサは、溶液に溶解し、
加水分解した後、比較的低温で熱分解してセラミック酸
化物を生成する、アルミニウム、チタン、ジルコニウ
ム、タンタル、ニオブ及び/又はバナジウムのような各
種金属の化合物、並びにホウ素又はリンの非金属化合物
のような各種非金属化合物を含む。
【0021】上記セラミック酸化物プリカーサ化合物は
一般的に、金属の価数に応じて上記金属又は非金属に結
合した1又は2以上の加水分解性基を有する。これらの
化合物に含まれる加水分解性基の数は、化合物が溶剤に
可溶である限り重要ではない。同様に、加水分解性基は
加水分解又は熱分解して系から除去れるのでその細かい
選択は重要ではない。典型的な加水分解性基は、メトキ
シ、プロポキシ、ブトキシ、ヘトキシなどのアルコキ
シ、アセトキシなどのアシロキシ、アセトアセトネート
又はアミノ基などの酸素原子を介して前記金属又は非金
属と結合した他の有機基を含む。従って、具体的な化合
物としては、ジルコニウムテトラセチルアセトネート、
チタンジブトキシジアセチルアセトネート、アルミニウ
ムトリアセチルアセトネート、テトライソブトキシチタ
ン、Ti(N(CH3)2)4を含む。
一般的に、金属の価数に応じて上記金属又は非金属に結
合した1又は2以上の加水分解性基を有する。これらの
化合物に含まれる加水分解性基の数は、化合物が溶剤に
可溶である限り重要ではない。同様に、加水分解性基は
加水分解又は熱分解して系から除去れるのでその細かい
選択は重要ではない。典型的な加水分解性基は、メトキ
シ、プロポキシ、ブトキシ、ヘトキシなどのアルコキ
シ、アセトキシなどのアシロキシ、アセトアセトネート
又はアミノ基などの酸素原子を介して前記金属又は非金
属と結合した他の有機基を含む。従って、具体的な化合
物としては、ジルコニウムテトラセチルアセトネート、
チタンジブトキシジアセチルアセトネート、アルミニウ
ムトリアセチルアセトネート、テトライソブトキシチタ
ン、Ti(N(CH3)2)4を含む。
【0022】SiO2を上記セラミック酸化物プリカーサの
1つと混合するとき、一般に、最終セラミックが70〜9
9.9重量%のSiO2を含むような量で用いる。適当な炭窒
化ケイ素プリカーサの例はヒトリドポリシラザン(HP
Z)樹脂及びメチルポリジシリラザン(MPDZ)樹脂
を含む。これらの材料の製造方法は米国特許第4540
803号及び同第4340619号に記載されている。
炭化ケイ素プリカーサの例はポリカルボシラザンを含
み、窒化ケイ素プリカーサの例はポリシラザンを含む。
上記プリカーサを酸素含有雰囲気中で熱分解することに
基づいてセラミック中に酸素が含まれることが可能であ
る。
1つと混合するとき、一般に、最終セラミックが70〜9
9.9重量%のSiO2を含むような量で用いる。適当な炭窒
化ケイ素プリカーサの例はヒトリドポリシラザン(HP
Z)樹脂及びメチルポリジシリラザン(MPDZ)樹脂
を含む。これらの材料の製造方法は米国特許第4540
803号及び同第4340619号に記載されている。
炭化ケイ素プリカーサの例はポリカルボシラザンを含
み、窒化ケイ素プリカーサの例はポリシラザンを含む。
上記プリカーサを酸素含有雰囲気中で熱分解することに
基づいてセラミック中に酸素が含まれることが可能であ
る。
【0023】上記プレセラミック材料は、次いで、集積
回路を被覆するために使用する。この材料はいかなる形
態でも使用できるが、プレセラミック材料を適当な溶剤
に溶解した溶液として使用することが好ましい。この溶
液法を採用する場合、プレセラミック材料を溶剤又は溶
剤混合物に単純に溶解又は分散してプレセラミック溶液
を作成する。攪拌及び/又は加熱なとの各種促進手段を
用いて溶解を補助することができる。この方法に用いる
溶剤は、エチルやイソプロピルなどのアルコール、ベン
ゼンやトルエンなどの芳香族炭化水素、n−ヘプタンや
ドデカンなどのアルカン、ケトン、環状ジメチルポリシ
ロキサン、エステル、グリコールエーテルを含み、その
量は上記材料を溶解して低固形分とするのに充分な量で
用いる。例えば、0.1〜85重量%の溶液を形成する
のに充分な溶剤を含むべきである。
回路を被覆するために使用する。この材料はいかなる形
態でも使用できるが、プレセラミック材料を適当な溶剤
に溶解した溶液として使用することが好ましい。この溶
液法を採用する場合、プレセラミック材料を溶剤又は溶
剤混合物に単純に溶解又は分散してプレセラミック溶液
を作成する。攪拌及び/又は加熱なとの各種促進手段を
用いて溶解を補助することができる。この方法に用いる
溶剤は、エチルやイソプロピルなどのアルコール、ベン
ゼンやトルエンなどの芳香族炭化水素、n−ヘプタンや
ドデカンなどのアルカン、ケトン、環状ジメチルポリシ
ロキサン、エステル、グリコールエーテルを含み、その
量は上記材料を溶解して低固形分とするのに充分な量で
用いる。例えば、0.1〜85重量%の溶液を形成する
のに充分な溶剤を含むべきである。
【0024】次いで、回路をスピンコート法、スプレー
法、浸漬法、フローコート法などの手段でこの溶液で被
覆し、溶剤を蒸発させる。単純に周囲環境に暴露して空
気乾燥したり、加熱したり、真空を適用するなど、いか
なる適当な蒸発手段を採用してもよい。上記方法は主と
して溶液法に焦点を当てたが、当業者はその他の同等な
方法(例えば、溶融含浸法)も本発明の方法において同
様に機能できることを理解するであろう。
法、浸漬法、フローコート法などの手段でこの溶液で被
覆し、溶剤を蒸発させる。単純に周囲環境に暴露して空
気乾燥したり、加熱したり、真空を適用するなど、いか
なる適当な蒸発手段を採用してもよい。上記方法は主と
して溶液法に焦点を当てたが、当業者はその他の同等な
方法(例えば、溶融含浸法)も本発明の方法において同
様に機能できることを理解するであろう。
【0025】次いで、プレセラミック材料は充分に高い
温度に加熱してケイ素含有セラミックに変換する。一般
的に、熱分解雰囲気及びプレセラミック材料に依存する
が、温度は50〜800℃の範囲である。好ましい温度
は50〜600℃、より好ましくは50〜400℃であ
る。加熱は充分にセラミック化するまでの時間、一般的
には6時間以内、好ましくは2時間以内行う。
温度に加熱してケイ素含有セラミックに変換する。一般
的に、熱分解雰囲気及びプレセラミック材料に依存する
が、温度は50〜800℃の範囲である。好ましい温度
は50〜600℃、より好ましくは50〜400℃であ
る。加熱は充分にセラミック化するまでの時間、一般的
には6時間以内、好ましくは2時間以内行う。
【0026】上記加熱は、真空から超大気圧までいかな
る有効な雰囲気圧力でも、また空気、酸素、不活性ガス
(窒素など)、アンモニア、アミン、水分、N2O などの
いずれの有効な酸化性又は非酸化性気体雰囲気でも、実
施できる。対流炉、急速加熱プロセス、ホットプレー
ト、放射線又はマイクロ波エネルギーなどを用いるどの
加熱方法も一般的に有効である。また、加熱速度も重要
ではなく、できるだけ急速に加熱することが最も実際的
であり、また好ましい。
る有効な雰囲気圧力でも、また空気、酸素、不活性ガス
(窒素など)、アンモニア、アミン、水分、N2O などの
いずれの有効な酸化性又は非酸化性気体雰囲気でも、実
施できる。対流炉、急速加熱プロセス、ホットプレー
ト、放射線又はマイクロ波エネルギーなどを用いるどの
加熱方法も一般的に有効である。また、加熱速度も重要
ではなく、できるだけ急速に加熱することが最も実際的
であり、また好ましい。
【0027】必要に応じてこれらの層の上に追加のコー
テングを施すことができる。それには、例えば、SiO
2層、SiO2/ セラミック酸化物層、ケイ素含有層、ケイ
素─炭素含有層、ケイ素─窒素含有層、ケイ素─酸素─
炭素含有層、ケイ素─窒素─炭素含有層、及び/又はダ
イヤモンド様炭素層を含む。このような層の適用方法は
米国特許第4,756,977 号に記載されている。特に好まし
い層は米国特許第5,011,706 号に記載されているシラシ
クロブタンのCVD で適用した炭化ケイ素である。
テングを施すことができる。それには、例えば、SiO
2層、SiO2/ セラミック酸化物層、ケイ素含有層、ケイ
素─炭素含有層、ケイ素─窒素含有層、ケイ素─酸素─
炭素含有層、ケイ素─窒素─炭素含有層、及び/又はダ
イヤモンド様炭素層を含む。このような層の適用方法は
米国特許第4,756,977 号に記載されている。特に好まし
い層は米国特許第5,011,706 号に記載されているシラシ
クロブタンのCVD で適用した炭化ケイ素である。
【0028】セラミック層を適用した後、非腐食性導電
性層を被覆している層をエッチング又は部分的にエッチ
ングしてリードを取り付けることができるようにする。
エッチッグ方法は重要ではなく、殆どすべての公知の方
法が有効である。例えば、ドライエッチング(例、プラ
ズマエッチング)、ウェットエッチング(例、水性フッ
素酸)及び/又はレーザーアブレージョン法がある。
性層を被覆している層をエッチング又は部分的にエッチ
ングしてリードを取り付けることができるようにする。
エッチッグ方法は重要ではなく、殆どすべての公知の方
法が有効である。例えば、ドライエッチング(例、プラ
ズマエッチング)、ウェットエッチング(例、水性フッ
素酸)及び/又はレーザーアブレージョン法がある。
【0029】上記の封止方法はウェーハ段階で、あるい
はダイシング後に遂行することができる。しかしなが
ら、効率の観点からはウェーハ段階で行うのが好まし
い。このようにして作成した集積回路は、その信頼性が
向上するようにハッメチック封止する。また、回路は損
傷なしで取扱、操作することができる。さらに、この層
は紫外線及び可視光線に不透明であるという利点があ
る。
はダイシング後に遂行することができる。しかしなが
ら、効率の観点からはウェーハ段階で行うのが好まし
い。このようにして作成した集積回路は、その信頼性が
向上するようにハッメチック封止する。また、回路は損
傷なしで取扱、操作することができる。さらに、この層
は紫外線及び可視光線に不透明であるという利点があ
る。
【0030】このようなな回路は、次に、相互に、リー
ドフレームと、回路基板と、あるいはその他の外部部品
と配線接続する。このような配線接続は業界で公知の慣
用のリード法、TAB法、フリップチップ法などで行う
ことができる。配線接続後、装置は業界公知の方法でパ
ッケージすることができる。例えば、装置をポリイミド
やエポキシ樹脂やPARYLENE(商標)などの有機封止材中
に埋設することができる。また、シリコーン封止材中に
埋設したり、追加の保護用のプラスチックパッケージに
含めるてもよい。
ドフレームと、回路基板と、あるいはその他の外部部品
と配線接続する。このような配線接続は業界で公知の慣
用のリード法、TAB法、フリップチップ法などで行う
ことができる。配線接続後、装置は業界公知の方法でパ
ッケージすることができる。例えば、装置をポリイミド
やエポキシ樹脂やPARYLENE(商標)などの有機封止材中
に埋設することができる。また、シリコーン封止材中に
埋設したり、追加の保護用のプラスチックパッケージに
含めるてもよい。
【図1】本発明のパッシベーション及び非腐食性導電性
層を有する半導体基板の断面図である。
層を有する半導体基板の断面図である。
【図2】本発明のパッシベーション、バリヤ金属層及び
非腐食性導電性層を有する半導体基板の断面図である。
非腐食性導電性層を有する半導体基板の断面図である。
1…半導体基板 2…接続パッド 3…主パッシベーション 4…非腐食性導電性嘘 5…追加セラミック層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/29 23/31 (72)発明者 マーク ジョン ロボダ アメリカ合衆国,ミシガン,ミッドラン ド,バイン ストリート 1902 (72)発明者 キース ウィントン マイケル アメリカ合衆国,ミシガン,ミッドラン ド,シーバート 2715 (72)発明者 デビッド アラン シーラウィスキー アメリカ合衆国,ミシガン,ミッドラン ド,ブルームフィールド 5709
Claims (10)
- 【請求項1】 1又は2以上の接続パッドを有する回路
集合体と、前記回路集合体上にありかつ1又は2以上の
前記接続パッドの位置で開口した主パッシベーション層
と、該開口した接続パッドを覆う1又は2以上の非腐食
性導電性層と、該主パッシベーション層を覆うセラミッ
ク層とを含み、前記セラミック層が、前記回路をプレセ
ラミックケイ素含有材料を含む組成物で被覆した後該プ
レセラミックケイ素含有材料をセラミックに変換して形
成されたケイ素含有セラミック材料からなり、かつ該セ
ラミック層が前記非腐食性導電性層と密着していること
を特徴とするハーメチック封止集積回路。 - 【請求項2】 前記非腐食性導電性層が金、銀、タング
ステン、はんだ、銀充填エポキシ及び銅からなる群から
選ばれる材料である請求項1記載の集積回路。 - 【請求項3】 前記セラミック層が酸化ケイ素、窒化ケ
イ素、酸窒化ケイ素、炭窒化ケイ素、酸炭窒化ケイ素及
び炭化ケイ素からなる群から選ばれる請求項1又は2記
載の集積回路。 - 【請求項4】 前記プレセラミックケイ素含有材料が水
素シルセスキオキサン樹脂である請求項1、2又は3記
載の集積回路。 - 【請求項5】 前記プレセラミックケイ素含有材料が全
部又は部分的に加水分解したR n Si(OR)4-n (式中、各
Rはそれぞれ独立して炭素原子数1〜20の脂肪族、脂
環式芳香族の置換基であり、nは0〜3である。)であ
る請求項1、2又は3記載の集積回路。 - 【請求項6】 前記セラミック層がSiO2膜、SiO2/セラ
ミック酸化物膜、ケイ素膜、ケイ素炭素含有膜、ケイ素
窒素含有膜、ケイ素酸素窒素含有膜、ケイ素炭素窒素含
有膜及びダイヤモンド様炭素膜からなる群から選ばれる
1又は2以上の追加のセラミック層で覆われている請求
項1記載の集積回路。 - 【請求項7】 有機封止材及びシリコーン封止材からな
る群から選ばれる材料内に埋設されかつ相互接続されて
いる請求項1記載の集積回路。 - 【請求項8】 前記セラミック層が紫外線及び可視光線
に不透明であるセラミック1記載の集積回路。 - 【請求項9】 1又は2以上の接続パッドを有する回路
集合体と、前記回路集合体上にありかつ1又は2以上の
前記接続パッドの位置で開口した主パッシベーション層
と、該接続パッドを覆う拡散バリヤ金属層と、該拡散バ
リヤ金属層を覆う1又は2以上の非腐食性導電性層と、
該主パッシベーション層を覆うセラミック層とを含み、
前記セラミック層が、前記回路をプレセラミックケイ素
含有材料を含む組成物で被覆した後該プレセラミックケ
イ素含有材料をセラミックに変換して形成されたケイ素
含有セラミック材料からなり、かつ該セラミック層が前
記非腐食性導電性層と密着していることを特徴とするハ
ーメチック封止集積回路。 - 【請求項10】 前記拡散バリヤ金属層がチタン、チタ
ン/タングステン合金、及び窒化チタンからなる群から
選ばれる請求項9記載の集積回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US93647592A | 1992-08-28 | 1992-08-28 | |
US936475 | 1992-08-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06177185A true JPH06177185A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=25468695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5214449A Pending JPH06177185A (ja) | 1992-08-28 | 1993-08-30 | 集積回路 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0590780B1 (ja) |
JP (1) | JPH06177185A (ja) |
KR (1) | KR100287487B1 (ja) |
CA (1) | CA2104487A1 (ja) |
DE (1) | DE69311774T2 (ja) |
TW (1) | TW232094B (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4427309C2 (de) * | 1994-08-02 | 1999-12-02 | Ibm | Herstellung eines Trägerelementmoduls zum Einbau in Chipkarten oder andere Datenträgerkarten |
DE19548046C2 (de) * | 1995-12-21 | 1998-01-15 | Siemens Matsushita Components | Verfahren zur Herstellung von für eine Flip-Chip-Montage geeigneten Kontakten von elektrischen Bauelementen |
US5935638A (en) * | 1998-08-06 | 1999-08-10 | Dow Corning Corporation | Silicon dioxide containing coating |
WO2008122292A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-16 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Diffusion-barrier coating for protection of moisture and oxygen sensitive devices |
US10399256B1 (en) | 2018-04-17 | 2019-09-03 | Goodrich Corporation | Sealed circuit card assembly |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63213347A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
US4849296A (en) * | 1987-12-28 | 1989-07-18 | Dow Corning Corporation | Multilayer ceramic coatings from metal oxides and hydrogen silsesquioxane resin ceramified in ammonia |
US4888226A (en) * | 1988-08-08 | 1989-12-19 | American Telephone And Telegraph Company | Silicone gel electronic device encapsulant |
CA2027031A1 (en) * | 1989-10-18 | 1991-04-19 | Loren A. Haluska | Hermetic substrate coatings in an inert gas atmosphere |
US5136364A (en) * | 1991-06-12 | 1992-08-04 | National Semiconductor Corporation | Semiconductor die sealing |
-
1993
- 1993-08-19 DE DE69311774T patent/DE69311774T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-19 EP EP93306587A patent/EP0590780B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-20 TW TW082106719A patent/TW232094B/zh active
- 1993-08-20 CA CA002104487A patent/CA2104487A1/en not_active Abandoned
- 1993-08-27 KR KR1019930016758A patent/KR100287487B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-08-30 JP JP5214449A patent/JPH06177185A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69311774T2 (de) | 1998-01-08 |
EP0590780B1 (en) | 1997-06-25 |
TW232094B (ja) | 1994-10-11 |
EP0590780A1 (en) | 1994-04-06 |
KR100287487B1 (ko) | 2001-04-16 |
KR940004761A (ko) | 1994-03-15 |
CA2104487A1 (en) | 1994-03-01 |
DE69311774D1 (de) | 1997-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100284860B1 (ko) | 집적회로의 기밀보호방법 | |
US5563102A (en) | Method of sealing integrated circuits | |
US5710203A (en) | Electronic coating compositions | |
US5380567A (en) | Hermetic coatings by heating hydrogen silsesquinoxane resin in an inert atmosphere | |
US6144106A (en) | Electronic coatings | |
US5262201A (en) | Low temperature process for converting silica precursor coatings to ceramic silica coatings by exposure to ammonium hydroxide or an environment to which water vapor and ammonia vapor have been added | |
CA1323529C (en) | Multilayer ceramic coatings from metal oxides and hydrogen silsesquioxane resin ceramified in ammonia | |
US5290354A (en) | Coatings for microelectronic devices and substrates | |
US5693565A (en) | Semiconductor chips suitable for known good die testing | |
EP0460868A1 (en) | Amine catalysts for the low temperature conversion of silica precursors to silica | |
EP0684636A1 (en) | Method of applying opaque ceramic coatings containing silica | |
CA2007726A1 (en) | Low temperature process for the formation of ceramic coatings | |
CA2088107A1 (en) | Silicone infiltrated ceramic nanocomposite coatings | |
US5744244A (en) | Tamper-proof electronic coatings | |
JPH06177185A (ja) | 集積回路 | |
EP0586149A1 (en) | Hermetic protection for integrated circuits, based on a ceramic layer | |
KR100335514B1 (ko) | 집적회로서브어셈블리의밀봉방법 | |
EP0588577A2 (en) | Hermetically sealed integrated circuits | |
EP0580381A1 (en) | Sealing porous electronic substrates |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010612 |