DE102011075365B4 - Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren hierfür - Google Patents

Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren hierfür Download PDF

Info

Publication number
DE102011075365B4
DE102011075365B4 DE102011075365.6A DE102011075365A DE102011075365B4 DE 102011075365 B4 DE102011075365 B4 DE 102011075365B4 DE 102011075365 A DE102011075365 A DE 102011075365A DE 102011075365 B4 DE102011075365 B4 DE 102011075365B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor device
layer
electrode pads
substrate
polysilicon
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.)
Active
Application number
DE102011075365.6A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011075365A1 (de
Inventor
Mika Okumura
Yasuo Yamaguchi
Takeshi Murakami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE102011075365A1 publication Critical patent/DE102011075365A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102011075365B4 publication Critical patent/DE102011075365B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0032—Packages or encapsulation
    • B81B7/0045—Packages or encapsulation for reducing stress inside of the package structure
    • B81B7/0051—Packages or encapsulation for reducing stress inside of the package structure between the package lid and the substrate
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/02—Housings
    • G01P1/023—Housings for acceleration measuring devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/0802—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/125—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by capacitive pick-up
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0228—Inertial sensors
    • B81B2201/0235—Accelerometers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2203/00—Forming microstructural systems
    • B81C2203/01—Packaging MEMS
    • B81C2203/0154—Moulding a cap over the MEMS device
    • 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
    • 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
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/562—Protection against mechanical damage
    • 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
    • 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
    • H01L24/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • 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]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

Halbleitervorrichtung (10), aufweisend: ein Substrat (18); ein Element (24, 26, 28, 30), das auf dem Substrat (18) ausgebildet ist; eine Nitridschicht (20), die auf dem Substrat (18) ausgebildet ist; eine Ablöseverhinderungsschicht (22), welche unmittelbar auf der Nitridschicht (20) ausgebildet ist; und ein vergossenes Harz (36), welches unmittelbar die Ablöseverhinderungsschicht (22) und das Element (24, 26, 28, 30) bedeckt; wobei die Ablöseverhinderungsschicht (22) eine Druckeigenspannung aufweist und ein Polysilizium oder amorphes Silizium ist, wobei die Halbleitervorrichtung weiter eine Mehrzahl an Elektrodenanschlussflecken (32), die auf dem Substrat (18) ausgebildet und mit dem vergossenen Harz (36) bedeckt sind, aufweist, wobei die Ablöseverhinderungsschicht (22) zwischen dem Element (24, 26, 28, 30) und der Mehrzahl an Elektrodenanschlussflecken (32) und zwischen den einzelnen der Mehrzahl an Elektrodenanschlussflecken (32) zusammenhängend so ausgebildet ist, dass sie das Element und die Mehrzahl an Elektrodenanschlussflecken umschließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, welche ein vergossenes Harz umfaßt, und ein Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung.
  • DE 10 2005 028 704 A1 beschreibt ein Halbleiterbauteil mit in einer Kunststoffgehäusemasse eingebetteten Halbleiterbauteilkomponenten, wobei die Oberflächen der Halbleiterbauteilkomponenten teilweise eine Haftvermittlerschicht aufweisen.
  • JP 2008-089327 A offenbart einen Beschleunigungssensor, wobei ein Kapazitätssensorelement und ein Elektrodenanschluss auf einem Substrat gebildet sind und mit Harz abgedichtet sind. Der Beschleunigungssensor weist einen Vorsprung auf dem Substrat zwischen einem Sensorelementbereich und dem Elektrodenanschluss auf.
  • DE 101 96 531 B4 beschreibt einen Beschleunigungssensor, der einen Sensorhauptkörper, eine mit einem Anschlussflächenbereich des Sensorhauptkörpers elektrisch verbundene Zuleitung sowie ein aus Harz gebildetes Dichtungselement, das den Sensorhauptkörper dicht umschließt bzw. einkapselt, aufweist. Der Sensorhauptkörper weist eine Basis und eine an der Basis angebrachte Abdeckung auf.
  • JP 2007-322271 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Beschleunigungssensors, der eine hohe Resistenz gegenüber Feuchtigkeit zeigt. Hierbei wird das eigentliche Sensorelement durch eine Kappe und einen Polysiliziumrahmen hermetisch eingeschlossen und der Polysiliziumrahmen seitlich mit einer feuchtigkeitsundurchlässigen Schicht umgeben. Sodann wird die gesamte Struktur mit Harz versiegelt.
  • US 2003/0159513 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Beschleunigungssensors, bei welchem das bewegliche Teil nicht zum elektrostatischen Anhaften am Substrat neigt und gleichzeitig für eine hohe Abschirmung gesorgt ist. Zur Befestigung einer Glaskappe zum Schutz des Sensorabschnitts wird eine Ti/Ni-Schicht auf einem den Sensorabschnitt umgebenden Polysiliziumrahmen aufgeschmolzen.
  • Einige Halbleitervorrichtungen umfassen ein Element oder eine Komponente, das/die auf einem Substrat ausgebildet ist, und ein vergossenes Harz, das sowohl das Substrat als auch das Element bedeckt. Das vergossene Harz dient dazu, das Element gegen externe Feuchtigkeit und Fremdstoffe zu schützen. Es ist anzumerken, dass sich das vergossene Harz, welches das Substrat und das Element bedeckt, typischerweise über der Nitridschicht erstreckt, welche auf dem Substrat oder dem Element ausgebildet ist, wobei die Schicht als Oberflächenschutzschicht dient. Die japanische Offenlegungsschrift JP 2006-310508 A offenbart eine Halbleitervorrichtung, welche ein vergossenes Harz über einer solchen Nitridschicht umfaßt. In diesem Fall ist das vergossene Harz vorzugsweise in engem Kontakt mit der Nitridschicht, so dass kein Zwischenraum zwischen diesen besteht.
  • Nitridschichten werden weit verbreitet als Oberflächenschutzschichten verwendet, da sie eine überlegene Feuchtigkeitsbeständigkeit und mechanische Festigkeit aufweisen. Es wurde jedoch herausgefunden, dass sich, da Nitridschichten eine hohe Zugeigenspannung aufweisen, das vergossene Harz, wenn ein solches vorhanden ist, das die Schichten bedeckt, ablösen kann.
  • Die Erfindung wurde zur Lösung dieses Problems gemacht. Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Halbleitervorrichtung anzugeben, welche ein vergossenes Harz über einer Nitridschicht aufweist, die als Oberflächenschutzschicht dient, und welche eine Konstruktion aufweist, die die Ablösung des vergossenen Harzes verhindert. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Halbleitervorrichtung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 6 gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen vollständiger aus der folgenden Beschreibung hervor.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Variante;
  • 2 ist eine Draufsicht auf die Halbleitervorrichtung der nicht erfindungsgemäßen Variante;
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
  • 4 ist eine Darstellung, welche das Polysilizium nach dessen Ausbildung auf der Nitridschicht zeigt;
  • 5 ist eine Darstellung, welche die Opferschicht nach deren Ausbildung zeigt;
  • 6 ist eine Darstellung, welche den beweglichen Teil, die Stützen und das Dichtelement nach deren Ausbildung zeigt;
  • 7 ist eine Darstellung, welche die Elektrodenanschlussflecken nach deren Ausbildung zeigt;
  • 8 ist eine Darstellung, welche die Struktur zeigt, nachdem die Opferschicht durch die Fluorwasserstoffsäure weggeätzt wurde;
  • 9 ist eine Darstellung, welche die Glasabdeckung nach deren Anbringung zeigt;
  • 10 ist eine Draufsicht auf eine nicht erfindungsgemäße Variante der Halbleitervorrichtung;
  • 11 ist eine Draufsicht auf eine Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform; und
  • 12 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten nicht erfindungsgemäßen Variante.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung 10 gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Variante zweiten nicht erfindungsgemäßen Variante. zur Erläuterung der Erfindung. Diese Halbleitervorrichtung 10 ist ein Beschleunigungssensor. Die Halbleitervorrichtung 10 umfaßt eine Siliziumplatte 12. Eine isolierende Schicht 14 ist über der Siliziumplatte 12 ausgebildet. Eine Verdrahtungsschicht 16 ist auf der Oberfläche der isolierenden Schicht 14 ausgebildet. Die Oberfläche der isolierenden Schicht 14 und die Oberfläche der Verdrahtungsschicht 16 bilden eine kontinuierliche, nicht-unregelmäßige Oberfläche. Es ist anzumerken, dass die Siliziumplatte 12, die isolierende Schicht 14 und die Verdrahtungsschicht 16 nachstehend zusammen als das Substrat 18 bezeichnet werden können.
  • Eine Nitridschicht 20 ist auf der isolierenden Schicht 14 und auf der Verdrahtungsschicht 16 ausgebildet. Die Nitridschicht 20 weist Öffnungen auf, welche Abschnitte der Verdrahtungsschicht 16 freilegen. Polysilizium 22 ist auf der Nitridschicht 20 ausgebildet. Das Polysilizium 22 weist eine Druckeigenspannung auf.
  • Die Halbleitervorrichtung 10 umfaßt einen beweglichen Teil 24, welcher auch als Ausleger für den Beschleunigungssensor dient. Stützen 26 sind ausgebildet, um den beweglichen Teil 24 zu stützen. Die Stützen 26 erstrecken sich durch Öffnungen der Nitridschicht 20 und sind in Kontakt mit der Verdrahtungsschicht 16. Ein Dichtelement 28 ist auf der Nitridschicht 20 ausgebildet und umgibt den beweglichen Teil 24 und die Stützen 26. Eine Glasabdeckung 30 ist auf der Oberseite des Dichtelements 28 befestigt. Das Dichtelement 28 und die Glasabdeckung 30 definieren einen Zwischenraum 34. Der bewegliche Teil 24 und die Stützen 26 sind innerhalb des Zwischenraums 34 eingekapselt. Es ist anzumerken, dass der bewegliche Teil 24, die Stützen 26, das Dichtelement 28 und die Glasabdeckung 30 nachstehend gemeinsam als die Sensoreinheit bezeichnet werden können.
  • Elektrodenanschlussflecken 32 sind auf der Nitridschicht 20 ausgebildet. Die Elektrodenanschlussflecken 32 werden dazu verwendet, eine elektrische Verbindung mit einer externen Vorrichtung herzustellen. Abschnitte der Elektrodenanschlussflecken 32 erstrecken sich durch Öffnungen der Nitridschicht 20 und sind in Kontakt mit der Verdrahtungsschicht 16. Deshalb sind die Elektrodenanschlussflecken 32 elektrisch mit den Stützen 26 durch die Verdrahtungsschicht 16 verbunden. Ein vergossenes Harz 36 bedeckt das Polysilizium 22, die Sensoreinheit und die Elektrodenanschlussflecken 32. Das vergossene Harz 36 dient dazu, die Sensoreinheit und die Elektrodenanschlussflecken 32 vor Feuchtigkeit und Fremdstoffen zu schützen.
  • 2 ist eine Draufsicht auf die Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform. Das vergossene Harz 36 wurde in 2 weggelassen. Wie in 2 gezeigt ist, ist das Polysilizium 22 zwischen der Sensoreinheit und den Elektrodenanschlussflecken 32 und zwischen den Elektrodenanschlussflecken 32 ausgebildet.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Das Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung 10 wird mit Bezug auf 3 beschrieben. Das Verfahren beginnt durch Ausbilden des Polysiliziums 22 auf der Nitridschicht 20 (Schritt 50). 4 ist eine Darstellung, welche das Polysilizium 22 zeigt, nachdem es auf der Nitridschicht 20 ausgebildet wurde.
  • Als nächstes wird eine Opferschicht 70 auf der Nitridschicht 20 ausgebildet (Schritt 52). Die Opferschicht 70 wird dazu verwendet, die Formen des beweglichen Teils 24, der Stützen 26 und des Dichtelements 28 zu definieren. Die Opferschicht 70 wird nach der Verwendung entfernt. 5 ist eine Darstellung, welche die Opferschicht 70 nach ihrer Ausbildung zeigt.
  • Der bewegliche Teil 24, die Stützen 26 und das Dichtelement 28 werden anschließend ausgebildet (Schritt 54). Der bewegliche Teil 24, die Stützen 26 und das Dichtelement 28 sind Leiter. 6 ist eine Darstellung, welche den beweglichen Teil 24, die Stützen 26 und das Dichtelement 28 nach deren Ausbildung zeigt. Als nächstes werden die Elektrodenanschlussflecken 32 ausgebildet (Schritt 56). 7 ist eine Darstellung, welche die Elektrodenanschlussflecken 32 nach deren Ausbildung zeigt.
  • Dann wird die Opferschicht 70 entfernt (Schritt 58). Genauer ausgedrückt, wird die Opferschicht 70 durch Ätzen in Fluorwasserstoffsäure entfernt. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt das Polysilizium 22, da es durch die Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure nicht geätzt wird. 8 ist eine Darstellung, welche die Struktur zeigt, nachdem die Opferschicht 70 durch die Fluorwasserstoffsäure weggeätzt wurde.
  • Als nächstes wird die Glasabdeckung 30 auf dem Dichtelement 28 angebracht (Schritt 60). 9 ist eine Darstellung, welche die Glasabdeckung 30 veranschaulicht, nachdem sie angebracht wurde. Schließlich wird der vergossene Harzabschnitt 36 ausgebildet (Schritt 62). Somit wird durch das Verfahren die Halbleitervorrichtung 10, welche in 1 gezeigt ist, hergestellt.
  • Im Übrigen wurde herausgefunden, dass sich das vergossene Harz, wenn ein solches existiert, das die Schichten bedeckt, ablösen kann, da Nitridschichten eine hohe Zugeigenspannung aufweisen. Jedoch verhindert die Konstruktion der Halbleitervorrichtung 10 der ersten Ausführungsform das Ablösen des vergossenen Harzes. Im Übrigen wird, da das Polysilizium 22 auf der Nitridschicht 20 ausgebildet ist, die Zugeigenspannung in der Nitridschicht 20 durch die Druckeigenspannung im Polysilizium 22 ausgeglichen oder reduziert. Mit dieser Anordnung wird das vergossene Harz 36 bereitgestellt, um das Polysilizium 22, das einen relativ geringen Zug aufweist, zu bedecken. Deshalb verhindert diese Konstruktion der Halbleitervorrichtung 10 das Ablösen des vergossenen Harzes 36, welches die Nitridschicht 20 bedeckt.
  • Das Polysilizium 22 ist zwischen der Sensoreinheit und den Elektrodenanschlussflecken 32 und zwischen den Elektrodenanschlussflecken 32 ausgebildet, wie vorstehend mit Bezug auf 2 beschrieben. Deshalb wird bei der Halbleitervorrichtung 10 der ersten Ausführungsform das Ablösen des vergossenen Harzes zwischen der Sensoreinheit und den Elektrodenanschlussflecken 32 verhindert, wodurch ein Kurzschluss zwischen der Sensoreinheit und den Elektrodenanschlussflecken 32 verhindert wird. Darüber hinaus wird auch das Ablösen des vergossenen Harzes zwischen den Elektrodenanschlussflecken 32 verhindert, wodurch ein Kurzschluss zwischen diesen Elektrodenanschlussflecken verhindert wird.
  • Um das Ablösen des vergossenen Harzes zu verhindern, muss auch das Auswählen der Linearexpansionskoeffizienten des vergossenen Harzes und der Materialien, die mit dem vergossenen Harz in Kontakt sind, mit Sorgfalt erfolgen. Bei der Halbleitervorrichtung 10 der ersten Ausführungsform weisen das vergossene Harz 36, das Polysilizium 22 und die Nitridschicht 20 die Linearexpansionskoeffizienten von etwa 17 ppm/K, 2,5 ppm/K bzw. 2,8 ppm/K auf. Somit ist der Linearexpansionskoeffizient des vergossenen Harzes 36 nahe an demjenigen des Polysiliziums 22 und an demjenigen der Nitridschicht 20, die mit dem vergossenen Harz 36 in Kontakt sind, wodurch die Möglichkeit des Ablösens des vergossenen Harzes 36 aufgrund einer Differenz zwischen den Linearexpansionskoeffizienten des vergossenen Harzes 36 und der benachbarten Materialien eliminiert wird.
  • Das Polysilizium 22 ist durch Fluorwasserstoffsäure nicht ätzbar, wodurch es ermöglicht wird, dass das Polysilizium 22 vor der Fluorwasserstoffsäurebehandlung ausgebildet wird. Dies bedeutet, dass das Polysilizium 22 auf der Oberfläche der Nitridschicht 20 genau nach der Ausbildung der Schicht ausgebildet werden kann, wenn die Oberfläche im Wesentlichen flach ist. Dies erleichtert das Verarbeiten des Polysiliziums 22, wie beispielsweise die Strukturierung des Polysiliziums 22.
  • 10 ist eine Draufsicht auf eine nicht erfindungsgemäße Variante der Halbleitervorrichtung. In dieser Halbleitervorrichtung ist Polysilizium 72 so ausgebildet, dass es die Elektrodenanschlussflecken 32 umgibt. Dies verhindert das Ablösen des vergossenen Harzes um die Elektrodenanschlussflecken 32 herum. 11 ist eine Draufsicht auf eine Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform. In dieser Halbleitervorrichtung ist Polysilizium 74 so ausgebildet, dass es die Sensoreinheit und die Elektrodenanschlussflecken 32 umgibt. Dies verhindert das Ablösen des vergossenen Harzes um die Sensoreinheit und um die Elektrodenanschlussflecken 32 herum.
  • Obwohl die Halbleitervorrichtung 10 ein Beschleunigungssensor ist, ist anzumerken, dass die Erfindung nicht auf diese besondere Art von Halbleitervorrichtungen beschränkt ist. D. h., die Erfindung kann in einer großen Vielzahl anderer Verwendungen eingesetzt werden, in denen ein vergossenes Harz über einer Nitridschicht vorhanden ist. Darüber hinaus kann die Sensoreinheit der ersten Ausführungsform unter Einsatz einer beliebigen geeigneten Vorrichtung implementiert werden.
  • Obwohl in der Halbleitervorrichtung 10 der ersten Ausführungsform das Polysilizium 22 als Ablöseverhinderungsschicht zum Verhindern des Ablösens des vergossenen Harzes 36 eingesetzt wird, ist anzumerken, dass die Erfindung nicht auf dieses spezielle Material beschränkt ist. Es ist anzumerken, dass die Ablöseverhinderungsschicht die folgenden Eigenschaften aufweisen muss: Druckeigenspannung; einen Linearexpansionskoeffizienten, der nahe bei demjenigen der Nitridschicht und des vergossenen Harzes liegt; und keine Ätzbarkeit durch Fluorwasserstoffsäure. Deshalb kann jede Art von Ablöseverhinderungsschicht, die diese Eigenschaften aufweist, verwendet werden. Beispielsweise kann die Ablöseverhinderungsschicht eine amorphe Siliziumschicht sein. Es ist weiter anzumerken, dass die Ablöseverhinderungsschicht aus einem Material sein kann, das durch Fluorwasserstoffsäure ätzbar ist, wenn die Schicht nicht vor der Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure ausgebildet werden muss.
  • 12 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung 76 gemäß einer zweiten nicht erfindungsgemäßen Variante. Die folgende Beschreibung dieser Halbleitervorrichtung 76 ist nur auf die Unterschiede zur Halbleitervorrichtung 10 der ersten Ausführungsform gerichtet, da diese Halbleitervorrichtungen viele Merkmale gemein haben. Die Halbleitervorrichtung 76 umfaßt Polysilizium 78. Das Polysilizium 78 ist nicht nur zwischen der Sensoreinheit und den Elektrodenanschlussflecken 32 ausgebildet, sondern auch unmittelbar unterhalb des Dichtelements 28. Dies bedeutet, dass sowohl die Nitridschicht 20 als auch das Polysilizium 78 zwischen dem Dichtelement 28 und der Verdrahtungsschicht 16 ausgebildet sind.
  • In der Halbleitervorrichtung der zweiten Variante sind, selbst wenn die Nitridschicht 20 Defekte wie z. B. Poren aufweist, diese durch das Polysilizium 78 mit hohem Widerstand bedeckt werden, welches nach der Ausbildung der Nitridschicht 20 ausgebildet wird. Dies verhindert zuverlässig einen Kurzschluss zwischen dem Dichtelement 28 und der Verdrahtungsschicht 16, obwohl die Verdrahtungsschicht 16 direkt unterhalb des Dichtelements 28 liegt. Es ist anzumerken, dass die Halbleitervorrichtung 76 Änderungen unterzogen werden kann, die gleich denjenigen sind, welche an der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform vorgenommen werden können, oder welche diesen entsprechen, woraus entsprechend zur ersten Ausführungsform erfindungsgemäße oder nicht erfindungsgemäße Varianten der Halbleitervorrichtung der zweiten Ausführungsform resultieren.
  • Somit ermöglicht es die Erfindung, das Ablösen des vergossenen Harzes zu verhindern, das eine Nitridschicht bedeckt, welche als Oberflächenschutzschicht ausgebildet ist.

Claims (6)

  1. Halbleitervorrichtung (10), aufweisend: ein Substrat (18); ein Element (24, 26, 28, 30), das auf dem Substrat (18) ausgebildet ist; eine Nitridschicht (20), die auf dem Substrat (18) ausgebildet ist; eine Ablöseverhinderungsschicht (22), welche unmittelbar auf der Nitridschicht (20) ausgebildet ist; und ein vergossenes Harz (36), welches unmittelbar die Ablöseverhinderungsschicht (22) und das Element (24, 26, 28, 30) bedeckt; wobei die Ablöseverhinderungsschicht (22) eine Druckeigenspannung aufweist und ein Polysilizium oder amorphes Silizium ist, wobei die Halbleitervorrichtung weiter eine Mehrzahl an Elektrodenanschlussflecken (32), die auf dem Substrat (18) ausgebildet und mit dem vergossenen Harz (36) bedeckt sind, aufweist, wobei die Ablöseverhinderungsschicht (22) zwischen dem Element (24, 26, 28, 30) und der Mehrzahl an Elektrodenanschlussflecken (32) und zwischen den einzelnen der Mehrzahl an Elektrodenanschlussflecken (32) zusammenhängend so ausgebildet ist, dass sie das Element und die Mehrzahl an Elektrodenanschlussflecken umschließt.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ablöseverhinderungsschicht (72) so ausgebildet ist, dass sie die Mehrzahl an Elektrodenanschlussflecken (32) umgibt.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ablöseverhinderungsschicht (74) so ausgebildet ist, dass sie die Mehrzahl an Elektrodenanschlussflecken (32) und das Element (24, 26, 28, 30) umgibt.
  4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass: das Element (24, 26, 28, 30) eine Sensoreinheit eines Beschleunigungssensors ist; das Substrat (18) eine Verdrahtungsschicht (16) aufweist, die darin ausgebildet ist; die Sensoreinheit elektrisch mit der Mehrzahl an Elektrodenanschlussflecken (32) durch die Verdrahtungsschicht (16) verbunden ist; und die Ablöseverhinderungsschicht (22) durch Fluorwasserstoffsäure nicht ätzbar ist.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: das Element (24, 26, 28, 30) einen Leiter (28) aufweist, der auf der Ablöseverhinderungsschicht (78) ausgebildet ist; und in dem Substrat (18) eine Verdrahtungsschicht (16) ausgebildet ist, welche direkt unterhalb des Leiters liegt.
  6. Verfahren, bei dem eine Halbleitervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellt wird, aufweisend die folgenden Schritte: Ausbilden einer Nitridschicht (20) auf einem Substrat (18); Ausbilden eines Polysiliziums (22) oder amorphen Siliziums auf einem Teil der Nitridschicht; Ausbilden einer Opferschicht (70) auf der Nitridschicht und dem Polysilizium oder dem amorphen Silizium; Ausbilden eines Leiters (24, 26, 28) unter Verwendung der Opferschicht (70); Entfernen der Opferschicht (70) mit Fluorwasserstoffsäure; und Gießen eines Harzes (36) auf das Polysilizium (22) oder das amorphe Silizium.
DE102011075365.6A 2010-06-09 2011-05-05 Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren hierfür Active DE102011075365B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-131964 2010-06-09
JP2010131964A JP5540911B2 (ja) 2010-06-09 2010-06-09 半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011075365A1 DE102011075365A1 (de) 2011-12-15
DE102011075365B4 true DE102011075365B4 (de) 2016-06-09

Family

ID=45020205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011075365.6A Active DE102011075365B4 (de) 2010-06-09 2011-05-05 Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren hierfür

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8390121B2 (de)
JP (1) JP5540911B2 (de)
KR (1) KR20110134830A (de)
CN (1) CN102280416B (de)
DE (1) DE102011075365B4 (de)
TW (1) TWI431731B (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5842929B2 (ja) * 2011-11-22 2016-01-13 富士通株式会社 電子部品およびその製造方法
US9025294B2 (en) * 2012-02-24 2015-05-05 Hamilton Sundstrand Corporation System and method for controlling solid state circuit breakers
US9176089B2 (en) 2013-03-29 2015-11-03 Stmicroelectronics Pte Ltd. Integrated multi-sensor module
US9618653B2 (en) 2013-03-29 2017-04-11 Stmicroelectronics Pte Ltd. Microelectronic environmental sensing module
US9082681B2 (en) 2013-03-29 2015-07-14 Stmicroelectronics Pte Ltd. Adhesive bonding technique for use with capacitive micro-sensors
GB2514547A (en) * 2013-05-23 2014-12-03 Melexis Technologies Nv Packaging of semiconductor devices
US9000542B2 (en) * 2013-05-31 2015-04-07 Stmicroelectronics Pte Ltd. Suspended membrane device
US10254261B2 (en) 2016-07-18 2019-04-09 Stmicroelectronics Pte Ltd Integrated air quality sensor that detects multiple gas species
US10429330B2 (en) 2016-07-18 2019-10-01 Stmicroelectronics Pte Ltd Gas analyzer that detects gases, humidity, and temperature
US10557812B2 (en) 2016-12-01 2020-02-11 Stmicroelectronics Pte Ltd Gas sensors

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030159513A1 (en) * 2002-02-18 2003-08-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor acceleration sensor
DE10196531B4 (de) * 2001-06-21 2005-06-30 Mitsubishi Denki K.K. Beschleunigungssensor und Herstellungsverfahren dafür
DE102005028704A1 (de) * 2005-06-20 2006-12-28 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauteil mit in Kunststoffgehäusemasse eingebetteten Halbleiterbauteilkomponenten
JP2007322271A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Mitsubishi Electric Corp 慣性力センサ及びその製造方法
JP2008089327A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Mitsubishi Electric Corp 加速度センサ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2649157B2 (ja) 1987-03-10 1997-09-03 三菱電機株式会社 半導体装置
JPH06104268A (ja) 1992-09-21 1994-04-15 Mitsubishi Electric Corp ゲッタリング効果を持たせた半導体基板およびその製造方法
JPH06267935A (ja) * 1993-03-12 1994-09-22 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JPH07297560A (ja) 1994-04-28 1995-11-10 Hitachi Ltd 多層プリント配線基板およびその実装構造体
JPH08178768A (ja) * 1994-12-20 1996-07-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 力学量センサ
JPH08316442A (ja) * 1995-05-24 1996-11-29 Mitsubishi Materials Corp Ｓｏｉ基板及びその製造方法
JP3050193B2 (ja) * 1997-11-12 2000-06-12 日本電気株式会社 半導体装置及びその製造方法
US6049365A (en) * 1998-05-07 2000-04-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Liquid crystal displaying apparatus with a converter not exposed to liquid crystal
JP2001119040A (ja) 1999-10-18 2001-04-27 Denso Corp 半導体力学量センサとその製造方法
CN1795610B (zh) 2003-05-26 2011-11-16 株式会社村田制作所 压电电子元件，其制造工序，和通信装置
JP4608993B2 (ja) * 2004-08-06 2011-01-12 ソニー株式会社 微小電気機械素子とその製造方法、及び電子機器
JP2006310508A (ja) 2005-04-28 2006-11-09 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP4633574B2 (ja) * 2005-08-08 2011-02-16 三菱電機株式会社 薄膜構造体およびその製造方法
JP2007274096A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Yamaha Corp ダイヤフラム及びその製造方法
KR101004574B1 (ko) * 2006-09-06 2010-12-30 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 반도체 센서 장치 및 그 제조 방법
JP2009016717A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10196531B4 (de) * 2001-06-21 2005-06-30 Mitsubishi Denki K.K. Beschleunigungssensor und Herstellungsverfahren dafür
US20030159513A1 (en) * 2002-02-18 2003-08-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor acceleration sensor
DE102005028704A1 (de) * 2005-06-20 2006-12-28 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauteil mit in Kunststoffgehäusemasse eingebetteten Halbleiterbauteilkomponenten
JP2007322271A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Mitsubishi Electric Corp 慣性力センサ及びその製造方法
JP2008089327A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Mitsubishi Electric Corp 加速度センサ

Also Published As

Publication number Publication date
CN102280416B (zh) 2014-04-09
KR20110134830A (ko) 2011-12-15
CN102280416A (zh) 2011-12-14
TWI431731B (zh) 2014-03-21
JP2011258751A (ja) 2011-12-22
US20110303992A1 (en) 2011-12-15
TW201208009A (en) 2012-02-16
DE102011075365A1 (de) 2011-12-15
US8390121B2 (en) 2013-03-05
JP5540911B2 (ja) 2014-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011075365B4 (de) Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren hierfür
DE102014114014B4 (de) Drucksensor-Package mit integrierter Dichtung sowie Herstellungsverfahren dafür
DE10324139B4 (de) Mikroelektromechanisches Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
DE68910738T2 (de) Hohle Plastikpackung für Halbleiteranordnungen.
DE102013217349B4 (de) Mikromechanische Sensoranordnung und entsprechendes Herstellungsverfahren
DE10216019A1 (de) Behälter für Halbleitersensor, Verfahren zu dessen Herstellung und Halbleitersensorvorrichtung
DE102019117326A1 (de) Mikroelektromechanische Struktur enthaltendes Halbleiterbauelement; MEMS-Sensor und Verfahren
DE102007054717B4 (de) Transmitter und Verfahren zur Herstellung eines Transmitters
DE19936610B4 (de) Halbleiterbeschleunigungssensor und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102011053434A1 (de) Bauteil zur Verwendung als doppelseitiges Sensorgehäuse
DE102014202821A1 (de) Gehäuse für ein mikromechanisches Sensorelement
DE102004027960B4 (de) Elektrische Leistungs-Halbleitervorrichtung
DE102019127007B4 (de) Stapel elektrischer bauelemente und verfahren zur herstellung desselben
DE102014217266A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE102011007228A1 (de) Halbleitervorrichtung
EP1821091B1 (de) Verfahren zur Herstellung von elektronischen Bauelementen und Drucksensor
DE112018003765B4 (de) Halbleitervorrichtung und verfahren zum herstellen der halbleitervorrichtung
DE102010008618A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE102010042382A1 (de) Kontaktelement und Verwendung eines Kontaktelements in einem elektronischen Bauteil
DE102014203075A1 (de) Magnetsensor und Verfahren zu dessen Herstellung
EP3520585B1 (de) Verfahren zum herstellen einer elektronischen baugruppe und elektronische baugruppe, insbesondere für ein getriebesteuermodul
DE102010038810B4 (de) Verfahren zum Verkappen eines mikromechanischen Bauelements
DE102012219616B4 (de) Mikromechanisches Bauelement mit Bondverbindung
DE19756179B4 (de) Für einen Halbleiterchip-Baustein bestimmter Leiterrahmen mit einem vorgeformten Montageplatz aus einer Epoxid-Giessverbindung
DE102020122784B4 (de) Leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörper und Verfahren zu deren Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R084 Declaration of willingness to licence
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final