專利名稱：：半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，該半導(dǎo)體裝置具有形成于半導(dǎo)體元件上的耐熱性樹(shù)脂膜和層疊于其上的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物層。具10體而言，是涉及如下的半導(dǎo)體裝置的制造方法，即在使用焊錫凸塊或金凸塊的倒裝片(flipchip)連接構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置中，為了改善適用于半導(dǎo)體元件的表面保護(hù)膜或應(yīng)力松弛層等中的耐熱性樹(shù)脂膜、與層疊于其上的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物層的粘接性，尤其改善在高溫高濕下保持后的粘接性，且提高半導(dǎo)體裝置的可靠性，而使用等離子對(duì)耐熱性樹(shù)脂膜表面進(jìn)15行改性處理。
背景技術(shù)：
：在要求較好的電性、機(jī)械特性的情況下，使用有聚酰亞胺膜、聚酰胺膜、聚酰胺-酰亞胺膜、聚苯并嗯唑膜等耐熱性樹(shù)脂膜作為半導(dǎo)體元件20的表面保護(hù)膜、封裝內(nèi)多層配線的層間絕緣膜或應(yīng)力松弛層。近年來(lái)，隨著向半導(dǎo)體元件的高積體化、封裝的輕薄短小化、通過(guò)根據(jù)回流焊(solderreflow)或凸塊技術(shù)而進(jìn)行的向表面安裝化的過(guò)渡，對(duì)耐熱性樹(shù)脂膜、與層疊于其上的包含環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的底部填充材料、薄膜材料、粘接材料、密封材料等封裝材料的粘接性的要求越來(lái)越高。尤其要25求，即使在接受熱循環(huán)后或者在高溫高濕環(huán)境下保持后，仍具有與接受熱循環(huán)前或者在高溫高濕環(huán)境下保持前的初始值同等的粘接性。若耐熱性樹(shù)脂膜與環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的粘接性不足，則會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)品壽命或成品率下降等問(wèn)題，故而對(duì)此廣泛采用有如下對(duì)策，即在形成使用有耐熱性樹(shù)脂的多層膜之前，使用氧、氟化烴或者所述氣體的混合氣體、氬等惰30性氣體，對(duì)耐熱性樹(shù)脂膜表面進(jìn)行等離子處理。在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)有通過(guò)對(duì)聚酰亞胺膜進(jìn)行的氧等離子處理而提高與各向異性導(dǎo)電薄膜的粘接性的技術(shù)。該專利文獻(xiàn)1雖公開(kāi)有利用氧等離子而去除聚酰亞胺膜表面的有機(jī)污染物，并且在表面形成官能基而提高接合強(qiáng)度，但并未就接受熱循環(huán)后或者在高溫高濕下保持后的粘5接性加以研究。另外，在專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)有將銅箔經(jīng)由粘接劑組合物層疊于施加有低溫等離子處理的聚酰亞胺膜，而一體化的撓性印刷配線用基板，且揭示用于低溫等離子處理的氣體種類無(wú)論使用惰性氣體或氧、一氧化碳等任一種，也可以提高與銅箔的粘接性。然而，與專利文獻(xiàn)1同樣，該專利文獻(xiàn)2也未就接受熱循環(huán)后或在高溫高濕下保持后的10粘接性加以研究。而在非專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)有以各種氣體進(jìn)行等離子處理的聚酰亞胺膜與金屬膜的粘接性。與上述專利文獻(xiàn)2不同，該非專利文獻(xiàn)1中揭示有僅在對(duì)銅使用氮?dú)膺M(jìn)行處理時(shí)有效的情況，但并未進(jìn)行針對(duì)高溫高濕下的粘接保持性的研究。另一方面，在非專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)有使用15各種氣體的等離子處理對(duì)聚酰亞胺膜之間的粘接性的影響。然而，與專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2不同，該非專利文獻(xiàn)2中揭示有氧等離子處理對(duì)初始值的接合強(qiáng)度無(wú)效，且高溫高濕的加速試驗(yàn)(PCT:pressurecookertest,壓力鍋測(cè)試)后的粘接性的改善效果也無(wú)法達(dá)成。另外，非專利文獻(xiàn)2記載有氮等離子處理具有提高初始值的接合強(qiáng)度的效果，但當(dāng)在高溫高20濕下保持超過(guò)100個(gè)小時(shí)的時(shí)候，接合強(qiáng)度會(huì)急劇下降，而且僅使用氧+四氟化碳的混合氣體的等離子處理具有提高初始值的接合強(qiáng)度以及在高溫高濕下長(zhǎng)期保持后的接合強(qiáng)度的效果。如上所述，利用等離子處理改善耐熱性樹(shù)脂膜的粘接性的以往技術(shù)，根據(jù)層疊于其上的材料、用于等離子處理的氣體種類而呈現(xiàn)出較大不同25的結(jié)果。其對(duì)于針對(duì)近年來(lái)半導(dǎo)體裝置所要求的耐熱性樹(shù)脂膜的粘接性的高要求，尚未給予明確的方針。此外，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而悉知有因等離子處理的氣體種類，會(huì)在耐熱性樹(shù)脂膜表面形成如碳化層般的劣化層；耐熱性樹(shù)脂膜表面的潤(rùn)濕性產(chǎn)生劣化；以及因上述情況而導(dǎo)致在下一工序中產(chǎn)生作業(yè)性降低、缺陷增多等問(wèn)題。另外，在半導(dǎo)體裝置中所必須使30用的耐熱性樹(shù)脂膜、與層疊于其上的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物等的粘接材料在高溫高濕下保持后的粘接性完全未加以研究。因此，無(wú)法將以往技術(shù)中所使用的等離子處理直接應(yīng)用于如今的凸塊構(gòu)造安裝的半導(dǎo)體裝置中。專利文獻(xiàn)l:特開(kāi)2003—73862號(hào)專利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2003—163451號(hào)5非專利文獻(xiàn)l:PolymerPreprint,JapanVol.38，NO.ll號(hào)，pp3708—3710(1989)非專利文獻(xiàn)2:電子情報(bào)通信學(xué)會(huì)論文集，c一n，VoU74—c一n，No.6，pp489—497(1991)io
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于以往技術(shù)所存在的上述課題的發(fā)明，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，尤其是表面改性處理方法，其是在具有多用于使用焊錫凸塊或金凸塊的倒裝片連接中的耐熱性樹(shù)脂膜及層疊于其上的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的半導(dǎo)體裝置中，尤其用于改善在高溫高15濕下長(zhǎng)期保持后的粘接性，并提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。本發(fā)明者等為了達(dá)成上述目的進(jìn)行專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以往的根據(jù)等離子處理而進(jìn)行的表面改性技術(shù)意圖通過(guò)使耐熱性樹(shù)脂膜表面具有疏水性來(lái)防止吸濕劣化以及通過(guò)賦予物理性凹凸來(lái)改善粘接性，如此的表面改性機(jī)制對(duì)改善在高溫高濕下保持后的耐熱性樹(shù)脂膜的粘接性較為20有限，取而代之，在層疊環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的工序之前，在半導(dǎo)體元件的制造裝置中進(jìn)行使用含氮原子氣體的追加等離子處理，可不受此前的工序中的等離子處理的影響而將化學(xué)性穩(wěn)定的取代基導(dǎo)入耐熱性樹(shù)脂膜中，并且，該化學(xué)性穩(wěn)定的取代基對(duì)改善高溫高濕下保持后的耐熱性樹(shù)脂膜的粘接性可發(fā)揮非常大的效果，且也可改善耐熱性樹(shù)脂膜表面的潤(rùn)25濕性，從而完成本發(fā)明。艮P，本發(fā)明的一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，該半導(dǎo)體裝置具有形成在半導(dǎo)體元件上的耐熱性樹(shù)脂膜及層疊于其上的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物層，其特征在于，使用含有氮、氨、肼中的至少一種的含氮原子氣體而對(duì)用于層疊環(huán)氧系樹(shù)脂化合物層的耐熱性樹(shù)脂膜表面進(jìn)行等離子處理。30在本發(fā)明中，可在包含上述含氮原子氣體與氫或惰性氣體的混合氣體中，在含氮原子氣體的比例為20100容量％的氣體中進(jìn)行等離子處理。另外，形成在半導(dǎo)體元件上的耐熱性樹(shù)脂膜優(yōu)選為包含一種以上選自聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰胺-酰亞胺、聚苯并螺唑、聚苯并咪唑、苯并環(huán)丁烯(benzocyclobutene)或上述物質(zhì)的共聚物的化合物的膜。進(jìn)而優(yōu)選，在用5于半導(dǎo)體加工的干式蝕刻裝置中進(jìn)行等離子處理，更優(yōu)選千式蝕刻裝置的系統(tǒng)內(nèi)壓力為0.5Pa至常壓的范圍。進(jìn)而，在本發(fā)明中，優(yōu)選，層疊于耐熱性樹(shù)脂膜上的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物層為底部填充材料、薄膜材料、粘接材料或密封材料。根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法(表面改性處理方法)，可起到如io下效果在用作半導(dǎo)體元件的表面保護(hù)膜、封裝內(nèi)多層配線的層間絕緣膜及應(yīng)力松弛層的耐熱性樹(shù)脂膜上，層疊有包含環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的底部填充材料、薄膜材料、粘接材料、密封材料等封裝材料時(shí)，這些層疊接合部不僅可確保初始值的接合強(qiáng)度，而且即使在高溫高濕環(huán)境下長(zhǎng)期保存，其粘接性也良好，即可獲得長(zhǎng)期具有較高可靠性的半導(dǎo)體裝置。15另外，可起到如下效果，即由于也可改善耐熱性樹(shù)脂膜表面的潤(rùn)濕性，故而在形成有耐熱性樹(shù)脂膜的半導(dǎo)體基板上層疊環(huán)氧系樹(shù)脂化合物時(shí)的涂布性或?qū)盈B性較好，因而可減少缺陷。20圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)造的一例的圖。具體實(shí)施方式以下，一面參照?qǐng)D1中作為一例所示的將環(huán)氧系樹(shù)脂膜底部填充材料應(yīng)用于耐熱性樹(shù)脂膜的半導(dǎo)體裝置，一面說(shuō)明作為本發(fā)明的對(duì)象的半25導(dǎo)體裝置的構(gòu)造。半導(dǎo)體元件1通常是以眾所周知的方法形成于硅等的基板、晶片上，且為了保護(hù)表面、應(yīng)力松弛、使多層配線絕緣而在半導(dǎo)體元件1表面形成有單層或多層聚酰亞胺等耐熱性樹(shù)脂膜2。在該耐熱性樹(shù)脂膜2上預(yù)先形成有供給信號(hào)或電力的電極，并在其上面形成用于與安裝基板5連接的焊錫凸塊3。通常至此為止的工序足以晶片狀態(tài)所制造，30而在安裝時(shí)切割成單片模(die)，并將其定位于封裝基板5上后用回流焊爐等進(jìn)行接合。其后，為了提高半導(dǎo)體裝置的可靠性及提高耐摔性，注入底部填充材料4，并進(jìn)行固化處理而使其與安裝基板牢固地接合。本發(fā)明的根據(jù)含氮原子氣體而進(jìn)行的等離子表面改性處理是在例如上述制造工序的凸塊形成后以晶片的狀態(tài)而進(jìn)行處理。本發(fā)明中所使用的耐熱性樹(shù)脂是例如具有以通式(l)(式中，Rl及R2表示芳香族環(huán)狀基團(tuán)、脂肪族環(huán)狀基團(tuán)或包含上述環(huán)狀基團(tuán)的鏈狀基團(tuán)。)所示重復(fù)單元的聚酰亞胺化合物，可列舉聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰io胺-酰亞胺、聚苯并瞎唑、聚苯并咪唑、苯并環(huán)丁烯及上述物質(zhì)的共聚物等。另外，也可使用選自聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚苯并隨唑、聚苯并咪唑及苯并環(huán)丁烯的至少一種聚合物的前體(precursor)。此時(shí)，也可使用預(yù)先經(jīng)感光處理的聚酰亞胺、聚苯并嗯唑等。市售的耐熱性樹(shù)脂化合物，可列舉日立化成杜邦微系統(tǒng)(株)(HitachiChemicalDuPont15MicroSystems，Ltd.)制造的HD4000系列、HD8800系列、PIQ系列等。本發(fā)明的耐熱性樹(shù)脂為感光性樹(shù)脂時(shí)，樹(shù)脂組合物利用例如旋轉(zhuǎn)涂敷方式旋涂在硅基板上，并在加熱板上使溶劑蒸發(fā)而獲得預(yù)烘膜。用以超高壓水銀燈作為光源的曝光裝置，對(duì)所獲得的預(yù)烘膜，例如為了使電極部開(kāi)口而進(jìn)行特定掩模圖案的烘烤，其后以顯影液進(jìn)行攪拌或噴射顯20影而獲得起伏圖案(rdiefpattem)。將所獲得的附有圖案的基板用氮?dú)鈿獾暮嫦浠驘峄癄t(cureftmmce)進(jìn)行加熱處理，由此使其產(chǎn)生環(huán)化反應(yīng)而獲得耐熱性樹(shù)脂膜。繼而，以濺射法或鍍法在所獲得的耐熱性樹(shù)脂膜上形成成為UBM(underbumpmetal，凸起底部金屬)或再配線層的金屬膜。在多層半導(dǎo)體裝置的情況下，形成再配線層之后，反覆涂敷上述耐熱性樹(shù)25脂膜而形成電極部。如此般使用焊錫或金等在耐熱性樹(shù)脂膜表面形成凸塊，并進(jìn)行下述的等離子處理，供給于以例如倒裝片法安裝于基板上。此時(shí)，在焯錫凸塊的情況下，通常采用如下方法，即在連接于封裝基板之后，在其間隙內(nèi)注入底部填充材料并使其固化。當(dāng)為螺柱形凸塊、鎳金凸塊等時(shí)，則采用如下方法等，即在形成凸塊后進(jìn)行下述的等離子處理，之后經(jīng)由粘接薄膜或糊料而熱壓接在安裝基板上。在本發(fā)明中，在耐熱性樹(shù)脂膜上層疊有包含環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的底5部填充材料、薄膜材料、粘接材料、密封材料等封裝材料時(shí)，若為在一分子內(nèi)含有2個(gè)以上的環(huán)氧乙烷環(huán)的化合物，即環(huán)氧系樹(shù)脂化合物，則可無(wú)特別限定地使用。市售的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物，可列舉NAMICS(株)制造的U8400系列或日立化成(株)制造的CEL-C-3700系列等。底部填充材料、薄膜材料、粘接材料、密封材料等封裝材料，可為io液狀或糊狀，也可為薄膜或粉體等固體狀，這些材料可通過(guò)涂敷、貼附、密封等眾所周知的方法而層疊。環(huán)氧系樹(shù)脂化合物，例如為底部填充材料的情況下被注入安裝基板與倒裝片之間后進(jìn)行加熱固化處理，為薄膜材料的情況下被壓接在耐熱性樹(shù)脂膜上后進(jìn)行加熱固化處理，而牢固地與耐熱性樹(shù)脂膜接合。尤其15是環(huán)氧系樹(shù)脂化合物為底部填充材料的情況下，若被接合的耐熱性樹(shù)脂膜表面的潤(rùn)濕性較差，則有可能出現(xiàn)注入時(shí)間變長(zhǎng)而作業(yè)性降低，且因產(chǎn)生空隙(void)而導(dǎo)致成品率降低或可靠性降低。此外，若半導(dǎo)體元件與安裝基板的粘接性較差，則例如為金凸塊時(shí)會(huì)造成導(dǎo)通不良，而為焊錫凸塊品時(shí)也會(huì)產(chǎn)生落錘式耐沖擊性變差等問(wèn)題，因此耐熱性樹(shù)脂膜表面20的潤(rùn)濕性及耐熱性樹(shù)脂膜與環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的粘接性非常重要。作為用于等離子處理的裝置，可使用具備用于反應(yīng)的氣體的供給部與排氣部的普通等離子裝置，但優(yōu)選使用用于半導(dǎo)體加工的干式蝕刻裝置。若使用用于半導(dǎo)體加工的干式蝕刻裝置，則不將半導(dǎo)體裝置切割成單片也可在半導(dǎo)體裝置生產(chǎn)線上自始至終以基板的形態(tài)進(jìn)行處理。在等25離子處理反應(yīng)室內(nèi)部載置成膜有耐熱性樹(shù)脂膜的基板，自反應(yīng)室內(nèi)部或外部施加電場(chǎng)，并以低溫使所供給的氣體活化而進(jìn)行表面處理。用于等離子處理的氣體含有至少一種選自由氮、氨、肼所組成的群中的含氮原子氣體種類，更優(yōu)選氮或氨。另外，含氮原子氣體種類可包含氦或氬等惰性氣體或氫，優(yōu)選用于本發(fā)明的等離子處理的氣體中含氮30原子氣體種類的比例為20-100容量％。另外，含氮原子氣體種類優(yōu)選為不含有氧或氟化烴，或當(dāng)含有時(shí)，氧或氟化烴的比例在50%以下。當(dāng)使用這些含氮原子氣體進(jìn)行等離子處理時(shí)，在耐熱性樹(shù)脂膜表面形成酰胺基(-NH-)、胺基(-NH2傳官能基(如非專利文獻(xiàn)1)。這些官能基在耐熱性樹(shù)脂膜之間的層疊中無(wú)法改善在高溫高濕下保持后的粘接性(如5非專利文獻(xiàn)1)。然而，在耐熱性樹(shù)脂膜上層疊環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的情況下，這些官能基可顯著改善在高溫高濕下保持后的粘接性?？烧J(rèn)為，這是在耐熱性樹(shù)脂膜表面，以等離子處理所形成的酰胺基(-NH-)、胺基(-NH2)等官能基、與環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的環(huán)氧乙烷環(huán)的重復(fù)構(gòu)造形成牢固的化學(xué)鍵?？烧J(rèn)為這是由于，在耐熱性樹(shù)脂膜上層疊環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的情io況下，除可確保較好的初始值的接合強(qiáng)度以外，也可確保氫鍵所無(wú)法獲得的在高溫高濕下保持后的粘接性。等離子處理，是導(dǎo)入上述含氮原子氣體、或含氮原子氣體與惰性氣體或者氫氣的混合氣體之后，一面保持一定的壓力，一面施加高頻而使其產(chǎn)生一定時(shí)間的等離子放電。系統(tǒng)內(nèi)的過(guò)程壓力為0.5Pa至常壓的范15圍，優(yōu)選為50700Pa。根據(jù)等離子產(chǎn)生裝置的形式、電源頻率、氣體種類而可適用的壓力會(huì)發(fā)生改變，若系統(tǒng)內(nèi)的壓力處于上述范圍內(nèi)，則可維持等離子放電，且可良好地進(jìn)行表面改性處理。處理時(shí)間為0.160分鐘，在逐張?zhí)幚淼膯纹窖b置的情況下，優(yōu)選0.5分鐘~5分鐘。施加的電力、偏壓(biasvoltage)、基板溫度等其他條件可使用眾所周知的方法，20但為了維持表面良好，優(yōu)選將基板偏壓或自身偏壓設(shè)定為-200V以下，將基板溫度設(shè)定為20(TC以下。另外，如上所述，本發(fā)明通過(guò)用含氮原子氣體進(jìn)行等離子處理，并在耐熱性樹(shù)脂膜的表面形成有助于改善粘接性的官能基，但此時(shí)，為了去除耐熱性樹(shù)脂膜表面的污染物或劣化層、改善表面的凹凸性等，例如25可首先用氧、氧/四氟化碳的混合氣體等進(jìn)行等離子處理，繼而，為了導(dǎo)入可有效改善粘接性的官能基，可以用本發(fā)明的含氮原子氣體連續(xù)或非連續(xù)地進(jìn)行等離子處理。另外，此時(shí)重要的是，最終的等離子處理是以含氮原子氣體進(jìn)行等離子處理。為了維持良好的表面，利用本發(fā)明而進(jìn)行了耐熱性樹(shù)脂膜的表面改30性處理的半導(dǎo)體元件，應(yīng)在潔凈且低濕度的環(huán)境下保管，優(yōu)選在6個(gè)月以內(nèi)，在下一工序中，層疊本發(fā)明中所使用的具有環(huán)氧乙烷環(huán)的重復(fù)構(gòu)造的化合物，即包含環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的底部填充材料、薄膜材料、粘接材料、密封材料等封裝材料。即使在直至下一工序?yàn)橹沟姆胖脮r(shí)間較長(zhǎng)的情況下，也可就此層疊，但也可事先再次重復(fù)含氮原子的等離子處5理，或者進(jìn)行用以使所吸附的水分放出的加熱處理等。但是，若使用氧或氟化烴、惰性氣體等進(jìn)行等離子處理后不施以任何處理，則形成在耐熱性樹(shù)脂膜表面的官能基將消失在本發(fā)明的表面上，故而無(wú)法獲得所期望的性能。用于層疊的底部填充材料、薄膜材料、粘接材料、密封材料等封裝10材料可為液狀或糊狀，也可為薄膜或粉體等固體狀，這些材料可通過(guò)涂敷、粘接、貼附、密封等眾所周知的方法而進(jìn)行層疊處理。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，除了如上所述，在用含氮原子氣體進(jìn)行了等離子表面改性處理的表面，將包含環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的底部填充材料、薄膜材料、粘接材料、密封材料等封裝材料進(jìn)行層疊處理的15工序以外，其他工序可采用用于半導(dǎo)體裝置的制造方法的常用方法。實(shí)施例以下，通過(guò)實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但該實(shí)施例的說(shuō)明僅為本發(fā)明的例示，并不限定本發(fā)明的范圍。另外，下述實(shí)施例中揭示有如下例示，即20在將聚酰亞胺前體樹(shù)脂進(jìn)行固化處理之后，在存在含氮原子氣體的條件下通過(guò)高頻等離子處理而迸行表面改性處理，并在其上層疊環(huán)氧系樹(shù)脂底部填充材料。實(shí)施例125在5英寸硅基板上，滴加約3g自我粘接性的聚酰亞胺前體樹(shù)脂清漆(resinvamish)(日立化成杜邦微系統(tǒng)(株)制造的fflMOOO),并以30秒鐘旋轉(zhuǎn)3800轉(zhuǎn)的條件進(jìn)行旋涂。將涂敷有聚酰亞胺前體樹(shù)脂清漆的硅基板置于保持為8(TC與9(TC的加熱板上分別加熱烘烤100秒鐘而使溶劑蒸發(fā)，從而形成膜厚為10pm的聚酰亞胺前體涂膜。在氮?dú)鈿夥盏臓t體中30375。C溫度下將該基板加熱60分鐘而進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)，從而獲得附有膜厚約5pm的聚酰亞胺樹(shù)脂膜的基板。表面改性處理，首先，假定去除實(shí)際工序的殘?jiān)?，并使用日本真?株)制造的等離子蝕刻裝置(CSE-lllO)，在抽成真空后，一面以25cc/分鐘的總流量流入85X/15X容量比的氧/四氟甲烷的混合氣體，一面在系統(tǒng)內(nèi)壓力為10Pa、高頻電力為5100W的條件下，對(duì)所獲得的附有聚酰亞胺樹(shù)脂膜的基板進(jìn)行2分鐘的等離子處理，并在排出混合氣體之后，返回大氣中。繼而，使用上述等離子蝕刻裝置，在抽成真空后，一面以25cc/分鐘的總流量流入氮容量比為100%的氮?dú)?，一面在系統(tǒng)內(nèi)壓力為10Pa、高頻電力為100W的條件下，進(jìn)行2分鐘的等離子處理。準(zhǔn)備多個(gè)附有聚酰亞胺樹(shù)脂膜的基板，其中io—半用于測(cè)定等離子處理后的聚酰亞胺膜表面的潤(rùn)濕性。潤(rùn)濕性的評(píng)估，是使用協(xié)和界面科學(xué)(株)制造的CA-D型接觸角計(jì)，并使用注射器在附有聚酰亞胺樹(shù)脂膜的基板上滴加純水而求得接觸角。由于對(duì)一半基板進(jìn)行與包含環(huán)氧系樹(shù)脂化合物的底部填充材料的接合強(qiáng)度的測(cè)定，故而通過(guò)具有金剛石刀具的切割機(jī)(dicer)將其切割成lcm正方15形(square),同樣將lcm正方形模具置于基板上并填充熱固化型環(huán)氧系底部填充材料(NAMICS(株)制造的8439-1)，在80°C的加熱板上進(jìn)行烘烤后，以15(TC的烘箱進(jìn)行60分鐘的固化處理，取下模具而將其作為試樣片。準(zhǔn)備多個(gè)試樣片，將其中一半進(jìn)而投入至131°C、85RH。Z的加溫加濕測(cè)試機(jī)中168個(gè)小時(shí)，并與未經(jīng)處理的試樣一起通過(guò)接合強(qiáng)度測(cè)試20機(jī)而進(jìn)行接合強(qiáng)度與破壞模式的比較評(píng)估。測(cè)定接合強(qiáng)度時(shí)使用Dage公司制造的Series4000接合強(qiáng)度測(cè)試機(jī)，在常溫下測(cè)定接合強(qiáng)度(剪切破壞強(qiáng)度)并且以使用放大鏡的目測(cè)檢驗(yàn)觀察破壞模式。其結(jié)果如表1所示。實(shí)施例225將以與實(shí)施例1同樣所制作的已完成等離子處理的附有聚酰亞胺樹(shù)脂膜的基板，放置于室溫大氣中6個(gè)月后，與實(shí)施例1同樣，制作試樣片，并進(jìn)行接合強(qiáng)度的測(cè)定以及破壞模式的觀察。其結(jié)果如表l所示。實(shí)施例330使用氮與氫為3~10容量^的混合氣體即合成氣體(forminggas)容量比為100%的氣體取代氮?dú)?，除此以外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行等離子處理,制作試樣片，并進(jìn)行接合強(qiáng)度的測(cè)定、破壞模式的評(píng)估以及潤(rùn)濕性評(píng)估。其結(jié)果如表1所示。5比較例1不對(duì)與實(shí)施例1同樣所制作的附有膜厚約為5pm的聚酰亞胺樹(shù)脂膜的基板進(jìn)行用于處理殘?jiān)牡入x子處理以及在含氮原子氣體中所進(jìn)行的等離子處理，而制作試樣片，并與實(shí)施例1同樣，對(duì)該試樣片進(jìn)行接合強(qiáng)度的測(cè)定、破壞模式的評(píng)估以及潤(rùn)濕性評(píng)估。其結(jié)果如表1所示。10比較例2對(duì)與實(shí)施例1同樣所制作的附有膜厚約為5pm的聚酰亞胺樹(shù)脂膜的基板進(jìn)行用于處理殘?jiān)牡入x子處理后，不用含氮原子氣體進(jìn)行等離子處理而制作試樣片，并與實(shí)施例1同樣，對(duì)該試樣片進(jìn)行接合強(qiáng)度的測(cè)15定、破壞模式的評(píng)估以及潤(rùn)濕性評(píng)估。其結(jié)果如表1所示。比較例3對(duì)與實(shí)施例1同樣所制作的附有膜厚約為5pm的聚酰亞胺樹(shù)脂膜的基板進(jìn)行用于去除殘?jiān)牡入x子處理后，使用YAMATO科學(xué)制造的氧等20離子裝置(型號(hào)為PC101A)，一面以100cc/分鐘的流量流入氧容量比為100%的氧氣，一面在系統(tǒng)內(nèi)壓力為133Pa、高頻電力為400W條件下進(jìn)行5分鐘的等離子處理，除此以外，與實(shí)施例1同樣，制作試樣片，并進(jìn)行接合強(qiáng)度的測(cè)定、破壞模式的評(píng)估以及潤(rùn)濕性評(píng)估。其結(jié)果如表l所示。25比較例4對(duì)與實(shí)施例1同樣所制作的附有膜厚約為5pm的聚酰亞胺樹(shù)脂膜的基板進(jìn)行用于去除殘?jiān)牡入x子處理后，使用四氟甲烷容量比為100%的四氟甲垸氣體取代氮?dú)?，除此以外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行等離子處理，制作試樣片，并進(jìn)行接合強(qiáng)度的測(cè)定、破壞模式的評(píng)估以及潤(rùn)濕性評(píng)估。30其結(jié)果如表1所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如表1所示，在氮?dú)庵羞M(jìn)行等離子處理的情況下(實(shí)施例1)，即使在13rC、85Rh^條件下的加濕加溫加速測(cè)試之后，接合強(qiáng)度的下降也較少，另外，破壞模式為所有已層疊的環(huán)氧系底部填充材料的凝聚破壞。此外，即使在使用氮與氫的混合氣體即合成氣體取代氮?dú)獾那闆r下(實(shí)施例3)，在13rC、85Rh^條件下的加濕加溫加速測(cè)試后的破壞模式也為環(huán)氧系樹(shù)脂底部填充材料的凝聚破壞。就聚酰亞胺膜表面的潤(rùn)濕性，以氮?dú)膺M(jìn)行等離子處理的情況下(實(shí)施例1)，呈現(xiàn)出大于等于通常多用作親水性處理的氧等離子處理(比較例3)的潤(rùn)濕性，尤其是在所層疊的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物為液狀或糊狀的情況下，除了可縮短制程時(shí)間以外，也有望抑制空隙的產(chǎn)生，提高粘接性，并且相對(duì)應(yīng)地顯著提高成品率及可靠性。另外可知，在氮?dú)庵羞M(jìn)行等離子處理并放置了6個(gè)月的情況下(實(shí)施例2)，作為初始值的接合強(qiáng)度的下降也較少，且本發(fā)明的等離子處理可長(zhǎng)期維持該效果。另一方面，在完全未進(jìn)行等離子處理的情況(比較例1)、僅進(jìn)行為了去除殘?jiān)盟姆寂c氧的混合氣體的等離子處理的情況(比較例2)、或者去除殘?jiān)笠惨匝趸蛩姆歼M(jìn)行等離子處理的情況下(比較例3、4)，初始值的接合強(qiáng)度保持在高位，但若在13rC、85Rh^的條件下進(jìn)行加濕加溫加速測(cè)試，則接合強(qiáng)度下降。此外，破壞模式引起聚酰亞胺膜與底部填充材料的界面破壞，從而證明了接合強(qiáng)度的下降。氧等離子處理(比較例3)，呈現(xiàn)出與實(shí)施例1大致同等的潤(rùn)濕性，但加濕加溫加速測(cè)試后的接合強(qiáng)度的下降較大。另外，可觀察到，在利用四氟甲垸而進(jìn)行的等離子處理(比較例4)中，接觸角較大，且與實(shí)施例1及實(shí)施例3相比潤(rùn)濕性顯著較差。如上所述，未以含氮原子氣體進(jìn)行等離子處理的情況下，無(wú)法使加濕加溫加速測(cè)試后的粘接性與潤(rùn)濕性相協(xié)調(diào)。權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，該半導(dǎo)體裝置具有形成在半導(dǎo)體元件上的耐熱性樹(shù)脂膜和層疊在其上的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物層，所述半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于，使用含有氮、氨、肼中的至少一種的含氮原子氣體，對(duì)用于層疊環(huán)氧系樹(shù)脂化合物層的耐熱性樹(shù)脂膜表面進(jìn)行等離子處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，0在包括含有氮、氨、肼中的至少一種的含氮原子氣體與氫或惰性氣體的混合氣體中進(jìn)行等離子處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在含有氮、氨、肼中的至少一種的含氮原子氣體的比例為20100容量％的氣體中進(jìn)行等離子處理。54.根據(jù)權(quán)利要求13中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，形成在半導(dǎo)體元件上的耐熱性樹(shù)脂膜是包含一種以上選自聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰胺-酰亞胺、聚苯并嗨唑、聚苯并咪唑、苯并環(huán)丁烯或它們的共聚物的化合物的膜。:o5.根據(jù)權(quán)利要求14中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在用于半導(dǎo)體加工的干式蝕刻裝置中進(jìn)行等離子處理。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，干式蝕刻裝置的系統(tǒng)內(nèi)壓力為0.5Pa至常壓的范圍。M7.根據(jù)權(quán)利要求16中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，層疊在耐熱性樹(shù)脂膜上的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物層為底部填充材料、薄膜材料、粘接材料或密封材料。全文摘要本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，尤其是表面改性處理方法，該半導(dǎo)體裝置具有多用于使用焊錫凸塊或金凸塊的倒裝片連接的耐熱性樹(shù)脂膜和層疊在其上的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物，其中，所述半導(dǎo)體裝置的制造方法用于改善在高溫高濕下長(zhǎng)期保持后的粘接性，并提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。本發(fā)明的一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，該半導(dǎo)體裝置具有形成在半導(dǎo)體元件上的耐熱性樹(shù)脂膜和層疊在其上的環(huán)氧系樹(shù)脂化合物層，所述半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于，使用含有氮、氨、肼中的至少一種的含氮原子氣體，對(duì)層疊環(huán)氧系樹(shù)脂化合物層的耐熱性樹(shù)脂膜的表面進(jìn)行等離子處理。文檔編號(hào)H01L21/56GK101248520SQ20068003065公開(kāi)日2008年8月20日申請(qǐng)日期2006年8月22日優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日發(fā)明者小島康則,板橋俊明申請(qǐng)人:日立化成杜邦微系統(tǒng)股份有限公司