Primäre Plasmaoberflächenbehandlung für die Elektronik

Was ist Primärplasma?

Im Primärplasma-Modus wird eine Energiequelle genutzt, um ein Ausgangsgas zu ionisieren und zu dissoziieren, wodurch ein Gasplasma entsteht, das aus physikalisch und chemisch aktiven Komponenten besteht. Die meisten Hersteller von Gasplasma-Anlagen für die Halbleiterverpackungsindustrie setzen auf den Primärplasma-Modus, um aktive Plasmaspezies zu erzeugen.

Die zu plasmabehandelnden Proben werden direkt in die Gasentladung, auf oder in die Nähe der Elektrodenplatten des Systems, platziert, wo sie vollständig den aktiven Spezies des Plasmas (d. h. Ionen, freien Radikalen und Nebenprodukten) ausgesetzt sind. Ein zusätzlicher Vorteil von kapazitiv gekoppelten (Hochfrequenz-) RF-basierten Plasmasystemen ist die Erzeugung einer negativen Gleichstromvorspannung (DC) an der stromführenden Elektrode. Die Selbst-Gleichstromvorspannung ist nützlich für Anwendungen, die ein aggressiveres, anisotropes Ätzen erfordern.

Es gibt zwei Varianten des Primärplasmas:

Direktes Primärplasma und Reactive Ion Etch Plasma (RIE)-Primärplasma. Bei der Betrachtung dieser beiden Modi ist es entscheidend, die Elektrodenkonfiguration des Systems zu berücksichtigen. Die stromführende Elektrode ist von Natur aus aggressiver und arbeitet bei einer höheren Temperatur als die abwechselnd geerdete Elektrode im Prozess.

Sowohl die stromführende als auch die geerdete Elektrode bieten Vorteile für bestimmte Anwendungen. Für die Prozessauswahl müssen die Position der Probe im direkten Plasma, ihre chemischen oder physikalischen Eigenschaften sowie der erforderliche Durchsatz berücksichtigt werden.

Da die stromführende Elektrode aggressiver ist als die geerdete Elektrode, werden Reinigungs-, Oberflächenaktivierungs- und Ätzprozesse beschleunigt, wenn Teile direkt auf die stromführende Elektrode gelegt werden. Die RIE-Bearbeitung nutzt den Vorteil der stromführenden Elektrode zusätzlich, indem der Abstand zwischen den beiden Elektroden minimiert wird, um das starke HF-Elektrofeld und die Gleichstromvorspannung für echtes Materialätzen zu erhöhen. Dies zeigt sich bei der Fehleranalyse oder in MEMS-Anwendungen, bei denen die Erzeugung tiefer Strukturen in der Probe mit Anisotropie und aggressivem Ionenbeschuss gewünscht ist.

Typische Anwendungen für direktes Primärplasma umfassen alle Gehäuse, die angesichts der integrierten Schaltungstechnologie oder der Materialauswahl nicht empfindlich gegenüber direkter Plasmaeinwirkung sind.

Anwendungen für die fortschrittliche Elektronikfertigung

Setzen Sie Plasma für die Substratvorbehandlung und die Gehäuseverarbeitung vor dem Die-Attach, dem Drahtbonden, dem Underfill, dem Formen oder der Verkapselung ein. Plasma verbessert die Zugfestigkeit des Drahtbonds und den CpK-Wert durch Kontaminationsentfernung und Oberflächenaktivierungsprozesse; es erhöht die Dochtgeschwindigkeit und die Filet-Höhe und minimiert Hohlräume im Underfill durch Oberflächenmodifikationsprozesse; und es maximiert die Flüssigkeitshaftung beim Formen/Verkapseln durch Oberflächenaktivierungsmechanismen. Der Einsatz von Plasma für diese Anwendungen erhöht die Ausbeute und Zuverlässigkeit der mikroelektronischen Baugruppe erheblich.

Auswahl des richtigen Plasmabehandlungssystems

Wenn Sie weitere Unterstützung bei der Auswahl des für Ihren Prozess geeigneten Plasmamodus benötigen, kontaktieren Sie uns bitte unter [email protected].