半導体パッケージングおよび組立におけるプラズマ表面処理

ノードソン・マーチは、最先端の半導体パッケージングおよび組立、ウェハーレベルパッケージング（WLP）、ならびにマイクロエレクトロメカニカルシステム（MEMS）組立の固有のニーズに合わせて特別に設計された、さまざまなプラズマ処理ソリューションを提供しています。プラズマ処理の用途には、洗浄、ワイヤボンディングの性能向上、デスカム、バンプの密着性向上、ストリッピング、エッチングなどが含まれます。

パッケージの小型化や材料の複雑化が進むにつれ、先進的な製造工程において高い信頼性と歩留まりを達成することは、ますます困難になっています。プラズマ処理は、表面エネルギーと清浄度を高めることで、これらの課題の多くを克服するのに役立ちます。その結果、ダイアタッチ性能の向上、ワイヤボンディングの強度の向上、アンダーフィルボイドの低減、およびパッケージのデラミネーションリスクの最小化が実現します。

ダイアタッチの接着性と信頼性のためのプラズマ表面処理： プラズマ洗浄は基板表面を活性化・調整し、ダイアタッチ用エポキシ樹脂の接着性を大幅に向上させることで、ダイと基板間の結合をより強固かつ信頼性の高いものにします。接着性の向上は熱伝導率の向上にも寄与し、デバイスからの放熱性を高めます。さらに、プラズマ処理は表面の酸化膜や汚染物質を除去し、ボイドのないダイアタッチメントを実現します。この酸化膜の除去は、ダイボンディング用接着剤として共晶はんだを使用する場合に特に重要です。酸化はボンディングの完全性を著しく損なう可能性があるためです。

ワイヤボンディングの強度と歩留まりを向上させるプラズマ表面活性化： ガスプラズマ処理は、ワイヤボンディング前にボンディングパッドを効果的に洗浄し、不純物を除去するとともに表面エネルギーを増加させることで、ボンディング強度と全体的な歩留まりを向上させます。プラズマ洗浄は、高度なパッケージングで一般的に見られる上流工程の汚染や材料間の相互作用によって引き起こされる問題を軽減し、より一貫性があり信頼性の高いワイヤボンディング性能をもたらします。

アンダーフィル流動性と濡れ性を向上させるプラズマ表面処理： アンダーフィル工程前のプラズマ処理は濡れ性を向上させ、その結果、ウィッキングの高速化、フィレット高さの増加と均一性の向上、ボイドの低減、およびパッケージ表面への密着性の向上をもたらします。これらの利点は、表面エネルギーと表面化学をプラズマによって改質することで実現され、より一貫したアンダーフィル流動と強固な結合を促進します。

モールドコンパウンドの密着性を高めるプラズマ表面処理： プラズマ処理は、表面エネルギーを増加させ、汚染物質を除去することでパッケージ表面を調整し、モールドコンパウンドと基板との密着性を高めます。モールドコンパウンドの密着性が向上することで、機械的強度が向上し、特に熱的および環境的ストレス下において、パッケージ全体の信頼性が大幅に向上します。

プラズマ技術を用いたMEMSの表面洗浄および活性化： 加速度計、横転センサー、エアバッグ展開センサーなどのMEMSデバイスは、高い歩留まりと長期的な信頼性を実現するために、製造工程全体を通じて高度なプラズマ処理に依存しています。プラズマプロセスは、デバイスの洗浄、フォトレジストのデスカム、材料のストリッピング（フォトレジストやベンゾシクロブテン[BCB]など）、再配線層（RDL）のエッチング、および有機・無機汚染物質の除去に広く利用されています。その他のプラズマ応用例としては、表面洗浄および制御された粗面化、接合性を高めるための化学結合活性化、濡れ性を向上させウェハー表面全体での流体の均一な流れを確保するための表面エネルギーの調整などが挙げられます。

パッケージングプロセスへのプラズマ技術の導入に関する専門的なアドバイスについては、[email protected]