JP2014154768A5

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Publication number: JP2014154768A5
Application number: JP2013024706A
Authority: JP
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2016-01-07
Anticipated expiration: 2033-02-12

Description

そこで、図７（ａ）に示す工程において、図６（ｄ）に示した構造体に対して、上記めっき層４０上に形成されたシリコーン膜をワイヤボンディングが行える状態に変質させるための表面処理を施す。このような表面処理は、例えばめっき層４０の上面４２Ａに酸素活性種を作用させることにより行われる。これにより、めっき層４０上に形成されたシリコーン膜が除去され、その代わりにめっき層４０上にシリカ膜Ｓ１が形成されることになる。

例えば図７（ａ）に示した例では、図６（ｄ）に示した構造体に対して紫外線処理を施すことにより、シリコーン膜をシリカ膜Ｓ１に変化（変質）させてシリコーン膜を除去している。すなわち、図６（ｄ）に示した構造体の上面（少なくとも、めっき層４０の上面４２Ａ）に紫外線光Ｌを照射するようにした。紫外線光Ｌにより酸素が励起され、ワーク（ここでは、図６（ｄ）に示した構造体）が置かれる処理室の酸素濃度、紫外線波長及び照度によって決まる量の酸素活性種が生成される。そして、その酸素活性種がシリコーン膜と反応してＳｉＯ_２膜が形成され、めっき層４０の上面４２Ａからシリコーン膜が除去される。ここで、上記紫外線光Ｌとしては、酸素の吸収が大きい、波長１７２ｎｍの紫外線光（エキシマＵＶ光）を好適に用いることができる。紫外線光ＬとしてエキシマＵＶ光を用いる場合には、上記酸素濃度は例えば０．０１〜５％程度とすることができる。また、エキシマＵＶ光の照射量（＝照度×照射時間）は、例えば５００〜４０００ｍＪ／ｃｍ^２程度とすることができる。なお、照射量は、エキシマＵＶ光を照射する照射ランプ（例えば、誘電体バリア放電エキシマランプ）とワーク表面との間の間隔と酸素濃度に依存している。

また、図６（ｄ）に示した構造体に対して酸素プラズマ処理を施すことにより、シリコーン膜をシリカ膜（ＳｉＯ_２）Ｓ１に変質させてシリコーン膜を除去するようにしてもよい。すなわち、酸素ガスのプラズマ（つまり、酸素をソースとしたプラズマ）により生成された酸素活性種を利用してめっき層４０を表面処理するようにしてもよい。具体的には、酸素プラズマ処理では、高周波電界中に酸素ガスを導入すると、その酸素ガスが例えばプラズマ化されて解離され、酸素活性種が生成される。そして、その酸素活性種がシリコーン膜と反応してＳｉＯ_２膜が形成され、めっき層４０の上面からシリコーン膜が除去される。なお、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、ＲＦ出力を２５０Ｗ、酸素流量を１５ｓｃｃｍ、真空度を２０Ｐａ、処理時間を３０秒程度とすることができる。

本工程においてボンディングワイヤ８３をめっき層４０に接続する際には、めっき層４０の上面４２Ａの一部にシリカ膜Ｓ１は形成されているが、めっき層４０の上面４２Ａにシリコーン膜は形成されていない。すなわち、上述した酸素活性種による表面処理によってめっき層４０上からシリコーン膜が除去されているため、ボンディングワイヤ８３をめっき層４０に接続する際に、シリコーン膜に起因してワイヤボンディングの障害が起こることはない。但し、めっき層４０上にはシリコーン膜の代わりに絶縁膜であるシリカ膜Ｓ１が形成されているため、このシリカ膜Ｓ１がワイヤボンディング障害を引き起こすとも考えられる。しかし、めっき層４０上にシリカ膜Ｓ１を形成した場合には、後述する実験結果にも示すように、めっき層４０上にシリコーン膜が形成されている場合よりもワイヤボンディング性を向上させることができる。すなわち、めっき層４０上に形成されたシリコーン膜をシリカ膜Ｓ１に変質させることにより、めっき層４０とボンディングワイヤ８３との間で接合不良が発生しにくくなり、ワイヤボンディング強度を向上させることができる。これは、以下のように考察することができる。すなわち、ＳｉＯ_２の分子構造は剛直であるため、ワイヤボンディングの超音波振動でめっき層４０上に残存するシリカ（ＳｉＯ_２）は容易に破壊される、と考えられる。そして、せん断破壊された分子がボンディングワイヤ８３（Ａｕワイヤ）やＡｕ層４２に散乱し、ＡｕワイヤとＡｕ層４２の界面が一体化されるため、ワイヤボンディング強度の低下が抑制されるものと考察される。

図１７の結果から明らかなように、エキシマＵＶ光の照射量が増えるほど、Ａｕ層２５３の上面におけるシリコーン（Ｓｉ−Ｏ）の量が減少し、シリカ（ＳｉＯ_２）の量が増加する。これは、上述したように、Ａｕ層２５３にエキシマＵＶ光を照射することにより、そのエキシマＵＶ光により生成された酸素活性種とＡｕ層２５３上に形成されたシリコーン膜とが反応してＳｉＯ_２膜が形成されたことによるものと考えられる。さらに、エキシマＵＶ光の照射量が増えるほど、そのエキシマＵＶ光により生成される酸素活性種の量が増加するため、Ａｕ層２５３上に形成されていたシリコーンが大量に変質され、その分だけシリカが大量に生成されたものと考えられる。そして、本実験結果では、エキシマＵＶ光の照射量が２３４０ｍＪ／ｃｍ^２以上になると、ＥＳＣＡ分析でＡｕ層２５３の上面からシリコーンを検出できなくなった（サンプル４，５）。

Claims

前記めっき層は、Ｘ線源としてＡｌＫα（モノクロメータ）を用い、光電子取り出し角度を４５度とし、測定領域を直径約１００μｍの領域とし、帯電中和機構を使用する条件で前記めっき層の最表面をＥＳＣＡ分析したときに、シリコーンが検出されないことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。