KR20060099911A - 플라즈마를 이용한 테이프형 반도체 장치의 표면처리방법 - Google Patents

플라즈마를 이용한 테이프형 반도체 장치의 표면처리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060099911A
KR20060099911A KR1020050021454A KR20050021454A KR20060099911A KR 20060099911 A KR20060099911 A KR 20060099911A KR 1020050021454 A KR1020050021454 A KR 1020050021454A KR 20050021454 A KR20050021454 A KR 20050021454A KR 20060099911 A KR20060099911 A KR 20060099911A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plasma
tape
semiconductor device
gas
type semiconductor
Prior art date
Application number
KR1020050021454A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100636345B1 (ko
Inventor
백광현
민병기
주원태
Original Assignee
(주) 플라즈닉스
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 (주) 플라즈닉스 filed Critical (주) 플라즈닉스
Priority to KR1020050021454A priority Critical patent/KR100636345B1/ko
Publication of KR20060099911A publication Critical patent/KR20060099911A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100636345B1 publication Critical patent/KR100636345B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N7/00—Peeling vegetables or fruit
    • A23N7/02—Peeling potatoes, apples or similarly shaped vegetables or fruit
    • A23N7/023—Peeling potatoes, apples or similarly shaped vegetables or fruit one by one
    • A23N7/026—Peeling machines therefor with rotary fruit holding spindles and fixed or movable peeler blades
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N15/00—Machines or apparatus for other treatment of fruits or vegetables for human purposes; Machines or apparatus for topping or skinning flower bulbs
    • A23N15/02—Machines or apparatus for other treatment of fruits or vegetables for human purposes; Machines or apparatus for topping or skinning flower bulbs for stemming, piercing, or stripping fruit; Removing sprouts of potatoes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/14—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter
    • B26D1/20—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter coacting with a fixed member
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N7/00—Peeling vegetables or fruit
    • A23N7/08—Peeling vegetables or fruit for peeling fruit and removing seed-containing sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/24—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor to obtain segments other than slices, e.g. cutting pies
    • B26D3/26—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor to obtain segments other than slices, e.g. cutting pies specially adapted for cutting fruit or vegetables, e.g. for onions

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 대기압 분위기에서 발생되는 플라즈마를 이용하여 테이프캐리어패키지, 칩온플렉스 등의 테이프형 반도체 장치의 표면을 세정, 에칭 및 개질함으로 인하여 수지 밀봉 및 마킹 등의 공정에 있어 신뢰성을 향상시키는 표면처리방법에 관한 것이다.
플라즈마, 테이프캐리어패키지, 칩온플렉스, 수지 밀봉, 마킹, 표면처리

Description

플라즈마를 이용한 테이프형 반도체 장치의 표면처리방법{Method for Surface Treatment of Tape-Type Semiconductor Device Using Plasma}
도 1은 테이프캐리어패키지의 단면도이다.
도 2는 칩온플렉스의 단면도이다.
도 3은 테이프캐리어패키지의 제조공정도이다.
도 4는 칩온플렉스의 제조공정도이다.
도 5는 플라즈마 표면처리장치의 예이다.
도 6은 플라즈마 발생기 및 처리 방식의 예이다.
도 7은 플라즈마 발생을 위한 전극 및 유전체의 배치의 예이다.
도 8은 플라즈마 처리가 적용된 테이프캐리어패키지의 제조공정도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101. 테이프캐리어패키지 102. 칩온플렉스 103. 피처리물
111. 베이스필름(폴리이미드) 112. 접착제 113. 내측리드 114. 외측리드 115. 칩 116. 수지
117. 솔더레지스트(회로면) 118. 솔더레지스트(폴리이미드면) 119. 주석도금 120. 디바이스홀 121. 슬릿
200. 권출 유닛 201. 권출용 릴
300. 플라즈마 처리 유닛
301. 플라즈마 발생기 302. 격리부 303. 플라즈마 발생용 가스 304. 외부전원 305. 배기 기구
306. 구름 혹은 미끄럼 가이드 307. 이오나이저
311. 전극 312. 유전체 313. 플라즈마 314. 전기장 315. 플라즈마 발생기 출구
321. 피처리물 입구 322. 피처리물 출구
400. 권취 유닛 401. 권취용 릴
본 발명은 플라즈마를 이용한 표면처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마에 의한 세정, 에칭 및 개질 작용을 통하여 테이프캐리어패키지(Tape Carrier Package, TCP), 칩온플렉스(Chip on Flex, COF) 등 테이프형 반도체 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.
테이프캐리어패키지, 칩온플렉스는 TAB(Tape Automated Bonding) 방식을 이용하여 반도체 칩이 직접 장착되는 유연성을 갖는 테이프 혹은 필름 형태의 반도체 장치로 디스플레이(LCD, PDP, OLED 등) 드라이버 IC 모듈로 주로 이용되고 있다. 도 1, 2는 각각 테이프캐리어패키지(101), 칩온플렉스(102)의 일예이다. 이러한 테이프형 반도체 장치의 제조공정은 크게 1) 기판 제조공정과 2) 이러한 기판 상에 반도체 칩, 수동 소자 등을 장착하는 모듈 제조공정으로 나눌 수 있다.
도 3, 4는 각각 테이프캐리어패키지, 칩온플렉스의 제조공정도이며 기판 제조공정에서 주석도금(119) 후 회로면 솔더레지스트(117)를 인쇄/경화하는 선도금 방식을 나타내고 있다. 이 외에도 회로면 솔더레지스트(117)의 인쇄/경화 후 주석도금(119)을 행하는 후도금 방식도 취할 수가 있으며 경우에 따라서는 주석도금(119)-솔더레지스트(117) 인쇄/경화-주석도금(119)의 이중 도금 방식도 취할 수 있다. 모듈제조 공정은 반도체 웨이퍼로부터 드라이버 IC 등의 개별 칩(115)을 절단하여 기판 상의 내측 리드부(113)에 접합하는 공정(Inner Lead Bonding, ILB), 칩(115) 및 접합 부위를 외기로부터 보호하기 위하여 수지(116)를 도포, 경화하여 밀봉하는 공정(Potting or Encapsulation), 제품명이나 제조시기 등을 구분, 관리하기 위하여 제품상에 마킹하는 공정(Marking) 및 정상작동 여부 및 외관 등을 검사하는 공정(Testing & Inspection) 등으로 구분된다. 이 중 수지 밀봉 공정 및 마킹 공정은 기판의 표면 상태에 따라 공정 결과에 있어 많은 편차를 나타내게 되며 기판의 표면에너지가 낮은 경우 수지 도포성 저하, 경화된 수지의 박리 및 내측 리드 접합 부위의 손상 및 마킹용 잉크의 인쇄성 저하 등의 불량을 발생시킬 수 있다. 표면에너지 저하의 가장 큰 요인은 솔더레지스트(117,118) 경화 공정으로 경화 후 솔더레지스트(117,118) 자체의 표면 에너지가 낮을 뿐만 아니라 경화를 위해 온도를 높이는 경우 솔더레지스트(117,118)의 구성 성분이 흄(Fume)으로 발생하여 솔더레지스트(117,118) 인쇄 영역 주변에도 부착되어 이러한 부분의 표면에너지 역 시 감소시키게 된다. 실리콘 계열의 첨가제(예, PDMS(Polydimethylsiloxane) 등의 실리콘 오일 계열의 소포제)를 포함하는 솔더레지스트(117,118)를 이용하는 경우 이러한 문제는 더욱 심각하여 수지 밀봉 불량 및 마킹 잉크 인쇄 불량의 직접적 요인으로 작용하게 된다. 테이프캐리어패키지의 경우 유연성을 증대시키기 위하여 대부분 펀칭된 슬릿(121)을 구비하게 되는데 이 경우 굴곡 부하를 받는 리드들의 지지를 위하여 탄성이 있는 폴리이미드 계열의 솔더레지스트(118)를 이용하게 되는데 회로면에 주로 이용되는 에폭시 계열의 솔더레지스트(117)에 비하여 인쇄 부위 및 근방의 표면에너지가 현저히 감소하게 된다. 제품의 소형화에 의해 펀칭 슬릿(121)과 디바이스홀(120) 사이의 간격도 점점 줄어들고 있는데 이 경우 특히 수지 도포성 및 밀봉성에 있어 심각한 문제로 작용하게 된다. 칩온플렉스의 경우 기판의 두께가 얇아 용이한 기판의 유동을 위하여 제조 공정 중 보호필름(Protection Film)을 부착하고 나중에 이를 제거하는 방식을 이용하고 있는데 이러한 필름의 제거 후 접착 성분이 기판 표면에 남아 이 역시 표면에너지를 저감시키는 역할을 하게 된다. 특히 실리콘 계열의 성분이 표면에 잔류하는 경우 이러한 문제는 더욱 심각하다고 할 수 있다. 후도금 공정의 경우 솔더레지스트(117,118) 경화 후 도금을 하여 이러한 문제점을 어느 정도 완화할 수 있으나 충분한 정도는 아니며 회로면 솔더레지스트(117)의 들뜸 및 동박 노출 현상이 발생하지 않는 장점이 있어 많이 이용되고 있는 선도금 공정의 경우 수지 밀봉 및 마킹 잉크 인쇄에 있어 많은 불량이 발생하게 된다.
한국특허 공개번호 특1999-0036712는 수지의 용제성분을 변화시켜 폴리이미드 계열의 솔더레지스트와의 밀착성을 향상시켰다고 하고 있으나 자세한 기술은 되어있지 않다. 일본특허 공개번호 특개평10-313025에서는 Silane Coupling제 혹은 아미노기와 아미드 결합을 가지는 화합물 등에 의한 표면처리에 의해 수지의 접착력 향상에 관하여 기술하고 있다. 그러나 이러한 화학약품에 의한 처리는 적정 농도 및 온도 등에 대한 약액 관리가 필수적이며 처리 후 적절한 건조 과정이 필요하여 장비가 대형화 되며 공정이 매우 번거롭게 된다. 또한 상기 특허에서는 정량적인 성능 향상에 대한 기술이 없고 처리 속도 및 처리 효과의 지속 시간에 대한 언급도 되어 있지 않다. 한국특허 공개번호 특2001-0109225에서는 테트라메틸암모늄을 주성분으로 하는 유기알칼리계용액을 이용하여 표면 처리를 함으로써 수지의 접착력을 향상시키는 것에 관해 기술하고 있으나 이 역시 정확한 약액 관리가 필요하며 처리 속도가 수 분으로 길어 적용에 많은 어려움을 유발하게 된다. 이 외에 KOH 등의 강알칼리계용액을 사용할 수도 있으나 도금 부위의 침식 문제 등이 있어 이 역시 적용에 난점이 있다.
이로부터 수지 밀봉성 및 마킹 잉크의 인쇄성이 우수하고 공정이 간편하며 처리 속도가 빠른 표면 처리 방식이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
따라서 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 플라즈마를 이용하여 대기압 분위기에서 테이프캐리어패키지, 칩온플렉스 등의 테이프형 반도체 장치의 표면을 세정, 에칭 및 개질 함으로 인하여 간편하게 제 품의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표면처리방법을 제공함에 있다.
대기압 분위기 하에서 플라즈마를 발생시켜 피처리물 표면에 작용시킴으로써 표면을 세정, 에칭 및 개질시키고 이로부터 표면 에너지를 증대시켜 수지 밀봉성 및 마킹 잉크의 인쇄성을 향상시킨다. 진공 분위기 하에서 플라즈마를 발생시킬 수도 있으나 이러한 경우 연속적인 릴투릴(Reel-to-Reel) 공정에 부적합하여 생산성이 떨어지고 장비가 대형화되고 고가가 되는 단점이 있다. 이하, 플라즈마를 이용한 대기압 하에서의 표면처리 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 사용되는 표면처리 장치의 예를 나타내고 있다. 표면처리 장치는 크게 피처리물(103)을 공급하는 권출 유닛(200), 이를 처리하는 플라즈마 처리 유닛(300), 처리된 피처리물을 회수하는 권취 유닛(400)으로 구성된다. 우선 피처리물(103)을 권출용 릴(201)에 장착한 후 이를 수동으로 권출한 후 플라즈마 처리 유닛(300)을 거쳐 권취용 릴(401)에 장착한다. 이를 위하여 본 피처리물(103) 전단에 소정 길이의 더미(Dummy) 테이프를 부착하는 것이 유용하다. 피처리물(103)의 장착이 완료된 후 플라즈마 처리 유닛(300) 내의 플라즈마 발생기(301)에 플라즈마 발생용 가스(303)를 주입하고 외부전원(304)으로부터 전력을 투입하여 플라즈마를 발생시킨다. 발생된 플라즈마를 외부와 격리하기 위하여 피처리물 입구(321)와 출구(322)를 구비하는 격리부(302)를 둘 수도 있다. 발생된 플라즈마가 안정화 된 후 권출용 릴(201) 및 권취용 릴(401)을 전기적으로 구동하여 피처리물 (103)을 이송시켜 플라즈마와 반응시킨 후 권취용 릴(401)에서 회수한다.
균일한 처리 특성을 확보하기 위하여 플라즈마 발생기(301) 및 격리부(302) 내의 공간을 일정한 상태로 유지하는 것이 바람직하다. 일정시간 동안 플라즈마 발생용 가스(303)를 주입함에 의해 플라즈마 발생기(301) 및 격리부(302) 내에 존재하던 대기를 외부로 퍼징(Purging)할 수 있으며 또한 전력 투입 및 이로 인한 플라즈마 발생 후 일정 시간이 지나도록 하여 플라즈마 발생기(301)의 구성부품(전극, 유전체 등)의 온도가 일정해지도록 하여 안정적인 플라즈마를 유지할 수 있다. 또한 플라즈마는 피처리물(103) 표면의 유기물 및 무기물과 반응하여 반응 생성물을 생성시키는데 이 경우 이러한 반응 생성물이 플라즈마 발생기(301) 및 격리부(302) 내의 공간에 축적되는 경우 플라즈마의 안정성이 떨어지게 되고 또한 피처리물 표면에 재부착되어 오염 및 처리 특성 저하의 원인이 될 수 있으므로 지속적으로 외부로 배출시켜주는 것이 바람직하다. 또한 인체에 유해하거나 주변 장치에 영향을 줄 수 있는 플라즈마 발생용 가스(303)를 이용하거나 플라즈마 또는 반응 생성물이 발생하는 경우 배기 기구(305)를 이용하여 외부로 적절히 배기하여 주는 것이 바람직하다. 이러한 환경 변화에 의한 불균일성 발생 가능성 이외에도 릴투릴(Reel-to-Reel) 방식으로 피처리물(103)을 이송하는 경우 피처리물의 떨림이 발생하여 처리 특성의 불균일화가 발생할 수도 있으므로 구름 혹은 미끄럼 가이드(306) 등을 두어 이러한 떨림을 최소화하는 것도 유용하며 피처리물의 대전 방지를 위하여 격리부(302) 전 후에 이오나이저(307) 등을 설치할 수도 있다.
도 6은 본 발명에 사용되는 플라즈마 발생기(301) 및 처리 방식의 예를 나타내 고 있다. 플라즈마 발생기(301)는 전극(311) 및 유전체(312)로 구성된다. 처리 방식은 플라즈마(313)가 발생되는 영역과 발생된 플라즈마(313)가 피처리물(103)과 반응하는 영역에 따라 내포형 및 분사형 방식으로 나눌 수 있다. 내포형 방식의 경우 플라즈마(313) 발생 영역과 반응 영역이 동일한 방식으로 피처리물(103)과 플라즈마(313)의 반응 면적이 넓고 피처리물 상하면의 동시 처리가 가능하다는 장점이 있으나 피처리물(103)이 플라즈마(313) 발생을 위한 전기장(314) 내부에 위치하게 되므로 피처리물(103) 내의 미세한 도전성 리드에 국부적인 아크나 스트리머 등이 발생하여 손상을 줄 위험성이 있다. 또한 피처리물(103)의 종류에 따라 혹은 반응에 의한 생성물의 누적 등에 의해 플라즈마(313) 발생 양상이 변화할 가능성도 있다. 플라즈마 간격 d는 0.5∼ 30mm 가 적당하며 이보다 작으면 피처리물(103)이 플라즈마 발생기(301)에 접촉할 가능성이 있고 이보다 크면 플라즈마(313)가 불안정해 질 가능성이 있다. 분사형 방식의 경우 플라즈마(313) 발생 영역과 반응 영역이 분리되어 있는 방식으로 발생된 플라즈마(313)가 반응 영역까지 이송이 되어야 하며 플라즈마(313)와 피처리물(103)의 접촉면적이 비교적 좁으나 피처리물(103)이 전기장(314) 외부에 위치하므로 아크나 스트리머 등에 의한 손상을 방지할 수 있으며 또한 필요에 따라 단면 혹은 양면 처리가 가능한 장점이 있다. 또한 플라즈마(313) 발생 및 피처리물(103)과의 반응이 각각 별도의 영역에서 진행되므로 안정적이고도 균일한 플라즈마 발생이 가능하다. 플라즈마 발생기 출구(315)와 피처리물(103) 사이의 간격 a는 0.1∼30mm가 적당하며 이보다 작으면 피처리물(103)이 플라즈마 발생기(301)에 접촉할 가능성이 있고 이보다 크면 처리 효과가 떨어질 수 있다. 분사형 방식에 있어서 피처리물(103) 쪽을 향하여 플라즈마 발생용 가스(303)를 주입시키도록 하여 플라즈마 발생 영역 내의 플라즈마(313)가 효율적으로 피처리물(103) 표면까지 이송될 수 있도록 한다. 분사형의 플라즈마 발생기(301)는 피처리물(313)과 수직으로 배치하는 것이 일반적이나 반응 면적의 증대 등을 위해 경우에 따라 기울여 배치하게 할 수도 있다. 플라즈마(313) 발생을 위한 전극(311) 및 유전체(312)의 배치는 도 7과 같이 다양하게 구성할 수 있으나 여기에 국한되는 것은 아니다. 발생되는 플라즈마(313)의 폭은 105mm 이상이 적합하며 이는 상용의 테이프캐리어패키지, 칩온플렉스의 폭이 35, 48, 70, 96, 105mm 이므로 하나의 플라즈마 발생기(301)로 여러 종류의 처리가 가능하기 때문이다.
플라즈마 발생용 가스(303)로는 질소, 헬륨, 아르곤, 산소, 수소, 암모니아, 공기 및 불소, 염소 등의 할로겐족 원소를 포함하는 가스(예, CF4, C2F6, C3F8, CHF3, SF6, NF3, CCl4, F2, Cl2 등)를 단독 혹은 병용하여 이용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 질소, 헬륨, 아르곤 등 대기압 하에서 플라즈마를 용이하게 발생시킬 수 있는 가스에 산소, 수소, 공기, 암모니아, 할로겐족 원소를 포함하는 가스 등 플라즈마 발생시에 화학적으로 높은 반응성을 나타내게 되는 가스를 혼합하여 이용한다. 발생된 플라즈마는 피처리물 상의 유/무기물과 반응하여 기상화합물로 변환시켜 날려버리거나(Cleaning, Ashing, Etching) 피처리물의 표면과 반응하여 개질(Modification)시키는 작용을 한다. 산소를 이용하는 경우 처리 직후의 표면에너지는 높으나 시간이 경과함에 따라 표면 상태가 점점 회복(Recovery)되어 조건에 따라 수 시간 혹은 수 일 이내에 처리 효과가 미미해 지는 경우가 있다. 반면 불소, 염소 등의 할로겐족 원소를 포함하는 가스를 이용하는 경우에는 최대 60일이 경과한 후에도 처리 효과가 지속된다. 테이프캐리어패키지와 칩온플렉스에 있어 기판제조와 모듈제조 공정은 각각 별도의 업체에서 진행되는 것이 일반적인데 이러한 경우 기판제조 및 모듈제조 공정 사이에는 짧게는 수일에서 길게는 수개월의 간격이 생기게 된다. 기판제조 업체에서 플라즈마 처리 공정을 도입하는 경우에는 최종 검사 바로 전에 실시하는 것이 바람직하며 처리 효과의 지속을 위하여 불소, 염소 등의 할로겐족 원소를 포함하는 가스를 이용하는 것이 바람직하다. 모듈제조 업체에서 플라즈마 처리 공정을 도입하는 경우에는 드라이버 IC 접합 전, 혹은 수 지 밀봉 직전에 플라즈마 표면처리를 실시하는 것이 바람직하며 이로 인하여 처리 효과의 지속 시간이 길지 않아도 되는 경우 산소 및 공기 등의 가스를 이용할 수도 있다. 플라즈마 발생용 가스로 할로겐족 원소를 포함하는 가스를 이용하는 경우 이로부터 발생되는 플라즈마나 이러한 플라즈마와 피처리물과 반응에 의하여 생성되는 반응 생성물이 부식성이 강하므로 플라즈마 발생기(301)나 격리부(302) 내에서 이들과 접촉할 수 있는 부분의 재질은 테플론 등 불소수지 계열의 폴리머나 알루미나 등 세라믹을 벌크 물질로 이용하거나 코팅의 방식으로 이용하는 것이 바람직하다. 도 8은 플라즈마 처리가 적용된 테이프캐리어패키지의 제조공정도이며 칩온플렉스 및 기타의 테이프형 반도체 장치에도 유사하게 적용될 수 있다. 각각의 플라즈마 처리 공정은 별도로, 혹은 병용하여 이용할 수 있다.
<실시예1>
솔더레지스트의 경화 공정 후의 테이프캐리어패키지를 대기압 플라즈마를 이용하여 처리하였다. 도 6의 (b)형의 분사형 플라즈마 발생기를 이용하였으며 질소와 NF3를 혼합하여 이용하였다. 플라즈마 발생기의 처리폭은 120mm이다. 질소 50lpm, NF3 100∼500sccm을 각각 질량유량조절기를 이용하여 플라즈마 발생기로 주입하였으며 주파수 40kHz의 펄스형 전원을 이용하여 플라즈마를 발생시켰다. 플라즈마 발생기의 출구와 테이프캐리어패키지 간의 간격은 2mm 이고 테이프캐리어패키지의 이송속도는 100mm/s 이다. 미처리 샘플과 처리 후 8일이 경과한 후의 3종류의 샘플을 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)로 분석한 결과가 표 1이다. 분석 지점 은 폴리이미드계의 솔더레지스트가 도포된 슬릿과 디바이스홀 사이의 폴리이미드 면이다. 비교를 위하여 상용의 폴리이미드 제품인 캡톤(KaptonTM)에 대한 분석 결과도 첨부하였다.
표 1.
C 1s O 1s N 1s F 1s Si 2p Sn 3d5 Cu 2p3 F/Si
캡톤* 76.310 17.450 5.730
테이프 캐리어 패키지 미처리 68.929 20.098 4.108 2.454 3.713 0.699 0 0.661
NF3 100 56.009 18.368 4.518 18.026 2.525 0.495 0.059 7.139
NF3 300 54.039 18.239 4.412 21.334 1.181 0.718 0.077 18.064
NF3 500 53.986 17.017 5.160 21.164 2.044 0.548 0.081 10.354
* Handbook of Monochromatic XPS Spectra, John Wiley & Sons,, 2000.
캡톤과 테이프캐리어패키지 표면의 성분 원소 상의 가장 큰 차이점은 불소와 실리콘이다. 여러 제조 공정, 특히 솔더레지스트의 도포 및 경화 공정에 의해 이러한 원소들이 부착하게 된 것으로 예상된다. 솔더레지스트가 도포된 슬릿과 내측리드가 있는 디바이스 홀과의 간격이 매우 협소하여 XPS 시험 결과 내측리드 도금 성분인 주석도 검출이 됨을 알 수 있다. 플라즈마로 처리한 경우 내측리드의 주성분인 구리도 검출되고 있는데 이는 구리와 주석이 이중금속 합금의 형태로 존재할 수 있고 또한 분석에 이용되는 X선의 침투깊이가 있기 때문이며 플라즈마에 처리에 의해 주석이 일부 에칭되거나 구리의 확산에 기인한 것으로 예상된다. 처리 전후 에 있어 가장 많은 변화를 나타내는 표면의 원소 역시 불소와 실리콘이다. 표면 에너지 저감의 원인으로 예상되는 실리콘의 경우 처리 후에 상당히 감소함을 알 수 있는데 이는 플라즈마 내의 불소 계열의 활성종과 반응하여 기상의 반응생성물(예, SiF4 등)로 변환되어 제거되었기 때문으로 예상된다. 불소는 이외에도 표면에 잔류하여 개질의 역할도 함을 알 수 있다.
Arcotec Gmbh 사의 표면 에너지 측정용 펜(38dyne/cm)을 이용하여 표면에너지를 측정하였다. 시험 방법으로는 폴리이미드계 솔더레지스트가 도포된 면과 폴리이미드 면을 동시에 에너지 측정용 펜으로 그어 솔더레지스트가 도포된 경계면으로부터 액이 어느 정도까지 밀려나오는가와 솔더레지스트 면 자체에 있어서의 액의 도포성을 판단하였다.
표 2.
솔더레지스트 경계면으로부터 액의 이격거리 솔더레지스트면에서의 액뭉침
미처리 1-2mm 액 뭉침
처리후 즉시 0 액 뭉침 없음
처리후 5일 0 액 뭉침 없음
처리후 10일 0 약간의 액 뭉침
처리후 30일 40-50??m 액 뭉침
상기의 결과로부터 처리 전에는 솔더레지스트의 경화 공정시 발생한 흄에 의해 솔더레지스트 면 자체뿐만 아니라 주변까지 표면에너지가 저감되어 있음을 알 수 있다. 처리 직후에는 솔더레지스트 면에서의 액 뭉침이나 경계면으로부터의 이격이 발생하지 않는 것으로부터 솔더레지스트 면과 주변부의 표면에너지가 38dyne/cm이상이 됨을 확인할 수 있다. 처리 후 5일이 경과하여도 처리 특성은 처리 직후와 차이가 나지 않았다. 처리 10일이 경과한 후 솔더레지스트면에서는 약간의 액뭉침이 발생하였으나 폴리이미드 면에 있어서는 솔더레지트와의 경계면 상에서 여전히 이격되지 않고 있다. 처리 30일이 경과한 경우에는 미세하게나마 경계면으로부터 이격이 발생하기 시작하여 표면에너지가 조금씩 낮아지고 있음을 확인할 수 있다. 이러한 경우에도 실제 수지 밀봉 공정에서는 불량이 발생하지 않는다. 모든 실험에서 도금 부위의 변색 등 부수적인 불량도 발생하지 않음을 확인하였다.
<실시예2>
칩온플렉스를 대기압 플라즈마를 이용하여 처리하였다. 분사형 플라즈마 발생기를 이용하였으며 질소와 NF3를 혼합하여 반응가스로 이용하였다. 질소 50lpm, NF3 300sccm을 각각 질량유량조절기를 이용하여 플라즈마 발생기로 주입하였으며 주파수 40kHz의 펄스형 전원을 이용하여 플라즈마를 발생시켰다. 분사형 플라즈마 발생기의 출구로부터 2mm 가량 떨어진 부위에 칩온플렉스를 초당 100mm의 속도로 진행시키며 처리하였다. Arcotec Gmbh 사의 측정용 펜을 이용하여 폴리이미드 면의 표면에너지를 측정한 결과 플라즈마 처리 전에는 표면에너지가 30dyne/cm(표면에너지 측정용 펜의 하한값) 이하였으나 플라즈마 처리 후에는 44dyne/cm(표면에너지 측정용 펜의 하한값) 이상이었으며 1달 이후에도 이러한 표면에너지는 계속 유지됨을 확인하였다. 실제 잉크 마킹 시험에서도 처리 전에는 잉크의 뭉침이 심하여 육안으로 라벨을 확인하기 어려웠으나 처리 후에는 선명하게 확인되었다. 모든 실험에서 도금 부위의 변색 등 부수적인 불량도 발생하지 않음을 확인하였다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 테이프형 반도체 장치를 대기압 분위기에서 플라즈마를 이용하여 처리하므로 수지 밀봉성 및 마킹 잉크의 인쇄성이 매우 우수하고 처리 효과의 지속 시간도 매우 길며 또한 종래의 처리 방식에 비하여 처리 속도 증대 및 생산성 향상, 공정 관리 간소화, 장비 소형화 등에 있어 많은 장점을 확보할 수 있다.

Claims (15)

  1. 테이프형 반도체 장치의 표면을 대기압 분위기 하에서 처리하는 방법에 있어서,
    플라즈마 발생 영역 내로 플라즈마 발생용 가스를 주입하는 단계와;
    상기 주입된 플라즈마 발생용 가스에 전력을 공급하여 플라즈마를 발생시키는 단계와;
    상기 발생된 플라즈마를 플라즈마 반응 영역에 제공하는 단계와;
    상기 테이프형 반도체 장치를 상기 플라즈마 반응 영역으로 제공하는 단계를;
    포함하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 테이프형 반도체 장치는 테이프캐리어패키지인, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 테이프형 반도체 장치는 칩온플렉스인, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법은 솔더레지스트 경화 공정 이후에 실시되는 것을 특징으로 하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 영역과 상기 플라즈마 반응 영역은 서로 분리된 별도의 영역인 것을 특징으로 하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 플라즈마 반응 영역은 상기 플라즈마 발생 영역의 출구 쪽에 위치하며 상기 플라즈마 반응 영역에 위치되는 상기 테이프형 반도체 장치의 표면과 상기 플라즈마 발생 영역의 출구와의 간격(a)은 0.1 내지 30mm인 것을 특징으로 하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 영역과 상기 플라즈마 반응 영역은 동일한 영역인 것을 특징으로 하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 영역 내 플라즈마의 간격(d)은 0.5 내지 30mm인 것을 특징으로 하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  9. 제1항내지 제8항중 어느 한항에 있어서, 상기 플라즈마 발생용 가스는 질소, 헬륨, 아르곤, 산소, 수소, 공기, 암모니아와 할로겐족 원소를 포함하는 가스 중 적어도 하나 이상의 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 플라즈마 발생용 가스는 질소, 헬륨, 아르곤, 공기 중 적어도 하나 이상의 가스와 산소, 수소, 공기, 암모니아와 할로겐족 원소를 포함하는 가스 중 적어도 하나 이상의 가스를 혼합하여 이용하는 것을 특징으로 하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한항에 있어서, 상기 테이프형 반도체 장치를 상기 플라즈마 반응 영역으로 제공하는 단계는 상기 테이프형 반도체 장치를 권출부와 권취부에 장착하여 제공하는 단계를 더 포함여, 릴투릴(Reel-to-Reel) 방식으로 상기 테이프형 반도체 장치를 상기 플라즈마 반응영역으로 제공하는 것을 특징으로 하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 테이프형 반도체 장치의 떨림을 방지할 수 있는 기구가 상기 플라즈마 반응 영역 내에 제공되는 것을 특징으로 하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 떨림을 방지할 수 있는 기구는 롤링 혹은 슬라이딩 가이드인 것을 특징으로 하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  14. 제1항내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 영역과 상기 플라즈마 반응 영역에서 상기 플라즈마 발생용 가스와, 상기 가스에 의해 발생되는 플라즈마와, 상기 플라즈마와 피처리물의 반응에 의해 생성되는 반응 생성물을 외부로 배출시켜주는 배출 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 테이프형 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
  15. 제1항내지 제8항 중 어느 한항에 있어서, 상기 플라즈마 발생 영역과 상기 플라즈마 반응 영역에서 상기 플라즈마 발생용 가스와, 상기 가스에 의해 발생되는 플라즈마와, 상기 플라즈마와 피처리물의 반응에 의해 생성되는 반응 생성물과 접촉되는 부위에는 불소수지계열의 폴리머와 세라믹 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 부식방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 장치의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법.
KR1020050021454A 2005-03-15 2005-03-15 플라즈마를 이용한 테이프형 반도체 장치의 표면처리방법 KR100636345B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050021454A KR100636345B1 (ko) 2005-03-15 2005-03-15 플라즈마를 이용한 테이프형 반도체 장치의 표면처리방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050021454A KR100636345B1 (ko) 2005-03-15 2005-03-15 플라즈마를 이용한 테이프형 반도체 장치의 표면처리방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060099911A true KR20060099911A (ko) 2006-09-20
KR100636345B1 KR100636345B1 (ko) 2006-10-18

Family

ID=37630994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050021454A KR100636345B1 (ko) 2005-03-15 2005-03-15 플라즈마를 이용한 테이프형 반도체 장치의 표면처리방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100636345B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105499069A (zh) * 2014-10-10 2016-04-20 住友重机械工业株式会社 膜形成装置及膜形成方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105499069A (zh) * 2014-10-10 2016-04-20 住友重机械工业株式会社 膜形成装置及膜形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100636345B1 (ko) 2006-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220102287A1 (en) Electronic component package including stacked shield layers
US7830667B2 (en) Flexible wiring substrate and method for producing the same
CN1247322C (zh) 零件安装装置以及零件的安装方法
KR100791557B1 (ko) 플라스틱-금속박막 필름 및 그 제조방법
KR19990045115A (ko) 금속 표면의 리플로우 솔더링 장치 및 방법
KR100636345B1 (ko) 플라즈마를 이용한 테이프형 반도체 장치의 표면처리방법
JP2007081214A (ja) プリント配線基板の製造方法
KR101255958B1 (ko) 회로기판의 제조방법
JP4702157B2 (ja) Ｉｃ部品実装方法とダイボンディング装置
US7067423B2 (en) Electroless plating apparatus, semiconductor wafer having bumps, semiconductor chip having bumps, methods of manufacturing the semiconductor wafer and the semiconductor chip, semiconductor device, circuit board, and electronic equipment
JP3922003B2 (ja) フラットパネルディスプレイ用パネルへの回路体の接合方法
US20090162566A1 (en) Method for the selective coating of a surface with liquid
EP1043766A1 (en) Bump forming method, soldering preprocessing method, soldering method, soldering preprocessing apparatus and soldering apparatus
US20090272721A1 (en) Athmosphere-Controlled Bonding Apparatus, Bonding Method, and Electronic Device
JP4067507B2 (ja) 半導体モジュールおよびその製造方法
KR100666806B1 (ko) 액 처리 장치
TWI295313B (en) Surface treatment method of wiring board and manufacturing method for electric device
JP5645053B2 (ja) 金属銅膜の製造方法及び金属銅パターン
KR20060059547A (ko) 대기압 플라즈마를 이용한 인쇄회로기판의 표면처리 방법및 플라즈마 형성장치
JP2008041355A (ja) プラズマ表面処理装置及び表面処理方法
JP4363011B2 (ja) 基板表面処理方法及び装置
JP2006278524A (ja) プリント配線基板およびその製造方法
CN1429062A (zh) 印刷电路板的制造方法以及制造装置
JP2003328126A (ja) パターニング方法及び製膜装置
JP2005123373A (ja) 基板搬送用トレイ、基板搬送装置および電子部品実装装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121012

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130927

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140930

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151027

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee