JP5874051B2 - Manufacturing method of semiconductor light emitting device and cleaning method using plasma - Google Patents

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Description

本発明は、半導体発光素子の電極表面等に付着する、シリコーンを含むダイボンディングペーストに由来するオルガノポリシロキサン等の汚染物を効果的に除去できるプラズマ処理工程を有する半導体発光装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a plasma processing step capable of effectively removing contaminants such as organopolysiloxane derived from a die bonding paste containing silicone that adheres to the electrode surface of a semiconductor light emitting element.

従来、半導体発光装置の製造においては、半導体発光素子をダイボンディングペーストにより実装基板上に固定し、ダイボンディングペーストを熱硬化させた後、半導体発光素子の表面に設けられた電極を、実装基板上の電極回路に接続する。半導体発光素子の表面に設けられた電極を実装基板上の電極回路に接続する方法としては、例えば、電極と電極回路とを金線などの金属細線で接続するワイヤボンディングが広く用いられている。   Conventionally, in the manufacture of a semiconductor light emitting device, a semiconductor light emitting element is fixed on a mounting substrate with a die bonding paste, the die bonding paste is thermally cured, and an electrode provided on the surface of the semiconductor light emitting element is then mounted on the mounting substrate. Connect to the electrode circuit. As a method of connecting the electrode provided on the surface of the semiconductor light emitting element to the electrode circuit on the mounting substrate, for example, wire bonding in which the electrode and the electrode circuit are connected by a thin metal wire such as a gold wire is widely used.

半導体発光装置の発光効率を向上させるためには、高い放熱性が求められる。従来、ダイボンディングペーストとしては、エポキシ樹脂を主成分とするエポキシダイボンディングペーストが広く用いられていた。しかし、近年、放熱性改善の要求から、エポキシダイボンディングペーストよりも放熱性に優れるシリコーンダイボンディングペーストの使用が主流になっている。   In order to improve the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device, high heat dissipation is required. Conventionally, as a die bonding paste, an epoxy die bonding paste mainly composed of an epoxy resin has been widely used. However, in recent years, the use of silicone die bonding paste, which has better heat dissipation than epoxy die bonding paste, has become the mainstream due to demands for improving heat dissipation.

シリコーンダイボンディングペーストは放熱性に優れているが、次のような技術的課題を有するという側面がある。すなわち、シリコーンダイボンディングペーストを硬化させる際に加熱した時、シリコーン樹脂の一部またはその分解物が気化して、半導体発光素子の電極の表面や実装基板上の電極回路の表面に付着して、オルガノポリシロキサン等の汚染物を生成する。このような汚染物は、電極間をワイヤボンディングにより接続する際に、接続強度を低下させたり、また、電気抵抗になったりすることから、除去されることが好ましい。   Silicone die bonding paste is excellent in heat dissipation, but has the following technical problem. That is, when heated when curing the silicone die bonding paste, a part of the silicone resin or a decomposition product thereof is vaporized and adheres to the surface of the electrode of the semiconductor light emitting element and the surface of the electrode circuit on the mounting substrate, Generates contaminants such as organopolysiloxanes. Such contaminants are preferably removed because the connection strength is reduced and the electrical resistance is reduced when the electrodes are connected by wire bonding.

ところで、半導体発光素子の電極の表面には、電極に含有される金属の酸化物膜が形成されている。このような金属酸化物膜は、金属細線を用いたワイヤボンディングによる接続強度を低下させることが知られている。そこで、特許文献１は、このような金属酸化物膜を除去するために、ワイヤボンディングを行う前に、電極表面をアルゴンプラズマで処理することを提案している。これにより、電極表面に形成された金属酸化物膜を除去することが可能である。   Incidentally, a metal oxide film contained in the electrode is formed on the surface of the electrode of the semiconductor light emitting device. Such a metal oxide film is known to reduce connection strength by wire bonding using a thin metal wire. Therefore, Patent Document 1 proposes to treat the electrode surface with argon plasma before wire bonding in order to remove such a metal oxide film. Thereby, the metal oxide film formed on the electrode surface can be removed.

また、従来、基材の表面に撥水性や潤滑性を付与する目的で、意図的にオルガノポリシロキサンの膜を形成させる技術が広く知られている。このような膜は、例えば、成膜装置のチャンバ内に基材を収容し、ガス導入管からオルガノシロキサンの単量体をチャンバ内に導入した後、プラズマ化し、基材の表面に付着させる等の方法により形成される。このような方法においては、基材の表面だけではなく、チャンバ内にもオルガノポリシロキサンの膜が形成され、チャンバを汚染するという問題がある。そこで、チャンバを汚染したオルガノポリシロキサンの膜を除去する方法として、特許文献２は、チャンバ内に付着したオルガノポリシロキサン膜を、酸素のプラズマで酸化させた後、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｃ4Ｆ8等のフッ素系ガスをチャンバ内に導入し、フッ素系ガスをプラズマ化することを提案している。これにより、予め酸化されたオルガノポリシロキサンが効率よく除去される。 Conventionally, a technique for intentionally forming an organopolysiloxane film for the purpose of imparting water repellency and lubricity to the surface of a substrate has been widely known. Such a film is, for example, accommodated in a chamber of a film forming apparatus, and after introducing an organosiloxane monomer into the chamber from a gas introduction tube, it is turned into plasma and adhered to the surface of the substrate. It is formed by the method. In such a method, there is a problem that an organopolysiloxane film is formed not only on the surface of the substrate but also in the chamber, thereby contaminating the chamber. Therefore, as a method of removing the organopolysiloxane film contaminating the chamber, Patent Document 2 discloses that after oxidizing the organopolysiloxane film deposited in the chamber with oxygen plasma, CF 4 , C 2 F 6 , It has been proposed that a fluorine-based gas such as C 4 F 8 is introduced into the chamber to turn the fluorine-based gas into plasma. Thereby, the pre-oxidized organopolysiloxane is efficiently removed.

特開平１１−２０４８２８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-204828 特開２００５−２７２９０２号公報JP 2005-272902 A

特許文献１が提案するように、電極表面をアルゴンプラズマで処理する方法によって、電極に付着したダイボンディングペーストに由来するオルガノポリシロキサンは除去され得る。しかし、アルゴンプラズマによる処理は、プラズマ化により発生するイオン等を電極表面に衝突させる物理的なエッチング処理である。そのため、低いプラズマパワーで処理した場合には、オルガノポリシロキサンが、より蒸気圧の低い分子に分解するため、汚染物を除去しにくくなる。一方、高いプラズマパワーで処理した場合には、例えば、電極を形成する金属までエッチングされ、その金属が実装基板や半導体発光素子に付着してしまうという問題がある。   As proposed in Patent Document 1, organopolysiloxane derived from a die bonding paste attached to an electrode can be removed by a method of treating the electrode surface with argon plasma. However, the treatment with argon plasma is a physical etching treatment in which ions and the like generated by plasma formation collide with the electrode surface. For this reason, when the treatment is performed with a low plasma power, the organopolysiloxane is decomposed into molecules having a lower vapor pressure, so that it is difficult to remove contaminants. On the other hand, when processing is performed with high plasma power, for example, the metal that forms the electrode is etched, and the metal adheres to the mounting substrate and the semiconductor light emitting element.

半導体発光装置の性能向上の一つの目標は、より高い輝度を得ることである。そのために、実装基板の表面は、半導体発光素子からの出射光をより多く外部に取り出せるように、高反射性を有するように設計されている。このような場合において、電極を形成する金属がエッチングされ、高反射性を持たせた実装基板の表面に付着すると、その反射性が低下して、光取出し効率が低下してしまう。従って、電極表面をアルゴンプラズマで処理する場合には、通常、低いプラズマパワーで処理することになる。しかし、その場合には、電極表面のオルガノポリシロキサンが蒸気圧の低い分子に分解されるため、充分に除去することが困難になる。   One goal of improving the performance of semiconductor light emitting devices is to obtain higher brightness. Therefore, the surface of the mounting substrate is designed to have high reflectivity so that more emitted light from the semiconductor light emitting element can be extracted to the outside. In such a case, if the metal forming the electrode is etched and adheres to the surface of the mounting substrate having high reflectivity, the reflectivity is lowered and the light extraction efficiency is lowered. Therefore, when the electrode surface is treated with argon plasma, it is usually treated with a low plasma power. However, in that case, the organopolysiloxane on the electrode surface is decomposed into molecules having a low vapor pressure, making it difficult to remove them sufficiently.

また、特許文献２が開示するように、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｃ4Ｆ8等のフッ素系ガスをプラズマ化した雰囲気でも、オルガノポリシロキサンは除去され得る。しかし、フッ素系ガスのプラズマは、化学的なエッチング処理であり、物理的な衝突エネルギーが小さいため、オルガノポリシロキサンの分解生成物としてケイ素酸化物が析出しやすいという問題がある。また、フッ素系ガスに由来して、フッ素を含有する汚染物が製品に残留する場合があり、製品の信頼性が低下する懸念がある。さらに、予め酸素プラズマでの処理が必要となるが、酸素プラズマは電極等を酸化させるため、半導体発光装置の製造工程では使用できない。 Further, as disclosed in Patent Document 2, organopolysiloxane can be removed even in an atmosphere in which a fluorine-based gas such as CF 4 , C 2 F 6 , or C 4 F 8 is converted into plasma. However, the fluorine-based gas plasma is a chemical etching process and has a low physical collision energy, and thus has a problem that silicon oxide is likely to be deposited as a decomposition product of organopolysiloxane. In addition, contaminants containing fluorine may remain in the product due to the fluorine-based gas, which may reduce the reliability of the product. Furthermore, treatment with oxygen plasma is required in advance, but oxygen plasma oxidizes electrodes and the like and cannot be used in the manufacturing process of a semiconductor light emitting device.

上記状況に鑑み、本発明は、半導体発光装置の製造において、電極に付着したダイボンディングペーストに由来するオルガノポリシロキサン等の汚染物を効果的に除去する方法を提供することを目的とする。   In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a method for effectively removing contaminants such as organopolysiloxane derived from a die bonding paste attached to an electrode in the manufacture of a semiconductor light emitting device.

本発明の一局面は、少なくとも一つの電極を表面に有する半導体発光素子を、シリコーンを含むダイボンディングペーストにより、表面に少なくとも一つの電極回路を備えるマウント基板上に固定する工程と、前記半導体発光素子を実装したマウント基板を加熱することにより、前記ダイボンディングペーストを硬化させる工程と、前記ダイボンディングペーストを硬化させた後、前記半導体発光素子を固定したマウント基板を、アルゴンおよびフルオロカーボンを含む混合ガスのプラズマによってクリーニングするプラズマ処理を行う工程と、前記プラズマ処理後、前記少なくとも一つの電極と前記電極回路とをワイヤボンディングにより接続する工程と、を備え、前記混合ガスにおけるアルゴンに対するフルオロカーボンの流量比が、１０〜４０％であり、前記ダイボンディングペーストを硬化させる際に前記電極および前記電極回路の表面に形成されたオルガノシロキサンを含む汚染物を、前記プラズマ処理によって除去する半導体発光装置の製造方法に関する。 One aspect of the present invention is a step of fixing a semiconductor light emitting device having at least one electrode on the surface with a die bonding paste containing silicone on a mount substrate having at least one electrode circuit on the surface; The step of curing the die bonding paste by heating the mount substrate mounted with the substrate, and the mount substrate on which the semiconductor light emitting element is fixed after the die bonding paste is cured, are mixed with a mixed gas containing argon and fluorocarbon. A step of performing a plasma treatment for cleaning by plasma, and a step of connecting the at least one electrode and the electrode circuit by wire bonding after the plasma treatment, wherein a flow ratio of fluorocarbon to argon in the mixed gas is: 1 Was 40%, the contaminants including the electrode and the organosiloxane formed on the surface of the electrode circuit when curing the die bonding paste, a method of manufacturing a semiconductor light emitting device you removed by the plasma treatment.

本発明の別の局面は、シリコーンを含むダイボンディングペーストに由来するオルガノシロキサンが付着した電極を具備する基材に、アルゴンおよびフルオロカーボンを含むとともにアルゴンに対するフルオロカーボンの流量比が１０〜４０％である混合ガスのプラズマ中のイオンを衝突させるとともに、前記プラズマ中のラジカルを前記オルガノシロキサン由来の物質と反応させることにより、前記オルガノシロキサンの少なくとも一部を前記基材から除去する、プラズマを利用したクリーニング方法に関する。
Another aspect of the present invention is a mixture comprising argon and fluorocarbon and a flow ratio of fluorocarbon to argon of 10 to 40% in a substrate having an electrode to which organosiloxane derived from a die bonding paste containing silicone is attached. A cleaning method using plasma, wherein ions in gas plasma are collided and at least a part of the organosiloxane is removed from the substrate by reacting radicals in the plasma with a substance derived from the organosiloxane. About.

本発明の製造方法によれば、アルゴンプラズマ処理を行う場合のように電極がエッチングされることを抑制できるため、オルガノポリシロキサン等の汚染物を選択的に除去することができる。その結果、アルゴンプラズマで処理したときのようにマウント基板の表面を汚染することが無く、半導体発光素子の電極表面に付着した汚染物を効果的に除去することができる。また、フルオロカーボンから生成されるラジカルの化学反応と、アルゴンイオンの衝突による物理的エッチングとの相乗作用により、低いプラズマパワー条件でも、汚染物を効率良く除去することができる。   According to the production method of the present invention, it is possible to suppress the etching of the electrode as in the case of performing argon plasma treatment, and therefore, contaminants such as organopolysiloxane can be selectively removed. As a result, the surface of the mounting substrate is not contaminated as when treated with argon plasma, and contaminants attached to the electrode surface of the semiconductor light emitting device can be effectively removed. Further, due to the synergistic effect of the chemical reaction of radicals generated from fluorocarbon and physical etching by collision of argon ions, contaminants can be efficiently removed even under low plasma power conditions.

本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の製造方法の各工程を説明する模式説明図である。It is a schematic explanatory drawing explaining each process of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting device concerning one Embodiment of this invention. プラズマ処理を実施するためのプラズマクリーニング装置の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the plasma cleaning apparatus for implementing a plasma processing. ＣＦ4ガスとＡｒガスとの流量比と、Ａｕまたはフォトレジスト（Photo Resist）樹脂に対するエッチングレートとの関係を示すグラフである。And the flow rate ratio of CF 4 gas and Ar gas, which is a graph showing the relationship between the etching rate for Au or photoresist (Photo Resist) resin. 本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の上面図である。1 is a top view of a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の効果を確認するための模擬的試験で用いる試料の作製工程を示す図である。It is a figure which shows the preparation process of the sample used in the simulation test for confirming the effect of this invention. シェア強度評価で用いるバンプを形成した試料の断面図である。It is sectional drawing of the sample which formed the bump used by shear strength evaluation. 模擬的試験で製造されたサンプルの電極表面の元素分析の結果を示すグラフある。It is a graph which shows the result of the elemental analysis of the electrode surface of the sample manufactured by the mock test. 模擬的試験で製造されたサンプルのボンディングワイヤのシェア強度の結果を示すグラフある。It is a graph which shows the result of the shear strength of the bonding wire of the sample manufactured by the mock test.

本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の半導体発光装置１０の製造方法においては、図１（ａ）に示すように、はじめに、素子電極１ａ，１ｂを表面に有する半導体発光素子２を、シリコーンを含むダイボンディングペースト３により、マウント基板６の表面に固定する。マウント基板６の表面は、半導体発光素子２が配置される実装領域５ａと、電極回路とを備えている。電極回路は、互いに絶縁された基板電極４ａ，４ｂを具備し、これらは素子電極１ａ，１ｂとそれぞれ接続される。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the method for manufacturing the semiconductor light emitting device 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 1A, first, the semiconductor light emitting element 2 having the element electrodes 1a and 1b on the surface is bonded to the die bonding paste 3 containing silicone. Fix to the surface of the mount substrate 6. The surface of the mount substrate 6 includes a mounting region 5a where the semiconductor light emitting element 2 is disposed and an electrode circuit. The electrode circuit includes substrate electrodes 4a and 4b that are insulated from each other, and these are connected to the device electrodes 1a and 1b, respectively.

半導体発光素子２の種類は、特に限定されないが、具体的には、例えば、可視光、赤外光等の波長領域の光を発する半導体発光素子が特に限定なく用いられる。これらは、例えばＧａＮなどの半導体材料から作製することができる。   The type of the semiconductor light emitting element 2 is not particularly limited, but specifically, for example, a semiconductor light emitting element that emits light in a wavelength region such as visible light and infrared light is used without particular limitation. These can be made from a semiconductor material such as GaN, for example.

電極回路を備えるマウント基板は、リードフレーム４と樹脂成型によって形成された樹脂部５から構成されている。リードフレーム４は基板電極４ａ，４ｂとなる部材である。樹脂部５はリードフレーム４を上下に挟むように形成されており、その上部には実装領域５ａに固定された半導体発光素子２を取り囲むように形成された反射面（reflector）５ｂを備える。この反射面の表面には銀メッキが施されている。従って、半導体発光素子２から出射した光は基板電極４ａ，４ｂ表面と反射面５ｂとによって上方へ反射される。   The mount substrate provided with the electrode circuit is composed of a lead frame 4 and a resin portion 5 formed by resin molding. The lead frame 4 is a member that becomes the substrate electrodes 4a and 4b. The resin portion 5 is formed so as to sandwich the lead frame 4 vertically, and includes a reflection surface 5b formed on the upper portion thereof so as to surround the semiconductor light emitting element 2 fixed to the mounting region 5a. The surface of the reflecting surface is silver plated. Therefore, the light emitted from the semiconductor light emitting element 2 is reflected upward by the surface of the substrate electrodes 4a and 4b and the reflection surface 5b.

マウント基板の構造としては、上記のような金属製のリードフレームと樹脂部を主体とするものに限定されず、プリプレグと銅箔との積層板や、窒化アルミニウム基板のようなセラミクス基板等を用いることができる。また、反射面５ｂとしては、特に限定されないが、光沢のある金属メッキ以外にポリフェニルフタルアミド（ＰＰＡ）等の白色樹脂の表面をそのまま反射面として利用する構造でもよい。   The structure of the mounting substrate is not limited to the above-described metal lead frame and resin portion, but a laminated plate of prepreg and copper foil, a ceramic substrate such as an aluminum nitride substrate, or the like is used. be able to. The reflective surface 5b is not particularly limited, but may have a structure in which the surface of a white resin such as polyphenylphthalamide (PPA) is used as it is as a reflective surface in addition to the glossy metal plating.

電極回路としての基板電極４ａ，４ｂを形成する金属としては、光沢のある銀または銀を主成分とする銀合金が好ましく用いられる。電極回路は、基板電極４ａと４ｂとを絶縁する領域を除き、反射面で囲まれた領域の全体に形成することが高輝度を得る観点から好ましい。さらに高輝度を得る観点から、基板電極４ａと４ｂの表面に銀メッキを施すことが好ましい。   As the metal forming the substrate electrodes 4a and 4b as the electrode circuit, glossy silver or a silver alloy containing silver as a main component is preferably used. The electrode circuit is preferably formed over the entire region surrounded by the reflective surface except for the region that insulates the substrate electrodes 4a and 4b from the viewpoint of obtaining high luminance. Further, from the viewpoint of obtaining high brightness, it is preferable to perform silver plating on the surfaces of the substrate electrodes 4a and 4b.

本実施形態においては、例えば、図1（ａ）に示すように、マウント基板６の所定の位置に、シリコーンを含むダイボンディングペースト３を塗布した後、半導体発光素子２を固定する。ダイボンディングペースト３は、例えば、ディスペンサーを用いて、マウント基板の所定の実装位置に塗布される。   In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 1A, after applying a die bonding paste 3 containing silicone to a predetermined position of the mount substrate 6, the semiconductor light emitting element 2 is fixed. The die bonding paste 3 is applied to a predetermined mounting position of the mount substrate using, for example, a dispenser.

シリコーンを含むダイボンディングペーストとしては、シリコーンを含む熱硬化性のダイボンディングペーストであれば、特に限定なく用いることができる。シリコーンとは、ポリシロキサン構造を有し、かつ有機基を含むポリマーの総称である。このようなダイボンディングペーストは、例えば、東レ・ダウコーニング（株）や信越化学工業（株）から販売されており、商業的に入手可能である。   As the die bonding paste containing silicone, any thermosetting die bonding paste containing silicone can be used without any particular limitation. Silicone is a general term for polymers having a polysiloxane structure and containing organic groups. Such die bonding pastes are sold by, for example, Toray Dow Corning Co., Ltd. and Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and are commercially available.

次に、半導体発光素子２が固定されたマウント基板６を加熱することにより、ダイボンディングペースト３を硬化させる。加熱温度は、ダイボンディングペーストの種類により適切に選択されるが、具体的には、例えば１５０〜１６０℃程度であることが好ましい。加熱手段は特に限定されないが、例えば、バッチ式もしくはインライン式のキュア装置が用いられる。このとき、電極回路等が酸化されないように、加熱の雰囲気には、窒素、アルゴンなどの不活性ガスが導入される。電極回路が銀や銀合金を具備する場合、これが酸化されると黒色に変化するため、半導体発光装置の発光効率が低下してしまう。   Next, the die bonding paste 3 is cured by heating the mount substrate 6 to which the semiconductor light emitting element 2 is fixed. The heating temperature is appropriately selected depending on the type of the die bonding paste, and specifically, it is preferably about 150 to 160 ° C., for example. Although a heating means is not specifically limited, For example, a batch type or in-line type curing apparatus is used. At this time, an inert gas such as nitrogen or argon is introduced into the heating atmosphere so that the electrode circuit or the like is not oxidized. When the electrode circuit includes silver or a silver alloy, when the electrode circuit is oxidized, the electrode circuit changes to black, so that the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device decreases.

上記のように、ダイボンディングペースト３が硬化されることにより、半導体発光素子２がマウント基板６に固定される。このとき、ダイボンディングペーストに含まれるシリコーンの未反応物等が、分解したりすることにより気化する。そして、半導体発光素子２の表面に形成された素子電極１ａ，１ｂや、マウント基板６の表面に形成された電極回路と接触し、その場で凝縮又は反応し、その結果オルガノポリシロキサン等の汚染物が生成していると考えられる。   As described above, the semiconductor light emitting element 2 is fixed to the mount substrate 6 by curing the die bonding paste 3. At this time, the unreacted material of silicone contained in the die bonding paste is vaporized by being decomposed. Then, it contacts with the device electrodes 1a and 1b formed on the surface of the semiconductor light emitting device 2 and the electrode circuit formed on the surface of the mount substrate 6, and condenses or reacts on the spot, and as a result, contamination such as organopolysiloxane occurs. It is thought that the thing is producing | generating.

次に、図１（ｂ）に示すように、半導体発光素子２を固定したマウント基板６に対し、アルゴンおよびフルオロカーボンを含む混合ガスのプラズマによってプラズマ処理（プラズマクリーニング）を行う。プラズマ処理は、高周波電源に接続されたアノードとカソードを具備する処理空間内で行われる。処理空間は、減圧ポンプで減圧されるとともに、所定の流量でプラズマ化される混合ガスが導入される。   Next, as shown in FIG. 1B, plasma processing (plasma cleaning) is performed on the mount substrate 6 on which the semiconductor light emitting element 2 is fixed by plasma of a mixed gas containing argon and fluorocarbon. The plasma processing is performed in a processing space including an anode and a cathode connected to a high frequency power source. The processing space is decompressed by a decompression pump and a mixed gas that is converted into plasma at a predetermined flow rate is introduced.

プラズマ中には、アルゴンイオン（Ａｒ+）やフルオロカーボン由来のラジカルが生成している。プラス電荷を有するアルゴンイオンは、図１（ｂ）に示すように、マイナスに帯電したカソード１２に電気的に引き寄せられ、半導体発光素子２やマウント基板６に衝突する。ラジカルはオルガノポリシロキサン等の汚染物に接触すると反応し、蒸気圧の高いガスを生成する。蒸気圧の高いガスは、減圧ポンプの作用により外部に排気される。この工程により、電極表面等に形成されたオルガノポリシロキサン等の汚染物が除去される。このように、アルゴンイオンによる物理的なエッチングと、フルオロカーボン由来の活性種（ラジカル）による化学的なエッチングが協働的に作用する。これにより、アルゴンだけを用いる場合のように電極がエッチングされることは抑制される。なお、汚染物が除去される際のより詳しいメカニズムについては後述する。 In the plasma, argon ions (Ar + ) and fluorocarbon-derived radicals are generated. As shown in FIG. 1B, the positively charged argon ions are electrically attracted to the negatively charged cathode 12 and collide with the semiconductor light emitting element 2 and the mount substrate 6. The radicals react when they come into contact with contaminants such as organopolysiloxane, and generate a gas having a high vapor pressure. The gas having a high vapor pressure is exhausted to the outside by the action of the decompression pump. By this step, contaminants such as organopolysiloxane formed on the electrode surface and the like are removed. In this way, physical etching with argon ions and chemical etching with active species (radicals) derived from fluorocarbons cooperate. Thereby, it is suppressed that an electrode is etched like the case where only argon is used. A more detailed mechanism for removing contaminants will be described later.

フルオロカーボンは、炭化水素の少なくとも一つの水素をフッ素に置き換えた化合物でれば、特に限定なく用い得るが、その具体例としては、例えば、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、ＣＨＦ3、ＣＨ2Ｆ2等が挙げられる。 The fluorocarbon can be used without particular limitation as long as it is a compound in which at least one hydrogen of a hydrocarbon is replaced with fluorine. Specific examples thereof include CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , and CHF 3. , CH 2 F 2 and the like.

ここで、プラズマ処理に用いる装置について、図２を参照して詳しく説明する。
図２は、プラズマクリーニング装置２０の構造を示す模式図である。プラズマクリーニング装置２０は、プラズマを発生させる空間を提供する処理チャンバ１１を具備し、処理チャンバ１１内部の下方および上方には、カソードを兼ねた支持台１２およびアノード１３が対向配置して設けられている。処理チャンバ１１の内部は、ガス導入口１４を介してアルゴンやフルオロカーボンを含んだ混合ガスを供給するガス供給部１９と接続されている。一方、処理チャンバ１１の内部は、ガス排気口１５を介して減圧ポンプ１６と接続されている。減圧ポンプ１６を稼動させることにより、処理チャンバ１１の内部が減圧される。処理チャンバ１１の内部にガスが導入された状態で、高周波電源１７によりアノード１２とカソード１３との間に高周波電圧を印加すると、導入されたガスがプラズマ化される。ガス流量および減圧ポンプ１６の出力の調整は制御部１８により制御される。 Here, an apparatus used for plasma processing will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of the plasma cleaning device 20. The plasma cleaning apparatus 20 includes a processing chamber 11 that provides a space for generating plasma, and a support base 12 that also serves as a cathode and an anode 13 are provided opposite to each other below and above the processing chamber 11. Yes. The inside of the processing chamber 11 is connected to a gas supply unit 19 that supplies a mixed gas containing argon and fluorocarbon via a gas inlet 14. On the other hand, the inside of the processing chamber 11 is connected to a decompression pump 16 through a gas exhaust port 15. By operating the decompression pump 16, the inside of the processing chamber 11 is decompressed. When a high frequency voltage is applied between the anode 12 and the cathode 13 by the high frequency power supply 17 in a state where the gas is introduced into the processing chamber 11, the introduced gas is turned into plasma. Adjustment of the gas flow rate and the output of the decompression pump 16 is controlled by the control unit 18.

以下、プラズマ処理の手順について説明する。
プラズマ処理においては、はじめに、処理チャンバ１１の内部に配設された支持台１２に、図略の密閉扉から、被処理物である半導体発光素子２が固定されたマウント基板６を載置し、密閉扉を閉める。そして、減圧ポンプ１６を稼動させ、ガス排気口１５から処理チャンバ１１の内部の空気を排気しながら、ガス導入口１４からガスを導入する。本実施形態においては、導入されるガスとして、アルゴンおよびフルオロカーボン（例えばＣＦ4）を含んだ混合ガスを導入する。 Hereinafter, the procedure of the plasma processing will be described.
In the plasma processing, first, a mounting substrate 6 on which a semiconductor light emitting element 2 as an object to be processed is fixed is placed on a support base 12 disposed in the processing chamber 11 from a hermetic door (not shown), Close the sealed door. Then, the decompression pump 16 is operated to introduce gas from the gas introduction port 14 while exhausting the air inside the processing chamber 11 from the gas exhaust port 15. In the present embodiment, a mixed gas containing argon and fluorocarbon (for example, CF 4 ) is introduced as the introduced gas.

ガス供給装置１９からは、予め、所定の流量に調整されたアルゴンとフルオロカーボンとを混合し、混合ガスとしてガス導入口１４から導入してもよく、アルゴンとフルオロカーボンを、複数の導入口から、それぞれの流量を制御しながら個別に導入してもよい。いずれにしても、アルゴンとフルオロカーボンは、処理チャンバ１１の内部で混合される。   From the gas supply device 19, argon and fluorocarbon previously adjusted to a predetermined flow rate may be mixed and introduced as a mixed gas from the gas inlet 14, and argon and fluorocarbon may be introduced from a plurality of inlets, respectively. It may be introduced individually while controlling the flow rate. In any case, argon and fluorocarbon are mixed inside the processing chamber 11.

処理チャンバ１１に供給するフルオロカーボンのアルゴンに対する流量比（モル流量比）は、アルゴンを１００％とした場合、１０〜４０％であることが好ましく、２０〜４０％であることがより好ましい。アルゴンの比率が高くなるほど、物理的エッチングの影響が大きくなるため、電極がエッチングされやすくなる場合がある。一方、アルゴンの比率が低くなるほど、物理的エッチングの影響が小さくなるため、オルガノポリシロキサン等の汚染物が除去されにくくなったり、酸化ケイ素が析出したりする場合がある。   The flow rate ratio (molar flow rate ratio) of fluorocarbon supplied to the processing chamber 11 with respect to argon is preferably 10 to 40%, more preferably 20 to 40%, assuming that argon is 100%. The higher the argon ratio, the greater the influence of physical etching, and the electrode may be more easily etched. On the other hand, the lower the argon ratio, the smaller the influence of physical etching, which may make it difficult to remove contaminants such as organopolysiloxane or to deposit silicon oxide.

図３は、ＣＦ4とアルゴンとの流量比と、Ａｕまたはフォトレジスト樹脂（ＰＲ）に対するエッチングレートとの関係を示すグラフである。Ａｕエッチングレートが高いほど、物理的エッチングの影響が大きく、ＰＲエッチングレートが高いほど、化学的エッチングの影響が大きいことを示している。アルゴンを１００％とした場合、フルオロカーボンの流量比が１０〜４０％の範囲で、物理的エッチングと化学的エッチングの影響がバランスよく得られることが理解できる。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the flow rate ratio between CF 4 and argon and the etching rate for Au or photoresist resin (PR). It shows that the higher the Au etching rate, the greater the influence of physical etching, and the higher the PR etching rate, the greater the influence of chemical etching. When argon is 100%, it can be understood that the effects of physical etching and chemical etching can be obtained in a well-balanced manner when the flow ratio of fluorocarbon is in the range of 10 to 40%.

次に、処理チャンバ１１の内圧を適度な圧力に制御しながら、高周波電源１７により、アノード１２とカソード１３との間に高周波電圧を印加して、導入されたアルゴンおよびフルオロカーボンをプラズマ化する。例えばプラズマクリーニング装置として、パナソニックファクトリーソリューションズ（株）製の「プラズマクリーナーＰＳＸ３０７」を用いる場合、処理チャンバ１１の内圧は、例えば５〜２０Ｐａ程度であることが好ましい。また、高周波電源のパワーは１００〜２００Ｗ程度であることが好ましい。   Next, a high frequency voltage is applied between the anode 12 and the cathode 13 by the high frequency power source 17 while controlling the internal pressure of the processing chamber 11 to an appropriate pressure, and the introduced argon and fluorocarbon are turned into plasma. For example, when “Plasma Cleaner PSX307” manufactured by Panasonic Factory Solutions Co., Ltd. is used as the plasma cleaning device, the internal pressure of the processing chamber 11 is preferably about 5 to 20 Pa, for example. Moreover, it is preferable that the power of a high frequency power supply is about 100-200W.

そして、プラズマ雰囲気に半導体発光素子が固定されたマウント基板を暴露させた状態で、所定時間経過させることにより、プラズマ処理が終了する。プラズマ処理時間としては、例えば５〜２０秒間が好ましい。   Then, the plasma processing is completed by allowing a predetermined time to elapse while the mount substrate on which the semiconductor light emitting element is fixed is exposed to the plasma atmosphere. The plasma treatment time is preferably, for example, 5 to 20 seconds.

次に、汚染物が除去される際のメカニズムについて考察する。
オルガノポリシロキサン等の汚染物の除去は、次のようなメカニズムによるものと考えられる。ここでは、フルオロカーボンとしてＣＦ4を用いる場合を例にとって説明する。 Next, the mechanism for removing contaminants will be considered.
Removal of contaminants such as organopolysiloxane is considered to be due to the following mechanism. Here, a case where CF 4 is used as the fluorocarbon will be described as an example.

導入されたアルゴン（Ａｒ）は、高周波電圧によりプラズマ化され、その際電子（ｅ-）、およびＡｒイオンを生成する。また、ＣＦ4も高周波電圧によりプラズマ化され、ＣＦ*（*はラジカルを示す。以下同様）、ＣＦ2*、ＣＦ3*、ＣＦ4*等を生成する。そして、ＡｒイオンはＣＦ*等とともに、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ（Reactive Ion Etching））の原理により、オルガノポリシロキサンのＳｉ−Ｏ間の結合を切断する。このメカニズムは、ＡｒイオンアシストによるＲＩＥであり、アルゴンプラズマによる単純な物理的エッチングとは異なっている。ここでは、フルオロカーボンから生成されるラジカルとオルガノポリシロキサン由来の物質との化学反応とアルゴンイオンの衝突による物理的エッチングとの相乗作用が得られる。このようなメカニズムにより、オルガノポリシロキサンは分解され、ＳｉＦ4のような蒸気圧の高い物質となって除去される。シロキサン結合の酸素はＣＯ2等のガスとなって除去されると考えられる。 The introduced argon (Ar) is turned into plasma by a high-frequency voltage, and at that time, electrons (e −) and Ar ions are generated. In addition, CF 4 is also turned into plasma by a high frequency voltage to generate CF * (* represents a radical, the same applies hereinafter), CF 2 *, CF 3 *, CF 4 *, and the like. Ar ions, together with CF * and the like, break the bond between Si-O of the organopolysiloxane by the principle of reactive ion etching (RIE (Reactive Ion Etching)). This mechanism is RIE by Ar ion assist, which is different from simple physical etching by argon plasma. Here, a synergistic effect of a chemical reaction between a radical generated from a fluorocarbon and a substance derived from an organopolysiloxane and physical etching by collision of argon ions is obtained. By such a mechanism, the organopolysiloxane is decomposed and removed as a substance having a high vapor pressure such as SiF 4 . It is considered that oxygen in the siloxane bond is removed as a gas such as CO 2 .

次に、図１（ｃ）に示すように、プラズマ処理された、半導体発光素子２を固定したマウント基板６において、素子電極１ａ，１ｂと基板電極４ａ，４ｂとを、それぞれ金線８ａ，８ｂで接続する。本実施形態においては、素子電極１ａ，１ｂと基板電極４ａ，４ｂとを接続する方法として、金線で接続するワイヤボンディング法を採用している。このようにして、半導体発光素子２とマウント基板６とが電気的に接続される。   Next, as shown in FIG. 1C, in the mount substrate 6 to which the semiconductor light emitting element 2 is fixed, which is plasma-treated, the element electrodes 1a and 1b and the substrate electrodes 4a and 4b are respectively connected to the gold wires 8a and 8b. Connect with. In the present embodiment, as a method for connecting the device electrodes 1a and 1b and the substrate electrodes 4a and 4b, a wire bonding method using gold wires is employed. In this way, the semiconductor light emitting element 2 and the mount substrate 6 are electrically connected.

そして、上記のように形成された接続部は、図１（ｄ）に示すように、通常、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂９で封止されて保護される。なお、透明樹脂には、必要に応じて、波長変換により、半導体発光素子２の発光色を変換するための蛍光体を含んでもよい。完成した半導体発光装置の上面図を図４に示す。   And the connection part formed as mentioned above is normally sealed and protected by a transparent resin 9 such as an epoxy resin or a silicone resin, as shown in FIG. Note that the transparent resin may include a phosphor for converting the emission color of the semiconductor light emitting element 2 by wavelength conversion, if necessary. A top view of the completed semiconductor light emitting device is shown in FIG.

上述したように、アルゴンおよびフルオロカーボンの混合ガスをプラズマ化した雰囲気で、各電極表面がクリーニングされているため、素子電極１ａ，１ｂまたは基板電極４ａ，４ｂと金線との接続強度は充分に高くなり、半導体発光装置の信頼性も高いものとなる。従って、透明樹脂による封止工程においても、金線が切断されることが無く、生産の歩留まりも高くなる。   As described above, since the surface of each electrode is cleaned in an atmosphere in which a mixed gas of argon and fluorocarbon is turned into plasma, the connection strength between the element electrodes 1a and 1b or the substrate electrodes 4a and 4b and the gold wire is sufficiently high. Therefore, the reliability of the semiconductor light emitting device is also high. Therefore, even in the sealing step with the transparent resin, the gold wire is not cut and the production yield is increased.

なお、プラズマ処理においては、上記のように、半導体発光素子を固定したマウント基板を、アルゴンおよびフルオロカーボンの混合ガスのプラズマによってクリーニングする処理（第一処理）を行った後、さらに、アルゴンプラズマによってクリーニングする処理（第二処理）を行ってもよい。このような第二処理を行うことにより、フルオロカーボンやフッ素を含有する汚染物が、半導体発光素子やマウント基板に残留することを防止することができる。   In the plasma treatment, as described above, the mounting substrate on which the semiconductor light emitting element is fixed is subjected to a treatment (first treatment) for cleaning with a mixed gas plasma of argon and fluorocarbon, and then further cleaned with argon plasma. You may perform the process (2nd process) to perform. By performing such a second treatment, it is possible to prevent contaminants containing fluorocarbon or fluorine from remaining on the semiconductor light emitting device or the mount substrate.

具体的には、第一処理を終えた後、フルオロカーボンの処理チャンバ内部への導入を停止し、アルゴンの導入と減圧ポンプによる排気を継続する。そして、電極がエッチングされないように高周波電源のパワーを調整しながら、アルゴンをプラズマ化する。第二処理の際の処理チャンバ１１の内圧は、例えば５〜１０Ｐａ程度であることが好ましい。また、高周波電源のパワーは５０〜１００Ｗ程度であることが好ましい。また、アルゴンプラズマによる処理時間としては、例えば１〜５秒間が好ましい。   Specifically, after finishing the first process, introduction of fluorocarbon into the process chamber is stopped, and introduction of argon and evacuation by a vacuum pump are continued. Then, argon is turned into plasma while adjusting the power of the high frequency power supply so that the electrode is not etched. The internal pressure of the processing chamber 11 during the second processing is preferably about 5 to 10 Pa, for example. Moreover, it is preferable that the power of a high frequency power supply is about 50-100W. Moreover, as processing time by argon plasma, 1 to 5 second is preferable, for example.

次に、本発明の効果を確認するために以下のような模擬的実験を行った。具体的には、プラズマ処理の時間と、オルガノポリシロキサンによる汚染物量やボンディング性能との関係を評価した。なお、以下の実験は何ら本発明を限定するものではない。   Next, in order to confirm the effect of the present invention, the following simulation experiment was conducted. Specifically, the relationship between the plasma treatment time, the amount of contaminants due to the organopolysiloxane and the bonding performance was evaluated. In addition, the following experiment does not limit this invention at all.

《実験例１》
まず、図５（ａ）に示すように、プリント基板（ＦＲ４）に金メッキ３０ａを施した評価用基板３０を準備した。次に、図５（ｂ）に示すように、ホットプレート３１の上方において、金メッキ３０ａがホットプレート側に向くように基板３０を固定し、ホットプレート３１の中央付近２箇所にシリコーンダイボンディングペースト３２（信越シリコーン（株）製のＫＥＲ−３０００−Ｍ２）を、ディスペンサーを用いてそれぞれ１ｍｇずつポッティングした。その後、基板３０とともにホットプレート３１をドーム３３で覆い、ホットプレート３１の温度を１６０℃に設定し、シリコーンダイボンディングペースト３２を２時間加熱した。このような工程により、密閉された空間内で、意図的に、所定量のオルガノポリシロキサンを汚染物として基板３０の金メッキ３０ａに付着させた。 << Experiment 1 >>
First, as shown to Fig.5 (a), the evaluation board | substrate 30 which gave the gold plating 30a to the printed circuit board (FR4) was prepared. Next, as shown in FIG. 5 (b), the substrate 30 is fixed above the hot plate 31 so that the gold plating 30 a faces the hot plate, and the silicone die bonding paste 32 is placed at two locations near the center of the hot plate 31. 1 mg each of KER-3000-M2 (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) was potted using a dispenser. Thereafter, the hot plate 31 was covered with the substrate 30 with the dome 33, the temperature of the hot plate 31 was set to 160 ° C., and the silicone die bonding paste 32 was heated for 2 hours. Through such a process, a predetermined amount of organopolysiloxane was intentionally adhered to the gold plating 30a of the substrate 30 as a contaminant in a sealed space.

そして、汚染物が付着した基板３０の金メッキ３０ａに対し、アルゴンおよびフルオロカーボンを含む混合ガスのプラズマによるプラズマ処理を施した。ここでも、図２に示すようなプラズマクリーニング装置２０（パナソニックファクトリーソリューションズ（株）製の「プラズマクリーナーＰＳＸ３０７」）を用いた。具体的には、容量６Ｌの処理チャンバ１１の内部に設けられたカソードを兼ねた支持台１２に、密閉扉１８を介して、基板３０を載置した。そして、密閉扉１８を閉めて、減圧ポンプ１６を動作させ、ガス排気口１５から処理チャンバ１１の内部の空気を排気しながら、ガス導入口１４からアルゴンおよびＣＦ4ガスを導入した。 And the plasma processing by the plasma of the mixed gas containing argon and fluorocarbon was performed with respect to the gold plating 30a of the board | substrate 30 with which the contaminant adhered. Here, the plasma cleaning apparatus 20 (“Plasma Cleaner PSX307” manufactured by Panasonic Factory Solutions Co., Ltd.) as shown in FIG. 2 was used. Specifically, the substrate 30 was placed on the support 12 serving as a cathode provided inside the processing chamber 11 having a capacity of 6 L via the hermetic door 18. Then, the hermetic door 18 was closed, the decompression pump 16 was operated, and argon and CF 4 gas were introduced from the gas inlet 14 while exhausting the air inside the processing chamber 11 from the gas outlet 15.

なお、アルゴンの流量は１０ｍＬ／分、ＣＦ4の流量は３ｍＬ／分に設定した。また、処理チャンバ１１の内部の内圧は１０Ｐａであった。
そして、処理チャンバ１１の内圧を制御しながら、高周波電源１７により、カソード１２とアノード１３との間に高周波電圧を印加して、導入されたアルゴンおよびフルオロカーボンを含む混合ガスをプラズマ化させた。高周波電源のパワーは１５０Ｗであった。また、プラズマ処理時間は、５種類のサンプルを得る観点から、５秒、１０秒、２０秒、３０秒および６０秒間とした。 The flow rate of argon was set to 10 mL / min, and the flow rate of CF 4 was set to 3 mL / min. The internal pressure inside the processing chamber 11 was 10 Pa.
Then, while controlling the internal pressure of the processing chamber 11, a high frequency voltage was applied between the cathode 12 and the anode 13 by the high frequency power source 17, and the introduced mixed gas containing argon and fluorocarbon was turned into plasma. The power of the high frequency power source was 150W. The plasma treatment time was set to 5 seconds, 10 seconds, 20 seconds, 30 seconds and 60 seconds from the viewpoint of obtaining five types of samples.

そして、プラズマ処理された、基板３０を処理チャンバ１１から取り出した。次に、図６に示すように、プラズマ処理された基板３０の金メッキ面に、ボンディングマシーンを用いて、直径約２５μｍのボンディングワイヤ（金線）からバンプ３４（直径約７３μｍ、高さ約２３μｍ）を形成した。
上記のサンプル製造を３回繰り返し、合計１５種類のサンプルを得た。
次に、得られたサンプルについて、以下の評価を行った。 The plasma-treated substrate 30 was taken out from the processing chamber 11. Next, as shown in FIG. 6, a bump 34 (diameter: about 73 μm, height: about 23 μm) is formed on the gold-plated surface of the plasma-treated substrate 30 from a bonding wire (gold wire) having a diameter of about 25 μm using a bonding machine. Formed.
The above sample production was repeated three times to obtain a total of 15 types of samples.
Next, the following evaluation was performed about the obtained sample.

［元素分析］
Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により、金メッキ表面の金（Ａｕ）の濃度に対するケイ素（Ｓｉ）の濃度比（Ｓｉ／Ａｕ）を求めた。結果をグラフとして図７に示す。なお、グラフ中、「ＣＦ／Ａｒ（ｎ）」の表示は、ｎ回目の製造で得られたサンプルの分析結果であることを示している。１〜３回目のいずれの製造で得られたサンプルにおいても、１０秒程度のプラズマ処理により、ケイ素を含む不純物が除去されていることが理解できる。また、不純物除去の効果の再現性が高いことがわかる。 [Elemental analysis]
The concentration ratio (Si / Au) of silicon (Si) to the concentration of gold (Au) on the gold plating surface was determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results are shown as a graph in FIG. In the graph, the indication “CF / Ar (n)” indicates the analysis result of the sample obtained in the n-th manufacturing. It can be understood that in the samples obtained in any one of the first to third productions, the silicon-containing impurities are removed by the plasma treatment for about 10 seconds. It can also be seen that the reproducibility of the effect of removing impurities is high.

［バンプのシェア強度評価］
基板３０上の金メッキ３０ａの表面に形成されたバンプ３４に対して、（株）レスカ（ＲＨＥＳＣＡ）製のＰＴＲ５０を用いてシェア強度評価を行った。結果をグラフとして図８に示す。１０秒程度のプラズマ処理を行うことで、高いシェア強度が得られている。これは、金メッキ３０ａの表面の不純物が充分に除去されたためと考えられる。 [Bump share strength evaluation]
Shear strength evaluation was performed on the bumps 34 formed on the surface of the gold plating 30a on the substrate 30 using a PTR50 manufactured by RHESCA. The results are shown as a graph in FIG. A high shear strength is obtained by performing the plasma treatment for about 10 seconds. This is presumably because the impurities on the surface of the gold plating 30a were sufficiently removed.

《比較実験例１》
プラズマ処理の際に、ガス導入口１４からアルゴンだけを導入し、ＣＦ4ガスを導入しなかったこと以外、実験例１と同様の操作を行ってサンプルを製造した。なお、アルゴンの流量は５ｍＬ／分に設定した。また、処理チャンバ１１の内部の内圧は７Ｐａであった。高周波電源のパワーは１５０Ｗとした。
上記のサンプル製造を３回繰り返し、合計１５種類の比較実験例１のサンプルを得た。次に、得られたサンプルについて実験例１と同様に評価した。結果を図７、８に示す。グラフ中、「Ａｒ（ｎ）」の表示は、ｎ回目の製造で得られたサンプルの分析結果であることを示している。 << Comparative Experiment Example 1 >>
A sample was manufactured by performing the same operation as in Experimental Example 1 except that only argon was introduced from the gas inlet 14 and no CF 4 gas was introduced during the plasma treatment. The argon flow rate was set to 5 mL / min. The internal pressure inside the processing chamber 11 was 7 Pa. The power of the high frequency power source was 150W.
The above sample production was repeated three times to obtain a total of 15 samples of Comparative Experimental Example 1. Next, the obtained samples were evaluated in the same manner as in Experimental Example 1. The results are shown in FIGS. In the graph, the display of “Ar (n)” indicates the analysis result of the sample obtained in the n-th manufacturing.

比較実験例１では、実験例１と異なり、６０秒のプラズマ処理を行っても、ケイ素を含む不純物が充分に除去されず、かつ効果の再現性も極めて低いことがわかる。また、比較実験例１のバンプのシェア強度も実験例１に比べて大きく低下している。   In Comparative Experimental Example 1, unlike Experimental Example 1, it can be seen that even if plasma treatment is performed for 60 seconds, impurities including silicon are not sufficiently removed and the reproducibility of the effect is extremely low. In addition, the shear strength of the bump in Comparative Experimental Example 1 is greatly reduced as compared with Experimental Example 1.

本発明は、シリコーンを含むダイボンディングペーストによるダイボンディングの工程を備える半導体発光装置の製造に適用できる。   The present invention can be applied to the manufacture of a semiconductor light emitting device including a die bonding step using a die bonding paste containing silicone.

１ａ，１ｂ：素子電極、２：半導体発光素子、３：シリコーンを含むダイボンディングペースト、４：リードフレーム、４ａ，４ｂ：基板電極、５：樹脂部、５ａ：実装領域、５ｂ：反射面、６：マウント基板、７：プラズマ雰囲気、８ａ，８ｂ：金線（ボンディングワイヤ）、９：透明樹脂（封止樹脂）、１０：半導体発光装置、１１：処理チャンバ、１２：カノード、１３：アノード、１４：ガス導入口、１５：排気口、１６：減圧ポンプ、１７：高周波電源、１８：制御部、１９：ガス供給部、２０：プラズマクリーニング装置、３０：基板（ＦＲ４）、３１：ホットプレート、３２：シリコーンを含むダイボンディングペースト、３３：ドーム、３４：バンプ   1a, 1b: device electrode, 2: semiconductor light emitting device, 3: die bonding paste containing silicone, 4: lead frame, 4a, 4b: substrate electrode, 5: resin part, 5a: mounting area, 5b: reflecting surface, 6 : Mount substrate, 7: plasma atmosphere, 8a, 8b: gold wire (bonding wire), 9: transparent resin (sealing resin), 10: semiconductor light emitting device, 11: processing chamber, 12: canode, 13: anode, 14 : Gas introduction port, 15: Exhaust port, 16: Decompression pump, 17: High frequency power source, 18: Control unit, 19: Gas supply unit, 20: Plasma cleaning device, 30: Substrate (FR4), 31: Hot plate, 32 : Die bonding paste containing silicone, 33: Dome, 34: Bump

Claims (5)

少なくとも一つの電極を表面に有する半導体発光素子を、シリコーンを含むダイボンディングペーストにより、表面に少なくとも一つの電極回路を備えるマウント基板上に固定する工程と、
前記半導体発光素子を実装したマウント基板を加熱することにより、前記ダイボンディングペーストを硬化させる工程と、
前記ダイボンディングペーストを硬化させた後、前記半導体発光素子を固定したマウント基板を、アルゴンおよびフルオロカーボンを含む混合ガスのプラズマによってクリーニングするプラズマ処理を行う工程と、
前記プラズマ処理後、前記少なくとも一つの電極と前記電極回路とをワイヤボンディングにより接続する工程と、を備え、
前記混合ガスにおけるアルゴンに対するフルオロカーボンの流量比が、１０〜４０％であり、
前記ダイボンディングペーストを硬化させる際に前記電極および前記電極回路の表面に形成されたオルガノシロキサンを含む汚染物を、前記プラズマ処理によって除去する、半導体発光装置の製造方法。 Fixing a semiconductor light emitting element having at least one electrode on the surface thereof with a die bonding paste containing silicone on a mount substrate having at least one electrode circuit on the surface;
Curing the die bonding paste by heating the mount substrate on which the semiconductor light emitting element is mounted;
After curing the die bonding paste, performing a plasma treatment for cleaning the mount substrate on which the semiconductor light emitting element is fixed with plasma of a mixed gas containing argon and fluorocarbon;
A step of connecting the at least one electrode and the electrode circuit by wire bonding after the plasma treatment ;
The flow ratio of fluorocarbon to argon in the mixed gas is 10 to 40%,
The contaminants containing the electrodes and the organosiloxane formed on the surface of the electrode circuit when curing the die bonding paste, you removed by the plasma treatment, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device. 前記プラズマ処理が、前記半導体発光素子を固定したマウント基板を、前記混合ガスのプラズマによってクリーニングする第一処理と、前記第一処理後に、アルゴンのプラズマによってクリーニングする第二処理とを有する、請求項１に記載の半導体発光装置の製造方法。 The plasma treatment includes a first treatment for cleaning the mount substrate on which the semiconductor light emitting element is fixed with plasma of the mixed gas, and a second treatment for cleaning with argon plasma after the first treatment. 2. A method for producing a semiconductor light emitting device according to 1. 前記電極回路が、銀または銀を主成分とする銀合金からなる、請求項１または２に記載の半導体発光装置の製造方法。 It said electrode circuit is comprised of a silver alloy mainly composed of silver or a silver method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1 or 2. 前記マウント基板は、前記半導体発光素子を囲むように形成された、前記半導体発光素子からの出射光を反射する反射面を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体発光装置の製造方法。 The mounting substrate, the formed so as to surround the semiconductor light emitting element, a reflective surface for reflecting the light emitted from the semiconductor light emitting device, the semiconductor light-emitting device according to any one of claims 1 to 3 Production method. シリコーンを含むダイボンディングペーストに由来するオルガノシロキサンが付着した電極を具備する基材に、アルゴンおよびフルオロカーボンを含むとともにアルゴンに対するフルオロカーボンの流量比が１０〜４０％である混合ガスのプラズマ中のイオンを衝突させるとともに、前記プラズマ中のラジカルを前記オルガノシロキサン由来の物質と反応させることにより、前記オルガノシロキサンの少なくとも一部を前記基材から除去する、プラズマを利用したクリーニング方法。 Ions in the plasma of a mixed gas containing argon and fluorocarbon and having a flow ratio of fluorocarbon to argon of 10 to 40% collide with a substrate having an electrode to which organosiloxane derived from a die bonding paste containing silicone is attached. And at least a part of the organosiloxane is removed from the substrate by reacting radicals in the plasma with the organosiloxane-derived substance.
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