JPH07254665A - Semiconductor element/integrated circuit device - Google Patents
Semiconductor element/integrated circuit deviceInfo
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- JPH07254665A JPH07254665A JP4583694A JP4583694A JPH07254665A JP H07254665 A JPH07254665 A JP H07254665A JP 4583694 A JP4583694 A JP 4583694A JP 4583694 A JP4583694 A JP 4583694A JP H07254665 A JPH07254665 A JP H07254665A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、封止樹脂と半導体素子
の間に保護膜としてフッ素樹脂の薄膜を有する半導体素
子・集積回路装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor element / integrated circuit device having a fluororesin thin film as a protective film between a sealing resin and a semiconductor element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般にフッ素樹脂は溶媒に不溶であるた
めにコーティングによる均一な薄膜形成は困難であった
が、特開昭６３−２３８１１１号公報、特開昭６３−２
６０９３２号公報、米国特許４７５４００９号明細書に
見られるように特殊な溶媒に溶解するフッ素樹脂が開発
され、その電気特性、低吸水性等を活かして半導体保護
膜等の用途への応用が欧州特許０３９３６８２号明細書
に記載されている。2. Description of the Related Art Generally, it is difficult to form a uniform thin film by coating a fluororesin because it is insoluble in a solvent. However, JP-A-63-238111 and JP-A-63-2.
As shown in Japanese Patent No. 60932 and U.S. Pat. No. 4,754,009, a fluororesin which can be dissolved in a special solvent has been developed, and its electrical characteristics, low water absorption, etc. are utilized to apply it to semiconductor protective films and other applications. No. 0393682.
【０００３】しかし、上記のフッ素樹脂はフッ素含有量
が高く表面エネルギーがきわめて低いために、バッファ
ーコート膜あるいはパッシベーション、バッファーコー
ト兼用膜といった保護膜として半導体素子上に薄膜を形
成すると、その後の封止工程において、封止樹脂との密
着性が悪く信頼性が劣るといった問題があった。特に高
温高湿下に長期間放置しておくと封止樹脂とフッ素樹脂
の間に水分がたまり、封止樹脂のクラックの原因となっ
たり、素子の性能を低下させるといった問題があった。
ここにいうパッシベーション膜とはチップへの水分、不
純物の侵入を防ぐための膜であり、バッファーコート膜
とは組立時の封止樹脂による機械的応力を緩和するため
の膜である。However, since the above-mentioned fluororesin has a high fluorine content and a very low surface energy, when a thin film is formed on a semiconductor element as a protective film such as a buffer coat film or a passivation / buffer coat film, encapsulation thereafter. In the process, there is a problem that the adhesion with the sealing resin is poor and the reliability is poor. In particular, when left under high temperature and high humidity for a long period of time, there is a problem that water is accumulated between the sealing resin and the fluororesin, which causes cracks in the sealing resin and deteriorates the performance of the element.
The passivation film mentioned here is a film for preventing moisture and impurities from entering the chip, and the buffer coat film is a film for relieving mechanical stress due to the sealing resin during assembly.
【０００４】また、封止樹脂として特に室温で液体状で
粘度が低いものを用いると、前述のごとくフッ素樹脂の
表面エネルギーが低いために、封止樹脂がその硬化工程
中にはじいてしまい、均一に封止することが困難であっ
た。When a sealing resin that is liquid at room temperature and has a low viscosity is used, the sealing resin is repelled during the curing step because the surface energy of the fluororesin is low as described above, and the sealing resin is uniform. Was difficult to seal.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述のよう
な封止樹脂と半導体素子の間に保護膜としてフッ素樹脂
を用いた半導体に認められる欠点を解消し、電気特性、
信頼性に優れた半導体素子・集積回路装置を新規に提供
することを目的とするものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned drawbacks found in a semiconductor using a fluororesin as a protective film between a sealing resin and a semiconductor element, and
It is an object of the present invention to newly provide a highly reliable semiconductor element / integrated circuit device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
の認識に基づいて鋭意検討を重ねた結果、フッ素樹脂表
面をエネルギー線により処理をすることにより、フッ素
樹脂上に均一に封止樹脂層を形成することができ、フッ
素樹脂と封止樹脂間の密着性に優れた信頼性が高い半導
体素子・集積回路装置の製造ができることを新規に見い
だした。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made earnest studies based on the recognition of the above problems, and as a result, by treating the surface of the fluororesin with an energy ray, the fluororesin surface is uniformly sealed on the fluororesin. It has been newly found that a resin layer can be formed and a highly reliable semiconductor element / integrated circuit device having excellent adhesion between the fluororesin and the sealing resin can be manufactured.
【０００７】かくして本発明は、封止樹脂と半導体素子
の間に保護膜として含フッ素脂肪族環構造を有するフッ
素樹脂の薄膜を有する半導体素子・集積回路装置におい
て、前記薄膜の封止樹脂側表面がエネルギー線により処
理されていることを特徴とする半導体素子・集積回路装
置である。Thus, the present invention provides a semiconductor element / integrated circuit device having a thin film of a fluororesin having a fluorine-containing alicyclic structure as a protective film between the encapsulating resin and the semiconductor element. Is a semiconductor element / integrated circuit device characterized by being treated with energy rays.
【０００８】含フッ素脂肪族環構造を有するポリマーと
しては、含フッ素環構造を有するモノマーを重合して得
られるものや、少なくとも２つの重合性二重結合を有す
る含フッ素モノマーを環化重合して得られる主鎖に環構
造を有するポリマーが公知あるいは周知のものを含めて
広範囲にわたって例示される。The polymer having a fluorinated alicyclic structure is obtained by polymerizing a monomer having a fluorinated cyclic structure, or a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds is cyclopolymerized. The polymer having a ring structure in the obtained main chain is exemplified in a wide range including known or well known polymers.
【０００９】少なくとも２つの重合性二重結合を有する
含フッ素モノマーを環化重合して得られる主鎖に環構造
を有するポリマーは、特開昭６３−２３８１１１号公報
や特開昭６３−２３８１１５号公報等により知られてい
る。すなわち、パーフルオロ（アリルビニルエーテル）
やパーフルオロ（ブテニルビニルエーテル）等のモノマ
ーの単独重合、またはテトラフルオロエチレンなどのラ
ジカル重合性モノマーと共重合することにより得られ
る。Polymers having a ring structure in the main chain obtained by cyclopolymerization of a fluorine-containing monomer having at least two polymerizable double bonds are disclosed in JP-A-63-238111 and 63-238115. It is known from publications and the like. That is, perfluoro (allyl vinyl ether)
It is obtained by homopolymerization of a monomer such as or perfluoro (butenyl vinyl ether), or by copolymerization with a radical polymerizable monomer such as tetrafluoroethylene.
【００１０】また、含フッ素環構造を有するモノマーを
重合して得られる主鎖に環構造を有するポリマーは、特
公昭６３−１８９６４号公報等により知られている。す
なわち、パーフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジ
オキソール）等の含フッ素環構造を有するモノマーを単
独重合ないし、テトラフルオロエチレンなどのラジカル
重合性モノマーと共重合することにより得られる。Further, a polymer having a ring structure in its main chain obtained by polymerizing a monomer having a fluorine-containing ring structure is known from Japanese Patent Publication No. 63-18964. That is, it can be obtained by homopolymerizing a monomer having a fluorine-containing ring structure such as perfluoro (2,2-dimethyl-1,3-dioxole) or by copolymerizing with a radical polymerizable monomer such as tetrafluoroethylene.
【００１１】また、パーフルオロ（２，２−ジメチル−
１，３−ジオキソール）等の含フッ素環構造を有するモ
ノマーとパーフルオロ（アリルビニルエーテル）やパー
フルオロ（ブテニルビニルエーテル）等の少なくとも２
つの重合性二重結合を有する含フッ素モノマーを共重合
して得られるポリマーでもよい。Further, perfluoro (2,2-dimethyl-
A monomer having a fluorine-containing ring structure such as 1,3-dioxole) and at least 2 such as perfluoro (allyl vinyl ether) or perfluoro (butenyl vinyl ether)
It may be a polymer obtained by copolymerizing a fluorine-containing monomer having one polymerizable double bond.
【００１２】含フッ素脂肪族環構造を有するポリマー
は、ポリマーの繰り返し単位中に含フッ素脂肪族環構造
を２０モル％以上含有するものが透明性、機械的特性等
の面から好ましい。As the polymer having a fluorinated alicyclic structure, it is preferable that the repeating unit of the polymer contains 20 mol% or more of a fluorinated alicyclic structure in terms of transparency and mechanical properties.
【００１３】半導体素子・集積回路装置上へフッ素樹脂
の被膜を形成する方法としては、フッ素樹脂の溶液を素
子上へ塗布した後に、加熱乾燥することにより溶媒を揮
発させる方法が好ましく採用される。この際、塗布方法
としては、スピンコート法、ディッピング法、ポッティ
ング法等が例示される。As a method of forming a fluororesin film on a semiconductor element / integrated circuit device, a method of applying a solution of a fluororesin onto the element and then heating and drying to volatilize the solvent is preferably employed. At this time, examples of the coating method include a spin coating method, a dipping method, a potting method and the like.
【００１４】この際、下地であるアルミニウム、アルミ
ニウム合金、チタン、金、白金等の配線金属表面、ある
いはシリコン、ガリウムヒ素等の半導体表面、あるいは
シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、アルミナ等の絶縁膜
表面との充分な密着性が、素子の信頼性の観点から必要
であるために、下地をカップリング剤で処理するか、フ
ッ素樹脂溶液にカップリング剤を混合したものを用いる
ことが望ましい。At this time, the surface of the underlying wiring metal such as aluminum, aluminum alloy, titanium, gold, platinum, or the like, the surface of the semiconductor such as silicon or gallium arsenide, or the surface of the insulating film such as silicon oxide film, silicon nitride film, or alumina. It is desirable to treat the underlayer with a coupling agent or to use a mixture of a fluororesin solution and a coupling agent, since sufficient adhesion with the element is required from the viewpoint of reliability of the device.
【００１５】カップリング剤としては下地表面との密着
性を付与し得るものであれば特に制限はないが、シラン
カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミ
ニウムキレート系カップリング剤が好ましく例示され
る。The coupling agent is not particularly limited as long as it can provide the adhesiveness with the surface of the underlayer, but a silane coupling agent, a titanate coupling agent, and an aluminum chelate coupling agent are preferably exemplified. .
【００１６】本発明において、エネルギー線処理として
は光を含む広義の意味での電磁波の利用による処理、す
なわちレーザー光照射、マイクロ波照射、あるいは電子
線を利用する処理、すなわち電子線照射、グロー放電処
理、コロナ放電処理、プラズマ処理などの処理が例示さ
れる。In the present invention, the energy ray treatment is a treatment using an electromagnetic wave in a broad sense including light, that is, laser light irradiation, microwave irradiation, or a treatment using an electron beam, that is, electron beam irradiation, glow discharge. Examples of the treatment include a treatment, a corona discharge treatment, and a plasma treatment.
【００１７】これらのうち半導体素子・集積回路装置の
量産工程に対応し得る好適な処理方法としては、レーザ
ー光照射、コロナ放電処理、プラズマ処理が例示され
る。さらには、プラズマ処理が半導体素子・集積回路装
置に与えるダメージが小さく、望ましい。プラズマ処理
を行う装置としては装置内に所望のガスを導入でき、電
場を印加できるものであれば特に制限はないが、市販の
バレル型、平行平板型のプラズマ発生装置を適宜使用で
きる。Of these, laser beam irradiation, corona discharge treatment, and plasma treatment are examples of suitable treatment methods that can be applied to the mass production process of semiconductor elements and integrated circuit devices. Furthermore, the plasma treatment is desirable because it causes less damage to the semiconductor element / integrated circuit device. The plasma processing apparatus is not particularly limited as long as a desired gas can be introduced into the apparatus and an electric field can be applied, but a commercially available barrel type or parallel plate type plasma generating apparatus can be appropriately used.
【００１８】プラズマ装置へ導入するガスとしては、含
フッ素脂肪族環構造を有するフッ素樹脂表面を有効に活
性化するものであれば特に制限はなく、アルゴン、ヘリ
ウム、窒素、酸素、あるはこれらの混合物などが例示さ
れる。さらには、有効に含フッ素脂肪族環構造を有する
含フッ素樹脂の表面を活性化させ、この際に膜減りもほ
とんどないガスとして、窒素、及び窒素−酸素の混合ガ
スが好ましい。The gas to be introduced into the plasma apparatus is not particularly limited as long as it effectively activates the surface of the fluororesin having a fluorine-containing alicyclic structure. Argon, helium, nitrogen, oxygen, or these gases can be used. A mixture etc. are illustrated. Furthermore, nitrogen and a mixed gas of nitrogen-oxygen are preferable as the gas that effectively activates the surface of the fluorine-containing resin having a fluorine-containing alicyclic structure and hardly causes film loss at this time.
【００１９】また、含フッ素脂肪族環構造を有する含フ
ッ素樹脂の表面処理を行った後に、封止樹脂との密着
性、封止樹脂の塗れ性をさらに向上させる目的で、密着
改良剤を塗布した後に、封止樹脂による封止を行っても
よい。密着性改良剤としては、フッ素樹脂表面への封止
樹脂の均一塗布性を向上させ、密着性を改善するための
ものであれば、特に限定されないが、ヘキサメチルジシ
ラザン（ＨＭＤＳ）、シランカップリング剤が好まし
い。Further, after the surface treatment of the fluorine-containing resin having a fluorine-containing alicyclic structure, an adhesion improver is applied for the purpose of further improving the adhesion to the sealing resin and the wettability of the sealing resin. After that, sealing with a sealing resin may be performed. The adhesion improver is not particularly limited as long as it improves the uniform coating property of the sealing resin on the surface of the fluororesin and improves the adhesion. Hexamethyldisilazane (HMDS), silane cup Ring agents are preferred.
【００２０】フッ素樹脂上に塗布する際には、これら密
着改良剤ををそのまま塗布してもよいし、適宜、水、あ
るいはアルコール、トルエン、キシレン等の有機溶剤で
希釈したものを塗布してもよい。塗布方法としては密着
改良剤の特性を損なわないものであれば制限はないが、
スピンコート法、ディッピング法が好ましくい。When applied on a fluororesin, these adhesion improvers may be applied as they are, or may be diluted appropriately with water or an organic solvent such as alcohol, toluene or xylene. Good. The coating method is not limited as long as it does not impair the properties of the adhesion improver,
The spin coating method and the dipping method are preferable.
【００２１】本発明で用いる封止樹脂には特に制限はな
く、半導体素子・集積回路装置の特性、封止形態によっ
てエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等の
公知のものから適宜選択でき、信頼性や価格の点からエ
ポキシ樹脂が好ましい。The encapsulating resin used in the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected from known ones such as epoxy resin, silicone resin, polyimide resin and the like depending on the characteristics of the semiconductor element / integrated circuit device and the encapsulation form, and can be reliable. Epoxy resin is preferred from the standpoint of price and price.
【００２２】エポキシ封止樹脂には大きく分けて室温で
液体状のものと固体状のものがある。前者は主にＴＡＢ
（テープ・オートメイテッド・ボンディング）方式、フ
リップチップ方式等のベアチップ（ＣＯＢ；チップ・オ
ン・ボード）実装用に用いられており、通常、ディスペ
ンサにより素子上へポッティングを行った後に、加熱硬
化を行うものである。The epoxy sealing resin is roughly classified into a liquid type at room temperature and a solid type. The former is mainly TAB
It is used for bare chip (COB; chip on board) mounting such as (tape automated bonding) method and flip chip method. Usually, it is cured by heating after potting on the element with a dispenser. It is a thing.
【００２３】また、後者は主にＤＩＰ（デュアル・イン
ライン・パッケージ）、ＰＧＡ（ピン・グリッド・アレ
イ）等のピン挿入タイプや、ＳＯＰ（スモール・アウト
ライン・パッケージ）、ＦＰＰ（フラット・プラスチッ
ク・パッケージ）等の面取付実装タイプの半導体パッケ
ージに用いられており、通常トランスファ成形により封
止を行う。The latter is mainly a pin insertion type such as DIP (dual inline package), PGA (pin grid array), SOP (small outline package), FPP (flat plastic package). It is used for surface mounting and mounting type semiconductor packages, etc., and is usually sealed by transfer molding.
【００２４】本発明に用いるエポキシ封止樹脂として
は、半導体素子・集積回路装置の特性、用途から所望の
封止形態を選択し、液状、固体状のいずれを用いてもよ
い。また、広く知られているようにエポキシ封止樹脂中
には、エポキシ樹脂の他に硬化剤、無機フィラー、シラ
ンカップリング剤等の添加剤を含んでいるものが一般的
であるが、信頼性、価格等の観点から適宜最適な組成の
ものを選択すればよい。また、表面処理された含フッ素
脂肪族環構造を有するフッ素樹脂の保護膜上への塗れ広
がり性をさらに改善させるために、界面活性剤を添加し
てもよい。The epoxy encapsulating resin used in the present invention may be liquid or solid depending on the desired encapsulation form depending on the characteristics and uses of the semiconductor element / integrated circuit device. Further, as widely known, the epoxy encapsulating resin generally contains additives such as a curing agent, an inorganic filler, and a silane coupling agent in addition to the epoxy resin. From the viewpoints of price, price, etc., an optimal composition may be selected. Further, a surfactant may be added in order to further improve the spreadability of the surface-treated fluororesin having a fluorine-containing alicyclic structure on the protective film.
【００２５】本発明は、含フッ素脂肪族環構造を有する
フッ素樹脂からなる保護膜を有するダイオード、トラン
ジスタ、化合物半導体、サーミスタ、バリスタ、サイリ
スタ等の個別半導体、ＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリー）、ＳＲＡＭ（スタティック・
ランダム・アクセス・メモリー）、ＥＰＲＯＭ（イレイ
ザブル・プログラマブル・リード・オンリー・メモリ
ー）、マスクＲＯＭ（マスク・リード・オンリー・メモ
リー）、ＥＥＰＲＯＭ（エレクトリカル・イレイザブル
・プログラマブル・リード・オンリー・メモリー）、フ
ラッシュメモリー等の記憶素子、マイクロプロセッサ
ー、ＡＳＩＣ等の理論回路素子、ＭＭＩＣ（モノリシッ
ク・マイクロウェーブ集積回路）に代表される化合物半
導体などの集積回路素子、混成集積回路（ハイブリッド
ＩＣ）、発光ダイオード、電価結合素子等の光電変換素
子といった半導体素子・集積回路装置に適用できる。The present invention is an individual semiconductor such as a diode, a transistor, a compound semiconductor, a thermistor, a varistor, and a thyristor having a protective film made of a fluororesin having a fluorine-containing alicyclic structure, a DRAM (dynamic random access memory). , SRAM (static
Random access memory), EPROM (erasable programmable read only memory), mask ROM (mask read only memory), EEPROM (electrical erasable programmable read only memory), flash memory, etc. Memory device, microprocessor, theoretical circuit device such as ASIC, integrated circuit device such as compound semiconductor typified by MMIC (monolithic microwave integrated circuit), hybrid integrated circuit (hybrid IC), light emitting diode, charge coupling device It can be applied to semiconductor elements such as photoelectric conversion elements and integrated circuit devices.
【００２６】フッ素樹脂保護膜表面をエネルギー線によ
り処理した後に封止樹脂によって封止を行うために、フ
ッ素樹脂の表面が活性化され、封止樹脂の塗れ広がり
性、密着性が改善されるために封止樹脂層を均一に形成
することができ、優れた信頼性を達成できるものと考え
られる。Since the surface of the fluororesin protective film is sealed with the sealing resin after the surface of the fluororesin protective film is treated with energy rays, the surface of the fluororesin is activated and the spreadability and adhesion of the sealing resin are improved. It is considered that the encapsulating resin layer can be formed uniformly and excellent reliability can be achieved.
【００２７】[0027]
【実施例】次に、本発明の実施例について具体的に説明
するが、この説明が本発明を限定するものではない。EXAMPLES Next, examples of the present invention will be specifically described, but the description does not limit the present invention.
【００２８】「合成例１」パーフルオロ（ブテニルビニ
ルエーテル）の３５ｇ、イオン交換水の１５０ｇ、及び
重合開始剤として（（ＣＨ3 ）2 ＣＨＯＣＯＯ）2 の９
０ｍｇを、内容積２００ｃｃの耐圧ガラス製オートクレ
ーブに入れた。系内を３回窒素で置換した後、４０℃で
２２時間懸濁重合を行った。その結果、含フッ素重合体
Ａを２８ｇ得た。この重合体の固有粘度［η］は、パー
フルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）中３０℃で
０．３４であった。重合体のガラス転移点は１０８℃で
あり、室温ではタフで透明なガラス状の重合体である。
また１０％熱分解温度は４６５℃であり、誘電率は２．
１であった。この重合体の表面自由エネルギーは、１９
ｄｙｎ／ｃｍ2 であった。[Synthesis Example 1] 35 g of perfluoro (butenyl vinyl ether), 150 g of ion-exchanged water, and 9 ((CH 3 ) 2 CHOCOO) 2 as a polymerization initiator.
0 mg was put into a pressure-resistant glass autoclave having an internal volume of 200 cc. After purging the system with nitrogen three times, suspension polymerization was carried out at 40 ° C. for 22 hours. As a result, 28 g of fluoropolymer A was obtained. The intrinsic viscosity [η] of this polymer was 0.34 in perfluoro (2-butyltetrahydrofuran) at 30 ° C. The glass transition point of the polymer is 108 ° C., and it is a tough and transparent glassy polymer at room temperature.
The 10% thermal decomposition temperature is 465 ° C., and the dielectric constant is 2.
It was 1. The surface free energy of this polymer is 19
It was dyn / cm 2 .
【００２９】「合成例２」パーフルオロ（２，２−ジメ
チル−１，３−ジオキソール）とパーフルオロ（ブテニ
ルビニルエーテル）とをラジカル共重合し、ガラス転移
点１６０℃の含フッ素共重合体Ｂを得た。この重合体は
無色透明であり、誘電率は２．０であった。また、この
重合体の表面自由エネルギーは、１９ｄｙｎ／ｃｍ2 で
あった。"Synthesis Example 2" Perfluoro (2,2-dimethyl-1,3-dioxole) and perfluoro (butenyl vinyl ether) were radically copolymerized to give a fluorine-containing copolymer B having a glass transition point of 160 ° C. Got This polymer was colorless and transparent, and had a dielectric constant of 2.0. The surface free energy of this polymer was 19 dyn / cm 2 .
【００３０】「実施例１」合成例１で得られた含フッ素
重合体Ａをパーフルオロトリブチルアミン中に溶解し９
重量％の溶液を調製した。この溶液を３−アミノプロピ
ルトリエトキシシランで表面処理したシリコンウェハ上
にスピンコーターで塗布し、５０℃で１時間、さらに２
００℃で１時間の乾燥を行い、厚さ３μｍの塗膜を形成
した。"Example 1" The fluoropolymer A obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in perfluorotributylamine to obtain 9
A wt% solution was prepared. This solution was applied onto a silicon wafer surface-treated with 3-aminopropyltriethoxysilane by a spin coater, and then at 50 ° C. for 1 hour, and further 2
Drying was carried out at 00 ° C. for 1 hour to form a coating film having a thickness of 3 μm.
【００３１】このフッ素樹脂保護膜を形成したウェハ
を、平行平板型プラズマ装置にセットし、窒素ガス１８
０ｃｍ3 （標準状態）、圧力０．６Ｔｏｒｒの条件で１
分間プラズマ処理を行った。次いで液状エポキシ樹脂チ
ップコート１３１０（北陸塗料社製）をディスペンサに
より塗布し、１５０℃で１時間の硬化を行った。このと
き、エポキシ樹脂の濡れ広がり性は良好であった。ま
た、フッ素樹脂とエポキシ樹脂の密着強度は１２ｋｇ／
ｃｍ2 であり、良好な密着性を有していた。The wafer having the fluorine resin protective film formed thereon was set in a parallel plate type plasma apparatus, and nitrogen gas 18
1 at 0 cm 3 (standard condition) and pressure of 0.6 Torr
Plasma treatment was performed for a minute. Next, a liquid epoxy resin chip coat 1310 (manufactured by Hokuriku Paint Co., Ltd.) was applied by a dispenser and cured at 150 ° C. for 1 hour. At this time, the wet spreadability of the epoxy resin was good. The adhesion strength between the fluororesin and the epoxy resin is 12 kg /
It was cm 2 , and had good adhesion.
【００３２】「実施例２」エポキシ樹脂をエポキシペレ
ットＥＭＥ−５５００（住友ベークライト社製）に変
え、トランスファー成形によってウェハ上に成形体を形
成した他は実施例１と同様な評価を行ったところ、フッ
素樹脂とエポキシ樹脂の密着強度は８ｋｇ／ｃｍ2 であ
り、良好な密着性を有していた。[Example 2] The same evaluation as in Example 1 was carried out except that the epoxy resin was changed to epoxy pellets EME-5500 (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) and a molded body was formed on the wafer by transfer molding. The adhesive strength between the fluororesin and the epoxy resin was 8 kg / cm 2 , and it had good adhesiveness.
【００３３】「実施例３」フッ素樹脂保護膜のプラズマ
処理条件を、ガスを窒素９５体積％、酸素５体積％の混
合ガスとした以外は、実施例１と同様の評価を行ったと
ころ、エポキシ樹脂の濡れ広がり性は良好であった。ま
た、フッ素樹脂とエポキシ樹脂の密着強度は１３ｋｇ／
ｃｍ2 であり、良好な密着性を有していた。Example 3 The same evaluation as in Example 1 was carried out except that the plasma treatment condition for the fluororesin protective film was a mixed gas of 95% by volume of nitrogen and 5% by volume of oxygen. The wettability and spreadability of the resin was good. Also, the adhesion strength between the fluororesin and the epoxy resin is 13 kg /
It was cm 2 , and had good adhesion.
【００３４】「実施例４」合成例２で得られた含フッ素
共重合体Ｂをパーフルオロトリブチルアミン中に溶解し
７重量％の溶液を調製した。この溶液を３−アミノプロ
ピルトリエトキシシランで表面処理したシリコンウェハ
上にスピンコーターで塗布し、５０℃で１時間、さらに
２５０℃で１時間の乾燥を行い、厚さ３μｍの塗膜を形
成した。"Example 4" The fluorocopolymer B obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in perfluorotributylamine to prepare a 7% by weight solution. This solution was applied onto a silicon wafer surface-treated with 3-aminopropyltriethoxysilane with a spin coater and dried at 50 ° C. for 1 hour and further at 250 ° C. for 1 hour to form a coating film having a thickness of 3 μm. .
【００３５】このフッ素樹脂保護膜を形成したウェハ
を、実施例１と同じ条件でプラズマ処理してから液状エ
ポキシ樹脂チップコート１３１０（北陸塗料社製）をデ
ィスペンサにより塗布し、１５０℃で１時間の硬化を行
った。このとき、エポキシ樹脂の濡れ広がり性は良好で
あった。また、フッ素樹脂とエポキシ樹脂の密着強度は
９ｋｇ／ｃｍ2 であり、良好な密着性を有していた。The wafer on which this fluororesin protective film was formed was subjected to plasma treatment under the same conditions as in Example 1, and then liquid epoxy resin chip coat 1310 (manufactured by Hokuriku Paint Co., Ltd.) was applied by a dispenser and the temperature was maintained at 150 ° C. for 1 hour. Cured. At this time, the wet spreadability of the epoxy resin was good. Further, the adhesion strength between the fluororesin and the epoxy resin was 9 kg / cm 2 , and it had good adhesion.
【００３６】「実施例５」合成例１で得られた含フッ素
重合体Ａをパーフルオロトリブチルアミン中に溶解し、
９重量％の溶液を調製した。この溶液を３−アミノプロ
ピルトリエトキシシランで表面処理したシリコンウェハ
上にスピンコーターで塗布し、５０℃で１時間、さらに
２００℃で１時間の乾燥を行い、厚さ３μｍの塗膜を形
成した。"Example 5" The fluoropolymer A obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in perfluorotributylamine,
A 9% by weight solution was prepared. This solution was applied onto a silicon wafer surface-treated with 3-aminopropyltriethoxysilane with a spin coater and dried at 50 ° C. for 1 hour and then at 200 ° C. for 1 hour to form a coating film having a thickness of 3 μm. .
【００３７】このフッ素樹脂保護膜を形成したウェハ
を、平行平板型プラズマ装置にセットし、窒素ガス１８
０ｃｍ3 （標準状態）、圧力０．６Ｔｏｒｒの条件で３
０秒間プラズマ処理を行った。さらに密着性改良剤とし
て、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの
０．５重量％エタノール溶液をスピンコートにより塗布
し、ホットプレート上で乾燥を行った。次いで液状エポ
キシ樹脂チップコート１３２０（北陸塗料社製）をディ
スペンサにより塗布し、１５０℃で１時間の硬化を行っ
た。このとき、エポキシ樹脂の濡れ広がり性は良好であ
った。また、フッ素樹脂とエポキシ樹脂の密着強度は１
３ｋｇ／ｃｍ2 であり、良好な密着性を有していた。The wafer on which this fluororesin protective film was formed was set in a parallel plate type plasma device, and nitrogen gas 18
3 under the condition of 0 cm 3 (standard state) and pressure of 0.6 Torr
Plasma treatment was performed for 0 seconds. Further, a 0.5 wt% ethanol solution of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was applied by spin coating as an adhesion improver, and dried on a hot plate. Next, liquid epoxy resin chip coat 1320 (manufactured by Hokuriku Paint Co., Ltd.) was applied by a dispenser and cured at 150 ° C. for 1 hour. At this time, the wet spreadability of the epoxy resin was good. Also, the adhesion strength between fluororesin and epoxy resin is 1
It was 3 kg / cm 2 and had good adhesion.
【００３８】「実施例６」合成例１で得られた含フッ素
重合体Ａをパーフルオロトリブチルアミン中に溶解し９
重量％の溶液を調製した。さらにこの溶液に３−アミノ
プロピルメチルジエトキシシランを０．３重量％添加
し、半導体素子（ＣＭＯＳ−ＤＲＡＭ）の形成された６
インチシリコンウェハ上にスピンコーターで塗布し、５
０℃で１時間、さらに２００℃で１時間の乾燥を行い、
厚さ３μｍの保護膜を形成した。[Example 6] The fluoropolymer A obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in perfluorotributylamine to obtain 9
A wt% solution was prepared. Further, 0.3% by weight of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane was added to this solution to form a semiconductor device (CMOS-DRAM).
5 inch coated on a silicon wafer with a spin coater
Dry at 0 ° C for 1 hour, then at 200 ° C for 1 hour,
A protective film having a thickness of 3 μm was formed.
【００３９】次いでフォトリソグラフィー工程、ＣＦ
4 、ＣＨＦ3 、Ａｒによるプラズマエッチング工程によ
りフッ素樹脂保護膜上にワイヤーボンディング用の１０
０μｍ角大の穴あけ加工を行い、実施例１と同様の表面
プラズマ処理を行った後に組立、封止加工を行った。こ
のとき、封止工程は、エポキシペレットＥＭＥ−５５０
０（住友ベークライト社製）を用い、トランスファー成
形法により行った。このようにして保護膜の形成された
半導体素子は、初期及び耐湿性試験後において、優れた
性能を有していた。Next, a photolithography process, CF
4 , 10 for wire bonding on the fluorine resin protective film by plasma etching process with CHF 3 and Ar
A 0 μm square hole was drilled, the same surface plasma treatment as in Example 1 was performed, and then assembly and sealing were performed. At this time, the sealing step is performed by using the epoxy pellet EME-550.
0 (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) was used and the transfer molding method was used. The semiconductor element having the protective film thus formed had excellent performance at the initial stage and after the moisture resistance test.
【００４０】「実施例７」合成例２で得られた含フッ素
共重合体Ｂを用いた他は、実施例６と同様にして保護膜
を有する半導体を製造した。得られた半導体素子は、初
期及び耐湿性試験後において、優れた性能を示してい
た。[Example 7] A semiconductor having a protective film was produced in the same manner as in Example 6 except that the fluorine-containing copolymer B obtained in Synthesis Example 2 was used. The obtained semiconductor device showed excellent performance at the initial stage and after the moisture resistance test.
【００４１】「実施例８」合成例１で得られた含フッ素
重合体Ａをパーフルオロトリブチルアミン中に溶解し９
重量％の溶液を調製した。さらにこの溶液に３−アミノ
プロピルメチルジエトキシシランを０．３重量％添加
し、半導体素子（ＣＭＯＳ−ＤＲＡＭ）の形成された６
インチシリコンウェハ上にスピンコーターで塗布し、５
０℃で１時間、さらに２００℃で１時間の乾燥を行い、
厚さ３μｍの保護膜を形成した。[Example 8] The fluoropolymer A obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in perfluorotributylamine to obtain 9
A wt% solution was prepared. Further, 0.3% by weight of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane was added to this solution to form a semiconductor device (CMOS-DRAM).
5 inch coated on a silicon wafer with a spin coater
Dry at 0 ° C for 1 hour, then at 200 ° C for 1 hour,
A protective film having a thickness of 3 μm was formed.
【００４２】次いでフォトリソグラフィー工程、ＣＦ
4 、ＣＨＦ3 、Ａｒによるプラズマエッチング工程によ
りフッ素樹脂保護膜上にワイヤーボンディング用の１０
０μｍ角大の穴あけ加工を行い、実施例１と同様の表面
プラズマ処理を行った後に組立、封止加工を行った。こ
のとき、封止形態はＴＡＢ方式を取り、封止剤として液
状エポキシ樹脂チップコート１３１０（北陸塗料社製）
を用い、ポッティング法により封止を行った。このよう
にして保護膜の形成された半導体素子は、初期及び耐湿
性試験後において、優れた性能を有していた。Next, a photolithography process, CF
4 , 10 for wire bonding on the fluorine resin protective film by plasma etching process with CHF 3 and Ar
A 0 μm square hole was drilled, the same surface plasma treatment as in Example 1 was performed, and then assembly and sealing were performed. At this time, the sealing form is TAB, and liquid epoxy resin chip coat 1310 (made by Hokuriku Paint Co., Ltd.) is used as a sealing agent.
Was used to perform sealing by the potting method. The semiconductor element having the protective film thus formed had excellent performance at the initial stage and after the moisture resistance test.
【００４３】「比較例１」フッ素樹脂保護膜の表面プラ
ズマ処理を行わずに、実施例１と同様の評価を行ったと
ころ、エポキシ樹脂は玉状になっており、濡れ広がり性
は悪かった。また、フッ素樹脂とエポキシ樹脂の密着強
度は２ｋｇ／ｃｍ2 であった。"Comparative Example 1" The same evaluation as in Example 1 was carried out without subjecting the fluorine resin protective film to the surface plasma treatment. As a result, the epoxy resin had a bead shape and the wettability and spreadability were poor. The adhesive strength between the fluororesin and the epoxy resin was 2 kg / cm 2 .
【００４４】「比較例２」フッ素樹脂保護膜の表面プラ
ズマ処理を行わずに、実施例６と同様にして保護膜を有
する半導体を製造した。このようにして保護膜の形成さ
れた半導体素子は、耐湿性試験にて不良の発生率が高か
った。Comparative Example 2 A semiconductor having a protective film was manufactured in the same manner as in Example 6 without subjecting the fluororesin protective film to surface plasma treatment. The semiconductor element having the protective film thus formed had a high failure rate in the moisture resistance test.
【００４５】「比較例３」フッ素樹脂保護膜の表面プラ
ズマ処理を行わずに、実施例８と同様にして保護膜を有
する半導体を製造した。このようにして保護膜の形成さ
れた半導体素子は、エポキシ樹脂のはじきが見られ、耐
湿性試験にて不良の発生率が高かった。Comparative Example 3 A semiconductor having a protective film was manufactured in the same manner as in Example 8 without subjecting the fluororesin protective film to surface plasma treatment. In the semiconductor element having the protective film thus formed, repelling of the epoxy resin was observed and the occurrence rate of defects was high in the moisture resistance test.
【００４６】[0046]
【発明の効果】本発明は、含フッ素脂肪族環構造を有す
るフッ素樹脂からなる保護膜を形成し、該フッ素樹脂表
面をエネルギー線により処理した後に封止樹脂によって
封止することにより、封止樹脂のフッ素樹脂保護膜への
濡れ性を改善し、両者の間の接着性を高めることによ
り、電気特性、信頼性に優れた半導体素子・集積回路装
置を得るという優れた効果を有する。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a protective film made of a fluororesin having a fluorine-containing alicyclic structure is formed, the surface of the fluororesin is treated with energy rays, and then the surface is sealed with a sealing resin, thereby sealing. By improving the wettability of the resin to the fluororesin protective film and enhancing the adhesiveness between the two, it has an excellent effect of obtaining a semiconductor element / integrated circuit device excellent in electrical characteristics and reliability.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｆ 16/32 ＭＬＡ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display area C08F 16/32 MLA
Claims (4)
含フッ素脂肪族環構造を有するフッ素樹脂の薄膜を有す
る半導体素子・集積回路装置において、前記薄膜の封止
樹脂側表面がエネルギー線により処理されていることを
特徴とする半導体素子・集積回路装置。1. A semiconductor element / integrated circuit device comprising a thin film of a fluororesin having a fluorine-containing alicyclic structure as a protective film between a sealing resin and a semiconductor element, wherein the surface of the thin film on the side of the sealing resin is an energy ray. A semiconductor element / integrated circuit device characterized by being processed by
１の半導体素子・集積回路装置。2. The semiconductor element / integrated circuit device according to claim 1, wherein the protective film is a buffer coat film.
ート兼用膜である請求項１の半導体素子・集積回路装
置。3. The semiconductor element / integrated circuit device according to claim 1, wherein the protective film is a film that also serves as a passivation film and a buffer coat film.
ある請求項１、２または３の半導体素子・集積回路装
置。4. The semiconductor element / integrated circuit device according to claim 1, 2 or 3, wherein the treatment with energy rays is plasma treatment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4583694A JPH07254665A (en) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Semiconductor element/integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4583694A JPH07254665A (en) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Semiconductor element/integrated circuit device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07254665A true JPH07254665A (en) | 1995-10-03 |
Family
ID=12730316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4583694A Pending JPH07254665A (en) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Semiconductor element/integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07254665A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005510084A (en) * | 2001-11-23 | 2005-04-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Semiconductor device and method for enclosing an integrated circuit |
| JP2009071281A (en) * | 2007-08-01 | 2009-04-02 | Commiss Energ Atom | Bonding layer on fluoropolymers |
| WO2017145823A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 旭硝子株式会社 | Coating liquid composition and method for manufacturing article having film using same |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP4583694A patent/JPH07254665A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005510084A (en) * | 2001-11-23 | 2005-04-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Semiconductor device and method for enclosing an integrated circuit |
| JP2010147500A (en) * | 2001-11-23 | 2010-07-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | Semiconductor device |
| JP2009071281A (en) * | 2007-08-01 | 2009-04-02 | Commiss Energ Atom | Bonding layer on fluoropolymers |
| WO2017145823A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 旭硝子株式会社 | Coating liquid composition and method for manufacturing article having film using same |
| JPWO2017145823A1 (en) * | 2016-02-24 | 2018-12-27 | Ａｇｃ株式会社 | Coating liquid composition and method for producing article with film using the same |
| US11732153B2 (en) | 2016-02-24 | 2023-08-22 | AGC Inc. | Coating liquid composition and process for producing article provided with film using it |
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