(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ポリイミド層をその上に有し、前記ポリイミド層の表面が改質されて改質ポリイミド層が形成されている集積回路チップを用意する段階と、
（ｂ）前記改質ポリイミド層を、ポリ（４−ビニルピリジン）の１〜５％溶液で処理する段階と、
（ｃ）前記チップ上のはんだ接合に対応する相互接続パッドを有する基板を用意する段階と、
（ｄ）前記チップを前記基板と接触させる段階と、
（ｅ）前記はんだ接合をリフローして前記チップと前記基板を電気的かつ機械的に接続することによって電子モジュールを形成する段階と、
（ｆ）前記電子モジュールを封止材でアンダーフィルする段階と、
（ｇ）前記封止材を、十分な時間および温度で硬化する段階と
を含む、電子モジュールを形成する方法。
【請求項２】
段階（ａ）で、前記ポリイミド層の表面が、Ｏ2流量を約７５ｃｃ／分として約４７Ｐａで約３分間、約３００ワットのＯ2プラズマに前記ポリイミド層を曝すことによって改質される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
段階（ａ）で、前記ポリイミド層の表面が、前記ポリイミド層を紫外線およびＯ3に約５分間曝すことによって改質される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
段階（ｂ）が、ポリ（４−ビニルピリジン）が前記改質ポリイミド層を十分に被覆するように、分子量が最大約５００，０００のポリ（４−ビニルピリジン）の約５％溶液で前記改質ポリイミド層を約５分間処理する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
段階（ｅ）で、前記はんだ接合のリフロー中、ポリ（４−ビニルピリジン）が前記改質ポリイミド層と十分に反応する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
基板と、
複数のはんだ接合を介して前記基板に位置合せされ、かつパッシベーション層をその上に有し、パッシベーション層が酸化され、ポリアミンで処理された表面を有する集積回路チップと、
前記チップと前記基板との間に配置されたアンダーフィル材料と
を含む電子モジュールであって、
前記モジュールを加熱してはんだ接合をリフローさせると、前記パッシベーションの酸化した表面が前記ポリアミンと反応するように適合され、前記アンダーフィル材料の硬化中に前記アンダーフィル材料が前記ポリアミンと反応するように適合される電子モジュール。
【請求項７】
前記改質パッシベーション層が、ポリ（４−ビニルピリジン）を含むポリアミンで処理される、請求項６に記載の電子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モジュールを組み立てるための改善された方法を利用した、電子モジュールすなわちフリップチップのパッケージングの製造に関する。この改善された方法は、チップのパッシベーション被覆を処理することによって、チップと基板の間の接着性を高める。その結果、より丈夫な電子モジュールになる。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、フリップチップのパッケージングでは、１つまたは複数の集積回路チップが電子モジュールを構成するように基板上に取り付けられる。チップ上のパッドは、はんだ接合などの複数の電気的接続によって、基板上の対応するパッドに電気的かつ機械的に接続される。次いでチップと基板をより高い温度にかけ、はんだを溶かしてモジュール内の各パッドを濡らす。アセンブリを冷却してハンダを固化し、それによってチップと基板の間に１つまたは複数の電気的接続を設けて電子モジュールを形成する。
【０００３】
その後モジュールに、非伝導性のアンダーフィル（underfill）を施して、はんだ接合の疲労を低減し、チップと基板との間により良好な接着性を与え、モジュールを汚染から保護することができる。電子モジュールをアンダーフィルする際、セラミックまたはガラス充填剤を有するポリマー、一般にはエポキシ樹脂を、チップの下のはんだ接合間に流し、高温に加熱してアンダーフィル材料を硬化する。
【０００４】
しかし、チップとアンダーフィル材料の間の接着性を増進させることは困難である。ひとたび硬化されたチップ上のパッシベーション層は、実質上不活性である。したがって、チップの硬化したパッシベーションが反応性を有し、アンダーフィル材料に結合するように、このパッシベーションを処理することが望ましいであろう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の問題および欠点を念頭に置くと、したがって本発明の一目的は、チップと基板の間の接着性が向上した丈夫な電子モジュールを提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、チップと基板の間の接着性が向上した丈夫な電子モジュールを組み立てる方法を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的および利点は、一部は自明であり、一部は本明細書ら明らかに理解されよう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記およびその他の目的および利点は、当業者には明らかであろうが、第１の態様では、接着性を高める方法を対象とする本発明で達成される。この方法は、
（ａ）ポリマー被膜を用意する段階と、
（ｂ）そのポリマー被膜の表面を酸化することによりポリマー被膜を改質して、改質ポリマー被膜を形成する段階と、
（ｃ）改質ポリマー被膜をポリアミンで処理する段階と、
（ｄ）ポリマー被膜に接着させるためのポリマー材料を用意する段階と、
（ｅ）ポリマー材料をポリマー被膜と接触させる段階と
を含む。
【０００９】
別の態様では、本発明は電子モジュールを形成する方法を対象とし、この方法は、
（ａ）パッシベーション層をその上に有する集積回路チップを用意する段階と、
（ｂ）そのパッシベーション層の表面を酸化することによりパッシベーション層を改質して、改質パッシベーション層を形成する段階と、
（ｃ）改質パッシベーション層をポリアミンで処理する段階と、
（ｄ）基板を用意する段階と、
（ｅ）チップを基板と接触させる段階と、
（ｆ）チップと基板との間のギャップを封止材でアンダーフィルする段階と、
（ｇ）封止材を硬化する段階と
を含む。
【００１０】
段階（ｂ）は、改質パッシベーション層を形成するために、Ｏ2の流量を約２５〜約２００ｃｃ／分とし、約１３．３〜約１３３Ｐａ（約０．１〜約１トル（Ｔｏｒｒ））で約０．２〜約５分間、約２００〜約４００ワットのＯ2プラズマでパッシベーション層を改質する段階を含むことが好ましい。あるいは段階（ｂ）は、改質パッシベーション層を形成するために、波長１８４．９ｎｍおよび２５３．７ｎｍの紫外線およびＯ3で約１〜約３０分間、パッシベーション層を改質する段階を含むことができる。段階（ｃ）は、分子量が最大約５００，０００のポリアミンの約０．１〜約５０重量％の溶液で、改質パッシベーション層を処理する段階を含むことが好ましい。
【００１１】
ポリアミンは、以下の構造の１つを有する環状アミンを含むことが好ましく、
【化１】
0003659339.tif 000002
上式で、Ｒは式ＣXＨ2X-1を有する適切なアルキル基を含むことができ、Ｘは１〜１０であり、ｎは約９０〜約５，０００である。
【００１２】
さらに別の態様では、本発明は電子モジュールを形成する方法を対象とし、この方法は、
（ａ）ポリイミド層をその上に有し、ポリイミド層の表面が改質されて改質ポリイミド層が形成されている集積回路チップを用意する段階と、
（ｂ）改質ポリイミド層を、ポリ（４−ビニルピリジン）の１〜５％溶液で処理する段階と、
（ｃ）チップ上のはんだ接合に対応する相互接続パッドを有する基板を提供する段階と、
（ｄ）チップを基板と接触させる段階と、
（ｅ）はんだ接合をリフローしてチップと基板を電気的かつ機械的に接続することによって電子モジュールを形成する段階と、
（ｆ）電子モジュールを封止材でアンダーフィルする段階と、
（ｇ）封止材を、十分な時間および温度で硬化する段階と
を含む。段階（ｂ）は、ポリ（４−ビニルピリジン）が改質ポリイミド層を十分被覆するように、約０℃で約５分間、ポリ（４−ビニルピリジン）の約５％溶液で、改質ポリイミド層を処理する段階を含むことが好ましい。段階（ｅ）ではんだ接合のリフロー中、ポリ（４−ビニルピリジン）が、改質されたポリイミド層と十分に反応することが好ましい。
【００１３】
さらに別の態様では、本発明は、電子モジュール内に接着性が向上したチップを提供するためにウェーハを処理する方法を対象とし、この方法は、
（ａ）その上に複数の電気デバイスが形成されかつパッシベーション層を有するウェーハを用意する段階と、
（ｂ）そのパッシベーション層をパターン化しエッチングして、電気デバイスに対応するボンディング・パッドを形成する段階と、
（ｃ）そのボンディング・パッドにはんだを塗布する段階と、
（ｄ）パッシベーション層の表面を酸化して、改質パッシベーション層を形成する段階と、
（ｅ）改質パッシベーション層を、ポリアミンの約０．１〜約５０重量％の溶液で処理する段階と、
（ｆ）はんだをリフローする段階と、
（ｇ）ウェーハをダイシングして個々のチップを形成する段階と
を含む。
【００１４】
ポリアミンは、以下の構造の１つを有する環状アミンを含むことが好ましく、
【化２】
0003659339.tif 000003
上式で、Ｒは式ＣXＨ2X-1を有する適切なアルキル基を含むことができ、Ｘは１〜１０であり、ｎは約９０〜約５，０００である。ポリアミンは、分子量が約２０，０００のポリ（４−ビニルピリジン）を含むことが最も好ましい。
【００１５】
最後の態様では、本発明は、基板と、複数のはんだ接合を通して基板に位置合せされ、かつパッシベーション層をその上に有し、パッシベーション層が酸化され、ポリアミンで処理された表面を有する、集積回路チップと、チップと基板との間に配置されたアンダーフィル材料とを含む電子モジュールであって、このモジュールを加熱してはんだ接合をリフローすると、前記パッシベーションの酸化した表面が前記ポリアミンと反応するように適合され、前記アンダーフィル材料の硬化中に前記アンダーフィル材料が前記ポリアミンと反応するように適合された電子モジュールを対象とする。
【００１６】
ポリアミンは、ポリ（４−ビニルピリジン）を含むことが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態を記述するに際して、本明細書の図面の図１ないし図４を参照する。本発明の特徴は、図面中では必ずしも一定の縮尺で示していない。
【００１８】
本発明は、チップのパッシベーションとアンダーフィルの界面で、高い耐破砕性および耐剥離性を有する丈夫な積層フリップチップ・パッケージ構造を対象とする。この構造は、丈夫な電子モジュールまたはフリップチップ・パッケージを形成するために、好ましくは図１のフローチャートに概略を示した段階に従ってチップ表面を改質することによって実現される。
【００１９】
複数の電気デバイスをその上に有する典型的な集積回路チップは、単一基板または多層基板上に載置することができる。一般にチップ上のパッドは、はんだ接合などの複数の電気的接続によって、基板上の対応するパッドに電気的かつ機械的に接続される。はんだ接合は、当技術分野で既知の任意の手段によって、例えばめっきや蒸着によってチップ上に形成することができる。
【００２０】
一般に、はんだ接合を形成する前に、チップを適切なパッシベーション層で被覆し、硬化することが好ましい。適切なパッシベーション材料の例には、ポリイミド、ベンゾシクロブテン、およびポリイミド−ポリシロキサン共重合体が含まれる。好ましいパッシベーション材料は、ポリイミドを含む。パッシベーションは、一般に、はんだ接合が必要とされる部位で、当技術分野で既知の方法によりパターン化されエッチングされる。パッシベーションは、好ましくは硬化したポリマー材料であるので、非常に反応性に乏しく、別のポリマーと反応させるために処理しなければならない。したがってパッシベーションとアンダーフィルの接着性を高めるため、パッシベーションの表面を改質して、必要な反応部位を形成しなければならない。
【００２１】
本発明は、パッシベーション材料の表面の化学的改質を利用して改質パッシベーションを形成し、その後、改質パッシベーションを非シラン・カップリング剤で、具体的にはポリアミン・カップリング剤で処理する。硬化したパッシベーション材料よりも反応性が高まるように、酸化雰囲気への曝露を用いて十分な深さまでパッシベーションを化学的に改質することが好ましい。当然ながら、パッシベーション層のイオン・ビーム衝撃など、その他の化学的改質技法を使用することもできる。パッシベーション材料の化学的改質では、パッシベーションの最上面を十分に酸化することによって、パッシベーション材料の表面に遊離のカルボキシル基を形成することができると思われる。
【００２２】
酸化雰囲気は、以下の条件下で、すなわちＯ2の流量を約２５〜約２００ｃｃ／分として約１３．３〜約１３３Ｐａ（約０．１〜約１トル（Ｔｏｒｒ））の条件下で、約０．２〜約５分間、約２００〜約４００ワットのＯ2プラズマを含むことが好ましい。Ｏ2プラズマ状態は、プラズマ反応チャンバ内で約１〜約３分間、流量を約７５ｃｃ／分とし、約４７Ｐａ（約０．３５トル（Ｔｏｒｒ））、約３００ワットで発生させることが最も好ましい。
【００２３】
別の実施形態では、ＵＶ（紫外線）／Ｏ3反応チャンバ内で、チップを取り囲む空気からＯ3を発生させることのできる紫外（ＵＶ）線源を利用する。チップは、一般に、紫外線源から約２〜約５０ｍｍ離れた距離に配置し、発生した紫外線およびＯ3に約１〜約３０分間曝する。紫外線源が発する光の波長は、１８４．９ｎｍおよび２５３．７ｎｍである。チップは、約５〜約１０分間、紫外線源から約５〜６ｍｍ離れて配置することがより好ましい。
【００２４】
チップ・パッシベーションが改質された後、非シラン・カップリング剤の希釈溶液、具体的にはポリアミン・カップリング剤を適切な溶媒に溶かした溶液を、例えばチップを浸漬することによってチップ表面に塗布する。ポリアミン・カップリング剤は、分子量が約５００，０００までの範囲にあることが好ましく、最も好ましくは約２０，０００である。ポリアミンは、飽和および不飽和の脂肪族および環状アミンと、アミンの第四級塩を含むことができる。ポリアミンは、溶液中での柔軟性を与えるために脂肪族骨格を有することが好ましく、アミン官能基がこの脂肪族骨格から分岐する。ポリアミンは、アミンを溶解する任意の適切な溶媒を使用して、約０．１〜約５０重量％の溶液で使用することが好ましく、約１〜約５％の濃度で使用することが最も好ましい。
【００２５】
ポリアミンは、以下の構造の１つを有する環状アミンを含むことが好ましく、
【化３】
0003659339.tif 000004
上式で、Ｒは式ＣXＨ2X-1を有する適当なアルキル基を含むことができ、Ｘは１〜１０であり、最も好ましくは、Ｘは１（メチル）または２（エチル）であり、ｎは約９０〜約５，０００である。
【００２６】
環状アミンには、好ましくは、ポリ（３−ビニルピリジン）、ポリ（４−ビニルピリジン）、２−メチル−５−ビニルピリジン、５−エチル−２−ビニルピリジン、ポリ（３−ビニルピロリドン）、ポリ（４−ビニルピロリドン）、ポリ（３−ビニルピペリジン）、およびポリ（４−ビニルピペリジン）が含まれる。最も好ましいポリアミンは、ポリ（４−ビニルピリジン）を含むものである。ポリ（４−ビニルピリジン）は、濃度が約１〜約５％のメタノール溶液として、より好ましくは約５％の溶液として使用される。溶液を調製するときにポリアミンのより良好な溶解性をもたらすため、ポリ（臭化Ｎ−メチル−４−ピリジニウム）などの適切なポリアミンの第四級塩を本発明で使用することもできる。
【００２７】
Physical Electronics 5500 Multiprobe Spectrometerを使用して、Ｘ線光電子分析（ＸＰＳ）によりポリイミド・パッシベーション被覆を有するチップ表面の監視を行った。以下の表に、処理前、表面の化学的改質後、またポリアミンによる処理後の、ポリイミド表面の炭素、窒素、および酸素の原子百分率を示す。サンプルのチップは、ＰＭＤＡ−ＯＤＡポリイミド被覆を有していた。表面改質方法としては、Ｏ2流量を約７５ｃｃ／分として約４７Ｐａ（約０．３５トル（Ｔｏｒｒ））で約３分間Ｏ2プラズマを使用し、その後、ポリ（４−ビニルピリジン）の５％メタノール溶液で処理した。
【表１】
0003659339.tif 000005
【００２８】
ポリイミドをＯ2プラズマに曝すことによって、ポリイミド構造が酸化するため、ポリイミドの表面の酸素濃度が増加する。ポリイミド環の酸化により、遊離したカルボキシル基が表面に形成されて、ポリアミンを結合するのに必要な反応性部位が得られる。ポリアミンで処理した後、ポリアミンは改質されたポリイミドの表面に吸着されるため、窒素および炭素の濃度が予想通りに増加する。
【００２９】
本発明の方法の最も好ましい実施形態では、メタノールに約１〜約５％のポリ（４−ビニルピリジン）を溶かした希釈溶液を利用する。この約０℃の溶液に、チップを約１〜約３０分間、好ましくは約５分間浸漬して、改質されたパッシベーション上にアミンが吸着されるように十分な時間を与え、第四級塩を形成させる。次いでチップをメタノールでリンスして、吸着されていない過剰なアミンをすべて除去する。一般に、改質されたパッシベーションの表面上に第四級塩を確実に形成するために、アミン溶液は複数回塗布することが好ましい。
【００３０】
ポリアミン・カップリング剤でチップを処理した後、チップ上のはんだ接合を、基板上の相互接続パッドに対応するように位置合せする。はんだの濡れ性を高めるために、はんだ接合をフラックス処理することができる。はんだを溶融するのに十分な時間および温度で加熱することによってはんだ接合をリフローする。特定の理論に拘泥するものではないが、リフロー中、ポリアミンは、パッシベーションの表面の改質されたパッシベーションと反応すると考えられる。ただし、結合していないアミン部位がポリアミン鎖に沿って依然存在し、アンダーフィル材料とさらに反応して本発明の接着強度をもたらす。
【００３１】
はんだ接合のリフロー後、フリップチップ・パッケージを、適切な封止材でアンダーフィルする。一般的な封止材にはポリマーが含まれ、当技術分野で既知のエポキシ樹脂が好ましい。適切な封止材は、カリフォルニア州のDexter Corporation of Industryから入手可能であり、ＦＰ４５１１およびＦＰ４５２７として市販されている。封止材は、従来の方法によりチップの縁に沿って配給（dispense）され、毛管現象によってチップと基板の間のギャップを満たす。封止材の製造業者が指定する適切な条件下でアンダーフィル封止材を硬化すると、封止材は、ポリアミン・カップリング剤と化学的に反応する。ポリアミンは、改質されたパッシベーションと反応することにより一端でパッシベーションに固定された状態で、ポリアミン上に残った遊離アミン官能基が封止材のエポキシ環部位で反応すると考えられる。
【００３２】
得られた電子モジュールを図３に示すが、改質パッシベーション５を有する半導体チップは、はんだ接合１０により基板に接続している。アンダーフィル材料１５は、チップと基板の間に配給される。ポリアミンは、改質パッシベーションおよびアンダーフィル材料と反応して、チップとアンダーフィルとの界面での接着性を高める。
【００３３】
本発明の方法を利用する際の予期しない利点とは、ウェーハ・レベルでポリアミンによりチップを処理できることである。ウェーハを処理することによって、製造容易性が向上し、フリップチップのパッケージングのコストが減少する。図２の流れ図は、ウェーハ・レベルで本発明の方法を実施するのに必要とされる段階を示す。
【００３４】
１つまたは複数のデバイスまたは回路をその上に有するシリコン・ウェーハは、パッシベーションで被覆され、硬化される。得られた各チップのパッド領域を、従来の方法によるパターン化およびエッチングによって画定する。得られた各チップのはんだ接合を、従来の方法によって、例えばめっきまたは蒸着によって形成する。
【００３５】
ウェーハは上述の化学的改質を受け、パッシベーション材料の表面が酸化する。ポリアミン溶液を、改質されたパッシベーションに塗布する。ウェーハ上のはんだ付着物をリフローして、均一な球面形状を形成する。ウェーハをダイシングして、個々のチップに分割する。個々のチップを、基板に電気的かつ機械的に接続し、アンダーフィルを塗布して硬化させる。上述のチップ・レベルで使用した同様のプロセス条件を、ウェーハ・レベルでの加工にも使用することができる。
【００３６】
別の予期しない利点とは、基板が有機基板の場合である。パッシベーション被覆またはその他のポリマー被覆をその上に有する有機基板は、酸化され、ポリアミンによる処理を受けて、アンダーフィルと基板の界面での接着性を高めることができる。
【００３７】
非シラン・カップリング剤、具体的にはポリアミンを使用する本発明の方法は、フリップチップ・パッケージのチップとアンダーフィルの界面の強度の、予想以上に十分な増加をもたらす。本発明に従って組み立てたはんだ接合のないフリップチップ試験サンプルのチップ・プル試験（chip-pull test）では、その接着強度が、未処理のフリップチップ試験サンプルに対して約１２０％の改善を示す。驚くべきことに処理後の試験サンプルは非常に丈夫であるため、破断実験では、積層基板の層が引き裂かれるが、アンダーフィルとチップとの界面は損傷を受けないままである。
【００３８】
図４は、本発明に従って組み立てたフリップチップ試験サンプルと未処理のフリップチップ試験サンプルの、チップ・プル力の比較を示す。平均すると、試験サンプルに処理を行わない場合、試験サンプルを引き離すのに約６．４ｋｇ（約１４ポンド）必要であった。試験サンプルをＯ2プラズマのみで処理した場合、フリップチップを引き離すのに必要とされる平均の力は、約１１．３ｋｇ（約２５ポンド）であった。しかし、本発明を実施した場合、すなわちＯ2流量を約７５ｃｃ／分として約４７Ｐａ（約０．３５トル（Ｔｏｒｒ））で約３分間、Ｏ2プラズマに試験サンプルを曝し、その後ポリ（４−ビニルピリジン）をメタノールに溶かした５％溶液で処理した場合、必要とされる力は平均で約１４．５ｋｇ（約３２ポンド）であった。
【００３９】
本発明は、上記に引用した目的を達成する。電子モジュールのチップ上のパッシベーション被覆の表面を化学的改質剤で改変し、その後ポリアミン・カップリング剤で処理することによって、チップとアンダーフィルの界面での接着性が向上することが、思いがけず見出された。得られた電子モジュールは、アミンが、改質されたパッシベーションとアンダーフィル材料の両方の化学的固定部位としての役割をするため、より丈夫である。
【００４０】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００４１】
（１）（ａ）ポリマー被膜を用意する段階と、
（ｂ）前記ポリマー被膜の表面を酸化することにより前記ポリマー被膜を改質して、改質ポリマー被膜を形成する段階と、
（ｃ）前記改質ポリマー被膜をポリアミン・カップリング剤で処理する段階と、
（ｄ）前記ポリマー被膜に接着させるためのポリマー材料を用意する段階と、
（ｅ）前記ポリマー材料を前記ポリマー被膜と接触させる段階と
を含む、接着性を高める方法。
（２）段階（ａ）がポリイミド被膜を用意する段階を含む、上記（１）に記載の方法。
（３）段階（ｂ）が、改質ポリマー被膜を形成するために前記ポリマー被膜をＯ2プラズマに曝す段階を含む、上記（１）に記載の方法。
（４）段階（ｂ）が、改質ポリマー被膜を形成するために前記ポリマー被膜を紫外線およびＯ3に曝す段階を含む、上記（１）に記載の方法。
（５）段階（ｃ）が、前記改質ポリマー被膜を分子量が最大約５００，０００のポリアミンで処理する段階を含む、上記（１）に記載の方法。
（６）（ａ）パッシベーション層をその上に有する集積回路チップを用意する段階と、
（ｂ）前記パッシベーション層の表面を酸化することによりパッシベーション層を改質して、改質パッシベーション層を形成する段階と、
（ｃ）前記改質パッシベーション層をポリアミンで処理する段階と、
（ｄ）基板を用意する段階と、
（ｅ）前記チップを前記基板と接触させる段階と、
（ｆ）前記チップと前記基板との間のギャップを、封止材でアンダーフィルする段階と、
（ｇ）前記封止材を硬化する段階と
を含む、電子モジュールを形成する方法。
（７）段階（ａ）が、ポリイミド層をその上に有する集積回路チップを提供する段階を含む、上記（６）に記載の方法。
（８）段階（ｂ）が、Ｏ2流量を約２５〜約２００ｃｃ／分として約１３．３〜約１３３Ｐａ（約０．１〜約１トル（Ｔｏｒｒ））で約０．２〜約５分間、約２００〜約４００ワットのＯ2プラズマでパッシベーション層を改質して、改質パッシベーション層を形成する段階を含む、上記（６）に記載の方法。
（９）段階（ｂ）が、波長１８４．９ｎｍおよび２５３．７ｎｍで、約１〜約３０分間、紫外線およびＯ3でパッシベーション層を改質する段階を含む、上記（６）に記載の方法。
（１０）段階（ｃ）が、分子量が最大約５００，０００のポリアミンの約０．１〜約５０重量％の溶液で、改質パッシベーション層を処理する段階を含む、上記（６）に記載の方法。
（１１）前記ポリアミンは、
【化４】
0003659339.tif 000006
、
【化５】
0003659339.tif 000007
、および
【化６】
0003659339.tif 000008
からなる群から選択される構造を有し、上式で、ＲはＣXＨ2X-1であり、Ｘは１〜１０であり、ｎは約９０〜約５，０００である、上記（６）に記載の方法。
（１２）段階（ｃ）が、分子量が約２０，０００のポリ（４−ビニルピリジン）の約０．１〜５０重量％の溶液で、前記改質有機被膜を処理する段階を含む、上記（６）に記載の方法。
（１３）（ａ）ポリイミド層をその上に有し、前記ポリイミド層の表面が改質されて改質ポリイミド層が形成されている集積回路チップを用意する段階と、
（ｂ）前記改質ポリイミド層を、ポリ（４−ビニルピリジン）の１〜５％溶液で処理する段階と、
（ｃ）前記チップ上のはんだ接合に対応する相互接続パッドを有する基板を用意する段階と、
（ｄ）前記チップを前記基板と接触させる段階と、
（ｅ）前記はんだ接合をリフローして前記チップと前記基板を電気的かつ機械的に接続することによって電子モジュールを形成する段階と、
（ｆ）前記電子モジュールを封止材でアンダーフィルする段階と、
（ｇ）前記封止材を、十分な時間および温度で硬化する段階と
を含む、電子モジュールを形成する方法。
（１４）段階（ａ）で、前記ポリイミド層の表面が、Ｏ2流量を約７５ｃｃ／分として約４７Ｐａ（約０．３５トル（Ｔｏｒｒ））で約３分間、約３００ワットのＯ2プラズマに前記ポリイミド層を曝すことによって改質される、上記（１３）に記載の方法。
（１５）段階（ａ）で、前記ポリイミド層の表面が、前記ポリイミド層を紫外線およびＯ3に約５分間曝すことによって改質される、上記（１３）に記載の方法。
（１６）段階（ｂ）が、ポリ（４−ビニルピリジン）が前記改質ポリイミド層を十分に被覆するように、分子量が最大約５００，０００のポリ（４−ビニルピリジン）の約５％溶液で前記改質ポリイミド層を約５分間処理する段階を含む、上記（１３）に記載の方法。
（１７）段階（ｅ）で、前記はんだ接合のリフロー中、ポリ（４−ビニルピリジン）が前記改質ポリイミド層と十分に反応する、上記（１３）に記載の方法。
（１８）電子モジュール内に接着性が高められたチップを提供するためにウェーハを処理する方法であって、
（ａ）その上に複数の電気デバイスが形成されかつパッシベーション層を有するウェーハを用意する段階と、
（ｂ）前記パッシベーション層をパターン化しエッチングして、前記電気デバイスに対応するボンディング・パッドを形成する段階と、
（ｃ）前記ボンディング・パッドにはんだを塗布する段階と、
（ｄ）前記パッシベーション層の表面を酸化して、改質パッシベーション層を形成する段階と、
（ｅ）前記改質パッシベーション層を、ポリアミンの約０．１〜約５０重量％の溶液で処理する段階と、
（ｆ）前記はんだをリフローする段階と、
（ｇ）前記ウェーハをダイシングして個々のチップを形成する段階と
を含む方法。
（１９）（ｈ）基板を用意し、前記基板上に個々のチップを位置合せさせる段階と、
（ｉ）前記はんだをリフローして前記個々のチップと前記基板を電気的かつ機械的に接続することによって電子モジュールを形成する段階と、
（ｊ）前記電子モジュールを封止材でアンダーフィルする段階と、
（ｋ）前記封止材を、十分な時間および温度で硬化する段階と
をさらに含む、上記（１８）に記載の方法。
（２０）段階（ｄ）が、前記パッシベーション層をＯ2プラズマに曝すことによって、前記パッシベーション層の表面を酸化して前記改質パッシベーション層を形成する段階を含む、上記（１８）に記載の方法。
（２１）段階（ｄ）が、前記パッシベーション層を紫外線およびＯ3に曝すことによって、前記パッシベーション層の表面を酸化して改質パッシベーションを形成する段階を含む、上記（１８）に記載の方法。
（２２）前記ポリアミンは、
【化７】
0003659339.tif 000009
、
【化８】
0003659339.tif 000010
、および
【化９】
0003659339.tif 000011
からなる群から選択される構造を有し、上式で、ＲはＣXＨ2X-1であり、Ｘは１〜１０であり、ｎは約９０〜約５，０００である、上記（１８）に記載の方法。
（２３）基板と、
複数のはんだ接合を介して前記基板に位置合せされ、かつパッシベーション層をその上に有し、パッシベーション層が酸化され、ポリアミンで処理された表面を有する集積回路チップと、
前記チップと前記基板との間に配置されたアンダーフィル材料と
を含む電子モジュールであって、
前記モジュールを加熱してはんだ接合をリフローさせると、前記パッシベーションの酸化した表面が前記ポリアミンと反応するように適合され、前記アンダーフィル材料の硬化中に前記アンダーフィル材料が前記ポリアミンと反応するように適合される電子モジュール。
（２４）前記改質パッシベーション層が、ポリ（４−ビニルピリジン）を含むポリアミンで処理される、上記（２３）に記載の電子モジュール。
（２５）上記（６）に記載の方法によって作成された電子モジュール。
【図面の簡単な説明】
【図１】チップ・レベルでの、本発明の方法の好ましい実施形態の流れ図である。
【図２】ウェーハ・レベルでの、本発明の方法の好ましい実施形態の流れ図である。
【図３】本発明の方法に従って組み立てた電子モジュールの断面図である。
【図４】本発明の方法に従って処理したフリップチップ試験サンプルをチップ・プル試験で剥離させるのに必要な力の量を、未処理のサンプルの場合と比較したグラフである。
【符号の説明】
５  改質パッシベーション
１０  はんだ接合
１５  アンダーフィル材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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