JP2001210610A - 異方導電性フィルム付き半導体ウエハの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異方導電性フィルム付き半導体ウエハを、良
好な品質を維持しながら効率良く製造できる製造方法を
提供すること。 【解決手段】 半導体ウエハ１の回路面および／または
裏面に、その外周縁部を貼付シロ１ｓとして残して露出
させるように、異方導電性フィルム（ＡＣＦ）２を重ね
合わせ、さらにその上から該ＡＣＦと該貼付シロとを覆
うように再剥離性粘着フィルム３を重ね合わせた状態と
することによってこれら３者を貼り合わせ、これを加圧
し加熱し半導体ウエハとＡＣＦとを接合してＡＣＦ付き
半導体ウエハを得る。再剥離性粘着フィルムは、ダイシ
ング用粘着フィルムとして兼用してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異方導電性フィル
ムの技術分野、および異方導電性フィルムと半導体チッ
プとの接続構造の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】異方導電性フィルム（以下、「ＡＣＦ」
ともいう）は、導電性について異方性を示すフィルムで
あり、フィルムの表裏を貫通する方向には導電性を示す
が、フィルム面が広がる方向には絶縁性を示すものであ
る。従って、ウエハ状態から切り出した裸の半導体素子
（チップ）と外部回路基板との間にＡＣＦを挿入し、こ
れら３者を圧着するだけで、チップの回路面に設けられ
た電極と、外部回路基板との電気的接続が得られる。外
部回路基板は、チップのためのパッケージ用基板や、チ
ップを他のデバイスと共に実装するための一般的なプリ
ント回路基板などである。近年の半導体集積回路の大規
模な集積化、接続端子（電極パッド等）のファインピッ
チ化に伴い、チップの実装におけるＡＣＦの使用は増大
しつつある。

【０００３】従来のＡＣＦとしては、特開平３−２６６
３０６号公報「異方導電性フィルム」、国際公開公報Ｗ
Ｏ９８／０７２１６「異方導電性フィルムおよびその製
造方法」に記載されたものが知られている。これらのＡ
ＣＦは、多数の導通路が互いに絶縁されながら、各々が
フィルム基板を貫通し、各導通路の両端部がフィルム基
板の表裏面に露出した構造を有するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなＡＣＦと
チップとの接続について、本発明者等がさらに検討した
ところ、次に展開するような問題点が存在することが新
たに判った。先ず、チップにＡＣＦを量産的に接合しス
ループット（特定時間内に加工する量）を十分に高くす
ることは難しい。特に５ｍｍ×５ｍｍ以下、とりわけ３
ｍｍ×３ｍｍ以下のような微小サイズのチップにおい
て、１チップ毎にＡＣＦを接合するのでは、１つ１つの
微細で精密な位置決めのために、スループットの向上は
望めない。

【０００５】従ってこれを解決するために、本発明で
は、チップを個々に分断する前の半導体ウエハの状態に
おいて、１枚の大面積のＡＣＦを該半導体ウエハに先に
貼り付けてから個々に分断するという手順を提唱する。
この提唱で得られる１枚の大面積のＡＣＦと半導体ウエ
ハとの接合体が、異方導電性フィルム付き半導体ウエハ
（以下、「ＡＣＦ付き半導体ウエハ」ともよぶ）であ
る。ＡＣＦ付き半導体ウエハを形成し、これを個々のチ
ップサイズへと分断することによって、スループットは
十分に向上すると考えられる。

【０００６】しかし、本発明者らがこの提唱を自ら実施
すべく、ＡＣＦと半導体ウエハとを接合する加工を実際
に行ったところ、さらに、次に述べる製造面での問題が
存在することがわかった。即ち、ＡＣＦ付き半導体ウエ
ハを全面にわたって好ましい接合状態のものとして得る
には、ＡＣＦと半導体ウエハの位置合せや密着状態を維
持しながら両者の加圧・加熱を行なわねばならないが、
そのような加工を、好ましい品質でかつ十分なスループ
ットにて行い得る装置が無いという問題である。例え
ば、加熱可能な機械プレスを用いたのでは、品質上の問
題を解決することは可能であるが、治具が安価な構造で
はなく、また、治具の取り数や、取り扱いの点からも十
分なスループットが得られない。

【０００７】またさらに、本発明等がＡＣＦの用途を検
討したところ、ＡＣＦをチップの裏面に貼り付ければ、
素子がトランジスターであるような場合にはベースと外
部回路基板との接続が可能であることや、ＡＣＦの多数
の導通路が熱伝導路となるので熱放散性を有するダイボ
ンディング材として用い得ることがわかった。従って、
ＡＣＦをチップの裏面に貼り付ける場合にも、回路面に
貼り付ける場合と同様の問題が存在することになる。

【０００８】本発明の課題は、上記問題を解決し、ＡＣ
Ｆ付き半導体ウエハを、良好な品質を維持しながら効率
良く製造できる製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１）半導体ウエハの回
路面および／または裏面に、その面の外周縁部の一部ま
たは全周を貼付シロとして残して露出させるように、異
方導電性フィルムを重ね合わせ、さらにその上に、該異
方導電性フィルムと該貼付シロとを覆うように再剥離性
粘着フィルムを重ね合わせた状態とすることによって、
これら３者を貼り合わせ、この状態の積層体を加圧し加
熱して半導体ウエハと異方導電性フィルムとを接合する
工程を有することを特徴とする異方導電性フィルム付き
半導体ウエハの製造方法。

【００１０】（２）再剥離性粘着フィルムの外形が半導
体ウエハの外形からはみ出す大きさであって、さらに、
このはみ出す領域に半導体ウエハを囲むようにダイシン
グ用フレームを貼り付けることを特徴とする上記（１）
記載の製造方法。

【００１１】（３）半導体ウエハの裏面に貼付シロを残
して異方導電性フィルムを重ね合わせ、さらにその上を
覆って半導体ウエハの外形からはみ出す大きさの再剥離
性粘着フィルムを重ね合わせた状態とすることによって
これら３者を貼り合わせ、さらに、半導体ウエハの外形
からはみ出した再剥離性粘着フィルムに、半導体ウエハ
を囲むようにダイシング用フレームを貼り付け、再剥離
性粘着フィルムをダイシング用粘着フィルムとして兼用
するものである上記（１）記載の製造方法。

【００１２】（４）再剥離性粘着フィルムの粘着剤が、
紫外線硬化型である上記（１）記載の製造方法。

【００１３】（５）上記異方導電性フィルムが、絶縁性
樹脂からなるフィルム基板中に、金属導線が互いに絶縁
された状態で且つ該フィルム基板を厚み方向に貫通した
状態で、導通路として複数設けられた構造を有するもの
であって、フィルム基板に用いられる絶縁性樹脂が、加
熱によって接着性を示す材料である上記（１）記載の製
造方法。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明でいう「半導体ウエハ」と
は、ウエハ（結晶基板）上に素子構造体が１以上形成さ
れた板状物である。素子構造体は、半導体結晶層と電極
とを含んで構成される一種の回路であって、発光素子や
トランジスターのような単純な構造のもの、ＣＰＵ、メ
モリー、種々の演算回路を集積したプロセッサなどが挙
げられる。また、素子構造体は、通常はウエハ上にマト
リクス状に繰り返して多数形成され、最終的に個々のチ
ップへと分断されるものであるが、チップへの分断を前
提とせず大きな１つの素子としてウエハ上に形成された
ものであってもよい。ウエハは、ＳｉやＧａＡｓなどの
半導体結晶の他に、ＧａＮ系半導体を成長させるための
サファイア結晶など、半導体結晶層を成長させ得る結晶
基板であればよい。本明細書では、半導体ウエハの両面
を区別するため、素子構造体が形成された側の面を「回
路面」、これと反対側の面を「裏面」と呼んでいる。

【００１５】ＡＣＦを半導体ウエハに接合するに際し、
回路面に接合すれば、ＡＣＦは素子構造体と外部回路と
の電気的接続に介在するものとなり、また裏面に接合す
れば、ＡＣＦは、放熱用部材や、トランジスターのベー
スと外部回路基板との間に介在する電気的接続用部材な
どとして作用するものとなる。以下、ＡＣＦを半導体ウ
エハの回路面に接合する場合を代表例として本発明を説
明する。ＡＣＦを半導体ウエハの裏面に接合する場合に
ついては、随時必要に応じて説明する。

【００１６】本発明の製造方法は、次の（イ）〜（ハ）
の工程を含むものである。 （イ）先ず、図１（ａ）に示すように、半導体ウエハ１
の回路面に、ＡＣＦ２を重ね合わせる。このとき、両者
の外形の大小関係を図２に示すように、ＡＣＦ２（太い
一点鎖線で外形だけを描いている）の大きさは、半導体
ウエハ１の素子構造体の形成領域１ｅを全て覆う大きさ
とするのが好ましいが、半導体ウエハ１の外周縁部の一
部または全周を貼付シロ１ｓとして覆わずに残して露出
させる大きさとする。ここでは、図２に示すように、Ａ
ＣＦの外形を、半導体ウエハの外形（円形）よりも小さ
い単純な円形とし、半導体ウエハの外周縁部は、全周に
わたって同じ帯幅Ｗで露出しているとする。

【００１７】（ロ）次に、図１（ｂ）に示すように、そ
の上からさらに、再剥離性粘着フィルム３を、上記ＡＣ
Ｆ２および貼付シロ１ｓを覆うように重ね合わせること
によって、これら３者を貼り合わせる。この時点では、
半導体ウエハとＡＣＦとは、単に重なり接しているだけ
である。この工程によって、半導体ウエハ１とＡＣＦ２
とが、再剥離性粘着フィルム３によって仮止めされた３
者の積層体を得る。図１（ｂ）では、ＡＣＦと半導体ウ
エハとの段差によって、再剥離性粘着フィルムが著しく
歪曲しているように描かれているが、実際にはＡＣＦは
十分に薄く、再剥離性粘着フィルムの柔軟性が吸収する
程度である。

【００１８】（ハ）次に、上記の３者の積層体を積層方
向に加圧し、加熱して、半導体ウエハとＡＣＦとを接合
してＡＣＦ付き半導体ウエハとする。この時点で、ＡＣ
Ｆ付き半導体ウエハには再剥離性粘着フィルムが貼り付
いているが、その剥離の態様には、大きく分けると次の
ように２通りがある。１つは、ダイシングの前での剥離
であって、ＡＣＦ付き半導体ウエハから再剥離性粘着フ
ィルムを単純に剥離する方法である。この場合、ダイシ
ング時には、別の再剥離性粘着フィルム（ダイシング用
粘着フィルム）を半導体ウエハの裏面に貼り付けてから
ダイシングする。他の１つは、再剥離性粘着フィルムを
ダイシング用の粘着フィルムとして兼用する場合の剥離
であり、半導体ウエハの裏面にＡＣＦを接合する場合に
実施するのが好ましい。この場合は、再剥離性粘着フィ
ルムが貼り付いたままＡＣＦ付き半導体ウエハをダイシ
ングによって分断し、再剥離性粘着フィルムは分断せず
に１枚のシートのまま残す。これによって、再剥離性粘
着フィルム上に、個々に分断されたチップ（ＡＣＦ付
き）がそのまま貼り付いた状態のものが得られるので、
チップを１つずつ再剥離性粘着フィルムから剥離するこ
とになる。

【００１９】以上のように、再剥離性粘着フィルムでＡ
ＣＦを覆い、外周部分で半導体ウエハに貼り付けること
によって、加熱加圧接着前のＡＣＦの位置ずれを防止で
き、さらに加熱加圧治具へのＡＣＦの接着防止ができる
など、好ましい仮り止め状態となる。これによって、半
導体ウエハとＡＣＦとを容易にかつ良好な接続状態とし
て接合できるようになり、生産性が向上する。さらに
は、半導体ウエハとＡＣＦとが再剥離性粘着フィルムの
上で仮り止めされ接合されていくというように、再剥離
性粘着フィルムが加工の流れをスムーズに進行させる媒
体となるから、再剥離性粘着フィルムの流れを中心とし
て種々の自動化への展開が可能となる。従ってＡＣＦ付
き半導体ウエハ、ひいてはＡＣＦとチップとの接続体
を、良好な品質を維持しながら効率良く製造できるよう
になる。

【００２０】本発明で用いるＡＣＦは、図１（ａ）、図
５に示すように、絶縁性樹脂からなるフィルム基板２１
中に、複数の導通路２２が、互いに絶縁された状態でか
つフィルム基板を厚さ方向に貫通した状態で複数設けら
れた構造を有するものである。各導通路の端部は、相手
の素子構造体の電極に応じて、フィルム基板面から突き
出した状態、同一面にある状態などであってよい。

【００２１】このＡＣＦを、半導体ウエハの回路面に接
合する場合、回路面に形成された素子構造体の各電極が
ＡＣＦ中の導通路を介して外部と電気的に接続可能な状
態となることが重要である。このとき、素子構造体の各
電極と、ＡＣＦの導通路の端部との接続状態は、金属同
士の溶着による接合状態であっても、接触しているだけ
の状態であってもよく、次の、半導体素子とＡＣＦとの
接合形態に応じて選択すればよい。

【００２２】半導体素子とＡＣＦとの接合形態には、フ
ィルム基板の材料に接着性を有するものを用いその接着
性を利用する接合形態（電極と導通路とは接触だけでも
よい）、電極と導通路とを溶着させてその接合力を利用
する接合、これらの両方を利用する接合、などが挙げら
れる。

【００２３】一方、ＡＣＦを半導体ウエハの裏面に接合
しＡＣＦを熱放散の手段として用いる場合は、半導体ウ
エハの熱がＡＣＦ中の導通路を通じて外部へ伝導可能な
状態となることが重要である。このとき、半導体ウエハ
の裏面がむき出しの結晶面であるならば、該裏面と、Ａ
ＣＦの導通路との接続状態は、接触しているだけの状態
とすることが好ましい。従って、ＡＣＦを半導体ウエハ
の裏面に接合する場合には、ＡＣＦのフィルム基板の接
着性を利用する接合形態が好ましい。

【００２４】ＡＣＦのフィルム基板の材料に接着性を有
するものを用いる場合、その材料としては、それ自体が
そのままの状態でまたは加圧されて接着性を示す材料、
または、そのままの状態では接着性を示さないが加熱
（加圧を伴ってもよい）により接着可能となる材料が挙
げられる。ＡＣＦの製造上の点、取り扱い上の点から
は、加熱により接着可能の材料が好ましく、熱可塑性樹
脂や、熱硬化性樹脂が挙げられる。

【００２５】ＡＣＦのフィルム基板に用いられる材料
は、絶縁性樹脂であって、従来のＡＣＦで用いられてい
るものが利用できる。特に、上記のように加熱によって
接着性を示す材料が接合には好ましく、そのような材料
として、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカル
ボジイミド樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、アク
リル樹脂、飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。

【００２６】加圧、加熱のための好ましい装置として
は、オートクレーブが挙げられるが、公知のプレス装置
とヒーターを組合せて、所望の生産装置を構成してもよ
い。加熱の温度は、半導体ウエハとＡＣＦとが接合し得
る温度であればよく、例えば、ＡＣＦの加熱接着性を利
用するならば１４０℃〜２２０℃、特に１５０℃〜２０
０℃が好ましい範囲である。

【００２７】ＡＣＦの好ましい線膨張係数は、１０〜１
５０ｐｐｍ、なかでも１０〜８０ｐｐｍが特に好ましい
範囲である。また、弾性率は、１〜８ＧＰａ、なかでも
２〜５ＧＰａが特に好ましい範囲である。これらは、Ａ
ＣＦのフィルム面が広がる方向に関する値である。ま
た、厚さは、１０〜２００μｍ程度が好ましく、なかで
も２５〜１００μｍ程度が特に好ましい範囲である。

【００２８】ＡＣＦの導通路を形成する材料としては、
公知の導電性材料が挙げられるが、電気特性の点で銅、
金、アルミニウム、ニッケルなどの金属材料が好まし
く、さらには導電性の点から銅、金がより好ましい。こ
れらの金属製導通路の外径は５μｍ〜１００μｍが好ま
しい。ＡＣＦのフィルム面の単位面積当たりの導通路の
本数は、５０〜２０００〔本／ｍｍ² 〕程度である。

【００２９】導通路の材料は上記の通りであるが、同じ
金属材料であっても導通路の形成方法によって導電性や
弾性率など種々の特性が異なる。導通路は、フィルム基
板に形成した貫通孔内に金属材料をメッキで析出させて
得たものであってもよいが、金属線を、フィルム基板を
貫通させて導通路とした態様が好ましい。金属線のなか
でも、例えばＪＩＳ Ｃ ３１０３に規定された銅線な
どのように電気を伝導すべく製造された金属導線が好ま
しく、電気的特性、機械的特性、さらにはコストの点で
も最も優れた導通路となる。また導通路端部にはハンダ
等のメッキ処理をしておくことにより、半導体素子また
は外部回路基板との金属接合を容易にさせることができ
る。

【００３０】上記のような金属導線がフィルム基板を貫
通した状態のものを得るには、多数の絶縁電線を密に束
ねた状態で互いに分離できないように固定し、各絶縁電
極と角度をなす面を切断面として、所望のフィルム厚さ
にスライスする方法が挙げられる。このような態様のＡ
ＣＦおよびその製造方法については、国際公開公報ＷＯ
９８／０７２１６「異方導電性フィルムおよびその製造
方法」に詳しく記載されている。

【００３１】本発明に用いる再剥離性粘着フィルムは、
支持体層と粘着剤層とからなる構造が好ましい。「再剥
離性」とは、当該再剥離性粘着フィルムを被着体（ＡＣ
Ｆや半導体ウエハの貼付シロなど）に貼りつけた後、こ
れを剥離するときに、当該再剥離性粘着フィルムの粘着
剤を被着体に残さずに剥離することのできる性質であ
る。支持体層と粘着剤層とからなる構造では、実使用
上、剥離するときに支持体層が粘着剤の粘着力に負けて
破損するようなことの無いものが好ましい。

【００３２】再剥離性粘着フィルムの支持体層の材料に
は、上記のように剥離するときに粘着力に負けて容易に
破損することの無い機械的強度を有し、かつＡＣＦと半
導体ウエハとを接合するための加圧加熱に耐え得るもの
を用いる。このような材料としては、ポリエステル樹
脂、ポリイミド樹脂、フッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル樹
脂、特殊ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。支持
体層の厚さは、５μｍ〜２００μｍ程度である。

【００３３】再剥離性粘着フィルムの粘着剤層の材料
は、上記のように再剥離性を有し、かつＡＣＦと半導体
ウエハとを接合するための加圧加熱に耐え得るものが好
ましく、アクリル系、ウレタン系などの粘着剤が挙げら
れる。粘着剤層の厚さは、３μｍ〜５０μｍ程度であ
る。

【００３４】また、粘着剤層の材料として紫外線硬化型
のものを用いることによって、次のような好ましい作用
効果が得られる。紫外線硬化型の粘着剤は、紫外線硬化
前は強い接着力を有するので固定力に優れ、位置ずれの
心配がなく貼り合わすことができる。また、紫外線硬化
後は再剥離性が発現するが、一度固定されたＡＣＦの位
置ずれはなく、搬送工程、加熱加圧工程では何ら支障が
なく、加熱工程後の剥離時にはＡＣＦ面や半導体ウエハ
から好ましい剥離が可能となる。これに対して、紫外線
硬化型でない通常の再剥離タイプの粘着剤では、半導体
ウエハとＡＣＦを重ね合わせた状態では搬送時の取扱い
に注意を要する。紫外線硬化型の粘着剤としては、アク
リル系、ウレタン系の粘着剤で、紫外線照射により架橋
し、照射前と比較して接着性が低下するものが挙げられ
る。

【００３５】次に、上記半導体ウエハ、ＡＣＦ、再剥離
性粘着フィルムの外形の大小関係、および位置合せの態
様を説明する。半導体ウエハの外形が一般的に円形であ
ることから、他の２者も円形を基本として説明する。半
導体ウエハとＡＣＦとの関係は、上記したように、半導
体ウエハにＡＣＦを重ね合わせたときに、半導体ウエハ
の面の外周縁部の一部または全周が貼付シロとして残る
ものであればよい。貼付シロは、半導体ウエハとＡＣＦ
との仮り止めが維持でき、本発明の目的が達成し得るも
のであればよい。従って、貼付シロは、微小面積で１か
所では好ましくなく、１つの貼付シロが微小面積でも外
周縁部に沿って互いに十分に離れた２点以上が好まし
い。貼付シロは、可能な限り大面積の方が好ましく、多
点の方が好ましい。特に、貼付シロを外周縁部の全周に
わたって帯状に連なるよう確保する態様は、半導体ウエ
ハとＡＣＦとの仮り止め状態が良好となる。従って、図
２に示すように、半導体ウエハよりも小さい外形のＡＣ
Ｆを用い、同心状に位置合せし、外周縁全周に均等な帯
幅の貼付シロを確保することが１つの好ましい態様であ
る。その場合、貼付シロの帯幅Ｗは、ウエハ外縁から５
ｍｍ程度が好ましい値である。

【００３６】重ね合わされた上記２者に対して、再剥離
性粘着フィルムは、ＡＣＦを覆いこれに貼り付くと共
に、確保された貼付シロに貼り付く形状とする。この場
合、ＡＣＦおよび確保された貼付シロを全面にわたって
完全に覆いこれらに貼り付く態様が、加工の面でも、貼
り付く効果の面でも好ましいが、それに限定されること
はない。半導体ウエハとＡＣＦとの仮り止めが維持でき
本発明の目的が達成し得るならば、再剥離性粘着フィル
ムは、ＡＣＦや貼付シロを部分的に露出させる形状であ
っても、ＡＣＦや貼付シロに部分的に貼り付く態様であ
ってもよい。

【００３７】上記から、ＡＣＦの外形は半導体ウエハの
外形よりも小さく、再剥離性粘着フィルムの外形はＡＣ
Ｆの外形よりも大きいという関係が好ましい。再剥離性
粘着フィルムと半導体ウエハとの関係は、剥離の際のつ
かみシロを考慮し、また再剥離性粘着フィルムをダイシ
ング用の粘着フィルムとして兼用する場合など、種々の
自動化に応じて決定してよい。再剥離性粘着フィルムを
ダイシング用の粘着フィルムとして兼用しない場合も兼
用する場合も共に、自動化のためにはダイシング用フレ
ームを用い、再剥離性粘着フィルムは半導体ウエハ外周
縁部と共にダイシング用フレームを貼り合わせる大きさ
とするのが好ましい態様である。

【００３８】上記３者を貼り合わせる順番は限定され
ず、先に半導体ウエハにＡＣＦを重ね合わせても、先に
再剥離性粘着フィルムにＡＣＦを貼り付けておいてもよ
い。貼り合わせにあたっては、例えば、再剥離性粘着フ
ィルムの粘着面を下にして該フィルムを繰り出し、ＡＣ
Ｆストック部（ＡＣＦを積み重ね収納する場所）でＡＣ
Ｆを貼り合わせ、次いで、半導体ウエハとダイシング用
フレームストック部（半導体ウエハとダイシング用フレ
ームを積み重ねて収納する場所）で、これらを貼り合わ
せた後、ダイシング用フレームの外形に沿って再剥離性
粘着フィルムを切り落とすことにより、ＡＣＦが仮固定
された半導体ウエハにダイシング用フレームを付けた状
態のものを、連続的に作ることができる。

【００３９】再剥離性粘着フィルムをダイシング用の粘
着フィルムとして兼用する場合について説明する。ダイ
シング装置には、通常、装置専用のダイシング用フレー
ムが付帯する。図４に示すように、ダイシング用フレー
ム４はリング状であって、ダイシング加工時の治具とし
てだけでなく、搬送等の取扱い時には、汚染を嫌いかつ
割れやすい半導体ウエハに直接触れることなく作業がで
きるという利点を有する。従って、この場合には、ダイ
シング用フレームを貼り付けることができるように、再
剥離性粘着フィルムの外形を、半導体ウエハの外形から
さらに大きく拡張すればよい。

【００４０】再剥離性粘着フィルムをダイシング用の粘
着フィルムとして兼用する場合も、貼り合わせる手順は
限定されないが、貼り合わせからダイシングまでの好ま
しい手順は次のとおりである。先ず、図３（ａ）に示す
ように、再剥離性粘着フィルム３にＡＣＦ２を貼り付け
ておく。次に、図３（ｂ）に示すように、ＡＣＦ２に対
して半導体ウエハ１およびリング状のダイシング用フレ
ーム４を同心状に位置合せして重ね合わせ、再剥離性粘
着フィルムの粘着力によって、これらを仮り止めし、１
組の積層体とする。図３（ｂ）の再剥離性粘着フィルム
３は、図１（ｂ）の場合と同様、実際には図のように著
しく歪曲することはない。

【００４１】この積層体を、オートクレーブに入れ、加
熱、加圧して、ＡＣＦ付き半導体ウエハを得る。オート
クレーブへのセットには、積層体を一度に複数（例えば
２５体）保持し得るように積層体保持用溝を複数設けた
カセットを製作し、オートクレーブへのセット時の取り
数を増やし、加熱加圧の量産化を図ってもよい。さら
に、ダイシング用フレームが付いているので、そのまま
ダイシング装置でＡＣＦ付き半導体ウエハを分断する。
再剥離性粘着フィルムを分断せずにシート状に残してお
くことによって、再剥離性粘着フィルム上に、個々に分
断されたチップ（ＡＣＦ付き）がそのまま貼り付いた状
態のものが得られる。

【００４２】

【実施例】本発明の製造方法に従って、ＡＣＦ付き半導
体ウエハを実際に製造し、品質を評価した結果を以下に
示す。 実施例１ 本実施例は、半導体ウエハの回路面にＡＣＦを接合する
場合の例である。半導体ウエハとＡＣＦとの接合形態
は、ＡＣＦのフィルム基板の接着性（加熱時）を利用す
るものである。ＡＣＦの導通路と、素子構造体の電極と
の接続状態は、接触である。また、本実施例は、再剥離
性粘着フィルムを加圧加熱の後に剥離する例である。

【００４３】半導体ウエハの仕様は、シリコンウエハ上
に、集積回路がマトリクス状に繰り返して形成された円
板状物であって、直径６インチ（約１５０ｍｍ）、総厚
３００μｍである。また、この半導体ウエハとセットで
使用されるダイシング用フレームの厚さは１．２ｍｍで
ある。

【００４４】ＡＣＦは、上記公報ＷＯ９８／０７２１６
号に記載のとおり、絶縁銅線を巻線し互いに融着させて
巻線ブロックとし、それをスライスして得たものであっ
て、直径１４０ｍｍ、厚さ７０μｍの円板状である。従
って、半導体ウエハの外周縁部に、全周にわたって幅５
ｍｍの貼付シロが生じる。絶縁性フィルム部分の材料は
ポリカルボジイミド（ガラス転移温度１２０℃）であ
る。

【００４５】再剥離性粘着フィルムは、支持体層と粘着
剤層とからなる構造であって、支持体層はポリエステル
フィルム、粘着剤層の材料はアクリル系、紫外線硬化型
樹脂であって、いずれも後の加圧、加熱に耐え得る材料
である。再剥離性粘着フィルムの仕様は、形状が、半導
体ウエハの外周を囲んで配置されるダイシング用フレー
ムにまで広がる大きさであり、支持体層の厚さが３０μ
ｍである。

【００４６】再剥離性粘着フィルムに、ＡＣＦ、半導体
ウエハおよび該ウエハを囲むダイシング用フレームの順
に貼り付けた。ＡＣＦは半導体ウエハの回路面に貼り付
いている。これに紫外線を５００ｍＪ照射し、粘着剤層
を硬化させることによって、接着力を再剥離可能なまで
に低下させた。

【００４７】上記積層体を多数製作し、多数個取り用に
製作したオートクレーブ用のカセットに装着した。該カ
セットは、保持用溝を２５対有し、２５組の積層体を一
定間隔で積層状に保持することができる保持具である。
このカセットをオートクレーブにセットし、圧力２０ｋ
ｇｆ、１８０℃の条件で、２０分間維持し、半導体ウエ
ハとＡＣＦとの接合を完了した。大気圧開放、冷却の
後、再剥離性粘着フィルムを剥離し、ＡＣＦ付き半導体
ウエハを得た。

【００４８】得られたＡＣＦ付き半導体ウエハの品質を
調べたところ、素子構造体の電極と、それに対応するＡ
ＣＦの導通路とは、全て良好に接触しており、ＡＣＦと
半導体ウエハとの有害な位置ずれもなかった。また、生
産性の点では、ウエハサイズでＡＣＦを実装できるた
め、従来６インチウエハから２５０個取れる８ｍｍ角の
半導体素子にＡＣＦを実装するのに２５０回の作業が必
要であったのに対して、１回の作業で好ましく行い得る
ことがわかった。

【００４９】実施例２ 本実施例は、半導体ウエハの裏面にＡＣＦを接合する場
合の例である。半導体ウエハの仕様は、シリコンウエハ
上に、集積回路がマトリクス状に繰り返して形成された
円板状物であって、裏面がＡｕ蒸着されたトランジスタ
用のウエハである。その直径は４インチ（約１００ｍ
ｍ）、総厚２００μｍである。

【００５０】ＡＣＦは、実施例１と同様の方法にて製作
したものであり、直径９０ｍｍ、厚さ５０μｍの円板状
である。従って、半導体ウエハの外周縁部に、全周にわ
たって幅５ｍｍの貼付シロが生じる。絶縁性フィルム部
分の材料はカルボジイミド（ガラス転移温度１２０℃）
である。ＡＣＦのフィルム面に露出した導通路の端部に
はＳｎメッキを施した。

【００５１】再剥離性粘着フィルムの支持体層の材料は
ポリ塩化ビニル、粘着剤層の材料はウレタン系ポリマ
ー、紫外線硬化型であって、いずれも後の加圧、加熱に
耐え得る材料である。再剥離性粘着フィルムの仕様は、
支持体層の厚さが３０μｍ、外形はダイシング用フレー
ムと同サイズである。

【００５２】再剥離性粘着フィルムに、ＡＣＦ、半導体
ウエハおよび該ウエハを囲むダイシング用フレームの順
に貼り付けた。このときＡＣＦは半導体ウエハの裏面に
接触するように重ねた。これに紫外線を５００ｍＪ照射
し、粘着剤層を硬化させることによって、接着力を再剥
離可能なまでに低下させた。

【００５３】これをオートクレーブにセットし、圧力２
０ｋｇｆ、２００℃の条件で、２０分間維持し、半導体
ウエハとＡＣＦとの接合を完了した。大気圧開放、冷却
の後、ダイシング用フレームごとダイサー（サイシング
装置）にセットし、３ｍｍ角のチップへとダイシングを
行った。

【００５４】得られたＡＣＦ付き半導体チップの品質を
調べたところ、半導体チップの裏面にＡＣＦが好ましく
接合されており、Ａｕ−Ｓｎの金属接合が確認された。
またこれによって、ＡＣＦと半導体ウエハとを仮に接合
するための再剥離性粘着フィルムが、ダイシング用粘着
フィルムとしても好ましく兼用できることがわかった。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
によって、ＡＣＦ付き半導体ウエハを、良好な品質を維
持しながらも、効率良く製造できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法によって、ＡＣＦ付き半導体
ウエハが順次形成されていく状態を示す図である。ハッ
チングは領域を区別するために施している。

【図２】半導体ウエハとＡＣＦとの、両者の外形の大小
関係を示す図である。ＡＣＦの外形は、一点鎖線で示し
ている。

【図３】再剥離性粘着フィルムをダイシング用の粘着フ
ィルムとして兼用する場合の加工手順の一例を示す図で
ある。図３（ｂ）では、図３（ａ）の上下を逆にして示
している。

【図４】ダイシング用フレームの一例を示す図であっ
て、図３（ｂ）を上方から見た図である。ハッチングは
領域を区別するために施している。

【図５】ＡＣＦの代表的な構造を示す模式図である。図
５（ａ）は、ＡＣＦのフィルム面を見たときの図であ
り、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＸ−Ｘ断面を示
す図である。

【符号の説明】

１ 半導体ウエハ ２ 異方導電性フィルム（ＡＣＦ） ３ 再剥離性粘着フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 祐治 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 MA34 MA37 5F044 KK01 LL09 QQ01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハの回路面および／または裏
   面に、その面の外周縁部の一部または全周を貼付シロと
   して残して露出させるように、異方導電性フィルムを重
   ね合わせ、 さらにその上に、該異方導電性フィルムと該貼付シロと
   を覆うように再剥離性粘着フィルムを重ね合わせた状態
   とすることによって、これら３者を貼り合わせ、 この状態の積層体を加圧し加熱して半導体ウエハと異方
   導電性フィルムとを接合する工程を有することを特徴と
   する異方導電性フィルム付き半導体ウエハの製造方法。
2. 【請求項２】 再剥離性粘着フィルムの外形が半導体ウ
   エハの外形からはみ出す大きさであって、さらに、この
   はみ出す領域に半導体ウエハを囲むようにダイシング用
   フレームを貼り付けることを特徴とする請求項１記載の
   製造方法。
3. 【請求項３】 半導体ウエハの裏面に貼付シロを残して
   異方導電性フィルムを重ね合わせ、さらにその上を覆っ
   て半導体ウエハの外形からはみ出す大きさの再剥離性粘
   着フィルムを重ね合わせた状態とすることによってこれ
   ら３者を貼り合わせ、さらに、半導体ウエハの外形から
   はみ出した再剥離性粘着フィルムに、半導体ウエハを囲
   むようにダイシング用フレームを貼り付け、再剥離性粘
   着フィルムをダイシング用粘着フィルムとして兼用する
   ものである請求項１記載の製造方法。
4. 【請求項４】 再剥離性粘着フィルムの粘着剤が、紫外
   線硬化型である請求項１記載の製造方法。
5. 【請求項５】 上記異方導電性フィルムが、絶縁性樹脂
   からなるフィルム基板中に、金属導線が互いに絶縁され
   た状態で且つ該フィルム基板を厚み方向に貫通した状態
   で、導通路として複数設けられた構造を有するものであ
   って、フィルム基板に用いられる絶縁性樹脂が、加熱に
   よって接着性を示す材料である請求項１記載の製造方
   法。