JP6890668B2 - Manufacturing method of metal-filled microstructure and insulating base material - Google Patents

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Description

本発明は、絶縁性基材の厚み方向に貫通した複数の貫通孔に金属が充填された金属充填微細構造体の製造方法および金属充填微細構造体の製造方法に用いられる絶縁性基材に関し、特に、複数の貫通孔に金属を充填する金属充填微細構造体の製造方法および絶縁性基材に関する。 The present invention relates to an insulating base material used in a method for manufacturing a metal-filled microstructure in which a plurality of through holes penetrating in the thickness direction of the insulating base material are filled with metal and a method for manufacturing a metal-filled microstructure. In particular, the present invention relates to a method for producing a metal-filled microstructure in which a plurality of through holes are filled with metal, and an insulating base material.

絶縁性基材の厚み方向に貫通した複数の貫通孔に金属が充填された金属充填微細構造体は、近年ナノテクノロジーでも注目されている分野のひとつである。金属充填微細構造体は、例えば、電池用電極、ガス透過膜、センサー、および異方導電性部材等の用途が期待されている。
異方導電性部材は、半導体素子等の電子部品と回路基板との間に挿入し、加圧するだけで電子部品と回路基板間の電気的接続が得られるため、半導体素子等の電子部品等の電気的接続部材、および機能検査を行う際の検査用コネクタ等として広く使用されている。
特に、半導体素子等の電子部品は、ダウンサイジング化が顕著である。従来のワイヤーボンディングのような配線基板を直接接続する方式、フリップチップボンディング、およびサーモコンプレッションボンディング等では、電子部品の電気的な接続の安定性を十分に保証することができないため、電子接続部材として異方導電性部材が注目されている。
A metal-filled microstructure in which a plurality of through holes penetrating in the thickness direction of an insulating base material are filled with metal is one of the fields that have been attracting attention in nanotechnology in recent years. Metal-filled microstructures are expected to be used, for example, in battery electrodes, gas permeable membranes, sensors, and anisotropic conductive members.
Since the heterogeneous conductive member can obtain an electrical connection between the electronic component and the circuit board simply by inserting it between the electronic component such as a semiconductor element and the circuit board and pressurizing it, the electronic component such as the semiconductor element can be used. It is widely used as an electrical connection member and an inspection connector for performing functional inspections.
In particular, electronic components such as semiconductor elements are significantly downsized. As a method of directly connecting wiring boards such as conventional wire bonding, flip-chip bonding, thermocompression bonding, etc., it is not possible to sufficiently guarantee the stability of electrical connection of electronic components, so it can be used as an electronic connection member. An anisotropic conductive member is attracting attention.

上述の金属充填微細構造体の製造方法として、例えば、特許文献1に、貫通孔への金属の充填が、電解めっき時の電流値をめっき時間に対して連続的にマイナス方向へ増大させる電解めっき方法でなされることが記載されている。
また、貫通孔への金属の充填に用いる電解めっき方法として、特許文献2に下記(1)〜(4)を満たすように電解めっき処理を実施することが記載されている。
(1)定電流電解めっき処理として電解めっき処理を開始する。
(2)貫通孔への金属の仮想充填率が75%〜125%に達した時点で電解めっき時の電流値をマイナス方向へ増大させる。
(3)貫通孔への金属の仮想充填率が101%以上となるまで電解めっき処理を実施する。
(4)電解めっき時の電流値をマイナス方向へ増大させてから電解めっき処理を終了すまでの貫通孔への金属の仮想充填率が1%以上となるように電解めっき処理を実施する。
As a method for manufacturing the above-mentioned metal-filled microstructure, for example, in Patent Document 1, the filling of a metal in a through hole continuously increases the current value at the time of electrolytic plating in a negative direction with respect to the plating time. It is described that it is done by the method.
Further, as an electrolytic plating method used for filling the through holes with metal, Patent Document 2 describes that an electrolytic plating treatment is performed so as to satisfy the following (1) to (4).
(1) Start the electrolytic plating process as a constant current electrolytic plating process.
(2) When the virtual filling rate of the metal in the through hole reaches 75% to 125%, the current value at the time of electrolytic plating is increased in the negative direction.
(3) Electroplating is performed until the virtual filling rate of the metal in the through holes is 101% or more.
(4) The electrolytic plating process is performed so that the virtual filling rate of the metal in the through holes from the increase of the current value at the time of electrolytic plating in the negative direction to the end of the electrolytic plating process is 1% or more.

特開2009−287115号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-287115 特開2011−202194号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-202194

上述の金属充填微細構造体について例えば、大きな面積なものを製造する場合、全ての貫通孔に対して、貫通孔に金属が十分に充填されないこと、貫通孔に金属が充填されても空洞が生じること等の充填欠陥が生じる可能性を考慮する必要がある。しかしながら、上述の特許文献1および上述の特許文献2では、上述の充填欠陥を想定していない。このため、特許文献1および特許文献2では、必ずしも全ての貫通孔に金属を充填できない可能性がある。 Regarding the above-mentioned metal-filled microstructure, for example, when manufacturing a large area, the through-holes are not sufficiently filled with metal, and even if the through-holes are filled with metal, cavities are formed. It is necessary to consider the possibility of filling defects such as the above. However, the above-mentioned Patent Document 1 and the above-mentioned Patent Document 2 do not assume the above-mentioned filling defect. Therefore, in Patent Document 1 and Patent Document 2, there is a possibility that not all through holes can be filled with metal.

本発明の目的は、前述の従来技術に基づく問題点を解消し、複数の貫通孔への金属充填に際し、貫通孔に金属が十分に充填されないこと、および空洞が発生することを抑制した貫通孔の金属充填微細構造体の製造方法および絶縁性基材を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems based on the prior art, and to prevent the through holes from being sufficiently filled with metal and from forming cavities when filling the plurality of through holes with metal. To provide a method for producing a metal-filled microstructure and an insulating base material.

上述の目的を達成するために、本発明は、絶縁性基材の厚み方向に貫通した複数の貫通孔に金属が充填された金属充填微細構造体の製造方法であって、複数の貫通孔に金属を充填する金属充填工程を有し、金属充填工程は、複数の貫通孔を有する絶縁性基材を、金属イオンを含むめっき液中に、電圧を印加しない状態で5秒を超える時間浸漬し、その後、連続的または多段的に電流値を高くすることで電解めっきにより複数の貫通孔に金属を充填する金属充填微細構造体の製造方法を提供するものである。 In order to achieve the above object, the present invention is a method for producing a metal-filled microstructure in which a plurality of through holes penetrating in the thickness direction of an insulating base material are filled with metal, and the plurality of through holes are formed. It has a metal filling step of filling metal, and in the metal filling step, an insulating base material having a plurality of through holes is immersed in a plating solution containing metal ions for a time exceeding 5 seconds without applying a voltage. After that, the present invention provides a method for manufacturing a metal-filled microstructure in which a plurality of through holes are filled with metal by electrolytic plating by continuously or multi-stage increasing the current value.

金属充填工程において、複数の貫通孔を有する絶縁性基材をめっき液中に、電圧を印加しない状態で浸漬する浸漬時間は、1分以上150分以下であることが好ましい。
金属充填工程において、複数の貫通孔を有する絶縁性基材、およびめっき液の少なくとも一方に振動を与えることが好ましい。
電圧を印加しない状態で浸漬する浸漬終了から電解めっきが終了する迄の時間を示すめっき処理時間をTとし、電解めっきにおいて印加する電流の最大値をImとするとき、電流は、0.1T未満の間では電流値を0.05Im未満とし、その後、電流値を最大値Imまで0.1T未満の間で増加させることが好ましい。
電解めっきは、複数回実施されることが好ましい。電解めっきを複数回実施する場合、電解めっきを連続して実施することが好ましい。また、電解めっきを複数回実施する場合、電解めっき間に電流を印加しない期間を設けることが好ましい。
絶縁性基材は、アルミニウムの陽極酸化膜であることが好ましい。
めっき液は、界面活性剤を含むことが好ましい。
めっき液の固形分の主成分が硫酸銅であることが好ましい。
また、本発明は、上述の本発明の金属充填微細構造体の製造方法に用いられる絶縁性基材を提供するものである。
In the metal filling step, the immersion time for immersing an insulating base material having a plurality of through holes in a plating solution in a plating solution without applying a voltage is preferably 1 minute or more and 150 minutes or less.
In the metal filling step, it is preferable to vibrate at least one of the insulating base material having a plurality of through holes and the plating solution.
Immersion without applying voltage When the plating processing time indicating the time from the end of immersion to the end of electrolytic plating is T, and the maximum value of the current applied in electrolytic plating is Im, the current is less than 0.1 T. It is preferable to set the current value to less than 0.05 Im and then increase the current value to the maximum value Im in the range of less than 0.1 T.
Electroplating is preferably performed multiple times. When the electrolytic plating is carried out a plurality of times, it is preferable to carry out the electrolytic plating continuously. Further, when the electrolytic plating is performed a plurality of times, it is preferable to provide a period during which no current is applied between the electrolytic platings.
The insulating base material is preferably an aluminum anodic oxide film.
The plating solution preferably contains a surfactant.
It is preferable that the main component of the solid content of the plating solution is copper sulfate.
The present invention also provides an insulating base material used in the above-mentioned method for producing a metal-filled microstructure of the present invention.

本発明によれば、複数の貫通孔への金属充填に際し、貫通孔に金属が十分に充填されないこと、および空洞が発生することを抑制することができる。 According to the present invention, when filling a plurality of through holes with metal, it is possible to prevent the through holes from being sufficiently filled with metal and the occurrence of cavities.

本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第1態様の一工程を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one step of the 1st aspect of the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第1態様の一工程を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one step of the 1st aspect of the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第1態様の一工程を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one step of the 1st aspect of the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第1態様の一工程を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one step of the 1st aspect of the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第1態様の一工程を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one step of the 1st aspect of the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第2態様の一工程を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one step of the 2nd aspect of the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第2態様の一工程を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one step of the 2nd aspect of the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第2態様の一工程を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one step of the 2nd aspect of the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第3態様の一工程を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one step of the 3rd aspect of the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第3態様の一工程を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows one step of the 3rd aspect of the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第3態様で製造される金属充填微細構造体の供給形態の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the supply form of the metal-filled microstructure produced by the 3rd aspect of the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第3態様で製造される金属充填微細構造体の供給形態の一例の要部を拡大して示す模式図である。It is a schematic diagram which expands and shows the main part of the example of the supply form of the metal-filled microstructure manufactured by the 3rd aspect of the method of manufacturing the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程に用いられる電解めっき装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the electrolytic plating apparatus used in the metal filling process among the manufacturing method of the metal filling microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the metal filling process among the manufacturing method of the metal filling microstructure of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程の電解めっきの電流パターンの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electric current pattern of the electrolytic plating of the metal filling process among the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程の電解めっきの電流パターンの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electric current pattern of the electrolytic plating of the metal filling process among the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程の電解めっきの電流パターンの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electric current pattern of the electrolytic plating of the metal filling process among the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程の電解めっきの電流パターンの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electric current pattern of the electrolytic plating of the metal filling process among the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程の電解めっきの電流パターンの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electric current pattern of the electrolytic plating of the metal filling process among the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程の電解めっきの電流パターンの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electric current pattern of the electrolytic plating of the metal filling process among the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程の電解めっきの電流パターンの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electric current pattern of the electrolytic plating of the metal filling process among the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程の電解めっきの電流パターンの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electric current pattern of the electrolytic plating of the metal filling process among the manufacturing method of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体の一例を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows an example of the metal-filled microstructure of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた異方導電材の構成の一例を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows an example of the structure of the anisotropic conductive material using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの第1の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st example of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの第2の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd example of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの第3の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 3rd example of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの第4の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 4th example of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第1の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 1st example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第1の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 1st example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第1の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 1st example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第2の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 2nd example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第2の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 2nd example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第2の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 2nd example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第3の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 3rd example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第3の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 3rd example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の積層デバイスの第5の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 5th example of the laminated device of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の積層デバイスの第6の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 6th example of the laminated device of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の積層デバイスの第7の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 7th example of the laminated device of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の積層デバイスの第8の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 8th example of the laminated device of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の積層デバイスの第9の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 9th example of the laminated device of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例に用いられる積層体の製造方法の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the manufacturing method of the laminated body used in the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例に用いられる積層体の製造方法の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the manufacturing method of the laminated body used in the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例に用いられる積層体の製造方法の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the manufacturing method of the laminated body used in the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例に用いられる積層体の製造方法の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the manufacturing method of the laminated body used in the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例に用いられる積層体の製造方法の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the manufacturing method of the laminated body used in the 4th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 5th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第6の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 6th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第6の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 6th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第6の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 6th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第6の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 6th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第6の例の一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one step of the 6th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of this invention. 本接合条件の第1の例を示すグラフである。It is a graph which shows the 1st example of this joining condition. 本接合条件の第2の例を示すグラフである。It is a graph which shows the 2nd example of this joining condition. 本接合条件の第3の例を示すグラフである。It is a graph which shows the 3rd example of this joining condition. 本接合条件の第4の例を示すグラフである。It is a graph which shows the 4th example of this joining condition. 本接合条件の第5の例を示すグラフである。It is a graph which shows the 5th example of this joining condition. 本接合条件の第6の例を示すグラフである。It is a graph which shows the sixth example of this joining condition. 本接合条件の第7の例を示すグラフである。It is a graph which shows the 7th example of this joining condition. パルスの電流パターンを示すグラフである。It is a graph which shows the current pattern of a pulse.

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の金属充填微細構造体の製造方法および絶縁性基材を詳細に説明する。
なお、以下に説明する図は、本発明を説明するための例示的なものであり、以下に示す図に本発明が限定されるものではない。
なお、以下において数値範囲を示す「〜」とは両側に記載された数値を含む。例えば、εが数値α〜数値βとは、εの範囲は数値αと数値βを含む範囲であり、数学記号で示せばα≦ε≦βである。
「直交」等の角度は、特に記載がなければ、該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。また、「同一」とは、該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。また、「全面」等は、該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。
Hereinafter, the method for producing the metal-filled microstructure and the insulating base material of the present invention will be described in detail based on the preferred embodiments shown in the attached drawings.
It should be noted that the figures described below are exemplary for explaining the present invention, and the present invention is not limited to the figures shown below.
In the following, "~" indicating the numerical range includes the numerical values described on both sides. For example, when ε is a numerical value α to a numerical value β, the range of ε is a range including the numerical value α and the numerical value β, and is α ≦ ε ≦ β in mathematical symbols.
Angles such as "orthogonal" include error ranges generally tolerated in the art in question, unless otherwise stated. In addition, “identical” includes an error range generally accepted in the relevant technical field. In addition, "whole surface" and the like include an error range generally allowed in the relevant technical field.

非常に微細な貫通孔を有するアルミニウム陽極酸化膜等の絶縁性基材の貫通孔内に金属を充填めっきする要望が多い。しかし、部分的な充填欠陥(以下、未充填部ともいう)または内部にボイドが残存する充填不良が発生する問題がある。これらは実験用途であれば問題にならないが、電池用電極、ガス透過膜、およびセンサー等に用いるために、金属充填微細構造体の面積を大きくすると、上述の充填欠陥、および充填不良による影響が生じる。この基本的原因は、めっき不良であり、均一なめっきを抑制しているのはカチオン空乏層の存在と考えられ、電界による電化輸送と拡散による輸送を併存させたパルス電解が提案され種々実用化されている。 There is a lot of demand for filling and plating a metal in the through holes of an insulating base material such as an aluminum anodized film having very fine through holes. However, there is a problem that a partial filling defect (hereinafter, also referred to as an unfilled portion) or a filling defect in which voids remain inside occurs. These are not a problem for experimental use, but if the area of the metal-filled microstructure is increased for use in battery electrodes, gas permeable membranes, sensors, etc., the above-mentioned filling defects and filling defects will have an effect. Occurs. The basic cause of this is poor plating, and it is thought that it is the presence of the cationic depletion layer that suppresses uniform plating, and pulse electrolysis that coexists with electric transport by electric field and transport by diffusion has been proposed and put into practical use in various ways. Has been done.

しかしながら、パルス電解はカチオンを被着体表面に定常的に供給する点で有効ではあるが、非常に微細な貫通孔の内部では拡散もままならないと考えられる。
そこで、貫通孔内での効率的なカチオン輸送を実現する手段として、電圧を印加しない状態でめっき液に浸漬させることによるカチオンの供給と、電流制御による段階的にカチオンを消費することとの組合せが有効であるとの知見を得て、本発明を完成したものである。大きな面積のものを製造する場合でも、全ての貫通孔に対して、カチオンを供給できることから有効である。なお、電圧を印加しない状態でめっき液に浸漬することを、プレ浸漬ともいう。
以下、金属充填微細構造体の製造方法について、具体的に説明する。
However, although pulse electrolysis is effective in constantly supplying cations to the surface of the adherend, it is considered that diffusion does not remain inside the very fine through holes.
Therefore, as a means for realizing efficient cation transport in the through hole, a combination of supplying a cation by immersing it in a plating solution without applying a voltage and consuming the cation stepwise by current control. The present invention has been completed with the finding that is effective. Even when manufacturing a large area, it is effective because cations can be supplied to all through holes. Immersion in the plating solution without applying voltage is also referred to as pre-immersion.
Hereinafter, a method for manufacturing a metal-filled microstructure will be specifically described.

<第1態様>
図1〜図5は、本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第1態様を工程順に示す模式的断面図である。
金属充填微細構造体は、絶縁性基材を有するものである。絶縁性基材は、特に限定されるものではなく、絶縁性基材として、アルミニウムの陽極酸化膜を例に説明する。
まず、図1に示すように、アルミニウム基板10を用意する。
アルミニウム基板10は、最終的に得られる金属充填微細構造体20(図5参照)の陽極酸化膜14の厚み、すなわち、絶縁性基材の厚み、加工する装置等に応じて大きさおよび厚みが適宜決定されるものである。アルミニウム基板10は、例えば、矩形状の板材である。
<First aspect>
1 to 5 are schematic cross-sectional views showing a first aspect of the method for manufacturing a metal-filled microstructure according to an embodiment of the present invention in order of steps.
The metal-filled microstructure has an insulating base material. The insulating base material is not particularly limited, and an aluminum anodic oxide film will be described as an example of the insulating base material.
First, as shown in FIG. 1, an aluminum substrate 10 is prepared.
The aluminum substrate 10 has a thickness and a thickness depending on the thickness of the anodized film 14 of the finally obtained metal-filled microstructure 20 (see FIG. 5), that is, the thickness of the insulating base material, the processing device, and the like. It will be decided as appropriate. The aluminum substrate 10 is, for example, a rectangular plate material.

次に、アルミニウム基板10の片側の表面10a(図1参照)を陽極酸化処理する。これにより、アルミニウム基板10の片側の表面10a(図1参照)が陽極酸化されて、図2に示すように、アルミニウム基板10の厚み方向Dtに延在する複数の貫通孔12の底部に存在するバリア層13を有する陽極酸化膜14が形成される。上述の陽極酸化する工程を陽極酸化処理工程という。
複数の貫通孔12を有する陽極酸化膜14には、上述のように貫通孔12の底部にバリア層13が存在するが、図3に示すようにバリア層13を除去する。このバリア層13を除去する工程をバリア層除去工程という。
バリア層除去工程において、アルミニウムよりも水素過電圧の高い金属M1のイオンを含むアルカリ水溶液を用いることにより、陽極酸化膜14のバリア層13を除去すると同時に、貫通孔12の底部に金属(金属M1)からなる金属層15aを形成する。これにより、貫通孔12の底のアルミニウム基板10は金属層15aで被覆される。
図3に示す複数の貫通孔12を有する陽極酸化膜14、すなわち、複数の貫通孔を有する絶縁性基材のことを、構造体17という。
Next, the surface 10a (see FIG. 1) on one side of the aluminum substrate 10 is anodized. As a result, the surface 10a (see FIG. 1) on one side of the aluminum substrate 10 is anodized and exists at the bottom of the plurality of through holes 12 extending in the thickness direction Dt of the aluminum substrate 10 as shown in FIG. An anodic oxide film 14 having a barrier layer 13 is formed. The above-mentioned anodic oxidation step is called an anodic oxidation treatment step.
In the anodic oxide film 14 having the plurality of through holes 12, the barrier layer 13 exists at the bottom of the through holes 12 as described above, but the barrier layer 13 is removed as shown in FIG. The step of removing the barrier layer 13 is called a barrier layer removing step.
In the barrier layer removing step, the barrier layer 13 of the anodized film 14 is removed by using an alkaline aqueous solution containing ions of the metal M1 having a higher hydrogen overvoltage than aluminum, and at the same time, the metal (metal M1) is formed on the bottom of the through hole 12. A metal layer 15a made of the material is formed. As a result, the aluminum substrate 10 at the bottom of the through hole 12 is covered with the metal layer 15a.
The anodized film 14 having a plurality of through holes 12 shown in FIG. 3, that is, the insulating base material having a plurality of through holes is referred to as a structure 17.

次に、図4に示すように、陽極酸化膜14の貫通孔12の内部に金属15bを充填する。貫通孔12の内部に金属15bを充填することにより、導電性を有する導通路16が形成される。この場合、金属(金属M1)からなる金属層15aを電解めっきの電極として用いることができる。
貫通孔12の内部に金属15bを充填することを金属充填工程という。金属充填工程には、電解めっきが用いられ、金属充填工程については後に詳細に説明する。
金属充填工程の後に、図5に示すようにアルミニウム基板10を除去する。これにより、金属充填微細構造体20が得られる。アルミニウム基板10を除去する工程を基板除去工程という。
なお、図1に示すように複数の貫通孔12を有する絶縁性基材40を形成することができれば、アルミニウム基板10に限定されるものではない。
Next, as shown in FIG. 4, the inside of the through hole 12 of the anodic oxide film 14 is filled with the metal 15b. By filling the inside of the through hole 12 with the metal 15b, a conductive passage 16 having conductivity is formed. In this case, the metal layer 15a made of metal (metal M1) can be used as an electrode for electrolytic plating.
Filling the inside of the through hole 12 with the metal 15b is called a metal filling step. Electroplating is used in the metal filling step, and the metal filling step will be described in detail later.
After the metal filling step, the aluminum substrate 10 is removed as shown in FIG. As a result, the metal-filled microstructure 20 is obtained. The step of removing the aluminum substrate 10 is called a substrate removing step.
As shown in FIG. 1, if the insulating base material 40 having a plurality of through holes 12 can be formed, the present invention is not limited to the aluminum substrate 10.

金属充填工程の前のバリア層除去工程において、アルミニウムよりも水素過電圧の高い金属M1のイオンを含むアルカリ水溶液を用いてバリア層を除去することにより、バリア層13を除去するだけでなく、貫通孔12の底部に露出したアルミニウム基板10にアルミニウムよりも水素ガスが発生しにくい金属M1の金属層15aが形成される。その結果、金属充填の面内均一性が良好となる。これは、めっき液による水素ガスの発生が抑制され、電解めっきによる金属充填が進行しやすくなったと考えられる。
また、バリア層除去工程において、陽極酸化処理工程における電圧の30%未満の範囲から選択される電圧(保持電圧)の95%以上105%以下の電圧に通算5分以上保持する保持工程を設け、金属M1のイオンを含むアルカリ水溶液を適用することを組み合わせることにより、めっき処理時の金属充填の均一性が大きく良化することを見出している。
詳しいメカニズムは不明だが、バリア層除去工程において、金属M1のイオンを含むアルカリ水溶液を用いることでバリア層下部に金属M1の層が形成され、これによりアルミニウム基板と陽極酸化膜との界面がダメージを受けることを抑制することができ、バリア層の溶解の均一性が向上したためと考えられる。
In the barrier layer removing step before the metal filling step, the barrier layer 13 is not only removed but also through holes are removed by removing the barrier layer using an alkaline aqueous solution containing ions of metal M1 having a higher hydrogen overvoltage than aluminum. A metal layer 15a of metal M1 that is less likely to generate hydrogen gas than aluminum is formed on the aluminum substrate 10 exposed at the bottom of 12. As a result, the in-plane uniformity of the metal filling becomes good. It is considered that this is because the generation of hydrogen gas by the plating solution was suppressed and the metal filling by the electrolytic plating proceeded easily.
Further, in the barrier layer removing step, a holding step of holding the voltage of 95% or more and 105% or less of the voltage (holding voltage) selected from the range of less than 30% of the voltage in the anodic oxidation treatment step for a total of 5 minutes or more is provided. It has been found that the uniformity of metal filling during the plating process is greatly improved by combining the application of an alkaline aqueous solution containing the ions of the metal M1.
Although the detailed mechanism is unknown, in the barrier layer removal step, a layer of metal M1 is formed under the barrier layer by using an alkaline aqueous solution containing ions of metal M1, which damages the interface between the aluminum substrate and the anodic oxide film. It is considered that this is because the reception can be suppressed and the uniformity of dissolution of the barrier layer is improved.

なお、バリア層除去工程において、貫通孔12の底部に金属(金属M1)からなる金属層15aを形成したが、これに限定されるものではなく、バリア層13だけを除去し、貫通孔12の底にアルミニウム基板10を露出させる。アルミニウム基板10を露出させた状態で、アルミニウム基板10を電解めっきの電極として用いてもよい。 In the barrier layer removing step, a metal layer 15a made of metal (metal M1) was formed at the bottom of the through hole 12, but the present invention is not limited to this, and only the barrier layer 13 is removed to form the through hole 12. The aluminum substrate 10 is exposed on the bottom. The aluminum substrate 10 may be used as an electrode for electrolytic plating with the aluminum substrate 10 exposed.

<第2態様>
図6〜図8は、本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第2態様を工程順に示す模式的断面図である。
なお、図6〜図8において、図1〜図5に示す構成と同一構成物には、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、図6は、上述の図4の後の状態を示す。
第2態様は、上述の第1態様に比して、以下に示す工程が異なる。図6に示すように、金属充填工程の後に陽極酸化膜14のアルミニウム基板10が設けられていない側の表面を厚み方向に一部除去し、金属充填工程で充填した金属15を陽極酸化膜14の表面よりも突出させる。すなわち、導通路16を陽極酸化膜14の表面よりも突出させる。充填した金属15を陽極酸化膜14の表面よりも突出させることを、表面金属突出工程という。
表面金属突出工程の後に、図7に示すようにアルミニウム基板10を除去する(基板除去工程)。
<Second aspect>
6 to 8 are schematic cross-sectional views showing a second aspect of the method for manufacturing a metal-filled microstructure according to the embodiment of the present invention in order of steps.
In FIGS. 6 to 8, the same components as those shown in FIGS. 1 to 5 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Note that FIG. 6 shows the state after FIG. 4 described above.
In the second aspect, the steps shown below are different from those in the first aspect described above. As shown in FIG. 6, after the metal filling step, a part of the surface of the anodic oxide film 14 on the side where the aluminum substrate 10 is not provided is removed in the thickness direction, and the metal 15 filled in the metal filling step is anodic oxide film 14. Protrude from the surface of. That is, the conduction path 16 is projected from the surface of the anodic oxide film 14. Protruding the filled metal 15 from the surface of the anodic oxide film 14 is called a surface metal projecting step.
After the surface metal projecting step, the aluminum substrate 10 is removed as shown in FIG. 7 (substrate removing step).

次に、図8に示すように、基板除去工程の後に陽極酸化膜14のアルミニウム基板10が設けられていた側の表面を厚み方向に一部除去し、金属充填工程で充填した金属15、すなわち、導通路16を陽極酸化膜14の表面よりも突出させる。これにより、図8に示す金属充填微細構造体20が得られる。
上述の表面金属突出工程および裏面金属突出工程は、両方の工程を有する態様であってもよいが、表面金属突出工程および裏面金属突出工程のうち、一方の工程を有する態様であってもよい。表面金属突出工程および裏面金属突出工程をまとめて「金属突出工程」ともいう。
Next, as shown in FIG. 8, the surface of the anodic oxide film 14 on the side where the aluminum substrate 10 is provided is partially removed in the thickness direction after the substrate removing step, and the metal 15 filled in the metal filling step, that is, , The conduction path 16 is projected from the surface of the anodic oxide film 14. As a result, the metal-filled microstructure 20 shown in FIG. 8 is obtained.
The front surface metal projecting step and the back surface metal projecting step may have both steps, but may have one of the front surface metal projecting process and the back surface metal projecting process. The front surface metal projecting process and the back surface metal projecting process are collectively referred to as a "metal projecting process".

<第3態様>
図9および図10は、本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法の第3態様を工程順に示す模式的断面図である。
なお、図9および図10において、図1〜図5に示す構成と同一構成物には、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、図9は、上述の図4の後の状態を示す。
第3態様は、上述の第1態様に比して、以下に示す工程が異なる。図9に示すように、金属充填工程の後に陽極酸化膜14のアルミニウム基板10が設けられていない側の表面に樹脂層19を設ける。樹脂層19を設けることを樹脂層形成工程という。
<Third aspect>
9 and 10 are schematic cross-sectional views showing a third aspect of the method for manufacturing a metal-filled microstructure according to the embodiment of the present invention in order of steps.
In FIGS. 9 and 10, the same components as those shown in FIGS. 1 to 5 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Note that FIG. 9 shows the state after FIG. 4 described above.
In the third aspect, the steps shown below are different from those in the first aspect described above. As shown in FIG. 9, the resin layer 19 is provided on the surface of the anodized film 14 on the side where the aluminum substrate 10 is not provided after the metal filling step. Providing the resin layer 19 is called a resin layer forming step.

次に、図10に示すように、樹脂層形成工程の後にアルミニウム基板10を除去する(基板除去工程)。これにより、図5に示す金属充填微細構造体20が得られる。
第3態様では、図11に示すように製造された金属充填微細構造体20が巻き芯21にロール状に巻き取られた状態で供給することを意図した態様である。金属充填微細構造体20の使用時に樹脂層19(図12参照)を剥離することにより、例えば、異方導電性部材として使用することができる。
Next, as shown in FIG. 10, the aluminum substrate 10 is removed after the resin layer forming step (the substrate removing step). As a result, the metal-filled microstructure 20 shown in FIG. 5 is obtained.
In the third aspect, the metal-filled microstructure 20 manufactured as shown in FIG. 11 is intended to be supplied in a state of being wound around the winding core 21 in a roll shape. By peeling off the resin layer 19 (see FIG. 12) when the metal-filled microstructure 20 is used, it can be used as an anisotropic conductive member, for example.

<他の態様>
製造方法としては、例えば、上述の陽極酸化処理工程、保持工程、バリア層除去工程、金属充填工程、表面金属突出工程、樹脂層形成工程、基板除去工程および裏面金属突出工程をこの順に実施してもよい。
また、所望の形状のマスク層を用いてアルミニウム基板の表面の一部に陽極酸化処理を施してもよい。
<Other aspects>
As a manufacturing method, for example, the above-mentioned anodization treatment step, holding step, barrier layer removal step, metal filling step, surface metal protrusion step, resin layer formation step, substrate removal step and back surface metal protrusion step are carried out in this order. May be good.
Further, a part of the surface of the aluminum substrate may be anodized using a mask layer having a desired shape.

〔絶縁性基材〕
絶縁性基材は、無機材料からなり、従来公知の異方導電性フィルム等を構成する絶縁性基材と同程度の電気抵抗率(1014Ω・cm程度)を有するものであれば特に限定されない。
なお、「無機材料からなり」とは、後述する樹脂層を構成する高分子材料と区別するための規定であり、無機材料のみから構成された絶縁性基材に限定する規定ではなく、無機材料を主成分(50質量%以上)とする規定である。
[Insulating base material]
The insulating base material is particularly limited as long as it is made of an inorganic material and has the same electrical resistivity (about 10 14 Ω · cm) as the insulating base material constituting a conventionally known anisotropic conductive film or the like. Not done.
It should be noted that "consisting of an inorganic material" is a regulation for distinguishing from a polymer material constituting a resin layer, which will be described later, and is not limited to an insulating base material composed only of an inorganic material, but an inorganic material. Is the main component (50% by mass or more).

絶縁性基材としては、例えば、金属酸化物基材、金属窒化物基材、ガラス基材、シリコンカーバイド、シリコンナイトライド等のセラミックス基材、ダイヤモンドライクカーボン等のカーボン基材、ポリイミド基材、これらの複合材料等が挙げられる。絶縁性基材としては、これ以外に、例えば、貫通孔を有する有機素材上に、セラミックス材料またはカーボン材料を50質量%以上含む無機材料で成膜したものであってもよい。 Examples of the insulating base material include metal oxide base materials, metal nitride base materials, glass base materials, ceramic base materials such as silicon carbide and silicon nitride, carbon base materials such as diamond-like carbon, and polyimide base materials. Examples thereof include these composite materials. The insulating base material may be, for example, a film formed on an organic material having through holes with an inorganic material containing 50% by mass or more of a ceramic material or a carbon material.

絶縁性基材としては、所望の平均開口径を有する貫通孔が形成され、後述する導通路を形成しやすいという理由から、金属酸化物基材であることが好ましく、バルブ金属の陽極酸化膜であることがより好ましい。
ここで、バルブ金属としては、具体的には、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン等が挙げられる。これらのうち、寸法安定性がよく、比較的安価であることからアルミニウムの陽極酸化膜(基材)であることが好ましい。このため、アルミニウム基板を用いて、絶縁性基材である陽極酸化膜を形成し、金属充填微細構造体を製造することが好ましい。
The insulating base material is preferably a metal oxide base material because through holes having a desired average opening diameter are formed and it is easy to form a conduction path described later, and the anodized film of the valve metal is used. More preferably.
Here, specific examples of the valve metal include aluminum, tantalum, niobium, titanium, hafnium, zirconium, zinc, tungsten, bismuth, and antimony. Of these, an aluminum anodic oxide film (base material) is preferable because it has good dimensional stability and is relatively inexpensive. Therefore, it is preferable to form an anodized film as an insulating base material using an aluminum substrate to produce a metal-filled microstructure.

〔アルミニウム基板〕
アルミニウム基板は、特に限定されず、その具体例としては、純アルミニウム板;アルミニウムを主成分とし微量の異元素を含む合金板;低純度のアルミニウム(例えば、リサイクル材料)に高純度アルミニウムを蒸着させた基板;シリコンウエハ、石英、ガラス等の表面に蒸着、スパッタ等の方法により高純度アルミニウムを被覆させた基板;アルミニウムをラミネートした樹脂基板;等が挙げられる。
[Aluminum substrate]
The aluminum substrate is not particularly limited, and specific examples thereof include a pure aluminum plate; an alloy plate containing aluminum as a main component and containing a trace amount of foreign elements; high-purity aluminum is vapor-deposited on low-purity aluminum (for example, a recycled material). Substrate; Substrate obtained by coating the surface of silicon wafer, quartz, glass or the like with high-purity aluminum by a method such as vapor deposition or sputtering;

アルミニウム基板のうち、陽極酸化処理工程により陽極酸化膜を設ける表面は、アルミニウム純度が、99.5質量%以上であることが好ましく、99.9質量%以上であることがより好ましく、99.99質量%以上であることが更に好ましい。アルミニウム純度が上述の範囲であると、貫通孔配列の規則性が十分となる。 Of the aluminum substrate, the surface on which the anodic oxide film is provided by the anodic oxidation treatment step preferably has an aluminum purity of 99.5% by mass or more, more preferably 99.9% by mass or more, and 99.99% by mass. It is more preferably mass% or more. When the aluminum purity is in the above range, the regularity of the through-hole arrangement becomes sufficient.

また、本発明においては、アルミニウム基板のうち陽極酸化処理工程を施す片側の表面は、あらかじめ熱処理、脱脂処理および鏡面仕上げ処理が施されることが好ましい。
ここで、熱処理、脱脂処理および鏡面仕上げ処理については、特開2008−270158号公報の<0044>〜<0054>段落に記載された各処理と同様の処理を施すことができる。
Further, in the present invention, it is preferable that the surface of one side of the aluminum substrate to be subjected to the anodic oxidation treatment step is subjected to heat treatment, degreasing treatment and mirror finish treatment in advance.
Here, regarding the heat treatment, the degreasing treatment, and the mirror finish treatment, the same treatments as those described in paragraphs <0044> to <0054> of JP-A-2008-270158 can be performed.

〔陽極酸化処理工程〕
陽極酸化工程は、上述のアルミニウム基板の片面に陽極酸化処理を施すことにより、上述のアルミニウム基板の片面に、厚み方向に貫通する貫通孔と貫通孔の底部に存在するバリア層とを有する陽極酸化膜を形成する工程である。
陽極酸化処理は、従来公知の方法を用いることができるが、貫通孔配列の規則性を高くし、金属充填微細構造体の異方導電性を担保する観点から、自己規則化法または定電圧処理を用いることが好ましい。
ここで、陽極酸化処理の自己規則化法および定電圧処理については、特開2008−270158号公報の<0056>〜<0108>段落および[図3]に記載された各処理と同様の処理を施すことができる。
[Anodic oxidation treatment process]
In the anodizing step, one side of the above-mentioned aluminum substrate is anodized, so that one side of the above-mentioned aluminum substrate has a through hole penetrating in the thickness direction and a barrier layer existing at the bottom of the through hole. This is the process of forming a film.
For the anodic oxidation treatment, a conventionally known method can be used, but from the viewpoint of increasing the regularity of the through-hole arrangement and ensuring the anisotropic conductivity of the metal-filled microstructure, a self-regularization method or a constant voltage treatment can be used. Is preferably used.
Here, regarding the self-regularization method and the constant voltage treatment of the anodic oxidation treatment, the same treatments as those described in paragraphs <0056> to <0108> and [FIG. 3] of JP-A-2008-270158 are performed. Can be applied.

<陽極酸化処理>
陽極酸化処理における電解液の平均流速は、0.5〜20.0m/minであることが好ましく、1.0〜15.0m/minであることがより好ましく、2.0〜10.0m/minであることが更に好ましい。
また、電解液を上述の条件で流動させる方法は、特に限定されないが、例えば、スターラーのような一般的なかくはん装置を使用する方法が用いられる。特に、かくはん速度をデジタル表示でコントロールできるようなスターラーを用いると、平均流速が制御できるため好ましい。このようなかくはん装置としては、例えば、「マグネティックスターラーHS−50D(AS ONE製)」等が挙げられる。
<Anooxidation treatment>
The average flow rate of the electrolytic solution in the anodic oxidation treatment is preferably 0.5 to 20.0 m / min, more preferably 1.0 to 15.0 m / min, and 2.0 to 10.0 m / min. It is more preferably min.
The method for flowing the electrolytic solution under the above conditions is not particularly limited, but for example, a method using a general stirring device such as a stirrer is used. In particular, it is preferable to use a stirrer whose stirring speed can be controlled by a digital display because the average flow velocity can be controlled. Examples of such a stirrer include "Magnetic stirrer HS-50D (manufactured by AS ONE)" and the like.

陽極酸化処理は、例えば、酸濃度1〜10質量%の溶液中で、アルミニウム基板を陽極として通電する方法を用いることができる。
陽極酸化処理に用いられる溶液としては、酸溶液であることが好ましく、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、アミドスルホン酸、グリコール酸、酒石酸、りんご酸、クエン酸等がより好ましく、中でも硫酸、リン酸、シュウ酸が特に好ましい。これらの酸は単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
For the anodic oxidation treatment, for example, a method of energizing an aluminum substrate as an anode in a solution having an acid concentration of 1 to 10% by mass can be used.
The solution used for the anodic oxidation treatment is preferably an acid solution, and is preferably sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, oxalic acid, sulfamic acid, benzenesulfonic acid, amidosulfonic acid, glycolic acid, tartaric acid, apple acid and citric acid. Etc. are more preferable, and sulfuric acid, phosphoric acid, and oxalic acid are particularly preferable. These acids can be used alone or in combination of two or more.

陽極酸化処理の条件は、使用される電解液によって種々変化するので一概に決定され得ないが、一般的には、電解液濃度0.1〜20質量%、液温−10〜30℃、電流密度0.01〜20A/dm2、電圧3〜300V、電解時間0.5〜30時間であることが好ましく、電解液濃度0.5〜15質量%、液温−5〜25℃、電流密度0.05〜15A/dm2、電圧5〜250V、電解時間1〜25時間であることがより好ましく、電解液濃度1〜10質量%、液温0〜20℃、電流密度0.1〜10A/dm2、電圧10〜200V、電解時間2〜20時間であることが更に好ましい。The conditions of the anodic oxidation treatment cannot be unconditionally determined because they vary depending on the electrolytic solution used, but generally, the electrolytic solution concentration is 0.1 to 20% by mass, the liquid temperature is -10 to 30 ° C, and the current. The density is preferably 0.01 to 20 A / dm 2 , the voltage is 3 to 300 V, the electrolysis time is preferably 0.5 to 30 hours, the electrolyte concentration is 0.5 to 15 mass%, the liquid temperature is -5 to 25 ° C, and the current density is high. More preferably, it is 0.05 to 15 A / dm 2 , a voltage of 5 to 250 V, an electrolysis time of 1 to 25 hours, an electrolytic solution concentration of 1 to 10 mass%, a liquid temperature of 0 to 20 ° C., and a current density of 0.1 to 10 A. It is more preferable that / dm 2 , the voltage is 10 to 200 V, and the electrolysis time is 2 to 20 hours.

上述の陽極酸化処理工程は、金属充填微細構造体20を図11に示すように所定径および所定幅の巻き芯21に巻き取られた形状で供給する観点から、陽極酸化処理により形成される陽極酸化膜の平均厚みが30μm以下であることが好ましく、5〜20μmであることがより好ましい。なお、平均厚みは、陽極酸化膜を厚さ方向に対して集束イオンビーム(Focused Ion Beam:FIB)で切削加工し、その断面を電界放射型走査電子顕微鏡(Field Emission Scanning Electron Microscope:FE−SEM)により表面写真(倍率5万倍)を撮影し、10点測定した平均値として算出した。 In the above-mentioned anodic oxidation treatment step, the anode formed by the anodic oxidation treatment is formed from the viewpoint of supplying the metal-filled microstructure 20 in a shape wound around a winding core 21 having a predetermined diameter and a predetermined width as shown in FIG. The average thickness of the oxide film is preferably 30 μm or less, more preferably 5 to 20 μm. The average thickness is obtained by cutting the anodized film in the thickness direction with a focused ion beam (FIB) and cutting the cross section with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). ) Was taken, and a surface photograph (magnification of 50,000 times) was taken and calculated as an average value measured at 10 points.

〔保持工程〕
金属充填微細構造体の製造方法は保持工程を有してもよい。保持工程は、上述の陽極酸化処理工程の後に、1V以上かつ上述の陽極酸化処理工程における電圧の30%未満の範囲から選択される保持電圧の95%以上105%以下の電圧に通算5分以上保持する工程である。言い換えると、保持工程は、上述の陽極酸化処理工程の後に、1V以上かつ上述の陽極酸化処理工程における電圧の30%未満の範囲から選択される保持電圧の95%以上105%以下の電圧で通算5分以上電解処理を施す工程である。
ここで、「陽極酸化処理における電圧」とは、アルミニウムと対極間に印加する電圧であり、例えば、陽極酸化処理による電解時間が30分であれば、30分の間に保たれている電圧の平均値をいう。
[Holding process]
The method for producing a metal-filled microstructure may include a holding step. The holding step is a voltage of 95% or more and 105% or less of the holding voltage selected from the range of 1 V or more and less than 30% of the voltage in the above-mentioned anodic oxidation treatment step after the above-mentioned anodic oxidation treatment step for a total of 5 minutes or more. This is the process of holding. In other words, the holding step is a total of 95% or more and 105% or less of the holding voltage selected from the range of 1 V or more and less than 30% of the voltage in the above-mentioned anodic oxidation treatment step after the above-mentioned anodic oxidation treatment step. This is a step of performing electrolytic treatment for 5 minutes or more.
Here, the "voltage in the anodic oxidation treatment" is a voltage applied between the aluminum and the counter electrode. For example, if the electrolysis time by the anodic oxidation treatment is 30 minutes, the voltage maintained for 30 minutes. The average value.

陽極酸化膜の側壁厚み、すなわち、貫通孔の深さに対してバリア層の厚みを適切な厚みに制御する観点から、保持工程における電圧が、陽極酸化処理における電圧の5%以上25%以下であることが好ましく、5%以上20%以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of controlling the thickness of the side wall of the anodic oxide film, that is, the thickness of the barrier layer to an appropriate thickness with respect to the depth of the through hole, the voltage in the holding step is 5% or more and 25% or less of the voltage in the anodic oxidation treatment. It is preferably 5% or more and 20% or less.

また、面内均一性がより向上する理由から、保持工程における保持時間の合計が、5分以上20分以下であることが好ましく、5分以上15分以下であることがより好ましく、5分以上10分以下であることが更に好ましい。
また、保持工程における保持時間は、通算5分以上であればよいが、連続5分以上であることが好ましい。
Further, for the reason that the in-plane uniformity is further improved, the total holding time in the holding step is preferably 5 minutes or more and 20 minutes or less, more preferably 5 minutes or more and 15 minutes or less, and 5 minutes or more. It is more preferably 10 minutes or less.
The holding time in the holding step may be 5 minutes or more in total, but is preferably 5 minutes or more continuously.

更に、保持工程における電圧は、陽極酸化処理工程における電圧から保持工程における電圧まで連続的または段階的(ステップ状)に降下させて設定してもよいが、面内均一性が更に向上する理由から、陽極酸化処理工程の終了後、1秒以内に、上述の保持電圧の95%以上105%以下の電圧に設定することが好ましい。 Further, the voltage in the holding step may be set by continuously or stepwise (step-like) dropping from the voltage in the anodic oxidation treatment step to the voltage in the holding step, but for the reason that the in-plane uniformity is further improved. It is preferable to set the voltage to 95% or more and 105% or less of the above-mentioned holding voltage within 1 second after the completion of the anodic oxidation treatment step.

上述の保持工程は、例えば、上述の陽極酸化処理工程の終了時に電解電位を降下させることにより、上述の陽極酸化処理工程と連続して行うこともできる。
上述の保持工程は、電解電位以外の条件については、上述の従来公知の陽極酸化処理と同様の電解液および処理条件を採用することができる。
特に、保持工程と陽極酸化処理工程とを連続して施す場合は、同様の電解液を用いて処理することが好ましい。
The above-mentioned holding step can also be performed continuously with the above-mentioned anodic oxidation treatment step by, for example, lowering the electrolytic potential at the end of the above-mentioned anodic oxidation treatment step.
In the above-mentioned holding step, the same electrolytic solution and treatment conditions as those of the above-mentioned conventionally known anodic oxidation treatment can be adopted for conditions other than the electrolytic potential.
In particular, when the holding step and the anodic oxidation treatment step are continuously performed, it is preferable to carry out the treatment using the same electrolytic solution.

〔バリア層除去工程〕
バリア層除去工程は、例えば、アルミニウムよりも水素過電圧の高い金属M1のイオンを含むアルカリ水溶液を用いて、陽極酸化膜のバリア層を除去する工程である。
上述のバリア層除去工程により、バリア層が除去され、かつ、図3にも示す通り、貫通孔12の底部に、金属M1からなる金属層15aが形成されることになる。
ここで、水素過電圧(hydrogen overvoltage)とは、水素が発生するのに必要な電圧をいい、例えば、アルミニウム(Al)の水素過電圧は−1.66Vである(日本化学学会誌,1982、(8),p1305−1313)。なお、アルミニウムの水素過電圧よりも高い金属M1の例およびその水素過電圧の値を以下に示す。
<金属M1および水素(1N H2SO4)過電圧>
・白金(Pt):0.00V
・金(Au):0.02V
・銀(Ag):0.08V
・ニッケル(Ni):0.21V
・銅(Cu):0.23V
・錫(Sn):0.53V
・亜鉛(Zn):0.70V
[Barrier layer removal process]
The barrier layer removing step is a step of removing the barrier layer of the anodic oxide film by using, for example, an alkaline aqueous solution containing ions of a metal M1 having a hydrogen overvoltage higher than that of aluminum.
By the barrier layer removing step described above, the barrier layer is removed, and as shown in FIG. 3, a metal layer 15a made of metal M1 is formed at the bottom of the through hole 12.
Here, the hydrogen overvoltage means a voltage required for hydrogen to be generated. For example, the hydrogen overvoltage of aluminum (Al) is −1.66 V (Journal of the Japanese Society of Chemistry, 1982, (8). ), P1305-1313). An example of the metal M1 having a higher hydrogen overvoltage than that of aluminum and the value of the hydrogen overvoltage thereof are shown below.
<Metal M1 and hydrogen (1NH 2 SO 4 ) overvoltage>
-Platinum (Pt): 0.00V
-Gold (Au): 0.02V
-Silver (Ag): 0.08V
-Nickel (Ni): 0.21V
-Copper (Cu): 0.23V
-Tin (Sn): 0.53V
-Zinc (Zn): 0.70V

本発明においては、後述する陽極酸化処理工程において充填する金属M2と置換反応を起こし、貫通孔の内部に充填される金属の電気的な特性に与える影響が少なくなる理由から、上述のバリア層除去工程で用いる金属M1は、金属充填工程で用いる金属M2よりもイオン化傾向が高い金属であることが好ましい。
具体的には、金属充填工程の金属M2として銅(Cu)を用いる場合には、上述のバリア層除去工程で用いる金属M1としては、例えば、Zn、Fe、Ni、Sn等が挙げられ、中でも、Zn、Niを用いることが好ましく、Znを用いるのがより好ましい。
また、金属充填工程の金属M2としてNiを用いる場合には、上述のバリア層除去工程で用いる金属M1としては、例えば、Zn、Fe等が挙げられ、中でも、Znを用いることが好ましい。
In the present invention, the barrier layer is removed as described above because it causes a substitution reaction with the metal M2 to be filled in the anodization treatment step described later and has less influence on the electrical characteristics of the metal filled inside the through hole. The metal M1 used in the step is preferably a metal having a higher ionization tendency than the metal M2 used in the metal filling step.
Specifically, when copper (Cu) is used as the metal M2 in the metal filling step, examples of the metal M1 used in the above-mentioned barrier layer removing step include Zn, Fe, Ni, Sn, and the like. , Zn, Ni is preferably used, and Zn is more preferably used.
When Ni is used as the metal M2 in the metal filling step, examples of the metal M1 used in the barrier layer removing step described above include Zn and Fe, and among them, Zn is preferably used.

このような金属M1のイオンを含むアルカリ水溶液を用いてバリア層を除去する方法は特に限定されず、例えば、従来公知の化学エッチング処理と同様の方法が挙げられる。 The method of removing the barrier layer using such an alkaline aqueous solution containing the ions of the metal M1 is not particularly limited, and examples thereof include the same methods as those of the conventionally known chemical etching treatment.

<化学エッチング処理>
化学エッチング処理によるバリア層の除去は、例えば、陽極酸化処理工程後の構造物をアルカリ水溶液に浸漬させ、貫通孔の内部にアルカリ水溶液を充填させた後に、陽極酸化膜の貫通孔の開口部側の表面にpH(水素イオン指数)緩衝液に接触させる方法等により、バリア層のみを選択的に溶解させることができる。
<Chemical etching process>
To remove the barrier layer by chemical etching treatment, for example, the structure after the anodization treatment step is immersed in an alkaline aqueous solution, the inside of the through hole is filled with the alkaline aqueous solution, and then the opening side of the through hole of the anodized film is formed. Only the barrier layer can be selectively dissolved by a method of contacting the surface of the solution with a pH (hydrogen ion index) buffer solution or the like.

ここで、上述の金属M1のイオンを含むアルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。また、アルカリ水溶液の濃度は0.1〜5質量%であることが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、10〜60℃が好ましく、更に15〜45℃が好ましく、更に20〜35℃であることが好ましい。
具体的には、例えば、50g/L、40℃のリン酸水溶液、0.5g/L、30℃の水酸化ナトリウム水溶液、0.5g/L、30℃の水酸化カリウム水溶液等が好適に用いられる。
なお、pH緩衝液としては、上述のアルカリ水溶液に対応した緩衝液を適宜使用することができる。
Here, as the alkaline aqueous solution containing the ions of the metal M1 described above, it is preferable to use at least one alkaline aqueous solution selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide. The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 0.1 to 5% by mass. The temperature of the alkaline aqueous solution is preferably 10 to 60 ° C, more preferably 15 to 45 ° C, and further preferably 20 to 35 ° C.
Specifically, for example, 50 g / L, 40 ° C. phosphoric acid aqueous solution, 0.5 g / L, 30 ° C. sodium hydroxide aqueous solution, 0.5 g / L, 30 ° C. potassium hydroxide aqueous solution and the like are preferably used. Be done.
As the pH buffer solution, a buffer solution corresponding to the above-mentioned alkaline aqueous solution can be appropriately used.

また、アルカリ水溶液への浸漬時間は、5〜120分であることが好ましく、8〜120分であることがより好ましく、8〜90分であることが更に好ましく、10〜90分であることが特に好ましい。なかでも、10〜60分であることが好ましく、15〜60分であることがより好ましい。 The immersion time in the alkaline aqueous solution is preferably 5 to 120 minutes, more preferably 8 to 120 minutes, further preferably 8 to 90 minutes, and preferably 10 to 90 minutes. Especially preferable. Of these, 10 to 60 minutes is preferable, and 15 to 60 minutes is more preferable.

〔バリア層除去工程の他の例〕
バリア層除去工程は、上述以外に、陽極酸化膜のバリア層を除去し、貫通孔の底にアルミニウム基板の一部が露出する工程でもよい。
この場合、バリア層を除去する方法は特に限定されず、例えば、陽極酸化処理工程の陽極酸化処理における電位よりも低い電位でバリア層を電気化学的に溶解する方法(以下、「電解除去処理」ともいう。);エッチングによりバリア層を除去する方法(以下、「エッチング除去処理」ともいう。);これらを組み合わせた方法(特に、電解除去処理を施した後に、残存するバリア層をエッチング除去処理で除去する方法);等が挙げられる。
[Other examples of barrier layer removal process]
In addition to the above, the barrier layer removing step may be a step of removing the barrier layer of the anodic oxide film and exposing a part of the aluminum substrate to the bottom of the through hole.
In this case, the method for removing the barrier layer is not particularly limited, and for example, a method for electrochemically dissolving the barrier layer at a potential lower than the potential in the anodic treatment in the anodic oxidation treatment step (hereinafter, "electrolytic removal treatment"". (Also also referred to as); a method of removing the barrier layer by etching (hereinafter, also referred to as “etching removal treatment”); a method combining these (particularly, after performing an electrolytic removal treatment, the remaining barrier layer is subjected to an etching removal treatment. Method of removing with); etc.

〈電解除去処理〉
電解除去処理は、陽極酸化処理工程の陽極酸化処理における電位(電解電位)よりも低い電位で施す電解処理であれば特に限定されない。
電解溶解処理は、例えば、陽極酸化処理工程の終了時に電解電位を降下させることにより、陽極酸化処理と連続して施すことができる。
<Electrolytic removal treatment>
The electrolytic removal treatment is not particularly limited as long as it is an electrolytic treatment performed at a potential lower than the potential (electrolytic potential) in the anodic oxidation treatment in the anodic oxidation treatment step.
The electrolytic dissolution treatment can be performed continuously with the anodic oxidation treatment, for example, by lowering the electrolytic potential at the end of the anodic oxidation treatment step.

電解除去処理は、電解電位以外の条件については、上述した従来公知の陽極酸化処理と同様の電解液および処理条件を採用することができる。
特に、上述したように電解除去処理と陽極酸化処理とを連続して施す場合は、同様の電解液を用いて処理するのが好ましい。
For the electrolytic removal treatment, the same electrolytic solution and treatment conditions as those of the conventionally known anodic oxidation treatment described above can be adopted except for the conditions other than the electrolytic potential.
In particular, when the electrolytic removal treatment and the anodic oxidation treatment are continuously performed as described above, it is preferable to perform the treatment using the same electrolytic solution.

(電解電位)
電解除去処理における電解電位は、陽極酸化処理における電解電位よりも低い電位に、連続的または段階的(ステップ状)に降下させるのが好ましい。
ここで、電解電位を段階的に降下させる際の下げ幅(ステップ幅)は、バリア層の耐電圧の観点から、10V以下であることが好ましく、5V以下であることがより好ましく、2V以下であることが更に好ましい。
また、電解電位を連続的または段階的に降下させる際の電圧降下速度は、生産性等の観点から、いずれも1V/秒以下が好ましく、0.5V/秒以下がより好ましく、0.2V/秒以下が更に好ましい。
(Electrolytic potential)
The electrolytic potential in the electrolytic removal treatment is preferably lowered continuously or stepwise (step-like) to a potential lower than the electrolytic potential in the anodic oxidation treatment.
Here, the reduction width (step width) when the electrolytic potential is gradually lowered is preferably 10 V or less, more preferably 5 V or less, and 2 V or less from the viewpoint of the withstand voltage of the barrier layer. It is more preferable to have.
Further, the voltage drop rate when the electrolytic potential is continuously or stepwise lowered is preferably 1 V / sec or less, more preferably 0.5 V / sec or less, and 0.2 V / sec, from the viewpoint of productivity and the like. Seconds or less is more preferable.

〈エッチング除去処理〉
エッチング除去処理は特に限定されないが、酸水溶液またはアルカリ水溶液を用いて溶解する化学エッチング処理であってもよく、ドライエッチング処理であってもよい。
<Etching removal process>
The etching removal treatment is not particularly limited, but may be a chemical etching treatment that dissolves using an acid aqueous solution or an alkaline aqueous solution, or may be a dry etching treatment.

(化学エッチング処理)
化学エッチング処理によるバリア層の除去は、例えば、陽極酸化処理工程後の構造物を酸水溶液またはアルカリ水溶液に浸漬させ、マイクロポアの内部に酸水溶液またはアルカリ水溶液を充填させた後に、陽極酸化膜のマイクロポアの開口部側の表面にpH(水素イオン指数)緩衝液に接触させる方法等であり、バリア層のみを選択的に溶解させることができる。
(Chemical etching process)
To remove the barrier layer by chemical etching treatment, for example, the structure after the anodic oxidation treatment step is immersed in an acid aqueous solution or an alkaline aqueous solution, the inside of the micropore is filled with the acid aqueous solution or the alkaline aqueous solution, and then the anodic oxide film is removed. A method of contacting the surface of the micropore on the opening side with a pH (hydrogen ion index) buffer solution or the like can selectively dissolve only the barrier layer.

ここで、酸水溶液を用いる場合は、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等の無機酸またはこれらの混合物の水溶液を用いることが好ましい。また、酸水溶液の濃度は1質量%〜10質量%であることが好ましい。酸水溶液の温度は、15℃〜80℃が好ましく、更に20℃〜60℃が好ましく、更に30℃〜50℃が好ましい。
一方、アルカリ水溶液を用いる場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。また、アルカリ水溶液の濃度は0.1質量%〜5質量%であることが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、10℃〜60℃が好ましく、更に15℃〜45℃が好ましく、更に20℃〜35℃であることが好ましい。なお、アルカリ水溶液には、亜鉛および他の金属を含有していてもよい。
具体的には、例えば、50g/L、40℃のリン酸水溶液、0.5g/L、30℃の水酸化ナトリウム水溶液、0.5g/L、30℃の水酸化カリウム水溶液等が好適に用いられる。
なお、pH緩衝液としては、上述した酸水溶液またはアルカリ水溶液に対応した緩衝液を適宜使用することができる。
Here, when an aqueous acid solution is used, it is preferable to use an aqueous solution of an inorganic acid such as sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, or hydrochloric acid, or a mixture thereof. The concentration of the aqueous acid solution is preferably 1% by mass to 10% by mass. The temperature of the aqueous acid solution is preferably 15 ° C to 80 ° C, more preferably 20 ° C to 60 ° C, and further preferably 30 ° C to 50 ° C.
On the other hand, when an alkaline aqueous solution is used, it is preferable to use at least one alkaline aqueous solution selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide. The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 0.1% by mass to 5% by mass. The temperature of the alkaline aqueous solution is preferably 10 ° C. to 60 ° C., more preferably 15 ° C. to 45 ° C., and further preferably 20 ° C. to 35 ° C. The alkaline aqueous solution may contain zinc and other metals.
Specifically, for example, 50 g / L, 40 ° C. phosphoric acid aqueous solution, 0.5 g / L, 30 ° C. sodium hydroxide aqueous solution, 0.5 g / L, 30 ° C. potassium hydroxide aqueous solution and the like are preferably used. Be done.
As the pH buffer solution, a buffer solution corresponding to the above-mentioned acid aqueous solution or alkaline aqueous solution can be appropriately used.

また、酸水溶液またはアルカリ水溶液への浸漬時間は、8分〜120分であることが好ましく、10分〜90分であることがより好ましく、15分〜60分であることが更に好ましい。 The immersion time in the acid aqueous solution or the alkaline aqueous solution is preferably 8 minutes to 120 minutes, more preferably 10 minutes to 90 minutes, and further preferably 15 minutes to 60 minutes.

(ドライエッチング処理)
ドライエッチング処理は、例えば、Cl2/Ar混合ガス等のガス種を用いることが好ましい。
(Dry etching process)
For the dry etching treatment, it is preferable to use a gas type such as Cl 2 / Ar mixed gas.

〔金属充填工程〕
金属充填工程は、上述のバリア層除去工程の後に、電解めっきを用いて、陽極酸化膜における貫通孔の内部に金属M2を充填する工程である。
ここで、図13は本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程に用いられる電解めっき装置を示す模式図であり、図14は本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程を示すフローチャートである。
[Metal filling process]
The metal filling step is a step of filling the inside of the through holes in the anodic oxide film with metal M2 by using electrolytic plating after the barrier layer removing step described above.
Here, FIG. 13 is a schematic view showing an electroplating apparatus used in the metal filling step among the methods for manufacturing a metal-filled microstructure according to the embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a schematic view showing the metal filling according to the embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows the metal filling process among the manufacturing methods of a microstructure.

図13に示す電解めっき装置30は、めっき槽32と、対向電極34と、電源部36と、制御部38とを有する。めっき槽32に、上述の構造体17が、対向電極34に対向して配置される。また、めっき槽32内にはめっき液AQが満たされ、構造体17と対向電極34とが浸漬される。構造体17は、上述のように複数の貫通孔12を有する陽極酸化膜14、すなわち、複数の貫通孔を有する絶縁性基材である。
電源部36は、構造体17と対向電極34とに電気的に接続されており、構造体17に電流を印加するものである。
制御部38は、電源部36に接続され、電源部36を制御するものである。制御部38により、電源部36が印加する電流の電流値、タイミングおよび期間が制御される。制御部38には、例えば、印加する電流の電流パターンが複数記憶されており、いずれかの電流パターンで電源部36から構造体17に電流を印加する。
なお、電源部36に制御部38の機能を持たせてもよく、この場合、制御部38は不要である。また、印加する電流の電流パターンのことを電流制御パターンともいう。
The electrolytic plating apparatus 30 shown in FIG. 13 includes a plating tank 32, a counter electrode 34, a power supply unit 36, and a control unit 38. The above-mentioned structure 17 is arranged in the plating tank 32 so as to face the counter electrode 34. Further, the plating tank 32 is filled with the plating solution AQ, and the structure 17 and the counter electrode 34 are immersed. As described above, the structure 17 is an anodized film 14 having a plurality of through holes 12, that is, an insulating base material having a plurality of through holes.
The power supply unit 36 is electrically connected to the structure 17 and the counter electrode 34, and applies a current to the structure 17.
The control unit 38 is connected to the power supply unit 36 and controls the power supply unit 36. The control unit 38 controls the current value, timing, and period of the current applied by the power supply unit 36. For example, a plurality of current patterns of the applied current are stored in the control unit 38, and a current is applied from the power supply unit 36 to the structure 17 in any of the current patterns.
The power supply unit 36 may be provided with the function of the control unit 38, and in this case, the control unit 38 is unnecessary. Further, the current pattern of the applied current is also referred to as a current control pattern.

電解めっき装置30は、振動部39を有する構成でもよい。振動部39は、構造体17、およびめっき液AQの少なくとも一方に振動を与えるものである。例えば、電解めっき時に振動を与える。
振動部39による振動の形態は、特に限定されるものではなく、対象物に振動を与える方法として種々技術が適用可能である。最も容易なものとしては超音波振動を加える方法がある。この場合、めっき槽32自体を超音波処理槽としてもよいが、超音波振動子をめっき槽32内に浸漬する方法が望ましい。
振動を与えるその他の方法としては、構造体17を振動させる方法があるが、電極間距離の変動につながる恐れがある。また、振動を与える方法としては、めっき槽32中でマイクロバブルを発生させて、構造体17に吹き付ける方法でもよい。
The electrolytic plating apparatus 30 may have a structure having a vibrating portion 39. The vibrating portion 39 gives vibration to at least one of the structure 17 and the plating solution AQ. For example, vibration is applied during electrolytic plating.
The form of vibration by the vibrating unit 39 is not particularly limited, and various techniques can be applied as a method of giving vibration to an object. The easiest method is to apply ultrasonic vibration. In this case, the plating tank 32 itself may be used as an ultrasonic treatment tank, but a method of immersing the ultrasonic vibrator in the plating tank 32 is desirable.
As another method of giving vibration, there is a method of vibrating the structure 17, but there is a possibility that the distance between the electrodes may fluctuate. Further, as a method of applying vibration, a method of generating microbubbles in the plating tank 32 and spraying the microbubbles on the structure 17 may be used.

図13に示すめっき槽32内に、構造体17と、対向電極34とを対向して配置する。そして、めっき槽32内をめっき液AQで満たす。
電源部36からは構造体17に電圧を印加しない状態で、構造体17をめっき液中に5秒を超える時間浸漬する(ステップS10)。これにより、めっき液から貫通孔12内にカチオンが供給され、金属充填工程において貫通孔12への未充填部、および内部にボイドが残存する充填不良が抑制される。なお、構造体17の面積が大きい場合でも、全ての貫通孔12に対してカチオンを供給できることから有効である。なお、5秒を超える時間は5秒以内を含まない。
The structure 17 and the counter electrode 34 are arranged to face each other in the plating tank 32 shown in FIG. Then, the inside of the plating tank 32 is filled with the plating solution AQ.
The structure 17 is immersed in the plating solution for a time of more than 5 seconds without applying a voltage to the structure 17 from the power supply unit 36 (step S10). As a result, the cation is supplied from the plating solution into the through hole 12, and in the metal filling step, the unfilled portion in the through hole 12 and the filling defect in which voids remain inside are suppressed. Even when the area of the structure 17 is large, it is effective because cations can be supplied to all the through holes 12. The time exceeding 5 seconds does not include within 5 seconds.

構造体17をめっき液中に、電圧を印加しない状態で浸漬する浸漬時間は、1分以上150分以下であることが好ましい。すなわち、プレ浸漬の浸漬時間が1分以上150分以下であれば、貫通孔12内にめっき液からカチオンが供給され、金属充填工程において貫通孔12への未充填部、および内部にボイドが残存する充填不良が更に抑制される。
なお、電圧を印加しない状態とは、構造体17がめっき液AQに浸漬された状態であり、かつ電源部36と電気的に接続されていないか、または電気的に接続されていても電源部36からは構造体17に対し電流および電圧の信号が印加されていない状態のことをいう。上述の電流および電圧の信号が印加されていない状態は、電源部36をオフにすることにより実現される。また、電圧を印加しない状態には、充分に低電圧である等、電流または電圧が実質的に印加されていない状態も含まれる。
The immersion time for immersing the structure 17 in the plating solution without applying a voltage is preferably 1 minute or more and 150 minutes or less. That is, if the pre-immersion immersion time is 1 minute or more and 150 minutes or less, the cation is supplied from the plating solution into the through hole 12, and voids remain in the unfilled portion in the through hole 12 and inside in the metal filling step. Poor filling is further suppressed.
The state in which no voltage is applied means that the structure 17 is immersed in the plating solution AQ and is not electrically connected to the power supply unit 36, or is electrically connected to the power supply unit. From 36, it means a state in which no current and voltage signals are applied to the structure 17. The state in which the above-mentioned current and voltage signals are not applied is realized by turning off the power supply unit 36. In addition, the state in which no voltage is applied includes a state in which no current or voltage is substantially applied, such as a sufficiently low voltage.

次に、制御部38から出力された電流パターンに基づき、電源部36から構造体17に電流を印加する。この場合、連続的または多段的に電流値を高くすることで電解めっきを行い(ステップS12)、複数の貫通孔12に金属を充填する。
なお、金属充填工程では、電解めっきの設定回数が予め定められている(ステップS14)。設定回数に達する迄、繰り返し電解めっきを実施する。電解めっきの回数は、特に限定されるものではなく、少なくとも1回実施すればよく、複数回実施してもよい。
Next, a current is applied from the power supply unit 36 to the structure 17 based on the current pattern output from the control unit 38. In this case, electrolytic plating is performed by continuously or multi-stage increasing the current value (step S12), and the plurality of through holes 12 are filled with metal.
In the metal filling step, the number of times the electrolytic plating is set is predetermined (step S14). Repeat electrolytic plating until the set number of times is reached. The number of times of electrolytic plating is not particularly limited, and it may be performed at least once, or may be performed a plurality of times.

ステップS12では、電圧を印加しない状態で浸漬する浸漬終了(電圧を印加しない状態での浸漬を終了したとき)から電解めっきが終了する迄の時間を示すめっき処理時間をTとする。電解めっきにおいて印加する電流の最大値をImとする。このとき、0.1T未満の間では電流値を0.05Im未満とし、その後、電流値を最大値Imまで0.1T未満の間で増加させる。すなわち、めっき処理時間Tに対して10%未満の間では、電流値を電解電流値の5%未満とする。その後、めっき処理時間Tに対して10%未満の時間中に電流を電解電流値まで、連続的または多段的に電流値を高くして、電流値を増加させる。
連続的に電流値を高くするとは、電解時間の経過に伴い、電流値を増加させることである。この場合、電流値は、一次関数、および二次関数等の高次関数、複数の一次関数、または一次関数と高次関数との組合せにより表すことができる。なお、上述の関数は、いずれも増加関数であり、変曲点がないものとする。
多段的に電流値を高くするとは、電解時間の増加に伴い、階段状に電流値を増加させることである。このため、多段的に電流値を高くする場合、電解時間が経過しても電流値が増加しない、電流値が一定の値の期間がある。
In step S12, the plating processing time indicating the time from the end of immersion in which no voltage is applied (when the end of immersion in a state where no voltage is applied) to the end of electrolytic plating is defined as T. The maximum value of the current applied in electrolytic plating is Im. At this time, the current value is set to less than 0.05 Im when it is less than 0.1 T, and then the current value is increased to the maximum value Im when it is less than 0.1 T. That is, the current value is set to less than 5% of the electrolytic current value while the plating processing time T is less than 10%. Then, during a time of less than 10% with respect to the plating processing time T, the current value is continuously or multi-staged to increase the current value to the electrolytic current value to increase the current value.
To continuously increase the current value means to increase the current value with the passage of the electrolysis time. In this case, the current value can be represented by a linear function, a higher-order function such as a quadratic function, a plurality of linear functions, or a combination of a linear function and a higher-order function. It is assumed that all of the above functions are increasing functions and have no inflection points.
Increasing the current value in multiple stages means increasing the current value in a stepwise manner as the electrolysis time increases. Therefore, when the current value is increased in multiple stages, there is a period in which the current value does not increase even after the electrolysis time elapses and the current value has a constant value.

電流値は、連続的または多段的に電流値を高くすれば、特に限定されるものではなく、より具体的には図15〜図22に示す電流パターンが例示される。
ここで、図15〜図22は本発明の実施形態の金属充填微細構造体の製造方法のうち、金属充填工程の電解めっきの電流パターンの一例を示すグラフである。図16は図15の立ち上り部の一例を示すものである。図18〜図20は図17の立ち上り部の一例を示すものである。
The current value is not particularly limited as long as the current value is continuously or multistagely increased, and more specifically, the current patterns shown in FIGS. 15 to 22 are exemplified.
Here, FIGS. 15 to 22 are graphs showing an example of the current pattern of electrolytic plating in the metal filling step in the method for manufacturing the metal-filled microstructure according to the embodiment of the present invention. FIG. 16 shows an example of the rising portion of FIG. 18 to 20 show an example of the rising portion of FIG.

金属充填工程の電解めっきの電流パターンは、図15に示すように、立ち上り部と定常電解部とを有する。浸漬終了から電解めっきが終了する迄の時間を示すめっき処理時間Tは、立ち上り部と定常電解部との合計時間である。立ち上り部の立ち上り時間をTuとし、定常電解部の定常電解時間をTsとするとき、T=Tu+Tsである。定常電解部とは、予め定められた電解電流値に維持された領域を示す。定常電解部Tsの電解電流値が、電解めっきの電流値の最大値である。 As shown in FIG. 15, the current pattern of electroplating in the metal filling step has a rising portion and a steady electrolytic portion. The plating processing time T, which indicates the time from the end of immersion to the end of electrolytic plating, is the total time of the rising portion and the steady electrolytic portion. When the rise time of the rise portion is Tu and the steady electrolysis time of the steady electrolysis section is Ts, T = Tu + Ts. The steady-state electrolysis unit indicates a region maintained at a predetermined electrolysis current value. The electrolytic current value of the steady electrolysis unit Ts is the maximum value of the current value of electroplating.

立ち上り部は、電流値を増加させる領域であり、上述のように、例えば、0.1T未満の間では電流値を0.05Im未満とし、その後、電流値を最大値Imまで0.1T未満の間で増加させる。
また、例えば、図16に示すように、立ち上り部では、0.1T未満の間では電流値を0.05Im未満とし、増加の程度を大きくして電流値を上げ、更に増加の程度を大きくして電流値を上げて、定常電解部の電解電流値、すなわち、電流値の最大値Imに到達させる。立ち上り部では、例えば、増加の程度が異なる3つの段階で電流値を増加させている。電流値は、3つの一次関数で表される。
電流値の増加のパターンは、図15および図16に示すものに限定されるものではなく、図18〜図20に示すパターンでもよい。図18〜図20に示すパターンでも、増加の程度が異なる3つの段階で電流値を増加させており、時間が経過するにつれて、電流値の増加の程度を大きくしている。
The rising portion is a region where the current value is increased, and as described above, for example, the current value is set to less than 0.05 Im during less than 0.1 T, and then the current value is set to less than 0.1 T up to the maximum value Im. Increase between.
Further, for example, as shown in FIG. 16, in the rising portion, the current value is set to less than 0.05 Im in the range of less than 0.1 T, the degree of increase is increased to increase the current value, and the degree of increase is further increased. The current value is increased to reach the electrolytic current value of the steady-state electrolysis unit, that is, the maximum value Im of the current value. At the rising portion, for example, the current value is increased in three stages with different degrees of increase. The current value is represented by three linear functions.
The pattern of increase in the current value is not limited to that shown in FIGS. 15 and 16, and may be the pattern shown in FIGS. 18 to 20. Also in the patterns shown in FIGS. 18 to 20, the current value is increased in three stages in which the degree of increase is different, and the degree of increase in the current value is increased as time elapses.

電解めっきを複数回実施する場合、電解めっきを連続して実施するか、または電解めっき間に電流を印加しない期間を設けてもよい。電流を印加しない期間については、金属充填工程の要する時間等を考慮して適宜決定されるものである。
電解めっきを複数回実施する場合、例えば、図21に示す電流パターンで実施される。図21では連続して繰り返されているが、上述のように、これに限定されるものではない。図22に示すように、電流を印加しない期間を有する電流パターンで実施してもよい。
When the electroplating is carried out a plurality of times, the electroplating may be carried out continuously, or a period in which no current is applied may be provided between the electroplating. The period during which no current is applied is appropriately determined in consideration of the time required for the metal filling step and the like.
When electroplating is performed a plurality of times, for example, it is performed with the current pattern shown in FIG. Although it is repeated continuously in FIG. 21, it is not limited to this as described above. As shown in FIG. 22, it may be carried out in a current pattern having a period in which no current is applied.

<金属M2>
上述の金属M2は、電気抵抗率が103Ω・cm以下の材料であることが好ましく、その具体例としては、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)等が好適に例示される。
中でも、電気伝導性の観点から、Cu、Au、Al、Niが好ましく、Cu、Auがより好ましく、Cuが更に好ましい。
<Metal M2>
Metal M2 described above, it is preferable that the electric resistivity is less material 10 3 Ω · cm, and specific examples thereof include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), Magnesium (Mg), nickel (Ni), zinc (Zn) and the like are preferably exemplified.
Among them, from the viewpoint of electrical conductivity, Cu, Au, Al and Ni are preferable, Cu and Au are more preferable, and Cu is further preferable.

<充填方法>
上述の金属M2を貫通孔の内部に充填するめっき処理の方法としては、電解めっき法を用いる。なお、無電解めっき法では、アスペクトの高い貫通孔からなる孔中に金属を完全に充填には長時間を要する。
ここで、着色等に用いられる従来公知の電解めっき法では、選択的に孔中に金属を高アスペクトで析出(成長)させることは困難である。これは、析出金属が孔内で消費され一定時間以上電解を行なってもめっきが成長しないためと考えられる。
<Filling method>
An electrolytic plating method is used as a method of plating for filling the inside of the through hole with the metal M2 described above. In the electroless plating method, it takes a long time to completely fill the holes formed by the through holes having a high aspect with the metal.
Here, it is difficult to selectively deposit (grow) a metal in the pores with a high aspect ratio by a conventionally known electrolytic plating method used for coloring or the like. It is considered that this is because the precipitated metal is consumed in the pores and the plating does not grow even if electrolysis is performed for a certain period of time or longer.

そのため、電解めっき法により金属を充填する場合は、パルス電解または定電位電解の際に休止時間をもうける必要がある。休止時間は、10秒以上必要で、30〜60秒であることが好ましい。
また、電解液のかくはんを促進するため、超音波を加えることも望ましい。
更に、電解電圧は、通常20V以下であって望ましくは10V以下であるが、使用する電解液における目的金属の析出電位を予め測定し、その電位+1V以内で定電位電解を行なうことが好ましい。なお、定電位電解を行なう際には、サイクリックボルタンメトリを併用できるものが望ましく、Solartron社、BAS社、北斗電工社、IVIUM社等のポテンショスタット装置を用いることができる。
Therefore, when the metal is filled by the electroplating method, it is necessary to allow a rest time during pulse electrolysis or constant potential electrolysis. The rest time is required to be 10 seconds or more, preferably 30 to 60 seconds.
It is also desirable to add ultrasonic waves to promote the agitation of the electrolyte.
Further, the electrolytic voltage is usually 20 V or less, preferably 10 V or less, but it is preferable to measure the precipitation potential of the target metal in the electrolytic solution to be used in advance and perform constant potential electrolysis within the potential + 1 V. When performing constant potential electrolysis, it is desirable that cyclic voltammetry can be used in combination, and potentiometer devices such as Solartron, BAS, Hokuto Denko, and IVIUM can be used.

(めっき液)
めっき液は、金属イオンを含むものであり、充填する金属に応じた、従来公知のめっき液が用いられる。めっき液としては、固形分の主成分が硫酸銅であることが好ましく、例えば、硫酸銅と硫酸と塩酸との混合水溶液が用いられる。具体的には、銅を析出させる場合には硫酸銅水溶液が一般的に用いられるが、硫酸銅の濃度は、1〜300g/Lであることが好ましく、100〜200g/Lであることがより好ましい。また、めっき液中に塩酸を添加すると析出を促進することができる。この場合、塩酸濃度は10〜20g/Lであることが好ましい。
なお、固形分の主成分とは、電解液の固形分中での割合が20質量%以上であることであり、例えば、硫酸銅が電解液の固形分中に20質量%以上含まれていることである。
また、金を析出させる場合、テトラクロロ金の硫酸溶液を用い、交流電解でめっきを行なうのが望ましい。
(Plating liquid)
The plating solution contains metal ions, and a conventionally known plating solution is used depending on the metal to be filled. As the plating solution, the main component of the solid content is preferably copper sulfate, and for example, a mixed aqueous solution of copper sulfate, sulfuric acid, and hydrochloric acid is used. Specifically, an aqueous solution of copper sulfate is generally used for precipitating copper, but the concentration of copper sulfate is preferably 1 to 300 g / L, more preferably 100 to 200 g / L. preferable. Further, the precipitation can be promoted by adding hydrochloric acid to the plating solution. In this case, the hydrochloric acid concentration is preferably 10 to 20 g / L.
The main component of the solid content is that the proportion of the electrolytic solution in the solid content is 20% by mass or more. For example, copper sulfate is contained in the solid content of the electrolytic solution in an amount of 20% by mass or more. That is.
When depositing gold, it is desirable to use a sulfuric acid solution of tetrachloroauric acid and perform plating by AC electrolysis.

めっき液は、界面活性剤を含むことが好ましい。
界面活性剤としては公知のものを使用することができる。従来メッキ液に添加する界面活性剤として知られているラウリル硫酸ナトリウムをそのまま使用することもできる。親水性部分がイオン性(カチオン性・アニオン性・双性)のもの、非イオン性(ノニオン性)のものいずれも利用可能であるが、メッキ対象物表面への気泡の発生等を回避する点でカチオン線活性剤が望ましい。めっき液組成における界面活性剤の濃度は1質量%以下であることが望ましい。
The plating solution preferably contains a surfactant.
Known surfactants can be used. Sodium lauryl sulfate, which is conventionally known as a surfactant to be added to the plating solution, can be used as it is. Both ionic (cationic / anionic / bimodal) and nonionic (nonionic) hydrophilic parts can be used, but the point of avoiding the generation of bubbles on the surface of the object to be plated. A cation ray activator is desirable. The concentration of the surfactant in the plating solution composition is preferably 1% by mass or less.

〔基板除去工程〕
基板除去工程は、金属充填工程の後に、上述のアルミニウム基板を除去する工程である。アルミニウム基板を除去する方法は特に限定されず、例えば、溶解により除去する方法等が好適に挙げられる。
[Substrate removal process]
The substrate removing step is a step of removing the above-mentioned aluminum substrate after the metal filling step. The method for removing the aluminum substrate is not particularly limited, and for example, a method for removing by melting is preferable.

<アルミニウム基板の溶解>
上述のアルミニウム基板の溶解は、陽極酸化膜を溶解しにくく、アルミニウムを溶解しやすい処理液を用いることが好ましい。
このような処理液は、アルミニウムに対する溶解速度が、1μm/分以上であることが好ましく、3μm/分以上であることがより好ましく、5μm/分以上であることが更に好ましい。同様に、陽極酸化膜に対する溶解速度が、0.1nm/分以下となることが好ましく、0.05nm/分以下となるのがより好ましく、0.01nm/分以下となるのが更に好ましい。
具体的には、アルミよりもイオン化傾向の低い金属化合物を少なくとも1種含み、かつ、pHが4以下または8以上となる処理液であることが好ましく、そのpHが3以下または9以上であることがより好ましく、2以下または10以上であることが更に好ましい。
<Melting aluminum substrate>
For the above-mentioned dissolution of the aluminum substrate, it is preferable to use a treatment liquid that is difficult to dissolve the anodized film and easily dissolves aluminum.
Such a treatment liquid preferably has a dissolution rate in aluminum of 1 μm / min or more, more preferably 3 μm / min or more, and further preferably 5 μm / min or more. Similarly, the dissolution rate for the anodized film is preferably 0.1 nm / min or less, more preferably 0.05 nm / min or less, and even more preferably 0.01 nm / min or less.
Specifically, it is preferably a treatment liquid containing at least one metal compound having a lower ionization tendency than aluminum and having a pH of 4 or less or 8 or more, and the pH is 3 or less or 9 or more. Is more preferable, and 2 or less or 10 or more is further preferable.

アルミニウムを溶解する処理液としては、酸またはアルカリ水溶液をベースとし、例えば、マンガン、亜鉛、クロム、鉄、カドミウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、銅、水銀、銀、パラジウム、白金、金の化合物(例えば、塩化白金酸)、これらのフッ化物、これらの塩化物等を配合したものであることが好ましい。
中でも、酸水溶液ベースが好ましく、塩化物をブレンドすることが好ましい。
特に、塩酸水溶液に塩化水銀をブレンドした処理液(塩酸/塩化水銀)、塩酸水溶液に塩化銅をブレンドした処理液(塩酸/塩化銅)が、処理ラチチュードの観点から好ましい。
なお、アルミニウムを溶解する処理液の組成は、特に限定されるものではく、例えば、臭素/メタノール混合物、臭素/エタノール混合物、および王水等を用いることができる。
The treatment liquid for dissolving aluminum is based on an acid or alkaline aqueous solution, for example, manganese, zinc, chromium, iron, cadmium, cobalt, nickel, tin, lead, antimony, bismuth, copper, mercury, silver, palladium, platinum. , A gold compound (for example, chloroplatinic acid), these fluorides, these chlorides and the like are preferably blended.
Of these, an acid aqueous solution base is preferable, and a chloride blend is preferable.
In particular, a treatment liquid obtained by blending a hydrochloric acid aqueous solution with mercury chloride (hydrochloric acid / mercury chloride) and a treatment liquid obtained by blending a hydrochloric acid aqueous solution with copper chloride (hydrochloric acid / copper chloride) are preferable from the viewpoint of treatment latitude.
The composition of the treatment liquid that dissolves aluminum is not particularly limited, and for example, a bromine / methanol mixture, a bromine / ethanol mixture, aqua regia, or the like can be used.

また、アルミニウムを溶解する処理液の酸またはアルカリ濃度は、0.01〜10mol/Lが好ましく、0.05〜5mol/Lがより好ましい。
更に、アルミニウムを溶解する処理液を用いた処理温度は、−10℃〜80℃が好ましく、0℃〜60℃が好ましい。
The acid or alkali concentration of the treatment liquid that dissolves aluminum is preferably 0.01 to 10 mol / L, more preferably 0.05 to 5 mol / L.
Further, the treatment temperature using the treatment liquid for dissolving aluminum is preferably −10 ° C. to 80 ° C., preferably 0 ° C. to 60 ° C.

また、上述のアルミニウム基板の溶解は、上述の金属充填工程後のアルミニウム基板を上述の処理液に接触させることにより行う。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸漬法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸漬法が好ましい。このときの接触時間としては、10秒〜5時間が好ましく、1分〜3時間がより好ましい。 Further, the above-mentioned melting of the aluminum substrate is performed by bringing the aluminum substrate after the above-mentioned metal filling step into contact with the above-mentioned treatment liquid. The contact method is not particularly limited, and examples thereof include a dipping method and a spraying method. Above all, the dipping method is preferable. The contact time at this time is preferably 10 seconds to 5 hours, more preferably 1 minute to 3 hours.

〔金属突出工程〕
作製される金属充填微細構造体の金属接合性が向上する理由から、上述の第2態様のように、表面金属突出工程および裏面金属突出工程のうち、少なくとも1つの工程を有していることが好ましい。
ここで、表面金属突出工程とは、上述の金属充填工程の後であって上述の基板除去工程の前に、上述の陽極酸化膜の上述のアルミニウム基板が設けられていない側の表面を厚み方向に一部除去し、上述の金属充填工程で充填した上述の金属M2を上述の陽極酸化膜の表面よりも突出させる工程である。
また、裏面金属突出工程とは、上述の基板除去工程の後に、上述の陽極酸化膜の上述のアルミニウム基板が設けられていた側の表面を厚み方向に一部除去し、上述の金属充填工程で充填した上述の金属M2を上述の陽極酸化膜の表面よりも突出させる工程である。
[Metal protrusion process]
For the reason that the metal bondability of the metal-filled microstructure to be produced is improved, it is possible to have at least one of the front surface metal projecting step and the back surface metal projecting step as in the second aspect described above. preferable.
Here, the surface metal projecting step is the thickness direction of the surface of the anodized film on the side where the aluminum substrate is not provided, after the metal filling step and before the substrate removing step. This is a step of projecting the above-mentioned metal M2 filled in the above-mentioned metal filling step from the surface of the above-mentioned anodic oxide film by partially removing the metal.
Further, in the back surface metal projecting step, after the above-mentioned substrate removing step, a part of the surface of the above-mentioned anodic oxide film on the side where the above-mentioned aluminum substrate is provided is removed in the thickness direction, and the above-mentioned metal filling step is performed. This is a step of projecting the filled metal M2 from the surface of the anodized film.

金属突出工程における陽極酸化膜の一部除去は、例えば、上述の金属M1および金属M2(特に金属M2)を溶解せず、陽極酸化膜、すなわち、酸化アルミニウムを溶解する酸水溶液またはアルカリ水溶液に対して、金属が充填された貫通孔を有する陽極酸化膜を接触させることにより行うことができる。接触させる方法は、特に限定されず、例えば、浸漬法、スプレー法が挙げられる。中でも、浸漬法が好ましい。 Partial removal of the anodic oxide film in the metal projecting step does not dissolve the above-mentioned metal M1 and metal M2 (particularly metal M2), but for the anodic oxide film, that is, an acid aqueous solution or an alkaline aqueous solution that dissolves aluminum oxide. This can be done by bringing an anodic oxide film having through holes filled with metal into contact with each other. The contact method is not particularly limited, and examples thereof include a dipping method and a spraying method. Above all, the dipping method is preferable.

酸水溶液を用いる場合は、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸等の無機酸またはこれらの混合物の水溶液を用いることが好ましい。中でも、クロム酸を含有しない水溶液が安全性に優れる点で好ましい。酸水溶液の濃度は1〜10質量%であることが好ましい。酸水溶液の温度は、25〜60℃であることが好ましい。
また、アルカリ水溶液を用いる場合は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つのアルカリの水溶液を用いることが好ましい。アルカリ水溶液の濃度は0.1〜5質量%であることが好ましい。アルカリ水溶液の温度は、20〜35℃であることが好ましい。
具体的には、例えば、50g/L、40℃のリン酸水溶液、0.5g/L、30℃の水酸化ナトリウム水溶液または0.5g/L、30℃の水酸化カリウム水溶液が好適に用いられる。
酸水溶液またはアルカリ水溶液への浸漬時間は、8〜120分であることが好ましく、10〜90分であることがより好ましく、15〜60分であることが更に好ましい。ここで、浸漬時間は、短時間の浸漬処理を繰り返した場合には、各浸漬時間の合計をいう。なお、各浸漬処理の間には、洗浄処理を施してもよい。
When an aqueous acid solution is used, it is preferable to use an aqueous solution of an inorganic acid such as sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, or hydrochloric acid, or a mixture thereof. Above all, an aqueous solution containing no chromic acid is preferable because it is excellent in safety. The concentration of the aqueous acid solution is preferably 1 to 10% by mass. The temperature of the aqueous acid solution is preferably 25 to 60 ° C.
When an alkaline aqueous solution is used, it is preferable to use at least one alkaline aqueous solution selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide. The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 0.1 to 5% by mass. The temperature of the alkaline aqueous solution is preferably 20 to 35 ° C.
Specifically, for example, a 50 g / L, 40 ° C. phosphoric acid aqueous solution, a 0.5 g / L, 30 ° C. sodium hydroxide aqueous solution, or a 0.5 g / L, 30 ° C. potassium hydroxide aqueous solution is preferably used. ..
The immersion time in the acid aqueous solution or the alkaline aqueous solution is preferably 8 to 120 minutes, more preferably 10 to 90 minutes, and further preferably 15 to 60 minutes. Here, the immersion time means the total of each immersion time when the immersion treatment for a short time is repeated. A cleaning treatment may be performed between the immersion treatments.

また、作製される金属充填微細構造体を異方導電性部材として用いた際に、配線基板等の被接着物との圧着性が良好となる理由から、上述の表面金属突出工程および裏面金属突出工程のうち、少なくとも1つの工程が、上述の金属M2を上述の陽極酸化膜の表面よりも10〜1000nm突出させる工程であることが好ましく、50〜500nm突出させる工程であることがより好ましい。 Further, the above-mentioned front surface metal projecting step and back surface metal projecting are performed because the pressure-bonding property with an object to be adhered such as a wiring substrate is improved when the produced metal-filled microstructure is used as an anisotropic conductive member. Of the steps, at least one step is preferably a step of projecting the above-mentioned metal M2 from the surface of the above-mentioned anodic oxide film by 10 to 1000 nm, and more preferably a step of projecting the above-mentioned metal M2 by 50 to 500 nm.

更に、作製される金属充填微細構造体と電極とを圧着等の手法により接続(接合)する際に、突出部分が潰れた場合の面方向の絶縁性を十分に確保できる理由から、上述の表面金属突出工程および裏面金属突出工程のうち、少なくとも1つの工程により形成される突出部分のアスペクト比(突出部分の高さ/突出部分の直径)が0.01以上20未満であることが好ましく、6〜20であることが好ましい。 Further, when the metal-filled microstructure to be produced and the electrode are connected (joined) by a method such as crimping, the above-mentioned surface can be sufficiently secured in the surface direction when the protruding portion is crushed. Of the metal protrusion step and the back surface metal protrusion step, the aspect ratio (height of the protrusion / diameter of the protrusion) of the protrusion formed by at least one step is preferably 0.01 or more and less than 20. It is preferably ~ 20.

上述の金属充填工程および基板除去工程ならびに任意の金属突出工程により形成される金属からなる導通路は、柱状であることが好ましく、その直径は、5nm超10μm以下であることが好ましく、40nm〜1000nmであることがより好ましい。 The conduction path made of metal formed by the above-mentioned metal filling step, substrate removing step, and arbitrary metal projecting step is preferably columnar, and its diameter is preferably more than 5 nm and 10 μm or less, and 40 nm to 1000 nm. Is more preferable.

また、上述の導通路は、アルミニウム基板の陽極酸化膜によって互いに絶縁された状態で存在するものであるが、その密度は、2万個/mm2以上であることが好ましく、200万個/mm2以上であることがより好ましく、1000万個/mm2以上であることが更に好ましく、5000万個/mm2以上であることが特に好ましく、1億個/mm2以上であることが最も好ましい。Further, the above-mentioned conduction paths exist in a state of being insulated from each other by an anodic oxide film of an aluminum substrate, and the density thereof is preferably 20,000 pieces / mm 2 or more, preferably 2 million pieces / mm. more preferably 2 or more, and more preferably, especially preferably at 50 million / mm 2 or more, and most preferably 100 million / mm 2 or more and 10,000,000 / mm 2 or more ..

更に、隣接する各導通路の中心間距離は、20nm〜500nmであることが好ましく、40nm〜200nmであることがより好ましく、50nm〜140nmであることが更に好ましい。 Further, the distance between the centers of the adjacent conduction paths is preferably 20 nm to 500 nm, more preferably 40 nm to 200 nm, and further preferably 50 nm to 140 nm.

〔樹脂層形成工程〕
作製される金属充填微細構造体の搬送性が向上する理由から、上述の第3態様および図3に示す通り、樹脂層形成工程を有していることが好ましい。
ここで、樹脂層形成工程とは、上述の金属充填工程の後(上述の表面金属突出工程を有している場合は表面金属突出工程の後)であって上述の基板除去工程の前に、上述の陽極酸化膜の上述のアルミニウム基板が設けられていない側の表面に、樹脂層を設ける工程である。
[Resin layer forming process]
It is preferable to have a resin layer forming step as shown in the above-mentioned third aspect and FIG. 3 for the reason that the transportability of the produced metal-filled microstructure is improved.
Here, the resin layer forming step is after the above-mentioned metal filling step (after the above-mentioned surface metal projecting step if the above-mentioned surface metal projecting step is provided) and before the above-mentioned substrate removing step. This is a step of providing a resin layer on the surface of the above-mentioned anodized film on the side where the above-mentioned aluminum substrate is not provided.

上述の樹脂層を構成する樹脂材料としては、具体的には、例えば、エチレン系共重合体、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、及びセルロース系樹脂等を挙げることができるが、搬送性の観点と、異方導電性部材として使用しやすくする観点から、上述の樹脂層は、剥離可能な粘着層付きフィルムであることが好ましく、加熱処理または紫外線露光処理により粘着性が弱くなり、剥離可能となる粘着層付きフィルムであることがより好ましい。 Specific examples of the resin material constituting the above-mentioned resin layer include ethylene-based copolymers, polyamide resins, polyester resins, polyurethane resins, polyolefin-based resins, acrylic resins, and cellulose-based resins. However, from the viewpoint of transportability and ease of use as an anisotropic conductive member, the above-mentioned resin layer is preferably a film with a peelable adhesive layer, and is adhered by heat treatment or ultraviolet exposure treatment. It is more preferable that the film has an adhesive layer that has weakened properties and can be peeled off.

上述の粘着層付きフィルムは特に限定されず、熱剥離型の樹脂層、および紫外線(ultraviolet:UV)剥離型の樹脂層等が挙げられる。
ここで、熱剥離型の樹脂層は、常温では粘着力があり、加熱するだけで容易に剥離可能なもので、主に発泡性のマイクロカプセル等を用いたものが多い。
また、粘着層を構成する粘着剤としては、具体的には、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、スチレン−ジエンブロック共重合体系粘着剤等が挙げられる。
The above-mentioned film with an adhesive layer is not particularly limited, and examples thereof include a heat-peeling type resin layer and an ultraviolet (ultraviolet) peeling type resin layer.
Here, the heat-peeling type resin layer has adhesive strength at room temperature and can be easily peeled off only by heating, and most of them mainly use effervescent microcapsules or the like.
Specific examples of the adhesive constituting the adhesive layer include a rubber adhesive, an acrylic adhesive, a vinyl alkyl ether adhesive, a silicone adhesive, a polyester adhesive, and a polyamide adhesive. , Urethane-based pressure-sensitive adhesives, styrene-diene block copolymer-based pressure-sensitive adhesives, and the like.

また、UV剥離型の樹脂層は、UV硬化型の接着層を有するもので硬化により粘着力が失われて剥離可能になるというものである。
UV硬化型の接着層としては、ベースポリマーに、炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖又は主鎖中もしくは主鎖末端に導入したポリマー等が挙げられる。炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーとしては、アクリル系ポリマーを基本骨格とするもことが好ましい。
更に、アクリル系ポリマーは、架橋させるため、多官能性モノマー等も、必要に応じて共重合用モノマー成分として含むことができる。
炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーは単独で使用することができるが、UV硬化性のモノマーまたはオリゴマーを配合することもできる。
UV硬化型の接着層は、UV照射により硬化させるために光重合開始剤を併用することが好ましい。光重合開始剤としては、ベンゾインエーテル系化合物;ケタール系化合物;芳香族スルホニルクロリド系化合物;光活性オキシム系化合物;ベンゾフェノン系化合物;チオキサントン系化合物;カンファーキノン;ハロゲン化ケトン;アシルホスフィノキシド;アシルホスフォナート等が挙げられる。
Further, the UV peeling type resin layer has a UV curable adhesive layer, and the adhesive strength is lost by curing so that the resin layer can be peeled off.
Examples of the UV curable adhesive layer include a polymer in which a carbon-carbon double bond is introduced into the polymer side chain or the main chain or at the end of the main chain as the base polymer. As the base polymer having a carbon-carbon double bond, it is preferable to use an acrylic polymer as a basic skeleton.
Further, since the acrylic polymer is crosslinked, a polyfunctional monomer or the like can be included as a monomer component for copolymerization, if necessary.
The base polymer having a carbon-carbon double bond can be used alone, but UV curable monomers or oligomers can also be blended.
It is preferable to use a photopolymerization initiator in combination with the UV curable adhesive layer in order to cure it by UV irradiation. Photopolymerization initiators include benzoin ether compounds; ketal compounds; aromatic sulfonyl chloride compounds; photoactive oxime compounds; benzophenone compounds; thioxanthone compounds; camphorquinone; halogenated ketones; acylphosphinoxides; acyls. Phosphonate and the like can be mentioned.

熱剥離型の樹脂層の市販品としては、例えば、WS5130C02、WS5130C10等のインテリマー〔登録商標〕テープ(ニッタ株式会社製);ソマタック〔登録商標〕TEシリーズ(ソマール株式会製);No.3198、No.3198LS、No.3198M、No.3198MS、No.3198H、No.3195、No.3196、No.3195M、No.3195MS、No.3195H、No.3195HS、No.3195V、No.3195VS、No.319Y−4L、No.319Y−4LS、No.319Y−4M、No.319Y−4MS、No.319Y−4H、No.319Y−4HS、No.319Y−4LSC、No.31935MS、No.31935HS、No.3193M、No.3193MS等のリバアルファ〔登録商標〕シリーズ(日東電工株式会社製);等が挙げられる。 Examples of commercially available heat-release type resin layers include Intellimar [registered trademark] tapes (manufactured by Nitta Corporation) such as WS5130C02 and WS5130C10; Somatac [registered trademark] TE series (manufactured by SOMAR Corporation); 3198, No. 3198LS, No. 3198M, No. 3198MS, No. 3198H, No. 3195, No. 3196, No. 3195M, No. 3195MS, No. 3195H, No. 3195HS, No. 3195V, No. 3195VS, No. 319Y-4L, No. 319Y-4LS, No. 319Y-4M, No. 319Y-4MS, No. 319Y-4H, No. 319Y-4HS, No. 319Y-4LSC, No. 31935MS, No. 31935HS, No. 3193M, No. Riva Alpha [registered trademark] series (manufactured by Nitto Denko KK) such as 3193MS; etc.

UV剥離型の樹脂層の市販品としては、例えば、ELP DU−300、ELP DU−2385KS、ELP DU−2187G、ELP NBD−3190K、ELP UE−2091J等のエレップホルダー〔登録商標〕(日東電工株式会社製);Adwill D−210、Adwill D−203、Adwill D−202、Adwill D−175、Adwill D−675(いずれもリンテック株式会社製);スミライト〔登録商標〕FLSのN8000シリーズ(住友ベークライト株式会社製);UC353EP−110(古河電気工業株式会社製);等のダイシングテープ、ELP RF−7232DB、ELP UB−5133D(いずれも日東電工株式会社製);SP−575B−150、SP−541B−205、SP−537T−160、SP−537T−230(いずれも古河電気工業株式会社製);等のバックグラインドテープを利用することができる。 Commercially available products of the UV peeling type resin layer include, for example, ELP holders such as ELP DU-300, ELP DU-2385KS, ELP DU-2187G, ELP NBD-3190K, ELP UE-2091J [registered trademark] (Nitto Denko). (Made by Lintec Corporation); Adwill D-210, Adwill D-203, Adwill D-202, Adwill D-175, Adwill D-675 (all manufactured by Lintec Corporation); Sumilite (registered trademark) FLS N8000 series (Sumitomo Bakelite) UC353EP-110 (Furukawa Electric Co., Ltd.); etc. Dicing tape, ELP RF-7232DB, ELP UB-5133D (all manufactured by Nitto Denko Corporation); SP-575B-150, SP-541B Back grind tapes such as -205, SP-537T-160, SP-537T-230 (all manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd.) can be used.

また、上述の粘着層付きフィルムを貼り付ける方法は特に限定されず、従来公知の表面保護テープ貼付装置およびラミネーターを用いて貼り付けることができる。 Further, the method of attaching the above-mentioned film with an adhesive layer is not particularly limited, and the film can be attached using a conventionally known surface protective tape affixing device and a laminator.

〔巻取工程〕
作製される金属充填微細構造体の搬送性が更に向上する理由から、上述の任意の樹脂層形成工程の後に上述の樹脂層を有する状態で金属充填微細構造体をロール状に巻き取る巻取工程を有していることが好ましい。
ここで、上述の巻取工程における巻き取り方法は特に限定されず、例えば、図4に示すように、所定径および所定幅の巻き芯21(図11参照)に巻き取る方法が挙げられる。
[Winding process]
For the reason that the transportability of the metal-filled microstructure to be produced is further improved, a winding step of winding the metal-filled microstructure into a roll shape with the above-mentioned resin layer after the above-mentioned arbitrary resin layer forming step. It is preferable to have.
Here, the winding method in the above-mentioned winding step is not particularly limited, and for example, as shown in FIG. 4, a method of winding on a winding core 21 (see FIG. 11) having a predetermined diameter and a predetermined width can be mentioned.

また、上述の巻取工程における巻き取りやすさの観点から、樹脂層19(図12参照)を除く金属充填微細構造体の平均厚みが30μm以下であることが好ましく、5〜20μmであることがより好ましい。なお、平均厚みは、樹脂層を除く金属充填微細構造体を厚さ方向に対してFIBで切削加工し、その断面をFE−SEMにより表面写真(倍率50000倍)を撮影し、10点測定した平均値とする等の方法で算出できる。 Further, from the viewpoint of ease of winding in the above-mentioned winding step, the average thickness of the metal-filled microstructure excluding the resin layer 19 (see FIG. 12) is preferably 30 μm or less, preferably 5 to 20 μm. More preferred. The average thickness was measured at 10 points by cutting a metal-filled microstructure excluding the resin layer with FIB in the thickness direction and taking a surface photograph (magnification of 50,000 times) of the cross section by FE-SEM. It can be calculated by using an average value or the like.

〔その他の処理工程〕
本発明の製造方法は、上述の各工程以外に、国際公開第2015/029881号の<0049>〜<0057>段落に記載された研磨工程、表面平滑化工程、保護膜形成処理、水洗処理を有していてもよい。
また、製造上のハンドリング性、および金属充填微細構造体を異方導電性部材として用いる観点から、以下に示すような、種々のプロセスおよび形式を適用することができる。
[Other processing processes]
In addition to the above-mentioned steps, the production method of the present invention includes a polishing step, a surface smoothing step, a protective film forming treatment, and a water washing treatment described in paragraphs <0049> to <0057> of International Publication No. 2015/029881. You may have.
Further, from the viewpoint of manufacturing handleability and the use of the metal-filled microstructure as the anisotropic conductive member, various processes and types as shown below can be applied.

<仮接着剤を使用したプロセス例>
本発明においては、上述の基板除去工程によって金属充填微細構造体を得た後に、金属充填微細構造体を仮接着剤(Temporary Bonding Materials)を用いてシリコンウエハ上に固定し、研磨により薄層化する工程を有していてもよい。
次いで、薄層化の工程の後、表面を十分に洗浄した後に、上述の表面金属突出工程を行うことができる。
次いで、金属を突出させた表面に、先の仮接着剤よりも接着力の強い仮接着剤を塗布してシリコンウエハ上に固定した後、先の仮接着剤で接着していたシリコンウエハを剥離し、剥離した金属充填微細構造体側の表面に対して、上述の裏面金属突出工程を行うことができる。
<Process example using temporary adhesive>
In the present invention, after the metal-filled microstructure is obtained by the above-mentioned substrate removing step, the metal-filled microstructure is fixed on a silicon wafer using temporary bonding materials and thinned by polishing. It may have a step to do.
Then, after the step of thinning the layer, after thoroughly cleaning the surface, the above-mentioned surface metal projecting step can be performed.
Next, a temporary adhesive having a stronger adhesive force than the previous temporary adhesive is applied to the surface on which the metal is projected and fixed on the silicon wafer, and then the silicon wafer bonded with the previous temporary adhesive is peeled off. Then, the above-mentioned back surface metal projecting step can be performed on the surface of the peeled metal-filled microstructure side.

<ワックスを使用したプロセス例>
本発明においては、上述の基板除去工程によって金属充填微細構造体を得た後に、金属充填微細構造体をワックスを用いてシリコンウエハ上に固定し、研磨により薄層化する工程を有していてもよい。
次いで、薄層化の工程の後、表面を十分に洗浄した後に、上述の表面金属突出工程を行うことができる。
次いで、金属を突出させた表面に、仮接着剤を塗布してシリコンウエハ上に固定した後、加熱により先のワックスを溶解させてシリコンウエハを剥離し、剥離した金属充填微細構造体側の表面に対して、上述の裏面金属突出工程を行うことができる。
なお、固形ワックスを使っても構わないが、スカイコート(日化精工社製)等の液体ワックスを使うと塗布厚均一性の向上を図ることができる。
<Example of process using wax>
The present invention has a step of obtaining a metal-filled microstructure by the above-mentioned substrate removing step, fixing the metal-filled microstructure on a silicon wafer with wax, and thinning the layer by polishing. May be good.
Then, after the step of thinning the layer, after thoroughly cleaning the surface, the above-mentioned surface metal projecting step can be performed.
Next, a temporary adhesive is applied to the surface on which the metal is projected and fixed on the silicon wafer, and then the wax is melted by heating to peel off the silicon wafer, and the surface on the side of the peeled metal-filled microstructure is peeled off. On the other hand, the above-mentioned back surface metal projecting step can be performed.
Although solid wax may be used, liquid wax such as Skycoat (manufactured by Nikka Seiko Co., Ltd.) can be used to improve the uniformity of coating thickness.

<基板除去処理を後から行うプロセス例>
本発明においては、上述の金属充填工程の後であって上述の基板除去工程の前に、アルミニウム基板を仮接着剤、ワックスまたは機能性吸着フィルムを用いて剛性基板(例えば、シリコンウエハ、ガラス基板等)に固定した後に、上述の陽極酸化膜の上述のアルミニウム基板が設けられていない側の表面を研磨により薄層化する工程を有していてもよい。
次いで、薄層化の工程の後、表面を十分に洗浄した後に、上述の表面金属突出工程を行うことができる。
次いで、金属を突出させた表面に、絶縁性材料である樹脂材料(例えば.エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等)を塗布したのち、その表面に上述と同様の手法で剛性基板を貼り付けることができる。樹脂材料による貼り付けは、接着力が仮接着剤等による接着力よりも大きくなるようなものを選択し、樹脂材料による貼り付けの後に、最初に貼り付けた剛性基板を剥離し、上述の基板除去工程、研磨工程および裏面金属突出処理工程を順に行うことにより行なうことができる。
なお、機能性吸着フィルムとしては、Q−chuck(登録商標)(丸石産業株式会社製)等を使用することができる。
<Example of process for removing the substrate later>
In the present invention, after the metal filling step described above and before the substrate removing step described above, the aluminum substrate is subjected to a rigid substrate (for example, a silicon wafer, a glass substrate) using a temporary adhesive, wax or a functional adsorption film. Etc.), and then the surface of the above-mentioned anodic oxide film on the side where the above-mentioned aluminum substrate is not provided may be thinned by polishing.
Then, after the step of thinning the layer, after thoroughly cleaning the surface, the above-mentioned surface metal projecting step can be performed.
Next, a resin material (for example, epoxy resin, polyimide resin, etc.), which is an insulating material, is applied to the surface on which the metal is projected, and then a rigid substrate can be attached to the surface by the same method as described above. For sticking with a resin material, select one whose adhesive strength is greater than the adhesive strength with a temporary adhesive or the like, and after sticking with a resin material, peel off the rigid substrate pasted first, and then peel off the above-mentioned substrate. It can be performed by sequentially performing the removal step, the polishing step, and the back surface metal protrusion treatment step.
As the functional adsorption film, Q-chuck (registered trademark) (manufactured by Maruishi Sangyo Co., Ltd.) or the like can be used.

本発明においては、金属充填微細構造体が剥離可能な層によって剛体基板(例えば、シリコンウエハ、ガラス基板等)に貼り付けられた状態で製品として供されることが好ましい。
このような供給形態においては、金属充填微細構造体を接合部材として利用する場合には、金属充填微細構造体の表面をデバイス表面に仮接着し、剛体基板を剥離した後に接続対象となるデバイスを適切な場所に設置し、加熱圧着することで上下のデバイスを金属充填微細構造体によって接合することができる。
また、剥離可能な層には、熱剥離層を用いても構わないし、ガラス基板との組合せで光剥離層を用いても構わない。
In the present invention, it is preferable that the metal-filled microstructure is provided as a product in a state of being attached to a rigid substrate (for example, a silicon wafer, a glass substrate, etc.) by a peelable layer.
In such a supply form, when the metal-filled microstructure is used as a joining member, the surface of the metal-filled microstructure is temporarily adhered to the device surface, the rigid substrate is peeled off, and then the device to be connected is attached. The upper and lower devices can be joined by a metal-filled microstructure by installing in an appropriate place and heat-pressing.
Further, as the peelable layer, a heat peeling layer may be used, or a light peeling layer may be used in combination with a glass substrate.

また、上述の各工程は、各工程を枚葉で行うことも可能であるし、アルミニウムのコイルを原反としてウェブで連続処理することもできる。
また、連続処理する場合には各工程間に適切な洗浄工程、乾燥工程を設置することが好ましい。
In addition, each of the above-mentioned steps can be performed on a single sheet, or can be continuously processed on a web using an aluminum coil as a raw material.
Further, in the case of continuous treatment, it is preferable to set an appropriate cleaning step and drying step between each step.

上述の各処理工程を有する製造方法により、アルミニウム基板の陽極酸化膜からなる絶縁性基材に設けられた貫通孔由来の貫通孔の内部に金属が充填されてなる金属充填微細構造体が得られる。
具体的には、上述の製造方法により、例えば、特開2008−270158号公報に記載された異方導電性部材、すなわち、絶縁性基材(貫通孔を有するアルミニウム基板の陽極酸化膜)中に、導電性部材(金属)からなる複数の導通路が、互いに絶縁された状態で上述の絶縁性基材を厚み方向に貫通し、かつ、上述の各導通路の一端が上述の絶縁性基材の一方の面において露出し、上述の各導通路の他端が上述の絶縁性基材の他方の面において露出した状態で設けられる異方導電性部材を得ることができる。
By the manufacturing method having each of the above-mentioned treatment steps, a metal-filled microstructure in which a metal is filled inside a through hole derived from a through hole provided in an insulating base material made of an anodized film of an aluminum substrate can be obtained. ..
Specifically, by the above-mentioned production method, for example, in the anisotropic conductive member described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-270158, that is, in an insulating base material (anodized film of an aluminum substrate having through holes). , A plurality of conduction paths made of conductive members (metals) penetrate the above-mentioned insulating base material in the thickness direction in a state of being insulated from each other, and one end of each of the above-mentioned conduction paths is the above-mentioned insulating base material. It is possible to obtain an anisotropic conductive member which is exposed on one surface and is provided in a state where the other end of each of the above-mentioned conduction paths is exposed on the other surface of the above-mentioned insulating base material.

以下、上述の製造方法で製造された金属充填微細構造体20の一例にについて説明する。図23は本発明の実施形態の金属充填微細構造体の一例を示す平面図であり、図24は本発明の実施形態の金属充填微細構造体の一例を示す模式的断面図である。図24は図23の切断面線IB−IB断面図である。また、図25は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた異方導電材の構成の一例を示す模式的断面図である。 Hereinafter, an example of the metal-filled microstructure 20 manufactured by the above-mentioned manufacturing method will be described. FIG. 23 is a plan view showing an example of the metal-filled microstructure according to the embodiment of the present invention, and FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing an example of the metal-filled microstructure according to the embodiment of the present invention. FIG. 24 is a cross-sectional view taken along the line IB-IB of FIG. 23. Further, FIG. 25 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the anisotropic conductive material using the metal-filled microstructure of the embodiment of the present invention.

上述のようにして製造された金属充填微細構造体20は、図23および図24に示すように,例えば、アルミニウムの陽極酸化膜からなる絶縁性基材40と、絶縁性基材40の厚み方向Dt(図24参照)に貫通し、互いに電気的に絶縁された状態で設けられた、複数の導通路16とを備える部材である。金属充填微細構造体20は、更に、絶縁性基材40の表面40aおよび裏面40bに設けられた樹脂層44を具備する。
ここで、「互いに電気的に絶縁された状態」とは、絶縁性基材の内部に存在している各導通路が絶縁性基材の内部において互いに各導通路間の導通性が十分に低い状態であることを意味する。
金属充填微細構造体20は、導通路16が互いに電気的に絶縁されており、絶縁性基材40の厚み方向Dt(図24参照)と直交する方向xには導電性が十分に低く、厚み方向Dt(図24参照)に導電性を有する。このように金属充填微細構造体20は異方導電性を示す部材である。例えば、金属充填微細構造体20は厚み方向Dt(図24参照)を、積層デバイス60の積層方向Dsに一致させて配置される。
As shown in FIGS. 23 and 24, the metal-filled microstructure 20 manufactured as described above has, for example, an insulating base material 40 made of an anodic oxide film of aluminum and a thickness direction of the insulating base material 40. It is a member provided with a plurality of conduction paths 16 that penetrate Dt (see FIG. 24) and are provided in a state of being electrically insulated from each other. The metal-filled microstructure 20 further includes a resin layer 44 provided on the front surface 40a and the back surface 40b of the insulating base material 40.
Here, the "state of being electrically insulated from each other" means that the conduction paths existing inside the insulating base material have sufficiently low conductivity between the conduction paths inside the insulating base material. It means that it is in a state.
In the metal-filled microstructure 20, the conductive paths 16 are electrically insulated from each other, and the conductivity is sufficiently low in the direction x orthogonal to the thickness direction Dt (see FIG. 24) of the insulating base material 40, and the thickness is high. It has conductivity in the direction Dt (see FIG. 24). As described above, the metal-filled microstructure 20 is a member exhibiting anisotropic conductivity. For example, the metal-filled microstructure 20 is arranged so that the thickness direction Dt (see FIG. 24) coincides with the stacking direction Ds of the stacking device 60.

導通路16は、図23および図24に示すように、互いに電気的に絶縁された状態で絶縁性基材40を厚み方向Dtに貫通して設けられている。
更に、導通路16は、図24に示すように、絶縁性基材40の表面40aおよび裏面40bから突出した突出部分16aおよび突出部分16bを有してもよい。金属充填微細構造体20は、更に、絶縁性基材40の表面40aおよび裏面40bに設けられた樹脂層44を具備してもよい。樹脂層44は、粘着性を備え、接合性を付与するものでもある。突出部分16aおよび突出部分16bの長さは、6nm以上であることが好ましく、より好ましくは30nm〜500nmである。
As shown in FIGS. 23 and 24, the conduction path 16 is provided so as to penetrate the insulating base material 40 in the thickness direction Dt in a state of being electrically insulated from each other.
Further, as shown in FIG. 24, the conduction path 16 may have a protruding portion 16a and a protruding portion 16b protruding from the front surface 40a and the back surface 40b of the insulating base material 40. The metal-filled microstructure 20 may further include a resin layer 44 provided on the front surface 40a and the back surface 40b of the insulating base material 40. The resin layer 44 has adhesiveness and also imparts bondability. The length of the protruding portion 16a and the protruding portion 16b is preferably 6 nm or more, and more preferably 30 nm to 500 nm.

また、図25および図24においては、絶縁性基材40の表面40aおよび裏面40bに樹脂層44を有するものを示しているが、これに限定されるものではなく、絶縁性基材40の少なくとも一方の表面に、樹脂層44を有する構成でもよい。
同様に、図25および図24の導通路16は両端に突出部分16aおよび突出部分16bがあるが、これに限定されるものではなく、絶縁性基材40の少なくとも樹脂層44を有する側の表面に突出部分を有する構成でもよい。
Further, in FIGS. 25 and 24, those having the resin layer 44 on the front surface 40a and the back surface 40b of the insulating base material 40 are shown, but the present invention is not limited to this, and at least the insulating base material 40 is at least. A resin layer 44 may be provided on one surface.
Similarly, the conduction passages 16 of FIGS. 25 and 24 have projecting portions 16a and projecting portions 16b at both ends, but the present invention is not limited to these, and the surface of the insulating base material 40 on the side having at least the resin layer 44. It may be configured to have a protruding portion.

図24に示す金属充填微細構造体20の厚みhは、例えば、30μm以下である。また、金属充填微細構造体20は、TTV(Total Thickness Variation)が10μm以下であることが好ましい。
ここで、金属充填微細構造体20の厚みhは、金属充填微細構造体20を、電解放出形走査型電子顕微鏡により20万倍の倍率で観察し、金属充填微細構造体20の輪郭形状を取得し、厚みhに相当する領域について10点測定した平均値のことである。
また、金属充填微細構造体20のTTV(Total Thickness Variation)は、金属充填微細構造体20をダイシングで支持体46ごと切断し、金属充填微細構造体20の断面形状を観察して求めた値である。
The thickness h of the metal-filled microstructure 20 shown in FIG. 24 is, for example, 30 μm or less. Further, the metal-filled microstructure 20 preferably has a TTV (Total Thickness Variation) of 10 μm or less.
Here, the thickness h of the metal-filled microstructure 20 is obtained by observing the metal-filled microstructure 20 with an electrolytic discharge scanning electron microscope at a magnification of 200,000 times to obtain the contour shape of the metal-filled microstructure 20. It is an average value measured at 10 points in the region corresponding to the thickness h.
Further, the TTV (Total Thickness Variation) of the metal-filled microstructure 20 is a value obtained by cutting the metal-filled microstructure 20 together with the support 46 by dicing and observing the cross-sectional shape of the metal-filled microstructure 20. is there.

金属充填微細構造体20は、移送、搬送および運搬ならびに保管等のために図25に示すように支持体46の上に設けられる。支持体46と金属充填微細構造体20の間に剥離層47が設けられている。支持体46と金属充填微細構造体20は剥離層47により、分離可能に接着されている。上述のように金属充填微細構造体20が支持体46の上に剥離層47を介して設けられたものを異方導電材50という。
支持体46は、金属充填微細構造体20を支持するものであり、例えば、シリコン基板で構成されている。支持体46としては、シリコン基板以外に、例えば、SiC、SiN、GaNおよびアルミナ(Al)等のセラミックス基板、ガラス基板、繊維強化プラスチック基板、ならびに金属基板を用いることができる。繊維強化プラスチック基板には、プリント配線基板であるFR−4(Flame Retardant Type 4)基板等も含まれる。
The metal-filled microstructure 20 is provided on the support 46 as shown in FIG. 25 for transfer, transport, transport, storage and the like. A release layer 47 is provided between the support 46 and the metal-filled microstructure 20. The support 46 and the metal-filled microstructure 20 are separably bonded by a release layer 47. As described above, the metal-filled microstructure 20 provided on the support 46 via the release layer 47 is referred to as an anisotropic conductive material 50.
The support 46 supports the metal-filled microstructure 20, and is made of, for example, a silicon substrate. As the support 46, in addition to the silicon substrate, for example, a ceramic substrate such as SiC, SiC, GaN and alumina (Al 2 O 3 ), a glass substrate, a fiber reinforced plastic substrate, and a metal substrate can be used. The fiber reinforced plastic substrate also includes a FR-4 (Flame Retardant Type 4) substrate, which is a printed wiring board.

また、支持体46としては、可撓性を有し、かつ透明であるものを用いることができる。可撓性を有し、かつ透明な支持体46としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンおよびTAC(トリアセチルセルロース)等のプラスチックフィルムが挙げられる。
ここで、透明とは、位置合せに使用する波長の光で透過率が80%以上であることをいう。このため、波長400〜800nmの可視光全域で透過率が低くてもよいが、波長400〜800nmの可視光全域で透過率が80%以上であることが好ましい。透過率は、分光光度計により測定される。
Further, as the support 46, one having flexibility and being transparent can be used. Examples of the flexible and transparent support 46 include PET (polyethylene terephthalate), polycycloolefin, polycarbonate, acrylic resin, PEN (polyethylene naphthalate), PE (polyethylene), PP (polypropylene), and the like. Examples thereof include plastic films such as polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride and TAC (triacetyl cellulose).
Here, "transparency" means that the light having a wavelength used for alignment has a transmittance of 80% or more. Therefore, the transmittance may be low in the entire visible light range of the wavelength of 400 to 800 nm, but the transmittance is preferably 80% or more in the entire visible light range of the wavelength of 400 to 800 nm. The transmittance is measured by a spectrophotometer.

剥離層47は、支持層48と剥離剤49が積層されたものであることが好ましい。剥離剤49が金属充填微細構造体20に接しており、剥離層47を起点にして、支持体46と金属充填微細構造体20が分離する。異方導電材50では、例えば、予め定められた温度に加熱することで、剥離剤49の接着力が弱まり、金属充填微細構造体20から支持体46が取り除かれる。
剥離剤49には、例えば、日東電工社製リバアルファ(登録商標)、およびソマール株式会社製ソマタック(登録商標)等を用いることができる。
The release layer 47 is preferably a laminate of the support layer 48 and the release agent 49. The release agent 49 is in contact with the metal-filled microstructure 20, and the support 46 and the metal-filled microstructure 20 are separated from each other starting from the release layer 47. In the anisotropic conductive material 50, for example, by heating to a predetermined temperature, the adhesive force of the release agent 49 is weakened, and the support 46 is removed from the metal-filled microstructure 20.
As the release agent 49, for example, Riva Alpha (registered trademark) manufactured by Nitto Denko Corporation, Somatac (registered trademark) manufactured by Somar Corporation, or the like can be used.

また、樹脂層44に保護層(図示せず)を設けてもよい。保護層は、構造体表面を傷等から保護するために用いるものであるため、易剥離テープが好ましい。保護層として、例えば、粘着層付きフィルムを用いてもよい。
粘着層付きフィルムとして、例えば、ポリエチレン樹脂フィルム表面に粘着剤層が形成されているサニテクト(SUNYTECT)〔登録商標〕(株式会社サンエー化研製)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム表面に粘着剤層が形成されているE−MASK〔登録商標〕(日東電工株式会社製)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム表面に粘着剤層が形成されているマスタック〔登録商標〕(藤森工業株式会社製)等のシリーズ名で販売されている市販品を用いることができる。
また、粘着層付きフィルムを貼り付ける方法は特に限定されず、従来公知の表面保護テープ貼付装置およびラミネーターを用いて貼り付けることができる。
Further, the resin layer 44 may be provided with a protective layer (not shown). Since the protective layer is used to protect the surface of the structure from scratches and the like, an easily peelable tape is preferable. As the protective layer, for example, a film with an adhesive layer may be used.
As a film with an adhesive layer, for example, SANYTECT [registered trademark] (manufactured by Sanei Kaken Co., Ltd.) in which an adhesive layer is formed on the surface of a polyethylene resin film, and an adhesive layer is formed on the surface of a polyethylene terephthalate resin film. E-MASK [registered trademark] (manufactured by Nitto Denko Co., Ltd.), Massac [registered trademark] (manufactured by Fujimori Kogyo Co., Ltd.) with an adhesive layer formed on the surface of the polyethylene terephthalate resin film, etc. Commercially available products can be used.
Further, the method of attaching the film with the adhesive layer is not particularly limited, and the film can be attached using a conventionally known surface protective tape affixing device and a laminator.

以下、金属充填微細構造体20の構成を、より具体的に説明する。
〔絶縁性基材〕
絶縁性基材の物性、および組成は上述のとおりである。
絶縁性基材40の厚みhtは、1〜1000μmの範囲内であるのが好ましく、5〜500μmの範囲内であるのがより好ましく、10〜300μmの範囲内であるのが更に好ましい。絶縁性基材の厚みがこの範囲であると、絶縁性基材の取り扱い性が良好となる。
絶縁性基材40の厚みhtは、絶縁性基材40を、厚み方向Dtに対して集束イオンビーム(Focused Ion Beam:FIB)で切削加工し、その断面を電解放出形走査型電子顕微鏡により20万倍の倍率で観察し、絶縁性基材40の輪郭形状を取得し、厚みhtに相当する領域について10点測定した平均値のことである。
Hereinafter, the configuration of the metal-filled microstructure 20 will be described more specifically.
[Insulating base material]
The physical characteristics and composition of the insulating base material are as described above.
The thickness ht of the insulating base material 40 is preferably in the range of 1 to 1000 μm, more preferably in the range of 5 to 500 μm, and further preferably in the range of 10 to 300 μm. When the thickness of the insulating base material is within this range, the handleability of the insulating base material is improved.
The thickness ht of the insulating base material 40 is obtained by cutting the insulating base material 40 with a focused ion beam (FIB) in the thickness direction Dt and cutting a cross section thereof with a field emission scanning electron microscope 20. It is an average value obtained by observing at a magnification of 10,000 times, acquiring the contour shape of the insulating base material 40, and measuring 10 points in a region corresponding to the thickness ht.

絶縁性基材における各貫通孔の間隔は、5nm〜800nmであることが好ましく、10nm〜200nmであることがより好ましく、50nm〜140nmであることが更に好ましい。絶縁性基材における各貫通孔の間隔がこの範囲であると、絶縁性基材が絶縁性の隔壁として十分に機能する。貫通孔の間隔は、導通路の間隔と同じである。
ここで、貫通孔の間隔、すなわち、導通路の間隔とは、隣接する導通路間の幅w(図24参照)をいい、異方導電性部材の断面を電界放出形走査型電子顕微鏡により20万倍の倍率で観察し、隣接する導通路間の幅を10点で測定した平均値をいう。
The spacing between the through holes in the insulating substrate is preferably 5 nm to 800 nm, more preferably 10 nm to 200 nm, and even more preferably 50 nm to 140 nm. When the distance between the through holes in the insulating base material is within this range, the insulating base material sufficiently functions as an insulating partition wall. The spacing between the through holes is the same as the spacing between the conduction paths.
Here, the interval between the through holes, that is, the interval between the conduction paths means the width w between the adjacent conduction paths (see FIG. 24), and the cross section of the idiosyncratic conductive member is measured by a field emission scanning electron microscope 20. It is the average value measured at 10 points by observing at a magnification of 10,000 times and measuring the width between adjacent conduction paths.

〔導通路〕
導通路は金属で構成される。金属の具体例としては、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、およびニッケル(Ni)等が好適に例示される。電気伝導性の観点から、銅、金、アルミニウム、およびニッケルが好ましく、銅および金がより好ましい。
[Conduction path]
The conduction path is made of metal. Specific examples of the metal are preferably gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), magnesium (Mg), nickel (Ni) and the like. From the viewpoint of electrical conductivity, copper, gold, aluminum, and nickel are preferable, and copper and gold are more preferable.

<突出部分>
異方導電性部材と電極とを圧着等の手法により電気的接続、または物理的に接合する際に、突出部分が潰れた場合の面方向の絶縁性を十分に確保できる理由から、導通路の突出部分のアスペクト比(突出部分の高さ/突出部分の直径)が0.5以上50未満であることが好ましく、0.8〜20であることがより好ましく、1〜10であることが更に好ましい。
<Protruding part>
When the anisotropic conductive member and the electrode are electrically connected or physically joined by a method such as crimping, the conductive path can be provided with sufficient insulation in the surface direction when the protruding portion is crushed. The aspect ratio of the protruding portion (height of the protruding portion / diameter of the protruding portion) is preferably 0.5 or more and less than 50, more preferably 0.8 to 20, and further preferably 1 to 10. preferable.

また、接続対象の半導体部材の表面形状に追従する観点から、導通路の突出部分の高さは、上述のように20nm以上であることが好ましく、より好ましくは100nm〜500nmである。
導通路の突出部分の高さは、金属充填微細構造体の断面を電解放出形走査型電子顕微鏡により2万倍の倍率で観察し、導通路の突出部分の高さを10点で測定した平均値をいう。
導通路の突出部分の直径は、金属充填微細構造体の断面を電解放出形走査型電子顕微鏡により観察し、導通路の突出部分の直径を10点で測定した平均値をいう。
Further, from the viewpoint of following the surface shape of the semiconductor member to be connected, the height of the protruding portion of the conduction path is preferably 20 nm or more, more preferably 100 nm to 500 nm, as described above.
The height of the protruding portion of the conduction path is the average obtained by observing the cross section of the metal-filled microstructure with a field emission scanning electron microscope at a magnification of 20,000 times and measuring the height of the protruding portion of the conduction path at 10 points. The value.
The diameter of the protruding portion of the conduction path is an average value obtained by observing the cross section of the metal-filled microstructure with a field emission scanning electron microscope and measuring the diameter of the protruding portion of the conduction path at 10 points.

上述のように導通路16は絶縁性基材40によって互いに電気的に絶縁された状態で存在するものであるが、その密度は、2万個/mm2以上であることが好ましく、200万個/mm2以上であることがより好ましく、1000万個/mm2以上であることが更に好ましく、5000万個/mm2以上であることが特に好ましく、1億個/mm2以上であることが最も好ましい。
更に、隣接する各導通路16の中心間距離p(図2参照)は、20nm〜500nmであることが好ましく、40nm〜200nmであることがより好ましく、50nm〜140nmであることが更に好ましい。
As described above, the conduction paths 16 exist in a state of being electrically insulated from each other by the insulating base material 40, but the density thereof is preferably 20,000 / mm 2 or more, and 2 million. more preferably / mm 2 or more, still more preferably 10,000,000 / mm 2 or more, particularly preferably at 50 million / mm 2 or more, 100 million / mm 2 or more Most preferred.
Further, the distance p between the centers of the adjacent conduction paths 16 (see FIG. 2) is preferably 20 nm to 500 nm, more preferably 40 nm to 200 nm, and further preferably 50 nm to 140 nm.

〔樹脂層〕
上述のように、樹脂層は、絶縁性基材の表面と裏面に設けられ、上述のように導通路の突出部を埋設するものである。すなわち、樹脂層は絶縁性基材から突出した導通路の端部を被覆し、突出部を保護する。
樹脂層は、上述の樹脂層形成工程により形成されるものである。樹脂層は、例えば、50℃〜200℃の温度範囲で流動性を示し、200℃以上で硬化するものであることが好ましい。
樹脂層は、上述の樹脂層形成工程により形成されるものであるが、以下に示す、樹脂剤の組成を用いることもできる。以下、樹脂層の組成について説明する。樹脂層は、高分子材料を含有するものである。樹脂層は酸化防止材料を含有してもよい。
[Resin layer]
As described above, the resin layer is provided on the front surface and the back surface of the insulating base material, and the protruding portion of the conduction path is embedded as described above. That is, the resin layer covers the end of the conduction path protruding from the insulating base material and protects the protruding portion.
The resin layer is formed by the above-mentioned resin layer forming step. The resin layer preferably exhibits fluidity in the temperature range of 50 ° C. to 200 ° C. and cures at 200 ° C. or higher.
The resin layer is formed by the above-mentioned resin layer forming step, but the composition of the resin agent shown below can also be used. Hereinafter, the composition of the resin layer will be described. The resin layer contains a polymer material. The resin layer may contain an antioxidant material.

<高分子材料>
樹脂層に含まれる高分子材料としては特に限定されないが、半導体チップまたは半導体ウエハと異方導電性部材との隙間を効率よく埋めることができ、半導体チップまたは半導体ウエハとの密着性がより高くなる理由から、熱硬化性樹脂であることが好ましい。
熱硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ビスマレイミド樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート系樹脂等が挙げられる。
なかでも、絶縁信頼性がより向上し、耐薬品性に優れる理由から、ポリイミド樹脂および/またはエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。
<Polymer material>
The polymer material contained in the resin layer is not particularly limited, but the gap between the semiconductor chip or the semiconductor wafer and the anisotropic conductive member can be efficiently filled, and the adhesion to the semiconductor chip or the semiconductor wafer is further improved. For this reason, it is preferably a thermosetting resin.
Specific examples of the thermosetting resin include epoxy resin, phenol resin, polyimide resin, polyester resin, polyurethane resin, bismaleimide resin, melamine resin, isocyanate resin and the like.
Of these, a polyimide resin and / or an epoxy resin is preferably used because the insulation reliability is further improved and the chemical resistance is excellent.

<酸化防止材料>
樹脂層に含まれる酸化防止材料としては、具体的には、例えば、1,2,3,4−テトラゾール、5−アミノ−1,2,3,4−テトラゾール、5−メチル−1,2,3,4−テトラゾール、1H−テトラゾール−5−酢酸、1H−テトラゾール−5−コハク酸、1,2,3−トリアゾール、4−アミノ−1,2,3−トリアゾール、4,5−ジアミノ−1,2,3−トリアゾール、4−カルボキシ−1H−1,2,3−トリアゾール、4,5−ジカルボキシ−1H−1,2,3−トリアゾール、1H−1,2,3−トリアゾール−4−酢酸、4−カルボキシ−5−カルボキシメチル−1H−1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾール、3−カルボキシ−1,2,4−トリアゾール、3,5−ジカルボキシ−1,2,4−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール−3−酢酸、1H−ベンゾトリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール−5−カルボン酸、ベンゾフロキサン、2,1,3−ベンゾチアゾール、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、カテコール、o−アミノフェノール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、メラミン、およびこれらの誘導体が挙げられる。
これらのうち、ベンゾトリアゾールおよびその誘導体が好ましい。
ベンゾトリアゾール誘導体としては、ベンゾトリアゾールのベンゼン環に、ヒドロキシル基、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基等)、アミノ基、ニトロ基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、ブチル基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等)等を有する置換ベンゾトリアゾールが挙げられる。また、ナフタレントリアゾール、ナフタレンビストリアゾール、と同様に置換された置換ナフタレントリアゾール、置換ナフタレンビストリアゾール等も挙げることができる。
<Antioxidant material>
Specific examples of the antioxidant material contained in the resin layer include 1,2,3,4-tetrazole, 5-amino-1,2,3,4-tetrazole, 5-methyl-1,2, 3,4-tetrazole, 1H-tetrazol-5-acetic acid, 1H-tetrazole-5-succinic acid, 1,2,3-triazole, 4-amino-1,2,3-triazole, 4,5-diamino-1 , 2,3-Triazole, 4-carboxy-1H-1,2,3-Triazole, 4,5-Dicarboxy-1H-1,2,3-Triazole, 1H-1,2,3-Triazole-4- Acetic acid, 4-carboxy-5-carboxymethyl-1H-1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 3,5-diamino-1,2 , 4-Triazole, 3-carboxy-1,2,4-Triazole, 3,5-dicarboxy-1,2,4-Triazole, 1,2,4-Triazole-3-acetic acid, 1H-benzotriazole, 1H -Benzotriazole-5-carboxylic acid, benzofloxane, 2,1,3-benzothiazole, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, catechol, o-aminophenol, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoimidazole , 2-Mercaptobenzoxazole, melamine, and derivatives thereof.
Of these, benzotriazole and its derivatives are preferred.
Examples of the benzotriazole derivative include a hydroxyl group, an alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, etc.), an amino group, a nitro group, and an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a butyl group, etc.) on the benzene ring of benzotriazole. , Substituted benzotriazole having a halogen atom (for example, fluorine, chlorine, bromine, iodine, etc.) and the like. Moreover, the substituted naphthalene triazole, the substituted naphthalene bistriazole and the like which have been substituted in the same manner as naphthalene triazole and naphthalene bistriazole can also be mentioned.

また、樹脂層に含まれる酸化防止材料の他の例としては、一般的な酸化防止剤である、高級脂肪酸、高級脂肪酸銅、フェノール化合物、アルカノールアミン、ハイドロキノン類、銅キレート剤、有機アミン、有機アンモニウム塩等が挙げられる。 In addition, as another example of the antioxidant material contained in the resin layer, general antioxidants such as higher fatty acids, higher fatty acid copper, phenol compounds, alkanolamines, hydroquinones, copper chelating agents, organic amines, and organic substances are used. Examples include ammonium salts.

樹脂層に含まれる酸化防止材料の含有量は特に限定されないが、防食効果の観点から、樹脂層の全質量に対して0.0001質量%以上が好ましく、0.001質量%以上がより好ましい。また、本接合プロセスにおいて適切な電気抵抗を得る理由から、5.0質量%以下が好ましく、2.5質量%以下がより好ましい。 The content of the antioxidant material contained in the resin layer is not particularly limited, but from the viewpoint of the anticorrosion effect, 0.0001% by mass or more is preferable, and 0.001% by mass or more is more preferable with respect to the total mass of the resin layer. Further, 5.0% by mass or less is preferable, and 2.5% by mass or less is more preferable, for the reason of obtaining an appropriate electric resistance in this joining process.

<マイグレーション防止材料>
樹脂層は、樹脂層に含有し得る金属イオン、ハロゲンイオン、ならびに半導体チップおよび半導体ウエハに由来する金属イオンをトラップすることによって絶縁信頼性がより向上する理由から、マイグレーション防止材料を含有しているのが好ましい。
<Migration prevention material>
The resin layer contains a migration prevention material for the reason that the insulation reliability is further improved by trapping the metal ions and halogen ions that can be contained in the resin layer and the metal ions derived from the semiconductor chip and the semiconductor wafer. Is preferable.

マイグレーション防止材料としては、例えば、イオン交換体、具体的には、陽イオン交換体と陰イオン交換体との混合物、または、陽イオン交換体のみを使用することができる。
ここで、陽イオン交換体および陰イオン交換体は、それぞれ、例えば、後述する無機イオン交換体および有機イオン交換体の中から適宜選択することができる。
As the migration prevention material, for example, an ion exchanger, specifically, a mixture of a cation exchanger and an anion exchanger, or only a cation exchanger can be used.
Here, the cation exchanger and the anion exchanger can be appropriately selected from, for example, the inorganic ion exchanger and the organic ion exchanger described later, respectively.

(無機イオン交換体)
無機イオン交換体としては、例えば、含水酸化ジルコニウムに代表される金属の含水酸化物が挙げられる。
金属の種類としては、例えば、ジルコニウムのほか、鉄、アルミニウム、錫、チタン、アンチモン、マグネシウム、ベリリウム、インジウム、クロム、ビスマス等が知られている。
これらの中でジルコニウム系のものは、陽イオンのCu2+、Al3+について交換能を有している。また、鉄系のものについても、Ag+、Cu2+について交換能を有している。
同様に、錫系、チタン系、アンチモン系のものは、陽イオン交換体である。
一方、ビスマス系のものは、陰イオンのCl-について交換能を有している。
また、ジルコニウム系のものは条件に製造条件によっては陰イオンの交換能を示す。アルミニウム系、錫系のものも同様である。
これら以外の無機イオン交換体としては、リン酸ジルコニウムに代表される多価金属の酸性塩、モリブドリン酸アンモニウムに代表されるヘテロポリ酸塩、不溶性フェロシアン化物等の合成物が知られている。
これらの無機イオン交換体の一部は既に市販されており、例えば、東亜合成株式会社の商品名イグゼ「IXE」における各種のグレードが知られている。
なお、合成品のほか、天然物のゼオライト、またはモンモリロン石のような無機イオン交換体の粉末も使用可能である。
(Inorganic ion exchanger)
Examples of the inorganic ion exchanger include hydrous oxides of metals typified by zirconium hydroxide.
As the type of metal, for example, in addition to zirconium, iron, aluminum, tin, titanium, antimony, magnesium, beryllium, indium, chromium, bismuth and the like are known.
Of these, the zirconium-based one has the ability to exchange the cations Cu 2+ and Al 3+. In addition, iron-based products also have exchangeability for Ag + and Cu 2+.
Similarly, tin-based, titanium-based, and antimony-based ones are cation exchangers.
On the other hand, those of bismuth-based, anion Cl - has exchange capacity for.
In addition, zirconium-based products show anion exchange ability depending on the manufacturing conditions. The same applies to aluminum-based and tin-based ones.
As other inorganic ion exchangers, compounds such as acid salts of polyvalent metals typified by zirconium phosphate, heteropolylates typified by ammonium molybdrinate, and insoluble ferrocyanides are known.
Some of these inorganic ion exchangers are already on the market, and for example, various grades under the trade name IXE of Toagosei Co., Ltd. are known.
In addition to synthetic products, natural zeolite or powder of an inorganic ion exchanger such as montmorillonite can also be used.

(有機イオン交換体)
有機イオン交換体には、陽イオン交換体としてスルホン酸基を有する架橋ポリスチレンが挙げられ、そのほかカルボン酸基、ホスホン酸基またはホスフィン酸基を有するものも挙げられる。
また、陰イオン交換体として四級アンモニウム基、四級ホスホニウム基または三級スルホニウム基を有する架橋ポリスチレンが挙げられる。
(Organic ion exchanger)
Examples of the organic ion exchanger include crosslinked polystyrene having a sulfonic acid group as a cation exchanger, and those having a carboxylic acid group, a phosphonic acid group or a phosphinic acid group.
Examples of the anion exchanger include crosslinked polystyrene having a quaternary ammonium group, a quaternary phosphonium group or a tertiary sulfonium group.

これらの無機イオン交換体および有機イオン交換体は、捕捉したい陽イオン、陰イオンの種類、そのイオンについての交換容量を考慮して適宜選択すればよい。勿論、無機イオン交換体と有機イオン交換体とを混合して使用してもよいことはいうまでもない。
電子素子の製造工程では加熱するプロセスを含むため、無機イオン交換体が好ましい。
These inorganic ion exchangers and organic ion exchangers may be appropriately selected in consideration of the types of cations and anions to be captured and the exchange capacity for the ions. Of course, it goes without saying that the inorganic ion exchanger and the organic ion exchanger may be mixed and used.
Since the manufacturing process of the electronic device includes a heating process, an inorganic ion exchanger is preferable.

また、マイグレーション防止材料と上述の高分子材料との混合比は、例えば、機械的強度の観点から、マイグレーション防止材料を10質量%以下とすることが好ましく、マイグレーション防止材料を5質量%以下とすることがより好ましく、更にマイグレーション防止材料を2.5質量%以下とすることが更に好ましい。また、半導体チップまたは半導体ウエハと異方導電性部材とを接合した際のマイグレーションを抑制する観点から、マイグレーション防止材料を0.01質量%以上とすることが好ましい。 Further, the mixing ratio of the migration prevention material and the above-mentioned polymer material is preferably 10% by mass or less for the migration prevention material and 5% by mass or less for the migration prevention material, for example, from the viewpoint of mechanical strength. It is more preferable, and it is further preferable that the migration prevention material is 2.5% by mass or less. Further, from the viewpoint of suppressing migration when the semiconductor chip or semiconductor wafer is bonded to the anisotropic conductive member, the migration prevention material is preferably 0.01% by mass or more.

<無機充填剤>
樹脂層は、無機充填剤を含有しているのが好ましい。
無機充填剤としては特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、カオリン、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ケイ素粉、微粉状酸化ケイ素、気相法シリカ、無定形シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、マイカ、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。
<Inorganic filler>
The resin layer preferably contains an inorganic filler.
The inorganic filler is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones. For example, kaolin, barium sulfate, barium titanate, silicon oxide powder, finely powdered silicon oxide, vapor phase silica, amorphous silica. , Crystalline silica, molten silica, spherical silica, talc, clay, magnesium carbonate, calcium carbonate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, mica, aluminum nitride, zirconium oxide, yttrium oxide, silicon carbide, silicon nitride and the like.

導通路間に無機充填剤が入ることを防ぎ、導通信頼性がより向上する理由から、無機充填剤の平均粒子径が、各導通路の間隔よりも大きいことが好ましい。
無機充填剤の平均粒子径は、30nm〜10μmであることが好ましく、80nm〜1μmであることがより好ましい。
ここで、平均粒子径は、レーザー回折散乱式粒子径測定装置(日機装(株)製マイクロトラックMT3300)で測定される、一次粒子径を平均粒子径とする。
It is preferable that the average particle size of the inorganic filler is larger than the distance between the conduction paths in order to prevent the inorganic filler from entering between the conduction paths and further improve the conduction reliability.
The average particle size of the inorganic filler is preferably 30 nm to 10 μm, more preferably 80 nm to 1 μm.
Here, the average particle size is the primary particle size measured by a laser diffraction / scattering type particle size measuring device (Microtrac MT3300 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) as the average particle size.

<硬化剤>
樹脂層は、硬化剤を含有していてもよい。
硬化剤を含有する場合、接続対象の半導体チップまたは半導体ウエハの表面形状との接合不良を抑制する観点から、常温で固体の硬化剤を用いず、常温で液体の硬化剤を含有しているのがより好ましい。
ここで、「常温で固体」とは、25℃で固体であることをいい、例えば、融点が25℃より高い温度である物質をいう。
<Hardener>
The resin layer may contain a curing agent.
When a curing agent is contained, a solid curing agent is not used at room temperature, but a liquid curing agent at room temperature is contained from the viewpoint of suppressing poor bonding with the surface shape of the semiconductor chip or semiconductor wafer to be connected. Is more preferable.
Here, "solid at room temperature" means a solid at 25 ° C., for example, a substance having a melting point higher than 25 ° C.

硬化剤としては、具体的には、例えば、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンのような芳香族アミン、脂肪族アミン、4−メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体、ジシアンジアミド、テトラメチルグアニジン、チオ尿素付加アミン、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物等のカルボン酸無水物、カルボン酸ヒドラジド、カルボン酸アミド、ポリフェノール化合物、ノボラック樹脂、ポリメルカプタン等が挙げられ、これらの硬化剤から、25℃で液体のものを適宜選択して用いることができる。なお、硬化剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the curing agent include aromatic amines such as diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone, aliphatic amines, imidazole derivatives such as 4-methylimidazole, dicyandiamide, tetramethylguanidine, thiourea-added amines, and methyl. Examples thereof include carboxylic acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride, carboxylic acid hydrazide, carboxylic acid amides, polyphenol compounds, novolak resins, and polymercaptans. From these curing agents, liquid ones at 25 ° C. are appropriately selected. Can be used. The curing agent may be used alone or in combination of two or more.

樹脂層には、その特性を損なわない範囲内で、広く一般に半導体パッケージの樹脂絶縁膜に添加されている分散剤、緩衝剤、粘度調整剤等の種々の添加剤を含有させてもよい。 The resin layer may contain various additives such as a dispersant, a buffer, and a viscosity regulator, which are generally added to the resin insulating film of a semiconductor package, as long as the characteristics are not impaired.

<形状>
導通路を保護する理由から、樹脂層の厚みは、導通路の突出部の高さより大きく、1μm〜5μmであることが好ましい。
<Shape>
For the reason of protecting the conduction path, the thickness of the resin layer is preferably larger than the height of the protruding portion of the conduction path and is preferably 1 μm to 5 μm.

以下、金属充填微細構造体20の適用例として、金属充填微細構造体20を異方導電性部材22(図26等参照)に用いた例について説明する。
図26は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの第1の例を示す模式図であり、図27は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの第2の例を示す模式図であり、図28は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの第3の例を示す模式図であり、図29は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの第4の例を示す模式図である。
Hereinafter, as an application example of the metal-filled microstructure 20, an example in which the metal-filled microstructure 20 is used for the anisotropic conductive member 22 (see FIG. 26 and the like) will be described.
FIG. 26 is a schematic view showing a first example of a laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of the present invention, and FIG. 27 is a laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of the present invention. FIG. 28 is a schematic view showing a second example of the above, FIG. 28 is a schematic view showing a third example of a laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of the present invention, and FIG. 29 is an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram which shows the 4th example of the laminated device which used the metal-filled microstructure of the form.

また、図26に示す積層デバイス60のように、異方導電性を示す異方導電性部材22を介して半導体素子62と半導体素子64とを積層方向Dsに接合して、半導体素子62と半導体素子64とを電気的に接続してもよい。異方導電性部材22は、上述の金属充填微細構造体20と同じ構成であり、積層方向Dsに導通する導通路16(図5参照)を有し、TSV(Through Silicon Via)の機能を果たす。なお、異方導電性部材22はインターポーザーとしても利用することができる。 Further, as in the laminated device 60 shown in FIG. 26, the semiconductor element 62 and the semiconductor element 64 are joined in the stacking direction Ds via the anisotropic conductive member 22 exhibiting anisotropic conductivity, and the semiconductor element 62 and the semiconductor are joined. The element 64 may be electrically connected. The anisotropic conductive member 22 has the same configuration as the metal-filled microstructure 20 described above, has a conduction path 16 (see FIG. 5) conducting in the stacking direction Ds, and fulfills the function of a TSV (Through Silicon Via). .. The anisotropic conductive member 22 can also be used as an interposer.

図26に示す構成以外に、例えば、図27に示す積層デバイス60のように、異方導電性部材22を介して半導体素子62と半導体素子64と半導体素子66を積層方向Dsに積層して接合し、かつ電気的に接続した構成としてもよい。
また、図28に示す積層デバイス60のように、インターポーザー23と異方導電性部材22を用いて、半導体素子62と半導体素子64と半導体素子66を積層方向Dsに積層して接合し、かつ電気的に接続した構成としてもよい。
In addition to the configuration shown in FIG. 26, for example, as in the laminated device 60 shown in FIG. 27, the semiconductor element 62, the semiconductor element 64, and the semiconductor element 66 are laminated and joined in the lamination direction Ds via the anisotropic conductive member 22. However, the configuration may be electrically connected.
Further, as in the laminated device 60 shown in FIG. 28, the semiconductor element 62, the semiconductor element 64, and the semiconductor element 66 are laminated and joined in the stacking direction Ds by using the interposer 23 and the anisotropic conductive member 22. It may be electrically connected.

また、図29に示す積層デバイス60のように光学センサーとして機能するものでもよい。図29に示す積層デバイス60は、半導体素子72とセンサチップ74とが異方導電性部材22を介して積層方向Dsに積層されている。また、センサチップ74にはレンズ76が設けられている。
半導体素子72は、ロジック回路が形成されたものであり、センサチップ74で得られる信号を処理することができれば、その構成は特に限定されるものではない。
センサチップ74は、光を検出する光センサーを有するものである。光センサーは、光を検出することができれば、特に限定されるものではなく、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサまたはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサが用いられる。
なお、図29に示す積層デバイス60では、半導体素子72とセンサチップ74とを異方導電性部材22を介して接続したが、これに限定されるものではなく、半導体素子72とセンサチップ74とを直接接合する構成でもよい。
レンズ76は、センサチップ74に光を集光することができれば、その構成は特に限定されるものではなく、例えば、マイクロレンズと呼ばれるものが用いられる。
Further, it may function as an optical sensor as in the laminated device 60 shown in FIG. 29. In the laminated device 60 shown in FIG. 29, the semiconductor element 72 and the sensor chip 74 are laminated in the lamination direction Ds via the anisotropic conductive member 22. Further, the sensor chip 74 is provided with a lens 76.
The semiconductor element 72 is formed with a logic circuit, and its configuration is not particularly limited as long as it can process the signal obtained by the sensor chip 74.
The sensor chip 74 has an optical sensor that detects light. The optical sensor is not particularly limited as long as it can detect light, and for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor is used.
In the laminated device 60 shown in FIG. 29, the semiconductor element 72 and the sensor chip 74 are connected via the anisotropic conductive member 22, but the present invention is not limited to this, and the semiconductor element 72 and the sensor chip 74 are connected to each other. May be directly joined.
The configuration of the lens 76 is not particularly limited as long as it can condense light on the sensor chip 74, and for example, a lens called a microlens is used.

なお、上述の半導体素子62、半導体素子64および半導体素子66は、素子領域(図示せず)を有する。
素子領域とは、電子素子として機能するための、コンデンサ、抵抗およびコイル等の各種の素子構成回路等が形成された領域である。素子領域には、例えば、フラッシュメモリ等のようなメモリ回路、マイクロプロセッサおよびFPGA(field-programmable gate array)等のような論理回路が形成された領域、無線タグ等の通信モジュールならびに配線が形成された領域がある。素子領域には、これ以外に、発信回路、またはMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)が形成されてもよい。MEMSとは、例えば、センサー、アクチュエーターおよびアンテナ等である。センサーには、例えば、加速度、音および光等の各種のセンサーが含まれる。
The semiconductor element 62, the semiconductor element 64, and the semiconductor element 66 described above have an element region (not shown).
The element region is an region in which various element constituent circuits such as a capacitor, a resistor, and a coil for functioning as an electronic element are formed. In the element area, for example, a memory circuit such as a flash memory, an area in which a microprocessor and a logic circuit such as an FPGA (field-programmable gate array) are formed, a communication module such as a wireless tag, and wiring are formed. There is an area. In addition to this, a transmission circuit or a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) may be formed in the element region. MEMS is, for example, a sensor, an actuator, an antenna, or the like. Sensors include, for example, various sensors such as acceleration, sound and light.

上述のように、素子領域は素子構成回路等が形成されており、半導体素子には、例えば、再配線層(図示せず)が設けられている。
積層デバイスでは、例えば、論理回路を有する半導体素子と、メモリ回路を有する半導体素子の組合せとすることができる。また、半導体素子を全てメモリ回路を有するものとしてもよく、また、全て論理回路を有するものとしてもよい。また、積層デバイス60における半導体素子の組合せとしては、センサー、アクチュエーターおよびアンテナ等と、メモリ回路と論理回路との組み合わせでもよく、積層デバイス60の用途等に応じて適宜決定されるものである。
As described above, an element constituent circuit or the like is formed in the element region, and the semiconductor element is provided with, for example, a rewiring layer (not shown).
In the laminated device, for example, a combination of a semiconductor element having a logic circuit and a semiconductor element having a memory circuit can be used. Further, all the semiconductor elements may have a memory circuit, or all the semiconductor elements may have a logic circuit. Further, the combination of the semiconductor elements in the laminated device 60 may be a combination of a sensor, an actuator, an antenna or the like, a memory circuit and a logic circuit, and is appropriately determined according to the application of the laminated device 60 and the like.

上述の半導体素子62、半導体素子64および半導体素子66は、上述のもの以外に、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASSP(Application Specific Standard Product)等のロジック集積回路が挙げられる。また、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等のマイクロプロセッサが挙げられる。また、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、HMC(Hybrid Memory Cube)、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)、PCM(Phase-Change Memory)、ReRAM(Resistance Random Access Memory)、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)、フラッシュメモリ等のメモリが挙げられる。また、例えば、LED(Light Emitting Diode)、パワーデバイス、DC(Direct Current)−DC(Direct Current)コンバータ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(Insulated Gate Bipolar Transistor:IGBT)等のアナログ集積回路が挙げられる。
更に、半導体素子としては、例えば、GPS(Global Positioning System)、FM(Frequency Modulation)、NFC(Near Field Communication)、RFEM(RF Expansion Module)、MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)、WLAN(Wireless Local Area Network)等のワイヤレス素子、ディスクリート素子、Passiveデバイス、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタ、RF(Radio Frequency)フィルタ、IPD(Integrated Passive Devices)等が挙げられる。
In addition to the above, the above-mentioned semiconductor element 62, semiconductor element 64, and semiconductor element 66 include, for example, logic integration of ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), ASSP (Application Specific Standard Product), and the like. The circuit can be mentioned. Further, for example, a microprocessor such as a CPU (Central Processing Unit) and a GPU (Graphics Processing Unit) can be mentioned. Further, for example, DRAM (Dynamic Random Access Memory), HMC (Hybrid Memory Cube), MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory), PCM (Phase-Change Memory), ReRAM (Resistance Random Access Memory), FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory) , Memory such as flash memory. Further, for example, analog integrated circuits such as LEDs (Light Emitting Diodes), power devices, DC (Direct Current) -DC (Direct Current) converters, and insulated gate bipolar transistors (IGBTs) can be mentioned.
Further, as semiconductor elements, for example, GPS (Global Positioning System), FM (Frequency Modulation), NFC (Near Field Communication), RFEM (RF Expansion Module), MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit), WLAN (Wireless Local Area Network). ) Etc., discrete elements, Passive devices, SAW (Surface Acoustic Wave) filters, RF (Radio Frequency) filters, IPDs (Integrated Passive Devices) and the like.

次に、金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第1の例について説明する。
金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第1の例は、チップオンウエハに関するものであり、図26に示す積層デバイス60の製造方法を示す。
図30〜図32は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第1の例を工程順に示す模式図である。
金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第1の例では、まず、異方導電性部材22が表面64aに設けられた半導体素子64を用意する。
次に、異方導電性部材22を、第1の半導体ウエハ80に向けて半導体素子64を配置する。次に、半導体素子64のアライメントマークと、第1の半導体ウエハ80のアライメントマークとを用いて、第1の半導体ウエハ80に対して、半導体素子64の位置合せを行う。
なお、位置合せについては、第1の半導体ウエハ80のアライメントマークの画像または反射像と、半導体素子64のアライメントマークの画像または反射像について、デジタル画像データを得ることができれば、その構成は特に限定されるものではなく、公知の撮像装置を適宜利用可能である。
Next, a first example of a method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure will be described.
The first example of the method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure relates to a chip-on-wafer, and shows the method for manufacturing the laminated device 60 shown in FIG. 26.
30 to 32 are schematic views showing a first example of a method for manufacturing a laminated device using the metal-filled microstructure according to the embodiment of the present invention in order of steps.
In the first example of the method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure, first, a semiconductor element 64 in which the anisotropic conductive member 22 is provided on the surface 64a is prepared.
Next, the semiconductor element 64 is arranged so that the anisotropic conductive member 22 is directed toward the first semiconductor wafer 80. Next, the alignment mark of the semiconductor element 64 and the alignment mark of the first semiconductor wafer 80 are used to align the semiconductor element 64 with respect to the first semiconductor wafer 80.
Regarding the alignment, the configuration is particularly limited as long as digital image data can be obtained for the image or reflection image of the alignment mark of the first semiconductor wafer 80 and the image or reflection image of the alignment mark of the semiconductor element 64. A known imaging device can be used as appropriate.

次に、半導体素子64を異方導電性部材22を介して第1の半導体ウエハ80の素子領域に載置し、例えば、予め定められた圧力を加え、予め定められた温度に加熱し、予め定められた時間保持して、樹脂層44(図24参照)を用いて仮接合する。これを全ての半導体素子64について行い、図31に示すように、全ての半導体素子64を第1の半導体ウエハ80の素子領域に仮接合する。
仮接合に樹脂層44を使うことは方法の1つであり、以下に示す方法でもよい。例えば,封止樹脂等をディスペンサー等で第1の半導体ウエハ80上に供給して、半導体素子64を第1の半導体ウエハ80の素子領域に仮接合してもよいし、第1の半導体ウエハ80上に、事前に供給した絶縁性樹脂フイルム(NCF(Non-conductive Film))を使って半導体素子64を素子領域に仮接合してもよい。
Next, the semiconductor element 64 is placed in the element region of the first semiconductor wafer 80 via the anisotropic conductive member 22, and for example, a predetermined pressure is applied to heat the semiconductor element 64 to a predetermined temperature in advance. It is held for a predetermined time and temporarily joined using the resin layer 44 (see FIG. 24). This is performed for all the semiconductor elements 64, and as shown in FIG. 31, all the semiconductor elements 64 are temporarily bonded to the element region of the first semiconductor wafer 80.
Using the resin layer 44 for temporary bonding is one of the methods, and the method shown below may also be used. For example, a sealing resin or the like may be supplied onto the first semiconductor wafer 80 by a dispenser or the like to temporarily bond the semiconductor element 64 to the element region of the first semiconductor wafer 80, or the first semiconductor wafer 80 may be temporarily bonded. Above, the semiconductor element 64 may be temporarily bonded to the element region by using an insulating resin film (NCF (Non-conductive Film)) supplied in advance.

次に、全ての半導体素子64を第1の半導体ウエハ80の素子領域に仮接合した状態で、半導体素子64に対して、予め定められた圧力を加え、予め定められた温度に加熱し、予め定められた時間保持して、複数の半導体素子64を全て一括して、第1の半導体ウエハ80の素子領域に接合する。この接合は本接合と呼ばれるものである。これにより、半導体素子64の端子(図示せず)が異方導電性部材22に接合され、第1の半導体ウエハ80の端子(図示せず)が異方導電性部材22に接合される。
次に、図32に示すように、異方導電性部材22を介して半導体素子64が接合された第1の半導体ウエハ80を、素子領域毎に、ダイシングまたはレーザースクライビング等により個片化する。これにより、半導体素子62と異方導電性部材22と半導体素子64とが接合された積層デバイス60を得ることができる。
Next, in a state where all the semiconductor elements 64 are temporarily bonded to the element region of the first semiconductor wafer 80, a predetermined pressure is applied to the semiconductor element 64, and the semiconductor element 64 is heated to a predetermined temperature in advance. While holding for a predetermined time, all of the plurality of semiconductor elements 64 are collectively bonded to the element region of the first semiconductor wafer 80. This joint is called a main joint. As a result, the terminal (not shown) of the semiconductor element 64 is bonded to the anisotropic conductive member 22, and the terminal (not shown) of the first semiconductor wafer 80 is bonded to the anisotropic conductive member 22.
Next, as shown in FIG. 32, the first semiconductor wafer 80 to which the semiconductor element 64 is bonded via the anisotropic conductive member 22 is separated into individual pieces by dicing, laser scribing, or the like for each element region. As a result, it is possible to obtain a laminated device 60 in which the semiconductor element 62, the anisotropic conductive member 22, and the semiconductor element 64 are bonded.

なお、仮接合する際に、仮接合強度が弱いと、搬送工程等および接合する迄の工程で位置ズレが生じてしまうため、仮接合強度は重要となる。
また、仮接合プロセスにおける温度条件は特に限定されないが、0℃〜300℃であることが好ましく、10℃〜200℃であることがより好ましく、常温(23℃)〜100℃であることが特に好ましい。
同様に、仮接合プロセスにおける加圧条件は特に限定されないが、10MPa以下であることが好ましく、5MPa以下であることがより好ましく、1MPa以下であることが特に好ましい。
If the temporary joining strength is weak at the time of temporary joining, the temporary joining strength is important because the position shift occurs in the transfer process and the process until joining.
The temperature conditions in the temporary joining process are not particularly limited, but are preferably 0 ° C. to 300 ° C., more preferably 10 ° C. to 200 ° C., and particularly preferably room temperature (23 ° C.) to 100 ° C. preferable.
Similarly, the pressurizing conditions in the temporary joining process are not particularly limited, but are preferably 10 MPa or less, more preferably 5 MPa or less, and particularly preferably 1 MPa or less.

本接合における温度条件は特に限定されないが、仮接合の温度よりも高い温度であることが好ましく、具体的には、150℃〜350℃であることがより好ましく、200℃〜300℃であることが特に好ましい。
また、本接合における加圧条件は特に限定されないが、30MPa以下であることが好ましく、0.1MPa〜20MPaであることがより好ましい。
また、本接合の時間は特に限定されないが、1秒〜60分であることが好ましく、5秒〜10分であることがより好ましい。
上述の条件で本接合を行うことにより、樹脂層が、半導体素子64の電極間に流動し、接合部に残存し難くなる。
上述のように本接合では、複数の半導体素子64の接合を一括して行うことにより、タクトタイムを低減でき、生産性を高くできる。
The temperature condition in the main bonding is not particularly limited, but it is preferably a temperature higher than the temperature of the temporary bonding, specifically, 150 ° C. to 350 ° C., more preferably 200 ° C. to 300 ° C. Is particularly preferable.
The pressurizing conditions in this joining are not particularly limited, but are preferably 30 MPa or less, and more preferably 0.1 MPa to 20 MPa.
The time of the main joining is not particularly limited, but is preferably 1 second to 60 minutes, and more preferably 5 seconds to 10 minutes.
By performing the main bonding under the above conditions, the resin layer flows between the electrodes of the semiconductor element 64, and it becomes difficult for the resin layer to remain in the bonding portion.
As described above, in the main bonding, the tact time can be reduced and the productivity can be increased by collectively bonding the plurality of semiconductor elements 64.

金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第2の例について説明する。
図33〜図35は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第2の例を工程順に示す模式図である。
金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第2の例は、金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第1の例に比して、3つの半導体素子62、64、66が異方導電性部材22を介して積層されて接合される点以外は、金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第1の例と同じである。このため、積層デバイスの製造方法の第2の例と共通する製造方法についての詳細な説明は省略する。
半導体素子64は、裏面64bにアライメントマーク(図示せず)が設けられており、かつ端子(図示せず)が設けられている。更に、半導体素子64には表面64aに異方導電性部材22が設けられている。また、半導体素子66でも表面66aに異方導電性部材22が設けられている。
A second example of a method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure will be described.
33 to 35 are schematic views showing a second example of a method for manufacturing a laminated device using the metal-filled microstructure according to the embodiment of the present invention in order of steps.
The second example of the method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure has three semiconductor elements 62, 64 as compared with the first example of the method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure. , 66 is the same as the first example of the method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure, except that 66 is laminated and joined via an anisotropic conductive member 22. Therefore, a detailed description of the manufacturing method common to the second example of the manufacturing method of the laminated device will be omitted.
The semiconductor element 64 is provided with an alignment mark (not shown) on the back surface 64b and a terminal (not shown). Further, the semiconductor element 64 is provided with an anisotropic conductive member 22 on the surface 64a. Further, the semiconductor element 66 is also provided with the anisotropic conductive member 22 on the surface 66a.

図33に示すように、全ての半導体素子64が異方導電性部材22を介して第1の半導体ウエハ80の素子領域に仮接合された状態で、半導体素子64の裏面64bのアライメントマークと、半導体素子66のアライメントマークとを用いて、半導体素子64に対して半導体素子66の位置合せを行う。 As shown in FIG. 33, in a state where all the semiconductor elements 64 are temporarily bonded to the element region of the first semiconductor wafer 80 via the anisotropic conductive member 22, the alignment marks on the back surface 64b of the semiconductor element 64 and the alignment marks. The alignment mark of the semiconductor element 66 is used to align the semiconductor element 66 with respect to the semiconductor element 64.

次に、図34に示すように、半導体素子64の裏面64bに、異方導電性部材22を介して半導体素子66を仮接合する。次に、全ての半導体素子64を異方導電性部材22を介して第1の半導体ウエハ80の素子領域に仮接合し、全ての半導体素子64に、異方導電性部材22を介して半導体素子66を仮接合した状態で、予め定めた条件にて本接合を行う。これにより、半導体素子64と半導体素子66とが異方導電性部材22を介して接合され、半導体素子64と第1の半導体ウエハ80とが異方導電性部材22を介して接合される。半導体素子64、半導体素子66および第1の半導体ウエハ80の端子(図示せず)は異方導電性部材22に接合される。
次に、図35に示すように、半導体素子64および半導体素子66が異方導電性部材22を介して接合された第1の半導体ウエハ80を、素子領域毎に、例えば、ダイシングまたはレーザースクライビング等により個片化する。これにより、半導体素子62と半導体素子64と半導体素子66とが異方導電性部材22を介して接合された積層デバイス60を得ることができる。
Next, as shown in FIG. 34, the semiconductor element 66 is temporarily joined to the back surface 64b of the semiconductor element 64 via the anisotropic conductive member 22. Next, all the semiconductor elements 64 are temporarily bonded to the element region of the first semiconductor wafer 80 via the anisotropic conductive member 22, and all the semiconductor elements 64 are temporarily bonded to the semiconductor elements via the anisotropic conductive member 22. With the 66 temporarily joined, the main joining is performed under predetermined conditions. As a result, the semiconductor element 64 and the semiconductor element 66 are joined via the anisotropic conductive member 22, and the semiconductor element 64 and the first semiconductor wafer 80 are joined via the anisotropic conductive member 22. The semiconductor element 64, the semiconductor element 66, and the terminals (not shown) of the first semiconductor wafer 80 are joined to the anisotropic conductive member 22.
Next, as shown in FIG. 35, the first semiconductor wafer 80 in which the semiconductor element 64 and the semiconductor element 66 are joined via the anisotropic conductive member 22 is placed in each element region, for example, by dicing or laser scribing. It is individualized by. Thereby, the laminated device 60 in which the semiconductor element 62, the semiconductor element 64, and the semiconductor element 66 are bonded via the anisotropic conductive member 22 can be obtained.

金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第3の例について説明する。
金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第3の例は、ウエハオンウエハに関するものであり、図26に示す積層デバイス60の製造方法を示す。
図36および図37は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第3の例を工程順に示す模式図である。
金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第3の例は、積層デバイスの製造方法の第1の例に比して、異方導電性部材22を介して第1の半導体ウエハ80と第2の半導体ウエハ82とを接合する点以外は、積層デバイスの製造方法の第3の例と同じである。このため、積層デバイスの製造方法の第1の例と共通する製造方法についての詳細な説明は省略する。また、異方導電性部材22についても、上述の説明のとおりであるため、その詳細な説明は省略する。
A third example of a method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure will be described.
A third example of a method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure relates to a wafer-on-wafer, and shows a method for manufacturing the laminated device 60 shown in FIG.
36 and 37 are schematic views showing a third example of a method for manufacturing a laminated device using the metal-filled microstructure according to the embodiment of the present invention in order of steps.
A third example of a method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure is a first semiconductor wafer 80 via an anisotropic conductive member 22 as compared with the first example of a method for manufacturing a laminated device. It is the same as the third example of the manufacturing method of the laminated device except that the second semiconductor wafer 82 is bonded to the second semiconductor wafer 82. Therefore, detailed description of the manufacturing method common to the first example of the manufacturing method of the laminated device will be omitted. Further, since the anisotropic conductive member 22 is also as described above, detailed description thereof will be omitted.

まず、第1の半導体ウエハ80と、第2の半導体ウエハ82とを用意する。第1の半導体ウエハ80の表面80a、または第2の半導体ウエハ82の表面82aのいずれかに異方導電性部材22を設ける。
次に、第1の半導体ウエハ80の表面80aと第2の半導体ウエハ82の表面82aを対向させる。そして、第1の半導体ウエハ80のアライメントマークと、第2の半導体ウエハ82のアライメントマークとを用いて、第1の半導体ウエハ80に対して、第2の半導体ウエハ82の位置合せを行う。
次に、第1の半導体ウエハ80の表面80aと第2の半導体ウエハ82の表面82aを対向させて、上述の方法を用いて、図36に示すように第1の半導体ウエハ80と第2の半導体ウエハ82とを異方導電性部材22を介して接合する。この場合、仮接合した後に、本接合をしてもよく、本接合だけでもよい。
First, the first semiconductor wafer 80 and the second semiconductor wafer 82 are prepared. The anisotropic conductive member 22 is provided on either the surface 80a of the first semiconductor wafer 80 or the surface 82a of the second semiconductor wafer 82.
Next, the surface 80a of the first semiconductor wafer 80 and the surface 82a of the second semiconductor wafer 82 are opposed to each other. Then, the alignment mark of the first semiconductor wafer 80 and the alignment mark of the second semiconductor wafer 82 are used to align the second semiconductor wafer 82 with respect to the first semiconductor wafer 80.
Next, the surface 80a of the first semiconductor wafer 80 and the surface 82a of the second semiconductor wafer 82 are opposed to each other, and using the above method, the first semiconductor wafer 80 and the second semiconductor wafer 80 and the second The semiconductor wafer 82 is joined via the anisotropic conductive member 22. In this case, after the temporary joining, the main joining may be performed, or only the main joining may be performed.

次に、図37に示すように、第1の半導体ウエハ80と第2の半導体ウエハ82が異方導電性部材22を介して接合された状態で、素子領域毎に、例えば、ダイシングまたはレーザースクライビング等により個片化する。これにより、異方導電性部材22を介して半導体素子62と半導体素子64とが接合された積層デバイス60を得ることができる。このように、ウエハオンウエハを用いても積層デバイス60を得ることができる。
なお、個片化については、上述のとおりであるため、詳細な説明は省略する。
また、図37に示すように、第1の半導体ウエハ80と第2の半導体ウエハ82が接合された状態で、第1の半導体ウエハ80および第2の半導体ウエハ82のうち、薄くする必要がある半導体ウエハがあれば、化学的機械的研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)等により、薄くすることができる。
Next, as shown in FIG. 37, in a state where the first semiconductor wafer 80 and the second semiconductor wafer 82 are joined via the anisotropic conductive member 22, for each element region, for example, dicing or laser scribing. Individualize by etc. Thereby, the laminated device 60 in which the semiconductor element 62 and the semiconductor element 64 are bonded to each other via the anisotropic conductive member 22 can be obtained. In this way, the laminated device 60 can also be obtained by using a wafer-on-wafer.
Since the individualization is as described above, detailed description thereof will be omitted.
Further, as shown in FIG. 37, it is necessary to make the first semiconductor wafer 80 and the second semiconductor wafer 82 thinner in a state where the first semiconductor wafer 80 and the second semiconductor wafer 82 are joined. If there is a semiconductor wafer, it can be thinned by chemical mechanical polishing (CMP) or the like.

金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第3の例では、半導体素子62と半導体素子64を積層した2層構造を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、上述のように3層以上でもよいことはもちろんである。この場合、上述の積層デバイス60の製造方法の第2の例と同じく、第2の半導体ウエハ82の裏面82bに、アライメントマーク(図示せず)と、端子(図示せず)を設けることにより3層以上の積層デバイス60を得ることができる。 In the third example of the method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure, a two-layer structure in which a semiconductor element 62 and a semiconductor element 64 are laminated has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Of course, as described above, three or more layers may be used. In this case, as in the second example of the method for manufacturing the laminated device 60 described above, the alignment mark (not shown) and the terminal (not shown) are provided on the back surface 82b of the second semiconductor wafer 82. A laminated device 60 having more than one layer can be obtained.

上述のように、積層デバイス60において異方導電性部材22を設ける構成とすることにより、半導体素子に凹凸があっても、凹凸を突出部分16aおよび突出部分16bを緩衝層として利用することで吸収することができる。突出部分16aおよび突出部分16bが緩衝層として機能するため、半導体素子において素子領域がある面については、高い表面品質を不要とすることができる。このため、研磨等の平滑化処理が不要であり、生産コストが抑えることができ、また生産時間も短くすることができる。
また、チップオンウエハを用いて積層デバイス60を製造することができるため、半導体チップの良品のみを、半導体ウエハ内の良品部分に接合することで、得率を維持し、製造ロスを低減することができる。
更には、上述のように樹脂層44は粘着性を備え、仮接合の際に仮接合剤として用いることができ、一括で本接合できる。
As described above, by providing the anisotropic conductive member 22 in the laminated device 60, even if the semiconductor element has irregularities, the irregularities are absorbed by using the protruding portion 16a and the protruding portion 16b as a buffer layer. can do. Since the protruding portion 16a and the protruding portion 16b function as a buffer layer, high surface quality can be unnecessary for the surface of the semiconductor element having the element region. Therefore, smoothing treatment such as polishing is not required, production cost can be suppressed, and production time can be shortened.
Further, since the laminated device 60 can be manufactured using the chip-on-wafer, by joining only the non-defective product of the semiconductor chip to the non-defective product portion in the semiconductor wafer, the profitability can be maintained and the manufacturing loss can be reduced. Can be done.
Further, as described above, the resin layer 44 has adhesiveness and can be used as a temporary bonding agent at the time of temporary bonding, and can be collectively main-bonded.

上述の異方導電性部材22が設けられた半導体素子64は、異方導電性部材22と、複数の素子領域(図示せず)を備える半導体ウエハとを用いて形成することができる。素子領域には、上述のように位置合せのためのアライメントマーク(図示せず)と、端子(図示せず)とが設けられている。異方導電材50(図25参照)では、異方導電性部材22が、素子領域に合わせたパターンに形成されている。 The semiconductor element 64 provided with the anisotropic conductive member 22 described above can be formed by using the anisotropic conductive member 22 and a semiconductor wafer having a plurality of element regions (not shown). As described above, the element region is provided with an alignment mark (not shown) and a terminal (not shown) for alignment. In the anisotropic conductive material 50 (see FIG. 25), the anisotropic conductive member 22 is formed in a pattern that matches the element region.

まず、予め定められた圧力を加え、予め定められた温度に加熱し、予め定められた時間保持して、異方導電材50の異方導電性部材22を、半導体ウエハの素子領域に接合する。
次に、異方導電材50の支持体46を取り除き、異方導電性部材22だけを半導体ウエハに接合させる。この場合、異方導電材50に、予め定められた温度に加熱し、剥離層47の剥離剤49の接着力を低下させて、異方導電材50の剥離層47を起点にして支持体46を取り除く。次に、半導体ウエハについて、素子領域毎に個片化し、複数の半導体素子64を得る。
なお、異方導電性部材22が設けられた半導体素子64を例にして説明したが、異方導電性部材22が設けられた半導体素子66も、異方導電性部材22が設けられた第2の半導体ウエハ82についても、異方導電性部材22が設けられた半導体素子64と同様にして、異方導電性部材22を設けることができる。
First, a predetermined pressure is applied, the temperature is heated to a predetermined temperature, and the temperature is held for a predetermined time to join the anisotropic conductive member 22 of the anisotropic conductive material 50 to the element region of the semiconductor wafer. ..
Next, the support 46 of the anisotropic conductive material 50 is removed, and only the anisotropic conductive member 22 is bonded to the semiconductor wafer. In this case, the anisotropic conductive material 50 is heated to a predetermined temperature to reduce the adhesive force of the release agent 49 of the release layer 47, and the support 46 starts from the release layer 47 of the anisotropic conductive material 50. Get rid of. Next, the semiconductor wafer is fragmented for each element region to obtain a plurality of semiconductor elements 64.
Although the semiconductor element 64 provided with the anisotropic conductive member 22 has been described as an example, the semiconductor element 66 provided with the anisotropic conductive member 22 also has a second semiconductor element 22 provided with the anisotropic conductive member 22. In the same way as the semiconductor element 64 in which the anisotropic conductive member 22 is provided, the anisotropic conductive member 22 can be provided in the semiconductor wafer 82.

半導体デバイスの接合に関しては、半導体素子に対して、別の半導体素子を接合する形態で説明したが、これに限定されるものではなく、1つの半導体素子に複数の半導体素子を接合する形態である1対複数の形態でもよい。また、複数の半導体素子と複数の半導体素子とを接合する形態である複数対複数の形態でもよい。
図38は本発明の実施形態の積層デバイスの第5の例を示す模式図であり、図39は本発明の実施形態の積層デバイスの第6の例を示す模式図であり、図40は本発明の実施形態の積層デバイスの第7の例を示す模式図であり、図41は本発明の実施形態の積層デバイスの第8の例を示す模式図であり、図42は本発明の実施形態の積層デバイスの第9の例を示す模式図である。
The joining of semiconductor devices has been described in the form of joining another semiconductor element to the semiconductor element, but the present invention is not limited to this, and is a form of joining a plurality of semiconductor elements to one semiconductor element. It may be in a one-to-many form. Further, a plurality of to a plurality of forms in which a plurality of semiconductor elements and a plurality of semiconductor elements are joined may be used.
FIG. 38 is a schematic view showing a fifth example of the laminated device according to the embodiment of the present invention, FIG. 39 is a schematic view showing a sixth example of the laminated device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 40 is a schematic view showing the sixth example. FIG. 41 is a schematic view showing a seventh example of a laminated device according to an embodiment of the present invention, FIG. 41 is a schematic view showing an eighth example of a laminated device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 42 is a schematic view showing an eighth example of the laminated device according to the embodiment of the present invention. It is a schematic diagram which shows the 9th example of the laminated device of.

1対複数の形態としては、例えば、図38に示すように、半導体素子62と半導体素子64と半導体素子66とが、それぞれ異方導電性部材22を用いて接合され、かつ電気的に接続された形態の積層デバイス83が例示される。なお、半導体素子62は、インターポーザー機能を有するものであってもよい。積層デバイス83では、半導体素子62、半導体素子64および半導体素子66に代えて、半導体素子ウエハであってもよい。
また、複数対複数の形態としては、例えば、図39に示すように、1つの半導体素子62に対して、異方導電性部材22を用いて半導体素子64と半導体素子66とが接合され、かつ電気的に接続された形態の積層デバイス84が例示される。半導体素子62は、インターポーザー機能を有するものであってもよい。
As a one-to-many form, for example, as shown in FIG. 38, the semiconductor element 62, the semiconductor element 64, and the semiconductor element 66 are joined by using an anisotropic conductive member 22, and are electrically connected to each other. A laminated device 83 in a different form is exemplified. The semiconductor element 62 may have an interposer function. In the laminated device 83, a semiconductor element wafer may be used instead of the semiconductor element 62, the semiconductor element 64, and the semiconductor element 66.
Further, as a plurality of to a plurality of forms, for example, as shown in FIG. 39, the semiconductor element 64 and the semiconductor element 66 are bonded to one semiconductor element 62 by using the anisotropic conductive member 22. An example is an electrically connected laminated device 84. The semiconductor element 62 may have an interposer function.

また、例えば、インターポーザー機能を有するデバイス上に、論理回路を有する論理チップ、およびメモリーチップ等の複数のデバイスを積層することも可能である。また、この場合、それぞれのデバイスごとに電極サイズが異なっていても接合することができる。
図40に示す積層デバイス85では、電極88の大きさは同じではなく、大きさが異なるものが混在しているが、1つの半導体素子62に対して、異方導電性部材22を用いて半導体素子64と半導体素子66とが接合され、かつ電気的に接続されている。更に半導体素子64に半導体素子86が異方導電性部材22を用いて接合され、かつ電気的に接続されている。半導体素子64と半導体素子66とに跨って半導体素子87が異方導電性部材22を用いて接合され、かつ電気的に接続されている。
Further, for example, it is possible to stack a plurality of devices such as a logic chip having a logic circuit and a memory chip on a device having an interposer function. Further, in this case, even if the electrode size is different for each device, the bonding can be performed.
In the laminated device 85 shown in FIG. 40, the electrodes 88 are not the same in size, but are mixed in different sizes. However, a semiconductor using an anisotropic conductive member 22 is used for one semiconductor element 62. The element 64 and the semiconductor element 66 are joined and electrically connected. Further, the semiconductor element 86 is joined to the semiconductor element 64 by using the anisotropic conductive member 22, and is electrically connected. The semiconductor element 87 is joined and electrically connected by using the anisotropic conductive member 22 across the semiconductor element 64 and the semiconductor element 66.

また、図41に示す積層デバイス89のように、1つの半導体素子62に対して、異方導電性部材22を用いて半導体素子64と半導体素子66とが接合され、かつ電気的に接続されている。更に半導体素子64に半導体素子86と半導体素子87とが異方導電性部材22を用いて接合され、半導体素子66に半導体素子91が異方導電性部材22を用いて接合され、かつ電気的に接続されている構成とすることもできる。 Further, as in the laminated device 89 shown in FIG. 41, the semiconductor element 64 and the semiconductor element 66 are joined to one semiconductor element 62 by using an anisotropic conductive member 22, and are electrically connected to each other. There is. Further, the semiconductor element 86 and the semiconductor element 87 are joined to the semiconductor element 64 by using the heterogeneous conductive member 22, and the semiconductor element 91 is joined to the semiconductor element 66 by using the heterogeneous conductive member 22 and electrically. It can also be a connected configuration.

上述のような構成の場合に、光導波路を含むようなデバイス表面にVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)のような発光素子、およびCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサのような受光素子を積層することで高周波を想定したシリコンフォトニクスへの対応も可能となる。
例えば、図42に示す積層デバイス89aのように、1つの半導体素子62に対して、異方導電性部材22を用いて半導体素子64と半導体素子66とが接合され、かつ電気的に接続されている。更に半導体素子64に半導体素子86と半導体素子87とが異方導電性部材22を用いて接合され、半導体素子66に半導体素子91が異方導電性部材22を用いて接合され、かつ電気的に接続されている。半導体素子62には光導波路81が設けられている。半導体素子66には発光素子95が設けられ、半導体素子64には受光素子96が設けられている。半導体素子66の発光素子95から出力された光Loは、半導体素子62の光導波路81を通過し、半導体素子64の受光素子96に出射光Ldとして出射される。これにより、上述のシリコンフォトニクスに対応することができる。
なお、異方導電性部材22には、光Loおよび出射光Ldの光路に相当する箇所に穴27が形成されている。
In the case of the above configuration, a light emitting element such as a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) and a light receiving element such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor are laminated on a device surface including an optical waveguide. This makes it possible to support silicon photonics assuming high frequencies.
For example, as in the laminated device 89a shown in FIG. 42, the semiconductor element 64 and the semiconductor element 66 are joined to one semiconductor element 62 by using an anisotropic conductive member 22, and are electrically connected to each other. There is. Further, the semiconductor element 86 and the semiconductor element 87 are joined to the semiconductor element 64 by using the heterogeneous conductive member 22, and the semiconductor element 91 is joined to the semiconductor element 66 by using the heterogeneous conductive member 22 and electrically. It is connected. The semiconductor element 62 is provided with an optical waveguide 81. The semiconductor element 66 is provided with a light emitting element 95, and the semiconductor element 64 is provided with a light receiving element 96. The light Lo output from the light emitting element 95 of the semiconductor element 66 passes through the optical waveguide 81 of the semiconductor element 62 and is emitted as the emitted light Ld to the light receiving element 96 of the semiconductor element 64. This makes it possible to deal with the above-mentioned silicon photonics.
The anisotropic conductive member 22 is formed with holes 27 at locations corresponding to the optical paths of the light Lo and the emitted light Ld.

積層体を用いた3次元積層における具体的なアセンブリ工程について説明する。
3次元積層を実現するためには積層するデバイスにおいて積層方向の電気的な接続を担う配線が形成されていることが必要であり、この積層方向の接続を担う配線はTSV(Through Silicon Via)と呼ばれる。TSVを有するデバイスは、TSVをどの段階で形成するかによりビアファースト、ビアミドル、およびビアラストの3種類に分類される。デバイスのトランジスタを形成する前にTSVを形成するものがビアファーストと呼ばれる。トランジスタの形成後、かつ再配線層の形成前に形成するものがビアミドルと呼ばれる。再配線層形成後に形成するものがビアラストと呼ばれる。いずれの方法によるTSV形成も貫通処理を行なうためにシリコン基板の薄化を必要とする。
A specific assembly process in three-dimensional lamination using a laminate will be described.
In order to realize three-dimensional stacking, it is necessary that the wiring responsible for the electrical connection in the stacking direction is formed in the device to be stacked, and the wiring responsible for the connection in the stacking direction is TSV (Through Silicon Via). be called. Devices with TSVs are classified into three types, via first, viamidol, and vialast, depending on the stage at which the TSV is formed. The one that forms the TSV before forming the transistor of the device is called via first. What is formed after the formation of the transistor and before the formation of the rewiring layer is called viamidol. What is formed after the rewiring layer is formed is called a via last. TSV formation by either method requires thinning of the silicon substrate in order to perform the penetration process.

TSVを適用した半導体チップまたはウエハの接合方法を、積層体の使用形態の例とともに説明する。
ビアファーストまたはビアミドルの代表的な例として、HBM(High Bandwidth Memory)、またはHMC(Hybrid Memory Cube)と呼ばれる積層型のメモリーチップが挙げられる。これらの例では、同一ダイ状にメモリ領域の形成とともにTSV領域を形成し、基材ウエハを薄化し、TSVを形成し、ビアの表面にマイクロバンプと呼ばれる電極を形成し、積層して接合を行っている。
ビアラストの例としては、メタルバンプを有しない半導体チップまたはウエハを絶縁性接着剤または絶縁性酸化物によって接合し、その後にTSVを形成する工程が挙げられる。
A method of joining a semiconductor chip or wafer to which TSV is applied will be described together with an example of a usage pattern of the laminate.
A typical example of beer first or via midol is a stacked memory chip called HBM (High Bandwidth Memory) or HMC (Hybrid Memory Cube). In these examples, the memory area is formed and the TSV area is formed in the same die shape, the base wafer is thinned, the TSV is formed, an electrode called a microbump is formed on the surface of the via, and the electrodes are laminated and bonded. Is going.
An example of a vialast is a step of joining a semiconductor chip or wafer having no metal bumps with an insulating adhesive or an insulating oxide, and then forming a TSV.

従来は、層間の接合を形成した後に、ボッシュ(BOSCH)法またはレーザードリル法等の方法で穴を形成し、スパッタ等によって壁面にめっき核を形成し、めっきによって金属を充填して各層の配線部分と電気的に接合するものである。
しかし、金属充填がめっき核の成長によって形成されたものであるため、充填金属と配線部分との接合は必ずしも担保されていない。これに対し、異方導電性部材を用いてバンプ同士を接続する場合には、異方導電性部材の導通路がバンプとの結合を直接形成するため電気的接続が強化され、信号接続が一層良好となる。この際、半導体チップ表面またはウエハ表面に信号伝送に寄与しない電極を設けておくことで接合部の面積が増加し、せん断応力あたりの耐性を向上させることができる。また、層間での熱伝導が良好となるため、熱が積層体全体に拡散しやすくなる。これらの機構により接続強度と放熱性が一層向上する。
Conventionally, after forming a bond between layers, holes are formed by a method such as the BOSCH method or a laser drill method, plating nuclei are formed on the wall surface by sputtering or the like, and metal is filled by plating to wire each layer. It is electrically joined to the part.
However, since the metal filling is formed by the growth of the plating nucleus, the bonding between the filling metal and the wiring portion is not always guaranteed. On the other hand, when the bumps are connected to each other by using the anisotropic conductive member, the conductive path of the anisotropic conductive member directly forms a bond with the bump, so that the electrical connection is strengthened and the signal connection is further enhanced. It will be good. At this time, by providing electrodes that do not contribute to signal transmission on the surface of the semiconductor chip or the surface of the wafer, the area of the joint portion can be increased and the resistance per shear stress can be improved. Further, since the heat conduction between the layers is good, the heat is easily diffused to the entire laminated body. These mechanisms further improve connection strength and heat dissipation.

ビアファースト、ビアミドル、およびビアラストのいずれにおいても適用可能な接合方法の例としては、金属拡散接合、酸化膜ダイレクト接合、金属バンプ接合および共晶接合が挙げられる。
金属拡散接合または酸化膜ダイレクト接合は低圧低温条件での接合性が良好である。一方、接合面に対して高い清浄度として、例えば、Arエッチングによる表面清浄化直後と同等のレベルが要求される。また、平坦性として、例えば、算術平均粗さRaが1nm以下が要求されるため、接合時には厳密な雰囲気制御、および平行度制御が必要である。また、異なる会社、または会社が同一であっても異なる工場で製造された半導体デバイスの製品群は、半導体デバイスの種類または配線ルールが異なることがあり、そのような半導体デバイスの製品群を3次元積層する場合、その中で最も厳しい精度または制御が要求される。
Examples of bonding methods applicable to any of ViaFirst, Viamidol, and Vialast include metal diffusion bonding, oxide film direct bonding, metal bump bonding, and eutectic bonding.
Metal diffusion bonding or oxide film direct bonding has good bondability under low pressure and low temperature conditions. On the other hand, as a high degree of cleanliness for the joint surface, for example, a level equivalent to that immediately after surface cleaning by Ar etching is required. Further, as the flatness, for example, since the arithmetic mean roughness Ra is required to be 1 nm or less, strict atmosphere control and parallelism control are required at the time of joining. In addition, different companies, or semiconductor device product groups manufactured in different factories even if the companies are the same, may have different types of semiconductor devices or wiring rules, and such semiconductor device product groups are three-dimensional. When stacking, the strictest precision or control is required.

一方、金属バンプ接合または共晶接合は多少の欠陥がある場合またはプロセスが冗長である場合でも接合性が良好である。また、バンプまたははんだの変形または流動により、金属拡散接合または酸化膜ダイレクト接合に比べて異種デバイスを接合する際のデバイス表面の清浄度または平坦度が低くてもよい場合がある。
これらの接合方式においては、接合強度が金属拡散接合および酸化膜ダイレクト接合に比べて低い点、積層を繰り返す毎に既に接合した部分が再加熱されてデバイス不良を引き起こす可能性がある点が課題として挙げられる。文献(産総研研究成果報告2013年3月8日:「多機能高密度三次元集積化技術(2)次世代三次元集積化の評価解析技術の研究開発<(2)−B熱・積層接合技術の研究開発>」)には、有機樹脂によって積層時の一時固定を行ない、全層積層後に一括で加熱して接合することで温度履歴の影響を回避する方法が提案されている。信号伝送に寄与しない電極を形成することで放熱性を向上させられるため、熱伝導性の低い有機樹脂層を用いる態様に対して、積層体を適用することは特に有用である。
On the other hand, metal bump bonding or eutectic bonding has good bondability even when there are some defects or the process is redundant. In addition, due to deformation or flow of bumps or solder, the cleanliness or flatness of the device surface when joining dissimilar devices may be lower than that of metal diffusion bonding or oxide film direct bonding.
The problems with these bonding methods are that the bonding strength is lower than that of metal diffusion bonding and oxide film direct bonding, and that the already bonded portion may be reheated each time stacking is repeated, causing device failure. Can be mentioned. Literature (AIST Research Results Report March 8, 2013: "Multifunctional High Density 3D Integration Technology (2) Research and Development of Evaluation and Analysis Technology for Next-Generation 3D Integration <(2) -B Thermal / Laminated Bonding Technology research and development> ”) proposes a method of avoiding the influence of temperature history by temporarily fixing at the time of lamination with an organic resin and heating and joining all layers at once after lamination. Since heat dissipation can be improved by forming electrodes that do not contribute to signal transmission, it is particularly useful to apply the laminate to an embodiment using an organic resin layer having low thermal conductivity.

次に、積層体を構成する異方導電性部材を上述の接合に利用する場合について説明する。
積層体に用いられる異方導電性部材は、少なくとも1つの表面に樹脂層が形成されていることが好ましく、両面に形成されていることがより好ましい。
また、上述の異方導電性部材の樹脂層44は熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。形成された上述の樹脂層は、仮接合層として積層後の位置ずれを抑制する。仮接合は低温かつ短時間で行なうことが可能であるため、デバイスへの悪影響を低減することができる。プロセス中の熱による位置ずれを抑制する観点で、上述の樹脂層の厚さは100nm〜1000nmであることが好ましく、異方導電性部材の熱伝導率は厚み方向で20〜100W/(m・K)であることが好ましく、異方導電性部材の熱膨張係数(CTE)は5ppm〜10ppmであることが好ましい。
Next, a case where the anisotropic conductive member constituting the laminated body is used for the above-mentioned joining will be described.
The anisotropic conductive member used in the laminate preferably has a resin layer formed on at least one surface, and more preferably formed on both sides.
Further, the resin layer 44 of the above-mentioned anisotropic conductive member preferably contains a thermosetting resin. The formed resin layer is used as a temporary bonding layer to suppress misalignment after lamination. Since the temporary joining can be performed at a low temperature and in a short time, the adverse effect on the device can be reduced. From the viewpoint of suppressing misalignment due to heat during the process, the thickness of the above-mentioned resin layer is preferably 100 nm to 1000 nm, and the thermal conductivity of the anisotropic conductive member is 20 to 100 W / (m. K) is preferable, and the coefficient of thermal expansion (CTE) of the anisotropic conductive member is preferably 5 ppm to 10 ppm.

異方導電性部材は、剥離可能な接着層を介して支持体に保持された形で供給されることが好ましい。支持体の材質としては、特に限定されるものではないが、曲がりにくく、一定の平坦度が確保できる点でシリコンまたはガラス等の材質が好ましい。
剥離可能な接着層としては、接着性が低い接着層であってもよいが、加熱または光照射により接着性が低下する接着層が好ましい。加熱により接着性が低下する接着層の例としては、日東電工社製リバアルファ(登録商標)またはソマール株式会社製ソマタック(登録商標)が挙げられる。光照射により接着性が低下する接着層としては一般的なダイシングテープとして用いられているような材料を使うことができる他、3M社製の光剥離層も例として挙げられる。
The anisotropic conductive member is preferably supplied in a form held by the support via a peelable adhesive layer. The material of the support is not particularly limited, but a material such as silicon or glass is preferable because it is difficult to bend and a certain flatness can be secured.
The peelable adhesive layer may be an adhesive layer having low adhesiveness, but an adhesive layer whose adhesiveness is lowered by heating or light irradiation is preferable. Examples of the adhesive layer whose adhesiveness is lowered by heating include Riva Alpha (registered trademark) manufactured by Nitto Denko Corporation or Somatac (registered trademark) manufactured by SOMAR Corporation. As the adhesive layer whose adhesiveness is lowered by light irradiation, a material such as that used as a general dicing tape can be used, and an optical release layer manufactured by 3M Co., Ltd. is also mentioned as an example.

異方導電性部材には、支持体に保持されている段階でパターンが形成されていてもよい。パターン形成の例としては、例えば、凹凸パターン形成、個片化、および親疎水性パターン形成が挙げられ、親疎水性パターンが形成されていることが好ましく、親疎水性パターンが個片化されていることがより好ましい。
異方導電性部材は導電材を含んでいるため、接合を行なうためには接合対象の表面に電極が形成されていればよく、微細円錐金バンプ等の特殊な金属バンプまたは、コネクテックジャパン株式会社、東北マイクロテック社および産総研青柳昌宏研究グループによるモンスターパックコア技術等の特殊な技術を必要としない。特に、接合対象の表面平坦性が低い場合においても接合を可能とするために、異方導電性部材は突起を表面に有することが好ましく、上述のように、突出部分16a、すなわち、突起が導電材からなる突起を含むことがより好ましい。
また、本発明の面積率を有する端子を有する積層体は層間の熱伝導が良好であることから熱が積層体全体に拡散しやすくなるため、放熱性が特に良好である。
The anisotropic conductive member may have a pattern formed at the stage of being held by the support. Examples of pattern formation include, for example, uneven pattern formation, individualization, and prohydrophobic pattern formation, and it is preferable that a prohydrophobic pattern is formed, and that the prohydrophobic pattern is individualized. More preferred.
Since the anisotropic conductive member contains a conductive material, it is sufficient that an electrode is formed on the surface of the object to be joined in order to perform the joining, and a special metal bump such as a fine conical gold bump or Connectec Japan Corporation is used. No special technology such as monster pack core technology by the company, Tohoku Microtech Co., Ltd. and Masahiro Aoyagi Research Group of AIST is required. In particular, in order to enable joining even when the surface flatness of the object to be joined is low, the anisotropic conductive member preferably has protrusions on the surface, and as described above, the protruding portion 16a, that is, the protrusions are conductive. It is more preferable to include protrusions made of wood.
Further, since the laminated body having the terminals having the area ratio of the present invention has good heat conduction between the layers, heat is easily diffused to the entire laminated body, so that the heat dissipation property is particularly good.

次に、積層デバイスの積層方法について説明する。
異なる半導体チップを積層する態様には、COC(Chip on Chip)法、COW(Chip on Wafer)法、WOW(Wafer on Wafer)法が挙げられる。COC法は基板に固定した半導体チップの上に半導体チップを積層していくという方法であり、異なるサイズの半導体チップの積層が可能である、接合前に良品半導体チップを選別することが可能である等のメリットを有するが、多数の半導体チップを積層する場合は都度アライメントを要するため高コストである。COW法は基板ウエハ上に半導体チップを積層するという方法であり、多数の半導体チップを積層する場合はCOC法と同様に都度アライメントを要するため高コストである。WOW法はウエハ同士を接合するという方法であり、接合時間の短縮が可能である、アライメントが容易等のメリットを有するが、良品半導体チップの選別ができないため多層積層体の得率が低下しやすい。
Next, a laminating method of the laminating device will be described.
Examples of laminating different semiconductor chips include a COC (Chip on Chip) method, a COW (Chip on Wafer) method, and a WOW (Wafer on Wafer) method. The COC method is a method in which semiconductor chips are laminated on a semiconductor chip fixed to a substrate, and it is possible to laminate semiconductor chips of different sizes, and it is possible to select good semiconductor chips before joining. However, when a large number of semiconductor chips are laminated, alignment is required each time, which is expensive. The COW method is a method in which semiconductor chips are laminated on a substrate wafer, and when a large number of semiconductor chips are laminated, alignment is required each time as in the COC method, which is costly. The WOW method is a method of joining wafers to each other, and has advantages such as shortening of joining time and easy alignment. However, since good semiconductor chips cannot be selected, the yield of multilayer laminates tends to decrease. ..

アライメントの時間短縮を目的として、ウエハ上で一括アライメントを行なうセルフアライメントと呼ばれる方法が検討されており、例えば、特開2005−150385号公報または特開2014−57019号公報に技術が開示されている。しかし、これらの文献には固定された半導体チップ同士の位置を合わせる技術が開示されているにすぎず、層同士を電気的に接合するためには更に上述の接合方法のいずれかを行なう必要があった。金属拡散接合または酸化膜ダイレクト接合を適用するためには配列した半導体チップ全ての高さを精密に制御する必要があり、高コストであった。一方で金属バンプ接合または共晶接合を適用する場合、都度加熱して接合する方式では既接合部分の再加熱への対策が必要であり、全層積層後に一括で加熱して接合する方式では積層時に半導体チップがずれない工夫および放熱対策が必要であった。 For the purpose of shortening the alignment time, a method called self-alignment in which batch alignment is performed on a wafer has been studied, and for example, the technique is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-150385 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-57019. .. However, these documents only disclose a technique for aligning the positions of fixed semiconductor chips, and it is necessary to further perform any of the above-mentioned bonding methods in order to electrically bond the layers. there were. In order to apply the metal diffusion bonding or the oxide film direct bonding, it is necessary to precisely control the heights of all the arranged semiconductor chips, which is costly. On the other hand, when applying metal bump bonding or eutectic bonding, it is necessary to take measures against reheating of the existing bonded part in the method of heating and joining each time, and in the method of heating and joining all layers at once, stacking is performed. At times, it was necessary to devise ways to prevent the semiconductor chips from shifting and to take measures to dissipate heat.

上述の課題に対し、異方導電性部材を用いた3次元積層が有用である。
したがって、積層体の各接合には異方導電性部材を用いることが好ましいが、積層体は従来法による接合を含んでもよい。従来法による接合を含む例として、異方導電性部材による接合を有する積層体が光半導体とASIC(Application Specific Integrated Circuit)との間にハイブリッドボンディングを有する態様、およびメモリとASICとの間に表面活性化接合を有する態様が挙げられる。従来法による接合は、異なるルールで製造されたデバイス同士の積層が容易になるという利点を有する。
Three-dimensional lamination using an anisotropic conductive member is useful for the above-mentioned problems.
Therefore, it is preferable to use an anisotropic conductive member for each joining of the laminated body, but the laminated body may include joining by a conventional method. Examples of including bonding by the conventional method include a mode in which a laminate having bonding by an anisotropic conductive member has hybrid bonding between an optical semiconductor and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and a surface between a memory and an ASIC. Examples include an embodiment having an activated junction. Joining by the conventional method has an advantage that devices manufactured according to different rules can be easily laminated.

異方導電性部材を用いた3次元積層の例として、以下の態様が挙げられる。
まず、第1の半導体チップ群を検査、個片化し、第1の良品半導体チップ群を選別する。
第1の異方導電性部材を介して第1の基体に第1の良品半導体チップ群を配列し、仮接合を行なう。仮接合は、フリップチップボンダー等の装置により行なうことができる。第1の基体としては、特に限定されるものではないが、トランジスタを有するデバイスまたは、配線層と貫通電極を有する基体が例として挙げられる。
被積層半導体チップ群を検査した後、個片化し、被積層良品半導体チップ群を選別する。被積層半導体チップ群としては、特に限定されるものではないが、貫通電極を有する態様または埋設されたビアを有する半導体チップの裏面を除去する態様が例として挙げられる。裏面の除去方法は、バックグラインド、CMP、およびケミカルエッチング等の方法が挙げられる。特に、横方向の応力の少ないケミカルエッチング等の除去方法が好ましい。
The following aspects can be mentioned as an example of three-dimensional lamination using an anisotropic conductive member.
First, the first semiconductor chip group is inspected and individualized, and the first non-defective semiconductor chip group is selected.
The first non-defective semiconductor chip group is arranged on the first substrate via the first anisotropic conductive member, and temporary bonding is performed. Temporary joining can be performed by a device such as a flip chip bonder. The first substrate is not particularly limited, and examples thereof include a device having a transistor or a substrate having a wiring layer and a through electrode.
After inspecting the semiconductor chip group to be laminated, the semiconductor chips to be laminated are separated into individual pieces and the good semiconductor chip group to be laminated is selected. The group of semiconductor chips to be laminated is not particularly limited, and examples thereof include a mode having a through electrode or a mode in which the back surface of the semiconductor chip having an embedded via is removed. Examples of the method for removing the back surface include back grind, CMP, and chemical etching. In particular, a removal method such as chemical etching with less lateral stress is preferable.

第2の基体の、第1の基体上における第1の良品半導体チップ群の配列に対応する位置に、被積層良品半導体チップ群を配列する。
第1の基体と第2の基体との位置合わせを行なった後、第1の基体と第2の基体の間に第2の異方導電性部材を挟み、この第2の異方導電性部材を介して第1の良品半導体チップ群と被積層良品半導体チップ群との仮接合を行なう。次に、被積層良品半導体チップ群から第2の基体を剥して除去する。
第1の良品半導体チップ群、第2の異方導電性部材、および被積層良品半導体チップ群からなる構造を新たな第1の良品半導体チップ群とし、予め定められた階層の構造が形成されるまで第2の異方導電性部材と被積層半導体チップ群の積層を繰り返す。
予め定められた階層の構造が形成された後、一括で加熱および加圧を行なうことで階層間を本接合し、3次元接合構造を得る。
得られた3次元接合構造をコンプレッションボンディング等の手法で封止し、個片化を行なうことで目的とする素子を得る。なお、個片化を行なう前に、薄化、再配線、電極形成等の処理を行なってもよい。
The group of non-defective semiconductor chips to be laminated is arranged at a position corresponding to the arrangement of the first group of non-defective semiconductor chips on the first substrate of the second substrate.
After aligning the first substrate and the second substrate, a second anisotropic conductive member is sandwiched between the first substrate and the second substrate, and the second anisotropic conductive member is sandwiched between the first substrate and the second substrate. Temporarily joins the first non-defective semiconductor chip group and the laminated non-defective semiconductor chip group through the above. Next, the second substrate is peeled off from the group of good semiconductor chips to be laminated and removed.
The structure consisting of the first non-defective semiconductor chip group, the second anisotropic conductive member, and the laminated non-defective semiconductor chip group is designated as a new first non-defective semiconductor chip group, and a predetermined hierarchical structure is formed. The stacking of the second anisotropic conductive member and the semiconductor chip group to be laminated is repeated until.
After the structure of the predetermined layer is formed, the layers are mainly joined by heating and pressurizing all at once to obtain a three-dimensional bonded structure.
The obtained three-dimensional bonded structure is sealed by a method such as compression bonding and individualized to obtain the desired element. In addition, you may perform processing such as thinning, rewiring, electrode formation, etc. before performing individualization.

他の例としては、第2の異方導電性部材を介して第1の良品半導体チップ群と接合した後に被積層半導体チップ群の個片化を行なう態様、パターンが形成された異方導電性部材を第1または第2の異方導電性部材として用いる態様、およびパターンが形成された異方導電性部材を第2の基体上に被積層半導体チップ群を配列するための接着剤として用い、第2の基体と異方導電性部材との界面で剥離を行なう態様等が挙げられる。 As another example, an embodiment in which the semiconductor chip group to be laminated is individualized after being bonded to the first non-defective semiconductor chip group via the second anisotropic conductive member, and the anisotropic conductivity in which a pattern is formed. An embodiment in which the member is used as a first or second anisotropic conductive member, and an anisotropic conductive member in which a pattern is formed are used as an adhesive for arranging a group of semiconductor chips to be laminated on a second substrate. Examples thereof include a mode in which peeling is performed at the interface between the second substrate and the anisotropic conductive member.

また、他の例として、以下の態様も挙げられる。
まず、第1の基体の表面に第1の異方導電性部材を設ける。第1の基体としては、MOS(Metal Oxide Semiconductor)が存在する態様であってもよく、MOSが存在しない態様であってもよい。
第1の半導体チップ群を検査し、個片化し、第1の良品半導体チップ群を選別する。
処理により接着性が低下する仮接合層を介して支持体の表面に第2の異方導電性部材を設ける。支持体の材質としては、特に限定されるものではないが、シリコンまたはガラスが好ましい。処理により接着性が低下する仮接合層としては、加熱により接着性が低下する仮接合層または光照射により接着性が低下する仮接合層が好ましい。
In addition, as another example, the following aspects can be mentioned.
First, the first anisotropic conductive member is provided on the surface of the first substrate. The first substrate may have a mode in which MOS (Metal Oxide Semiconductor) is present or a mode in which MOS (Metal Oxide Semiconductor) does not exist.
The first semiconductor chip group is inspected, individualized, and the first non-defective semiconductor chip group is selected.
A second anisotropic conductive member is provided on the surface of the support via a temporary bonding layer whose adhesiveness is reduced by the treatment. The material of the support is not particularly limited, but silicon or glass is preferable. As the temporary bonding layer whose adhesiveness is lowered by the treatment, a temporary bonding layer whose adhesiveness is lowered by heating or a temporary bonding layer whose adhesiveness is lowered by light irradiation is preferable.

第2の異方導電性部材にパターンを設ける。パターンとしては個片化された親疎水性パターンがより好ましい。親疎水性パターンが個片化されている場合、後の工程において異方導電性部材を第1の良品半導体チップ群に転写することが容易になる。個片化の方法としては、特に限定されるものではないが、ダイシング法、レーザー照射法、ステルスダイシング法、ウェットエッチング法、およびドライエッチング法等が挙げられる。 A pattern is provided on the second anisotropic conductive member. As the pattern, an individualized prohydrophobic pattern is more preferable. When the hydrophobic pattern is fragmented, it becomes easy to transfer the anisotropic conductive member to the first non-defective semiconductor chip group in a later step. The individualizing method is not particularly limited, and examples thereof include a dicing method, a laser irradiation method, a stealth dicing method, a wet etching method, and a dry etching method.

パターンを用いたセルフアセンブリ技術により、第2の異方導電性部材を介して支持体に第1の良品半導体チップ群を配列し、仮接合を行なう。セルフアセンブリ技術としては、例えば、基板の実装領域上に活性剤を含む液滴を形成し、液滴上に半導体チップ群を載置し、素子を実装領域に位置決めし、液滴を乾燥させ、素子と実装基板とを硬化性樹脂層を介して接合し、活性剤を洗い流す方法が挙げられる。これらの技術は特開2005−150385号公報または特開2014−57019号公報に開示されている。セルフアセンブリに際して、電極をアライメントマークとして用いてもよい。 By the self-assembly technique using a pattern, the first non-defective semiconductor chip group is arranged on the support via the second anisotropic conductive member, and temporary joining is performed. As a self-assembly technique, for example, a droplet containing an activator is formed on a mounting region of a substrate, a group of semiconductor chips is placed on the droplet, a device is positioned in the mounting region, and the droplet is dried. Examples thereof include a method in which the element and the mounting substrate are joined via a curable resin layer to wash away the activator. These techniques are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-150385 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-57019. Electrodes may be used as alignment marks during self-assembly.

第1の異方導電性部材を介して第1の基体と第1の良品半導体チップ群とを仮接合する。次に、仮接合層の接着性を低下させる処理を行ない、第2の異方導電性部材と支持体との界面で剥離を行なう。
第1の基体、第1の異方導電性部材、および第1の良品半導体チップ群からなる構造を新たな第1の基体とし、第2の異方導電性部材を新たな第1の異方導電性部材とし、予め定められた階層の構造が形成されるまで第1の良品半導体チップ群と第2の異方導電性部材の積層を繰り返す。
The first substrate and the first non-defective semiconductor chip group are temporarily joined via the first anisotropic conductive member. Next, a treatment for lowering the adhesiveness of the temporary bonding layer is performed, and peeling is performed at the interface between the second anisotropic conductive member and the support.
The structure consisting of the first substrate, the first anisotropic conductive member, and the first non-defective semiconductor chip group is used as a new first substrate, and the second anisotropic conductive member is used as a new first anisotropic member. The conductive member is used, and the first non-defective semiconductor chip group and the second anisotropic conductive member are repeatedly laminated until a predetermined hierarchical structure is formed.

予め定められた階層の構造が形成された後、仮接合で用いた条件より高圧、かつ高温の条件で一括処理を行なうことで階層間を本接合し、3次元接合構造を得る。仮接合層が積層体に残存するため、仮接合層としては本接合条件において硬化反応が進行する材料を用いることが好ましい。
得られた3次元接合構造をコンプレッションボンディング等の手法で封止し、個片化を行なうことで目的とする積層デバイスを得る。なお、個片化を行なう前に、薄化、再配線および電極形成等の処理を行なってもよい。
上述のように、異方導電性部材を用いることで仮接合と本接合とを分離できるため、はんだリフロー等の高温プロセスを複数回かける必要がなく、デバイス不良発生リスクを低減することができる。また、上述のように、樹脂層を表面に有する異方導電性部材を用いる態様では、プロセス条件による接合部への影響を樹脂層が緩和することができる。また、突起を表面に有する異方導電性部材を用いる態様では、接合対象の表面平坦性が低い場合においても接合が可能となるため、平坦化プロセスを簡略化することができる。
After the structure of the predetermined hierarchy is formed, the layers are mainly joined by performing batch processing under the conditions of higher pressure and higher temperature than the conditions used for the temporary joining to obtain a three-dimensional joining structure. Since the temporary bonding layer remains in the laminated body, it is preferable to use a material in which the curing reaction proceeds under the main bonding conditions as the temporary bonding layer.
The obtained three-dimensional bonded structure is sealed by a method such as compression bonding and individualized to obtain the desired laminated device. It should be noted that treatments such as thinning, rewiring, and electrode formation may be performed before the individualization.
As described above, since the temporary bonding and the main bonding can be separated by using the anisotropic conductive member, it is not necessary to perform a high temperature process such as solder reflow a plurality of times, and the risk of device failure can be reduced. Further, as described above, in the embodiment in which the anisotropic conductive member having the resin layer on the surface is used, the influence of the process conditions on the joint portion can be alleviated by the resin layer. Further, in the embodiment in which the anisotropic conductive member having protrusions on the surface is used, joining is possible even when the surface flatness of the object to be joined is low, so that the flattening process can be simplified.

以下、積層体を用いた3次元積層について、図43〜図58を用いて、より具体的に説明する。
図43〜図53は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例を工程順に示す模式図である。
図54〜図56は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例に用いられる積層体の製造方法を工程順に示す模式図である。
図57および図58は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例に用いられる積層体の製造方法を工程順に示す模式図である。
金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第4の例は、3次元積層に関するものであり、金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第2の例と同様に異方導電性部材を用いるものである。このため、金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第2の例と共通する製造方法についての詳細な説明は省略する。
Hereinafter, the three-dimensional lamination using the laminate will be described more specifically with reference to FIGS. 43 to 58.
43 to 53 are schematic views showing a fourth example of a method for manufacturing a laminated device using the metal-filled microstructure according to the embodiment of the present invention in order of steps.
54 to 56 are schematic views showing the manufacturing method of the laminated body used in the fourth example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of the present invention in the order of steps.
57 and 58 are schematic views showing the manufacturing method of the laminated body used in the fourth example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of the present invention in the order of steps.
The fourth example of the method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure relates to three-dimensional lamination, and is different from the second example of the method for manufacturing a laminated device using a metal-filled microstructure. A direction conductive member is used. Therefore, a detailed description of the manufacturing method common to the second example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure will be omitted.

まず、図43に示すように、半導体ウエハ92の表面92a全面に異方導電性部材22を設けられた第1の積層基体90を用意する。半導体ウエハ92は、例えば、複数の素子領域(図示せず)を備える第1の半導体ウエハ80と同じ構成とすることができる。なお、半導体ウエハ92は、上述のインターポーザー23とすることもできる。
また、図44に示すように、複数の半導体素子64が設けられた第2の積層基体100を用意する。第2の積層基体100は、第2の基体102の表面102a上に剥離機能層104と異方導電性部材22とが積層されている。異方導電性部材22上に、複数の半導体素子64が設けられている。異方導電性部材22上には、半導体素子64が設けられていない領域に親疎水性膜105が設けられている。
第2の積層基体100において、半導体素子64の裏面64bは第2の基体102側の面であり、表面64aはその反対側の面である。半導体素子64は、例えば、検査して選別された良品半導体素子が用いられる。
First, as shown in FIG. 43, a first laminated substrate 90 provided with an anisotropic conductive member 22 on the entire surface 92a of the semiconductor wafer 92 is prepared. The semiconductor wafer 92 can have, for example, the same configuration as the first semiconductor wafer 80 having a plurality of element regions (not shown). The semiconductor wafer 92 can also be the above-mentioned interposer 23.
Further, as shown in FIG. 44, a second laminated substrate 100 provided with a plurality of semiconductor elements 64 is prepared. In the second laminated substrate 100, the peeling functional layer 104 and the anisotropic conductive member 22 are laminated on the surface 102a of the second substrate 102. A plurality of semiconductor elements 64 are provided on the anisotropic conductive member 22. A hydrophobic film 105 is provided on the anisotropic conductive member 22 in a region where the semiconductor element 64 is not provided.
In the second laminated substrate 100, the back surface 64b of the semiconductor element 64 is the surface on the second substrate 102 side, and the surface 64a is the surface on the opposite side. As the semiconductor element 64, for example, a non-defective semiconductor element that has been inspected and selected is used.

剥離機能層104は、例えば、加熱または光照射により接着性が低下する接着層で構成される。加熱により接着性が低下する接着層の例としては、日東電工社製リバアルファ(登録商標)またはソマール株式会社製ソマタック(登録商標)が挙げられる。光照射により接着性が低下する接着層としては一般的なダイシングテープとして用いられているような材料を使うことができる他、3M社製の光剥離層も例として挙げられる。 The peeling functional layer 104 is composed of, for example, an adhesive layer whose adhesiveness is lowered by heating or light irradiation. Examples of the adhesive layer whose adhesiveness is lowered by heating include Riva Alpha (registered trademark) manufactured by Nitto Denko Corporation or Somatac (registered trademark) manufactured by SOMAR Corporation. As the adhesive layer whose adhesiveness is lowered by light irradiation, a material such as that used as a general dicing tape can be used, and an optical release layer manufactured by 3M Co., Ltd. is also mentioned as an example.

次に、図45に示すように、第1の積層基体90と第2の積層基体100とを仮接合する。なお、仮接合の方法は、上述のとおりである。また、仮接合には、フリップチップボンダー等の装置を用いることができる。
次に、図46に示すように、第2の積層基体100の第2の基体102を除去する。この場合、半導体素子64は半導体ウエハ92の異方導電性部材22と仮接合された状態であり、かつ半導体素子64の表面64aに異方導電性部材22が転載された状態となる。
第2の基体102は、例えば、加熱または光照射により剥離機能層104の接着性を低下させて除去する。
Next, as shown in FIG. 45, the first laminated substrate 90 and the second laminated substrate 100 are temporarily joined. The method of temporary joining is as described above. Further, a device such as a flip chip bonder can be used for temporary joining.
Next, as shown in FIG. 46, the second substrate 102 of the second laminated substrate 100 is removed. In this case, the semiconductor element 64 is in a state of being temporarily bonded to the anisotropic conductive member 22 of the semiconductor wafer 92, and the anisotropic conductive member 22 is reprinted on the surface 64a of the semiconductor element 64.
The second substrate 102 is removed by, for example, heating or irradiating with light to reduce the adhesiveness of the peeling functional layer 104.

次に、図47に示すように、半導体素子64の表面64a側の異方導電性部材22に、別の第2の積層基体100を、半導体素子64同士の位置を合わせて仮接合する。この場合、別の第2の積層基体100の半導体素子64の裏面64bと、半導体ウエハ92に仮接合された半導体素子64の表面64a側の異方導電性部材22とが仮接合される。仮接合の方法は、上述のとおりである。
次に、図48に示すように、別の第2の積層基体100の第2の基体102を除去する。第2の基体102の除去方法は、上述のとおりである。
図48に示すように半導体素子64は、半導体ウエハ92の側の半導体素子64の異方導電性部材22と仮接合された状態であり、かつ半導体素子64の表面64aに異方導電性部材22が転載された状態となる。図48は、半導体素子64が2層設けられた構成を示す。このように、第2の積層基体100の仮接合を繰り返すことにより、半導体素子64の積層数を制御することができる。
Next, as shown in FIG. 47, another second laminated substrate 100 is temporarily joined to the anisotropic conductive member 22 on the surface 64a side of the semiconductor element 64 by aligning the positions of the semiconductor elements 64 with each other. In this case, the back surface 64b of the semiconductor element 64 of another second laminated substrate 100 and the anisotropic conductive member 22 on the front surface 64a side of the semiconductor element 64 temporarily bonded to the semiconductor wafer 92 are temporarily bonded. The method of temporary joining is as described above.
Next, as shown in FIG. 48, the second substrate 102 of another second laminated substrate 100 is removed. The method for removing the second substrate 102 is as described above.
As shown in FIG. 48, the semiconductor element 64 is in a state of being temporarily joined to the anisotropic conductive member 22 of the semiconductor element 64 on the side of the semiconductor wafer 92, and the anisotropic conductive member 22 is attached to the surface 64a of the semiconductor element 64. Is reprinted. FIG. 48 shows a configuration in which the semiconductor element 64 is provided in two layers. By repeating the temporary bonding of the second laminated substrate 100 in this way, the number of laminated semiconductor elements 64 can be controlled.

ここで、図49に示す第3の複合積層体106を用意する。第3の複合積層体106は、第3の基体108を有し、その表面108aに親疎水性膜109が特定のパターンで形成されている。また、半導体素子64が、第3の基体108の表面108a、すなわち、親疎水性膜109が設けられていない領域に設けられている。この場合も、半導体素子64は、例えば、検査して選別された良品半導体素子が用いられる。
親疎水性膜109は、例えば、撥水性の材料をマスクを介して塗布し、所望のパターンにして、特定のパターンを得る。撥水性材料としては、アルキルシラン、またはフルオロアルキルシランといった化合物を用いることができる。撥水性材料としては、形状による撥水効果を発現する材料、例えば、イソタクチックポリプロピレン(i-PP)の相分離構造等を用いることができる。
Here, the third composite laminate 106 shown in FIG. 49 is prepared. The third composite laminate 106 has a third substrate 108, and a hydrophobic film 109 is formed on the surface 108a thereof in a specific pattern. Further, the semiconductor element 64 is provided on the surface 108a of the third substrate 108, that is, in a region where the hydrophobic film 109 is not provided. In this case as well, as the semiconductor element 64, for example, a non-defective semiconductor element that has been inspected and selected is used.
For the hydrophobic membrane 109, for example, a water-repellent material is applied through a mask to form a desired pattern to obtain a specific pattern. As the water-repellent material, a compound such as alkylsilane or fluoroalkylsilane can be used. As the water-repellent material, a material that exhibits a water-repellent effect depending on the shape, for example, a phase-separated structure of isotactic polypropylene (i-PP) or the like can be used.

次に、図50に示すように、半導体素子64が2層設けられた第1の積層基体90に対して、半導体素子64の表面64a側の異方導電性部材22に、第3の複合積層体106を、半導体素子64同士の位置を合わせて仮接合する。これにより、半導体素子64が3層設けられた構成となる。
次に、図51に示すように、第3の複合積層体106の第3の基体108を取り除く。第3の基体108の除去方法は、上述の第2の基体102の除去方法と同じである。
次に、仮接合で用いた条件より高圧、かつ高温の条件で一括処理を行なうことにより、半導体素子64と異方導電性部材22と半導体ウエハ92とを本接合し、図52に示す3次元接合構造体94を得る。なお、3次元接合構造体94に対して、薄化、再配線および電極形成等の処理を行なってもよい。
Next, as shown in FIG. 50, a third composite laminate is formed on the anisotropic conductive member 22 on the surface 64a side of the semiconductor element 64 with respect to the first laminate 90 provided with two layers of the semiconductor element 64. The body 106 is temporarily joined by aligning the positions of the semiconductor elements 64 with each other. As a result, the semiconductor element 64 is provided with three layers.
Next, as shown in FIG. 51, the third substrate 108 of the third composite laminate 106 is removed. The method for removing the third substrate 108 is the same as the method for removing the second substrate 102 described above.
Next, the semiconductor element 64, the anisotropic conductive member 22, and the semiconductor wafer 92 are main-bonded by performing batch processing under conditions of higher pressure and higher temperature than those used in the temporary bonding, and the three dimensions shown in FIG. 52 are obtained. A bonded structure 94 is obtained. The three-dimensional bonded structure 94 may be subjected to processing such as thinning, rewiring, and electrode formation.

次に、3次元接合構造体94の半導体ウエハ92と異方導電性部材22とを切断して、図53に示すように個片化する。これにより、異方導電性部材22を介して3つの半導体素子64が接合された積層デバイス60を得ることができる。個片化の方法は、上述の方法を適宜用いることができる。 Next, the semiconductor wafer 92 of the three-dimensional bonded structure 94 and the anisotropic conductive member 22 are cut into pieces as shown in FIG. 53. As a result, it is possible to obtain a laminated device 60 in which three semiconductor elements 64 are bonded via an anisotropic conductive member 22. As the method of individualization, the above-mentioned method can be appropriately used.

図44に示す第2の積層基体100は、図54に示すように、第2の基体102の表面102aに剥離機能層104と異方導電性部材22とを積層して形成する。
次に、図55に示すように、異方導電性部材22上に特定のパターンで親疎水性膜105を形成する。
親疎水性膜105は、例えば、リソグラフィ法または自己組織化法等の方法でパターンを異方導電性部材22上に形成される。親疎水性膜105のうち、親水パターンを形成する親水性材料の例としては、ポリビニルアルコール等の親水性高分子が挙げられる。
また、上述の親疎水性膜109に用いた材料で、親疎水性膜105を形成することもできる。親疎水性膜105は、例えば、フッ素系化合物を含むレジスト材料を使って、露光現像により特定のパターンを形成することもできる。
As shown in FIG. 54, the second laminated substrate 100 shown in FIG. 44 is formed by laminating the peeling functional layer 104 and the anisotropic conductive member 22 on the surface 102a of the second substrate 102.
Next, as shown in FIG. 55, the anisotropic hydrophobic film 105 is formed on the anisotropic conductive member 22 in a specific pattern.
The hydrophobic film 105 is formed with a pattern on the anisotropic conductive member 22 by a method such as a lithography method or a self-assembling method. Among the hydrophilic membrane 105, examples of the hydrophilic material forming the hydrophilic pattern include a hydrophilic polymer such as polyvinyl alcohol.
Further, the material used for the above-mentioned prohydrophobic membrane 109 can also be used to form the prohydrophobic membrane 105. The hydrophilic film 105 can also form a specific pattern by exposure development using, for example, a resist material containing a fluorine-based compound.

次に、図56に示すように、親疎水性膜105が設けられていない領域に半導体素子64を設ける。これにより、図44に示す第2の積層基体100を得る。
半導体素子64を設ける方法としては、例えば、親疎水性膜105が設けられていない領域に活性剤を含む液滴を形成し、液滴上に半導体素子64を載置し、位置決めし、液滴を乾燥させ、半導体素子64と第2の基体102とを硬化性樹脂層を介して接合し、活性剤を洗い流す方法が用いられる。
Next, as shown in FIG. 56, the semiconductor element 64 is provided in the region where the hydrophobic film 105 is not provided. As a result, the second laminated substrate 100 shown in FIG. 44 is obtained.
As a method of providing the semiconductor element 64, for example, a droplet containing an activator is formed in a region where the hydrophobic membrane 105 is not provided, the semiconductor element 64 is placed on the droplet, positioned, and the droplet is placed. A method is used in which the semiconductor element 64 and the second substrate 102 are joined to each other via a curable resin layer after drying, and the activator is washed away.

図49に示す第3の複合積層体106は、図57に示すように、第3の基体108を用意する。次に、図58に示すように、第3の基体108の表面108aに、親疎水性膜109を特定のパターンで形成する。親疎水性膜109は、上述の親疎水性膜105と同じ構成であり、同じ方法で形成することができる。
次に、親疎水性膜109が設けられていない領域に半導体素子64を設ける。半導体素子64を設ける方法としては、例えば、親疎水性膜109が設けられていない領域に活性剤を含む液滴を形成し、液滴上に半導体素子64を載置し、位置決めし、液滴を乾燥させ、半導体素子64と第3の基体108とを硬化性樹脂層を介して接合し、活性剤を洗い流す方法が用いられる。これにより、図49に示す第3の複合積層体106を得る。
The third composite laminate 106 shown in FIG. 49 prepares a third substrate 108 as shown in FIG. 57. Next, as shown in FIG. 58, the hydrophobic film 109 is formed on the surface 108a of the third substrate 108 in a specific pattern. The hydrophobic membrane 109 has the same structure as the above-mentioned hydrophobic membrane 105 and can be formed by the same method.
Next, the semiconductor element 64 is provided in the region where the hydrophobic film 109 is not provided. As a method of providing the semiconductor element 64, for example, a droplet containing an activator is formed in a region where the hydrophobic film 109 is not provided, the semiconductor element 64 is placed on the droplet, positioned, and the droplet is placed. A method is used in which the semiconductor element 64 and the third substrate 108 are joined to each other via a curable resin layer after drying, and the activator is washed away. As a result, the third composite laminate 106 shown in FIG. 49 is obtained.

また、TSVを用いない新たな手法にも対応可能である。3次元実装においては、上述のように1対複数の形態、または複数対複数の形態の接合が求められるケースがある。その際には通常いずれかのデバイスに予めインターポーザー機能を付与する必要がある。しかし、ヘテロジニアスな接合環境を考えた場合個々のデバイスを集合させるために予め設計することは好ましくない。
このような問題を解決する方法として、再配線層(RDL:Re-Distribution Layer)
を単独で用いる方法が提案されている。種々デバイスをつなぐインターポーザー機能を有する再配線層を異方導電膜に接合し、内包させることにより個々のデバイス設計にこだわることなく低背化、およびTSVフリーが実現できる。
同様な仕組みで有機基板内に複数のデバイスを積層したスタックを設置することも可能となる。
これらのアセンブリの例を図59〜図76に示す。なお、もちろん具体的なアセンブリの手法としては、図59〜図76に示すものに限定されるものではない。
図59〜図71は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第5の例を工程順に示す模式図であり、図72〜図76は本発明の実施形態の金属充填微細構造体を用いた積層デバイスの製造方法の第6の例を工程順に示す模式図である。なお、図59〜図76において、図12に示す異方導電材50および図13に示す積層デバイス60と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
It is also possible to support a new method that does not use TSV. In three-dimensional mounting, as described above, there are cases where one-to-many forms or multiple-to-many forms are required to be joined. In that case, it is usually necessary to give an interposer function to one of the devices in advance. However, considering a heterogeneous bonding environment, it is not preferable to design in advance to assemble individual devices.
As a method of solving such a problem, a rewiring layer (RDL: Re-Distribution Layer)
Has been proposed as a method of using alone. By joining the rewiring layer having an interposer function that connects various devices to the anisotropic conductive film and including it, it is possible to realize low profile and TSV-free without being particular about individual device design.
It is also possible to install a stack in which a plurality of devices are stacked on an organic substrate by the same mechanism.
Examples of these assemblies are shown in FIGS. 59-76. Of course, the specific assembly method is not limited to those shown in FIGS. 59 to 76.
59 to 71 are schematic views showing a fifth example of a method for manufacturing a laminated device using the metal-filled microstructure of the embodiment of the present invention in process order, and FIGS. 72 to 76 are embodiments of the present invention. It is a schematic diagram which shows the 6th example of the manufacturing method of the laminated device using the metal-filled microstructure of the above in the order of steps. In FIGS. 59 to 76, the same components as those of the anisotropic conductive material 50 shown in FIG. 12 and the laminated device 60 shown in FIG. 13 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

まず、支持体46と異方導電性部材22とを有する異方導電材50と、再配線層110が設けられたウエハ112とを用意する。なお、再配線層110は、上述のインターポーザー機能を有する。
図59に示すように、異方導電性部材22に対向して再配線層110を配置し、図60に示すように異方導電性部材22と再配線層110とを接合し、電気的に接続する。
次に、図61に示すようにウエハ112を再配線層110から分離する。
First, an anisotropic conductive material 50 having a support 46 and an anisotropic conductive member 22, and a wafer 112 provided with a rewiring layer 110 are prepared. The rewiring layer 110 has the above-mentioned interposer function.
As shown in FIG. 59, the rewiring layer 110 is arranged so as to face the anisotropic conductive member 22, and as shown in FIG. 60, the anisotropic conductive member 22 and the rewiring layer 110 are joined and electrically. Connecting.
Next, as shown in FIG. 61, the wafer 112 is separated from the rewiring layer 110.

次に、図62に示すように再配線層110に、異方導電性部材22を対向させて異方導電材50を配置する。
次に、図63に示すように再配線層110と異方導電性部材22とを接合し、図64に示すように、一方の支持体46を分離する。
次に、図65に示すように、一方の支持体46が分離された異方導電性部材22に対向させて、半導体素子62を配置する。次に、図66に示すように、異方導電性部材22と半導体素子62とを接合し、電気的に接続する。次に、図67に示すように、残りの支持体46を分離する。
次に、図68に示すように半導体素子62が設けられていない側の、残りの支持体46が分離された異方導電性部材22に対向させて、半導体素子64を配置する。
Next, as shown in FIG. 62, the anisotropic conductive material 50 is arranged on the rewiring layer 110 with the anisotropic conductive member 22 facing each other.
Next, as shown in FIG. 63, the rewiring layer 110 and the anisotropic conductive member 22 are joined, and as shown in FIG. 64, one support 46 is separated.
Next, as shown in FIG. 65, the semiconductor element 62 is arranged so that one of the supports 46 faces the isolated anisotropic conductive member 22. Next, as shown in FIG. 66, the anisotropic conductive member 22 and the semiconductor element 62 are joined and electrically connected. Next, as shown in FIG. 67, the remaining support 46 is separated.
Next, as shown in FIG. 68, the semiconductor element 64 is arranged so that the remaining support 46 on the side where the semiconductor element 62 is not provided faces the anisotropic conductive member 22 from which the semiconductor element 62 is separated.

次に、図69に示すように異方導電性部材22と半導体素子64とを接合し、電気的に接続する。これにより、TSVを用いることなく、半導体素子62と半導体素子64とを積層することができる。
なお、図68では半導体素子64を配置したが、これに限定されるものではなく、図70に示すように、1つの半導体素子62に対して、半導体素子64と半導体素子66を配置してもよい。この場合、図71に示すにように1つの半導体素子62に、複数の半導体素子64、半導体素子66が配置される構成となる。この場合も、TSVを用いることなく、半導体素子62に、半導体素子64と半導体素子66を積層することができる。
Next, as shown in FIG. 69, the anisotropic conductive member 22 and the semiconductor element 64 are joined and electrically connected. As a result, the semiconductor element 62 and the semiconductor element 64 can be laminated without using the TSV.
Although the semiconductor element 64 is arranged in FIG. 68, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 70, the semiconductor element 64 and the semiconductor element 66 may be arranged with respect to one semiconductor element 62. Good. In this case, as shown in FIG. 71, a plurality of semiconductor elements 64 and semiconductor elements 66 are arranged in one semiconductor element 62. Also in this case, the semiconductor element 64 and the semiconductor element 66 can be laminated on the semiconductor element 62 without using the TSV.

また、再配線層110は単独で使用することに限定されるものではなく、有機基板に埋め込んで使用することもできる。
この場合、図72に示すように再配線層110が設けられた異方導電材50に対して、再配線層110に対向させて、有機基板120を配置する。有機基板120は、例えば、インターポーザーとして機能するものである。
次に、図73に示すように再配線層110に有機基板120を、例えば、半田を用いて電気的に接続する。この場合、再配線層110を有機基板120に埋め込んでもよい。
次に、図74に示すように支持体46を分離する。次に、図75に示すように半導体素子62を、異方導電性部材22に対向させて配置する。
次に、図76に示すように半導体素子62を異方導電性部材22に接合し、電気的に接続する。これにより、再配線層110と半導体素子62とが積層されたものを得ることができる。
なお、上述では、半導体素子を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、半導体素子に代えて半導体ウエハでもよい。
また、半導体素子の構成は、特に限定されるものではなく、上述の例示のものを適宜利用可能である。
Further, the rewiring layer 110 is not limited to being used alone, and can be used by being embedded in an organic substrate.
In this case, as shown in FIG. 72, the organic substrate 120 is arranged so as to face the rewiring layer 110 with respect to the anisotropic conductive material 50 provided with the rewiring layer 110. The organic substrate 120 functions as, for example, an interposer.
Next, as shown in FIG. 73, the organic substrate 120 is electrically connected to the rewiring layer 110 by using, for example, solder. In this case, the rewiring layer 110 may be embedded in the organic substrate 120.
Next, the support 46 is separated as shown in FIG. 74. Next, as shown in FIG. 75, the semiconductor element 62 is arranged so as to face the anisotropic conductive member 22.
Next, as shown in FIG. 76, the semiconductor element 62 is joined to the anisotropic conductive member 22 and electrically connected. As a result, it is possible to obtain a product in which the rewiring layer 110 and the semiconductor element 62 are laminated.
In the above description, the semiconductor element has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and a semiconductor wafer may be used instead of the semiconductor element.
Further, the configuration of the semiconductor element is not particularly limited, and the above-exemplified ones can be appropriately used.

ここで、仮接合とは、半導体素子または半導体ウエハを、接合する対象物に対して位置合せした状態で、接合する対象物上に固定することをいう。
本接合は、仮接合した状態で、予め定めた条件にて接合を行い、対象物同士を接合することをいう。本接合は、特別な外力等が作用しない限り、永久に接合状態が解除されない状態のことをいう。
本接合は、上述のように一括して行うことにより、タクトタイムを低減でき、生産性を高くできる。
Here, temporary bonding means fixing a semiconductor element or a semiconductor wafer on an object to be bonded in a state of being aligned with the object to be bonded.
This joining refers to joining objects under predetermined conditions in a temporarily joined state. This joining refers to a state in which the joining state is not permanently released unless a special external force or the like acts on it.
By performing this joining collectively as described above, the tact time can be reduced and the productivity can be increased.

接合方法は、上述の方法に特に限定されるものではなく、DBI(Direct Bond Interconnect)およびSAB(Surface Activated Bond)を用いることができる。
上述のDBIは、例えば、異方導電性部材と半導体ウエハとを接合する場合、異方導電性部材および半導体ウエハに、シリコン酸化膜を積層し、化学的機械的研磨を施す。その後、プラズマ処理によってシリコン酸化膜界面を活性化させ、異方導電性部材半導体ウエハを接触させることにより両者を接合する。
上述のSABは、例えば、異方導電性部材と半導体ウエハとを接合する場合、異方導電性部材および半導体ウエハの各接合面を真空中で表面処理し活性化する。この状態で、異方導電性部材および半導体ウエハを、常温環境で接触させることにより両者を接合する。表面処理には、アルゴン等の不活性ガスのイオン照射、または中性原子ビーム照射が用いられる。
The joining method is not particularly limited to the above-mentioned method, and DBI (Direct Bond Interconnect) and SAB (Surface Activated Bond) can be used.
In the above-mentioned DBI, for example, when joining an anisotropic conductive member and a semiconductor wafer, a silicon oxide film is laminated on the anisotropic conductive member and the semiconductor wafer, and chemical mechanical polishing is performed. After that, the silicon oxide film interface is activated by plasma treatment, and the anisotropic conductive member semiconductor wafers are brought into contact with each other to bond the two.
In the above-mentioned SAB, for example, when joining an anisotropic conductive member and a semiconductor wafer, each bonding surface of the anisotropic conductive member and the semiconductor wafer is surface-treated and activated in a vacuum. In this state, the anisotropic conductive member and the semiconductor wafer are brought into contact with each other in a room temperature environment to join them. For the surface treatment, ion irradiation of an inert gas such as argon or irradiation with a neutral atom beam is used.

また、仮接合に際し、異方導電性部材と半導体ウエハとを接合する場合、半導体ウエハと半導体素子とを検査して良品と不良品を予め分かるようにして、半導体素子の良品のみを、異方導電性部材を介して半導体ウエハ内の良品部分に接合することで、製造ロスを低減することができる。品質保証された良品の半導体素子のことをKGD(Known Good Die)という。 Further, in the case of temporarily joining the heterogeneous conductive member and the semiconductor wafer, the semiconductor wafer and the semiconductor element are inspected so that the good product and the defective product can be identified in advance, and only the good product of the semiconductor element is weird. Manufacturing loss can be reduced by joining to a non-defective portion in the semiconductor wafer via a conductive member. A non-defective semiconductor device whose quality is guaranteed is called KGD (Know Good Die).

また、半導体素子を素子領域に接合する工程では、複数の半導体素子を仮接合した後、全て一括して接合したが、これに限定されるものではない。接合方法によっては、仮接合ができないものもある。この場合、半導体素子の仮接合を省略してもよい。更には、半導体素子を、半導体ウエハの素子領域に1つずつ接合してもよい。
半導体素子および半導体ウエハの搬送およびピッキング等、ならびに仮接合および本接合については、公知の半導体製造装置を用いることにより実現できる。
Further, in the step of joining the semiconductor element to the element region, a plurality of semiconductor elements are temporarily joined and then all are joined together, but the present invention is not limited to this. Depending on the joining method, temporary joining may not be possible. In this case, the temporary bonding of the semiconductor element may be omitted. Further, the semiconductor elements may be bonded to the element region of the semiconductor wafer one by one.
Transport and picking of semiconductor elements and semiconductor wafers, as well as temporary bonding and main bonding, can be realized by using known semiconductor manufacturing equipment.

上述の仮接合の場合には、東レエンジニアリング、渋谷工業株式会社、株式会社新川、およびヤマハ発動機株式会社等の各社の装置を用いることができる。
上述の本接合に用いる装置としては、例えば、三菱重工工作機械、ボンドテック、株式会社PMT、アユミ工業、東京エレクトロン(TEL)、EVG、ズースマイクロテック株式会社(SUSS)、ムサシノエンジニアリング等各社のウエハ接合装置を用いることができる。
仮接合および本接合のそれぞれの接合に際しては、接合時の雰囲気、加熱温度、加圧力(荷重)、および処理時間が制御因子として挙げられるが用いる半導体素子等のデバイスに適合した条件を選ぶことができる。
In the case of the above-mentioned temporary joining, the devices of Toray Engineering, Shibuya Kogyo Co., Ltd., Shinkawa Co., Ltd., Yamaha Motor Co., Ltd. and the like can be used.
Wafers of various companies such as Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool, Bond Tech, PMT Co., Ltd., Ayumi Kogyo, Tokyo Electron (TEL), EVG, Sus Microtech Co., Ltd. (SUSS), Musashino Engineering, etc. A joining device can be used.
For each of the temporary joining and the main joining, the atmosphere at the time of joining, the heating temperature, the pressing force (load), and the processing time are listed as control factors, but it is necessary to select the conditions suitable for the device such as the semiconductor element to be used. it can.

接合時の雰囲気としては、大気下を始め、窒素雰囲気等の不活性雰囲気、および真空状態から選ぶことができる。
加熱温度は、温度100℃〜400℃まで種々選択可能であり、かつ昇温速度に関しても10℃/分〜10℃/秒まで加熱ステージの性能、または加熱方式に従って選択することができる。冷却に関しても同様である。またステップ状に加熱することも可能であり、数段に分け、順次加熱温度を上げて接合することも可能である。
圧力(荷重)に関しても樹脂封止剤の特性等に応じて急速に加圧したり、ステップ状に加圧することを選択できる。
The atmosphere at the time of joining can be selected from the atmosphere, an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere, and a vacuum state.
The heating temperature can be variously selected from a temperature of 100 ° C. to 400 ° C., and the heating rate can also be selected from 10 ° C./min to 10 ° C./sec according to the performance of the heating stage or the heating method. The same applies to cooling. It is also possible to heat in steps, and it is also possible to divide into several stages and sequentially raise the heating temperature to join.
Regarding the pressure (load), it is possible to select to pressurize rapidly or in steps depending on the characteristics of the resin encapsulant.

接合時の雰囲気、加熱および加圧それぞれの保持時間、および変更時間は適宜設定することができる。また、その順序についても適宜変更することができる。例えば、真空状態になったのち第1段の加圧を行い、その後加熱して昇温したところで第2段の加圧を行って一定時間保持し、除荷すると同時に冷却を行い一定温度以下になった段階で大気下に戻すといった手順を組むことができる。
このような手順は、様々に組み替えることができ、大気下で加圧後、真空状態にして加熱してもよいし、真空化、加圧、加熱を一気に行ってもよい。これらの組合せの例を図77〜図83に示す。
また、面内の加圧分布、加熱分布を接合時に個別に制御する機構を利用すれば接合の歩留まり向上につなげられる。
仮接合に関しても同じように変更可能で、例えば、不活性雰囲気化で行うことにより、半導体素子の電極表面の酸化を抑制できる。更に超音波を付加しながら接合を行うことも可能である。
The atmosphere at the time of joining, the holding time of each of heating and pressurization, and the changing time can be appropriately set. In addition, the order can be changed as appropriate. For example, after the vacuum is reached, the first stage is pressurized, and then the temperature is raised by heating, then the second stage is pressurized to hold it for a certain period of time, and at the same time it is unloaded and cooled to below a certain temperature. It is possible to take steps such as returning to the atmosphere at the stage when it becomes.
Such a procedure can be rearranged in various ways, and may be heated in a vacuum state after being pressurized in the atmosphere, or may be evacuated, pressurized, and heated at once. Examples of these combinations are shown in FIGS. 77 to 83.
Further, if a mechanism for individually controlling the in-plane pressure distribution and heat distribution at the time of joining is used, the yield of joining can be improved.
The temporary bonding can be changed in the same manner. For example, by creating an inert atmosphere, oxidation of the electrode surface of the semiconductor element can be suppressed. It is also possible to perform bonding while adding ultrasonic waves.

図77〜図83は本接合条件の第1の例〜第7の例を示すグラフである。図77〜図83は、接合時の雰囲気、加熱温度、加圧力(荷重)、および処理時間を示しており、符号Vは真空度を示し、符号Lは荷重を示し、符号Tは温度を示す。図77〜図83において真空度が高いとは、圧力が低くなることを示す。
接合時の雰囲気、加熱温度、および荷重については、例えば、図77〜図79に示すように、圧力を減圧した状態で荷重をかけた後に、温度を上昇させてもよい。また、図80、図82および図83に示すように、荷重を加えるタイミングと温度を上げるタイミングとを合わせてもよい。図81に示すように温度を上昇させた後、荷重を加えるようにしてもよい。また、図80および図81に示すように、圧力の減圧のタイミングと温度を上げるタイミングとを合わせてもよい。
温度の上昇も、図77、図78および図82に示すように、ステップ状に上昇させてもよいし、図83に示すように2段階で加熱してもよい。荷重も図79および図82に示すようにステップ状に加えてもよい。
また、圧力を減圧するタイミングは、図77、図79、図81、図82および図83に示すように減圧してから荷重を加えてもよく、図78および図80に示すように減圧のタイミングと荷重を加えるタイミングとを合わせてもよい。この場合、減圧と接合を同時並行する。
77 to 83 are graphs showing first to seventh examples of the present joining conditions. 77 to 83 show the atmosphere at the time of joining, the heating temperature, the pressing force (load), and the processing time, where the reference numeral V indicates the degree of vacuum, the reference numeral L indicates the load, and the reference numeral T indicates the temperature. .. In FIGS. 77 to 83, a high degree of vacuum means a low pressure.
Regarding the atmosphere at the time of joining, the heating temperature, and the load, for example, as shown in FIGS. 77 to 79, the temperature may be increased after the load is applied in a state where the pressure is reduced. Further, as shown in FIGS. 80, 82 and 83, the timing of applying the load and the timing of raising the temperature may be matched. As shown in FIG. 81, the load may be applied after the temperature is raised. Further, as shown in FIGS. 80 and 81, the timing of reducing the pressure and the timing of raising the temperature may be matched.
The temperature may be raised in steps as shown in FIGS. 77, 78 and 82, or may be heated in two steps as shown in FIG. 83. The load may also be applied in steps as shown in FIGS. 79 and 82.
Further, the timing of reducing the pressure may be the timing of reducing the pressure as shown in FIGS. 77, 79, 81, 82 and 83, and then applying the load, and the timing of reducing the pressure as shown in FIGS. 78 and 80. And the timing of applying the load may be matched. In this case, depressurization and joining are performed in parallel.

本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の金属充填微細構造体の製造方法および絶縁性基材について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。 The present invention is basically configured as described above. Although the method for producing the metal-filled microstructure and the insulating base material of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements are made without departing from the gist of the present invention. Or, of course, you may change it.

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
本実施例では、実施例1〜実施例14の金属充填微細構造体および比較例1〜比較例3の金属充填微細構造体を作製した。実施例1〜実施例14の金属充填微細構造体および比較例1〜比較例3の金属充填微細構造体について、欠陥数、ボイドの有無およびめっき後の膜状態を評価した。欠陥数、ボイドの有無およびめっき後の膜状態の評価結果を下記表5に示す。
以下、欠陥数、ボイドの有無およびめっき後の膜状態について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The materials, reagents, amounts of substances used, amounts of substances, proportions, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limited by the specific examples shown below.
In this example, the metal-filled microstructures of Examples 1 to 14 and the metal-filled microstructures of Comparative Examples 1 to 3 were produced. The number of defects, the presence or absence of voids, and the film state after plating were evaluated for the metal-filled microstructures of Examples 1 to 14 and the metal-filled microstructures of Comparative Examples 1 to 3. Table 5 below shows the evaluation results of the number of defects, the presence or absence of voids, and the film state after plating.
Hereinafter, the number of defects, the presence or absence of voids, and the film state after plating will be described.

欠陥数の評価について説明する。
<欠陥数の評価>
製造した金属充填微細構造体の片面を研磨した後、研磨面を光学顕微鏡にて観察して、欠陥を見つけることを試みた。そして、欠陥数を数え、単位面積当りの欠陥数を求め、下記表1に示す評価基準にて、欠陥数を評価した。評価では、直径20〜50μmの評価基準と、直径50μm超の評価基準との両方を満たす必要がある。例えば、評価AAは、直径20〜50μmが0.001〜0.1を満たし、かつ直径50μm超のものが未検出であるものとした。
なお、上述の片面研磨は以下のように実施した。まず、4インチウエハに製造した金属充填微細構造体をQ−chuck(登録商標)(丸石産業株式会社製)にて貼付け、MAT社製研磨装置を用いて金属充填微細構造体を算術平均粗さ(JIS(日本工業規格) B0601:2001)が0.02μmになるまで研磨した。研磨には、アルミナを含む砥粒を用いた。
The evaluation of the number of defects will be described.
<Evaluation of the number of defects>
After polishing one side of the manufactured metal-filled microstructure, the polished surface was observed with an optical microscope to try to find defects. Then, the number of defects was counted, the number of defects per unit area was obtained, and the number of defects was evaluated according to the evaluation criteria shown in Table 1 below. In the evaluation, it is necessary to satisfy both the evaluation criteria of 20 to 50 μm in diameter and the evaluation criteria of more than 50 μm in diameter. For example, in the evaluation AA, those having a diameter of 20 to 50 μm satisfying 0.001 to 0.1 and having a diameter of more than 50 μm were not detected.
The above-mentioned single-sided polishing was carried out as follows. First, the metal-filled microstructure manufactured on a 4-inch wafer is attached with Q-chuck (registered trademark) (manufactured by Maruishi Sangyo Co., Ltd.), and the metal-filled microstructure is subjected to arithmetic average roughness using a polishing device manufactured by MAT. (JIS (Japanese Industrial Standards) B0601: 2001) was polished to 0.02 μm. Abrasive grains containing alumina were used for polishing.

Figure 0006890668
Figure 0006890668

ボイドの有無の評価について説明する。
<ボイドの有無の評価>
製造した金属充填微細構造体について、10断面を切り出し、各断面において10視野の5万倍のFE−SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)画像を撮影して観察し、各視野画像におけるボイドの個数を数えた。そして、長さ当たり(0.26mm当り)のボイド数を求め、下記表2に示す評価基準にて、ボイドの有無を評価した。
なお、断面は、集束イオンビーム(Focused Ion Beam:FIB)を用いて切削加工して得た。
The evaluation of the presence or absence of voids will be described.
<Evaluation of the presence or absence of voids>
For the manufactured metal-filled microstructure, 10 cross sections were cut out, and FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope) images of 50,000 times the 10 fields of view were taken and observed in each cross section, and the number of voids in each field of view image was determined. I counted. Then, the number of voids per length (per 0.26 mm) was determined, and the presence or absence of voids was evaluated according to the evaluation criteria shown in Table 2 below.
The cross section was obtained by cutting using a focused ion beam (FIB).

Figure 0006890668
Figure 0006890668

めっき後の膜状態について説明する。
<めっき後の膜状態の評価>
製造した金属充填微細構造体について目視観察を行い、下記表3に示す評価基準にて、めっき後の膜状態を評価した。
The state of the film after plating will be described.
<Evaluation of film condition after plating>
The manufactured metal-filled microstructure was visually observed, and the film state after plating was evaluated according to the evaluation criteria shown in Table 3 below.

Figure 0006890668
Figure 0006890668

以下、実施例1〜実施例14および比較例1〜比較例3について説明する。
(実施例1)
実施例1の金属充填微細構造体について説明する。
[金属充填微細構造体]
<アルミニウム基板の作製>
Si:0.06質量%、Fe:0.30質量%、Cu:0.005質量%、Mn:0.001質量%、Mg:0.001質量%、Zn:0.001質量%、Ti:0.03質量%を含有し、残部はAlと不可避不純物のアルミニウム合金を用いて溶湯を調製し、溶湯処理およびろ過を行った上で、厚さ500mm、幅1200mmの鋳塊をDC(Direct Chill)鋳造法で作製した。
次いで、表面を平均10mmの厚さで面削機により削り取った後、550℃で、約5時間均熱保持し、温度400℃に下がったところで、熱間圧延機を用いて厚さ2.7mmの圧延板とした。
更に、連続焼鈍機を用いて熱処理を500℃で行った後、冷間圧延で、厚さ1.0mmに仕上げ、JIS(日本工業規格) 1050材のアルミニウム基板を得た。
アルミニウム基板を、直径200mm(8インチ)のウエハ状に形成した後、以下に示す各処理を施した。
Hereinafter, Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 3 will be described.
(Example 1)
The metal-filled microstructure of Example 1 will be described.
[Metal-filled microstructure]
<Manufacturing of aluminum substrate>
Si: 0.06% by mass, Fe: 0.30% by mass, Cu: 0.005% by mass, Mn: 0.001% by mass, Mg: 0.001% by mass, Zn: 0.001% by mass, Ti: A molten metal containing 0.03% by mass, the balance of which is Al and an aluminum alloy of unavoidable impurities is prepared, and after the molten metal is treated and filtered, an ingot having a thickness of 500 mm and a width of 1200 mm is DC (Direct Chill). ) Made by the casting method.
Next, the surface was scraped to an average thickness of 10 mm by a surface mill, kept at 550 ° C. for about 5 hours, and when the temperature dropped to 400 ° C., the thickness was 2.7 mm using a hot rolling mill. It was made into a rolled plate.
Further, heat treatment was performed at 500 ° C. using a continuous annealing machine, and then cold rolling was performed to finish the thickness to 1.0 mm to obtain a JIS (Japanese Industrial Standards) 1050 aluminum substrate.
After forming the aluminum substrate into a wafer shape having a diameter of 200 mm (8 inches), each of the following treatments was performed.

<電解研磨処理>
上述のアルミニウム基板に対して、以下組成の電解研磨液を用いて、電圧25V、液温度65℃、液流速3.0m/分の条件で電解研磨処理を施した。
陰極はカーボン電極とし、電源は、GP0110−30R(株式会社高砂製作所社製)を用いた。また、電解液の流速は渦式フローモニターFLM22−10PCW(アズワン株式会社製)を用いて計測した。
(電解研磨液組成)
・85質量%リン酸(和光純薬社製試薬) 660mL
・純水 160mL
・硫酸 150mL
・エチレングリコール 30mL
<Electropolishing treatment>
The above-mentioned aluminum substrate was subjected to electrolytic polishing treatment under the conditions of a voltage of 25 V, a liquid temperature of 65 ° C., and a liquid flow velocity of 3.0 m / min using an electrolytic polishing liquid having the following composition.
The cathode was a carbon electrode, and the power supply was GP0110-30R (manufactured by Takasago Seisakusho Co., Ltd.). The flow velocity of the electrolytic solution was measured using a vortex flow monitor FLM22-10PCW (manufactured by AS ONE Corporation).
(Electropolishing liquid composition)
・ 85% by mass phosphoric acid (reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 660 mL
・ Pure water 160mL
・ Sulfuric acid 150mL
Ethylene glycol 30 mL

<陽極酸化処理工程>
次いで、電解研磨処理後のアルミニウム基板に、特開2007−204802号公報に記載の手順にしたがって自己規則化法による陽極酸化処理を施した。
電解研磨処理後のアルミニウム基板に、0.50mol/Lシュウ酸の電解液で、電圧40V、液温度16℃、液流速3.0m/分の条件で、5時間のプレ陽極酸化処理を施した。
その後、プレ陽極酸化処理後のアルミニウム基板を、0.2mol/L無水クロム酸、0.6mol/Lリン酸の混合水溶液(液温:50℃)に12時間浸漬させる脱膜処理を施した。
その後、0.50mol/Lシュウ酸の電解液で、電圧40V、液温度16℃、液流速3.0m/分の条件で、3時間45分の再陽極酸化処理を施し、膜厚30μmの陽極酸化膜を得た。
なお、プレ陽極酸化処理および再陽極酸化処理は、いずれも陰極はステンレス電極とし、電源はGP0110−30R(株式会社高砂製作所製)を用いた。また、冷却装置にはNeoCool BD36(ヤマト科学株式会社製)、かくはん加温装置にはペアスターラー PS−100(EYELA東京理化器械株式会社製)を用いた。更に、電解液の流速は渦式フローモニターFLM22−10PCW(アズワン株式会社製)を用いて計測した。
<Anodic oxidation process>
Next, the aluminum substrate after the electrolytic polishing treatment was subjected to an anodic oxidation treatment by a self-regularization method according to the procedure described in JP-A-2007-204802.
The aluminum substrate after the electrolytic polishing treatment was subjected to a pre-anodination treatment for 5 hours with an electrolytic solution of 0.50 mol / L oxalic acid under the conditions of a voltage of 40 V, a liquid temperature of 16 ° C., and a liquid flow velocity of 3.0 m / min. ..
Then, the pre-anodized aluminum substrate was subjected to a film removal treatment by immersing it in a mixed aqueous solution of 0.2 mol / L chromic anhydride and 0.6 mol / L phosphoric acid (liquid temperature: 50 ° C.) for 12 hours.
Then, the electrolytic solution of 0.50 mol / L oxalic acid was subjected to reanodination treatment for 3 hours and 45 minutes under the conditions of a voltage of 40 V, a liquid temperature of 16 ° C., and a liquid flow velocity of 3.0 m / min, and an anode having a film thickness of 30 μm An oxide film was obtained.
In both the pre-anode oxidation treatment and the re-anode oxidation treatment, the cathode was a stainless steel electrode, and the power supply was GP0110-30R (manufactured by Takasago Seisakusho Co., Ltd.). A NeoCool BD36 (manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) was used as the cooling device, and a pair stirrer PS-100 (manufactured by EYELA Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.) was used as the stirring and heating device. Further, the flow velocity of the electrolytic solution was measured using a vortex type flow monitor FLM22-10PCW (manufactured by AS ONE Corporation).

<バリア層除去工程>
次いで、上述の陽極酸化処理と同様の処理液および処理条件で、電圧を40Vから0Vまで連続的に電圧降下速度0.2V/secで降下させながら電解処理(電解除去処理)を施した。
その後、5質量%リン酸に30℃、30分間浸漬させるエッチング処理(エッチング除去処理)を施し、陽極酸化膜のマイクロポアの底部にあるバリア層を除去し、マイクロポアを介してアルミニウム基板を露出させた。
<Barrier layer removal process>
Then, under the same treatment liquid and treatment conditions as the above-mentioned anodic oxidation treatment, electrolytic treatment (electrolytic removal treatment) was performed while continuously lowering the voltage from 40 V to 0 V at a voltage drop rate of 0.2 V / sec.
After that, an etching treatment (etching removal treatment) is performed in which the aluminum substrate is immersed in 5% by mass phosphoric acid at 30 ° C. for 30 minutes to remove the barrier layer at the bottom of the micropores of the anodic oxide film, and the aluminum substrate is exposed through the micropores. I let you.

ここで、バリア層除去工程後の陽極酸化膜に存在する貫通孔であるマイクロポアの平均開口径は60nmであった。なお、平均開口径は、FE−SEM(Field emission - Scanning Electron Microscope)により表面写真(倍率5万倍)を撮影し、50点測定した平均値として算出した。平均開口径を下記表5では「孔径」と表記した。
また、バリア層除去工程後の陽極酸化膜の平均厚みは80μmであった。なお、平均厚みは、陽極酸化膜を厚さ方向に対してFIB(Focused Ion Beam)で切削加工し、その断面をFE−SEMにより表面写真(倍率5万倍)を撮影し、10点測定した平均値として算出した。
また、陽極酸化膜に存在するマイクロポアの密度は、約1億個/mm2であった。なお、マイクロポアの密度は、特開2008−270158号公報の<0168>および<0169>段落に記載された方法で測定し、算出した。
また、陽極酸化膜に存在するマイクロポアの規則化度は、92%であった。なお、規則化度は、FE−SEMにより表面写真(倍率20000倍)を撮影し、特開2008−270158号公報の<0024>〜<0027>段落に記載された方法で測定し、算出した。
Here, the average opening diameter of the micropores, which are through holes existing in the anodic oxide film after the barrier layer removing step, was 60 nm. The average opening diameter was calculated as an average value measured at 50 points by taking a surface photograph (magnification of 50,000 times) with an FE-SEM (Field emission-Scanning Electron Microscope). The average opening diameter is referred to as "hole diameter" in Table 5 below.
The average thickness of the anodic oxide film after the barrier layer removing step was 80 μm. The average thickness was measured at 10 points by cutting the anodized film with FIB (Focused Ion Beam) in the thickness direction and taking a surface photograph (magnification of 50,000 times) of the cross section with FE-SEM. Calculated as an average value.
The density of micropores present in the anodic oxide film was about 100 million / mm 2 . The density of micropores was measured and calculated by the method described in paragraphs <0168> and <0169> of JP-A-2008-270158.
The degree of regularization of the micropores present in the anodic oxide film was 92%. The degree of regularization was calculated by taking a surface photograph (magnification of 20000 times) with an FE-SEM and measuring by the method described in paragraphs <0024> to <0027> of JP-A-2008-270158.

<金属充填工程>
次いで、陽極酸化膜が形成されたアルミニウム基板に対して、アルミニウム基板を陰極にし、白金を正極にして電解めっきを1回実施した。
電解めっきに先立ち、陽極酸化膜が形成されたアルミニウム基板をめっき液中に電圧を印加しない状態で1分間浸漬した。
電解めっきに先立ち、陽極酸化膜が形成されたアルミニウム基板をめっき液中に電圧を印加しない状態で浸漬することが、上述のプレ浸漬である。実施例1は、プレ浸漬時間が1分間である。
電解めっきは、具体的には、以下に示す組成の銅めっき液を使用し、下記表4に示す「タイプ−0」の電流制御パターンで電流を印加することにより、マイクロポアの内部に銅を充填した。
ここで、電流の印加は、プログラマブル電源(松定プレシジョン株式会社製 PRK45-78(モデル名))の拡張機能を用い、下記表4に示す「タイプ−0」、「タイプ−1」、「タイプ−2」、「タイプ−3」、「タイプ−4」および「パルス」の電流制御パターンを作成し、いずれかのパターンを電流の印加に用いた。「タイプ−4」は、「タイプ−3」のステップ1とステップ2の間、ステップ2とステップ3の間に、それぞれ到達電流値を維持したまま5秒間保持した電流制御パターンとした。下記表4の維持時間は、到達電流値を維持した時間を示す。
なお、析出電位は、めっき液中でサイクリックボルタンメトリを行って確認した。
(銅めっき液組成および条件)
・硫酸銅 100g/L
・硫酸 10g/L
・塩酸 5g/L
・温度 25℃
<Metal filling process>
Next, electrolytic plating was performed once on the aluminum substrate on which the anodized film was formed, with the aluminum substrate as the cathode and platinum as the positive electrode.
Prior to electrolytic plating, an aluminum substrate on which an anodized film was formed was immersed in a plating solution for 1 minute without applying a voltage.
Prior to electrolytic plating, the above-mentioned pre-immersion is to immerse an aluminum substrate on which an anodized film is formed in a plating solution without applying a voltage. In Example 1, the pre-immersion time is 1 minute.
Specifically, for electrolytic plating, a copper plating solution having the composition shown below is used, and copper is formed inside the micropores by applying a current in the "type-0" current control pattern shown in Table 4 below. Filled.
Here, the current is applied by using the extended function of the programmable power supply (PRK45-78 (model name) manufactured by Matsusada Precision Co., Ltd.), and "Type-0", "Type-1", and "Type" shown in Table 4 below. Current control patterns of "-2", "Type-3", "Type-4" and "Pulse" were created and one of the patterns was used to apply the current. “Type-4” is a current control pattern in which the reached current value is maintained for 5 seconds between step 1 and step 2 of “type-3” and between step 2 and step 3, respectively. The maintenance time in Table 4 below indicates the time for maintaining the reached current value.
The precipitation potential was confirmed by cyclic voltammetry in the plating solution.
(Copper plating solution composition and conditions)
・ Copper sulfate 100g / L
・ Sulfuric acid 10g / L
・ Hydrochloric acid 5g / L
・ Temperature 25 ℃

<基板除去工程>
次いで、20質量%塩化水銀水溶液(昇汞)に20℃、3時間浸漬させることによりアルミニウム基板を溶解して除去することにより、金属充填微細構造体を作製した。
<Substrate removal process>
Next, a metal-filled microstructure was prepared by dissolving and removing the aluminum substrate by immersing it in a 20 mass% mercury chloride aqueous solution (rise) at 20 ° C. for 3 hours.

(実施例2)
実施例2は、実施例1に比して、陽極酸化膜を形成した後のバリア層除去工程と金属充填工程との間に温度400℃で1時間の加熱処理を施した。また、実施例2は、実施例1に比して、プレ浸漬時間が15分間である点、および電解めっきの正極にAu(金)の電極膜を用いた点が異なる。これら以外は、実施例2は実施例1と同じとした。
加熱処理後の電極膜の形成は、具体的には、0.7g/L塩化金酸水溶液を、一方の表面に塗布し、140℃で1分乾燥させ、更に500℃で1時間焼成することにより、金のめっき核を作製した後、無電解めっき液としてプレシャスファブACG2000基本液/還元液(日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース社製)を用いて、50℃で1時間浸漬処理し、表面との空隙のない電極膜を形成することにより行なった。
実施例2は、実施例1と同じくマイクロポアの平均開口径は60nmであり、かつマイクロポアの規則化度は92%であった。
(Example 2)
In Example 2, as compared with Example 1, heat treatment was performed at a temperature of 400 ° C. for 1 hour between the barrier layer removing step and the metal filling step after forming the anodic oxide film. Further, Example 2 is different from Example 1 in that the pre-immersion time is 15 minutes and that an Au (gold) electrode film is used for the positive electrode of the electrolytic plating. Other than these, Example 2 was the same as Example 1.
To form the electrode film after the heat treatment, specifically, a 0.7 g / L gold chloride aqueous solution is applied to one surface, dried at 140 ° C. for 1 minute, and further baked at 500 ° C. for 1 hour. After producing a gold plating nucleus, a precious fab ACG2000 basic solution / reduction solution (manufactured by Nippon Electroplating Engineers Co., Ltd.) was used as an electroless plating solution, and the surface was immersed for 1 hour at 50 ° C. This was done by forming an electrode film without voids.
In Example 2, the average opening diameter of the micropores was 60 nm as in Example 1, and the degree of regularization of the micropores was 92%.

(実施例3)
実施例3は、実施例1に比して、バリア層除去工程が異なる点以外は、実施例1と同じとした。
実施例3のバリア層除去工程は、陽極酸化膜を形成した後にアルミニウム基板に対して、水酸化ナトリウム水溶液(50g/l)に酸化亜鉛を2000ppmとなるように溶解したアルカリ水溶液を用いて、30℃で150秒間浸漬させるエッチング処理を施すことにより行なった。これにより、陽極酸化膜のマイクロポアの底部にあるバリア層を除去し、かつ露出したアルミニウム基板の表面に同時に亜鉛(金属M1)を析出させた。
(Example 3)
Example 3 was the same as that of Example 1 except that the barrier layer removing step was different from that of Example 1.
In the barrier layer removing step of Example 3, after forming the anodic oxide film, an alkaline aqueous solution in which zinc oxide was dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution (50 g / l) so as to be 2000 ppm was used for an aluminum substrate. It was carried out by performing an etching treatment in which the mixture was immersed at ° C. for 150 seconds. As a result, the barrier layer at the bottom of the micropores of the anodic oxide film was removed, and zinc (metal M1) was simultaneously deposited on the surface of the exposed aluminum substrate.

(実施例4)
実施例4は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が15分間である点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
(実施例5)
実施例5は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が30分間である点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
(実施例6)
実施例6は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が90分間である点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
(Example 4)
Example 4 was the same as Example 3 except that the pre-immersion time was 15 minutes as compared with Example 3.
(Example 5)
Example 5 was the same as Example 3 except that the pre-immersion time was 30 minutes as compared with Example 3.
(Example 6)
Example 6 was the same as Example 3 except that the pre-immersion time was 90 minutes as compared with Example 3.

(実施例7)
実施例7は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が15分間である点、および電流制御パターンが表4に示す「タイプ−1」である点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
(実施例8)
実施例8は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が15分間である点、および電流制御パターンが表4に示す「タイプ−2」である点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
(実施例9)
実施例9は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が15分間である点、および電流制御パターンが表4に示す「タイプ−3」である点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
(Example 7)
Example 7 is the same as Example 3 except that the pre-immersion time is 15 minutes and the current control pattern is "Type-1" shown in Table 4 as compared with Example 3. And said.
(Example 8)
Example 8 is the same as Example 3 except that the pre-immersion time is 15 minutes and the current control pattern is “Type-2” shown in Table 4 as compared with Example 3. And said.
(Example 9)
Example 9 is the same as Example 3 except that the pre-immersion time is 15 minutes and the current control pattern is "Type-3" shown in Table 4 as compared with Example 3. And said.

(実施例10)
実施例10は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が30分間である点、および電解めっきを3回実施した点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
なお、各電解めっきの間に図22に示すように電流を印加しない期間として、インターバルを10分設けた。
(実施例11)
実施例11は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が200分間である点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
(Example 10)
Example 10 was the same as Example 3 except that the pre-immersion time was 30 minutes and the electrolytic plating was performed three times as compared with Example 3.
As shown in FIG. 22, an interval of 10 minutes was provided between each electroplating as a period in which no current was applied.
(Example 11)
Example 11 was the same as Example 3 except that the pre-immersion time was 200 minutes as compared with Example 3.

(実施例12)
実施例12は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が30分間である点、およびめっき液に超音波振動を付与した点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
実施例12では、電解中にめっき液に投げ込み型の超音波発生デバイスを投入して周波数28KHzの超音波をめっき液に付与した。なお、超音波発生デバイスに本田電子株式会社製発信機(WD−600−28T(型式))に本田電子株式会社製投げ込み式振動子ユニット(WS−600−28N(型式))を組合せたものを用いた。
(実施例13)
実施例13は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が30分間である点、およびめっき液に界面活性剤を添加した点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
実施例13では、界面活性剤にラウリル硫酸ナトリウムを用い、めっき液の界面活性剤濃度を0.2質量ppmとした。
(実施例14)
実施例14は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が15分間である点、および電流制御パターンが表4に示す「タイプ−4」である点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
(Example 12)
Example 12 was the same as that of Example 3 except that the pre-immersion time was 30 minutes and that the plating solution was subjected to ultrasonic vibration as compared with Example 3.
In Example 12, a throw-in type ultrasonic wave generating device was thrown into the plating solution during electrolysis to apply ultrasonic waves having a frequency of 28 KHz to the plating solution. A combination of a transmitter manufactured by Honda Electronics Co., Ltd. (WD-600-28T (model)) and a throw-in oscillator unit manufactured by Honda Electronics Co., Ltd. (WS-600-28N (model)) is used as an ultrasonic wave generating device. Using.
(Example 13)
Example 13 was the same as Example 3 except that the pre-immersion time was 30 minutes and the addition of the surfactant to the plating solution was different from that of Example 3.
In Example 13, sodium lauryl sulfate was used as the surfactant, and the surfactant concentration of the plating solution was 0.2 mass ppm.
(Example 14)
Example 14 is the same as Example 3 except that the pre-immersion time is 15 minutes and the current control pattern is "Type-4" shown in Table 4 as compared with Example 3. And said.

(比較例1)
比較例1は、実施例1に比して、プレ浸漬時間が0分間である点、すなわち、電解めっきに先立ち、陽極酸化膜が形成されたアルミニウム基板をめっき液につけた後可及的速やか(5秒以内)に電解めっきを開始した点が異なる以外は、実施例1と同じとした。
(比較例2)
比較例2は、実施例3に比して、プレ浸漬時間が0分間である点、すなわち、電解めっきに先立ち、陽極酸化膜が形成されたアルミニウム基板をめっき液につけた後可及的速やか(5秒以内)に電解めっきを開始した点が異なる以外は、実施例3と同じとした。
(比較例3)
比較例3は、実施例1に比して、電流制御パターンが表4に示す「パルス」(図84参照)である点が異なる以外は、実施例1と同じとした。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the pre-immersion time was 0 minutes as compared with Example 1, that is, prior to electrolytic plating, the aluminum substrate on which the anodized film was formed was soaked in the plating solution as soon as possible ( It was the same as in Example 1 except that the electrolytic plating was started within 5 seconds).
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the pre-immersion time was 0 minutes as compared with Example 3, that is, prior to electrolytic plating, the aluminum substrate on which the anodized film was formed was soaked in the plating solution as soon as possible ( It was the same as in Example 3 except that the electrolytic plating was started within 5 seconds).
(Comparative Example 3)
Comparative Example 3 was the same as that of Example 1 except that the current control pattern was a “pulse” (see FIG. 84) shown in Table 4 as compared with Example 1.

Figure 0006890668
Figure 0006890668

Figure 0006890668
Figure 0006890668

表1に示すように、実施例1〜実施例14は、比較例1〜比較例3に比して、欠陥数が少なく、ボイドも少なく、かつめっき後の膜状態も良好であった。
比較例1および比較例2は、プレ浸漬を実施していないため、カチオンの供給が不十分となり、欠陥数が多く、かつボイドも多かった。
比較例3は、電流制御パターンがパルスであるため、カチオンの供給が不十分となり、欠陥数が多く、かつボイドも多かった。
また、実施例5と実施例12とから、めっき中にめっき液に超音波を付与することによりボイドが更に少なくなった。
実施例5と実施例13とから、めっき液に界面活性剤を添加することにより、めっき後の膜状態が更に良好となった。
実施例4と実施例7と実施例8と実施例9と実施例14とから、電流制御パターンにより、ボイドの発生状態が異なり、タイプ−0およびタイプ−1よりもタイプ−2、タイプ−3およびタイプ−4の方がボイドを更に少なかった。電流制御パターンにおいてステップ2の時間が長い方がボイドを更に少なかった。
As shown in Table 1, in Examples 1 to 14, the number of defects was small, the number of voids was small, and the film condition after plating was good as compared with Comparative Examples 1 to 3.
In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, since the pre-immersion was not performed, the supply of cations was insufficient, the number of defects was large, and the number of voids was large.
In Comparative Example 3, since the current control pattern was a pulse, the supply of cations was insufficient, the number of defects was large, and the number of voids was large.
Further, from Examples 5 and 12, the voids were further reduced by applying ultrasonic waves to the plating solution during plating.
From Examples 5 and 13, the film condition after plating was further improved by adding the surfactant to the plating solution.
From Example 4, Example 7, Example 8, Example 9, and Example 14, the void generation state differs depending on the current control pattern, and the void generation state is different from Type-0 and Type-1, Type-2 and Type-3. And type-4 had even less voids. In the current control pattern, the longer the time of step 2, the smaller the voids.

10 アルミニウム基板
10a 表面
11 電解時間
12 電解時間
12 絶縁性基材
12 貫通孔
13 電解時間
13 バリア層
14 絶縁性基材
14 陽極酸化膜
14 貫通孔
15 金属
15a 金属層
15b 金属
16 導通路
17 構造体
19 樹脂層
20 金属充填微細構造体
21 巻き芯
22 異方導電性部材
23 インターポーザー
27 穴
30 電解めっき装置
32 めっき槽
34 対向電極
36 電源部
38 制御部
39 振動部
40 絶縁性基材
40a 表面
40b 裏面
16a、16b 突出部分
44 樹脂層
46 支持体
47 剥離層
48 支持層
49 剥離剤
50 異方導電材
60 積層デバイス
62 半導体素子
64 積層デバイス
64 半導体素子
64a、66a、80a 表面
64b、82b 裏面
66、72、86、87 半導体素子
74 センサチップ
76 レンズ
80 第1の半導体ウエハ
81 光導波路
82 第2の半導体ウエハ
83、84、85、89、89a 積層デバイス
88 電極
90 第1の積層基体
91 半導体素子
92 半導体ウエハ
92a、102a、108a 表面
94 3次元接合構造体
95 発光素子
96 受光素子
100 第2の積層基体
102 第2の基体
104 剥離機能層
105 親疎水性膜
106 第3の複合積層体
108 第3の基体
109 親疎水性膜
110 再配線層
112 ウエハ
120 有機基板
AQ めっき液
Ds 積層方向
Dt 厚み方向
Im 最大値
Ld 出射光
Lo 光
S10 ステップ
S12 ステップ
S14 ステップ
T めっき処理時間
Z 厚み方向
h 厚み
x 方向

10 Aluminum substrate 10a Surface 11 Electrolysis time 12 Electrolysis time 12 Insulation base material 12 Through hole 13 Electrolysis time 13 Barrier layer 14 Insulation base material 14 Anodized film 14 Through hole 15 Metal 15a Metal layer 15b Metal 16 Conduction path 17 Structure 19 Resin layer 20 Metal-filled microstructure 21 Winding core 22 Idiosyncratic conductive member 23 Interposer 27 Hole 30 Electrolytic plating device 32 Plating tank 34 Counter electrode 36 Power supply unit 38 Control unit 39 Vibration unit 40 Insulation base material 40a Surface 40b Back surface 16a, 16b Protruding part 44 Resin layer 46 Support 47 Release layer 48 Support layer 49 Release agent 50 Heterogeneous conductive material 60 Laminated device 62 Semiconductor element 64 Laminated device 64 Semiconductor element 64a, 66a, 80a Front surface 64b, 82b Back surface 66, 72, 86, 87 Semiconductor element 74 Sensor chip 76 Lens 80 First semiconductor wafer 81 Optical waveguide 82 Second semiconductor wafer 83, 84, 85, 89, 89a Laminated device 88 Electrode 90 First laminated substrate 91 Semiconductor element 92 Semiconductor wafers 92a, 102a, 108a Surface 94 Three-dimensional bonded structure 95 Light emitting element 96 Light receiving element 100 Second laminated base 102 Second base 104 Peeling functional layer 105 Hydrophobic film 106 Third composite laminated body 108 Third Base 109 Hydrophobic film 110 Rewiring layer 112 Wafer 120 Organic substrate AQ Plating liquid Ds Lamination direction Dt Thickness direction Im Maximum value Ld Emission light Lo light S10 step S12 step S14 Step T Plating processing time Z Thickness direction h Thickness x direction

Claims (10)

厚み方向に貫通した複数の貫通孔を有する絶縁性基材の複数の前記貫通孔に金属が充填された金属充填微細構造体の製造方法であって、
複数の前記貫通孔に前記金属を充填する金属充填工程を有し、
前記金属充填工程は、前記絶縁性基材を、金属イオンを含むめっき液中に、電圧を印加しない状態で5秒を超える時間浸漬し、その後、連続的または多段的に電流値を高くすることで電解めっきにより複数の前記貫通孔に前記金属を充填する工程であり、
前記金属充填工程において、前記絶縁性基材、および前記めっき液の少なくとも一方に超音波振動を与える、金属充填微細構造体の製造方法。
A method for manufacturing a metal-filled microstructure in which a metal is filled in a plurality of the through holes of an insulating base material having a plurality of through holes penetrating in the thickness direction.
It has a metal filling step of filling a plurality of the through holes with the metal.
In the metal filling step, the insulating base material is immersed in a plating solution containing metal ions for a time of more than 5 seconds without applying a voltage, and then the current value is continuously or multi-staged. This is a step of filling a plurality of the through holes with the metal by electroplating.
A method for producing a metal-filled microstructure in which ultrasonic vibration is applied to at least one of the insulating base material and the plating solution in the metal filling step.
前記金属充填工程において、前記絶縁性基材を前記めっき液中に、前記電圧を印加しない状態で浸漬する浸漬時間は、1分以上150分以下である請求項1に記載の金属充填微細構造体の製造方法。 The metal-filled microstructure according to claim 1, wherein in the metal filling step, the immersion time of immersing the insulating base material in the plating solution without applying the voltage is 1 minute or more and 150 minutes or less. Manufacturing method. 前記電圧を印加しない状態で浸漬する浸漬終了から前記電解めっきが終了する迄の時間を示すめっき処理時間をTとし、前記電解めっきにおいて印加する電流の最大値をImとするとき、前記電流は、0.1T未満の間では電流値を0.05Im未満とし、その後、前記電流値を最大値Imまで0.1T未満の間で増加させる請求項1または2に記載の金属充填微細構造体の製造方法。 When the plating processing time indicating the time from the end of immersion to the end of the electrolytic plating in a state where the voltage is not applied is T, and the maximum value of the current applied in the electrolytic plating is Im, the current is The production of the metal-filled microstructure according to claim 1 or 2 , wherein the current value is set to less than 0.05 Im during less than 0.1 T, and then the current value is increased up to the maximum value Im within less than 0.1 T. Method. 前記電解めっきは、繰り返し実施される請求項1〜のいずれか1項に記載の金属充填微細構造体の製造方法。 The method for producing a metal-filled microstructure according to any one of claims 1 to 3 , wherein the electrolytic plating is repeatedly performed. 前記電解めっきは、前記電解めっき間に前記電流を印加しない期間を設けて繰り返し実施される請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属充填微細構造体の製造方法。 The method for producing a metal-filled microstructure according to any one of claims 1 to 3, wherein the electroplating is repeatedly carried out with a period during which the current is not applied between the electroplating. 前記絶縁性基材は、アルミニウムの陽極酸化膜である請求項1〜のいずれか1項に記載の金属充填微細構造体の製造方法。 The method for producing a metal-filled microstructure according to any one of claims 1 to 5 , wherein the insulating base material is an anodic oxide film of aluminum. 前記めっき液は、界面活性剤を含む請求項1〜のいずれか1項に記載の金属充填微細構造体の製造方法。 The method for producing a metal-filled microstructure according to any one of claims 1 to 6 , wherein the plating solution contains a surfactant. 前記めっき液の固形分の主成分が硫酸銅である請求項1〜のいずれか1項に記載の金属充填微細構造体の製造方法。 The method for producing a metal-filled microstructure according to any one of claims 1 to 7 , wherein the main component of the solid content of the plating solution is copper sulfate. 前記貫通孔は、直径が5nm超10μm以下である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の金属充填微細構造体の製造方法。 The method for producing a metal-filled microstructure according to any one of claims 1 to 8, wherein the through hole has a diameter of more than 5 nm and 10 μm or less. 請求項1〜のいずれか1項に記載の金属充填微細構造体の製造方法に用いられる絶縁性基材。 An insulating base material used in the method for producing a metal-filled microstructure according to any one of claims 1 to 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115003864B (en) * 2020-01-31 2024-08-16 富士胶片株式会社 Method for manufacturing metal-filled microstructure

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58177488A (en) * 1982-04-09 1983-10-18 Fujitsu Ltd Electroplating method
US6946065B1 (en) * 1998-10-26 2005-09-20 Novellus Systems, Inc. Process for electroplating metal into microscopic recessed features
JP2006328476A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Tdk Corp Plating method
JP5246103B2 (en) * 2008-10-16 2013-07-24 大日本印刷株式会社 Method for manufacturing through electrode substrate
KR101156840B1 (en) * 2010-07-01 2012-06-18 삼성전기주식회사 Printed circuit board and the method of manufacturing thereof
JP5840894B2 (en) * 2011-08-19 2016-01-06 株式会社荏原製作所 Substrate processing apparatus and substrate processing method
US9076790B1 (en) * 2014-01-09 2015-07-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Air gap forming techniques based on anodic alumina for interconnect structures

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