WO2001051580A1 - Feuille adhesive poreuse, plaquette a semi-conducteurs munie de la feuille adhesive poreuse, et procede de fabrication associe - Google Patents

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WO2001051580A1
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adhesive sheet
porous adhesive
wire
organic film
semiconductor wafer
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PCT/JP2000/005553
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Miho Yamaguchi
Yuji Hotta
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Nitto Denko Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a porous adhesive sheet, particularly a porous adhesive sheet that can be suitably used as an adhesive material in semiconductor mounting, and a suitable production method thereof.
  • the present invention also relates to a semiconductor wafer provided with a porous adhesive sheet using the above porous adhesive sheet, and a suitable method for producing the same.
  • bare chip mounting in which a semiconductor device with bumps is bonded to a substrate and then the space between the two is impregnated with an underfill agent or the like. Is underway.
  • the electrode portion on the semiconductor element is formed in a convex shape by using, for example, a solder paste (bump is formed), and the bump is metal-bonded to a circuit portion of the substrate, and the semiconductor element is connected to the semiconductor element. Fill the space between the board and the substrate (the part other than the bump) with an underfill agent to form a bump joint.
  • a semiconductor element mounted by such a method is liable to cause stress due to a difference in expansion coefficient between the substrate and the semiconductor element, and is likely to cause a defect in a bump junction.
  • the above-described bonding is performed with a distance between the semiconductor element and the substrate, stress due to a difference in expansion coefficient between the semiconductor element and the substrate can be reduced, but the distance between the semiconductor element and the substrate is increased. Therefore, the diameter of the bumps must be increased accordingly, which makes it difficult to make a fine pitch connection.
  • the underfill agent uses a liquid resin for bonding, it is necessary to control the fluidity of the bonding material. Therefore, development of a bonding material capable of simpler bonding is desired instead.
  • the present inventors have applied a porous adhesive sheet, such as a filter, which is generally used for bonding for imparting air permeability to a semiconductor wafer, and then applied the porous adhesive sheet to the semiconductor wafer.
  • a part of the through-hole is filled with a solder paste to electrically connect the semiconductor element to one side of the porous adhesive sheet and to one side of a porous adhesive sheet connected to the circuit side of the substrate.
  • the shape of each through hole is It is preferable that the material has regularity and the through-hole is not easily blocked in the bonded state.
  • each through hole has a different shape. Are not formed to have regularity. Therefore, when the organic film itself has an adhesive property that can be adhered by heating and / or pressurizing, an opening is likely to be closed at the time of adhesion depending on a through-hole, and a porous adhesive sheet is formed before and after adhesion. The aperture will be greatly reduced. In such a manufacturing method, it is difficult to form a through-hole so that the porous adhesive sheet has an opening degree that can achieve the purpose.
  • each through-hole is formed so that its shape has regularity, but each has the following problems. You.
  • each through-hole is formed in a substantially trapezoidal shape, whereby the opening degree by forming a through-hole on one side of one side and one side of the other side (porous bonding sheet).
  • Porous adhesive sheets are manufactured in which the ratio of the area of the opening of the through-hole to the entire surface is greatly different.
  • the ratio of the minimum area S min to the maximum area S max of each radial cross section from one opening of the through hole to the other opening S min / S max (%) is 40% to 80%, and the area that can be bonded on one side of the side with a large opening is smaller than that on the side with a small opening. Therefore, in some cases, there is a problem that the adhesive sheet cannot maintain an adhesive force enough to adhere to the adherend on one surface on the side with the larger opening degree.
  • each through hole is formed in a substantially trapezoidal shape.
  • the ratio of the minimum area S min to the maximum area S max of each radial cross section from one opening of the through hole to the other opening S min ZS max (% ) Is 40% to 80%, and a porous adhesive sheet is produced in which the opening degree on one side of one side is greatly different from that on the other side. Absent.
  • the present invention is intended to solve the above problems, and has the following objects.
  • (1) The present invention proposes a porous adhesive sheet that can be suitably used in the field of electronic materials.
  • An object of the present invention is to provide a semiconductor wafer with a porous adhesive sheet suitable for bare chip mounting, and a suitable manufacturing method thereof.
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by adopting a special structure and Z or a unique manufacturing method, a porous adhesive sheet with the above-mentioned problems solved has been obtained. Furthermore, the present inventors have found that this porous adhesive sheet is very preferable as an adhesive material for bare chip mounting, and that the productivity can be further improved by manufacturing a semiconductor wafer with a porous adhesive sheet. Was completed. That is, the present invention is as follows.
  • An adhesive sheet having a plurality of through holes that run substantially parallel to each other in the thickness direction of the organic film, and each through hole has a radial cross section from one opening to the other opening.
  • a porous adhesive sheet having a substantially congruent shape.
  • the organic film has an easy-adhesion material layer having a plurality of through-holes communicating with all or a part of each through-hole of the organic film in the thickness direction on at least one surface of the organic film.
  • the material layer is made of a thermoplastic resin or a thermosetting polymer having a softening temperature of 10 ° C. to 30 ° C. lower than the softening temperature of the organic film, and is formed of the organic film in an adhesive state.
  • the organic film has an easy-adhesion material layer having a plurality of communication holes communicating with all or a part of each through-hole of the organic film in the thickness direction on at least one surface of the organic film.
  • the material layer is made of a thermosetting oligomer having a melting start temperature at least 10 ° C lower than the softening temperature of the organic film, and has such a thickness that the through-holes of the organic film cannot be closed in the bonded state.
  • a wire-containing film forming step of forming an adhesive organic film through which a plurality of wires penetrate substantially parallel to each other and substantially along the thickness direction thereof, and a wire removing step of removing the wire in the organic film A method for producing a porous adhesive sheet, comprising:
  • thermoplastic resin or thermosetting polymer having a softening temperature of 10 ° C to 30 ° C lower than the softening temperature of the organic film, and easily bonds to fill a step between the projecting portion of the wire and the film surface.
  • a wire projecting step of projecting at least one wire end of the wire-containing film from the film surface The step of forming an easily adhesive material layer comprising a thermosetting oligomer having a melting start temperature of 10 ° C. or more lower than the softening temperature of the organic film, and filling a step between the projecting portion of the wire and the film surface,
  • FIG. 1 is a simplified cross-sectional view showing a preferred example of the porous adhesive sheet 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a simplified cross-sectional view showing a preferred example of the porous adhesive sheet 11 of the present invention.
  • FIG. 3 is a simplified cross-sectional view showing a preferred example of the porous adhesive sheet 21 of the present invention.
  • FIG. 4 is a simplified sectional view showing a semiconductor wafer 31 with a porous adhesive sheet according to a preferred example of the present invention.
  • FIG. 5 is a simplified cross-sectional view showing a semiconductor wafer 41 with a porous adhesive sheet according to a preferred example of the present invention.
  • FIG. 6 is a simplified cross-sectional view showing a preferred example of a semiconductor wafer 51 with a porous adhesive sheet according to the present invention.
  • FIG. 1 is a simplified cross-sectional view showing a preferred example of a porous adhesive sheet 1 of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken on a virtual plane parallel to the thickness direction A of the porous adhesive sheet 1 and passing through the through-hole 2.
  • the porous adhesive sheet 1 shown in FIG. 1 is an adhesive organic film 3 having a plurality of through holes 2.
  • the through-hole 2 is a through-hole running substantially parallel to the thickness direction A of the organic film 3, penetrates the organic film 3 substantially along the thickness direction A, and has one side A in the thickness direction of the porous adhesive sheet 1.
  • One side 1a on one side and one side 1b on the other side A2 in the thickness direction have openings 2a and 2b, respectively.
  • the thickness direction of each of the porous adhesive sheet 1 and the organic film 3 is the same direction A.
  • Each central axis B of the through hole 2 may be linear or curved, but is preferably linear.
  • Each of the through holes 2 has a generally congruent radial cross section from one opening 2a to the other opening 2b.
  • the “radial cross section” in this specification refers to a cross section on an imaginary plane C perpendicular to the center axis B of each through hole 2.
  • the “substantially the same shape” means that the shapes are substantially the same, in other words, from the one opening 2 a of each through hole 2 to the other opening 2 b in the present invention. It means that the shape and area of each radial section are the same, including manufacturing errors.
  • the above manufacturing error is, specifically, the ratio of the minimum area S min to the maximum area S max of each radial cross section S min / S max (%), preferably 85% to 10%. 0%, and more preferably 90% to 100%.
  • the through hole 2 in the present invention does not include a shape in which the respective radial cross sections are substantially congruent but not substantially the same, that is, a twisted shape.
  • the shape of the radial cross section of the through-hole 2 is not particularly limited.
  • a rectangular shape or other shape is appropriately selected according to the use of the porous adhesive sheet of the present invention, but is preferably a circular shape, and more preferably a perfect circular shape.
  • the cross-sectional shapes of the through holes 2 in the virtual plane C perpendicular to the respective center axes B may be substantially congruent or different from each other, but are more preferably congruent with each other. It is realized as a form.
  • FIG. 1 shows a case where each of the through-holes 2 has a substantially concentric cross-sectional shape.
  • the plurality of through holes 2 are substantially parallel to each other, and are formed so as to penetrate the organic film 3 substantially along the thickness direction A thereof.
  • the through holes 2 need not be parallel to the thickness direction A of the organic film 3 as long as they are substantially parallel to each other, but are preferably parallel to the thickness direction A and parallel to each other.
  • the diameter of the through-hole 2 is preferably 18 ⁇ ! ⁇ 150 / zm, more preferably 30 / im ⁇ : 100 / im.
  • each through-hole 2 has the same cross-sectional area as the above-mentioned perfect circular shape.
  • the porous adhesive sheet 1 has the plurality of through-holes 2 as described above to such an extent that it can maintain adhesiveness that does not hinder practical use. That is, the through-hole 2 is formed at an opening degree of the porous adhesive sheet 1 at room temperature (23 ° C.), in other words, on one side of the porous adhesive sheet 1, for example, on one side A 1 side in the thickness direction.
  • the ratio of the total opening area S2 of each through-hole 2 to the area S1 including the opening 2a of each through-hole 2 on one side 1a is preferably 30% to 80%, more preferably It is chosen to be between 40% and 70%.
  • the porous adhesive sheet 1 is different from the conventional porous adhesive sheet in which through-holes are formed by laser processing or photo processing. And the degree of opening of the one surface 1b on the other side A2 side in the thickness direction does not greatly differ from each other, and has a degree of adhesion that does not hinder practical use.
  • the porous adhesive sheet of the present invention has a single-layer structure or a laminated structure. May be revealed.
  • the adhesive sheet 1 is realized by a single-layer organic film 3 as shown in FIG. 1, it is necessary that the single-layer body itself has adhesiveness.
  • the organic film itself may not necessarily have an adhesive property.
  • the thickness D1 of the porous adhesive sheet 1 is preferably 30 ⁇ to 500 ⁇ m, more preferably 50 / m to 300 // m.
  • the organic film 3 has an adhesive property such that the organic film 3 can be adhered at least by heating, more preferably by heating and pressing.
  • the material of the organic film 3 having such an adhesive property is not particularly limited as long as it is a resin having an adhesive property at least by heating, and examples thereof include a thermoplastic resin and an unreacted thermosetting resin composition.
  • Known adhesive materials can be used.
  • the softening temperature of a thermoplastic resin or a thermosetting polymer in a state where each of the resins is formed into a film is preferably 100 ° C. to 250 ° C. More preferably, a temperature of 150 ° C to 200 ° C is selected.
  • a material having a softening temperature of less than 100 ° C. it is not preferable to use a material having a softening temperature of less than 100 ° C., because the bonding reliability of the bonding sheet is reduced.
  • Use of a material having a softening temperature of more than 250 ° C. is not preferable because, for example, the material including the peripheral materials used, such as an aluminum electrode on a semiconductor element, deteriorates and the bonding workability deteriorates.
  • the term “softening temperature” as used herein refers to the inflection point temperature measured by elevating the temperature in a tensile mode of TMA (thermomechanical analysis) at 10 tmin.
  • the organic film 3 used in the present invention is preferably in the temperature range of 105 ° C. to 220 ° C.
  • the adhesive be able to be adhered by applying pressure substantially along the line.
  • a porous adhesive sheet having a through hole formed in an organic film as described above is bonded at a temperature 5 ° C to 10 ° C higher than the softening temperature of the organic film.
  • the through-hole can be bonded to the adherend in a state where the shape change of the through-hole is suppressed and the preferable adhesiveness is maintained.
  • the material for the organic film 3 include thermoplastic resins such as polyamide resin (softening temperature: 160 ° C), polyimide resin (softening temperature: 190 ° C), and the like.
  • thermosetting polymer Saturated polyester resin (softening temperature: 170 ° C).
  • a polycarboimide resin is preferable. These resins are appropriately selected according to the purpose, and may be used alone or in combination of two or more.
  • the thermosetting resin used for the organic film 3 is a thermosetting polymer which has a self-supporting property and can measure a softening temperature at the time of film formation.
  • the thermosetting polymer referred to here is a so-called B-stage solid which is obtained by polymerizing or condensing an unreacted thermosetting resin composition as a monomer to form a crosslinkable polymer.
  • the openings 2a and 2b of the through holes 2 are maintained even when the adhesive sheet is bonded to the adherend.
  • the openings 2a and 2b preferably have a reduction ratio of 0% to 20%, more preferably 0%, from the degree of opening at room temperature to the degree of opening after bonding. Maintained to be between% and 10%.
  • the porous adhesive sheet 1 has a regular shape in each through hole 2 and the openings 2a and 2b are maintained by bonding, so that the opening degree before and after bonding is maintained. Does not change significantly, and a sufficient through-hole space can be maintained.
  • the porous adhesive sheet of the present invention preferably further includes an organic material layer that forms the periphery of each of the through holes.
  • FIG. 2 is a simplified cross-sectional view of a preferred example of the porous adhesive sheet 11 taken along a virtual plane parallel to the thickness direction A and passing through the through-hole 12 and the organic material layer 14.
  • the porous adhesive sheet 11 shown in FIG. 2 includes the through holes 12 and the organic film 13 which are the same as the through holes 2 and the organic film 3 of the porous adhesive sheet 1 shown in FIG.
  • an organic material layer 14 forming the periphery of each through hole 12 is further provided.
  • the organic material layer 14 has a self-supporting property and has a lower softening temperature than the thermoplastic resin or thermosetting polymer forming the organic film 13. It is realized by an organic material which is at least 10 ° C or higher, preferably 30 ° C or higher. Such an organic material preferably has a softening temperature of 160 ° C. or higher, more preferably 170 ° C. or higher. Specifically, for example, polyamide imide resin (softening temperature: 170 ° C.), saturated polyester resin, and the like can be mentioned, and the above conditions are combined with the material forming the organic film 13. What is achieved may be selected as appropriate. When an unreacted thermosetting resin composition is used as the organic material for forming the organic material layer 14, when the organic material layer 14 is formed, the thermosetting resin preferably has a three-dimensional structure.
  • each through-hole 12 when the cross-sectional shape of each through-hole 12 is a substantially concentric circular shape, the organic material layer 14 is preferably formed in a cylindrical shape concentric with the through-hole 12. Is done.
  • the organic material layer 1 4 of thickness D 2 at this time in other words the straight line distance between the outer and the inner periphery of the virtual straight line extending in the radial direction, preferably preferably 1 / ⁇ ⁇ 1 0 ⁇ ⁇ ⁇ , yo Ri Is from 2 jum to 8 / zm.
  • the porous adhesive sheet 11 has the above-described effects of the porous adhesive sheet 1 shown in FIG. It is possible to further reduce the decrease in the degree of opening. Further, it is possible to provide a high-quality porous adhesive sheet 11 in which the entire through hole is less deformed and the through hole can be used more functionally.
  • the porous adhesive sheet of the present invention preferably further has an easily adhesive material layer on at least one surface of the organic film.
  • the easily adhesive material layer communicates with all or a part of each through hole of the organic film in the thickness direction. It has each communication hole.
  • FIG. 3 is a simplified cross-sectional view of a preferred example of the porous adhesive sheet 21 taken along a virtual plane parallel to the thickness direction A and passing through the through-hole 22 and the easily adhesive material layer 25 a. It is.
  • the porous adhesive sheet 21 shown in FIG. 3 has the same through holes 12, organic film 13 and organic material layer 14 of the porous adhesive sheet 11 shown in FIG. 2, respectively.
  • the porous adhesive sheet 21 of FIG. 3 is realized by a laminate of the organic film 23 and the easily adhesive material layer 25a.
  • the porous adhesive sheet 21 is formed by a through hole 71 of the organic film 23 and a communication hole 72 communicating with the through hole 71 in the thickness direction A in the easily adhesive material layer 25a. Having a through hole 22.
  • the communication hole 72 has a substantially congruent section in the radial direction with the through hole 71, and is formed so as to be continuously connected with the same axial direction.
  • the porous adhesive sheet 21 of FIG. 3 has a substantially congruent radial cross section from its one opening to the other opening, as in the above-described embodiments.
  • the easily adhesive material layer 25a is realized by a thermoplastic resin, a thermosetting polymer, or a thermosetting oligomer.
  • a material having a softening temperature of 10 ° C to 30 ° C lower than the softening temperature of the organic film 23 is used. Can be.
  • thermosetting oligomer When the easily adhesive material layer 25a is realized by a thermosetting oligomer, a material having a melting start temperature lower than the softening temperature of the organic film 23 by 10 ° C. or more is used.
  • unreacted thermosetting resin means a so-called A-stage liquid state
  • thermosetting oligomer means a so-called B-stage resin.
  • a semi-solid material whose melting start temperature can be measured and whose softening temperature cannot be measured.
  • the thermosetting polymer is a so-called B-stage that measures the softening temperature. Possible solid Shall be referred to.
  • thermosetting resin refers to a so-called C-staged cured product having a three-dimensional structure obtained by thermosetting a thermosetting resin.
  • thermosetting resin simply includes the “unreacted thermosetting resin”, “thermosetting oligomer” and “thermosetting polymer”. It shall be.
  • the “melting onset temperature” refers to a peak obtained corresponding to the melting in a differential calorie curve obtained by melting the above-mentioned easily adhesive material using a DSC (differential scanning calorimeter). It means the temperature at the point where the tangent to the point crosses the baseline.
  • thermosetting resin When the thermosetting resin is applied, a liquid unreacted thermosetting resin composition containing a main agent and a curing agent is generally used. After the composition is applied, the reaction is promoted while appropriately controlling the composition by heating or the like, whereby a thermosetting oligomer capable of measuring the melting start temperature can be obtained.
  • the thermosetting oligomer has a softening temperature below room temperature, and the softening temperature cannot be determined. Therefore, in this specification, for the thermosetting oligomer, the ⁇ melting start temperature '' is set as described above as equivalent to the ⁇ softening temperature '' in the case of thermosetting polymers and thermoplastic resins. I do.
  • the melting start temperature of the thermosetting polymer and the thermoplastic resin whose softening temperature can be determined can be also determined as described above.
  • the present invention also provides a porous adhesive sheet provided with the easy-adhesion material layer, which is realized by an easy-adhesion material having a softening temperature and a melting start temperature lower by 10 to 30 ° C than the softening temperature of the organic film. included.
  • thermosetting polymer or a thermoplastic resin When a thermosetting polymer or a thermoplastic resin is used as an easy-adhesion material for realizing such an easy-adhesion material layer, its softening temperature is preferably 120 to 240, and The temperature is more preferably from 150 ° C to 200 ° C, and particularly preferably from 160 ° C to 190 ° C.
  • thermosetting polymer or the thermoplastic resin exhibiting such a softening temperature include a saturated polyester resin (softening temperature: 170 ° C) and a polyamide resin (softening temperature: 160 ° C.), and polycarboimide resin.
  • the melting start temperature is 170 ° C. or lower, more preferably 150 ° C.
  • thermosetting oligomer exhibiting such a melting initiation temperature
  • examples of the thermosetting oligomer exhibiting such a melting initiation temperature include those obtained by appropriately heating an unreacted liquid epoxy resin composition to obtain a semi-solid state.
  • Such an easily adhesive material is not particularly limited as long as it satisfies the above conditions, and a material that achieves the above conditions in combination with a material forming the organic film 23 may be appropriately selected. Among them, it is preferable to use the above-mentioned thermosetting oligomer of the epoxy resin.
  • the easily adhesive material is formed using any of a thermoplastic resin, a thermosetting polymer and a thermosetting oligomer
  • it is generally liquid at the time of forming the layer.
  • the easy-adhesion material layer is too thick, the easy-adhesion material may ooze out and block the openings of the through holes 22. Therefore, the easy-adhesion material layer 25a is formed while appropriately adjusting not to block the opening of the through hole 22 in consideration of the adhesion condition, the viscosity property, and the thickness.
  • thermosetting oligomers require more attention, including the bonding conditions, because the viscosity tends to decrease during heat bonding.
  • the porous adhesive sheet is realized as a laminate as described above, the porous adhesive sheet only needs to have at least the outermost easily adhesive material layer having adhesiveness, and the organic film itself. Need not necessarily have adhesive properties.
  • the easily adhesive material layer 25a is selected to have a thickness D3 along the thickness direction A so that the through hole 22 cannot be closed in a state where the organic film 23 can be bonded.
  • the thickness D3 of the easily adhesive material layer 25a is a perfect circular shape in which the cross-sectional shapes of the through holes 22 are substantially congruent, for example, as in a porous adhesive sheet 21 shown in FIG.
  • the diameter is selected from 1% to 10%, preferably from 5% to 10% of the diameter R1 of the through hole 22.
  • Such an easily-adhesive material layer must be formed over the entire surface of the organic film except for at least one opening of the through-hole and the organic material layer.
  • at least one surface of the porous adhesive sheet 21 except for each opening 71 a of the through hole 71 and the organic material layer 24 is formed.
  • the porous adhesive sheet 21 having such an easily adhesive material layer 25a has the above-mentioned effects of the porous adhesive sheet 11 in FIG.
  • the adhesiveness of the formed porous adhesive sheet surface 21a can be further improved.
  • each through-hole is likely to be closed after adhesion to the adherend.
  • the through-hole is difficult to collapse because the organic material layer is formed around each through-hole.
  • the degree of opening does not significantly decrease before and after bonding. Therefore, it is possible to provide a higher-quality porous adhesive sheet having improved adhesiveness as compared with a configuration in which the easily adhesive material layer is not formed.
  • the organic material layer is not formed around each through hole, and the easily adhesive material layer forms at least one surface of the porous adhesive sheet except for each opening of the through hole.
  • the configuration may be as follows.
  • the porous adhesive sheet of the present invention has an insulating property such that when at least some of the through holes are filled with a conductive material, the conductive materials are insulated from each other.
  • Each of the porous adhesive sheets 1, 11, and 21 shown in FIGS. 1 to 3 has the above-described insulating properties.
  • the “insulated from each other” state refers to a state in which the conductive materials are insulated from each other in the organic film without conducting each other.
  • any of the above-described specific materials is suitable, and the linear distance between the edges of each through hole is 1 ⁇ m. preferably ⁇ 3 0 ⁇ m, particularly preferably 5 ⁇ ⁇ 2 0 ⁇ ⁇ .
  • each of the organic material layers 14 and 24 is preferably realized by a material having an insulating property.
  • the organic material for realizing such an organic material layer having insulating properties any of the above-mentioned specific materials are preferable. It is.
  • the porous adhesive sheet of the present invention having such an insulating property can be used for a semiconductor element having an electrode portion by filling at least some of the through holes with a conductive material such as a solder paste. By bonding, the electrode portion of the semiconductor element can be made conductive.
  • the porous adhesive sheet of the present invention is bonded to a semiconductor wafer and is divided into small pieces to obtain a semiconductor element having a small-sized porous adhesive sheet that can be adhered to a substrate. Thus, it can be suitably used for bonding with electrical connection in a wafer scale chip size package.
  • some of the through holes are filled with a high heat conductive material such as silver paste, it can be suitably used as a high heat dissipating adhesive sheet.
  • the porous adhesive sheet includes a porous adhesive sheet including a one in which the through holes are filled, and a porous adhesive sheet even if all the through holes are filled. I do.
  • FIG. 4 shows a preferred example of the semiconductor wafer 31 with a porous adhesive sheet according to the present invention, which is simplified in an imaginary plane parallel to the thickness direction A and passing through the through-hole 2 and the electrode part 33.
  • FIG. 4 shows a preferred example of the semiconductor wafer 31 with a porous adhesive sheet according to the present invention, which is simplified in an imaginary plane parallel to the thickness direction A and passing through the through-hole 2 and the electrode part 33.
  • FIG. 4 shows a preferred example of the semiconductor wafer 31 with a porous adhesive sheet according to the present invention, which is simplified in an imaginary plane parallel to the thickness direction A and passing through the through-hole 2 and the electrode part 33.
  • FIG. 4 shows a preferred example of the semiconductor wafer 31 with a porous adhesive sheet according to the present invention, which is simplified in an imaginary plane parallel to the thickness direction A and passing through the through-hole 2 and the electrode part 33.
  • FIG. 4 shows a preferred example of the semiconductor wafer 31 with a porous adhesive sheet according to the present invention, which is simplified
  • a semiconductor wafer with a porous adhesive sheet according to the present invention includes a semiconductor wafer having at least one or more electrode portions on one surface thereof, and a porous adhesive sheet bonded on one surface of the semiconductor wafer. Each conductive portion is formed by filling a conductive material into each through hole located on the electrode portion of the semiconductor wafer of the porous adhesive sheet.
  • the porous adhesive sheet shown in FIG. 1 is attached to one surface 32a of a semiconductor wafer 32 on which a plurality of electrode portions 33 are formed.
  • at least one of the plurality of through holes 2 of the porous adhesive sheet 1 is provided with a conductive material in each of the through holes 2 located on the electrode portions 3 3 of the semiconductor wafer 3 2.
  • a semiconductor wafer 31 with a porous adhesive sheet in which each conductive portion 34 has been formed by filling the above is shown.
  • the conductive portions 34 of the semiconductor wafer 31 with such a porous adhesive sheet are insulated from each other in the organic film 3 having an insulating property.
  • the conductive material for filling each through hole 2 on each of the electrode portions 3 3 is not particularly limited as long as it is a metal used for electronic material use, but preferably a solder paste is used.
  • Each conductive portion 34 is formed by filling the through-hole with the solder paste by performing, for example, a solder paste in a through-hole at a position where continuity is required, and then performing a heating process. Metal bonding with the electrode part of the conductor wafer. Further, each of the conductive portions 34 has a bump 36 at an end of the porous adhesive sheet 1 opposite to the side bonded to the semiconductor wafer 32.
  • the bump 36 is formed in a ball shape that protrudes in the thickness direction A1 side of the porous adhesive sheet 1.
  • Such bumps 36 are formed by a force for adjusting the thickness of the conductive portion 34 at the time of the above-described screen printing, or by performing screen printing and heating again.
  • the porous adhesive sheet 1 shown in Fig. 1 is different from the conventional underfill agent that fills and bonds the space between the semiconductor element and the substrate with liquid resin in bare chip mounting. Since there is no need for control, the semiconductor wafer 31 with the porous adhesive sheet shown in FIG. 4 can be formed by simply attaching the semiconductor wafer 32 with not only the semiconductor elements but also the semiconductor wafer 32. It is possible. When such a semiconductor wafer 31 with a porous adhesive sheet is divided into small pieces, a semiconductor element with a small-sized porous adhesive sheet having a conductive portion 34 on the electrode portion 33 can be obtained. Such a semiconductor element is formed on the surface of the fragmented porous adhesive sheet on the side opposite to the surface to be bonded to the semiconductor element (in FIG.
  • the above-described semiconductor element with a small-sized porous adhesive sheet has a bump 36 at the tip of each conductive portion 34.
  • the bump 36 is formed in a ball shape at the tip of each conductive portion 34 that rises substantially vertically from the electrode portion 33 of the semiconductor element by the thickness D 1 of the porous adhesive sheet 1.
  • the semiconductor element and the substrate do not need to be bonded over the entire surface as in a conventional underfill agent.
  • the provision of the bumps 36 as described above allows a sufficient distance between the semiconductor element and the substrate to be obtained via the bumps 36, and thus a bonding failure based on a difference in expansion coefficient between the semiconductor element and the substrate. Can be prevented.
  • the conductive material is filled only in the through holes 2 located on the electrode portions 33 of the semiconductor wafer 32 in the through holes 2 to form the conductive portions 34, the semiconductor element and the substrate Between them, there is a through-hole 2 as a cavity.
  • an adhesive material, a low elastic material, a low linear expansion material, etc. may be attached to each of the through holes that are not located on the electrode portion 33.
  • By filling the holes 2 it is possible to realize a semiconductor wafer with a porous adhesive sheet which is further provided with adhesiveness, low elasticity, low linear expansion, and the like.
  • FIG. 5 shows a semiconductor wafer 41 with a porous adhesive sheet according to a preferred example of the present invention, in a virtual plane parallel to the thickness direction A and passing through the through-holes 12 and the electrode portions 33.
  • FIG. 4 is a simplified cross-sectional view.
  • the semiconductor wafer 41 with a porous adhesive sheet is the same as the semiconductor wafer 31 with a porous adhesive sheet shown in FIG. 4 except that the porous adhesive sheet 1 in FIG.
  • the parts other than those used are the same, and the parts having the same configurations as those in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • Such a semiconductor wafer 41 with a porous adhesive sheet shown in FIG. 5 has a porous adhesive sheet 11 having an organic material layer 14.
  • the opening area of each through hole 12 of the porous adhesive sheet 11 is kept larger. Therefore, it is possible to provide a semiconductor wafer 41 with a higher-quality porous adhesive sheet, which can easily provide thermal conductivity, dielectric property control, and the like.
  • FIG. 6 shows a preferred example of a semiconductor wafer 51 with a porous adhesive sheet according to the present invention.
  • An imaginary plane parallel to the thickness direction A and passing through the through-hole 22 and the electrode part 33 is shown.
  • FIG. The semiconductor wafer 51 with a porous adhesive sheet is formed by bonding the porous adhesive sheet 21 shown in FIG. 3 onto one surface 32 a of the semiconductor wafer 32 and forming
  • the conductive portions 34 are formed by filling the through holes 22 with a conductive material. Portions having the same configuration as in FIGS. 3 and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the porous adhesive sheet 21 used for the semiconductor wafer 51 with a porous adhesive sheet shown in FIG. 6 has an organic material layer 24 and an easily adhesive material layer 25a. surface 5 side where a is formed, one surface 2 1 a of the other words thickness direction whereas a 1 side generally is bonded in contact over the entire surface and one surface 3 2 a of the semiconductor wafer 3 2.
  • Such a semiconductor wafer 51 with a porous adhesive sheet shown in FIG. 6 has a surface 2 on the side (one side in the thickness direction A1 side) of the porous adhesive sheet 21 1 bonded to the semiconductor wafer 32. Since the easily adhesive material layer 25a is formed on 1a, in addition to the above-described effects of the semiconductor wafer 41 with the porous adhesive sheet shown in FIG. 5, the porous adhesive sheet 21 and the semiconductor wafer 3 2 is more firmly bonded. As a result, the semiconductor element with the fragmented porous adhesive sheet obtained by dividing the semiconductor wafer 51 with the porous adhesive sheet into small pieces improves the adhesiveness between the fragmented porous adhesive sheet and the semiconductor element. It can be held stably.
  • the bumps 36 are formed on the side of the fragmented porous adhesive sheet opposite to the surface to be bonded to the semiconductor element (in FIG. 6, the other side in the thickness direction A2).
  • the times on the board Can be firmly joined to the road, and the resistance value of the joint can be reduced.
  • the porous adhesive sheet having the above-mentioned easy-adhesion material layer the easy-adhesion material layer is made of a thermosetting oligomer.
  • the thermosetting resin is converted into a thermosetting resin having a three-dimensional structure.
  • the semiconductor wafer with a porous adhesive sheet of the present invention including a porous adhesive sheet having an organic material layer and an easily adhesive material layer is not limited to the embodiment shown in FIG. It is preferably realized to form only one side of the sheet.
  • the method for producing a porous adhesive sheet of the present invention basically includes a wire-containing film forming step of forming an adhesive organic film in which a plurality of wires penetrate substantially parallel to each other and substantially along the thickness direction thereof. And a wire removing step of removing the wire in the organic film.
  • the wire-containing film forming process is performed, for example, by the following procedure.
  • a wire made of a metal material is covered with the above-described material for forming the organic film of the porous adhesive sheet of the present invention.
  • Preferred metal materials for the wire include copper, gold, aluminum, and stainless steel.
  • a water-soluble fiber such as polybutyl alcohol may be used as the wire.
  • As the wire a cross-sectional shape in each virtual plane perpendicular to the central axis is substantially the same.
  • the above-mentioned cross-sectional shape of the wire is not particularly limited, and is appropriately selected from circular, square, triangular, and other shapes according to the use of the porous adhesive sheet of the present invention, but is preferably circular. And more preferably a perfect circle.
  • the coated wire is wound on a core to form a rolled coil.
  • a known technique for manufacturing an electromagnetic coil such as a relay or a transformer, for example, a spindle method for rotating a core material or a flyer method for rotating a wire material may be applied.
  • the winding is There are a general method of winding a single wire around a core, and a method of winding a plurality of wires around a core.
  • the cross-sectional shapes of the respective wires in a virtual plane perpendicular to the respective central axes may be substantially congruent or different from each other. Are more preferably realized to be substantially congruent.
  • the winding may be performed in the form of random winding with a rough feed pitch and high-speed rotation, or close winding at a relatively low speed rotation with the feed pitch being about the outer diameter of the wire, such as bale stacking on the lower wire.
  • the densest winding, in which wires are stacked closely, is one example.
  • the form of these windings can be appropriately selected according to the wire diameter, cost, application, and the like, but from the viewpoint of quality, the closest winding is preferable. Winding width
  • the winding specifications such as (the total length of the bobbin in the electromagnetic coil and related to the number of turns in one layer) and the thickness (related to the number of layers) are determined according to the size of the target porous adhesive sheet. It can be determined appropriately.
  • a heating coil or a pressure is applied to the wound coil being formed while the above-mentioned winding is being performed, or to the completed winding coil after the completion of the above-described winding. Since the heating or pressurizing causes a certain amount of tension to act upon the winding, a process of applying only heating or a process of simultaneously applying heating and pressurizing is preferable. By such processing, the wires coated with the material forming the organic film adjacent to each other are fused and / or bonded by pressure bonding to form a wound coil block.
  • the heating temperature is such that the organic film is formed. Although it is appropriately selected according to the material, it is usually about the softening temperature of the material up to about 300, specifically about 50 to about 300 ° C.
  • the pressure is preferably about 0.098 MPa to 9.8 MPa, more preferably about 0.196 MPa to 1.96 MPa.
  • the wound coil block is preferably formed such that the wires are insulated from each other.
  • the wires are insulated from each other even in the wire-containing film to be described later, and the through holes as described above are formed in the conductive material.
  • the porous adhesive sheet of the present invention can be suitably manufactured such that the conductive materials are insulated from each other when filled.
  • the wound coil block is thinly sliced in a sheet shape to obtain a wire-containing film.
  • the force of removing the core material and slicing or separating the core part after slicing the core material or slicing the core material Can be selected.
  • the slice is cut so that a plane substantially perpendicular to the center axis of the wound wire is defined as the cross section and the porous adhesive sheet has a thickness D1 according to the purpose.
  • the winding direction of the wound coil block corresponds to the direction of penetration of each through hole substantially along the thickness direction of the sheet when subsequently formed into a porous adhesive sheet.
  • the film forming means includes all cutting means such as a blade for slicing and can be appropriately selected according to the purpose. Further, if only one wire-containing film is obtained from one wound coil block, the film forming means may be various means for cutting and polishing from both sides of the wound coil block. Good. Finish each surface of the wire-containing film as necessary.
  • a wire removing step of removing the wire in the organic film is performed. Specifically, when a metal material is used as the wire, the wire in the wire-containing film is removed by acid or alkaline etching. When a water-soluble fiber is used as the wire, the wire in the wire-containing film is removed by washing with water.
  • the trace from which the wire is removed corresponds to a plurality of through holes running substantially parallel to each other in the thickness direction of the organic film.
  • the porous adhesive sheet of the present invention is manufactured.
  • the porous adhesive sheet 1 of the present invention as shown in FIG. can be suitably produced.
  • the pores of the present invention preferably has a 8 5% 1 0 0% yo Ri preferably by which is 90% ⁇ 1 0 0% UNA through hole
  • the adhesive sheet can be suitably manufactured.
  • the porous adhesive sheet of the present invention is such that the opening degree by the formation of the through hole is substantially the same on one side in the thickness direction and on the other side in the thickness direction. In this way, it is possible to suitably manufacture the components.
  • the wire used in the above production method is at least 10 ° C., preferably 30 ° C., higher than the softening temperature of the material forming the organic film. It may be coated with an organic material having a softening temperature higher than C. More specifically, in the first operation of the wire-containing film forming step, the wire is first coated with an organic material having the above-mentioned softening temperature, and the organic material is further coated with the same porous adhesive sheet of the present invention as described above. Is coated with a material for forming an organic film. After forming a wire-containing film by a series of operations similar to the above, the wire is removed from the wire-containing film. Thereby, the porous adhesive sheet 11 of the present invention having the organic material layer 14 that forms the periphery of each through hole 12 as shown in FIG. 2 can be suitably manufactured.
  • the method may further include an easy-adhesion material forming step of forming an easy-adhesion material for filling a step between the projecting portion of the formed wire and the film surface.
  • an easy-adhesion material forming step of forming an easy-adhesion material for filling a step between the projecting portion of the formed wire and the film surface.
  • a portion forming the surface of the organic film may be appropriately removed by etching to protrude the wire, or the end of the wire exposed from the wire-containing organic film may be plated. This allows the wire to protrude Is also good.
  • the step between the projecting portion of the wire and the film surface is filled with an easy-adhesion material to form an easy-adhesion material layer.
  • the easily adhesive material layer is made of a thermoplastic resin or a thermosetting polymer having a softening temperature lower by 10 ° C. to 30 ° C. than the softening temperature of the organic film, as described above. It consists of a thermosetting oligomer having a melting onset temperature at least 10 ° C lower than the softening temperature of the film.
  • the step between the projecting portion of the wire and the film surface is selected to have a length such that the through hole cannot be closed in a state where the organic film of the porous adhesive film to be manufactured can be bonded. It is.
  • This step corresponds to the thickness D3 of the easy-adhesion material layer.
  • This step is selected, for example, from 1% to 10%, preferably from 5% to 10% of the diameter of the wire when the cross-sectional shape of each wire is a substantially concentric circular shape. Accordingly, when the wire is formed so as to protrude from only one surface of the organic film, the porous adhesive sheet 2 of the present invention having the easily adhesive material layer 25a as shown in FIG. 1 can be suitably manufactured.
  • porous adhesive sheets 1 and 11: 21 of the present invention shown as preferable examples in FIGS. 1 to 3 respectively are preferably manufactured by the above-described respective manufacturing methods.
  • the method for producing each of these porous adhesive sheets 1, 11, 21 is not limited to the above-mentioned production methods, and may be produced by a production method other than the above.
  • the method for producing a semiconductor wafer with a porous adhesive sheet according to the present invention includes a bonding step of bonding the porous adhesive sheet of the present invention to at least one surface of a semiconductor wafer having one or more electrode portions on one surface thereof. And filling a conductive material into at least each of the plurality of through-holes of the porous adhesive sheet, which are located on the electrode portion of the semiconductor wafer, and A conductive portion forming step of joining the conductive material to the conductive material.
  • the conductive portion forming step includes a step of forming a bump at the end of the through hole filled with the conductive material opposite to the side to be joined to the electrode portion after the filling of the conductive material. It is. Thus, a conduction portion is formed.
  • the method of performing the above-mentioned bonding step is not particularly limited, and may be, for example, a conventionally known method of performing heating and pressurization using an autoclave, a press, or the like. Also, the method of performing the conductive portion forming step is not particularly limited, and may be a conventionally known method such as screen printing.
  • the semiconductor wafer 31 with the porous adhesive sheet shown in FIG. 4 is suitably manufactured.
  • the semiconductor wafer 41 with the porous adhesive sheet shown in FIG. 5 is suitably manufactured, and the porous adhesive sheet 21 shown in FIG.
  • the semiconductor wafer 51 with a porous adhesive sheet shown in FIG. 6 is suitably manufactured.
  • the semiconductor wafer 31 with a porous adhesive sheet of the present invention shown as a preferred example in FIGS. 4 to 6, respectively.
  • the method of manufacturing each of these semiconductor wafers 31, 41, 51 with a porous adhesive sheet is not limited to each of the above-described manufacturing methods. It may be manufactured.
  • the aperture was obtained by taking in an image with a microscope equipped with a CCD camera and calculating with a computer.
  • the softening temperature was determined from the temperature at the inflection point when the temperature was raised at a temperature of 10 ° CZmin in the tensile mode of TMA (thermomechanical analysis). Table 1 shows the results.
  • the wire material was removed from the diimide film (softening temperature: 150 ° C.) by etching to produce the porous adhesive sheet of the present invention.
  • the porous adhesive sheet was attached to a semiconductor wafer by an auto crepe under the conditions of 190 ° C. and 1.96 MPa (20 kgf Zcm). At this time, the opening degree of the porous adhesive sheet was 60%.
  • It contains a plurality of wires made of copper with a diameter of 50 xm, and the periphery of the wires is formed of a 3 ⁇ m thick polyamide imide resin (softening temperature: 170 ° C), which is an organic material layer.
  • thermosetting resin composition obtained by mixing the resin (Ep 827) and phthalic anhydride (NH_8201) with methylhexahydrite at a weight ratio of 1: 1 is applied, and thereafter, Heating was performed at 100 ° C. for 30 minutes to form a 5 ⁇ m-thick easily-adhesive material layer made of a thermosetting resin (melting start temperature: 120 ° C.).
  • the wire was removed from this film by alkaline etching to produce the porous adhesive sheet of the present invention.
  • the opening degree of the produced adhesive sheet was 40%.
  • the porous adhesive sheet of this good UNA present invention 1 2 0 ° C, Paste conditions 1. 9 6 MP a (2 0 kgf _ / cm 2), attached to the I connexion semiconductor wafer O Tok Loew I attached.
  • the degree of opening after bonding was 40%, and there was no change in the degree of opening before and after bonding.
  • Table 3 shows the results.
  • the through holes are difficult to close in a state where the shape of each of the many fine through holes has regularity and the organic film can be adhered. It is possible to provide a porous adhesive sheet, a method for producing the porous adhesive sheet, a semiconductor wafer with a porous adhesive sheet suitable for bare chip mounting, and a method for producing the same.
  • This application is filed in Japanese Patent Application No. 2 0 0 0-0 0 5 0 8 4, Patent Application 2

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Description

明細書
多孔性接着シー トおよびそれを用いた多孔性接着シー ト付き
半導体ウェハ、 ならびにそれらの製造方法
技術分野
本発明は、 多孔性接着シート、 特に半導体実装における接着材料と して好適に用いることができる多孔性接着シー ト、 ならびにその好適 な製造方法に関する。 また本発明は、 上記の多孔性接着シー トを用い た多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ、 ならびにその好適な製造方法 に関する。
背景技術
近年、 よ り生産性が向上される半導体実装の方法と して、 バンプ付 きの半導体素子と基板とを接合した後に、 両者間の空間にアンダーフ ィル剤などを含浸させるベアチップ実装の開発が進められている。 こ のよ うなベアチップ実装では、 半導体素子上の電極部をたとえば半田 ペース トを用いて凸状に形成し （バンプを形成し） 、 このバンプを基 板の回路部と金属接合し、 半導体素子と基板との間の空間 （バンプ以 外の部分） をアンダーフィル剤で充填してバンプ接合部を形成する。
しかしこのような方法で実装した半導体素子は、 基板と半導体素子 との間の膨張係数差によりス ト レスが発生し易く、 バンプ接合部に欠 陥を発生しやすい。 この場合、 半導体素子と基板との距離を離して上 記の接合を行えば、 半導体素子と基板との間の膨張係数差によるス ト レスを軽減できるが、 半導体素子および基板間の距離を離すとそれに 合わせてバンプの径を大きく形成しなければならず、 ファイ ンピッチ 接続が困難なものとなる。
またアンダーフィル剤は接着に液状樹脂を使用するので接着材料 の流動性をコントロールする必要があるため、 これに換えてより簡易 な接着が可能な接着材料の開発が望まれている。
半導体実装の他の方法と して、 異方導電性フィルムを用いて半導体 素子と回路基板とを接着して導通させる方法も知られているが、 上記 のバンプ接合部を形成する方法に比べ接続抵抗が高めになるため、 高 速半導体デバイスに使用する と半導体素子の発熱や作動時における ノィズ信号の発生などが見られるなどの問題があった。
これらの欠点を解決するために、 本発明者らはフィルターなど通気 性を付与するための接着に通常使用される多孔性接着シー トを半導 体ウェハに貼った後、 該多孔性接着シー トの一部の貫通孔を半田ぺー ス トで充填して半導体素子と多孔性接着シー トの片面側とを電気的 に接合する と共に、 基板の回路側に接続する多孔性接着シー トの片側 にはバンプを形成し、 回路側との接続信頼性をあげることに想逹した, このよ うな半導体実装に好適に用いる こ とができる多孔性接着シー ト と しては、 貫通孔それぞれの形状が規則性を有し、 かつ接着状態に おいて該貫通孔が塞がり にく いものが好ましい。
と ころが、 かかる多孔性接着シー トの製造において、 成形後の接着 シー トに多数の微細な貫通孔を形成して多孔性接着シー トに加工す る製造方法を採用した場合、 接着の際に該シー ト材料の樹脂が流動し て貫通孔を塞いでしまい導通が充分にとれないという問題がある。
また、 例えば製膜した有機フィルムを延伸してなる接着シー トに多 数の微細な貫通孔を形成するよ う な多孔性接着シー トの製造方法を 採用した場合、 各貫通孔はそれぞれの形状が規則性を有するよ うには 形成されない。 したがって、 該有機フィルム自身が加熱およびノまた は加圧によって接着可能となる接着性を有する場合、 貫通孔によって は接着の際に開口が塞がってしまいやすく 、 接着前後で多孔性接着シ — トの開口度が大幅に減少してしま う。 このよ うな製造方法では、 多 孔性接着シー トが 目的を達成し得る開口度を有するよ う に貫通孔を 形成することが難しい。
また、 本発明者らは有機フイルムに多数の微細な貫通孔を形成する 方法と して、 下記のよ うな加工方法を想定した。 と ころが、 これらの 方法によれば各貫通孔はそれぞれの形状が規則性を有するよ う に形 成されるけれども、 それぞれ下記に列挙するよ うな問題点を有してい る。
①ドリル加工
生産性が低く 、 微細な多数の貫通孔を有する多孔性接着シー トの製 造には不向きである。
②パンチ加工
微細な貫通孔を形成することができず、 したがって上記多孔性接着 シー トの製造には不向きである。
③レーザ—加工 各貫通孔の形状が略台形状に形成され、 これによつてその一方側の 片面とも う他方側の片面とでの貫通孔の形成による開口度 （多孔性接 着シー トの全面に対する貫通孔の開口の面積比） が大き く異なるよ う な多孔性接着シー トが製造されてしま う。 このよ うな多孔性接着シ一 トでは、 貫通孔の一方の開口から他方の開口に至るまでの各径方向断 面のう ち最大の面積 S m a Xに対する最小の面積 S m i nの割合 S m i n / S m a x (%) が 4 0 %〜 8 0 %であり、 開口度の大きい側 の片面の接着できる面積が開口度の小さい側の片面よ り も小さ く な つてしま う。 したがって場合によっては該開口度の大きい側の片面に おいて該接着シ一 トが被接着物に接着し得るだけの接着力を保持で きない不具合がある。
④フォ ト加工
レーザー加工の場合と同様に、 各貫通孔の形状が略台形状に形成さ れてしま う。 このよ うな多孔性接着シー トでは、 貫通孔の一方の開口 から他方の開口に至るまでの各径方向断面の う ち最大の面積 S m a xに対する最小の面積 S m i nの割合 S m i n Z S m a x (%) が 4 0 %〜 8 0 %であり、 その一方側の片面と も う他方側の片面とでの開 口度が大き く 異なるよ う な多孔性接着シー トが製造されてしまい好 ましく ない。
本発明は、 上記の問題点を解決しょ う とするものであり、 その目的 は下記の通りである。 ( 1 ) 電子材料分野にも好適に用いるこ とのできる多孔性接着シート を提案するものである。
( 2 ) 上記 （ 1 ) の接着シー ト （例えば、 貫通孔それぞれの形状が規 則性を有し、 かつ接着状態において該貫通孔が塞がりにくい多孔性接 着シー ト） の好適な製造方法、
( 3 ) ベアチップ実装に好適な多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ、 およびその好適な製造方法を提供することである。
発明の開示
本発明者らは、 上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、 特 異な構造および Zまたは特異な製造方法を採用することによって、 上 記問題点の解決された多孔性接着シー トが得られ、 さらにこの多孔性 接着シートがベアチップ実装の接着材料と して非常に好ましく、 多孔 性接着シー ト付き半導体ウェハを製造することでその生産性をよ り 向上することができることを見出し、 本発明を完成するに至った。 即ち、 本発明は以下のとおりである。
〔 1〕 有機フィルムの厚み方向に互いに略平行に走る複数個の貫通孔 を有する接着シ一トであって、 各々の貫通孔はその一方の開口から他 方の開口に至るまで径方向断面が略合同形であることを特徴とする 多孔性接着シート。
〔 2〕 貫通孔が、 接着によってもその開口が維持されていることを特 徴とする上記 〔 1〕 に記載の多孔性接着シート。
〔 3〕 有機フィルムの軟化温度より 1 0 °C以上高い軟化温度を有する 有機材料層が前記貫通孔の周囲を形成していることを特徴とする上 記 〔 1〕 に記載の多孔性接着シート。
〔 4〕 有機フィルムの有する各貫通孔の全部または一部と前記厚み方 向に連通する複数個の連通孔を有する易接着材料層を当該有機フィ ルムの少なく とも片面に有し、 該易接着材料層は、 有機フィルムの軟 化温度よ り 1 0 °C〜 3 0 °C低い軟化温度を有する熱可塑性樹脂また は熱硬化性ポリマーからなり、 且つ接着状態において有機フィルムの 貫通孔が塞がれ得ないよ うな厚みに選ばれることを特徴とする上記 〔 1〕 または 〔 3〕 に記載の多孔性接着シート。
〔 5 ] 有機フィルムの有する各貫通孔の全部または一部と前記厚み方 向に連通する複数個の連通孔を有する易接着材料層を当該有機フィ ルムの少なく とも片面に有し、 該易接着材料層は、 有機フィルムの軟 化温度よ り 1 0 °C以上低い溶融開始温度を有する熱硬化性オリ ゴマ 一からなり、 且つ接着状態において有機フィルムの貫通孔が塞がれ得 ないような厚みに選ばれることを特徴とする上記 〔 1〕 または 〔 3〕 に記載の多孔性接着シート。
〔 6〕 少なく とも一部の貫通孔を導電性材料で充填した際に、 各導電 性材料が互いに絶縁されることを特徴とする上記 〔 1〕 〜 〔 5〕 のい ずれかに記載の多孔性接着シート。
〔 7〕 複数個の線材が互いに略平行にその厚み方向に概ね沿って貫通 する接着性の有機フィルムを形成する線材含有フィルム形成工程、 な らびに該有機フィルム中の線材を除去する線材除去工程を有するこ とを特徴とする多孔性接着シー トの製造方法。
〔 8〕 線材が、 該有機フィルムの軟化温度より 1 0 °C以上高い軟化温 度を有する有機材料にて被覆されていることを特徴とする上記 〔 7〕 に記載の多孔性接着シー トの製造方法。
〔 9〕 線材含有フィルムの少なく とも片面側の線材端部を該フィルム 面から突出させる線材突出工程と、
当該有機フィルムの軟化温度よ り 1 0 °C〜 3 0 °C低い軟化温度を 有する熱可塑性樹脂または熱硬化性ポリマーからなり、 前記線材の突 出部分とフ ィルム面との段差を埋める易接着材料層を形成する易接 着材料層形成工程とを、 前記線材含有フィルム形成工程と線材除去ェ 程との間にさらに有することを特徴とする上記 〔 7〕 または 〔 8〕 に 記載の多孔性接着シートの製造方法。
〔 1 0〕 線材含有フィルムの少なく とも片面側の線材端部を該フィル ム面から突出させる線材突出工程と、 当該有機フィルムの軟化温度よ り 1 0 °c以上低い溶融開始温度を 有する熱硬化性オリ ゴマーからなり、 前記線材の突出部分とフィルム 面との段差を埋める易接着材料層形成工程とを、 前記線材含有フィル ム形成工程と線材除去工程との間にさ らに有することを特徴とする 上記 〔 7〕 または 〔 8〕 に記載の多孔性接着シートの製造方法。
〔 1 1〕 線材が、 互いに絶縁された状態である上記 〔 7〕 〜 〔 1 0〕 のいずれかに記載の多孔性接着シートの製造方法。
〔 1 2〕 少なく ともその片面に一または複数個の電極部を有する半導 体ウェハと、 該半導体ウェハの片面上に接着される上記 〔 6〕 に記載 の多孔性接着シートと、 多孔性接着シー トの半導体ウェハの電極部上 に位置する各貫通孔に導電性材料が充填されて形成される各導通部 とを備えることを特徴とする多孔性接着シート付き半導体ウェハ。 〔 1 3〕 少なく ともその片面に一または複数個の電極部を有する半導 体ウェハの片面上に上記 〔 6〕 に記載の多孔性接着シートを接着する 貼り合わせ工程と、 多孔性接着シ一 トの半導体ウェハの電極部上に位 置する各貫通孔に導電性材料を充填しかつ当該電極部と導電性材料 とを接合する導通部形成工程とを有することを特徴とする多孔性接 着シート付き半導体ウェハの製造方法。
図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の好ましい一例の多孔性接着シー ト 1 を示す簡略化 した断面図である。
図 2は、 本発明の好ましい一例の多孔性接着シー ト 1 1 を示す簡略 化した断面図である。
図 3は、 本発明の好ましい一例の多孔性接着シート 2 1 を示す簡略 化した断面図である。
図 4は、 本発明の好ましい一例の多孔性接着シー ト付き半導体ゥェ ハ 3 1 を示す簡略化した断面図である。
図 5は、 本発明の好ましい一例の多孔性接着シー ト付き半導体ゥェ ハ 4 1 を示す簡略化した断面図である。 図 6 は、 本発明の好ま しい一例の多孔性接着シー ト付き半導体ゥェ ハ 5 1 を示す簡略化した断面図である。
発明の詳細な説明
以下、 本発明を詳細に説明する。
図 1 は、 本発明の好ましい一例の多孔性接着シー ト 1 を示す簡略化 した断面図である。 なお図 1 は、 多孔性接着シー ト 1 の厚み方向 Aに 平行でありかつ貫通孔 2を通る仮想一平面における断面図である。 図 1 に示す多孔性接着シー ト 1 は、 複数個の貫通孔 2 を有する接着性の 有機フィルム 3である。 該貫通孔 2は、 有機フィルム 3 の厚み方向 A に互いに略平行に走る貫通孔であり、 有機フィルム 3 をその厚み方向 Aに概ね沿って貫通し、 多孔性接着シー ト 1 の厚み方向一方 A 1側の 片面 1 a と、 厚み方向他方 A 2側の片面 1 b とにそれぞれ開口 2 a , 2 b を有する。 なお本発明において、 多孔性接着シー ト 1および有機 フィルム 3の各々の厚み方向は同一の方向 Aである。
上記貫通孔 2の各中心軸線 Bは直線状であっても曲線状であって もよいが、 好ま しく は直線状である。 また該各貫通孔 2は、 その一方 の開口 2 a から他方の開口 2 b に至るまで径方向断面が略合同形で ある。 なお本明細書中でいう 「径方向断面」 とは、 各貫通孔 2の中心 軸線 Bに対して垂直な仮想平面 Cにおける断面をさす。 また上記 「略 合同形」 とは実質的に同一な形状であることをさ し、 換言すれば、 本 発明における各貫通孔 2の一方の開口 2 a から他方の開口 2 b に至 るまでの各径方向断面の形状および面積が、 製造上の誤差を含んだ上 で同一であることをさす。 上記製造上の誤差は、 具体的には各径方向 断面の う ち最大の面積 S m a X に対する最小の面積 S m i nの割合 S m i n / S m a x ( % ) が好ま しく は 8 5 %〜 1 0 0 %であり、 よ り好ましく は 9 0 %〜 1 0 0 %である。 なお本発明における貫通孔 2 は、 前記各径方向断面が略合同形ではあるけれども略同一ではない形 状、 すなわちねじれの形状は含まない。
貫通孔 2の径方向断面の形状は特に限定されず、 円状、 方形状、 三 角形状、 その他の形状に、 本発明の多孔性接着シー トの用途に応じて 適宜選択されるが、 好ま しく は円状であり、 よ り好ま しく は真円状で ある。 また各貫通孔 2同士での各中心軸線 Bに対して垂直な仮想平面 Cにおける各断面形状は、 互いに略合同形であってもよく また互いに 異なってもよいが、 よ り好ましく は互いに略合同形であるよ う に実現 される。 図 1 には、 いずれの貫通孔 2 も前記断面形状が略合同な真円 状な場合を示す。
上記のよ うに複数個の貫通孔 2は互いに略平行であり、 前記有機フ イルム 3をその厚み方向 Aに概ね沿って貫通して形成される。 前記貫 通孔 2は、 互いに略平行であれば有機フィルム 3 の厚み方向 Aに平行 である必要はないが、 好ま しく は前記厚み方向 Aに平行であり かつ互 いに平行である。 このよ うな各貫通孔 2は、 図 1 のよ うにそれぞれ前 記断面形状が略合同な真円状である場合、 その直径が好ま しく は 1 8 μ π！〜 1 5 0 /z m、 よ り好ま しく は 3 0 /i m〜 ： 1 0 0 /i mである。 ま た各貫通孔 2 の前記断面形状が真円状以外の他の形状である場合に は、 上記の真円状の場合と同程度の断面積を有するこ とが望ま しい。 多孔性接着シー ト 1 は、 上記のよ うな複数個の貫通孔 2 を実用上支 障のない接着性を保持し得る程度に有する。 すなわち、 貫通孔 2は、 常温（ 2 3 °C ) における多孔性接着シー ト 1 の開口度、言い換えれば、 多孔性接着シ一 ト 1 のいずれか一方の片面、 たとえば厚み方向一方 A 1側の片面 1 a における各貫通孔 2の開口 2 a も含めた面積 S 1 に 対する各貫通孔 2の開口面積 S 2の総計の割合が、 好ま しく は 3 0 % 〜 8 0 %、 よ り好ましく は 4 0 %〜 7 0 %となるよ うに選ばれる。
このよ う に多孔性接着シー ト 1 は、 レーザ一加工やフォ ト加工で貫 通孔を形成した従来の多孔性接着シー ト とは異なりその厚み方向一 方 A 1側の片面 1 aの開口度と、 厚み方向他方 A 2側の片面 1 bの開 口度とが大き く異なることがなく 、 かつ実用上支障のない程度の接着 性を有する。
本発明の多孔性接着シー トは、 単層体、 積層体のいずれの構造で実 現されてもよい。 図 1のよ うに該接着シー ト 1が単層体の有機フィル ム 3で実現される場合には、 当該単層体自体が接着性を有することが 必要である。 また後述するよ う に積層体で実現される場合には、 その 少なく と も片側の最外層が接着性を有することが必要である。 この場 合は、 有機フイルム自体が必ずしも接着性を有していなく てもよレ、。 また多孔性接着シー ト 1の厚み D 1は、 好ましく は 3 0 μ ΐη〜 5 0 0 μ m, よ り好ましく は 5 0 / m〜 3 0 0 // mである。
前記単層体で実現される場合、 有機フィルム 3は、 好ま しく は少な く と も加熱によって、 よ り好ま しく は加熱および加圧によつて接着可 能となるよ うな接着性を有する。 このよ うな接着性を有する有機フィ ルム 3の材料と しては、 少なく と も加熱によって接着性を有する樹脂 ならば特には限定されず、 熱可塑性樹脂、 未反応熱硬化性樹脂組成物 などの公知の接着性材料が挙げられる。 このよ うな材料と しては、 該 樹脂を各々 フ ィルムに成形した状態である熱可塑性樹脂あるいは熱 硬化性ポリマ一の軟化温度が、 好ま しく は 1 0 0 °C〜 2 5 0 °C、 よ り 好ま しく は 1 5 0 °C〜 2 0 0 °Cのものが選ばれる。 上記軟化温度が 1 0 0 °c未満の材料を用いると、 該接着シー トの接着信頼性が低下する ので好ましく ない。 また上記軟化温度が 2 5 0 °Cを超える材料を用い ると、 たとえば半導体素子上のアルミ電極などの使用周辺材料も含め た材料が劣化したり 、 接着作業性が低下するので好ま しく ない。 なお 本明細書中でいう 「軟化温度」 とは、 TMA (熱機械分析） の引張モ ー ドにて 1 0 t m i nで昇温して測定したと きの変曲点温度をい う。本発明に用いられる有機フィルム 3は、特に、 1 0 5 °C〜 2 2 0 °C の温度範囲で、 かつ 0. 4 9 M P a〜 2. 9 4 M p a の範囲の前記厚 み方向に概ね沿った加圧によって接着可能と なるよ う なものが好ま しい。 一般的には、 上記のよ うな有機フィルムに貫通孔を形成してな る多孔性接着シー トは、 該有機フィルムの軟化温度よ り 5 °C〜 1 0 °C 高い温度で接着させる と、 貫通孔の形状変化を抑制しかつ好適な接着 性を保持した状態で被着体に接着することができる。 有機フィルム 3 の材料と しては、 具体的には、 熱可塑性樹脂では、 ポリ アミ ド樹脂 （軟化温度： 1 6 0 °C ) 、 ポリイ ミ ド樹脂 （軟化温度 ： 1 9 0 °C ) 、 飽和ポリエステル樹脂 （軟化温度 ： 1 7 0 °C ) などが挙 げられる。 熱硬化性ポリマーでは、 ポリカルポジイ ミ ド樹脂が好適で ある。 これらの樹脂は目的に応じて適宜選択され、 単独でも、 2種以 上混合して使用してもよい。 なお有機フイルム 3に用いられる熱硬化 性樹脂は、 フィルム成形時には、 自己支持性を有し軟化温度を測定可 能な熱硬化性ポリマーであるものとする。 こ こで言う熱硬化性ポリマ 一は、 モノマーである未反応熱硬化性樹脂組成物を重合または縮合し て架橋性のポリマーと してなる、 いわゆる Bステージ状態の固形状の ものをさす。
また多孔性接着シー ト 1 は、 該接着シー トを被接着体に接着しても 貫通孔 2の開口 2 a , 2 bが維持される。 具体的には、 該開口 2 a , 2 bは、 上記の常温における状態の開口度から接着後の開口度への減 少割合が好ま しく は 0 %〜 2 0 %、 よ り好ま しく は 0 %〜 1 0 %であ るよ う に維持される。 このよ うに多孔性接着シー ト 1 は、 各貫通孔 2 それぞれの形状が規則性を有する と と もに、 接着によっても各開口 2 a , 2 bが維持されるので、 接着前後でその開口度が大幅に変化して しま う ことがなく 、 充分な貫通孔空間を保持することができる。
また本発明の多孔性接着シー トは、 好ましく は、 前記各貫通孔の周 囲を形成する有機材料層をさ らに有する。 図 2は、 その好ま しい一例 の多孔性接着シー ト 1 1 の、 厚み方向 Aに平行でありかつ貫通孔 1 2 および有機材料層 1 4 を通る仮想一平面における簡略化した断面図 である。 図 2に示される多孔性接着シー ト 1 1 は、 図 1 に示した多孔 性接着シー ト 1 の各貫通孔 2および有機フ ィ ルム 3 と各々同様の各 貫通孔 1 2および有機フィルム 1 3に加えて、 各貫通孔 1 2 の周囲を 形成している有機材料層 1 4をさ らに有する。
該有機材料層 1 4は、 自己支持性を有し、 かつ有機フィルム 1 3を 形成する熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性ポリ マーよ り軟化温度が少 なく とも 1 0 °C以上、 好ましくは 3 0 °C以上高い有機材料で実現され る。 このよ うな有機材料と しては、 軟化温度が好ましく は 1 6 0 °C以 上、 よ り好ましく は 1 7 0 °C以上のものが好ましい。 具体的には、 た とえばポリアミ ドイ ミ ド樹脂 （軟化温度 ： 1 7 0 °C ) 、 飽和ポリエス テル樹脂などが挙げられ、 有機フィルム 1 3を形成する材料との組合 せで上記の条件を達成するものを適宜選択すればよい。 有機材料層 1 4を形成する有機材料と して未反応熱硬化性樹脂組成物を用いる場 合は、 該有機材料層 1 4形成時には、 三次元構造を示す熱硬化樹脂と なることが好ましい。
図 2に示すよ う に各貫通孔 1 2の前記断面形状がそれぞれ略合同 な真円状である場合、 有機材料層 1 4は、 好ましく は貫通孔 1 2 と同 心円の円筒状に形成される。 このときの有機材料層 1 4の厚み D 2、 言い換える とその半径方向に延びる仮想一直線上における外周と内 周との直線距離は、 好ましく は 1 /ζ πι〜 1 0 μ Ιη、 よ り好ましく は 2 ju m〜 8 /z mである。
このよ うな有機材料層 1 4 は、 軟化温度が有機フィルム 1 3 の軟化 温度よ り も高いので、 上記加熱によって有機フィルム 1 3が軟化して 接着可能な状態になった場合において、 有機フィルム 1 3よ り も軟化 状態に転移しにくい。 したがってこのよ うな有機材料層が形成されな い場合と比較して、 各貫通孔 1 2の周囲でその形状を保持しやすい。 これによつて多孔性接着シート 1 1は、 図 1 に示す多孔性接着シ一 ト 1 の上記した各効果に加えて、 各貫通孔 1 2 の各開口がさらに塞がり にく く、 接着前後でその開口度の減少をよ り低下することが可能であ る。 さらに貫通孔全体の変形も少なく、 貫通孔をより機能的に用いる ことができる高品位な多孔性接着シー ト 1 1 を提供することができ る。
また本発明の多孔性接着シー トは、 好ましく は、 有機フィルムの少 なく とも片面に、 易接着材料層をさらに有する。 易接着材料層は、 有 機フィ ルムの各貫通孔の全部または一部と上記厚み方向に連通する 各連通孔を有する。 図 3は、 その好ましい一例の多孔性接着シー ト 2 1 の、 厚み方向 Aに平行でありかつ貫通孔 2 2およぴ易接着材料層 2 5 a を通る仮想一平面における簡略化した断面図である。 図 3に示さ れる多孔性接着シー ト 2 1 は、 図 2に示した多孔性接着シー ト 1 1 の 各貫通孔 1 2、 有機フィルム 1 3および有機材料層 1 4 と各々同様の 各貫通孔 7 1 、 有機フイルム 2 3および有機材料層 2 4に加えて、 多 孔性接着シー ト 2 1 の厚み方向一方 A 1側の片面 2 1 a において有 機材料層 2 4 を除く領域を形成する易接着材料層 2 5 a をさ らに有 する。 このよ う に図 3 の多孔性接着シー ト 2 1 は、 有機フイルム 2 3 と易接着材料層 2 5 a との積層体で実現される。 該多孔性接着シー ト 2 1 は、 有機フィルム 2 3 の貫通孔 7 1 と、 該易接着材料層 2 5 a 內 において該貫通孔 7 1 の上記厚み方向 Aに連通する連通孔 7 2 とか らなる貫通孔 2 2 を有する。 連通孔 7 2は、 貫通孔 7 1 と径方向断面 が略合同形であり、 その軸線方向が同一のままで連続的に連なるよ う に形成される。 言い換えれば、 図 3 の多孔性接着シー ト 2 1 は、 上述 した各態様の場合と同様に、 その貫通孔 2 2がその一方の開口から他 方の開口に至るまで径方向断面が略合同形であるよ う に実現される。 該易接着材料層 2 5 a は、 熱可塑性樹脂、 熱硬化性ポリマーあるい は熱硬化性オリ ゴマ一で実現される。 易接着材料層 2 5 a を熱可塑性 樹脂あるいは熱硬化性ポリマーで実現する場合には、 有機フィルム 2 3 の軟化温度よ り も 1 0 °C〜 3 0 °C低い軟化温度を有する ものが用 いられる。 また易接着材料層 2 5 a を熱硬化性オリ ゴマーで実現する 場合には、 有機フィルム 2 3 の軟化温度よ り も 1 0 °C以上低い溶融開 始温度を有するものが用いられる。 本明細書においては、 熱硬化性樹 脂について、 「未反応熱硬化性樹脂」 とは液状のいわゆる Aステージ 状態のものをさ し、 「熱硬化性オリ ゴマー」 とはいわゆる Bステージ 状態のものの う ち溶融開始温度を測定可能であ り かつ軟化温度を測 定できない半固形状のものをさ し、 「熱硬化性ポリマ一」 とはいわゆ る B ステージ状態のものの う ち軟化温度を測定可能な固形状のもの をさすものとする。 また本明細書でいう 「熱硬化樹脂」 とは、 熱硬化 性樹脂が熱硬化して三次元構造を有する硬化物のいわゆる Cステ一 ジ状態のものをさすものとする。 なお本明細書において、 単に 「熱硬 化性樹脂」 という場合には、 上記の 「未反応熱硬化性樹脂」 、 「熱硬 化性オリ ゴマー」 および 「熱硬化性ポリマー」 を含んでさすものとす る。 また本明細書中において 「溶融開始温度」 とは、 上記易接着材料 を D S C (示差走査熱量計） を用いて融解させた際の示差熱量曲線に おいて、 上記融解に対応して得られるピーク上の各点のう ち該点への 接線が基線に交わる点における温度をさす。
熱硬化性樹脂は、 塗工する際には、 一般に主剤および硬化剤を含有 する液状の未反応熱硬化性樹脂組成物が用いられる。 この組成物を塗 ェなどした後、 加熱などを施すことによって適宜コン トロールしなが ら反応を進めることによって、 溶融開始温度を測定可能な熱硬化性ォ リ ゴマーとすることができる。 熱硬化性オリ ゴマーは、 軟化温度が常 温以下であり、 軟化温度を決定できない。 したがって本明細書におい ては、 熱硬化性オリ ゴマーに関して、 熱硬化性ポリマーおよび熱可塑 性樹脂の場合における 「軟化温度」 に相当するものと して、 上記のよ うに 「溶融開始温度」 を設定する。
ここで、 軟化温度を決定できる熱硬化性ポリマ一および熱可塑性樹 脂は、 上記のよ う にして溶融開始温度も決定できる。 軟化温度および 溶融開始温度が共に有機フィルムの軟化温度よ り 1 0 °C〜 3 0 °C低 い易接着材料で実現される該易接着材料層を備える多孔性接着シー トも、 本発明に含まれる。
このよ うな易接着材料層を実現する易接着材料と しては、 熱硬化性 ポリマーあるいは熱可塑性樹脂を用いる場合には、 その軟化温度が好 ま しく は 1 2 0で〜 2 4 0で、 よ り好ま しく は 1 5 0 °C〜 2 0 0 °C、 特に好ましく は 1 6 0 °C〜 1 9 0 °Cである。 このよ う な軟化温度を示 す熱硬化性ポリマーあるいは熱可塑性樹脂と しては、 たとえば飽和ポ リエステル樹脂 （軟化温度 ： 1 7 0 °C ) 、 ポリ アミ ド樹脂 （軟化温度 ： 1 6 0 °C ) 、 ポリカルポジイ ミ ド樹脂などが例示される。 また熱硬化 性オリ ゴマーを用いる場合には、 その溶融開始温度が 1 7 0 °C以下、 よ り好ましく は 1 5 0 °C以下、 特に好ましく は 1 2 0で以下である。 このよ うな溶融開始温度を示す熱硬化性ォリ ゴマーと しては、 たとえ ば未反応の液状エポキシ樹脂組成物に加熱などを適宜施して半固形 状と してなるものが挙げられる。 このよ うな易接着材料は、 上記条件 を満たすものであるならば特には限定されず、 有機フィルム 2 3を形 成する材料との組合せで上記の条件を達成するものを適宜選択すれ ばよいが、 中でも上記のエポキシ樹脂の熱硬化性ォリ ゴマーを用いる のが好ましい。
易接着材料は、 熱可塑性榭脂、 熱硬化性ポリマーおよび熱硬化性ォ リ ゴマーのいずれを用いて形成する場合においても、 一般的に該層形 成時には液状である。 このため易接着材料層が厚過ぎると、 易接着材 料がにじみ出て貫通孔 2 2の開口を塞いでしま う恐れがある。 したが つて易接着材料層 2 5 aは、 接着条件、 粘性特性および厚みを勘案し て、 貫通孔 2 2の開口を塞ぐことのないよ うに適宜調整しながら形成 する。 特に熱硬化性オリ ゴマーにおいては、 加熱接着時に粘度低下が 起こ り易いため、 接着条件を含めてより注意を要する。 上記のよ うに 多孔性接着シー トが積層体で実現される場合、 多孔性接着シー トは少 なく とも最外層である易接着材料層が接着性を有していればよく、 有 機フィルム自体は必ずしも接着性を有している必要はない。
また該易接着材料層 2 5 aは、 有機フィルム 2 3が接着可能な状態 において貫通孔 2 2が塞がれ得ないよ うな前記厚み方向 Aに沿った 厚み D 3に選ばれる。 このよ うな易接着材料層 2 5 a の厚み D 3は、 たとえば図 3に示す多孔性接着シート 2 1 のように、 各貫通孔 2 2の 前記断面形状がそれぞれ略合同な真円状である場合には、 貫通孔 2 2 の直径 R 1の 1 %〜 1 0 %、 好ましく は 5 %〜 1 0 %に選ばれる。
このよ うな易接着材料層は、 有機フィルムの少なく とも片面の貫通 孔の各開口および有機材料層を除く全面にわたって形成されなく と もよいが、 好ましく は、 図 3に示すように多孔性接着シー ト 2 1の少 なく とも片面の貫通孔 7 1 の各開口 7 1 aおよび有機材料層 2 4を 除く全面を形成するように設けられる。
このよ う な易接着材料層 2 5 a を有する多孔性接着シー ト 2 1 は、 図 2の多孔性接着シ一ト 1 1の上記した各効果に加えて、 易接着材料 層 2 5 aが形成する多孔性接着シー ト面 2 1 a の接着性をよ り高め ることができる。 ここで、 このよ うな易接着材料層を形成することで 被接着体への接着後に各貫通孔が塞がれ易く なることが考えられる。 しかしながら易接着材料層の厚みがそのよ うな不具合を抑制するよ うに予め選ばれていることに加えて、 各貫通孔の周囲に有機材料層が 形成されているので、 貫通孔はつぶれにく く、 接着前後でその開口度 が大幅に減少するよ うなことはない。 したがって易接着材料層が形成 されないよ うな構成と比較してより接着性が向上された、 より高品位 な多孔性接着シートを提供することができる。
また本発明の多孔性接着シー トは、 各貫通孔の周囲に有機材料層が 形成されずに、 易接着材料層が多孔性接着シートの少なく とも片面の 貫通孔の各開口を除く面を形成するような構成であってもよい。
また本発明の多孔性接着シートは、 少なく とも一部の貫通孔を導電 性材料で充填した際に、 各導電性材料が互いに絶縁されるよ うな絶縁 性を有する。 上記した図 1〜図 3の各多孔性接着シー ト 1 , 1 1， 2 1 は、 いずれも上記の絶縁性を有する。 前記 「互いに絶縁される」 状 態とは、 各導電性材料が互いに導通せずに、 有機フィルム内で相互に 絶縁されている状態をいう。 このよ うな絶縁性を有する多孔性接着シ ー トの有機フィルムを実現する材料と しては上述した具体的な材料 がいずれも好適であり、 各貫通孔の縁間の直線距離は 1 μ m〜 3 0 μ mが好ましく、 5 μ πι〜 2 0 μ πιが特に好ましい。 また多孔性接着シ ート 1 1， 2 1 の場合、 各有機材料層 1 4， 2 4は、 好ましく は絶縁 性を有する材料で実現される。 このよ うな絶縁性を有する有機材料層 を実現する有機材料と しては、 上述した具体的な材料がいずれも好適 である。
このよ うなさ らに絶縁性を有する本発明の多孔性接着シー トは、 少 なく と も一部の貫通孔に半田ペース トなどの導電性材料を充填し、 電 極部を有する半導体素子に接着することによって、 半導体素子の電極 部を導通させることができる。 このよ う に本発明の多孔性接着シー ト は、 半導体ウェハに接着し、 これを小片化するこ とによって、 基板に 接着可能な小片化多孔性接着シー ト付きの半導体素子を得る、 という よ う にウェハスケールチップサイズパッケージにおける電気的接続 を伴った接着に好適に用いることができる。 また他にも、 一部の貫通 孔に銀ペース トなどの高熱伝導性材料を充填すれば高熱放散性接着 シー ト と して好適に用いることができ、 またさ らに貫通孔を空洞のま ま使用する こ とによって低誘電性接着シー ト と して好適に用いる こ とができる。 なお本明細書において、 多孔性接着シー トは、 貫通孔が 充填されたものも含めてさ し、 たとえ全ての貫通孔が充填されたもの であっても多孔性接着シ一 トであるものとする。
図 4は、 本発明の好ま しい一例の多孔性接着シー ト付き半導体ゥェ ハ 3 1 を示す、 上記厚み方向 Aに平行でありかつ貫通孔 2および電極 部 3 3 を通る仮想一平面における簡略化した断面図である。 ただし簡 略化のために半導体ウェハの大き さ と多孔性接着シー トの大き さ と は同一のスケールで表示していない。 上記の絶縁性をさ らに有する多 孔性接着シー トは、 ベアチップ実装用材料と して好適に用いることが できる。 前記ベアチップ実装とは、 半導体ウェハに接着材料を予め載 せておき、 これを小片化して実装を行う半導体実装方法である。 本発 明の多孔性接着シー ト付き半導体ウェハは、 少なく と もその片面に一 または複数個の電極部を有する半導体ウェハと、 該半導体ウェハの片 面上に接着される多孔性接着シー ト と、 多孔性接着シー トの半導体ゥ ュハの電極部上に位置する各貫通孔に導電性材料が充填されて形成 される各導通部とを備える。 図 4では、 複数個の電極部 3 3が形成さ れる半導体ウェハ 3 2 の片側の面 3 2 a に図 1 に示す多孔性接着シ 一ト 1 を接着し、 さ らに多孔性接着シー ト 1 の複数個の貫通孔 2のう ち少なく と も半導体ウェハ 3 2 の電極部 3 3上に位置する各貫通孔 2 に導電性材料を充填して各導通部 3 4 を形成した多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ 3 1 を示す。
このよ う な多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ 3 1 の各導通部 3 4は、 絶縁性を有する有機フィルム 3内で互いに絶縁される。 上記の 各電極部 3 3上にある各貫通孔 2に充填するための導電性材料は、 電 子材料用途に用いられる金属であれば特には限定されないが、 好ま し く は半田ペース トが用いられる。 各導通部 3 4は、 導通が必要な位置 の貫通孔にたとえば半田ペース トをスタ リーン印刷した後、 加熱処理 することによ り、 半田ペース トを貫通孔に充填して形成させ、 かつ半 導体ウェハの電極部と金属接合する。 また前記各導通部 3 4は、 多孔 性接着シー ト 1 の半導体ウェハ 3 2 に接着される側と は反対側の端 部にそれぞれバンプ 3 6 を有する。 バンプ 3 6は、 図 4に示すよ う に 多孔性接着シ一 ト 1 の厚み方向一方 A 1側に凸に突出するボール状 に形成される。 このよ うなバンプ 3 6は、 上記スク リ ーン印刷の際に 導通部 3 4 の厚みを調整する力 、 あるいは再度スク リーン印刷および 加熱処理することによって形成される。
図 1 に示した多孔性接着シー ト 1 は、 ベアチップ実装において、 半 導体素子と基板との間の空間を液状樹脂で充填接着する従来のアン ダーフ ィル剤と異な り接着材料の流動性のコ ン ト ロ ールの必要がな いため、 半導体素子だけでなく 半導体ウェハ 3 2によ り簡易に貼り合 わせて図 4 に示す多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ 3 1 を形成す ることが可能である。 このよ う な多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ 3 1 を小片化すると、 電極部 3 3上に導通部 3 4を有する小片化多孔 性接着シー ト付き半導体素子を得ることができる。 このよ うな半導体 素子は、 小片化多孔性接着シー トの、 半導体素子への接着面とは反対 側の面 （図 4においては、 前記厚み方向一方 A 1側の面 1 a ) で、 基 板などに好適に接着するこ とができる。 上記の小片化多孔性接着シート付き半導体素子は、 各導通部 3 4の 先端部にバンプ 3 6を有する。 該バンプ 3 6は、 半導体素子の電極部 3 3から多孔性接着シー ト 1 の厚み D 1分概ね垂直に立ち上がる各 導通部 3 4の先端部にボール状に形成される。 これによつてこのよう な半導体素子を基板に接着する際には、 従来のアンダーフィル剤のよ うに半導体素子と基板とが全面にわたって接着している必要がない。 またこのよ うにバンプ 3 6を有することによって、 バンプ 3 6を介し て半導体素子と基板との間の距離を充分に稼ぐことができるため、 半 導体素子と基板との膨張係数差に基づく接合不良の発生を防ぐこと ができる。
またここで、 貫通孔 2のうち半導体ウェハ 3 2の電極部 3 3上に位 置する各貫通孔 2 にのみ導電性材料を充填して各導通部 3 4を形成 した場合、 半導体素子と基板との間には、 空洞部と しての貫通孔 2が 存在することになる。 これによつて誘電特性にすぐれた半導体素子と 基板との接着が可能となる。 またさらに多孔性接着シート 1 と半導体 ウェハ 3 2 とを貼り合わせた後、 必要に応じて接着性材料、 低弾性材 料、 低線膨張性材料などを該電極部 3 3上に位置しない各貫通孔 2に 充填することで、 さらに接着性、 低弾性、 低線膨張性などを付与した 多孔性接着シート付き半導体ウェハを実現することができる。
また図 5は、 本発明の好ましい一例の多孔性接着シー ト付き半導体 ウェハ 4 1 を示す、 上記厚み方向 Aに平行でありかつ貫通孔 1 2およ び電極部 3 3を通る仮想一平面における簡略化した断面図である。 多 孔性接着シ一ト付き半導体ウェハ 4 1 は、 上記の図 4に示した多孔性 接着シート付き半導体ウェハ 3 1において、 多孔性接着シート 1に換 えて図 2の多孔性接着シート 1 1 を用いた以外は同様であり、 図 2お よび図 4 と同様の構成を有する部分には同一の参照符を付して説明 を省略する。
このよ うな図 5に示す多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ 4 1 は、 多孔性接着シート 1 1が有機材料層 1 4を有するので、 図 4の多孔性 接着シー ト付き半導体ウェハ 3 1の上記した各効果に加えて、 多孔性 接着シ一 ト 1 1 の各貫通孔 1 2の開口面積がより大き く保持される。 したがって熱伝導性、 誘電特性制御などをより付与しやすいさらに高 品位な多孔性接着シ一 ト付き半導体ウェハ 4 1 を提供することがで きる。
また図 6は、 本発明の多孔性接着シート付き半導体ウェハ 5 1の好 ましい一例を示す、 上記厚み方向 Aに平行でありかつ貫通孔 2 2およ ぴ電極部 3 3を通る仮想一平面における簡略化した断面図である。 多 孔性接着シ一ト付き半導体ウェハ 5 1 は、 図 3に示す多孔性接着シー ト 2 1 を、 半導体ウェハ 3 2の片面 3 2 a上に接着し、 電極部 3 3上 に位置する各貫通孔 2 2に導電性材料を充填して各導通部 3 4を形 成してなるものである。 図 3および図 5 と同様の構成を有する部分に は同一の参照符を付して説明を省略する。
図 6 に示す多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ 5 1 に用いられて いる多孔性接着シー ト 2 1は、 有機材料層 2 4および易接着材料層 2 5 a を有し、 易接着材料層 2 5 aが形成される側の面、 換言すれば厚 み方向一方 A 1側の片面 2 1 aが半導体ウェハ 3 2の片面 3 2 a と 概ね全面にわたって接するように接着される。
このよ う な図 6に示す多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ 5 1 は、 多孔性接着シ一ト 2 1 の半導体ウェハ 3 2に接着される側 （前記厚み 方向一方 A 1側） の面 2 1 a に易接着材料層 2 5 aが形成されている ので、 図 5に示す多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ 4 1 の上記した 各効果に加えて、 多孔性接着シー ト 2 1 と半導体ウェハ 3 2 とがよ り 強固に接着される。 これによつて多孔性接着シート付き半導体ウェハ 5 1を小片化して得た小片化多孔性接着シート付き半導体素子は、 小 片化多孔性接着シー ト と半導体素子との間の接着性をよ り安定して 保持することができる。 また該半導体素子は、 小片化多孔性接着シー トの、 半導体素子への接着面とは反対側 （図 6においては、 前記厚み 方向他方 A 2側） にはバンプ 3 6が形成されているので、 基板上の回 路に強固に接合ができ、 該接合部の抵抗値も小さ くすることができる, なお上記易接着材料層を有する多孔性接着シー トにおいて、 該易接着 材料層が熱硬化性オリ ゴマーからなる場合、 図 6のよ うに半導体ゥェ ハに接着して多孔性接着シ一 ト付き半導体ウェハと した時点では、 熱 硬化性ォリ ゴマ一は三次元構造を有する熱硬化樹脂と化す。
有機材料層および易接着材料層を有する多孔性接着シー トを備え る本発明の多孔性接着シー ト付き半導体ウェハは、 図 6の態様には限 定されないが、 易接着材料層が多孔性接着シー トのいずれか片側の面 のみを形成するよ うに実現されるのが好ましい。
以下に、 本発明の多孔性接着シー トの製造方法を示す。
本発明の多孔性接着シー トの製造方法は、 基本的には、 線材が互い に略平行に複数個その厚み方向に概ね沿って貫通する接着性の有機 フィルムを形成する線材含有フィルム形成工程と、 該有機フィルム中 の線材を除去する線材除去工程とを有する。
線材含有フィルム形成工程は、 たとえば、 次のよ うな手順によって 行ラ
まず金属材料からなる線材を、 上述した本発明の多孔性接着シー ト の有機フィルムを形成する材料で被覆する。 線材と して好ましい金属 材料と しては、 銅、 金、 アルミニウム、 ステンレス鋼が挙げられる。 また線材と してポリ ビュルアルコールなどの水溶性の繊維を用いて もよい。 線材は、 その中心軸線に対して垂直な仮想平面それぞれにお ける各断面形状がいずれも略合同形なものを用いる。 線材の上記断面 形状は特に限定されず、 円状、 方形状、 三角形状、 その他の形状に、 本発明の多孔性接着シー トの用途に応じて適宜選択されるが、 好まし く は円状であり、 よ り好ましく は真円状である。
次に、 上記の被覆された線材を芯材上に卷線して、 ロール状の卷線 コイルを形成する。 卷線は、 リ レー、 ト ラ ンスなどの電磁コイルを製 造するための公知技術、 たとえば、 芯材を回転させるス ピン ドル方式 や、 線材を周回させるフライヤ一方式などを応用してもよい。 卷線は、 1本の線材を芯材に卷き付ける一般的な方法や、 複数本の線材を芯材 に卷き取る方法などが挙げられる。 複数本の線材を芯材に卷き取る場 合、 各線材同士での各中心軸線に対して垂直な仮想平面における各断 面形状は、 略合同形であってもよく また互いに異なってもよいが、 よ り好ましく は略合同形であるように実現される。
また卷線と しては、 荒い送り ピッチと高速回転による乱巻きや、 送 り ピッチを線材の外径程度と して比較的低速回転で密着巻き し下層 の線材に対して俵積みのよ うに細密に線材を積み重ねていく最密卷 きが挙げられる。 これらの卷線の態様は、 線径、 コス ト、 用途などに 応じて適宜選択できるが、 品質の面から、 最密卷きが好ましい。 卷幅
(電磁コイルにおけるボビンの全長であって、 1層内のターン数に関 係する） および厚み （層数に関係する） などの卷線仕様は、 目的の多 孔性接着シートの寸法に応じて適宜決定することができる。
次に、 前記の卷線を行いながら形成中の卷線コイル、 または前記の 卷線終了後の完成された卷線コィルに対して、 加熱おょぴ または加 圧を施す。 この加熱おょぴノまたは加圧は、 卷線の際にある程度のテ ンシヨ ンを作用させているので、 加熱だけを施す加工や、 加熱および 加圧を同時に施す加工が好ましい。 このような加工によって、 互いに 隣接する有機フィルムを形成する材料で被覆された線材同士を融着 およぴ または圧着させて一体化し、 卷線コィルブロックを形成する 加熱の温度は、 有機フィルムを形成する材料に応じて適宜選択され るが、 通常は、 材料の軟化温度〜 3 0 0で程度であり、 具体的には 5 0で〜 3 0 0 °C程度である。 熱硬化性ポリマーで有機フィルムを実現 する場合には、 硬化温度よ り も低い温度で加熱するのがよい。 また、 加圧する場合、 好ましくは 0 . 0 9 8 M P a〜 9 . 8 M P a、 より好 ましくは 0 . 1 9 6 M P a〜 l . 9 6 M P a程度である。
前記卷線コイルブロックは、 好ましく は、 各線材が互いに絶縁され るように形成される。 これによつて後述する線材含有フイルム中にお いても各線材は互いに絶縁され、 上記のよ うな各貫通孔を導電性材料 で充填した際に、 各導電性材料が互いに絶縁されるよ うな本発明の多 孔性接着シー トを好適に製造するこ とができ る。
次に、 フィルム形成手段を用いて前記卷線コイルブロ ックを薄く シ — ト状にスライ ス して、 線材含有フィルムを得る。 このと き、 芯材を 抜いてスライスする力 、 または芯材ごとスライスするカ あるいは芯 材ごとスライ スした後に芯材部分を分離するなど、 目的とする多孔性 接着シー トの態様に応じて自由に選択できる。 この時のスライ スは、 巻き付けられた線材の中心軸線と概ね垂直に交差する平面をその断 面と し、 多孔性接着シー トが目的に応じた厚み D 1 となるよ うに切断 する。 こ こで、 卷線コイルプロ ックの卷線方向は、 後に多孔性接着シ 一トに成形したと きのシー トの厚み方向に概ね沿った各貫通孔の貫 通方向に相当する。
上記フィルム形成手段には、 スライ ス用の刃物など全ての切断手段 が含まれ、 目的に応じて適宜選択できる。 また、 1 つの卷線コイルブ 口 ックから 1枚の線材含有フィルムを得るだけならば、 上記フィルム 形成手段は卷線コイルプロ ックの両サイ ドから切削、 研磨するための 各種手段であってもよい。 線材含有フィルムの各面の仕上げは、 必要 に応じて行う。
上記の一連の操作によって線材含有フ ィ ルムを形成する線材含有 フィルム形成工程の後、 該有機フィルム中の線材を除去する線材除去 工程を行う。 具体的には、 線材と して金属材料を用いた場合は、 酸ま たはアルカ リエッチングによって、 線材含有フィルム中の線材を除去 する。 また線材と して水溶性の繊維を用いた場合は、 水洗することで 線材含有フィルム中の線材を除去する。 この線材を除去した跡が、 有 機フィルムの厚み方向に互いに略平行に走る複数個の貫通孔に相当 する。
このよ うな製造方法によって、 本発明の多孔性接着シ一 トが製造さ れる。 たとえばいずれの断面形状も略合同な真円状である線材を用い た場合には、 上記の図 1 に示したよ うな本発明の多孔性接着シー ト 1 を好適に製造することができる。 このような製造方法によって、 レ一 ザ一加工ゃフォ ト加工で貫通孔を形成した従来の多孔性接着シ一 ト とは異なり、 各径方向断面のうち最大の面積 S m a Xに対する最小の 面積 S m i n の割合 S m i n Z S m a X ( % ) が、 好ましく は 8 5 % 〜 1 0 0 %、 よ り好ましく は 9 0 %〜 1 0 0 %であるよ うな貫通孔を 有する本発明の多孔性接着シー トを好適に製造することができる。 言 い換えれば、 上記製造方法によって、 その厚み方向一方側の片面と、 厚み方向他方側の片面とでの、 貫通孔の形成による開口度が概ね同一 であるよ うな本発明の多孔性接着シー トを好適に製造することがで さる。
また、 本発明の多孔性接着シー トの製造方法においては、 上記の製 造方法で用いた線材が、 該有機フィルムを形成する材料の軟化温度よ り 1 0 °C以上、 好ましく は 3 0 °C以上高い軟化温度を有する有機材料 で被覆されていてもよい。 詳しく述べると、 上記の線材含有フィルム 形成工程の最初の操作において、 線材をまず上記の軟化温度を有する 有機材料で被覆した後、 さらに該有機材料を上記と同様の本発明の多 孔性接着シートの有機フィルムを形成する材料で被覆する。 あとは上 記と同様の一連の操作によつて線材含有フィルムを形成した後、 該線 材含有フィルムから線材を除去する。 これによつて、 上記の図 2に示 したよ うな各貫通孔 1 2 の周囲を形成する有機材料層 1 4を有する 本発明の多孔性接着シート 1 1 を好適に製造することができる。
また本発明の製造方法は、 上記の線材除去工程の前の段階において 線材含有フ ィルムの少なく と も片面側の線材端部を該フィルム面か ら突出させる線材突出工程と、 該線材突出工程で形成された線材の突 出部分とフ ィルム面との段差を埋める易接着材料を形成する易接着 材料形成工程とをさらに有していてもよい。 線材突出工程は、 たとえ ば有機フ ィ ルムの表面を形成する部分を適宜エッチングによって除 去し線材を突出させてもよいし、 あるいは線材含有有機フィルムから 露出させた線材の端部をメ ツキするこ とによって線材を突出させて もよい。 続く易接着材料層形成工程では、 前記線材の突出部分とフィ ルム面との段差を易接着材料で埋めて、 易接着材料層を形成する。 該 易接着材料層は、 フィルム形成時において、 上記のよ うに有機フィル ムの軟化温度よ り 1 0 °C〜 3 0 °C低い軟化温度を有する熱可塑性樹 脂あるいは熱硬化性ポリマー、 または有機フィルムの軟化温度より 1 0 °C以上低い溶融開始温度を有する熱硬化性オリ ゴマーよ りなる。 こ の易接着材料層形成工程の後、 上記の線材除去工程において線材を除 去すればよい。
こ こで、 上記の線材の突出部分とフィルム面との段差は、 製造され る多孔性接着フィルムの有機フィルムが接着可能な状態において、 貫 通孔が塞がれ得ないよ うな長さに選ばれる。 この段差が、 上記の易接 着材料層の厚み D 3に相当する。 この段差は、 たとえば、 各線材の前 記断面形状が略合同な真円状である場合には、 線材の直径の 1 %〜 1 0 %、 好ましく は 5 %〜 1 0 %に選ばれる。 これによつて、 線材が該 有機フィルムの片面のみから突出して形成される場合には、 上記の図 3に示すよ うな易接着材料層 2 5 a を有する本発明の多孔性接着シ ート 2 1 を好適に製造することができる。
ここで、 上記したそれぞれの製造方法によって、 図 1〜図 3にそれ ぞれ好ましい各例と して示される本発明の多孔性接着シー ト 1 ， 1 1 : 2 1が好適に製造されるけれども、 これらの各多孔性接着シー ト 1 , 1 1 , 2 1 を製造する方法は上記の各製造方法には限定されず、 上記 以外の製造方法によって製造されたものであってもよい。
以下に、 本発明の多孔性接着シート付き半導体ウェハの製造方法を 示す。
本発明の多孔性接着シート付き半導体ウェハの製造方法は、 少なく ともその片面に一または複数個の電極部を有する半導体ウェハの片 面上に本発明の多孔性接着シー トを接着する貼り合わせ工程と、 多孔 性接着シー トの複数個の貫通孔のうち少なく と も半導体ウェハの電 極部上に位置する各貫通孔に導電性材料を充填しかつ当該電極部と 導電性材料とを接合する導通部形成工程とを有する。 なお導通部形成 工程には、 上記導電性材料の充填の後、 導電性材料が充填された貫通 孔の電極部と接合される側とは反対側の端部にバンプを形成するェ 程が含まれる。 このよ うにして導通部が形成される。
上記貼り合わせ工程を行う方法と しては、 特には限定されず、 たと えば、 ォ一 トク レーブ、 プレスなどを用いた加熱、 加圧によって行う 従来公知の方法でよい。 また導通部形成工程を行う方法も、 特には限 定されず、 スク リ ーン印刷など従来公知の方法でよい。
本発明の多孔性接着シ一 ト と して、 たとえば図 1 に示す多孔性接着 シー ト 1 を用いた場合には図 4 の多孔性接着シー ト付き半導体ゥェ ハ 3 1 が好適に製造され、 図 2に示す多孔性接着シー ト 1 1 を用いた 場合には図 5 の多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ 4 1 が好適に製 造され、 図 3に示す多孔性接着シー ト 2 1 を用いた場合には図 6 の多 孔性接着シー ト付き半導体ウェハ 5 1 が好適に製造される。
こ こで、 上記したそれぞれの製造方法によって、 図 4〜図 6にそれ ぞれ好ま しい各例と して示される本発明の多孔性接着シー ト付き半 導体ウェハ 3 1， 4 1， 5 1 が好適に製造されるけれども、 これらの 各多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ 3 1， 4 1 , 5 1 を製造する方 法は上記の各製造方法には限定されず、 上記以外の製造方法によって 製造されたものであってもよい。
実施例
以下に実施例を挙げて本発明をさ らに詳細に説明するが、 これらは 単なる例示であり、 本発明は、 これらによ り何ら限定されるものでは ない。
実施例 1
3 0 / m径の銅よ り なる線材を複数本含有し、 該線材の周囲を有機 材料層である 5 μ m厚のポリ アミ ドイ ミ ド樹脂 （軟化温度： 1 7 0 °C ) で形成した l O O /x m厚のポリ 力ルボジィ ミ ドフィルム （軟化温度 ： 1 5 0 °C ) から、 エッチングによつて線材を除去して、 本発明の多孔 性接着シー トを作製した。 この多孔性接着シー トを 1 6 0 °Cで基板に 接着したと ころ、 接着前後で開口度は 4 0 %と不変であった。
なお、 開口度は C C Dカメ ラ付き顕微鏡によつて画像を取り込み、 コ ンピュータによる計算で求めた。 また軟化温度は、 TMA (熱機械 分析） の引張モー ドにて 1 0 °CZm i nで昇温して測定したときの変 曲点の温度から求めた。 結果を表 1 に示す。
実施例 2
1 8 ιη径の銅よ り なる線材を複数本含有し、 該線材の周囲を有機 材料層である 2 m厚のポリ アミ ドイ ミ ド樹脂 （軟化温度： 1 7 0 °C) で形成した 5 0 μ m厚のポリカルボジイ ミ ドフィルム （軟化温度 ： 1 5 0 °C) から、 エッチングによって線材を除去して、 本発明の多孔性 接着シー トを作製した。 この多孔性接着シー トを 1 6 0 °Cで基板に接 着したところ、 接着前後で開口度は 6 0 %と不変であった。 結果を第 1表に示す。
^ 1 35C
Figure imgf000027_0001
実施例 3
8 0 μ π径の銅よ り なる線材を複数本含有し、 該線材の周囲を有機 材料層である 5 μ m厚のポリ アミ ドイ ミ ド樹脂 （軟化温度： 1 7 0 °C) で形成した 1 5 0 μ πι厚の接着性および絶縁性を有するポリ カルボ ジイ ミ ドフィルム （軟化温度 ： 1 5 0 °C ) から、 エッチングによって 線材を除去して、 本発明の多孔性接着シー トを作製した。 この多孔性 接着シー トをオー トク レープによって 1 9 0 °C、 1 . 9 6 M P a ( 2 0 k g f Z c m ) の貼り付け条件で、 半導体ゥュハに貼り付けた。 このときの多孔性接着シー トの開口度は 6 0 %であった。
この多孔性接着シー ト付き半導体ウェハの電極部の上にある貫通 孔にのみス ク リ ーン印刷で半田を充填してバンプを有する導通部を 形成した。 このよ うにして作製された本発明の多孔性接着シー ト付き 半導体ウェハを 8 m m角チップにダイシングし、 基板に接続させたと ころ、 導通率が 1 0 0 %であった。 結果を第 2表に示す。
第 2表
Figure imgf000028_0001
実施例 4
5 0 x m径の銅よ り なる線材を複数本含有し、 該線材の周囲を有機 材料層である 3 μ m厚のポリ アミ ドイ ミ ド樹脂 （軟化温度： 1 7 0 °C) で形成した 7 0 μ m厚の接着性および絶縁性を有するポリ カルポジ イ ミ ドフィルム （軟化温度 ： 1 5 0 °C) 力ゝら、 該有機フイルム表面の う ち線材および有機材料層を除く 部分をプラズマエッチングによ り 5 μ πι除去し、 線材を突出させた。 これにビスフエノール Α型ェポキ シ樹脂 （ E p 8 2 7 ) とメチルへキサヒ ド口無水フタル酸 （N H _ 8 2 1 0 ) とを重量 1 ： 1で混合した液状の未反応熱硬化性樹脂組成物 を塗布し、 その後 1 0 0 °C、 3 0分加熱して、 熱硬化性ォリ ゴマ一 （溶 融開始温度： 1 2 0 °C) よ り なる 5 μ m厚の易接着材料層を形成した。 このフィルムから線材をアルカ リエッチングによって除去して、 本発 明の多孔性接着シ一 トを作製した。 作製された接着シー トの開口度は 4 0 %であった。 このよ うな本発明の多孔性接着シー トを、 1 2 0 °C、 1. 9 6 M P a ( 2 0 k g f _/ c m2) の貼り付け条件で、 オー トク レーブによつて半導体ウェハに貼り付けた。
この多孔性接着シー ト付き半導体ゥュハの電極部の上にある貫通 孔にのみスク リ ーン印刷で半田を充填してバンプを有する導通部を 形成した。 このよ うにして作製された本発明の多孔性接着シー ト付き 半導体ウェハを 8 mm角チップにダイシングし、 基板に接着させたと ころ、 導通率が 1 0 0 %であった。
接着後の開口度は 4 0 %であり、 接着前後での開口度に変化はなか つた。 結果を第 3表に示す。
第 3表
Figure imgf000030_0001
比較例
1 0 0 /i m厚のポリ イ ミ ドフィルムにレーザ一加工によって、 フィ ルム表側 1 2 0 μ m、 フィルム裏側 6 0 μ m、 平均 9 0 μ m直径の貫 通孔をあけた多孔性接着シー トをォ一 トク レーブによって半導体ゥ ェハに貼り付けた。 貼り付け後、 実施例 4 と同様にフィルム表側にス ク リーン印刷でバンプを有する導通部を形成した。
外観検査を行ったと ころ、 バンプ間で接触している部分が認められ た。
発明の効果
以上の説明で明らかなよ う に、 本発明によれば、 多数の微細な貫通 孔それぞれの形状が規則性を有し、 かつ有機フイルムが接着可能な状 態において該貫通孔が塞がり にく い多孔性接着シー ト、 およびそれの 好適な製造方法、 ならびにベアチップ実装に好適な多孔性接着シー ト 付き半導体ウェハ、 およびその製造方法を提供することができる。 本出願は日本で出願された特願 2 0 0 0 - 0 0 5 0 8 4、 特願 2
0 0 0 - 2 4 3 3 9 8 を基礎と しており、 その内容は本明細書に全 て包含するものとする。

Claims

請求の範囲
1 . 有機フィルムの厚み方向に互いに略平行に走る複数個の貫通孔 を有する接着シー トであって、 各々の貫通孔はその一方の開口から他 方の開口に至るまで径方向断面が略合同形である こ と を特徴とする 多孔性接着シー ト。
2 . 貫通孔が、 接着によってもその開口が維持されていることを特 徴とする請求の範囲 1 に記載の多孔性接着シー ト。
3 . 有機フィルムの軟化温度よ り 1 0。C以上高い軟化温度を有する 有機材料層が前記貫通孔の周囲を形成しているこ とを特徴とする請 求の範囲 1 に記載の多孔性接着シー ト。
4 . 有機フィルムの有する各貫通孔の全部または一部と前記厚み方 向に連通する複数個の連通孔を有する易接着材料層を当該有機フ ィ ルムの少なく と も片面に有し、 該易接着材料層は、 有機フイルムの軟 化温度よ り 1 0 °C〜 3 0 °C低い軟化温度を有する熱可塑性樹脂また は熱硬化性ポリマーからなり、 且つ接着状態において有機フィルムの 貫通孔が塞がれ得ないよ う な厚みに選ばれる こ と を特徴とする請求 の範囲 1 または 3に記載の多孔性接着シー ト。
5 . 有機フィルムの有する各貫通孔の全部または一部と前記厚み方 向に連通する複数個の連通孔を有する易接着材料層を当該有機フ ィ ルムの少なく と も片面に有し、 該易接着材料層は、 有機フィルムの軟 化温度よ り 1 0 °c以上低い溶融開始温度を有する熱硬化性オリ ゴマ 一からなり、 且つ接着状態において有機フイルムの貫通孔が塞がれ得 ないよ う な厚みに選ばれる こ と を特徴とする請求の範囲 1 または 3 に記載の多孔性接着シー ト。
6 . 少なく と も一部の貫通孔を導電性材料で充填した際に、 各導電 性材料が互いに絶縁される こ と を特徴とする請求の範囲 1 〜 5のい ずれかに記載の多孔性接着シー ト。
7 . 複数個の線材が互いに略平行にその厚み方向に概ね沿って貫通 する接着性の有機フィルムを形成する線材含有フィルム形成工程、 な らびに該有機フ ィ ルム中の線材を除去する線材除去工程を有するこ とを特徴とする多孔性接着シー トの製造方法。
8 . 線材が、 該有機フィルムの軟化温度よ り 1 0 °C以上高い軟化温 度を有する有機材料にて被覆されていることを特徴とする請求の範 囲 7に記載の多孔性接着シー トの製造方法。
9 . 線材含有フィルムの少なく とも片面側の線材端部を該フィルム 面から突出させる線材突出工程と、
当該有機フィルムの軟化温度よ り 1 0 °C〜 3 0。C低い軟化温度を 有する熱可塑性樹脂または熱硬化性ポリマ一からなり、 前記線材の突 出部分とフィルム面との段差を埋める易接着材料層を形成する易接 着材料層形成工程とを、 前記線材含有フィルム形成工程と線材除去ェ 程との間にさ らに有することを特徴とする請求の範囲 7または 8 に 記載の多孔性接着シートの製造方法。
1 0 . 線材含有フィルムの少なく とも片面側の線材端部を該フィル ム面から突出させる線材突出工程と、
当該有機フィルムの軟化温度よ り 1 0 °C以上低い溶融開始温度を 有する熱硬化性ォリ ゴマーからなり、 前記線材の突出部分とフィルム 面との段差を埋める易接着材料層形成工程とを、 前記線材含有フィル ム形成工程と線材除去工程と の間にさ らに有することを特徴とする 請求の範囲 7または 8に記載の多孔性接着シートの製造方法。
1 1 . 線材が、 互いに絶縁された状態である請求の範囲 7〜 1 0の いずれかに記載の多孔性接着シートの製造方法。
1 2 . 少なく ともその片面に一または複数個の電極部を有する半導 体ウェハと、 該半導体ウェハの片面上に接着される請求の範囲 6に記 載の多孔性接着シー トと、 多孔性接着シー トの半導体ウェハの電極部 上に位置する各貫通孔に導電性材料が充填されて形成される各導通 部とを備えることを特徴とする多孔性接着シー ト付き半導体ウェハ。
1 3 . 少なく ともその片面に一または複数個の電極部を有する半導 体ウェハの片面上に請求の範囲 6に記載の多孔性接着シー トを接着 する貼り合わせ工程と、 多孔性接着シー トの半導体ウェハの電極部上 に位置する各貫通孔に導電性材料を充填しかつ当該電極部と導電性 材料とを接合する導通部形成工程とを有することを特徴とする多孔 性接着シート付き半導体ウェハの製造方法。
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