(57)【要約】    チップ部品を積層させた半導体装置の製造時間を短縮するとともにチップ部品間の接合不良等の発生を抑制することができる半導体装置の製造方法、半導体実装装置および半導体装置の製造方法で製造されたメモリデバイスの提供を目的とする。具体的には、半導体ウェハＷを積層する半導体装置１の製造方法であって、ＮＣＦを介して複数の半導体ウェハＷを積層加熱し、チップ部品Ｐ毎に設けられた貫通電極ＰｂのはんだＰａと隣接する半導体ウェハＷの貫通電極Ｐｂとの間隙が所定の範囲Ｇｔ以内に収まるように半導体ウェハＷを加圧して仮圧着積層体ＷＬを作製する仮圧着工程と、仮圧着積層体ＷＬをダイシングブレード１８で切断してチップ部品Ｐが積層された仮圧着された積層チップ部品ＰＬを作製する切断工程と、仮圧着された積層チップ部品ＰＬをはんだＰａの融点以上に加熱および加圧して積層チップ部品ＰＬを作製する本圧着工程とを含む。
2016158935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ部品が形成された複数の半導体ウェハを積層して電気的に接続する半導体装置の製造方法であって、
接着剤を介して複数の半導体ウェハを積層し、接着剤が所定の粘度になるように加熱するとともに、チップ部品毎に設けられた貫通電極のはんだと隣接する半導体ウェハの貫通電極との間隙がゼロよりも大きい所定の範囲内に収まるように半導体ウェハを仮圧着荷重で加圧して仮圧着積層体を作製する仮圧着工程と、
仮圧着積層体を切断手段で切断してチップ部品が積層された仮圧着された積層チップ部品を作製する切断工程と、
仮圧着された積層チップ部品を接着剤の硬化温度以上かつはんだの融点以上に加熱するとともに、はんだが隣接するチップ部品の貫通電極に接触するように仮圧着された積層チップ部品を本圧着荷重で加圧して本圧着された積層チップ部品を作製する本圧着工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記切断工程において、前記切断手段が積層された前記半導体ウェハを一枚ずつ切断する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記切断工程において、前記切断手段がダイシングブレードから構成され、前記半導体ウェハを切断する度にダイシングブレードのブレード幅を小さくする請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記仮圧着工程において、前記半導体ウェハを真空中で加熱および加圧する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記仮圧着工程において、サポート基板上に前記半導体ウェハを積層し、加熱および加圧した後に作製した仮圧着積層体からサポート基板を取り除く請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法で製造されたメモリデバイス。
【請求項７】
チップ部品が形成された複数の半導体ウェハを積層して電気的に接続する半導体装置の製造装置であって、
接着剤を介して複数の半導体ウェハを積層し、接着剤が所定の粘度になるように加熱するとともに、チップ部品毎に設けられた貫通電極のはんだと隣接する半導体ウェハの貫通電極との間隙がゼロよりも大きい所定の範囲内に収まるように半導体ウェハを仮圧着荷重で加圧して仮圧着積層体を作製する仮圧着装置２と、
仮圧着積層体を切断手段で切断してチップ部品が積層された仮圧着された積層チップ部品を作製する切断装置と、
各半導体ウェハに形成されているチップ部品のうち不良チップ部品の位置を予め取得し、作製した仮圧着された積層チップ部品のうち不良チップ部品が含まれる仮圧着された積層チップ部品を排出する排出手段と、
を具備する半導体実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法および半導体実装装置に関する。詳しくは、チップ部品が形成された複数の半導体ウェハを積層して電気的に接続した半導体装置の製造方法、半導体実装装置および半導体装置の製造方法で製造されたメモリデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、銅配線等の導電体からなる回路を有する基板のパターンの高精度化、微細化に対応するため、半導体素子からなる複数のチップ部品を半導体ウェハに形成されたパッドに接着剤を介して積層させて加熱、および加圧して半導体ウェハに接続する半導体装置の製造方法および半導体実装装置が知られている。例えば特許文献１の如くである。【０００３】
特許文献１に記載の半導体装置の製造方法は、基板（半導体ウェハ）上に樹脂層（接着剤）を介して半導体部品（チップ部品）を積層させた後に樹脂が半硬化する温度以上ではんだが溶融する温度未満に加熱する工程を複数回行う繰り返し接着工程と、積層された複数の半導体部品を狭圧し、かつはんだが溶融する温度以上に加熱して基板と半導体部品間および積層された半導体間をはんだ接合するはんだ接合工程とを含む。これにより、基板と半導体部品間および積層された半導体間の接合不良を抑制することができる。しかし、特許文献１に記載の技術では、半導体部品の実装箇所や積層数が増えるに従って実装時間が増大する点で不利であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２５６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、チップ部品を積層させた半導体装置の製造時間を短縮するとともにチップ部品間の接合不良等の発生を抑制することができる半導体装置の製造方法、半導体実装装置および半導体装置の製造方法で製造されたメモリデバイスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。【０００７】
即ち、本発明は、チップ部品が形成された複数の半導体ウェハを積層して電気的に接続する半導体装置の製造方法であって、接着剤を介して複数の半導体ウェハを積層し、接着剤が所定の粘度になるように加熱するとともに、チップ部品毎に設けられた貫通電極のはんだと隣接する半導体ウェハの貫通電極との間隙がゼロよりも大きい所定の範囲内に収まるように半導体ウェハを仮圧着荷重で加圧して仮圧着積層体を作製する仮圧着工程と、仮圧着積層体を切断手段で切断してチップ部品が積層された仮圧着された積層チップ部品を作製する切断工程と、仮圧着された積層チップ部品を接着剤の硬化温度以上かつはんだの融点以上に加熱するとともに、はんだが隣接するチップ部品の貫通電極に接触するように仮圧着された積層チップ部品を本圧着荷重で加圧して本圧着された積層チップ部品を作製する本圧着工程と、を含むものである。【０００８】
本発明は、前記切断工程において、前記切断手段が積層された前記半導体ウェハを一枚ずつ切断するものである。【０００９】
本発明は、前記切断工程において、前記切断手段がダイシングブレードから構成され、前記半導体ウェハを切断する度にダイシングブレードのブレード幅を小さくするものである。【００１０】
本発明は、前記仮圧着工程において、前記半導体ウェハを真空中で加熱および加圧するものである。【００１１】
本発明は、前記仮圧着工程において、サポート基板上に前記半導体ウェハを積層し、加熱および加圧した後に作製した仮圧着積層体からサポート基板を取り除くものである。【００１２】
本発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法で製造されたメモリデバイスである。【００１３】
本発明は、チップ部品が形成された複数の半導体ウェハを積層して電気的に接続する半導体装置の製造装置であって、接着剤を介して複数の半導体ウェハを積層し、接着剤が所定の粘度になるように加熱するとともに、チップ部品毎に設けられた貫通電極のはんだと隣接する半導体ウェハの貫通電極との間隙がゼロよりも大きい所定の範囲内に収まるように半導体ウェハを仮圧着荷重で加圧して仮圧着積層体を作製する仮圧着装置２と、仮圧着積層体を切断手段で切断してチップ部品が積層された仮圧着された積層チップ部品を作製する切断装置と、各半導体ウェハに形成されているチップ部品のうち不良チップ部品の位置を予め取得し、作製した仮圧着された積層チップ部品のうち不良チップ部品が含まれる仮圧着された積層チップ部品を排出する排出手段と、を具備するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。【００１５】
本発明においては、複数のチップ部品が一括して積層されるとともに、仮圧着積層チップ部品に切り分けた後に本圧着されるのでボイドの発生が抑制される。また、半導体ウェハの間隙を小さくすることで切断時に半導体ウェハ同士のずれが抑制される。これにより、チップ部品を積層させた半導体装置の製造時間を短縮するとともにチップ部品間の接合不良等の発生を抑制することができる。また、従来の１個ずつチップ部品を仮圧着する場合には、チップ部品が薄いと接着剤がはみ出してチップ部品上部やアタッチメントを汚染することもあったが、本発明では、ウェハで積層を行うことができるので、仮圧着後に接着剤の接着剤のはみ出しのない仮圧着積層体を形成できる。【００１６】
本発明においては、切断手段による切断精度が向上するとともに切断手段が圧着積層体に及ぼす影響が最小限に抑制される。これにより、チップ部品を積層させた半導体装置の製造時間を短縮するとともにチップ部品間の接合不良等の発生を抑制することができる。【００１７】
本発明においては、ダイシングブレードによる切断精度が向上するとともにダイシングブレードが圧着積層体に及ぼす影響が最小限に抑制される。これにより、チップ部品を積層させた半導体装置の製造時間を短縮するとともにチップ部品間の接合不良等の発生を抑制することができる。【００１８】
本発明においては、ボイドの発生が抑制される。これにより、チップ部品を積層させた半導体装置の製造時間を短縮するとともにチップ部品間の接合不良等の発生を抑制することができる。【００１９】
本発明においては、半導体ウェハの反り等の発生が抑制される。これにより、チップ部品を積層させた半導体装置の製造時間を短縮するとともにチップ部品間の接合不良等の発生を抑制することができる。【００２０】
本発明においては、接合不良以外の不良品が排出される。これにより、チップ部品を積層させた半導体装置の製造時間を短縮するとともにチップ部品間の接合不良等の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の仮圧着装置と切断装置とを示す概略図。
【図２】本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の切断装置と本圧着装置とを示す概略図。
【図３】（ａ）本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の仮圧着ヘッドの構成を示す概略図（ｂ）本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の切断ヘッドの構成を示す概略図（ｃ）本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の本圧着ヘッドの構成を示す概略図。
【図４】本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の制御構成を表すブロック図を示す図。
【図５】本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の加圧時の温度状態を表すグラフを示す図。
【図６】本発明の一実施形態に係る半導体実装装置に用いられるＮＣＦの温度と粘度との関係を表すグラフを示す図。
【図７】（ａ）本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の仮圧着工程において半導体ウェハが半導体ウェハに近接される態様を示す概略図（ｂ）同じく仮圧着工程において半導体ウェハが半導体ウェハに加圧される態様を示す概略図（ｃ）同じく仮圧着工程において半導体ウェハが半導体ウェハに加圧されてＺ軸方向の位置が定まる態様を示す概略図。
【図８】（ａ）本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の仮圧着工程において半導体ウェハが半導体ウェハに仮圧着されている態様を示す概略図（ｂ）同じく仮圧着工程において仮圧着後に距離を測定している態様を示す概略図。
【図９】（ａ）本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の切断工程において最も上側の半導体ウェハが最もブレード幅の大きいダイシングブレードで切断される態様を示す概略図（ｂ）同じく次の半導体ウェハが次にブレード幅の大きいダイシングブレードで切断される態様を示す概略図（ｃ）同じく最も下側の半導体ウェハが最もブレード幅の小さいダイシングブレードで切断される態様を示す概略図。
【図１０】（ａ）本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の切断工程において不良チップ部品以外の積層チップ部品が搬送される態様を示す概略図（ｂ）同じく本圧着工程において仮圧着された積層チップ部品を実装基板に本圧着する態様示す概略図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の全体の制御態様を表すフローチャートを示す図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の仮圧着工程における制御態様を表すフローチャートを示す図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の切断工程における制御態様を表すフローチャートを示す図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る半導体実装装置の本圧着工程における制御態様を表すフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
まず、図１から図４を用いて、本発明に係る半導体実装装置における一実施形態である半導体実装装置１について説明する。以下の説明では仮圧着装置２から本圧着装置２２へ半導体ウェハＷを搬送する方向をＸ軸方向、後述の仮圧着用ヘッド７、切断用ヘッド１７および本圧着用ヘッド２７の半導体ウェハＷに垂直な移動方向をＺ軸方向、Ｚ軸を中心として回転する方向をθ方向として説明する。なお、本実施形態においては、半導体実装装置１の実施形態として仮圧着装置２と切断装置１２と本圧着装置２２とがそれぞれ構成されているが、これに限定されるものではない。
【００２３】
半導体ウェハＷには、半導体素子である複数のチップ部品Ｐが形成されている。各チップ部品Ｐには、貫通電極Ｐｂが形成され、貫通電極Ｐｂの一方または両方の端部にはんだＰａが設けられている。さらに、はんだＰａを覆うように接着剤である熱硬化性樹脂からなる非導電性フィルム（以下、単に「ＮＣＦ」と記す）が貼り付けられている。また、本実施形態において、半導体ウェハＷの積層により構成される仮圧着積層体ＷＬは、下側から順に第１半導体ウェハＷ１、第２半導体ウェハＷ２、第３半導体ウェハＷ３・・が積層されている。本実施形態において、仮圧着積層体ＷＬは、第１半導体ウェハＷ１、第２半導体ウェハＷ２、第３半導体ウェハＷ３から構成されている。ＮＣＦは、予め半導体ウェハＷのはんだＰａを覆うように貼り付けられているものとするがこれに限定されるものではない。半導体ウェハＷは、サポート基板Ｓ０上に積層される。
【００２４】
図１に示すように、半導体実装装置１は、複数のチップ部品Ｐを積層して電気的に接続した半導体装置を製造するものである。半導体実装装置１は、仮圧着装置２、切断装置１２、本圧着装置２２、搬送装置３０および制御装置３１を具備している。半導体実装装置１は、仮圧着装置２と切断装置１２と本圧着装置２２とが隣接して配置されている。
【００２５】
仮圧着装置２は、接着剤であるＮＣＦによって半導体ウェハＷ同士を仮圧着するものである。つまり、仮圧着装置２は、半導体ウェハＷが積層された仮圧着積層体ＷＬを作製するものである。仮圧着装置２は、仮圧着用基台３、仮圧着用ステージ４、仮圧着用支持フレーム５、仮圧着用ユニット６、仮圧着用ヘッド７、仮圧着用ヒーター８および仮圧着用アタッチメント９および仮圧着用画像認識装置１１を具備している。
【００２６】
仮圧着用基台３は、仮圧着装置２を構成する主な構造体である。仮圧着用基台３は、十分な剛性を有するようにパイプ材等を組み合わせて構成されている。仮圧着用基台３は、仮圧着用ステージ４と仮圧着用支持フレーム５とを支持している。
【００２７】
仮圧着用ステージ４は、半導体ウェハＷを保持しつつ、任意の位置に移動させるものである。仮圧着用ステージ４は、駆動ユニット４ａに半導体ウェハＷまたはサポート基板Ｓ０を吸着保持できる吸着テーブル４ｂが取り付けられて構成されている。仮圧着用ステージ４は、仮圧着用基台３に取り付けられ、駆動ユニット４ａによって吸着テーブル４ｂをＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ方向に移動できるように構成されている。すなわち、仮圧着用ステージ４は、仮圧着用基台３上において吸着テーブル４ｂに吸着された半導体ウェハＷまたはサポート基板Ｓ０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向に移動できるように構成されている。なお、本実施形態において仮圧着用ステージ４は、吸着により半導体ウェハＷまたはサポート基板Ｓ０を保持しているがこれに限定されるものではない。
【００２８】
仮圧着用支持フレーム５は、仮圧着用ユニット６を支持するものである。仮圧着用支持フレーム５は、板状に形成され、仮圧着用基台３の仮圧着用ステージ４の近傍からＺ軸方向にむかって延びるように構成されている。
【００２９】
加圧ユニットである仮圧着用ユニット６は、仮圧着用ヘッド７を移動させるものである。仮圧着用ユニット６は、図示しないサーボモータとボールねじとから構成される。仮圧着用ユニット６は、サーボモータによってボールねじを回転させることによりボールねじの軸方向の駆動力を発生するように構成されている。仮圧着用ユニット６は、ボールねじの軸方向が半導体ウェハＷに対して垂直なＺ軸方向になるように仮圧着用支持フレーム５に取り付けられている。つまり、仮圧着用ユニット６は、Ｚ軸方向の駆動力（加圧力）を発生するように構成されている。仮圧着用ユニット６は、サーボモータの出力を制御することによりＺ軸方向の加圧力である仮圧着荷重Ｆｔを任意に設定できるように構成されている。なお、本実施形態において、仮圧着用ユニット６は、サーボモータとボールねじとの構成としたがこれに限定されるものではなく、空圧アクチュエータや油圧アクチュエータから構成してもよい。
【００３０】
仮圧着用ヘッド７は、仮圧着用ユニット６の駆動力を半導体ウェハＷに伝達するものである。仮圧着用ヘッド７は、仮圧着用ユニット６を構成している図示しないボールねじナットに取り付けられている。また、仮圧着用ユニット６は、仮圧着用ステージ４と対向するように配置されている。つまり、仮圧着用ヘッド７は、仮圧着用ユニット６によってＺ軸方向に移動されることで仮圧着用ステージ４に近接できるように構成されている。仮圧着用ヘッド７には、仮圧着用ヒーター８、仮圧着用アタッチメント９および仮圧着用距離センサ１０が設けられている（図３（ａ）参照）。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、仮圧着用ヒーター８は、半導体ウェハＷを加熱するためのものである。仮圧着用ヒーター８は、カートリッジヒーターから構成され、仮圧着用ヘッド７に形成された孔等に組み込まれている。本実施形態において、仮圧着用ヒーター８は、カートリッジヒーターから構成されているがこれに限定されるものではなく、半導体ウェハＷを加熱することができるものであればよい。
【００３２】
仮圧着用アタッチメント９は、半導体ウェハＷを保持し、加圧力や熱を伝達するものである。仮圧着用アタッチメント９は、仮圧着用ヘッド７に仮圧着用ステージ４と対向するように設けられている。仮圧着用アタッチメント９は、半導体ウェハＷを位置決めしながら吸着保持できるように構成されている。仮圧着用アタッチメント９の吸着保持面９ａは、仮圧着用ステージ４と略平行に形成されている。これにより、仮圧着用アタッチメント９の吸着保持面９ａは、対向する仮圧着用ステージ４までの間隔がその全面において略同一になるように構成されている。また、仮圧着用アタッチメント９は、仮圧着用ヒーター８によって加熱されるように構成されている。つまり、仮圧着用アタッチメント９は、半導体ウェハＷを位置決め保持するとともに、仮圧着用ヒーター８からの伝熱によって半導体ウェハＷに貼り付けられているＮＣＦを加熱できるように構成されている。
【００３３】
仮圧着用距離センサ１０は、任意の基準位置からの仮圧着用ヘッド７のＺ軸方向の距離を測定するものである。仮圧着用距離センサ１０は、各種レーザー光を利用した距離センサから構成されている。仮圧着用距離センサ１０は、仮圧着用ヘッド７の任意の基準位置から仮圧着された各半導体ウェハＷまでの距離を測定する。つまり、仮圧着用距離センサ１０は、仮圧着積層体ＷＬを構成する仮圧着後の第ｍ半導体ウェハＷ（ｍ）までの距離Ｌ（ｍ）を測定する。本実施形態において、仮圧着用距離センサ１０は、第１半導体ウェハＷ１までの距離Ｌ１、仮圧着後の第２半導体ウェハＷ２までの距離Ｌ２および仮圧着後の第３半導体ウェハＷ３までの距離Ｌ３を測定する。なお、本実施形態において、仮圧着用距離センサ１０はレーザー光を利用したものから構成されているがこれに限定されるものではなく、超音波を利用したものや、リニアスケール、サーボモータのエンコーダから算出するものから構成されていてもよい。
【００３４】
図４に示すように、仮圧着用画像認識装置１１は、画像によって半導体ウェハＷの位置情報を取得するものである。仮圧着用画像認識装置１１は、仮圧着用ステージ４に吸着保持されている半導体ウェハＷの位置合わせマークと仮圧着用アタッチメント９に保持されている半導体ウェハＷの位置合わせマークとを画像認識して、各半導体ウェハＷの位置情報を取得するように構成されている。
【００３５】
図１と図２とに示すように、切断装置１２は、半導体ウェハＷが積層された仮圧着積層体ＷＬを切断するものである。つまり、切断装置１２は、仮圧着された積層チップ部品ＰＬを作製するものである。切断装置１２は、切断用基台１３、切断用ステージ１４、切断用支持フレーム１５、切断用ユニット１６、切断用ヘッド１７、切断手段であるダイシングブレード１８、距離測定手段である切断用距離センサ１９および切断用画像認識装置２０を具備している。なお、切断用基台１３、切断用ステージ１４、切断用支持フレーム１５および切断用画像認識装置２０は、仮圧着装置２とほぼ同一の構成であるので、同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
【００３６】
切断用ユニット１６は、切断用ヘッド１７を移動させるものである。切断用ユニット１６は、図示しない移動用のサーボモータとボールねじとから構成される。切断用ユニット１６は、サーボモータによってボールねじを回転させることによりボールねじの軸方向の駆動力を発生するように構成されている。切断用ユニット１６は、移動方向が半導体ウェハＷに対して垂直なＺ軸方向になるように切断用支持フレーム１５に取り付けられている。つまり、切断用ユニット１６は、切断用ヘッド１７を任意の位置に移動させつつＺ軸方向の駆動力（加圧力）を発生するように構成されている。切断用ユニット１６は、サーボモータの出力を制御することによりＺ軸方向の加圧力である切断荷重Ｆｃを任意に設定できるように構成されている。なお、本実施形態において、切断用ユニット１６は、サーボモータとボールねじとの構成としたがこれに限定されるものではなく、空圧アクチュエータや油圧アクチュエータから構成してもよい。
【００３７】
切断用ヘッド１７は、切断用ユニット１６の駆動力を半導体ウェハＷに伝達するとともに、切断手段である複数のダイシングブレード１８を選択的に回転駆動させるものである。切断用ヘッド１７は、切断用ユニット１６を構成している図示しないボールねじナットに取り付けられている。また、仮圧着用ユニット６は、切断用ステージ１４と対向するように配置されている。つまり、切断用ヘッド１７は、切断用ユニット１６によってＺ軸方向に移動されることで切断用ステージ１４に近接できるように構成されている。切断用ヘッド１７には、図示しないダイシングブレード１８用のモータ、複数のダイシングブレード１８および切断用距離センサ１９が設けられている（図３（ｂ）参照）。
【００３８】
図３（ｂ）に示すように、切断手段であるダイシングブレード１８は、半導体ウェハＷを切断するための刃である。ダイシングブレード１８は、切断用ヘッド１７に回転駆動自在に設けられている。ダイシングブレード１８は、半導体ウェハＷの積層枚数に応じてブレード幅の異なるものが複数設けられている。本実施形態において、３枚の半導体ウェハＷが積層される場合、ダイシングブレード１８は、ブレード幅が小さい順に第１ダイシングブレード１８ａ、第２ダイシングブレード１８ｂおよび第３ダイシングブレード１８ｃが切断用ヘッド１７に設けられている。第１ダイシングブレード１８ａ、第２ダイシングブレード１８ｂおよび第３ダイシングブレード１８ｃは、切断用ヘッド１７の内部に収納自在に構成され（図３（ｂ）黒塗矢印参照）、切断する仮圧着積層体ＷＬの層に応じて選択的に使用される。
【００３９】
切断用距離センサ１９は、任意の基準位置からＺ軸方向の距離を測定するものである。切断用距離センサ１９は、各種レーザー光を利用した変位センサから構成される。切断用距離センサ１９は、切断用ヘッド１７の任意の基準位置から仮圧着積層体ＷＬまでの距離である第ｎ半導体ウェハＷ（ｎ）までの距離Ｌ（ｎ）を測定するように構成されている。なお、本実施形態において、切断用距離センサ１９はレーザー光を利用したものから構成されているがこれに限定されるものではなく、超音波を利用したものや、リニアスケール、サーボモータのエンコーダから算出するものから構成されてもよい。
【００４０】
図２に示すように、本圧着装置２２は、接着剤であるＮＣＦによってチップ部品Ｐ同士を接着するとともにはんだＰａを溶融させて隣接するチップ部品Ｐの貫通電極Ｐｂと電気的に接続するものである。つまり、本圧着装置２２は、本圧着された積層チップ部品ＰＬを作製するものである。本圧着装置２２は、本圧着用基台２３、本圧着用ステージ２４、本圧着用支持フレーム２５、本圧着用ユニット２６、本圧着用ヘッド２７、本圧着用ヒーター２８および本圧着用アタッチメント２９を具備している。なお、本圧着用基台２３、本圧着用ステージ２４、本圧着用支持フレーム２５および本圧着用ヒーター２８は、仮圧着装置２とほぼ同一の構成であるので、同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
【００４１】
加圧ユニットである本圧着用ユニット２６は、本圧着用ヘッド２７を移動させるものである。本圧着用ユニット２６は、図示しないサーボモータとボールねじとから構成される。本圧着用ユニット２６は、サーボモータによってボールねじを回転させることによりボールねじの軸方向の駆動力を発生するように構成されている。本圧着用ユニット２６は、ボールねじの軸方向が半導体ウェハＷに対して垂直なＺ軸方向になるように支持フレームに取り付けられている。つまり、本圧着用ユニット２６は、Ｚ軸方向の駆動力（加圧力）を発生できるように構成されている。本圧着用ユニット２６は、サーボモータの出力を制御することによりＺ軸方向の加圧力である本圧着荷重Ｆｐを任意に設定できるように構成されている。なお、本実施形態において、本圧着用ユニット２６は、サーボモータとボールねじとの構成としたがこれに限定されるものではなく、空圧アクチュエータや油圧アクチュエータから構成してもよい。
【００４２】
本圧着用ヘッド２７は、本圧着用ユニット２６の駆動力を均等に仮圧着された積層チップ部品ＰＬに伝達するものである。本圧着用ヘッド２７は、本圧着用ユニット２６を構成している図示しないボールねじナットに取り付けられている。また、本圧着用ユニット２６は、本圧着用ステージ２４と対向するように配置されている。つまり、本圧着用ユニット２６は、本圧着用ユニット２６によってＺ軸方向に移動されることで本圧着用ステージ２４に近接できるように構成されている。本圧着用ヘッド２７には、本圧着用ヒーター２８および本圧着用アタッチメント２９が設けられている。
【００４３】
本圧着用アタッチメント２９は、仮圧着された積層チップ部品ＰＬと接触して加圧力や熱を伝達えるものである。本圧着用アタッチメント２９は、本圧着用ヘッド２７に本圧着用ステージ２４と対向するように設けられている。本圧着用アタッチメント２９には、複数の仮圧着された積層チップ部品ＰＬを一括して加圧することができる本圧着用接触面２９ａが形成されている。本圧着用接触面２９ａは、本圧着用ステージ２４と略平行に形成されている。これにより、本圧着用接触面２９ａは、対向する本圧着用ステージ２４までの間隔がその全面において略同一になるように構成されている。つまり、本圧着用アタッチメント２９は、本圧着用接触面２９ａが複数の仮圧着された積層チップ部品ＰＬにほぼ同時に接触し、一括して加圧できるように構成されている。さらに、本圧着用アタッチメント２９は、本圧着用ヒーター２８によって加熱されるように構成されている。つまり、本圧着用アタッチメント２９は、本圧着用ヒーター２８の熱を同じ条件で複数の仮圧着された積層チップ部品ＰＬに伝熱し、複数の仮圧着された積層チップ部品ＰＬを一括してほぼ同時に加圧できるように構成されている。
【００４４】
図４に示すように、搬送装置３０は、仮圧着装置２と切断装置１２との間で仮圧着積層体ＷＬの受け渡しを行い、切断装置１２と本圧着装置２２との間で仮圧着された積層チップ部品ＰＬの受け渡しを行うものである。搬送装置３０は、仮圧着装置２の仮圧着用ステージ４から仮圧着積層体ＷＬが配置されたサポート基板Ｓ０を仮圧着装置２の仮圧着用ステージ４に搬送し、仮圧着装置２の仮圧着用ステージ４から複数の仮圧着された積層チップ部品ＰＬを本圧着装置２２の本圧着用ステージ２４上の実装基板Ｓ１に搬送できるように構成されている。
【００４５】
制御装置３１は、仮圧着装置２、切断装置１２、本圧着装置２２および搬送装置３０等を制御するものである。制御装置３１は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。制御装置３１は、仮圧着装置２、切断装置１２、本圧着装置２２および搬送装置３０等を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。
【００４６】
制御装置３１は、仮圧着用ステージ４と切断用ステージ１４と本圧着用ステージ２４とに接続され、仮圧着用ステージ４と切断用ステージ１４と本圧着用ステージ２４とのＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向の移動量をそれぞれ制御することができる。
【００４７】
制御装置３１は、仮圧着用ヒーター８と本圧着用ヒーター２８とに接続され、仮圧着用ヒーター８と本圧着用ヒーター２８との温度をそれぞれ制御することができる。
【００４８】
制御装置３１は、仮圧着用ユニット６と切断用ユニット１６と本圧着用ユニット２６とに接続され、仮圧着用ユニット６と切断用ユニット１６と本圧着用ユニット２６とのＸ軸方向の加圧力および切断用ユニット１６のダイシングブレード１８の動作態様をそれぞれ制御することができる。
【００４９】
制御装置３１は、仮圧着用アタッチメント９に接続され、仮圧着用アタッチメント９の吸着状態を制御することができる。
【００５０】
制御装置３１は、仮圧着用画像認識装置１１と切断用画像認識装置２０とに接続され、仮圧着用画像認識装置１１と切断用画像認識装置２０とをそれぞれ制御し、半導体ウェハＷや仮圧着積層体ＷＬの位置情報を取得することができる。
【００５１】
制御装置３１は、搬送装置３０に接続され、搬送装置３０を制御することができる。
【００５２】
制御装置３１は、仮圧着用距離センサ１０と切断用距離センサ１９に接続され、仮圧着用距離センサ１０が測定した仮圧着積層体ＷＬにおける各層までの距離Ｌ（ｍ）（本実施形態において距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）と切断用距離センサ１９が測定した仮圧着積層体ＷＬまでの距離である距離Ｌ（ｎ）（本実施形態において距離Ｌ３）を取得することができる。
【００５３】
以下では、図５から図７を用いて、本発明に係る半導体実装装置１の仮圧着時におけるＮＣＦを用いた隣接する半導体ウェハＷのはんだＰａと貫通電極Ｐｂとの間隙の制御について第１半導体ウェハＷ１と第２半導体ウェハＷ２とを用いて説明する。
【００５４】
図６に示すように、ＮＣＦは、その温度に応じて粘度が変動する。具体的には、熱硬化性樹脂から構成されるＮＣＦは、ＮＣＦの特性から定まる基準温度Ｔｓ（図５参照）未満の温度域においては硬化することなく、可逆的に温度上昇に伴って粘度が低くなる性質を示す。一方、ＮＣＦは、基準温度Ｔｓ以上の温度域においては硬化し、不可逆的に温度上昇に伴って粘度が高くなる性質を示す。
【００５５】
図５と図６とに示すように、半導体実装装置１は、仮圧着工程において、仮圧着装置２の仮圧着用アタッチメント９に吸着保持した第２半導体ウェハＷ２を仮圧着用ヒーター８によって所定の仮圧着温度Ｔｔまで加熱する。これに伴って、第２半導体ウェハＷ２のはんだＰａを覆うように貼り付けられているＮＣＦ（図７参照）は、第２半導体ウェハＷ２の熱が伝わり第２半導体ウェハＷ２と略同一の仮圧着温度Ｔｔに加熱される。ここで、仮圧着温度Ｔｔは、基準温度Ｔｓよりも低く設定されている。すなわち、半導体実装装置１は、ＮＣＦが硬化しない温度域においてＮＣＦが所定の粘度になるように仮圧着用ヒーター８の温度を制御している。
【００５６】
図７（ａ）に示すように、半導体実装装置１は、仮圧着温度Ｔｔに加熱された第２半導体ウェハＷ２を仮圧着用ユニット６によって第１半導体ウェハＷ１に向かってＺ軸方向に移動させる。図７（ｂ）に示すように、第１半導体ウェハＷ１に向かって移動された第２半導体ウェハＷ２は、はんだＰａを覆うように貼り付けられているＮＣＦが半導体ウェハＷ上のパッドＣａに接触する。第２半導体ウェハＷ２は、ＮＣＦが第１半導体ウェハＷ１の貫通電極Ｐｂに接触したことで仮圧着用ユニット６から仮圧着荷重ＦｔがＺ軸方向に加わる。
【００５７】
第２半導体ウェハＷ２のＮＣＦは、仮圧着用ユニット６の仮圧着荷重Ｆｔにより変形していく。この際、第２半導体ウェハＷ２には、仮圧着荷重Ｆｔに対してＮＣＦの粘性抵抗による反力が生じる。第２半導体ウェハＷ２に生じるＮＣＦの粘性抵抗による反力は、第１半導体ウェハＷ１の貫通電極Ｐｂと第２半導体ウェハＷ２のはんだＰａとにはさみ込まれたＮＣＦの変形量に応じて増加する。このため、仮圧着荷重Ｆｔで加圧されている第２半導体ウェハＷ２は、仮圧着荷重Ｆｔにつり合う粘性抵抗による反力が生じるＮＣＦの変形量に到達するとＺ軸方向の位置が定まる。
【００５８】
すなわち、仮圧着工程における第２半導体ウェハＷ２のＺ軸方向の位置は、仮圧着荷重ＦｔとＮＣＦの粘度とによって定まる。従って、図７（ｃ）に示すように、半導体実装装置１は、仮圧着装置２において、仮圧着用ユニット６による仮圧着荷重ＦｔとＮＣＦの粘度を設定するための仮圧着用ヒーター８の温度とによって第１半導体ウェハＷ１の貫通電極Ｐｂと第２半導体ウェハＷ２のはんだＰａとの間隙を任意の所定範囲Ｇｔ内に設定することができる。なお、第２半導体ウェハＷ２のＺ軸方向の位置は、ＮＣＦの任意の粘度において仮圧着荷重Ｆｔと仮圧着時間により制御することもできる。
【００５９】
以下に、図８から図１０を用いて、本発明に係る半導体実装装置１による半導体装置である積層チップ部品ＰＬの製造方法について説明する。本発明に係る積層チップ部品ＰＬの製造方法は、仮圧着工程、切断工程および本圧着工程を含む。本実施形態において、積層チップ部品ＰＬはメモリデバイスある。
【００６０】
図８（ａ）に示すように、仮圧着工程として、半導体実装装置１は、仮圧着装置２の仮圧着用アタッチメント９によって吸着保持した第１半導体ウェハＷ１を仮圧着装置２の仮圧着用ステージ４に吸着保持されているサポート基板Ｓ０上に配置する。さらに、半導体実装装置１は、仮圧着用アタッチメント９によって第２半導体ウェハＷ２を保持しつつ仮圧着装置２の仮圧着用ヒーター８によって仮圧着温度Ｔｔに加熱する。仮圧着温度Ｔｔは、基準温度Ｔｓよりも低く設定されている（図５参照）。すなわち、半導体実装装置１は、ＮＣＦが硬化しない温度域においてＮＣＦが所定の粘度になるように仮圧着用ヒーター８の温度を制御している。
【００６１】
半導体実装装置１は、第１半導体ウェハＷ１のはんだＰａまたは貫通電極Ｐｂと第２半導体ウェハＷ２のはんだＰａまたは貫通電極Ｐｂとが重複するように第２半導体ウェハＷ２のＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向の位置合わせを行う。そして、半導体実装装置１は、仮圧着用アタッチメント９によって第２半導体ウェハＷ２を仮圧着荷重Ｆｔで加圧しながら第１半導体ウェハＷ１に仮圧着する。この際、半導体実装装置１は、第１半導体ウェハＷ１の貫通電極Ｐｂと第２半導体ウェハＷ２のはんだＰａとの間隙が所定範囲Ｇｔ以内に収まるように仮圧着する（図７（ｃ）参照）。ここで、所定範囲Ｇｔは、１〜５μｍとすることが好ましく、より好ましくは１〜３μｍである。この値は、実験的に求めた値であり、これより間隙を狭くしたり第１半導体ウェハＷ１の貫通電極Ｐｂと第２半導体ウェハＷ２のはんだＰａとを接触させたりすると、後述する接続工程で両者を接続したときに、貫通電極ＰｂとはんだＰａの間に接着剤７が残留する可能性があることがわかっている。これは、はんだの融点まで加温することによって、はんだが溶融してＮＣＦを巻き込むためであると考えられる。また、この値より間隙を広くすると、本圧着工程で位置ズレが発生する可能性があり、品質に重大な問題となる。
【００６２】
図８（ｂ）に示すように、半導体実装装置１は、第２半導体ウェハＷ２を仮圧着すると仮圧着用ヘッド７の任意の基準位置から第２半導体ウェハＷ２までの距離Ｌ２を測定する。同様にして、半導体実装装置１は、仮圧着積層体ＷＬが形成されるまで（本実施形態において３層の仮圧着積層体ＷＬ）、仮圧着用アタッチメント９によって第ｍ半導体ウェハＷ（ｍ）を仮圧着温度Ｔｔに加熱しつつ仮圧着荷重Ｆｔで加圧しながら第（ｍ−１）半導体ウェハＷ（ｍ−１）に仮圧着し、距離Ｌ（ｍ）を測定する。このようにして、半導体実装装置１は、仮圧着工程において仮圧着積層体ＷＬを作製する。なお、仮圧着工程の別実施形態として、半導体実装装置１は、真空炉の中で仮圧着温度Ｔｔに加熱し、仮圧着荷重Ｆｔで加圧する構成でもよい。
【００６３】
次に、図９に示すように、切断工程として、半導体実装装置１は、搬送装置３０によって切断装置１２の切断用ステージ１４に搬送されたｎ層の仮圧着積層体ＷＬを吸着保持する。半導体実装装置１は、仮圧着装置２の仮圧着用距離センサ１０の測定値および切断装置１２の切断用距離センサ１９の測定値に基づいて、仮圧着積層体ＷＬを構成する半導体ウェハＷ毎に切断装置１２のダイシングブレード１８によって切断する。本実施形態において、図９（ａ）に示すように、半導体実装装置１は、３層の仮圧着積層体ＷＬの最も上層の第３半導体ウェハＷ３のみを切断装置１２の第３ダイシングブレード１８ｃによって切断する。この際、半導体実装装置１は、仮圧着された積層チップ部品ＰＬの形状にそって第３半導体ウェハＷ３を切断する。さらに、図９（ｂ）に示すように、半導体実装装置１は、仮圧着装置２の仮圧着用距離センサ１０の測定値である距離Ｌ２に基づいて第２半導体ウェハＷ２のみを第３ダイシングブレード１８ｃよりもブレード幅が小さい第２ダイシングブレード１８ｂによって切断する。同様にして、図９（ｃ）に示すように、半導体実装装置１は、第１半導体ウェハＷ１のみを第２ダイシングブレード１８よりもブレード幅が小さい第１ダイシングブレード１８ａによって切断する。このようにして、半導体実装装置１は、切断工程において、切断幅よりも薄いダイシングプレート１８を順次用いることでダイシングプレートと半導体ウェハＷとの接触を抑制しつつ仮圧着された積層チップ部品ＰＬを作製する。図１０（ａ）に示すように、仮圧着積層体ＷＬの切断後、半導体実装装置１は、上流工程から取得した各半導体ウェハＷの不良チップ部品の情報に基づいて、不良チップ部品が含まれる積層チップ部品ＰＬｄ以外の積層チップ部品ＰＬを搬送装置３０によって本圧着装置２２の本圧着用ステージ２４に搬送する。つまり、半導体実装装置１は、不良チップ部品についての情報に基づいて不良チップ部品を含む積層チップ部品ＰＬｄを排除する。なお、半導体ウェハＷと同時にＮＣＦが切断されるので、ダイシング後の積層チップ部品ＰＬにはＮＣＦのはみ出しは殆どない（はみ出し１μ以下）。この、積層チップ部品ＰＬでＮＣＦはみ出しのない状態は、切断面の光学顕微鏡観察観察で確認することが可能である。
【００６４】
次に、図１０（ｂ）に示すように、本圧着工程として、半導体実装装置１は、本圧着装置２２の本圧着用ステージ２４に吸着保持されている実装基板Ｓ１に複数の仮圧着された積層チップ部品ＰＬを所定の位置に搬送する。そして、半導体実装装置１は、複数の仮圧着された積層チップ部品ＰＬに一括して本圧着装置２２の本圧着用アタッチメント２９を接触させて本圧着温度Ｔｐに加熱する。本圧着温度Ｔｐは、基準温度Ｔｓ以上かつはんだＰａの融点以上の一定範囲内に設定されている（図５参照）。すなわち、半導体実装装置１は、ＮＣＦが硬化する温度域であってＮＣＦが所定の本圧粘度（硬度）になるとともに、はんだＰａが溶融するように本圧着用ヒーター２８の温度を制御している。さらに、半導体実装装置１は、本圧着用アタッチメント２９によって複数の仮圧着された積層チップ部品ＰＬを一括して本圧着荷重Ｆｐで加圧する。各チップ部品Ｐは、貫通電極ＰｂとはんだＰａとの間隙をなくすように近接する。仮圧着された積層チップ部品ＰＬは、熱硬化するＮＣＦによって隣接するチップ部品Ｐ同士が固定（本圧着）されるとともにはんだＰａが溶融して隣接するチップ部品Ｐの貫通電極Ｐｂと電気的に接続される。この、複数のチップ部品Ｐには、本圧着用アタッチメント２９の本圧着用接触面２９ａが略同時かつ均一に接触する。つまり、複数のチップ部品Ｐは、本圧着装置２２によって加熱時期、加熱時間、加圧力等がほぼ同一の状態で本圧着される。
【００６５】
以下では、図１１から図１４を用いて、本発明に係る半導体製造装置１においてｎ層の積層チップ部品ＰＬからなる半導体装置を製造する制御態様について具体的に説明する。なお、以下の制御態様において、仮圧着用ヒーター８は、チップ部品Ｐを仮圧着温度Ｔｔに加熱するために必要な温度に予め維持され、本圧着用ヒーター２８は、チップ部品Ｐを本圧着温度Ｔｐに加熱するために必要な温度に予め維持されているものとする。また、制御装置３１は、上流工程から第１半導体ウェハＷ１、第２半導体ウェハＷ２および第３半導体ウェハＷ３に形成されているチップ部品Ｐのうち不良チップ部品の位置情報を取得しているものとする。
【００６６】
図１１に示すように、ステップＳ１００において、制御装置３１は、仮圧着工程制御Ａを開始し、ステップをステップ１１０に移行させる（図１２参照）。そして、仮圧着工程制御Ａが完了するとステップをステップＳ２００に移行させる。
【００６７】
ステップＳ２００において、制御装置３１は、切断工程制御Ｂを開始し、ステップをステップ２１０に移行させる（図１３参照）。そして、切断工程制御Ｂが終了するとステップをステップＳ３００に移行させる。
【００６８】
ステップＳ３００において、制御装置３１は、本圧着工程制御Ｃを開始し、ステップをステップＳ３１０に移行させる（図１４参照）。そして、本圧着工程制御Ｃが終了するとステップを終了する。
【００６９】
図１２に示すように、ステップＳ１１０において、制御装置３１は、仮圧着用アタッチメント９によって吸着保持された第ｍ半導体ウェハＷ（ｍ）を仮圧着用ステージ４上のサポート基板Ｓ０に配置し、ステップをステップＳ１２０に移行させる（ｍ＝１）。
【００７０】
ステップＳ１２０において、制御装置３１は、仮圧着用距離センサ１０によって仮圧着用ユニット６の任意の基準位置から第ｍ半導体ウェハＷ（ｍ）までのＺ軸方向の距離Ｌ（ｍ）を測定し、ステップをステップＳ１３０に移行させる。
【００７１】
ステップＳ１３０において、制御装置３１は、ｍ＝ｍ＋１とし、ステップをステップＳ１４０に移行させる。
【００７２】
ステップＳ１４０において、制御装置３１は、第ｍ半導体ウェハＷ（ｍ）を仮圧着用ヘッド７の仮圧着用アタッチメント９によって吸着保持し、ステップをステップＳ１５０に移行させる（ｍ≧２とする）。
【００７３】
ステップＳ１５０において、制御装置３１は、仮圧着用画像認識装置１１によって仮圧着用ヘッド７の仮圧着用アタッチメント９に吸着保持されている第ｍ半導体ウェハＷ（ｍ）の位置合わせマークと仮圧着用ステージ４に吸着保持されている第ｍ−１半導体ウェハＷ（ｍ−１）の位置合わせマークとの画像情報を取得し、ステップをステップＳ１６０に移行させる。
【００７４】
ステップＳ１６０において、制御装置３１は、取得した第ｍ−１半導体ウェハＷ（ｍ−１）と第ｍ半導体ウェハＷ（ｍ）との画像情報に基づいて、第ｍ−１半導体ウェハＷ（ｍ−１）と第ｍ半導体ウェハＷ（ｍ）の位置合わせのための仮圧着用ステージ４のＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向の座標位置を算出するとともに、仮圧着用ステージ４の吸着テーブル４ｂを駆動ユニット４ａによって移動させ、ステップをステップＳ１７０に移行させる。  ステップＳ１７０において、制御装置３１は、仮圧着用アタッチメント９に吸着保持させている第ｍ半導体ウェハＷ（ｍ）を仮圧着用ステージ４の第ｍ−１半導体ウェハＷ（ｍ−１）に仮圧着用ユニット６によって仮圧着荷重Ｆｔで所定時間加圧して仮圧着し、ステップをステップＳ１８０に移行させる。
【００７５】
ステップＳ１８０において、制御装置３１は、仮圧着用ユニット６によって第ｎ半導体ウェハＷ（ｎ）の仮圧着が終了したか否か、すなわちｍ＝ｎ層の仮圧着積層体ＷＬが完成したか否か判断する。
【００７６】
その結果、仮圧着用ユニット６による第ｎ半導体ウェハＷ（ｎ）の仮圧着が完了したと判定した場合、すなわち、ｍ＝ｎ層の仮圧着積層体ＷＬが完成したと判定した場合、制御装置３１は仮圧着工程制御Ａを終了してステップをステップＳ２００に移行させる（図１１参照）。
【００７７】
一方、仮圧着用ユニット６による第ｎ半導体ウェハＷ（ｎ）の仮圧着が完了していないと判定した場合、すなわち、ｍ＝ｎ層の仮圧着積層体ＷＬが完成していないと判定した場合、制御装置３１はステップをステップＳ１２０に移行させる。
【００７８】
図１３に示すように、ステップＳ２１０において、制御装置３１は、搬送装置３０によって仮圧着用ステージ４から搬送されたサポート基板Ｓ０（仮圧着積層体ＷＬ）を切断用ステージ１４の吸着テーブル１４ｂによって吸着保持し、ステップをステップＳ２２０に移行させる。
【００７９】
ステップＳ２２０において、制御装置３１は、切断用画像認識装置２０によって切断用ステージ１４に吸着保持されている仮圧着積層体ＷＬの位置合わせマークの画像情報を取得し、ステップをステップＳ２３０に移行させる。
【００８０】
ステップＳ２３０において、制御装置３１は、仮圧着積層体ＷＬの画像情報に基づいて、仮圧着積層体ＷＬの位置合わせのための切断用ステージ１４のＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向の座標位置を算出するとともに、切断用ステージ１４の吸着テーブル１４ｂを駆動ユニット１４ａによって移動させ、ステップをステップＳ２４０に移行させる。
【００８１】
ステップＳ２４０において、制御装置３１は、切断用ユニット１６の任意の基準位置から第ｎ半導体ウェハＷ（ｎ）までのＺ軸方向の距離Ｌ（ｎ）を測定して高さ方向の誤差を補正し、ステップをステップＳ２５０に移行させる。
【００８２】
ステップＳ２５０において、制御装置３１は、ｍ＝ｍ−１とし、ステップをステップＳ２６０に移行させる。
【００８３】
ステップＳ２６０において、制御装置３１は、仮圧着工程制御Ａで測定したＺ軸方向の距離Ｌ（ｍ）に基づいて、第ｍ半導体ウェハＷ（ｍ）のみを切断するために切断用ヘッド１７の移動量を算出し、ステップをステップＳ２７０に移行させる。
【００８４】
ステップＳ２７０において、制御装置３１は、所定のダイシングブレード１８を回転駆動させて仮圧着積層体ＷＬのうち第ｍ半導体ウェハＷ（ｍ）のみをチップ部品Ｐの形状にそって切断し、ステップをステップＳ２８０に移行させる。
【００８５】
ステップＳ２８０において、制御装置３１は、仮圧着用ユニット６によって第１半導体ウェハＷ１の切断が終了したか否か判断する。
【００８６】
その結果、仮圧着用ユニット６による第１半導体ウェハＷ１の切断が完了したと判定した場合、すなわち、複数の仮圧着された積層チップ部品ＰＬが完成したと判定した場合、制御装置３１は切断工程制御Ｂを終了してステップをステップＳ３００に移行させる（図９参照）。
【００８７】
一方、仮圧着用ユニット６による第１半導体ウェハＷ１の切断が完了していないと判定した場合、すなわち、複数の仮圧着された積層チップ部品ＰＬが完成していないと判定した場合、制御装置３１はステップをステップＳ２５０に移行させる。
【００８８】
図１４に示すように、ステップＳ３１０において、制御装置３１は、搬送装置３０によって不良チップ部品を含む仮圧着された積層チップ部品ＰＬｄ以外の積層チップ部品ＰＬを本圧着用ステージ２４の吸着テーブル２４ｂに吸着保持されている実装基板Ｓ１の所定位置に配置し、ステップをステップＳ３２０に移行させる。
【００８９】
ステップＳ３２０において、制御装置３１は、複数の仮圧着された積層チップ部品ＰＬを本圧着用ユニット２６によって本圧着荷重Ｆｐで所定時間加圧して固定し、本圧着工程制御Ｃを終了し、ステップを終了する。このような工程により、積層構造を有するメモリデバイスが製造される。
【００９０】
このように構成することで、半導体実装装置１は、複数のチップ部品Ｐが形成されている第１半導体ウェハＷ１、第２半導体ウェハＷ２および第３半導体ウェハＷ３をサポート基板Ｓ０上に積層する。つまり、仮圧着工程においてサポート基板Ｓ０を用いることで、半導体実装装置１は、半導体ウェハＷの反り等を抑制しつつメモリデバイスである複数の積層チップ部品ＰＬを同時に一括して作製する。さらに、半導体実装装置１は、ブレード幅の異なる複数のダイシングプレート１８を選択的に使用して仮圧着積層体ＷＬを切断する。つまり、半導体実装装置１は、切断工程において、切断幅よりも薄いダイシングブレード１８によって次の半導体ウェハＷを切断することでダイシングプレート１８との接触等による切断時のずれを抑制しつつ仮圧着された積層チップ部品ＰＬを作製する。また、半導体実装装置１は、隣接する貫通電極ＰｂとはんだＰａとの間隙が十分に小さい所定範囲Ｇｔ以内の仮圧着積層体ＷＬを切断した後に本圧着する。つまり、半導体実装装置１は、切断工程および本圧着工程において、ボイドの発生や切断時のずれを抑制しつつメモリデバイスである積層チップ部品ＰＬを作製する。また、半導体実装装置１は、不良チップ部品についての情報に基づいて不良チップ部品を含む積層チップ部品ＰＬｄを排除する。つまり、半導体実装装置１は、切断以外の事由による不良な積層チップ部品ＰＬｄを排除する。これにより、チップ部品Ｐを積層させたメモリデバイス等の半導体装置の製造時間を短縮するとともにチップ部品Ｐ間の接合不良等の発生を抑制することができる。また、半導体実装装置１は、仮圧着工程において、第１半導体ウェハＷ１、第２半導体ウェハＷ２および第３半導体ウェハＷ３の仮圧着を真空炉内で行うことでボイドの発生が抑制される。これにより、チップ部品Ｐを積層させたメモリデバイス等の半導体装置の製造時間を短縮するとともにチップ部品Ｐ間の接合不良等の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１    半導体実装装置
１８    ダイシングブレード
Ｐ    チップ部品
Ｐａ  はんだ
Ｐｂ  貫通電極
ＮＣＦ    接着剤
Ｗ（ｎ）  半導体ウェハ
Ｆｔ  仮圧着荷重
Ｆｐ  本圧着荷重
【図１】
2016158935.tif 000003
【図２】
2016158935.tif 000004
【図３】
2016158935.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
2016158935.tif 000017
2016158935.tif 000018
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