(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端子を有する第１基材、第１樹脂層、及び、第１の面に第２ａ端子を有するとともに、その裏面に第２ｂ端子を有する第２基材を、前記第１端子及び前記第２ａ端子が前記第１樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第１樹脂層が溶融し、かつ、前記第１端子及び前記第２ａ端子の少なくとも一方が備える第１半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第１の荷重を加えることで、第１積層体を形成する第１積層工程と、
前記第１積層工程の後、前記挟圧部材による前記第１積層体への荷重を開放する開放工程と、
前記開放工程の後、前記第１積層体、第２樹脂層、及び、第３端子を有する第３基材を、前記第２ｂ端子及び前記第３端子が前記第２樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第２ｂ端子及び前記第３端子の少なくとも一方が備える第２半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第２の荷重を加えることで、第２積層体を形成する第２積層工程と、
前記第２積層工程の後、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第１半田層及び前記第２半田層が溶融しない温度で前記第２積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で第３の荷重を加えることで、端子間に介在する樹脂層を排斥し、前記第１端子、前記第１半田層、及び、前記第２ａ端子を直接繋げるとともに、前記第２ｂ端子、前記第２半田層、及び、前記第３端子を直接繋げ、次いで、前記第１半田層及び前記第２半田層が溶融する温度で前記第２積層体を加熱するとともに、第４の荷重を加えることで、前記第１端子及び前記第２ａ端子間、及び、前記第２ｂ端子及び前記第３端子間を半田接合する第１接合工程と、
を有し、
前記第１接合工程では、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第１半田層及び前記第２半田層が溶融しない温度で前記第２積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で前記第３の荷重を加えると、前記第１半田層及び前記第２半田層各々が変形しながら、各端子間に存在する樹脂を当該端子間から排斥し、
前記第３の荷重は、前記第１の荷重及び前記第２の荷重のいずれよりも大きい積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の半導体素子を積層して構成された半導体装置（積層体）が使用されている。例えば、特許文献１には、ＴＳＶ（Through Silicon Via）を有する半導体素子（あるいは半導体基板）を複数積層した半導体装置、具体的には、インターポーザ上に樹脂層を介して半導体チップを複数段に積層した半導体装置（積層体）が開示されている。このような半導体装置は、以下のようにして製造されていると考えられる。
【０００３】
まず、あらかじめインターポーザ上に接続用バンプを形成する。その後、当該インターポーザ上にフィルム状接着剤（樹脂層）を設け、次いで、半導体チップを積層し、半田接合を行う。そして、このような作業を繰り返すことで、インターポーザ上に半導体チップを複数段に積層した半導体装置（積層体）を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２９３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の半導体装置の製造方法では、半導体チップを積層するたびに、半田接合を繰り返し行っているため、複数回の半田接合により生産性が悪くなる。さらに、半導体チップを積層するたびに、半田接合を繰り返し行っているため、下層の半導体チップへの半田接合の際の熱による影響が心配される。
【０００６】
そこで、本発明者らは、表面に端子を有する、または、表面及び裏面の両面に端子を有する複数の基材を、半田接合は行わずに複数段に積層後、当該積層体を加熱・加圧することで、これら複数の基材間（端子間）の半田接合をまとめて行う技術を新たに発明した。
【０００７】
具体的には、まず、第１の基材及び第２の基材を、互いの端子が樹脂層を挟んで対峙するように積層する。なお、対峙している第１の基材及び第２の基材の端子の少なくとも一方は、半田層を備えているものとする。当該段階では、両基材の端子間には、半田層のみならず、樹脂層が介在する。
【０００８】
その後、当該積層体を、樹脂層が溶融し、かつ、半田層が溶融しない温度で加熱しながら一対の挟圧部材で挟み込む。当該処理により、端子間に介在していた樹脂が当該領域から排斥され、第１の基材及び第２の基材が有する端子どうしが半田層を介して繋がった積層体が得られる。
【０００９】
その後、積層体を挟圧部材から開放し、当該積層体に、第３の基材を積層する。具体的には、第２の基材の裏面に位置する端子と第３の基材が備える端子が、樹脂層を挟んで対峙するように積層する。なお、対峙している第２の基材及び第３の基材の端子の少なくとも一方は、半田層を備えているものとする。当該段階では、第２の基材及び第３の基材の端子間には、半田層のみならず、樹脂層が介在する。
【００１０】
その後、当該積層体を、樹脂層が溶融し、かつ、半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で挟み込む。当該処理により、第２の基材及び第３の基材の端子間に介在していた樹脂が当該領域から排斥され、第２の基材及び第３の基材が有する端子どうしが半田層を介して繋がった積層体が得られる。
【００１１】
その後、同様の処理を繰り返し、所定数の基材を所定段に積層した積層体を形成する。
【００１２】
その後、当該積層体を、半田層が溶融する温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で挟み込むことで、複数の基材間（端子間）の半田接合をまとめて行う。その後、当該積層体を加熱して、樹脂層の硬化を進行させる。
【００１３】
以下、上述した複数の基材間（端子間）の半田接合をまとめて行うために行う加熱・加圧処理を「本圧着」といい、その前段階で、複数の基材を積層するために行う加熱・加圧処理を「仮圧着」という。
【００１４】
本発明者らは、上述のような技術を新たに発明した。そして、本発明者らは、当該発明において、以下のような新たな課題を見出した。
【００１５】
当該発明の場合、仮圧着−荷重の開放を繰り返しながら、所定数の基材を積層していく。なお、荷重を開放する時、端子間の半田結合及び樹脂層の硬化はなされていない。
【００１６】
かかる場合、荷重をかけている際（仮圧着）に半田層を介して繋がっていた各基材の端子間に、荷重開放に伴い樹脂層の樹脂が入り込み（樹脂噛み）、端子−半田層−端子の連結状態が解消される場合がある。
【００１７】
そして、その後に行われる本圧着でもこの端子間の樹脂を十分に排斥することができず、結果、端子間に樹脂噛みが残存し、十分な端子間の接続が確保できていない積層体になる恐れがある。
【００１８】
そこで、本発明は、表面に端子を有する、または、表面及び裏面の両面に端子を有する複数の基材を、半田接合は行わずに複数段に積層後、これら複数の基材間（端子間）の半田接合をまとめて行う技術において発生し得る端子間の樹脂噛みに起因した端子間の接続不良の問題を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明によれば、
第１端子を有する第１基材、第１樹脂層、及び、第１の面に第２ａ端子を有するとともに、その裏面に第２ｂ端子を有する第２基材を、前記第１端子及び前記第２ａ端子が前記第１樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第１樹脂層が溶融し、かつ、前記第１端子及び前記第２ａ端子の少なくとも一方が備える第１半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第１の荷重を加えることで、第１積層体を形成する第１積層工程と、
前記第１積層工程の後、前記挟圧部材による前記第１積層体への荷重を開放する開放工程と、
前記開放工程の後、前記第１積層体、第２樹脂層、及び、第３端子を有する第３基材を、前記第２ｂ端子及び前記第３端子が前記第２樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第２ｂ端子及び前記第３端子の少なくとも一方が備える第２半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第２の荷重を加えることで、第２積層体を形成する第２積層工程と、
前記第２積層工程の後、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第１半田層及び前記第２半田層が溶融しない温度で前記第２積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で第３の荷重を加えることで、端子間に介在する樹脂層を排斥し、前記第１端子、前記第１半田層、及び、前記第２ａ端子を直接繋げるとともに、前記第２ｂ端子、前記第２半田層、及び、前記第３端子を直接繋げ、次いで、前記第１半田層及び前記第２半田層が溶融する温度で前記第２積層体を加熱するとともに、第４の荷重を加えることで、前記第１端子及び前記第２ａ端子間、及び、前記第２ｂ端子及び前記第３端子間を半田接合する第１接合工程と、
を有し、
前記第１接合工程では、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第１半田層及び前記第２半田層が溶融しない温度で前記第２積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で前記第３の荷重を加えると、前記第１半田層及び前記第２半田層各々が変形しながら、各端子間に存在する樹脂を当該端子間から排斥し、
前記第３の荷重は、前記第１の荷重及び前記第２の荷重のいずれよりも大きい積層体の製造方法が得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、表面に端子を有する、または、表面及び裏面の両面に端子を有する複数の基材を、半田接合は行わずに複数段に積層後、これら複数の基材間（端子間）の半田接合をまとめて行う技術において発生し得る端子間の樹脂噛みに起因した端子間の接続不良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】本実施形態の積層体の製造方法の処理の流れを示すフローチャートの一例である。
【図２】本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。
【図３】本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。
【図４】本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。
【図５】本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。
【図６】本実施形態の積層体の製造方法の処理の流れを示すフローチャートの一例である。
【図７】本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同様の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２３】
（第１の実施形態）
本発明者らは、本発明の課題（端子間の樹脂噛み）を解決する手段として、複数回の仮圧着の後に行う本圧着（加熱・加圧）で、端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥し、半田層を介して端子どうしを繋げる手段を検討した。
【００２４】
上記課題の欄で説明した通り、第１の基材及び第２の基材を積層した積層体に対して仮圧着（加熱・加圧）を行った場合、これらの基材の端子間に介在していた樹脂を当該領域から排斥し、半田層を介して端子どうしを繋げることができる。しかし、その後、他の基材をさらに積層するため積層体への荷重を開放すると、端子間に樹脂層の樹脂が入り込み（樹脂噛み）、端子−半田層−端子の連結状態が解消され得る。そして、その後、仮圧着を所定回数繰り返して基材を多段に積層した積層体に対して本圧着（加熱・加圧）を行っても、荷重開放時に端子間に進入した樹脂を十分に排斥できない場合がある。
【００２５】
本発明者らは、本圧着で端子間に介在する樹脂を十分に排斥できない理由を検討した結果、仮圧着で半田層を潰し過ぎていること、すなわち、本圧着の前に半田層の高さが低くなり過ぎていることが原因であることを見出した。そして、仮圧着で半田層が潰れ過ぎないように制御した場合、すなわち、本圧着前に半田層の高さを十分に確保しておき、本圧着時に半田層が十分に押し潰されるように仮圧着及び本圧着を制御した場合、複数回の仮圧着の後に行われる本圧着で、端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥できることを見出した。以下、このような新たな知見に基づいた本発明の第１の実施形態の構成を、図１乃至図５を用いて詳細に説明する。
【００２６】
図１には、本実施形態の積層体の製造方法の処理の流れの一例を示すフローチャートが示されている。図２乃至図５には、本実施形態の積層体の工程模式図の一例が示されている。
【００２７】
図１に示すように、本実施形成の積層体の製造方法は、第１積層工程Ｓ１０と、開放工程Ｓ２０と、第２積層工程Ｓ３０と、第１接合工程Ｓ４０と、設置工程Ｓ５０と、第２接合工程Ｓ６０とを有する。
【００２８】
＜第１積層工程Ｓ１０＞
第１積層工程Ｓ１０では、第１端子を有する第１基材、第１樹脂層、及び、第１の面に第２ａ端子を有するとともに、その裏面に第２ｂ端子を有する第２基材を、第１端子及び第２ａ端子が第１樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、第１樹脂層が溶融し、かつ、第１端子及び第２ａ端子の少なくとも一方が備える第１半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第１の荷重を加えることで、第１積層体を形成する。以下、具体例を用いて、当該工程を詳細に説明する。
【００２９】
まず、例えば、図２（Ａ）に示すように、第１基材として半導体チップ（半導体部品）１０を、第２基材として半導体チップ１２を用意する。
【００３０】
半導体チップ１０は、基板表面に、半導体チップ１２に接続される端子１０１（第１端子）が設けられたものである。なお、半導体チップ１０の他方の基板表面（裏面）側には、端子は設けられていない。また、半導体チップ１０には、基板を貫通するビアが設けられていない。
【００３１】
端子１０１は、例えば、基板側から銅層、ニッケル層、金層の順に積層された構造となっている。ただし、端子１０１の構造は、これに限定されない。
【００３２】
半導体チップ１０の厚みは、例えば１０μｍ以上１５０μｍ以下である。より好ましくは、２０μｍ以上、１００μｍ以下である。
【００３３】
半導体チップ１２は、基板（シリコン基板）１２０と、基板１２０を貫通するビア１２３とを有するＴＳＶ構造の半導体素子である。基板１２０の一方の表面には、端子１２１（第２ａ端子）が設けられ、他方の表面には、端子１２２（第２ｂ端子）が設けられている。端子１２１及び端子１２２は、基板１２０に埋め込まれたビア１２３で接続されている。端子１２１は、半導体チップ１０に接続される端子であり、端子１２２は、他の半導体チップに接続される端子である。
【００３４】
ビア１２３は、例えば、銅等の金属や、不純物がドープされた導電性のポリシリコンで構成される。
【００３５】
端子１２２は、例えば、端子１０１と同様の層構成で構成される。
【００３６】
端子１２１は、表面に半田層１２１Ａ（第１半田層）を有する。端子１２１は、例えば、銅層上にニッケル層を積層し、さらにこのニッケル層を被覆するように半田層１２１Ａを設けた構造である。半田層１２１Ａの材料は、特に制限されず、錫、銀、鉛、亜鉛、ビスマス、インジウム及び銅からなる群から選択される少なくとも１種以上を含む合金等が挙げられる。これらのうち、錫、銀、鉛、亜鉛及び銅からなる群から選択される少なくとも１種以上を含む合金が好ましい。半田層１２１Ａの融点は、好ましくは１１０℃以上２５０℃以下、さらに好ましくは１７０℃以上２３０℃以下である。
【００３７】
なお、互いに接続される端子の少なくとも一方が半田層１２１Ａを有しておればよい（以下のすべての実施形態において同様）。図示する例では、端子１２１が半田層１２１Ａを有しているがこれに限定されず、端子１２１の代わりに端子１０１が半田層１２１Ａを有してもよいし、または、端子１０１及び端子１２１の両方が半田層１２１Ａを有してもよい。
【００３８】
半導体チップ１２の基板１２０の端子１２１が設けられた側の表面には、樹脂層１１（第１樹脂層）が設けられている。樹脂層１１は、端子１２１及び半田層１２１Ａを被覆している。このような樹脂層１１は、半導体チップ１０及び１２を積層後、半導体チップ１０、１２間の隙間を埋めるためのものである。
【００３９】
なお、互いに接続される基材の少なくとも一方が樹脂層１１を有しておればよい（以下のすべての実施形態において同様）。図示する例では、半導体チップ１２が樹脂層１１を有しているがこれに限定されず、半導体チップ１２の代わりに半導体チップ１０が樹脂層１１を有してもよいし、または、半導体チップ１０及び半導体チップ１２の両方が樹脂層１１を有してもよい。
【００４０】
樹脂層１１は、例えば、熱硬化性樹脂を含む層であってもよい。また、樹脂層１１は、フラックス活性化合物を含んでもよい。フラックス性化合物を含むことにより半田接合時の接続信頼性を向上させることができる。
【００４１】
熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂等を用いることができる。これらは、単独または２種以上を混合して用いることができる。中でも、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性に優れるエポキシ樹脂が好適に用いられる。樹脂層１１における熱硬化性樹脂の含有量は、３０重量量％以上、７０重量％以下が好ましい。
【００４２】
樹脂層１１に含有されるフラックス活性化合物としては、半田接合に用いられるものであれば特に制限されないが、カルボキシル基又はフェノール水酸基のいずれか、あるいは、カルボキシル基及びフェノール水酸基の両方を備える化合物が好ましい。樹脂層１１中のフラックス活性化合物の配合量は、１重量％以上３０重量％以下が好ましく、３重量％以上２０重量％以下が特に好ましい。
【００４３】
このような樹脂層１１とした場合、フラックス作用により、半田接合の際に、半田層や端子の表面の酸化被膜を除去することができる。
【００４４】
樹脂層１１は、無機充填材を含んでいてもよい。樹脂層中に無機充填材を含有させることで、樹脂層の最低溶融粘度を高め、端子間に隙間が形成されてしまうことを抑制できる。ここで、無機充填材としては、シリカや、アルミナ等があげられる。
【００４５】
ここで、半導体チップ１２に樹脂層１１を設ける方法としては、例えば以下の方法があげられる。なお、半導体チップ１０に樹脂層１１を設ける場合も、同様の方法を採用することができる。
【００４６】
（１）個片化後の半導体チップ１２に対し、フィルム状の樹脂層１１を貼り付ける。
【００４７】
（２）複数の半導体チップ１２が個片化される前のウェハに、フィルム状の樹脂層１１を貼り付ける。その後、ウェハをダイシングすることで、樹脂層１１付きの半導体チップ１２を得る。
【００４８】
（３）複数の半導体チップ１２が個片化される前のウェハに、スピンコートで樹脂層１１を形成する。その後、ウェハをダイシングすることで、樹脂層１１付きの半導体チップ１２を得る。
【００４９】
半導体チップ１２の基板１２０の厚みは１０μｍ以上１５０μｍ以下、より好ましくは、２０μｍ以上１００μｍ以下、さらには、２０μｍ以上５０μｍ以下で、非常に薄いものとなっている。
【００５０】
なお、半導体チップ１０及び１２は、平面視（基板面側から見た場合の平面視）における大きさが同一であってもよいし、異なっていてもよい。図示する例では、半導体チップ１０及び１２は、平面視における大きさが同一である。
【００５１】
上述のような半導体チップ１０及び１２を用意した後、半導体チップ１０に設けられた端子１０１と、半導体チップ１２に設けられた端子１２１が樹脂層１１を介して対峙するように、半導体チップ１０、樹脂層１１及び半導体チップ1２を積層した積層体を形成する。
【００５２】
このとき、半導体チップ１０に形成されたアライメントマークと半導体チップ１２に形成されたアライメントマークとを確認し、位置あわせを行ってもよい。
【００５３】
その後、この積層体に対して、樹脂層１１が溶融し、かつ、半田層１２１Ａが溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第１の荷重を加えることで（仮圧着）、図２（Ｂ）に示すように、半導体チップ１０、樹脂層１１及び半導体チップ１２がこの順に圧着した積層体（第１積層体）を形成する。
【００５４】
例えば、ヒータが内蔵された一対の挟圧部材５２及び５５で加熱しながら、半導体チップ１０、樹脂層１１、半導体チップ１２を挟みこみ（挟圧し）、荷重をかけることで、半導体チップ１０、樹脂層１１及び半導体チップ１２を圧着する。フリップチップボンダーを使用して、大気圧下、大気中で、当該加熱及び荷重を行ってもよい。なお、樹脂層１１の硬化は進行しない程度の加熱とする。すなわち、加熱温度は、樹脂層１１の熱硬化性樹脂が完全硬化しない程度である。
【００５５】
なお、この時の荷重量を大きくし過ぎると、半田層１２１Ａが端子１０１及び端子１２１間に挟まれて強く挟圧され、結果、大きく押し潰されてしまう。そして、このように半田層１２１Ａが大きく押し潰されてしまうと、上述の通り、半田層１２１Ａの高さが低くなり過ぎ、その後の本圧着で端子間の樹脂を十分に排斥できなくなる。
【００５６】
そこで、本実施形態では、この荷重量を制御して、半田層１２１Ａが潰され過ぎないようにする。この時の荷重量は、仮圧着で半田層１２１Ａが潰れ過ぎず、本圧着で押し潰されることで端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥できる範囲で、任意に定めることができる。
【００５７】
なお、仮圧着の状態（加熱及び加圧下）においては、図２（Ｂ）に示すように、端子１０１、半田層１２１Ａ、及び、端子１２１が直接繋がってもよい。この時、半田層１２１Ａは、端子１０１及び端子１２１間に挟まれて多少変形した状態であってもよいし、ほとんど変形していない状態であってもよいし、または、全く変形していない状態であってもよい。その他、仮圧着の状態（加熱及び加圧下）において、端子１０１、半田層１２１Ａ、及び、端子１２１が直接繋がらず、端子１０１及び半田層１２１Ａの間に樹脂層１１がわずかに存在する状態であってもよい（不図示）。
【００５８】
＜開放工程Ｓ２０＞
開放工程Ｓ２０は、第１積層工程Ｓ１０の後に行われる。開放工程Ｓ２０では、挟圧部材による第１積層体への荷重を開放する。
【００５９】
例えば、図２（Ｂ）に示すように一対の挟圧部材５２及び５５で挟み込み、所定の荷重を加えていた半導体チップ１０、樹脂層１１及び半導体チップ１２の積層体から、荷重を開放する。
【００６０】
本発明者らは、当該荷重の開放により、端子１０１と半田層１２１Ａの間に樹脂層１１が進入し得ることを確認している（図２（Ｃ）参照）。
【００６１】
当該工程の後、仮圧着後の半導体チップ１０に対する半導体チップ１２の位置が正確であるかどうかを確認してもよい。当該確認は、例えば、Ｘ線顕微鏡や、赤外線顕微鏡を使用して行うことができる。
【００６２】
＜第２積層工程Ｓ３０＞
第２積層工程Ｓ３０は、開放工程Ｓ２０の後に行われる。第２積層工程Ｓ３０では、第１積層体、第２樹脂層、及び、第３端子を有する第３基材を、第２ｂ端子及び第３端子が第２樹脂層を介して対峙するように積層した積層体に対して、第２樹脂層が溶融し、かつ、第２ｂ端子及び第３端子の少なくとも一方が備える第２半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第２の荷重を加えることで（仮圧着）、第１積層体、第２樹脂層、及び、第３基材を圧着した第２積層体を形成する。
【００６３】
例えば、第３基材として、上述した半導体チップ１２と同様の構成を有する半導体チップ１４を用意する。半導体チップ１４は、半導体チップ１２が有する樹脂層１１と同様の構成を有する樹脂層１３（第２樹脂層）を有する。そして、第２積層工程Ｓ３０では、第１積層工程Ｓ１０と同様にして、第１積層体に、第３基材を積層することができる。
【００６４】
すなわち、半導体チップ１２に設けられた端子１２２（第２ｂ端子）と、半導体チップ１４に設けられた端子１４１が樹脂層１３を介して対峙するように、半導体チップ１０、樹脂層１１、半導体チップ1２、樹脂層１３及び半導体チップ１４を積層した積層体を形成する。
【００６５】
このとき、半導体チップ１２に形成されたアライメントマークと半導体チップ１４に形成されたアライメントマークとを確認し、位置あわせを行ってもよい。
【００６６】
その後、図２（Ｄ）に示すように、この積層体に対して、樹脂層１３が溶融し、かつ、半田層１４１Ａが溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で荷重を加えることで（仮圧着）、端子１２２及び１４１の間に存在した樹脂層１３を当該領域から排斥し、例えば、図２（Ｄ）に示すような状態が得られる。
【００６７】
例えば、ヒータが内蔵された一対の挟圧部材５２及び５５で加熱しながら、半導体チップ１０、樹脂層１１、半導体チップ1２、樹脂層１３及び半導体チップ１４を挟みこみ（挟圧し）、荷重をかけることで、半導体チップ１２、樹脂層１３及び半導体チップ１４を圧着する。フリップチップボンダーを使用して、大気圧下、大気中で、当該加熱及び荷重を行ってもよい。なお、樹脂層１１、１３の硬化は進行しない程度の加熱とする。すなわち、加熱温度は、樹脂層１１、１３の熱硬化性樹脂が完全硬化しない程度である。
【００６８】
なお、この時の荷重量を大きくし過ぎると、半田層１４１Ａが端子１２２及び端子１４１間に挟まれて強く挟圧され、結果、大きく押し潰されてしまう。同様に、半田層１２１Ａが端子１０１及び端子１２１間に挟まれて強く挟圧され、結果、大きく押し潰されてしまう。そして、このように、半田層１２１Ａ、１４１Ａが大きく押し潰されてしまうと、上述の通り、半田層１２１Ａ、１４１Ａの高さが低くなり過ぎ、その後の本圧着で端子間の樹脂を十分に排斥できなくなる。
【００６９】
そこで、第１積層工程Ｓ１０と同様、当該工程でも、この荷重量を制御して、半田層１２１Ａ、１４１Ａが潰され過ぎないようにする。この時の荷重量は、仮圧着で半田層１２１Ａ、１４１Ａが潰れ過ぎず、本圧着で押し潰されることで端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥できる範囲で、任意に定めることができる。
【００７０】
なお、仮圧着の状態（加熱及び加圧下）においては、図２（Ｄ）に示すように、端子１２２、半田層１４１Ａ、及び、端子１４１が直接繋がってもよい。また、端子１０１、半田層１２１Ａ、及び、端子１２１が直接繋がってもよい。この時、半田層１２１Ａは、端子１０１及び端子１２１間に挟まれて多少変形した状態であってもよいし、ほとんど変形していない状態であってもよいし、または、全く変形していない状態であってもよい。同様に、半田層１４１Ａは、端子１２２及び端子１４１間に挟まれて多少変形した状態であってもよいし、ほとんど変形していない状態であってもよいし、または、全く変形していない状態であってもよい。その他、仮圧着の状態（加熱及び加圧下）において、端子１２２、半田層１４１Ａ、及び、端子１４１が直接繋がらず、端子１２２及び半田層１４１Ａの間に樹脂層１３がわずかに存在する状態であってもよい（不図示）。同様に、端子１０１、半田層１２１Ａ、及び、端子１２１が直接繋がらず、端子１０１及び半田層１２１Ａの間に樹脂層１１がわずかに存在する状態であってもよい（不図示）。
【００７１】
本実施形態では、上記第２積層工程Ｓ３０の後、第２積層体を挟圧部材から開放し、次いで、以下で説明する第１接合工程Ｓ４０を行う。本発明者らは、第２積層体を挟圧部材から開放（荷重の開放）すると、端子１０１と半田層１２１Ａの間、及び、端子１２２と半田層１４１Ａの間に、樹脂層１１、１３が進入し得ることを確認している（図２（Ｅ）参照）。
【００７２】
なお、第２積層工程Ｓ３０の後かつ第１接合工程Ｓ４０の前に、開放工程Ｓ２０及び第２積層工程Ｓ３０を１セットとして、所定セット繰り返すことで、さらに多くの基材が複数段（設計的事項）に積層された積層体を形成してもよい。ここでは、図２（Ｅ）に示す第２積層体が得られた後、開放工程Ｓ２０及び第２積層工程Ｓ３０を１セット行うことで、４つの基材が積層された第２の積層体を得たものとする（図２（Ｆ）参照）。かかる場合、２回目の第２積層工程Ｓ３０の後、第２積層体を挟圧部材から開放し、次いで、以下で説明する第１接合工程Ｓ４０を行うこととなる。本発明者らは、かかる場合も、第２積層体を挟圧部材から開放（荷重の開放）すると、端子１０１と半田層１２１Ａの間、端子１２２と半田層１４１Ａの間、及び、端子１４２と半田層１６１Ａの間に、樹脂層１１、１３、１５が進入し得ることを確認している（図２（Ｆ）参照）。
【００７３】
なお、ここまでの工程では、端子間に位置する半田層（半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａ）は溶融しておらず、端子１０１、１２１どうし、端子１２２、１４１どうし、端子１４２、１６１どうしは、半田接合していない。
【００７４】
また、第２の積層体において、半導体チップ１０、樹脂層１１、半導体チップ１２、樹脂層１３、半導体チップ１４、樹脂層１５、半導体チップ１６の各側面は上面から見てつらいちとなっていてもよく、また、樹脂層１１、１３、１５が半導体チップ１０、１２、１４、１６側面からはみ出していてもよい。さらに、例えば、半導体チップ１６や、半導体チップ１０が他の半導体チップよりも小さくてもよい。
【００７５】
また、樹脂層１１、１３、１５の厚みは、例えば、５μｍ以上、１００μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上、５０μｍ以下である。５μｍ以上とすることで、樹脂層が半田層を確実に被覆でき、端子１０１、１２１どうし、端子１２２、１４１どうし、端子１４２、１６１どうしを樹脂層のフラックス活性により容易に接続させることができる。また、１００μｍ以下とすることで、端子１０１、１２１どうし、端子１２２、１４１どうし、端子１４２、１６１どうしを容易に接続させることができる。さらには、１００μｍ以下とすることで樹脂層の硬化収縮による半導体チップ１２、１４、１６の反りを抑制することができる。
【００７６】
＜第１接合工程Ｓ４０（本圧着）＞
第１接合工程Ｓ４０は、押込工程と保持工程を有する。保持工程は、押込工程の後に行われる。押込工程により、端子間に介在する樹脂層を排斥し、半田層を介して端子間を繋げる。そして、保持工程により、半田層を溶融し、端子間の半田接合を行う。
【００７７】
押込工程では、基材（半導体チップ１０、１２、１４、１６）間に介在する樹脂層（樹脂層１１、１３、１５）が溶融し、かつ、端子間に介在する半田層（半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａ）が溶融しない温度で積層体２（第２積層体）を加熱しながら、一対の挟圧部材で第３の荷重を加えることで、端子間に介在する樹脂層を当該領域から排斥し、端子１０１、半田層１２１Ａ、及び、端子１２１を直接繋げるとともに、端子１２２、半田層１４１Ａ、及び、端子１４１を直接繋げ、さらに、端子１４２、半田層１６１Ａ、及び、端子１６１を直接繋げる。
【００７８】
上述の通り、第１積層工程Ｓ１０及び第２積層工程Ｓ３０は、端子間に位置する半田層（半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａ）の変形量（押し潰される量）が小さくなるように制御されている。具体的には、第１接合工程Ｓ４０における所定条件での加熱・加圧で端子間に位置する半田層（半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａ）が十分に押し潰され、端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥できるように、第１積層工程Ｓ１０及び第２積層工程Ｓ３０における半田層（半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａ）の変形量（押し潰される量）が制御されている。
【００７９】
このため、第１接合工程Ｓ４０の押込工程を行う際（行う直前）、端子間に位置する半田層（半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａ）は、押込工程における加熱・加圧で十分に押し潰され、端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥できる程度の高さを備えている。結果、押込工程の加熱・加圧により、端子間に位置する半田層（第１半田層及び第２半田層等）各々が変形しながら、端子間に介在する樹脂を当該端子間から排斥することで、各端子間が半田層を介して繋がる。
【００８０】
なお、押込工程の第３荷重は、第１積層工程Ｓ１０における第１荷重、および、第２積層工程Ｓ３０における第２荷重いずれよりも大きい。
【００８１】
保持工程は押込工程に引き続いて行われる。具体的には、押込工程により形成された端子−半田層−端子の連結状態を維持したまま、保持工程を連続的に行う。すなわち、押込工程における第２積層体への加圧と、保持工程における第２積層体への加圧の間に、第２積層体に加える荷重が、端子−半田層−端子の連結状態が解消されるまで下がることはない。そして、当該保持工程では、端子間に位置する半田層（半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａ）が溶融する温度で積層体２（第２積層体）を加熱・加圧（第４の荷重）して、端子間を半田接合する。
【００８２】
ここで、第１接合工程Ｓ４０において、端子間が半田接合されるとは、次のことをいう。第２積層体が半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａの融点以上に加熱され、半導体チップ１０、１２間、半導体チップ１２、１４間、半導体チップ１４、１６間の接合に使用される各半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａが溶融するとともに、端子１０１、１２１どうし、端子１２２、１４１どうし、端子１４２、１６１どうしが物理的に接触し、少なくとも一部が合金を形成している状態である。
【００８３】
当該工程は、例えば図３に示した装置５を使用して実現することができる。この装置５は、流体が導入される容器５１と、この容器５１内に配置された一対の挟圧部材（熱板５６、５８）とを備える。
【００８４】
容器５１は、圧力容器であり、容器５１の材料としては、金属等があげられ、例えば、ステンレス、チタン、銅である。
【００８５】
熱板５６、５８は、内部にヒータを有するプレス板であり、熱板５８の上方に設置された積層体２を熱板５６、５８で挟圧する。熱板５８には、ピン５４が形成されており、このピン５４が板材（積層体２を設置する設置部）５７を貫通している。この板材５７は、積層体２を挟圧する際に、ピン５４上を摺動して、熱板５８に接触する。
【００８６】
熱板５６の温度は、熱板５８の温度よりも高く設定されている。例えば、熱板５６の温度は、熱板５８よりも２０℃以上高く、熱板５６が半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａの融点以上の温度であり、熱板５８は、半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａの融点未満となっている。
【００８７】
はじめに、あらかじめ、熱板５６、５８を所定の温度まで加熱しておく。板材５７を熱板５８から離間させておき、板材５７上に積層体２を設置する。次に、配管５１１を介して容器５１内に流体を導入する。流体としては、気体が好ましく、例えば、空気、不活性ガス（窒素ガス、希ガス）等があげられる。
【００８８】
その後、積層体２を流体で加圧した状態を維持しながら、熱板５６を積層体２に接触させる。さらに、板材５７をピン５４上で摺動させて、熱板５６、５８で積層体２を積層方向に沿って挟圧する。積層体２は、半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａの融点以上に加熱され、端子１０１、１２１間、端子１２２、１４１間、端子１４２、１６１間で半田接合が行われる。
【００８９】
流体により、積層体２を加圧する際の荷重量は、例えば、１５Ｎ以上４５Ｎ以下、好ましくは２０Ｎ以上４０Ｎ以下である。なお、流体で加圧するとは、積層体２の雰囲気の圧力を、大気圧より加圧力分だけ高くすることを指す。
【００９０】
積層体２への加熱温度は、半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａの融点以上の範囲で設計することができる。なお、半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａの融点が異なる場合には、最も融点の高い半田層の融点以上に積層体２を加熱すればよい。
【００９１】
その後、熱板５６、５８を離間させて、さらに、流体を容器５１から排出する。流体による積層体２への加圧を停止し、その後、積層体２を容器５１から取り出す。
【００９２】
ここで、図３に示す装置を用いた上記処理において樹脂層１１、１３、１５が完全に硬化していない場合には、その後、図４に示す装置６を使用して、樹脂層１１、１３、１５の硬化を進めてもよい。図３に示す装置を用いた上記処理において樹脂層１１、１３、１５が完全に硬化している場合には、当該処理は不要である。装置６は、装置５と同様の容器５１を有し、積層体２を流体で加圧しながら、加熱して、樹脂層１１、１３、１５の硬化を行なうものである。流体は、装置６で使用したものと同様のものが使用できる。
【００９３】
積層体２を加熱する方法としては、配管５１１から、加熱した流体を容器５１内に入れ、積層体２を加熱・加圧する方法があげられる。また、配管５１１から流体を容器５１内へ流入させ、加圧雰囲気下にしつつ、容器５１を加熱することにより、積層体２を加熱することもできる。
【００９４】
容器５１内に積層体２を配置し、流体を導入し、積層体２を樹脂層１１、１３、１５の熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱して、樹脂層１１、１３、１５の硬化を行なう。例えば、１８０℃１時間の加熱を行なう。ここで、硬化温度とは、樹脂層の硬化温度であり、樹脂層に含まれる熱硬化性樹脂が、ＪＩＳＫ６９００に準ずるＣ−ステージとなる温度のことをいう。
【００９５】
なお、装置６の容器５１内に複数の積層体２を入れて、樹脂層１１、１３、１５の硬化を行なってもよい。このようにすることで生産性を向上させることができる。
【００９６】
その他、第１接合工程Ｓ４０は、第１積層工程Ｓ１０及び第２積層工程Ｓ３０で用いた装置と同じ装置（例：挟圧部材５２、５５）を用いて行うこともできる。かかる場合、最後の基材を積層する第２積層工程Ｓ３０の後、積層体に荷重をかけている状態を維持したま、装置の加熱及び加圧の設定を変更し、そのまま連続的に、第１接合工程Ｓ４０を行ってもよい。例えば、３つの基材を積層する場合、図２（Ｄ）に示すように最後の３つ目の基材を積層後、挟圧部材５２、５５で積層体を挟圧している状態を維持したまま、そのまま装置の加熱及び加圧の設定を変更して、連続的に第１接合工程Ｓ４０を行ってもよい。
【００９７】
以上のようにして、半導体チップ１０、１２どうし、半導体チップ１２、１４どうし、半導体チップ１４、１６どうしが半田接合された積層体２を得る。
【００９８】
＜設置工程Ｓ５０＞
設置工程Ｓ５０は、第１接合工程Ｓ４０の後に行われる。設置工程Ｓ５０では、第１接合工程Ｓ４０の後の複数の第２積層体を、第４基材上に設置する。
【００９９】
まず、図５（Ａ）に示すように、第４基材１８として、例えば樹脂基板、シリコン基板、ガラス基板、または、セラミック基板等を用意する。第４基材１８の表面には、端子（積層体接続用端子）１８１が形成されている。端子１８１は、端子１０１と同様の構造、材料で構成され、表面に半田層１８１Ａを有する。端子１８１は、半導体チップ１６に接続されるものである。
【０１００】
次に、用意した第４基材１８の表面に、樹脂層１７を設ける（不図示）。この樹脂層１７は、端子１８１を被覆するように設けられる。樹脂層１７としては、樹脂層１１、１３、１５と同様のものであってもよいが、異なるものであってもよい。例えば、ペースト状のノーフロー型アンダーフィル材（ＮＵＦ）を使用してもよい。基材１８の表面の一部に、樹脂層１７を設けるため、ペースト状のアンダーフィル材をディスペンスやインクジェット等で塗布することが好ましい。このようなノーフロー型アンダーフィル材としては、例えば、特開２００８−１３７１０号公報に開示されたものがあげられる。
【０１０１】
第４基材１８上に樹脂層１７を設けた後、樹脂層１７上に、積層体２（図５（Ｂ）参照）を配置する。この時、積層体２の端子１６２が、樹脂層１７を挟んで第４基材１８の端子１８１と対峙するように配置する。
【０１０２】
＜第２接合工程Ｓ６０＞
第２接合工程Ｓ６０は、設置工程Ｓ５０の後に行われる。第２接合工程Ｓ６０では、第２積層体と第４基材とを接合する。
【０１０３】
例えば、図５（Ｃ）に示すように、一対の挟圧部材４１、４２で積層体２、樹脂層１７、第４基材１８を積層方向に沿って挟圧しながら、積層体２、樹脂層１７、第４基材１８を半田層１８１Ａの融点以上に加熱する。この時、積層体２、樹脂層１７、第４基材１８を、一対の挟圧部材４１、４２で挟圧するとともに、一対の挟圧部材４１、４２を加熱することで、積層体２、樹脂層１７、基材１８が半田層１８１Ａの融点以上に加熱されることとなる。これにより、端子１８１と端子１６２とが半田接合される。この接合工程は、例えば、フリップチップボンダーを使用して行われる。
【０１０４】
その後、設置工程Ｓ５０及び第２接合工程Ｓ６０を複数回繰り返し、図５（Ｄ）に示すように、第４基材１８に複数の積層体２を積層した構造体３が得られる。
【０１０５】
その後、必要に応じて、構造体３の樹脂層１７を硬化させる。例えば、前述した図４の装置６を使用して、樹脂層１７の硬化を行なうことができる。硬化の方法は、前述した方法と同様であり、構造体３を流体で加圧しながら、樹脂層１７の熱硬化性樹脂の硬化温度以上に構造体３を加熱して、樹脂層１７の硬化を行なう。
【０１０６】
このようにすることで、樹脂層１７でのボイドの発生を防止できるとともに、発生したボイドを消滅させることができる。
【０１０７】
＜封止工程＞
次に、構造体３の封止を行なう。封止の方法は、ポッティング、トランスファー成形、圧縮成形のいずれであってもよい。
【０１０８】
その後、積層体２ごとに、切断して、図５（Ｅ）に示す半導体装置１を複数得ることができる。なお、図５（Ｅ）において、符号１９は、封止材を示し、符号１８Ａはダイシングされた第４基材１８を示す。また、半導体装置１が複数の積層体２を有する場合には、半導体装置１の単位ごとに切断すればよい。なお、切断には、ダイシングブレード、レーザ、ルーター等を使用することができる。
【０１０９】
以上説明した本実施形態の積層体の製造方法では、表面に端子を有する、または、表面及び裏面の両面に端子を有する複数の基材を、半田接合は行わずに複数段に積層後、これら複数の基材間（端子間）の半田接合をまとめて行う技術において発生し得る端子間の樹脂噛みに起因した端子間の接続不良の問題を解決することができる。
【０１１０】
すなわち、本実施形態では、仮圧着で半田層が潰れ過ぎないように制御しているので、本圧着前に半田層の高さを十分に確保することができる。このため、複数回の仮圧着の後に行われる本圧着で半田層が十分に押し潰され、端子間に介在する樹脂を当該領域から排斥し、半田層を介して端子間を繋げることができる。そして、当該状態を維持したまま半田結合を行うことで、端子間に樹脂が介在しない状態で、端子間を半田結合でき、良好な端子間接続を得ることができる。
【０１１１】
（第２の実施形態）
本実施形態では、所定数の基材を積層する工程における最後の基材を積層する際の加圧・加熱処理（第２積層工程Ｓ３０）と、複数の基材間（端子間）の半田接合をまとめて行う加圧・加熱処理（第１接合工程Ｓ４０）を連続的に行う。すなわち、第２積層工程Ｓ３０の後、挟圧部材による第２積層体への荷重を開放することなく、挟圧部材の設定を変更して、連続的に第１接合工程Ｓ４０を行う。なお、このようにする場合、第１接合工程Ｓ４０の押込工程における加圧・加熱処理が、最後の基材を積層する第２積層工程Ｓ３０の加圧・加熱処理を兼ねることができる。すなわち、最後の基材を積層する際の加圧・加熱処理（第２積層工程Ｓ３０）を行うことなく、第１接合工程Ｓ４０の押込工程を行うこともできる。このようにすれば、最後の基材を積層する際の加圧・加熱処理（第２積層工程Ｓ３０）及び第１接合工程Ｓ４０の押込工程を１つの処理でまとめて行うことができる。
【０１１２】
その他の構成は、第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１３】
本実施形態は、第１の実施形態と同様の作用効果を実現することができるほか、工程の簡略化を実現することができる。
【０１１４】
（第３の実施形態）
本実施形態では、半導体素子が複数形成された半導体ウェハ上に、所定数の基材を積層することで複数の積層体を形成し、その後、半田接合を行う。その他の構成は、第１及び第２の実施形態と同様である。
【０１１５】
図６には、本実施形態の積層体の製造方法の処理の流れの一例を示すフローチャートが示されている。図６に示すように、本実施形態の積層体の製造方法は、第１積層工程Ｓ１０と、開放工程Ｓ２０と、第２積層工程Ｓ３０と、第１接合工程Ｓ４０と、個片化工程Ｓ４５と、設置工程Ｓ５０と、第２接合工程Ｓ６０とを有する。
【０１１６】
本実施形態では、第１の実施形態と同様にして、半導体ウェハ（第１基材）上の第１領域に樹脂層を介して半導体チップ（第２基材）を積層した後（第１積層工程Ｓ１０）、第１の実施形態と同様にして、開放工程Ｓ２０及び第２積層工程Ｓ３０を行う。次いで、第１の実施形態と同様、開放工程Ｓ２０、第２積層工程Ｓ３０からなるセットを所定セット繰り返すことで、半導体チップを所定段に積層した子積層体を得る。そして、当該子積層体（第１領域に形成された子積層体）に対する最後の第２の積層工程Ｓ３０を行った後（最後の半導体チップを積層した後）、当該子積層体を挟圧部材から開放する。その後、当該半導体ウェハ上の第１領域と異なる第２領域に、樹脂層を介して半導体チップ（第２基材）を積層する（第１積層工程Ｓ１０）。そして、上記第１領域における処理と同様、開放工程Ｓ２０、第２積層工程Ｓ３０からなるセットを所定セット繰り返すことで、半導体チップを所定段に積層した子積層体を得る。なお、挟圧部材は第１領域に位置する子積層体及び第２領域に位置する子積層体を個別に挟圧可能に構成されており、第２領域に子積層体を形成する際、第１領域に位置する子積層体は挟圧されない。
【０１１７】
第２領域に子積層体を形成後、第２領域に位置する子積層体を挟圧部材から開放し、上述した第２領域に子積層体を形成する処理と同様の処理を所定回数（設計的事項）繰り返すことで、当該半導体ウェハ上の複数の領域に、複数の子積層体を形成する。そして、当該半導体ウェハ上に最後の子積層体を形成後、当該最後の子積層体を挟圧部材から開放することで、図７に示す状態が得られる。その後、第１接合工程Ｓ４０を行う。第１接合工程Ｓ４０では、例えば、平面積の大きい一対の挟圧部材を利用して、複数の子積層体４をまとめて挟圧してもよい。その他、複数の子積層体４に対して個別に、または、所定数の子積層体４ごとに挟圧してもよい。
【０１１８】
第１接合工程Ｓ４０の後、個片化工程Ｓ４５が行われる。個片化工程Ｓ４５では、子積層体４単位で、半導体ウェハ１０Ａ（第１基材）を個片化する。個片化は、従来技術に準じて実現することができる。
【０１１９】
なお、その他の構成は、第１及び第２の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１２０】
本実施形態は、第１及び第２の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。また、個片化された半導体チップ単位で積層する場合と比較して、生産性が高くなる。また、まとめて挟圧する場合は、第１接合工程Ｓ４０が１回ですむため生産性が高くなる。
【０１２１】
なお、半導体ウェハ１０Ａ上に半導体チップを積層していく処理は、上述のような、１つの子積層体４を形成後、他の領域に他の子積層体４を形成するという流れのほか、複数の領域に１段目の半導体チップを積層後、複数の領域に２段目の半導体チップを積層するというように、複数の子積層体４を並行して形成する流れとすることもできる。かかる場合、最後の第２積層工程Ｓ３０を経た後、最後の半導体チップが積層された子積層体を挟圧部材から開放することで、図７に示す状態が得られる。その後、第１接合工程Ｓ４０を行う。
【０１２２】
その他、第１積層工程Ｓ１０、開放工程Ｓ２０、第２積層工程Ｓ３０、第１接合工程Ｓ４０をこの順に行い、１つの半導体ウェハ１０Ａ上に半田接合まで行った１つまたは複数の子積層体を形成した後、第１積層工程Ｓ１０、開放工程Ｓ２０、第２積層工程Ｓ３０、第１接合工程Ｓ４０をこの順に行い、当該半導体ウェハ１０Ａ上の他の領域に、半田接合まで行った１つまたは複数の子積層体を新たに形成してもよい。なお、第２積層工程Ｓ３０の後には、子積層体を挟圧部材から開放した後の処理としては、第１接合工程Ｓ４０を行ってもよいし、または、第２の実施形態と同様に、第２積層工程Ｓ３０の後、挟圧部材による子積層体への荷重を開放することなく、挟圧部材の設定を変更して、連続的に第１接合工程Ｓ４０を行ってもよい。
【０１２３】
（変形例）
以下の変形例においても、第１乃至第３の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
【０１２４】
上記各実施形態では、樹脂層１７を基材１８上に形成した後、積層体２を基材１８上に設置していたが、これに限られるものではない。例えば、樹脂層１７を設けず、基材１８と積層体２とを半田接合し、その後、封止すると同時に、基材１８及び積層体２間にアンダーフィルを充填してもよい。この場合には、いわゆるモールドアンダーフィル材を使用し、例えば、特開２００３−１２７７３号公報、特開２００３−２７７５８５号公報に開示された材料を使用すればよい。
【０１２５】
さらに、前記各実施形態では、積層体２を構成し、樹脂層１１，１３，１５を硬化させた後、基材１８と積層体２との半田接合を実施していたが、樹脂層１１，１３，１５が完全に硬化していない状態で、基材１８と積層体２との半田接合を実施してもよい。例えば、封止を行なう際に、樹脂層１１，１３，１５を完全に硬化させてもよい。
【０１２６】
また、前記各実施形態では、基材１８に対し、ひとつずつ、積層体２を半田接合して、基材１８上に複数の積層体２を設けていたが、これに限られるものではない。例えば、基材１８上に複数の積層体２をのせ、その後、図３に示した装置を使用して、複数の積層体２を同時に基材１８に対し半田接合してもよい。より具体的には、基材１８上に樹脂層１１、１３、１５と同様の樹脂層１７を形成する。このとき、樹脂層１７は、基材１８の端子１８１を被覆するように設けられる。その後、樹脂層１７上に積層体２を載せ、溶融化状態の樹脂層１７を介して、基材１８と積層体２とを仮圧着する。例えば、フリップチップボンダー等を使用して、加熱し、基材１８と積層体２とを仮圧着する。この操作を繰り返し、複数の積層体２を基材１８に仮圧着する。その後、図３に示した装置を使用して、複数の積層体２を同時に基材１８に対し半田接合する。このようにすることで、製造効率を高めることができる。
【０１２７】
また、前記各実施形態では、半導体チップ１０、１２、１４、１６を積層して積層体２を構成したが、これに限られるものではない。例えば、半導体部品として、複数の半導体チップが作りこまれたウェハあるいはブロック体を用意し、これらを積層して半導体部品間が半田接合されていない状態の積層体を用意する。その後、この積層体を切断し、前記各実施形態と同様に第１接合工程Ｓ４０を行い、その後、基材上に積層し、第２接合工程Ｓ６０を実施してもよい。
【０１２８】
また、半導体部品として、複数の半導体チップが作りこまれたウェハあるいはブロック体を用意し、これらを積層して半導体部品間が半田接合されていない状態の積層体を用意する。その後、前記各実施形態と同様に、この積層体の第１接合工程Ｓ４０を行い、その後、切断する。そして、個片化された積層体を基材上に積層し、第２接合工程Ｓ６０を実施してもよい。
【０１２９】
さらに、前記各実施形態では、半導体チップ１０は、ＴＳＶ構造を有しないものとしたが、これに限らず、ＴＳＶ構造の半導体チップとしてもよい。
【０１３０】
また、前記各実施形態では、４つの基材を積層する例を説明したが、これに限られるものではない。積層する基材の数は、３つ以上の範囲で選択することができる。
以下、参考形態の例を付記する。
１．  第１端子を有する第１基材、第１樹脂層、及び、第１の面に第２ａ端子を有するとともに、その裏面に第２ｂ端子を有する第２基材を、前記第１端子及び前記第２ａ端子が前記第１樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第１樹脂層が溶融し、かつ、前記第１端子及び前記第２ａ端子の少なくとも一方が備える第１半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第１の荷重を加えることで、第１積層体を形成する第１積層工程と、
前記第１積層工程の後、前記挟圧部材による前記第１積層体への荷重を開放する開放工程と、
前記開放工程の後、前記第１積層体、第２樹脂層、及び、第３端子を有する第３基材を、前記第２ｂ端子及び前記第３端子が前記第２樹脂層を挟んで対峙するように積層するとともに、前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第２ｂ端子及び前記第３端子の少なくとも一方が備える第２半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第２の荷重を加えることで、第２積層体を形成する第２積層工程と、
前記第２積層工程の後、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第１半田層及び前記第２半田層が溶融しない温度で前記第２積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で第３の荷重を加えることで、端子間に介在する樹脂層を排斥し、前記第１端子、前記第１半田層、及び、前記第２ａ端子を直接繋げるとともに、前記第２ｂ端子、前記第２半田層、及び、前記第３端子を直接繋げ、次いで、前記第１半田層及び前記第２半田層が溶融する温度で前記第２積層体を加熱するとともに、第４の荷重を加えることで、前記第１端子及び前記第２ａ端子間、及び、前記第２ｂ端子及び前記第３端子間を半田接合する第１接合工程と、
を有し、
前記第１接合工程では、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第１半田層及び前記第２半田層が溶融しない温度で前記第２積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で前記第３の荷重を加えると、前記第１半田層及び前記第２半田層各々が変形しながら、各端子間に存在する樹脂を当該端子間から排斥する積層体の製造方法。
２．  １に記載の積層体の製造方法において、
前記第３の荷重は、前記第１の荷重及び前記第２の荷重のいずれよりも大きい積層体の製造方法。
３．  １または２に記載の積層体の製造方法において、
前記第１乃至第３基材はいずれも半導体部品であり、
前記第１接合工程の後、複数の前記第２積層体を第４基材上に設置する設置工程と、
前記第２積層体と前記第４基材とを接合する第２接合工程と、
をさらに有する積層体の製造方法。
４．  １または２に記載の積層体の製造方法において、
前記第１基材は半導体素子が複数形成されたウエハであり、前記第２及び第３基材はいずれも半導体部品であり、
前記第１積層工程では、前記第１基材の上に、複数の前記第２基材を積層し、
前記第２積層工程では、前記第１基材の上に位置する複数の前記第２基材各々の上に、前記第３基材を積層することで、前記第１基材の上に、前記第２基材及び前記第３基材を含む子積層体を複数形成し、
前記第１接合工程では、前記複数の子積層体に対してまとめて半田接合を行う積層体の製造方法。
５．  １または２に記載の積層体の製造方法において、
前記第１基材は半導体素子が複数形成されたウエハであり、前記第２及び第３基材はいずれも半導体部品であり、
前記第１積層工程では、前記第１基材の上に、複数の前記第２基材を積層し、
前記第２積層工程では、前記第１基材の上に位置する複数の前記第２基材各々の上に、前記第３基材を積層することで、前記第１基材の上に、前記第２基材及び前記第３基材を含む子積層体を複数形成し、
前記第１接合工程では、前記複数の子積層体に対して個別に半田接合を行う積層体の製造方法。
６．  １または２に記載の積層体の製造方法において、
前記第１基材は半導体素子が複数形成されたウエハであり、前記第２及び第３基材はいずれも半導体部品であり、
前記第１積層工程、前記開放工程、前記第２積層工程、前記第１接合工程をこの順に行って、前記第１基材の上に前記第２基材及び前記第３基材を積層した子積層体を形成した後、前記第１積層工程、前記開放工程、前記第２積層工程、前記第１接合工程をこの順に行って、当該第１基材の他の領域に、前記第２基材及び前記第３基材を積層した他の子積層体を形成する積層体の製造方法。
７．  ４から６のいずれかに記載の積層体の製造方法において、
前記半田接合がなされた複数の前記子積層体を備える前記第１基材を、前記子積層体単位で個片化する個片化工程をさらに有する積層体の製造方法。
８．  ３から７のいずれかに記載の積層体の製造方法において、
前記半導体部品は、ＴＳＶ（Through Silicon Via）構造の半導体チップである積層体の製造方法。
９．  １から８のいずれかに記載の積層体の製造方法において、
前記樹脂層は、フラックス活性化合物を含む積層体の製造方法。
１０．  １から９のいずれかに記載の積層体の製造方法において、
前記第１接合工程における加熱で、または、前記第１接合工程の後に、半田接合後の前記第２積層体を加熱することで、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層の硬化を進行させる積層体の製造方法。
１１．  １から１０のいずれかに記載の積層体の製造方法において、
前記第２積層工程における、前記第２ｂ端子及び前記第３端子の少なくとも一方が備える第２半田層が溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で第２の荷重を加える加熱・加圧処理を、
当該第２積層工程の後に行われる前記第１接合工程における、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第１半田層及び前記第２半田層が溶融しない温度で前記第２積層体を加熱しながら、一対の挟圧部材で第３の荷重を加えることで、端子間に介在する樹脂層を排斥する加熱・加圧処理が兼ねる積層体の製造方法。
【符号の説明】
【０１３１】
１    半導体装置
２    積層体
３    構造体
４    子積層体
５    装置
６    装置
１０    半導体チップ
１０Ａ    半導体ウェハ
１１    樹脂層
１２    半導体チップ
１３    樹脂層
１４    半導体チップ
１５    樹脂層
１６    半導体チップ
１７    樹脂層
１８    基材
１８Ａ    基材
１９    封止材
４１，４２    挟圧部材
５１    容器
５２    挟圧部材
５４    ピン
５５    挟圧部材
５６    熱板
５７    板材
５８    熱板
１０１    端子
１２０    基板
１２１    端子
１２１Ａ    半田層
１２２    端子
１２３    ビア
１４１    端子
１４１Ａ    半田層
１４２    端子
１６１    端子
１６１Ａ    半田層
１６２    端子
１８１    端子
１８１Ａ    半田層
５１１    配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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