(57)【要約】【課題】低温での仮固定と、装置内の搬送による位置ずれ、又は熱圧着時の位置ずれを防ぐことによる歩留まりの高い半導体デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】電極が形成された第一の半導体ウエハの電極面に樹脂組成物層を形成する樹脂組成物層形成工程（Ｓ１）と、電極上の樹脂組成物層の少なくとも一部を除去して樹脂組成物層に凹部を形成し、電極の少なくとも一部を露出させる電極露出工程（Ｓ２）と、第一の半導体ウエハを個片化して樹脂組成物付半導体チップを得る個片化工程（Ｓ３）と、電極が形成された第二の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極を、凹部に嵌め込む仮固定工程（Ｓ４）と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が形成された第一の半導体ウエハの電極面に樹脂組成物層を形成する樹脂組成物層形成工程と、
前記第一の半導体ウエハの電極上の前記樹脂組成物層の少なくとも一部を除去して前記樹脂組成物層に凹部を形成し、前記第一の半導体ウエハの電極の少なくとも一部を露出させる電極露出工程と、
前記第一の半導体ウエハを個片化して樹脂組成物付半導体チップを得る個片化工程と、
電極が形成された第二の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極を、前記凹部に嵌め込む仮固定工程と、
を有する半導体デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記樹脂組成物付半導体チップの電極と、前記第二の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極とを、電気的に接続する接続工程と、
を更に有する、請求項１に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項３】
電極が形成された第一の半導体ウエハの電極面に樹脂組成物層を形成する樹脂組成物層形成工程と、
前記第一の半導体ウエハの電極上の樹脂組成物層の少なくとも一部を除去して前記樹脂組成物層に凹部を形成し、前記第一の半導体ウエハの電極の少なくとも一部を露出させる電極露出工程と、
電極が形成された第二の半導体ウエハの電極を、前記凹部に嵌め込む仮固定工程と、
を有する半導体デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記第一の半導体ウエハの電極と、前記第二の半導体ウエハの電極とを、電気的に接続する接続工程と、
を更に有する、請求項３に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項５】
電極が形成された第一の半導体ウエハの電極面に樹脂組成物層を形成する樹脂組成物層形成工程と、
前記第一の半導体ウエハの電極上の樹脂組成物層の少なくとも一部を除去して前記樹脂組成物層に凹部を形成し、前記第一の半導体ウエハの電極の少なくとも一部を露出させる電極露出工程と、
前記第一の半導体ウエハの個片化して樹脂組成物付半導体チップを得る個片化工程と、
電極が形成された他の半導体チップの電極を、前記凹部に嵌め込む仮固定工程と、
を有する半導体デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記樹脂組成物付半導体チップの電極と、前記他の半導体チップの電極とを、電気的に接続する接続工程と、
を更に有する、請求項５に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項７】
電極が形成された第一の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極面に樹脂組成物層を形成する樹脂組成物層形成工程と、
前記第一の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極上の樹脂組成物層の少なくとも一部を除去して前記樹脂組成物層に凹部を形成し、前記第一の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極の少なくとも一部を露出させる電極露出工程と、
電極が形成された半導体チップの電極を、前記凹部に嵌め込む仮固定工程と、
を有する半導体デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記半導体チップの電極と、前記第一の半導体ウエハ又は前記半導体チップ搭載用支持部材の電極とを、電気的に接続する接続工程と、
を更に有する、請求項７に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記樹脂組成物層が、露光及び現像によってパターン形成が可能な感光性樹脂組成物である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記電極露出工程が、露光工程及び現像工程を有する、請求項９に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記仮固定工程の温度が１００℃以下である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記接続工程の温度が１５０℃以上である、請求項２，４，６，８のいずれか一項に記載の半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品の高性能化及び高機能化に伴い、種々の形態を有する半導体パッケージが提案されている。半導体パッケージとしては、半導体チップ（半導体素子）と半導体チップ搭載用支持部材とが接合されたものがあり、この接合には、接着剤が用いられる。
【０００３】
また、近年、半導体実装分野において、半導体チップ同士が接続される、及び／又は半導体チップと半導体チップ搭載用支持部材とが複数の導電性バンプを介して接続されるフリップチップ実装方式が注目されている。フリップチップ実装方式では、それぞれの接続部材の熱膨張係数差に基づくストレスにより、導電性バンプを介する基板と半導体チップとの接続異常が生じる場合がある。このため、当該ストレスを緩和することを目的に、接続部材間において、樹脂（アンダーフィル材）を充填することにより導電性バンプを封止する方式が知られている（例えば、特許文献１）。さらに、半導体チップ同士の接続、又は半導体チップと半導体チップ搭載用支持部材との接続を行う接続材料に、ネガ型の感光性接着剤組成物を用いることが検討されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９９９８４０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／０４９０１１号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Proceedings of 2009Electronic Components and Technology Conference, 11-13 (2009).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、加熱及び／又は加圧によって接続する際に、基板と半導体チップとの位置あわせを行った後に、一旦、接続する温度よりも低温でチップを基板上に仮固定し、その後、接続温度へ温度を上げつつ熱圧着する工程が用いられることがある。このような仮固定は、特に複数のチップを一括して接続するには有効な手法として検討されている。（例えば、非特許文献１）。
【０００７】
しかしながら、このような仮固定を行うためには、熱圧着時の位置ずれを防ぐために、接続材料を軟化させ接着性の発現を促す目的で１００度以上の加熱が必要になる。このため、例えば銅のように酸化されやすい電極を使用する際には、酸化膜の形成により接続性が低下する課題があった。また、接続材料の加熱により仮固定を行うと、その後の装置内での搬送による位置ずれ、又は熱圧着時の加熱によって再び軟化することによる位置ずれを十分に防ぐことができず、歩留まり低下を招く問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、半導体チップ同士の接続、半導体チップと半導体ウエハ若しくは半導体チップ搭載用支持部材との接続、又は半導体ウエハ同士の接続において、接続材料として形成された樹脂組成物層の電極を露出し、その際に生じた凹みに、接合の対となる電極を嵌め込むことで、仮固定状態とすることで、低温での仮固定と、装置内の搬送による位置ずれ、又は熱圧着時の位置ずれを防ぐことによる歩留まりの高い半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の半導体デバイスの製造方法は、電極が形成された第一の半導体ウエハの電極面に樹脂組成物層を形成する樹脂組成物層形成工程と、第一の半導体ウエハの電極上の樹脂組成物層の少なくとも一部を除去して樹脂組成物層に凹部を形成し、第一の半導体ウエハの電極の少なくとも一部を露出させる電極露出工程と、第一の半導体ウエハを個片化して樹脂組成物付半導体チップを得る個片化工程と、電極が形成された第二の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極を、凹部に嵌め込む仮固定工程と、を有する。
【００１０】
この場合、樹脂組成物付半導体チップの電極と、第二の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極とを、電気的に接続する接続工程と、を更に有してもよい。
【００１１】
本発明の半導体デバイスの製造方法は、電極が形成された第一の半導体ウエハの電極面に樹脂組成物層を形成する樹脂組成物層形成工程と、第一の半導体ウエハの電極上の樹脂組成物層の少なくとも一部を除去して樹脂組成物層に凹部を形成し、第一の半導体ウエハの電極の少なくとも一部を露出させる電極露出工程と、電極が形成された第二の半導体ウエハの電極を、凹部に嵌め込む仮固定工程と、を有する。
【００１２】
この場合、第一の半導体ウエハの電極と、第二の半導体ウエハの電極とを、電気的に接続する接続工程と、を更に有してもよい。
【００１３】
本発明の半導体デバイスの製造方法は、電極が形成された第一の半導体ウエハの電極面に樹脂組成物層を形成する樹脂組成物層形成工程と、第一の半導体ウエハの電極上の樹脂組成物層の少なくとも一部を除去して樹脂組成物層に凹部を形成し、第一の半導体ウエハの電極の少なくとも一部を露出させる電極露出工程と、第一の半導体ウエハの個片化して樹脂組成物付半導体チップを得る個片化工程と、電極が形成された他の半導体チップの電極を、凹部に嵌め込む仮固定工程と、を有する。
【００１４】
この場合、樹脂組成物付半導体チップの電極と、他の半導体チップの電極とを、電気的に接続する接続工程と、を更に有してもよい。
【００１５】
本発明の半導体デバイスの製造方法は、電極が形成された第一の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極面に樹脂組成物層を形成する樹脂組成物層形成工程と、第一の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極上の樹脂組成物層の少なくとも一部を除去して樹脂組成物層に凹部を形成し、第一の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極の少なくとも一部を露出させる電極露出工程と、電極が形成された半導体チップの電極を、凹部に嵌め込む仮固定工程と、を有する。
【００１６】
この場合、半導体チップの電極と、第一の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極とを、電気的に接続する接続工程と、を更に有してもよい。
【００１７】
上記樹脂組成物層が、露光及び現像によってパターン形成が可能な感光性樹脂組成物であってもよい。これにより、精度よく電極上の樹脂層を所望の領域とともに除去することができる。
【００１８】
この場合、上記電極露出工程が、露光工程及び現像工程を有してもよい。これにより、電極上の感光性樹脂の残渣を低減することができる。
【００１９】
上記仮固定工程の温度が１００℃以下であってもよい。これにより、仮固定の際に電極の酸化を抑えることが可能となり、その後の接続性が良好となる。
【００２０】
上記接続工程の温度が１５０℃以上であってもよい。これにより、電極間の接合、つまり金属結合が好適に形成され、良好な導通が実現でき、信頼性の高い半導体デバイスを得ることができる。
【００２１】
また、上記接続工程は、複数のチップもしくはウエハを一括で熱圧着することで複数のチップの電極が同時に電気的に接続される工程として行ってもよい。これにより熱圧着の際、荷重をかけるツール部の昇温、降温に要する作業時間を大幅に短縮できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、半導体チップ同士、又は半導体チップと半導体ウエハあるいは半導体チップ搭載用支持部材との接続、または半導体ウエハ同士の接続において、電気抵抗の小さい良好な接続状態を実現した信頼性の高い半導体デバイスを得ることが出来る。また装置内の搬送又は熱圧着時の位置ずれを防ぐことにより、作業時間を短縮した上で、歩留まり良く半導体デバイスを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図２】第１実施形態の半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図４】第１実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図５】第１実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図６】第１実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図７】第１実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図８】第１実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図９】第１実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図１０】第２実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図１１】第２実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図１２】第２実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図１３】第２実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図１４】第２実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図１５】第３実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図１６】第３実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図１７】第３実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図１８】第３実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【図１９】第３実施形態の半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の一側面に係る光半導体装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【００２５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の一側面に係る実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
【００２６】
（第１実施形態）
図１及び図２は、第１実施形態に係る半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートであり、図３〜図９は、第１実施形態に係る半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【００２７】
図１に示されるように、第１実施形態では、まず、樹脂組成物層形成工程（Ｓ１）を行い、次に、電極露出工程（Ｓ２）を行い、次に、個片化工程（Ｓ３）を行い、次に、仮固定工程（Ｓ４）を行い、次に、接続工程（Ｓ５）を行う。また、図２に示されるように、電極露出工程（Ｓ２）では、まず、露光工程（Ｓ２１）を行い、次に、現像工程（Ｓ２２）を行う。
【００２８】
樹脂組成物層形成工程（Ｓ１）では、電極（「接続用電極」ともいう。）が形成された第一の半導体ウエハの電極面に樹脂組成物層（「接着剤層」ともいう。）を形成する。
【００２９】
電極露出工程（Ｓ２）では、電極上の樹脂組成物層の少なくとも一部を除去して樹脂組成物層に凹部を形成し、電極の少なくとも一部を露出させる。
【００３０】
露光工程（Ｓ２１）では、樹脂組成物層に活性光線を照射して、樹脂組成物層の除去部分以外の部分を露光する。
【００３１】
現像工程（Ｓ２２）では、露光されなかった部分を現像して除去する。
【００３２】
個片化工程（Ｓ３）では、第一の半導体ウエハを個片化して樹脂組成物付半導体チップを得る。
【００３３】
仮固定工程（Ｓ４）では、電極が形成された第二の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材の電極を、樹脂組成物付半導体チップにおける樹脂組成物層の凹部に嵌め込む。
【００３４】
接続工程（Ｓ５）では、樹脂組成物付半導体チップの電極と、第二の半導体ウエハ又は電極が形成された半導体チップ搭載用支持部材の電極とを、電気的に接続する。
【００３５】
次に、図３〜図９を参照して、これらの各工程について詳しく説明する。
【００３６】
樹脂組成物層形成工程（Ｓ１）では、接続用電極１が形成された第一の半導体ウエハ１２で構成される半導体ウエハを用意し（図３（ａ）参照）、この半導体ウエハの回路面上に、樹脂組成物層２を積層する（図３（ｂ）参照）。
【００３７】
接続用電極１は、第一の半導体ウエハ１２の表面である回路面に形成されており、第一の半導体ウエハ１２から突出している。
【００３８】
接続用電極１は、めっきにより形成された金バンプ又は銅バンプ、さらに銅の上にはんだが形成されたバンプ等により形成される。接続用電極１は、金ワイヤーを用いて形成される金スタッドバンプ、必要に応じて超音波を併用した熱圧着により電極パッドに固定された金属ボール、めっき又は蒸着により形成されたバンプ等により形成されてもよい。接続用電極１は、単一の金属から構成されていてもよく、複数の金属から構成されていてもよい。接続用電極１は、金、銀、銅、ニッケル、インジウム、パラジウム、スズ、ビスマス等を含んでもよい。また、接続用電極１は、単層体であってもよく、複数の金属層を含む積層体であってもよい。
【００３９】
樹脂組成物層２を積層する積層方法としては、予めフィルム状に成形されたフィルム状接着剤を準備し、これを第一の半導体ウエハ１２に貼り付ける方法、スピンコート法等を用いて接着剤組成物を含有する液状のワニスを第一の半導体ウエハ１２上に塗布し、加熱乾燥する方法等、が挙げられる。
【００４０】
フィルム状接着剤を第一の半導体ウエハ１２に貼り付ける方法としては、ラミネート法が一般的である。ラミネート装置としては、フィルム状接着剤シートの上下にそれぞれローラが設置されたもの、真空状態でフィルム状接着剤シートを第一の半導体ウエハ１２にプレスするもの等が挙げられる。ラミネートを行う際は、フィルム状接着剤シートを加熱することが好ましい。これにより、第一の半導体ウエハ１２に対して樹脂組成物層２を十分に密着させることができると共に、第一の半導体ウエハ１２から突出している接続用電極１の周囲に樹脂組成物層２を隙間なく十分に埋め込むことができる。加熱温度は、樹脂組成物層２が軟化し、かつ、硬化しない程度である。樹脂組成物層２が、例えば、エポキシ樹脂と、軟化温度が４０℃のアクリル酸共重合体と、反応開始温度が１００℃のエポキシ樹脂用の潜在性の硬化剤とを含む場合、加熱温度は例えば８０℃である。
【００４１】
本実施形態に係るフィルム状あるいは液状の接着剤組成物は、樹脂組成物付半導体チップ、基板等の被着体に対する接着性を有している。例えば、被着体を必要に応じて加熱しながら圧着することによって、レジストパターンと被着体とを接着することが可能である。
【００４２】
樹脂組成物層２は、熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂は、熱により３次元的に架橋することによって硬化する。
【００４３】
樹脂組成物層２に含まれる熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、シアノアクリレート樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フラン樹脂、レゾルシノール樹脂、キシレン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シロキサン変性エポキシ樹脂、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂、アクリレート樹脂等が挙げられる。これらは単独又は２種以上の混合物として使用することができる。
【００４４】
樹脂組成物層２は、硬化反応を促進させるための硬化剤を含んでもよい。この場合、樹脂組成物層２は、高反応性及び保存安定性を両立させるために、潜在性の硬化剤を含むことが好ましい。
【００４５】
樹脂組成物層２は、熱可塑性樹脂を含んでもよい。この熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリブタジエン、アクリロニトリルブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴムスチレン樹脂（ＡＢＳ）、スチレンブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、アクリル酸共重合体等が挙げられる。これらは単独又は２種以上を併用して使用することができる。これらの中でも、第一の半導体ウエハ１２への貼付性を確保するために、室温付近に軟化点を有する熱可塑性樹脂が好ましく、グリシジルメタクリレートなどを原料に含むアクリル酸共重合体が好ましい。
【００４６】
樹脂組成物層２には、低線膨張係数化のためのフィラー（無機微粒子）を添加してもよい。このようなフィラーとしては、結晶性を有するものであっても、非結晶性を有するものであってもよい。樹脂組成物層２の硬化後の線膨張係数が小さいと、熱変形が抑制される。そこで、樹脂組成物層２に低線膨張係数化のためのフィラーを添加して、樹脂組成物層２の硬化後の線膨張係数の低下を抑制することで、樹脂組成物付半導体チップの電極と第二の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材（配線基板）の電極との電気的な接続を維持することができる。これにより、樹脂組成物付半導体チップと第二の半導体ウエハとを接続することによって製造される半導体デバイスの信頼性を向上させることができる。
【００４７】
樹脂組成物層２は、カップリング剤等の添加剤を含んでもよい。これにより、樹脂組成物付半導体チップと第二の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材との接着性を向上させることができる。
【００４８】
本実施形態に係るフィルム状あるいは液状の接着剤組成物は、特には制限されないが、感光性樹脂組成物であることが好ましい。この感光性樹脂組成物は、パターニングされた後でも、必要に応じて加熱しながら圧着することによって、被着体に対する接着性を有することが好ましい。また、この感光性樹脂組成物は、電極露出工程（Ｓ２）において、露光、及び現像によってパターニング（パターン形成）が可能なものであることがさらに好ましい。この場合、現像方法は、アルカリ水溶液での現像が可能であることが好ましい。
【００４９】
また、感光性を有さない樹脂組成物を用いる場合には、電極露出工程（Ｓ２）において、レーザー又はインプリント等の手法を用いて、接続用電極１上の樹脂組成物層２を除去することができる。
【００５０】
本実施形態に係る接着剤組成物として使用できる感光性樹脂組成物はネガ型及びポジ型の双方を使用することができる。ここではネガ型を使用した場合の実施形態を記載する。
【００５１】
電極露出工程（Ｓ２）では、まず、露光工程（Ｓ２１）を行う。露光工程（Ｓ２１）では、第一の半導体ウエハ１２上に設けられた樹脂組成物層２に対して、所定の位置に開口が形成されているマスク１０を介して活性光線（典型的には紫外線）を照射する（図３（ｃ）参照）。これにより樹脂組成物層２が所定のパターンで露光される。このとき、樹脂組成物層２の除去部分以外の部分を露光する。
【００５２】
電極露出工程（Ｓ２）では、次に、現像工程（Ｓ２２）を行う。現像工程（Ｓ２２）では、樹脂組成物層２のうち露光されなかった部分を、アルカリ現像液を用いた現像によって除去することで、樹脂組成物層２に、接続用電極１の少なくとも一部が露出する凹部３が形成されるように樹脂組成物層２がパターニングされる（図４（ａ）参照）。
【００５３】
個片化工程（Ｓ３）では、第一の半導体ウエハ１２と樹脂組成物層２との積層体をダイシングにより第一の樹脂組成物付半導体チップ４ごとに切り分ける（図４（ｂ）参照）。
【００５４】
このとき、第一の半導体ウエハ１２には、ダイシングするための、スクライブラインと称される切断予定ラインが形成されていてもよい。切断予定ラインは、例えば格子状に配置されている。切断予定ラインには、切断時の位置合わせ用マークが設けられていてもよい。このとき、スクライブライン上の樹脂組成物層２も凹部３と同時に、図４（ａ）及び図４（ｂ）の工程において、パターニングによって除去しておくことが好ましい。それによりダイサーのブレートの汚れ、劣化を低減し、また切断時の位置合わせ用マークの視認性も向上するなど作業性の向上が見込める。
【００５５】
図４（ｃ）は、図４（ｂ）で個片化した第一の樹脂組成物付半導体チップ４を上下反転させた拡大図である。
【００５６】
仮固定工程（Ｓ３）では、図５に示されるように、まず、樹脂組成物層２を形成した第一の樹脂組成物付半導体チップ４の回路面における接続用電極１と、突出電極５が形成された第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部（不図示）の突出電極５とを位置合わせする。第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部は、回路形成基板と、回路上に設けられた突出電極５とを備える。位置合わせは、例えばフリップチップボンダを用いて行われる。
【００５７】
仮固定工程（Ｓ３）では、次に、第一の樹脂組成物付半導体チップ４のウエハ面が吸着・加熱ヘッド１４側を向くように配置して、フリップチップボンダの吸着・加熱ヘッド１４上に、樹脂組成物層２が形成された第一の樹脂組成物付半導体チップ４を載置する。続いて、カメラを用いて、第一の樹脂組成物付半導体チップ４の回路面に形成された位置合わせ用マークを認識する。位置合わせ用マークが樹脂組成物層２によって被覆されている場合には、第一の樹脂組成物付半導体チップ４に形成された樹脂組成物層２を透過して第一の樹脂組成物付半導体チップ４の回路面を観察することが好ましい。この場合、第一の樹脂組成物付半導体チップ４の回路面を観察するために第一の樹脂組成物付半導体チップ４に加工を行うことが不要になる。回路面を観察することによって位置合わせ用マークを認識することができるので、第一の樹脂組成物付半導体チップ４の位置を特定することができる。
【００５８】
また、樹脂組成物層２の表面の法線方向に対して傾斜した方向から樹脂組成物層２に光を照射することによって、第一の樹脂組成物付半導体チップ４の回路面を観察してもよい。この場合、樹脂組成物層２の表面において光が乱反射することを抑制できる。よって、精度良く第一の樹脂組成物付半導体チップ４の接続用電極１と第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部の突出電極５とを位置合わせすることができる。また、偏光フィルタを有するカメラを用いて樹脂組成物層２の表面からの反射光を遮断しながら、第一の樹脂組成物付半導体チップ４の回路面を観察してもよい。
【００５９】
一方、別のカメラを用いて、第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部に設けられた位置合わせ用マークを認識する。これにより、突出電極５の位置を特定することができる。
【００６０】
２つのカメラからの画像信号は、コンピュータに入力される。これにより、コンピュータは、第一の樹脂組成物付半導体チップ４の接続用電極１と第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部の突出電極５とが正確に位置合わせされるように、第一の樹脂組成物付半導体チップ４と第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部との相対位置を制御することができる。
【００６１】
仮固定工程（Ｓ３）では、上記によって位置あわせが出来ると、次に、必要に応じて吸着・加熱ヘッドを加熱しながら、第一の樹脂組成物付半導体チップ４を第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部と接するように配置する。このとき、凹部３に第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部の突出電極５が嵌ることで仮固定状態が形成される。これにより、仮固定の加熱温度を１００℃以下とすることができ（加熱しなくてもよい）、電極を含む金属部材の酸化を抑制しつつ、良好な仮固定状態を維持することができる。特に酸化しやすい金属、例えば、銅を含む電極を用いた場合に、効果をより奏することができる。またこのときの吸着・加熱ヘッドの加熱温度は１００℃以下が好ましく、金属酸化に進行を更に遅延させる点で５０℃以下がより好ましく、ツール温度の昇降に起因するタクトタイムの点で３０℃以下が特に好ましい。
【００６２】
また、凹部３の大きさと第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部の突出電極５の大きさには次の大小関係にあることが好ましい。
【００６３】
凹部３あるいは突出電極５の真上から見た形状が長方形（正方形含む）又は楕円形（円形を含む）である場合、凹部３の長辺又は長軸の長さをＲ３、突出電極５の長辺又は長軸の長さをＲ５、凹部３の短辺又は単軸の長さをＲ３’、突出電極５の短辺又は単軸の長さをＲ５’と表す。この場合、Ｒ３，Ｒ５，Ｒ’３，Ｒ’５の関係は、０．２＜Ｒ５／Ｒ３＜１．１かつ０．５＜Ｒ’５／Ｒ’３＜１．１であることが好ましく、０．４＜Ｒ５／Ｒ３＜０．９かつ０．４＜Ｒ’５／Ｒ’３＜０．９であることがより好ましく、０．５＜Ｒ５／Ｒ３＜０．８かつ０．５＜Ｒ’５／Ｒ’３＜０．８であることが特に好ましい。Ｒ５／Ｒ３が０．２より大きい場合は、仮固定状態での第一の樹脂組成物付半導体チップ４の保持状態が十分となって位置ズレを起こす可能性が低下し、１．１より小さい場合は、突出電極５と第一の樹脂組成物付半導体チップ４の接続用電極１との間における接着剤の噛み込みが抑制されて導通性が向上する。
【００６４】
また第一の樹脂組成物付半導体チップ４の接続用電極１、第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部の突出電極５の高さと樹脂組成物層２の膜厚には次の大小関係にあることが好ましい。接続用電極１の基板面から最高点までの高さをＨ１、突出電極５の基板面から最高点までの高さをＨ５、樹脂組成物層２の膜厚をＨ２とするとき０．７＜｛（Ｈ１＋Ｈ５）／Ｈ２｝＜１．２であることが好ましく、０．８＜｛（Ｈ１＋Ｈ５）／Ｈ２｝＜１．１であることがより好ましく、０．８５＜｛（Ｈ１＋Ｈ５）／Ｈ２｝＜１．０５であることが特に好ましい。｛（Ｈ１＋Ｈ５）／Ｈ２｝が０．７より大きい場合は、接続用電極１と突出電極５との接合時に樹脂の押しのけ量が少なくなるため、結果、電極間における接着剤の噛みこみが抑制されて導通性が向上する。また１．２より小さい場合は、接続用電極１と突出電極５との接合時に樹脂組成物層２が十分に第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部に圧着されるため、接着性が向上してその後の信頼性を維持することができる。
【００６５】
接続工程（Ｓ５）では、フリップチップボンダの吸着・加熱ヘッド１４を用いて、突出電極５と第一の樹脂組成物付半導体チップ４の接続用電極１との電気的に接続を行う。この際、突出電極５と接続用電極１との接続とともに、仮固定工程（Ｓ４）である図５の時点で存在しうる空隙６は、樹脂組成物層２の変形により埋まる。これにより、図６に示されるように、第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部に第一の樹脂組成物付半導体チップ４が積層された積層体１７が製造される。接続の条件としては、金属電極の接合、ハンダボールの溶融による接合又は銅同士の接合が可能であれば問題なく、例えば、温度を１５０℃以上とすることができる。また、温度：１５０℃〜４００℃、圧力：０．１ＭＰａ〜２．０ＭＰａ、時間：１０秒〜２時間、程度の範囲であれば上記の接合が可能になる。この際、樹脂組成物層２にフラックス成分を含ませることで、ハンダボール又は銅バンプ等の酸化膜を効率的に除去することで接続性を向上させることが出来る。
【００６６】
また、仮固定状態の形成後の接続を、個々の第一の樹脂組成物付半導体チップ４毎に行わず、数個単位、あるいは図７に模式的に示されるように、第二の半導体ウエハ１３又は半導体チップ搭載用支持部の全面に配置（仮固定）された第一の樹脂組成物付半導体チップ４を一括して接続することもできる。この場合、ウエハボンダ（ウエハ圧着機）などを用いて、例えば、図８に示されるようなウエハボンド用の支持基板１６などを使用することで、接続を行う各第一の樹脂組成物付半導体チップ４に均一に温度、圧力をかけることができる。この際の条件としては上述と同様に、例えば、温度：１５０℃〜４００℃、圧力：０．１ＭＰａ〜２．０ＭＰａ、時間：１０秒〜２時間、を使用することができる。なお、図７及び図８において、符号１５は、チップを仮固定した状態のウエハを示す。
【００６７】
上記接続の後、必要に応じて樹脂組成物層２を加熱してさらに硬化反応を進行させてもよい。
【００６８】
その後、図９に示されるように、第二の半導体ウエハ１３に第一の樹脂組成物付半導体チップ４が積層された積層体１７をダイシングにより半導体装置７ごとに切り分ける。なお、このように切り分けられた半導体装置７を半導体チップともいう。
【００６９】
このとき、第二の半導体ウエハ１３には、ダイシングするための、スクライブラインと称される切断予定ラインが形成されていてもよい。切断予定ラインは、例えば格子状に配置されている。切断予定ラインには、切断時の位置合わせ用マークが設けられていてもよい。
【００７０】
以上の方法によって、図９に示す半導体装置７が得られる。
【００７１】
以上、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明したが、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。
【００７２】
例えば、第一の樹脂組成物付半導体チップ４において、第一の半導体ウエハ１２の時点で貫通電極などを形成し回路面の裏面に電極を形成しておくことで、図６の段階で、さらに同種あるいは異なる種類の半導体チップを、同様の製造方法を用いることで、第一の樹脂組成物付半導体チップ４の上に積み重ねることも出来る。これを繰り返すことで複数のチップの積層体として半導体装置を得ることもできる。また複数のチップを積層する際は、後述する第２実施形態に記載の工程を交えて実施することもできる。
【００７３】
また、仮固定工程において樹脂組成物付半導体チップの凹部に嵌め込むのは、第二の半導体ウエハ又は半導体チップ搭載用支持部材（配線基板）の電極ではなく、電極が形成された他の半導体チップの電極であってもよい。この場合、接続工程では、樹脂組成物半導体チップの電極と、他の半導体チップの電極とを電気的に接続する。
【００７４】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態と同様に樹脂組成物層形成工程及び電極露出工程を行う。
【００７５】
図１０〜図１４は、第２実施形態に係る半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【００７６】
図１０は、第１実施形態と同様に樹脂組成物層形成工程及び電極露出工程を行い、接続用電極１が形成された第一の半導体ウエハ１２上に樹脂組成物層２をパターン形成した状態を示している。第２実施形態は、スクライブライン上の樹脂組成物層２も、第１実施形態と同様の電極露出工程で、凹部３と同時にパターニングによって除去して開口１９を形成しておくことがより好ましい実施形態である。このようにするのは、第１実施形態と同様に、ダイサーのブレートの汚れ、劣化を低減し、また切断時の位置合わせ用マークの視認性も向上するなど作業性の向上が見込めることに加え、次の仮固定工程で、第一の半導体ウエハ１２を第二の半導体チップ１８に接続（仮固定）した際に、第二の半導体チップ１８の外周部よりも大幅に樹脂組成物層２がはみ出していると、第二の半導体チップ１８上に樹脂組成物がはい上がり、ボンディングツールの汚染又はデバイスの汚染が懸念されるためである。
【００７７】
次に、個片化工程を行わずに、仮固定工程で、第一の半導体ウエハ１２上の接続用電極１と、対応する突出電極５を備えた第二の半導体チップ１８の突出電極５とを、第１実施形態（図５参照）と同様にフリップチップボンダなどを用いて位置をあわせる（図１１参照）。位置あわせが出来ると、必要に応じて吸着・加熱ヘッドを加熱しながら、第二の半導体チップ１８を第一の半導体ウエハ１２と接するように配置する。このとき、凹部３に第二の半導体チップ１８の突出電極５が嵌ることで仮固定状態が形成される。このときの凹部３と突出電極５の大きさ、樹脂組成物層２の膜厚と突出電極５の高さ等の好ましい関係は、第１実施形態と同じである。
【００７８】
次に、接続工程で、突出電極５と第一の半導体ウエハ１２上の接続用電極１との接続を行う（図１２参照）。第１実施形態と同様に第二の半導体チップ１８ごとに個別で接続することも、複数の第二の半導体チップ１８を一括して接続することもできる。好ましい実施形態は、第１実施形態と同じである（図１３参照）。
【００７９】
この際、突出電極５と接続用電極１との接続とともに、仮固定工程である図１１の時点で存在しうる空隙６は、樹脂組成物層２の変形により埋まる。これにより、図１２に示されるように、第一の半導体ウエハ１２上に第二の半導体チップ１８が積層された積層体１７が製造される。上記接続の後、必要に応じて樹脂組成物層２を加熱してさらに硬化反応を進行させてもよい。
【００８０】
その後、第二の半導体ウエハ１３に第一の樹脂組成物付半導体チップ４が積層された積層体１７をダイシングにより半導体装置７（チップ積層体）ごとに切り分ける（図１４参照）。
【００８１】
以上の方法によって、図１４に示す半導体装置７が得られる。
【００８２】
以上、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明したが、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。
【００８３】
例えば、第二の半導体チップ１８において、例えば個片化する前の第二の半導体ウエハ１３の時点で貫通電極などを形成し回路面の裏面に電極を形成しておくことで、図１２の段階で、さらに同種あるいは異なる種類の半導体チップを、同様の製造方法を用いることで、第二の半導体チップ１８の上に積み重ねることも出来る。これを繰り返すことで複数のチップの積層体として半導体装置を得ることもできる。また複数のチップを積層する際は前述した第１実施形態に記載の工程を交えて実施することもできる。
【００８４】
また、樹脂組成物層形成工程及び電極露出工程において、第一半導体ウエハの代わりに半導体チップ搭載用支持部材を用いてもよい。この場合、接続工程では、樹脂組成物半導体チップの電極と、半導体チップ搭載用支持部材の電極とを電気的に接続する。
【００８５】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態と同様に樹脂組成物層形成工程及び電極露出工程を行う。
【００８６】
図１５〜図１９は、第３実施形態に係る半導体デバイスの製造方法を模式的に示す工程図である。
【００８７】
図１５は、第１、第２実施形態と同様に樹脂組成物層形成工程を行い、接続用電極１が形成された第一の半導体ウエハ１２上に樹脂組成物層２をパターン形成した状態を示している。このとき、スクライブライン上の樹脂組成物層２も、第１実施形態と同様の電極露出工程で、凹部３と同時にパターニングによって除去しておくこともできる。
【００８８】
次に、個片化工程を行わずに、仮固定工程で、凹部３に突出電極５を備えた第二の半導体ウエハ１３を例えばウエハボンダなどを用いて上下の電極の位置をあわせる（図１６参照）。
【００８９】
位置あわせが出来ると、必要に応じてウエハボンダのボンディングツールを加熱しながら、第二の半導体ウエハ１３を第一の半導体ウエハ１２と接するように配置する。この際、例えばウエハボンド用の支持基板１６などを使用することもできる。このとき、凹部３に第二の半導体ウエハ１３の突出電極５が嵌ることで仮固定状態が形成される。このときの凹部３と突出電極５の大きさ又は樹脂組成物層２の膜厚と突出電極５の高さの関係で好ましい実施形態は、第１、第２実施形態と同じである（図１７参照）。
【００９０】
ウエハボンダを使用したウエハ同士の接合は、上記仮固定工程と異なる装置、又は装置内搬送により異なるユニットで、後述する接合工程で行うことも出来る。この場合、本発明の実施形態である仮固定状態をとることで、搬送時の位置ズレを防ぐことが出来る。
【００９１】
次に、接続工程で、突出電極５と接続用電極１との接続を行う。ウエハボンダなどを使用して、ウエハ面全面に均一な温度、圧力をかけることが好ましい。好ましい温度、圧力条件は、第１実施形態と同じである（図１８参照）。
【００９２】
この際、接続とともに図１７の時点で存在しうる空隙６は樹脂組成物層２の変形により埋まり、図１８に示されるようにウエハ積層体２０が製造される。上記接続の後、必要に応じて樹脂組成物層２を加熱してさらに硬化反応を進行させてもよい。
【００９３】
その後、第二の半導体ウエハ１３に第一の樹脂組成物付半導体チップ４が積層されたウエハへのチップのウエハ積層体２０をダイシングにより半導体装置２１（チップ積層体）ごとに切り分ける（図１９）。
【００９４】
以上の方法によって、図１９に示す半導体装置２１が得られる。本発明の半導体装置の製造方法は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。
【００９５】
また本発明の半導体装置の製造方法は、第二の半導体ウエハ１３において、例えば貫通電極などを形成し回路面の裏面に電極を形成しておくことで、図１８の段階でさらに同種あるいは異なる種類の半導体ウエハ、あるいは半導体チップを、同様の製造方法あるいは、第１、第２実施形態に記載の工程を用いることで積層することができる。これを繰り返すことで複数のチップの積層体として半導体装置を得ることもできる。
【符号の説明】
【００９６】
１…接続用電極、２…樹脂組成物層、３…凹部、４…第一の樹脂組成物付半導体チップ、５…突出電極、６…空隙、８…半導体装置（チップ積層体）、１０…マスク、１２…第一の半導体ウエハ、１３…第二の半導体ウエハ、１４…吸着・加熱ヘッド、１５…チップを仮固定した状態のウエハ、１６…支持基板、１７…ウエハへのチップの積層体、１８…第二の半導体チップ、１９…スクライブライン上の樹脂組成物層の開口、２０…ウエハ積層体、２１…半導体装置（チップ積層体）。
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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