CN102696102A - 半导体晶片接合体的制造方法、半导体晶片接合体和半导体装置 - Google Patents

半导体晶片接合体的制造方法、半导体晶片接合体和半导体装置 Download PDF

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Abstract

一种半导体晶片接合体的制造方法，包括：准备隔片形成用膜的工序，其中，所述隔片形成用膜具有片状支承基材和设置在该支承基材上的具有感光性的隔片形成层；将所述隔片形成层粘贴于半导体晶片的一侧面上的工序；通过对所述隔片形成层进行曝光、显影而进行图案化，从而形成隔片，并且去除所述支承基材的工序；以及在上述隔片的曾经与上述支承基材相接触的部分，以被包含于该部分内侧的方式，接合透明基板的工序。由此，可制造出通过隔片均匀且可靠地接合半导体晶片和透明基板而成的半导体晶片接合体。

Description

半导体晶片接合体的制造方法、半导体晶片接合体和半导体装置
技术领域
本发明涉及半导体晶片接合体的制造方法、半导体晶片接合体以及半导体装置。
背景技术
作为以CMOS图像传感器、CCD图像传感器等的光接收装置为代表的半导体装置，已知具有：设置有光接收部的半导体基板；设置于半导体基板的光接收部侧并且以包围光接收部的方式形成的隔片；以及通过该隔片与半导体基板接合的透明基板的半导体装置。
上述半导体装置的制造方法，通常包括下列工序：粘贴工序，在设置有多个光接收部的半导体晶片上粘贴感光性的粘接膜(隔片形成层)；曝光工序，通过掩模对该粘接膜有选择性地照射化学射线，对粘接膜进行曝光；形成工序，对已曝光的粘接膜进行显影以形成隔片；接合工序，将透明基板接合于所形成的隔片上；以及切割工序，对通过隔片来接合半导体晶片与透明基板而成的接合体进行切割(例如，参照专利文献1)。
通常，粘接膜在被粘贴于半导体晶片上之前，设置于片状基材上。并且，将该片状基材吸附在挤压用板上，并在该状态下，沿着挤压用板的外周切割片状基材和粘接膜。然后，将挤压用板带到半导体晶片上，通过挤压用板并隔着片状基材对粘接膜进行挤压以使其粘贴于半导体晶片上。
通过如上所述沿着挤压用板的外周切割的片状基材和粘接膜的外径，分别小于半导体晶片的外径。并且，若采用挤压用板并通过片状基材对粘接膜进行挤压以使其粘贴于半导体晶片上，则粘接膜的外周边从基材的外周边向外侧露出，导致其露出的部分形成于半导体晶片上。
如此一来，会导致粘接膜中从片状基材外周边向外侧露出部分的厚度变得大于其它部分(被挤压后变薄的部分)。
另一方面，以往对半导体晶片和透明基板进行接合时，是通过使用与半导体晶片大小相同的透明基板或者比半导体晶片稍微大些的透明基板来进行。因此，透明基板是通过跨越上述粘接膜的较厚部分和变薄的部分而进行接合。其结果是，不能使粘接膜和透明基板进行均匀粘接，有时发生局部接合不良。
当使用如此的产生接合不良的接合体来制造半导体装置时，会导致成品率降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-91399号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种半导体晶片接合体的制造方法、以及可靠性优良的半导体晶片接合体和半导体装置，根据所述半导体晶片接合体的制造方法，可制造出通过隔片均匀且可靠地接合半导体晶片与透明基板而成的半导体晶片接合体。
本发明的上述目的可通过下列(1)～(16)中所记载的技术方案来实现。
(1)一种半导体晶片接合体的制造方法，其特征在于，包括：
准备隔片形成用膜的工序，其中，所述隔片形成用膜具有片状支承基材和设置在该支承基材上的具有感光性的隔片形成层；
将所述隔片形成层粘贴于半导体晶片的一侧面上的工序；
通过对所述隔片形成层进行曝光、显影而进行图案化，从而形成隔片，并且去除所述支承基材的工序；以及
在上述隔片的曾经与上述支承基材相接触的部分，以被包含于该部分内侧的方式，接合透明基板的工序。
(2)如上述(1)所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，以使所述隔片形成层的外周边位于所述支承基材的外周边的外侧的状态，将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片上。
(3)如上述(2)所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序之前，具有在使所述支承基材吸附于具有挤压面的挤压部件的所述挤压面的状态下，沿着所述挤压面的外周边切割所述隔片形成用膜的工序。
(4)如上述(3)所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，通过所述挤压面，将所述支承基材挤压在所述隔片形成层侧。
(5)如上述(1)至(4)中任一项所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，将所述支承基材和所述隔片形成层形成为足够大，以在所述接合透明基板的工序中，能够使所述透明基板被包含于所述隔片的曾经与所述支承基材相接触的部分的内侧。
(6)如上述(5)所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，所述半导体晶片在外周边的角部具有倒角部，并在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，以所述隔片形成层的外周边位于所述倒角部分上或者其附近的状态进行粘贴。
(7)如上述(5)或(6)所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，所述隔片形成层的外周边与所述半导体晶片的外周边一致或者位于其外侧。
(8)如上述(1)至(4)中任一项所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，所述隔片形成层的外周边位于所述半导体晶片的外周边的内侧。
(9)如上述(8)所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在所述接合透明基板的工序中，所述透明基板的外周边位于所述隔片形成层的外周边的内侧。
(10)如上述(1)至(9)中任一项所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，上述曝光是在去除所述支承基材前，通过上述支承基材对所述隔片形成层有选择地照射化学射线来进行。
(11)如上述(1)至(10)中任一项所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，前述支承基材的平均厚度为5～100μm。
(12)如上述(1)至(11)中任一项所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，所述隔片形成层是由包含碱溶性树脂、热固性树脂和光聚合引发剂的材料来构成。
(13)如上述(12)所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，所述碱溶性树脂为(甲基)丙烯酸改性酚醛树脂。
(14)如上述(12)或(13)所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，所述热固性树脂为环氧树脂。
(15)一种半导体晶片接合体，其特征在于，通过上述(1)至(14)中任一项所述的方法来制造。
(16)一种半导体装置，其特征在于，通过对上述(15)所述的半导体晶片接合体进行单片化来获得。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的半导体装置的剖面图。
图2是表示本发明实施方式(第一实施方式)的半导体晶片接合体的纵向剖面图。
图3是表示图2所示的半导体晶片接合体的平面图。
图4是表示图1所示的半导体装置(图2所示半导体晶片接合体)的制造方法的一个实例的工序图。
图5是表示图1所示的半导体装置(图2所示半导体晶片接合体)的制造方法的一个实例的工序图。
图6是用于说明图4(c)所示的粘贴工序的图。
图7是用于说明图4(c)所示的粘贴工序的图。
图8是表示本发明实施方式(第二实施方式)的半导体晶片接合体的纵向剖面图。
图9是表示图8所示的半导体晶片接合体的制造方法的一个实例的工序图。
图10是表示图8所示的半导体晶片接合体的制造方法的一个实例的工序图。
具体实施方式
下面，基于附图来说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
<半导体装置(图像传感器)>
首先，说明本发明的半导体装置。
图1是表示本发明实施方式的半导体装置的剖面图。此外，在下面的说明中，为了便于说明，将图1中的上侧称为“上”、下侧称为“下”。
图1所示的半导体装置100，是通过将后述的本发明的半导体晶片接合体1000进行单片化来获得。
如图1所示，上述半导体装置(光接收装置)100，具有：基底基板101，以与基底基板101相对置的方式配置的透明基板102，设置在基底基板101的透明基板102侧的面上且包含光接收部的单独电路103，设置于透明基板102与包含光接收部的单独电路103之间的隔片104，以及设置于基底基板101的与包含光接收部的单独电路103的相反侧面上的焊锡凸块106。
基底基板101是半导体基板，设置有未图示的电路(后述的半导体晶片所具有的单独电路)。
在上述基底基板101的一侧面(上面)上，在其几乎整个面上设置有单独电路103。
包含光接收部的单独电路103，例如，具有在基底基板101上依次层叠光接收元件和微透镜阵列的构成。
作为包含光接收部的单独电路103所具有的光接收元件，例如，可以举出：CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)、CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器等。具有上述光接收元件的包含光接收部的单独电路103，在包含光接收部的单独电路103中将所接收的光转换成电信号。
透明基板102是以与基底基板101的一侧面(上面)对置的方式被配置，其平面尺寸与基底基板101的平面尺寸大致相同。
作为透明基板102，例如，可以举出丙烯酸树脂基板、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)基板、玻璃基板等。
隔片104，分别直接与包含光接收部的单独电路103和透明基板102粘接。由此，基底基板101和透明基板102通过隔片104进行接合。
另外，隔片104分别沿着包含光接收部的单独电路103和透明基板102的外周边缘部形成为框架状。由此，在包含光接收部的单独电路103和透明基板102之间，形成有空隙部105。
在此，以包围包含光接收部的单独电路103的中心部的方式设置有隔片104，但在包含光接收部的单独电路103中被隔片104所包围的部分、即露出于空隙部105的部分，作为实质上的光接收部发挥功能。
焊锡凸块106具有导电性，并在基底基板101的下面，与设置在该基底基板101的布线进行电连接。由此，在包含光接收部的单独电路103由光转换成的电信号，传递至焊锡凸块106。
<半导体晶片接合体>
接着，说明半导体晶片接合体。
图2是表示本发明实施方式中的半导体晶片接合体的纵向剖面图，图3是表示图2所示的半导体晶片接合体的平面图。
如图2所示，半导体晶片接合体1000是由依次层叠半导体晶片101′、隔片104′和透明基板102′而成的层叠体来构成。即，半导体晶片接合体1000，是半导体晶片101′和透明基板102′通过隔片104′来进行接合而成。
半导体晶片101′，是通过经历如后述的单片化工序而成为如上所述的半导体装置100的基底基板101的基板。
另外，在半导体晶片101′上设置有多个单独电路(未图示)。
并且，在半导体晶片101′的一侧面(上面)上，与上述各单独电路分别对应地形成有如上所述的单独电路103。
如图3所示，隔片104′在俯视状态下呈格子状并以包围半导体晶片101′上的各单独电路(包含光接收部的单独电路103)的方式而形成。另外，隔片104′在半导体晶片101′与透明基板102′之间形成多个空隙部105。在俯视时，该多个空隙部105配置成与上述多个单独电路相对应。
该隔片104′是通过经历如后述的单片化工序而成为如上所述的半导体装置100的隔片104的部件。
透明基板102′是通过隔片104′与半导体晶片101′接合。
该透明基板102′是通过经历如后述的单片化工序而成为如上所述的半导体装置100的透明基板102的部件。
通过如后述地将该半导体晶片接合体1000进行单片化，可以获得多个半导体装置100。
<半导体装置(半导体晶片接合体)的制造方法>
接着，说明本发明的半导体装置(半导体晶片接合体)制造方法的优选实施方式。此外，下面，针对本发明的半导体晶片接合体的制造方法，以制造上述半导体装置100和半导体晶片接合体1000作为一个实例进行说明。
图4和图5分别是表示图1所示的半导体装置(图2所示的半导体晶片接合体)的制造方法的一个实例的工序图；图6和图7分别是用于说明图4(c)所示的粘贴工序的图。
半导体装置100的制造方法，包括：[A]制造半导体晶片接合体1000的工序，以及[B]将半导体晶片接合体1000单片化的工序。
其中，半导体晶片接合体1000的制造方法(上述工序[A])，包括：《A1》在半导体晶片101′上粘贴隔片形成层12的工序，《A2》通过有选择性地去除隔片形成层12来形成隔片104′的工序，《A3》在隔片104′的与半导体晶片101′相反侧的面上接合透明基板102′的工序，以及《A4》在半导体晶片101′的下面施加规定的加工或者处理的工序。
下面，依次详细说明半导体装置100的制造方法的各工序。
[A]半导体晶片接合体1000的制造工序
《A1》在半导体晶片101′上粘贴隔片形成层12的工序
A1-1
首先，如图4(a)所示，准备隔片形成用膜1。
该隔片形成用膜1具有支承基材11和在支承基材11上所支承的隔片形成层12。
上述隔片形成用膜1，是沿着后述工序A1-3(层压工序)中所用的层压用装置(层压机)的挤压部件30的挤压面301的外周边进行切割而成。
更具体而言，如图6(a)所示，使切割前的隔片形成用膜1A的支承基材11A吸附(保持)于挤压部件30的挤压面301上。
然后，如图6(b)所示，在使支承基材11A吸附于挤压面301上的状态下，沿着挤压面301的外周边，切割隔片形成用膜1A。由此获得隔片形成用膜1。
如此地，通过在后述工序A1-3(层压工序)之前，在使支承基材11吸附于挤压部件30的挤压面301的状态下，沿着挤压面301的外周边切割隔片形成用膜1A，能够将隔片形成层12成为形成隔片104′所需的大小。
另外，在如此地切割隔片形成层12A和支承基材11A时，通常从隔片形成层12侧与刀具等接触而进行切割。因此，所获得的切割后的隔片形成用膜1，成为比挤压面301稍大的尺寸。即，形成为隔片形成层12A和支承基材11A的外周边分别位于挤压面301的外周边外侧的状态。
因而，在如图6所示的剖面上，当将挤压面301的宽度(在圆形时指直径，下同)设为W1、将支承基材11(隔片形成层12)的宽度设为W2时，满足W1＜W2的关系。
另外，当将挤压面301的外周边与支承基材11(隔片形成层12)的外周边之间的距离设为G1时，满足G1＞0的关系。
其中，对挤压面301的外周边与支承基材11(隔片形成层12)的外周边之间的距离G1而言，并没有特别限定，但优选为100～1000μm左右。由此，可在后述的粘贴工序中，通过挤压面301均匀地挤压隔片形成层12中与支承基材11相接触的部分。
另外，在本实施方式中，对隔片形成层12而言，在后述工序A1-3(层压工序)中隔片形成层12的外周边与半导体晶片101′的外周边一致。
另外，隔片形成层12也可以具有在后述工序A1-3(层压工序)中隔片形成层12的外周边位于半导体晶片101′的外周边的外侧的尺寸。
支承基材11形成为片状，具有支承隔片形成层12的功能。
该支承基材11具有光透过性。由此，在后述的工序《A2》的曝光处理中，能够在将支承基材11附着于隔片形成层12的状态下，通过支承基材11对隔片形成层12照射曝光用光。
作为上述支承基材11的构成材料，只要具有如上所述的支承隔片形成层12的功能和光透过性即可，并没有特别限定，例如，可以举出：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等。其中，作为支承基材11的构成材料，基于能够使支承基材11的光透过性和断裂强度的平衡达到优良的观点出发，优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
优选上述支承基材11的平均厚度为5～100μm，更优选为15～50μm。基于此，能够使隔片形成用膜的操作性达到良好并且使隔片形成层中与支承基材相接触部分的厚度达到均匀化。
与此相对，若支承基材11的平均厚度低于上述下限值，则不能发挥支承基材11支承隔片形成层12的功能。另一方面，若支承基材11的平均厚度超过上述上限值，则会降低隔片形成用膜1的操作性。
另外，对曝光用光在支承基材11的厚度方向上的透过率而言，并没有特别限定，但优选为0.2以上且1以下，更优选为0.4以上且1以下。由此，在后述的曝光工序中，能够通过支承基材11对隔片形成层12照射曝光用光而可靠地进行曝光处理。
另一方面，隔片形成层12对半导体晶片101′的表面具有粘接性。由此，能够使隔片形成层12和半导体晶片101′相粘接(接合)。
另外，隔片形成层12具有光固化性(感光性)。由此，能够通过后述工序《A2》中的曝光处理和显影处理进行图案化以形成所需形状，从而形成隔片104′。
另外，隔片形成层12具有热固性。由此，隔片形成层12即使在通过后述工序《A2》中的曝光处理进行光固化后，也能够体现基于热固化的粘接性。因此，在后述工序《A3》中，可通过热固化使隔片104′和透明基板102′进行接合。
上述隔片形成层12，只要具有如前述的粘接性、光固化性和热固化性即可，并没有特别限定，但优选由包含碱溶性树脂和热固性树脂以及光聚合引发剂的材料(下称“树脂组合物”)来构成。
下面，详述该树脂组合物的各构成材料。
(碱溶性树脂)
作为碱溶性树脂，例如，可以举出：甲酚型、苯酚型、双酚A型、双酚F型、邻苯二酚型、间苯二酚型、邻苯三酚型等酚醛清漆树脂，苯酚芳烷基树脂，羟基苯乙烯树脂，甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸酯树脂等的丙烯酸类树脂，含有羟基和羧基等的环状烯烃类树脂，聚酰胺类树脂(具体而言，可以举出：具有聚苯并噁唑结构和聚酰亚胺结构中的至少一者并且在主链或侧链上具有羟基、羧基、醚基或酯基的树脂，具有聚苯并噁唑前驱体结构的树脂，具有聚酰亚胺前驱体结构的树脂，具有聚酰胺酸酯结构的树脂等)等，可使用它们中的一种或者两种以上的组合。
通过含有上述碱溶性树脂来构成的隔片形成层12，具有对环境的负荷更少的碱性显影性。
尤其是，在上述碱溶性树脂中，优选使用同时具有有助于碱性显影的碱溶性基和双键这两者的碱溶性树脂。
作为碱溶性基，例如，可以举出羟基、羧基等。该碱溶性基可有助于碱性显影并且可有助于热固化反应。另外，碱溶性树脂通过具有双键，可有助于光固化反应。
作为上述具有碱溶性基和双键的树脂，例如，可以举出通过光和热这两者可发生固化的固化性树脂，具体而言，例如，可以举出：具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基和乙烯基等光反应基的热固性树脂；具有酚羟基、醇羟基、羧基、酸酐基等热反应基的光固性树脂等。若将如此的基于光和热这两者可固化的固化性树脂作为碱溶性树脂来使用时，能够提高碱溶性树脂与后述的热固性树脂之间的相溶性。其结果是，能够提高固化后的隔片形成层12、即隔片104′的强度。
此外，具有热反应基的光固性树脂，也可以是进一步包含环氧基、氨基、氰酸酯基等其它热反应基。作为如此构成的光固性树脂，具体而言，可以举出：(甲基)丙烯酸改性酚醛树脂，含有(甲基)丙烯酰基的丙烯酸聚合物和含有羧基的(环氧基)丙烯酸酯等。另外，也可以是诸如含有羧基的丙烯酸树脂之类的热塑性树脂。
在如上所述的具有碱溶性基和双键的树脂(通过光和热这两者可发生固化的固化性树脂)中，优选使用(甲基)丙烯酸改性酚醛树脂。若使用(甲基)丙烯酸改性酚醛树脂，由于含有碱溶性基，因此，在通过显影处理去除未反应的树脂时，作为显影液可以使用对环境负担少的碱液，以取代通常所用的有机溶剂。并且，通过含有双键，该双键会有助于固化反应，作为其结果，可以提高树脂组合物的耐热性。另外，通过使用(甲基)丙烯酸改性酚醛树脂，可以确实减小半导体晶片接合体1000的翘曲程度，从该观点出发，也优选使用(甲基)丙烯酸改性酚醛树脂。
作为(甲基)丙烯酸改性酚醛树脂，例如，可以举出：使双酚类所具有的羟基与、具有环氧基和(甲基)丙烯酰基的化合物的环氧基发生反应而获得的(甲基)丙烯酰基改性双酚树脂。
具体而言，作为上述(甲基)丙烯酰基改性双酚树脂，例如，可以举出下述化学式1所示的化合物。
Figure BPA00001516757700111
并且，除上述之外，作为(甲基)丙烯酸改性酚醛树脂，可以举出：在环氧树脂的两末端导入有(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酰基改性环氧树脂的分子链中，通过将该(甲基)丙烯酰基改性环氧树脂的分子链中的羟基与二元酸中的一个羧基以酯键进行结合，由此导入了二元酸的化合物(此外，该化合物中的环氧树脂的重复单元为1以上，在分子链中导入的二元酸的数量为1以上)。另外，此类化合物，例如，可通过如下方法获得：首先将由环氧氯丙烷与多元醇聚合而获得的环氧树脂的两末端的环氧基与(甲基)丙烯酸发生反应，由此获得在环氧树脂的两末端导入有(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酰基改性环氧树脂，接着，通过将所得到的(甲基)丙烯酰基改性环氧树脂的分子链中的羟基与二元酸酐发生反应，由此与该二元酸的一个羧基形成酯键，从而获得上述化合物。
在此，当使用具有光反应基的热固性树脂时，对该光反应基的改性率(置换率)并没有特别限定，但优选为具有碱溶性基和双键的树脂的反应基总量的20～80％左右，更优选为30～70％左右。通过使光反应基的改性率处于上述范围，可以提供析像度特别优良的树脂组合物。
另一方面，当使用具有热反应基的光固性树脂时，对该热反应基的改性率(置换率)并没有特别限定，但优选为具有碱溶性基和双键的树脂的反应基总量的20～80％左右，更优选为30～70％左右。通过使热反应基的改性率处于上述范围，可以提供析像度特别优良的树脂组合物。
另外，当作为碱溶性树脂使用具有碱溶性基和双键的树脂时，对该树脂的重均分子量并没有特别限定，但优选为30000以下，更优选为5000～150000左右。若重均分子量在前述范围内，则在支承膜11上形成隔片形成层12时的成膜性特别优良。
在此，碱溶性树脂的重均分子量，例如，可以用G.P.C.(凝胶渗透色谱法)进行评价，可以根据预先使用苯乙烯标准物质作成的校准曲线来求出重均分子量。此时，作为检测溶剂使用了四氢呋喃(THF)，在40℃的温度条件下进行检测。
另外，对树脂组合物中的碱溶性树脂的含量并没有特别限定，但优选为该树脂组合物总量的15～50重量％左右，更优选为20～40重量％左右。并且，当树脂组合物含有后述的填充材料时，优选碱溶性树脂的含量相对于树脂组合物的树脂成分(除填充材料外的全部的成分)为10～80重量％左右，更优选为15～70重量％左右。
通过使碱溶性树脂的含量处于上述范围内，能够使隔片形成层12中的碱溶性树脂和后述热固性树脂的配合平衡达到最优化。因此，不仅使后述工序《A2》的曝光处理和显影处理中的隔片形成层12的图案化的析像度和显影性优良，并且能够使此后的隔片形成层12、即隔片104′的粘接性良好。
与此相对，若碱溶性树脂的含量低于前述下限值，则有时会降低基于碱溶性树脂来提高与树脂组合物中的其它成分(例如，后述的光固化性树脂)之间的相溶性的效果。另一方面，若碱溶性树脂的含量超过前述上限值，则有可能导致显影性或者通过光刻法技术所形成的隔片104′的图案析像度降低。
(热固性树脂)
作为热固性树脂，例如，可以举出：苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂，甲阶酚醛树脂等酚醛树脂，双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂等双酚型环氧树脂，酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂，联苯型环氧树脂、芪型环氧树脂、三酚甲烷型环氧树脂、烷基改性三酚甲烷型环氧树脂、含有三嗪核的环氧树脂、双环戊二烯改性苯酚型环氧树脂等的环氧树脂，脲(尿素)树脂，三聚氰胺树脂等具有三嗪环的树脂，不饱和聚酯树脂，双马来酰亚胺树脂，聚氨酯树脂，邻苯二甲酸二烯丙基酯树脂，硅酮树脂，具有苯并噁嗪环的树脂，氰酸酯树脂、环氧改性硅氧烷等，可使用它们中的一种或者组合两种以上后使用。
通过含有上述热固性树脂来构成的隔片形成层12，即使在曝光、显影后，也会基于其固化发挥粘接性。基于此，将隔片形成层12和半导体晶片101′接合，并进行曝光、显影后，可以将透明基板102热压接于隔片形成层12(隔片104′)上。
此外，作为上述热固性树脂而言，当作为前述碱溶性树脂使用可通过热发生固化的固化性树脂时，选择与该树脂不同的热固性树脂。
另外，在上述热固性树脂中，特别优选使用环氧树脂。由此，可进一步提高固化后的隔片形成层12(隔片104′)的耐热性和与透明基板102的粘附性。
并且，当作为热固性树脂使用环氧树脂时，作为环氧树脂，优选并用室温下为固体的环氧树脂(特别是双酚型环氧树脂)与室温下为液状的环氧树脂(特别是室温下为液状的有机硅改性环氧树脂)。由此，能够使隔片形成层12不仅保持优良的耐热性，而且在柔软性和析像度两方面也都优良。
对树脂组合物中的热固性树脂的含量并没有特别限定，但优选为该树脂组合物总量的10～40重量％左右，更优选为15～35重量％左右。若热固性树脂的含量低于前述下限值，则有时会降低热固性树脂对隔片形成层12的耐热性提高效果。另一方面，若热固性树脂的含量超过前述上限值，则有时会降低热固性树脂对隔片形成层12的韧性提高效果。
另外，若作为热固性树脂使用如上所述的环氧树脂时，优选热固性树脂中除含有该环氧树脂之外还含有苯酚酚醛清漆树脂。通过在环氧树脂中添加苯酚酚醛清漆树脂，可以提高所得到的隔片形成层12的显影性。并且，通过作为树脂组合物中的热固性树脂同时包含环氧树脂和苯酚酚醛清漆树脂这两者，还可得到进一步提高环氧树脂的热固化性、进一步提高所形成的隔片104的强度的优点。
(光聚合引发剂)
作为光聚合引发剂，例如，可以举出：二苯甲酮、苯乙酮、苯偶姻、安息香异丁醚、安息香苯甲酸甲酯、安息香苯甲酸、安息香甲醚、苄基苯硫醚、二苯甲酰、联二苯甲酰、丁二酮等。
通过含有上述光聚合引发剂所构成的隔片形成层12，能够通过光聚合更有效率地进行图案化。
对树脂组合物中的光聚合引发剂的含量而言，并没有特别限定，但优选为该树脂组合物总量的0.5～5重量％左右，更优选为0.8～3.0重量％左右。若光聚合引发剂的含量低于下限值，则有时无法充分获得引发隔片形成层12的光聚合的效果。另一方面，若光聚合引发剂的含量超过前述上限值，则隔片形成层12的反应性增高并有时降低保存性和析像度。
(光聚合性树脂)
作为构成隔片形成层12的树脂组合物，优选除上述成分之外还含有光聚合性树脂。由此，能够进一步提高所获得的隔片形成层12的图案形成性。
此外，作为该光聚合性树脂，当作为前述碱溶性树脂使用基于光可发生固化的固化性树脂时，选择与该树脂不同的光聚合性树脂。
作为光聚合性树脂，并没有特别限定，例如，可以举出，不饱和聚酯，一分子中含有至少一个以上丙烯酰基或甲基丙烯酰基的丙烯酸类单体或低聚物等的丙烯酸类化合物，苯乙烯等乙烯类化合物等，它们既可以单独使用也可以混合两种以上使用。
其中，优选以丙烯酸类化合物作为主要成分的紫外线固化性树脂。丙烯酸类化合物在照射光时的固化速度快，从而能够以较少量的曝光量即可使树脂图案化。
作为该丙烯酸类化合物，可以举出丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的单体等，具体而言，可以举出：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、1，10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯等的双官能(甲基)丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等的三官能(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯等的四官能(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等的六官能(甲基)丙烯酸酯等。
在这些丙烯酸类化合物中，优选使用丙烯酸类多官能单体。由此，可使由隔片形成层12所得到的隔片104发挥优良的强度。其结果是，具有该隔片104的半导体装置100的形状保持性更加优良。
此外，在本说明书中，所谓丙烯酸类多官能单体，是指具有三官能以上的丙烯酰基或甲基丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯的单体。
并且，在丙烯酸类多官能单体中，特别优选使用三官能(甲基)丙烯酸酯或四官能(甲基)丙烯酸酯。由此，使上述效果更加显著。
此外，当作为光聚合性树脂使用丙烯酸类多官能单体时，优选还含有环氧乙烯基酯树脂。由此，在隔片形成层12的曝光时，丙烯酸类多官能单体与环氧乙烯基酯树脂进行自由基聚合，因此可以更有效地提高所形成的隔片104的强度。另外，在进行显影时，可以提高隔片形成层12中未曝光部分对碱性显影液的溶解性，因此可以降低显影后的残渣。
作为环氧乙烯基酯树脂，可以举出：2-羟基-3-苯氧丙基丙烯酸酯、Epolight(エポライト)40E甲基丙烯酸加成物、Epolight 70P丙烯酸加成物、Epolight200P丙烯酸加成物、Epolight 80MF丙烯酸加成物、Epolight 3002甲基丙烯酸加成物、Epolight 3002丙烯酸加成物、Epolight 1600丙烯酸加成物、双酚A二缩水甘油醚甲基丙烯酸加成物、双酚A二缩水甘油醚丙烯酸加成物、Epolight 200E丙烯酸加成物、Epolight 400E丙烯酸加成物等。
当光聚合性树脂中包含丙烯酸类多官能聚合物时，对树脂组合物中的丙烯酸类多官能聚合物的含量并没有特别限定，但优选为该树脂组合物总量的1～50重量％左右，更优选为5％～25重量％左右。由此，可以更加有效地提高曝光后的隔片形成层12、即隔片104的强度，可以更有效地提高在粘合半导体晶片101′和透明基板102时的形状保持性。
并且，当光聚合性树脂含有丙烯酸类多官能聚合物之外还含有环氧乙烯基酯树脂时，对环氧乙烯基酯树脂的含量并没有特别限定，但优选为树脂组合物总量的3～30重量％左右，更优选为5％～15重量％左右。由此，可以更有效地降低在半导体晶片101′与透明基板102′进行粘贴后残留于半导体晶片101′和透明基板102′各表面上的杂质的残留率。
另外，优选如上所述的光聚合性树脂在常温下为液状。由此，可以进一步提高隔片形成层12在光照射(例如，紫外线照射)下的固化反应性。并且，还可容易进行树脂组合物中的光聚合性树脂与其它配合成分(例如，碱溶性树脂)的混合操作。作为常温下为液状的光聚合性树脂，例如，可以举出以前述的丙烯酸化合物作为主要成分的紫外线固化性树脂等。
此外，对光聚合性树脂的重均分子量而言，并没有特别限定，但优选为5000以下，更优选为150～3000左右。若重均分子量在前述范围内，则隔片形成层12的灵敏度(感度)尤其优良。并且，隔片形成层12的析像度也优良。
在此，对光聚合性树脂的重均分子量而言，例如，可使用G.P.C.(凝胶渗透色谱法)进行评价，可以采用与前述相同的方法来进行计算。
(无机填充材料)
此外，在构成隔片形成层12的树脂组合物中，还可以含有无机填充材料。由此，可进一步提高由隔片形成层12所形成的隔片104的强度。
其中，若树脂组合物中的无机填充材料的含量过多，则存在着隔片形成层12的显影后来自无机填充材料的杂质附着于半导体晶片101′上的现象或者发生凹割(under cut)的问题。因此，优选树脂组合物中的无机填充材料的含量为该树脂组合物总量的9重量％以下。
另外，当作为光聚合性树脂含有丙烯酸类多官能单体时，通过添加丙烯酸类多官能单体，可以充分提高由隔片形成层12所形成的隔片104′的强度，因此，可以省略在树脂组合物中添加无机填充材料。
作为无机填充材料，例如，可以举出：氧化铝纤维、玻璃纤维等的纤维状填充材料，钛酸钾、硅灰石、硼酸铝、针状氢氧化镁、晶须(whisker)等的针状填充材料，滑石，云母，绢云母，玻璃片、鳞片状石墨、板状碳酸钙等的板状填充材料，碳酸钙、二氧化硅、熔融二氧化硅、煅烧粘土、未煅烧粘土等的球状(粒状)填充材料，沸石、硅胶等的多孔质填充材料等。可使用它们中的一种或者混合两种以上来使用。其中，特别优选使用多孔质填充材料。
对无机填充材料的平均粒径而言，并没有特别限定，但优选为0.01～90μm左右，更优选为0.1～40μm左右。若平均粒径超过前述上限值，则有可能引起隔片形成层12的外观异常或析像度不良。另外，若平均粒径低于前述下限值，则将隔片104对透明基板102加热粘贴时有可能产生粘接不良。
此外，平均粒径例如可以采用激光衍射式粒度分布测定装置SALD-7000((株)岛津制作所制造)进行评价。
另外，当使用多孔质填充材料作为无机填充材料时，优选该多孔质填充材料的平均孔径为0.1～5nm左右，更优选为0.3～1nm左右。
构成隔片形成层12的树脂组合物，除含有上述成分之外，还可以在不损害本发明的目的的范围内含有可塑性树脂、流平剂、消泡剂、偶联剂等添加剂。
通过由如上所述的树脂组合物来构成隔片形成层12，可以使隔片形成层12的可见光的透过率更加适宜，可更有效地防止曝光工序中的曝光不良。其结果是，可以提供可靠性更高的半导体装置100。
对如此的隔片形成层12的平均厚度并没有特别限定，但优选为5～350μm。由此，不仅能够使隔片104形成所需大小的空隙部105，而且，在后述曝光工序中，能够可靠地进行通过支承基材11对隔片形成层12照射曝光用光来进行的曝光处理、以及此后去除支承基材11而进行的显影处理。
与此相对，若隔片形成层12的平均厚度低于前述下限值，则使隔片104无法形成所需大小的空隙部105。另一方面，若隔片形成层12的平均厚度超过前述上限值，则难以形成均匀厚度的隔片104。并且，在后述的曝光工序中，难以可靠地通过支承基材11对隔片形成层12照射曝光用光来进行曝光处理。并且，若隔片形成层12的平均厚度超过前述上限值，则难以可靠地进行显影处理。
另外，对曝光用光在隔片形成层11的厚度方向上的透过率而言，并没有特别限定，但优选为0.1以上且0.9以下。由此，在后述的曝光工序中，能够可靠地通过支承基材11对隔片形成层12照射曝光用光来进行曝光处理。
此外，在本说明书中，所谓支承基材11和隔片形成层12的厚度方向上的曝光用光的透过率，是指支承基材11和隔片形成层12的厚度方向上的曝光用光的峰值波长(例如，365nm)的透过率。并且，支承基材11和隔片形成层12的厚度方向上的光透过率，能够采用例如透过率测定装置(UV-160A，(株)岛津制作所制造)进行测量。
并且，对上述隔片形成用膜1的平均厚度而言，并没有特别限定，但优选为5～350μm。与此相对，若上述平均厚度低于5μm，则无法发挥支承基材11对隔片形成层12的支承功能，或者隔片104无法形成所需大小的空隙部105。另一方面，若上述平均厚度超过350μm，则会降低隔片形成用膜1的操作性。
A1-2
另一方面，如图4(b)所示，在半导体晶片101′的一侧面上，形成多个单独电路103。具体而言，在半导体晶片101′的一侧面上，依次层叠多个光接收元件和多个微透镜阵列。
A1-3
接着，如图4(c)所示，将隔片形成用膜1的隔片形成层12粘贴于半导体晶片101′的上述一侧面上(层压加工)。
更具体地进行说明：在如前面所述的将支承基材11吸附保持于挤压部件30的挤压面301上的状态下(参照图6(b))，将隔片形成用膜1带到半导体晶片101′的包含光接收部的单独电路103侧的面上。
另一方面，将半导体晶片101′的、与包含光接收部的单独电路103相反侧的面，设置于挤压部件40的挤压面401上。
并且，将挤压部件30的挤压面301与挤压部件40的挤压面401，向它们相接近的方向进行加压(挤压)。由此，通过挤压面301将支承基材11挤压在隔片形成层12侧上。
如此地，通过挤压面301将支承基材11挤压在隔片形成层12侧上，能够将隔片形成层12均匀地粘合在半导体晶片101′上进行粘贴。
若如此地将隔片形成层12粘贴在半导体晶片101′上，则通常会使隔片形成层12的外周边露出在支承基材11的外周边的外侧，并导致其露出部分121与其它部分(与支承基材11相接触的部分)相比向上侧隆起而变厚。
此时，以使隔片形成层12的外周边与半导体晶片101′的外周边一致的方式粘贴隔片形成层12。
另外，如图7所示，在半导体晶片101′的外周边的角部，被施行为倒角。具体而言，在半导体晶片101′的外周边的上侧，设置有倒角部1011，在半导体晶片101′的外周边的下侧，设置有倒角部1012。并且，通过以使隔片形成层12的外周边与半导体晶片101′的外周边一致(或者基本一致)的方式将隔片形成层12粘贴在半导体晶片101′上，能够以隔片形成层12的外周边位于前述倒角部分(具体而言是倒角部1011)上或者其附近的状态进行粘贴。由此，能够防止或抑制如上所述的隔片形成层12中露出在支承基材11的外周边的外侧的部分121发生隆起而变厚的现象。
在本实施方式中，如图7所示，分别将半导体晶片101′外周边的上侧和下侧进行斜倒角处理，由此形成有倒角部1011、1012。
此外，倒角部1011、1012的形状，分别不受上述形状的限定，也可以是通过公知的倒角处理方法所形成的各种形状。在该情况下，也能获得防止或者抑制如前所述的露出部分121发生隆起的效果。例如，倒角部1011、1012，也可以通过分别将半导体晶片101′的外周边的上侧和下侧进行圆倒角处理而形成。并且，也可以仅对半导体晶片101′的外周边的上侧(粘贴隔片形成层12的侧面)进行倒角处理，例如可以省略倒角部1012。
因此，在后述工序《A3》(接合工序)中，能够使隔片104和透明基板102′以使它们之间不形成间隙的方式均匀地进行接合。
《A2》通过有选择性地去除隔片形成层12来形成隔片104′的工序
A2-1
其次，如图4(d)所示，对隔片形成层12照射曝光用光(紫外线)进行曝光处理(曝光工序)。
此时，如图4(d)所示，通过掩模20对隔片形成层12照射曝光用光，所述掩模20具有与隔片104的俯视形状相对应的俯视形状并具有光透过部201。
光透过部201具有光透过性，并且透过该光透过部201的曝光用光照射在隔片形成层12上。由此，有选择地对隔片形成层12进行曝光，照射了曝光用光的部分发生光固化。
另外，对隔片形成层12的曝光处理而言，如图4(d)所示，是在隔片形成层12上附有支承基材11的状态下进行，并通过支承基材11对隔片形成层12照射曝光用光。
由此，在进行曝光处理时，支承基材11发挥作为隔片形成层12的保护层的功能，可以有效防止尘埃等杂质附着于隔片形成层12的表面上。另外，即使杂质附着于支承基材11上，也可容易地去除该杂质。另外，在如上所述地设置掩模20时，掩模20并不粘附于隔片形成层的情况下，可使掩模20与隔片形成层12的距离更小。其结果是，可以防止通过掩模20照射在隔片形成层12上的曝光用光所形成的图像变模糊的现象，可以使曝光部和未曝光部的界线变得鲜明(变窄)。其结果是，能够以优良的尺寸精度形成隔片104′，能够按照接近设计的所需形状和尺寸来形成空隙部105。由此，能够提高半导体装置100的可靠性。
此外，在设置掩模20时，通过将半导体晶片101′上所设置的校准标记对准掩模20上所设置的校准标记，能够进行掩模20对半导体晶片101′的定位。
优选支承基材11与掩模20之间的距离为0～100μm，更优选为0～50μm。由此，可以使通过掩模20对隔片形成层12照射曝光用光所形成的图像变得更加鲜明，能够以优良的尺寸精度形成隔片104。
特别优选以支承基材11和掩模20相接触的状态进行上述曝光处理。由此，能够使隔片形成层12与掩模20之间的距离在整个区域内稳定地保持在固定值。其结果是，可以对隔片形成层12的应该曝光的部位进行均匀曝光，可以更有效地形成尺寸精度优良的隔片104′。
当如此地在支承基材11和掩模20相接触的状态下进行曝光时，通过适当选择支承基材11的厚度，可以自由并且准确地设定隔片形成层12与掩模20之间的距离。另外，通过将支承基材11的厚度变薄，能够进一步减小隔片形成层12与掩模20之间的距离，防止由通过掩模20照射到隔片形成层12的光所形成的图像发生模糊的现象。
此外，隔片形成层12的曝光，也可使用支承基材11与掩模20不接触的投影曝光装置或者缩小投影曝光装置来进行。此时，也可以在剥离支承基材11后进行隔片形成层12的曝光。
对隔片形成层12进行照射的光，优选为化学射线(紫外线)，优选其波长为150～700nm左右、更优选为170～450nm左右。
并且，优选照射光的累计光量为200～3000J/cm2左右，更优选为300～2500J/cm2左右。
此外，在上述曝光后，可以根据需要对隔片形成层12以40～80℃左右的温度实施加热处理(曝光后加热工序(PEB工序))。
由此，能够使隔片形成层12上应成为隔片104的部分更加坚固地与包含光接收部的单独电路103相粘接。并且，能够使残留在隔片形成层12的残余应力得到缓和。
在上述加热处理中，优选加热隔片形成层12的温度为20～120℃左右，更优选为30～100℃左右。
并且，优选加热隔片形成层12的时间为1～10分钟左右，更优选为2～7分钟左右。
A2-2
接着，如图4(e)所示，去除支承基材11(支承基材去除工序)。即，将支承基材11从隔片形成层12剥离。
通过在如此进行曝光后在显影之前去除支承基材11，能够如前面所述地防止在曝光时尘埃等杂质附着于隔片形成层12的现象的同时，能够进行隔片形成层12的图案化。
A2-3
其次，如图4(f)所示，通过使用显影液来去除隔片形成层12的未固化部分(显影工序)。由此，使隔片形成层12的光固化部分残留，形成隔片104′和空隙部105′。
此时，当隔片形成层12是通过含有前述的碱溶性树脂来构成时，能够使用碱性水溶液作为显影液。
《A3》在隔片104′的与半导体晶片101′相反侧的面上接合透明基板102′的工序
接着，如图5(g)所示，将所形成的隔片104′的上面与透明基板102′进行接合(接合工序)。由此，获得了将半导体晶片101′和透明基板102′通过隔片104′进行接合而成的半导体晶片接合体1000(本发明的半导体晶片接合体)。
隔片104′和透明基板102′的接合，例如，可通过在所形成的隔片104′的上面与透明基板102′粘贴后，实施热压接来进行。
更具体而言，如图5(g)所示，对设置于透明基板102′上侧的挤压部件50的挤压面501与设置于半导体晶片101′下侧的挤压部件60的挤压面601，以使它们相接近的方向上进行加压(挤压)。
此时，通过进行加热，使透明基板102′热压接于隔片形成层12(隔片104)上。
尤其是，在隔片104的曾经与支承基材11相接触的部分，以被包含于其外周边的内侧的方式，接合透明基板102′。即，使透明基板102′避开在隔片104外周边附近所形成的凸部(凸条)部分121，而与隔片104的厚度均匀部分(平坦面)进行接合。
因此，能够使隔片104和透明基板102′以使它们之间不形成间隙的方式均匀地进行接合。
其结果是，能够防止半导体晶片外周边的接合不良，并且对半导体晶片接合体1000进行单片化时，能够提高半导体装置100的成品率。
在本实施方式中，透明基板102′的宽度(直径)W3，等于前述支承基材11的宽度W2。并且，以使隔片104的与支承基材11相接触部分的外周边、和透明基板102′的外周边一致的方式，在隔片104上设置透明基板102′。
如上所述，以使隔片形成层12的外周边与半导体晶片111′的外周边一致(或者基本一致)的方式进行粘贴，并通过对半导体晶片101′外周边的角部形成倒角(倒角部1011)，能够防止或抑制在隔片形成层12的外周边附近中露出于支承基材11的外周边的外侧的部分121发生隆起而变厚的现象(参照图7)。
由此，在隔片104和透明基板102′进行接合时，能够更可靠地防止在它们之间形成间隙。
此外，透明基板102′的宽度(直径)W4，也可以小于支承基材11的宽度W2。
优选上述热压接是在80～180℃的温度范围内进行。由此，能够在控制热压接时的加压力的情况下，通过热压接使隔片104′和透明基板102′进行接合。因此，对所形成的隔片104而言，能够抑制不希望的变形，成为尺寸精度优异的隔片。
《A4》在半导体晶片101′的下面施行规定的加工或者处理的工序
A4-1
接着，如图5(h)所示，对半导体晶片101′的与透明基板102相反侧的面(下面)111进行研削(背研工序)。
该半导体晶片101′的面111的研削，例如，能够通过使用研削装置(研磨机)来进行。
通过上述面111的研削，半导体晶片101′的厚度虽根据半导体装置100所适用的电子设备的不同而不同，但通常为100～600μm左右，当用于更小型的电子设备中时，则为50μm左右。
A4-2
其次，如图5(i)所示，在半导体晶片101′的面111上，形成焊锡凸块106。
此时，虽然未图示，但除了形成焊锡凸块106之外，还在半导体晶片101′的面111上形成布线。
[B]半导体晶片接合体1000的单片化工序
接着，通过使半导体晶片接合体1000单片化，可获得多个半导体装置100(切割工序)
此时，按各个形成于半导体晶片101′上的单独电路、即按各空隙部105，对半导体晶片接合体1000进行单片化。
对半导体晶片接合体1000的单片化而言，例如，可通过如下所述来进行：首先，如图5(j)所示，从半导体晶片101′侧，采用切割锯(dicing saw)，沿着隔片104的格子切入切口21后，从透明基板102′侧，也采用切割锯与切口21对应地切入切口来实施。
通过经历如上所述的工序，可以制造半导体装置100。
如此地，通过使半导体晶片接合体1000单片化而一次得到多个半导体装置100，可大量生产半导体装置100，能够实现生产能力效率化。
通过如此操作所得到的半导体装置100，例如，搭载在形成有布线图案的基板上，并且通过焊锡凸块106将上述基板上的布线与基底基板101下面所形成的布线进行电连接。
另外，半导体装置100能够以如上所述的搭载于基板上的状态下，广泛应用于诸如移动电话、数码相机、摄像机、小型相机等电子设备中。
(第二实施方式)
接着，说明本发明的第二实施方式。
图8是表示本发明实施方式中的半导体晶片接合体的纵向剖面图；图9和图10是分别表示图8所示的半导体晶片接合体的制造方法的一个实例的工序图。
下面，以不同于前述实施方式中的部分为中心，说明第二实施方式的半导体晶片接合体及其制造方法，对于同样的事项则省略其说明。此外，在图8～10中，对相同于前述实施方式的构成赋予了相同的附图标记。
除了隔片形成用膜、挤压部件和透明基板的大小不同以外，第二实施方式与第一实施方式基本相同。
<半导体晶片接合体>
如图8所示，半导体晶片接合体1000C是由依次层叠半导体晶片101′、隔片104C′和透明基板102C′而成的层叠体来构成。即，半导体晶片接合体1000C是半导体晶片101′和透明基板102C′通过隔片104C′来进行接合而成。
隔片104C′在俯视状态下呈格子状并以包围半导体晶片101′上的各单独电路(包含光接收部的单独电路103)的方式形成。另外，隔片104C′在半导体晶片101′与透明基板102C′之间形成多个空隙部105。上述多个空隙部105配置成在俯视时与上述多个单独电路相对应。
该隔片104C′是通过经历如后述的单片化工序而成为如上所述的半导体装置100的隔片104的部件。
透明基板102C′是通过隔片104′与半导体晶片101′接合。
该透明基板102C′是通过经历如后述的单片化工序而成为如上所述的半导体装置100的透明基板102的部件。
通过如后述地对这种半导体晶片接合体1000C进行单片化，可以获得多个半导体装置100。
<半导体装置(半导体晶片接合体)的制造方法>
接着，针对本发明的半导体晶片接合体的制造方法，以制造半导体晶片接合体1000C作为一个实例进行说明。
半导体晶片接合体1000的制造方法，包括：《C1》在半导体晶片101′上粘贴隔片形成层12C的工序，《C2》通过有选择性地去除隔片形成层12C来形成隔片104C′的工序，《C3》在隔片104C′的与半导体晶片101′相反侧的面上接合透明基板102C′的工序，以及《A4》在半导体晶片101′的下面施加规定的加工或者处理的工序。
《C1》在半导体晶片101′上粘贴隔片形成层12C的工序
C1-1
首先，如图9(a)所示，准备隔片形成用膜1C。
该隔片形成用膜1C具有支承基材11C和在支承基材11C上所支承的隔片形成层12C。
上述隔片形成用膜1C，是通过沿着后述的工序C1-3(层压工序)中所用的层压用装置(层压机)的挤压部件30C的挤压面301C的外周边进行切割而成。除此以外(除尺寸不同以外)，隔片形成用膜1C与前述隔片形成用膜1相同。
并且，对本实施方式而言，在后述工序A1-3(层压工序)中，隔片形成层12的外周边的尺寸为位于半导体晶片101′的外周边的内侧的尺寸。
C1-2
另一方面，如图9(b)所示，在半导体晶片101′的一侧面上，形成多个单独电路103。该工序，能够与前述第一实施方式的工序A1-2同样地进行。
C1-3
接着，如图9(c)所示，将隔片形成用膜1C的隔片形成层12C，粘贴于半导体晶片101′的上述一侧面上(层压加工)。该工序，能够与前述第一实施方式的工序A1-3同样地进行。
此时，在本工序中，以使隔片形成层12C的外周边位于半导体晶片101′的外周边的内侧的方式粘贴隔片形成层12C。
《C2》通过有选择性地去除隔片形成层12C来形成隔片104′的工序
C2-1
其次，如图9(d)所示，对隔片形成层12C照射曝光用光(紫外线)进行曝光处理(曝光工序)。该工序，能够与前述第一实施方式的工序A2-1同样地进行。
C2-2
接着，如图9(e)所示，去除支承基材11C(支承基材去除工序)。即，将支承基材11C从隔片形成层12C上剥离。该工序，能够与前述第一实施方式的工序A2-2同样地进行。
C2-3
其次，如图9(f)所示，通过使用显影液来去除隔片形成层12C的未固化部分(显影工序)。由此，使隔片形成层12C的光固化部分残留下来，形成隔片104C′和成为空隙部的部位105′。该工序，能够与前述第一实施方式的工序A2-3同样地进行。
《C3》在隔片104C′的与半导体晶片101′相反侧的面上接合透明基板102C′的工序
接着，如图10(g)所示，使所形成的隔片104C′的上面与透明基板102C′进行接合(接合工序)。由此，获得了将半导体晶片101′和透明基板102C′通过隔片104C′进行接合而成的半导体晶片接合体1000C(本发明的半导体晶片接合体)。该工序，能够与前述第一实施方式的工序《A3》同样地进行。
《C4》在半导体晶片101′的下面施行规定的加工或者处理的工序
C4-1
接着，如图10(h)所示，对半导体晶片101′的与透明基板102C相反侧的面(下面)111进行研削(背研工序)。该工序，能够与前述第一实施方式的工序C4-1同样地进行。
C4-2
其次，如图10(i)所示，在半导体晶片101′的面111上，形成焊锡凸块106。该工序，能够与前述第一实施方式的工序C4-2同样地进行。
此后，通过使半导体晶片接合体1000C单片化，可获得多个半导体装置100(切割工序)该工序，能够与前述第一实施方式的工序[B]同样地进行。
通过经历如上所述的工序，可以制造半导体装置100。
以上，基于优选实施方式对本发明进行了说明，但本发明不局限于这些。
例如，在本发明的半导体晶片接合体的制造方法中，可以追加任意目的的一个或者两个以上的工序。例如，在层压工序与曝光工序之间，还可以设置对隔片形成层施以加热处理的层压后加热工序(PLB工序)。
另外，在前述的实施方式中，说明了进行一次曝光的情况，但并不局限于此，例如，可以进行多次曝光。
另外，对本发明的半导体晶片接合体和半导体装置的各部构成而言，能够置换成发挥相同功能的任意构成，并且也能够添加任意构成。
工业实用性
本发明的半导体晶片接合体的制造方法，包括：准备隔片形成用膜的工序，其中，所述隔片形成用膜具有片状支承基材和设置在该支承基材上的具有感光性的隔片形成层；将所述隔片形成层粘贴于半导体晶片的一侧面上的工序；通过对所述隔片形成层进行曝光、显影而进行图案化，从而形成隔片，并且去除所述支承基材的工序；以及在上述隔片的曾经与上述支承基材相接触的部分，以被包含于该部分内侧的方式，接合透明基板的工序。由此，可制造一种通过隔片均匀且可靠地接合半导体晶片和透明基板而成的半导体晶片接合体。如上所述的本发明具有工业实用性。

Claims (16)

1.一种半导体晶片接合体的制造方法，其特征在于，包括：
准备隔片形成用膜的工序，其中，所述隔片形成用膜具有片状支承基材和设置在该支承基材上的具有感光性的隔片形成层；
将所述隔片形成层粘贴于半导体晶片的一侧面上的工序；
通过对所述隔片形成层进行曝光、显影而进行图案化，从而形成隔片，并且去除所述支承基材的工序；以及
在所述隔片的曾经与所述支承基材相接触的部分，以被包含于该部分内侧的方式，接合透明基板的工序。
2.如权利要求1所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，以使所述隔片形成层的外周边位于所述支承基材的外周边的外侧的状态，将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片上。
3.如权利要求2所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序之前，具有在使所述支承基材吸附于具有挤压面的挤压部件的所述挤压面的状态下，沿着所述挤压面的外周边切割所述隔片形成用膜的工序。
4.如权利要求3所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，通过所述挤压面，将所述支承基材挤压在所述隔片形成层侧。
5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，将所述支承基材和所述隔片形成层形成为足够大，以在所述接合透明基板的工序中，能够使所述透明基板被包含于所述隔片的曾经与所述支承基材相接触的部分的内侧。
6.如权利要求5所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，所述半导体晶片在外周边的角部具有倒角部，并在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，以所述隔片形成层的外周边位于所述倒角部分上或者所述倒角部分附近的状态进行粘贴。
7.如权利要求5或6所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，所述隔片形成层的外周边与所述半导体晶片的外周边一致或者位于所述半导体晶片的外周边的外侧。
8.如权利要求1至4中任一项所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在将所述隔片形成层粘贴于所述半导体晶片的工序中，所述隔片形成层的外周边位于所述半导体晶片的外周边的内侧。
9.如权利要求8所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，在所述接合透明基板的工序中，所述透明基板的外周边位于所述隔片形成层的外周边的内侧。
10.如权利要求1至9中任一项所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，所述曝光是在去除所述支承基材之前，通过所述支承基材对所述隔片形成层有选择地照射化学射线来进行。
11.如权利要求1至10中任一项所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，所述支承基材的平均厚度为5～100μm。
12.如权利要求1至11中任一项所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，所述隔片形成层是由包含碱溶性树脂、热固性树脂和光聚合引发剂的材料来构成。
13.如权利要求12所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，所述碱溶性树脂为(甲基)丙烯酸改性酚醛树脂。
14.如权利要求12或13所述的半导体晶片接合体的制造方法，其中，所述热固性树脂为环氧树脂。
15.一种半导体晶片接合体，其特征在于，通过权利要求1至14中任一项所述的方法来制造。
16.一种半导体装置，其特征在于，通过对权利要求15所述的半导体晶片接合体进行单片化来获得。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1713392A (zh) * 2004-06-15 2005-12-28 夏普株式会社 具有盖部分的半导体晶片制造方法和半导体器件制造方法
WO2006040986A1 (ja) * 2004-10-13 2006-04-20 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. 受光装置
US20060213804A1 (en) * 2005-03-24 2006-09-28 Hsiu-Mei Yu Cavity structure for semiconductor structures
WO2008146936A1 (ja) * 2007-05-30 2008-12-04 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. 感光性接着剤樹脂組成物、接着フィルムおよび受光装置
WO2008155896A1 (ja) * 2007-06-19 2008-12-24 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. 電子装置の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4310266B2 (ja) * 2004-12-06 2009-08-05 パナソニック株式会社 感光性硬化樹脂の塗布方法および接着方法
US8093092B2 (en) * 2007-06-08 2012-01-10 Flextronics Ap, Llc Techniques for glass attachment in an image sensor package
US20110304034A1 (en) * 2009-02-23 2011-12-15 Hirohisa Dejima Semiconductor wafer bonding product, method of manufacturing semiconductor wafer bonding product and semiconductor device
EP2408008A4 (en) * 2009-03-12 2013-04-03 Sumitomo Bakelite Co FOIL FOR SPACERS, SEMICONDUCTOR WAFERS AND SEMICONDUCTOR ELEMENTS
WO2011001961A1 (ja) * 2009-06-30 2011-01-06 Dic株式会社 透明導電層パターンの形成方法
CN102625952A (zh) * 2009-09-16 2012-08-01 住友电木株式会社 隔片形成用膜、半导体晶片接合体的制造方法、半导体晶片接合体和半导体装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1713392A (zh) * 2004-06-15 2005-12-28 夏普株式会社 具有盖部分的半导体晶片制造方法和半导体器件制造方法
WO2006040986A1 (ja) * 2004-10-13 2006-04-20 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. 受光装置
US20060213804A1 (en) * 2005-03-24 2006-09-28 Hsiu-Mei Yu Cavity structure for semiconductor structures
WO2008146936A1 (ja) * 2007-05-30 2008-12-04 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. 感光性接着剤樹脂組成物、接着フィルムおよび受光装置
WO2008155896A1 (ja) * 2007-06-19 2008-12-24 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. 電子装置の製造方法

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