JP2014107392A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の半導体チップを熱硬化性樹脂シートに埋め込んだ後に熱硬化性樹脂シートを熱硬化させた際、反りが発生することを抑制した半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】第１の台座２２上に第１の接着剤層２４が設けられた第１の積層体、第２の台座３２上に第２の接着剤層３４が設けられた第２の積層体、及び、第１の積層体の第１の接着剤層２４側の面と第２の積層体の第２の接着剤層３４側の面との間に設けられ、複数の半導体チップ２６が埋め込まれた熱硬化性樹脂シート４０が積層された第３の積層体を準備する工程Ａと、第３の積層体の熱硬化性樹脂シート４０を熱硬化させる工程Ｂと、熱硬化性樹脂シート４０を熱硬化させた後、熱硬化性樹脂シート４０と第１の積層体の第１の接着剤層２４との貼り合わせ面を界面として、第１の積層体を剥離する工程Ｃと、第１の積層体を剥離した後の熱硬化性樹脂シート４０上に、配線を形成する工程Ｄとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
近年、半導体装置の小型化や配線の微細化はますます進む傾向にあり、狭い半導体チップ領域（半導体チップを平面視で透視した場合に、半導体チップと重なり合う領域）の中により多くのＩ／Ｏパッドやビアを配さなければならず、同時にピン密度も上昇してきている。さらにＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージでは、半導体チップ領域内には多数の端子が形成されており、他の要素を形成するための領域が限られていることから、半導体パッケージ基板上で半導体チップ領域の外側まで端子から配線を引き出す方法がとられている。
このような状況下、半導体装置の小型化や配線の微細化に個別に対応していたのでは、製造ラインの増設や製造手順の煩雑化などにより生産効率が低下してしまい、低コスト化要求にも応えることができなくなる。
これに対し、半導体パッケージ作製の低コスト化のために、個片化された複数のチップを支持体上に配置し、一括で樹脂封止してパッケージを形成する方法も提案されている。例えば、特許文献１では、支持体上に形成された感熱性接着剤上に個片化した複数のチップを配列し、チップと感熱性接着剤を覆うようにプラスチック製の共通キャリアを形成したのち、加熱によりチップを埋め込んだ共通キャリアと感熱性接着剤とを剥離する方法がとられている。
米国特許第７，２０２，１０７号
しかしながら、特許文献１の半導体装置の製造方法では、プラスチック製の共通キャリアを熱硬化させることについて記載されていない。また、仮に熱硬化させているとしても、共通キャリアを熱硬化させると収縮が起こるため、共通キャリアが全体として反るといった問題がある。
従って、本発明の目的は、複数の半導体チップを熱硬化性樹脂シートに埋め込んだ後に当該熱硬化性樹脂シートを熱硬化させた際、反りが発生することを抑制することが可能な半導体装置の製造方法を提供することにある。
本願発明者等は、下記の構成を採用することにより、前記の課題を解決できることを見出して本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、半導体装置の製造方法であって、
第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体、第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体、及び、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層側の面と前記第２の積層体の前記第２の接着剤層側の面との間に設けられ、複数の半導体チップが埋め込まれた熱硬化性樹脂シートが積層された第３の積層体を準備する工程Ａと、
前記第３の積層体の前記熱硬化性樹脂シートを熱硬化させる工程Ｂと、
前記熱硬化性樹脂シートを熱硬化させた後、前記熱硬化性樹脂シートと前記第１の積層体の前記第１の接着剤層との貼り合わせ面を界面として、前記第１の積層体を剥離する工程Ｃと、
前記第１の積層体を剥離した後の前記熱硬化性樹脂シート上に、配線を形成する工程Ｄと
を具備することを特徴とする。
本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体、第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体、及び、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層側の面と前記第２の積層体の前記第２の接着剤層側の面との間に設けられ、複数の半導体チップが埋め込まれた熱硬化性樹脂シートが積層された第３の積層体を準備し（工程Ａ）、前記第３の積層体の前記熱硬化性樹脂シートを熱硬化させる（工程Ｂ）。従って、前記第３の積層体の前記熱硬化性樹脂シートを熱硬化させている間、前記熱硬化性樹脂シートは、第１の台座１と第２の台座とで挟持された状態で熱硬化されることになる。その結果、熱硬化時の前記熱硬化性樹脂シートの反りを抑制することができる。
また、前記熱硬化性樹脂シートを熱硬化させた後、前記熱硬化性樹脂シートと前記第１の積層体の前記第１の接着剤層との貼り合わせ面を界面として、前記第１の積層体を剥離し（工程Ｃ）、前記第１の積層体を剥離した後の前記熱硬化性樹脂シート上に、配線を形成する（工程Ｄ）。そのため、配線の形成は、前記熱硬化性樹脂シートが第２の台座上に保持された状態で行なわれる。従って、例えば、高温環境下におかれること等により、前記熱硬化性樹脂シートが軟らかくなった場合であっても、前記熱硬化性樹脂シートの表面を平らに保つことができる。その結果、平らな表面の熱硬化性樹脂シートに配線を形成することができるため、製造される半導体装置の歩留りを向上させることができる。
また、第２の台座は、反り抑制のために使用された後、そのまま配線を形成するための支持体として使用されるため、製造工程を簡略化することができる。
前記構成において、前記工程Ａは、
第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体と、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層上に配置された複数の半導体チップとを有する半導体チップ付き第１積層体を準備する工程Ａ−１と、
第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体を準備する工程Ａ−２と、
前記半導体チップ付き第１積層体の前記複数の半導体チップが表出している側の面と、前記第２の積層体の前記第２の接着剤層側の面との間に、熱硬化性樹脂シートを配置する工程Ａ−３と、
前記第１の台座側、及び、前記第２の台座側から圧力を加えることにより、前記複数の半導体チップを前記熱硬化性樹脂シートに埋め込むことにより第３の積層体を得る工程Ａ−４とを具備することが好ましい。
前記工程Ａが、前記工程Ａ−１、前記工程Ａ−２、前記工程Ａ−３、及び、前記工程Ａ−４を具備する場合、前記工程Ａ−４において、熱硬化性樹脂シートと第２の積層体が備える第２の接着剤層とが接触した状態で圧力を加えるため、熱硬化性樹脂シートと第２の積層体が備える第２の接着剤層との間で高い密着性が得られる。その結果、工程Ｃにおいて前記第１の積層体を剥離する際に、第２の積層体側が剥離してしまうことを防止することができる。
前記構成において、前記工程Ａは、
第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体と、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層上に配置された複数の半導体チップとを有する半導体チップ付き第１積層体Ａを準備する工程Ａ−１と、
第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体を準備する工程Ａ−２と、
前記半導体チップ付き第１積層体の前記複数の半導体チップが表出している側の面上に熱硬化性樹脂シートを配置する工程Ａ−５と、
前記複数の半導体チップを前記熱硬化性樹脂シートに埋め込む工程Ａ−６と、
複数の前記半導体チップが埋め込まれた前記熱硬化性樹脂シート上に前記第２の積層体を前記第２の接着剤層を界面として積層して第３の積層体を得る工程Ａ−７とを具備することが好ましい。
前記工程Ａが、前記工程Ａ−１、前記工程Ａ−２、前記工程Ａ−５、前記工程Ａ−６、及び、前記工程Ａ−７を具備する場合、前記工程Ａ−６において、直接に複数の半導体チップを熱硬化性樹脂シートに埋め込む（例えば、前記第２の接着剤層を介することなく直接半導体チップをプレスして熱硬化性樹脂シートに埋め込む）ため、熱硬化性樹脂シートの表面をより平坦にすることが可能となる点で優れる。
前記構成において、前記工程Ａは、
第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体と、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層上に配置された複数の半導体チップとを有する半導体チップ付き第１積層体Ａを準備する工程Ａ−１と、
第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体の前記第２の接着剤層上に熱硬化性樹脂シートが積層された第４の積層体を準備する工程Ａ−８と、
前記半導体チップ付き第１積層体の前記複数の半導体チップが表出している側の面と、前記第４の積層体の前記熱硬化性樹脂シートとを対向させた後、前記第１の台座側、及び、前記第２の台座側から圧力を加えることにより、前記複数の半導体チップを前記熱硬化性樹脂シートに埋め込むことにより第３の積層体を得る工程Ａ−９とを具備することが好ましい。
前記工程Ａが、前記工程Ａ−１、前記工程Ａ−８、及び、前前記工程Ａ−９を具備する場合、前記工程Ａ−９において、熱硬化性樹脂シートと第２の積層体が備える第２の接着剤層とが接触した状態で圧力を加えるため、熱硬化性樹脂シートと第２の積層体が備える第２の接着剤層との間で高い密着性が得られる。その結果、工程Ｃにおいて前記第１の積層体を剥離する際に、第２の積層体側が剥離してしまうことを防止することができる。
また、工程Ａ−１と工程Ａ−８とを別々に同時進行する等して、工程Ａ−１において半導体チップ付き第１積層体Ａを準備する一方、工程Ａ−８において第４の積層体を準備しておけば、工程Ａ−９を行なうだけで、第３の積層体を得ることができる。その結果、当該半導体装置の製造にかかる時間の短縮が可能となる。
本発明によれば、複数の半導体チップを熱硬化性樹脂シートに埋め込んだ後に当該熱硬化性樹脂シートを熱硬化させた際、反りが発生することを抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る第３の積層体の断面模式図である。 第１実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明するための断面模式図である。 第１実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明するための断面模式図である。 第１実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明するための断面模式図である。 第２実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明するための断面模式図である。 第２実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明するための断面模式図である。 第２実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明するための断面模式図である。 第３実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明するための断面模式図である。 第３実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明するための断面模式図である。 第３の積層体を用いた半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。 第３の積層体を用いた半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。 第３の積層体を用いた半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。
以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体装置の製造方法であって、
第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体、第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体、及び、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層側の面と前記第２の積層体の前記第２の接着剤層側の面との間に設けられ、複数の半導体チップが埋め込まれた熱硬化性樹脂シートが積層された第３の積層体を準備する工程Ａ（第３の積層体を準備する工程）と、
前記第３の積層体の前記熱硬化性樹脂シートを熱硬化させる工程Ｂ（熱硬化性樹脂シートを熱硬化させる工程）と、
前記熱硬化性樹脂シートを熱硬化させた後、前記熱硬化性樹脂シートと前記第１の積層体の前記第１の接着剤層との貼り合わせ面を界面として、前記第１の積層体を剥離する工程Ｃ（第１の積層体を剥離する工程）と、
前記第１の積層体を剥離した後の前記熱硬化性樹脂シート上に、配線を形成する工程Ｄ（配線を形成する工程）とを少なくとも具備する。
［第３の積層体を準備する工程］
図１は、本発明の一実施形態に係る第３の積層体の断面模式図である。図１に示すように、第３の積層体１００は、第１の台座２２上に第１の接着剤層２４が設けられた第１の積層体２０、第２の台座上３２に第２の接着剤層３４が設けられた第２の積層体３０、及び、第１の積層体２０の第１の接着剤層２４側の面と第２の積層体３０の第２の接着剤層３４側の面との間に設けられ、複数の半導体チップ２６が埋め込まれた熱硬化性樹脂シート４０が積層された構成を有する。
本実施形態に係る第３の積層体を準備する工程（工程Ａ）では、上記にて説明した第３の積層体１００を準備する。以下、まず、第３の積層体を準備する具体的方法について説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る第３の積層体を準備する工程（工程Ａ）は、
第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体と、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層上に配置された複数の半導体チップとを有する半導体チップ付き第１積層体を準備する工程Ａ−１（半導体チップ付き第１積層体を準備する工程）と、
第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体を準備する工程Ａ−２（第２の積層体を準備する工程）と、
前記半導体チップ付き第１積層体の前記複数の半導体チップが表出している側の面と、前記第２の積層体の前記第２の接着剤層側の面との間に、熱硬化性樹脂シートを配置する工程Ａ−３（熱硬化性樹脂シートを配置する工程１）と、
前記第１の台座側、及び、前記第２の台座側から圧力を加えることにより、前記複数の半導体チップを前記熱硬化性樹脂シートに埋め込むことにより第３の積層体を得る工程Ａ−４（第３の積層体を得る工程１）とを具備する。
前記工程Ａが、前記工程Ａ−１、前記工程Ａ−２、前記工程Ａ−３、及び、前記工程Ａ−４を具備する場合、前記工程Ａ−４において、熱硬化性樹脂シートと第２の積層体が備える第２の接着剤層とが接触した状態で圧力を加えるため、熱硬化性樹脂シートと第２の積層体が備える第２の接着剤層との間で高い密着性が得られる。その結果、工程Ｃにおいて前記第１の積層体を剥離する際に、第２の積層体側が剥離してしまうことを防止することができる。
［半導体チップ付き第１積層体を準備する工程］
図２〜図４は、第１実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明するための断面模式図である。まず、半導体チップ付き第１積層体を準備する工程（工程Ａ−１）では、図２に示すように、第１の台座２２上に第１の接着剤層２４が設けられた第１の積層体２６と、第１の積層体２６の第１の接着剤層２４上に配置された複数の半導体チップ２６とを有する半導体チップ付き第１積層体を準備する。
（第１の台座）
第１の台座２２は、一定以上の強度を有することが好ましい。第１の台座２２としては、特に限定されないが、シリコンウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＡｓウェハ等の化合物ウェハ、ガラスウェハ、ＳＵＳ、６−４Ａｌｌｏｙ，Ｎｉ箔、Ａｌ箔等の金属箔等が挙げられる。平面視で、丸い形状を採用する場合は、シリコンウェハ又はガラスウェハが好ましい。また、平面視で矩形の場合は、ＳＵＳ板、又は、ガラス板が好ましい。
また、第１の台座２２として、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル（ランダム、交互）共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド（紙）、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、紙等を用いることもできる。
第１の台座２２は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用しても良い。台座の厚みは、特に限定されないが、例えば、通常１０μｍ〜２０ｍｍ程度である。
（第１の接着剤層）
第１の接着剤層２４としては、熱膨張性粘着剤層や放射線硬化型粘着剤層を採用することができる。放射線硬化型粘着剤層としては、従来公知の放射線硬化型の粘着剤（例えば、紫外線硬化型の粘着剤）を採用することができる。本実施形態では、第１の接着剤層２４として熱膨張性粘着剤層を用いる場合について説明する。
（熱膨張性粘着剤層）
熱膨張性粘着剤層は、ポリマー成分と、発泡剤とを含む粘着剤組成物により形成することができる。ポリマー成分（特にベースポリマー）としては、アクリル系ポリマー（「アクリルポリマーＡ」と称する場合がある）を好適に用いることができる。アクリルポリマーＡとしては、（メタ）アクリル酸エステルを主モノマー成分として用いたものが挙げられる。前記（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、ｓｅｃ−ブチルエステル、ｔ−ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、エイコシルエステル等のアルキル基の炭素数１〜３０、特に炭素数４〜１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルキルエステル等）及び（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル（例えば、シクロペンチルエステル、シクロヘキシルエステル等）などが挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸エステルは単独で又は２種以上を併用してもよい。
なお、前記アクリルポリマーＡは、凝集力、耐熱性、架橋性などの改質を目的として、必要に応じて、前記（メタ）アクリル酸エステルと共重合可能な他の単量体成分に対応する単位を含んでいてもよい。このような単量体成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、カルボキシエチルアクリレートなどのカルボキシル基含有モノマー；無水マレイン酸、無水イコタン酸などの酸無水物基含有モノマー；（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチルなどのヒドロキシル基含有モノマー；（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールプロパン（メタ）アクリルアミドなどの（Ｎ−置換又は無置換）アミド系モノマー；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル系モノマー；スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系モノマー；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー；アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノアクリレート系モノマー；（メタ）アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有アクリル系モノマー；エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレンなどのオレフィン又はジエン系モノマー；（メタ）アクリル酸アミノエチル、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチルアミノエチルなどの（置換又は無置換）アミノ基含有モノマー；（メタ）アクリル酸メトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシエチルなどの（メタ）アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー；Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−メチルビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピペリドン、Ｎ−ビニルピリミジン、Ｎ−ビニルピペラジン、Ｎ−ビニルピラジン、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルオキサゾール、Ｎ−ビニルモルホリン、Ｎ−ビニルカプロラクタムなどの窒素原子含有環を有するモノマー；Ｎ−ビニルカルボン酸アミド類；スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレートなどのスルホン酸基含有モノマー；２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどのリン酸基含有モノマー；Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−ラウリルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミドなどのマレイミド系モノマー；Ｎ−メチルイタコンイミド、Ｎ−エチルイタコンイミド、Ｎ−ブチルイタコンイミド、Ｎ−オクチルイタコンイミド、Ｎ−２−エチルヘキシルイタコンイミド、Ｎ−シクロヘキシルイタコンイミド、Ｎ−ラウリルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマー；Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、Ｎ−（メタ）アクルロイル−６−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、Ｎ−（メタ）アクリロイル−８−オキシオクタメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー；（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコール、（メタ）アクリル酸ポリプロピレングリコールなどのグリコール系アクリルエステルモノマー；（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリルなどの酸素原子含有複素環を有するモノマー；フッ素系（メタ）アクリレートなどのフッ素原子を含有するアクリル酸エステル系モノマー；シリコーン系（メタ）アクリレートなどのケイ素原子を含有するアクリル酸エステル系モノマー；ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ジビニルベンゼン、ブチルジ（メタ）アクリレート、ヘキシルジ（メタ）アクリレートなどの多官能モノマー等が挙げられる。
前記アクリルポリマーＡは、単一モノマー又は２種以上のモノマー混合物を重合に付すことにより得られる。重合は、溶液重合（例えば、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合など）、乳化重合、塊状重合、懸濁重合、光重合（例えば、紫外線（ＵＶ）重合など）等の何れの方式で行うこともできる。
アクリルポリマーＡの重量平均分子量は、特に制限されないが、好ましくは３５万〜１００万、更に好ましくは４５万〜８０万程度である。
また、熱膨張性粘着剤には、粘着力を調整するため、外部架橋剤を適宜に用いることもできる。外部架橋方法の具体的手段としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、メラミン系架橋剤等のいわゆる架橋剤を添加し反応させる方法が挙げられる。外部架橋剤を使用する場合、その使用量は、架橋すべきベースポリマーとのバランスにより、さらには、粘着剤としての使用用途によって適宜決定される。外部架橋剤の使用量は、一般的には、前記ベースポリマー１００重量部に対して、２０重量部以下（好ましくは０．１重量部〜１０重量部）である。
熱膨張性粘着剤層は、前述のように、熱膨張性を付与するための発泡剤を含有している。そのため、第３の積層体１００から第１の積層体２０を剥離する際には、熱膨張性粘着剤層（第１の接着剤層２４）を少なくとも部分的に加熱して、該加熱された熱膨張性粘着剤層の部分に含有されている発泡剤を発泡及び／又は膨張させることにより、熱膨張性粘着剤層が少なくとも部分的に膨張し、この熱膨張性粘着剤層の少なくとも部分的な膨張により、該膨張した部分に対応した粘着面（熱硬化性樹脂シート４０との界面）が凹凸状に変形して、該熱膨張性粘着剤層と熱硬化性樹脂シート４０との接着面積が減少し、これにより、両者間の接着力が減少し、熱硬化性樹脂シート４０から第１の積層体２０を剥離させることができる。
（発泡剤）
熱膨張性粘着剤層において用いられている発泡剤としては、特に制限されず、公知の発泡剤から適宜選択することができる。発泡剤は単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。発泡剤としては、熱膨張性微小球を好適に用いることができる。
（熱膨張性微小球）
熱膨張性微小球としては、特に制限されず、公知の熱膨張性微小球（種々の無機系熱膨張性微小球や、有機系熱膨張性微小球など）から適宜選択することができる。熱膨張性微小球としては、混合操作が容易である観点などより、マイクロカプセル化されている発泡剤を好適に用いることができる。このような熱膨張性微小球としては、例えば、イソブタン、プロパン、ペンタンなどの加熱により容易にガス化して膨張する物質を、弾性を有する殻内に内包させた微小球などが挙げられる。前記殻は、熱溶融性物質や熱膨張により破壊する物質で形成される場合が多い。前記殻を形成する物質として、例えば、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルホンなどが挙げられる。
熱膨張性微小球は、慣用の方法、例えば、コアセルベーション法や、界面重合法などにより製造できる。なお、熱膨張性微小球には、例えば、松本油脂製薬株式会社製の商品名「マツモトマイクロスフェアー」のシリーズ（例えば、商品名「マツモトマイクロスフェアーＦ３０」、同「マツモトマイクロスフェアーＦ３０１Ｄ」、同「マツモトマイクロスフェアーＦ５０Ｄ」、同「マツモトマイクロスフェアーＦ５０１Ｄ」、同「マツモトマイクロスフェアーＦ８０ＳＤ」、同「マツモトマイクロスフェアーＦ８０ＶＳＤ」など）の他、エクスパンセル社製の商品名「０５１ＤＵ」、同「０５３ＤＵ」、同「５５１ＤＵ」、同「５５１−２０ＤＵ」、同「５５１−８０ＤＵ」などの市販品を使用することができる。
なお、発泡剤として熱膨張性微小球を用いた場合、該熱膨張性微小球の粒径（平均粒子径）としては、熱膨張性粘着剤層の厚みなどに応じて適宜選択することができる。熱膨張性微小球の平均粒子径としては、例えば、１００μｍ以下（好ましくは８０μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ〜５０μｍ、特に１μｍ〜３０μｍ）の範囲から選択することができる。なお、熱膨張性微小球の粒径の調整は、熱膨張性微小球の生成過程で行われていてもよく、生成後、分級などの手段により行われてもよい。熱膨張性微小球としては、粒径が揃えられていることが好ましい。
（その他の発泡剤）
本実施形態では、発泡剤としては、熱膨張性微小球以外の発泡剤も用いることもできる。このような発泡剤としては、種々の無機系発泡剤や有機系発泡剤などの各種発泡剤を適宜選択して使用することができる。無機系発泡剤の代表的な例としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水酸化ホウ素ナトリウム、各種アジド類などが挙げられる。
また、有機系発泡剤の代表的な例としては、例えば、水；トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタンなどの塩フッ化アルカン系化合物；アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレートなどのアゾ系化合物；パラトルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３´−ジスルホニルヒドラジド、４，４´−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、アリルビス（スルホニルヒドラジド）などのヒドラジン系化合物；ｐ−トルイレンスルホニルセミカルバジド、４，４´−オキシビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）などのセミカルバジド系化合物；５−モルホリル−１，２，３，４−チアトリアゾールなどのトリアゾール系化合物；Ｎ，Ｎ´−ジニトロソペンタメチレンテロラミン、Ｎ，Ｎ´−ジメチル−Ｎ，Ｎ´−ジニトロソテレフタルアミドなどのＮ−ニトロソ系化合物などが挙げられる。
本実施形態では、加熱処理により、熱膨張性粘着剤層の接着力を効率よく且つ安定して低下させるため、体積膨張率が５倍以上、なかでも７倍以上、特に１０倍以上となるまで破裂しない適度な強度を有する発泡剤が好ましい。
発泡剤（熱膨張性微小球など）の配合量は、熱膨張性粘着剤層の膨張倍率や接着力の低下性などに応じて適宜設定しうるが、一般には熱膨張性粘着剤層を形成するベースポリマー１００重量部に対して、例えば１重量部〜１５０重量部（好ましくは１０重量部〜１３０重量部、さらに好ましくは２５重量部〜１００重量部）である。
本実施形態では、発泡剤としては、発泡開始温度（熱膨張開始温度）（Ｔ０）が８０℃〜２１０℃の範囲のものを好適に用いることができ、好ましくは９０℃〜２００℃（より好ましくは９５℃〜２００℃、特に好ましくは１００℃〜１７０℃）の発泡開始温度を有するものである。発泡剤の発泡開始温度を８０℃以上とすることにより、第１の積層体２０を剥離させたくない段階（例えば、熱硬化性樹脂シート４０を熱硬化させる工程）で、その熱により発泡剤が発泡してしまうことを抑制することができ、取り扱い性や生産性を確保することができる。一方、発泡剤の発泡開始温度を２１０℃以下とすることにより、第１の積層体２０を剥離する工程において、容易に第１の積層体２０を剥離することができる。なお、発泡剤の発泡開始温度（Ｔ０）は、熱膨張性粘着剤層の発泡開始温度（Ｔ０）に相当する。
なお、発泡剤を発泡させる方法（すなわち、熱膨張性粘着剤層を熱膨張させる方法）としては、公知の加熱発泡方法から適宜選択して採用することができる。
本実施形態では、熱膨張性粘着剤層は、加熱処理前の適度な接着力と加熱処理後の接着力の低下性のバランスの点から、発泡剤を含有しない形態での弾性率が２３℃〜１５０℃において５×１０４Ｐａ〜１×１０６Ｐａであることが好ましく、さらに好ましくは５×１０４Ｐａ〜８×１０５Ｐａであり、特に５×１０４Ｐａ〜５×１０５Ｐａであることが好適である。熱膨張性粘着剤層の発泡剤を含有しない形態での弾性率（温度：２３℃〜１５０℃）が５×１０４Ｐａ未満であると熱膨張性が劣り、剥離性が低下する場合がある。また、熱膨張性粘着剤層の発泡剤を含有しない形態での弾性率（温度：２３℃〜１５０℃）が１×１０６Ｐａより大きい場合、初期接着性が劣る場合がある。
なお、発泡剤を含有しない形態の熱膨張性粘着剤層は、粘着剤（発泡剤は含まれていない）により形成された粘着剤層に相当する。従って、熱膨張性粘着剤層の発泡剤を含有していない形態での弾性率は、粘着剤（発泡剤は含まれていない）を用いて測定することができる。なお、熱膨張性粘着剤層は、２３℃〜１５０℃における弾性率が５×１０４Ｐａ〜１×１０６Ｐａである粘着剤層を形成可能な粘着剤と、発泡剤とを含む熱膨張性粘着剤により形成することができる。
熱膨張性粘着剤層の発泡剤を含有しない形態での弾性率は、発泡剤が添加されていない形態の熱膨張性粘着剤層（すなわち、発泡剤が含まれていない粘着剤による粘着剤層）（サンプル）を作製し、レオメトリック社製動的粘弾性測定装置「ＡＲＥＳ」を用いて、サンプル厚さ：約１．５ｍｍで、φ７．９ｍｍパラレルプレートの治具を用い、剪断モードにて、周波数：１Ｈｚ、昇温速度：５℃／分、歪み：０．１％（２３℃）、０．３％（１５０℃）にて測定し、２３℃および１５０℃で得られた剪断貯蔵弾性率Ｇ´の値とした。
熱膨張性粘着剤層の弾性率は、粘着剤のベースポリマーの種類、架橋剤、添加剤などを調節することによりコントロールすることができる。
熱膨張性粘着剤層の厚さは、特に制限されず、接着力の低減性などにより適宜に選択することができ、例えば、５μｍ〜３００μｍ（好ましくは２０μｍ〜１５０μｍ）程度である。ただし、発泡剤として熱膨張性微小球が用いられている場合、熱膨張性粘着剤層の厚さは、含まれている熱膨張性微小球の最大粒径よりも厚いことが好ましい。熱膨張性粘着剤層の厚さが薄すぎると、熱膨張性微小球の凹凸により表面平滑性が損なわれ、加熱前（未発泡状態）の接着性が低下する。また、加熱処理による熱膨張性粘着剤層の変形度が小さく、接着力が円滑に低下しにくくなる。一方、熱膨張性粘着剤層の厚さが厚すぎると、加熱処理による膨張乃至発泡後に、熱膨張性粘着剤層に凝集破壊が生じやすくなり、熱硬化性樹脂シート４０に糊残りが発生する場合がある。
なお、熱膨張性粘着剤層は単層、複層の何れであってもよい。
本実施形態では、熱膨張性粘着剤層には、各種添加剤（例えば、着色剤、増粘剤、増量剤、充填剤、粘着付与剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤、架橋剤など）が含まれていても良い。
（第１の積層体の形成方法）
第１の積層体２０は、第１の台座２２上に熱膨張性粘着剤層を形成することにより得られる。熱膨張性粘着剤層は、例えば、粘着剤（感圧接着剤）と、発泡剤（熱膨張性微小球など）と、必要に応じて溶媒やその他の添加剤などとを混合して、シート状の層に形成する慣用の方法を利用し形成することができる。具体的には、例えば、粘着剤、発泡剤（熱膨張性微小球など）、および必要に応じて溶媒やその他の添加剤を含む混合物を、第１の台座２２に塗布する方法、適当なセパレータ（剥離紙など）上に前記混合物を塗布して熱膨張性粘着剤層を形成し、これを第１の台座２２上に転写（移着）する方法などにより、第１の積層体を得ることができる。
（半導体チップ付き第１積層体の形成方法）
半導体チップ付き第１積層体２８は、第１の接着剤層２４と半導体チップ２６の回路形成面２６ａとが対向するように、第１の接着剤層２４上に複数の半導体チップ２６を配置する（図２参照）。半導体チップ２６の配置には、フリップチップボンダーやダイボンダーなどの公知の装置を用いることができる。
以上により、半導体チップ付き第１積層体２８を準備することができる。
［第２の積層体を準備する工程］
次に、第２の台座３２上に第２の接着剤層３４が設けられた第２の積層体３０（図３参照）を準備する（工程Ａ−２）。
（第２の台座）
第２の台座３２としては、第１の台座２２の項にて説明したものと同様のものを用いることができる。第１の台座２２と第２の台座３２とは、同一のものを用いてもよく、異なるものを用いてもよい。
（第２の接着剤層）
第２の接着剤層３４を構成する接着剤組成物としては、第１の積層体を剥離する工程（工程Ｃ）を行なう際に、第２の接着剤層３４と熱硬化性樹脂シート４０とが剥離しないように選択する限り、特に限定されない。ただし、配線を形成する工程（工程Ｄ）の後は、熱硬化性樹脂シート４０から第２の積層体３０を剥離する。そのため、第２の接着剤層３４は、配線を形成する工程（工程Ｄ）の後には、軽剥離性を発現させることが可能な材料で形成されていることが好ましい。このような第２の接着剤層３４を構成する接着剤組成物としては、イミド基を有し、且つ、少なくとも一部にエーテル構造を有するジアミンに由来する構成単位を有するポリイミド樹脂、前記ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸、シリコーン樹脂、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を併用したもの等を挙げることができる。
前記ポリイミド樹脂は、一般的に、その前駆体であるポリアミド酸をイミド化（脱水縮合）することにより得ることができる。ポリアミド酸をイミド化する方法としては、例えば、従来公知の加熱イミド化法、共沸脱水法、化学的イミド化法等を採用することができる。なかでも、加熱イミド化法が好ましい。加熱イミド化法を採用する場合、ポリイミド樹脂の酸化による劣化を防止するため、窒素雰囲気下や、真空中等の不活性雰囲気下にて加熱処理を行なうことが好ましい。
前記ポリアミド酸は、適宜選択した溶媒中で、酸無水物とジアミン（エーテル構造を有するジアミンと、エーテル構造を有さないジアミンの両方を含む）とを実質的に等モル比となるように仕込み、反応させて得ることができる。
前記ポリイミド樹脂は、エーテル構造を有するジアミンに由来する構成単位を有することが好ましい。前記エーテル構造を有するジアミンは、エーテル構造を有し、且つ、アミン構造を有する端末を少なくとも２つ有する化合物である限り、特に限定されない。前記エーテル構造を有するジアミンのなかでも、グリコール骨格を有するジアミンであることが好ましい。前記ポリイミド樹脂が、エーテル構造を有するジアミンに由来する構成単位、特に、グリコール骨格を有するジアミンに由来する構成単位を有している場合、第２の接着剤層３４を加熱すると、接着力を低下させることができる。この現象について、本発明者らは、加熱されることにより、前記エーテル構造が第２の接着剤層３４を構成する樹脂から脱離し、この脱離により接着力が低下している推察している。
なお、前記エーテル構造、又は、前記グリコール骨格が第２の接着剤層３４を構成する樹脂から脱離していることは、例えば、３００℃での加熱を３０分する前後におけるＦＴ−ＩＲ（ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）スペクトルを比較し、２８００〜３０００ｃｍ−１のスペクトルが加熱前後で減少していることにより確認できる。
前記グリコール骨格を有するジアミンとしては、例えば、ポリプロピレングリコール構造を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミン、ポリエチレングリコール構造を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミン、ポリテトラメチレングリコール構造を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミン等のアルキレングリコールを有するジアミンを挙げることができる。また、これらのグリコール構造の複数を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミンを挙げることができる。
前記エーテル構造を有するジアミンの分子量は、１００〜５０００の範囲内であることが好ましく、１５０〜４８００であることがより好ましい。前記エーテル構造を有するジアミンの分子量が１００〜５０００の範囲内であると、低温での接着力が高く、且つ、高温において剥離性を奏する第２の接着剤層３４をえやすい。
前記ポリイミド樹脂の形成には、エーテル構造を有するジアミン以外に、エーテル構造を有さないジアミンを併用することもできる。エーテル構造を有さないジアミンとしては、脂肪族ジアミンや芳香族ジアミンを挙げることができる。エーテル構造を有さないジアミンを併用することにより、被着体との密着力をコントロールすることができる。エーテル構造を有するジアミンと、エーテル構造を有さないジアミンとの配合割合は、モル比で、１００：０〜１０：９０の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは、１００：０〜２０：８０であり、さらに好ましくは、９９：１〜３０：７０である。前記エーテル構造を有するジアミンと前記エーテル構造を有さないジアミンとの配合割合が、モル比で、１００：０〜１０：９０の範囲内にあると、高温での熱剥離性により優れる。
前記脂肪族ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，８−ジアミノオクタン、１，１０−ジアミノデカン、１，１２−ジアミノドデカン、４，９−ジオキサ−１，１２−ジアミノドデカン、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン（α、ω−ビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン）などが挙げられる。前記脂肪族ジアミンの分子量は、通常、５０〜１，０００，０００であり、好ましくは１００〜３０，０００である。
芳香族ジアミンとしては、例えば、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）−２，２−ジメチルプロパン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン等が挙げられる。前記芳香族ジアミンの分子量は、通常、５０〜１０００であり、好ましくは１００〜５００である。前記脂肪族ジアミンの分子量、及び、前記芳香族ジアミンの分子量は、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）により測定し、ポリスチレン換算により算出された値（重量平均分子量）をいう。
前記酸無水物としては、例えば、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ピロメリット酸二無水物、エチレングリコールビストリメリット酸二無水物等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記酸無水物と前記ジアミンを反応させる際の溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、シクロペンタノン等を挙げることができる。これらは、単独で使用してもよく、複数を混合して用いてもよい。また、原材料や樹脂の溶解性を調整するために、トルエンや、キシレン等の非極性の溶媒を適宜、混合して用いてもよい。
前記シリコーン樹脂としては、例えば、過酸化物架橋型シリコーン系粘着剤、付加反応型シリコーン系粘着剤、脱水素反応型シリコーン系粘着剤、湿気硬化型シリコーン系粘着剤等が挙げられる。前記シリコーン樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。前記シリコーン樹脂を用いると、耐熱性が高くなり、高温下における貯蔵弾性率や粘着力が適切な値となり得る。前記シリコーン樹脂の中でも、不純物が少ない点で、付加反応型シリコーン系粘着剤が好ましい。
第２の接着剤層３４に前記シリコーン樹脂を用いる場合、第２の接着剤層３４には、必要に応じて、他の添加剤を含有し得る。このような他の添加剤としては、例えば、難燃剤、シランカップリング剤、イオントラップ剤などが挙げられる。難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂などが挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。イオントラップ剤としては、例えば、ハイドロタルサイト類、水酸化ビスマスなどが挙げられる。このような他の添加剤は、１種のみであっても良いし、２種以上であっても良い。
（第２の積層体の形成方法）
第２の積層体３０は、第２の台座３２上に第２の接着剤層３４を形成することにより得られる。第２の接着剤層３４は、第２の接着剤層３４を形成するための組成物を含む溶液を第２の台座３２に塗布する方法、適当なセパレータ（剥離紙など）上に前記溶液を塗布して第２の接着剤層３４を形成し、これを第２の台座３２上に転写（移着）する方法などにより、第２の積層体３０を得ることができる。
［熱硬化性樹脂シートを配置する工程１］
次に、図３に示すように、半導体チップ付き第１積層体２８の複数の半導体チップ２６が表出している側の面と、第２の積層体３０の第２の接着剤層３４側の面との間に、熱硬化性樹脂シート４０を配置する（工程Ａ−３）。
（熱硬化性樹脂シート）
熱硬化性樹脂シート４０は、半導体チップ２６を封止する機能を有する。熱硬化性樹脂シート４０の構成材料としては、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを併用したものが挙げられる。また、熱硬化性樹脂単独でも使用可能である。
前記熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、６−ナイロンや６，６−ナイロン等のポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴやＰＢＴ等の飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、又はフッ素樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらの熱可塑性樹脂のうち、イオン性不純物が少なく耐熱性が高く、半導体チップの信頼性を確保できるアクリル樹脂が特に好ましい。
前記アクリル樹脂としては、特に限定されるものではなく、炭素数３０以下、特に炭素数４〜１８の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの１種又は２種以上を成分とする重合体等が挙げられる。前記アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、へキシル基、へプチル基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、又はドデシル基等が挙げられる。
また、前記重合体を形成する他のモノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸若しくはクロトン酸等の様なカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸等の様な酸無水物モノマー、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８−ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０−ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２−ヒドロキシラウリル若しくは（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）−メチルアクリレート等の様なヒドロキシル基含有モノマー、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート若しくは（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等の様なスルホン酸基含有モノマー、又は２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等の様な燐酸基含有モノマーが挙げられる。
前記熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、又は熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。特に、半導体チップを腐食させるイオン性不純物等の含有が少ないエポキシ樹脂が好ましい。また、エポキシ樹脂の硬化剤としてはフェノール樹脂が好ましい。
前記エポキシ樹脂は、接着剤組成物として一般に用いられるものであれば特に限定は無く、例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、臭素化ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＦ型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオンレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型等の二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、又はヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型若しくはグリシジルアミン型等のエポキシ樹脂が用いられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらのエポキシ樹脂のうちノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型樹脂又はテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂が特に好ましい。これらのエポキシ樹脂は、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み、耐熱性等に優れるからである。
さらに、前記フェノール樹脂は、前記エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン等が挙げられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらのフェノール樹脂のうちフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂が特に好ましい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。
前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、例えば、前記エポキシ樹脂成分中のエポキシ基１当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が０．５〜２．０当量になるように配合することが好適である。より好適なのは、０．８〜１．２当量である。すなわち、両者の配合割合が前記範囲を外れると、十分な硬化反応が進まず、エポキシ樹脂硬化物の特性が劣化し易くなるからである。
エポキシ樹脂とフェノール樹脂の熱硬化促進触媒としては、特に制限されず、公知の熱硬化促進触媒の中から適宜選択して用いることができる。熱硬化促進触媒は単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。熱硬化促進触媒としては、例えば、アミン系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、ホウ素系硬化促進剤、リン−ホウ素系硬化促進剤などを用いることができる。
また、熱硬化性樹脂シート４０には、無機充填剤を適宜配合することができる。無機充填剤の配合は、導電性の付与や熱伝導性の向上、貯蔵弾性率の調節等を可能にする。
前記無機充填剤としては、例えば、シリカ、クレー、石膏、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミナ、酸化ベリリウム、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック類、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、鉛、錫、亜鉛、パラジウム、半田等の金属、又は合金類、その他カーボン等からなる種々の無機粉末が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。なかでも、シリカ、特に溶融シリカが好適に用いられる。
無機充填剤の平均粒径は、０．１〜３０μｍの範囲内であることが好ましく、０．５〜２５μｍの範囲内であることがより好ましい。なお、本発明においては、平均粒径が相互に異なる無機充填剤同士を組み合わせて使用してもよい。また、平均粒径は、光度式の粒度分布計（ＨＯＲＩＢＡ製、装置名；ＬＡ−９１０）により求めた値である。
前記無機充填剤の配合量は、有機樹脂成分１００重量部に対し１００〜１４００重量部に設定することが好ましい。特に好ましくは２３０〜９００重量部である。無機充填剤の配合量を１００重量部以上にすると、耐熱性や強度が向上する。また、１４００重量部以下とすることにより、流動性が確保できる。これにより、接着性や埋め込み性が低下することを防止できる。
なお、熱硬化性樹脂シート４０には、前記無機充填剤以外に、必要に応じて他の添加剤を適宜に配合することができる。他の添加剤としては、例えば難燃剤、シランカップリング剤、イオントラップ剤、カーボンブラック等の顔料等が挙げられる。前記難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。前記シランカップリング剤としては、例えば、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。これらの化合物は、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。前記イオントラップ剤としては、例えばハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス等が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。また、高温硬化時の粘性の向上を考慮し、粘度調整用の添加剤として、エラストマー成分を添加することもできる。エラストマー成分は、樹脂を増粘するものであれば、特に制限されないが、例えば、ポリアクリル酸エステルなどの各種アクリル系共重合体；ポリスチレンーポリイソブチレン系共重合体、スチレンアクリレート系共重合体などのスチレン骨格を有するエラストマー；ブタジエンゴム、スチレンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンー酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、イソプレンゴム、アクリロニトリルゴムなどのゴム質重合体などが挙げられる。
また、熱硬化性樹脂シート４０の１２０℃における粘度は１００〜１００００Ｐａ・ｓが好ましく，更に５００〜３０００Ｐａ・ｓがより好ましい。前記粘度が１００Ｐａ・ｓ以上であると、熱硬化時に表面形状が大きく変形することを抑制することができる。また、１００００Ｐａ・ｓ以下とすることにより、半導体チップ２６を好適に埋め込むことができる。
熱硬化性樹脂シート４０の厚さ（複層の場合は、総厚）は特に限定されないものの、硬化後の樹脂の強度や半導体チップ２６を埋め込むことを考慮すると１００μｍ以上１０００μｍ以下が好ましい。
熱硬化性樹脂シート４０を形成する工程としては、例えば、離型フィルム上に熱硬化性樹脂シート４０の構成材料である接着剤組成物溶液を塗工して塗布層を形成する工程を行い、その後、前記塗布層を乾燥させる工程を行う方法が挙げられる。
前記接着剤組成物溶液の塗工方法としては特に限定されず、例えば、コンマコート法、ファウンテン法、グラビア法などを用いて塗工する方法が挙げられる。塗工厚みとしては、塗布層を乾燥して最終的に得られる熱硬化性樹脂シート４０の厚さが１０〜１００μｍの範囲内となる様に適宜設定すればよい。
前記離型フィルムとしては特に限定されず、例えば、離型フィルムにおける熱硬化性樹脂シート４０との貼り合わせ面に、シリコーン層等の離型コート層が形成されたものが挙げられる。また、離型フィルムの基材としては、例えば、グラシン紙のような紙材や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等よりなる樹脂フィルムが挙げられる。
前記塗布層の乾燥は、塗布層に乾燥風を吹き付けることにより行う。当該乾燥風の吹き付けは、例えば、その吹き付け方向を離型フィルムの搬送方向と平行となる様に行う方法や、塗布層の表面に垂直となる様に行う方法が挙げられる。乾燥風の風量は特に限定されず、通常は５〜２０ｍ／ｍｉｎ、好ましくは５〜１５ｍ／ｍｉｎである。乾燥風の風量が５ｍ／ｍｉｎ以上にすることにより、塗布層の乾燥が不十分になるのを防止することができる。その一方、乾燥風の風量を２０ｍ／ｍｉｎ以下にすることにより、塗布層の表面近傍における有機溶剤の濃度を均一にするので、その蒸発を均一にすることができる。その結果、表面状態が面内において均一な熱硬化性樹脂シート４０の形成が可能になる。
乾燥時間は接着剤組成物溶液の塗工厚みに応じて適宜設定され、通常は１〜５ｍｉｎ、好ましくは２〜４ｍｉｎの範囲内である。乾燥時間を１ｍｉｎ以上とすることにより、硬化反応が十分に進行せず、未反応の硬化成分や残存する溶媒量が多くなることを抑制できる。その結果、後工程にてアウトガスやボイドの問題が発生することを防止できる。その一方、５ｍｉｎ以内とすることにより、硬化反応が進行しすぎることを抑制できる。
乾燥温度は特に限定されず、通常は７０〜１６０℃の範囲内で設定される。本実施形態においては、乾燥時間の経過とともに、乾燥温度を段階的に上昇させて行うことが好ましい。具体的には、例えば乾燥初期（乾燥直後から１ｍｉｎ以下）では７０℃〜１００℃の範囲内で設定され、乾燥後期（１ｍｉｎを超えて５ｍｉｎ以下）では１００〜１６０℃の範囲内で設定される。これにより、塗工直後に乾燥温度を急激に上昇させた場合に生じる塗布層表面のピンホールの発生を防止することができる。これにより、本実施形態に係る熱硬化性樹脂シート４０を製造することができる。
［第３の積層体を得る工程１］
次に、図４に示すように、第１の台座２２側、及び、第２の台座３２側から圧力を加えることにより、複数の半導体チップ２６を熱硬化性樹脂シート４０に埋め込むことにより第３の積層体１００を得る（工程Ａ−４）。埋め込みは、プレス成型機や、ロール成型機を用い、熱硬化性樹脂シート４０の両側（第１の台座２２側、及び、第２の台座３２側）から圧力を加えることにより行なうことができる。これにより、半導体チップ２６の回路形成面２６ａが露出し、且つ、半導体チップ２６が熱硬化性樹脂シート４０に埋め込まれた状態とすることができる。埋め込み温度は６０〜１５０℃が好ましく、より好ましくは８０〜１２０℃である。また、埋め込み圧力は０．０２〜３ＭＰａが好ましく、より好ましくは０．０５〜１ＭＰａである。
本発明において、第３の積層体を準備する工程（工程Ａ）は、図２〜図４を用いて説明した第１実施形態の方法に限定されない。本発明における第３の積層体を準備する工程（工程Ａ）は、第３の積層体さえ準備できれば、具体的な準備方法はどのような方法であってもよい。本発明の第３の積層体を準備する工程（工程Ａ）の他の例としては、以下の第２実施形態、及び、第３実施形態を挙げることができる。
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る第３の積層体を準備する工程（工程Ａ）は、
第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体と、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層上に配置された複数の半導体チップとを有する半導体チップ付き第１積層体Ａを準備する工程Ａ−１（半導体チップ付き第１積層体を準備する工程）と、
第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体を準備する工程Ａ−２（第２の積層体を準備する工程）と、
前記半導体チップ付き第１積層体の前記複数の半導体チップが表出している側の面上に熱硬化性樹脂シートを配置する工程Ａ−５（熱硬化性樹脂シートを配置する工程２）と、
前記複数の半導体チップを前記熱硬化性樹脂シートに埋め込む工程Ａ−６（半導体チップを熱硬化性樹脂シートに埋め込む工程）と、
複数の前記半導体チップが埋め込まれた前記熱硬化性樹脂シート上に前記第２の積層体を前記第２の接着剤層を界面として積層して第３の積層体を得る工程Ａ−７（第３の積層体を得る工程２）とを具備する。
前記工程Ａが、前記工程Ａ−１、前記工程Ａ−２、前記工程Ａ−５、前記工程Ａ−６、及び、前記工程Ａ−７を具備する場合、前記工程Ａ−６において、直接に複数の半導体チップを熱硬化性樹脂シートに埋め込む（例えば、前記第２の接着剤層を介することなく直接半導体チップをプレスして熱硬化性樹脂シートに埋め込む）ため、熱硬化性樹脂シートの表面をより平坦にすることが可能となる点で優れる。
［半導体チップ付き第１積層体を準備する工程］
図５〜図７は、第２実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明するための断面模式図である。まず、第１の台座２２上に第１の接着剤層２４が設けられた第１の積層体２６と、第１の積層体２６の第１の接着剤層２４上に配置された複数の半導体チップ２６とを有する半導体チップ付き第１積層体２８を準備する（工程Ａ−１）（図１参照）。半導体チップ付き第１積層体を準備する工程は、第１実施形態に係る半導体チップ付き第１積層体を準備する工程と同様であるから、ここでの詳細な説明は省略する。
［第２の積層体を準備する工程］
次に、第２の台座３２上に第２の接着剤層３４が設けられた第２の積層体３０を準備する（工程Ａ−２）。第２の積層体を準備する工程は、実施形態１に係る第２の積層体を準備する工程と同様であるから、ここでの詳細な説明は省略する。
［熱硬化性樹脂シートを配置する工程２］
次に、図５に示すように、半導体チップ付き第１積層体２８の複数の半導体チップ２６が表出している側の面上に熱硬化性樹脂シート４０を配置する（工程Ａ−５）。
［半導体チップを熱硬化性樹脂シートに埋め込む工程］
次に、図６に示すように、複数の半導体チップ２６を熱硬化性樹脂シート４０に埋め込む（工程Ａ−６）。埋め込みは、プレス成型機や、ロール成型機を用い、熱硬化性樹脂シート４０の両側から圧力を加えることにより行なうことができる。埋め込みは、例えば、カバーフィルム（図示せず）を予め複数の半導体チップ２６上に配置した後、熱硬化性樹脂シート４０の両側から圧力を加える（例えば、金型や平板プレスにより圧力を加える）方法を採用することができる。また、プレス成型機や、ロール成型機側にカバーフィルムを配しておき、加圧とともにカバーフィルムが複数の半導体チップ２６上に配置される方法を採用することができる。これにより、半導体チップ２６の回路形成面２６ａが露出し、且つ、半導体チップ２６が熱硬化性樹脂シート４０に埋め込まれた状態とすることができる。埋め込み温度は６０〜１５０℃が好ましく、より好ましくは８０〜１２０℃である。また、埋め込み圧力は０．０２〜３ＭＰａが好ましく、より好ましくは０．０５〜１ＭＰａである。
上記カバーフィルムとしては、特に限定されないが、例えば、グラシン紙のような紙材や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等よりなる樹脂フィルムが挙げられる。カバーフィルムの表面（熱硬化性樹脂シート４０、及び、半導体チップ２６と接する側の面）は、半導体チップ２６の回路形成面２６ａへの熱硬化性樹脂シート４０の糊残りの防止の観点から、慣用の表面処理、例えば、プラズマ処理、エンボス処理、サンドブラスト処理等を施すことができる。
［第３の積層体を得る工程２］
次に、図７に示すように、複数の半導体チップ２６が埋め込まれた熱硬化性樹脂シート４０上に第２の積層体３０を第２の接着剤層３４を界面として積層して第３の積層体１００を得る（工程Ａ−７）。
以上、第２実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明した。なお、第１の積層体２０、第１の台座２２、第１の接着剤層２４、半導体チップ２６、半導体チップ付き第１積層体２８、第２の積層体３０、第２の台座３２、第２の接着剤層３４、熱硬化性樹脂シート４０、及び、第３の積層体１００の構造や組成等は第１実施形態と同様であるからここでの説明は省略する。
＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る第３の積層体を準備する工程（工程Ａ）は、
第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体と、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層上に配置された複数の半導体チップとを有する半導体チップ付き第１積層体Ａを準備する工程Ａ−１（半導体チップ付き第１積層体を準備する工程）と、
第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体の前記第２の接着剤層上に熱硬化性樹脂シートが積層された第４の積層体を準備する工程Ａ−８（第４の積層体を準備する工程）、
前記半導体チップ付き第１積層体の前記複数の半導体チップが表出している側の面と、前記第４の積層体の前記熱硬化性樹脂シートとを対向させた後、前記第１の台座側、及び、前記第２の台座側から圧力を加えることにより、前記複数の半導体チップを前記熱硬化性樹脂シートに埋め込むことにより第３の積層体を得る工程Ａ−９（第３の積層体を得る工程３）とを具備する。
前記工程Ａが、前記工程Ａ−１、前記工程Ａ−８、及び、前前記工程Ａ−９を具備する場合、前記工程Ａ−９において、熱硬化性樹脂シートと第２の積層体が備える第２の接着剤層とが接触した状態で圧力を加えるため、熱硬化性樹脂シートと第２の積層体が備える第２の接着剤層との間で高い密着性が得られる。その結果、工程Ｃにおいて前記第１の積層体を剥離する際に、第２の積層体側が剥離してしまうことを防止することができる。
また、工程Ａ−１と工程Ａ−８とを別々に同時進行する等して、工程Ａ−１において半導体チップ付き第１積層体Ａを準備する一方、工程Ａ−８において第４の積層体を準備しておけば、工程Ａ−９を行なうだけで、第３の積層体を得ることができる。その結果、当該半導体装置の製造にかかる時間の短縮が可能となる。
［半導体チップ付き第１積層体を準備する工程］
図８及び図９は、第３実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明するための断面模式図である。まず、第１の台座２２上に第１の接着剤層２４が設けられた第１の積層体２６と、第１の積層体２６の第１の接着剤層２４上に配置された複数の半導体チップ２６とを有する半導体チップ付き第１積層体２８を準備する（工程Ａ−１）（図１参照）。半導体チップ付き第１積層体を準備する工程は、第１実施形態に係る半導体チップ付き第１積層体を準備する工程と同様であるから、ここでの詳細な説明は省略する。
［第４の積層体を準備する工程］
次に、図８に示すように、第２の台座３２上に第２の接着剤層３４が設けられた第２の積層体３０の第２の接着剤層３４上に熱硬化性樹脂シート４０が積層された第４の積層体５０を準備する（工程Ａ−８）。第２の接着剤層３４上への熱硬化性樹脂シート４０の積層方法としては、特に制限されず、圧着等、従来公知の方法を採用することができる。
［第３の積層体を得る工程３］
次に、図９に示すように、半導体チップ付き第１積層体２８の複数の半導体チップ２６が表出している側の面と、第４の積層体５０の熱硬化性樹脂シート４０とを対向させた後、第１の台座２２側、及び、第２の台座３２側から圧力を加えることにより、複数の半導体チップ２６を熱硬化性樹脂シート４０に埋め込むことにより第３の積層体１００を得る（工程Ａ−９）。埋め込み方法、条件としては、第１実施形態に係る第３の積層体を得る工程１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
以上、第３実施形態に係る第３の積層体を準備する方法を説明した。なお、第１の積層体２０、第１の台座２２、第１の接着剤層２４、半導体チップ２６、半導体チップ付き第１積層体２８、第２の積層体３０、第２の台座３２、第２の接着剤層３４、熱硬化性樹脂シート４０、及び、第３の積層体１００の構造や組成等は第１実施形態と同様であるからここでの説明は省略する。
以下、第３の積層体を準備する工程（工程Ａ）により準備された第３の積層体１００を用いた半導体装置の製造方法について説明する。
［熱硬化性樹脂シートを熱硬化させる工程］
図１０〜図１２は、第３の積層体を用いた半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。第３の積層体を準備する工程（工程Ａ）の後、第３の積層体１００の熱硬化性樹脂シート４０を熱硬化させる（工程Ｂ）。第３の積層体１００の熱硬化性樹脂シート４０を熱硬化させている間、熱硬化性樹脂シート４０は、第１の台座１１と第２の台座２１とで挟持された状態で熱硬化されることになる。その結果、熱硬化時の熱硬化性樹脂シート４０の反りを抑制することができる。この際の加熱温度は、９０〜２００℃で行なうことが好ましく、１２０〜１７５℃で行なうことがより好ましい。また、加熱時間は、３０〜２４０分であることが好ましく、６０〜１８０分であることがより好ましい。熱硬化時の温度及び時間を上記数値範囲内とすることにより、熱硬化性樹脂シートを熱硬化させる工程において、第１の積層体２０や第２の積層体３０が熱硬化性樹脂シート４０から剥離させることなく、好適に熱硬化性樹脂シート４０を熱硬化させることができる。
［第１の積層体を剥離する工程］
熱硬化性樹脂シート４０を熱硬化させた後、図１０に示すように、熱硬化性樹脂シート４０と第１の積層体２０の第１の接着剤層２４との貼り合わせ面を界面として、第１の積層体２０を剥離する（工程Ｃ）。本実施形態では、第１の接着剤層２４が熱膨張性粘着剤層で構成さているため、加熱により熱膨張させることができる。これにより、第１の接着剤層２４と熱硬化性樹脂シート４０との接着面積が減少し、両者間の接着力が減少し、熱硬化性樹脂シート４０から第１の積層体２０を剥離させることができる。加熱処理方法としては、例えば、ホットプレート、熱風乾燥機、近赤外線ランプ、エアードライヤーなどの適宜な加熱手段を利用して行うことができる。加熱処理時の加熱温度は、熱膨張性粘着剤層中の発泡剤（熱膨張性微小球など）の発泡開始温度（熱膨張開始温度）以上であればよいが、加熱処理の条件は、発泡剤（熱膨張性微小球など）の種類等による接着面積の減少性、第１の台座２２、半導体チップ２６が埋め込まれた熱硬化性樹脂シート４０の耐熱性、加熱方法（熱容量、加熱手段等）などにより適宜設定できる。一般的な加熱処理条件としては、温度１００℃〜２５０℃で、１秒間〜９０秒間（ホットプレートなど）または５分間〜１５分間（熱風乾燥機など）である。なお、加熱処理は使用目的に応じて適宜な段階で行うことができる。また、加熱処理時の熱源としては、赤外線ランプや加熱水を用いることができる場合もある。なお、第１の接着剤層２４を放射線硬化型粘着剤層で形成した場合には、放射線を適切な量だけ照射することにより、放射線硬化型粘着剤層の接着力を減少させ、熱硬化性樹脂シート４０から第１の積層体２０を剥離させることができる。
［配線を形成する工程］
次に、図１１に示すように、第１の積層体２０を剥離した後の熱硬化性樹脂シート４０上に、配線４２を形成する（工程Ｄ）。
配線の形成方法としては、例えば、露出している半導体チップ２６上へ真空成膜法などの公知の方法を利用して金属シード層を形成し、セミアディティブ法などの公知の方法により、配線４２を形成することができる。
かかる後に、配線４２及び熱硬化性樹脂シート４０上へポリイミドやＰＢＯなどの絶縁層を形成してもよい。
なお、形成した配線４２上にバンプを形成するバンピング加工を行ってもよい。バンピング加工は、半田ボールや半田メッキなど公知の方法で行うことができる。
本実施形態では、熱硬化性樹脂シート４０と第１の積層体２０の第１の接着剤層２４との貼り合わせ面を界面として、第１の積層体２０を剥離し（工程Ｃ）、第１の積層体２０を剥離した後の熱硬化性樹脂シート４０上に、配線４２を形成する（工程Ｄ）。そのため、配線４２の形成は、熱硬化性樹脂シート４０が第２の台座３２上に保持された状態で行なわれる。従って、例えば、高温環境下におかれること等により、熱硬化性樹脂シート４０が軟らかくなった場合であっても、熱硬化性樹脂シート４０の表面を平らに保つことができる。その結果、平らな表面の熱硬化性樹脂シート４０に配線４２を形成することができるため、製造される半導体装置の歩留りを向上させることができる。
また、第２の台座３２は、反り抑制のために使用された後、そのまま配線４２を形成するための支持体として使用されるため、製造工程を簡略化することができる。
［第２の積層体を剥離する工程］
その後、必要に応じて、図１２に示すように、熱硬化性樹脂シート４０と第２の積層体３０の第２の接着剤層３４との貼り合わせ面を界面として、第２の積層体３０を剥離する。剥離方法としては、溶剤により第２の接着剤層３４を溶解させて接着力を低下させて剥離する方法、第２の接着剤層３４を加熱により接着力が低下する材料で形成しておき、加熱により接着力を低下させて剥離する方法、第２の接着剤層３４に、カッターやレーザー等により物理的な切り込みを入れて剥離する方法等を挙げることができる。
その後、必要に応じて、半導体チップ２６、熱硬化性樹脂シート４０及び配線４２などの要素からなる積層体のダイシングを行う。これにより、チップ領域の外側に配線を引き出した半導体装置を得ることができる。ダイシング方法は、従来公知の方法を採用することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した例に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、部とあるのは、重量部を意味する。
（第１の台座、及び、第２の台座の準備）
第１の台座、及び、第２の台座として、厚みが７００μｍの８インチウエハを準備した。
（第１の接着剤層の準備）
第１の接着剤層として、熱発泡テープ（日東電工社製、製品名：リバアルファ（品番：Ｎｏ．３１９５Ｖ）、厚さ：１５８μｍ）を準備した。
（第２の接着剤層の準備）
窒素気流下の雰囲気において、１２５７ｇのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）中に、ポリエーテルジアミン（ハインツマン製、Ｄ−４０００、分子量：４０２３．５）３６５ｇ、４，４‘−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ、分子量：２００．２）７４ｇ、及び、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ、分子量：２１８．１）１００ｇを７０℃で混合して反応させた。その後、室温（２３℃）にまで冷却し、ポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を支持体としての２００ｍｍウェハに１２０℃で１０分乾燥した後の厚みが１０μｍとなるように塗布し、支持体付きポリアミック酸フィルムを得た。得られた支持体付きポリアミック酸フィルムを３００℃で３時間窒素雰囲気で熱硬化させ、支持体付きポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムを第２の接着剤層とした。
（熱硬化性樹脂シートの準備）
下記（ａ）〜（ｆ）をミキサーにてプレンドし、２軸混練機にて１２０℃の条件下で２分間混練し、続いて、ダイから押出しすることで、厚さ５００μｍの熱硬化性樹脂シートを得た。
（ａ）エポキシ樹脂（新日鐵化学社製、ＹＳＬＶ−８０ＸＹ） ２８０部
（ｂ）フェノール樹脂（明和化成社製、ＭＥＨ−７８５１−ＳＳ ３００部
（ｃ）硬化促進剤（四国化成工業社製、２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ） ６部
（ｄ）シリカフィラー（電気化学工業社製、ＦＢ−９４５４） ３３００部
（ｅ）シランカップリング剤（信越化学工業社製、ＫＢＭ−４０３） １０部
（ｆ）カーボン（三菱化学社製、＃４０） １０部
（熱硬化性樹脂シートのガラス転移温度測定）
作成した熱硬化性樹脂シートのガラス転移温度を測定した結果、１１０℃であった。ガラス転移温度の測定は、熱硬化性樹脂シートを厚さ５００μｍ、幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍの短冊状にカッターナイフで切り出し、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）を用いて、２５℃〜２５０℃の温度域で周波数１．０Ｈｚ、昇温速度１０℃／分の条件下で測定したときのＴａｎδ（Ｅ”（損失弾性率）／Ｅ’（貯蔵弾性率））が極大値を示す温度として求めた。
（熱硬化性樹脂シートの熱硬化後の２５℃での貯蔵弾性率測定）
作成した熱硬化性樹脂シートを１５０℃、１時間の条件で熱硬化させた。次に、熱硬化性樹脂シートの熱硬化後の２５℃における貯蔵弾性率を測定した結果、３ＧＰａであった。ここでの貯蔵弾性率は、熱硬化性樹脂シートを厚さ５００μｍ、幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍの短冊状にカッターナイフで切り出し、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）を用いて、２５℃、周波数１．０Ｈｚの条件下で測定したときの引張貯蔵弾性率Ｅ’の値である。
（熱硬化性樹脂シートの１００℃での粘度測定）
作成した熱硬化性樹脂シートの１００℃での粘度を測定した結果、２０００Ｐａ・ｓであった。ここでの粘度測定は、熱硬化性樹脂シートを厚さ５００μｍ、直径８ｍｍの円形に打ち抜き、Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ 社製の粘弾性スペクトロメーター（ＡＲＥＳ）を用いて、歪み２％、周波数１Ｈｚ、１００℃にて測定を行い、求めた複素粘度η＊の値である。
（実施例１）
準備した熱発泡テープ（第１の接着剤層）を準備した８インチウエハ（第１の台座）に貼り合わせて第１の積層体とした。その後、熱発泡テープ上に複数の半導体チップ（５ｍｍ×５ｍｍ×厚み３５０μｍ）を配置し、半導体チップ付き第１積層体とした（図２参照）。また、準備したポリイミドフィルム（第２の接着剤層）を準備した８インチウエハ（第２の台座）に貼り合わせて第２の積層体とした。
次に、半導体チップ付き第１積層体の複数の半導体チップが表出している側の面上に、準備した熱硬化性樹脂シートを配置し、さらに、前記熱硬化性樹脂シート上に、第２の積層体を、ポリイミドフィルム面が対面するように位置合わせして配置した（図３参照）。その後、真空プレスを用いて加熱圧着して、半導体チップを熱硬化性樹脂シートに埋め込み、第３の積層体を作製した（図４参照）。加熱圧着の条件は、埋め込み温度９０℃、真空度１０ｔｏｒｒ、埋め込み圧力１ＭＰａ、埋め込み時間６０秒とした。
次に、両方の８インチウエハ（第１の台座、及び、第２の台座）を動かないように固定した状態で、第３の積層体を加熱により硬化させた。硬化条件は、硬化温度１５０℃、硬化時間１時間とした。両側の台座で固定していたため、硬化後の硬化性樹脂シートには、反りは確認されなかった。
その後、第３の積層体を加熱することにより熱発泡テープを発泡させ、熱硬化性樹脂シートと熱発泡テープとの貼り合わせ面を界面として、第１の積層体を剥離し、図１０に示す積層構造の積層体を得た。熱発泡テープを発泡させる際の加熱条件は、加熱温度１８５℃、加熱時間３０秒とした。なお、第１の積層体を剥離した後の積層体において、ポリイミドフィルムと熱硬化性樹脂シートとの密着性は優れており、第１の積層体を剥離する際に、第２の積層体側が剥離することはなかった。
第１の積層体を剥離した後の積層体の反りを測定したところ、０．５ｍｍ以下であった。反りの測定は、第２の台座としての８インチウエハ面を下にして平坦なテーブルに置き、テーブルからの距離が最も遠い箇所を金尺にて測定した。
（実施例２）
実施例１と同様の台座、第１の接着剤層、第２の接着剤層、熱硬化性樹脂シート、及び、半導体チップを用いて以下を実施した。
まず、実施例１と同様にして、半導体チップ付き第１積層体を作成し、半導体チップ付き第１積層体の複数の半導体チップが表出している側の面上に、準備した熱硬化性樹脂シートを配置した（図５参照）。その後、真空プレスを用いて加熱圧着し、半導体チップを熱硬化性樹脂シートに埋め込んだ（図６参照）。加熱圧着の条件は、実施例１と同様、埋め込み温度９０℃、真空度１０ｔｏｒｒ、埋め込み圧力１ＭＰａ、埋め込み時間６０秒とした。
半導体チップが埋め込まれた熱硬化性樹脂シートの表面は、実施例１よりも平坦であり、表面粗さは０．０５μｍであった。表面粗さは、Ｖｅｅｃｏ社製表面形状測定装置（Ｄｅｋｔａｋ８Ｍ）を用いて測定した。測定条件は、室温（２３℃）、測定速度５μｍ／ｓとした。
次に、真空プレスから取り出し、半導体チップが埋め込まれた熱硬化性樹脂シート上に第２の積層体を第２の接着剤層を界面として積層して第３の積層体を得た（図７参照）。張り合わせ条件は、張り合わせ温度１００℃、張り合わせ圧力１ＭＰａとした。
次に、両方の８インチウエハ（第１の台座、及び、第２の台座）を動かないように固定した状態で、第３の積層体を加熱により硬化させた。硬化条件は、実施例１と同様、硬化温度１５０℃、硬化時間１時間とした。両側の台座で固定していたため、硬化後の硬化性樹脂シートには、反りは確認されなかった。
その後、第３の積層体を加熱することにより熱発泡テープを発泡させ、熱硬化性樹脂シートと熱発泡テープとの貼り合わせ面を界面として、第１の積層体を剥離し、図１０に示す積層構造の積層体を得た。熱発泡テープを発泡させる際の加熱条件は、実施例１と同様、加熱温度１８５℃、加熱時間３０秒とした。なお、第１の積層体を剥離した後の積層体において、ポリイミドフィルムと熱硬化性樹脂シートとの密着性は優れており、第１の積層体を剥離する際に、第２の積層体側が剥離することはなかった。
第１の積層体を剥離した後の積層体の反りを測定したところ、０．５ｍｍ以下であった。反りの測定方法、実施例１と同様とした。
（実施例３）
実施例１と同様の台座、第１の接着剤層、第２の接着剤層、熱硬化性樹脂シート、及び、半導体チップを用いて以下を実施した。
まず、実施例１と同様にして、半導体チップ付き第１積層体を作成した。また、準備したポリイミドフィルム（第２の接着剤層）を準備した８インチウエハ（第２の台座）に貼り合わせて第２の積層体とした。
次に、第２の積層体のポリイミドフィルム上に、準備した熱硬化性樹脂シートを貼り合わせて、第４の積層体を得た。張り合わせ条件は、張り合わせ温度１００℃、張り合わせ圧力１ＭＰａとした。
次に、半導体チップ付き第１積層体の半導体チップが表出している側の面と、第４の積層体の熱硬化性樹脂シートとを対向させた後（図８参照）、真空プレスを用いて加熱圧着し、半導体チップを熱硬化性樹脂シートに埋め込み、第３の積層体を作製した（図９参照）。加熱圧着の条件は、埋め込み温度９０℃、真空度１０ｔｏｒｒ、埋め込み圧力１ＭＰａ、埋め込み時間６０秒とした。
次に、両方の８インチウエハ（第１の台座、及び、第２の台座）を動かないように固定した状態で、第３の積層体を加熱により硬化させた。硬化条件は、実施例１と同様、硬化温度１５０℃、硬化時間１時間とした。両側の台座で固定していたため、硬化後の硬化性樹脂シートには、反りは確認されなかった。
その後、第３の積層体を加熱することにより熱発泡テープを発泡させ、熱硬化性樹脂シートと熱発泡テープとの貼り合わせ面を界面として、第１の積層体を剥離し、図１０に示す積層構造の積層体を得た。熱発泡テープを発泡させる際の加熱条件は、実施例１と同様、加熱温度１８５℃、加熱時間３０秒とした。なお、第１の積層体を剥離した後の積層体において、ポリイミドフィルムと熱硬化性樹脂シートとの密着性は優れており、第１の積層体を剥離する際に、第２の積層体側が剥離することはなかった。
第１の積層体を剥離した後の積層体の反りを測定したところ、０．５ｍｍ以下であった。反りの測定方法、実施例１と同様とした。
２０ 第１の積層体
２２ 第１の台座
２４ 第１の接着剤層
２６ 半導体チップ
２８ 半導体チップ付き第１積層体
３０ 第２の積層体
３２ 第２の台座
３４ 第２の接着剤層
４０ 熱硬化性樹脂シート
４２ 配線
５０ 第４の積層体
１００ 第３の積層体

Claims (4)

  1. 半導体装置の製造方法であって、
    第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体、第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体、及び、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層側の面と前記第２の積層体の前記第２の接着剤層側の面との間に設けられ、複数の半導体チップが埋め込まれた熱硬化性樹脂シートが積層された第３の積層体を準備する工程Ａと、
    前記第３の積層体の前記熱硬化性樹脂シートを熱硬化させる工程Ｂと、
    前記熱硬化性樹脂シートを熱硬化させた後、前記熱硬化性樹脂シートと前記第１の積層体の前記第１の接着剤層との貼り合わせ面を界面として、前記第１の積層体を剥離する工程Ｃと、
    前記第１の積層体を剥離した後の前記熱硬化性樹脂シート上に、配線を形成する工程Ｄと
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 前記工程Ａは、
    第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体と、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層上に配置された複数の半導体チップとを有する半導体チップ付き第１積層体を準備する工程Ａ−１と、
    第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体を準備する工程Ａ−２と、
    前記半導体チップ付き第１積層体の前記複数の半導体チップが表出している側の面と、前記第２の積層体の前記第２の接着剤層側の面との間に、熱硬化性樹脂シートを配置する工程Ａ−３と、
    前記第１の台座側、及び、前記第２の台座側から圧力を加えることにより、前記複数の半導体チップを前記熱硬化性樹脂シートに埋め込むことにより第３の積層体を得る工程Ａ−４とを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 前記工程Ａは、
    第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体と、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層上に配置された複数の半導体チップとを有する半導体チップ付き第１積層体Ａを準備する工程Ａ−１と、
    第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体を準備する工程Ａ−２と、
    前記半導体チップ付き第１積層体の前記複数の半導体チップが表出している側の面上に熱硬化性樹脂シートを配置する工程Ａ−５と、
    前記複数の半導体チップを前記熱硬化性樹脂シートに埋め込む工程Ａ−６と、
    複数の前記半導体チップが埋め込まれた前記熱硬化性樹脂シート上に前記第２の積層体を前記第２の接着剤層を界面として積層して第３の積層体を得る工程Ａ−７とを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 前記工程Ａは、
    第１の台座上に第１の接着剤層が設けられた第１の積層体と、前記第１の積層体の前記第１の接着剤層上に配置された複数の半導体チップとを有する半導体チップ付き第１積層体Ａを準備する工程Ａ−１と、
    第２の台座上に第２の接着剤層が設けられた第２の積層体の前記第２の接着剤層上に熱硬化性樹脂シートが積層された第４の積層体を準備する工程Ａ−８と、
    前記半導体チップ付き第１積層体の前記複数の半導体チップが表出している側の面と、前記第４の積層体の前記熱硬化性樹脂シートとを対向させた後、前記第１の台座側、及び、前記第２の台座側から圧力を加えることにより、前記複数の半導体チップを前記熱硬化性樹脂シートに埋め込むことにより第３の積層体を得る工程Ａ−９とを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
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