JP5838903B2 - 積層体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層体の製造方法に関する。

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。

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。

特開２０１１−２９３９２号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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した積層体に対して、前記第１樹脂層が溶融し、かつ、前記第１端子および前記第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、一対の挟圧部材で荷重を加えることで、前記第１端子、前記第１半田層、及び、前記第２ａ端子が直接繋がった第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、前記挟圧部材で荷重を加えた状態を維持したまま、前記第１積層体を冷却し、前記第１樹脂層を固化させる固化工程と、
前記固化工程の後、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した積層体に対して、前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第２ｂ端子および前記第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、一対の挟圧部材で荷重を加えることで、前記第２ｂ端子、前記第２半田層、及び、前記第３端子が直接繋がった第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積層体を加熱して、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、
を有する積層体の製造方法が提供される。

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。

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。 本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。 積層体の製造装置の一例を模式的に示す断面図である。 積層体の製造装置の一例を模式的に示す断面図である。 本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。 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。 本実施形態の積層体の製造工程を示す断面図である。

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。

（第１の実施形態）
本実施形態の積層体の製造方法では、上述した樹脂噛みの課題を解決するために、積層体に対する荷重を一端開放する前に、当該積層体を冷却し、樹脂層を固化させる。すなわち、仮圧着−荷重開放の間に、積層体を十分に冷却し、樹脂層を固化させる工程を加える。これにより、荷重開放に伴い樹脂層の樹脂が端子間に入り込む不都合を抑制する。以下、図１乃至図５を用いて詳細に説明する。

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。

図１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、固化工程Ｓ２０と、開放工程Ｓ３０と、第２積層工程Ｓ４０と、第１接合工程Ｓ５０と、設置工程Ｓ６０と、第２接合工程Ｓ７０とを有する。

＜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した積層体に対して、第１樹脂層が溶融し、かつ、第１端子および第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、一対の挟圧部材で荷重を加えることで（仮圧着）、第１端子、第１半田層、及び、第２ａ端子が直接繋がった第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。

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。

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。

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。

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。

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および端子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。

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。

端子１２２は、例えば、端子１０１と同様の層構成で構成される。

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、１１０℃以上２５０℃以下、好ましくは１７０℃以上２３０℃以下である。

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を有していればよい（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、端子１０１及び端子１２１の両方が半田層１２１Ａを有してもよい。

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。

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、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。

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。

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％以上、７０重量％以下が好ましい。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

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、５０μｍ以下で、非常に薄いものとなっている。

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。

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。

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。

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、一対の挟圧部材で荷重を加えることで（仮圧着）、図２（Ｂ）に示すように、端子１０１、半田層１２１Ａ、および、端子１２１が直接繋がった積層体（第１積層体）を形成する。仮圧着の加熱及び加圧条件は、上述のような第１積層体を実現できる範囲で定めることができる。

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および半導体チップ１２を接着する。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。当該加熱前の樹脂層１１（図２（Ａ）参照）の状態が、例えばフィルム状、又は、スピンコートで形成された膜状等であるのに対し、当該加熱下にある樹脂層１１（図２（Ｂ）参照）は、溶融状態となっている。

＜固化工程Ｓ２０＞
固化工程Ｓ２０は、第１積層工程Ｓ１０の後に行われる。固化工程Ｓ２０では、挟圧部材で第１積層体に荷重を加えた状態を維持したまま、第１積層体を冷却し、第１樹脂層を固化させる。

なお、「樹脂層を固化させる」とは、少なくとも一部の樹脂層を固化させることを意味する。すなわち、当該工程の後に第１積層体への荷重を開放した時に、端子１０１、半田層１２１Ａ、および、端子１２１の間に樹脂層１１が進入する不都合（樹脂噛み）を抑制できる程度に固化させていればよく、必ずしも樹脂層を完全に固化させる必要はない。なお、当然、樹脂層を完全に固化させてもよい。

例えば、図２（Ｂ）に示すように、ヒータを有する一対の挟圧部材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、端子１０１、半田層１２１Ａ、および、端子１２１が直接繋がった積層体（第１積層体）を形成（第１積層工程Ｓ１０）した後、挟圧部材５２及び５５による当該荷重を維持したまま、挟圧部材５２及び５５の内の少なくとも一方の温度を下げ、樹脂層１１がある程度固化するまで所定時間放置する。

固化工程Ｓ２０における挟圧部材５２及び５５各々の温度、及び、放置時間等は、樹脂層１１の構成等に応じて定めることができる設計的事項である。例えば、第１積層体の温度が８０℃以下、好ましくは６０℃以下になるまで冷却してもよい。また、固化工程Ｓ２０で維持する荷重は、必ずしも、第１積層工程Ｓ１０で加えられた荷重と同じである必要はなく、端子１０１及び端子１２１間の樹脂が排斥され、端子１０１、半田層１２１Ａ、および、端子１２１が直接繋がった状態を維持できる範囲で、任意に定めることができる。

＜開放工程Ｓ３０＞
開放工程Ｓ３０は、固化工程Ｓ２０の後に行われる。開放工程Ｓ３０では、挟圧部材による第１積層体への荷重を開放する。

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、所定の荷重が加わっ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。

なお、開放工程Ｓ３０の前に行われた固化工程Ｓ２０により、樹脂層１１は固化が十分に進行している。このため、第１積層体への荷重を開放しても、端子１０１、半田層１２１Ａ、および、端子１２１の間に樹脂層１１が進入する不都合（樹脂噛み）が生じにくい。すなわち、第１積層体への荷重を開放しても、図２（Ｂ）に示すような、端子１０１、半田層１２１Ａ、および、端子１２１が直接繋がった状態を維持することができる。

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。

＜第２積層工程Ｓ４０＞
第２積層工程Ｓ４０は、開放工程Ｓ３０の後に行われる。第２積層工程Ｓ４０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端子および第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、一対の挟圧部材で荷重を加えることで（仮圧着）、第２ｂ端子、第２半田層、及び、第３端子が直接繋がった第２積層体を形成する。

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１０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Ｓ４０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。

すなわち、図２（Ｃ）に示すように、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。

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。

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、端子１２２、半田層１４１Ａ、および、端子１４１が直接繋がった積層体（第２積層体）を形成する。仮圧着の加熱及び加圧条件は、上述のような第２積層体を実現できる範囲で定めることができる。

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および半導体チップ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１３の熱硬化性樹脂が完全硬化しない程度である。当該加熱前、樹脂層１３（図２（Ｃ）参照）の状態は、例えばフィルム状、又は、スピンコートで形成された膜状等であり、樹脂層１１（図２（Ｃ）参照）の状態は固化が進行した状態であるのに対し、当該加熱下にある樹脂層１１及び１３（図２（Ｄ）参照）は、溶融状態となっている。

本実施形態では、上記第２積層工程Ｓ４０の後、固化工程Ｓ２０と同様の処理を行い、次いで、開放工程Ｓ３０と同様の処理を行うことで、第２積層体を挟圧部材から開放する。その後、以下で説明する第１接合工程Ｓ５０を行う。なお、第２積層体を挟圧部材から開放後、かつ、第１接合工程Ｓ５０の前に、第２積層工程Ｓ４０、固化工程Ｓ２０、及び、開放工程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（Ｄ）に示す第２積層体が得られた後、固化工程Ｓ２０及び開放工程Ｓ３０と同様の処理をこの順に行うことで、第２積層体を挟圧部材から開放し、次いで、第２積層工程Ｓ４０、固化工程Ｓ２０、及び、開放工程Ｓ３０を１セット行うことで、４つの基材が積層された積層体を得たものとする（図２（Ｅ）及び図２（Ｆ）参照）。

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。

また、積層体２（図２（Ｆ）参照）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面一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。

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。

＜第１接合工程Ｓ５０＞
第１接合工程Ｓ５０は、第２積層工程Ｓ４０の後に行われる。具体的には、第２積層工程Ｓ４０の後、固化工程Ｓ２０と同様の処理を行い、次いで、開放工程Ｓ３０と同様の処理を行うことで、第２積層体を挟圧部材から開放後、第１接合工程Ｓ５０を行う。第１接合工程Ｓ５０では、端子間に位置する半田層（第１半田層及び第２半田層等）が溶融する温度で第２積層体を加熱・加圧して（本圧着）、端子間（第１端子及び第２ａ端子間、及び、第２ｂ端子及び第３端子間等）を半田接合する。

ここで、第１接合工程Ｓ５０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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

流体により、積層体２を加圧する際の加圧力は、０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下が好ましく、より好ましくは０．５以上５ＭＰａ以下である。流体により積層体２を加圧することで、樹脂層１１、１３、１５内のボイド発生を抑制することができる。とくに、０．１ＭＰａ以上とすることで、この効果が顕著となる。また、１０ＭＰａ以下とすることで、装置の大型化、複雑化を抑制できる。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。すなわち、加圧力１０ＭＰａとは、大気圧よりも、積層体２にかかる圧力が１０ＭＰａ大きいことを示す。

ここでは、積層体２を半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａの融点以上、例えば、２４０℃以上２６０℃以下で１０分程度加熱する。これにより、半田層１２１Ａ、１４１Ａ、１６１Ａを溶融させて半田接合を行うことができる。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。

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。

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。

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。

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。

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。

その他、第１接合工程Ｓ５０は、第１積層工程Ｓ１０及び第２積層工程Ｓ４０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Ｓ４０の後、積層体に荷重をかけている状態を維持したまま、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Ｓ５０を行ってもよい。すなわち、図２（Ｅ）に示すように最後の４つ目の基材を積層後、図２（Ｆ）に示すように４つの基材を積層した積層体を加熱・加圧して端子１４２、１６１間の樹脂を排斥し、その後、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、装置の加熱及び加圧の設定を変更して、連続的に半田接合（第１接合工程Ｓ５０）を行ってもよい。

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。

＜設置工程Ｓ６０＞
設置工程Ｓ６０は、第１接合工程Ｓ５０の後に行われる。設置工程Ｓ６０では、第１接合工程Ｓ５０の後の複数の第２積層体を、第４基材上に設置する。

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。

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、樹脂層１７として、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。

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。

＜第２接合工程Ｓ７０＞
第２接合工程Ｓ７０は、設置工程Ｓ６０の後に行われる。第２接合工程Ｓ７０では、第２積層体と第４基材とを接合する。

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。

その後、設置工程Ｓ６０及び第２接合工程Ｓ７０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。

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。

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。

なお、上記例では、１つの積層体２に対して設置工程Ｓ６０及び第２接合工程Ｓ７０を行い、当該積層体２を第４基材１８と接合した後、他の積層体２に対して同様に設置工程Ｓ６０及び第２接合工程Ｓ７０を行い、他の積層体２を当該第４基材１８と接合するという処理の流れを説明したが、その他、以下のようにすることもできる。

例えば、第２接合工程Ｓ７０を挟まずに設置工程Ｓ６０を繰り返し行って、第４基材１８上に複数の積層体２を設置した後、これら複数の積層体２に対して第２接合工程Ｓ７０を行ってもよい。第２接合工程Ｓ７０における加熱しながらの挟圧は、複数の積層体２に対してまとめて行ってもよいし、個別に行ってもよい。なお、このような処理の流れの場合、設置工程Ｓ６０では以下のような処理を行ってもよい。

すなわち、設置工程Ｓ６０において、樹脂層１７が溶融し、かつ、半田層１８１Ａが溶融しない温度で加熱しながら、一対の挟圧部材で積層体２及び第４基材１８を挟圧することで、端子１８１と、半田層１８１Ａと、端子１６２とを直接繋げてもよい。当該処理は、第１積層工程Ｓ１０に準じて実現できる。その後、固化工程Ｓ２０及び開放工程Ｓ３０をこの順に行うことで、一対の挟圧部材による積層体２及び第４基材１８への挟圧を開放した後、上記と同様にして、第４基材１８の他の領域に、他の積層体２を設置してもよい。

このような手順にすれば、積層体２への挟圧を開放した際、樹脂層１７は固化工程Ｓ２０により固化が進行しているので、樹脂噛みの問題が生じにくい。

＜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。

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。

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。

すなわち、上記半田結合をまとめて行う技術の場合、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、その後、この積層体に対して半田接合処理（本圧着）を行うこととなる。かかる場合、荷重をかけている際（仮圧着時）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。

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。

本実施形態では、当該不都合を解消するため、積層体に対する荷重を一端開放する前に、当該積層体を冷却し、樹脂層を固化させる。すなわち、本実施形態では、仮圧着の後、かつ、荷重開放の前に、積層体を十分に冷却し、樹脂層を固化させる工程を行う。このため、積層体への荷重を開放しても、樹脂層の移動が抑制され、樹脂が端子間に入り込むことを抑制できる。結果、端子間の接続不良の発生を抑制することができる。

（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（仮圧着）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（本圧着）を連続的に行う。

すなわち、図２（Ｆ）に示すように、挟圧部材５２及び５５を用いて、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・加熱処理を行った後、挟圧部材５２及び５５による荷重量、及び、加熱温度を変更し、連続的に、複数の基材間（端子間）の半田接合を行う。

当該工程は、例えば、フリップチップボンダーを使用して実現することができる。

なお、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。

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。

（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。

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、本実施形成の積層体の製造方法は、第１積層工程Ｓ１０と、固化工程Ｓ２０と、開放工程Ｓ３０と、第２積層工程Ｓ４０と、第１接合工程Ｓ５０と、個片化工程Ｓ５５と、設置工程Ｓ６０と、第２接合工程Ｓ７０とを有する。

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、固化工程Ｓ２０、開放工程Ｓ３０及び第２積層工程Ｓ４０を行う。次いで、第１の実施形態と同様、固化工程Ｓ２０、開放工程Ｓ３０及び第２積層工程Ｓ４０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、当該子積層体に対する最後の第２の積層工程Ｓ４０を行った後（最後の半導体チップを積層した後）、固化工程Ｓ２０及び開放工程Ｓ３０をこの順に行って、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、固化工程Ｓ２０、開放工程Ｓ３０及び第２積層工程Ｓ４０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加熱・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加熱・挟圧されない。

第２領域に子積層体を形成後、固化工程Ｓ２０及び開放工程Ｓ３０をこの順に行って、当該子積層体を挟圧部材から開放する。その後、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（第２積層工程Ｓ４０後）、固化工程Ｓ２０及び開放工程Ｓ３０をこの順に行って、当該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、複数の子積層体４をまとめて、複数の基材間（端子間）の半田接合を行う（第１接合工程Ｓ５０）。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。なお、複数の子積層体４に対して個別に、複数の基材間（端子間）の半田接合を行うこともできる。

第１接合工程Ｓ５０の後、個片化工程Ｓ５５が行われる。個片化工程Ｓ５５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。

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。

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。

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Ｓ５０を行う。

その他、第１積層工程Ｓ１０、固化工程Ｓ２０、開放工程Ｓ３０、第２積層工程Ｓ４０、第１接合工程Ｓ５０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、固化工程Ｓ２０、開放工程Ｓ３０、第２積層工程Ｓ４０、第１接合工程Ｓ５０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。かかる場合、子積層体の高さばらつきの影響を受けないため、確実に半田接合が可能となる。なお、第２積層工程Ｓ４０の後の処理としては、固化工程Ｓ２０及び開放工程Ｓ３０をこの順に行って、当該子積層体を挟圧部材から開放した後、第１接合工程Ｓ５０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Ｓ４０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Ｓ５０を行ってもよい。

（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。

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および積層体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。

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。

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。その後、固化工程Ｓ２０及び開放工程Ｓ３０と同様の工程をこの順に行い、仮接着における荷重を開放後、基材１８のその他の領域に、同様にして積層体２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に接着する。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。

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（仮圧着）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。なお、仮圧着の後には、固化工程Ｓ２０及び開放工程Ｓ３０と同様の工程をこの順に行い、仮接着における荷重を開放する。そして、複数のウエハあるいはブロック体を積層・仮圧着した積層体を形成した後、この積層体を個片化し、前記各実施形態と同様に第１接合工程Ｓ５０を行い、その後、基材上に積層し、第２接合工程Ｓ７０を実施してもよい。

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（仮圧着）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。なお、仮圧着の後には、固化工程Ｓ２０及び開放工程Ｓ３０と同様の工程をこの順に行い、仮接着における荷重を開放する。そして、複数のウエハあるいはブロック体を積層・仮圧着した積層体を形成した後、前記各実施形態と同様に、この積層体の第１接合工程Ｓ５０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Ｓ７０を実施してもよい。

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。

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。

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
１４０ 基板
１４１ 端子
１４１Ａ 半田層
１４２ 端子
１４３ ビア
１６０ 基板
１６１ 端子
１６１Ａ 半田層
１６２ 端子
１６３ ビア
１８１ 端子
１８１Ａ 半田層
５１１ 配管

Claims (9)

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した積層体に対して、前記第１樹脂層が溶融し、かつ、前記第１端子および前記第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、一対の挟圧部材で荷重を加えることで、前記第１端子、前記第１半田層、及び、前記第２ａ端子が直接繋がった第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、前記挟圧部材で荷重を加えた状態を維持したまま、前記第１積層体を冷却し、前記第１樹脂層を固化させる固化工程と、
   前記固化工程の後、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した積層体に対して、前記第２樹脂層が溶融し、かつ、前記第２ｂ端子および前記第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、一対の挟圧部材で荷重を加えることで、前記第２ｂ端子、前記第２半田層、及び、前記第３端子が直接繋がった第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積層体を加熱して、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、
   を有する積層体の製造方法。
2. 請求項１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。
3. 請求項１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。
4. 請求項１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。
5. 請求項１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、前記固化工程、前記開放工程、前記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、前記固化工程、前記開放工程、前記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基材を積層した子積層体を形成する積層体の製造方法。
6. 請求項３から５のいずれか１項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。
7. 請求項２から６のいずれか１項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。
8. 請求項１から７のいずれか１項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。
9. 請求項１から８のいずれか１項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。

Images