WO2024116248A1 - 積層体の作製方法、絶縁材料、及び、積層体 - Google Patents

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WO2024116248A1
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insulating layer
oxide particles
inorganic oxide
laminate
thermosetting resin
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裕貴 今津
一行 満倉
正也 鳥羽
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株式会社レゾナック
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Definitions

  • This disclosure relates to a method for producing a laminate, an insulating material, and a laminate.
  • This disclosure relates to, for example, a method for producing a laminate (semiconductor device) having a semiconductor chip, an insulating material used in the method for producing the laminate, and a laminate having a semiconductor chip.
  • connection terminals In recent years, various direct bonding techniques that directly bond metal connection terminals together have been proposed as a method for connecting connection terminals when connecting vertically stacked semiconductor chips together or connecting a semiconductor package such as a silicon interposer to a semiconductor chip (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • connection methods using direct bonding technology not only are the connection terminals bonded together, but also the insulating layers arranged around the connection terminals.
  • An inorganic insulating material such as silicon oxide is used as the insulating layer.
  • adding inorganic fillers reduces the ability to embed debris and suppress surface irregularities as described above, as well as the bonding strength between organic insulating layers. Therefore, it is desired to increase the adhesive strength between organic insulating layers while suppressing misalignment when bonding organic insulating layers together.
  • the present disclosure provides a method for producing a laminate.
  • the method for producing a laminate includes the steps of forming a first insulating layer containing a first thermosetting resin and first inorganic oxide particles on a first support substrate, and bonding a first surface of the first insulating layer to a second surface of a second insulating layer containing a second thermosetting resin.
  • the second insulating layer is substantially free of inorganic oxide particles, or contains second inorganic oxide particles in a content less than the first inorganic oxide particles contained in the first insulating layer.
  • the first insulating layer contains a thermosetting resin and inorganic oxide particles
  • the second insulating layer contains a thermosetting resin but does not contain inorganic oxide particles, or contains fewer inorganic oxide particles than the first insulating layer.
  • the inorganic oxide particles contained in the first insulating layer suppress the thermal expansion coefficient of the first insulating layer.
  • the second insulating layer contains no or fewer inorganic oxide particles, the second insulating layer can bury debris, suppress surface irregularities, and improve the bonding strength between the insulating layers.
  • this method for producing a laminate makes it possible to increase the bonding strength between the insulating layers while suppressing misalignment when bonding the insulating layers together.
  • the term "substantially not contained” here includes the case where a very small amount of inorganic oxide is contained in the second insulating layer.
  • the content of the second inorganic oxide particles in the second insulating material constituting the second insulating layer is preferably equal to or less than one-fifth of the content of the first inorganic oxide particles contained in the first insulating material constituting the first insulating layer.
  • the second insulating layer can further bury debris, suppress surface irregularities, and improve the bonding strength between the insulating layers.
  • the content of the second inorganic oxide particles in the second insulating material constituting the second insulating layer is 5 volume % or less.
  • the second insulating layer can further bury debris, suppress surface irregularities, and improve the bonding strength between the insulating layers.
  • the second insulating material constituting the second insulating layer does not substantially contain inorganic oxide particles.
  • the second insulating layer can more reliably bury debris, suppress surface irregularities, and improve the bonding strength between the insulating layers.
  • the first insulating material containing the first thermosetting resin and the first inorganic oxide particles is adjusted to have a smaller thermal expansion coefficient than the second insulating material constituting the second insulating layer.
  • the thermal expansion coefficient of the first insulating layer can be reduced, so that positional deviation due to thermal expansion can be suppressed. This makes it possible to obtain a laminate with high bonding accuracy.
  • wiring such as copper (Cu)
  • the expansion of the insulating material containing the thermosetting resin may be greater than the expansion of the wiring, and the wiring may not be able to keep up with the expansion of the insulating layer, resulting in poor bonding between the wiring.
  • this production method by lowering the thermal expansion coefficient of the first insulating material, it is possible to reduce the difference in thermal expansion between the insulating material and the wiring, and to suppress poor bonding between the wiring.
  • the first insulating material containing the first thermosetting resin and the first inorganic oxide particles is preferably adjusted to have a thermal expansion coefficient of 40 ⁇ 10 ⁇ 6 /K or less.
  • the thermal expansion coefficient of the first insulating layer can be reduced, so that positional deviation due to thermal expansion can be suppressed. This makes it possible to obtain a laminate with high bonding accuracy.
  • wiring such as copper (Cu)
  • the expansion of the insulating material containing the thermosetting resin or the like may be greater than the expansion of the wiring, and the wiring may not be able to keep up with the expansion of the insulating layer, resulting in defective bonding between the wiring.
  • this production method by lowering the thermal expansion coefficient of the first insulating material, it is possible to reduce the difference in thermal expansion between the insulating material and the wiring, and suppress defective bonding between the wiring.
  • the content of the first inorganic oxide particles in the first insulating material containing the first thermosetting resin and the first inorganic oxide particles is preferably 15% to 70% by volume.
  • the inclusion of inorganic oxide particles can reduce the thermal expansion coefficient in the first insulating layer, thereby suppressing misalignment due to thermal expansion. This allows a laminate with high bonding accuracy to be obtained.
  • wiring such as copper (Cu)
  • the expansion of the insulating material containing the thermosetting resin may be greater than the expansion of the wiring, and the wiring may not be able to keep up with the expansion of the insulating layer, resulting in poor bonding between the wiring.
  • the thermal expansion coefficient of the first insulating material is reduced, thereby reducing the difference in thermal expansion between the insulating material and the wiring, and making it possible to suppress poor bonding between the wiring.
  • the method for producing the laminate may further include a step of planarizing the first surface of the first insulating layer, and in the step of planarizing the first insulating layer, the first insulating layer may be polished so that the arithmetic mean roughness of the first surface is 50 nm or less. When inorganic oxide particles are contained in the insulating layer, the surface roughness may become rough.
  • the first insulating layer is polished before bonding. This makes it possible to more reliably improve the accuracy and adhesive strength when bonding the first insulating layer to the second insulating layer. As a result, it is possible to more reliably improve the accuracy and adhesive strength when bonding the first insulating layer and the second insulating layer.
  • the arithmetic mean roughness used here is the arithmetic mean roughness (Ra) specified in JIS B 0601 2001.
  • the second insulating layer may be polished in the same manner.
  • the first support substrate may include an inorganic interposer made of an inorganic material or an organic interposer made of an organic material containing inorganic oxide particles.
  • the difference in the thermal expansion coefficient between the insulating layer and the interposer can be reduced, and defects during package assembly in the interposer, such as warping, cracks, mounting defects, terminal connection defects, insulating layer formation defects, and interface peeling, can be eliminated.
  • the difference in the thermal expansion coefficient between the insulating layer and the interposer can be reduced, and defects in the laminate (or semiconductor device), such as wiring deformation, connection breakdown, material peeling, wiring shorts, and material failure, can be eliminated.
  • a semiconductor chip may be attached to the surface of the second insulating layer opposite the second surface.
  • the insulating layer on the semiconductor chip side contains no inorganic oxide particles or contains a small amount of inorganic oxide particles, which prevents the particles from adhering to the semiconductor chip and causing connection failures, etc.
  • the method for producing the laminate may further include a step of planarizing the first surface of the first insulating layer, a step of forming a second insulating layer containing a second thermosetting resin on a second support substrate, and a step of planarizing the second surface of the second insulating layer.
  • the planarized first surface and the planarized second surface may be bonded together.
  • the surface roughness may become rough.
  • the insulating layer is planarized by polishing or the like before bonding. This makes it possible to further increase the bonding strength between the first insulating layer and the second insulating layer.
  • the above-mentioned laminate manufacturing method preferably further includes a step of irradiating the second surface of the second insulating layer with ultraviolet light.
  • the surface of the resin material constituting the second insulating layer reacts with ozone generated by the irradiation of ultraviolet light, the surface free energy increases, and highly reactive functional groups are generated on the surface of the second insulating layer.
  • the cured product of the thermosetting resin constituting the second insulating layer becomes in a state close to that before curing. This makes it possible to further increase the bonding strength between the first insulating layer and the second insulating layer.
  • the second surface of the second insulating layer is not roughened, so that the bonding between the first insulating layer and the second insulating layer is not hindered.
  • surface treatment using plasma treatment may be performed.
  • the bonding between the first insulating layer and the second insulating layer is promoted by ultraviolet light irradiation, so that the heating temperature when bonding the first insulating layer and the second insulating layer can be lowered than before, or the heating time can be shortened. This simplifies the bonding process and reduces the impact of heating on the laminate (or semiconductor device).
  • the first insulating layer and the second insulating layer may be heated to 250°C or less to bond them together. In this case, the effect of heating on the laminate (or the semiconductor device) can be suppressed.
  • the method for producing the laminate described above may further include a step of forming a first wiring electrode on the first support substrate, and in the step of forming the first insulating layer, the first wiring electrode may be sealed with a first insulating material containing a first thermosetting resin and first inorganic oxide particles. This protects the first wiring electrode with the first insulating material.
  • the method for producing the laminate described above may further include a step of forming a second wiring electrode on a second support substrate, and a step of forming a second insulating layer on the second support substrate so as to seal the second wiring electrode with a second insulating material containing a second thermosetting resin, and in the bonding step, the connection terminal of the first wiring electrode and the connection terminal of the second wiring electrode may be bonded when bonding the first surface of the first insulating layer and the second surface of the second insulating layer. In this case, the first connection terminal and the second connection terminal can be bonded more reliably.
  • the present disclosure provides an insulating material.
  • This insulating material is used in a method for producing a laminate, the method comprising the steps of forming a first insulating layer on a first support substrate using an insulating material containing a first thermosetting resin and first inorganic oxide particles, and bonding a first surface of the first insulating layer to a second surface of a second insulating layer containing a second thermosetting resin.
  • the second insulating layer is substantially free of inorganic oxide particles, or contains second inorganic oxide particles in a content less than the first inorganic oxide particles contained in the first insulating layer.
  • This insulating material contains a thermosetting resin and inorganic oxide particles, and a first insulating layer formed using this insulating material is bonded to a second insulating layer.
  • the inorganic oxide particles contained in the first insulating layer suppress the thermal expansion coefficient of the first insulating layer. This makes it possible to suppress misalignment when bonding the insulating layers together.
  • the insulating material is preferably adjusted so that the linear expansion coefficient is 40 ⁇ 10 ⁇ 6 /K or less. In this case, the thermal expansion coefficient of the first insulating layer is more reliably suppressed. This makes it possible to more reliably suppress misalignment when bonding the insulating layers together.
  • the insulating material may have a content of the first inorganic oxide particles of 15% to 70% by volume.
  • the thermal expansion coefficient of the first insulating layer is more reliably suppressed. This makes it possible to more reliably suppress misalignment when bonding the insulating layers together.
  • the present disclosure provides another insulating material.
  • This insulating material is used in a method for producing a laminate, the method comprising the steps of forming a first insulating layer containing a first thermosetting resin and first inorganic oxide particles on a first support substrate, and bonding a first surface of the first insulating layer to a second surface of a second insulating layer formed from an insulating material containing a second thermosetting resin.
  • the second insulating layer is substantially free of inorganic oxide particles, or contains second inorganic oxide particles in a content less than the first inorganic oxide particles contained in the first insulating layer.
  • This other insulating material contains a thermosetting resin but does not contain inorganic oxide particles, or contains fewer inorganic oxide particles than the first insulating layer, and a second insulating layer formed using this insulating material is bonded to the first insulating layer.
  • the second insulating layer can bury debris, suppress surface irregularities, and improve the bonding strength between the insulating layers. This can increase the adhesive strength between the insulating layers.
  • the other insulating material preferably has a lower modulus of elasticity than the material constituting the first insulating layer when heated to at least 300°C.
  • the second insulating layer can further bury debris, suppress surface irregularities, and improve the bonding strength between the insulating layers. This can further increase the adhesive strength between the insulating layers.
  • the content of the second inorganic oxide particles in the insulating material may be 5 volume % or less.
  • the second insulating layer can further bury debris, suppress surface irregularities, and improve the bonding strength between the insulating layers. This can further increase the adhesive strength between the insulating layers.
  • the present disclosure provides a laminate.
  • the laminate includes a first support substrate, a first insulating layer including a cured product of a first thermosetting resin and first inorganic oxide particles and formed on the first support substrate, and a second insulating layer including a cured product of a second thermosetting resin and bonded to the first insulating layer.
  • the second insulating layer is substantially free of inorganic oxide particles or includes a lower content of second inorganic oxide particles than the first inorganic oxide particles included in the first insulating layer.
  • the first insulating layer contains a cured product of a thermosetting resin and inorganic oxide particles
  • the second insulating layer contains a cured product of a thermosetting resin but does not contain inorganic oxide particles, or contains fewer inorganic oxide particles than the first insulating layer, and such first and second insulating layers are bonded together.
  • the inorganic oxide particles contained in the first insulating layer suppress the thermal expansion coefficient of the first insulating layer.
  • the second insulating layer contains no inorganic oxide particles or contains fewer inorganic oxide particles, the second insulating layer can bury debris, suppress surface unevenness, and improve the bonding strength between the insulating layers. As a result, a laminate can be obtained in which the adhesive strength between the insulating layers is increased while suppressing misalignment when the insulating layers are bonded together.
  • the content of the second inorganic oxide particles in the second insulating layer may be 5 volume % or less.
  • the second insulating layer can provide a laminate that further buries debris, suppresses surface irregularities, and improves the bonding strength between the insulating layers.
  • the laminate may further include a semiconductor chip disposed on the surface of the second insulating layer opposite to the surface bonded to the first insulating layer.
  • the content of the first inorganic oxide particles in the first insulating layer may be 15% to 70% by volume.
  • the inclusion of inorganic oxide particles can reduce the thermal expansion coefficient of the first insulating layer, making it possible to obtain a laminate in which positional deviation due to thermal expansion is suppressed. This allows a laminate with high bonding accuracy to be obtained.
  • wiring such as copper (Cu)
  • the expansion of the insulating material containing a thermosetting resin or the like may be greater than the expansion of the wiring, and the wiring may not be able to keep up with the expansion of the insulating layer, resulting in poor bonding between the wiring.
  • the difference in thermal expansion between the insulating material and the wiring can be reduced, and a laminate in which poor bonding between the wiring is suppressed can be obtained.
  • the laminate may further include a first wiring electrode, at least a portion of which is disposed in the first insulating layer, and a connection terminal of which is exposed from a first surface of the first insulating layer that is bonded to the second insulating layer, and a second wiring electrode, at least a portion of which is disposed in the second insulating layer, and a connection terminal of which is exposed from a second surface of the second insulating layer that is bonded to the first insulating layer.
  • the connection terminal of the first wiring electrode and the connection terminal of the second wiring electrode may be joined.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a laminate.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a connection portion II in the laminate shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of a connection method for producing the laminate shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the laminate.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a connection portion V in the laminate shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an outline of a connection method for producing the laminate shown in FIG. 7(a) to (c) are diagrams showing a manufacturing method of the first and second members used in producing a laminate.
  • FIG. 8(a) to 8(c) are diagrams showing a method for manufacturing the first and second members used in producing a laminate, showing steps following those shown in FIG. 9(a) to 9(d) are diagrams showing a method for producing a first member used in producing a laminate, showing steps following those shown in FIG. 10(a) to 10(c) are diagrams showing a method for producing a second member used in producing a laminate, showing steps following those shown in FIG. 11A and 11B are diagrams showing a method for producing a laminate.
  • 12(a) to 12(c) are diagrams showing a method for producing a laminate.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view showing a laminate produced by a production method different from that of the present embodiment, and FIG.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view showing a laminate produced by the production method according to the present embodiment.
  • 14A to 14C are diagrams showing a method for producing a laminate different from that of this embodiment and the influence of thermal expansion on a laminate produced by this method.
  • 15A and 15B are diagrams for explaining the state of embedding of foreign matter by the manufacturing method according to the present embodiment.
  • FIG. 16 is a table showing the bonding strength (shear strength) in the method for producing a laminate in this embodiment.
  • the term “layer” includes structures with shapes formed over the entire surface as well as structures with shapes formed on only a portion of the surface when observed in a plan view.
  • the term “process” includes not only independent processes, but also processes that cannot be clearly distinguished from other processes as long as the intended effect of the process is achieved.
  • numerical ranges indicated using “A-B” indicate ranges that include the numerical values A and B written before and after "-" as the minimum and maximum values, respectively.
  • Fig. 1 is a cross-sectional view showing an example of a laminate.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view showing an enlarged connection part II in the laminate shown in Fig. 1.
  • Fig. 3 is a diagram for explaining an outline of a connection method for producing the laminate shown in Fig. 1.
  • the laminate 1 is a semiconductor device including a first member 10 and a second member 20.
  • the first member 10 has an interposer substrate 11 (first support substrate), an insulating layer 12, an insulating layer 13 (first insulating layer), and a wiring electrode 14.
  • the second member 20 has a semiconductor chip 21, an insulating layer 22 (second insulating layer), and a wiring electrode 23.
  • the interposer substrate 11 is, for example, a silicon (Si) interposer substrate.
  • the interposer substrate 11 is provided with TSVs (Through Silicon Vias) 15, which electrically connect the semiconductor chips and wirings above and below the interposer substrate 11.
  • the interposer substrate 11 may be a substrate formed from an inorganic material other than silicon (for example, a glass material).
  • the thickness of the interposer substrate 11 is not particularly limited, but is, for example, 0.2 mm to 2.0 mm. By making the thickness of the interposer substrate 11 0.2 mm or more, the handleability of the substrate can be improved. By making the thickness of the interposer substrate 11 2.0 mm or less, the material cost can be reduced.
  • the interposer substrate 11 may be in a panel shape or a wafer shape.
  • the insulating layer 12 is an insulating layer provided on the lower side of the interposer substrate 11.
  • the insulating layer 12 is formed from an organic insulating material, which may or may not contain an inorganic filler.
  • the insulating layer 12 may be provided with a wiring electrode (not shown) that is connected to the TSV 15.
  • the insulating layer 13 is an organic insulating layer formed on the interposer substrate 11, containing a cured product 13a of a thermosetting resin (cured product of a first thermosetting resin) and inorganic oxide particles 13b (first inorganic oxide particles) (see FIG. 2).
  • the thickness of the insulating layer 13 may be, for example, 10 ⁇ m to 300 ⁇ m. When the thickness of the insulating layer 13 is 10 ⁇ m or more, it is possible to ensure the insulation of the wiring electrode 14 and to ensure the bonding force when bonding the insulating layer 13 to the organic insulating layer 22. When the thickness of the insulating layer 13 is 300 ⁇ m or less, the overall thickness of the laminate 1 can be made thin.
  • the above-mentioned wiring electrode 14 is protected by being embedded in the insulating layer 13 so that the connection terminal 14a of the wiring electrode 14 is exposed from the surface 13c (first surface) of the insulating layer 13 that is bonded to the insulating layer 22.
  • thermosetting resin used in the insulating layer 13 is not particularly limited, and examples thereof include thermosetting resins such as epoxy resin, acrylic resin, methacrylic resin, maleimide resin, phenolic resin, unsaturated imide resin, cyanate resin, isocyanate resin, benzoxazine resin, oxetane resin, amino resin, unsaturated polyester resin, allyl resin, dicyclopentadiene resin, silicone resin, triazine resin, and melamine resin.
  • the thermosetting resin used in the insulating layer 13 is preferably an epoxy resin.
  • the inorganic oxide particles contained in the insulating layer 13 are not particularly limited, and may be, for example, inorganic fillers such as silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), zirconia (ZrO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc.
  • the inorganic oxide particles may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • the inorganic oxide particles contained in the insulating layer 13 are silica fillers.
  • the content of inorganic oxide particles contained in the insulating layer 13 is, for example, 15% to 70% by volume with respect to the total volume of the insulating layer 13.
  • the content of inorganic oxide particles is 15% or more by volume of the total volume, the proportion of the cured thermosetting resin contained in the insulating layer 13 is reduced, suppressing the coefficient of linear expansion (CTE) of the insulating layer 13 and making it possible to reduce warping when heat is applied to the laminate 1.
  • CTE coefficient of linear expansion
  • the content of inorganic oxide particles is 70% or less by volume of the total volume, it is possible to ensure a sufficient adhesion area between the thermosetting resins and increase the bonding strength between the insulating layer 13 and the insulating layer 22.
  • the wiring electrodes 14 are minute electrodes formed on the interposer substrate 11.
  • a plurality of wiring electrodes 14 are provided on the insulating layer 13.
  • the wiring electrodes 14 may be configured to include a seed layer portion and a plated portion.
  • the wiring electrodes 14 are formed, for example, from a conductive material such as copper (Cu).
  • the wiring electrodes 14 may be electrode pins.
  • the wiring electrodes 14 may be connected to the TSVs 15 or to the wiring electrodes 23 of the second member 20.
  • the semiconductor chip 21 is, for example, a logic IC or a memory IC.
  • the insulating layer 22 includes a hardened thermosetting resin 22a (hardened second thermosetting resin) and is an insulating layer provided under the semiconductor chip 21.
  • the semiconductor chip 21 is disposed on the surface of the insulating layer 22 opposite to the surface bonded to the insulating layer 13.
  • the thickness of the insulating layer 22 may be, for example, 10 ⁇ m to 300 ⁇ m, similar to the insulating layer 13, or may be thinner than the insulating layer 13.
  • the wiring electrodes 23 are embedded and protected in the insulating layer 22 so that the connection terminals 23a are exposed from the surface 22c (second surface) of the insulating layer 22 that is bonded to the insulating layer 13.
  • the thermosetting resin used in the insulating layer 22 may be the same as the thermosetting resin used in the insulating layer 13, and is not particularly limited, but for example, an epoxy resin can be used.
  • the insulating layer 22 does not substantially contain inorganic oxide particles.
  • the insulating layer 22 may be in a form in which some inorganic oxide particles (second inorganic oxide particles) are contained in the cured product 22a of the thermosetting resin.
  • the insulating layer 22 may contain inorganic oxide particles in a content less than that of the inorganic oxide particles 13b contained in the insulating layer 13.
  • the content of the inorganic oxide particles contained in the insulating layer 22 may be one-fifth or less of the content of the inorganic oxide particles 22b contained in the insulating layer 22.
  • the content of the inorganic oxide particles contained in the insulating layer 22 may be, for example, 5 volume % or less with respect to the total volume of the insulating layer 22.
  • the term "substantially not contained” here includes the case in which a very small amount of inorganic oxide is contained in the insulating layer 22.
  • the wiring electrodes 23 are tiny electrodes formed on the semiconductor chip 21 (underside).
  • a plurality of wiring electrodes 23 are provided on the semiconductor chip 21 and are electrically connected to the connection terminals of the semiconductor chip 21.
  • the wiring electrodes 23 may be configured to include a seed layer portion and a plated portion.
  • the wiring electrodes 23 are formed, for example, from a conductive material such as copper (Cu).
  • the wiring electrodes 23 may be electrode pins. As described above, one end of the wiring electrodes 23 may be electrically connected to the connection terminals of the semiconductor chip 21, and the other end may be connected to the wiring electrodes 14 of the first member 10, etc.
  • the wiring electrodes 14 and 23 are provided in the insulating layers 13 and 22 so as to correspond to each other, and when they are joined as shown in FIG. 3, the connection terminal 14a and the connection terminal 23a are joined.
  • the cured products 13a and 22a of the thermosetting resin contained in the insulating layers 13 and 22 are also bonded to each other.
  • the insulating layer 13 contains the cured product 13a of the thermosetting resin and inorganic oxide particles 13b
  • the insulating layer 22 contains the cured product 22a of the thermosetting resin but does not contain inorganic oxide particles, or contains fewer inorganic oxide particles than the insulating layer 13, and such insulating layers 13 and 22 are bonded together.
  • the inorganic oxide particles contained in the insulating layer 13 suppress the thermal expansion coefficient of the insulating layer 13.
  • the insulating layer 22 contains no or fewer inorganic oxide particles, the insulating layer 22 can embed debris, suppress surface unevenness, and improve the bonding strength between the insulating layers 13 and 22. In this way, with laminate 1, it is possible to obtain a laminate in which the adhesive strength between the insulating layers is increased while suppressing misalignment when bonding the insulating layers together.
  • the insulating layer 13 of the first member 10 may be substantially free of inorganic oxide particles (or may contain inorganic oxide particles at a content lower than that of the inorganic oxide particles contained in the insulating layer 22), as opposed to the above-described form.
  • the insulating layer 22 of the second member 20 may contain inorganic oxide particles, and the content of the inorganic oxide particles contained in the insulating layer 22 may be, for example, 15% to 70% by volume with respect to the total volume of the insulating layer 22.
  • the content of the inorganic oxide particles in the insulating layer 13 of the first member 10 and the content of the inorganic oxide particles in the insulating layer 22 of the second member 20 are reversed. Even with such a modified example, the same action and effect as described above can be obtained.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the laminate.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an enlarged connection portion V in the laminate shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an outline of a connection method for producing the laminate shown in FIG. 4.
  • the laminate 1A is a semiconductor device including a first member 30 and a second member 20.
  • the first member 30 has a substrate 31 (first support substrate), an insulating layer 32, an insulating layer 33 (first insulating layer), a wiring electrode 34, and a semiconductor chip 35.
  • the first member 30 may be an organic interposer.
  • the second member 20 has a semiconductor chip 21, an insulating layer 22 (second insulating layer), and a wiring electrode 23, similar to the laminate 1 shown in FIG. 1.
  • the substrate 31 is, for example, a glass substrate or an organic substrate.
  • the thickness of the substrate 31 is not particularly limited, but is, for example, 0.7 mm to 1.5 mm. If the thickness of the substrate 31 is 0.7 mm or more, the handleability of the substrate can be improved. If the thickness of the substrate 31 is 1.5 mm or less, the material cost can be reduced.
  • the substrate 31 may be in a panel shape or a wafer shape.
  • the insulating layer 32 is an insulating layer provided on the substrate 31.
  • the insulating layer 32 is formed from an organic insulating material, which may or may not contain an inorganic filler.
  • the insulating layer 32 is a thinner layer than the insulating layer 33 described below.
  • the insulating layer 33 is an organic insulating layer formed on the substrate 31 via the insulating layer 32, containing a cured product 33a (cured product of the first thermosetting resin) and inorganic oxide particles 33b (first inorganic oxide particles) (see FIG. 5).
  • the insulating layer 33 also functions as an encapsulant layer for encapsulating the semiconductor chip 35 mounted on the substrate 31.
  • the thickness of the insulating layer 33 may be, for example, 50 ⁇ m to 300 ⁇ m. By making the thickness of the insulating layer 33 50 ⁇ m or more, it is possible to ensure the insulation of the wiring electrode 34 and to ensure the bonding force when bonding the insulating layer 33 to the insulating layer 22.
  • the above-mentioned wiring electrode 34 is protected by being embedded in the insulating layer 33 so that the connection terminal 34a of the wiring electrode 34 is exposed from the surface 33c (first surface) of the insulating layer 33 that is bonded to the insulating layer 22.
  • thermosetting resin used in the insulating layer 33 is not particularly limited, and examples thereof include thermosetting resins such as epoxy resin, acrylic resin, methacrylic resin, maleimide resin, phenolic resin, unsaturated imide resin, cyanate resin, isocyanate resin, benzoxazine resin, oxetane resin, amino resin, unsaturated polyester resin, allyl resin, dicyclopentadiene resin, silicone resin, triazine resin, and melamine resin.
  • the thermosetting resin used in the insulating layer 33 is preferably an epoxy resin.
  • the inorganic oxide particles contained in the insulating layer 33 are not particularly limited, and may be, for example, inorganic fillers such as silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), zirconia (ZrO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc.
  • the inorganic oxide particles may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • the inorganic oxide particles contained in the insulating layer 33 are silica fillers.
  • the content of inorganic oxide particles contained in the insulating layer 33 is, for example, 15% to 70% by volume with respect to the total volume of the insulating layer 33.
  • the content of inorganic oxide particles is 15% or more by volume of the total volume, the proportion of the cured thermosetting resin contained in the insulating layer 33 is reduced, suppressing the coefficient of linear expansion (CTE) of the insulating layer 13 and making it possible to reduce warping when heat is applied to the laminate 1A.
  • the content of inorganic oxide particles is 70% or less by volume of the total volume, it is possible to ensure a sufficient adhesion area between the thermosetting resins and increase the bonding strength between the insulating layer 33 and the insulating layer 22.
  • the wiring electrodes 34 and 23 are provided in the insulating layers 33 and 22 so as to correspond to each other, and when they are joined as shown in FIG. 6, the connection terminal 34a and the connection terminal 23a are joined.
  • the cured products 33a and 22a of the thermosetting resin contained in the insulating layers 33 and 22 are also bonded to each other.
  • the insulating layer 33 contains the cured product 33a of the thermosetting resin and inorganic oxide particles 33b
  • the insulating layer 22 contains the cured product 22a of the thermosetting resin but does not contain inorganic oxide particles (or contains fewer inorganic oxide particles than the insulating layer 13), and such insulating layers 33 and 22 are bonded together.
  • the inorganic oxide particles 33b contained in the insulating layer 33 suppress the thermal expansion coefficient of the insulating layer 33.
  • the thermal expansion of the laminate 1A as a whole can be reduced.
  • the insulating layer 22 does not contain inorganic oxide particles or contains a small amount of inorganic oxide particles, the insulating layer 22 can bury debris, suppress surface irregularities, and improve the bonding strength between the insulating layers 33 and 22. In this way, with the laminate 1A, it is possible to obtain a laminate in which the adhesive strength between the insulating layers is increased while suppressing misalignment when bonding the insulating layers together.
  • the insulating layer 33 of the first member 30 may be substantially free of inorganic oxide particles (or may contain inorganic oxide particles at a content lower than that of the inorganic oxide particles contained in the insulating layer 22).
  • the insulating layer 22 of the second member 20 may contain inorganic oxide particles, and the content of the inorganic oxide particles contained in the insulating layer 22 may be, for example, 15 volume % to 70 volume % with respect to the total volume of the insulating layer 22.
  • FIG. 7 to FIG. 9 are diagrams showing a manufacturing method of the first member used when manufacturing the laminate.
  • FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 10 are diagrams showing a manufacturing method of the second member used when manufacturing the laminate.
  • FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams showing a manufacturing method of the laminate.
  • the manufacturing method of the connection structure part between the first member 10 and the second member 20 will be mainly described, and the description of the manufacturing of the interposer substrate 11, the insulating layer 12, and the TSV 15 will be omitted because they can be manufactured using conventional technology.
  • the manufacturing method of the connection structure part between the first member 30 and the second member 20 is similar, so the description may be omitted.
  • the first member 10 is produced.
  • a seed layer 102 is formed on a support substrate 101 (first support substrate).
  • the seed layer 102 is a portion that serves as a seed when forming electrolytic copper plating, which will be described later, and is formed of, for example, nickel or the like.
  • the support substrate 101 is not particularly limited, but is, for example, a highly rigid substrate such as a silicon plate or a glass plate.
  • the thickness of the support substrate 101 is not particularly limited, but is, for example, 0.2 mm to 2.0 mm. By making the support substrate 101 0.2 mm or more, the handleability of the support substrate 101 can be improved.
  • the support substrate 101 may be in a wafer shape or a panel shape.
  • the size of the support substrate 101 is not particularly limited, but may be, for example, a wafer with a diameter of 200 mm, 300 mm, or 450 mm, or a rectangular panel with one side of 300 mm to 700 mm.
  • the support substrate 101 corresponds, for example, to the interposer substrate 11 of the first member 10.
  • a photosensitive resist is applied onto the seed layer 102 to form a resist layer 103.
  • Any known material can be used as the photosensitive resist.
  • exposure is performed to form a via 104 in the area corresponding to the wiring electrode. This results in the formation of a via 104 in which the seed layer 102 is exposed.
  • a wiring electrode 105 (first wiring electrode) is formed on the seed layer 102 in the via 104 by electrolytic copper plating. Then, as shown in FIG. 8(b) and (c), the resist layer 103 is peeled off and removed, and the seed layer 102 other than the wiring electrode 105 is removed by etching. As a result, the wiring electrode 105 including the seed portion 102a is formed on the support substrate 101. Note that the method of forming the wiring electrode 105 is not limited to this, and the wiring electrode 105 may be formed by other methods.
  • the wiring electrode 105 formed in this manner can function as a wiring pad, an electrode pad, a connection bump, or a pillar, etc.
  • an insulating layer 106 is formed on the support substrate 101 so that the wiring electrode 105 is sealed with an organic insulating material (first insulating material) containing a thermosetting resin 106a (first thermosetting resin) and inorganic oxide particles 106b (first inorganic oxide particles).
  • first insulating material organic insulating material
  • thermosetting resin 106a thermosetting resin
  • inorganic oxide particles 106b first inorganic oxide particles
  • the wiring electrode 105 may be completely covered with the organic insulating material.
  • the organic insulating layer 106 containing the thermosetting resin 106a and the inorganic oxide particles 106b may be sealed by forming it in a mold using a compression type or transfer type molding machine.
  • the organic insulating layer 106 containing the thermosetting resin 106a and the inorganic oxide particles 106b molded into a film shape may be sealed using a roll type or pressure type lamination molding machine.
  • the support substrate 101 with this sealing formed is heated using an oven, a hot plate, or the like.
  • an organic insulating layer 106 containing thermosetting resin 106a and inorganic oxide particles 106b is formed on the support substrate 101. This heating may cause the thermosetting resin of the organic insulating layer 106 to become completely cured, or may not be completely cured (e.g., semi-cured, B stage).
  • the materials of the thermosetting resin 106a and inorganic oxide particles 106b constituting the organic insulating layer 106 are not particularly limited, but from the viewpoint of high rigidity and embeddability, they are, for example, sealing materials that can be formed in a mold using a compression or transfer molding machine.
  • the material constituting the organic insulating layer 106 may be a sealing material molded into a film, a build-up material, or a solder resist material. In that case, from the viewpoint of preventing the entrapment of air bubbles, the film-like material may be laminated on the support substrate 101 under reduced pressure.
  • thermosetting resin constituting the organic insulating layer 106 is not particularly limited, and examples that can be used include epoxy resin, acrylic resin, methacrylic resin, maleimide resin, phenolic resin, unsaturated imide resin, cyanate resin, isocyanate resin, benzoxazine resin, oxetane resin, amino resin, unsaturated polyester resin, allyl resin, dicyclopentadiene resin, silicone resin, triazine resin, melamine resin, etc.
  • the thermosetting resin used in the organic insulating layer 106 is preferably an epoxy resin.
  • Thermosetting resin may contain a crosslinking agent that crosslinks by heat.
  • a crosslinking agent that crosslinks by heat.
  • known crosslinking agents such as epoxy compounds, isocyanate compounds, phenolic resins, phenoxy resins, unsaturated polyester resins, alkyd resins, urethane resins, melamine resins, urea resins, guanamine resins, polyimide resins, polyamide resins, vinyl ester resins, and diallyl phthalate resins, and two or more types may be used in combination.
  • the inorganic oxide particles constituting the organic insulating layer 106 are not particularly limited, and for example, inorganic fillers such as silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), zirconia (ZrO 2 ), and zinc oxide (ZnO) can be used.
  • the inorganic oxide particles may be used alone or in combination of two or more types.
  • the inorganic oxide particles contained in the organic insulating layer 106 are silica fillers.
  • the content of inorganic oxide particles contained in the organic insulating layer 106 is, for example, 15% to 70% by volume of the total volume of the organic insulating material constituting the organic insulating layer 106.
  • the content of inorganic oxide particles 15% by volume or more of the total volume, it is possible to suppress the increase in the linear expansion coefficient (CTE) of the entire organic insulating layer 106, and to reduce warping after the sealing process and lamination process.
  • CTE linear expansion coefficient
  • the organic insulating material used to form the organic insulating layer 106 may be adjusted to have a thermal expansion coefficient of 40 ⁇ 10 ⁇ 6 /K or less by containing inorganic oxide particles in this way.
  • thermosetting resin and inorganic oxide particles that make up the organic insulating layer 106 are not particularly limited, and may be selected depending on the semiconductor package structure to be applied.
  • a sealing material such as laminate 1A
  • the sealing materials are stacked together by applying the manufacturing method described above.
  • the thickness of such an organic insulating layer 106 is, for example, 10 ⁇ m to 400 ⁇ m. By making the organic insulating layer 106 thicker than 10 ⁇ m, it is possible to ensure sufficient bonding strength when bonding the organic insulating layer 106 to another organic insulating layer. By making the organic insulating layer 106 thicker than 400 ⁇ m, it is possible to reduce warping of the entire substrate, making it easier to attach to a device in the subsequent grinding process.
  • the surface 106c of the organic insulating layer 106 formed on the support substrate 101 is ground to make the organic insulating layer 106 have a predetermined thickness.
  • This grinding is performed, for example, by a grinding method using a grindstone rotating at high speed. This grinding process exposes the surface 105a of the wiring electrode 105 from the surface 106d of the organic insulating layer 106A.
  • the surface roughness of the organic insulating layer 106A containing the thermosetting resin 106a and the inorganic oxide particles 106b subjected to this grinding process is 0.5 ⁇ m or less in arithmetic mean roughness Ra when measured at a magnification of 20 times using a laser microscope, from the viewpoint of grinding variation in the subsequent polishing process.
  • arithmetic mean roughness Ra used here is the arithmetic mean roughness (Ra) specified in JIS B 0601 2001.
  • the surface 106d of the organic insulating layer 106A containing the thermosetting resin 106a and the inorganic oxide particles 106b is polished and planarized by chemical mechanical polishing (CMP) using a polishing liquid.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • the surface 106d of the organic insulating layer 106A containing the thermosetting resin 106a and the inorganic oxide particles 106b is planarized.
  • This polishing process is carried out, for example, by polishing the polished portion (organic insulating layer 106A) on the support substrate 101 while supplying a polishing liquid 112 between the polishing pad 111 (polishing cloth) and the polished portion.
  • polishing liquids for CMP are classified according to the type of abrasive grains (polishing particles) contained therein, and examples of the abrasive grains include cerium oxide (ceria) particles, silicon oxide (silica) particles, aluminum oxide (alumina) particles, and organic resin particles. From the viewpoint of polishing speed, for example, ceria-based particles are applied as the abrasive grains.
  • the surface 106d of the organic insulating layer 106A may be polished so that the arithmetic mean roughness Ra of the surface 106e becomes 50 nm or less.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the surface 106e of the organic insulating layer 106B 50 nm or less, it is possible to suppress the shedding of the filler in the organic insulating layer 106B and the insufficient grinding of the filler surface.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the organic insulating layer 106B that has been subjected to the polishing process may be 50 nm or less, and the polishing or grinding may be performed by a method other than CMP. For example, grinding by a flycut method is applicable. Also, the flycut method may be combined with etching, etc.
  • the thickness of the organic insulating layer 106B after the grinding and polishing process described above is, for example, 1 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the organic insulating layer 106B 1 ⁇ m or thicker the embedded wiring and electrodes do not need to be excessively ground, and the yield can be increased.
  • the organic insulating layer 106B 300 ⁇ m or thinner warping of the entire substrate can be suppressed, and it is possible to prevent voids from occurring at the contact interface during the bonding process described below, which would make bonding impossible. In this way, the first member 10 is formed.
  • the polished surface 106e of the organic insulating layer 106B may be irradiated with plasma (O 2 or Ar) or ultraviolet light (UV) from an irradiator 120.
  • plasma O 2 or Ar
  • UV ultraviolet light
  • the surface of the resin material constituting the organic insulating layer 106B reacts with ozone generated by the irradiation of ultraviolet light, the surface free energy increases, and highly reactive functional groups are generated on the surface 106e of the organic insulating layer 106B.
  • the cured product of the thermosetting resin constituting the organic insulating layer 106B becomes in a state close to that before curing.
  • the bonding strength when the organic insulating layer 106B is bonded to the organic insulating layer 206A can be increased.
  • the surface 106e of the organic insulating layer 106B is not roughened, so that the bonding between the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A is not hindered. Since the ultraviolet irradiation promotes bonding between the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A, the heating temperature when bonding the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A can be lowered or the heating time can be shortened compared to the conventional case.
  • the ultraviolet irradiation can reduce the heating temperature when bonding the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A to 250° C. or less. This can simplify the bonding process and suppress the influence of heating on the laminate (or the semiconductor device).
  • the second member 20 is produced in the same manner as the first member 10.
  • a seed layer 202 is formed on a support substrate 201 (second support substrate) as shown in FIG. 7A.
  • the seed layer 202 is a portion that serves as a seed when forming electrolytic copper plating, which will be described later, and is formed of, for example, nickel.
  • the support substrate 201 is not particularly limited, but may be, for example, a silicon wafer on which a semiconductor chip or the like is formed.
  • the thickness of the support substrate 201 is not particularly limited, but may be, for example, 0.2 mm to 2.0 mm.
  • the support substrate 201 may be in a wafer shape or a panel shape.
  • the size of the support substrate 201 is not particularly limited, but may be, for example, a wafer with a diameter of 200 mm, 300 mm, or 450 mm, or a rectangular panel with one side of 300 mm to 700 mm.
  • the support substrate 201 corresponds to, for example, the semiconductor chip 21 of the second member 20.
  • a photosensitive resist is applied onto the seed layer 202 to form a resist layer 203.
  • Any known material can be used as the photosensitive resist.
  • exposure is performed to form a via 204 in the area corresponding to the wiring electrode. This results in the formation of a via 204 in which the seed layer 202 is exposed.
  • a wiring electrode 205 (second wiring electrode) is formed on the seed layer 202 in the via 204 by electrolytic copper plating. Then, as shown in FIG. 8(b) and (c), the resist layer 203 is peeled off and removed, and the seed layer 202 other than the wiring electrode 205 is removed by etching. As a result, the wiring electrode 205 including the seed portion 202a is formed on the support substrate 201. Note that the wiring electrode 205 may be formed in other directions, similar to the wiring electrode 105.
  • an insulating layer 206 is formed on the support substrate 201 so that the wiring electrodes 205 are sealed with an organic insulating material (second insulating material) made of a thermosetting resin (second thermosetting resin).
  • the wiring electrodes 205 may be completely covered with the organic insulating material.
  • the organic insulating layer 206 containing the thermosetting resin 206a may be sealed by forming it in a mold using a compression type or transfer type molding machine.
  • the organic insulating layer 206 molded into a film shape may be sealed using a roll type or pressure type lamination molding machine.
  • the sealed support substrate 201 is heated using an oven or a hot plate.
  • thermosetting resin of the organic insulating layer 206 may be in a completely cured state or may not be completely cured (e.g., semi-cured, B stage).
  • thermosetting resin material constituting the organic insulating layer 206 is not particularly limited, but from the viewpoint of high rigidity and embeddability, it is, for example, a sealing material that can be formed in a mold using a compression type or transfer type molding machine.
  • the material constituting the organic insulating layer 206 may be a sealing material molded into a film, a build-up material, or a solder resist material.
  • the film-like material may be laminated on the support substrate 201 under reduced pressure.
  • thermosetting resin constituting the organic insulating layer 206 is not particularly limited, and examples that can be used include epoxy resin, acrylic resin, methacrylic resin, maleimide resin, phenolic resin, unsaturated imide resin, cyanate resin, isocyanate resin, benzoxazine resin, oxetane resin, amino resin, unsaturated polyester resin, allyl resin, dicyclopentadiene resin, silicone resin, triazine resin, melamine resin, etc.
  • the thermosetting resin used in the organic insulating layer 206 is preferably an epoxy resin.
  • Thermosetting resin may contain a crosslinking agent that crosslinks by heat.
  • a crosslinking agent that crosslinks by heat.
  • known crosslinking agents such as epoxy compounds, isocyanate compounds, phenolic resins, phenoxy resins, unsaturated polyester resins, alkyd resins, urethane resins, melamine resins, urea resins, guanamine resins, polyimide resins, polyamide resins, vinyl ester resins, and diallyl phthalate resins, and two or more types may be used in combination.
  • the organic insulating material forming the organic insulating layer 206 preferably does not substantially contain inorganic oxide particles, but may contain inorganic oxide particles in a content less than that of the inorganic oxide particles 106b contained in the organic insulating layer 106.
  • the content of inorganic oxide particles in the organic insulating material constituting the organic insulating layer 206 may be one-fifth or less of the content of the inorganic oxide particles 106b contained in the organic insulating material constituting the organic insulating layer 106.
  • the content of inorganic oxide particles in the organic insulating material constituting the organic insulating layer 206 may be 5 volume % or less.
  • the surface 206c of the organic insulating layer 206 formed on the support substrate 201 is polished to a predetermined thickness.
  • the surface 206c of the organic insulating layer 206 containing a thermosetting resin is polished and planarized by chemical mechanical polishing (CMP) using a polishing liquid.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • the surface 206c of the organic insulating layer 206 containing a thermosetting resin is planarized.
  • This polishing process is performed, for example, by polishing the polished portion while supplying a polishing liquid 212 between a polishing pad 211 (polishing cloth) and the polished portion (organic insulating layer 206) on the support substrate 201.
  • polishing liquids for CMP are classified according to the type of abrasive grains (polishing particles) contained therein, and examples of the abrasive grains include cerium oxide (ceria) particles, silicon oxide (silica) particles, aluminum oxide (alumina) particles, and organic resin particles. From the perspective of polishing speed, for example, ceria-based particles are used as abrasive grains.
  • the surface 205a of the wiring electrode 205 is exposed from the surface 206d of the organic insulating layer 206A.
  • the surface of the surface 206d of the organic insulating layer 206A may be polished so that the arithmetic mean roughness Ra of the surface 206d is 50 nm or less.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the organic insulating layer 206A that has been subjected to the polishing process may be 50 nm or less, and the polishing or grinding may be performed by a method other than CMP. For example, grinding by a flycut method is applicable. The flycut method may be combined with etching, etc.
  • the thickness of the organic insulating layer 206A after the polishing process described above is, for example, 1 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the thickness of the organic insulating layer 206A 1 ⁇ m or more, it is possible to increase the yield without excessive grinding of the embedded wiring and electrodes.
  • the polished surface 206d of the organic insulating layer 206A may be irradiated with plasma ( O2 or Ar) or ultraviolet light (UV) from an irradiator 220.
  • plasma O2 or Ar
  • UV ultraviolet light
  • the surface of the resin material constituting the organic insulating layer 206A reacts with ozone generated by the irradiation of ultraviolet light, the surface free energy increases, and highly reactive functional groups are generated on the surface 206d of the organic insulating layer 206A.
  • the cured product of the thermosetting resin constituting the organic insulating layer 206A becomes in a state close to that before curing.
  • the bonding strength when the organic insulating layer 206A is bonded to the organic insulating layer 106B can be increased.
  • the surface 206d of the organic insulating layer 206A is not roughened, so that the bonding between the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A is not hindered. Since the ultraviolet irradiation promotes bonding between the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A, the heating temperature when bonding the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A can be lowered or the heating time can be shortened compared to the conventional method.
  • the organic insulating layer 206A does not contain inorganic oxide particles or contains only a small amount of inorganic oxide particles, the effect of surface modification by such ultraviolet irradiation can be made higher than that of the organic insulating layer 106A.
  • the surface 106e of the organic insulating layer 106B of the first member 10 and the surface 206d of the organic insulating layer 206A of the second member 20 are bonded together by heating and pressure (compression bonding), as shown in FIG. 12(a).
  • the bonding may be performed under a nitrogen atmosphere.
  • the heating temperature when the planarized organic insulating layers 106B, 206A are bonded together is, for example, 200°C to 400°C.
  • a heating temperature of 200°C or higher during bonding insufficient melting of the resin and poor adhesion between the wiring layers can be prevented, and the bonding strength between the organic insulating layers 106B, 206A can be increased.
  • a heating temperature of 400°C or lower during bonding the thermosetting resin in the organic insulating layers 106B, 206A can be prevented from decomposing, and the adhesion between the thermosetting resins can be made more reliable.
  • the heating temperature and heating time during bonding can be shortened.
  • the heating temperature when the planarized organic insulating layers 106A, 206A are bonded together can be, for example, 300°C or lower.
  • the heating time can be within 15 minutes.
  • the applied pressure when bonding the organic insulating layers 106B, 206A planarized in the polishing process together is, for example, 5.0 MPa to 100 MPa.
  • a pressure of 5.0 MPa or more the organic insulating layers 106B, 206A planarized by CMP can be brought into sufficient contact with each other even if they are affected by warping, etc., making it possible to obtain sufficient adhesive strength.
  • a pressure of 100 MPa or less it is possible to prevent damage to the substrate planarized by CMP.
  • additional heating may be performed in a nitrogen atmosphere after bonding, if necessary.
  • the heating temperature after bonding is, for example, 250°C to 400°C, and the heating time after bonding is, for example, 30 minutes to 180 minutes.
  • the embedded wiring electrodes 105, 205 can be firmly bonded to each other by metal bonding.
  • the heating temperature By setting the heating temperature to 400°C or lower, it is possible to prevent the resin components of the organic insulating layers 106B, 206A from being decomposed by heat.
  • This additional heating or heating during bonding completely hardens the thermosetting resin in the organic insulating layers 106B, 206A. In this manner, for example, the laminate 1 and laminate 1A are produced.
  • thermosetting resin of the organic insulating layers 106B, 206A bonded in the above-mentioned bonding process may be the same. In that case, the adhesive strength when bonding the organic insulating layers 106B, 206A can be easily increased. On the other hand, the thermosetting resins constituting the organic insulating layers 106B, 206A bonded in the above-mentioned bonding process may be different from each other.
  • Fig. 13(a) is a cross-sectional view showing a laminate manufactured by another manufacturing method
  • Fig. 13(b) is a cross-sectional view showing a laminate manufactured by the manufacturing method according to this embodiment.
  • both insulating layers 106B to be joined together contain the same amount of inorganic oxide particles 106b.
  • Figs. 14(a) to (c) are diagrams showing another laminate manufacturing method and the effect of thermal expansion on a laminate manufactured by that manufacturing method.
  • Figs. 15(a) and (b) are diagrams showing the embedding of foreign matter by the manufacturing method according to this embodiment.
  • both insulating layers 106B to be bonded to each other contain the same amount of inorganic oxide particles 106b
  • the thermal expansion coefficient of the thermosetting resin 106a can be reduced, but the area of the bonding region in the resin portion of the thermosetting resin or the like is considered to be reduced in the entire laminate 1. That is, the area where the resin portion in one organic insulating layer and the cross-sectional portion of the inorganic oxide particles in the other organic insulating layer contact each other inevitably increases, and the area where the resin portion in one organic insulating layer and the resin portion in the other organic insulating layer are bonded to each other is reduced accordingly. For this reason, in the embodiment shown in FIG.
  • one organic insulating layer 206A does not contain inorganic oxide particles (or only contains a small amount of inorganic oxide particles). Therefore, the area where the resin portion of one organic insulating layer 206A and the resin portion of the other organic insulating layer 106B are bonded can be made relatively large. As a result, according to the manufacturing method of this embodiment, the bonding strength between the organic insulating layers 106B and 206A can be increased.
  • Example 2 when a laminate was produced by another production method shown in FIG. 13(a) (Experimental Example 1), the shear strength was 5 MPa or less, whereas when a laminate was produced by the production method according to the present embodiment shown in FIG. 13(b) (Experimental Example 2), the shear strength was 15 MPa or more.
  • Experimental Example 3 shows the shear strength when organic insulating layers not containing inorganic oxide particles are bonded together, but it was confirmed that the production method according to the present embodiment (Experimental Example 2) can achieve a bonding strength equivalent to that of Experimental Example 3.
  • the organic insulating layers 106B and 206A were irradiated with ultraviolet light (see FIG. 11). Note that the shear strength when inorganic insulating layers (silicon substrates) are bonded together is, for example, about 15 MPa, and it was confirmed that the same bonding strength can be obtained according to the present embodiment.
  • the thermal expansion coefficient of the organic insulating material constituting the organic insulating layer 406 or its cured product is significantly different from the thermal expansion coefficient of the wiring electrode 405. That is, in the laminate 401, the thermal expansion coefficient of the organic insulating material constituting the organic insulating layer 406 or its cured product is large, while the thermal expansion coefficient of the wiring electrode 405 (e.g., copper) is small.
  • one of the insulating layers contains inorganic oxide particles, and the thermal expansion coefficient of at least one of the insulating layers is reduced.
  • the expansion of the wiring electrodes 14, 23, 34, 105, 205 cannot keep up with the expansion of the organic insulating material, which can cause poor adhesion at the interface between the wiring electrodes 14, 23, etc., or can prevent the organic insulating layer from becoming misaligned during production.
  • the other insulating layer does not contain inorganic oxide particles, or only contains a small amount of inorganic oxide, and has a lower elastic modulus (for example, 10 GPa or less) than one insulating layer. Therefore, even if dust or the like is generated when producing the laminates 1, 1A by bonding, such foreign matter can be more reliably contained by the organic insulating layer that does not contain inorganic oxide. This makes it possible to reduce connection failures caused by foreign matter or the like.
  • the organic insulating layer 106B contains the thermosetting resin 106a and the inorganic oxide particles 106b, while the organic insulating layer 206A contains the thermosetting resin 206a but does not contain inorganic oxide particles, or contains fewer inorganic oxide particles than the organic insulating layer 106B, and such organic insulating layers 106B and 206A are bonded together.
  • the inorganic oxide particles 106b contained in the organic insulating layer 106B suppress the thermal expansion coefficient of the organic insulating layer 106B.
  • the content of inorganic oxide particles in the organic insulating material constituting organic insulating layer 206A may be equal to or less than one-fifth the content of inorganic oxide particles 106b contained in the organic insulating material constituting organic insulating layer 106B.
  • organic insulating layer 206A can further bury debris, suppress surface irregularities, and improve the bonding strength between insulating layers.
  • the content of inorganic oxide particles in the organic insulating material constituting the organic insulating layer 206A may be 5 volume % or less.
  • the organic insulating layer 206A can further bury debris, suppress surface irregularities, and improve the bonding strength between the insulating layers.
  • the organic insulating material constituting the organic insulating layer 206A does not substantially contain inorganic oxide particles.
  • the organic insulating layer 206A can more reliably bury debris, suppress surface irregularities, and improve the bonding strength between the insulating layers.
  • the organic insulating material for the organic insulating layer 106B which contains the thermosetting resin 106a and the inorganic oxide particles 106b, is preferably adjusted to have a smaller thermal expansion coefficient than the organic insulating material constituting the organic insulating layer 206A.
  • the thermal expansion coefficient of the organic insulating layer 106B can be reduced, so that positional deviation due to thermal expansion can be suppressed. This makes it possible to obtain a laminate with high bonding accuracy.
  • the expansion of the insulating material containing the thermosetting resin may be greater than the expansion of the wiring, and the wiring may not be able to keep up with the expansion of the insulating layer, resulting in poor bonding between the wiring.
  • this production method by lowering the thermal expansion coefficient of the insulating material for the organic insulating layer 106, it is possible to reduce the difference in thermal expansion between the insulating material and the wiring, and to suppress poor bonding between the wiring.
  • the organic insulating material for the organic insulating layer 106B which contains the thermosetting resin 106a and the inorganic oxide particles 106b, is preferably adjusted to have a thermal expansion coefficient of 40 ⁇ 10 ⁇ 6 /K or less.
  • the thermal expansion coefficient of the organic insulating layer 106B can be reduced, so that positional deviation due to thermal expansion can be suppressed. This makes it possible to obtain a laminate with high bonding accuracy.
  • the expansion of the insulating material containing the thermosetting resin or the like may be greater than the expansion of the wiring, and the wiring may not be able to keep up with the expansion of the insulating layer, resulting in defective bonding between the wiring.
  • this production method by lowering the thermal expansion coefficient of the first insulating material, it is possible to reduce the difference in thermal expansion between the insulating material and the wiring, and to suppress defective bonding between the wiring.
  • the content of inorganic oxide particles 106b in the insulating material for the organic insulating layer 106B, which contains thermosetting resin 106a and inorganic oxide particles 106b is preferably 15% to 70% by volume.
  • the inclusion of inorganic oxide particles can reduce the thermal expansion coefficient in the organic insulating layer 106B, thereby suppressing misalignment due to thermal expansion. This allows a laminate with high bonding accuracy to be obtained.
  • the expansion of the insulating material containing thermosetting resin may be greater than the expansion of the wiring, and the wiring may not be able to keep up with the expansion of the insulating layer, resulting in poor bonding between the wiring.
  • the thermal expansion coefficient of the first insulating material is reduced, thereby reducing the difference in thermal expansion between the insulating material and the wiring, and making it possible to suppress poor bonding between the wiring.
  • the method for producing a laminate according to this embodiment further includes a step of polishing and planarizing the surfaces 106d, 106e of the organic insulating layers 106, 106A.
  • the insulating layers may be polished so that the arithmetic mean roughness of the surfaces 106d, 106e is 50 nm or less.
  • the surface roughness may become rough.
  • one of the organic insulating layers is planarized by polishing or the like before bonding. This makes it possible to more reliably improve the accuracy and adhesive strength when bonding the organic insulating layer 106B to the organic insulating layer 206A. As a result, it is possible to more reliably improve the accuracy and adhesive strength when bonding the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A.
  • the support substrate 101 may include an inorganic interposer made of an inorganic material or an organic interposer made of an organic material containing inorganic oxide particles.
  • an inorganic interposer made of an inorganic material or an organic interposer made of an organic material containing inorganic oxide particles.
  • the difference in the thermal expansion coefficient between the insulating layer and the interposer can be reduced, and defects in the laminate (or semiconductor device), such as wiring deformation, connection breakdown, material peeling, wiring shorts, and material failure, can be eliminated.
  • a semiconductor chip may be attached to the surface of organic insulating layer 206A opposite surface 206d.
  • the insulating layer on the semiconductor chip side contains no inorganic oxide particles or only a small amount of inorganic oxide particles, which prevents the particles from adhering to the semiconductor chip and causing connection failures, etc.
  • the method for producing the laminate according to this embodiment may further include a step of polishing and planarizing the surfaces 106d and 106e of the organic insulating layers 106 and 106A, a step of forming an organic insulating layer 206 containing a thermosetting resin 206a on the support substrate 201, and a step of polishing and planarizing the surface 206c of the organic insulating layer 206.
  • the planarized surface 106e and the planarized surface 206d may be bonded together.
  • the organic insulating layer is planarized by polishing or the like before bonding. This makes it possible to further increase the bonding strength between the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A.
  • the method for producing the laminate according to this embodiment preferably further includes a step of irradiating the surface 206d of the organic insulating layer 206A with ultraviolet light.
  • the surface of the resin material constituting the organic insulating layer 206A reacts with ozone generated by the irradiation of ultraviolet light, the surface free energy increases, and highly reactive functional groups are generated on the surface 206d of the organic insulating layer 206A.
  • the cured product of the thermosetting resin constituting the organic insulating layer 206A becomes in a state close to that before curing. This makes it possible to further increase the bonding strength between the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A.
  • the surface 206d of the organic insulating layer 206A is not roughened, so the bonding between the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A is not hindered.
  • surface treatment using plasma treatment may be performed.
  • the bonding between organic insulating layer 106B and organic insulating layer 206A is promoted by ultraviolet irradiation, so the heating temperature when bonding organic insulating layer 106B and organic insulating layer 206A can be lower than in the past, or the heating time can be shortened. This simplifies the bonding process and suppresses the effects of heating on the laminate (or semiconductor device).
  • the organic insulating layer 106B and the organic insulating layer 206A may be bonded by heating them at 300°C or less. In this case, the effect of heating on the laminate (or the semiconductor device) can be suppressed.
  • the method for producing the laminate according to this embodiment may further include a step of forming the wiring electrode 105 on the support substrate 101, and in the step of forming the organic insulating layer 106, the wiring electrode 105 may be sealed with an insulating material containing a thermosetting resin 106a and inorganic oxide particles 106b. This allows the wiring electrode 105 to be protected by this insulating material.
  • the method for producing the laminate according to this embodiment may further include a step of forming a wiring electrode 205 on a support substrate 201, and a step of forming an organic insulating layer 206 on the support substrate 201 so as to seal the wiring electrode 205 with an insulating material containing a thermosetting resin 206a.
  • the bonding step when bonding the surface 106e of the organic insulating layer 106B and the surface 106d of the organic insulating layer 206A to each other, the connection terminal of the wiring electrode 105 and the connection terminal of the wiring electrode 205 may be bonded. In this case, both connection terminals can be bonded more reliably.
  • the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and appropriate modifications may be made without departing from the spirit of the present disclosure.
  • the organic insulating layers 106, 106B contain inorganic oxide particles 106b
  • the organic insulating layers 206, 206A contain no inorganic oxide particles or contain trace amounts of inorganic oxide particles, but the inorganic oxide particle content may be reversed. In this case as well, the same effect can be achieved.

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Abstract

積層体の作製方法は、第１の熱硬化性樹脂及び第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁層を第１の支持基板上に形成する工程と、第１の絶縁層の第１の表面と、第２の熱硬化性樹脂を含む第２の絶縁層の第２の表面とを貼り合わせる工程と、を備えている。この作製方法では、第２の絶縁層には、無機酸化物粒子が実質的に含まれない、又は、第１の絶縁層に含まれる第１の無機酸化物粒子よりも少ない含有量の第２の無機酸化物粒子が含まれる。

Description

積層体の作製方法、絶縁材料、及び、積層体
　本開示は、積層体の作製方法、絶縁材料、及び、積層体に関する。本開示は、例えば、半導体チップを備えた積層体（半導体装置）の作製方法、該積層体の作製方法に用いられる絶縁材料、並びに、半導体チップを備えた積層体に関する。
　縦方向に積層した半導体チップ同士の接続又はシリコンインターポーザ―などの半導体パッケージと半導体チップとの接続において接続端子を接続させる方法として、金属の接続端子同士を直接接着させるダイレクトボンディング技術の各種方法が近年、提案されている（例えば、特許文献１～３を参照）。ダイレクトボンディング技術による接続方法では、接続端子同士だけでなく、接続端子の周りに配置される絶縁層同士も接着される。絶縁層としては、酸化ケイ素などの無機絶縁材料が使用されている。
米国特許出願公開第２０２０／０１３５６３６号明細書 米国特許出願公開第２０２０／０１３５６８３号明細書 米国特許出願公開第２０２０／０１３５６８４号明細書
　絶縁層として無機絶縁材料を用いたダイレクトボンディング技術では、ダイシングなどの工程で生じる切削くず（デブリ）又は表面上の凹凸などの影響で絶縁層同士の接着において不良が生じることがある。そこで、絶縁層として、無機材料よりも柔らかくて安価な樹脂材料等の有機絶縁材料を用いたダイレクトボンディング技術により、デブリ等を有機樹脂材料中に埋め込んだり、表面の凹凸を加熱成型時に抑制したりすることが考えられている。一方、有機絶縁材料は、無機絶縁材料よりも熱膨張しやすく位置ずれを起こしてしまう場合もあることから、有機絶縁材料に無機フィラを入れて絶縁材料の熱膨張率を下げることが考えられている。しかしながら、無機フィラを入れることにより、上述したデブリ等の埋め込み、表面凹凸の抑制の能力、及び、有機絶縁層同士の接合力が低下してしまう。そこで、有機絶縁層同士を接着する際の位置ずれを抑制しつつ、有機絶縁層同士の接着強度を高めることが望まれている。
　本開示は、一側面として、積層体の作製方法を提供する。この積層体の作製方法は、第１の熱硬化性樹脂及び第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁層を第１の支持基板上に形成する工程と、第１の絶縁層の第１の表面と、第２の熱硬化性樹脂を含む第２の絶縁層の第２の表面とを貼り合わせる工程と、を備えている。この作製方法では、第２の絶縁層には、無機酸化物粒子が実質的に含まれない、又は、第１の絶縁層に含まれる第１の無機酸化物粒子よりも少ない含有量の第２の無機酸化物粒子が含まれている。
　この積層体の作製方法では、第１の絶縁層が熱硬化性樹脂及び無機酸化物粒子を含む一方、第２の絶縁層が熱硬化性樹脂を含むものの無機酸化物粒子を含まない、又は、第１の絶縁層より少ない無機酸化物粒子を含むようになっている。そして、このような第１及び第２の絶縁層同士を貼り合わせて接合している。この場合、第１の絶縁層に含まれる無機酸化物粒子により、第１の絶縁層の熱膨張率が抑制される。一方、第２の絶縁層には無機酸化物粒子が含まれない又は少ない無機酸化物粒子が含まれることにより、第２の絶縁層によって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上を図ることができる。以上により、この積層体の作製方法によれば、絶縁層同士を接着する際の位置ずれを抑制しつつ、絶縁層同士の接着強度を高めることが可能となる。ここでいう「実質的に含まれない」とは、極微量の無機酸化物が第２の絶縁層に含まれる場合も含む趣旨である。
　上記の積層体の作製方法において、第２の絶縁層を構成する第２の絶縁材料における第２の無機酸化物粒子の含有量は、第１の絶縁層を構成する第１の絶縁材料に含まれる第１の無機酸化物粒子の含有量の５分の１以下であることが好ましい。この場合、第２の絶縁層によって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上をより一層図ることができる。
　上記の積層体の作製方法において、第２の絶縁層を構成する第２の絶縁材料における第２の無機酸化物粒子の含有量が５体積％以下であることが好ましい。この場合、第２の絶縁層によって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上をより一層図ることができる。
　上記の積層体の作製方法において、第２の絶縁層を構成する第２の絶縁材料は、無機酸化物粒子を実質的に含まないことが好ましい。この場合、第２の絶縁層によって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上をより確実に図ることができる。
　上記の積層体の作製方法において、第１の熱硬化性樹脂及び第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁材料は、第２の絶縁層を構成する第２の絶縁材料よりも小さい熱膨張率を有するように調整されていることが好ましい。この場合、第１の絶縁層における熱膨張率を下げることができるため、熱膨張による位置ずれを抑制することができる。これにより、接合精度の高い積層体を得ることができる。また、積層体に銅（Ｃｕ）等の配線を設ける場合、熱硬化性樹脂等を含む絶縁材料の膨張が配線の膨張よりも大きくなってしまうことがあり、絶縁層の膨張に配線がついていけずに配線同士の接合に不良が生じてしまう場合がある。しかしながら、この作製方法によれば、第１の絶縁材料の熱膨張率を低くすることにより、絶縁材料と配線との熱膨張の差を低減し、配線同士の接合不良を抑制することが可能となる。
　上記の積層体の作製方法において、第１の熱硬化性樹脂及び第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁材料は、熱膨張率が４０×１０－６／Ｋ以下になるように調整されていることが好ましい。この場合、第１の絶縁層における熱膨張率を下げることができるため、熱膨張による位置ずれを抑制することができる。これにより、接合精度の高い積層体を得ることができる。また、積層体に銅（Ｃｕ）等の配線を設ける場合、熱硬化性樹脂等を含む絶縁材料の膨張が配線の膨張よりも大きくなってしまうことがあり、絶縁層の膨張に配線がついていけずに配線同士の接合に不良が生じてしまう場合がある。しかしながら、この作製方法によれば、第１の絶縁材料の熱膨張率を低くすることにより、絶縁材料と配線との熱膨張の差を低減し、配線同士の接合不良を抑制することが可能となる。
　上記の積層体の作製方法において、第１の熱硬化性樹脂及び第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁材料における第１の無機酸化物粒子の含有量は、１５体積％～７０体積％であることが好ましい。この場合、無機酸化物粒子を含めることで第１の絶縁層における熱膨張率を下げることができるため、熱膨張による位置ずれを抑制することができる。これにより、接合精度の高い積層体を得ることができる。また、積層体に銅（Ｃｕ）等の配線を設ける場合、熱硬化性樹脂等を含む絶縁材料の膨張が配線の膨張よりも大きくなってしまうことがあり、絶縁層の膨張に配線がついていけずに配線同士の接合に不良が生じてしまう場合がある。しかしながら、この作製方法によれば、第１の絶縁材料の熱膨張率を低くすることにより、絶縁材料と配線との熱膨張の差を低減し、配線同士の接合不良を抑制することが可能となる。
　上記の積層体の作製方法は、第１の絶縁層の第１の表面を平坦化する工程を更に備えてもよく、第１の絶縁層を平坦化する工程では、第１の表面の算術平均粗さが５０ｎｍ以下となるように第１の絶縁層を研磨してもよい。絶縁層に無機酸化物粒子を含める場合、その表面粗さが粗くなってしまうことがあるが、本作製方法では、貼り合わせる前に第１の絶縁層を研磨している。これにより、第１の絶縁層を第２の絶縁層に貼り合わせる際の精度及び接着強度をより確実に高めることが可能となる。その結果、第１の絶縁層と第２の絶縁層とを貼り合わせる際の精度及び接着強度をより確実に高めることが可能となる。なお、ここで用いる算術平均粗さは、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１　２００１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）である。第２の絶縁層を同様に研磨してもよい。
　上記の積層体の作製方法において、第１の支持基板は、無機材料から構成される無機インターポーザ又は無機酸化物粒子を含む有機材料から構成される有機インターポーザを含んでもよい。この場合、インターポーザ側の絶縁層の熱膨張率を下げることで、絶縁層とインターポーザとの熱膨張率の差を低減し、インターポーザにおける、反り、クラック、実装不良、端子接続不良、絶縁層形成不良、界面剥離などのパッケージ組み立ての際の不具合を解消することができる。また、インターポーザ側の絶縁層の熱膨張率を下げることで、絶縁層とインターポーザとの熱膨張率の差を低減し、配線の変形、接続破壊、材料剥離、配線ショート、材料の故障などの積層体（又は半導体装置）としての不具合を解消することができる。
　上記の積層体の作製方法において、第２の絶縁層の第２の表面とは逆側の面には、半導体チップが取り付けられていてもよい。この場合、半導体チップ側の絶縁層に無機酸化物粒子が含まれない又は少ない量の無機酸化物粒子が含まれることになり、当該粒子が半導体チップに付着して接続不良等を引き起こすことを抑制できる。
　上記の積層体の作製方法は、第１の絶縁層の第１の表面を平坦化する工程と、第２の熱硬化性樹脂を含む第２の絶縁層を第２の支持基板上に形成する工程と、第２の絶縁層の第２の表面を平坦化する工程と、を更に備えてもよい。貼り合わせる工程では、平坦化された第１の表面と、平坦化された第２の表面とを貼り合わせてもよい。絶縁層に無機酸化物粒子を含める場合、その表面粗さが粗くなってしまうことがあるが、本作製方法では、貼り合わせる前に絶縁層を研磨等により平坦化している。これにより、第１の絶縁層と第２の絶縁層との接合強度をより高めることが可能となる。
　上記の積層体の作製方法は、第２の絶縁層の第２の表面に対して紫外線を照射する工程を更に備えることが好ましい。この場合、第２の絶縁層を構成する樹脂材料の表面が紫外線の照射によって発生するオゾンと反応し、表面自由エネルギーが増大して、反応性の高い官能基が第２の絶縁層の表面に生成される。言い換えると、第２の絶縁層を構成する熱硬化性樹脂の硬化物が硬化前に近い状態となる。これにより、第１の絶縁層と第２の絶縁層との接合強度を更に高めることが可能となる。なお、紫外線を照射した場合、プラズマ処理とは異なり、第２の絶縁層の第２の表面が粗化しないため、第１の絶縁層と第２の絶縁層との接合を阻害することがない。但し、プラズマ処理を用いた表面処理を行ってもよい。また、この作製方法では、上述したように紫外線照射により第１の絶縁層と第２の絶縁層との接合を促進するため、第１の絶縁層と第２の絶縁層とを貼り合わせる際の加熱温度を従来よりも下げることができたり、または加熱する時間を短くしたりすることができる。これにより、貼り合わせプロセスを簡素化したり、加熱による積層体（又は半導体装置）への影響を抑えることができる。
　上記の積層体の作製方法において、第１の表面と第２の表面とを貼り合わせる工程では、第１の絶縁層及び第２の絶縁層を２５０℃以下で加熱して貼り合わせてもよい。この場合、加熱による積層体（又は半導体装置）への影響を抑えることができる。
　上記の積層体の作製方法は、第１の支持基板上に第１の配線電極を形成する工程を更に備えてもよく、第１の絶縁層を形成する工程では、第１の配線電極が第１の熱硬化性樹脂及び第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁材料によって封止されてもよい。これにより、第１の配線電極が第１の絶縁材料によって保護される。
　上記の積層体の作製方法は、第２の支持基板上に第２の配線電極を形成する工程と、第２の熱硬化性樹脂を含む第２の絶縁材料によって第２の配線電極を封止するように、第２の絶縁層を第２の支持基板上に形成する工程と、を更に備えてもよく、貼り合わせる工程では、第１の絶縁層の第１の表面と第２の絶縁層の第２の表面とを貼り合わせる際に、第１の配線電極の接続端子と第２の配線電極の接続端子とを接合してもよい。この場合、第１の接続端子と第２の接続端子とをより確実に接合することができる。
　本開示は、別の側面として、絶縁材料を提供する。この絶縁材料は、第１の熱硬化性樹脂及び第１の無機酸化物粒子を含む絶縁材料を用いて第１の絶縁層を第１の支持基板上に形成する工程と、第１の絶縁層の第１の表面と、第２の熱硬化性樹脂を含む第２の絶縁層の第２の表面とを貼り合わせる工程とを備える積層体の作製方法に用いられる絶縁材料である。この絶縁材料が用いられる作製方法では、第２の絶縁層には、無機酸化物粒子が実質的に含まれない、又は、第１の絶縁層に含まれる第１の無機酸化物粒子よりも少ない含有量の第２の無機酸化物粒子が含まれる。
　この絶縁材料は、熱硬化性樹脂及び無機酸化物粒子を含んでおり、この絶縁材料を用いて形成される第１の絶縁層を第２の絶縁層に貼り合わせて接合している。この場合、第１の絶縁層に含まれる無機酸化物粒子により、第１の絶縁層の熱膨張率が抑制される。これにより、絶縁層同士を接着する際の位置ずれを抑制することができる。
　上記の絶縁材料は、線膨張係数が４０×１０－６／Ｋ以下になるように調整されていることが好ましい。この場合、第１の絶縁層の熱膨張率がより確実に抑制される。これにより、絶縁層同士を接着する際の位置ずれをより確実に抑制することができる。
　上記の絶縁材料は、当該絶縁材料における第１の無機酸化物粒子の含有量が１５体積％～７０体積％であってもよい。この場合、第１の絶縁層の熱膨張率がより確実に抑制される。これにより、絶縁層同士を接着する際の位置ずれをより確実に抑制することができる。
　本開示は、更に別の側面として、別の絶縁材料を提供する。この絶縁材料は、第１の熱硬化性樹脂及び第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁層を第１の支持基板上に形成する工程と、第１の絶縁層の第１の表面と、第２の熱硬化性樹脂を含む絶縁材料から形成された第２の絶縁層の第２の表面とを貼り合わせる工程とを備える積層体の作製方法に用いられる絶縁材料である。この絶縁材料が用いられる作製方法では、第２の絶縁層には、無機酸化物粒子が実質的に含まれない、又は、第１の絶縁層に含まれる第１の無機酸化物粒子よりも少ない含有量の第２の無機酸化物粒子が含まれる。
　この別の絶縁材料は、熱硬化性樹脂を含むものの無機酸化物粒子を含まない、又は、第１の絶縁層より少ない無機酸化物粒子を含むようになっており、この絶縁材料を用いて形成される第２の絶縁層を第１の絶縁層に貼り合わせて接合している。この場合、第２の絶縁層によって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上を図ることができる。これにより、絶縁層同士の接着強度を高めることができる。
　上記の別の絶縁材料は、少なくとも３００℃に加熱された際に、第１の絶縁層を構成する材料よりも低い弾性率を有することが好ましい。この場合、第２の絶縁層によって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上をより一層図ることができる。これにより、絶縁層同士の接着強度を更に高めることができる。
　上記の別の絶縁材料において、当該絶縁材料における第２の無機酸化物粒子の含有量は５体積％以下であってもよい。この場合、第２の絶縁層によって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上をより一層図ることができる。これにより、絶縁層同士の接着強度を更に高めることができる。
　本開示は、更に別の側面として、積層体を提供する。この積層体は、第１の支持基板と、第１の熱硬化性樹脂の硬化物及び第１の無機酸化物粒子を含み、第１の支持基板上に形成された第１の絶縁層と、第２の熱硬化性樹脂の硬化物を含み、第１の絶縁層に貼り合わされた第２の絶縁層と、を備えている。第２の絶縁層には、無機酸化物粒子が実質的に含まれない、又は、第１の絶縁層に含まれる第１の無機酸化物粒子よりも少ない含有量の第２の無機酸化物粒子が含まれる。
　この積層体は、第１の絶縁層が熱硬化性樹脂の硬化物及び無機酸化物粒子を含む一方、第２の絶縁層が熱硬化性樹脂の硬化物を含むものの無機酸化物粒子を含まない、又は、第１の絶縁層より少ない無機酸化物粒子を含むようになっており、このような第１及び第２の絶縁層同士を貼り合わせて接合している。この場合、第１の絶縁層に含まれる無機酸化物粒子により、第１の絶縁層の熱膨張率が抑制される。一方、第２の絶縁層には無機酸化物粒子が含まれない又は少ない無機酸化物粒子が含まれることにより、第２の絶縁層によって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上を図ることができる。以上により、絶縁層同士を接着する際の位置ずれを抑制しつつ、絶縁層同士の接着強度を高めた積層体を得ることができる。
　上記の積層体において、第２の絶縁層における第２の無機酸化物粒子の含有量が５体積％以下であってもよい。この場合、第２の絶縁層によって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上をより一層図った積層体を得ることができる。
　上記の積層体において、第２の絶縁層の第１の絶縁層に貼り合わされた面とは逆の面に配置された半導体チップを更に備えてもよい。
　上記の積層体において、第１の絶縁層における第１の無機酸化物粒子の含有量が１５体積％～７０体積％であってもよい。この場合、無機酸化物粒子を含めることで第１の絶縁層における熱膨張率を下げることができるため、熱膨張による位置ずれを抑制した積層体とすることができる。これにより、接合精度の高い積層体を得ることができる。また、積層体に銅（Ｃｕ）等の配線を設ける場合、熱硬化性樹脂等を含む絶縁材料の膨張が配線の膨張よりも大きくなってしまうことがあり、絶縁層の膨張に配線がついていけずに配線同士の接合に不良が生じてしまう場合がある。しかしながら、この積層体によれば、第１の絶縁材料の熱膨張率を低くすることにより、絶縁材料と配線との熱膨張の差を低減し、配線同士の接合不良を抑制した積層体を得ることができる。
　上記の積層体は、第１の絶縁層中に少なくとも一部が配置され、第１の絶縁層の第２の絶縁層に貼り合わされる第１の表面から接続端子が露出する第１の配線電極と、第２の絶縁層中に少なくとも一部が配置され、第２の絶縁層の第１の絶縁層に貼り合わされる第２の表面から接続端子が露出する第２の配線電極と、を更に備えてもよい。この積層体において、第１の配線電極の接続端子と第２の配線電極の接続端子とが接合されていてもよい。
　本開示によれば、絶縁層同士を接着する際の位置ずれを抑制しつつ、絶縁層同士の接着強度を高めた積層体を提供することができる。
図１は、積層体の一例を示す断面図である。 図２は、図１に示す積層体における接続部ＩＩを拡大して示す断面図である。 図３は、図１に示す積層体を作製する際の接続方法の概要を説明するための図である。 図４は、積層体の別の例を示す断面図である。 図５は、図４に示す積層体における接続部Ｖを拡大して示す断面図である。 図６は、図４に示す積層体を作製する際の接続方法の概要を説明するための図である。 図７の（ａ）～（ｃ）は、積層体を作製する際に用いる第１及び第２の部材の製造方法を示す図である。 図８の（ａ）～（ｃ）は、積層体を作製する際に用いる第１及び第２の部材の製造方法を示す図であり、図７に続く工程を示す。 図９の（ａ）～（ｄ）は、積層体を作製する際に用いる第１の部材の製造方法を示す図であり、図８に続く工程を示す。 図１０の（ａ）～（ｃ）は、積層体を作製する際に用いる第２の部材の製造方法を示す図であり、図８に続く工程を示す。 図１１の（ａ）及び（ｂ）は、積層体の作製方法を示す図である。 図１２の（ａ）～（ｃ）は、積層体の作製方法を示す図である。 図１３の（ａ）は、本実施形態とは別の作製方法によって作製された積層体を示す断面図であり、図１３の（ｂ）は、本実施形態に係る作製方法によって作製された積層体を示す断面図である。 図１４の（ａ）～（ｃ）は、本実施形態とは別の積層体の作製方法及びその作製方法によって作製された積層体における熱膨張の影響を示す図である。 図１５の（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る作製方法による異物の埋め込みの状況を説明するための図である。 図１６は、本実施形態における積層体の作製方法における接合力（シェア強度）を示す表である。
　以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。本明細書の記載及び請求項において「左」、「右」、「正面」、「裏面」、「上」、「下」、「上方」、「下方」等の用語が利用されている場合、これらは、説明を意図したものであり、必ずしも永久にこの相対位置である、という意味ではない。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
　本明細書において「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。本明細書において「Ａ～Ｂ」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値Ａ及びＢをそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
（積層体の一例）
　図１～図３を参照して、積層体の一例を説明する。図１は、積層体の一例を示す断面図である。図２は、図１に示す積層体における接続部ＩＩを拡大して示す断面図である。図３は、図１に示す積層体を作製する際の接続方法の概要を説明するための図である。図１及び図２に示すように、積層体１は、第１の部材１０及び第２の部材２０を備える半導体装置である。第１の部材１０は、インターポーザ基板１１（第１の支持基板）、絶縁層１２、絶縁層１３（第１の絶縁層）、及び、配線電極１４を有している。第２の部材２０は、半導体チップ２１、絶縁層２２（第２の絶縁層）、及び、配線電極２３を有している。
　インターポーザ基板１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）インターポーザ基板である。インターポーザ基板１１には、ＴＳＶ（Through Silicon Via）１５が設けられており、インターポーザ基板１１の上下の半導体チップ及び配線等を電気的に接続する。インターポーザ基板１１は、シリコン以外の無機材料（例えばガラス材料）から形成される基板であってもよい。インターポーザ基板１１の厚さは、特に限定されないが、例えば０．２ｍｍ～２．０ｍｍである。インターポーザ基板１１の厚さが０．２ｍｍ以上であることにより、基板のハンドリング性を向上させることができる。インターポーザ基板１１の厚さが２．０ｍｍ以下であることにより、材料費を抑えることができる。インターポーザ基板１１は、パネル形状であってもよいが、ウェハ形状であってもよい。
　絶縁層１２は、インターポーザ基板１１の下側に設けられる絶縁層である。絶縁層１２は、有機絶縁材料から形成されており、有機絶縁材料に無機フィラが含有されていてもよいし、無機フィラが含有されていなくてもよい。絶縁層１２には、ＴＳＶ１５に接続される配線電極（不図示）が設けられていてもよい。
　絶縁層１３は、熱硬化性樹脂の硬化物１３ａ（第１の熱硬化性樹脂の硬化物）及び無機酸化物粒子１３ｂ（第１の無機酸化物粒子）を含み、インターポーザ基板１１上に形成された有機絶縁層である（図２を参照）。絶縁層１３の厚みは、例えば、１０μｍ～３００μｍであってもよい。絶縁層１３の厚みが１０μｍ以上であることにより、配線電極１４の絶縁性を確保すると共に、絶縁層１３を有機絶縁層２２に貼り合わせる際の接合力を確保することが可能となる。絶縁層１３の厚みが３００μｍ以下であることにより、積層体１の全体の厚みを薄くすることができる。上述した配線電極１４は、絶縁層１３において絶縁層２２に貼り合わされる側の表面１３ｃ（第１の表面）から配線電極１４の接続端子１４ａが露出するように、絶縁層１３内に埋め込まれた状態となり、保護されている。
　絶縁層１３に用いられる熱硬化性樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、マレイミド樹脂、フェノール樹脂、不飽和イミド樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、オキセタン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、シリコーン樹脂、トリアジン樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂である。絶縁層１３に用いられる熱硬化性樹脂は、これらの中でも、エポキシ樹脂であることが好ましい。
　絶縁層１３に含まれる無機酸化物粒子は、特に限定されるものでなく、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、チタニア（ＴｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機フィラである。無機酸化物粒子は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。一例として、絶縁層１３に含まれる無機酸化物粒子は、シリカフィラである。
　絶縁層１３に含まれる無機酸化物粒子が占める含有量は、絶縁層１３の総体積に対して、例えば、１５体積％～７０体積％である。無機酸化物粒子の含有量が総体積の１５体積％以上であることにより、絶縁層１３に含まれる熱硬化性樹脂の硬化物が占める割合を低減して絶縁層１３の線膨張係数（ＣＴＥ）を抑え、積層体１に熱が加わった際の反りを低減することが可能となる。無機酸化物粒子の含有量が総体積の７０％体積以下であることにより、熱硬化性樹脂同士の接着領域を十分に確保して、絶縁層１３と絶縁層２２との接合強度を高めることが可能となる。
　配線電極１４は、インターポーザ基板１１上に形成された微小な電極である。絶縁層１３には、複数の配線電極１４が設けられている。配線電極１４は、めっき等により形成される場合には、シード層部分とめっき部分とを含んで構成されてもよい。配線電極１４は、例えば、銅（Ｃｕ）等の導電性材料から形成される。配線電極１４は、電極ピンであってもよい。配線電極１４は、ＴＳＶ１５に接続されてもよいし、第２の部材２０の配線電極２３に接続されてもよい。
　半導体チップ２１は、例えば、ロジックＩＣ又はメモリＩＣである。
　絶縁層２２は、熱硬化性樹脂の硬化物２２ａ（第２の熱硬化性樹脂の硬化物）を含み、半導体チップ２１の下側に設けられる絶縁層である。言い換えると、半導体チップ２１は、絶縁層２２の絶縁層１３に貼り合わされた面とは逆の面に配置される。絶縁層２２の厚みは、絶縁層１３と同様に、例えば、１０μｍ～３００μｍであってもよいし、絶縁層１３より薄くてもよい。配線電極２３は、絶縁層２２内において絶縁層１３に貼り合わされる側の表面２２ｃ（第２の表面）から接続端子２３ａが露出するように、絶縁層２２内に埋め込まれた状態となり、保護されている。絶縁層２２に用いられる熱硬化性樹脂は、絶縁層１３に用いられる熱硬化性樹脂と同じであってもよく、特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂を用いることができる。
　絶縁層２２には、絶縁層１３と異なり、無機酸化物粒子が実質的に含まれていない。但し、絶縁層２２は、熱硬化性樹脂の硬化物２２ａ内に多少の無機酸化物粒子（第２の無機酸化物粒子）を含む形態であってもよく、この場合、絶縁層２２には、絶縁層１３に含まれる無機酸化物粒子１３ｂよりも少ない含有量の無機酸化物粒子が含まれ得る。例えば、絶縁層２２に含まれる無機酸化物粒子が占める含有量は、絶縁層２２に含まれる無機酸化物粒子２２ｂの含有量の５分の１以下であってもよい。若しくは、絶縁層２２に含まれる無機酸化物粒子が占める含有量は、絶縁層２２の総体積に対して、例えば、５体積％以下であってもよい。ここでいう「実質的に含まれない」とは、極微量の無機酸化物が絶縁層２２に含まれる場合も含む趣旨である。
　配線電極２３は、半導体チップ２１上（下面）に形成された微小な電極である。半導体チップ２１上には、複数の配線電極２３が設けられており、半導体チップ２１の接続端子と電気的に接続されている。配線電極２３は、めっき等により形成される場合には、シード層部分とめっき部分とを含んで構成されてもよい。配線電極２３は、例えば、銅（Ｃｕ）等の導電性材料から形成される。配線電極２３は、電極ピンであってもよい。配線電極２３は、上述したように、一端が半導体チップ２１の接続端子に電気的に接続され、他端が第１の部材１０の配線電極１４等に接続されてもよい。
　このような積層体１では、配線電極１４と配線電極２３とは互いに対応するように各絶縁層１３，２２中に設けられており、図３に示すように接合された場合、接続端子１４ａと接続端子２３ａとが接合される。また、絶縁層１３，２２に含まれる熱硬化性樹脂の硬化物１３ａ，２２ａ同士も接着される。積層体１は、絶縁層１３が熱硬化性樹脂の硬化物１３ａ及び無機酸化物粒子１３ｂを含む一方、絶縁層２２が熱硬化性樹脂の硬化物２２ａを含むものの無機酸化物粒子を含まない、又は、絶縁層１３より少ない無機酸化物粒子を含むようになっており、このような絶縁層１３，２２同士を貼り合わせて接合している。このため、絶縁層１３に含まれる無機酸化物粒子により、絶縁層１３の熱膨張率が抑制される。一方、絶縁層２２には無機酸化物粒子が含まれない又は少ない無機酸化物粒子が含まれることにより、絶縁層２２によって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層１３，２２同士の接合力の向上を図ることができる。このように積層体１では、絶縁層同士を接着する際の位置ずれを抑制しつつ、絶縁層同士の接着強度を高めた積層体を得ることができる。
　なお、積層体１において、上述した形態とは逆に、第１の部材１０の絶縁層１３に無機酸化物粒子が実質的に含まれてない態様（又は、絶縁層２２に含まれる無機酸化物粒子よりも少ない含有量の無機酸化物粒子が含まれる態様）としてもよい。この場合、第２の部材２０の絶縁層２２に無機酸化物粒子が含まれおり、絶縁層２２に含まれる無機酸化物粒子が占める含有量は、絶縁層２２の総体積に対して、例えば、１５体積％～７０体積％であってもよい。つまり、この変形例では、第１の部材１０の絶縁層１３における無機酸化物粒子の含有態様と第２の部材２０の絶縁層２２における無機酸化物粒子の含有態様とが逆になっている。このような変形例であっても、上記と同様の作用効果を得ることができる。
　（積層体の別の例）
　図４～図６を参照して、積層体の別の例を説明する。図４は、積層体の別の例を示す断面図である。図５は、図４に示す積層体における接続部Ｖを拡大して示す断面図である。図６は、図４に示す積層体を作製する際の接続方法の概要を説明するための図である。図４及び図５に示すように、積層体１Ａは、第１の部材３０及び第２の部材２０を備える半導体装置である。第１の部材３０は、基板３１（第１の支持基板）、絶縁層３２、絶縁層３３（第１の絶縁層）、配線電極３４、及び、半導体チップ３５を有している。第１の部材３０は、有機インターポーザであってもよい。第２の部材２０は、図１に示す積層体１と同様に、半導体チップ２１、絶縁層２２（第２の絶縁層）、及び、配線電極２３を有している。
　基板３１は、例えば、ガラス基板又は有機基板である。基板３１の厚さは、特に限定されないが、例えば０．７ｍｍ～１．５ｍｍである。基板３１の厚さが０．７ｍｍ以上であることにより、基板のハンドリング性を向上させることができる。基板３１の厚さが１．５ｍｍ以下であることにより、材料費を抑えることができる。基板３１は、パネル形状であってもよいが、ウェハ形状であってもよい。
　絶縁層３２は、基板３１上に設けられる絶縁層である。絶縁層３２は、有機絶縁材料から形成されており、有機絶縁材料に無機フィラが含有されていてもよいし、無機フィラが含有されていなくてもよい。絶縁層３２は、後述する絶縁層３３よりは薄い層となっている。
　絶縁層３３は、熱硬化性樹脂の硬化物３３ａ（第１の熱硬化性樹脂の硬化物）及び無機酸化物粒子３３ｂ（第１の無機酸化物粒子）を含み、絶縁層３２を介して基板３１上に形成された有機絶縁層である（図５を参照）。絶縁層３３は、基板３１上に実装された半導体チップ３５を封止する封止材層としても機能する。絶縁層３３の厚みは、例えば、５０μｍ～３００μｍであってもよい。絶縁層３３の厚みが５０μｍ以上であることにより、配線電極３４の絶縁性を確保すると共に、絶縁層３３を絶縁層２２に貼り合わせる際の接合力を確保することが可能となる。絶縁層３３の厚みが３００μｍ以下であることにより、積層体１Ａの全体の厚みを薄くすることができる。上述した配線電極３４は、絶縁層３３において絶縁層２２に貼り合わされる側の表面３３ｃ（第１の表面）から配線電極３４の接続端子３４ａが露出するように、絶縁層３３内に埋め込まれた状態となり、保護されている。
　絶縁層３３に用いられる熱硬化性樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、マレイミド樹脂、フェノール樹脂、不飽和イミド樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、オキセタン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、シリコーン樹脂、トリアジン樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂である。絶縁層３３に用いられる熱硬化性樹脂は、これらの中でも、エポキシ樹脂であることが好ましい。
　絶縁層３３に含まれる無機酸化物粒子は、特に限定されるものでなく、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、チタニア（ＴｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機フィラである。無機酸化物粒子は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。一例として、絶縁層３３に含まれる無機酸化物粒子は、シリカフィラである。
　絶縁層３３に含まれる無機酸化物粒子が占める含有量は、絶縁層３３の総体積に対して、例えば、１５体積％～７０体積％である。無機酸化物粒子の含有量が総体積の１５体積％以上であることにより、絶縁層３３に含まれる熱硬化性樹脂の硬化物が占める割合を低減して絶縁層１３の線膨張係数（ＣＴＥ）を抑え、積層体１Ａに熱が加わった際の反りを低減することが可能となる。無機酸化物粒子の含有量が総体積の７０％体積以下であることにより、熱硬化性樹脂同士の接着領域を十分に確保して、絶縁層３３と絶縁層２２との接合強度を高めることが可能となる。
　このような積層体１Ａでは、積層体１と同様に、配線電極３４と配線電極２３とは互いに対応するように各絶縁層３３，２２中に設けられており、図６に示すように接合された場合、接続端子３４ａと接続端子２３ａとが接合される。また、絶縁層３３，２２に含まれる熱硬化性樹脂の硬化物３３ａ，２２ａ同士も接着される。積層体１Ａは、絶縁層３３が熱硬化性樹脂の硬化物３３ａ及び無機酸化物粒子３３ｂを含む一方、絶縁層２２が熱硬化性樹脂の硬化物２２ａを含むものの無機酸化物粒子を含まない（又は絶縁層１３より少ない無機酸化物粒子を含む）ようになっており、このような絶縁層３３，２２同士を貼り合わせて接合している。このため、絶縁層３３に含まれる無機酸化物粒子３３ｂにより、絶縁層３３の熱膨張率が抑制される。積層体１Ａでは、絶縁層３３の厚みが絶縁層２２よりも厚いため、積層体１Ａの全体としての熱膨張を低減することができる。一方、絶縁層２２には無機酸化物粒子が含まれない又は少ない無機酸化物粒子が含まれることにより、絶縁層２２によって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層３３，２２同士の接合力の向上を図ることができる。このように積層体１Ａでは、絶縁層同士を接着する際の位置ずれを抑制しつつ、絶縁層同士の接着強度を高めた積層体を得ることができる。
　なお、積層体１Ａにおいて、上述した形態とは逆に、第１の部材３０の絶縁層３３に無機酸化物粒子が実質的に含まれてない態様（又は、絶縁層２２に含まれる無機酸化物粒子よりも少ない含有量の無機酸化物粒子が含まれる態様）としてもよい。この場合、第２の部材２０の絶縁層２２に無機酸化物粒子が含まれおり、絶縁層２２に含まれる無機酸化物粒子が占める含有量は、絶縁層２２の総体積に対して、例えば、１５体積％～７０体積％であってもよい。つまり、この変形例では、第１の部材３０の絶縁層３３における無機酸化物粒子の含有態様と第２の部材２０の絶縁層２２における無機酸化物粒子の含有態様とが逆になっている。このような変形例であっても、上記と同様の作用効果を得ることができる。
（半導体装置の製造方法）
　続いて、上述した積層体１，１Ａの製造方法（積層体の作製方法）について、図７～図１２を参照して順に説明する。図７～図９は、積層体を作製する際に用いる第１の部材の製造方法を示す図である。図７，図８及び図１０は、積層体を作製する際に用いる第２の部材の製造方法を示す図である。図１１及び図１２は、積層体の作製方法を示す図である。以下の説明では、第１の部材１０と第２の部材２０との接続構造部分の作製方法について主に説明し、インターポーザ基板１１、絶縁層１２、及びＴＳＶ１５の作製等の説明については、従来技術を用いて作製できるため、説明を省略する。第１の部材３０と第２の部材２０との接続構造部分の作製方法についても、同様であるため、説明を省略することがある。
　まず、第１の部材１０を作製する。第１の部材１０を作製するには、図７の（ａ）に示すように、支持基板１０１（第１の支持基板）上にシード層１０２を形成する。シード層１０２は、後述する電解銅めっきを形成する際のシードとなる部分であり、例えばニッケル等から形成されている。支持基板１０１は、特に限定されないが、例えば、シリコン板、ガラス板等の高剛性の基板である。支持基板１０１の厚さは、特に限定されないが、例えば０．２ｍｍ～２．０ｍｍである。支持基板１０１が０．２ｍｍ以上であることにより、支持基板１０１のハンドリング性を向上することができる。支持基板１０１が２．０ｍｍ以下であることにより、材料費を抑えてコストを低減することができる。支持基板１０１は、ウェハ形状であってもよく、パネル形状であってもよい。支持基板１０１のサイズは、特に限定されないが、例えば、直径２００ｍｍ、直径３００ｍｍ若しくは直径４５０ｍｍのウェハ、又は、一辺が３００ｍｍ～７００ｍｍの矩形パネルであってもよい。支持基板１０１は、例えば、第１の部材１０のインターポーザ基板１１に対応する。
　続いて、図７の（ｂ）に示すように、シード層１０２上に感光性レジストを塗布してレジスト層１０３を形成する。感光性レジストは、公知の材料を適宜用いることができる。その後、図７の（ｃ）に示すように、配線電極に対応する領域にビア１０４を形成するため、露光を行う。これにより、シード層１０２が露出したビア１０４が形成される。
　続いて、図８の（ａ）に示すように、ビア１０４内のシード層１０２の上に電解銅めっきにより、配線電極１０５（第１の配線電極）を形成する。その後、図８の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、レジスト層１０３を剥離して除去すると共に、配線電極１０５以外の部分のシード層１０２をエッチングにより除去する。以上により、支持基板１０１上にシード部分１０２ａを含む配線電極１０５が形成される。なお、配線電極１０５の形成方法はこれに限られず、他の方法で配線電極１０５を形成してもよい。このように形成された配線電極１０５は、配線パッド、電極パッド、接続バンプ又はピラーなどとして機能させることが可能である。
　続いて、図９の（ａ）に示すように、熱硬化性樹脂１０６ａ（第１の熱硬化性樹脂）及び無機酸化物粒子１０６ｂ（第１の無機酸化物粒子）を含む有機絶縁材料（第１の絶縁材料）によって配線電極１０５が封止されるように、絶縁層１０６を支持基板１０１上に形成する。この際、配線電極１０５は、有機絶縁材料によって完全に覆われる状態となってもよい。この形成の際、熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂを含む有機絶縁層１０６を、コンプレッション方式又はトランスファー方式の成形機によって、金型内で形成することで封止してもよい。または、フィルム状に成型した熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂを含む有機絶縁層１０６をロール方式又は加圧方式のラミネート成型機によって封止してもよい。この封止形成された支持基板１０１をオーブン又はホットプレート等を用いて加熱する。これにより、支持基板１０１上に熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂを含む有機絶縁層１０６が形成される。この加熱により、有機絶縁層１０６の熱硬化性樹脂は、完全に硬化した状態となってもよく、または、完全に硬化していない状態（例えば、半硬化、Ｂステージ）であってもよい。
　有機絶縁層１０６を構成する熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂの材料は、特に限定はされるものではないが、高剛性及び埋込性の観点から、例えば、コンプレッション方式又はトランスファー方式の成形機によって、金型内で形成することができる封止材である。あるいは、有機絶縁層１０６を構成する材料は、フィルム状に成型した封止材、ビルドアップ材、又は、ソルダーレジスト材でもよい。その場合、気泡の巻き込み防止の観点から、フィルム状の材料を減圧下で支持基板１０１上に積層してもよい。
　有機絶縁層１０６を構成する熱硬化性樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、マレイミド樹脂、フェノール樹脂、不飽和イミド樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、オキセタン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、シリコーン樹脂、トリアジン樹脂、メラミン樹脂等を用いることができる。有機絶縁層１０６に用いられる熱硬化性樹脂は、上記の熱硬化性樹脂の中でも、エポキシ樹脂であることが好ましい。
　熱硬化性樹脂は、熱によって架橋する架橋剤を含有してもよい。特に限定はしないが、公知の架橋剤を使用でき、例えば、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等を用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
　有機絶縁層１０６を構成する無機酸化物粒子は、特に限定されるものではなく、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、チタニア（ＴｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機フィラを用いることができる。無機酸化物粒子は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。一例として、有機絶縁層１０６に含まれる無機酸化物粒子は、シリカフィラである。
　有機絶縁層１０６に含まれる無機酸化物粒子の含有量は、有機絶縁層１０６を構成する有機絶縁材料の総体積の例えば１５体積％～７０体積％である。無機酸化物粒子の含有量が総体積の１５体積％以上であることにより、有機絶縁層１０６全体の線膨張率（ＣＴＥ）が高くなることを抑制して、封止工程及び積層工程後の反りを低減することが可能となる。無機酸化物粒子の含有量が総体積の７０体積％以下であることにより、後述する貼り合わせ工程において、研磨した基板同士の表面を加熱しながら圧着する際に、熱硬化性樹脂同士の接着面積を確保して、十分な接着強度を得ることができる。有機絶縁層１０６の形成に用いられる有機絶縁材料は、このように無機酸化物粒子を含有することにより、熱膨張率が４０×１０－６／Ｋ以下になるように調整されていてもよい。
　有機絶縁層１０６を構成する熱硬化性樹脂及び無機酸化物粒子の材料は、特に限定されるものではないが、適用する半導体パッケージ構造によって選定されてもよい。例えば、封止材（積層体１Ａ等）を適用したインターポーザ基板上にメモリを積層する半導体パッケージの場合、上記インターポーザを構成する封止材と、メモリチップを覆うように形成された封止材とを積層する際に、上記製造方法を適用することで封止材同士を積層させる。
　このような有機絶縁層１０６の厚さは、例えば１０μｍ～４００μｍである。有機絶縁層１０６の厚みが１０μｍ以上であることにより、有機絶縁層１０６を他の有機絶縁層に貼り合わせる際の接合力を確保することができる。有機絶縁層１０６の厚みが４００μｍ以下であることにより、基板全体の反りを小さくして、後の研削工程で、装置に吸着しやすくできる。
　続いて、図９の（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持基板１０１上に形成した有機絶縁層１０６の表面１０６ｃを研削して有機絶縁層１０６を所定の厚さにする。このグラインド研削は、例えば、高速回転する砥石を用いて研削する手法により実施される。この研削工程により、配線電極１０５の表面１０５ａが有機絶縁層１０６Ａの表面１０６ｄから露出する。この研削処理が施された熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂを含む有機絶縁層１０６Ａの表面粗さとしては、後の研磨処理での研削ばらつきの観点から、レーザー顕微鏡を用いて倍率２０倍で測定した場合の算術平均粗さＲａが０．５μｍ以下である。図９の（ｂ）では、表面１０６ｄがある程度の粗さを有している状態を強調して示している。なお、ここで用いる算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１　２００１で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）である。
　続いて、図９の（ｃ）に示すように、熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂを含む有機絶縁層１０６Ａの表面１０６ｄを研磨液を用いた化学的機械研磨（ＣＭＰ）により研磨して平坦化する。この研磨工程では、熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂを含む有機絶縁層１０６Ａの表面１０６ｄを平坦化させる。この研磨工程は、たとえば、研磨パッド１１１（研磨布）と、支持基板１０１上の被研磨部（有機絶縁層１０６Ａ）との間に研磨液１１２を供給しながら、被研磨部を研磨することによって実施される。ＣＭＰ用の研磨液１１２としては、種々のものを用いることができる。ＣＭＰ用の研磨液は、含有する砥粒（研磨粒子）の種類によって分類され、たとえば、砥粒として酸化セリウム（セリア）粒子、酸化ケイ素（シリカ）粒子、酸化アルミニウム（アルミナ）粒子、または有機樹脂粒子などがある。研磨速度の観点から、砥粒としては、例えば、セリア系粒子を適用する。
　このような研磨により、有機絶縁層１０６Ａの表面１０６ｄの表面が研磨されて、表面１０６ｅの算術平均粗さＲａが５０ｎｍ以下となってもよい。有機絶縁層１０６Ｂの表面１０６ｅの算術平均粗さＲａが５０ｎｍ以下となることにより、有機絶縁層１０６Ｂ中のフィラの脱粒及びフィラ表面の研削不足を抑制することができる。また、有機絶縁層１０６Ｂの表面１０６ｅの摩耗などによって有機絶縁層間の接着界面に空隙が生じることを防止し、後述する有機絶縁層同士の接着をより確実なものとすることができる。研磨処理が施された有機絶縁層１０６Ｂの算術平均粗さＲａは５０ｎｍ以下であればよく、ＣＭＰ以外の方法で研磨または研削してもよい。例えば、フライカット法による研削が適用可能である。また、フライカット法とエッチング等を組み合わせてもよい。
　上述した研削及び研磨工程が行われた有機絶縁層１０６Ｂの厚さは、例えば、１μｍ～３００μｍである。有機絶縁層１０６Ｂの厚みが１μｍ以上であることにより、埋めこまれた配線および電極を過剰に研削することなく、歩留まりを高めることができる。有機絶縁層１０６Ｂの厚みが３００μｍ以下であることにより、基板全体の反りを抑制して、後述する圧着工程で、接触界面にボイドが生じ、圧着できなくなるといったことを防止できる。以上により、第１の部材１０が形成される。
　図１１の（ａ）に示すように、研磨された有機絶縁層１０６Ｂの表面１０６ｅに対して、照射器１２０からプラズマ（Ｏ２又はＡｒ）若しくは紫外線（ＵＶ）を照射してもよい。紫外線を照射した場合、有機絶縁層１０６Ｂを構成する樹脂材料の表面が紫外線の照射によって発生するオゾンと反応し、表面自由エネルギーが増大して、反応性の高い官能基が有機絶縁層１０６Ｂの表面１０６ｅに生成される。これにより、有機絶縁層１０６Ｂを構成する熱硬化性樹脂の硬化物が硬化前に近い状態となる。よって、有機絶縁層１０６Ｂを有機絶縁層２０６Ａに貼り合わせる際の接合強度を高めることができる。なお、紫外線を照射した場合、プラズマ処理とは異なり、有機絶縁層１０６Ｂの表面１０６ｅが粗化しないため、有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとの接合を阻害することがない。紫外線照射により有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとの接合を促進するため、有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとを貼り合わせる際の加熱温度を従来よりも下げることができたり、または加熱する時間を短くしたりすることができる。例えば、紫外線照射により、有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとを貼り合わせる際の加熱温度を２５０℃以下とすることができる。これにより、貼り合わせプロセスを簡素化したり、加熱による積層体（又は半導体装置）への影響を抑えることができる。
　次に、第１の部材１０と同様に、第２の部材２０を作製する。第２の部材２０を作製するには、第１の部材１０の作製方法（前半）と同様、図７の（ａ）に示すように、支持基板２０１（第２の支持基板）上にシード層２０２を形成する。シード層２０２は、後述する電解銅めっきを形成する際のシードとなる部分であり、例えばニッケル等から形成されている。支持基板２０１は、特に限定されないが、例えば、半導体チップ等が形成されたシリコンウェハ等である。支持基板２０１の厚さは、特に限定されないが、例えば０．２ｍｍ～２．０ｍｍである。支持基板２０１は、ウェハ形状であってもよく、パネル形状であってもよい。支持基板２０１のサイズは、特に限定されないが、例えば、直径２００ｍｍ、直径３００ｍｍ若しくは直径４５０ｍｍのウェハ、又は、一辺が３００ｍｍ～７００ｍｍの矩形パネルであってもよい。支持基板２０１は、例えば、第２の部材２０の半導体チップ２１に対応する。
　続いて、図７の（ｂ）に示すように、シード層２０２上に感光性レジストを塗布してレジスト層２０３を形成する。感光性レジストは、公知の材料を適宜用いることができる。その後、図７の（ｃ）に示すように、配線電極に対応する領域にビア２０４を形成するため、露光を行う。これにより、シード層２０２が露出したビア２０４が形成される。
　続いて、図８の（ａ）に示すように、ビア２０４内のシード層２０２の上に電解銅めっきにより、配線電極２０５（第２の配線電極）を形成する。その後、図８の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、レジスト層２０３を剥離して除去すると共に、配線電極２０５以外の部分のシード層２０２をエッチングにより除去する。以上により、支持基板２０１上にシード部分２０２ａを含む配線電極２０５が形成される。なお、配線電極２０５は、配線電極１０５と同様に他の方向で形成されてもよい。
　続いて、図１０の（ａ）に示すように、熱硬化性樹脂（第２の熱硬化性樹脂）からなる有機絶縁材料（第２の絶縁材料）によって配線電極２０５が封止されるように、絶縁層２０６を支持基板２０１上に形成する。この際、配線電極２０５は、有機絶縁材料によって完全に覆われる状態となってもよい。この形成の際、熱硬化性樹脂２０６ａを含む有機絶縁層２０６を、コンプレッション方式又はトランスファー方式の成形機によって、金型内で形成することで封止してもよい。または、フィルム状に成型した有機絶縁層２０６をロール方式又は加圧方式のラミネート成型機によって封止してもよい。この封止形成された支持基板２０１をオーブン又はホットプレート等を用いて加熱する。これにより、支持基板２０１上に熱硬化性樹脂及び無機酸化物粒子を含む有機絶縁層２０６が形成される。この加熱により、有機絶縁層２０６の熱硬化性樹脂は、完全に硬化した状態となってもよく、または、完全に硬化していない状態（例えば、半硬化、Ｂステージ）であってもよい。
　有機絶縁層２０６を構成する熱硬化性樹脂の材料は、特に限定はされるものではないが、高剛性及び埋込性の観点から、例えば、コンプレッション方式又はトランスファー方式の成形機によって、金型内で形成することができる封止材である。あるいは、有機絶縁層２０６を構成する材料は、フィルム状に成型した封止材、ビルドアップ材、又は、ソルダーレジスト材でもよい。その場合、気泡の巻き込み防止の観点から、フィルム状の材料を減圧下で支持基板２０１上に積層してもよい。
　有機絶縁層２０６を構成する熱硬化性樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、マレイミド樹脂、フェノール樹脂、不飽和イミド樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、オキセタン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、シリコーン樹脂、トリアジン樹脂、メラミン樹脂等を用いることができる。有機絶縁層２０６に用いられる熱硬化性樹脂は、上記の熱硬化性樹脂の中でも、エポキシ樹脂であることが好ましい。
　熱硬化性樹脂は、熱によって架橋する架橋剤を含有してもよい。特に限定はしないが、公知の架橋剤を使用でき、例えば、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等を用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
　有機絶縁層２０６を形成する有機絶縁材料は、上述したように、無機酸化物粒子を実質的に含有していないことが好ましいが、有機絶縁層１０６に含まれる無機酸化物粒子１０６ｂよりも少ない含有量の無機酸化物粒子が含まれていてもよい。この場合において、有機絶縁層２０６を構成する有機絶縁材料における無機酸化物粒子の含有量は、有機絶縁層１０６を構成する有機絶縁材料に含まれる無機酸化物粒子１０６ｂの含有量の５分の１以下であってもよい。有機絶縁層２０６を構成する有機絶縁材料における無機酸化物粒子の含有量が５体積％以下であってもよい。
　続いて、図１０の（ｂ）に示すように、支持基板２０１上に形成した有機絶縁層２０６の表面２０６ｃを研磨して有機絶縁層２０６を所定の厚さにする。この研磨は、熱硬化性樹脂を含む有機絶縁層２０６の表面２０６ｃを研磨液を用いた化学的機械研磨（ＣＭＰ）により研磨して平坦化する。この研磨工程では、熱硬化性樹脂を含む有機絶縁層２０６の表面２０６ｃを平坦化させる。この研磨工程は、たとえば、研磨パッド２１１（研磨布）と、支持基板２０１上の被研磨部（有機絶縁層２０６）との間に研磨液２１２を供給しながら、被研磨部を研磨することによって実施される。ＣＭＰ用の研磨液としては、種々のものを用いることができる。ＣＭＰ用の研磨液は、含有する砥粒（研磨粒子）の種類によって分類され、たとえば、砥粒として酸化セリウム（セリア）粒子、酸化ケイ素（シリカ）粒子、酸化アルミニウム（アルミナ）粒子、または有機樹脂粒子などがある。研磨速度の観点から、砥粒としては、例えば、セリア系粒子を適用する。
　このような研磨により、配線電極２０５の表面２０５ａが有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄから露出する。有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄの表面が研磨されて、表面２０６ｄの算術平均粗さＲａが５０ｎｍ以下となってもよい。有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄの算術平均粗さＲａが５０ｎｍ以下となることにより、有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄの摩耗などによって有機絶縁層間の接着界面に空隙が生じることを防止し、後述する有機絶縁層同士の接着をより確実なものとすることができる。研磨処理が施された有機絶縁層２０６Ａの算術平均粗さＲａは５０ｎｍ以下であればよく、ＣＭＰ以外の方法で研磨または研削してもよい。例えば、フライカット法による研削が適用可能である。フライカット法とエッチング等を組み合わせてもよい。第２の部材２０の作製においては、無機酸化物粒子が含まれていない場合には、第１の部材１０の作製における研削工程を行わなくてもよいが、含まれている場合には、同様の研削工程を行ってもよい。
　上述した研磨工程が行われた有機絶縁層２０６Ａの厚さは、例えば、１μｍ～３００μｍである。有機絶縁層２０６Ａの厚みが１μｍ以上であることにより、埋めこまれた配線および電極を過剰に研削することなく、歩留まりを高めることができる。有機絶縁層２０６Ａの厚みが３００μｍ以下であることにより、基板全体の反りを抑制して、後述する圧着工程で、接触界面にボイドが生じ、圧着できなくなるといったことを防止できる。以上により、第２の部材２０が形成される。
　図１１の（ｂ）に示すように、研磨された有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄに対して、照射器２２０からプラズマ（Ｏ２又はＡｒ）若しくは紫外線（ＵＶ）を照射してもよい。紫外線を照射した場合、有機絶縁層２０６Ａを構成する樹脂材料の表面が紫外線の照射によって発生するオゾンと反応し、表面自由エネルギーが増大して、反応性の高い官能基が有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄに生成される。これにより、有機絶縁層２０６Ａを構成する熱硬化性樹脂の硬化物が硬化前に近い状態となる。よって、有機絶縁層２０６Ａを有機絶縁層１０６Ｂに貼り合わせる際の接合強度を高めることができる。紫外線を照射した場合、プラズマ処理とは異なり、有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄが粗化しないため、有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとの接合を阻害することがない。紫外線照射により有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとの接合を促進するため、有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとを貼り合わせる際の加熱温度を従来よりも下げることができたり、または加熱する時間を短くしたりすることができる。これにより、貼り合わせプロセスを簡素化したり、加熱による積層体（又は半導体装置、半導体チップ）への影響を抑えることができる。有機絶縁層２０６Ａは、無機酸化物粒子を含有しないまたは微量に含有するため、このような紫外線照射による表面改質の効果を、有機絶縁層１０６Ａよりも高いものとすることができる。
　続いて、研磨工程で表面が平坦化された第１の部材１０と第２の部材２０とが準備されると、図１２の（ａ）に示すように、第１の部材１０の有機絶縁層１０６Ｂの表面１０６ｅと第２の部材２０の有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄとを、加熱及び加圧（圧着）により、貼り合わせる。この貼り合わせの際、窒素雰囲気下で圧着させてもよい。この圧着を行う際の酸素濃度を１０００ｐｐｍ以下とすることにより、研磨工程によって露出した配線電極１０５，２０５、熱硬化性樹脂、および無機酸化物粒子の表面が酸化することを防止でき、これにより、接着不良を低減することが可能となる。
　この貼り合わせ工程では、平坦化した有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａ同士を圧着する際の加熱温度は、例えば、２００℃～４００℃である。圧着する際の加熱温度が２００℃以上であることにより、樹脂の溶融不足及び配線層同士の接着不良を防止して、有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａ同士の接合強度を高めることができる。圧着する際の加熱温度が４００℃以下であることにより、有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａ内の熱硬化性樹脂等が分解してしまうことを防止でき、熱硬化性樹脂同士の接着をより確実なものとすることができる。研磨工程の後に有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａの表面１０６ｅ，２０６ｄに対して、紫外線照射を行って表面改質を行った場合、貼り合わせの際の加熱温度及び加熱時間を短くすることが可能となる。この場合、平坦化した有機絶縁層１０６Ａ，２０６Ａ同士を圧着する際の加熱温度は、例えば、３００℃以下とすることができる。また、加熱時間は、１５分以内とすることができる。
　この貼り合わせ工程では、研磨工程で平坦化した有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａ同士を圧着する際の印加圧力は、例えば、５．０ＭＰａ～１００ＭＰａである。印加圧力が５．０ＭＰａ以上であることにより、反りなどの影響があってもＣＭＰで平坦化した有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａ同士を十分に接触させることができ、十分な接着強度を得ることが可能となる。印加圧力が１００ＭＰａ以下であることにより、ＣＭＰで平坦化した基板を破損させてしまうといったことを防止できる。
　この貼り合わせ工程では、圧着後、必要に応じて窒素雰囲気下で追加の加熱を更に行ってもよい。圧着後の加熱温度は、例えば２５０℃～４００℃であり、圧着後の加熱時間は、例えば３０分～１８０分である。２５０℃以上の温度で加熱することで、埋め込んだ配線電極１０５，２０５同士を、金属結合によって互いに強固に接合することができる。加熱温度を４００℃以下とすることにより、有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａの樹脂成分が熱によって分解することを防止できる。この追加の加熱又は圧着の際の加熱により、有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａ中の熱硬化性樹脂が完全に硬化することになる。以上により、例えば、積層体１及び積層体１Ａが作製される。
　上述した貼り合わせ工程で貼り合わせる有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａの熱硬化性樹脂を構成する材料は同一であってもよく、同一の場合、有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａを貼り合わせる際の接着強度を容易に高めることができる。一方、上述した貼り合わせ工程で貼り合わせる有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａを構成する熱硬化性樹脂が互いに異なっていてもよい。
　ここで、本実施形態に係る積層体の作製方法による作用効果を、図１３～図１５を参照して説明する。図１３の（ａ）は、別の作製方法によって作製された積層体を示す断面図であり、図１３の（ｂ）は、本実施形態に係る作製方法によって作製された積層体を示す断面図である。図１３の（ａ）では、互いに接合される両方の絶縁層１０６Ｂに同程度の無機酸化物粒子１０６ｂが含有されている。図１４の（ａ）～（ｃ）は、別の積層体の作製方法及びその作製方法によって作製された積層体における熱膨張の影響を示す図である。図１５の（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る作製方法による異物の埋め込みの状況を示す図である。
　まず、接合強度について、図１３を参照して説明する。図１３の（ａ）に示すように、互いに接合される両方の絶縁層１０６Ｂに同程度の無機酸化物粒子１０６ｂが含有されている場合、熱硬化性樹脂１０６ａによる熱膨張率を低下させることができるものの、熱硬化性樹脂等の樹脂部分での接合領域の面積が積層体１の全体において少なくなることが考えられる。即ち、一方の有機絶縁層における樹脂部分と他方の有機絶縁層における無機酸化物粒子の断面部分とが接する領域がどうしても増えてしまい、その分、一方の有機絶縁層における樹脂部分と他方の有機絶縁層における樹脂部分とが接合する面積が少なくなってしまう。このため、図１３の（ａ）に示す態様では、積層体１における接合強度の更なる向上が困難となることがある。一方、図１３の（ｂ）に示す態様によれば、一方の有機絶縁層２０６Ａには無機酸化物粒子が含まれない（又は多少の無機酸化物粒子が含まれているのみ）である。このため、一方の有機絶縁層２０６Ａにおける樹脂部分と他方の有機絶縁層１０６Ｂにおける樹脂部分とが接合する面積を相対的に広くとることができる。これにより、本実施形態に係る作製方法によれば、有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａ同士の接合強度を強くすることができる。
　例えば、図１６に示すように、図１３の（ａ）に示す別の作製方法によって積層体を作製した場合（実験例１）、シェア強度が５ＭＰａ以下であったのに対し、図１３の（ｂ）に示す本実施形態に係る作製方法によって積層体を作製した場合（実験例２）、シェア強度を１５ＭＰａ以上とすることができた。実験例３では、無機酸化物粒子を含有しない有機絶縁層同士を接合した場合のシェア強度を示しているが、本実施形態に係る作製方法（実験例２）によれば、実験例３と同程度の接合強度を出せることが確認できた。実験例２では、有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａに対して、紫外線の照射を行った（図１１を参照）。なお、無機絶縁層（シリコン基板）同士を接合した場合のシェア強度は例えば１５ＭＰａ程度であり、本実施形態によれば、同等の接合強度を得ることができることが確認できた。
　次に、熱膨張率の低減について、図１４を参照して説明する。図１４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持基板４０２上に形成された、いずれの有機絶縁層４０６にも無機酸化物微粒子が含まれない積層体４０１の場合、図１４の（ｃ）に示すように、有機絶縁層４０６を構成する有機絶縁材料又はその硬化物の熱膨張率と、配線電極４０５の熱膨張率とが大きくずれてしまう。即ち、積層体４０１では、有機絶縁層４０６を構成する有機絶縁材料又はその硬化物の熱膨張率が大きいのに対し、配線電極４０５（例えば銅）の熱膨張率が小さくなっている。このため、積層体４０１が発熱したり、または作製工程において加熱されたりした場合、有機絶縁材料の膨張に配線電極４０５の膨張が追い付かずに、配線電極４０５同士の界面が接着不良となったり、または、製造中において、有機絶縁層４０６に位置ずれが生じたりしてしまうことがある。これに対し、本実施形態に係る積層体１，１Ａの作製方法によれば、一方の絶縁層に無機酸化物粒子が含有されており、少なくとも一方の絶縁層における熱膨張率が下げられている。このため、積層体１，１Ａが発熱したり、作製工程において加熱されたりした場合、有機絶縁材料の膨張に配線電極１４，２３，３４，１０５，２０５の膨張が追い付かずに、配線電極１４，２３等同士の界面が接着不良となったり、または、製造中において、有機絶縁層に位置ずれが生じたりしてしまうことを抑制することが可能となる。
　図１３の（ａ）に示すように、両方の有機絶縁層中に無機酸化物微粒子を含有させると、積層体における有機絶縁層の柔らかさが低減され、有機絶縁層によって、異物Ｄ等を埋め込むことが困難となってしまうことがある。これに対して、本実施形態に係る積層体の作製方法によれば、他方の絶縁層に無機酸化物粒子が含有されていない、若しくは、他方の絶縁層に少ない量の無機酸化物が含有されているだけであり、一方の絶縁層よりも低い弾性率（例えば１０ＧＰａ以下）となっている。このため、積層体１，１Ａを貼り合わせによって作製する際に、ダスト等が発生しても、無機酸化物が含有等されていない有機絶縁層によって、そのような異物をより確実に包含させることができる。これにより、異物等を原因とする接続不良を低減することが可能となる。
　以上、本実施形態に係る積層体の作製方法によれば、有機絶縁層１０６Ｂが熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂを含む一方、有機絶縁層２０６Ａが熱硬化性樹脂２０６ａを含むものの無機酸化物粒子を含まない、又は、有機絶縁層１０６Ｂより少ない無機酸化物粒子を含むようになっており、このような有機絶縁層１０６Ｂ，２０６Ａ同士を貼り合わせて接合している。この場合、有機絶縁層１０６Ｂに含まれる無機酸化物粒子１０６ｂにより、有機絶縁層１０６Ｂの熱膨張率が抑制される。一方、有機絶縁層２０６Ａには無機酸化物粒子が含まれない又は少ない無機酸化物粒子が含まれることにより、有機絶縁層２０６Ａによって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上を図ることができる。以上により、この積層体の作製方法によれば、絶縁層同士を接着する際の位置ずれを抑制しつつ、絶縁層同士の接着強度を高めることが可能となる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法では、有機絶縁層２０６Ａを構成する有機絶縁材料における無機酸化物粒子の含有量は、有機絶縁層１０６Ｂを構成する有機絶縁材料に含まれる無機酸化物粒子１０６ｂの含有量の５分の１以下であってもよい。この場合、有機絶縁層２０６Ａによって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上をより一層図ることができる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法では、有機絶縁層２０６Ａを構成する有機絶縁材料における無機酸化物粒子の含有量が５体積％以下であってもよい。この場合、有機絶縁層２０６Ａによって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上をより一層図ることができる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法では、有機絶縁層２０６Ａを構成する有機絶縁材料は、無機酸化物粒子を実質的に含まないことが好ましい。この場合、有機絶縁層２０６Ａによって、デブリの埋め込み、表面凹凸の抑制、及び絶縁層同士の接合力の向上をより確実に図ることができる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法では、熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂを含む有機絶縁層１０６Ｂ用の有機絶縁材料は、有機絶縁層２０６Ａを構成する有機絶縁材料よりも小さい熱膨張率を有するように調整されていることが好ましい。この場合、有機絶縁層１０６Ｂにおける熱膨張率を下げることができるため、熱膨張による位置ずれを抑制することができる。これにより、接合精度の高い積層体を得ることができる。また、積層体に銅（Ｃｕ）等の配線を設ける場合、熱硬化性樹脂等を含む絶縁材料の膨張が配線の膨張よりも大きくなってしまうことがあり、絶縁層の膨張に配線がついていけずに配線同士の接合に不良が生じてしまう場合がある。しかしながら、この作製方法によれば、有機絶縁層１０６用の絶縁材料の熱膨張率を低くすることにより、絶縁材料と配線との熱膨張の差を低減し、配線同士の接合不良を抑制することが可能となる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法では、熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂを含む有機絶縁層１０６Ｂ用の有機絶縁材料は、熱膨張率が４０×１０－６／Ｋ以下になるように調整されていることが好ましい。この場合、有機絶縁層１０６Ｂにおける熱膨張率を下げることができるため、熱膨張による位置ずれを抑制することができる。これにより、接合精度の高い積層体を得ることができる。また、積層体に銅（Ｃｕ）等の配線を設ける場合、熱硬化性樹脂等を含む絶縁材料の膨張が配線の膨張よりも大きくなってしまうことがあり、絶縁層の膨張に配線がついていけずに配線同士の接合に不良が生じてしまう場合がある。しかしながら、この作製方法によれば、第１の絶縁材料の熱膨張率を低くすることにより、絶縁材料と配線との熱膨張の差を低減し、配線同士の接合不良を抑制することが可能となる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法では、熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂを含む有機絶縁層１０６Ｂ用の絶縁材料における無機酸化物粒子１０６ｂの含有量は、１５体積％～７０体積％であることが好ましい。この場合、無機酸化物粒子を含めることで有機絶縁層１０６Ｂにおける熱膨張率を下げることができるため、熱膨張による位置ずれを抑制することができる。これにより、接合精度の高い積層体を得ることができる。また、積層体に銅（Ｃｕ）等の配線を設ける場合、熱硬化性樹脂等を含む絶縁材料の膨張が配線の膨張よりも大きくなってしまうことがあり、絶縁層の膨張に配線がついていけずに配線同士の接合に不良が生じてしまう場合がある。しかしながら、この作製方法によれば、第１の絶縁材料の熱膨張率を低くすることにより、絶縁材料と配線との熱膨張の差を低減し、配線同士の接合不良を抑制することが可能となる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法は、有機絶縁層１０６，１０６Ａの表面１０６ｄ，１０６ｅを研磨して平坦化する工程を更に備え、有機絶縁層１０６，１０６Ａを研磨する工程では、表面１０６ｄ，１０６ｅの算術平均粗さが５０ｎｍ以下となるように絶縁層を研磨してもよい。絶縁層に無機酸化物粒子を含める場合、その表面粗さが粗くなってしまうことがあるが、本作製方法では、貼り合わせる前に一方の有機絶縁層を研磨等により平坦化している。これにより、有機絶縁層１０６Ｂを有機絶縁層２０６Ａに貼り合わせる際の精度及び接着強度をより確実に高めることが可能となる。その結果、有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとを貼り合わせる際の精度及び接着強度をより確実に高めることが可能となる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法では、支持基板１０１は、無機材料から構成される無機インターポーザ又は無機酸化物粒子を含む有機材料から構成される有機インターポーザを含んでもよい。この場合、インターポーザ側の絶縁層の熱膨張率を下げることで、絶縁層とインターポーザとの熱膨張率の差を低減し、インターポーザにおける、反り、クラック、実装不良、端子接続不良、絶縁層形成不良、界面剥離などのパッケージ組み立ての際の不具合を解消することができる。また、インターポーザ側の絶縁層の熱膨張率を下げることで、絶縁層とインターポーザとの熱膨張率の差を低減し、配線の変形、接続破壊、材料剥離、配線ショート、材料の故障などの積層体（又は半導体装置）としての不具合を解消することができる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法では、有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄとは逆側の面には、半導体チップが取り付けられていてもよい。この場合、半導体チップ側の絶縁層に無機酸化物粒子が含まれない又は少ない量の無機酸化物粒子が含まれることになり、当該粒子が半導体チップに付着して接続不良等を引き起こすことを抑制できる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法は、有機絶縁層１０６，１０６Ａの表面１０６ｄ，１０６ｅを研磨して平坦化する工程と、熱硬化性樹脂２０６ａを含む有機絶縁層２０６を支持基板２０１上に形成する工程と、有機絶縁層２０６の表面２０６ｃを研磨して平坦化する工程と、を更に備えてもよい。貼り合わせる工程では、平坦化された表面１０６ｅと、平坦化された表面２０６ｄとを貼り合わせてもよい。絶縁層に無機酸化物粒子を含める場合、その表面粗さが粗くなってしまうことがあるが、本作製方法では、貼り合わせる前に有機絶縁層を研磨等により平坦化している。これにより、有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとの接合強度をより高めることが可能となる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法は、有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄに対して紫外線を照射する工程を更に備えることが好ましい。この場合、有機絶縁層２０６Ａを構成する樹脂材料の表面が紫外線の照射によって発生するオゾンと反応し、表面自由エネルギーが増大して、反応性の高い官能基が有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄに生成される。言い換えると、有機絶縁層２０６Ａを構成する熱硬化性樹脂の硬化物が硬化前に近い状態となる。これにより、有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとの接合強度を更に高めることが可能となる。紫外線を照射した場合、プラズマ処理とは異なり、有機絶縁層２０６Ａの表面２０６ｄが粗化しないため、有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとの接合を阻害することがない。但し、プラズマ処理を用いた表面処理を行ってもよい。この作製方法では、上述したように紫外線照射により有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとの接合を促進するため、有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとを貼り合わせる際の加熱温度を従来よりも下げることができたり、または加熱する時間を短くしたりすることができる。これにより、貼り合わせプロセスを簡素化したり、加熱による積層体（又は半導体装置）への影響を抑えることができる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法では、有機絶縁層１０６Ｂと有機絶縁層２０６Ａとを貼り合わせる工程では、有機絶縁層１０６Ｂ及び有機絶縁層２０６Ａを３００℃以下で加熱して貼り合わせてもよい。この場合、加熱による積層体（又は半導体装置）への影響を抑えることができる。
　本実施形態に係る積層体の作製方法は、支持基板１０１上に配線電極１０５を形成する工程を更に備えてもよく、有機絶縁層１０６を形成する工程では、配線電極１０５が熱硬化性樹脂１０６ａ及び無機酸化物粒子１０６ｂを含む絶縁材料によって封止されてもよい。これにより、配線電極１０５がこの絶縁材料によって保護される。
　本実施形態に係る積層体の作製方法は、支持基板２０１上に配線電極２０５を形成する工程と、熱硬化性樹脂２０６ａを含む絶縁材料によって配線電極２０５を封止するように、有機絶縁層２０６を支持基板２０１上に形成する工程と、を更に備えてもよい。貼り合わせる工程では、有機絶縁層１０６Ｂの表面１０６ｅと有機絶縁層２０６Ａの表面１０６ｄとを貼り合わせる際に、配線電極１０５の接続端子と配線電極２０５の接続端子とを接合してもよい。この場合、両接続端子をより確実に接合することができる。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を行ってもよい。例えば、上述した積層体の作製方法の実施形態では、有機絶縁層１０６，１０６Ｂが無機酸化物粒子１０６ｂを含有する形態であり、有機絶縁層２０６，２０６Ａが無機酸化物粒子を含有しない又は微量の無機酸化物粒子を含有する態様であったが、無機酸化物粒子の含有態様は逆であってもよい。この場合でも同様の作用効果を奏することができる。
　１，１Ａ…積層体、１０，３０…第１の部材、２０…第２の部材、１１…インターポーザ基板、１３，２２，３３，１０６，１０６Ｂ，２０６，２０６Ａ…絶縁層、１４，２３，３４，１０５，２０５…配線電極、２１…半導体チップ、１３ａ，２２ａ，３３ａ…硬化物、１３ｂ，２２ｂ，３３ｂ，１０６ｂ…無機酸化物粒子、１０１，２０１…支持基板、１０６ａ，２０６ａ…熱硬化性樹脂、１１２，２１２…研磨液、１２０，２２０…照射器。

Claims (26)

  1. 　第１の熱硬化性樹脂及び第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁層を第１の支持基板上に形成する工程と、
    　前記第１の絶縁層の第１の表面と、第２の熱硬化性樹脂を含む第２の絶縁層の第２の表面とを貼り合わせる工程と、を備え、
    　前記第２の絶縁層には、無機酸化物粒子が実質的に含まれない、又は、前記第１の絶縁層に含まれる前記第１の無機酸化物粒子よりも少ない含有量の第２の無機酸化物粒子が含まれる、積層体の作製方法。
  2. 　前記第２の絶縁層を構成する第２の絶縁材料における前記第２の無機酸化物粒子の含有量は、前記第１の絶縁層を構成する第１の絶縁材料に含まれる前記第１の無機酸化物粒子の含有量の５分の１以下である、
    請求項１に記載の積層体の作製方法。
  3. 　前記第２の絶縁層を構成する第２の絶縁材料における前記第２の無機酸化物粒子の含有量が５体積％以下である、
    請求項１又は２に記載の積層体の作製方法。
  4. 　前記第２の絶縁層を構成する第２の絶縁材料は、無機酸化物粒子を実質的に含まない、
    請求項１に記載の積層体の作製方法。
  5. 　前記第１の熱硬化性樹脂及び前記第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁材料は、前記第２の絶縁層を構成する第２の絶縁材料よりも小さい熱膨張率を有するように調整されている、
    請求項１～４の何れか一項に記載の積層体の作製方法。
  6. 　前記第１の熱硬化性樹脂及び前記第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁材料は、熱膨張率が４０×１０－６／Ｋ以下になるように調整されている、
    請求項１～５の何れか一項に記載の積層体の作製方法。
  7. 　前記第１の熱硬化性樹脂及び前記第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁材料における前記第１の無機酸化物粒子の含有量は、１５体積％～７０体積％である、
    請求項１～６の何れか一項に記載の積層体の作製方法。
  8. 　前記第１の絶縁層の前記第１の表面を平坦化する工程を更に備え、
    　前記第１の絶縁層を平坦化する工程では、前記第１の表面の算術平均粗さが５０ｎｍ以下となるように前記第１の絶縁層を研磨する、
    請求項１～７の何れか一項に記載の積層体の作製方法。
  9. 　前記第１の支持基板は、無機材料から構成される無機インターポーザ又は無機酸化物粒子を含む有機材料から構成される有機インターポーザを含む、
    請求項１～８の何れか一項に記載の積層体の作製方法。
  10. 　前記第２の絶縁層の前記第２の表面とは逆側の面には、半導体チップが取り付けられている、
    請求項１～９の何れか一項に記載の積層体の作製方法。
  11. 　前記第１の絶縁層の前記第１の表面を平坦化する工程と、
    　前記第２の熱硬化性樹脂を含む前記第２の絶縁層を第２の支持基板上に形成する工程と、
    　前記第２の絶縁層の前記第２の表面を平坦化する工程と、
    を更に備え、
    　前記貼り合わせる工程では、平坦化された前記第１の表面と、平坦化された前記第２の表面とを貼り合わせる、
    請求項１～１０の何れか一項に記載の積層体の作製方法。
  12. 　前記第２の絶縁層の前記第２の表面に対して紫外線を照射する工程を更に備える、
    請求項１～１１の何れか一項に記載の積層体の作製方法。
  13. 　前記第１の表面と前記第２の表面とを貼り合わせる工程では、前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層を２５０℃以下で加熱して貼り合わせる、
    請求項１～１２の何れか一項に記載の積層体の作製方法。
  14. 　前記第１の支持基板上に第１の配線電極を形成する工程を更に備え、
    　前記第１の絶縁層を形成する工程では、前記第１の配線電極が前記第１の熱硬化性樹脂及び前記第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁材料によって封止される、
    請求項１～１３の何れか一項に記載の積層体の作製方法。
  15. 　第２の支持基板上に第２の配線電極を形成する工程と、
    　前記第２の熱硬化性樹脂を含む第２の絶縁材料によって前記第２の配線電極を封止するように、前記第２の絶縁層を前記第２の支持基板上に形成する工程と、を更に備え、
    　前記貼り合わせる工程では、前記第１の絶縁層の前記第１の表面と前記第２の絶縁層の前記第２の表面とを貼り合わせる際に、前記第１の配線電極の接続端子と前記第２の配線電極の接続端子とを接合する、
    請求項１４に記載の積層体の作製方法。
  16. 　第１の熱硬化性樹脂及び第１の無機酸化物粒子を含む絶縁材料を用いて第１の絶縁層を第１の支持基板上に形成する工程と、
    　前記第１の絶縁層の第１の表面と、第２の熱硬化性樹脂を含む第２の絶縁層の第２の表面とを貼り合わせる工程と、を備え、
    　前記第２の絶縁層には、無機酸化物粒子が実質的に含まれない、又は、前記第１の絶縁層に含まれる前記第１の無機酸化物粒子よりも少ない含有量の第２の無機酸化物粒子が含まれる、積層体の作製方法、に用いられる絶縁材料。
  17. 　前記絶縁材料は、線膨張係数が４０×１０－６／Ｋ以下になるように調整されている、
    請求項１６に記載の絶縁材料。
  18. 　前記絶縁材料における前記第１の無機酸化物粒子の含有量が１５体積％～７０体積％である、
    請求項１６又は１７に記載の絶縁材料。
  19. 　第１の熱硬化性樹脂及び第１の無機酸化物粒子を含む第１の絶縁層を第１の支持基板上に形成する工程と、
    　前記第１の絶縁層の第１の表面と、第２の熱硬化性樹脂を含む絶縁材料から形成された第２の絶縁層の第２の表面とを貼り合わせる工程と、を備え、
    　前記第２の絶縁層には、無機酸化物粒子が実質的に含まれない、又は、前記第１の絶縁層に含まれる前記第１の無機酸化物粒子よりも少ない含有量の第２の無機酸化物粒子が含まれる、積層体の作製方法、に用いられる絶縁材料。
  20. 　前記絶縁材料は、少なくとも３００℃に加熱された際に、前記第１の絶縁層を構成する材料よりも低い弾性率を有する、
    請求項１９に記載の絶縁材料。
  21. 　前記絶縁材料における前記第２の無機酸化物粒子の含有量は５体積％以下である、
    請求項１９又は２０に記載の絶縁材料。
  22. 　第１の支持基板と、
    　第１の熱硬化性樹脂の硬化物及び第１の無機酸化物粒子を含み、前記第１の支持基板上に形成された第１の絶縁層と、
    　第２の熱硬化性樹脂の硬化物を含み、前記第１の絶縁層に貼り合わされた第２の絶縁層と、を備え、
    　前記第２の絶縁層には、無機酸化物粒子が実質的に含まれない、又は、前記第１の絶縁層に含まれる前記第１の無機酸化物粒子よりも少ない含有量の第２の無機酸化物粒子が含まれる、積層体。
  23. 　前記第２の絶縁層における前記第２の無機酸化物粒子の含有量が５体積％以下である、
    請求項２２に記載の積層体。
  24. 　前記第２の絶縁層の前記第１の絶縁層に貼り合わされた面とは逆の面に配置された半導体チップを更に備える、
    請求項２２又は２３に記載の積層体。
  25. 　前記第１の絶縁層における前記第１の無機酸化物粒子の含有量が１５体積％～７０体積％である、
    請求項２２～２４の何れか一項に記載の積層体。
  26. 　前記第１の絶縁層中に少なくとも一部が配置され、前記第１の絶縁層の前記第２の絶縁層に貼り合わされる第１の表面から接続端子が露出する第１の配線電極と、
    　前記第２の絶縁層中に少なくとも一部が配置され、前記第２の絶縁層の前記第１の絶縁層に貼り合わされる第２の表面から接続端子が露出する第２の配線電極と、を更に備え、
    　前記第１の配線電極の接続端子と前記第２の配線電極の接続端子とが接合されている、
    請求項２２～２５の何れか一項に記載の積層体。
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