半導(dǎo)體裝置的制造方法、塊狀層疊體和依次層疊體的制作方法
【專(zhuān)利摘要】由本發(fā)明提供能夠提高生產(chǎn)率和可靠性的半導(dǎo)體裝置的制造方法。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置（1）的制造方法包括依次層疊工序、得到單個(gè)層疊體的工序和基材接合工序。在依次層疊工序中，得到塊狀層疊體。該塊狀層疊體是排列有多個(gè)半導(dǎo)體部件的半導(dǎo)體塊（10B、12B、14B、16B）彼此以未焊接的狀態(tài)層疊的塊狀層疊體（2B）。在得到單個(gè)層疊體的工序中，由塊狀層疊體（2B）得到層疊的半導(dǎo)體部件的端子間被焊接、且切斷成層疊的半導(dǎo)體部件的單元的單個(gè)層疊體（2）。
【專(zhuān)利說(shuō)明】半導(dǎo)體裝置的制造方法、塊狀層疊體和依次層疊體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置的制造方法、塊狀層疊體和依次層疊體。
[0002]本申請(qǐng)基于2011年8月24日在日本申請(qǐng)的特愿2011-182424號(hào)和2011年9月I日在日本申請(qǐng)的特愿2011-190280號(hào)要求優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]以往使用層疊多個(gè)半導(dǎo)體元件構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2中，公開(kāi)了層疊多個(gè)具有TSV (Through Silicon Via)的半導(dǎo)體元件(或半導(dǎo)體基板)而成的半導(dǎo)體裝置。在圖11中，示出專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)的半導(dǎo)體裝置900。該半導(dǎo)體裝置900是介由樹(shù)脂層902在中介層901上層疊半導(dǎo)體芯片903而成的結(jié)構(gòu)。
[0004]認(rèn)為這樣的半導(dǎo)體裝置900如下制造。首先，如圖12 (A)所示，預(yù)先在中介層901上形成連接用凸塊900A。其后，如圖12 (B)所示，設(shè)置膜狀粘接劑(樹(shù)脂層)902。其后，如圖12 (C)所示，層疊半導(dǎo)體芯片903，進(jìn)行焊接。
[0005]通過(guò)重復(fù)這樣的操作，得到圖11所示的半導(dǎo)體裝置900。
[0006]另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了在層疊4個(gè)半導(dǎo)體基板后，將對(duì)置的半導(dǎo)體基板彼此焊接，其后，用樹(shù)脂密封并向半導(dǎo)體基板間注入樹(shù)脂的制造方法。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011-29392號(hào)公報(bào)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010-278334號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，由于每次層疊半導(dǎo)體芯片時(shí)，反復(fù)進(jìn)行焊接，所以焊接時(shí)的生產(chǎn)率成為問(wèn)題。并且，由于每次層疊半導(dǎo)體芯片時(shí)，反復(fù)進(jìn)行焊接，所以擔(dān)心焊接時(shí)的熱對(duì)下層的半導(dǎo)體芯片造成影響。
[0012]另一方面，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，由于在將半導(dǎo)體基板彼此接合后，向半導(dǎo)體基板間的縫隙填充樹(shù)脂，所以樹(shù)脂的填充困難，生產(chǎn)率成為問(wèn)題。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括以下工序:
[0014]準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備第一半導(dǎo)體塊、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體塊、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體塊，所述第一半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第一半導(dǎo)體部件且具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子，所述第二半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第二半導(dǎo)體部件且在一面?zhèn)染哂械谝话雽?dǎo)體部件連接用端子并在另一面?zhèn)染哂械谌雽?dǎo)體部件連接用端子，所述第三半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第三半導(dǎo)體部件且具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子，
[0015]依次層疊工序，通過(guò)依次層疊上述第一半導(dǎo)體塊、上述第一樹(shù)脂層、上述第二半導(dǎo)體塊、上述第二樹(shù)脂層、上述第三半導(dǎo)體塊，并粘接其層間而得到塊狀層疊體，和
[0016]由上述塊狀層疊體得到單個(gè)層疊體(個(gè)片積層體)的工序，上述單個(gè)層疊體是上述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子間、上述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子間被焊接、且被切斷成層疊的半導(dǎo)體部件單元的單個(gè)層疊體。
[0017]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0018]上述依次層疊工序可以是如下工序:
[0019]在上述第一半導(dǎo)體塊上依次層疊上述第一樹(shù)脂層、上述第二半導(dǎo)體塊后，進(jìn)行加熱，介由半固化狀態(tài)的上述第一樹(shù)脂層粘接上述第一半導(dǎo)體塊和上述第二半導(dǎo)體塊，
[0020]在上述第二半導(dǎo)體塊上依次層疊上述第二樹(shù)脂層、上述第三半導(dǎo)體塊后，進(jìn)行加熱，介由半固化狀態(tài)的上述第二樹(shù)脂層粘接上述第二半導(dǎo)體塊和上述第三半導(dǎo)體塊，由此得到上述塊狀層疊體。
[0021]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，可以進(jìn)一步包括以下工序:
[0022]將被焊接的上述單個(gè)層疊體設(shè)置在基材上的工序，和
[0023]將上述單個(gè)層疊體與上述基材接合的基材接合工序。
[0024]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0025]在上述依次層疊工序的前段，
[0026]可以在上述第二半導(dǎo)體塊的形成有第一半導(dǎo)體部件連接用端子的面和上述第一半導(dǎo)體塊的設(shè)有第二半導(dǎo)體部件連接用端子的面中的至少任一面上設(shè)置構(gòu)成上述第一樹(shù)脂層的樹(shù)脂層，
[0027]在上述第三半導(dǎo)體塊的形成有第二半導(dǎo)體部件連接用端子的面和上述第二半導(dǎo)體塊的設(shè)有第三半導(dǎo)體部件連接用端子的面中的至少任一面上設(shè)置構(gòu)成上述第二樹(shù)脂層的樹(shù)脂層。
[0028]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0029]上述塊狀層疊體是上述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層且上述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層的塊狀層疊體，
[0030]得到上述單個(gè)層疊體的工序可以包括以下工序:
[0031]第一接合工序(塊狀層疊體接合工序)，將上述塊狀層疊體加熱到上述焊料層的熔點(diǎn)以上，對(duì)上述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子間、上述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子間進(jìn)行焊接，和
[0032]切斷工序，在上述第一接合工序(塊狀層疊體接合工序)后，通過(guò)將上述塊狀層疊體切斷成層疊的半導(dǎo)體部件單元而得到單個(gè)層疊體。
[0033]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0034]上述第一樹(shù)脂層、上述第二樹(shù)脂層分別含有熱固性樹(shù)脂，
[0035]在上述塊狀層疊體接合工序中，可以將上述第一半導(dǎo)體塊和上述第二半導(dǎo)體塊介由上述第一樹(shù)脂層粘接且上述第二半導(dǎo)體塊和上述第三半導(dǎo)體塊介由上述第二樹(shù)脂層粘接的上述塊狀層疊體加熱而進(jìn)行焊接，同時(shí)進(jìn)行上述第一樹(shù)脂層和上述第二樹(shù)脂層的固化。
[0036]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0037]在上述塊狀層疊體接合工序中，可以在一對(duì)夾壓部件中的一方的夾壓部件的上方設(shè)置上述塊狀層疊體，并且用另一方的夾壓部件和上述一方的夾壓部件夾壓上述塊狀層疊體，并加熱，進(jìn)行焊接，同時(shí)進(jìn)行上述第一樹(shù)脂層和上述第二樹(shù)脂層的固化。
[0038]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0039]在上述塊狀層疊體接合工序中，可以一邊利用流體對(duì)上述塊狀層疊體加壓，一邊進(jìn)行加熱，進(jìn)行焊接。
[0040]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0041]準(zhǔn)備具備對(duì)置配置的一對(duì)夾壓部件和設(shè)置部的裝置，上述設(shè)置部配置在上述一對(duì)夾壓部件間且設(shè)置有上述塊狀層疊體，
[0042]在上述塊狀層疊體接合工序中，可以實(shí)施以下工序:
[0043]預(yù)先加熱上述一對(duì)夾壓部件，在與上述一對(duì)夾壓部件分離的狀態(tài)的上述設(shè)置部上配置上述塊狀層疊體的工序，和
[0044]用上述一對(duì)夾壓部件夾壓上述塊狀層疊體和上述設(shè)置部，加熱而進(jìn)行焊接的工序。
[0045]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0046]上述一方的夾壓部件的溫度可以比上述另一方的夾壓部件的溫度低。
[0047]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0048]上述第一樹(shù)脂層和上述第二樹(shù)脂層分別含有熱固性樹(shù)脂，
[0049]在上述塊狀層疊體接合工序與上述基材接合工序之間，
[0050]可以一邊利用流體對(duì)上述塊狀層疊體加壓，一邊加熱，進(jìn)行上述第一樹(shù)脂層、上述第二樹(shù)脂層的固化。
[0051]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0052]上述塊狀層疊體是上述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層且上述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層的塊狀層疊體，
[0053]得到上述單個(gè)層疊體的工序可以包括以下工序:
[0054]切斷工序，通過(guò)將上述塊狀層疊體切斷成層疊的半導(dǎo)體部件單元而得到依次層疊體，和
[0055]第一接合工序(依次層疊體接合工序)，將上述依次層疊體加熱到上述焊料層的熔點(diǎn)以上，對(duì)上述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子間、上述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子間進(jìn)行焊接，從而得到單個(gè)層疊體。
[0056]在此，在第一接合工序(塊狀層疊體接合工序或依次層疊體接合工序)中，連接用端子間被焊接是指以下的情形。是指層疊體被加熱到焊料層的熔點(diǎn)以上，用于半導(dǎo)體部件間的接合的各焊料層熔融，同時(shí)半導(dǎo)體部件的連接用端子彼此物理接觸，接觸部分的至少一部分形成合金的狀態(tài)。[0057]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0058]上述第一樹(shù)脂層、上述第二樹(shù)脂層分別含有熱固性樹(shù)脂，
[0059]在上述依次層疊體接合工序中，可以將上述第一半導(dǎo)體部件和上述第二半導(dǎo)體部件介由上述第一樹(shù)脂層粘接且上述第二半導(dǎo)體部件和上述第三半導(dǎo)體部件介由上述第二樹(shù)脂層粘接的上述依次層疊體加熱而進(jìn)行焊接，同時(shí)進(jìn)行上述第一樹(shù)脂層和上述第二樹(shù)脂層的固化。
[0060]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0061 ] 在上述依次接合工序中，可以在一對(duì)夾壓部件中的一方的夾壓部件的上方配置上述依次層疊體，并且用另一方的夾壓部件和上述一方的夾壓部件夾壓上述依次層疊體，并加熱，進(jìn)行焊接，同時(shí)進(jìn)行上述第一樹(shù)脂層和上述第二樹(shù)脂層的固化。
[0062]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0063]在上述依次層疊體接合工序中，可以一邊利用流體對(duì)上述依次層疊體加壓，一邊進(jìn)行加熱，進(jìn)行焊接。
[0064]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0065]準(zhǔn)備具備對(duì)置配置的一對(duì)夾壓部件和設(shè)置部的裝置，上述設(shè)置部配置在一對(duì)夾壓部件間且設(shè)置有上述依次層疊體，
[0066]在上述依次層疊體接合工序中，可以實(shí)施以下工序:
[0067]預(yù)先加熱上述一對(duì)夾壓部件，在與上述一對(duì)夾壓部件分離的狀態(tài)的上述設(shè)置部上配置上述依次層疊體的工序，和
[0068]用上述一對(duì)夾壓部件夾壓上述依次層疊體和上述設(shè)置部，加熱而進(jìn)行焊接的工序。
[0069]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0070]上述一方的夾壓部件的溫度可以比上述另一方的夾壓部件的溫度低。
[0071]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0072]上述第一樹(shù)脂層和上述第二樹(shù)脂層含有熱固性樹(shù)脂，
[0073]在上述依次層疊體接合工序與上述基材接合工序之間，
[0074]可以一邊利用流體對(duì)上述依次層疊體加壓，一邊加熱，進(jìn)行上述第一樹(shù)脂層、上述第二樹(shù)脂層的固化。
[0075]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0076]上述單個(gè)層疊體可以至少包含上述第一半導(dǎo)體部件、上述第一樹(shù)脂層、上述第二半導(dǎo)體部件、上述第二樹(shù)脂層和上述第三半導(dǎo)體部件，是樹(shù)脂層與半導(dǎo)體部件交替層疊的結(jié)構(gòu)，并且最外層由半導(dǎo)體部件構(gòu)成，
[0077]上述最外層的半導(dǎo)體部件可以具有與上述基材連接的基材連接用端子，上述基材具有與上述最外層的半導(dǎo)體部件連接的層疊體連接用端子，上述基材連接用端子和上述層疊體連接用端子中的至少任一方具有焊料層，
[0078]在上述基材接合工序中，上述基材連接用端子和上述層疊體連接用端子可以被進(jìn)行上述焊接。
[0079]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0080]在上述基材接合工序中，可以對(duì)上述基材焊接多個(gè)上述單個(gè)層疊體，[0081]在上述基材接合工序的后段，可以按上述單個(gè)層疊體為單位切斷基材。
[0082]在上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，
[0083]上述第二半導(dǎo)體部件是具備基板和貫通孔的TSV結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片，上述貫通孔貫通上述基板并與上述第一半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第三半導(dǎo)體部件連接用端子連接，
[0084]上述第三半導(dǎo)體部件是TSV結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片，具備基板和貫通上述基板的貫通孔，該貫通孔可以與上述第二半導(dǎo)體部件連接用端子和在與上述基板表面中設(shè)有上述第二半導(dǎo)體部件連接用端子的一側(cè)的表面相反的一側(cè)的表面設(shè)置的端子連接。
[0085]另外，根據(jù)本發(fā)明的第二方式，提供一種塊狀層疊體，
[0086]是層疊有第一半導(dǎo)體塊、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體塊、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體塊的塊狀層疊體，上述第一半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第一半導(dǎo)體部件且具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子，上述第二半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第二半導(dǎo)體部件且在一面?zhèn)染哂械谝话雽?dǎo)體部件連接用端子并在另一面?zhèn)染哂械谌雽?dǎo)體部件連接用端子，上述第三半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第三半導(dǎo)體部件并具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子，
[0087]上述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子、上述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層，并且上述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子、上述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層，
[0088]上述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子間、上述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子間被焊接。
[0089]另外，根據(jù)本發(fā)明的第三方式，提供一種依次層疊體，
[0090]是層疊有第一半導(dǎo)體部件、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體部件、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體部件的依次層疊體，上述第一半導(dǎo)體部件具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子，上述第二半導(dǎo)體部件在一面?zhèn)染哂械谝话雽?dǎo)體部件連接用端子并在另一面?zhèn)染哂械谌雽?dǎo)體部件連接用端子，上述第三半導(dǎo)體部件具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子，
[0091]上述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子、上述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層，并且上述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子、上述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層，
[0092]上述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子間、上述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和上述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子間尚未被焊接。
[0093]根據(jù)本發(fā)明的第一方式的制造方法，在構(gòu)成層疊第一半導(dǎo)體塊、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體塊、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體塊而得的塊狀層疊體后，使用該塊狀層疊體，得到各連接用端子間被焊接且被切斷成半導(dǎo)體部件單元的單個(gè)層疊體。可以將該塊狀層疊體加熱，進(jìn)行各連接用端子間的焊接。因此，與用單一的由半導(dǎo)體塊單個(gè)化而得的半導(dǎo)體芯片單元層疊的情況比較，能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。另外，與對(duì)每個(gè)對(duì)置的半導(dǎo)體部件彼此依次進(jìn)行焊接的情況相比，能夠提高焊接時(shí)的生產(chǎn)率。[0094]另外，在構(gòu)成層疊第一半導(dǎo)體塊、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體塊、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體塊而得的塊狀層疊體后，能夠?qū)⒃搲K狀層疊體整體加熱而進(jìn)行焊接，因此與以往相t匕，能夠減少對(duì)各半導(dǎo)體部件造成的熱損傷。由此，能夠提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0095]此外，在本發(fā)明的制造方法中，在構(gòu)成層疊第一半導(dǎo)體塊、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體塊、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體塊而得的塊狀層疊體后，能夠?qū)⒃搲K狀層疊體加熱，進(jìn)行各端子間的焊接。由于在焊接前利用半導(dǎo)體部件夾持樹(shù)脂層，所以與在焊接后向半導(dǎo)體部件間填充樹(shù)脂的情況相比，不需要費(fèi)工夫。
[0096]此外，在本發(fā)明的制造方法中，由于在塊狀層疊體中樹(shù)脂層夾在半導(dǎo)體部件，所以不易發(fā)生彎曲，在對(duì)塊狀層疊體中的各半導(dǎo)體部件彼此進(jìn)行焊接時(shí)不易發(fā)生偏移。因此，在本發(fā)明的制造方法中，能夠防止半導(dǎo)體部件間的位置偏移，能夠在基材上搭載正確對(duì)位的
單個(gè)層疊體。
[0097]另外，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，在構(gòu)成層疊第一半導(dǎo)體部件、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體部件、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體部件而得的塊狀層疊體后，能夠?qū)⑶袛嘣搲K狀層疊體而得的依次層疊體整體加熱，進(jìn)行各連接用端子間的焊接。因此，與對(duì)每個(gè)對(duì)置的半導(dǎo)體部件彼此依次進(jìn)行焊接的情況相比，能夠提高焊接時(shí)的生產(chǎn)率。
[0098]另外，由于將層疊第一半導(dǎo)體部件、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體部件、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體部件而得的依次層疊體整體加熱而進(jìn)行焊接，所以與以往相比，能夠減少對(duì)各半導(dǎo)體部件造成的熱損傷。由此，能夠提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0099]此外，在本發(fā)明的制造方法中，將層疊第一半導(dǎo)體部件、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體部件、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體部件而得的依次層疊體加熱，進(jìn)行各端子間的焊接。由于在焊接前利用半導(dǎo)體部件夾持樹(shù)脂層，所以與在焊接后向半導(dǎo)體部件間填充樹(shù)脂的情況相t匕，不需要麻煩。
[0100]此外，在本發(fā)明的制造方法中，由于在塊狀層疊體中樹(shù)脂層夾在半導(dǎo)體部件中，所以不易發(fā)生彎曲，即便在對(duì)依次層疊體中的各半導(dǎo)體部件彼此進(jìn)行焊接時(shí)也不易發(fā)生偏移。因此，在本發(fā)明中，能夠防止半導(dǎo)體部件間的位置偏移，能夠在基材上搭載正確對(duì)位的
單個(gè)層疊體。
[0101]在本發(fā)明的第二方式中，提供了層疊第一半導(dǎo)體塊、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體塊、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體塊而成的、在層疊的半導(dǎo)體塊間半導(dǎo)體部件連接用端子被焊接的塊狀層疊體。通過(guò)使用該塊狀層疊體制造單個(gè)層疊體，能夠提高焊接時(shí)的生產(chǎn)率和半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0102]在本發(fā)明的第三方式中，提供了層疊第一半導(dǎo)體部件、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體部件、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體部件而成的、在層疊的半導(dǎo)體部件間半導(dǎo)體部件連接用端子尚未被焊接的依次層疊體。通過(guò)使用該依次層疊體制造單個(gè)層疊體，能夠提高焊接時(shí)的生產(chǎn)率和半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0103]根據(jù)本發(fā)明，提供能夠提高生產(chǎn)率和可靠性的半導(dǎo)體裝置的制造方法、塊狀層疊體和依次層疊體。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0104]圖1是表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的截面圖。[0105]圖2是表示第一實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的截面圖。
[0106]圖3是半導(dǎo)體裝置的制造裝置的截面圖。
[0107]圖4是半導(dǎo)體裝置的制造裝置的截面圖。
[0108]圖5是表示半導(dǎo)體裝置的制造工序的截面圖。
[0109]圖6是表示第二實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的截面圖。
[0110]圖7是表示第三實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的截面圖。
[0111]圖8是第三實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的制造裝置的截面圖。
[0112]圖9是第三實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的制造裝置的截面圖。
[0113]圖10是表示本發(fā)明的變形例涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的截面圖。
[0114]圖11是表示【背景技術(shù)】涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0115]圖12是表示【背景技術(shù)】涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0116]以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0117](第一實(shí)施方式)
[0118]在圖1?圖5中，示出了本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
[0119]首先，對(duì)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造方法的概要進(jìn)行說(shuō)明。
[0120]本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造方法包括:依次層疊工序、第一接合工序(塊狀層疊體接合工序)、切斷工序和第二接合工序(基材接合工序)。
[0121 ] 在依次層疊工序中，通過(guò)粘接排列有半導(dǎo)體芯片(第一半導(dǎo)體部件)10的第一半導(dǎo)體塊10B、樹(shù)脂層(第一樹(shù)脂層)11、排列有半導(dǎo)體芯片(第二半導(dǎo)體部件)12的第二半導(dǎo)體塊12B、樹(shù)脂層(第二樹(shù)脂層)13、排列有半導(dǎo)體芯片(第三半導(dǎo)體部件)14的第三半導(dǎo)體塊14B、樹(shù)脂層(第三樹(shù)脂層)15、排列有半導(dǎo)體芯片(第四半導(dǎo)體部件)16的第四半導(dǎo)體塊16B而得到塊狀層疊體2B。
[0122]在第一接合工序(塊狀層疊體接合工序)中，將通過(guò)層疊第一半導(dǎo)體塊10B、第一樹(shù)脂層11、第二半導(dǎo)體塊12B、第二樹(shù)脂層13、第三半導(dǎo)體塊14B、第三樹(shù)脂層15、第四半導(dǎo)體塊16B所得的、且半導(dǎo)體塊IOB與12B彼此、半導(dǎo)體塊12B與14B彼此、半導(dǎo)體塊14B與16B彼此呈未焊接狀態(tài)的層疊的塊狀層疊體2B加熱，進(jìn)行半導(dǎo)體塊10B、12B間，半導(dǎo)體塊12B、14B間，半導(dǎo)體塊14B、16B間的焊接。
[0123]在切斷工序中，切斷塊狀層疊體2B，制成作為層疊的半導(dǎo)體部件單元的單個(gè)層疊體2。
[0124]在此，排列有多個(gè)半導(dǎo)體部件的半導(dǎo)體塊可以是晶片規(guī)格(々二 一寸4 <)的形狀、排列有多個(gè)半導(dǎo)體部件且加工成矩形的塊的形狀、排列有多個(gè)半導(dǎo)體部件且在周邊部不配置半導(dǎo)體部件的形狀等中的任一個(gè)。另外，層疊半導(dǎo)體塊而得的構(gòu)成可以是按晶片規(guī)格層疊的情況、塊規(guī)格(7' α 〃々寸4 X)層疊為晶片規(guī)格的情況中的任一種。
[0125]另外，排列在半導(dǎo)體塊上的半導(dǎo)體部件不限于半導(dǎo)體芯片，也可以是硅中介層、玻璃中介層。
[0126]其后，在基材18上設(shè)置焊接的單個(gè)層疊體2。以單個(gè)層疊體2的用于連接基材18的端子162與基材18的用于連接單個(gè)層疊體2的端子181抵接的方式將單個(gè)層疊體2設(shè)置在基材18上。
[0127]接下來(lái)，在第二接合工序(基材接合工序)中，將單個(gè)層疊體2和基材18加熱到連接用端子181的焊料層18IA的熔點(diǎn)以上，將單個(gè)層疊體2焊接在基材18上。
[0128]接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置I的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0129]首先，如圖1 (A)所示，準(zhǔn)備半導(dǎo)體塊10B。該半導(dǎo)體塊IOB是在基板表面排列半導(dǎo)體芯片(第一半導(dǎo)體部件)10、且設(shè)有半導(dǎo)體芯片10的端子(用于連接半導(dǎo)體芯片12的端子)101而成的，在本實(shí)施方式中，沒(méi)有設(shè)置貫通基板的通孔。連接用端子101例如成為從基板側(cè)依次層疊有銅層、鎳層、金層的結(jié)構(gòu)。但是，連接用端子101的結(jié)構(gòu)不限于此。
[0130]在此,半導(dǎo)體塊IOB的厚度為10 μ m?150 μ m。更優(yōu)選為20 μ m?100 μ m。
[0131]另外，在作為半導(dǎo)體塊IOB的另一側(cè)的基板表面的背面?zhèn)葲](méi)有設(shè)置端子。
[0132]另外，如圖1 (A)所不,準(zhǔn)備半導(dǎo)體塊12B。該半導(dǎo)體塊12B是具有基板(娃基板)120和貫通基板120的通孔123的TSV結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件。在基板120的一表面設(shè)有端子121，在另一表面設(shè)有端子122。端子121和端子122用通孔123連接。端子121是與半導(dǎo)體塊IOB連接的連接用端子，端子122是與半導(dǎo)體塊14B連接的連接用端子。
[0133]通孔123例如由銅、鎢等金屬或摻雜了雜質(zhì)的導(dǎo)電性的多晶硅構(gòu)成。
[0134]端子122例如按與端子101同樣的層構(gòu)成被構(gòu)成。
[0135]端子121在表面具有焊料層121A。連接用端子121例如是在銅層上層疊鎳層并且再以覆蓋該鎳層的方式設(shè)置焊料層121A的結(jié)構(gòu)。
[0136]焊料層121A的材料沒(méi)有特別限制，可舉出包含選自錫、銀、鉛、鋅、鉍、銦以及銅中的至少I(mǎi)種以上的合金等。其中，優(yōu)選包含選自錫、銀、鉛、鋅以及銅中的至少I(mǎi)種以上的合金。焊料層121A的熔點(diǎn)為110?250°C，優(yōu)選為170?230°C。
[0137]在半導(dǎo)體塊12B的設(shè)有基板120的端子121側(cè)的表面設(shè)有樹(shù)脂層11。
[0138]樹(shù)脂層11覆蓋端子121。樹(shù)脂層11的詳細(xì)介紹后述，是含有熱固性樹(shù)脂和焊劑活性化合物的層。
[0139]此外，還準(zhǔn)備半導(dǎo)體塊14B、半導(dǎo)體塊16B (參照?qǐng)D1 (A)、(B))。
[0140]在此，半導(dǎo)體塊14B、16B是與半導(dǎo)體塊12B同樣的半導(dǎo)體元件。S卩，半導(dǎo)體塊14B、半導(dǎo)體塊16B與半導(dǎo)體塊12B同樣是TSV結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件。半導(dǎo)體塊14B具備基板(硅基板)140、貫通該基板140的通孔143以及與通孔143連接的一對(duì)端子142、141。端子142是與半導(dǎo)體塊16B連接的連接用端子，端子141是與半導(dǎo)體塊12B連接的連接用端子。半導(dǎo)體塊16B具備基板(硅基板)160、貫通該基板160的通孔163以及與通孔163連接的一對(duì)端子162、161。端子162是與基材18連接的連接用端子，端子161是與半導(dǎo)體塊14B連接的連接用端子。
[0141]通孔143、163由與通孔123同樣的材料構(gòu)成。端子142、162是與端子122同樣的構(gòu)成和材料，端子141、161是與端子121同樣的構(gòu)成和材料。應(yīng)予說(shuō)明，符號(hào)141AU61A是與焊料層121A同樣的焊料層。
[0142]在半導(dǎo)體塊14B設(shè)有覆蓋端子141的樹(shù)脂層13。另外，在半導(dǎo)體塊16B設(shè)有覆蓋端子161的樹(shù)脂層15。
[0143]在此，作為在各半導(dǎo)體塊12B、14B、16B上分別設(shè)置樹(shù)脂層11、13、15的方法，例如，可舉出以下的方法。[0144]對(duì)各半導(dǎo)體塊12B、14B、16B分別貼附樹(shù)脂層11、13、15的樹(shù)脂片。
[0145]另外，可以用旋涂法在各半導(dǎo)體塊12B、14B、16B上形成樹(shù)脂層11、13、15各自一體化而成的樹(shù)脂層，準(zhǔn)備帶樹(shù)脂層11的半導(dǎo)體塊12B、帶樹(shù)脂層13的半導(dǎo)體塊14B、帶樹(shù)脂層15的半導(dǎo)體塊16B。
[0146]應(yīng)予說(shuō)明，在本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體塊10B、12B、14B、16B在俯視(從基板面?zhèn)扔^察時(shí)的俯視)時(shí)的大小相同。另外，半導(dǎo)體塊10B、12B、14B、16B的基板100、120、140、160的厚度為10 μ m?150 μ m,更優(yōu)選為20 μ m?100 μ m,進(jìn)一步為50 μ m以下，成為非常薄的基板。
[0147](依次層置工序:準(zhǔn)備塊狀層置體的工序)
[0148]接下來(lái)，如圖1 (B)所示，準(zhǔn)備由半導(dǎo)體塊10B、樹(shù)脂層11、半導(dǎo)體塊12B、樹(shù)脂層
13、半導(dǎo)體塊14B、樹(shù)脂層15、半導(dǎo)體塊16B構(gòu)成的塊狀層疊體2B。
[0149]在本實(shí)施方式中，首先，使半導(dǎo)體塊IOB的形成有端子101的面與設(shè)在半導(dǎo)體塊12B上的樹(shù)脂層11對(duì)置，在半導(dǎo)體塊IOB上介由樹(shù)脂層11層疊半導(dǎo)體塊12B。
[0150]此時(shí)，確認(rèn)在半導(dǎo)體塊IOB形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和在半導(dǎo)體塊12B形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，進(jìn)行對(duì)位。
[0151]其后，將半導(dǎo)體塊10B、樹(shù)脂層11、半導(dǎo)體塊12B加熱，介由半固化狀態(tài)(B階段)的樹(shù)脂層11，粘接半導(dǎo)體塊IOB和半導(dǎo)體塊12B。此時(shí)，利用內(nèi)置有加熱器的一對(duì)夾壓部件夾持半導(dǎo)體塊10B、樹(shù)脂層11、半導(dǎo)體塊12B，由此在對(duì)半導(dǎo)體塊10B、樹(shù)脂層11、半導(dǎo)體塊12B加熱的同時(shí)，利用上述一對(duì)夾壓部件進(jìn)行夾壓，施加負(fù)載，從而能夠粘接半導(dǎo)體塊IOB和半導(dǎo)體塊12B。例如，使用晶片接合機(jī)、倒裝式接合機(jī)等，在大氣壓下的大氣中或真空壓下的大氣中，介由樹(shù)脂層11粘接半導(dǎo)體塊IOB和半導(dǎo)體塊12B。此時(shí)的加熱溫度只要不使樹(shù)脂層11的熱固性樹(shù)脂完全固化就沒(méi)有特別限定，優(yōu)選低于熱固性樹(shù)脂的固化溫度。
[0152]應(yīng)予說(shuō)明，對(duì)焊料塊彼此進(jìn)行粘接時(shí)的粘接是指2個(gè)半導(dǎo)體塊由樹(shù)脂層以位置不偏離的程度固定即可，是包括下面所述的半固化狀態(tài)(B階段)的概念。
[0153]另外，樹(shù)脂層為半固化狀態(tài)(B階段)是指具有能夠固定樹(shù)脂層的上下的半導(dǎo)體塊彼此的程度的硬度的狀態(tài)，是指有進(jìn)一步進(jìn)行固化反應(yīng)的余地的狀態(tài)。這樣的半固化狀態(tài)沒(méi)有特別限定，例如可以通過(guò)測(cè)定樹(shù)脂層的反應(yīng)率來(lái)確認(rèn)，優(yōu)選DSC測(cè)定的反應(yīng)率為0%?60%的狀態(tài)，更優(yōu)選為0.5%?55%、進(jìn)一步優(yōu)選為1%?50%的狀態(tài)。另外，在將在升溫速度IO0C /min的條件下測(cè)定的未固化樹(shù)脂膜的反應(yīng)熱量設(shè)為A，將半固化膜的反應(yīng)熱量設(shè)為B時(shí)，反應(yīng)率可以由以下式表示。
[0154]反應(yīng)率(％)=(1 — B/A) XlOO
[0155]如果使樹(shù)脂層為半固化狀態(tài)，則在下述三點(diǎn)上優(yōu)選，即，得到半導(dǎo)體塊能夠利用樹(shù)脂層以位置不偏離的程度固定的樹(shù)脂的硬度這點(diǎn)；在焊接工序中，能夠確保樹(shù)脂層的流動(dòng)性，能夠可靠地進(jìn)行焊接這點(diǎn)；以及由于具有固化性的焊劑成分以可發(fā)揮焊劑活性的狀態(tài)殘留而顯示充分的焊劑活性，所以能夠一定程度上抑制反應(yīng)這點(diǎn)。
[0156]粘接后的半導(dǎo)體塊12B相對(duì)于半導(dǎo)體塊IOB的位置是否正確例如可以通過(guò)使用X射線(xiàn)顯微鏡、紅外線(xiàn)顯微鏡來(lái)確認(rèn)。
[0157]接下來(lái)，使半導(dǎo)體塊12B的設(shè)有端子122的面與樹(shù)脂層13對(duì)置，將半導(dǎo)體塊14B介由樹(shù)脂層13層疊在半導(dǎo)體塊12B上。[0158]此時(shí)，確認(rèn)在半導(dǎo)體塊12B形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和在半導(dǎo)體塊14B形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，進(jìn)行對(duì)位。
[0159]其后，將半導(dǎo)體塊10B、樹(shù)脂層11、半導(dǎo)體塊12B、樹(shù)脂層13和半導(dǎo)體塊14B加熱，介由半固化狀態(tài)(B階段)的樹(shù)脂層13，粘接半導(dǎo)體塊12B和半導(dǎo)體塊14B。此時(shí)，利用內(nèi)置有加熱器的一對(duì)夾壓部件夾持半導(dǎo)體塊10B、樹(shù)脂層11、半導(dǎo)體塊12B、樹(shù)脂層13和半導(dǎo)體塊14B進(jìn)行加熱，通過(guò)用上述一對(duì)夾壓部件進(jìn)行夾壓，并施加負(fù)載，從而能夠粘接半導(dǎo)體塊12B和半導(dǎo)體塊14B。例如，使用晶片接合機(jī)、倒裝式接合機(jī)等，在大氣壓下的大氣中或真空壓下的大氣中粘接半導(dǎo)體塊12B和半導(dǎo)體塊14B。此時(shí)的加熱溫度只要不使樹(shù)脂層13的熱固性樹(shù)脂完全固化就沒(méi)有特別限定，優(yōu)選低于熱固性樹(shù)脂的固化溫度。
[0160]粘接后的半導(dǎo)體塊14B相對(duì)于半導(dǎo)體塊12B的位置是否正確例如可以使用X射線(xiàn)顯微鏡、紅外線(xiàn)顯微鏡來(lái)確認(rèn)。
[0161]接下來(lái)，如圖1 (B)所示，使半導(dǎo)體塊14B的設(shè)有端子142的面與樹(shù)脂層15對(duì)置，將半導(dǎo)體塊16B介由樹(shù)脂層15層疊在半導(dǎo)體芯片14上。
[0162]此時(shí)，確認(rèn)在半導(dǎo)體塊14B形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和在半導(dǎo)體塊16B形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，進(jìn)行對(duì)位。
[0163]其后，將半導(dǎo)體塊10B、樹(shù)脂層11、半導(dǎo)體塊12B、樹(shù)脂層13、半導(dǎo)體塊14B、樹(shù)脂層15和半導(dǎo)體塊16B加熱，介由半固化狀態(tài)(B階段)的樹(shù)脂層15，粘接半導(dǎo)體塊14B和半導(dǎo)體塊16B。此時(shí)，利用內(nèi)置有加熱器的一對(duì)夾壓部件夾持半導(dǎo)體塊10B、樹(shù)脂層11、半導(dǎo)體塊12B、樹(shù)脂層13、半導(dǎo)體塊14B、樹(shù)脂層15和半導(dǎo)體塊16B進(jìn)行加熱，通過(guò)利用上述一對(duì)夾壓部件進(jìn)行夾壓，并施加負(fù)載，從而能夠粘接半導(dǎo)體塊14B和半導(dǎo)體塊16B。例如，使用晶片接合機(jī)、倒裝式接合機(jī)等，在大氣壓下的大氣中或真空壓下的大氣中粘接半導(dǎo)體塊14B和半導(dǎo)體塊16B。此時(shí)的加熱溫度只要不使樹(shù)脂層15的熱固性樹(shù)脂完全固化就沒(méi)有特別限定，優(yōu)選低于熱固性樹(shù)脂的固化溫度。
[0164]粘接后的半導(dǎo)體塊16B相對(duì)于半導(dǎo)體塊14B的位置是否正確，例如可以使用X射線(xiàn)顯微鏡、紅外線(xiàn)顯微鏡來(lái)確認(rèn)。
[0165]通過(guò)以上方法得到塊狀層疊體2B。在這樣所得的塊狀層疊體2B中，樹(shù)脂層11、13、15為半固化狀態(tài)，沒(méi)有完全固化。
[0166]應(yīng)予說(shuō)明，在本工序中，焊料層121A、141A、161A沒(méi)有熔融，端子101與121彼此、端子122與141彼此、端子142與161彼此未焊接。另外，端子101與121彼此可以物理接觸或者在端子101與121間存在樹(shù)脂層11的樹(shù)脂。端子122與141彼此、端子142與161彼此也同樣。另外，在塊狀層疊體2B中，半導(dǎo)體塊10B、樹(shù)脂層11、半導(dǎo)體塊12B、樹(shù)脂層13、半導(dǎo)體塊14B、樹(shù)脂層15、半導(dǎo)體塊16B的各側(cè)面從上面看在同一水平面(沒(méi)有高低差的面)或者樹(shù)脂層11、13、15分別從半導(dǎo)體塊10B、12B、14B、16B的側(cè)面溢出。
[0167]另外，樹(shù)脂層11、13、15的厚度例如為5μπι~100 μ m，更優(yōu)選為10 μ m~50 μ m。通過(guò)為5μπ?以上，從而樹(shù)脂層能夠可靠地覆蓋焊料層，能夠利用樹(shù)脂層的焊劑活性使端子101與121彼此、端子122與141彼此、端子142與161彼此容易連接。另外，通過(guò)為IOOym以下，從而能夠使端子101與121彼此、端子122與141彼此、端子142與161彼此容易連接。此外，通過(guò)成為10(^!11以下能夠抑制樹(shù)脂層的固化收縮導(dǎo)致的半導(dǎo)體塊128、148、168的彎曲，由此能夠抑制半導(dǎo)體芯片12、14、16的彎曲。[0168]在此，對(duì)樹(shù)脂層11、13、15進(jìn)行說(shuō)明。樹(shù)脂層11、13、15分別用于填埋半導(dǎo)體塊10B、12B間，半導(dǎo)體塊12B、14B間，半導(dǎo)體塊14B、16B間的縫隙。
[0169]樹(shù)脂層11、13、15各自含有熱固性樹(shù)脂和焊劑活性化合物。
[0170]熱固性樹(shù)脂例如可以使用環(huán)氧樹(shù)脂、氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、(甲基)丙烯酸酯樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹(shù)脂、馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂等。這些樹(shù)脂可以單獨(dú)使用或者混合2種以上使用。
[0171]其中，優(yōu)選使用固化性和保存性、固化物的耐熱性、耐濕性、耐試劑性?xún)?yōu)異的環(huán)氧樹(shù)脂。樹(shù)脂層11、13、15中的熱固性樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選為30重量％~70重量％。
[0172]在焊接時(shí)，樹(shù)脂層11、13、15是具有除去焊料層、端子的表面的氧化被膜的作用的樹(shù)脂層。樹(shù)脂層11、13、15通過(guò)具有焊劑作用，從而除去覆蓋在焊料、端子的表面的氧化被膜，因此能夠進(jìn)行焊接。為了使樹(shù)脂層11、13、15具有焊劑作用，樹(shù)脂層11、13、15必須含有焊劑活性化合物。作為樹(shù)脂層11、13、15中含有的焊劑活性化合物，只要是在焊接中使用的焊劑活性化合物就沒(méi)有特別限制，優(yōu)選具備羧基或酚羥基中的任一個(gè)或者具備羧基和酚羥基這兩者的化合物。
[0173]樹(shù)脂層11、13、15中的焊劑活性化合物的配合量?jī)?yōu)選為I~30重量％，特別優(yōu)選為
3~20重量％。
[0174]作為具備羧基的焊劑活性化合物，可舉出脂肪族酸酐、脂環(huán)式酸酐、芳香族酸酐、脂肪族羧酸、芳香族羧酸等。
[0175]作為具備羧基的焊劑活性化合物涉及的脂肪族酸酐，可舉出琥珀酸酐、聚己二酸
酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐等。
[0176]作為具備羧基的焊劑活性化合物涉及的脂環(huán)式酸酐，可舉出甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基環(huán)己烯二羧酸酐等。
[0177]作為具備羧基的焊劑活性化合物涉及的芳香族酸酐，可舉出鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、乙二醇雙偏苯三酸酯(工★ > '? 3^7卜，」j 亍一卜)、甘油三偏苯三酸酯(夕''丨J七口一斤卜丨J 7卜丨J J丨J亍一卜)等。
[0178]作為具備羧基的焊劑活性化合物涉及的脂肪族羧酸，可舉出下述通式(I)表示的化合物、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、特戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蘧酸、棕櫚酸、硬脂酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、油酸、富馬酸、馬來(lái)酸、草酸、丙二酸、琥珀酸等。
[0179]HOOC- (CH2)n-COOH (I)
[0180](式(I)中，η表示O~20的整數(shù)。)
[0181]作為具備羧基的焊劑活性化合物涉及的芳香族羧酸，可舉出苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、苯連三酸、偏苯三酸、均苯三酸、偏苯四甲酸、連苯四酸、均苯四甲酸、苯六甲酸、甲苯甲酸、二甲苯甲酸、2，3-二甲基苯甲酸、3，5-二甲基苯甲酸、2，3，4-三甲基苯甲酸、甲苯甲酸、肉桂酸、水楊酸、2，3- 二羥基苯甲酸、2，4- 二羥基苯甲酸、龍膽酸(2，5-二羥基苯甲酸)、2，6-二羥基苯甲酸、3，5-二羥基苯甲酸、沒(méi)食子酸(3，4，5-三羥基苯甲酸)、I，4- 二羥基-2-萘甲酸、3，5- 二羥基-2-萘甲酸等萘甲酸衍生物、酚酞啉、雙酚酸等。
[0182]這些具備羧基的焊劑活性化合物中，從焊劑活性化合物具有的活性度、樹(shù)脂層固化時(shí)的釋放氣體的產(chǎn)生量以及固化后的樹(shù)脂層的彈性模量、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等的平衡好的方面考慮，優(yōu)選上述通式(I)表示的化合物。并且，上述通式(I)表示的化合物中，從能夠抑制固化后的樹(shù)脂層的彈性模量增加并提高粘接性的方面考慮，特別優(yōu)選式(I)中的η為3~10的化合物。
[0183]上述通式(I)表示的化合物中，作為式(I)中的η為3~10的化合物，例如，可舉出η = 3 的戊二酸(H00C- (CH2)3-COOH)'η = 4 的己二酸(H00C- (CH2)4-COOH)'η = 5 的庚二SKhooc- (CH2)5-cooH)、n = 8 的癸二酸(hooc- (ch2)8-cooh)以及 η = ?ο 的 hooc- (ch2)10-C00H 等。
[0184]作為具備酚羥基的焊劑活性化合物，可舉出酚類(lèi)，具體而言，例如，可舉出苯酚、鄰甲酚、2，6- 二甲苯酚、對(duì)甲酚、間甲酚、鄰乙基苯酚、2，4- 二甲苯酚、2，5- 二甲苯酚、間乙基苯酚、2，3- 二甲苯酚、2，4，6-三甲苯酚、3，5- 二甲苯酚、對(duì)叔丁基苯酚、兒茶酚、對(duì)叔戊基苯酚、間苯二酚、對(duì)辛基苯酚、對(duì)苯基苯酚、雙酚A、雙酚F、雙酚AF、聯(lián)苯酚、二烯丙基雙酚F、二烯丙基雙酚A、三苯酚、四苯酚等含有酚羥基的單基體類(lèi)、苯酚酚醛清漆樹(shù)脂、鄰甲酚酚醛清漆樹(shù)脂、雙酚F酚醛清漆樹(shù)脂、雙酚A酚醛清漆樹(shù)脂等。
[0185]如上所述的具備羧基或酚羥基中的任一個(gè)或者具備羧基和酚羥基這兩者的化合物在與環(huán)氧樹(shù)脂這樣的熱固性樹(shù)脂的反應(yīng)中被三維立體地結(jié)合。
[0186]因此，從提高固化后的環(huán)氧樹(shù)脂的三維立體網(wǎng)絡(luò)的形成這樣的觀點(diǎn)考慮，作為焊劑活性化合物，優(yōu)選具有焊劑作用且可作為環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑發(fā)揮作用的焊劑活性固化劑。作為焊劑活性固化劑，例如，可舉出在I分子中具備2個(gè)以上的能與環(huán)氧樹(shù)脂加成的酚羥基和I個(gè)以上的與顯示焊劑作用(還原作用)的芳香族直接鍵合的羧基的化合物。作為這樣的焊劑活性固化劑，可舉出2，3-二羥基苯甲酸、2，4-二羥基苯甲酸、龍膽酸(2，5-二羥基苯甲酸)、2，6- 二羥基苯甲酸、3，4- 二羥基苯甲酸、沒(méi)食子酸(3，4，5-三羥基苯甲酸)等苯甲酸衍生物；1，4- 二羥基-2-萘甲酸、3，5- 二羥基-2-萘甲酸、3，7- 二羥基_2_萘甲酸等的萘甲酸衍生物；酚酞啉；以及雙酚酸等，這些化合物可以單獨(dú)使用I種或者組合2種以上使用。
[0187]其中，為了使端子間的接合變得良好，特別優(yōu)選使用酚酞啉。
[0188]另外，樹(shù)脂層中，焊劑活性固化劑的配合量?jī)?yōu)選為I~30重量％，特別優(yōu)選為3~20重量％。通過(guò)樹(shù)脂層中的焊劑活性固化劑的配合量為上述范圍，從而能夠提高樹(shù)脂層的焊劑活性，并且防止熱固性樹(shù)脂和未反應(yīng)的焊劑活性固化劑殘留在樹(shù)脂層中。
[0189]另外，樹(shù)脂層可以含有無(wú)機(jī)填充材料。通過(guò)在樹(shù)脂層中含有無(wú)機(jī)填充材料，從而能夠提高樹(shù)脂層的最低熔融粘度，抑制在端子間形成縫隙。在此，作為無(wú)機(jī)填充材料，可舉出二氧化硅、氧化鋁等。
[0190]另外，樹(shù)脂層在60~150°C下的熔融粘度優(yōu)選為0.1~100000Pa *s。由此，在貼合樹(shù)脂層和半導(dǎo)體部件時(shí)等，能夠?qū)雽?dǎo)體部件的凸塊、墊片和布線(xiàn)電路等的凹凸良好地埋入樹(shù)脂層。通過(guò)使上述熔融粘度為0.1Pa-S以上，從而能夠抑制熔融的樹(shù)脂層流淌到半導(dǎo)體部件等而污染。另外，通過(guò)使上述熔融粘度為1000OOPa *s以下，從而能夠抑制樹(shù)脂層進(jìn)入對(duì)置的半導(dǎo)體部件的端子間而發(fā)生導(dǎo)通不良。
[0191]上述熔融粘度更優(yōu)選為0.2Pa.s~70000Pa.s,進(jìn)一步優(yōu)選為0.5Pa.s~30000Pa.S0
[0192]在此，樹(shù)脂層的熔融粘度沒(méi)有特別限定，例如，可以使用粘彈性測(cè)定裝置(HAAKE公司制“ReoStress RS150”)，在平行板20ι?πιΦ、間隙0.05mm、頻率0.1Hz、升溫速度10°C /min的條件下測(cè)定厚度100 μ m的樹(shù)脂層。
[0193](第一接合工序:接合塊狀層疊體的工序)
[0194]接下來(lái)，如圖2 (A)所示，將以上工序中得到的塊狀層疊體2B加熱，進(jìn)行端子101與121之間、端子122與141之間、端子142與161之間的焊接。
[0195]在此，在第一接合工序中，端子間焊接是指以下情形。是指層疊體2被加熱到焊料層121A、141A、161A的熔點(diǎn)以上，用于半導(dǎo)體芯片10與12之間、半導(dǎo)體芯片12與14之間、半導(dǎo)體芯片14與16之間的接合的各焊料層121A、141A、161A熔融，同時(shí)端子101與121彼此、端子122與141彼此、端子142與161彼此物理接觸，至少一部分形成合金的狀態(tài)。
[0196]在此，例如，使用圖3所述的裝置5。該裝置5具備導(dǎo)入流體的容器51和配置在該容器51內(nèi)的一對(duì)熱板(夾壓部件)52、53。
[0197]容器51為壓力容器，作為容器51的材料，可舉出金屬等，例如，是不銹鋼、鈦、銅。
[0198]熱板52、53是在內(nèi)部具有加熱器的壓板，用熱板52、53夾壓設(shè)置在熱板53的上方的塊狀層疊體2B。在熱板53形成有栓54，該栓54貫通了板材(設(shè)置塊狀層疊體2B的設(shè)置部)55。在夾壓塊狀層疊體2B時(shí)，該板材55在栓54上滑動(dòng)，與熱板53接觸。
[0199]熱板52的溫度被設(shè)定成高于熱板53的溫度。例如，熱板52的溫度比熱板53高20°C以上，熱板52為焊料層121A、141A、161A的熔點(diǎn)以上的溫度，熱板53為低于焊料層121A、141A、161A的熔點(diǎn)的溫度。
[0200]首先，預(yù)先將熱板52、53加熱到規(guī)定的溫度。使板材55從熱板53離開(kāi)，在板材55上設(shè)置塊狀層疊體2B。接下來(lái)，介由配管511向容器51內(nèi)導(dǎo)入流體。作為流體，優(yōu)選氣體，例如,可舉出空氣、非活性氣體(氮?dú)狻⑾∮袣怏w)等。
[0201]其后，在維持用流體對(duì)塊狀層疊體2B進(jìn)行加壓的狀態(tài)的同時(shí)，使熱板52與塊狀層疊體2B接觸。并且使板材55在栓54上滑動(dòng)，沿層疊方向用熱板52、53夾壓塊狀層疊體2B。塊狀層疊體2B被加熱到焊料層121A、141A、161A的熔點(diǎn)以上，在端子101與121之間、端子122與141之間、端子142與161之間進(jìn)行焊接。通過(guò)用熱板52、53夾壓塊狀層疊體2B，從而即便在端子101與121之間(端子122與141之間、端子142與161之間)夾有樹(shù)脂的情況下，也能排除樹(shù)脂，能夠使端子101與121彼此(端子122與141彼此、端子142與161彼此)可靠地接觸，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行焊接。
[0202]利用流體對(duì)塊狀層疊體2B加壓時(shí)的施加壓力優(yōu)選為0.1MPa?lOMPa，更優(yōu)選為0.5MPa?5MPa。通過(guò)利用流體對(duì)塊狀層疊體2B加壓，從而能夠抑制樹(shù)脂層11、13、15內(nèi)的空隙產(chǎn)生。特別是通過(guò)成為0.1MPa以上，從而使該效果變得顯著。另外，通過(guò)成為IOMPa以下，能夠抑制裝置的大型化、復(fù)雜化。應(yīng)予說(shuō)明，用流體加壓是指使塊狀層疊體2B的氣氛的壓力比大氣壓高出施加壓力的部分。即，施加壓力IOMPa表示對(duì)塊狀層疊體2B施加的壓力比大氣壓大lOMPa。
[0203]在此，將塊狀層疊體2B加熱到焊料層121A、141A、161A的熔點(diǎn)以上，例如，在240°C?260°C下加熱I秒?10分鐘左右。由此，可以使焊料層121A、141A、161A熔融而進(jìn)行焊接。應(yīng)予說(shuō)明，焊料層121A、141A、161A的熔點(diǎn)不同的情況下，將塊狀層疊體2B加熱到熔點(diǎn)最高的焊料層的熔點(diǎn)以上即可。
[0204]其后，使熱板52、53分離，并且從容器51排出流體。停止利用流體對(duì)塊狀層疊體2B的加壓，其后，從容器51取出塊狀層疊體2B。
[0205]在此，在第一接合工序中，在樹(shù)脂層11、13、15未完全固化的情況下，可以使用圖4所示的裝置6，進(jìn)行樹(shù)脂層11、13、15的固化。該裝置6具有與裝置5同樣的容器51，邊用流體對(duì)塊狀層疊體2B加壓，邊加熱進(jìn)行樹(shù)脂層11、13、15的固化。流體可使用與裝置6中使用的流體同樣的物質(zhì)。
[0206]作為加熱塊狀層疊體2B的方法，可舉出從配管511向容器51內(nèi)導(dǎo)入加熱過(guò)的流體，對(duì)塊狀層疊體2B加熱加壓的方法。或者使流體從配管511流入容器51內(nèi)，在加壓氣氛下的同時(shí)對(duì)容器51加熱，由此也能夠加熱塊狀層疊體2B。
[0207]在容器51內(nèi)配置塊狀層疊體2B，導(dǎo)入流體，進(jìn)行塊狀層疊體2B的樹(shù)脂層11、13、15的固化。此時(shí)，為了使樹(shù)脂層11、13、15固化，優(yōu)選加熱。加熱溫度沒(méi)有特別限定，優(yōu)選為樹(shù)脂層11、13、15的熱固性樹(shù)脂的固化溫度以上，例如，優(yōu)選進(jìn)行180°C I小時(shí)的加熱。在此，固化溫度是指樹(shù)脂層的固化溫度，是樹(shù)脂層中所含的熱固性樹(shù)脂例如在使用DSC(Differential Scanning Calorimeter:差示掃描熱量計(jì))，在升溫速度10°C /分鐘下測(cè)定樹(shù)脂層時(shí)的發(fā)熱峰值溫度。固化溫度的范圍優(yōu)選為100°C?300°C，更優(yōu)選為110°C?280°C，進(jìn)一步優(yōu)選為120°C?260°C。
[0208]應(yīng)予說(shuō)明，可以在裝置6的容器51內(nèi)放入多個(gè)塊狀層疊體2B，進(jìn)行樹(shù)脂層11、13、15的固化。這樣能夠提高生產(chǎn)率。
[0209]如上得到半導(dǎo)體塊IOB與12B彼此、半導(dǎo)體塊12B與14B彼此、半導(dǎo)體塊14B與16B彼此被焊接的塊狀層疊體2B (圖1 (B))。
[0210](切斷工序)
[0211]接下來(lái)，如圖2 (B、C)所示，通過(guò)將以上的工序中得到的塊狀層疊體2B切斷而得到單個(gè)層疊體2。作為切斷方法，可以使用切割刀片、激光等。
[0212](第二接合工序:接合基材的工序)
[0213]接下來(lái)，如圖5 (B)所示，將半導(dǎo)體芯片10與12彼此、半導(dǎo)體芯片12與14彼此、半導(dǎo)體芯片14與16彼此被焊接的單個(gè)層疊體2放在基材18上，對(duì)單個(gè)層疊體2和基材18進(jìn)行焊接。
[0214]首先，準(zhǔn)備基材18。在此，基材18可以是樹(shù)脂基板，另外，也可以是硅基板、陶瓷基板等。
[0215]在基材18的表面，形成有端子(層疊體連接用端子)181。端子181由與端子101同樣的結(jié)構(gòu)、材料構(gòu)成，在表面具有焊料層181A。端子181是與半導(dǎo)體芯片16連接的部件。
[0216]接下來(lái)，在該基材18的表面設(shè)置樹(shù)脂層17。該樹(shù)脂層17以覆蓋端子181的方式設(shè)置。作為樹(shù)脂層17，可以是與樹(shù)脂層11、13、15同樣的樹(shù)脂層，例如，可以使用糊狀的非流動(dòng)型底部填充材料(NUF)。由于在基材18的表面的一部分設(shè)置樹(shù)脂層17，所以?xún)?yōu)選通過(guò)滴涂(dispense)、噴墨等涂布糊狀的底部填充材料。
[0217]作為這樣的非流動(dòng)型底部填充材料，例如，可舉出日本特開(kāi)2008-13710號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的材料，由含有常溫下為液態(tài)的第一環(huán)氧樹(shù)脂、固化溫度比第一環(huán)氧樹(shù)脂高的第二環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂、無(wú)機(jī)填充材料和具有焊劑活性的固化劑的樹(shù)脂組合物構(gòu)成。該樹(shù)脂組合物不含溶劑。
[0218]作為第一環(huán)氧樹(shù)脂，例如，優(yōu)選雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂等雙酚型環(huán)氧樹(shù)脂。
[0219]作為第二環(huán)氧樹(shù)脂，優(yōu)選具有烯丙基的環(huán)氧樹(shù)脂(例如，二烯丙基雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂)。
[0220]第一環(huán)氧樹(shù)脂在樹(shù)脂組合物中優(yōu)選為5~50重量％，第二環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)選為0.1~
40重量％。
[0221]作為有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂，可舉出具有二硅氧烷結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅改性(液態(tài))環(huán)氧樹(shù)脂，具體而言可舉出下述通式(I)表示的有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂。
[0222]
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括以下工序: 準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備第一半導(dǎo)體塊、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體塊、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體塊，所述第一半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第一半導(dǎo)體部件且具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子，所述第二半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第二半導(dǎo)體部件且在一面?zhèn)染哂械谝话雽?dǎo)體部件連接用端子并在另一面?zhèn)染哂械谌雽?dǎo)體部件連接用端子，所述第三半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第三半導(dǎo)體部件且具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子， 依次層疊工序，通過(guò)依次層疊所述第一半導(dǎo)體塊、所述第一樹(shù)脂層、所述第二半導(dǎo)體塊、所述第二樹(shù)脂層、所述第三半導(dǎo)體塊，并粘接其層間而得到塊狀層疊體，和 由所述塊狀層疊體得到單個(gè)層疊體的工序，所述單個(gè)層疊體是所述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子間、所述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子間被焊接、且被切斷成層疊的半導(dǎo)體部件單元的層疊體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述依次層疊工序是如下工序: 在所述第一半導(dǎo)體塊上依次層疊所述第一樹(shù)脂層、所述第二半導(dǎo)體塊后，進(jìn)行加熱，介由半固化狀態(tài)的所述第一樹(shù)脂層粘接所述第一半導(dǎo)體塊和所述第二半導(dǎo)體塊， 在所述第二半導(dǎo)體塊上依次層疊所述第二樹(shù)脂層、所述第三半導(dǎo)體塊后，進(jìn)行加熱，介由半固化狀態(tài)的所述第二樹(shù)脂層粘接所述第二半導(dǎo)體塊和所述第三半導(dǎo)體塊，由此得到所述塊狀層疊體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，進(jìn)一步包括:將被焊接的所述單個(gè)層疊體設(shè)置在基材上的工序和將所述單個(gè)層疊體與所述基材接合的基材接合工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在所述依次層疊工序的前段， 在所述第二半導(dǎo)體塊的形成有第一半導(dǎo)體部件連接用端子的面和所述第一半導(dǎo)體塊的設(shè)有第二半導(dǎo)體部件連接用端子的面中的至少任一面上設(shè)置構(gòu)成所述第一樹(shù)脂層的樹(shù)脂層， 在所述第三半導(dǎo)體塊的形成有第二半導(dǎo)體部件連接用端子的面和所述第二半導(dǎo)體塊的設(shè)有第三半導(dǎo)體部件連接用端子的面中的至少任一面上設(shè)置構(gòu)成所述第二樹(shù)脂層的樹(shù)脂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 所述塊狀層疊體是所述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層且所述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層的塊狀層疊體， 得到所述單個(gè)層疊體的工序包括以下工序: 塊狀層疊體接合工序，將所述塊狀層疊體加熱到所述焊料層的熔點(diǎn)以上，對(duì)所述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子間、所述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子間進(jìn)行焊接，和 切斷工序，在所述塊狀層疊體接合工序后，通過(guò)將所述塊狀層疊體切斷成層疊的半導(dǎo)體部件單元而得到單個(gè)層疊體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述第一樹(shù)脂層、所述第二樹(shù)脂層分別含有熱固性樹(shù)脂， 在所述塊狀層疊體接合工序中，將所述第一半導(dǎo)體塊和所述第二半導(dǎo)體塊介由所述第一樹(shù)脂層粘接且所述第二半導(dǎo)體塊和所述第三半導(dǎo)體塊介由所述第二樹(shù)脂層粘接的所述塊狀層疊體加熱而進(jìn)行焊接，同時(shí)進(jìn)行所述第一樹(shù)脂層和所述第二樹(shù)脂層的固化。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在所述塊狀層疊體接合工序中，在一對(duì)夾壓部件中的一方的夾壓部件的上方設(shè)置所述塊狀層疊體，并且用另一方的夾壓部件和所述一方的夾壓部件夾壓所述塊狀層疊體，并加熱，進(jìn)行焊接，同時(shí)進(jìn)行所述第一樹(shù)脂層和所述第二樹(shù)脂層的固化。
8.根據(jù)權(quán)利要求5~7中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在所述塊狀層疊體接合工序中，一邊利用流體對(duì)所述塊狀層疊體加壓，一邊進(jìn)行加熱，進(jìn)行焊接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 準(zhǔn)備具備對(duì)置配置的一對(duì)夾壓部件和設(shè)置部的裝置，所述設(shè)置部配置在所述一對(duì)夾壓部件間且設(shè)置有所述塊狀層疊體， 在所述塊狀層疊體接合工序中，實(shí)施以下工序: 預(yù)先加熱所述一對(duì)夾壓部件，在與所述一對(duì)夾壓部件分離的狀態(tài)的所述設(shè)置部上配置所述塊狀層疊體的工序，和 用所述一對(duì)夾壓部件夾壓所述塊狀層疊體和所述設(shè)置部，加熱而進(jìn)行焊接的工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求7~9中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述一方的夾壓部件的溫度比所述另一方的夾壓部件的溫度低。
11.根據(jù)權(quán)利要求5~10中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述第一樹(shù)脂層和所述第二樹(shù)脂層分別含有熱固性樹(shù)脂， 在所述塊狀層疊體接合工序與所述基材接合工序之間， 一邊利用流體對(duì)所述塊狀層疊體加壓，一邊加熱，進(jìn)行所述第一樹(shù)脂層、所述第二樹(shù)脂層的固化。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 所述塊狀層疊體是所述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層且所述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層的塊狀層疊體， 得到所述單個(gè)層疊體的工序包括以下工序: 切斷工序，通過(guò)將所述塊狀層疊體切斷成層疊的半導(dǎo)體部件單元而得到依次層疊體，和 依次層疊體接合工序，將所述依次層疊體加熱到所述焊料層的熔點(diǎn)以上，對(duì)所述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子間、所述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子間進(jìn)行焊接，從而得到單個(gè)層疊體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述第一樹(shù)脂層、所述第二樹(shù)脂層分別含有熱固性樹(shù)脂， 在所述依次層疊體接合工序中，將所述第一半導(dǎo)體部件和所述第二半導(dǎo)體部件介由所述第一樹(shù)脂層粘接且所述第二半導(dǎo)體部件和所述第三半導(dǎo)體部件介由所述第二樹(shù)脂層粘接的所述依次層疊體加熱而進(jìn)行焊接，同時(shí)進(jìn)行所述第一樹(shù)脂層和所述第二樹(shù)脂層的固化。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在所述依次接合工序中，在一對(duì)夾壓部件中的一方的夾壓部件的上方配置所述依次層疊體，并且用另一方的夾壓部件和所述一方的夾壓部件夾壓所述依次層疊體，并加熱，進(jìn)行焊接，同時(shí)進(jìn)行所述第一樹(shù)脂層和所述第二樹(shù)脂層的固化。
15.根據(jù)權(quán)利要求12~14中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 在所述依次層疊體接合工序中，一邊利用流體對(duì)所述依次層疊體加壓，一邊進(jìn)行加熱，進(jìn)行焊接。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 準(zhǔn)備具備對(duì)置配置的一對(duì)夾壓部件和設(shè)置部的裝置，所述設(shè)置部配置在一對(duì)夾壓部件間且設(shè)置有所述依次層疊體， 在所述依次層疊體接合工序中，實(shí)施以下工序: 預(yù)先加熱所述一對(duì)夾壓部件，在與所述一對(duì)夾壓部件分離的狀態(tài)的所述設(shè)置部上配置所述依次層疊體的工序，和 用所述一對(duì)夾壓部件夾壓所述依次層疊體和所述設(shè)置部，加熱而進(jìn)行焊接的工序。
17.根據(jù)權(quán)利要求14~16中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述一方的夾壓部件的溫度比所述另一方的夾壓部件的溫度低。
18.根據(jù)權(quán)利要求12~17中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述第一樹(shù)脂層和所述第二樹(shù)脂層含有熱固性樹(shù)脂， 在所述依次層疊體接合工序與所述基材接合工序之間， 一邊利用流體對(duì)所述依次層疊體加壓，一邊加熱，進(jìn)行所述第一樹(shù)脂層、所述第二樹(shù)脂層的固化。
19.根據(jù)權(quán)利要求3~18中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述單個(gè)層疊體至少包含所述第一半導(dǎo)體部件、所述第一樹(shù)脂層、所述第二半導(dǎo)體部件、所述第二樹(shù)脂層和所述第三半導(dǎo)體部件，是樹(shù)脂層與半導(dǎo)體部件交替層疊的結(jié)構(gòu)，并且最外層由半導(dǎo)體部件構(gòu)成， 所述最外層的半導(dǎo)體部件具有與所述基材連接的基材連接用端子，所述基材具有與所述最外層的半導(dǎo)體部件連接的層疊體連接用端子，所述基材連接用端子和所述層疊體連接用端子中的至少任一方具有焊料層， 在所述基材接合工序中，所述基材連接用端子和所述層疊體連接用端子被進(jìn)行所述焊接。
20.根據(jù)權(quán)利要求3~19中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在所述基材接合工序中，對(duì)所述基材焊接多個(gè)所述單個(gè)層疊體， 在所述基材接合工序的后段，以所述單個(gè)層疊體為單位切斷基材。
21.根據(jù)權(quán)利要求1~20中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述第二半導(dǎo)體部件是具備基板和貫通孔的TSV結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片，所述貫通孔貫通所述基板并與所述第一半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第三半導(dǎo)體部件連接用端子連接， 所述第三半導(dǎo)體部件是TSV結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片，具備基板和貫通所述基板的貫通孔，該貫通孔與所述第二半導(dǎo)體部件連接用端子和在與所述基板表面中設(shè)有所述第二半導(dǎo)體部件連接用端子的一側(cè)的表面相反的一側(cè)的表面設(shè)置的端子連接。
22.—種塊狀層疊體，其特征在于，是層疊有第一半導(dǎo)體塊、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體塊、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體塊的塊狀層疊體，所述第一半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第一半導(dǎo)體部件且具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子，所述第二半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第二半導(dǎo)體部件且在一面?zhèn)染哂械谝话雽?dǎo)體部件連接用端子并在另一面?zhèn)染哂械谌雽?dǎo)體部件連接用端子，所述第三半導(dǎo)體塊排列有多個(gè)第三半導(dǎo)體部件且具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子， 所述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子、所述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層，并且所述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子、所述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層， 所述第一半導(dǎo)體部件的第二半 導(dǎo)體部件連接用端子和所述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子間、所述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子間被焊接。
23.一種依次層疊體，其特征在于，是層疊有第一半導(dǎo)體部件、第一樹(shù)脂層、第二半導(dǎo)體部件、第二樹(shù)脂層和第三半導(dǎo)體部件的依次層疊體，所述第一半導(dǎo)體部件具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子，所述第二半導(dǎo)體部件在一面?zhèn)染哂兴龅谝话雽?dǎo)體部件連接用端子并在另一面?zhèn)染哂械谌雽?dǎo)體部件連接用端子，所述第三半導(dǎo)體部件具有第二半導(dǎo)體部件連接用端子， 所述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子、所述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層，并且所述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子、所述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子中的至少任一方具有焊料層， 所述第一半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第二半導(dǎo)體部件的第一半導(dǎo)體部件連接用端子間、所述第二半導(dǎo)體部件的第三半導(dǎo)體部件連接用端子和所述第三半導(dǎo)體部件的第二半導(dǎo)體部件連接用端子間尚未被焊接。
【文檔編號(hào)】H01L21/60GK103748683SQ201280040614
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月24日
【發(fā)明者】中村謙介, 和布浦徹, 石村陽(yáng)二 申請(qǐng)人:住友電木株式會(huì)社