特許 6306568 積層体及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6306568

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】積層体及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20180326BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20180326BHJP

   H01L 25/065 20060101ALI20180326BHJP

   H01L 25/07 20060101ALI20180326BHJP

   H01L 25/18 20060101ALI20180326BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/60 311Q

   H01L23/12 F

   H01L23/12 501B

   H01L25/08 B

【請求項の数】15

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2015-504070(P2015-504070)

(86)(22)【出願日】2013年3月7日

(86)【国際出願番号】JP2013056330

(87)【国際公開番号】WO2014136241

(87)【国際公開日】20140912

【審査請求日】2015年10月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】313003358

【氏名又は名称】東北マイクロテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108914

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 壯兵衞

(72)【発明者】

【氏名】元吉 真

【審査官】 工藤 一光

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２１５４６６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００６／０７７７３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１９２６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−４０８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４０７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２５２４１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ２１／６０−２１／６０７

Ｈ０１Ｌ２３／１２−２３／１５

Ｈ０１Ｌ２３／４８−２３／４９８

Ｈ０１Ｌ２５／００−２５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電気配線用ランド、及び、前記複数の電気配線用ランドが配列された基準面から測った高さが前記複数の電気配線用ランドのそれぞれの高さよりも高く、前記複数の電気配線用ランドが配列された箇所以外の位置にそれぞれ配置され、それぞれ底部を囲む凹部の側壁を有する複数の壁パターンを有する下側チップと、
前記複数の電気配線用ランドの位置にそれぞれ対応して配置され、熱圧着により先端において面接触をなして前記電気配線用ランドに電気的に接続される錐状の複数の電気配線用バンプ、及び、前記複数の壁パターンの位置に対応して配列され、前記凹部の側壁にガイドされることにより前記底部の一点に接する頂点をそれぞれ有する錐状の複数のコーンバンプを有する上側チップと、
を備えることを特徴とする積層体。

【請求項2】

前記複数の壁パターンが、前記複数の電気配線用ランドの配列の外側の位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の積層体。

【請求項3】

前記複数の壁パターンのうちの少なくとも一部が、前記複数の電気配線用ランドの配列の内側の位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の積層体。

【請求項4】

前記複数の壁パターンと前記複数のコーンバンプとがそれぞれ互いに接触し、該接触が電気的接続として用いられることを特徴とする請求項１に記載の積層体。

【請求項5】

前記複数の電気配線用ランド、前記複数の電気配線用バンプ、前記複数のコーンバンプがそれぞれ金若しくは金を８０％以上含む合金を材料とすることを特徴とする請求項１に記載の積層体。

【請求項6】

複数の電気配線用ランド及び前記複数の壁パターンの配列を囲むように前記下側チップの周辺に第１の疎水膜が設けられ、前記複数の電気配線用バンプ及び前記複数のコーンバンプ配列を囲むように前記上側チップの周辺に第２の疎水膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の積層体。

【請求項7】

複数の電気配線用ランド、及び、前記複数の電気配線用ランドが配列された基準面から測った高さが前記複数の電気配線用ランドのそれぞれの高さよりも高く、前記複数の電気配線用ランドが配列された箇所以外の位置にそれぞれ配置され、それぞれ底部を囲む凹部の側壁を有する複数の壁パターンを有するインターポーザと、
前記複数の電気配線用ランドの位置にそれぞれ対応して配置され、熱圧着により先端において面接触をなして前記電気配線用ランドに電気的に接続される錐状の複数の電気配線用バンプ、及び、前記複数の壁パターンの位置に対応して配列され、前記凹部の側壁にガイドされることにより前記底部の一点に接する頂点をそれぞれ有する錐状の複数のコーンバンプを有するＩＣチップと、
を備えることを特徴とする積層体。

【請求項8】

前記複数の壁パターンが、前記複数の電気配線用ランドの配列の外側の位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項７に記載の積層体。

【請求項9】

前記複数の壁パターンのうちの少なくとも一部が、前記複数の電気配線用ランドの配列の内側の位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項７に記載の積層体。

【請求項10】

前記複数の壁パターンと前記複数のコーンバンプとがそれぞれ互いに接触し、該接触が電気的接続として用いられることを特徴とする請求項７に記載の積層体。

【請求項11】

前記複数の電気配線用ランド、前記複数の電気配線用バンプ、前記複数のコーンバンプがそれぞれ金若しくは金を８０％以上含む合金を材料とすることを特徴とする請求項７に記載の積層体。

【請求項12】

複数の電気配線用ランド及び前記複数の壁パターンの配列を囲むように前記インターポーザの表面の一部に選択的に第１の疎水膜が設けられ、前記複数の電気配線用バンプ及び前記複数のコーンバンプ配列を囲むように前記上側チップの周辺に第２の疎水膜が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の積層体。

【請求項13】

複数の電気配線用ランド及び前記複数の壁パターンの配列がグループ分けされ、該グループ分けされた配列をそれぞれ囲むように前記インターポーザの表面の一部に第１の疎水膜が選択的に設けられ、
前記複数の電気配線用バンプ及び前記複数のコーンバンプの配列を囲むように第２の疎水膜が設けられた複数の前記上側チップが、前記インターポーザの上に搭載されていることを特徴とする請求項７に記載の積層体。

【請求項14】

複数の電気配線用ランド、及び、前記複数の電気配線用ランドが配列された基準面から測った高さが前記複数の電気配線用ランドのそれぞれの高さよりも高く、前記複数の電気配線用ランドが配列された箇所以外の位置にそれぞれ配置され、それぞれ斜面を有する複数の壁パターンを有する下側チップと、
前記複数の電気配線用ランドの位置にそれぞれ対応して配置され、熱圧着により先端において面接触をなして前記電気配線用ランドに電気的に接続される錐状の複数の電気配線用バンプ、及び、前記複数の壁パターンの位置に対応して配列され、前記斜面の下端に接触しない頂点及び前記斜面の上端に一部が接触する錐面をそれぞれ有する錐状の複数のコーンバンプを有する上側チップと、
を備えることを特徴とする積層体。

【請求項15】

複数の電気配線用ランド、及び、前記複数の電気配線用ランドが配列された基準面から測った高さが前記複数の電気配線用ランドのそれぞれの高さよりも高く、前記複数の電気配線用ランドが配列された箇所以外の位置にそれぞれ配置され、それぞれ斜面を有する複数の壁パターンを有するインターポーザと、
前記複数の電気配線用ランドの位置にそれぞれ対応して配置され、熱圧着により先端において面接触をなして前記電気配線用ランドに電気的に接続される錐状の複数の電気配線用バンプ、及び、前記複数の壁パターンの位置に対応して配列され、前記斜面の下端に接触しない頂点及び前記斜面の上端に一部が接触する錐面をそれぞれ有する錐状の複数のコーンバンプを有するＩＣチップと、
を備えることを特徴とする積層体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は半導体集積回路（ＩＣ）の積層体に係り、特に半導体チップを積層した三次元集積回路等の積層体及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体集積回路の集積度は、微細加工技術の進歩とともに向上し続けているが、微細加工技術の進歩にも限界が来るといわれている。このような、微細加工技術の進歩の困難性に伴い、ＩＣチップを積層した三次元集積回路が注目されている。三次元集積回路を実現するための技術のうちでも、微細な素子を形成したＩＣチップをチップレベルで積層する技術が期待されてはいるが、下層のＩＣチップの上に上層のＩＣチップを積層するにあたり、互いの位置決めする必要があるので、スループットをあまり高くすることはできない。しかも、機械的にチップを位置決めしたのでは、位置決め精度は高々１μｍ程度であるので、位置決め精度もあまり高くすることができない。

【0003】

斯かる事情に鑑み、転写用基板に形成された複数の仮接着領域に液体を塗布する工程と、複数の仮接着領域毎に分離された複数の液滴上に複数のＩＣチップを解放し、液体の表面張力を利用して各チップを各仮接着領域に位置決めする工程と、各ＩＣチップと各仮接着領域との間の液体を蒸発させることによって、各ＩＣチップを各仮接着する三次元集積回路の製造方法が提案されている（特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２２５８０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された液体の表面張力のみに依存した自己整合方法では位置合わせの精度に限界があり、更に、下層のＩＣチップの上に上層のＩＣチップを積層した後の接合作業が複雑であるという不具合があった。
本発明は、液体の表面張力のみに依存した精度を遙かに上回る、０．２μｍ以下の高精度な位置合わせが容易に実現でき、積層した後の接合作業も簡単である積層体及びこの積層体の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、(a)複数の電気配線用ランド、複数の電気配線用ランドが配列された基準面から測った高さが複数の電気配線用ランドのそれぞれの高さよりも高く、複数の電気配線用ランドが配列された箇所以外の位置にそれぞれ配置され、それぞれ斜面を有する複数の壁パターンを有する下側チップと、(b)複数の電気配線用ランドの位置にそれぞれ対応して配置された複数の電気配線用バンプ、複数の壁パターンの位置に対応して配列された錐状の複数のコーンバンプを有する上側チップとを備える積層体であることを要旨とする。

【0007】

本発明の第２の態様は、(a)複数の電気配線用ランド、複数の電気配線用ランドが配列された基準面から測った高さが複数の電気配線用ランドのそれぞれの高さよりも高く、複数の電気配線用ランドが配列された箇所以外の位置にそれぞれ配置され、それぞれ斜面を有する複数の壁パターンを有するインターポーザと、(b)複数の電気配線用ランドの位置にそれぞれ対応して配置された複数の電気配線用バンプ、複数の壁パターンの位置に対応して配列された錐状の複数のコーンバンプを有するＩＣチップとを備える積層体であることを要旨とする。

【0008】

本発明の第３の態様は、(a)複数の電気配線用ランドと、複数の電気配線用ランドの配列された箇所以外の位置にそれぞれ配置され、それぞれ斜面を有する複数の壁パターンとを有する下側チップ上に液体を選択的に塗布する工程と、(b)液体の液滴を介して、複数の電気配線用ランドの位置にそれぞれ対応して配置された複数の電気配線用バンプ、複数の壁パターンの位置に対応して配列された錐状の複数のコーンバンプを有する上側チップを、複数の電気配線用バンプが複数の電気配線用ランドにそれぞれ対向させる工程と、(c)液体の表面張力により、複数の電気配線用ランドの位置に複数の電気配線用バンプを、複数の壁パターンに複数のコーンバンプを自己整合させる工程と、(d)自己整合した状態で、上側チップを下側チップに対して加圧し、複数の電気配線用ランドのそれぞれに複数の電気配線用バンプの先端が接触させ、複数の壁パターンの斜面のそれぞれに複数のコーンバンプを接触させる工程と、(e)液体を蒸発させる工程とを含む積層体の製造方法であることを要旨とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、０．２μｍ以下の高精度な位置合わせが容易に実現でき、積層した後の接合作業も簡単である積層体及びこの積層体の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る積層体の主要部の概略を説明する模式的な断面図である。

【図2】第１の実施の形態に係る積層体の製造方法の概略を説明する模式的な工程断面図である。

【図3】図２に示した工程の次の段階の工程を説明する、第１の実施の形態に係る積層体の製造方法の模式的な工程断面図である。

【図4】図３に示した工程の次の段階の工程を説明する、第１の実施の形態に係る積層体の製造方法の模式的な工程断面図である。

【図5】図４に示した工程の次の段階の工程を説明する、第１の実施の形態に係る積層体の製造方法の模式的な工程断面図である。

【図6】図５の左側のＡ部を拡大して示す断面図である。

【図7】図５に示した工程の次の段階の工程を説明する、第１の実施の形態に係る積層体の製造方法の模式的な工程断面図である。

【図8】第１の実施の形態に係る積層体の電気配線用ランド、電気配線用バンプ、壁パターン及びコーンバンプのそれぞれの高さの関係を説明すする模式的な断面図である。

【図9】第１の実施の形態に係る積層体に用いられる下側チップの製造方法の概略を説明する模式的な工程断面図である。

【図10】図９に示した工程の次の段階の工程を説明する、第１の実施の形態に係る積層体に用いられる下側チップの製造方法の模式的な工程断面図である。

【図11】第１の実施の形態に係る積層体に用いられる上側チップの製造方法の概略を説明する模式的な工程断面図である。

【図12】図９に示した工程の次の段階の工程を説明する、第１の実施の形態に係る積層体に用いられる上側チップの製造方法の模式的な工程断面図である。

【図13】図１３（ａ）は、第１の実施の形態に係る積層体に用いる壁パターンの構造の一例を説明する模式的な上面図で、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のXIII−XIII方向から見た断面図である。

【図14】図１４（ａ）は、第１の実施の形態に係る積層体に用いるコーンバンプの構造の一例を説明する模式的な上面図で、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のXIV−XIV方向から見た断面図である。

【図15】図１５（ａ）は、第１の実施の形態に係る積層体に用いるコーンバンプの構造の他の一例を説明する模式的な上面図で、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のXV−XV方向から見た断面図である。

【図16】本発明の第２の実施の形態に係る積層体の主要部の概略を説明する模式的な断面図である。

【図17】本発明の第３の実施の形態に係る積層体の主要部の概略を説明する模式的な断面図である。

【図18】図１８（ａ）は、その他の実施の形態に係る積層体に用いる壁パターンの構造の一例を説明する模式的な上面図で、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のXVI−XVI方向から見た断面図である。

【図19】図１９（ａ）は、図１８に示した壁パターンに対応して用いられるコーンバンプの構造の一例を説明する模式的な上面図で、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のXVII−XVII方向から見た断面図である。

【図20】図２０（ａ）は、図１８に示した壁パターンに対応して用いられるコーンバンプの構造の他の一例を説明する模式的な上面図で、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）のXVIII−XVIII方向から見た断面図である。

【図21】図２１（ａ）は、壁パターンの構造の他の一例を説明する模式的な上面図で、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）の手前側から見た側面図である。

【図22】壁パターンの構造の更に他の一例を説明する模式的な上面図である。

【図23】壁パターンの構造の更に他の一例を説明する模式的な上面図である。

【図24】壁パターンの構造の更に他の一例を説明する模式的な上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に、図面を参照して、本発明の第１〜第３の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
又、以下に示す第１〜第３の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0012】

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る積層体は、図１に示すように、半導体集積回路（ＩＣ）チップである下側チップＬＣ上に、同じくＩＣチップである上側チップＵＣが搭載されている。下側チップＬＣは、複数の電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ、この複数の電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの配列の外側の位置にそれぞれ配置された、それぞれ斜面を有する複数の壁パターン５３ａ，５３ｂを有する。一方、上側チップＵＣは、複数の電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの位置にそれぞれ対応して配置された複数の電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ、複数の壁パターン５３ａ，５３ｂの位置に対応して配列された、先端がチップ側より細く、チップの基準面から測った高さが、複数の電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの複数のチップの基準面から測った高さよりも高い、複数のコーンバンプ３３ａ，３３ｂを有する。なお、図１では、壁パターン５３ａ，５３ｂが、電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの配列の外側の位置にそれぞれ配置された場合を例示しているが、図１に示す配置に限定されるものではない。例えば、第１の実施の形態に係る積層体において、壁パターン５３ａ，５３ｂの少なくとも一方が、電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの配列の内部に存在しても構わない。即ち、壁パターン５３ａ，５３ｂは電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄが配列された箇所以外の位置にそれぞれ配置されていればよい。

【0013】

詳細に説明すれば、下側チップＬＣは、図１に示すように、半導体チップ５１の上に層間絶縁膜５２が配置されている。層間絶縁膜５２の内部には、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−銅合金（Ａｌ−Ｃｕ合金）或いは銅（Ｃｕ）ダマシン等の金属層からなる下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ、この下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄの上に層間絶縁膜５２を介して配線された中間層配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ、この中間層配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄの上に層間絶縁膜５２を介して配線された上層配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄが埋め込まれている。よって、層間絶縁膜５２は図１に示す模式的な簡略表現ではあたかも単層の膜のように表現されてはいるが、実際には３層又は４層の絶縁層からなる多層の絶縁層である。多層構造の層間絶縁膜５２には、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ₂膜）、シリコン窒化膜（Ｓｉ₃Ｎ₄膜）、燐珪酸ガラス膜（ＰＳＧ膜）、フッ素含有酸化膜（ＳｉＯＦ膜）、炭素含有酸化膜（ＳｉＯＣ膜）等の無機系絶縁層の他、メチル含有ポリシロキサン（ＳｉＣＯＨ）、水素含有ポリシロキサン（ＨＳＱ）、ポーラスメチルシルセスキオキサン膜やポリアリレン膜等の有機系絶縁層が使用可能で、これらの種々の絶縁膜層を組み合わせて積層して、多様な多層配線構造で層間絶縁膜５２を構成することが可能である。

【0014】

図１では、簡略化のために３層の配線層を例示しているが、実際には、設計仕様に応じて、４〜１２層、或いは１３層以上の多層の配線層が採用される。又、下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ、中間層配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ、上層配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄは、上述したＡｌ−Ｃｕ合金等の金属の単層の配線ではなく、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、マンガン（Ｍｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）等の金属からなるバリア層を上下に設けた積層構造であってもよい。例えば、ＴｉＮ／Ｔｉのバリア層を上下に設けて、ＴｉＮ／Ｔｉ／Ａｌ−Ｃｕ合金／ＴｉＮ／Ｔｉ等の５層の積層構造を下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ、中間層配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ、上層配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄのそれぞれの具体的な配線層の構造として採用可能である。

【0015】

下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄを第１層の配線層であると仮定して説明すると、この第１層の配線層である下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄのそれぞれと、半導体チップ５１の内部（表面部分）に設けられた不純物拡散領域との間は、層間絶縁膜５２を貫通するビアプラグ（図示省略）で、それぞれ接続されている。下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄが第１層の配線層であると仮定した場合、下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄは不純物を添加した多結晶シリコン層や、この多結晶シリコン層とタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）或いは、バナジウム（Ｖ）等の高融点金属とのシリサイド膜との複合構造でもよい。ビアプラグ（コンタクトプラグ）は、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ等の高融点金属で構成すればよい。例えば、Ｗでビアプラグを構成した場合は、ビアプラグが設けられるビアホール（コンタクトホール）の側壁及び半導体チップ５１の不純物拡散領域の表面に、ＴｉＮ／Ｔｉ等のバリア層を設けてもよい。同様に、中間層配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄのそれぞれと対応する下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄのそれぞれの間もビアプラグ（図示省略）で接続され、更に、上層配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄのそれぞれと対応する中間層配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄのそれぞれの間もビアプラグ（図示省略）で接続されている。中間層配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄと下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄとを接続するビアプラグや、上層配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄと中間層配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄとを接続するビアプラグには、高融点金属の他Ｃｕを用いてもよい。

【0016】

図１では、上層配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄが下側チップＬＣの最上層の電極層として示されているが、この上層配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄのそれぞれに、電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄが接合されている。電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄは金（Ａｕ）又はＡｕを８０％以上含むＡｕ−シリコン（Ｓｉ），Ａｕ−ゲルマニウム（Ｇｅ），Ａｕ−アンチモン（Ｓｂ），Ａｕ−錫（Ｓｎ）等の合金で形成することが可能であり、下地にニッケル（Ｎｉ）等の金属層を用いた多層構造でも構わない。例えば、Ａｕ−Ｇｅの状態図では、Ｇｅが１２．５ｗｔ％程度が共晶組成近傍となるが、溶融点や硬度を考慮する場合は、共晶組成から外れた組成の合金としてもよい。そして、下側チップＬＣの電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの配列を挟むように、壁パターン５３ａ，５３ｂが配置されている。壁パターン５３ａ，５３ｂの更に外側の下側チップＬＣの上面の周辺部には疎水膜５４のパターンが形成されている。図示を省略しているが、壁パターン５３ａ，５３ｂを上層配線等の層間絶縁膜５２に埋め込まれたいずれかの配線層に電気的に接続して、壁パターン５３ａ，５３ｂを下側チップＬＣの電気配線用として用いても良い。壁パターン５３ａ，５３ｂも、Ａｕ又はＡｕを８０％以上含む合金で製造することが可能であるが、エポキシ系樹脂等を用いて熱インプリント成型で形成すれば微細加工が容易である。エポキシ系樹脂等を用いて壁パターン５３ａ，５３ｂを成形した場合において、壁パターン５３ａ，５３ｂを電気配線用に併用する場合は、壁パターン５３ａ，５３ｂの表面に金属薄膜等により配線層を設ければよい。

【0017】

一方、上側チップＵＣは、図１に示す半導体チップ３１の下に層間絶縁膜３２が配置されている。層間絶縁膜３２の内部には、Ａｌ、Ａｌ−Ｃｕ合金或いはＣｕダマシン等の金属層からなる下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ、この下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄの下に層間絶縁膜３２を介して配線された中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ、この中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄの下に層間絶縁膜３２を介して配線された上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが埋め込まれている。なお、図１では、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄの下に、中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが、下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄの下に配置されているが、多層配線構造では、半導体チップ３１に近い方が下層になるので、上記のような上下が逆の定義になっている。

【0018】

下側チップＬＣの場合と同様に、層間絶縁膜３２は図１に示す模式的な簡略表現では、あたかも単層の膜のように表現されてはいるが、実際には３層又は４層の絶縁層からなる多層の絶縁層である。多層構造の層間絶縁膜３２には、例えば、ＳｉＯ₂膜、Ｓｉ₃Ｎ₄膜、ＰＳＧ膜、ＳｉＯＦ膜、ＳｉＯＣ膜等の無機系絶縁層の他、ＳｉＣＯＨ、ＨＳＱ、ポーラスメチルシルセスキオキサン膜やポリアリレン膜等の有機系絶縁層が使用可能で、これらの種々の絶縁膜層を組み合わせて積層して、多様な多層配線構造で層間絶縁膜３２を構成することが可能である。又、図１では、簡略化のために３層の配線層を例示しているが、実際には、設計仕様に応じて、４〜１２層、或いは１３層以上の多層の配線層が採用される。更に、下側チップＬＣの場合と同様に、下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ、中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、上述したＡｌ−Ｃｕ合金等の金属の単層の配線ではなく、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｎ、Ｒｕ等の金属からなるバリア層を上下に設けた積層構造であってもよい。

【0019】

下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄが上側チップＵＣの半導体チップ３１に最も近い第１層の配線層であるとすると、この第１層の配線層である下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄのそれぞれと、半導体チップ３１の内部（表面部分）に設けられた不純物拡散領域との間は、層間絶縁膜３２を貫通するビアプラグ（図示省略）で、それぞれ接続されている。下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄが第１層の配線層であると仮定した場合、下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄは不純物を添加した多結晶シリコン層や、この多結晶シリコン層とＴａ、Ｔｉ、Ｗ或いはＶ等の高融点金属とのシリサイド膜との複合構造でもよい。ビアプラグ（コンタクトプラグ）も、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ等の高融点金属で構成すればよい。例えば、Ｗでビアプラグを構成した場合は、ビアプラグが設けられるビアホール（コンタクトホール）の側壁及び半導体チップ３１の不純物拡散領域の表面に、ＴｉＮ／Ｔｉ等のバリア層を設けてもよい。同様に、中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄのそれぞれと対応する下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄのそれぞれの間もビアプラグ（図示省略）で接続され、更に、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのそれぞれと対応する中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄのそれぞれの間もビアプラグ（図示省略）で接続されている。中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄと下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄとを接続するビアプラグや、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄと中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄとを接続するビアプラグには、高融点金属の他Ｃｕを用いてもよい。

【0020】

図１では、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが上側チップＵＣの最上層の電極層として示されているが、この上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのそれぞれに、電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが接合されている。そして、上側チップＵＣの電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの配列を挟むように、コーンバンプ３３ａ，３３ｂが配置されている。電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ及びコーンバンプ３３ａ，３３ｂは、Ａｕ又はＡｕを８０％以上含むＡｕ−Ｓｂ，Ａｕ−Ｓｎ等の合金で形成すれば、硬度及び接触抵抗の点で好適である。コーンバンプ３３ａ，３３ｂの更に外側の上側チップＵＣの下面の周辺部には疎水膜３４のパターンが形成されている。コーンバンプ３３ａ，３３ｂは、図１４に示すコーンバンプ３３ｐ₁及び図１９に示すコーンバンプ３３ｑ₁のように角錐型形状、若しくは、図１５に示すコーンバンプ３３ｐ₂及び図２０に示すコーンバンプ３３ｑ₂のように円錐型形状をなし、先端がチップ側より細い凸部（雄型）を構成している。下側チップＬＣの壁パターン５３ａ，５３ｂが下側チップＬＣの上層配線等に電気的に接続されている場合は、コーンバンプ３３ａ，３３ｂを上側チップＵＣの上層配線等に電気的に接続することにより、コーンバンプ３３ａと壁パターン５３ａとの物理的な接触、或いは、コーンバンプ３３ｂと壁パターン５３ｂとの物理的な接触を電気的な接続に利用することができる。

【0021】

一方、壁パターン５３ａ，５３ｂは、図１３に示すような中央に凹部を有する切頭角錐（角錐台）の形状をなしている。図１３に示す壁パターン５３ｐの中央には、コーンバンプ３３ｐ₁及び３３ｐ₂の凸部形状に対応した凹部が設けられているが、その凹部の形状は、コーンバンプ３３ｐ₁及び３３ｐ₂の形状の完全な逆パターン（反転パターン）として構成されてはいない。このため、コーンバンプ３３ｐ₁及び３３ｐ₂の側壁が壁パターン５３ｐの側壁に完全に密着しない態様となり、コーンバンプ３３ｐ₁及び３３ｐ₂の側壁と壁パターン５３ｐの側壁との間の一部には隙間が発生して、互いに噛み合っている。

【0022】

例えば、図１３に示す壁パターン５３ｐの中央には、図１３のXIII−XIII方向から見た断面で定義される頂角α₁の角錐形状の凹部が設けられているが、頂角α₁の大きさは図１４に示す角錐状のコーンバンプ３３ｐ₁の、図１４のXIV−XIV方向から見た断面で定義される頂角α₂よりも大きく（α₁≧α₂）構成されている。このため、コーンバンプ３３ｐ₁と壁パターン５３ｐとが互いに噛み合い、コーンバンプ３３ｐ₁の頂点が、角錐状の壁パターン５３ｐの中央の凹部の底となる角錐の頂点に到達するので、点と点を合わせる高精度な位置合わせが実現する。このとき、α₁≧α₂の条件に設定されているため、コーンバンプ３３ｐ₁の頂点が、壁パターン５３ｐの頂点に合わされた最終的な状態においては、壁パターン５３ｐの凹部の側壁はコーンバンプ３３ｐ₁の側壁には接してはいないが、壁パターン５３ｐの凹部の側壁をガイドとして、壁パターン５３ｐの頂点にコーンバンプ３３ｐ₁の頂点が導かれることにより、容易に０．２μｍ以下の精度での自己整合ができる。

【0023】

同様に、壁パターン５３ｐの頂角α₁の大きさは図１５に示す円錐状のコーンバンプ３３ｐ₂の、図１５のXV−XV方向から見た断面で定義される頂角α₂よりも大きく（α₁≧α₂）構成されている。したがって、コーンバンプ３３ｐ₂と壁パターン５３ｐとが互いに噛み合う結果、最終的に、コーンバンプ３３ｐ₂の頂点が、壁パターン５３ｐの中央の凹部の底となる角錐の頂点に到達するので、点と点を合わせる高精度な位置合わせが実現する。コーンバンプ３３ｐ₂の頂点が、壁パターン５３ｐの頂点に合わされた最終的な状態においては、α₁≧α₂の条件によって、壁パターン５３ｐの凹部の側壁はコーンバンプ３３ｐ₂の側壁には接しない。しかしながら、壁パターン５３ｐの凹部の側壁をガイドとして、壁パターン５３ｐの頂点にコーンバンプ３３ｐ₂の頂点が導かれることにより、容易に０．２μｍ以下の精度での自己整合ができる。

【0024】

図８に示すように、コーンバンプ３３ｂ（３３ａ）の上側チップＵＣの基準面から測った高さＢ₁は、電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの基準面から測った高さＡ₁よりも高い。図８では、高さＡ₁が、電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが設けられている上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの厚さを含んで定義されているが、図１に示した構成とは異なり、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが層間絶縁膜３２の内部に埋め込まれている場合には、高さＡ₁は、層間絶縁膜３２の下面（表面）から測られる。

【0025】

図８に示すように、壁パターン５３ｂ（５３ａ）の下側チップＬＣの基準面から測った高さＢ₂は、電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの下側チップＬＣの基準面から測った厚さＡ₂よりも高い。そして、第１の実施の形態に係る積層体では

Ａ₁＋Ａ₂＜Ｂ₁＋Ｂ₂ ……（１）

の関係を満足するようにして、コーンバンプ３３ｂ（３３ａ）の頂点と壁パターン５３ｂ（５３ａ）の凹部の頂点とを自己整合で合わせる工程を容易にしている。即ち、（１）式の関係を満足するように設定しておくことにより、図１４に示す角錐状のコーンバンプ３３ｐ₁の頂点、或いは図１５に示す円錐状のコーンバンプ３３ｐ₂の頂点が、図１３に示す壁パターン５３ｐの中央の角錐の頂点に到達して、点と点を合わせる位置合わせが自己整合が実現され、０．２μｍ以下の高精度な位置合わせが実現する。

【0026】

図２〜図７を用いて、本発明の第１の実施の形態に係る積層体の製造方法（組み立て方法）を説明する。なお、以下の説明で用いる上側チップＵＣと下側チップＬＣの製造方法は、図９〜図１２を用いて後述する。又、以下に述べる積層体の製造方法は、一例であり、特許請求の範囲に記載した趣旨の範囲内であれば、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により、実現可能であることは勿論である。

【0027】

（ａ）先ず、図２に示すように、複数の電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ、この複数の電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの配列の外側の位置にそれぞれ配置された複数の壁パターン５３ａ，５３ｂを有する下側チップＬＣ、及び、複数の電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの位置にそれぞれ対応して配置された複数の電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ、複数の壁パターン５３ａ，５３ｂの位置に対応して配列された複数のコーンバンプ３３ａ，３３ｂを有する上側チップＵＣを用意する。図２において、壁パターン５３ａ，５３ｂの外側の領域となる下側チップＬＣの上面の周辺部には疎水膜５４のパターンを形成し、同様に、コーンバンプ３３ａ，３３ｂの外側の領域となる上側チップＵＣの下面の周辺部に疎水膜３４のパターンを形成しておく。

【0028】

（ｂ）次に、下側チップＬＣ上に、液体７を直接接触、又はノズルを用いて液体７を噴霧すると、下側チップＬＣの疎水膜５４により、液体７の液滴が、疎水膜５４の内側の領域に貯まり、疎水膜５４の内側の領域に液体７が選択的に塗布される。液体７を下側チップＬＣに直接接触させるには、容器に溜められた液体７中に下側チップＬＣを浸漬させた後、下側チップＬＣを容器から取り出す方法、容器に溜められた液体７に下側チップＬＣを下向きにして接触させ、下側チップＬＣを引き上げたりする方法、下側チップＬＣ上に液体７を流したり滴下する方法が採用可能である。液体７を下側チップＬＣに噴霧する方法としては、下側チップＬＣに対向するノズルを設け、ノズルから下側チップＬＣに向かって液体７を噴霧する方法が代表的である。多数のノズルから下側チップＬＣの全面に液体７を噴霧してもよいし、疎水膜３４のパターンの内側の領域に対応して配置されたノズルから液体７を選択的に噴霧してもよい。その際、疎水膜３４のパターンの内側の領域の面積に応じて噴霧する液体７の量をコントロールしてもよい。液体７には、水若しくは他の無機の液体、又は種々の有機の液体を使用することが可能である。例えば、液体７には、グリセリン、アセトン、アルコール、ハイドロフルオロエーテル、スピン・オン・グラス（ＳＯＧ）等を用いることができる。ＳＯＧとしては、燐ドープシリケート系ＳＯＧ、メチルシロキサン系ＳＯＧ等が使用可能である。その後、この液体７を介して、図３に示すように、上側チップＵＣの複数の電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを、下側チップＬＣ複数の電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄにそれぞれ対向させ、上側チップＵＣと下側チップＬＣとの粗位置合わせをする。

【0029】

（ｃ）上側チップＵＣの下面には、疎水膜３４のパターンがあるので、液体７の表面張力により、図４に示すように、複数の電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの位置に複数の電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが自己整合により仮位置合わせが達成される。このとき、同時に、複数の壁パターン５３ａ，５３ｂに複数のコーンバンプ３３ａ，３３ｂが自己整合により仮位置合わせされ、上側チップＵＣと下側チップＬＣとがほぼ所望の位置関係に設定される。

【0030】

（ｄ）図４に示すように、液体７の表面張力による自己整合によって、仮位置合わせが達成された状態で、更に図５に示すように、上側チップＵＣを下側チップＬＣに対して加圧すれば、下側チップＬＣの周辺部に配置された壁パターン５３ａ，５３ｂの斜面のそれぞれに、上側チップＵＣの周辺部に配置されたコーンバンプ３３ａ，３３ｂが接触して、微細な精度での位置合わせが進行する。図５の左側に示した一点鎖線で囲んだＡ部の拡大図を図６に示すが、液体７を介しているため、下側チップＬＣの壁パターン５３ａと上側チップＵＣのコーンバンプ３３ａとは、互いの側壁が液体７により潤滑作用を受けて、噛み合う。このように、液体７により潤滑作用を受けて、壁パターン５３ａとコーンバンプ３３ａとが噛み合い、同様に、壁パターン５３ｂとコーンバンプ３３ｂとが噛み合うことにより、微細な精度での位置合わせが進行する。

【0031】

（ｅ）図５に示した状態から、上側チップＵＣの下側チップＬＣに対する加圧を加熱しなが更に継続すれば、微細な精度での位置合わせが進行し、図７に示すように、下側チップＬＣの電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄのそれぞれに、上側チップＵＣの電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの先端が接触し、電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄのそれぞれと対応する電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄとが熱圧着される。このとき、式（１）で示す関係にコーンバンプ３３ａ，３３ｂの高さと電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの高さが調整されているので、コーンバンプ３３ａ，３３ｂの先端が、壁パターン５３ａ，５３ｂの中央部の凹部の斜面に接触しながら下降し、最終的に、壁パターン５３ａ，５３ｂの凹部の底部に到達する。これにより、図７に示す状態では、０．２μｍ以下の高精度で、上側チップＵＣと下側チップＬＣとが位置合わせされて堅固に接合する。

【0032】

（ｆ）図５に示した状態から図７に示す状態までの上側チップＵＣの下側チップＬＣに対する加圧工程を、減圧チャンバー（真空チャンバー）若しくは高温槽の内部で行うことにより、減圧若しくは加温の処理を付加すれば、図７に示す高精度な位置合わせが達成された状態では、液体７が蒸発するので、最終的に、図１に示すような積層体が完成する。以下において、上記の説明で用いた上側チップＵＣと下側チップＬＣの製造方法の一例を、図９〜図１２を用いて説明する。

【0033】

＜下側チップＬＣの用意＞
（ａ）図９（ａ）に示すように、半導体チップ５１の上に層間絶縁膜５２が配置され、層間絶縁膜５２の内部には、下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ、中間層配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ、上層配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄが埋め込まれたＩＣチップを用意する。図９（ａ）では、簡略化のために３層の多層配線構造を例示しているが、実際には、設計仕様に応じて、４〜１２層、或いは１３層以上の多層配線構造でもよいことは前述したとおりである。又、図示を省略しているが、第１層の配線層である下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄのそれぞれと、半導体チップ５１の内部（表面部分）に設けられた不純物拡散領域との間、中間層配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄのそれぞれと対応する下層配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄのそれぞれとの間、上層配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄのそれぞれと対応する中間層配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄのそれぞれとの間はビアプラグで接続されている。

【0034】

（ｂ）次に、層間絶縁膜５２の上面に、プラズマ重合によりフロロカーボン膜を堆積する。更に、このフロロカーボン膜の上にフォトレジスト膜を塗布し、フォトリソグラフィー技術により、周辺部のみにフォトレジスト膜を残すようにパターニングする。そして、このフォトレジスト膜をマスクとして、フロロカーボン膜を選択的に除去する。更に、酸素（Ｏ₂）プラズマで選択エッチングのマスクとして用いたフォトレジスト膜をアッシングすれば、図９（ｂ）に示すような疎水膜５４のパターンが、下側チップＬＣの層間絶縁膜５２の上面の周辺部に形成される。或いは、層間絶縁膜５２の上面に、パレリン膜を塗布して、このパレリン膜の上にフォトレジスト膜を塗布し、フォトリソグラフィー技術により、周辺部のみにフォトレジスト膜を残すようにパターニングする。そして、このフォトレジスト膜をマスクとして、パレリン膜を選択的に除去し、酸素（Ｏ₂）プラズマで選択エッチングのマスクとして用いたフォトレジスト膜をアッシングすれば、図９（ｂ）に示すような疎水膜５４のパターンが、下側チップＬＣの層間絶縁膜５２の上面の周辺部に形成される。

【0035】

（ｃ）次に、疎水膜５４のパターンの内側に位置する領域であって、疎水膜５４のパターンに近い場所に、図１０（ｃ）に示すように、壁パターン５３ａ，５３ｂを形成する。壁パターン５３ａ，５３ｂは、エポキシ系紫外線硬化樹脂に対し、熱インプリント成型で形成すればよい。例えば、先ずパターニングしようとする壁パターン５３ａ，５３ｂのレプリカとなる金型をニッケル電鋳等により用意する。そして、硬化前の柔らかい状態のエポキシ系紫外線硬化樹脂に対し、レプリカとなる金型を押しつけ、金型の形状を転写し、その後、紫外線をエポキシ系紫外線硬化樹脂に照射してポストベークを行い、転写成形されたエポキシ系紫外線硬化樹脂を完全に硬化させれば、壁パターン５３ａ，５３ｂのパターンの形状が実現できる。

【0036】

（ｄ）更に、下側チップＬＣの層間絶縁膜５２の上面の全面にフォトレジスト膜６１を塗布し、フォトリソグラフィー技術により、上層配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄのパターンの上面の一部が露出するように、フォトレジスト膜に６１窓部を開口する。そして、この窓部に露出した上層配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄの上に、電解メッキ又は無電解メッキによ下地層としてニッケル（Ｎｉ）層を形成し、更にこのＮｉ層の上に電解メッキ又は無電解メッキにより金（Ａｕ）層を形成して、図１０（ｄ）に示すように、Ｎｉ／Ａｕの２層構造からなる電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄのパターンを形成する。

【0037】

（ｅ）その後、Ｎｉ／Ａｕの選択メッキに用いたフォトレジスト膜６１を除去すれば、図１０（ｅ）に示すような下側チップＬＣが完成する。

【0038】

＜上側チップＵＣの用意＞
（ａ）図１１（ａ）に示すように、半導体チップ３１の上に層間絶縁膜３２が配置され、層間絶縁膜３２の内部に下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ、中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが埋め込まれたＩＣチップを用意する。第１層の配線層である下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄのそれぞれと、半導体チップ３１の内部（表面部分）に設けられた不純物拡散領域との間は、中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄのそれぞれと対応する下層配線３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄのそれぞれとの間、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのそれぞれと対応する中間層配線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄのそれぞれとの間には、図示を省略したビアプラグが設けられている。図１１（ａ）では、簡略化のために３層の多層配線構造を例示しているが、実際には、設計仕様に応じて、４〜１２層、或いは１３層以上の多層配線構造でもよいことは下側チップＬＣと同様である。

【0039】

（ｂ）次に、層間絶縁膜３２の上面に、プラズマ重合によりフロロカーボン膜を堆積する。更に、このフロロカーボン膜の上にフォトレジスト膜を塗布し、フォトリソグラフィー技術により、周辺部のみにフォトレジスト膜を残すようにパターニングする。そして、このフォトレジスト膜をマスクとして、フロロカーボン膜を選択的に除去する。更に、酸素（Ｏ₂）プラズマで選択エッチングのマスクとして用いたフォトレジスト膜をアッシングすれば、図１１（ｂ）に示すような疎水膜３４のパターンが、上側チップＵＣの層間絶縁膜３２の上面の周辺部に形成される。或いは、層間絶縁膜３２の上面に、パレリン膜を塗布し、このパレリン膜の上にフォトレジスト膜を塗布し、フォトリソグラフィー技術により、周辺部のみにフォトレジスト膜を残すようにパターニングする。そして、このフォトレジスト膜をマスクとして、パレリン膜を選択的に除去し、酸素（Ｏ₂）プラズマで選択エッチングのマスクとして用いたフォトレジスト膜をアッシングすれば、図１１（ｂ）に示すような疎水膜３４のパターンが、上側チップＵＣの層間絶縁膜３２の上面の周辺部に形成される。

【0040】

（ｃ）更に、上側チップＵＣの層間絶縁膜３２の上面の全面にフォトレジスト膜６２を塗布し、フォトリソグラフィー技術により、図１２（ｃ）に示すように、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのパターンの上面の一部、及びこの上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのパターンの配列の外側の層間絶縁膜３２の上面の一部が露出するように、フォトレジスト膜６２に窓部を開口する。このとき、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのパターンの上面の一部を開口する窓の幅ｂを、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのパターンの配列の外側の層間絶縁膜３２の上面の一部を露出するように開口する窓の幅ａよりも小さく（ａ＞ｂ）開口する。

【0041】

（ｄ）そして、フォトレジスト膜６２をマスクとして用いて、フォトレジスト膜６２の窓部に露出した上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの上、及び上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのパターンの配列の外側に露出した層間絶縁膜３２の上面の上に、ガスデポジション法を用いて金属ナノ粒子を、ヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガスと共に吹き付ける。ここでは金属ナノ粒子として金（Ａｕ）又はＡｕを８０％以上含む合金のナノ粒子が採用可能である。フォトレジスト膜６２の上からガスデポジション法により、高温のるつぼから蒸発したナノ寸法の金属粒子を、不活性ガスと共に減圧条件下で吹き付けることにより、フォトレジスト膜６２に開口された窓内に金属の堆積が生じる。図１２（ｄ）に示すように、ガスデポジション法では、このとき同時に窓部の周囲からも金属６３の堆積が発生し、窓部に覆いかぶさる庇（オーバーハング）を生じる。庇が生じることにより、窓部の開口径が縮小し、窓部内には自己整合により錐形を持つ金属突起状の電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ及びコーンバンプ３３ａ，３３ｂが形成される。フォトレジストの窓部が自己完結的に閉じるため、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのパターンの上面の一部を開口する窓の幅ｂを、上層配線３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのパターンの配列の外側の層間絶縁膜３２の上面の一部を露出するように開口する窓の幅ａよりも小さくしておくことにより、電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの高さの方が、コーンバンプ３３ａ，３３ｂの高さよりも低くなる。ナノ金属粒子を吹き付ける吹き付けノズルの寸法が窓部径より大きい場合、作成されるバンプは等方的になり、窓部の形が四角形であれば四角錐、円であれば円錐形になり、バンプとなる突起は窓部の中心に形成される。

【0042】

（ｅ）その後、フォトレジスト膜６２を除去すれば、図１２（ｅ）に示すように、Ａｕ又はＡｕ合金からなる電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ、及びこれらの電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの配列の外側の領域に配置された、Ａｕ又はＡｕ合金からなるコーンバンプ３３ａ，３３ｂのパターンを有する上側チップＵＣのパターンが完成する。

【0043】

以上のように、本発明の第１の実施の形態に係る積層体の製造方法によれば、０．２μｍ以下の合わせ精度で、上側チップＵＣを下側チップＬＣに位置合わせして積層するとともに、下側チップＬＣの電気配線用ランド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄのそれぞれと、上側チップＵＣの対応する電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの先端が自動的に熱圧着により堅固に電気的に接続され、下側チップＬＣ上に上側チップＵＣを接合した積層体が簡単な作業内容で実現できる。

【0044】

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る積層体は、図１６に示すように、インターポーザ２上にｋ個の半導体集積回路（ＩＣ）チップ、即ち、第１のＩＣチップＣ₁、第２のＩＣチップＣ₂、……、第ｋのＩＣチップＣ_kが搭載されている（図１６を考慮すると、ｋは３以上の正の整数であるが、より一般にはｋ＝１又は２でも構わない。）。インターポーザ２は、シリコン基板１２と、このシリコン基板１２の表面に設けられたシリコン酸化膜等の表面絶縁膜１１と、シリコン基板１２の裏面に設けられたシリコン酸化膜等の裏面絶縁膜１３とを備え、表面絶縁膜１１の上面に、複数の電気配線用ランド７１ａ〜７１ｏがＩＣチップの大きさを考慮して、グループ分けして配列されている。第１グループの電気配線用ランド７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの配列の外側の位置には壁パターン７５ａ，７５ｂが配置され、第２グループの電気配線用ランド７１ｅ，７１ｆ，７１ｇ，７１ｈの配列の外側の位置には壁パターン７５ｃ，７５ｄが配置され、……、第ｋグループの電気配線用ランド７１ｉ，７１ｊ，７１ｋ，……，７１ｏの配列の外側の位置には壁パターン７５ｅ，７５ｆが配置されている。壁パターン７５ａ，７５ｂ；７５ｃ，７５ｄ；７５ｅ，７５ｆは、それぞれ、第１の実施の形態に係る積層体の壁パターン５３ａ，５３ｂと同様な斜面を有する。図８に示したのと同様に、第２の実施の形態に係る積層体においても、壁パターン７５ａ，７５ｂ；７５ｃ，７５ｄ；７５ｅ，７５ｆのインターポーザ２の基準面から測った高さは、電気配線用ランド７１ａ〜７１ｏのインターポーザ２の基準面から測った厚さよりも高い。

【0045】

又、図１６では、壁パターン７５ａ，７５ｂが第１グループの電気配線用ランド７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの配列の外側の位置に配置され、壁パターン７５ｃ，７５ｄが第２グループの電気配線用ランド７１ｅ，７１ｆ，７１ｇ，７１ｈの配列の外側の位置に配置され、……、壁パターン７５ｅ，７５ｆが第ｋグループの電気配線用ランド７１ｉ，７１ｊ，７１ｋ，……，７１ｏの配列の外側の位置に配置された場合を例示しているが、第２の実施の形態に係る積層体において、壁パターン７５ａ，７５ｂの少なくとも一方が第１グループの電気配線用ランド７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの配列の内部に存在し、壁パターン７５ｃ，７５ｄの少なくとも一方が第２グループの電気配線用ランド７１ｅ，７１ｆ，７１ｇ，７１ｈの配列の内部に存在し、……、壁パターン７５ｅ，７５ｆの少なくとも一方が第ｋグループの電気配線用ランド７１ｉ，７１ｊ，７１ｋ，……，７１ｏの配列の内部に存在しても構わない。即ち、壁パターン７５ａ，７５ｂ；７５ｃ，７５ｄ；７５ｅ，７５ｆは電気配線用ランド７１ａ〜７１ｏが配列された箇所以外の位置にそれぞれ配置されていればよい。

【0046】

電気配線用ランド７１ａ〜７１ｏは、Ａｕ又はＡｕを８０％以上含む合金で形成すれば、硬度及び接触抵抗の点で好適である。更に、図１６に示すように、第１グループの電気配線用ランド７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ及び壁パターン７５ａ，７５ｂの配置された領域を眼鏡の片目側のレンズとして矩形に周辺を囲み、第２グループの電気配線用ランド７１ｅ，７１ｆ，７１ｇ，７１ｈ及び壁パターン７５ｃ，７５ｄの配置された領域を他方のレンズとして囲む、眼鏡のレンズ縁（リム）状の疎水膜１５ａのパターンが設けられている。第ｋグループの電気配線用ランド７１ｉ，７１ｊ，７１ｋ，……，７１ｏ及び壁パターン７５ｅ，７５ｆの配置された領域は、矩形の額縁状の疎水膜１５ｂのパターンで囲まれている。図１６では、疎水膜１５ａのパターンと疎水膜１５ｂのパターンとは独立したパターンとして、便宜上図示されているが、実際には、疎水膜１５ａのパターンと疎水膜１５ｂのパターンとが連続した梯子状のパターンでも構わない。

【0047】

裏面絶縁膜１３の下面には裏面配線７２ａ，７２ｂ，……，７２ｇが設けられ、裏面配線７２ａは、表面絶縁膜１１、シリコン基板１２及び裏面絶縁膜１３を貫通するシリコン貫通ビアＴＳＶ₁により、インターポーザ２の上面側の電気配線用ランド７１ａに電気的に接続されている。同様に、裏面配線７２ｂは、表面絶縁膜１１、シリコン基板１２及び裏面絶縁膜１３を貫通するシリコン貫通ビアＴＳＶ₂により、インターポーザ２の上面側の電気配線用ランド７１ｄに電気的に接続され、裏面配線７２ｃは、表面絶縁膜１１、シリコン基板１２及び裏面絶縁膜１３を貫通するシリコン貫通ビアＴＳＶ₃により、インターポーザ２の上面側の電気配線用ランド７１ｅに電気的に接続され、裏面配線７２ｄは、表面絶縁膜１１、シリコン基板１２及び裏面絶縁膜１３を貫通するシリコン貫通ビアＴＳＶ₄により、インターポーザ２の上面側の電気配線用ランド７１ｈに電気的に接続されている。更に、裏面配線７２ｅは、表面絶縁膜１１、シリコン基板１２及び裏面絶縁膜１３を貫通するシリコン貫通ビアＴＳＶ_(m-2)により、インターポーザ２の上面側の電気配線用ランド７１ｉに電気的に接続され、裏面配線７２ｆは、表面絶縁膜１１、シリコン基板１２及び裏面絶縁膜１３を貫通するシリコン貫通ビアＴＳＶ_(m-1)により、インターポーザ２の上面側の電気配線用ランド７１ｉに電気的に接続され、裏面配線７２ｇは、表面絶縁膜１１、シリコン基板１２及び裏面絶縁膜１３を貫通するシリコン貫通ビアＴＳＶ_mにより、インターポーザ２の上面側の電気配線用ランド７１ｏに電気的に接続されている。

【0048】

裏面絶縁膜１３の下面には、裏面配線７２ａ，７２ｂ，……，７２ｇを埋め込むように、ソルダーレジスト１４が設けられ、ソルダーレジスト１４には、裏面配線７２ａ，７２ｂ，……，７２ｇの下面の一部をそれぞれ露出する窓部が開口されている。ソルダーレジスト１４の窓部を介して、裏面配線７２ａ，７２ｂ，……，７２ｇのそれぞれ接合する半田バンプＢ₁，Ｂ₂，……，Ｂ_nが設けられている。

【0049】

図１６に示すように、第１のＩＣチップＣ₁は、電気配線用ランド７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの位置にそれぞれ対応して配置された電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ、壁パターン７５ａ，７５ｂの位置に対応して配列された、先端がチップ側より細く、チップの基準面から測った高さが電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄのチップの基準面から測った高さよりも高いコーンバンプ３３ａ，３３ｂを有する。そして、電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ及びコーンバンプ３３ａ，３３ｂの配置された領域は、その外側に設けられた矩形の額縁状の疎水膜３４ａのパターンで囲まれている。

【0050】

同様に、第２のＩＣチップＣ₂は、電気配線用ランド７１ｅ，７１ｆ，７１ｇ，７１ｈの位置にそれぞれ対応して配置された電気配線用バンプ３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈ、壁パターン７５ｃ，７５ｄの位置に対応して配列された、先端がチップ側より細く、チップの基準面から測った高さが電気配線用バンプ３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈのチップの基準面から測った高さよりも高いコーンバンプ３３ｃ，３３ｄを有する。そして、第１のＩＣチップＣ₁と同様に、電気配線用バンプ３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈ及びコーンバンプ３３ｃ，３３ｄの配置された領域は、その外側に設けられた矩形の額縁状の疎水膜３４ｂのパターンで囲まれている。

【0051】

更に同様に、第ｋのＩＣチップＣ_kは、電気配線用ランド７１ｉ，７１ｊ，７１ｋ，……，７１ｏの位置にそれぞれ対応して配置された電気配線用バンプ３５ｉ，３５ｊ，３５ｋ，……，３５ｏ、壁パターン７５ｅ，７５ｆの位置に対応して配列された、先端がチップ側より細く、チップの基準面から測った高さが電気配線用バンプ３５ｉ，３５ｊ，３５ｋ，……，３５ｏのチップの基準面から測った高さよりも高いコーンバンプ３３ｅ，３３ｆを有する。そして、第１のＩＣチップＣ₁及び第２のＩＣチップＣ₂と同様に、電気配線用バンプ３５ｉ，３５ｊ，３５ｋ，……，３５ｏ及びコーンバンプ３３ｅ，３３ｆの配置された領域は、その外側に設けられた矩形の額縁状の疎水膜３４ａのパターンで囲まれている。電気配線用バンプ３５ａ〜３５ｏ及びコーンバンプ３３ａ，３３ｂ；３３ｃ，３３ｄ；３３ｅ，３３ｆは、Ａｕ又はＡｕを８０％以上含む合金で形成すれば、硬度及び接触抵抗の点で好適である。

【0052】

疎水膜１５ａのパターン及び疎水膜１５ｂのパターンで囲まれた非疎水の領域のそれぞれの内部に液体７ａ，７ｂ，７ｃを選択的に塗布することにより、液体７ａ，７ｂ，７ｃの表面張力により、図１６に示すように、第１のＩＣチップＣ₁の電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが、それぞれインターポーザ２の電気配線用ランド７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの位置に精密に位置合わせされ、コーンバンプ３３ａ，３３ｂが、それぞれインターポーザ２の壁パターン７５ａ，７５ｂの位置に精密に位置合わせされる。同様に、第２のＩＣチップＣ₂の電気配線用バンプ３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈ、がそれぞれインターポーザ２の電気配線用ランド７１ｅ，７１ｆ，７１ｇ，７１ｈの位置に精密に位置合わせされ、コーンバンプ３３ｃ，３３ｄが、それぞれインターポーザ２の壁パターン７５ｃ，７５ｄの位置に精密に位置合わせされ、第ｋのＩＣチップＣ_kの電気配線用バンプ３５ｉ，３５ｊ，３５ｋ，……，３５ｏが、それぞれインターポーザ２の電気配線用ランド７１ｉ，７１ｊ，７１ｋ，……，７１ｏの位置に精密に位置合わせされ、コーンバンプ３３ｅ，３３ｆが、それぞれインターポーザ２の壁パターン７５ｅ，７５ｆの位置に精密に位置合わせされる。インターポーザ２上への第１のＩＣチップＣ₁、第２のＩＣチップＣ₂、……、第ｋのＩＣチップＣ_kの加圧の作業を、加熱しながら実施することにより、第１のＩＣチップＣ₁の電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄはそれぞれインターポーザ２の電気配線用ランド７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄに熱圧着され、第２のＩＣチップＣ₂の電気配線用バンプ３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈは、それぞれインターポーザ２の電気配線用ランド７１ｅ，７１ｆ，７１ｇ，７１ｈに熱圧着され、……、第ｋのＩＣチップＣ_kの電気配線用バンプ３５ｉ，３５ｊ，３５ｋ，……，３５ｏは、それぞれインターポーザ２の電気配線用ランド７１ｉ，７１ｊ，７１ｋ，……，７１ｏに熱圧着される。

【0053】

以上のように、第２の実施の形態に係る積層体によれば０．２μｍ以下の合わせ精度を達成しながら、インターポーザ２上への第１のＩＣチップＣ₁、第２のＩＣチップＣ₂、……、第ｋのＩＣチップＣ_kの接合を簡単に実施できる。なお、図示を省略しているが、インターポーザ２の壁パターン７５ａ，７５ｂ；７５ｃ，７５ｄ；７５ｅ，７５ｆをインターポーザ２の表面絶縁膜１１の上に設けられた電気配線層等に電気的に接続しておき、コーンバンプ３３ａ，３３ｂを第１のＩＣチップＣ₁の電気配線層のいずれかに電気的に接続し、コーンバンプ３３ｃ，３３ｄを第２のＩＣチップＣ₂の電気配線層のいずれかに電気的に接続し、コーンバンプ３３ｅ，３３ｆを第ｋのＩＣチップＣ_kの電気配線層のいずれかに電気的に接続しておくことにより、コーンバンプ３３ａ，３３ｂ；３３ｃ，３３ｄ；３３ｅ，３３ｆのいずれかと、対応する壁パターン７５ａ，７５ｂ；７５ｃ，７５ｄ；７５ｅ，７５ｆとの物理的な接触を、電気的な接続に利用することができる。この場合、壁パターン７５ａ，７５ｂ；７５ｃ，７５ｄ；７５ｅ，７５の全体を導電性材料で構成するか、表面に電気配線層を設ければよい。

【0054】

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る積層体は、図１７に示すように、インターポーザ３上にｐ個の半導体集積回路（ＩＣ）チップ、即ち、第１のＩＣチップＣ₁、第２のＩＣチップＣ₂、……、第ｐのＩＣチップＣ_kが搭載されている（図１７を考慮すると、ｐは３以上の正の整数であるが、より一般にはｐ＝１又は２でも構わない。）。インターポーザ３は、フレキシブルな樹脂基板１６をベースとして構成され、樹脂基板１６の内部には、図１７に示すように、下層内部配線ＩＩ_2，ＩＩ_(j-2)，ＩＩ_(j+1)と、この下層内部配線ＩＩ_2，ＩＩ_(j-2)，ＩＩ_(j+1)の上に樹脂基板１６を介して配線された上層内部配線ＩＩ_1，ＩＩ_3，ＩＩ_4，ＩＩ_5，ＩＩ_(j-1)，ＩＩ_jが埋め込まれている。樹脂基板１６は図１７に示す模式的な簡略表現ではあたかも単層の膜のように表現されてはいるが、実際には３層又は４層の絶縁層からなる多層の絶縁層である。又、図１７では、簡略化のために２層の内部配線層を例示しているが、実際には、インターポーザ３の設計仕様に応じて、３層以上の多層の内部配線層を採用してもよい。

【0055】

インターポーザ３の上面には、図１７に示すように、複数の電気配線用ランド７３ａ〜７３ｎがＩＣチップの大きさを考慮して、グループ分けして配列されている。第１グループの電気配線用ランド７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄの配列の外側の位置には壁パターン７６ａ，７６ｂが配置され、第２グループの電気配線用ランド７３ｅ，７３ｆ，７３ｇ，７３ｈの配列の外側の位置には壁パターン７６ｃ，７６ｄが配置され、……、第ｐグループの電気配線用ランド７３ｉ，７３ｊ，７３ｋ，……，７３ｎの配列の外側の位置には壁パターン７６ｅ，７６ｆが配置されている。壁パターン７６ａ，７６ｂ；７６ｃ，７６ｄ；７６ｅ，７６ｆは、それぞれ、第１の実施の形態に係る積層体の壁パターン５３ａ，５３ｂと同様な斜面を有する。なお、第３の実施の形態に係る積層体において、壁パターン７６ａ，７６ｂの少なくとも一方が第１グループの電気配線用ランド７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄの配列の内部に存在し、壁パターン７６ｃ，７６ｄの少なくとも一方が第２グループの電気配線用ランド７３ｅ，７３ｆ，７３ｇ，７３ｈの配列の内部に存在し、……、壁パターン７６ｅ，７６ｆの少なくとも一方が第ｐグループの電気配線用ランド７３ｉ，７３ｊ，７３ｋ，……，７３ｎの配列の内部に存在しても構わない。即ち、壁パターン７６ａ，７６ｂ；７６ｃ，７６ｄ；７６ｅ，７６ｆは電気配線用ランド７３ａ〜７３ｎが配列された箇所以外の位置にそれぞれ配置されていればよい。

【0056】

第１及び第２の実施の形態で説明したのと同様に、第３の実施の形態に係る積層体においても、壁パターン７６ａ，７６ｂ；７６ｃ，７６ｄ；７６ｅ，７６ｆのインターポーザ３の基準面から測った高さは、電気配線用ランド７３ａ〜７３ｎのインターポーザ３の基準面から測った厚さよりも高い。上層内部配線ＩＩ_1，ＩＩ_3，ＩＩ_4，ＩＩ_5，ＩＩ_(j-1)，ＩＩ_jのそれぞれと対応する下層内部配線ＩＩ_2，ＩＩ_(j-2)，ＩＩ_(j+1)のそれぞれの間は、ビアプラグＶ_2，Ｖ_3，Ｖ_6，Ｖ_(q-2)，Ｖ_(q+1)で接続されている。そして、インターポーザ３の上面に設けられた電気配線用ランド７３ａと上層内部配線ＩＩ₃の間は、ビアプラグＶ₄で電気的に接続されている。同様に、電気配線用ランド７３ｄと上層内部配線ＩＩ₄の間は、ビアプラグＶ₅で電気的に接続され、電気配線用ランド７３ｅと上層内部配線ＩＩ₄の間は、ビアプラグＶ₇で電気的に接続され、電気配線用ランド７３ｈと上層内部配線ＩＩ₅の間は、ビアプラグＶ₈で電気的に接続されている。更に、電気配線用ランド７３ｉと上層内部配線ＩＩ_(j-1)の間は、ビアプラグＶ_(q-2)で電気的に接続され、電気配線用ランド７３ｌと上層内部配線ＩＩ_(j-1)の間は、ビアプラグＶ_(q-1)で電気的に接続され、電気配線用ランド７３ｎと上層内部配線ＩＩ_jの間は、ビアプラグＶ_qで電気的に接続されている。

【0057】

更に、図１７に示すように、第１グループの電気配線用ランド７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ及び壁パターン７６ａ，７６ｂの配置された領域を眼鏡の片目側のレンズとして矩形に周辺を囲み、第２グループの電気配線用ランド７３ｅ，７３ｆ，７３ｇ，７３ｈ及び壁パターン７６ｃ，７６ｄの配置された領域を他方のレンズとして囲む、眼鏡のレンズ縁（リム）状の疎水膜１７ａのパターンが設けられている。第ｐグループの電気配線用ランド７３ｉ，７３ｊ，７３ｋ，……，７３ｎ及び壁パターン７６ｅ，７６ｆの配置された領域は、矩形の額縁状の疎水膜１７ｂのパターンで囲まれている。図１７では、疎水膜１７ａのパターンと疎水膜１７ｂのパターンとは独立したパターンとして、便宜上図示されているが、実際には、疎水膜１７ａのパターンと疎水膜１７ｂのパターンとが連続した梯子状のパターンでも構わない。

【0058】

図１７に示すように、第１のＩＣチップＣ₁は、電気配線用ランド７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄの位置にそれぞれ対応して配置された電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ、壁パターン７６ａ，７６ｂの位置に対応して配列された、先端がチップ側より細く、チップの基準面から測った高さが電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄのチップの基準面から測った高さよりも高いコーンバンプ３３ａ，３３ｂを有する。そして、電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ及びコーンバンプ３３ａ，３３ｂの配置された領域は、その外側に設けられた矩形の額縁状の疎水膜３４ａのパターンで囲まれている。

【0059】

同様に、第２のＩＣチップＣ₂は、電気配線用ランド７３ｅ，７３ｆ，７３ｇ，７３ｈの位置にそれぞれ対応して配置された電気配線用バンプ３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈ、壁パターン７６ｃ，７６ｄの位置に対応して配列された、先端がチップ側より細く、チップの基準面から測った高さが電気配線用バンプ３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈのチップの基準面から測った高さよりも高いコーンバンプ３３ｃ，３３ｄを有する。そして、第１のＩＣチップＣ₁と同様に、電気配線用バンプ３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈ及びコーンバンプ３３ｃ，３３ｄの配置された領域は、その外側に設けられた矩形の額縁状の疎水膜３４ｂのパターンで囲まれている。

【0060】

更に同様に、第ｐのＩＣチップＣ_kは、電気配線用ランド７３ｉ，７３ｊ，７３ｋ，……，７３ｎの位置にそれぞれ対応して配置された電気配線用バンプ３５ｉ，３５ｊ，３５ｋ，……，３５ｎ、壁パターン７６ｅ，７６ｆの位置に対応して配列された、先端がチップ側より細く、チップの基準面から測った高さが電気配線用バンプ３５ｉ，３５ｊ，３５ｋ，……，３５ｎのチップの基準面から測った高さよりも高いコーンバンプ３３ｅ，３３ｆを有する。そして、第１のＩＣチップＣ₁及び第２のＩＣチップＣ₂と同様に、電気配線用バンプ３５ｉ，３５ｊ，３５ｋ，……，３５ｎ及びコーンバンプ３３ｅ，３３ｆの配置された領域は、その外側に設けられた矩形の額縁状の疎水膜３４ａのパターンで囲まれている。電気配線用バンプ３５ａ〜３５ｎ，コーンバンプ３３ａ，３３ｂ；３３ｃ，３３ｄ；３３ｅ，３３ｆ及び電気配線用ランド７３ａ〜７３ｎは、Ａｕ又はＡｕを８０％以上含む合金で形成すれば、硬度及び接触抵抗の点で好適である。

【0061】

疎水膜１７ａのパターン及び疎水膜１７ｂのパターンで囲まれた非疎水の領域のそれぞれの内部に液体７ａ，７ｂ，７ｃを選択的に塗布することにより、液体７ａ，７ｂ，７ｃの表面張力により、図１７に示すように、第１のＩＣチップＣ₁の電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが、それぞれインターポーザ３の電気配線用ランド７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄの位置に精密に位置合わせされ、コーンバンプ３３ａ，３３ｂが、それぞれインターポーザ３の壁パターン７６ａ，７６ｂの位置に精密に位置合わせされる。同様に、第２のＩＣチップＣ₂の電気配線用バンプ３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈ、がそれぞれインターポーザ３の電気配線用ランド７３ｅ，７３ｆ，７３ｇ，７３ｈの位置に精密に位置合わせされ、コーンバンプ３３ｃ，３３ｄが、それぞれインターポーザ３の壁パターン７６ｃ，７６ｄの位置に精密に位置合わせされ、第ｐのＩＣチップＣ_kの電気配線用バンプ３５ｉ，３５ｊ，３５ｋ，……，３５ｎが、それぞれインターポーザ３の電気配線用ランド７３ｉ，７３ｊ，７３ｋ，……，７３ｎの位置に精密に位置合わせされ、コーンバンプ３３ｅ，３３ｆが、それぞれインターポーザ３の壁パターン７６ｅ，７６ｆの位置に精密に位置合わせされる。インターポーザ３上への第１のＩＣチップＣ₁、第２のＩＣチップＣ₂、……、第ｐのＩＣチップＣ_kの加圧の作業を、加熱しながら実施することにより、第１のＩＣチップＣ₁の電気配線用バンプ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄはそれぞれインターポーザ３の電気配線用ランド７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄに熱圧着され、第２のＩＣチップＣ₂の電気配線用バンプ３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈは、それぞれインターポーザ３の電気配線用ランド７３ｅ，７３ｆ，７３ｇ，７３ｈに熱圧着され、……、第ｐのＩＣチップＣ_kの電気配線用バンプ３５ｉ，３５ｊ，３５ｋ，……，３５ｎは、それぞれインターポーザ３の電気配線用ランド７３ｉ，７３ｊ，７３ｋ，……，７３ｎに熱圧着される。

【0062】

以上のように、第３の実施の形態に係る積層体によれば、０．２μｍ以下の合わせ精度を達成しながら、インターポーザ３上への第１のＩＣチップＣ₁、第２のＩＣチップＣ₂、……、第ｐのＩＣチップＣ_kの接合を簡単に実施できる。なお、図示を省略しているが、インターポーザ３の壁パターン７６ａ，７６ｂ；７６ｃ，７６ｄ；７６ｅ，７６ｆをインターポーザ３の上層内部配線又は下層内部配線等に電気的に接続しておき、コーンバンプ３３ａ，３３ｂを第１のＩＣチップＣ₁の電気配線層のいずれかに電気的に接続し、コーンバンプ３３ｃ，３３ｄを第２のＩＣチップＣ₂の電気配線層のいずれかに電気的に接続し、コーンバンプ３３ｅ，３３ｆを第ｋのＩＣチップＣ_kの電気配線層のいずれかに電気的に接続しておくことにより、コーンバンプ３３ａ，３３ｂ；３３ｃ，３３ｄ；３３ｅ，３３ｆのいずれかと、対応する壁パターン７６ａ，７６ｂ；７６ｃ，７６ｄ；７６ｅ，７６ｆとの物理的な接触を、電気的な接続に利用することができることは、第１及び第２の実施の形態に係る積層体と同様である。

【0063】

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１〜第３の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【0064】

例えば、既に述べた第１〜第３の実施の形態の説明においては、図１３に示すような角錐台形状（切頭角錐形状）の壁パターン５３ｐの中央には、図１３のXIII−XIII方向から見た断面で定義される頂角α₁の角錐形状の凹部が設けられ、頂角α₁の大きさが図１４に示す角錐状のコーンバンプ３３ｐ₁の、図１４のXIV−XIV方向から見た断面で定義される頂角α₂よりも大きく（α₁≧α₂）なるように設定されている場合について、コーンバンプと壁パターンとの噛み合わせについて説明した。しかしながら、図１８に示すように、角錐台形状の壁パターン５３ｑを設け、この壁パターン５３ｑの中央には、図１８のXVI−XVI方向から見た断面で定義される垂線方向に対する側壁の傾斜角β₁ ／２の角錐台形状の凹部が設け、凹部の底部が平坦な場合において、側壁の傾斜角β₁ ／２の大きさが、図１９に示す角錐状のコーンバンプ３３ｑ₁の、図１９のXVII−XVII方向から見た断面で定義される頂角β₂よりも小さく（β₁≦β₂）設定されている場合であっても、自己整合による精密な位置合わせが可能である。

【0065】

図１８及び図１９に示すβ₁≦β₂の頂角の関係の場合は、コーンバンプ３３ｑ₁の頂点が、壁パターン５３ｑの中央の凹部をなす角錐台の底部には到達しないが、コーンバンプ３３ｑ₁の上端の開口部の内側の縁となる４辺のそれぞれに、コーンバンプ３３ｑ₁の４つの斜面が同時に接するようにして互いに噛み合うことにより、コーンバンプ３３ｑ₁の中心と壁パターン５３ｑの中心が位置合わせされる自己整合がなされる。そして、この自己整合により、０．２μｍ以下の精度での精密な位置合わせが可能である。

【0066】

同様に、図１８に示す壁パターン５３ｑの側壁の傾斜角β₁ ／２の大きさを、図２０に示す円錐状のコーンバンプ３３ｑ₂の、図２０のXVIII−XVIII方向から見た断面で定義される頂角β₂よりも小さく（β₁≦β₂）設定した場合についても、コーンバンプ３３ｑ₂の頂点が、壁パターン５３ｑの中央の凹部をなす角錐台の底部には到達しないが、コーンバンプ３３ｑ₂の上端の開口部の内側の縁となる４辺のそれぞれに、コーンバンプ３３ｑ₂の円周上の４点が同時に接するようにして互いに噛み合い、０．２μｍ以下の精度での精密な位置合わせが、自己整合で実現可能である。

【0067】

更に、図１８に示す角錐台形状を対角線方向で分割した図２１に示すようなＬ字型の壁パターン５３ｒによっても、壁パターン５３ｒの上端の内側の２辺のそれぞれに、角錐状又は円錐状のコーンバンプ３３ｒの斜面の一部が同時に接するようにして互いに噛み合うようにして、自己整合による精密な位置合わせが可能である。図２１に示すようなＬ字型の壁パターン５３ｒの場合は矩形額縁状の疎水膜のパターンの内側の領域の４角等、非疎水領域の４つ以上の箇所にそれぞれ配置することにより、０．２μｍ以下の精度の位置合わせ精度が達成できる。

【0068】

更に、図２１に示すようなＬ字型の壁パターン５３ｒを拡張・一般化して、図２２に示す上面図としては直線状をなす角錐台の壁パターン５３ｓであっても、壁パターン５３ｓの上端の内側の辺に角錐状又は円錐状のコーンバンプ３３ｓの斜面の一部が接するようにして自己整合ができる。この場合は、矩形額縁状の疎水膜のパターンの内側の非疎水領域の４つ以上の箇所に上面図としては直線状をなす角錐台の壁パターン５３ｒをそれぞれ配置することにより、角錐状又は円錐状のコーンバンプ３３ｓの１つの斜面、又は円周上の１点が、４つ以上の箇所で同時に接するようにすることにより、自己整合による精密な位置合わせが可能である。即ち、図２２に示すような角錐台の壁パターン５３ｓの場合も、４つ以上の箇所にそれぞれ配置することにより、０．２μｍ以下の精度の位置合わせ精度が達成できる。

【0069】

図２１に示すようなＬ字型の壁パターン５３ｒの他の拡張・一般化したトポロジーの例として、図２３に示すような、上面図としては、長手方向が互いに直交する２つの直線状のパターンとなる角錐台形状の壁パターン５３ｔ₁，５３ｔ₂であってもよい。疎水膜のパターンの内側の非疎水領域の４つ以上の箇所に、コーンバンプ３３ｔのチップ側の太い部分の寸法よりも小さな距離に２つの壁パターン５３ｔ₁，５３ｔ₂を対にして、互いに近接配置することにより、角錐状又は円錐状のコーンバンプ３３ｔの２つの斜面、又は円周上の２点が、４つ以上の箇所で同時に接するようにすることにより、自己整合による精密な位置合わせが可能である。即ち、図２３に示すような２つの角錐台の壁パターン５３ｔ₁，５３ｔ₂の場合であっても、互いに近接配置された２つの壁パターン５３ｔ₁，５３ｔ₂のペアを、それぞれ４つ以上の箇所に配置することにより、０．２μｍ以下の精度の位置合わせ精度が達成できる。

【0070】

図２３に示すような壁パターン５３ｔ₁，５３ｔ₂の更なる拡張・一般化したトポロジーの例として、図２４に示すような２つの円錐台状の壁パターン５３ｕ₁，５３ｕ₂を対にして互いに近接配置しても、図２３に示すトポロジーと等価な効果を達成可能である。図２４に示すトポロジーでは、コーンバンプ３３ｕのチップ側の太い部分の寸法よりも小さな距離に互いに近接配置された２つの円錐台状の壁パターン５３ｕ₁，５３ｕ₂がペアとして、それぞれ疎水膜のパターンの内側の非疎水領域の４つ以上の箇所に配置されている。このトポロジーによっても、コーンバンプ３３ｕの２つの斜面、又は円周上の２点が、４つ以上の箇所で同時に接するようにすることにより、自己整合による精密な位置合わせが可能である。即ち、図２３に示すような互いに近接配置された２つの円錐台状の壁パターン５３ｕ₁，５３ｕ₂の場合であっても、ペアを、それぞれ４つ以上の箇所に配置することにより、０．２μｍ以下の精度の位置合わせ精度が達成できる。

【0071】

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

【産業上の利用可能性】

【0072】

本発明はシステムＬＳＩ等の高集積密度の要求される電子装置に係る産業分野に利用可能である。

【符号の説明】

【0073】

２，３…インターポーザ
７，７ａ，７ｂ，７ｃ…液体
１１…表面絶縁膜
１２…シリコン基板
１３…裏面絶縁膜
１４…ソルダーレジスト
１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂ，３４，３４ａ，３４ｂ，５４…疎水膜
１６…樹脂基板
３１…半導体チップ
３２…層間絶縁膜
３３ａ〜３３ｆ，３３ｐ₁，３３ｐ₂，３３ｑ₁，３３ｑ₂，３３ｒ〜３３ｕ…コーンバンプ
３５ａ〜３５ｉ…電気配線用バンプ
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ…上層配線
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ…中間層配線
３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ…下層配線
５１…半導体チップ
５２…層間絶縁膜
５３ａ，５３ｂ，５３ｐ〜５３ｓ，５３ｔ₁，５３ｔ₂，５３ｕ₁，５３ｕ₂，７５ａ〜７５ｆ…壁パターン
５５ａ〜５５ｄ，７１ａ〜７１ｏ，７３ａ〜７３ｎ…電気配線用ランド
５６ａ〜５６ｄ…上層配線
５７ａ〜５７ｄ…中間層配線
５８ａ〜５８ｄ…下層配線
６１，６２…フォトレジスト膜
６３…金属
７２ａ〜７２ｇ…裏面配線
Ｂ₁〜Ｂ₄，Ｂ_(n-1)，Ｂ_n…半田バンプ
Ｃ₁…第１のＩＣチップ
Ｃ₂…第２のＩＣチップ
Ｃ_k…第ｋのＩＣチップ
Ｃ_p…第ｐのＩＣチップ
ＩＩ₁〜ＩＩ₅，ＩＩ_(j-2)〜ＩＩ_(j+1)…上層内部配線
ＬＣ…下側チップ
ＵＣ…上側チップ
ＴＳＶ₁〜ＴＳＶ₄，ＴＳＶ_(m-2)〜ＴＳＶ_m…シリコン貫通ビア
Ｖ₁〜Ｖ₈，Ｖ_(q-2)〜Ｖ_q…ビアプラグ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】