(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024080246
(43)【公開日】2024-06-13
(54)【発明の名称】積層デバイスの製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/02 20060101AFI20240606BHJP
H01L 21/301 20060101ALI20240606BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20240606BHJP
H01L 25/07 20060101ALI20240606BHJP
B23K 26/364 20140101ALI20240606BHJP
【ＦＩ】
H01L21/02 B
H01L21/78 B
H01L21/78 S
H01L21/78 Q
H01L21/304 631
H01L21/304 621B
H01L21/78 M
H01L25/08 C
H01L21/02 C
B23K26/364
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022193280
(22)【出願日】2022-12-02
(71)【出願人】
【識別番号】000108753
【氏名又は名称】タツモ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000970
【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山邊 浩
(72)【発明者】
【氏名】佐野 一郎
【テーマコード（参考）】
4E168
5F057
5F063
【Ｆターム（参考）】
4E168AD02
4E168AD18
4E168HA01
5F057AA05
5F057BA15
5F057CA11
5F057CA14
5F057CA32
5F057CA36
5F057CA38
5F057DA01
5F057DA11
5F057DA14
5F057DA22
5F063AA05
5F063AA11
5F063AA36
5F063AA46
5F063BA27
5F063CA06
5F063CA08
5F063CB02
5F063CB06
5F063CB08
5F063CB24
5F063CC38
5F063DD37
5F063DD46
5F063DD59
5F063DD64
5F063DE01
5F063DE11
5F063DE20
5F063EE21
5F063EE38
5F063EE40
(57)【要約】
【課題】複数のチップが積層された積層デバイスの製造技術において、製造プロセスの顕著な簡略化を実現させる。
【解決手段】積層デバイスの製造方法では、第１接合対象に対して、これを第１支持体によって保持した状態で、複数のベース領域をそれぞれ個片化するための切断加工を施す前に、分離ステップにおいて、複数のチップ領域が設けられている第２接合対象を第２支持体によって保持した状態で、当該第２接合対象に対してプラズマ又はレーザ光を用いた切断加工を施すことにより、隣接するチップ領域を所定幅で分離させる分離部を形成し、接合ステップにおいて、第１接合対象を第１支持体によって保持した状態で、当該第１支持体に対して第２支持体を相対移動させることにより、ベース領域ごとに、そのベース領域に対応する少なくとも１つのチップ領域が所定の位置関係で積層されるように、第１接合対象に対して第２接合対象を接合する。
【選択図】図９
【解決手段】積層デバイスの製造方法では、第１接合対象に対して、これを第１支持体によって保持した状態で、複数のベース領域をそれぞれ個片化するための切断加工を施す前に、分離ステップにおいて、複数のチップ領域が設けられている第２接合対象を第２支持体によって保持した状態で、当該第２接合対象に対してプラズマ又はレーザ光を用いた切断加工を施すことにより、隣接するチップ領域を所定幅で分離させる分離部を形成し、接合ステップにおいて、第１接合対象を第１支持体によって保持した状態で、当該第１支持体に対して第２支持体を相対移動させることにより、ベース領域ごとに、そのベース領域に対応する少なくとも１つのチップ領域が所定の位置関係で積層されるように、第１接合対象に対して第２接合対象を接合する。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のベース領域が設けられている第１接合対象に対して、これを第１支持体によって保持した状態で、前記複数のベース領域をそれぞれ個片化するための切断加工を施す前に、
複数のチップ領域が設けられている第２接合対象を第２支持体によって保持した状態で、当該第２接合対象に対してプラズマ又はレーザ光を用いた切断加工を施すことにより、隣接する前記チップ領域を所定幅で分離させる分離部を形成し、それによって前記複数のチップ領域をそれぞれ個片化する分離ステップと、
前記第１接合対象を前記第１支持体によって保持した状態で、当該第１支持体に対して前記第２支持体を相対移動させることにより、前記ベース領域ごとに、そのベース領域に対応する少なくとも１つの前記チップ領域が所定の位置関係で積層されるように、前記第１接合対象に対して前記第２接合対象を接合する接合ステップと、
を実行する、積層デバイスの製造方法。
複数のチップ領域が設けられている第２接合対象を第２支持体によって保持した状態で、当該第２接合対象に対してプラズマ又はレーザ光を用いた切断加工を施すことにより、隣接する前記チップ領域を所定幅で分離させる分離部を形成し、それによって前記複数のチップ領域をそれぞれ個片化する分離ステップと、
前記第１接合対象を前記第１支持体によって保持した状態で、当該第１支持体に対して前記第２支持体を相対移動させることにより、前記ベース領域ごとに、そのベース領域に対応する少なくとも１つの前記チップ領域が所定の位置関係で積層されるように、前記第１接合対象に対して前記第２接合対象を接合する接合ステップと、
を実行する、積層デバイスの製造方法。
【請求項2】
前記接合ステップの後、前記第２接合対象から前記第２支持体を剥離し、当該第２接合対象に対して、複数のチップ領域が設けられている別の接合対象を更に接合する、請求項１に記載の積層デバイスの製造方法であって、
前記接合ステップにて前記第２接合対象が接合された前記第１接合対象を新たな第１接合対象とし、且つ、前記別の接合対象を新たな第２接合対象として、前記分離ステップ及び前記接合ステップを更に実行する、積層デバイスの製造方法。
前記接合ステップにて前記第２接合対象が接合された前記第１接合対象を新たな第１接合対象とし、且つ、前記別の接合対象を新たな第２接合対象として、前記分離ステップ及び前記接合ステップを更に実行する、積層デバイスの製造方法。
【請求項3】
前記分離ステップの前に前記第２接合対象を薄化する薄化ステップ
を更に実行する、請求項１又は２に記載の積層デバイスの製造方法。
を更に実行する、請求項１又は２に記載の積層デバイスの製造方法。
【請求項4】
前記分離ステップでは、平行に並んだ２本の切断線を形成し、当該２本の切断線の間の部分を取り除くことにより、前記分離部を形成する、請求項１又は２に記載の積層デバイスの製造方法。
【請求項5】
前記分離ステップでは、前記２本の切断線を、当該２本の切断線の間にＰＣＭ（プロセスコントロールモニタ）が位置することとなるように形成する、請求項４に記載の積層デバイスの製造方法。
【請求項6】
前記分離ステップでは、前記分離部として、プラズマでエッチングされた所定幅のエッチング領域を形成する、請求項１又は２に記載の積層デバイスの製造方法。
【請求項7】
前記分離ステップの実行後、当該分離ステップにて個片化した前記チップ領域ごとに、そのチップ領域が不良品である否かを検査する検査ステップと、
前記検査ステップで不良品を検出した場合に当該不良品を良品に置き換える置換ステップと、
を更に実行し、前記置換ステップの実行後に前記接合ステップを実行する、請求項１又は２に記載の積層デバイスの製造方法。
前記検査ステップで不良品を検出した場合に当該不良品を良品に置き換える置換ステップと、
を更に実行し、前記置換ステップの実行後に前記接合ステップを実行する、請求項１又は２に記載の積層デバイスの製造方法。
【請求項8】
前記第１支持体及び前記第２支持体は何れも、少なくとも吸着力を持った樹脂又はゴムを主成分とする保持シートを含み、当該保持シートには、前記第１接合対象及び前記第２接合対象をそれぞれ保持する保持面に複数の凸部が設けられている、請求項２に記載の積層デバイスの製造方法。
【請求項9】
前記保持面には、前記第２支持体に前記第２接合対象を保持させたときのそれらの接触面積が、前記第１支持体に前記第１接合対象を保持させたときのそれらの接触面積より小さくなるように前記凸部が形成されている、請求項８に記載の積層デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のチップが積層された積層デバイスの製造技術に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体技術の分野では、ＬＳＩ（Large Scale Integration）などのチップを３次元的に積層する積層技術として、ＣＯＷ（Chip on Wafer）方式やＷＯＷ（Wafer on Wafer）方式といった様々な方式が提案されている。
【0003】
ＣＯＷ方式（例えば、特許文献１、３参照）では、先ず、半導体ウェハに切断加工を施すことによって当該半導体ウェハを複数のチップに個片化し、次に、当該複数のチップをベースウェハ上に１つずつ積層していく。そして、所望の積層数になるまでチップを積層した後、ベースウェハに切断加工を施すことによって当該ベースウェハを複数のベース（積層デバイスの土台となる部分）に個片化することにより、当該ベース上に複数のチップが積層された積層デバイスを完成させる。
【0004】
ＷＯＷ方式（例えば、特許文献２、３参照）では、先ず、ベースウェハ上に半導体ウェハを積層していく。そして、所望の積層数になるまで半導体ウェハを積層した後、ウェハ積層体に対して切断加工を施すことにより、当該ウェハ積層体を複数の積層デバイスに個片化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第５８５３７５４号公報
【特許文献2】特許第６３９１９９９号公報
【特許文献3】特許第６４８５８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来のＣＯＷ方式やＷＯＷ方式においては、以下のように製造プロセスが煩雑になるという問題があった。
【0007】
ベースウェハに、積層デバイスのベースとなる領域（ベース領域）がＮ個設けられている場合を考えると、ＣＯＷ方式においては、当該Ｎ個のベース領域にチップを１つずつ積層していくことが必要になる。このため、ベースウェハ上に１層目のチップを積層する場合には、Ｎ回の積層操作が必要になる。そして、ベースウェハ上にＭ層目までチップを積層する場合には、Ｎ×Ｍ回の積層操作が必要になる。
【0008】
また、ＷＯＷ方式においては、薄化された半導体ウェハをベースウェハ上に積層していく必要がある場合において、薄化後の半導体ウェハをベースウェハに積層しようとすると、そのためのハンドリングが技術的に難しくなる。そこで、従来は、薄化前の半導体ウェハをベースウェハ上に接合（積層）した後に、当該半導体ウェハを研磨によって薄化していた。その一方で、研磨時においては、ウェハどうしの接合面に剪断応力が発生するが故に、接合強度が弱いと、ウェハどうしの接合（積層）が破壊されるおそれがあった。このため、研磨前に、接合強度を高めておくべく、積層体全体に熱処理を施す必要があった。従って、薄化された半導体ウェハをベースウェハ上に所望の積層数になるまで積層する場合には、半導体ウェハを１層積層するごとに、接合強度を高めるための熱処理を研磨前に行う必要があった。
【0009】
そこで本発明の目的は、複数のチップが積層された積層デバイスの製造技術において、製造プロセスの顕著な簡略化を実現させることである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に係る積層デバイスの製造方法では、複数のベース領域が設けられている第１接合対象に対して、これを第１支持体によって保持した状態で、複数のベース領域をそれぞれ個片化するための切断加工を施す前に、分離ステップと、接合ステップと、を実行する。分離ステップでは、複数のチップ領域が設けられている第２接合対象を第２支持体によって保持した状態で、当該第２接合対象に対してプラズマ又はレーザ光を用いた切断加工を施すことにより、隣接するチップ領域を所定幅で分離させる分離部を形成し、それによって複数のチップ領域をそれぞれ個片化する。接合ステップでは、第１接合対象を第１支持体によって保持した状態で、当該第１支持体に対して第２支持体を相対移動させることにより、ベース領域ごとに、そのベース領域に対応する少なくとも１つのチップ領域が所定の位置関係で積層されるように、第１接合対象に対して第２接合対象を接合する。
【0011】
上記製造方法においては、従来のＣＯＷ方式と同様、個片化したチップ領域を複数のベース領域上に接合（積層）した後に、第１接合対象への切断加工（プラズマ又はレーザ光を用いた切断加工に限定されない）によって当該複数のベース領域をそれぞれ個片化することが必要になる。それが故に、このような製造方法においては、個片化したチップ領域の接合（積層）後における第１接合対象への切断加工が可能となるように、当該第１接合対象上にて隣接するチップ領域の間には、適度な隙間（第１接合対象への切断加工を可能にする隙間）を生じさせることが必要になる。
【0012】
このため、従来のＣＯＷ方式では、切断加工によってチップ領域を個片化する前から、当該チップ領域のサイズを、ベース領域のサイズよりも小さくなるように設計した上で、個片化したチップ領域を、１つずつ取り出してベース領域上に接合（積層）するか、或いは、それらを纏めて複数のベース領域に接合するために、ベース領域と対応した位置関係となるようにチップ領域を１つずつ取り出して支持体（保持シートなど）上に再配置していた。従って、このような従来のＣＯＷ方式では、ベース領域上への接合（積層）時において、個片化したチップ領域を１つずつ取り出すことが必要であった。
【0013】
一方、個片化したチップ領域を１つずつ取り出そうとすると、隣りのチップ領域に接触するおそれがあった。また、従来のＣＯＷ方式においてチップ領域の個片化のための切断加工にプラズマ又はレーザ光を用いたとすれば、切断線が極細（例えば、１０μｍ以下）になるため、切断加工後の状態のままチップ領域を１つずつ取り出そうとすると、隣りのチップ領域に接触しやすくなる。そこで、そのような接触を避けるために、チップ領域を個片化するときに用いた支持体（保持シートなど）が伸縮性シートである場合には当該支持体を伸展させるか、或いは、そうでない場合には伸縮性シートへの転写後に当該伸縮性シートを伸展させることにより、隣接するチップ領域間の距離を拡げる必要があった。しかし、伸縮性シートを伸展させてチップ領域間の距離を拡げると、隣接するチップ領域間の距離にバラツキが生じるため、伸縮性シート上でのチップ領域の位置を把握するためには、それらの位置を改めて測定しなければならなくなる。
【0014】
上記製造方法によれば、分離ステップにおいて分離部の幅（所定幅）を適宜調整することにより、隣接するチップ領域の間に、第１接合対象への切断加工を可能にする適度な隙間を生じさせることができる。このため、接合ステップにおいては、分離ステップにて個片化したチップ領域をそのまま第１接合対象に接合するだけで、第１接合対象上においても、隣接するチップ領域の間に適度な隙間（第１接合対象への切断加工を可能にする隙間）をそのまま生じさせることができる。よって、従来のようにチップ領域を１つずつ取り出さずとも、第１接合対象上にて隣接するチップ領域の間に適度な隙間を形成することができる。従って、伸縮性シートの伸展や、伸展後における各チップ領域の位置測定などのプロセスが不要になる。また、チップ領域は、個片化後であっても、個片化前（即ち、分離ステップ前）の位置関係のままでハンドリングすることができ、その結果として、個片化されたチップ領域のハンドリングが容易になる。
【0015】
そして、第２接合対象において、ベース領域と対応した位置関係となるようにチップ領域を形成しておくことにより、接合ステップにおいては、分離ステップにて個片化したチップ領域を纏めて、第１接合対象に設けられている複数のベース領域とのそれぞれの位置関係が所定の位置関係となるように位置決めを行いつつ、当該複数のベース領域上への接合を行うことができる。即ち、接合ステップでは、分離ステップにて第２接合対象から個片化した複数のチップ領域を、１回の接合操作で、第１接合対象に設けられている複数のベース領域に対して纏めて接合（積層）することができる。
【0016】
これにより、第２接合対象から個片化されたチップ領域を、第１接合対象に設けられている複数のベース領域に１つずつ接合（積層）していく場合に比べて、製造プロセスを顕著に簡略化することができる。具体的には、第１接合対象にＮ個のベース領域が設けられ、第２接合対象にＮ個のチップ領域が設けられている場合において、Ｎ個のベース領域にチップ領域を１つずつ接合（積層）していく場合には、Ｎ回の接合（積層）が必要になるのに対し、上記製造方法によれば、１回の接合で済むため、製造プロセスを顕著に簡略化することができる。
【0017】
また、プラズマ又はレーザ光を用いた切断加工によれば、第２接合対象に対する高精度での切断加工が可能になり、且つ、第２接合対象に対して横方向の力（第２支持体の保持面に沿う方向の力）を殆ど発生させずに加工することが可能になるため、分離部の形成によって個片化されたチップ領域において、各チップ領域内の回路とそのチップ領域のエッジ（外縁）との位置関係について、チップ領域ごとのバラツキを小さくすることができる。また、切断面の抗折強度を高めることができ、更には欠損などがないクリーンなエッジを形成することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、複数のチップが積層された積層デバイスの製造技術において、製造プロセスの顕著な簡略化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施形態に係る製造方法で得られる積層デバイスを概念的に示した斜視図である。
【図2】（Ａ）ベース母材（第１接合対象）及び（Ｂ）チップ母材（第２接合対象）をそれぞれ示した平面図である。
【図3】第１支持体によってベース母材（第１接合対象）を保持する前後の状態を示した概念図である。
【図5】分離ステップを示した概念図である。
【図8】実施形態での分離ステップにて実行される分離部の形成方法を示した概念図である。
【図12】第４変形例においてベース母材（第１接合対象）上にチップ母材（第２接合対象）を２層目まで接合（積層）したときの状態を例示した縦断面図である。
【図13】薄化ステップ及び分離ステップに代えて実行可能なプロセスを示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
［１］実施形態
［１－１］積層デバイスの構成
図１は、実施形態に係る製造方法で得られる積層デバイス１０を概念的に示した斜視図である。図１に示されるように、積層デバイス１０は、ベース１１と、チップ積層体１２と、を備えている。ここで、ベース１１は、積層デバイス１０の土台となる部分であり、ベース１１には、外部端子や配線などが形成されている。また、チップ積層体１２は、ベース１１上に３次元的に積層された複数のチップＭｃによって構成された部分である。図１の例では、ベース１１上にチップＭｃが１層目から７層目まで３次元的に積層された場合が示されている。チップＭｃは、特に限定されるものではないが、例えばＬＳＩなどの半導体チップである。尚、チップＭｃの積層数は、７層以外の積層数（１層を含む）に適宜変更することができる。
［１－１］積層デバイスの構成
図１は、実施形態に係る製造方法で得られる積層デバイス１０を概念的に示した斜視図である。図１に示されるように、積層デバイス１０は、ベース１１と、チップ積層体１２と、を備えている。ここで、ベース１１は、積層デバイス１０の土台となる部分であり、ベース１１には、外部端子や配線などが形成されている。また、チップ積層体１２は、ベース１１上に３次元的に積層された複数のチップＭｃによって構成された部分である。図１の例では、ベース１１上にチップＭｃが１層目から７層目まで３次元的に積層された場合が示されている。チップＭｃは、特に限定されるものではないが、例えばＬＳＩなどの半導体チップである。尚、チップＭｃの積層数は、７層以外の積層数（１層を含む）に適宜変更することができる。
【0021】
尚、ベース１１には、端子や配線に限らず、チップＭｃと同じ又は別の回路が形成されていてもよい。また、チップ積層体１２を構成するチップＭｃには、同じ回路を備えたものが含まれていてもよいし、別の回路を備えたものが含まれていてもよい。
【0022】
本実施形態では、全てのチップＭｃにおいて、形状が長方形（正方形を含む）であって同一であり、且つ、サイズも同一である。また、ベース１１については、形状が長方形（正方形を含む）であり、サイズがチップＭｃより大きくなっている。尚、形状やサイズは、これに限らず、適宜変更することが可能である。ベース１１及びチップＭｃの形状は、例えば円形に変更されてもよい。また、後述する第４変形例（図１２参照）のように、ベース１１上にはサイズの異なるチップＭｃが積層されてもよいし、後述する第５変形例のように、ベース１１上の複数箇所にチップＭｃが３次元的にされてもよい。
【0023】
［１－２］積層デバイスの製造方法
本実施形態の製造方法では、積層デバイス１０を製造するための母材として、ベース母材Ｇｂとチップ母材Ｇｃとが用いられる。これらの母材は、特に限定されるものではないが、例えば半導体ウェハである。
本実施形態の製造方法では、積層デバイス１０を製造するための母材として、ベース母材Ｇｂとチップ母材Ｇｃとが用いられる。これらの母材は、特に限定されるものではないが、例えば半導体ウェハである。
【0024】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、ベース母材Ｇｂ及びチップ母材Ｇｃをそれぞれ示した平面図である。図２（Ａ）において一点鎖線で示されるように、ベース母材Ｇｂには、ベース１１となる領域（ベース領域Ｒｂ）が複数設けられている。また、図２（Ｂ）において一点鎖線で示されるように、チップ母材Ｇｃには、チップＭｃとなる領域（チップ領域Ｒｃ）が複数設けられている。
【0025】
本実施形態では、ベース母材Ｇｂとチップ母材Ｇｃとにおいて、ベース領域Ｒｂとチップ領域Ｒｃとが同数設けられている。そして、それらの領域は、ベース領域Ｒｂに対してチップ領域Ｒｃが１つずつ対応するように形成されると共に、互いに対応する何れか１組のベース領域Ｒｂ及びチップ領域Ｒｃの位置関係を所定の位置関係となるように調整した場合に、他の組の何れにおいてもベース領域Ｒｂ及びチップ領域Ｒｃの位置関係が所定の位置関係となるように形成されている。ここで、所定の位置関係は、ベース領域Ｒｂ及びチップ領域Ｒｃがそれぞれ備えている回路を、積層デバイス１０において正常に機能させるための位置関係（回路どうしの接続位置などを考慮した位置関係）である。
【0026】
そして本実施形態では、詳細については後述するが、複数のベース領域Ｒｂをそれぞれ個片化するための切断加工をベース母材Ｇｂに対して施す前に、当該複数のベース領域Ｒｂ上に、チップ母材Ｇｃに切断加工を施して個片化したチップ領域Ｒｃ（チップＭｃ）を、所望の積層数になるまで３次元的に接合（積層）する。従って、本実施形態の製造方法においては、従来のＣＯＷ方式と同様、個片化したチップ領域Ｒｃを複数のベース領域Ｒｂ上に接合（積層）した後に、ベース母材Ｇｂへの切断加工（プラズマ又はレーザ光を用いた切断加工に限定されない）によって当該複数のベース領域Ｒｂをそれぞれ個片化することが必要になる。それが故に、このような製造方法においては、個片化したチップ領域Ｒｃ（チップＭｃ）の接合（積層）後におけるベース母材Ｇｂへの切断加工が可能となるように、当該ベース母材Ｇｂ上にて隣接するチップ領域Ｒｃ（チップＭｃ）の間には、適度な隙間（ベース母材Ｇｂへの切断加工を可能にする隙間）を生じさせることが必要になる。
【0027】
このため、従来のＣＯＷ方式では、チップ母材Ｇｃへの切断加工によってチップ領域Ｒｃを個片化する前から、当該チップ領域Ｒｃのサイズを、ベース領域Ｒｂのサイズよりも小さくなるように設計した上で、個片化したチップ領域Ｒｃを、１つずつ取り出してベース領域Ｒｂ上に接合（積層）するか、或いは、それらを纏めて複数のベース領域Ｒｂに接合するために、ベース領域Ｒｂと対応した位置関係となるようにチップ領域Ｒｃを１つずつ取り出して支持体（保持シートなど）上に再配置していた。従って、このような従来のＣＯＷ方式では、ベース領域Ｒｂ上への接合（積層）時において、個片化したチップ領域Ｒｃを１つずつ取り出すことが必要であった。
【0028】
一方、個片化したチップ領域Ｒｃを１つずつ取り出そうとすると、隣りのチップ領域Ｒｃに接触するおそれがあった。また、従来のＣＯＷ方式においてチップ領域Ｒｃの個片化のための切断加工にプラズマ又はレーザ光を用いたとすれば、切断線が極細（例えば、１０μｍ以下）になるため、切断加工後の状態のままチップ領域Ｒｃを１つずつ取り出そうとすると、隣りのチップ領域Ｒｃに接触しやすくなる。そこで、そのような接触を避けるために、チップ領域Ｒｃを個片化するときに用いた支持体（保持シートなど）が伸縮性シートである場合には当該支持体を伸展させるか、或いは、そうでない場合には伸縮性シートへの転写後に当該伸縮性シートを伸展させることにより、隣接するチップ領域Ｒｃ間の距離を拡げる必要があった。しかし、伸縮性シートを伸展させてチップ領域Ｒｃ間の距離を拡げると、隣接するチップ領域Ｒｃ間の距離にバラツキが生じるため、伸縮性シート上でのチップ領域Ｒｃの位置を把握するためには、それらの位置を改めて測定しなければならなくなる。
【0029】
そこで本実施形態では、積層デバイス１０を製造するための製造プロセスにおいて、個片化されたチップ領域Ｒｃのハンドリングを容易にし、それによって当該製造プロセスの顕著な簡略化を実現させる。そして、それを実現するためのプロセスとして、薄化ステップと、分離ステップと、接合ステップと、切断ステップと、が実行される。以下、製造プロセスの流れと各ステップの詳細とについて具体的に説明する。尚、これらのステップは、周知の各種装置を用いて実現することができる。また、以下に説明する製造方法は、チップＭｃの積層数が７層以外（１層を含む）の積層デバイス１０を製造する場合にも適用できる。
【0030】
先ず、ベース母材Ｇｂとチップ母材Ｇｃとを１枚ずつ用意し、これらの２つの母材を対象として、薄化ステップ、分離ステップ、及び接合ステップを実行する。ここでは、ベース母材Ｇｂ及びチップ母材Ｇｃを、それぞれ「第１接合対象Ｇ１」及び「第２接合対象Ｇ２」と称す。
【0031】
そして、第１接合対象Ｇ１（ベース母材Ｇｂ）については、これを第１支持体２１によって保持する（図３の左上図及び右図）。本実施形態では、第１支持体２１は、少なくとも吸着力を持った樹脂（ポリオレフィンやシリコーンなど）又はゴム（フッ化ゴムなど）を主成分とする保持シートであり、当該主成分が持つ吸着力によって第１接合対象Ｇ１を保持することができる。そして、第１支持体２１は、更に以下のような構成を有している。尚、第２接合対象Ｇ２（チップ母材Ｇｃ）については、後述する分離ステップにおいて第２支持体２２によって保持する（図５の左上図及び右図参照）。
【0032】
図４は、第１支持体２１（保持シート）のうちの図３の左上図に示されたＹａ領域の部分についての拡大斜視図である。この図に示されるように、第１支持体２１には、第１接合対象Ｇ１を保持する保持面２１ａに複数の凸部２１ｂが設けられている。また、凸部２１ｂは、第１支持体２１を構成する上記主成分と同じ成分で、且つ、当該第１支持体２１と一体的に形成されている。そして、複数の凸部２１ｂに第１接合対象Ｇ１が面接触することにより、当該凸部２１ｂが持つ吸着力によって第１支持体２１に第１接合対象Ｇ１が保持される。
【0033】
その一方で、保持面２１ａに第１接合対象Ｇ１を保持した場合、当該保持面２１ａのうちの凸部２１ｂが設けられた部分にだけ第１接合対象Ｇ１が面接触することになる。図４の例では、凸部２１ｂは、第１接合対象Ｇ１との接触面２１ｃが長方形（正方形を含む）となるように形成されている。尚、凸部２１ｂの接触面２１ｃの形状は、第１接合対象Ｇ１を保持できてるものであれば、長方形に限らず、多角形や円形などを含む種々の形状に適宜変更されてもよい。
【0034】
このような第１支持体２１によれば、凸部２１ｂの数や接触面２１ｃの面積を調整することにより、第１接合対象Ｇ１との接触面積を調整することができ、その結果として、第１接合対象Ｇ１に対する第１支持体２１の保持力（即ち、凸部２１ｂが持つ吸着力の総和）を調整することができる。そして、第１支持体２１の保持力を調整することにより、製造プロセスにて必要な保持力を維持しつつ、後述する切断ステップにて積層デバイス１０を完成させた後においては、第１支持体２１からの剥離を伴う積層デバイス１０のピックアップを容易にすることができる。具体的には、ピックアップによる第１支持体２１からの積層デバイス１０の剥離時に当該積層デバイス１０内の接合部分を破壊してしまうことがないように、第１支持体２１の保持力を適度な大きさに調整することができる。従って、そのような第１支持体２１を用いて第１接合対象Ｇ１を保持することにより、第１接合対象Ｇ１を強固に保持しつつ、第１支持体２１からの積層デバイス１０の剥離が必要になったときには、その剥離を、当該積層デバイス１０内の接合部分などに悪影響（破壊など）を及ぼさずに容易に行うことが可能になる。
【0035】
尚、第１支持体２１は、何らかの基板（ウェハやガラス基板など）の表面に上記の保持シートが形成されたものに適宜変更されてもよい。一例として、吸着力を持った樹脂又はゴムを上記基板の表面に塗布し、その後に型押しなどで成形することにより、凸部２１ｂを持った保持シートを、当該基板の表面に形成することができる。また、第１支持体２１は、積層デバイス１０を剥離できるものであれば、接着剤などで第１接合対象Ｇ１を保持する基板（ウェハやガラス基板など）に適宜変更されてもよい。
【0036】
＜薄化ステップ＞
薄化ステップでは、第２接合対象Ｇ２（チップ母材Ｇｃ）を、これに研磨処理を施すことによって薄化する。一例として、第２接合対象Ｇ２を、１５０μｍ以下の厚さまで薄化する。本実施形態では、第２接合対象Ｇ２の薄化は、後述する分離ステップの前（即ち、接合ステップの前）に実行される。
薄化ステップでは、第２接合対象Ｇ２（チップ母材Ｇｃ）を、これに研磨処理を施すことによって薄化する。一例として、第２接合対象Ｇ２を、１５０μｍ以下の厚さまで薄化する。本実施形態では、第２接合対象Ｇ２の薄化は、後述する分離ステップの前（即ち、接合ステップの前）に実行される。
【0037】
尚、この薄化ステップでは、第２接合対象Ｇ２を薄化するだけなく、第１接合対象Ｇ１（ベース母材Ｇｂ）を所望の厚さ（第２接合対象Ｇ２と異なる厚さであってもよい）まで薄化してもよい。第１接合対象Ｇ１を薄化する場合には、第１支持体２１による第１接合対象Ｇ１の保持は、当該第１接合対象Ｇ１の薄化後に行われてもよい。上述したように、第１支持体２１によれば、第１接合対象Ｇ１を強固に保持しつつ、剥離が必要になったときには、接合部分などに悪影響（破壊など）を及ぼさずに剥離を容易に行うことができる。よって、そのような第１支持体２１を用いて第１接合対象Ｇ１を保持することにより、薄化された第１接合対象Ｇ１であってもハンドリングしやすくなる。
【0038】
このように本実施形態においては、ベース母材Ｇｂ及びチップ母材Ｇｃの何れにおいても、それらの薄化は、後述する接合ステップでの接合（積層）前に実行される。ここで、従来のように接合（積層）後にベース母材Ｇｂやチップ母材Ｇｃを薄化しようとすると、研磨時において、母材どうしの接合面に剪断応力が発生するが故に、接合強度が弱いと、母材どうしの接合（積層）が破壊されるおそれがある。このため、従来の方法で薄化するためには、研磨前に積層体全体に熱処理を施すことにより、接合強度を高めておくことが必要になる。そして、ベース母材Ｇｂ上にチップ母材Ｇｃを２枚以上接合（積層）する場合には、２回以上の接合（積層）が必要になり、接合の都度、接合強度を高めるための熱処理を研磨前に行うことが必要になる。一方、本実施形態のように接合（積層）前に上記薄化ステップを実行することにより、接合のたびに熱処理を行う必要がなく、製造プロセスが簡略化されることになる。
【0039】
＜分離ステップ＞
図５は、分離ステップを示した概念図である。分離ステップでは、薄化ステップで薄化した第２接合対象Ｇ２（チップ母材Ｇｃ）を第２支持体２２によって保持する（図５の左上図及び右図）。本実施形態では、第２支持体２２は、第１支持体２１と同様、少なくとも吸着力を持った樹脂（ポリオレフィンやシリコーンなど）又はゴム（フッ化ゴムなど）を主成分とする保持シートであり、当該主成分が持つ吸着力によって第２接合対象Ｇ２を保持することができる。そして、第２支持体２２は、更に以下のような構成を有している。
図５は、分離ステップを示した概念図である。分離ステップでは、薄化ステップで薄化した第２接合対象Ｇ２（チップ母材Ｇｃ）を第２支持体２２によって保持する（図５の左上図及び右図）。本実施形態では、第２支持体２２は、第１支持体２１と同様、少なくとも吸着力を持った樹脂（ポリオレフィンやシリコーンなど）又はゴム（フッ化ゴムなど）を主成分とする保持シートであり、当該主成分が持つ吸着力によって第２接合対象Ｇ２を保持することができる。そして、第２支持体２２は、更に以下のような構成を有している。
【0040】
図６は、第２支持体２２（保持シート）のうちの図５の左上図に示されたＹｂ領域の部分についての拡大斜視図である。この図に示されるように、第２支持体２２には、第２接合対象Ｇ２を保持する保持面２２ａに複数の凸部２２ｂが設けられている。また、凸部２２ｂは、第２支持体２２を構成する上記主成分と同じ成分で、且つ、当該第２支持体２２と一体的に形成されている。そして、複数の凸部２２ｂに第２接合対象Ｇ２が面接触することにより、当該凸部２２ｂが持つ吸着力によって第２支持体２２に第２接合対象Ｇ２が保持される。
【0041】
その一方で、保持面２２ａに第２接合対象Ｇ２を保持した場合、当該保持面２２ａのうちの凸部２２ｂが設けられた部分にだけ第２接合対象Ｇ２が面接触することになる。図６の例では、凸部２２ｂは、第２接合対象Ｇ２との接触面２２ｃが長方形（正方形を含む）となるように形成されている。尚、凸部２２ｂの接触面２２ｃの形状は、第２接合対象Ｇ２を保持できてるものであれば、長方形に限らず、多角形や円形などを含む種々の形状に適宜変更されてもよい。
【0042】
このような第２支持体２２によれば、凸部２２ｂの数や接触面２２ｃの面積を調整することにより、第２接合対象Ｇ２との接触面積を調整することができ、その結果として、第２接合対象Ｇ２に対する第２支持体２２の保持力（即ち、凸部２２ｂが持つ吸着力の総和）を調整することができる。そして、第２支持体２２の保持力を調整することにより、製造プロセスにて必要な保持力を維持しつつ、後述する接合ステップにて第２接合対象Ｇ２を第１接合対象Ｇ１に対して接合（積層）した後においては、第２接合対象Ｇ２からの第２支持体２２の剥離を容易にすることができる。具体的には、第２接合対象Ｇ２からの第２支持体２２の剥離時に接合部分を破壊してしまうことがないように、第２支持体２２の保持力を適度な大きさに調整することができる。従って、そのような第２支持体２２を用いて第２接合対象Ｇ２を保持することにより、第２接合対象Ｇ２を強固に保持しつつ、当該第２接合対象Ｇ２からの第２支持体２２の剥離が必要になったときには、その剥離を、母材どうしの接合部分などに悪影響（破壊など）を及ぼさずに容易に行うことが可能になる。よって、薄化された第２接合対象Ｇ２であってもハンドリングしやすくなる。
【0043】
尚、第２支持体２２は、何らかの基板（ウェハやガラス基板など）の表面に上記の保持シートが形成されたものに適宜変更されてもよい。一例として、吸着力を持った樹脂又はゴムを上記基板の表面に塗布し、その後に型押しなどで成形することにより、凸部２２ｂを持った保持シートを、当該基板の表面に形成することができる。また、第２支持体２２は、第２接合対象Ｇ２から剥離できるものであれば、接着剤などで第２接合対象Ｇ２を保持する基板（ウェハやガラス基板など）に適宜変更されてもよい。
【0044】
更に本実施形態では、第１支持体２１及び第２支持体２２（図４及び図６参照）において、それらの保持面２１ａ及び２２ａには、第２支持体２２に第２接合対象Ｇ２を保持させたときのそれらの接触面積が、第１支持体２１に第１接合対象Ｇ１を保持させたときのそれらの接触面積より小さくなるように凸部２１ｂ及び２２ｂが形成されている。このような構成によれば、接触面積の大きさに差を設けることで、保持力に差を生じさせ、その結果として剥離強度にも差を生じさせることができる（具体的には、接触面積が小さいほど剥離しやすくなる）。従って、後述する接合ステップにて第１接合対象Ｇ１に対して第２接合対象Ｇ２を接合（積層）した後に、第２支持体２２だけを剥離したい場合には、上記の保持力の差（ここでは、剥離強度の差）を利用して第２支持体２２だけを容易に剥離することができる。
【0045】
分離ステップでは、第２支持体２２による第２接合対象Ｇ２の保持後、その状態で、当該第２接合対象Ｇ２に対してプラズマ又はレーザ光を用いた切断加工を施すことにより、隣接するチップ領域Ｒｃを所定幅Ｗｔで分離させる分離部Ｅｄを形成し、それによって複数のチップ領域Ｒｃをそれぞれ個片化する（図５の左下図、図７（Ａ）、図７（Ｂ）参照）。以下、分離部Ｅｄの形成方法について具体的に説明する。
【0046】
図８（Ａ）～図８（Ｃ）は、本実施形態での分離部Ｅｄの形成方法を示した概念図である。ここで、図８（Ａ）は、図７（Ａ）と同様に第２接合対象Ｇ２を平面視した概念図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示されたＺａ－Ｚａ線（図５の左下図に示されたＺａ－Ｚａ線と同じ線）での縦断面の一部を拡大して示した部分拡大図である。また、図８（Ｃ）は、分離部Ｅｄが完成した状態を、図８（Ｂ）と同じ部分について示した概念図である。
【0047】
本実施形態では、先ず、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、プラズマ又はレーザ光を用いた切断加工により、平行に並んだ２本の切断線Ｌｄを第２接合対象Ｇ２に形成する。具体的には、プラズマを用いて切断箇所（切断線Ｌｄの形成箇所）をエッチングすること（プラズマエッチング）により、切断線Ｌｄを形成する。このとき、第２接合対象Ｇ２の表面のうちの切断箇所以外の領域は、レジストによってプラズマから保護される。或いは、プラズマエッチングに代えて、レーザ光を用いて切断箇所にアブレーションを生じさせること（レーザアブレーション）により、切断線Ｌｄを形成してもよい。
【0048】
その後、図８（Ｃ）に示されるように、当該２本の切断線Ｌｄの間の不要な部分を取り除くことにより、分離部Ｅｄを完成させる。一例として、第２支持体２２を反転させることにより、２本の切断線Ｌｄの間の不要な部分だけを落下させて取り除くことができる。他の例として、プラズマエッチングで用いたレジストを取り除くための洗浄プロセスにおいて、レジストと共に、２本の切断線Ｌｄの間の不要な部分も一緒に洗い流して取り除くことができる。
【0049】
このような分離部Ｅｄの形成方法によれば、分離部Ｅｄの縁となる切断線Ｌｄの形成箇所にのみプラズマ又はレーザ光を用いた切断加工（具体的には、プラズマエッチング又はレーザアブレーション）を施せばよいため、分離部Ｅｄの形成領域全体にプラズマエッチングやレーザアブレーションを施す場合に比べて短時間で分離部Ｅｄを形成することが可能になる。
【0050】
しかも、２本の切断線Ｌｄの幅を調整することにより、形成される分離部Ｅｄの幅（所定幅Ｗｔ）を適宜調整することができる。そして、分離部Ｅｄの幅を適宜調整することにより、隣接するチップ領域Ｒｃの間に、第１接合対象Ｇ１への切断加工を可能にする適度な隙間を生じさせることができる。
【0051】
また、プラズマ又はレーザ光を用いた切断加工によれば、第２接合対象Ｇ２に対する高精度での切断加工が可能になり、且つ、第２接合対象Ｇ２に対して横方向の力（第２支持体２２の保持面２２ａに沿う方向の力）を殆ど発生させずに加工することが可能になるため、分離部Ｅｄの形成によって個片化されたチップ領域Ｒｃにおいて、各チップ領域Ｒｃ内の回路とそのチップ領域Ｒｃのエッジ（外縁）との位置関係について、チップ領域Ｒｃごとのバラツキを小さくすることができる。また、切断面の抗折強度を高めることができ、更には欠損などがないクリーンなエッジを形成することができる。
【0052】
＜接合ステップ＞
分離ステップの後であって、且つ、第１接合対象Ｇ１を第１支持体２１によって保持した後に、接合ステップを実行する。図９（Ａ）は、接合ステップを示した概念図であり、９（Ｂ）は、図９（Ａ）の左上図に示されたＺｂ－Ｚｂ線での縦断面図である。接合ステップでは、図９（Ａ）に示されるように、第１支持体２１に対して第２支持体２２を相対移動させることにより、第１接合対象Ｇ１に対して第２接合対象Ｇ２を接合する。具体的には、図９（Ｂ）に示されるように、ベース領域Ｒｂごとに、そのベース領域Ｒｂに対応するチップ領域Ｒｃが所定の位置関係で積層されるように、第１接合対象Ｇ１に対して第２接合対象Ｇ２を接合する。ここで、所定の位置関係は、ベース領域Ｒｂ及びチップ領域Ｒｃがそれぞれ備えている回路を、積層デバイス１０において正常に機能させるための位置関係（回路どうしの接続位置などを考慮した位置関係）である。
分離ステップの後であって、且つ、第１接合対象Ｇ１を第１支持体２１によって保持した後に、接合ステップを実行する。図９（Ａ）は、接合ステップを示した概念図であり、９（Ｂ）は、図９（Ａ）の左上図に示されたＺｂ－Ｚｂ線での縦断面図である。接合ステップでは、図９（Ａ）に示されるように、第１支持体２１に対して第２支持体２２を相対移動させることにより、第１接合対象Ｇ１に対して第２接合対象Ｇ２を接合する。具体的には、図９（Ｂ）に示されるように、ベース領域Ｒｂごとに、そのベース領域Ｒｂに対応するチップ領域Ｒｃが所定の位置関係で積層されるように、第１接合対象Ｇ１に対して第２接合対象Ｇ２を接合する。ここで、所定の位置関係は、ベース領域Ｒｂ及びチップ領域Ｒｃがそれぞれ備えている回路を、積層デバイス１０において正常に機能させるための位置関係（回路どうしの接続位置などを考慮した位置関係）である。
【0053】
本実施形態では、上述したように、ベース領域Ｒｂ及びチップ領域Ｒｃは、ベース領域Ｒｂに対してチップ領域Ｒｃが１つずつ対応するように形成されると共に、互いに対応する何れか１組のベース領域Ｒｂ及びチップ領域Ｒｃの位置関係を所定の位置関係となるように調整した場合に、他の組の何れにおいてもベース領域Ｒｂ及びチップ領域Ｒｃの位置関係が所定の位置関係となるように形成されている。従って、接合ステップにおいては、分離ステップにて個片化したチップ領域Ｒｃを纏めて、第１接合対象Ｇ１に設けられている複数のベース領域Ｒｂとのそれぞれの位置関係が所定の位置関係となるように位置決めを行うことができる。そして、そのような位置決めの手段として、本実施形態では、第１接合対象Ｇ１及び第２接合対象Ｇ２にそれぞれ設けた位置決めマークＰｔ（図９（Ａ）参照）が用いられている。尚、第１接合対象Ｇ１側の位置決めマークＰｔの形状と、第２接合対象Ｇ２側の位置決めマークＰｔの形状との組合せは、図９（Ａ）などに示されるように十字形どうしの組合せであってもよいし、十字形と四角形の組合せなど、異なる形状の組合せであってもよい。
【0054】
また、上述した分離ステップでは、分離部Ｅｄの幅を適宜調整することにより、隣接するチップ領域Ｒｃの間に、第１接合対象Ｇ１への切断加工を可能にする適度な隙間を生じさせることができる。このため、接合ステップにおいては、分離ステップにて個片化したチップ領域Ｒｃをそのまま第１接合対象Ｇ１に接合するだけで、第１接合対象Ｇ１上においても、隣接するチップ領域Ｒｃの間に適度な隙間（第１接合対象Ｇ１への切断加工を可能にする隙間）をそのまま生じさせることができる。よって、従来のようにチップ領域Ｒｃを１つずつ取り出さずとも、第１接合対象Ｇ１上にて隣接するチップ領域Ｒｃの間に適度な隙間を形成することができる。従って、伸縮性シートの伸展や、伸展後における各チップ領域Ｒｃの位置測定などのプロセスが不要になる。また、チップ領域Ｒｃは、個片化後であっても、個片化前（即ち、分離ステップ前）の位置関係のままでハンドリングすることができ、その結果として、個片化されたチップ領域Ｒｃのハンドリングが容易になる。
【0055】
よって、接合ステップにおいては、分離ステップにて個片化したチップ領域Ｒｃを纏めて、第１接合対象Ｇ１に設けられている複数のベース領域Ｒｂとのそれぞれの位置関係が所定の位置関係となるように位置決めを行いつつ、当該複数のベース領域Ｒｂ上への接合を行うことができる。即ち、接合ステップでは、分離ステップにて第２接合対象Ｇ２から個片化した複数のチップ領域Ｒｃを、１回の接合操作で、第１接合対象Ｇ１に設けられている複数のベース領域Ｒｂに対して纏めて接合（積層）することができる。
【0056】
これにより、第２接合対象Ｇ２から個片化されたチップ領域Ｒｃを、第１接合対象Ｇ１に設けられている複数のベース領域Ｒｂに１つずつ接合（積層）していく場合に比べて、製造プロセスを顕著に簡略化することができる。具体的には、第１接合対象Ｇ１にＮ個のベース領域Ｒｂが設けられ、第２接合対象Ｇ２にＮ個のチップ領域Ｒｃが設けられている場合において、Ｎ個のベース領域Ｒｂにチップ領域Ｒｃを１つずつ接合（積層）していく場合には、Ｎ回の接合（積層）が必要になるのに対し、上記製造方法によれば、１回の接合で済むため、製造プロセスを顕著に簡略化することができる。
【0057】
尚、分離ステップでのプラズマ又はレーザ光を用いた切断加工によれば、高精度での切断加工が可能になるため、分離部Ｅｄの形成によって個片化されたチップ領域Ｒｃにおいて、各チップ領域Ｒｃ内の回路とそのチップ領域Ｒｃのエッジ（外縁）との位置関係について、チップ領域Ｒｃごとのバラツキが小さくすることができる。従って、接合ステップでのベース領域Ｒｂとチップ領域Ｒｃとの接合（積層）時においては、第２接合対象Ｇ２側の位置決めの基準として、位置決めマークＰｔに代えて、チップ領域Ｒｃのエッジを用いてもよい。
【0058】
＜薄化ステップ～接合ステップの繰返し＞
本実施形態のように、製造しようとする積層デバイス１０が、ベース１１上にチップＭｃを２層以上積層したものである場合（図１参照）には、ベース母材Ｇｂに対してチップ母材Ｇｃを２枚以上接合する必要がある。この場合、後述する切断ステップへ移行する前に、上述した薄化ステップ、分離ステップ、及び接合ステップが、ベース母材Ｇｂに対して接合するチップ母材Ｇｃの枚数に応じて繰り返し実行される。即ち、本実施形態では、複数のベース領域Ｒｂが設けられているベース母材Ｇｂ（第１接合対象Ｇ１）に対して、当該複数のベース領域Ｒｂをそれぞれ個片化するための切断加工を施す前に（後述する切断ステップを実行する前に）、上述した薄化ステップ、分離ステップ、及び接合ステップを繰り返し実行することにより、ベース母材Ｇｂに設けられている各ベース領域ＲｂへのチップＭｃ（チップ領域Ｒｃ）の積層を実行する。以下、薄化ステップ～接合ステップの繰返しのプロセスについて、具体的に説明する。
本実施形態のように、製造しようとする積層デバイス１０が、ベース１１上にチップＭｃを２層以上積層したものである場合（図１参照）には、ベース母材Ｇｂに対してチップ母材Ｇｃを２枚以上接合する必要がある。この場合、後述する切断ステップへ移行する前に、上述した薄化ステップ、分離ステップ、及び接合ステップが、ベース母材Ｇｂに対して接合するチップ母材Ｇｃの枚数に応じて繰り返し実行される。即ち、本実施形態では、複数のベース領域Ｒｂが設けられているベース母材Ｇｂ（第１接合対象Ｇ１）に対して、当該複数のベース領域Ｒｂをそれぞれ個片化するための切断加工を施す前に（後述する切断ステップを実行する前に）、上述した薄化ステップ、分離ステップ、及び接合ステップを繰り返し実行することにより、ベース母材Ｇｂに設けられている各ベース領域ＲｂへのチップＭｃ（チップ領域Ｒｃ）の積層を実行する。以下、薄化ステップ～接合ステップの繰返しのプロセスについて、具体的に説明する。
【0059】
上述した接合ステップの後、第２接合対象Ｇ２から第２支持体２２を剥離する（図１０（Ａ）の左上図参照）。本実施形態では、上述したように、第２支持体２２の保持力は、そのシートの剥離時に第１接合対象Ｇ１と第２接合対象Ｇ２との接合部分を破壊してしまうことのない大きさに調整されている。従って、上記接合部分には、第２支持体２２の剥離に起因した破壊は殆ど生じることがない。また、第１支持体２１及び第２支持体２２において、それらの保持面２１ａ及び２２ａには、第２支持体２２に第２接合対象Ｇ２を保持させたときのそれらの接触面積が、第１支持体２１に第１接合対象Ｇ１を保持させたときのそれらの接触面積より小さくなるように凸部２１ｂ及び２２ｂが形成されている。従って、第１支持体２１と第２支持体２２とには、接合対象に対する保持力に差が生じており、その結果として剥離強度にも差が生じている（具体的には、接触面積が小さい第２支持体２２のほうが剥離しやすくなっている）。よって本実施形態では、そのような保持力の差（ここでは、剥離強度の差）を利用して第２支持体２２だけを容易に剥離することが可能になっている。
【0060】
その後、第２接合対象Ｇ２上に、別のチップ母材Ｇｃを更に接合する。具体的には、上述した接合ステップ（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）参照）にて第２接合対象Ｇ２が接合された第１接合対象Ｇ１を新たな第１接合対象Ｇ１とし、且つ、上記別のチップ母材Ｇｃを新たな第２接合対象Ｇ２として、当該第２接合対象Ｇ２の薄化、並びに、上述した分離ステップ（図５、図７（Ａ）、及び図７（Ｂ）参照）及び接合ステップ（図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）参照）を更に実行する。
【0061】
そして、接合するチップ母材Ｇｃの枚数に応じて、第２支持体２２の剥離、第２接合対象Ｇ２の薄化、分離ステップ（図５参照）、及び接合ステップ（図１０（Ａ）参照）を繰り返し実行する。本実施形態では、チップ母材Ｇｃを７枚接合する必要があるため、１回目の接合ステップ（図９（Ａ）参照）の後、２層目から７層目までのチップ母材Ｇｃを更に接合するために、上述した繰返しが６回行われることになる。図１１（Ａ）は、ベース母材Ｇｂ上にチップ母材Ｇｃを７層目まで接合（積層）したときの状態を示した概念図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示されたＺｄ－Ｚｄ線での縦断面図である。
【0062】
尚、この繰返しのプロセスで実行される接合ステップにおいては、新たな第１接合対象Ｇ１に対する新たな第２接合対象Ｇ２の位置決めの基準のとして、位置決めマークＰｔに代えて、新たな第１接合対象Ｇ１側に含まれているチップ領域Ｒｃのエッジと、そのチップ領域Ｒｃ上に積層される新たな第２接合対象Ｇ２側のチップ領域Ｒｃのエッジとを用いることができる。
【0063】
このような繰返しのプロセスによれば、第１接合対象Ｇ１（ベース母材Ｇｂ）に対して、チップ母材Ｇｃを第２接合対象Ｇ２として複数接合（積層）していく場合でも、当該チップ母材Ｇｃごとに、１回の接合操作で、そのチップ母材Ｇｃに設けられている全てのチップ領域Ｒｃを纏めて接合（積層）することができる。具体的には、第１接合対象Ｇ１（ベース母材Ｇｂ）にＮ個のベース領域Ｒｂが設けられ、第２接合対象Ｇ２（チップ母材Ｇｃ）にＮ個のチップ領域Ｒｃが設けられている場合において、Ｎ個のベース領域Ｒｂにチップ領域Ｒｃを１つずつ且つ３次元的にＭ回積層していく場合には、Ｎ×Ｍ回の積層操作が必要になるのに対し、上記繰返しのプロセスによれば、Ｍ回の接合で済むため、積層デバイス１０の製造プロセスを顕著に簡略化することができる。
【0064】
そして、このような繰返しのプロセスを実行することにより、図１１（Ｂ）に示されるように、ベース母材Ｇｂに設けられている各ベース領域Ｒｂ上には、１層目から７層目までチップ領域Ｒｃ（チップＭｃ）が３次元的に積層され、それによってチップ積層体１２が形成されることになる。また、隣接するチップ積層体１２の間には、分離部Ｅｄによって生じた適度な隙間（即ち、ベース母材Ｇｂへの切断加工を可能にする隙間）が形成されることになる。
【0065】
＜切断ステップ＞
切断プロセスでは、チップ積層体１２の間に形成された隙間を利用してベース母材Ｇｂに切断加工を施すことにより（図１１（Ｂ）の例では、一点鎖線の位置でベース母材Ｇｂを切断することにより）、複数のベース領域Ｒｂをそれぞれ個片化する。これにより、積層デバイス１０（図１参照）が完成する。
切断プロセスでは、チップ積層体１２の間に形成された隙間を利用してベース母材Ｇｂに切断加工を施すことにより（図１１（Ｂ）の例では、一点鎖線の位置でベース母材Ｇｂを切断することにより）、複数のベース領域Ｒｂをそれぞれ個片化する。これにより、積層デバイス１０（図１参照）が完成する。
【0066】
［２］変形例
［２－１］第１変形例
上述した積層デバイス１０の製造方法において、分離ステップでは、２本の切断線Ｌｄを、当該２本の切断線Ｌｄの間にＰＣＭ（プロセスコントロールモニタ）が位置することとなるように形成してもよい。或いは、ＰＣＭを、分離ステップで形成する２本の切断線Ｌｄの間に位置することとなるように形成してもよい。
［２－１］第１変形例
上述した積層デバイス１０の製造方法において、分離ステップでは、２本の切断線Ｌｄを、当該２本の切断線Ｌｄの間にＰＣＭ（プロセスコントロールモニタ）が位置することとなるように形成してもよい。或いは、ＰＣＭを、分離ステップで形成する２本の切断線Ｌｄの間に位置することとなるように形成してもよい。
【0067】
第１変形例の構成によれば、２本の切断線Ｌｄの間の不要な部分を取り除いたときに、ＰＣＭ（具体的には、ＰＣＭを構成する回路素子）も一緒に取り除くことができる。よって、ＰＣＭを予め取り除いておくためのプロセス（レーザ光の照射による除去など）を別途設ける必要がなく、積層デバイス１０の製造プロセスを簡略化することができる。
【0068】
［２－２］第２変形例
上述した積層デバイス１０の製造方法において、分離ステップでは、分離部Ｅｄの形成領域全体にプラズマエッチングを施すことにより、分離部Ｅｄとして、プラズマでエッチングされた所定幅Ｗｔのエッチング領域を形成してもよい。
上述した積層デバイス１０の製造方法において、分離ステップでは、分離部Ｅｄの形成領域全体にプラズマエッチングを施すことにより、分離部Ｅｄとして、プラズマでエッチングされた所定幅Ｗｔのエッチング領域を形成してもよい。
【0069】
［２－３］第３変形例
上述した積層デバイス１０の製造方法において、検査ステップと、置換ステップと、が更に実行されてもよい。ここで、検査ステップ及び置換ステップは、分離ステップの後であって、且つ、接合ステップの前に実行される。検査ステップでは、分離ステップにて個片化したチップ領域Ｒｃごとに、そのチップ領域Ｒｃが不良品である否かを検査する。そして、検査ステップで不良品を検出した場合、置換ステップにおいて、当該不良品を良品に置き換える。
上述した積層デバイス１０の製造方法において、検査ステップと、置換ステップと、が更に実行されてもよい。ここで、検査ステップ及び置換ステップは、分離ステップの後であって、且つ、接合ステップの前に実行される。検査ステップでは、分離ステップにて個片化したチップ領域Ｒｃごとに、そのチップ領域Ｒｃが不良品である否かを検査する。そして、検査ステップで不良品を検出した場合、置換ステップにおいて、当該不良品を良品に置き換える。
【0070】
上記実施形態で説明したように、分離ステップでは、チップ母材Ｇｃに設けられている複数のチップ領域Ｒｃが、隣接するチップ領域Ｒｃの間に適度な隙間が設けられた状態で個片化される。従って、分離ステップにて個片化された複数のチップ領域Ｒｃからは、そのままの状態で（即ち、隣接するチップ領域Ｒｃの間の距離を、伸縮性シートなどを用いて拡げることなく）、チップ領域Ｒｃの１つだけを、隣りのチップ領域Ｒｃに接触させずに容易に取り出すことができる。そこで、第３変形例の構成においては、そのことを利用して不良品を良品に置き換えることにより、積層デバイス１０の歩留まり（良品率）を高めることを可能にしている。
【0071】
［２－４］第４変形例
上述した積層デバイス１０の製造方法において、製造しようとする積層デバイス１０を、サイズが異なるチップＭｃをベース１１上に積層したものに適宜変更してもよい。この場合、繰返しのプロセスにおいて２層目以降のチップ母材Ｇｃ（第２接合対象Ｇ２）を接合（積層）する際に、分離ステップにて当該チップ母材Ｇｃに形成する分離部Ｅｄの幅（所定幅Ｗｔ）を層ごとに適宜変更することにより、積層するチップＭｃのサイズを異ならせることができる。
上述した積層デバイス１０の製造方法において、製造しようとする積層デバイス１０を、サイズが異なるチップＭｃをベース１１上に積層したものに適宜変更してもよい。この場合、繰返しのプロセスにおいて２層目以降のチップ母材Ｇｃ（第２接合対象Ｇ２）を接合（積層）する際に、分離ステップにて当該チップ母材Ｇｃに形成する分離部Ｅｄの幅（所定幅Ｗｔ）を層ごとに適宜変更することにより、積層するチップＭｃのサイズを異ならせることができる。
【0072】
図１２は、第４変形例においてベース母材Ｇｂ（第１接合対象Ｇ１）上にチップ母材Ｇｃ（第２接合対象Ｇ２）を２層目まで接合（積層）したときの状態を概念的に例示した縦断面図である。図１２の例では、２層目のチップ母材Ｇｃから得られるチップＭｃ（個片化されたチップ領域Ｒｃ）のサイズが、１層目のチップ母材Ｇｃから得られるチップＭｃ（個片化されたチップ領域Ｒｃ）のサイズより小さくなるように、２層目のチップ母材Ｇｃに形成する分離部Ｅｄの幅（所定幅Ｗｔ＝Ｗｔ２）を、１層目のチップ母材Ｇｃに形成する分離部Ｅｄの幅（所定幅Ｗｔ＝Ｗｔ１）よりも大きくした場合が示されている。
【0073】
［２－５］第５変形例
上述した積層デバイス１０の製造方法において、製造しようとする積層デバイス１０を、ベース１１上の１箇所にだけチップＭｃを３次元的に積層したもの（図１参照）に限らず、ベース１１上の複数箇所にチップＭｃを３次元的に積層したものに適宜変更してもよい。この場合、ベース母材Ｇｂ（第１接合対象Ｇ１）に設けられるベース領域Ｒｂと、チップ母材Ｇｃ（第２接合対象Ｇ２）に設けられるチップ領域Ｒｃとは、ベース領域Ｒｂに対してチップ領域Ｒｃが複数ずつ所定の位置関係で対応するように形成されることになる。
上述した積層デバイス１０の製造方法において、製造しようとする積層デバイス１０を、ベース１１上の１箇所にだけチップＭｃを３次元的に積層したもの（図１参照）に限らず、ベース１１上の複数箇所にチップＭｃを３次元的に積層したものに適宜変更してもよい。この場合、ベース母材Ｇｂ（第１接合対象Ｇ１）に設けられるベース領域Ｒｂと、チップ母材Ｇｃ（第２接合対象Ｇ２）に設けられるチップ領域Ｒｃとは、ベース領域Ｒｂに対してチップ領域Ｒｃが複数ずつ所定の位置関係で対応するように形成されることになる。
【0074】
［２－６］第６変形例
上述した積層デバイス１０の製造方法において、分離ステップでは、薄化ステップで薄化した第２接合対象Ｇ２（チップ母材Ｇｃ）を何らかの基板（ウェハやガラス基板など）に保持し、その状態で、プラズマ又はレーザ光を用いて分離部Ｅｄを形成してもよい。そして、分離部Ｅｄの形成後、次の接合ステップへ移行する前に、当該分離部Ｅｄの形成によって個片化されたチップ領域Ｒｃをそのまま、上記基板から第２支持体２２へ転写してもよい。
上述した積層デバイス１０の製造方法において、分離ステップでは、薄化ステップで薄化した第２接合対象Ｇ２（チップ母材Ｇｃ）を何らかの基板（ウェハやガラス基板など）に保持し、その状態で、プラズマ又はレーザ光を用いて分離部Ｅｄを形成してもよい。そして、分離部Ｅｄの形成後、次の接合ステップへ移行する前に、当該分離部Ｅｄの形成によって個片化されたチップ領域Ｒｃをそのまま、上記基板から第２支持体２２へ転写してもよい。
【0075】
［２－７］第７変形例
上述した積層デバイス１０の製造方法において、上述した薄化ステップ及び分離ステップに代えて、以下のようなプロセスによって第２接合対象Ｇ２（チップ母材Ｇｃ）の薄化と分離部Ｅｄの形成とを実現してもよい。
上述した積層デバイス１０の製造方法において、上述した薄化ステップ及び分離ステップに代えて、以下のようなプロセスによって第２接合対象Ｇ２（チップ母材Ｇｃ）の薄化と分離部Ｅｄの形成とを実現してもよい。
【0076】
図１３（Ａ）～図１３（Ｃ）は、上述した薄化ステップ及び分離ステップに代えて実行可能なプロセスを示した概念図である。図１３（Ａ）に示されるように、第２接合対象Ｇ２（チップ母材Ｇｃ）を薄化する前に、当該第２接合対象Ｇ２に対してプラズマ又はレーザ光を用いた切断加工を施すことにより、薄化によって露出することになる深さまで、分離部Ｅｄを形成するための２本の切断線Ｌｄとなる溝Ｑｄを形成する。次に、図１３（Ｂ）に示されるように、第２接合対象Ｇ２を何からの基板又は保持シートへ転写してから、当該第２接合対象Ｇ２を、上記溝Ｑｄを形成した面とは反対側の面から薄化する。そして、図１３（Ｃ）に示されるように、当該反対側の面に上記溝Ｑｄを露出させることにより、当該溝Ｑｄを切断線Ｌｄに変化させる。その後、このようにして形成した２本の切断線Ｌｄの間の不要な部分を取り除くことにより、分離部Ｅｄを完成させる（図８（Ｃ）参照）。尚、プラズマ又はレーザ光を用いた切断加工によって溝Ｑｄを形成するステップ（図１３（Ａ）参照）では、２本の切断線Ｌｄとなる溝Ｑｄに代えて、第２変形例で説明したエッチング領域となる溝を形成してもよい。
【0077】
［２－８］他の変形例
上述した積層デバイス１０の製造方法において、第１支持体２１や第２支持体２２には、ダイシングテープが適宜用いられてもよい。
上述した積層デバイス１０の製造方法において、第１支持体２１や第２支持体２２には、ダイシングテープが適宜用いられてもよい。
【0078】
上述の実施形態及び変形例の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態や変形例ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【0079】
また、上述の実施形態や変形例からは、発明の対象として、積層デバイス１０の製造方法を構成する幾つかのステップが部分的に抽出されてもよいし、各ステップが個々に抽出されてもよい。
【符号の説明】
【0080】
１０ 積層デバイス
１１ ベース
１２ チップ積層体
２１ 第１支持体
２２ 第２支持体
２１ａ、２２ａ 保持面
２１ｂ、２２ｂ 凸部
２１ｃ、２２ｃ 接触面
Ｅｄ 分離部
Ｇ１ 第１接合対象
Ｇ２ 第２接合対象
Ｇｂ ベース母材
Ｇｃ チップ母材
Ｌｄ 切断線
Ｍｃ チップ
Ｐｔ 位置決めマーク
Ｑｄ 溝
Ｒｂ ベース領域
Ｒｃ チップ領域
Ｗｔ 所定幅
１１ ベース
１２ チップ積層体
２１ 第１支持体
２２ 第２支持体
２１ａ、２２ａ 保持面
２１ｂ、２２ｂ 凸部
２１ｃ、２２ｃ 接触面
Ｅｄ 分離部
Ｇ１ 第１接合対象
Ｇ２ 第２接合対象
Ｇｂ ベース母材
Ｇｃ チップ母材
Ｌｄ 切断線
Ｍｃ チップ
Ｐｔ 位置決めマーク
Ｑｄ 溝
Ｒｂ ベース領域
Ｒｃ チップ領域
Ｗｔ 所定幅
【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】