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WO2010095593A1 - 半導体ウエハー接合体、半導体ウエハー接合体の製造方法および半導体装置 - Google Patents

半導体ウエハー接合体、半導体ウエハー接合体の製造方法および半導体装置 Download PDF

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WO2010095593A1
WO2010095593A1 PCT/JP2010/052194 JP2010052194W WO2010095593A1 WO 2010095593 A1 WO2010095593 A1 WO 2010095593A1 JP 2010052194 W JP2010052194 W JP 2010052194W WO 2010095593 A1 WO2010095593 A1 WO 2010095593A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
semiconductor wafer
resin
adhesive layer
photosensitive adhesive
spacer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/052194
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
裕久 出島
川田　政和
正洋 米山
高橋　豊誠
白石　史広
敏寛 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2011500600A priority Critical patent/JPWO2010095593A1/ja
Priority to SG2011060993A priority patent/SG173830A1/en
Priority to US13/202,674 priority patent/US20110304034A1/en
Priority to CN2010800089496A priority patent/CN102326249A/zh
Priority to EP10743719A priority patent/EP2400541A4/en
Publication of WO2010095593A1 publication Critical patent/WO2010095593A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H10P95/00—
    • H10W74/124—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • H10W74/47—
    • H10W76/10—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/804—Containers or encapsulations

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor wafer bonded body, a method for manufacturing a semiconductor wafer bonded body, and a semiconductor device.
  • a semiconductor device typified by a CMOS sensor, a CCD sensor, or the like, a semiconductor substrate having a light receiving portion, a spacer provided on the semiconductor substrate so as to surround the light receiving portion, and a semiconductor through the spacer
  • a semiconductor device having a transparent substrate bonded to a substrate is known.
  • such a semiconductor device has a step of attaching an electron beam curable adhesive film to a semiconductor wafer provided with a plurality of light receiving portions, and selectively applies an electron beam to the adhesive film through a mask. Irradiating and exposing the adhesive film; developing the exposed adhesive film; forming a spacer; bonding a transparent substrate on the formed spacer; and the obtained semiconductor wafer and transparent substrate.
  • a manufacturing method including a step of dicing (separating) a bonded body (semiconductor wafer bonded body) (see, for example, Patent Document 1).
  • back surface processing step processing such as formation of wiring or formation of solder bumps is performed on the back surface of the semiconductor wafer (back surface processing step).
  • the spacer in the vicinity of the edge of the semiconductor wafer bonded body is caused by the cleaning liquid or the etching liquid used for such back surface processing.
  • the liquid is peeled off and the cleaning liquid, the etching liquid or the like enters the semiconductor wafer bonded body.
  • Such a portion where the liquid has entered becomes a defective product, and there is a problem that the number of semiconductor devices obtained from one semiconductor wafer bonded body is reduced and the productivity of the semiconductor devices is lowered.
  • An object of the present invention is to provide a semiconductor wafer bonded body that can prevent a cleaning liquid, an etching liquid, or the like from entering the semiconductor wafer when processing the back surface of the semiconductor wafer, and is excellent in productivity of a semiconductor device.
  • An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of easily manufacturing a wafer bonded body and to provide a semiconductor device having excellent reliability.
  • Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (10).
  • a semiconductor wafer A transparent substrate installed on the functional surface side of the semiconductor wafer; A spacer provided between the semiconductor wafer and the transparent substrate; A semiconductor wafer bonded body comprising a bonding portion that is continuously provided along the outer periphery of the semiconductor wafer and bonds the semiconductor wafer and the transparent substrate.
  • a method for producing the semiconductor wafer bonded body according to any one of (1) to (4) above On the functional surface of the semiconductor wafer, a photosensitive adhesive layer forming step of forming a photosensitive adhesive layer having adhesiveness having a shape corresponding to the semiconductor wafer; An exposure step of selectively exposing the spacer and the portion to be the joint portion of the photosensitive adhesive layer using a mask; Developing the exposed photosensitive adhesive layer and forming the spacer and the joint on the semiconductor wafer; and And a bonding step of bonding the transparent substrate to a surface of the spacer and the bonding portion opposite to the semiconductor wafer.
  • a method for producing the semiconductor wafer bonded body according to any one of (1) to (4) above On the transparent substrate, a photosensitive adhesive layer forming step of forming a photosensitive adhesive layer having adhesiveness having a shape corresponding to the transparent substrate; An exposure step of selectively exposing the spacer and the portion to be the joint portion of the photosensitive adhesive layer using a mask; Developing the exposed photosensitive adhesive layer, and forming the spacer and the joint on the transparent substrate; and A bonding step of bonding the semiconductor wafer to a surface of the spacer and the bonding portion opposite to the transparent substrate side.
  • the said photosensitive adhesive layer is a semiconductor wafer joined body as described in said (5) or (6) comprised with the material containing alkali-soluble resin, thermosetting resin, and a photoinitiator. Production method.
  • thermosetting resin is an epoxy resin
  • a semiconductor device obtained by cutting the semiconductor wafer bonded body according to any one of (1) to (4) above at a position corresponding to the spacer and dividing it into pieces.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of the bonded semiconductor wafer of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of the bonded semiconductor wafer of the present invention.
  • FIG. 4 is a process diagram showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device (semiconductor wafer assembly) according to the present invention.
  • FIG. 5 is a process diagram showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device (semiconductor wafer assembly) of the present invention.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a semiconductor device of the present invention.
  • the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
  • a semiconductor device (light receiving device) 100 includes a base substrate 101, a transparent substrate 102 disposed to face the base substrate 101, a light receiving unit 103 formed on the base substrate 101, and a light receiving unit 103.
  • the spacer 104 is formed on the edge of the base substrate 101 and the solder bump 106 is formed on the lower surface of the base substrate 101.
  • the base substrate 101 is a semiconductor substrate, and a circuit (not shown) (an individual circuit included in a semiconductor wafer described later) is provided on the semiconductor substrate.
  • the light receiving unit 103 has, for example, a configuration in which a light receiving element and a microlens array are stacked in this order from the base substrate 101 side.
  • the transparent substrate 102 is disposed so as to face the base substrate 101 and has substantially the same planar dimension as that of the base substrate 101.
  • the transparent substrate 102 is composed of, for example, an acrylic resin substrate, a polyethylene terephthalate resin (PET) substrate, a glass substrate, or the like.
  • the spacer 104 directly bonds the microlens array provided in the light receiving unit 103 and the transparent substrate 102 at the edges thereof, and bonds the base substrate 101 and the transparent substrate 102 together.
  • the spacer 104 forms a gap 105 between the light receiving unit 103 (microlens array) and the transparent substrate 102.
  • the spacer 104 is arranged at the edge of the light receiving portion 103 so as to surround the center portion of the light receiving portion 103, a portion of the light receiving portion 103 surrounded by the spacer 104 is a substantial light receiving portion. Function.
  • Examples of the light receiving element included in the light receiving unit 103 include a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and the like. In this light receiving element, light received by the light receiving unit 103 is converted into an electric signal. Will be.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the solder bump 106 has conductivity, and is electrically connected to the wiring provided on the base substrate 101 on the lower surface of the base substrate 101. As a result, an electrical signal converted from light by the light receiving unit 103 is transmitted to the solder bump 106.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of the semiconductor wafer bonded body of the present invention
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of the semiconductor wafer bonded body of the present invention.
  • the lower direction is referred to as “lower” or “lower”
  • the upper direction is referred to as “upper” or “lower”.
  • the semiconductor wafer bonded body 1000 includes a semiconductor wafer 101 ', a spacer 104', a bonding portion 107, and a transparent substrate 102 '.
  • the semiconductor wafer 101 ′ is a substrate that becomes the base substrate 101 of the semiconductor device 100 as described above by going through an individualization process as described later.
  • a plurality of individual circuits are provided on the functional surface of the semiconductor wafer 101 '.
  • the light receiving portion 103 as described above is formed for each of the individual circuits.
  • the spacer 104 ' has a lattice shape and is formed so as to surround each individual circuit (light receiving portion 103) on the semiconductor wafer 101'.
  • the spacer 104 ′ forms a plurality of gaps 105 between the semiconductor wafer 101 ′ and the transparent substrate 102 ′. In other words, the region surrounded by the spacer 104 ′ becomes the gap portion 105.
  • the spacer 104 ′ has a lower surface bonded to the semiconductor wafer 101 ′ and an upper surface bonded to the transparent substrate 102 ′.
  • the spacer 104 ′ is a member that becomes the spacer 104 of the semiconductor device 100 as described above by undergoing an individualization process as described later.
  • the average thickness of the spacer 104 ′ (spacer 104) is preferably 5 to 500 ⁇ m, and more preferably 10 to 400 ⁇ m.
  • the bonding portion 107 is provided on the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 101 '. Further, the joint portion 107 is provided continuously with the spacer 104 ′. That is, the joint 107 is formed integrally with the spacer 104 '.
  • the bonding portion 107 bonds the semiconductor wafer 101 'and a transparent substrate 102' to be described later at their outer peripheral portions.
  • the spacer width is small, the spacer near the edge of the semiconductor wafer bonded body is peeled off by the cleaning liquid or the etching liquid used in the back surface processing as will be described later.
  • the etching solution or the like enters the inside of the semiconductor wafer bonded body. Such a portion where the liquid has entered becomes a defective product, and there is a problem that the number of semiconductor devices obtained from one semiconductor wafer bonded body is reduced and the productivity of the semiconductor devices is lowered.
  • the cleaning solution or the etching solution used for the back surface processing is bonded to the semiconductor wafer. Intrusion into the semiconductor wafer bonded body from the edge of the body can be prevented. As a result, the number of defective products generated in a plurality of semiconductor devices obtained from one semiconductor wafer bonded body is reduced, and the productivity of the semiconductor device is improved.
  • the shortest distance between the gap portion 105 and the edge of the semiconductor wafer 101 ′, that is, the minimum width of the bonding portion 107 is preferably 20 ⁇ m or more, and more preferably 50 ⁇ m to 1 cm.
  • the average thickness (height) of the joint portion 107 is preferably 5 to 500 ⁇ m, and more preferably 10 to 400 ⁇ m.
  • the transparent substrate 102 ′ is bonded to the semiconductor wafer 101 ′ via the spacer 104 ′ and the bonding portion 107 described above.
  • the transparent substrate 102 ′ is a member that becomes the transparent substrate 102 of the semiconductor device 100 as described above by performing an individualization process as described later.
  • a plurality of highly reliable semiconductor devices 100 can be obtained by dividing such a semiconductor wafer bonded body 1000 into individual pieces as will be described later.
  • the joint portion 107 and the spacer 104 ′ are integrally formed.
  • the present invention is not limited to this.
  • the joint portion 107 is dispensed separately from the spacer 104 ′. It may be formed by.
  • FIGS. 4 and 5 are process diagrams showing a preferred embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device (semiconductor wafer bonded body) according to the present invention.
  • the photosensitive adhesive film 1 is prepared. As shown in FIG. 4A, the photosensitive adhesive film 1 includes a support base 11 and a photosensitive adhesive layer 12 provided on the support base 11.
  • the support substrate 11 is a sheet-like substrate and has a function of supporting the photosensitive adhesive layer 12.
  • the support substrate 11 is made of a light transmissive material. Thus, by comprising the light-transmitting material, the photosensitive adhesive layer 12 can be exposed while the support base 11 is attached to the photosensitive adhesive layer 12 in the manufacture of a semiconductor device as will be described later. It can be carried out.
  • the visible light transmittance of the support substrate 11 is preferably 30 to 100%, and more preferably 50 to 100%. Thereby, in the exposure process mentioned later, the photosensitive contact bonding layer 12 can be exposed more reliably. In addition, alignment of an alignment mark on the mask 20 described later and an alignment mark on the semiconductor wafer 101 '(transparent substrate 102') can be reliably performed.
  • the average thickness of the support substrate 11 is preferably 15 to 50 ⁇ m, for example, and more preferably 25 to 50 ⁇ m. When the average thickness of the support substrate 11 is less than the lower limit value, it may be difficult to obtain the necessary strength as the support substrate. Moreover, when the average thickness of the support base material 11 exceeds the said upper limit, the handleability of a photosensitive adhesive film may fall.
  • Examples of the material constituting the support base 11 include polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), and polyethylene (PE). Among these, it is preferable to use polyethylene terephthalate (PET) from the viewpoint of excellent balance between light transmittance and breaking strength.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • the photosensitive adhesive layer 12 is a layer that has adhesiveness to the surface of the semiconductor wafer and is adhered to the semiconductor wafer.
  • the photosensitive adhesive layer 12 is a layer used for forming the spacer 104 ′ and the joint 107 in the semiconductor wafer bonded body 1000 described above.
  • the resin composition constituting the photosensitive adhesive layer 12 will be described in detail later.
  • the die shear strength ratio of the joint 107 before and after immersion in the etching solution is preferably 40% or more, and more preferably 60% or more.
  • the die shear strength ratio before and after immersion of the etchant in the joint 107 can be calculated by the following method.
  • a resin composition for forming the joint 107 is pasted onto the borosilicate glass substrate by a technique such as laminating.
  • a 2 mm square adhesive layer is formed by a technique such as exposure (for example, 700 j / cm 2 ), development (for example, 3% TMAH developer, 25 ° C./0.3 MPa / 90 seconds), and the like.
  • a 2 mm square glass substrate is placed on the adhesive layer, and the glass substrates are bonded to each other by thermocompression bonding (120 ° C. ⁇ 0.8 MPa ⁇ 5 s). Further, a heat history at 150 ° C. ⁇ 90 minutes was added to the bonded glass substrate to obtain a test piece for die shear strength measurement.
  • test piece was treated for 5 minutes with an untreated one and a 30 ° C. etching solution (trade name: FE-830, manufactured by Ebara Densan Co., Ltd.) using a die shear strength measuring device.
  • Die shear strength ratio (%) (Die shear strength after etching solution treatment) / (Die shear strength of untreated product) ⁇ 100
  • the visible light transmittance of the photosensitive adhesive layer 12 is preferably 30 to 100%, and more preferably 50 to 100%. Thereby, it can expose more reliably over the thickness direction of the photosensitive contact bonding layer 12 in the exposure process mentioned later. In addition, alignment of an alignment mark on the mask 20 described later and an alignment mark on the semiconductor wafer 101 ′ (transparent substrate 102 ′) can be reliably performed.
  • the visible light transmittance of the support substrate 11 and the photosensitive adhesive layer 12 can be measured by the following method.
  • the supporting substrate is measured with the thickness of the supporting substrate used, the photosensitive adhesive layer is 50 ⁇ m, and the measurement wavelength is 600 nm. .
  • a semiconductor wafer 101 ′ having a plurality of light receiving portions 103 and a microlens array (not shown) formed on the functional surface is prepared (see FIG. 4B).
  • the functional surface of the semiconductor wafer 101 ′ and the photosensitive adhesive layer 12 (adhesive surface) of the photosensitive adhesive film 1 are bonded together.
  • the photosensitive adhesive layer 12 is affixed to the semiconductor wafer 101 ′ while the photosensitive adhesive layer 12 is provided on the light receiving portion 103 side of the semiconductor wafer 101 ′ and the support base 11 is provided on the opposite side of the semiconductor wafer 101 ′.
  • the photosensitive adhesive layer 12 is formed on the functional surface of the semiconductor wafer 101 '(photosensitive adhesive layer forming step).
  • the bonding of the photosensitive adhesive layer 12 to the surface (upper surface) of the semiconductor wafer 101 ′ on the light receiving portion 103 side can be performed, for example, as follows.
  • the pair of rollers are moved from one end side toward the other end side.
  • the photosensitive adhesive layer 12 is sequentially joined to the light receiving portion 103 at the portion sandwiched between the pair of rollers, and as a result, the photosensitive adhesive film 1 and the semiconductor wafer 101 'are bonded together.
  • the thickness of the spacer 104 ′ and the joint portion 107 can be adjusted by adjusting the pressure of the pressurization when sandwiching between the pair of rollers.
  • the pressure applied when the photosensitive adhesive film 1 and the semiconductor wafer 101 ′ are held between a pair of rollers is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 10 kgf / cm 2 , preferably 0.2 to More preferably, it is about 5 kgf / cm 2 .
  • the photosensitive adhesive layer 12 can be reliably affixed with respect to semiconductor wafer 101 '.
  • the moving speed of each roller is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 1.0 m / min, and more preferably about 0.3 to 0.6 m / min.
  • each roller is provided with a heating means such as a heater, for example, and the photosensitive adhesive film 1 and the semiconductor wafer 101 'are heated at a portion sandwiched between the pair of rollers.
  • the heating temperature is preferably about 0 to 120 ° C, more preferably about 40 to 100 ° C.
  • the photosensitive adhesive layer 12 is irradiated with light (ultraviolet rays) and exposed (exposure process).
  • a mask 20 including a light transmitting portion 201 is used at a position corresponding to a portion to be the spacer 104 and a portion to be the bonding portion 107.
  • the light transmission part 201 is a part having light transparency, and the light transmitted through the light transmission part 201 is irradiated to the photosensitive adhesive layer 12.
  • the portion of the photosensitive adhesive layer 12 irradiated with light is selectively exposed. Thereby, the light irradiated part of the photosensitive adhesive layer 12 is photocured.
  • the exposure of the photosensitive adhesive layer 12 is performed with the support base material 11 attached to the photosensitive adhesive layer 12 and exposure light transmitted through the support base material 11 as shown in FIG. Is preferred.
  • the support base material 11 exhibits the function as a protective layer of the photosensitive adhesive layer 12, and can effectively prevent foreign matters such as dust from adhering to the surface of the photosensitive adhesive layer 12.
  • the mask 20 when the mask 20 is installed, the mask 20 can be prevented from adhering to the photosensitive adhesive layer 12, and the distance between the mask 20 and the photosensitive adhesive layer 12 can be made smaller. it can.
  • the spacer can be formed with sufficient dimensional accuracy, and the gap 105 surrounded by the spacer 104 ′ can be formed in a shape close to the design. As a result, a highly reliable semiconductor device can be obtained.
  • an alignment mark 1011 is provided on the semiconductor wafer 101 'in the vicinity of the edge thereof as shown in FIG.
  • the mask 20 is provided with alignment marks 202 for alignment as shown in FIG.
  • the alignment of the alignment mark 1011 of the semiconductor wafer 101 ′ and the alignment mark 202 of the mask 20 are aligned to align the mask 20 with respect to the semiconductor wafer 101 ′. Accordingly, the spacer 104 ′ can be formed with high positional accuracy, and the reliability of the formed semiconductor device 100 can be further increased.
  • the photosensitive adhesive layer 12 may be subjected to a heat treatment at a temperature of about 40 to 80 ° C. (post-exposure heating step (PEB step)).
  • PEB step post-exposure heating step
  • the temperature of the heat treatment may be in the above range, but is more preferably 50 to 70 ° C. In the development step described later, unintentional peeling of the photocured portion can be more effectively prevented.
  • the photosensitive adhesive layer 12 is developed using an alkaline aqueous solution, so that the uncured portion of the photosensitive adhesive layer 12 is removed and photocured.
  • the left portion remains as the lattice-like spacer 104 ′ and the joint 107 (development process).
  • portions 105 ′ to be a plurality of gaps 105 between the semiconductor wafer 101 ′ and the transparent substrate 102 ′ are formed.
  • the spacer 104 ′ and the bonding portion 107 are bonded to the transparent substrate 102 ′ by, for example, bonding the formed spacer 104 ′ and the upper surface of the bonding portion 107 to the transparent substrate 102 ′ and then thermocompression bonding. be able to.
  • thermocompression bonding is preferably performed within a temperature range of 80 to 180 ° C.
  • the shape of the spacer 104 to be formed can be improved, and the semiconductor wafer 101 ′ and the transparent substrate 102 ′ can be more reliably bonded to each other at the outer peripheral portion thereof.
  • a liquid such as a cleaning solution or an etching solution from entering the inside of the semiconductor wafer bonded body 1000 from the edge of the semiconductor wafer bonded body 1000 at the time of back surface processing described later. .
  • the lower surface (back surface) 111 opposite to where the transparent substrate 102 of the semiconductor wafer 101 'is bonded is ground (back grinding process).
  • the lower surface 111 is ground by, for example, a grinder provided in a grinding device (grinder).
  • the thickness of the semiconductor wafer 101 ′ varies depending on the electronic device to which the semiconductor device 100 is applied, but is usually set to about 100 to 600 ⁇ m and is applied to a smaller electronic device. Is set to about 50 ⁇ m.
  • Examples of such processing include formation of wiring on the lower surface 111 and connection of solder bumps 106 as shown in FIG.
  • the wiring is formed by sputtering, plating, or etching, but the semiconductor wafer bonded body 1000 is formed by bonding the semiconductor wafer 101 ′ and the transparent substrate 102 ′ at the outer peripheral portion by the bonding portion 107. Therefore, the etching solution, the cleaning solution and the like are reliably prevented from entering the inside.
  • a plurality of semiconductor devices are obtained by separating the semiconductor wafer assembly 1000 into individual circuits formed on the semiconductor wafer 101 ′, that is, corresponding to the respective gaps 105 included in the spacer 104. 100 is obtained (dicing step). In other words, a plurality of semiconductor devices 100 are obtained by cutting and separating the semiconductor wafer bonded body 1000 at positions corresponding to the spacers 104 ′.
  • the semiconductor wafer bonded body 1000 is first cut from the semiconductor wafer 101 ′ side by a dicing saw so as to correspond to the position where the spacer 104 is formed. Then, the transparent substrate 102 ′ is also cut by making a cut corresponding to the cut 21 from the dicing saw. Through the steps as described above, the semiconductor device 100 can be manufactured.
  • the semiconductor devices 100 can be mass-produced and productivity can be improved. Can do.
  • the semiconductor wafer bonded body 1000 has a configuration with high liquid-tightness as described above, generation of defective products can be prevented or suppressed, and the semiconductor device 100 can be produced with a high yield. .
  • the semiconductor device 100 is mounted on a support substrate having a patterned wiring, for example, via a solder bump 106, whereby the wiring provided in the support substrate and the wiring formed on the lower surface of the base substrate 101 are provided. Are electrically connected through the solder bumps 106.
  • the semiconductor device 100 can be widely applied to electronic devices such as a mobile phone, a digital camera, a video camera, and a small camera while being mounted on the support substrate.
  • the support base material 11 demonstrated as what has a light transmittance, it does not need to have a light transmittance.
  • the exposure step is performed after the support substrate 11 is removed from the photosensitive adhesive layer 12.
  • the spacer 104 ′ and the joint portion 107 are integrally formed.
  • the joint portion 107 may be formed by dispensing after the spacer 104 ′ is formed.
  • the exposure is performed after the photosensitive adhesive layer 12 is formed on the semiconductor wafer 101 ′.
  • the exposure is performed after the photosensitive adhesive layer 12 is formed on the transparent substrate 102 ′. Also good.
  • the photosensitive adhesive layer 12 is a layer having photocurability, alkali developability and thermosetting, and is a material (resin composition) containing an alkali-soluble resin, a thermosetting resin, and a photopolymerization initiator. It is configured.
  • the resin composition constituting the photosensitive adhesive layer 12 includes an alkali-soluble resin. Thereby, the photosensitive adhesive layer 12 has alkali developability.
  • alkali-soluble resin examples include novolak resins such as cresol type, phenol type, bisphenol A type, bisphenol F type, catechol type, resorcinol type, pyrogallol type, phenol aralkyl resin, hydroxystyrene resin, methacrylic acid resin, and methacrylic acid ester resin.
  • novolak resins such as cresol type, phenol type, bisphenol A type, bisphenol F type, catechol type, resorcinol type, pyrogallol type, phenol aralkyl resin, hydroxystyrene resin, methacrylic acid resin, and methacrylic acid ester resin.
  • Acrylic resins such as, cyclic olefin resins containing hydroxyl groups and carboxyl groups, polyamide resins (specifically, having at least one of a polybenzoxazole structure and a polyimide structure, and having hydroxyl groups in the main chain or side chains, Resin having a carboxyl group, an ether group or an ester group, a resin having a polybenzoxazole precursor structure, a resin having a polyimide precursor structure, a resin having a polyamic acid ester structure, and the like. It can be used singly or in combination of two or more.
  • alkali-soluble resins those having both an alkali-soluble group contributing to alkali development and a double bond are preferably used.
  • alkali-soluble group examples include a hydroxyl group and a carboxyl group.
  • the alkali-soluble group can contribute to alkali development and can also contribute to a thermosetting reaction.
  • alkali-soluble resin can contribute to photocuring reaction by having a double bond.
  • Examples of such a resin having an alkali-soluble group and a double bond include a curable resin that can be cured by both light and heat, and specifically, for example, an acryloyl group, a methacryloyl group, and a vinyl. And a thermosetting resin having a photoreactive group such as a group, and a photocurable resin having a thermoreactive group such as a phenolic hydroxyl group, an alcoholic hydroxyl group, a carboxyl group, and an acid anhydride group.
  • the photocurable resin having a thermally reactive group may further have another thermally reactive group such as an epoxy group, an amino group, or a cyanate group.
  • the photocurable resin having such a structure include (meth) acryl-modified phenolic resins, (meth) acryloyl group-containing acrylic acid polymers, carboxyl group-containing (epoxy) acrylates, and the like.
  • a thermoplastic resin such as a carboxyl group-containing acrylic resin may be used.
  • the resins having an alkali-soluble group and a double bond as described above it is preferable to use a (meth) acryl-modified phenol resin.
  • a (meth) acrylic modified phenolic resin it contains an alkali-soluble group. Therefore, when an unreacted resin is removed by a development process, instead of an organic solvent that is usually used as a developer, the load on the environment is reduced. Less alkaline solution can be applied.
  • the double bond contributes to the curing reaction, and as a result, the heat resistance of the resin composition can be improved.
  • the (meth) acryl-modified phenol resin is preferably used from the viewpoint that the warpage of the semiconductor wafer bonded body 1000 can be reliably reduced by using the (meth) acryl-modified phenol resin.
  • the (meth) acryl-modified phenol resin for example, a (meth) acryloyl-modified bisphenol resin obtained by reacting a hydroxyl group of a bisphenol with an epoxy group of a compound having an epoxy group and a (meth) acryloyl group is used. Can be mentioned.
  • examples of such a (meth) acryloyl-modified bisphenol resin include those shown in Chemical Formula 1 below.
  • the hydroxyl group in the molecular chain of the (meth) acryloyl-modified epoxy resin and dibasic A compound in which a dibasic acid is introduced by bonding to one carboxyl group in the acid by an ester bond (in addition, one or more repeating units of the epoxy resin in this compound are introduced in the molecular chain)
  • the number of dibasic acids is 1 or more).
  • such a compound for example, first, by reacting an epoxy group at both ends of an epoxy resin obtained by polymerizing epichlorohydrin and a polyhydric alcohol and (meth) acrylic acid, at both ends of the epoxy resin.
  • an epoxy resin obtained by polymerizing epichlorohydrin and a polyhydric alcohol and (meth) acrylic acid at both ends of the epoxy resin.
  • a (meth) acryloyl-modified epoxy resin having a (meth) acryloyl group introduced By obtaining a (meth) acryloyl-modified epoxy resin having a (meth) acryloyl group introduced, and then reacting the hydroxyl group in the molecular chain of the obtained (meth) acryloyl-modified epoxy resin with an anhydride of a dibasic acid It is obtained by forming an ester bond with one carboxyl group of this dibasic acid.
  • the modification rate (substitution rate) of the photoreactive group is not particularly limited, but 20% of the total reactive groups of the resin having an alkali-soluble group and a double bond. It is preferably about 80%, more preferably about 30-70%. By setting the modification amount of the photoreactive group within the above range, a resin composition having particularly excellent resolution can be provided.
  • the modification rate (substitution rate) of the thermally reactive group is not particularly limited, but is 20 to 20% of the total reactive group of the resin having an alkali-soluble group and a double bond. It is preferably about 80%, more preferably about 30 to 70%.
  • the weight average molecular weight of the resin is not particularly limited, but is preferably 30000 or less, more preferably about 5000 to 150,000. preferable. When the weight average molecular weight is within the above range, the film formability when forming the photosensitive adhesive layer on the film is particularly excellent.
  • the weight average molecular weight of the alkali-soluble resin can be evaluated using, for example, GPC (gel permeation chromatograph), and the weight average molecular weight can be calculated from a calibration curve prepared in advance using a styrene standard substance.
  • GPC gel permeation chromatograph
  • tetrahydrofuran (THF) was used as a measurement solvent, and measurement was performed under a temperature condition of 40 ° C.
  • the content of the alkali-soluble resin in the resin composition is not particularly limited, but is preferably about 15 to 50% by weight, more preferably about 20 to 40% by weight in the entire resin composition. .
  • the content of the alkali-soluble resin is about 10 to 80% by weight of the resin components (all components except the filler) of the resin composition. Preferably, it may be about 15 to 70% by weight. If the content of the alkali-soluble resin is less than the lower limit, the effect of improving the compatibility with other components in the resin composition (for example, a photocurable resin and a thermosetting resin described later) may be reduced.
  • the resin composition which comprises the photosensitive contact bonding layer 12 contains the thermosetting resin.
  • the photosensitive adhesive layer 12 exhibits adhesiveness by curing. That is, after bonding the photosensitive adhesive layer 12 and the semiconductor wafer, exposing and developing, the transparent substrate 102 can be thermocompression bonded to the photosensitive adhesive layer 12.
  • thermosetting resin when a curable resin that can be cured by heat is used as the aforementioned alkali-soluble resin, a resin different from this resin is selected.
  • thermosetting resin for example, phenol novolak resin, cresol novolak resin, novolak type phenol resin such as bisphenol A novolak resin, phenol resin such as resol phenol resin, bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin Bisphenol type epoxy resin, novolac epoxy resin, cresol novolak epoxy resin, etc., biphenyl type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resin, triazine core Containing epoxy resin, epoxy resin such as dicyclopentadiene modified phenolic epoxy resin, triazine ring such as urea (urea) resin, melamine resin Fats, unsaturated polyester resins, bismaleimide resins, polyurethane resins, diallyl phthalate resins, silicone resins, resins having a benzoxazine ring, cyanate ester resins, epoxy-modified siloxanes, and the like. They can be used in
  • an epoxy resin as an epoxy resin, use an epoxy resin that is solid at room temperature (especially a bisphenol type epoxy resin) and an epoxy resin that is liquid at room temperature (especially a silicone-modified epoxy resin that is liquid at room temperature). Is preferred. Thereby, it can be set as the photosensitive contact bonding layer 12 which is excellent in both flexibility and resolution, maintaining heat resistance.
  • the content of the thermosetting resin in the resin composition is not particularly limited, but is preferably about 10 to 40% by weight, and more preferably about 15 to 35% by weight in the entire resin composition. There exists a possibility that the effect which improves the heat resistance of the photosensitive adhesive layer 12 obtained as content of a thermosetting resin is less than the said lower limit may fall. Moreover, when content of a thermosetting resin exceeds the said upper limit, there exists a possibility that the effect which improves the toughness of the photosensitive contact bonding layer 12 may fall.
  • thermosetting resin when used as the thermosetting resin, it is preferable to further include a phenol novolac resin in addition to the epoxy resin.
  • a phenol novolac resin By adding a phenol novolac resin, the developability of the resulting photosensitive adhesive layer 12 can be improved.
  • thermosetting resin by including both an epoxy resin and a phenol novolac resin as the thermosetting resin in the resin composition, the thermosetting property of the epoxy resin is further improved, and the strength of the spacer 104 to be formed is further improved. The advantage of being able to
  • the resin composition constituting the photosensitive adhesive layer 12 contains a photopolymerization initiator. Thereby, the photosensitive adhesive layer 12 can be efficiently patterned by photopolymerization.
  • photopolymerization initiator examples include benzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin isobutyl ether, methyl benzoin benzoate, benzoin benzoic acid, benzoin methyl ether, benzylfinyl sulfide, benzyl, dibenzyl, diacetyl, benzyldimethyl ketal, and the like. .
  • the content of the photopolymerization initiator in the resin composition is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 5% by weight, and preferably about 0.8 to 3.0% by weight in the entire resin composition. More preferably. If the content of the photopolymerization initiator is less than the lower limit, the effect of starting photopolymerization may not be sufficiently obtained. Moreover, when content of a photoinitiator exceeds the said upper limit, reactivity will become high and there exists a possibility that a preservability and resolution may fall.
  • the resin composition constituting the photosensitive adhesive layer 12 preferably contains a photopolymerizable resin in addition to the above components. Thereby, it will be contained in a resin composition with the alkali-soluble resin mentioned above, and the patternability of the photosensitive adhesive layer 12 obtained can be improved more.
  • this photopolymerizable resin when a curable resin curable with light is used as the alkali-soluble resin described above, a resin different from this resin is selected.
  • the photopolymerizable resin is not particularly limited.
  • an unsaturated polyester an acrylic compound such as an acrylic monomer or oligomer having at least one acryloyl group or methacryloyl group in one molecule, or a vinyl type such as styrene.
  • acrylic compound such as an acrylic monomer or oligomer having at least one acryloyl group or methacryloyl group in one molecule
  • vinyl type such as styrene.
  • examples thereof include compounds, and these can be used alone or in combination of two or more.
  • an ultraviolet curable resin mainly composed of an acrylic compound is preferable.
  • Acrylic compounds are preferably used because they have a high curing rate when irradiated with light and can pattern a resin with a relatively small amount of exposure.
  • acrylic compound examples include monomers of acrylic acid ester or methacrylic acid ester, and specifically include ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate.
  • the spacer 104 obtained from the photosensitive adhesive layer 12 can exhibit excellent strength.
  • the semiconductor device 100 including the spacer 104 is more excellent in shape retention.
  • the acrylic polyfunctional monomer means a monomer of (meth) acrylic acid ester having a tri- or higher functional acryloyl group or methacryloyl group.
  • acrylic polyfunctional monomers it is particularly preferable to use trifunctional (meth) acrylate or tetrafunctional (meth) acrylate. Thereby, the said effect can be exhibited more notably.
  • an acrylic polyfunctional monomer as the photopolymerizable resin
  • an epoxy vinyl ester resin since the acrylic polyfunctional monomer and the epoxy vinyl ester resin undergo radical polymerization, the strength of the spacer 104 to be formed can be more effectively increased.
  • the solubility with respect to the alkali developing solution of the part which is not exposed of the photosensitive contact bonding layer 12 can be improved at the time of image development, the residue after image development can be reduced.
  • Epoxy vinyl ester resins include 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, Epolite 40E methacrylic adduct, Epolite 70P acrylic acid adduct, Epolite 200P acrylic acid adduct, Epolite 80MF acrylic acid adduct, Epolite 3002 methacrylic acid adduct.
  • the content of the acrylic polyfunctional polymer in the resin composition is not particularly limited, but is about 1 to 50% by weight in the entire resin composition. It is preferably about 5% to 25% by weight.
  • the photopolymerizable resin contains an epoxy vinyl ester resin in addition to the acrylic polyfunctional polymer
  • the content of the epoxy vinyl ester resin is not particularly limited, but is 3 to 30% by weight in the entire resin composition. It is preferably about 5% to 15% by weight.
  • the photopolymerizable resin as described above is preferably liquid at normal temperature.
  • the curing reactivity by light irradiation for example, ultraviolet irradiation
  • another compounding component for example, alkali-soluble resin
  • the photopolymerizable resin that is liquid at normal temperature include, for example, an ultraviolet curable resin mainly composed of the acrylic compound described above.
  • the weight average molecular weight of the photopolymerizable resin is not particularly limited, but is preferably 5,000 or less, and more preferably about 150 to 3,000. When the weight average molecular weight is within the above range, the sensitivity of the photosensitive adhesive layer 12 is particularly excellent. Furthermore, the resolution of the photosensitive adhesive layer 12 is also excellent.
  • the weight average molecular weight of the photopolymerizable resin can be evaluated using, for example, GPC (gel permeation chromatograph), and can be calculated using the same method as described above.
  • the resin composition used for forming the photosensitive adhesive layer 12 may contain an inorganic filler. Thereby, the strength of the spacer 104 formed by the photosensitive adhesive layer 12 can be further improved.
  • the content of the inorganic filler in the resin composition is preferably 9% by weight or less in the entire resin composition.
  • the strength of the spacer 104 formed by the photosensitive adhesive layer 12 can be sufficiently improved by the addition of the acrylic polyfunctional monomer. Therefore, the addition of the inorganic filler in the resin composition can be omitted.
  • inorganic fillers include fibrous fillers such as alumina fibers and glass fibers, potassium titanate, wollastonite, aluminum borate, acicular magnesium hydroxide, acicular fillers such as whiskers, talc, and mica. , Sericite, glass flakes, flake graphite, platy fillers such as platy calcium carbonate, spherical fillers such as calcium carbonate, silica, fused silica, calcined clay, unfired clay, zeolite, silica gel And the like, and the like. These may be used alone or in combination. Among these, it is particularly preferable to use a porous filler.
  • the average particle size of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 90 ⁇ m, and more preferably about 0.1 to 40 ⁇ m. If the average particle diameter exceeds the upper limit, there is a risk that the appearance of the photosensitive adhesive layer 12 may be abnormal or the resolution may be poor. Further, if the average particle diameter is less than the lower limit value, there is a risk of poor adhesion when the spacer 104 is heated and pasted to the transparent substrate 102.
  • the average particle size can be evaluated using, for example, a laser diffraction particle size distribution analyzer SALD-7000 (manufactured by Shimadzu Corporation).
  • the average pore diameter of the porous filler is preferably about 0.1 to 5 nm, and more preferably about 0.3 to 1 nm.
  • the resin composition constituting the photosensitive adhesive layer 12 may contain additives such as a plastic resin, a leveling agent, an antifoaming agent, and a coupling agent as long as the object of the present invention is not impaired. it can.
  • the visible light transmittance of the photosensitive adhesive layer 12 can be made more suitable, and the exposure failure in the exposure process is more effective. Can be prevented. As a result, a more reliable semiconductor device can be provided.
  • the semiconductor wafer bonded body of the present invention is not limited to the above-described configuration, and may include other members having arbitrary functions.
  • one or two or more optional steps may be added.
  • PLB process post-lamination heating process
  • the exposure is performed once has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • the exposure may be performed a plurality of times.
  • Example 1 Synthesis of alkali-soluble resin ((meth) acrylic modified bis A novolak resin) Into a 2 L flask, 1.5 g of tributylamine as a catalyst and 0.15 g of hydroquinone as a polymerization inhibitor were added and heated to 100 ° C. The glycidyl methacrylate 180.9g was dripped in 30 minutes in it, and the methacryloyl modified novolak-type bisphenol A resin MPN001 (methacryloyl modification rate 50%) of solid content 74% was obtained by making it stir-react at 100 degreeC for 5 hours. .
  • alkali-soluble resin ((meth) acrylic modified bis A novolak resin) Into a 2 L flask, 1.5 g of tributylamine as a catalyst and 0.15 g of hydroquinone as a polymerization inhibitor were added and heated to 100 ° C. The glycidyl methacrylate 180.9g was dripped in 30 minutes in it, and
  • resin varnish of resin composition constituting photosensitive adhesive layer As photopolymerizable resin, 15% by weight of trimethylolpropane trimethacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester TMP), epoxy vinyl ester resin (Kyoeisha Chemical ( Co., Ltd., epoxy ester 3002M) 5% by weight, epoxy resin as thermosetting resin, cresol novolac type epoxy resin (Dainippon Ink & Chemicals, EOCN-1020-70) 5% by weight, bisphenol A type 10% by weight of epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Ep-1001), 5% by weight of silicone epoxy resin (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., BY16-115), phenol novolac resin (Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) ), PR53647) 3% by weight, alkali-soluble Weighed 55% by weight of the above (meth) acrylic modified bis-A novolak
  • the resin varnish prepared as described above is applied onto the supporting base material with a comma coater (manufactured by Yasui Seiki Co., Ltd., model number: MFG No. 194001 type 3-293) to form a coating film composed of the resin varnish. Formed. Thereafter, the formed coating film was dried at 80 ° C. for 20 minutes to form a photosensitive adhesive layer, thereby obtaining a photosensitive adhesive film.
  • the average thickness of the photosensitive adhesive layer was 50 ⁇ m. Further, the visible light transmittance of the formed photosensitive adhesive layer was 99%.
  • the photosensitive adhesive film produced as described above was formed on the semiconductor wafer under the conditions of a roll temperature of 60 ° C., a roll speed of 0.3 m / min, and a syringe pressure of 2.0 kgf / cm 2. Those cut to the same size were laminated to obtain a semiconductor wafer with a photosensitive adhesive film.
  • a mask having two alignment marks for alignment with the semiconductor wafer and having a light transmission portion having the same shape as the shape of the spacer in plan view and the shape of the joint portion is prepared.
  • a mask was placed so as to be aligned with the alignment mark of the semiconductor wafer and to face the photosensitive adhesive film. At this time, the distance between the mask and the supporting substrate was set to 0 mm.
  • the semiconductor wafer with the photosensitive adhesive film is irradiated with ultraviolet rays (wavelength 365 nm, integrated light quantity 700 mJ / cm 2 ) from the photosensitive adhesive film side through the mask to form the photosensitive adhesive layer in a lattice shape.
  • the support substrate was removed.
  • the width of the exposed portion exposed in a grid pattern is 0.6 mm, and the shortest distance from the edge of the semiconductor wafer to the unexposed portion The exposure was performed so that (minimum width of the bonded portion) was 5000 ⁇ m.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • a transparent substrate (quartz glass substrate, diameter: 20.3 cm, thickness: 725 ⁇ m) is prepared, and the substrate is bonded to a semiconductor wafer on which a spacer is formed, a substrate bonder (manufactured by SUSS MICROTECH, “SB8e”). ) was used to produce a bonded semiconductor wafer in which the semiconductor wafer and the transparent substrate were bonded via a spacer.
  • the heating temperature during thermocompression bonding was 150 ° C.
  • the pressure was 0.6 MPa
  • the time was 300 seconds.
  • Example 2 A semiconductor wafer bonded body was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of each component of the resin composition constituting the photosensitive adhesive layer was changed as shown in Table 1.
  • Examples 5 to 7 A semiconductor wafer bonded body was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the minimum width of the bonded portion was changed as shown in Table 1.
  • Table 1 shows the types and amounts of components of the resin composition of the photosensitive adhesive layer, the thickness of the spacer of the bonded semiconductor wafer, and the like in each Example and Comparative Example.
  • methacryloyl-modified novolak bisphenol A resin is “MPN”
  • trimethylolpropane trimethacrylate is “TMP”
  • epoxy vinyl ester resin is “3002”
  • cresol novolac epoxy resin is “EOCN”
  • bisphenol A type epoxy was indicated as “EP”, silicone epoxy resin as “BY16”, and phenol novolac resin as “PR”.
  • test piece was treated for 5 minutes with an untreated one and a 30 ° C. etching solution (trade name: FE-830, manufactured by Ebara Densan Co., Ltd.) using a die shear strength measuring device.
  • Die shear strength ratio (%) (Die shear strength after etching solution treatment) / (Die shear strength of untreated product) ⁇ 100
  • the bonded semiconductor wafer according to the present invention had no intrusion of the etching solution into the gap, was excellent in liquid tightness, and was excellent in productivity of the semiconductor device. In addition, the spacers were not chipped and the dimensional accuracy was excellent.
  • the semiconductor device manufactured using the semiconductor wafer bonded body according to the present invention has a particularly high reliability.
  • the present invention it is possible to prevent a cleaning liquid, an etching liquid, or the like from entering the semiconductor wafer during backside processing, and to provide a semiconductor wafer bonded body with excellent productivity of a semiconductor device. Moreover, the manufacturing method which can manufacture such a semiconductor wafer bonded body easily can be provided. In addition, a semiconductor device with excellent reliability can be provided. Therefore, it has industrial applicability.

Landscapes

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Abstract

　本発明の半導体ウエハー接合体は、半導体ウエハーと、前記半導体ウエハーの機能面側に設置された透明基板と、前記半導体ウエハーと前記透明基板との間に設けられたスペーサと、前記半導体ウエハーの外周に沿って連続的に設けられ、前記半導体ウエハーと前記透明基板とを接合する接合部とを有することを特徴とする。前記接合部の最小幅が、５０μｍ以上であるのが好ましい。

Description

半導体ウエハー接合体、半導体ウエハー接合体の製造方法および半導体装置
　本発明は、半導体ウエハー接合体、半導体ウエハー接合体の製造方法および半導体装置に関する。
　ＣＭＯＳセンサーやＣＣＤセンサー等に代表される半導体装置であって、受光部を備えた半導体基板と、半導体基板上に設けられ、受光部を囲むように形成されたスペーサと、該スペーサを介して半導体基板に接合された透明基板とを有する半導体装置が知られている。
　このような半導体装置は、一般に、複数の受光部が設けられた半導体ウエハーに、電子線硬化性の接着フィルムを貼り付ける工程と、該接着フィルムに対してマスクを介して電子線を選択的に照射し、接着フィルムを露光する工程と、露光した接着フィルムを現像し、スペーサを形成する工程と、形成されたスペーサ上に透明基板を接合する工程と、得られた半導体ウエハーと透明基板との接合体（半導体ウエハー接合体）をダイシング（個片化）する工程とを備えた製造方法により製造される（例えば、特許文献１参照）。
　また、通常、半導体ウエハー接合体をダイシングする前に、半導体ウエハーの裏面に配線の形成や半田バンプの形成等の加工を施す（裏面加工工程）。
　しかしながら、スペーサの幅が小さいため、従来のようにして作製された半導体ウエハー接合体では、このような裏面加工の際に用いる洗浄液やエッチング液等によって、半導体ウエハー接合体の縁部近傍のスペーサが剥がれてしまい、洗浄液やエッチング液等が半導体ウエハー接合体の内部に浸入してしまうといった問題があった。そのような液体が侵入した部分は不良品となり、１つの半導体ウエハー接合体から得られる半導体装置の数が減少し、半導体装置の生産性が低下するといった問題があった。
特開２００４－３１２６６６号公報
　本発明の目的は、半導体ウエハーの裏面加工時の内部への洗浄液やエッチング液等が浸入するのを防止でき、半導体装置の生産性に優れた半導体ウエハー接合体を提供すること、このような半導体ウエハー接合体を容易に製造することが可能な製造方法を提供すること、また、信頼性に優れた半導体装置を提供することにある。
　このような目的は、下記（１）～（１０）に記載の本発明により達成される。
　（１）　半導体ウエハーと、
　前記半導体ウエハーの機能面側に設置された透明基板と、
　前記半導体ウエハーと前記透明基板との間に設けられたスペーサと、
　前記半導体ウエハーの外周に沿って連続的に設けられ、前記半導体ウエハーと前記透明基板とを接合する接合部とを有することを特徴とする半導体ウエハー接合体。
　（２）　前記接合部の最小幅が、５０μｍ以上である上記（１）に記載の半導体ウエハー接合体。
　（３）　前記接合部のエッチング液浸漬前後のダイシェア強度比は、４０％以上である上記（１）または（２）に記載の半導体ウエハー接合体。
　（４）　前記スペーサと前記接合部とは、一体的に設けられたものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の半導体ウエハー接合体。
　（５）　上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の半導体ウエハー接合体を製造する方法であって、
　前記半導体ウエハーの機能面上に、前記半導体ウエハーに対応する形状を備えた接着性を有する感光性接着層を形成する感光性接着層形成工程と、
　マスクを用いて、前記感光性接着層の前記スペーサおよび前記接合部となるべき部位を選択的に露光する露光工程と、
　露光した前記感光性接着層を現像し、前記半導体ウエハー上に前記スペーサおよび前記接合部を形成する現像工程と、
　前記スペーサおよび前記接合部の前記半導体ウエハー側とは反対側の面に前記透明基板を接合する接合工程とを有することを特徴とする半導体ウエハー接合体の製造方法。
　（６）　上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の半導体ウエハー接合体を製造する方法であって、
　前記透明基板上に、前記透明基板に対応する形状を備えた接着性を有する感光性接着層を形成する感光性接着層形成工程と、
　マスクを用いて、前記感光性接着層の前記スペーサおよび前記接合部となるべき部位を選択的に露光する露光工程と、
　露光した前記感光性接着層を現像し、前記透明基板上に前記スペーサおよび前記接合部を形成する現像工程と、
　前記スペーサおよび前記接合部の前記透明基板側とは反対側の面に前記半導体ウエハーを接合する接合工程とを有することを特徴とする半導体ウエハー接合体の製造方法。
　（７）　前記感光性接着層は、アルカリ可溶性樹脂と、熱硬化性樹脂と、光重合開始剤とを含む材料で構成されている上記（５）または（６）に記載の半導体ウエハー接合体の製造方法。
　（８）　前記アルカリ可溶性樹脂は、（メタ）アクリル変性フェノール樹脂である上記（７）に記載の半導体ウエハー接合体の製造方法。
　（９）　前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂である上記（７）または（８）に記載の半導体ウエハー接合体の製造方法。
　（１０）　前記材料として、さらに、光重合性樹脂を含有する上記（７）ないし（９）のいずれかに記載の半導体ウエハー接合体の製造方法。
　（１１）　上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の半導体ウエハー接合体を、前記スペーサに対応する位置で切断し、個片化することにより得られることを特徴とする半導体装置。
図１は、本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。 図２は、本発明の半導体ウエハー接合体の一例を示す縦断面図である。 図３は、本発明の半導体ウエハー接合体の一例を示す平面図である。 図４は、本発明の半導体装置（半導体ウエハー接合体）の製造方法の一例を示す工程図である。 図５は、本発明の半導体装置（半導体ウエハー接合体）の製造方法の一例を示す工程図である。
　以下、本発明について詳細に説明する。
　＜半導体装置（イメージセンサ）＞
　まず、本発明の半導体ウエハー接合体を説明するのに先立って、本発明の半導体ウエハー接合体より製造された半導体装置について説明する。
　図１は、本発明の半導体装置の一例を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
　図１に示すように、半導体装置（受光装置）１００は、ベース基板１０１と、ベース基板１０１に対向配置された透明基板１０２と、ベース基板１０１上に形成された受光部１０３と、受光部１０３の縁部に形成されたスペーサ１０４と、ベース基板１０１の下面に形成された半田バンプ１０６とを有する。
　ベース基板１０１は、半導体基板であり、この半導体基板には図示しない回路（後述する半導体ウエハーが備える個別回路）が設けられている。
　ベース基板１０１上には、そのほぼ全面に亘って受光部１０３が設けられている。受光部１０３は、例えば、ベース基板１０１側から受光素子とマイクロレンズアレイとがこの順で積層された構成となっている。
　透明基板１０２は、ベース基板１０１に対向配置されており、ベース基板１０１の平面寸法と略同じ平面寸法となっている。透明基板１０２は、例えば、アクリル樹脂基板、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）基板、ガラス基板等で構成される。
　スペーサ１０４は、受光部１０３が備えるマイクロレンズアレイと透明基板１０２とを、これらの縁部において直接接着されており、ベース基板１０１および透明基板１０２を接着するものである。そして、このスペーサ１０４は、受光部１０３（マイクロレンズアレイ）と透明基板１０２との間に空隙部１０５を形成している。
　このスペーサ１０４は、受光部１０３の縁部に、この受光部１０３の中心部を取り囲むように配置されているため、受光部１０３のうち、スペーサ１０４に取り囲まれた部分が実質的な受光部として機能する。
　なお、受光部１０３が備える受光素子としては、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等が挙げられ、この受光素子において、受光部１０３で受光した光が電気信号に変換されることとなる。
　半田バンプ１０６は、導電性を有し、ベース基板１０１の下面において、このベース基板１０１に設けられた配線と電気的に接続されていること。これにより、受光部１０３で光から変換された電気信号が、半田バンプ１０６に伝達される。
　＜半導体ウエハー接合体＞
　次に、本発明の半導体ウエハー接合体について説明する。
　図２は、本発明の半導体ウエハー接合体の一例を示す縦断面図、図３は、本発明の半導体ウエハー接合体の一例を示す平面図である。なお、図２中、下方向を「下側」または「下方」、上方向を「上側」または「下方」と言う。
　図２に示すように、半導体ウエハー接合体１０００は、半導体ウエハー１０１’と、スペーサ１０４’と、接合部１０７と、透明基板１０２’とを有している。
　半導体ウエハー１０１’は、後述するような個片化工程を経ることにより、上述したような半導体装置１００のベース基板１０１となる基板である。
　また、半導体ウエハー１０１’の機能面には、複数の個別回路（図示せず）が設けられている。
　また、半導体ウエハー１０１’の機能面上には、上記各個別回路毎に上述したような受光部１０３が形成されている。
　スペーサ１０４’は、図３に示すように、格子状をなし、半導体ウエハー１０１’上の各個別回路（受光部１０３）を取り囲むように形成されている。また、スペーサ１０４’は、半導体ウエハー１０１’と透明基板１０２’との間に複数の空隙部１０５を形成している。すなわち、スペーサ１０４’で囲まれた領域が空隙部１０５となる。
　また、スペーサ１０４’は、その下側の面が半導体ウエハー１０１’に接合され、その上側の面が透明基板１０２’に接合されている。
　このスペーサ１０４’は、後述するような個片化工程を経ることにより、上述したような半導体装置１００のスペーサ１０４となる部材である。
　スペーサ１０４’（スペーサ１０４）の平均厚さは、５～５００μｍであるのが好ましく、１０～４００μｍであるのがより好ましい。
　接合部１０７は、図２、図３に示すように、半導体ウエハー１０１’の外周部上に設けられている。また、接合部１０７は、スペーサ１０４’と連続して設けられている。すなわち、接合部１０７は、スペーサ１０４’と一体的に形成されている。
　接合部１０７は、半導体ウエハー１０１’と後述する透明基板１０２’とをそれらの外周部において接合している。
　ところで、従来の半導体ウエハー接合体では、スペーサの幅が小さいため、後述するような裏面加工の際に用いる洗浄液やエッチング液等によって、半導体ウエハー接合体の縁部近傍のスペーサが剥がれてしまい、洗浄液やエッチング液等が半導体ウエハー接合体の内部に侵入してしまうといった問題があった。そのような液体が侵入した部分は不良品となり、１つの半導体ウエハー接合体から得られる半導体装置の数が減少し、半導体装置の生産性が低下するといった問題があった。
　これに対して、本発明では、上述したように、半導体ウエハーと透明基板とがそれらの外周部において接合部によって接合されているため、裏面加工の際に用いる洗浄液やエッチング液等が半導体ウエハー接合体の縁部から半導体ウエハー接合体の内部に侵入するのを防止することができる。その結果、１つの半導体ウエハー接合体から得られる複数の半導体装置に生じる不良品の数が減少し、半導体装置の生産性に優れたものとなる。
　空隙部１０５と、半導体ウエハー１０１’の縁部との最短距離、すなわち、接合部１０７の最小幅は、２０μｍ以上であるのが好ましく、５０μｍ～１ｃｍであるのがより好ましい。これにより、半導体ウエハー１０１’と透明基板１０２’とをより確実に接合することができ、裏面加工時に、洗浄液やエッチング液等の液体が、半導体ウエハー接合体１０００の縁部から半導体ウエハー接合体１０００の内部に侵入するのをより確実に防止することができる。その結果、１つの半導体ウエハー接合体から得られる複数の半導体装置に生じる不良品の数をより少ないものとすることができ、半導体装置の生産性に特に優れたものとなる。
　接合部１０７の平均厚さ（高さ）は、具体的には、５～５００μｍであるのが好ましく、１０～４００μｍであるのがより好ましい。
　透明基板１０２’は、上述したスペーサ１０４’および接合部１０７を介して半導体ウエハー１０１’に接合されている。
　この透明基板１０２’は、後述するような個片化工程を経ることにより、上述したような半導体装置１００の透明基板１０２となる部材である。
　このような半導体ウエハー接合体１０００を後述するように個片化することにより、複数の信頼性の高い半導体装置１００を得ることができる。
　なお、上記説明では、接合部１０７とスペーサ１０４’とが一体的に形成されているものとして説明したが、これに限定されず、例えば、接合部１０７は、スペーサ１０４’とは別に、ディスペンス等で形成されたものであってもよい。
　＜半導体装置（半導体ウエハー接合体）の製造方法＞
　次に、本発明の半導体装置（半導体ウエハー接合体）の製造方法の好適な実施形態について説明する。
　図４および図５は、本発明の半導体装置（半導体ウエハー接合体）の製造方法の好適な実施形態を示す工程図である。
　［１］まず、感光性接着フィルム１を用意する。
　感光性接着フィルム１は、図４（ａ）に示すように、支持基材１１と、支持基材１１上に設けられた感光性接着層１２とを有している。
　支持基材１１は、シート状の基材で、感光性接着層１２を支持する機能を備えている。
　この支持基材１１は、光透過性を有する材料で構成されている。このように光透過性を有する材料で構成されていることにより、後述するような半導体装置の製造において、支持基材１１を感光性接着層１２に付けたままで、感光性接着層１２の露光を行うことができる。
　支持基材１１の可視光の透過率は、３０～１００％であるのが好ましく、５０～１００％であるのがより好ましい。これにより、後述する露光工程において、感光性接着層１２をより確実に露光することができる。また、後述するマスク２０のアライメントマークと半導体ウエハー１０１’（透明基板１０２’）のアライメントマークとの位置合わせを確実に行うことができる。
　支持基材１１の平均厚さは、例えば、１５～５０μｍであるのが好ましく、２５～５０μｍであるのがより好ましい。支持基材１１の平均厚さが前記下限値未満であると、支持基材としての必要な強度を得るのが困難となる場合がある。また、支持基材１１の平均厚さが前記上限値を超えると、感光性接着フィルムのハンドリング性が低下する場合がある。
　このような支持基材１１を構成する材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等が挙げられる。これらの中でも、光透過性と破断強度のバランスに優れる点で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いるのが好ましい。
　感光性接着層１２は、半導体ウエハーの表面に対し接着性を有し、半導体ウエハーに接着される層である。この感光性接着層１２は、上述した半導体ウエハー接合体１０００におけるスペーサ１０４’および接合部１０７を形成するのに用いる層である。感光性接着層１２を構成する樹脂組成物については、後に詳述する。
　接合部１０７のエッチング液浸漬前後のダイシェア強度比は、４０％以上であるのが好ましく、６０％以上であるのがより好ましい。エッチング液浸漬前後のダイシェア強度比を上記範囲以上とすることで、半導体ウエハーの裏面加工時に、エッチング液が半導体ウエハー接合体１０００の縁部から半導体ウエハー接合体１０００の内部に侵入することをより確実に防止することができる。
　なお接合部１０７のエッチング液浸漬前後のダイシェア強度比は、以下の方法により算出することができる。
　ホウケイ酸ガラス基板上に接合部１０７を形成する樹脂組成物をラミネート等の手法により貼り付ける。次に、例えば、露光（例えば、７００ｊ／ｃｍ２）、現像（例えば、３％ＴＭＡＨ現像液、２５℃／０．３ＭＰａ／９０秒）等の手法により、２ｍｍ角の接着層を形成し、次に、接着層の上に２ｍｍ角のガラス基板を載置し、熱圧着（１２０℃×０．８ＭＰａ×５ｓ）によりガラス基板同士を貼り付ける。さらに、貼り合せたガラス基板に１５０℃×９０分の熱履歴を加えダイシェア強度測定用の試験片を得た。
　得られた試験片を、ダイシェア強度測定装置により、未処理のものと、３０℃のエッチング液（商品名：ＦＥ－８３０、（株）荏原電産社製）で５分処理し、さらに、純水で５分洗浄したものを、それぞれｎ＝１０で測定しダイシェア強度を算出した。
　また、エッチング液浸漬前後のダイシェア強度比は以下の式により算出した。
ダイシェア強度比（％）＝（エッチング液処理後のダイシェア強度）／（未処理品のダイシェア強度）×１００
　感光性接着層１２の可視光の透過率は、３０～１００％であるのが好ましく、５０～１００％であるのがより好ましい。これにより、後述する露光工程において、感光性接着層１２の厚さ方向にわたってより確実に露光することができる。また、後述するマスク２０のアライメントマークと半導体ウエハー１０１’（透明基板１０２’）のアライメントマークとの位置合わせを確実に行うことができる。
　ここで、支持基材１１および感光性接着層１２の可視光の透過率は、以下の方法により測定することができる。
　透過率測定装置（（株）島津製作所社製、ＵＶ－１６０Ａ）で、支持基材は使用する支持基材の厚みで、また、感光性接着層は５０μｍで、測定波長：６００ｎｍで測定を行う。
　一方、機能面上に複数の受光部１０３およびマイクロレンズアレイ（図示せず）を形成した半導体ウエハー１０１’を用意する（図４（ｂ）参照）。
　［２］次に、図４（ｃ）に示すように、半導体ウエハー１０１’の機能面と感光性接着フィルム１の感光性接着層１２（接着面）とを貼り合わせる。これにより、半導体ウエハー１０１’の受光部１０３側に感光性接着層１２が、半導体ウエハー１０１’の反対側に支持基材１１を備えた状態で、半導体ウエハー１０１’に感光性接着層１２が貼り合わされる。すなわち、半導体ウエハー１０１’の機能面上に、感光性接着層１２が形成される（感光性接着層形成工程）。
　なお、半導体ウエハー１０１’の受光部１０３側の面（上面）への感光性接着層１２の貼り合わせは、例えば、以下のようにして行うことができる。
　（１）まず、感光性接着フィルム１と半導体ウエハー１０１’とを位置合わして、一端側において、感光性接着フィルム１の下面と半導体ウエハー１０１’の上面とを接触させる。
　（２）次に、この状態で、感光性接着フィルム１および半導体ウエハー１０１’を、感光性接着フィルム１の下面と半導体ウエハー１０１’の上面とを接触させた箇所において、一対のローラ間に挟持されるように接合装置に設置する。これにより、感光性接着フィルム１と半導体ウエハー１０１’とが加圧される。
　（３）次に、一対のローラを一端側から他端側に向かって移動させる。これにより、一対のローラ間で挟持された部分において、受光部１０３に感光性接着層１２が順次接合され、その結果、感光性接着フィルム１と半導体ウエハー１０１’とが貼り合わされる。
　貼り合わせる際に、一対のローラ間で挾持する際の加圧の圧力を調節することにより、スペーサ１０４’および接合部１０７の厚さを調整することができる。
　感光性接着フィルム１および半導体ウエハー１０１’を一対のローラ間で挾持する際の加圧の圧力は、特に限定されないが、０．１～１０ｋｇｆ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．２～５ｋｇｆ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。これにより、半導体ウエハー１０１’に対して確実に感光性接着層１２を貼り付けることができる。
　各ローラの移動速度は、特に限定されないが、０．１～１．０ｍ／分程度であるのが好ましく、０．３～０．６ｍ／分程度であるのがより好ましい。
　また、各ローラには、それぞれ、例えばヒータのような加熱手段が設置されており、感光性接着フィルム１および半導体ウエハー１０１’は、一対のローラで挟持された部分において加熱される。加熱する温度は、０～１２０℃程度であるのが好ましく、４０～１００℃程度であるのがより好ましい。
　［３］次に、感光性接着層１２に光（紫外線）を照射し、露光する（露光工程）。
　この際、図４（ｄ）に示すように、スペーサ１０４となるべき部分および接合部１０７となるべき部分に対応する位置に光透過部２０１を備えるマスク２０を用いる。光透過部２０１は、光透過性を有する部位で、該光透過部２０１を透過した光は感光性接着層１２に照射される。そして、感光性接着層１２の光が照射された部分が選択的に露光される。これにより、感光性接着層１２のうち、光が照射された部分が光硬化する。
　なお、感光性接着層１２の露光は、図４（ｄ）に示すように、感光性接着層１２に支持基材１１がついた状態で行い、支持基材１１を透過した露光光により行うのが好ましい。これにより、支持基材１１が感光性接着層１２の保護層としての機能を発揮し、感光性接着層１２の表面に埃等の異物が付着するのを効果的に防止することができる。また、支持基材１１上に異物が付着した場合であっても、容易に除去することができる。また、マスク２０を設置する際に、マスク２０が感光性接着層１２に貼り付いてしまうのを防止することができ、マスク２０と感光性接着層１２との距離をより小さいものとすることができる。その結果、感光性接着層１２に照射された露光光で形成される像が暈けるのを防止することができ、露光部と未露光部との境界をシャープなものとすることができる。その結果、十分な寸法精度でスペーサを形成することができ、スペーサ１０４’に囲まれた空隙部１０５を設計に近い形状で形成することができる。これにより、信頼性の特に優れた半導体装置を得ることができる。
　また、本実施形態において、半導体ウエハー１０１’上には、その縁部近傍に、図４（ｄ）に示すようにアライメントマーク１０１１が設けられている。
　また、同様に、マスク２０には、図４（ｄ）に示すように、位置合わせ用のアライメントマーク２０２が設けられている。
　本露光工程において、上記半導体ウエハー１０１’のアライメントマーク１０１１と、マスク２０のアライメントマーク２０２とを合わせることにより、半導体ウエハー１０１’に対してマスク２０の位置合わせを行う。これにより、高い位置精度でスペーサ１０４’を形成することができ、形成される半導体装置１００の信頼性をより高いものとすることができる。
　なお、露光後、感光性接着層１２に対して、４０～８０℃程度の温度で加熱処理を施してもよい（露光後加熱工程（ＰＥＢ工程））。このような加熱処理を施すことにより、露光工程で光硬化した部位（スペーサ１０４’）と半導体ウエハー１０１’との密着性をより高いものとすることができ、後述する現像工程において、光硬化した部位の不本意な剥離を効果的に防止することができる。
　上記加熱処理の温度は、上記範囲であればよいが、５０～７０℃であるのがより好ましい。後述する現像工程において、光硬化した部位の不本意な剥離をより効果的に防止することができる。
　［４］次に、図４（ｅ）に示すように、支持基材１１を除去する（支持基材除去工程）。
　［５］次に、図４（ｆ）に示すように、感光性接着層１２をアルカリ水溶液を用いて現像することにより、感光性接着層１２のうち、未硬化の部分が除去され、光硬化した部位が格子状のスペーサ１０４’および接合部１０７として残存する（現像工程）。また、半導体ウエハー１０１’と透明基板１０２’との間の複数の空隙部１０５となる部位１０５’が形成される。
　［６］次に、図５（ｇ）に示すように、形成されたスペーサ１０４’および接合部１０７の上面と透明基板１０２’とを接合する（接合工程）。これにより、半導体ウエハー１０１’と、スペーサ１０４’と、透明基板１０２’とが順に積層した半導体ウエハー接合体１０００（本発明の半導体ウエハー接合体）が得られる。
　スペーサ１０４’および接合部１０７と、透明基板１０２’との接合は、例えば、形成されたスペーサ１０４’および接合部１０７の上面と透明基板１０２’とを貼り合わせた後、熱圧着することにより行うことができる。
　熱圧着は、８０～１８０℃の温度範囲内で行うのが好ましい。これにより、形成されるスペーサ１０４の形状を良好なものとするとともに、半導体ウエハー１０１’と透明基板１０２’とをそれらの外周部においてより確実に接合することができる。その結果、後述する裏面加工等の時において、洗浄液やエッチング液等の液体が、半導体ウエハー接合体１０００の縁部から半導体ウエハー接合体１０００の内部に侵入するのをより確実に防止することができる。
　［７］次に、図５（ｈ）に示すように、半導体ウエハー１０１’の透明基板１０２を接合したのと反対側の下面（裏面）１１１を研削する（バックグラインド工程）。
　この下面１１１は、例えば、研削装置（グラインダー）が備える研削盤により研削される。
　かかる下面１１１の研削により、半導体ウエハー１０１’の厚さは、半導体装置１００が適用される電子機器によっても異なるが、通常、１００～６００μｍ程度に設定され、より小型の電子機器に適用する場合には、５０μｍ程度に設定される。
　［８］次に、研削された半導体ウエハー１０１’の下面（裏面）１１１に加工を施す（裏面加工工程）。
　かかる加工としては、例えば、下面１１１に対する配線の形成や、図５（ｉ）に示すような、半田バンプ１０６の接続等が挙げられる。なお、配線の形成は、一般に、スパッタリングやメッキ、さらにはエッチングによって形成されるが、半導体ウエハー接合体１０００は、半導体ウエハー１０１’と透明基板１０２’とがその外周部において接合部１０７によって接合されているので、エッチング液や洗浄液等が内部に侵入することが確実に防止されている。
　［９］次に、半導体ウエハー１０１’に形成された個別回路、すなわち、スペーサ１０４が備える各空隙部１０５に対応するように、半導体ウエハー接合体１０００を個片化することにより、複数の半導体装置１００を得る（ダイシング（個片化）工程）。言い換えると、半導体ウエハー接合体１０００を、スペーサ１０４’に対応する位置で切断・個片化することにより、複数の半導体装置１００を得る。
　半導体ウエハー接合体１０００の個片化は、例えば、まず、図５（ｊ）に示すように、半導体ウエハー１０１’側からダイシングソーにより、スペーサ１０４が形成されている位置に対応するように切込み２１を入れた後、透明基板１０２’側からもダイシングソーにより切込み２１に対応して切り込みを入れることにより行われる。
　以上のような工程を経ることにより、半導体装置１００を製造することができる。
　このように、半導体ウエハー接合体１０００を個片化して、一括して複数の半導体装置１００を得る構成とすることにより、半導体装置１００を大量生産することができ、生産性の効率化を図ることができる。特に、半導体ウエハー接合体１０００は、上述したように液密性が高い構成となっているので、不良品の発生を防止または抑制することができ、高い歩留まりで半導体装置１００を生産することができる。
　なお、半導体装置１００は、例えば、半田バンプ１０６を介して、パターニングされた配線を備える支持基板上に搭載され、これにより、支持基板が備える配線と、ベース基板１０１の下面に形成された配線とが半田バンプ１０６を介して電気的に接続されることとなる。
　また、半導体装置１００は、前記支持基板に搭載された状態で、例えば、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、小型カメラ等の電子機器に広く適用することができる。
　なお、本実施形態では、感光性接着層１２の露光の後に加熱するＰＥＢ工程を行う場合について説明したが、これらの工程は、感光性接着層１２を構成する樹脂組成物の種類によっては省略することができる。
　なお、上記説明では、支持基材１１が光透過性を有するものとして説明したが、光透過性を有していなくてもよい。この場合、上記露光工程は、支持基材１１を感光性接着層１２から除去した後に行う。
　また、上記説明では、スペーサ１０４’と接合部１０７とを一体的に形成するものとして説明したが、例えば、接合部１０７は、スペーサ１０４’を形成した後に、ディスペンス等によって形成してもよい。
　また、上記説明では、半導体ウエハー１０１’上に感光性接着層１２を形成した後に露光するものとして説明したが、透明基板１０２’上に感光性接着層１２を形成した後に露光するものであってもよい。
　＜感光性接着層１２を構成する樹脂組成物＞
　次に、感光性接着層１２を構成する樹脂組成物の好適な実施形態について説明する。
　感光性接着層１２は、光硬化性、アルカリ現像性および熱硬化性を備えた層であり、アルカリ可溶性樹脂と、熱硬化性樹脂と、光重合開始剤とを含む材料（樹脂組成物）で構成されている。
　以下、この樹脂組成物の各構成材料について詳述する。
　（アルカリ可溶性樹脂）
　感光性接着層１２を構成する樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含んでいる。これにより、感光性接着層１２は、アルカリ現像性を有するものとなる。
　アルカリ可溶性樹脂としては、例えばクレゾール型、フェノール型、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、カテコール型、レゾルシノール型、ピロガロール型等のノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ヒドロキシスチレン樹脂、メタクリル酸樹脂、メタクリル酸エステル樹脂等のアクリル系樹脂、水酸基およびカルボキシル基等を含む環状オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂（具体的には、ポリベンゾオキサゾール構造およびポリイミド構造の少なくとも一方を有し、かつ主鎖または側鎖に水酸基、カルボキシル基、エーテル基またはエステル基を有する樹脂、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造を有する樹脂、ポリイミド前駆体構造を有する樹脂、ポリアミド酸エステル構造を有する樹脂等）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
　これらアルカリ可溶性樹脂の中でも、アルカリ現像に寄与するアルカリ可溶性基および二重結合の双方を有するものを用いるのが好ましい。
　アルカリ可溶性基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基等が挙げられる。このアルカリ可溶性基は、アルカリ現像に寄与することができるとともに、熱硬化反応に寄与することもできる。また、アルカリ可溶性樹脂は、二重結合を有していることにより、光硬化反応に寄与することができる。
　このようなアルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂としては、例えば、光および熱の両方で硬化可能な硬化性樹脂を挙げることができ、具体的には、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基およびビニル基等の光反応基を有する熱硬化性樹脂や、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、カルボキシル基、酸無水物基等の熱反応基を有する光硬化性樹脂等が挙げられる。
　なお、熱反応基を有する光硬化性樹脂は、さらに、エポキシ基、アミノ基、シアネート基等の他の熱反応基を有していてもよい。かかる構成の光硬化性樹脂としては、具体的には、（メタ）アクリル変性フェノール樹脂、（メタ）アクリロイル基含有アクリル酸重合体およびカルボキシル基含有（エポキシ）アクリレート等が挙げられる。また、カルボキシル基含有アクリル樹脂のような熱可塑性樹脂であっても構わない。
　以上のようなアルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂（光および熱の両方で硬化可能な硬化性樹脂）の中でも、（メタ）アクリル変性フェノール樹脂を用いるのが好ましい。（メタ）アクリル変性フェノール樹脂を用いれば、アルカリ可溶性基を含有することから、現像処理により未反応の樹脂を除去する際に、現像液として通常用いられる有機溶剤の代わりに、環境に対する負荷のより少ないアルカリ液を適用することができる。さらに、二重結合を含有することにより、この二重結合が硬化反応に寄与することとなり、その結果として、樹脂組成物の耐熱性を向上させることができる。また、（メタ）アクリル変性フェノール樹脂を用いることにより、半導体ウエハー接合体１０００の反りの大きさを確実に小さくできる点からも（メタ）アクリル変性フェノール樹脂が好ましく用いられる。
　（メタ）アクリル変性フェノール樹脂としては、例えば、ビスフェノール類が備える水酸基と、エポキシ基および（メタ）アクリロイル基を有する化合物のエポキシ基とを反応させて得られた、（メタ）アクリロイル変性ビスフェノール樹脂が挙げられる。
　具体的には、このような（メタ）アクリロイル変性ビスフェノール樹脂としては、例えば、下記化１に示すようなものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　また、その他、エポキシ樹脂の両末端に（メタ）アクリロイル基が導入された（メタ）アクリロイル変性エポキシ樹脂の分子鎖中に、この（メタ）アクリロイル変性エポキシ樹脂の分子鎖中の水酸基と、二塩基酸中の一つのカルボキシル基とがエステル結合で結合することにより、二塩基酸が導入されている化合物（なお、この化合物中のエポキシ樹脂の繰り返し単位は１以上、分子鎖中に導入されている二塩基酸の数は１以上）が挙げられる。なお、かかる化合物は、例えば、先ず、エピクロルヒドリンと多価アルコールとを重合させて得られるエポキシ樹脂の両末端のエポキシ基と、（メタ）アクリル酸とを反応させることにより、エポキシ樹脂の両末端に（メタ）アクリロイル基が導入された（メタ）アクリロイル変性エポキシ樹脂を得、次いで、得られた（メタ）アクリロイル変性エポキシ樹脂の分子鎖中の水酸基と、二塩基酸の無水物を反応させることにより、この二塩基酸の一方のカルボキシル基とエステル結合を形成させることにより得られる。
　ここで、光反応基を有する熱硬化性樹脂を用いる場合、この光反応基の変性率（置換率）は、特に限定されないが、アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂の反応基全体の２０～８０％程度であるのが好ましく、３０～７０％程度であるのがより好ましい。光反応基の変性量を上記の範囲とすることで、特に解像性に優れる樹脂組成物を提供することができる。
　一方、熱反応基を有する光硬化性樹脂を用いる場合、この熱反応基の変性率（置換率）は、特に限定されないが、アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂の反応基全体の２０～８０％程度であるのが好ましく、３０～７０％程度であるのがより好ましい。熱反応基の変性量を上記の範囲とすることで、特に解像性に優れる樹脂組成物を提供することができる。
　また、アルカリ可溶性樹脂としてアルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂を用いる場合、この樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、３００００以下であることが好ましく、５０００～１５００００程度であるのがより好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、フィルム上に感光性接着層を形成する際の成膜性に特に優れるものとなる。
　ここで、アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、例えばＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）を用いて評価でき、予め、スチレン標準物質を用いて作成された検量線により重量平均分子量を算出することができる。なお、測定溶媒としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を用い、４０℃の温度条件下で測定した。
　また、樹脂組成物におけるアルカリ可溶性樹脂の含有量は、特に限定されないが、この樹脂組成物全体において、１５～５０重量％程度であるのが好ましく、２０～４０重量％程度であるのがより好ましい。なお、樹脂組成物が後述する充填材を含有する場合、アルカリ可溶性樹脂の含有量は、樹脂組成物の樹脂成分（充填材を除く全部の成分）のうち、１０～８０重量％程度であってもよく、好ましくは１５～７０重量％程度であってもよい。アルカリ可溶性樹脂の含有量が前記下限値未満であると、樹脂組成物中の他の成分（例えば、後述する光硬化性樹脂および熱硬化性樹脂）との相溶性を向上させる効果が低下するおそれがあり、前記上限値を超えると現像性またはフォトリソグラフィ技術により形成されるスペーサのパターニングの解像性が低下するおそれがある。換言すれば、アルカリ可溶性樹脂の含有量を上記の範囲とすることで、フォトリソグラフィ法により樹脂をパターニングしたあと、熱圧着できるという機能をより確実に発揮し得るものとすることができる。
　（熱硬化性樹脂）
　また、感光性接着層１２を構成する樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含んでいる。これにより、感光性接着層１２は、露光、現像した後でも、その硬化により接着性を発揮するものとなる。すなわち、感光性接着層１２と半導体ウエハーとを接合して、露光、現像した後、透明基板１０２を感光性接着層１２に熱圧着することができる。
　なお、この熱硬化性樹脂としては、前述したアルカリ可溶性樹脂として、熱で硬化可能な硬化性樹脂を用いた場合には、この樹脂とは異なるものが選択される。
　具体的には、熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂、エポキシ変性シロキサン等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。これにより、耐熱性および透明基板１０２との密着性をより向上させることができる。
　さらに、エポキシ樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂としては、室温で固形のエポキシ樹脂（特にビスフェノール型エポキシ樹脂）と、室温で液状のエポキシ樹脂（特に室温で液状のシリコーン変性エポキシ樹脂）とを併用することが好ましい。これにより、耐熱性を維持しつつ、可撓性と解像性との両方に優れる感光性接着層１２とすることができる。
　樹脂組成物における熱硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、この樹脂組成物全体において、１０～４０重量％程度であるのが好ましく、１５～３５重量％程度であるのがより好ましい。熱硬化性樹脂の含有量が前記下限値未満であると、得られる感光性接着層１２の耐熱性を向上させる効果が低下するおそれがある。また、熱硬化性樹脂の含有量が前記上限値を超えると、感光性接着層１２の靭性を向上する効果が低下するおそれがある。
　また、熱硬化性樹脂には、上述したようなエポキシ樹脂を用いる場合、このエポキシ樹脂の他に、フェノールノボラック樹脂をさらに含んでいるのが好ましい。フェノールノボラック樹脂を添加することにより、得られる感光性接着層１２の現像性を向上させることができる。さらに、樹脂組成物中の熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂とフェノールノボラック樹脂との双方を含ませることにより、エポキシ樹脂の熱硬化性がより向上し、形成されるスペーサ１０４の強度をさらに向上させることができるという利点も得られる。
　（光重合開始剤）
　感光性接着層１２を構成する樹脂組成物は、光重合開始剤を含んでいる。これにより、光重合により感光性接着層１２を効率良くパターニングすることができる。
　光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾインメチルエーテル、ベンジルフィニルサルファイド、ベンジル、ジベンジル、ジアセチル、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
　樹脂組成物における光重合開始剤の含有量は、特に限定されないが、この樹脂組成物全体において、０．５～５重量％程度であるのが好ましく、０．８～３．０重量％程度であるのがより好ましい。光重合開始剤の含有量が下限値未満であると、光重合開始する効果が十分に得られないおそれがある。また、光重合開始剤の含有量が前記上限値を超えると、反応性が高くなり、保存性や解像性が低下するおそれがある。
　（光重合性樹脂）
　感光性接着層１２を構成する樹脂組成物は、上記成分の他、光重合性樹脂を含んでいるのが好ましい。これにより、前述したアルカリ可溶性樹脂と共に樹脂組成物中に含まれることとなり、得られる感光性接着層１２のパターニング性をより向上させることができる。
　なお、この光重合性樹脂としては、前述したアルカリ可溶性樹脂として、光で硬化可能な硬化性樹脂を用いた場合には、この樹脂とは異なるものが選択される。
　光重合性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、不飽和ポリエステル、アクリロイル基またはメタクリロイル基を、一分子中に少なくとも１個以上有するアクリル系モノマーやオリゴマー等のアクリル系化合物、スチレン等のビニル系化合物等が挙げられ、これらは単独で用いることも可能であり、また、２種類以上を混合して用いることもできる。
　これらの中でも、アクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂が好ましい。アクリル系化合物は、光を照射した際の硬化速度が速く、これにより、比較的少量の露光量で樹脂をパターニングすることができるから好ましく用いられる。
　このアクリル系化合物としては、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルのモノマー等が挙げられ、具体的には、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、１，１０－デカンジオールジ（メタ）アクリレートのような２官能（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートのような三官能（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレートのような四官能（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートのような六官能（メタ）アクリレート等が挙げられる。
　これらのアクリル系化合物の中でも、アクリル系多官能モノマーを用いるのが好ましい。これにより、感光性接着層１２から得られるスペーサ１０４を優れた強度を発揮するものとすることができる。その結果、このスペーサ１０４を備える半導体装置１００は、形状保持性により優れたものとなる。
　なお、本明細書中において、アクリル系多官能モノマーとは、３官能以上のアクリロイル基またはメタアクリロイル基を有する（メタ）アクリル酸エステルのモノマーのことを言うこととする。
　さらに、アクリル系多官能モノマーの中でも、特に、三官能（メタ）アクリレートまたは四官能（メタ）アクリレートを用いるのが好ましい。これにより、前記効果をより顕著に発揮させることができる。
　なお、光重合性樹脂として、アクリル系多官能モノマーを用いる場合、さらに、エポキシビニルエステル樹脂を含有するのが好ましい。これにより、感光性接着層１２の露光時には、アクリル系多官能モノマーとエポキシビニルエステル樹脂とがラジカル重合するため、形成されるスペーサ１０４の強度をより効果的に高めることができる。また、現像時には、感光性接着層１２の露光していない部分のアルカリ現像液に対する溶解性を向上させることができるため、現像後の残渣を低減することができる。
　エポキシビニルエステル樹脂としては、２－ヒドロキシ－３－フェノキシプロピルアクリレート、エポライト４０Ｅメタクリル付加物、エポライト７０Ｐアクリル酸付加物、エポライト２００Ｐアクリル酸付加物、エポライト８０ＭＦアクリル酸付加物、エポライト３００２メタクリル酸付加物、エポライト３００２アクリル酸付加物、エポライト１６００アクリル酸付加物、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、エポライト２００Ｅアクリル酸付加物、エポライト４００Ｅアクリル酸付加物等が挙げられる。
　光重合性樹脂にアクリル系多官能ポリマーが含まれる場合、樹脂組成物におけるアクリル系多官能ポリマーの含有量は、特に限定されないが、この樹脂組成物全体において、１～５０重量％程度であるのが好ましく、５％～２５重量％程度であるのがより好ましい。これにより、露光後の感光性接着層１２すなわちスペーサ１０４の強度をより効果的に向上させることができ、半導体ウエハー１０１’と透明基板１０２とを貼り合せる際の形状保持性をより効果的に向上させることができる。
　さらに、光重合性樹脂に、アクリル系多官能ポリマーの他にエポキシビニルエステル樹脂を含有する場合、エポキシビニルエステル樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体において、３～３０重量％程度であるのが好ましく、５％～１５重量％程度であるのがより好ましい。これにより、半導体ウエハーと透明基板との貼り付け後における、半導体ウエハーおよび透明基板の各表面に残存する異物の残存率をより効果的に低減させることができる。
　また、以上のような光重合性樹脂は、常温で液状であることが好ましい。これにより、光照射（例えば、紫外線照射）による硬化反応性をより向上させることができる。また、他の配合成分（例えば、アルカリ可溶性樹脂）との混合作業を容易にすることができる。常温で液状の光重合性樹脂としては、例えば、前述したアクリル化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。
　なお、光重合性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、５，０００以下であるのが好ましく、１５０～３０００程度であるのがより好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、感光性接着層１２の感度に特に優れる。さらに、感光性接着層１２の解像性にも優れる。
　ここで、光重合性樹脂の重量平均分子量は、例えばＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）を用いて評価でき、前述したのと同様の方法を用いて算出することができる。
　（無機充填材）
　なお、感光性接着層１２を形成するために用いられる樹脂組成物中は、無機充填材を含有していてもよい。これにより、感光性接着層１２により形成されるスペーサ１０４の強度をより向上させることができる。
　ただし、樹脂組成物中における無機充填材の含有量が大きくなり過ぎると、感光性接着層１２の現像後に半導体ウエハー１０１’上に無機充填材に起因する異物が付着したり、アンダーカットが発生してしまうという問題が生じる。そのため、樹脂組成物における無機充填材の含有量は、この樹脂組成物全体において、９重量％以下とするのが好ましい。
　また、光重合性樹脂として、アクリル系多官能モノマーを含有する場合には、アクリル系多官能モノマーの添加により、感光性接着層１２により形成されるスペーサ１０４の強度を十分に向上させることができるので、樹脂組成物中への無機充填材の添加を省略することができる。
　無機充填材としては、例えば、アルミナ繊維、ガラス繊維のような繊維状充填材、チタン酸カリウム、ウォラストナイト、アルミニウムボレート、針状水酸化マグネシウム、ウィスカーのような針状充填材、タルク、マイカ、セリサイト、ガラスフレーク、鱗片状黒鉛、板状炭酸カルシウムのような板状充填材、炭酸カルシウム、シリカ、溶融シリカ、焼成クレー、未焼成クレーのような球状（粒状）充填材、ゼオライト、シリカゲルのような多孔質充填材等が挙げられる。これらを１種または２種以上混合して用いることもできる。これらの中でも、特に、多孔質充填材を用いるのが好ましい。
　無機充填材の平均粒子径は、特に限定されないが、０．０１～９０μｍ程度であるのが好ましく、０．１～４０μｍ程度であるのがより好ましい。平均粒子径が前記上限値を超えると、感光性接着層１２の外観異常や解像性不良となるおそれがある。また、平均粒子径が前記下限値未満であると、スペーサ１０４の透明基板１０２に対する加熱貼り付け時の接着不良となるおそれがある。
　なお、平均粒子径は、例えばレーザ回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ－７０００（（株）島津製作所製）を用いて評価することができる。
　また、無機充填材として多孔質充填材を用いる場合、この多孔質充填材の平均空孔径は、０．１～５ｎｍ程度であるのが好ましく、０．３～１ｎｍ程度であるのがより好ましい。
　感光性接着層１２を構成する樹脂組成物は、上述した成分に加え、本発明の目的を損なわない範囲で可塑性樹脂、レベリング剤、消泡剤、カップリング剤等の添加剤を含有することができる。
　上述したような樹脂組成物により感光性接着層１２を構成することにより、感光性接着層１２の可視光の透過率をより好適なものとすることができ、露光工程における露光不良をより効果的に防止することができる。その結果、より信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
　以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　例えば、本発明の半導体ウエハー接合体は、上述したような構成に限定されず、任意の機能を備えたその他の部材を備えていてもよい。
　また、本発明の半導体ウエハー接合体の製造方法では、任意の目的の工程が１または２以上追加されてもよい。例えば、ラミネート工程と露光工程との間に、感光性接着層に対して加熱処理を施すラミネート後加熱工程（ＰＬＢ工程）を設けてもよい。
　また、前述した実施形態では、露光を１回行う場合について説明したが、これに限定されず、例えば、露光を複数回行ってもよい。
　以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
［１］半導体ウエハー接合体の製造
　各実施例および比較例の半導体ウエハー接合体を、それぞれ、以下のようにして１０個ずつ製造した。
　（実施例１）
　１．アルカリ可溶性樹脂（（メタ）アクリル変性ビスＡノボラック樹脂）の合成
　ノボラック型ビスフェノールＡ樹脂（フェノライトＬＦ－４８７１、大日本インキ化学（株）製）の固形分６０％ＭＥＫ（メチルエチルケトン）溶液５００ｇを、２Ｌフラスコ中に投入し、これに触媒としてトリブチルアミン１．５ｇ、および重合禁止剤としてハイドロキノン０．１５ｇを添加し、１００℃に加温した。その中へ、グリシジルメタクリレート１８０．９ｇを３０分間で滴下し、１００℃で５時間攪拌反応させることにより、固形分７４％のメタクリロイル変性ノボラック型ビスフェノールＡ樹脂ＭＰＮ００１（メタクリロイル変性率５０％）を得た。
　２．感光性接着層を構成する樹脂組成物の樹脂ワニスの調製
　光重合性樹脂として、トリメチロールプロパントリメタクリレート（共栄社化学（株）製、ライトエステルＴＭＰ）１５重量％、エポキシビニルエステル樹脂（共栄社化学（株）製、エポキシエステル３００２Ｍ）５重量％、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂として、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業（株）製、ＥＯＣＮ－１０２０－７０）５重量％、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製、Ｅｐ－１００１）１０重量％、シリコーンエポキシ樹脂（東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製、ＢＹ１６－１１５）５重量％、フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト（株）、ＰＲ５３６４７）３重量％、アルカリ可溶性樹脂として上記（メタ）アクリル変性ビスＡノボラック樹脂を固形分として５５重量％、光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製、イルガキュア６５１）２重量％を秤量し、ディスパーザーを用い、回転数３０００ｒｐｍで１時間攪拌し、樹脂ワニスを調製した。
　３．感光性接着フィルムの製造
　まず、支持基材として、ポリエステルフィルム（三菱樹脂社製、「ＭＲＸ５０」、厚さ５０μｍ、可視光の透過率：８５％）を用意した。
　次に、支持基材上に、上記で調整した樹脂ワニスをコンマコーター（康井精機社製、型番：ＭＦＧ　Ｎｏ．１９４００１　ｔｙｐｅ３－２９３）で塗布することにより、樹脂ワニスで構成される塗膜を形成した。その後、形成した塗膜を８０℃、２０分乾燥して感光性接着層を形成することにより感光性接着フィルムを得た。得られた感光性接着フィルムは、感光性接着層の平均厚さが５０μｍであった。また、形成された感光性接着層の可視光の透過率は、９９％であった。
　４．半導体ウエハー接合体の製造
　まず、ほぼ円形状をなす直径８インチの半導体ウエハー（Ｓｉウエハー、直径２０．３ｃｍ、厚さ７２５μｍ）を用意した。なお、半導体ウエハーは、半導体ウエハーの縁部から１００μｍの位置で、半導体ウエハーの中心を軸に互いに点対称となる２箇所にアライメントマークを設けたものを用意した。
　次に、半導体ウエハーに、ロールラミネーターを用いて、ロール温度６０℃、ロール速度０．３ｍ／分、シリンジ圧２．０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で、上記で製造した感光性接着フィルムを半導体ウエハーと同じ大きさにカットしたものを、ラミネートして、感光性接着フィルム付き半導体ウエハーを得た。
　次に、半導体ウエハーに対する位置合わせ用の２つのアライメントマークを備え、かつ、形成すべきスペーサの平面視の形状および接合部の形状と同じ形状をした光透過部を有するマスクを用意し、該マスクのアライメントマークと半導体ウエハーのアライメントマークとを一致させるようにして、感光性接着フィルムと対向するようにマスクを設置した。この際、マスクと支持基材との距離を、０ｍｍとした。
　次に、マスクを介して、感光性接着フィルム付き半導体ウエハーに、感光性接着フィルム側から、紫外線（波長３６５ｎｍ、積算光量７００ｍＪ／ｃｍ２）を照射することにより、感光性接着層を格子状に露光した後、支持基材を取り剥がした。なお、感光性接着層に対する露光では、平面視で感光性接着層の５０％を、格子状に露光される露光部の幅が０．６ｍｍ、半導体ウエハーの縁部から未露光部までの最短距離（接合部の最小幅）が５０００μｍとなるように露光することとした。
　次に、現像液（アルカリ液）として、２．３８ｗ％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液を用いて、現像液圧０．２ＭＰａ、現像時間９０秒の条件で、露光後の感光性接着層の現像をして、凸条の幅が０．６ｍｍのスペーサおよび接合部を半導体ウエハー上に形成した。
　次に、透明基板（石英ガラス基板、直径２０．３ｃｍ、厚さ７２５μｍ）を用意し、このものをスペーサが形成された半導体ウエハーに、サブストレート・ボンダ（ズース・マイクロテック社製、「ＳＢ８ｅ」）を用いて熱圧着することにより、スペーサを介して半導体ウエハーと透明基板とが接合された半導体ウエハー接合体を製造した。なお、熱圧着時の加熱温度を１５０℃、圧力を０．６ＭＰａ、時間を３００秒とした。
　（実施例２～４）
　感光性接着層を構成する樹脂組成物の各成分の配合比を表１に示すように変更した以外は、前記実施例１と同様にして半導体ウエハー接合体を製造した。
　（実施例５～７）
　接合部の最小幅を表１に示すように変更した以外は、前記実施例１と同様にして半導体ウエハー接合体を製造した。
　（比較例）
　露光工程において、形成すべきスペーサの平面視の形状と同じ形状をした光透過部のみを有するマスクを用いて露光することにより、半導体ウエハーの外周部に接合部を形成しなかった以外は、前記実施例１と同様にして半導体ウエハー接合体を製造した。
　各実施例および比較例における、感光性接着層の樹脂組成物の成分の種類および配合量、半導体ウエハー接合体のスペーサの厚さ等を表１に示した。なお、表中、メタクリロイル変性ノボラック型ビスフェノールＡ樹脂を「ＭＰＮ」、トリメチロールプロパントリメタクリレートを「ＴＭＰ」、エポキシビニルエステル樹脂を「３００２」、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を「ＥＯＣＮ」、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を「ＥＰ」、シリコーンエポキシ樹脂を「ＢＹ１６」、フェノールノボラック樹脂を「ＰＲ」と示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
［２］エッチング液浸漬前後のダイシェア強度比
　ホウケイ酸ガラス基板上に各実施例および比較例で得られた感光性接着フィルムの感光性接着層をラミネート装置により温度：６０℃、ラミネート速度：０．３分の条件で貼り付けた。次に、例えば、露光（露光量：７００ｊ／ｃｍ２）、現像（３％ＴＭＡＨ現像液、２５℃／０．３ＭＰａ／９０秒）の条件により、２ｍｍ角の感光性接着層を形成し、次に、感光性接着層の上に２ｍｍ角のホウケイ酸ガラス基板を載置し、熱圧着（１２０℃×０．８ＭＰａ×５ｓ）によりガラス基板同士を貼り付けた。さらに、貼り合せたガラス基板に１５０℃×９０分の熱履歴を加えダイシェア強度測定用の試験片を得た。
　得られた試験片を、ダイシェア強度測定装置により、未処理のものと、３０℃のエッチング液（商品名：ＦＥ－８３０、（株）荏原電産社製）で５分処理し、さらに、純水で５分洗浄したものを、それぞれｎ＝１０で測定しダイシェア強度を算出した。
　また、エッチング液浸漬前後のダイシェア強度比は以下の式により算出した。
ダイシェア強度比（％）＝（エッチング液処理後のダイシェア強度）／（未処理品のダイシェア強度）×１００
［３］液密性評価
　各実施例および比較例で得られた半導体ウエハー接合体を、エッチング液（商品名：ＦＥ－８３０、（株）荏原電産社製）に５分間浸漬し、純水で５分洗浄した。その後、半導体ウエハー接合体をエッチング液から取り出し、取り出した半導体ウエハー接合体の空隙部を観察し、エッチング液の侵入の有無を以下の評価基準に従い評価した。
　◎：半導体ウエハー接合体の空隙部にエッチング液が侵入している箇所が０。
　○：半導体ウエハー接合体の空隙部にエッチング液が侵入している箇所が１～２。
　×：半導体ウエハー接合体の空隙部にエッチング液が侵入している箇所が３ヶ所以上ある。
［４］半導体装置（受光装置）の製造
　各実施例および比較例で得られた半導体ウエハー接合体を、ダイシングソーを用い、スペーサに対応する位置でダイシングし、複数の受光装置を得た。
［５］受光装置信頼性
　得られた複数の受光装置を、－５５℃で１時間、１２５℃で１時間処理するサイクルを繰り返す温度サイクル試験を１００サイクル行い（ｎ＝１０）、クラックおよび剥離の観察を実施し、以下の評価基準に従い評価した。
　◎：全サンプルクラックおよび剥離がなく、実用上全く問題なし。
　○：僅かなクラックおよび剥離が２個以下のサンプルで確認されるが、実用上問題なし。
　△：３個以上のサンプルでクラックおよび剥離が観察され、実用レベルではない。
　×：８個以上のサンプルでクラックおよび剥離が観察され、実用レベルではない。
　この結果を、表２に合わせて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２から明らかなように、本発明に係る半導体ウエハー接合体では、空隙部へのエッチング液の侵入もなく、液密性に優れ、半導体装置の生産性に優れたものであった。また、スペーサの欠け等がなく、また、寸法精度に優れたものであった。また、本発明に係る半導体ウエハー接合体を用いて製造された半導体装置は、信頼性が特に高いものであった。
　これに対して、比較例の半導体ウエハー接合体では、液密性が十分ではなく、半導体装置の生産性が十分ではなかった。
　本発明によれば、半導体ウエハーの裏面加工時の内部への洗浄液やエッチング液等が浸入するのを防止でき、半導体装置の生産性に優れた半導体ウエハー接合体を提供することができる。また、このような半導体ウエハー接合体を容易に製造することが可能な製造方法を提供することができる。また、信頼性に優れた半導体装置を提供することができる。従って、産業上の利用可能性を有する。

Claims (11)

  1. 　半導体ウエハーと、
    　前記半導体ウエハーの機能面側に設置された透明基板と、
    　前記半導体ウエハーと前記透明基板との間に設けられたスペーサと、
    　前記半導体ウエハーの外周に沿って連続的に設けられ、前記半導体ウエハーと前記透明基板とを接合する接合部とを有することを特徴とする半導体ウエハー接合体。
  2. 　前記接合部の最小幅が、５０μｍ以上である請求項１に記載の半導体ウエハー接合体。
  3. 　前記接合部のエッチング液浸漬前後のダイシェア強度比は、４０％以上である請求項１または２に記載の半導体ウエハー接合体。
  4. 　前記スペーサと前記接合部とは、一体的に設けられたものである請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体ウエハー接合体。
  5. 　請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体ウエハー接合体を製造する方法であって、
    　前記半導体ウエハーの機能面上に、前記半導体ウエハーに対応する形状を備えた接着性を有する感光性接着層を形成する感光性接着層形成工程と、
    　マスクを用いて、前記感光性接着層の前記スペーサおよび前記接合部となるべき部位を選択的に露光する露光工程と、
    　露光した前記感光性接着層を現像し、前記半導体ウエハー上に前記スペーサおよび前記接合部を形成する現像工程と、
    　前記スペーサおよび前記接合部の前記半導体ウエハー側とは反対側の面に前記透明基板を接合する接合工程とを有することを特徴とする半導体ウエハー接合体の製造方法。
  6. 　請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体ウエハー接合体を製造する方法であって、
    　前記透明基板上に、前記透明基板に対応する形状を備えた接着性を有する感光性接着層を形成する感光性接着層形成工程と、
    　マスクを用いて、前記感光性接着層の前記スペーサおよび前記接合部となるべき部位を選択的に露光する露光工程と、
    　露光した前記感光性接着層を現像し、前記透明基板上に前記スペーサおよび前記接合部を形成する現像工程と、
    　前記スペーサおよび前記接合部の前記透明基板側とは反対側の面に前記半導体ウエハーを接合する接合工程とを有することを特徴とする半導体ウエハー接合体の製造方法。
  7. 　前記感光性接着層は、アルカリ可溶性樹脂と、熱硬化性樹脂と、光重合開始剤とを含む材料で構成されている請求項５または６に記載の半導体ウエハー接合体の製造方法。
  8. 　前記アルカリ可溶性樹脂は、（メタ）アクリル変性フェノール樹脂である請求項７に記載の半導体ウエハー接合体の製造方法。
  9. 　前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂である請求項７または８に記載の半導体ウエハー接合体の製造方法。
  10. 　前記材料として、さらに、光重合性樹脂を含有する請求項７ないし９のいずれかに記載の半導体ウエハー接合体の製造方法。
  11. 　請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体ウエハー接合体を、前記スペーサに対応する位置で切断し、個片化することにより得られることを特徴とする半導体装置。
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