层叠器件晶片的形成方法与流程

1.本发明涉及层叠器件晶片的形成方法，形成层叠多个器件晶片而得的层叠器件晶片。


背景技术：

2.近年来，在搭载有包含半导体器件芯片的半导体装置的产品中，如智能手机、平板电脑等移动设备所代表的那样，小型化、薄型化和轻量化不断进展。与此相伴，对于半导体装置也要求小型化、薄型化和高密度化。
3.为了应对该要求，提出了如下的方法：在将分别形成有多个半导体器件的第1、第2半导体晶片借助粘接层进行贴合而形成晶片上晶片(wafer on wafer：wow)构造的层叠器件晶片之后，经由切割等而制造层叠多芯片封装(multi chip package：mcp)(例如参照专利文献1)。
4.在专利文献1中，为了将第1、第2半导体器件晶片准确地对位而进行贴合，首先在第1、第2硅晶片的整体上形成热氧化膜，接着通过光刻工序在热氧化膜中在与器件芯片对应的矩形状的区域内形成对准标记。
5.对准标记具有表示相对于形成在矩形状的区域内的元件等的基准位置的功能，并且还作为在进行第1、第2半导体器件晶片的对位时示出各器件晶片的位置的定位标记发挥功能。
6.但是，为了进行光刻工序，需要准备用于形成对准标记的专用的光掩模，因此与进行光刻工序相应地制造成本也提高。
7.另外，该对准标记对于半导体器件自身的功能没有贡献，因此会由于存在对准标记导致能够形成包含半导体电路、布线层等的半导体器件的有效面积减少。
8.专利文献1：日本特开2008-153499号公报


技术实现要素：

9.本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于，不在与器件芯片对应的矩形状的区域内形成对位用的对准标记而能够将器件晶片彼此对位来进行贴合。
10.根据本发明的一个方式，提供层叠器件晶片的形成方法，将正面上呈格子状设定有多条分割预定线且在由该多条分割预定线划分的各个矩形状的多个区域的各个区域内分别形成有器件的第1器件晶片和第2器件晶片贴合，形成层叠多个器件晶片而得的层叠器件晶片，其中，该层叠器件晶片的形成方法具有如下的步骤：去除步骤，对该第1器件晶片进行加工，至少将形成于该第1器件晶片的该正面侧的外周部的倒角部去除；薄化步骤，在该去除步骤之后，将该第1器件晶片的背面侧进行磨削而薄化；以及贴合步骤，在该薄化步骤之后，将该第1器件晶片与该第2器件晶片贴合，该贴合步骤包含如下的位置调整步骤：利用拍摄单元拍摄形成于该第1器件晶片的该正面侧的外周部且位于与该器件对应的矩形状的区域外的第1规定线和形成于该第2器件晶片的该正面侧的外周部且位于与该器件对应的
矩形状的区域外的第2规定线，利用该第1规定线和该第2规定线来调整该第1器件晶片和该第2器件晶片的相对位置。
11.优选在该贴合步骤中，将该第1器件晶片的该背面侧与该第2器件晶片的该正面侧贴合。
12.优选在该位置调整步骤中，利用拍摄单元同时拍摄该第1规定线和该第2规定线。
13.另外，优选该第1规定线是设定于该第1器件晶片的该正面的第1分割预定线，该第2规定线是设定于该第2器件晶片的该正面的第2分割预定线，该第1分割预定线和该第2分割预定线具有相同的形状和大小，在该位置调整步骤中，将该第1分割预定线与该第2分割预定线对位。
14.另外，优选在该位置调整步骤中，除了该第1规定线和该第2规定线以外，还使用处于与该第1规定线垂直的位置关系而形成于该第1器件晶片的该正面侧的外周部且位于与该器件对应的矩形状的区域外的第3规定线和处于与该第2规定线垂直的位置关系而形成于该第2器件晶片的该正面侧的外周部且位于与该器件对应的矩形状的区域外的第4规定线来调整该第1器件晶片和该第2器件晶片的相对位置。
15.根据本发明的另一方式，提供层叠器件晶片的形成方法，将正面上呈格子状设定有多条分割预定线且在由该多条分割预定线划分的各个矩形状的多个区域的各个区域内分别形成有器件的第1器件晶片和第2器件晶片贴合，形成层叠多个器件晶片而得的层叠器件晶片，其中，该层叠器件晶片的形成方法具有如下的步骤：改质层形成步骤，在该第1器件晶片的外周部，将具有透过该第1器件晶片的波长的激光束的聚光点定位于该第1器件晶片的厚度方向上的规定的深度而形成改质层；薄化步骤，在该改质层形成步骤之后，将该第1器件晶片的背面侧进行磨削而薄化，并且将该第1器件晶片的外周部去除；以及贴合步骤，在该薄化步骤之后，将该第1器件晶片与该第2器件晶片贴合，该贴合步骤包含如下的位置调整步骤：利用拍摄单元拍摄形成于该第1器件晶片的该正面侧的外周部且位于与该器件对应的矩形状的区域外的第1规定线和形成于该第2器件晶片的该正面侧的外周部且位于与该器件对应的矩形状的区域外的第2规定线，利用该第1规定线和该第2规定线来调整该第1器件晶片和该第2器件晶片的相对位置。
16.在本发明的一个方式的层叠器件晶片的形成方法中，将第1器件晶片与第2器件晶片贴合(贴合步骤)。贴合步骤包含位置调整步骤。
17.在位置调整步骤中，利用拍摄单元拍摄形成于第1器件晶片的正面侧的外周部且位于与器件对应的矩形状的区域外的第1规定线和形成于第2器件晶片的正面侧的外周部且位于与器件对应的矩形状的区域外的第2规定线，利用第1规定线和第2规定线来调整第1器件晶片和第2器件晶片的相对位置。
18.即，无需为了进行器件晶片的位置调整而在与器件对应的矩形状的区域内形成对位用的对准标记，就能够将器件晶片彼此对位。因此，能够省略用于形成对准标记的光刻工序，并且也不会由于对准标记而使器件的有效面积减少。
附图说明
19.图1的(a)是第1器件晶片的立体图，图1的(b)是第1器件晶片的外周部的剖视图。
20.图2是层叠器件晶片的形成方法的流程图。
21.图3的(a)是示出去除步骤的局部剖视侧视图，图3的(b)是去除步骤后的第1器件晶片的剖视图。
22.图4的(a)是示出薄化步骤的局部剖视侧视图，图4的(b)是薄化步骤后的第1器件晶片等的剖视图。
23.图5是示出位置调整步骤的局部剖视侧视图。
24.图6是第1器件晶片和第2器件晶片的立体图。
25.图7的(a)是第1、第2分割预定线的位置发生偏移的情况下的区域a中的图像的示意图，图7的(b)是第1、第2分割预定线的位置一致的情况下的区域a中的图像的示意图。
26.图8的(a)是第3、第4分割预定线的位置发生偏移的情况下的区域b中的图像的示意图，图8的(b)是第3、第4分割预定线的位置一致的情况下的区域b中的图像的示意图。
27.图9的(a)是示出下降和固定步骤的局部剖视侧视图，图9的(b)是临时固定基板去除后的第1、第2器件晶片的剖视图。
28.图10是第2实施方式的层叠器件晶片的形成方法的流程图。
29.图11是示出第1、第2加工预定线的第1器件晶片的俯视图。
30.图12是示出形成第1改质层的情况的图。
31.图13是示出形成第2改质层的情况的图。
32.图14的(a)是示出使用器件区域和外周剩余区域进行位置调整步骤的情况的图，图14的(b)是示出使用器件区域彼此进行位置调整步骤的情况的图。
33.图15是层叠5个器件晶片而得的层叠器件晶片的剖视图。
34.标号说明
35.2：切削装置；4：旋转轴线；6：主轴；8：切削刀具；10：磨削研磨装置；11：第1器件晶片；11a：正面；11b：背面；11c：凹口；11d：倒角部；11e：外周缘；11f：阶梯差部；13：晶片；12：旋转轴线；14：粗磨削单元；16：主轴壳体；18：主轴；15、15a、15b：分割预定线；15a1：第1分割预定线(第1规定线)；15a2：第2分割预定线(第2规定线)；15b3：第3分割预定线(第3规定线)；15b4：第4分割预定线(第4规定线)；17a：第1方向；17b：第2方向；19：器件；19a：区域；19a：器件区域；20：安装座；22：粗磨削磨轮；22a：磨轮基台；22b：粗磨削磨具；21：第2器件晶片；21a：正面；21b：背面；23：层叠器件晶片；29a：器件区域；29b：外周剩余区域；30：贴合装置；32：显微镜照相机单元(拍摄单元)；33：临时固定基板；35：临时粘接层；37：粘接层；39a、39b：距离；40：激光加工装置；42：旋转轴线；44：激光束照射单元；46：聚光器；43：改质层；43a：第1改质层；43b：第2改质层；45a：第1加工预定线；45b：第2加工预定线；47：裂纹；31：第3器件晶片；41：第4器件晶片；51：第5器件晶片；53：层叠器件晶片；a、b：区域；l：激光束。
具体实施方式
36.参照附图，对本发明的一个方式的实施方式进行说明。首先，对第1器件晶片11(参照图1)和第2器件晶片21(参照图5)进行说明，但两者具有大致相同的形状，因此对第1器件晶片11进行说明。
37.图1的(a)是第1器件晶片11的立体图，图1的(b)是第1器件晶片11的外周部的剖视图。第1器件晶片11具有主要由硅形成的圆板状的晶片13。
38.在第1器件晶片11的正面11a(与晶片13的正面对应)上呈格子状设定有多条分割
预定线(间隔道)15。多条分割预定线15包含分别与第1方向17a平行的多条分割预定线15a。
39.分别与垂直于第1方向17a的第2方向17b平行的多条分割预定线15b与多条分割预定线15a交叉。通过多条分割预定线15a、15b将正面11a划分成多个矩形状的区域19a。
40.在各矩形状的区域19a的正面11a侧形成有ic(integrated circuit，集成电路)等器件19。在第1器件晶片11的外周部形成有示出晶片13的晶体取向的凹口11c。
41.另外，在正面11a侧的外周部和背面11b侧的外周部分别形成有倒角部11d。在晶片13的厚度方向上，在正面11a侧的倒角部11d与背面11b侧的倒角部11d之间存在规定晶片13的直径的外周缘11e。
42.另外，第2器件晶片21具有与第1器件晶片11大致相同的形状，但第2器件晶片21的器件19的构造可以与第1器件晶片11的器件19的构造相同，也可以不同。
43.接着，参照图2至图9的(b)，对形成层叠第1器件晶片11和第2器件晶片21而得的层叠器件晶片23(参照图9的(b))的层叠器件晶片23的形成方法进行说明。
44.图2是第1实施方式的层叠器件晶片23的形成方法的流程图。首先，对第1器件晶片11的外周部进行切削(加工)，将形成于第1器件晶片11的正面11a侧的外周部的倒角部11d去除(去除步骤s10)。
45.图3的(a)是示出去除步骤s10的局部剖视侧视图。在去除步骤s10中，使用切削装置2。切削装置2具有圆板状的卡盘工作台(未图示)。卡盘工作台的上表面作为大致平坦的保持面发挥功能。
46.从喷射器等吸引源(未图示)向保持面传递负压。在卡盘工作台的下部连结有电动机等旋转驱动源(未图示)。通过旋转驱动源，卡盘工作台能够绕配置成与切入进给方向(例如z轴方向)大致平行的规定的旋转轴线4旋转。
47.在卡盘工作台的上方配置有切削单元。切削单元构成为能够通过滚珠丝杠式的切入进给单元(未图示)在切入进给方向上移动。
48.另外，切削单元构成为能够通过滚珠丝杠式的分度进给单元(未图示)在分度进给方向(例如y轴方向)上移动。切削单元具有长度方向沿着分度进给方向配置的方筒状的主轴壳体(未图示)。
49.在主轴壳体中以能够旋转的方式收纳有圆柱状的主轴6的一部分。在主轴6的基端部设置有电动机等旋转驱动源(未图示)。主轴6的前端部从主轴壳体突出，在该前端部安装有具有圆环状的切刃的切削刀具8。
50.在去除步骤s10中，首先利用保持面将第1器件晶片11的背面11b侧进行吸引保持。接着，一边将纯水等切削水提供至切削刀具8一边使以高速(例如约30,000rpm)旋转的切削刀具8的下端部切入至正面11a侧的外周部，并且以规定的速度(例如3
°
/s(即180
°
/min))使卡盘工作台旋转。
51.由此，将正面11a侧的倒角部11d去除，在正面11a侧形成环状的阶梯差部11f。图3的(b)是去除步骤s10后的第1器件晶片11的剖视图。
52.另外，在去除步骤s10中，至少将正面11a侧的倒角部11d去除，但也可以取而代之，将切削刀具8的切入深度定位于与背面11b大致相同的高度而将正面11a侧和背面11b侧的各倒角部11d去除。
53.在去除步骤s10之后，使用旋转涂布装置(未图示)将紫外线硬化型树脂、热塑性树
脂等临时粘接剂涂布于临时固定基板33。在由此形成了临时粘接层35之后，借助临时粘接层35而在正面11a侧固定圆板状的临时固定基板33(临时固定步骤s20)。
54.在本实施方式中，作为临时固定基板33，使用对于可见光透明的玻璃基板。不过，也可以取而代之，作为临时固定基板33，使用硅基板。另外，硅基板对于红外线透明，因此在使用硅基板的情况下，在后述的显微镜照相机单元32中利用红外线照相机。
55.在利用第1卡盘工作台对临时固定基板33进行了吸引保持之后，对背面11b侧进行磨削而将第1器件晶片11薄化(薄化步骤s30)。图4的(a)是示出薄化步骤s30的第1器件晶片11和磨削研磨装置10的局部剖视侧视图。
56.磨削研磨装置10具有圆板状的第1卡盘工作台(未图示)。第1卡盘工作台能够通过电动机等旋转驱动源绕规定的旋转轴线12旋转。
57.在第1卡盘工作台的上方设置有粗磨削单元14。粗磨削单元14构成为能够通过滚珠丝杠式的磨削进给单元(未图示)在磨削进给方向(例如z轴方向)上移动。粗磨削单元14具有长度方向沿着磨削进给方向配置的圆筒状的主轴壳体16。
58.在主轴壳体16中以能够旋转的方式收纳有圆柱状的主轴18的一部分。在主轴18的上端部设置有电动机等旋转驱动源(未图示)。主轴18的下端部从主轴壳体16突出，在该下端部固定有圆板状的安装座20的上表面侧。
59.在安装座20的下表面侧安装有圆环状的粗磨削磨轮22。粗磨削磨轮22具有圆环状的磨轮基台22a。在磨轮基台22a的下表面侧沿着磨轮基台22a的周向离散地配置有各个块状的多个粗磨削磨具22b。
60.磨削研磨装置10还具有与第1卡盘工作台相邻地配置且构造与第1卡盘工作台大致相同的第2卡盘工作台(未图示)。第2卡盘工作台也同样地能够绕规定的旋转轴旋转。
61.在第2卡盘工作台的上方设置有精磨削单元(未图示)。精磨削单元代替粗磨削磨具22b而具有精磨削磨具(未图示)，该精磨削磨具具有平均粒径小于粗磨削磨具22b的磨粒。
62.磨削研磨装置10还具有与第1、第2卡盘工作台相邻地配置且构造与第1卡盘工作台大致相同的第3卡盘工作台(未图示)。第3卡盘工作台也同样地能够绕规定的旋转轴旋转。
63.在第3卡盘工作台的上方设置有研磨单元(未图示)。研磨单元代替粗磨削磨轮22而具有圆板状的研磨垫(未图示)。
64.在薄化步骤s30中，首先使第1卡盘工作台绕旋转轴线12以规定的速度(例如约300rpm)旋转，并且以主轴18为旋转轴而使粗磨削磨轮22以规定的速度(例如约3,000rpm)旋转。
65.一边将纯水等磨削水从粗磨削磨轮22提供至加工点，一边将粗磨削单元14向下方进行磨削进给，由此对背面11b侧进行粗磨削。在进行粗磨削直至成为规定的厚度之后，使用第2卡盘工作台和精磨削单元，对背面11b侧进行精磨削。
66.在精磨削之后，使用第3卡盘工作台和研磨单元，对背面11b侧实施化学机械研磨(cmp)。经过粗磨削、精磨削和研磨，按照从背面11b至器件19的最表面的厚度成为10μm左右的方式将晶片13薄化，并且将磨削痕(锯痕)去除。
67.在薄化步骤s30中将背面11b侧磨削和研磨至与阶梯差部11f对应的位置为止，由
此第1器件晶片11的外径变得比薄化步骤s30前的由外周缘11e规定的外径小。
68.图4的(b)是薄化步骤s30后的第1器件晶片11等的剖视图。在薄化步骤s30之后，将第1器件晶片11的背面11b侧与第2器件晶片21的正面21a侧借助粘接剂进行贴合(贴合步骤s40)。
69.在贴合步骤s40中，使用贴合装置30(参照图5)。贴合装置30具有真空腔室(未图示)。在真空腔室内设置有对临时固定基板33进行吸引保持的圆板状的保持部(未图示)。
70.保持部包含多孔质体，从喷射器等吸引源对该多孔质体传递负压。另外，保持部构成为能够通过所连结的z轴方向移动机构(未图示)沿着z轴方向(上下方向)移动。
71.在保持部的附近设置有显微镜照相机单元(拍摄单元)32。显微镜照相机单元32包含透镜、拍摄元件等，具有20μm至30μm左右的焦点深度。
72.显微镜照相机单元32构成为能够在比保持部所吸引的临时固定基板33靠上方的位置沿x轴方向、y轴方向和z轴方向移动。在保持部和显微镜照相机单元32的下方设置有保持工作台(未图示)。
73.保持工作台构成为能够通过各个滚珠丝杠式的x轴方向移动机构和y轴方向移动机构(均未图示)沿着x和y轴方向移动。
74.另外，保持工作台构成为能够绕沿着z轴方向的转动轴以规定的角度范围进行转动(即、能够进行θ方向调整)。另外，在保持工作台中还设置有加热器等加热源(未图示)。
75.在贴合步骤s40中，首先使用旋转涂布装置(未图示)将苯并环丁烯(benzocyclobutene)等树脂制的粘接剂涂布至第1器件晶片11的背面11b侧，形成具有规定厚度(例如小于10μm的厚度)的粘接层37。并且，按照粘接层37朝下的方式，利用保持部对第1器件晶片11和临时固定基板33进行吸引保持。
76.然后，将真空腔室内减压，使用保持环(未图示)等而利用保持工作台对第2器件晶片21的背面21b侧进行保持，并且使吸引保持着临时固定基板33的保持部向下方移动。
77.并且，按照正面21a侧的器件19的上端与粘接层37至少分开数μm的距离39a的方式，使第2器件晶片21的正面21a与粘接层37面对而接近(参照图5)。此时，正面11a和正面21a位于以能够利用显微镜照相机单元32同时进行拍摄的程度接近的距离39b。
78.接着，利用显微镜照相机单元32对第1器件晶片11的正面11a侧的外周部和第2器件晶片21的正面21a侧的外周部进行拍摄，并且调整第2器件晶片21相对于第1器件晶片11的相对位置(位置调整步骤s42)。
79.图5是示出位置调整步骤s42的局部剖视侧视图，图6是位置调整步骤s42中的第1器件晶片11和第2器件晶片21的立体图。另外，在图6中，省略了临时固定基板33和临时粘接层35。
80.在本实施方式的位置调整步骤s42中，同时拍摄形成于正面11a的外周部的与第1方向17a平行的第1分割预定线(第1规定线)15a1以及形成于正面21a的外周部的与第1方向17a平行的第2分割预定线(第2规定线)15a2。
81.第1分割预定线15a1和第2分割预定线15a2示出将晶片13以器件19为单位进行分割时的分割位置，位于与器件19对应的矩形状的区域19a外。这点与上述对位用的对准标记不同。
82.图7的(a)是第1分割预定线15a1的位置和第2分割预定线15a2的位置在第2方向17b
上偏移的情况下的区域a中的图像的示意图。
83.在图7的(a)的情况下，通过使第2器件晶片21在第2方向17b上移动，使第1分割预定线15a1与第2分割预定线15a2在第2方向17b上对位。
84.图7的(b)是第1分割预定线15a1的位置和第2分割预定线15a2的位置在第2方向17b上一致的情况下的区域a中的图像的示意图。第1分割预定线15a1和第2分割预定线15a2具有相同的形状、相同的大小(宽度)，因此适合用作对位的标记。
85.接着，将显微镜照相机单元32定位于区域b(参照图6)。并且，同时拍摄处于与第1分割预定线15a1垂直的位置关系的第3分割预定线(第3规定线)15b3以及处于与第2分割预定线15a2垂直的位置关系的第4分割预定线(第4规定线)15b4。
86.当然，第3分割预定线15b3形成于正面11a侧的外周部，第4分割预定线15b4也形成于正面21a侧的外周部。另外，第3分割预定线15b3和第4分割预定线15b4也位于与器件19对应的矩形状的区域19a外。
87.图8的(a)是第3分割预定线15b3的位置和第4分割预定线15b4的位置发生偏移的情况下的区域b中的图像的示意图。在图8的(a)的情况下，通过使第2器件晶片21在第1方向17a上移动，使第3分割预定线15b3和第4分割预定线15b4在第1方向17a上对位。
88.图8的(b)是第3分割预定线15b3的位置和第4分割预定线15b4的位置一致的情况下的区域b中的图像的示意图。第3分割预定线15b3和第4分割预定线15b4具有相同的形状、相同的大小(宽度)，因此适合用作对位的标记。
89.特别是，通过利用处于垂直的位置关系的多条分割预定线15进行位置调整，能够将第1器件晶片11和第2器件晶片21的位置在第1方向17a和第2方向17b上准确地对位。
90.另外，区域a和区域b优选在第1器件晶片11的周向上分开1/4圆周以上。这样，通过使区域a和区域b分开，与区域a和区域b接近的情况相比，容易检测偏移。
91.另外，在位置调整步骤s42中，在存在θ方向的偏移的情况下，也可以利用正面11a侧和正面21a侧的各分割预定线15，消除第1器件晶片11和第2器件晶片21的θ方向的偏移。
92.在位置调整步骤s42中，这样利用第1分割预定线15a1和第2分割预定线15a2进行第2方向17b上的位置调整，并且以第3分割预定线15b3和第4分割预定线15b4为基准而进行第1方向17a上的位置调整。
93.即，无需为了进行第1器件晶片11和第2器件晶片21的位置调整而在与器件19对应的矩形状的区域19a内形成对准标记，就能够将第1器件晶片11和第2器件晶片21彼此对位。
94.因此，具有如下的优点：不仅能够省略用于形成对准标记的光刻工序，而且也不会由于对准标记使器件19的有效面积减少。
95.图9的(a)是位置调整步骤s42后的下降和固定步骤s44的局部剖视侧视图。在下降和固定步骤s44中，使临时固定基板33下降而将背面11b侧按压于正面21a侧，并且使粘接层37固化。
96.例如在将背面11b侧按压于正面21a侧的状态下将第2器件晶片21在250℃加热1小时左右，由此将粘接层37固化。由此，将第1器件晶片11和第2器件晶片21粘接固定。
97.在下降和固定步骤s44之后，使临时粘接层35的粘接力降低，将临时固定基板33从正面11a侧剥离(剥离步骤s50)。图9的(b)是剥离步骤s50后的层叠器件晶片23的剖视图。
98.例如在临时粘接剂为紫外线硬化树脂的情况下，在对正面11a侧照射紫外线而使
粘接力降低之后，将临时固定基板33剥离。由此，形成层叠第1器件晶片11和第2器件晶片21而得的层叠器件晶片23。
99.在本实施方式中，无需在与器件19对应的矩形状的区域19a内形成对准标记，就能够将第1器件晶片11和第2器件晶片21对位。因此，能够省略用于形成对准标记的光刻工序，并且也不会由于对准标记而使器件19的有效面积减少。
100.(第1变形例)另外，在第1器件晶片11的正面11a侧的包含器件19的电路图案与第2器件晶片21的正面21a侧的包含器件19的电路图案呈镜像对称的情况下，也可以将正面11a侧与正面21a侧贴合。
101.在该情况下，在去除步骤s10之后，在将正面11a侧利用树脂制的保护带(未图示)等进行保护之后，对背面11b侧进行磨削，由此进行薄化步骤s30。并且，在薄化步骤s30后的第1器件晶片11的背面11b侧借助临时粘接层35而固定临时固定基板33(临时固定步骤)。
102.接着，在第1器件晶片11的正面11a侧形成粘接层37，按照正面11a侧的粘接层37与第2器件晶片21的正面21a至少分开数μm的距离39a的方式使粘接层37与正面21a面对而接近。
103.并且，在位置调整步骤s42中，使用搭载有红外线照相机的显微镜照相机单元32，拍摄第1器件晶片11的正面11a侧的外周部和第2器件晶片21的正面21a侧的外周部，并且调整第2器件晶片21相对于第1器件晶片11的相对位置。
104.通过这样使用红外线照相机，能够以透过第1器件晶片11的方式拍摄正面11a侧，并且能够拍摄正面21a侧。然后，经过下降和固定步骤s44以及剥离步骤s50，能够形成正面11a侧与正面21a侧贴合而得的层叠器件晶片。
105.(第2变形例)另外，如上述那样在正面11a侧的电路图案与正面21a侧的电路图案呈镜像对称的情况下，也可以将背面11b侧与背面21b侧贴合。
106.在将背面11b侧与背面21b侧贴合的情况下，准备经过上述的去除步骤s10至薄化步骤s30而薄化且正面11a侧固定于临时固定基板33的第1器件晶片11。
107.另外，同样地如下准备薄化后的第2器件晶片21：在将正面21a侧的倒角部去除后，对正面21a侧借助临时粘接层35而固定于临时固定基板(未图示)的第2器件晶片21的背面21b侧进行磨削而薄化。
108.另外，在将正面21a侧的倒角部去除时，按照薄化后的第2器件晶片21的直径大于第1器件晶片11的直径的方式调整正面21a侧的去除范围。
109.并且，利用保持部对在背面11b侧设置有粘接层37的第1器件晶片11的临时固定基板33进行吸引保持，利用保持工作台对固定于第2器件晶片21的临时固定基板进行吸引保持，将第1器件晶片11配置于第2器件晶片21的上方。
110.接着，按照第1器件晶片11的粘接层37与第2器件晶片21的背面21b至少分开数μm的距离39a的方式使粘接层37与背面21b面对而接近。
111.特别是，在位置调整步骤s42中，使用搭载有红外线照相机的显微镜照相机单元32，拍摄第1器件晶片11的正面11a侧的外周部和第2器件晶片21的正面21a侧的外周部，并且调整第2器件晶片21相对于第1器件晶片11的相对位置。
112.通过这样使用红外线照相机，能够以透过第2器件晶片21的方式拍摄正面21a侧，并且能够拍摄正面11a侧。然后，经过下降和固定步骤s44以及剥离步骤s50，能够形成将背
面11b侧与背面21b侧贴合而得的层叠器件晶片。
113.(第3变形例)另外，可以将第1器件晶片11的正面11a侧与第2器件晶片21的背面21b侧贴合。在该情况下，与第1变形例同样地，在薄化步骤s30后的第1器件晶片11的背面11b侧借助临时粘接层35而固定临时固定基板33(临时固定步骤)。
114.另外，与第2变形例同样地，如下准备薄化后的第2器件晶片21：在将正面21a侧的倒角部去除后，对正面21a侧借助临时粘接层35而固定于临时固定基板(未图示)的第2器件晶片21的背面21b侧进行磨削而薄化。另外，与第2变形例同样地，使薄化后的第2器件晶片21的直径大于第1器件晶片11的直径。
115.并且，利用保持部对在正面11a侧设置有粘接层37的第1器件晶片11的临时固定基板33进行吸引保持，利用保持工作台对固定于第2器件晶片21的临时固定基板进行吸引保持，将第1器件晶片11配置于第2器件晶片21的上方。
116.接着，按照第1器件晶片11的粘接层37与第2器件晶片21的背面21b至少分开数μm的距离39a的方式，使粘接层37与背面21b面对而接近。
117.特别是在位置调整步骤s42中，使用搭载有红外线照相机的显微镜照相机单元32拍摄第1器件晶片11的正面11a侧的外周部和第2器件晶片21的正面21a侧的外周部，并且调整第2器件晶片21相对于第1器件晶片11的相对位置。
118.通过这样使用红外线照相机，能够以透过第1器件晶片11和第2器件晶片21的方式拍摄正面11a侧和正面21a侧。然后，经过下降和固定步骤s44以及剥离步骤s50，能够形成将正面11a侧与背面21b侧贴合而得的层叠器件晶片。
119.接着，对第2实施方式进行说明。图10是第2实施方式的层叠器件晶片23的形成方法的流程图。在第2实施方式中，首先借助临时粘接层35将正面11a侧固定于临时固定基板33(临时固定步骤s20)。
120.接着，沿着第1加工预定线45a和第2加工预定线45b(参照图11)在第1器件晶片11的外周部形成第1改质层43a、第2改质层43b(参照图12、图13)(改质层形成步骤s22)。
121.图11是示出即将分别形成改质层43(参照图13)的第1加工预定线45a和第2加工预定线45b的第1器件晶片11的俯视图。另外，在图11中，省略了分割预定线15、器件19等。
122.在改质层形成步骤s22中，使用激光加工装置40(参照图12)。激光加工装置40具有圆板状的卡盘工作台(未图示)。在卡盘工作台的下部设置有电动机等旋转驱动源(未图示)，卡盘工作台能够绕旋转轴线42旋转。
123.另外，在卡盘工作台的下部设置有滚珠丝杠式的加工进给机构(x轴方向移动机构)。在卡盘工作台的上方配置有激光束照射单元44。激光束照射单元44具有激光振荡器(未图示)以及包含聚光透镜(未图示)的聚光器46。
124.在改质层形成步骤s22中，沿着位于在第1器件晶片11的径向上距离外周缘11e规定距离的内侧的环状的第1加工预定线45a(参照图11)照射激光束l，形成环状的第1改质层43a。
125.图12是示出形成第1改质层43a的情况的图，与图11的c-c剖视图对应。为了形成第1改质层43a，首先利用卡盘工作台的保持面将固定于第1器件晶片11的临时固定基板33进行吸引保持。
126.接着，将聚光器46配置于第1加工预定线45a的正上方，将具有透过晶片13的波长
的脉冲状的激光束l的聚光点定位于晶片13的厚度方向的规定深度。在该状态下，使第1器件晶片11绕旋转轴线42旋转。加工条件例如如下设定。
127.波长
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
：1064nm
128.平均输出
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
：1w
129.重复频率
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
：100khz
130.旋转速度
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
：180
°
/s
131.在聚光点及其附近产生多光子吸收，因此沿着第1加工预定线45a形成环状的第1改质层43a。另外，可以改变聚光点的深度位置而在晶片13的厚度方向上形成多个第1改质层43a。
132.在图12中，为了便于说明，用圆圈示出第1改质层43a。当形成第1改质层43a时，以第1改质层43a为起点而形成向正面11a和背面11b延伸的裂纹47。
133.在改质层形成步骤s22中，还沿着在从第1加工预定线45a至外周缘11e的环状区域中沿着外周缘11e以大致等间隔呈放射状设定的多条(在图11所示的例子中为18条)第2加工预定线45b照射激光束l，形成第2改质层43b。
134.图13是示出形成第2改质层43b的情况的图，与图11的c-c剖视图对应。为了形成第2改质层43b，首先按照一条第2加工预定线45b与x轴方向大致平行的方式调整卡盘工作台的朝向。
135.并且，将激光束l的聚光点定位于一条第2加工预定线45b下的规定的深度，按照聚光点从一条第2加工预定线45b的一端移动至另一端的方式使卡盘工作台沿着x轴方向移动。加工条件例如如下设定。
136.波长
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
：1064nm
137.平均输出
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
：1w
138.重复频率
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
：100khz
139.加工进给速度：800mm/s
140.这样，沿着所有的第2加工预定线45b形成第2改质层43b。在图13中，为了便于说明，用多个圆圈示出一个第2改质层43b。当形成第2改质层43b时，以第2改质层43b为起点而形成向正面11a和背面11b延伸的裂纹47。另外，改质层43例如是指与激光束l的非照射区域相比机械强度弱而成为裂纹47的起点的区域。
141.在改质层形成步骤s22之后，将第1器件晶片11的背面11b侧进行磨削而薄化(薄化步骤s30、参照图4的(a)和图4的(b))。在薄化步骤s30中，伴随磨削的冲击，裂纹47以第1改质层43a和第2改质层43b为起点而延伸。
142.并且，通过在磨削时作用于第1器件晶片11的振动、离心力等，将第1器件晶片11的外周部分离、去除。贴合步骤s40以后与第1实施方式相同，因此省略了说明。
143.在第2实施方式中，也无需在与器件19对应的矩形状的区域19a内形成对准标记，就能够将第1器件晶片11和第2器件晶片21对位。因此，能够省略用于形成对准标记的光刻工序，也不会由于对准标记使器件19的有效面积减少。
144.在第2实施方式中，可以如第1变形例所述那样将正面11a侧与正面21a侧贴合，也可以如第2变形例所述那样将背面11b侧与背面21b侧贴合，还可以如第3变形例所述那样将正面11a侧与背面21b侧贴合。
145.接着，使用图14的(a)和图14的(b)，对与位置调整步骤s42相关的两个例子进行说明。图14的(a)是示出使用器件区域19a和外周剩余区域29b进行位置调整步骤s42的情况的图。
146.在第1器件晶片11的正面11a侧存在形成有多个器件19的圆形的器件区域19a。另外，在第1器件晶片11的径向上在器件区域19a的外侧存在圆环状的外周剩余区域。
147.同样地，在第2器件晶片21的正面21a侧存在形成有多个器件19的圆形的器件区域29a。另外，在第2器件晶片21的径向上在器件区域29a的外侧存在外周剩余区域29b。
148.通常在直径300mm(12英寸)的晶片的正面侧，在从外周缘沿着直径方向向内侧至2.0mm的环状区域中，制造商不保证平坦性。该环状区域通常被称为外周剩余区域。
149.在外周剩余区域中原本不形成分割预定线15、器件19、布线层、电路等，或者即使形成分割预定线15、器件19、布线层、电路等，形成于该外周剩余区域的电路等最终也不作为器件芯片使用。
150.另外，沿着直径方向比外周剩余区域进一步靠内侧1.0mm的范围(即，从外周缘11e沿着直径方向向内侧至3.0mm)的环状区域包含在器件区域中，但位于该环状区域的电路等最终不作为器件芯片使用。
151.基于上述情况，首先参照图14的(a)，对第2器件晶片21中的第2分割预定线15a2和第4分割预定线15b4在从器件区域29a到外周剩余区域29b形成的情况进行说明。
152.在该情况下，可以使用形成于第1器件晶片11的正面11a侧的外周部的第1分割预定线15a1和第3分割预定线15b3以及形成于第2器件晶片21的正面21a侧的外周部的第2分割预定线15a2和第4分割预定线15b4进行位置调整步骤s42。
153.但是，有时如图14的(b)所示，第2器件晶片21中的第2分割预定线15a2和第4分割预定线15b4形成于器件区域29a的外周部，但未形成于外周剩余区域29b。
154.在该情况下，如图14的(b)所示，通过使图14的(a)所示的器件区域19a的直径进一步减小1.0mm而使器件区域29a的外周部在器件区域19a的外侧露出(参照图14的(b)的左向箭头)。
155.图14的(b)是示出使用器件区域19a、29a彼此进行位置调整步骤s42的情况的图。一边利用显微镜照相机单元32拍摄器件区域19a、29a各自的外周部，一边调整第1器件晶片11和第2器件晶片21的位置。
156.在图14的(a)和图14的(b)中的任意情况下，无需在与器件19对应的矩形状的区域19a内形成对准标记，就能够将第1器件晶片11和第2器件晶片21对位。
157.另外，在图14的(a)和图14的(b)的情况下，可以如第1变形例所述那样将正面11a侧与正面21a侧贴合，也可以如第2变形例所述那样将背面11b侧与背面21b侧贴合，还可以如第3变形例所述那样将正面11a侧与和背面21b侧贴合。
158.接着，对层叠3个以上的器件晶片的例子进行说明。图15是层叠5个器件晶片(第1器件晶片11、第2器件晶片21、第3器件晶片31、第4器件晶片41、第5器件晶片51)而得的层叠器件晶片53的剖视图。
159.如图15所示，通过使薄化的上层的器件晶片的直径小于下层的器件晶片的直径，能够应用贴合步骤s40的方法。
160.因此，无需在与器件19对应的矩形状的区域19a内形成对准标记，就能够将在层叠
方向上相邻的器件晶片彼此对位。另外，使器件晶片的正面和背面中的哪个面为上(或下)可以适当地决定。
161.除此以外，上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围，则可以适当地变更并实施。
162.可以代替上述去除步骤s10，使用具有被第1器件晶片11吸收的波长(例如为355nm)的脉冲状的激光束，通过激光烧蚀至少将形成于正面11a侧的外周部的倒角部11d去除。
163.另外，可以代替上述去除步骤s10，通过等离子蚀刻至少将形成于正面11a侧的外周部的倒角部11d去除。即，在对第1器件晶片11进行加工的去除步骤s10中，可以利用激光烧蚀或等离子蚀刻。
164.另外，在贴合步骤s40中，可以代替粘接层37而在第1器件晶片11的背面11b侧形成氧化硅层，并且也在第2器件晶片21的正面21a侧形成氧化硅层，在将它们平坦化之后，将氧化硅层彼此接合。
165.另外，在位置调整步骤s42中，可以在拍摄了正面11a侧之后使显微镜照相机单元32的焦点在z轴方向上移动而拍摄正面21a侧，由此，不是同时而是在不同的时机拍摄正面11a侧和正面21a侧。不过，同时拍摄时更容易进行位置调整。
166.另外，在位置调整步骤s42中，也可以代替第1分割预定线15a1至第4分割预定线15b4或与它们一起使用teg(test element group，测试元件组)、存储器单元(memory cell)、包含行解码器、列解码器等的核心(core)、外围设备(peripheral)、布线层等规定的图案。
167.即，作为在第1器件晶片11和第2器件晶片21的位置调整中使用的第1～第4规定线，不限于分割预定线15，可以利用位于与器件19对应的矩形状的区域19a外的任意图案。