本公开涉及基板层叠体的制造方法以及半导体装置。
背景技术：
1、随着电子设备的小型轻量化、高性能化的发展，要求在基板上配置有电极的半导体芯片等的高集成化。但是，仅进行电路的微细化时难以充分应对高集成化的要求。因此，近年来，提出了通过将多片半导体基板(以下，有时称为晶圆)与半导体芯片等纵向层叠，形成多层的三维结构，从而进行高集成化的方法。作为层叠半导体基板(晶圆)、半导体芯片等(后文中有时统称为“半导体基板等”)的方法，提出了使用粘接剂进行将基板层叠体的露出有金属和绝缘膜的面彼此接合的混合接合的方法等(例如，参照日本特开平4-132258号公报、日本特开2010-226060号公报和日本特开2016-47895号公报)。
技术实现思路
1、发明所要解决的课题
2、在具有电极与包含树脂及树脂前体的有机材料层的混合接合中，存在如下问题：由于电极与包含树脂及树脂前体的有机材料层之间的高低差而在互相相对的电极彼此间产生空隙，在接合面容易产生导通不良。
3、本公开的一个实施方式的目的在于，提供基板层叠体的制造方法以及半导体装置，该基板层叠体的制造方法能够制造在基板层叠体的混合接合时抑制了由互相相对的电极彼此产生空隙引起的导通不良的基板层叠体。
4、用于解决课题的方案
5、用于解决上述课题的具体方案包括以下的方式。
6、<1>一种基板层叠体的制造方法，其具有：工序a，准备具备基板及电极和有机材料层的基板层叠体；工序b，对所述基板层叠体的具有有机材料层一侧的面进行研磨；及工序c，对在所述工序b中研磨后的基板层叠体进行加热；在工序a中准备的基板层叠体中的有机材料层设置于所述基板的至少具有电极一侧的面，并且，所述有机材料层含有树脂及树脂前体且固化率小于100％，将实施所述工序c前的基板层叠体中的电极与有机材料层的高低差设为a、将实施所述工序c后的基板层叠体中的电极与有机材料层的高低差设为b、将实施所述工序c前的有机材料层的膜厚设为c时，a、b及c满足下述式(1)。
7、〔(b-a)/c〕＝0.001～0.500 (1)
8、<2>如<1>所述的基板层叠体的制造方法，其包括：工序d1，在实施所述工序b后，将实施工序c前的基板层叠体与在基板上配置有电极的第二基板层叠体接合而得到多层的基板层叠体。
9、<3>如<1>所述的基板层叠体的制造方法，其包括：工序d2，将实施所述工序c后的第一基板层叠体与在基板上配置有电极的第二基板层叠体接合而得到多层的基板层叠体。
10、<4>如<2>或<3>所述的基板层叠体的制造方法，其中，所述第一基板层叠体和所述第二基板层叠体具有至少一层绝缘层，所述第一基板层叠体的绝缘层和所述第二基板层叠体的绝缘层中的一者为由无机材料构成的层，所述第一基板层叠体的表面和所述第二基板层叠体的表面中的至少一者为有机材料层。
11、<5>如<4>所述的基板层叠体的制造方法，其中，相对于所述第一基板层叠体的绝缘层和所述第二基板层叠体的绝缘层中的绝缘层的总厚度，所述第一基板层叠体的绝缘层和所述第二基板层叠体的绝缘层中的有机材料层的总厚度为1/20以上且1/3以下。
12、<6>如<4>或<5>所述的基板层叠体的制造方法，其中，在表面具有有机材料层的基板层叠体的所述绝缘层具有由无机材料构成的层。
13、<7>如<4>～<6>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，所述第一基板层叠体的表面和所述第二基板层叠体的表面中的至少一者是由无机材料构成的层，有机材料层与由无机材料构成的层接合。
14、<8>如<4>～<7>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，所述第一基板层叠体的绝缘层是具有由无机材料构成的层和有机材料层的2层结构的绝缘层，所述第一基板层叠体依次具有第一基板、由无机材料构成的层和有机材料层。
15、<9>如<8>所述的基板层叠体的制造方法，其中，所述第二基板层叠体的绝缘层是由无机材料构成的层、即单层的绝缘层。
16、<10>如<2>、<4>～<9>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，实施所述工序d1而得到多层的基板层叠体之后，在所述工序c中，在大气压或减压下对所述多层的基板层叠体进行加热。
17、<11>如<2>、<4>～<10>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，所述基板层叠体为半导体基板，所述第二基板层叠体为半导体芯片，所述工序d1是在所述半导体基板上贴合2个以上所述半导体芯片而得到多层基板层叠体的工序，在实施所述工序d1而得到多层的基板层叠体之后，在所述工序c中，对所述工序d1中得到的多层的基板层叠体进行加热。
18、<12>如<2>～<11>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，所述第二基板层叠体为半导体芯片，所述半导体芯片在一个表面具有电极，在另一个表面也具有电极。
19、<13>如<2>所述的基板层叠体的制造方法，其中，所述第二基板层叠体为半导体芯片，所述半导体芯片在一个表面具有电极，在另一个表面也具有电极，
20、在所述工序d1中，将在所述一个表面具有电极、在另一个表面也具有电极的2个以上半导体芯片贴合于在所述工序b中研磨后的基板层叠体即半导体基板而得到多层的基板层叠体之后，
21、在所述工序c中，对经过了所述工序d1的多层的基板层叠体进行加热，并且，
22、所述基板层叠体的制造方法具有2次以上的所述工序d1和所述工序c。
23、<14>如<1>～<13>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，实施所述工序c后的基板层叠体中的有机材料层与电极的高低差为-100nm以上且200nm以下。
24、此处，在将基板的具有电极的面中的电极的厚度设为b1、将有机材料层的厚度设为b2时，高低差表示[b1-b2]，高低差为负表示电极的厚度小于有机材料层的厚度。
25、<15>如<1>～<14>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，实施所述工序c前的基板层叠体中的有机材料层与电极的高低差为-100nm以上且0nm以下，实施所述工序c后的基板层叠体中的有机材料层与电极的高低差为0nm以上且150nm以下。
26、此处，在将基板的具有电极的面中的电极的厚度设为b1、将有机材料层的厚度设为b2时，高低差表示[b1-b2]，高低差为负表示电极的厚度小于有机材料层的厚度。
27、<16>如<1>～<15>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，在所述工序c中，实施时的有机材料层的膜厚相对于实施所述工序c前的有机材料层的膜厚为105％以下。
28、以下，列举本公开的基板层叠体的制造方法的其他优选方式。
29、<a>如<1>～<16>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，所述基板层叠体中的有机材料层的厚度方向的热线膨胀系数为-10ppm/k以上且150ppm/k以下。
30、<b>如<1>～<16>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，所述基板层叠体中的有机材料层在23℃时的复合弹性模量为20gpa以下。
31、<c>如<1>～<16>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，在所述基板层叠体中的有机材料层的表面具有si-oh基。
32、<d>如<1>～<16>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，在所述基板层叠体的有机材料层的表面上的硅量为0.1atm％以上且20atm％以下。
33、<e>如<1>～<16>中任一项所述的基板层叠体的制造方法，其中，在所述基板层叠体的有机材料层的表面上，氧原子数相对于硅原子数的比(o/si)为1以上。
34、<17>一种半导体装置，具有：第一基板层叠体，其具备第一基板、在所述第一基板上的电极和第一绝缘层；以及第二基板层叠体，其具备第二基板、在所述第二基板上的电极和第二绝缘层，在所述第一基板层叠体的一个表面具有有机材料层，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中的至少一者为由无机材料构成的层，所述第一基板层叠体的绝缘层和第二基板层叠体的绝缘层中，相对于包含由所述无机材料构成的层的绝缘层的总厚度，包含由无机材料构成的层的绝缘层中的有机材料层的总厚度为1/20以上且1/3以下，作为所述第一绝缘层的有机材料层与所述第二绝缘层直接接合。
35、<18>如<17>所述的半导体装置，其中，所述第二绝缘层包含由无机材料构成的层。
36、<19>如<18>所述的半导体装置，其中，所述第二绝缘层包含由无机材料构成的层，在所述第二基板层叠体的表面具有所述由无机材料构成的层。
37、<20>如<17>所述的半导体装置，其中，所述第一绝缘层是具有由无机材料构成的层和有机材料层的2层结构的绝缘层，第一基板层叠体依次具有第一基板、由无机材料构成的层和有机材料层。
38、<21>如<20>所述的半导体装置，其中，所述第二绝缘层是由无机材料构成的层、即单层的绝缘层。
39、<22>如<17>～<21>中任一项所述的半导体装置，其中，所述第一绝缘层所具有的有机材料层包含含有硅氧烷键的树脂。
40、以下，列举本公开的半导体装置的其他优选方式。
41、<f>如<17>所述的半导体装置，其中，所述第一绝缘层所具有的有机材料层在23℃时的复合弹性模量为20gpa以下。
42、<g>如<17>～<22>中任一项所述的半导体装置，其中，所述第一绝缘层所具有的有机材料层的热线膨胀系数为-10ppm/k以上且150ppm/k以下。
43、<h>如<17>～<22>中任一项所述的半导体装置，其中，所述第一绝缘层所具有的有机材料层的玻璃化转变温度为150℃以上。
44、<i>如<17>～<22>中任一项所述的半导体装置，其中，所述第一绝缘层所具有的有机材料层在200℃时的复合弹性模量为1gpa以下。
45、<j>如<17>～<22>中任一项所述的半导体装置，其中，在所述第一绝缘层所具有的有机材料层的表面上，氧原子数相对于硅原子数的比(o/si)为1以上。
46、<k>如<17>～<22>中任一项所述的半导体装置，其中，所述第一基板层叠体在所述第一基板的一面具有电极和作为与所述第二基板层叠体接合的绝缘层的有机材料层，在所述第一基板的另一面具有电极和作为绝缘层的包含无机材料的层，所述第一基板的具有电极和有机材料层的面与所述第二基板层叠体的具有第二绝缘层的面直接接合，所述第一基板的具有包含无机材料的层的面与第三基板层叠体的具有有机材料层的面直接接合，所述第三基板层叠体在第三基板的一面具有电极和作为第三绝缘层的所述有机材料层。
47、发明效果
48、根据本公开的一个实施方式，能够提供基板层叠体的制造方法以及半导体装置，该基板层叠体的制造方法能够制造在基板层叠体的混合接合时抑制了由互相相对的电极彼此产生空隙引起的导通不良的基板层叠体。