JP2010045145A - 半導体チップの搬送方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
多数の小型の半導体チップを、実装基板の所望の位置に同時に且つ低コストで搬送する装置を提供する。
【解決手段】
本発明は、例えば、半導体チップ５０を含む液滴１５を搬送する液滴搬送基板１０と、液滴搬送基板１０に印加する電圧を制御するための液滴搬送用電圧制御装置１６及びプレチャージ用電圧制御装置１７と、液滴搬送用電圧制御装置１６及びプレチャージ用電圧制御装置１７に制御のための信号を出力するシステム装置１９で構成される液滴搬送装置を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、液滴を用いて半導体チップを搬送する搬送方法および搬送装置に関する。

半導体の高集積化により、限られた機能を搭載する半導体チップについては著しく小型化している。顕著な例としては、メモリ機能と通信機能を備えたＲＦＩＤチップ、加速度や圧力をはじめとする物理量を計測するセンサチップなどが挙げられる。また、メモリパッケージについても小型でありながら大規模な記録容量が要求されており、小型なメモリチップを積層することによりこれを実現している。

特に、ＲＦＩＤチップについては、特許文献１，２に記載のように、数１００ミクロン角を下回るサイズのものも登場しており、こうした技術開発の潮流は継続していくものと考えられる。

これら半導体チップは多数個分がウェハ上に一括形成され、ダイシングによってチップ化された後、個別に搬送されている。半導体チップの搬送方法としては、非特許文献１に記載のように、アームの先端に１つ１つのチップを真空吸着して搬送するピックアップ方式が一般的である。

これに対して小型なチップを搬送方法については、特許文献３，４にて記載されているＦＳＡ(Fluidic Self Assembly)方式が提案されている。ここでは、小型なチップを液滴中に分散させ、チップの形状に適合した穴を形成した治工具を振動させつつ液滴中から引き上げることで穴の中にチップを整列させ、これを基板に転写する実装方式が報告されている。

一方、エレクトロウェッティング（Electro Wetting On Dielectric）という液滴輸送手法が特許文献５、非特許文献１、及び非特許文献２で論じられ、またエレクトロウェッティングを用いた搬送装置に塗布された液体から液滴を形成する方法が、特許文献６に記載されている。

ＷＯ２００４／１０７２６２Ａ１公報 特開２００４−２２８４６号公報 米国特許（ＵＳＰ）第５，５４５，２９１号公報 米国特許（ＵＳＰ）第５，９０４，５４５号公報 米国出願公開ＵＳ ２００４／００５８４５０ Ａ１号公報 特開２００７−１３２７４９号公報 Applied Physics Letters，Vol.77，No.11，pp．1725-1726 Journal of Applied Physics,Vol.92,No.7,pp.4080-4087

ピックアップ方式により小型の半導体チップを搬送する方法に関しては、以下のような課題が考えられる。

ピックアップ方式では、アームでチップを一つずつ搬送する。そのため、同時に搬送できるチップの個数はアームの数が上限となる。汎用のピックアップ搬送装置には多くても数本のアームしかないため、アームの数を上回るほどの多数のチップを同時に搬送することは不可能である。このような搬送速度の課題を解消するためアームの移動速度の向上も検討されているが、アームの位置あわせ精度はチップサイズの１／１０程度を要求されることから、アームの移動速度と位置あわせ制度を両立させることは非常に困難である。その結果、チップが小型化しても１チップあたりの搬送コストは変わらないため、１チップあたりの製造コストに占める搬送コストは大きくなってしまう。

また、チップサイズに適合したアームも必要となる。アームの先端には給排気用の穴と、これを囲うように設けた真空／大気隔離壁で構成された真空室からなる真空吸着機構が必要である。しかし、数１００ミクロン（＝１００μｍ，１μｍ＝１×１０^−６ｍ）を下回る給排気用穴の形成は困難であり、また、小径化により給排気能力は極端に低下すると考えられる。さらに、チップサイズよりも十分に小さい真空室と、吸着回数を重ねても形状を維持する真空／大気隔離壁が必要となる。

また、チップとアーム先端との間に静電気が生じるため、しばしば両者の静電吸着が生じる。対策として、除電による静電吸着力の低減と発生頻度の抑制が図られるが、半導体チップが小型になると、質量が小さく帯電しやすいことから容易に静電吸着が生じることとなる。また、一度吸着してしまうと両者を分離することは非常に困難である。

以上より、小型な真空吸着機構をもつアームの作製は困難であり、真空吸着によるチップ搬送の信頼性は大きく低下すると懸念される。

また、ＦＳＡ方式により小型の半導体チップを搬送する方法に関しては、以下のような課題が考えられる。

ＦＳＡ方式では、液体中で治工具の穴にチップを配列させる。チップを配列させるため、治工具の穴の開口部には、チップサイズよりも大きくしておくことによる、いわゆる遊びが必要となる。そのため、配列精度は遊びも含めた治工具の作製精度に依存する。ところが、高い作製精度を確保するには治工具の面積を大きくすることができず、配列工程に要するコストは拡大する。振動によってチップを穴に落としこむ確率を高めているものの、小型なチップを高い信頼性で配列させることは非常に困難であり、チップが正しく配列されたかを検査する機構と処理が必要となる。よって、チップのサイズが小さくなると、配列させることにもまた配列状態を検査するにもコストがかかることから、２００μｍ角を下回るチップはＦＳＡ方式での搬送は困難であり、５０μｍ以下については不可能となる。

このような治工具は、デザインの違う基板に対応させて個別に作製する必要がある。また、治工具を繰り返して使うと配列精度を確保できなくなるため、治工具は使い捨てとならざるを得ない。

以上から、ＦＳＡ方式では搬送コストの上昇が懸念される。

本発明は、上記の課題を解決する小型半導体チップの搬送方法、及び搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の小型半導体チップの搬送方法及び搬送装置は、微小な液滴の搬送技術を用いて半導体チップを搬送するものである。

第一の搬送方法としては、通称エレクトロウェッティングと呼ばれている液滴搬送方法を応用したものである。エレクトロウェッティングは、電圧の印加により固体表面への液滴の濡れを制御する技術であり、搬送の原理は特許文献５、非特許文献１、及び非特許文献２において、電気毛管現象あるいは電気湿潤現象で説明されている。

これによる小型の半導体チップの搬送装置は、以下のような構成とすることで実現される。即ち、表面が撥水性材料に覆われた誘電体を介して液滴に接する複数の第１電極と、第１電極への印加電圧をそれぞれの第１電極ごとに制御する第１電圧印加制御手段と、撥水性表面を有する少なくとも一つの第２電極と、第２電極への印加電圧を制御する第２電圧印加装置を有するエレクトロウェッティング基板により構成され、第１電圧印加制御手段は、小型半導体チップを含む液滴を複数の第１電極の配列に沿って搬送させるように複数の第１電極への印加電圧を制御し、 第２電圧印加制御手段は、液滴に電位を与えるように第２電極への印加電圧を制御する。複数の第２電極を備える場合、第２電圧印加制御手段は、一つひとつの第２電極への印加電圧を個別に制御するものであってもよい。ここでの誘電体とは使用する印加電圧の範囲において絶縁性を保つものをいい、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化タンタル、ＢＳＴ（Barium Strontium Titanate）、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ランタンなどの金属酸化物や金属窒化物、ハフニウム・アルミネート（ＨｆＡｌＯ）等これらの材料を組み合わせた絶縁体としてよい。撥水性材料とは、液滴の接触角が９０°以上になるものをいう。また、第２電極はその表面を覆っている撥水性材料にできているピンホールを介して直接、液滴に接触するため、撥水性材料には絶縁膜としての役割はない。

また、本発明にかかわる小型半導体チップを含む液滴搬送のための電圧印加の方法では、第１電圧制御手段及び第２電圧制御手段により、少なくとも一組の第１電極及び第２電極間に電位差を与えたのち、複数の第１電極間に電位差を与え、与える電位差の大きさは２０Ｖ以下である。

第１電極と第２電極の配置方法としては、第２電極を第１電極に沿ってかつ第１電極と重ならない領域に配置する方法、第２電極を第１電極で囲み、かつ第１電極と重ならない領域に配置する方法、第１電極を備える基板と第２電極を備える基板を互いに平行に配置する方法等がある。

上記のような搬送装置を用いた半導体チップの搬送方法は、次のように実現される。即ち、チップを含む液滴を配列した後、チップを実装する基板を対向させ、近接させることでチップを含む液滴を基板に転写する。必要に応じて液滴を蒸発させてチップを基板に接地させた後、圧着させることでチップと基板の電極を接続させる。

エレクトロウェッティング基板の搬送用電極のサイズおよび間隔を小さくすることにより、また液滴のサイズを小さくすることにより、半導体チップの配列精度は搬送用電極の作製限界である数百ｎｍ（＝数百ナノメートル，１ｎｍ＝１×１０^−９ｍ）程度にまで高めることができる。また、第１電極と第２電極を備えたエレクトロウェッティング基板は、さまざまな大きさやデザインの基板にも自由に対応でき、使い捨てにする必要もない。基板は作製時における伸縮などにより電極位置は設計値から変化するが、予め基板の状態を搬送位置にフィードバックすることで、基板ごとに配列位置を調整することもできる。

これらの構成及び電圧の印加方法を工夫することにより、チップを含む液滴を同時多数に搬送することができる。エレクトロウェッティングの電極間も少ない配線数で結線できるため、基板の作製コストを低く抑えることができる。また、これに要する電圧は数十Ｖ程度である。

上述した第一の搬送方法に基づいた本発明による半導体チップの搬送方法及び装置は次のように記される。

まず、半導体チップの搬送方法１（請求項１）は：
個片化された半導体チップを基板主面に形成された電極へ搬送する方法であって、
前記半導体チップを含む液滴をその搬送面上で帯電させ且つ該搬送面内に電位差を発生させることにより、該液滴を該搬送面内で移動させ且つ該搬送面の一部分に搬送する第１工程；
前記基板主面を前記搬送面に対向させることにより、前記第１工程で前記搬送面の一部分へ搬送された前記液滴を、前記電極に接触させ且つ該搬送面から該基板主面に移す第２工程；及び、
前記液滴に含まれた前記半導体チップを前記電極に電気的に接続する第３工程を、
この順に行うことで特徴付けられる。

一方、半導体チップを含む液滴を搬送面上で搬送する半導体チップの搬送装置１（請求項１３）は：
前記搬送面を覆い且つ前記液滴に対して撥液性を示す撥液材料膜；
前記搬送面内に並設（juxtapose）され且つ前記撥液材料膜から誘電体層で隔てられた複数の第１電極；
前記複数の第１電極の各々に第１電圧を印加し且つ該第１電圧を該第１電極毎に制御する第１電圧印加制御手段；
前記複数の第１電極の隣り合う一対毎を分離する（to divide each pair of the first electrodes adjacent to each other）ように前記搬送面に形成され且つ前記撥液材料膜に接する第２電極；及び、
前記第２電極への印加電圧を制御する第２電圧印加制御手段を有し、
前記第２電圧印加制御手段により前記第２電極に基準電位（Reference Potential，例えば接地電位）より第１の極性に偏る電圧が印加される期間において、前記第１電圧印加制御手段は前記複数の第１電極の夫々を該第２電極と異なる電位又は浮遊電位に保つことで特徴付けられる。

また、半導体チップの搬送装置１は、前記第１電圧印加制御手段が、前記第２電極への前記電圧印加の終了後、前記複数の第１電極の一つに前記基準電位より前記第１の極性に偏る電圧を印加し、且つ該一つの第１電極に隣接する他の第１電極の電位を該一つの第１電極の電位より該基準電位又は該第１の極性と逆の第２の極性に調整することにより、前記搬送面内に局部的な電位差を形成するように構成されるとよい（請求項１４）。更に、前記第１電圧印加制御手段により、前記搬送面内における前記局部的な電位差の発生領域を前記第１電極毎に該搬送面内で走査させるとよい（請求項１５）。

第二の搬送方法としては、インクジェット技術を用いてチップを搬送するものである。

これによる小型の半導体チップの搬送装置は、インクジェット用ノズルと、基板用ステージと、半導体チップの供給システムから構成される。このような搬送装置を用いた半導体チップの搬送は、次のように実現される。即ち、基板の電極をはじめとするチップを実装する箇所に、インクジェットにより極少量の液滴を配置する。液滴のサイズは、望ましくはチップのサイズと同程度もしくはそれ以下としておく。このような基板に半導体チップ供給口から半導体チップを吹きつけあるいは転がすことで、チップが液滴に接触し、吸着することで小型の半導体チップが搬送され、配置される。

また、この搬送装置を用いた小型の半導体チップの別の搬送は、次のように実現される。即ち、半導体チップの供給口をインクジェット用ノズルの直下に設け、圧縮空気によってチップを含んだ液滴を基板上のチップを実装する箇所に排出する。これによりチップは基板上に搬送され、配置される。

このようにチップを配置された基板に対し、必要に応じて液滴を蒸発させてチップを基板に接地させ、圧着させることでチップの電極と基板の電極を接続させる。

半導体チップの配列精度は、インクジェットによる液滴の着弾位置精度に依存し、数十μｍである。エレクトロウェッティングによる搬送方法と同様、さまざまな大きさやデザインの基板にも自由に対応でき、使い捨てにする必要もない。また、基板の状態を搬送位置にフィードバックすることで、基板ごとに配列位置を調整することもできる。

これらの搬送方法によると、ノズルを多数配置することでチップを含む液滴を同時多数に搬送することができ、インクジェットによる液滴の排出周期と同様の箇所にチップを配置することができるため、基板への搬送コストを低く抑えることができる。

インクジェットによる液滴搬送における液滴形成方法については、ピエゾ素子の体積変化を利用する方式や発熱体により液滴内に気泡を生じさせる方式などが一般的に知られているが、これら方式を限定されるものではない。

上述した第二の搬送方法に基づいた本発明による半導体チップの搬送方法及び装置は次のように記される。

まず、個片化された半導体チップを基板主面に形成された電極へ搬送する半導体チップの搬送方法２の一態様（請求項７）は：
前記基板主面に形成された複数の電極の夫々に液滴を滴下する第１工程；
前記電極に滴下された液滴に前記半導体チップを吹きつけて、該液滴の各々に該半導体チップを含ませる第２工程；及び、
前記液滴に夫々含ませた前記半導体チップを、該液滴が滴下された前記複数の電極の夫々に電気的に接続させる第３工程を含むことで特徴付けられる。

また、上記半導体チップの搬送方法２の他態様（請求項８）は：
液滴を前記基板主面に形成された複数の電極の夫々に向けて吐出する第１工程；
前記吐出された液滴が前記電極に着弾する前に、前記半導体チップを該液滴に向けて吐出して該液滴に包含させる第２工程；及び、
前記半導体チップの各々を、これを包含する前記液滴が着弾した前記電極に電気的に接続させる第３工程を含むことで特徴付けられる。

一方、半導体チップを液滴に含ませて基板主面へ搬送する半導体チップ搬送装置２の一態様（請求項１８）は：
前記液滴を発生させるための搬送液体が格納された搬送液体室；
前記搬送液体室に接続されたノズルを有し且つ前記搬送液体を前記液滴として該ノズルから吐出する吐出機構；
前記ノズルから吐出された前記液滴に向けて前記半導体チップを噴出する噴射機構；
前記基板をその前記主面が前記ノズルに向くように保持するステージ；及び、
前記ノズルと前記ステージとの相対位置を制御する駆動機構を備え、
前記吐出機構は前記駆動機構による前記ノズルと前記ステージとの相対位置の変化に応じて前記基板主面に前記液滴を逐次滴下し、前記噴射機構は該基板主面上に滴下された前記液滴毎に前記半導体チップを挿入することで特徴付けられる。

また、上記半導体チップを液滴に含ませて基板主面へ搬送する半導体チップ搬送装置２の他態様（請求項１９）は：
前記液滴を発生させるための搬送液体が格納された搬送液体室；
前記搬送液体室に接続され且つ前記搬送液体を前記液滴として吐出する液滴吐出機構；
前記液滴吐出機構からの前記液滴の吐出方向に前記半導体チップを供給して、該液滴毎に該半導体チップを含ませる半導体チップ供給機構；
前記半導体チップを含む前記液滴を逐次吐出するノズルが設けられた半導体チップ吐出機構；
前記基板をその前記主面が前記ノズルに向くように保持するステージ；及び、
前記ノズルと前記ステージとの相対位置を制御する駆動機構を備え、
前記半導体チップ吐出機構は前記駆動機構による前記ノズルと前記ステージとの相対位置の変化に応じて前記基板主面における所望の位置毎に前記半導体チップを含む前記液滴を逐一滴下することで特徴付けられる。

第三の搬送方法としては、小型の半導体チップを分散させた液滴と基板とを接触させることでチップを搬送するものである。液体中に分散された半導体チップは、メニスカス現象により液面に凝集することが知られており、この現象を利用した半導体チップの搬送装置は、以下のような構成で実現される。即ち、搬送用液体と、搬送用液体を入れる容器と、容器を基板上の所望の場所に接触させる移動手段から構成される。

上記のような搬送装置を用いた半導体チップの搬送は、次のように実現される。まず半導体チップを搬送用液体に分散させる。半導体チップは搬送用液体に拡散されるが、メニスカス現象により、液面の特に容器の壁面に凝集する。小型の半導体チップが凝集した液面を基板上のチップを実装する箇所に接触させることで、半導体チップを基板上に転写させることができる。

このような半導体チップの搬送においては、所望の数を超えてチップが搬送される場合も考えられるが、例えばＲＦＩＤチップの場合、実装後の通信テストにおいてより通信状態の良好なチップを選別し、それ以外のチップの機能をシステムにより停止させればよい。チップが小型であればあるほど、基板よりもチップの方が製造コストは大幅に低い。そのため、所望の数のチップを実装するために高い実装コストを要するよりも、機能を停止させるチップが生じたとしても実装コストを抑制した方が、結果としてトータルの製造コストを低くすることができる。

半導体チップの配列精度は、搬送用液体を入れる容器の口のサイズ、即ち液面の面積と容器の移動手段の移動精度に依存する。また、さまざまな大きさやデザインの基板にも自由に対応でき、容器を使い捨てにする必要もない。また、基板の状態を搬送位置にフィードバックすることで、基板ごとに配列位置を調整することもできる。

これらの搬送方法によると、チップ搬送用容器を多数配置することでチップを含む液滴を同時多数に搬送することができる。

上述した第三の搬送方法に基づいた本発明による半導体チップの搬送方法は次のように記される。

個片化され且つ一対の主面の各々に電極が形成された半導体チップを基板主面に形成された電極へ搬送する半導体チップの搬送方法３（請求項９）は：
前記半導体チップを液体に分散させる第１工程；
前記半導体チップの前記主面より広い開口を有する容器に前記液体を格納する第２工程；
前記基板主面の上方で、前記容器を、その前記開口が該基板主面に対向する姿勢に保ちながら該基板主面沿いに搬送し、且つ該基板主面の前記電極が形成された部分毎に該開口を該基板主面に近づけて、該開口から前記半導体チップの一つを前記液体の液滴とともに前記基板に移す第３工程；及び、
前記電極と前記一つの半導体チップとを電気的に接続する第４工程が順次行なわれ、且つ
前記第３工程において、前記液体は前記開口より前記容器の外側に凸状に膨らむ液面を形成し、該液面を前記電極に接触させることにより前記一つの半導体チップを前記液滴とともに前記基板に移すことで特徴付けられる。

第四の搬送方法としては、表面を親水処理した半導体チップを極性分子からなる液体に投入し、さらにこれを非極性分子からなる液体に投入する。これにより、非極性分子からなる液体中にて極性分子が半導体チップを包む液滴を供給することができる。もしくは、表面を撥水処理した半導体チップを非極性分子からなる液体に投入し、さらに極性分子からなる液体に投入することにより、極性分子からなる液体中にて非極性分子が半導体チップを包む液滴を供給することができる。これを基板表面に流すことで、基板表面のソルダレジストと電極との濡れ性の差異により、半導体チップを含む液滴を基板の電極に安価に搬送することができる。

また、チップを分散させた液体を液滴化する方法の別の例は、半導体チップを導電性ポリマーに浸漬させた後、これを水溶液に投入することにより、水溶液中にて半導体チップを包む導電性ポリマーの液滴を供給できる。

チップを分散させた液体を液滴化する方法の第三の例は、親水基と疎水基を両端にもつ界面活性剤分子を分散させた水溶液によって半導体チップを包む方法である。水溶液中に吸着できる界面がない場合、疎水基同士で集まって水を避けようとすることから、界面活性剤分子は、疎水基を内側に、親水基を外側（水のある側）に向けた集合体（ミセル）を形成することが知られている。ミセルの中心部は半導体チップのような水に溶けにくい物質の界面となじみやすい性質であるので、ミセルの内部には半導体チップを外側には液滴で取り込んだ液滴を供給することができる。

上述した第四の搬送方法に基づいた本発明による半導体チップの搬送方法は次のように記される。

個片化された半導体チップを基板主面に形成された電極へ搬送する半導体チップの搬送方法４（請求項１０）は：
前記半導体チップはこれを包含する液滴として前記基板主面に供給され；
前記液滴は、（１）複数の前記半導体チップを第１の容器に格納された極性の第１液体に浸漬し、次に（２）前記半導体チップが浸漬された前記第１液体を非極性の第２液体が格納された第２の容器に注いで、該半導体チップを一つずつ含む該第１液体の液滴を該第２液体内に分散させ、さらに、（３）前記第２の容器から前記第２液体をこぼして、前記第１液体の液滴の外表面を該第２液体で包むことにより形成されることに特徴付けられる。

また、半導体チップの搬送方法４において、前記基板主面を、その前記電極を囲む領域の疎水性が該電極のそれより高くなるように処理し、前記半導体チップを一つずつ包含し且つその外表面が前記第２液体に包まれる前記第１液体の液滴を前記基板主面に流すことにより、該半導体チップを該電極上に搬送してもよい（請求項１５）。

上記の第一の搬送方法であるエレクトロウェッティングを用いた搬送装置に液滴を形成する方法としては、特許文献６に記載の方法を利用してもよい。

また、半導体チップに液滴を供給する方法としては、上記の第二の搬送方法であるインクジェットにより半導体チップを実装する基板に液滴を搬送する方法を利用してもよい。すなわち、エレクトロウェッティング基板の所望の箇所にインクジェットにより液滴を供給し、エレクトロウェッティング基板上で液滴に半導体チップを供給してもよい。また、エレクトロウェッティング基板の所望の箇所に、インクジェットにより半導体チップを含む液滴を供給してもよい。

また、上記の第三の搬送方法であるメニスカス現象を用いて、エレクトロウェッティング基板に半導体チップを含む液滴を供給してもよい。

また、第四の搬送方法に記載の方法を利用して、半導体チップを包む液滴をエレクトロウェッティング基板に供給してもよい。すなわち、極性の異なる液体で包んだ半導体チップをエレクトロウェッティング基板に供給してもよい。

これらの所謂「半導体チップの搬送方法１の応用例」は、上記半導体チップの搬送方法１の第１工程前における前記半導体チップを含む液滴の前記搬送面への滴下工程により、次の態様に分けられる。

上記「半導体チップの搬送方法１の応用例」の第１態様（請求項２）は：
前記半導体チップを含む液滴が、一端に親水基を他端に疎水基を夫々有する界面活性剤分子が分散された水溶液への複数の該半導体チップの投入により、該半導体チップを一つずつ該界面活性剤分子で囲んで各々形成され；
前記界面活性剤分子が、その前記他端（疎水基）を前記一つの半導体チップに、その前記一端（親水基）を該半導体チップの反対側に夫々向けて該半導体チップに配向されて界面活性剤分子膜を形成し；且つ、
前記液滴は、前記半導体チップを囲む前記界面活性剤分子膜の外表面が前記水溶液に含まれる極性分子に覆われた状態で、前記搬送面に滴下されることに特徴付けられる。

上記「半導体チップの搬送方法１の応用例」の第２態様の一つ（請求項３）は：
前記液滴が前記半導体チップを含まない状態で前記搬送面に滴下された後、該半導体チップが該液滴に吹きつけられて、これに取り込まれることに特徴付けられる。

上記「半導体チップの搬送方法１の応用例」の第２態様のもう一つ（請求項４）は：
前記半導体チップを含まない前記液滴が前記搬送面に滴下していく間に、これに該半導体チップを吹きつけることにより、該液滴が該半導体チップを含んだ状態で、該搬送面上に供給されることに特徴付けられる。

この第２態様に対応して、上述した「半導体チップの搬送装置１（請求項２）」は更に次の特徴を呈する。

まず、半導体チップ搬送装置の一態様（請求項１６）は：
前記搬送面の上部には前記半導体チップを含む前記液滴を該搬送面に供給する液滴供給手段が設けられ；
前記液滴供給手段は、前記液滴を吐出する吐出機構と、該吐出機構から吐出された該液滴に向けて前記半導体チップを噴出する噴射機構とを備え；
前記噴出機構は前記基板主面上に滴下された前記液滴毎に前記半導体チップを挿入することに特徴付けられる。

また、当該半導体チップ搬送装置の他の態様（請求項１７）は：
前記搬送面の上部には前記半導体チップを含む前記液滴を該搬送面に供給する液滴供給手段が設けられ；
前記液滴供給手段は、前記液滴を吐出する液滴吐出機構と、前記液滴吐出機構からの前記液滴の吐出方向に前記半導体チップを供給して該液滴毎に該半導体チップを含ませる半導体チップ供給機構と、前記半導体チップを含む前記液滴を前記搬送面に向けて吐出するノズルが設けられた半導体チップ吐出機構とを備に特徴付けられる。

上記「半導体チップの搬送方法１の応用例」の第３態様（請求項５）は：
前記半導体チップが分散された液体を格納した容器の開口を前記搬送面に対向させ、該開口に該液体の液面を該容器の外側に凸状に膨らむ液面を形成し、該液面を前記搬送面に接触させることにより、前記半導体チップを含む液滴が搬送面上に供給されることに特徴付けられる。

上記「半導体チップの搬送方法１の応用例」の第４態様（請求項６）は：
前記半導体チップは対向し合う一対の主面とその各々に形成された電極を有し、前記容器の前記開口は、その対角長又は長径が該半導体チップの該主面の該対角長又は長径：Ｌより長く且つ該対角長又は長径：Ｌの２倍未満であるように形成されていることに特徴付けられる。

これら本発明に係る液滴として粘度の低い液滴を用いると、液滴の搬送速度の上限を向上することができる。

これら本発明に係る液滴は、蒸発させることでチップを基板に接地させる。そのため、搬送中は蒸発することなくチップを搬送し、基板に配列させた後は一斉かつ簡便に蒸発できるものが望ましい。このことから、液滴の沸点は５０℃から１２０℃程度が望ましい。

これら本発明に係る液滴は、チップを搬送する役割を有することからその比重がチップの比重に近ければ、チップを容易に搬送することができる。

これら本発明に係る半導体チップとして、その機能を限定するものではない。メモリや通信回路を備えたＲＦＩＤチップ、温湿度やｐＨなどをはじめとする物理的もしくは化学的情報などを測定するセンサチップなどがその例として挙げられる。また、複数のメモリチップを搬送し積層することで実現できる高集積メモリパッケージや、集積演算チップやメモリチップを積層した高速演算パッケージなども本発明の活用例として挙げられる。

本発明による「電子装置の製造方法」の一例は、対向し合う一対の主面とその各々に形成された接続電極を有する半導体チップを上記「半導体チップの搬送方法」のいずれかにより基板主面に形成された電極に搬送した後に：
前記一対の主面の一方に形成された前記接続電極を該基板主面の電極に向け；
主面に導体パターンが形成された基材を、該導体パターンの少なくとも一部と前記半導体チップの前記一対の主面の他方に形成された前記接続電極とが重なるように、前記基板主面に敷き；且つ、
前記半導体チップを、前記基材を介して前記基板主面に圧着することにより、
前記半導体チップの前記一方の主面の接続電極を該基板主面に形成された前記電極に、該半導体チップの前記他方の主面の接続電極を該基材に形成された前記導体パターンに、夫々電気的に接続することに特徴付けられる。

本発明に記載した液滴を用いた小型の半導体チップの搬送方法および搬送装置によると、同時に多数のチップを一括して搬送するのことができる。また、搬送領域が大面積であっても治工具を使い捨てにすることもなく高い位置精度で搬送でき、配列を検査する機構と工程を必要としない。デザインの違う基板への対応も容易であり、安価での搬送が可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は本実施例で搬送する半導体チップの代表的な構造を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその断面の模式図である。半導体チップ５０は、メモリや通信回路を備えたＲＦＩＤチップ（ＲＦＩＤ：Radio Frequency Identificationの略）であり、その機能を限定することにより小型化され、例えば、その主面の一辺は、１００μｍ程度に抑えられている。その表裏面には、外部アンテナ基板と電気的に接続するための電極５１が１つずつ設けられている。

半導体チップ５０は、例えば、図１（ｂ）に示されるような、シリコン等の半導体や石英等の誘電体の基板ＳＵＢ（以下、シリコン基板として説明）の主面の一方（上面）に複数のトランジスタ（ＴＲ１，ＴＲ２として例示）と、当該トランジスタ間を結ぶ配線ＷＩＲとを形成して成る所謂Ｓｉチップである。図１（ｂ）にて、配線ＷＩＲは、例示されたトランジスタのゲート電極を含む、シリコン基板ＳＵＢの一方の主面に形成される電極（外部回路との接続電極）５１以外の全ての導体層として定義される。また、シリコン基板ＳＵＢの一方の主面には、配線ＷＩＲとシリコン基板ＳＵＢの活性領域、及び配線ＷＩＲ間を分離し且つ配線ＷＩＲを保護する絶縁膜ＩＮＳが少なくとも２層形成されている。

半導体チップ５０に形成されるＲＦＩＤ回路は、情報の記録や保持に用いられるトランジスタ・アレイ（複数のトランジスタの集合体）と、ＲＦＩＤ回路装置の外部に置かれた端末と当該複数のトランジスタとの間で情報の交換させるインタフェースに含まれる他のトランジスタや電気素子（キャパシタやインダクタ）とで概ね構成される。トランジスタ・アレイやインタフェースは、シリコン基板ＳＵＢの一方の主面（図では上面）の縁から隔てられた領域に形成される。図１（ｂ）に例示されたトランジスタＴＲ１，ＴＲ２は、この領域に形成されたＲＦＩＤ回路のイメージを雑駁に示すもので、実際の電気回路には図示しきれぬほど多数のトランジスタや配線が形成される。トランジスタの形状も電界効果型に限らず、例えばバイポーラ型やダイオードに適宜置き換えられる。なお、シリコン基板ＳＵＢの他方の主面（下面）に形成された接合電極５１は、その主面間を貫くスルーホールＴＨに形成された導体で一方の主面（上面）に形成された配線ＷＬと接続される。

図２は、本実施例の半導体チップ搬送装置の構成例を示す。本実施例の液滴搬送装置は、図１に示した半導体チップ５０を含む液滴１５を搬送する液滴搬送基板１０と、液滴搬送基板１０に印加する電圧を制御するための液滴搬送用電圧制御装置１６及びプレチャージ（precharge，液滴１５の帯電処理）用電圧制御装置１７と、液滴搬送用電圧制御装置１６及びプレチャージ用電圧制御装置１７へ夫々の制御信号を出力するシステム装置１９で構成される。

図２において、半導体チップ５０、液滴１５、液滴搬送基板１０の夫々は模式的な断面図で示される。また、半導体チップ５０は、液滴１５に包含されているように図示されるが、液滴１５の表面張力やこれと半導体チップとの比重などの関係により、その一部が液滴１５の表面から露出されてもよい。

液滴搬送基板１０は、シリコンウエハ１３１の主面上に、下部絶縁層１３２、搬送電極１３３１〜１３３３、プレチャージ用電極１３４、誘電層（上部絶縁層）１３５、及び撥水層（water-repellent layer）１３６を、半導体装置の製造技術の適用により、順次形成して作製される。搬送電極１３３１〜１３３３やプレチャージ用電極１３４は、例えばタングステン（Ｗ）の薄膜で形成されている。また、下部絶縁層１３２は、例えば厚さ３００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ_ｘ）膜で形成され、誘電層１３５は、例えば厚さ７５ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）膜で形成されている。搬送電極１３３１〜１３３３は、撥水層１３６と誘電層１３５に覆われており、液滴１５と接することはない。撥水層１３６は、液滴搬送基板１０の最上面（uppermost surface）に滴下された液滴１５の最上面への拡張濡れ（spreading wetting）を抑え、その表面張力による「液滴１５」への凝集（cohesion）を維持させる。液滴搬送基板１０の最上面は、以降、液滴１５の「搬送面（conveying surface）」と記される。液滴１５が極性溶媒で形成される本実施例では、その搬送面における凝集を保つために、この搬送面に撥水性が付与される。搬送面の撥水性を得るため、本実施例では液滴搬送基板１０の最上面に厚さ１００ｎｍ以下のフッ素系樹脂からなる撥水層１３６を形成し、その上面を搬送面とした。ここで撥水性とは、搬送面とこれに接触する液滴１５との接触角が９０°以上になる状態を指し、搬送面に対する液滴１５の「付着ぬれ（adhesional wetting）」の状態が維持される。撥水層１３６は、液滴１５を成す溶媒の種類により、適宜等価物に置き換えられるが、液滴１５の凝集を保つ材料（溶媒）で形成されることには変わりない。従って、撥水層１３６は一般的に「撥液材料層（liquid-repellent layer）」とも記される。

プレチャージ用電極１３４は、誘電層１３５に覆われておらず、撥水層１３６を介して液滴１５と接している。撥水層１３６は、その膜厚が薄いため、これに多く存在するピンホールを通して、液滴１５とプレチャージ用電極１３４とが実質的に接触している。そのため、プレチャージ用電極１３４を介した液滴１５の電圧降下への撥水層１３６による影響は無く、撥水性表面を有するプレチャージ用電極が実現された。

搬送電極１３３１〜１３３３は、液滴搬送用スイッチ１６１〜１６３にそれぞれ連結されている。システム装置１９より出力された信号に従い、液滴搬送用電圧制御装置１６は、液滴搬送用スイッチ１６１〜１６３を切り替え、個々の搬送電極１３３１〜１３３３の各々を、接地電位、電源により与えられる電位、浮遊電位（フローティング）のいずれか一つに設定する。プレチャージ用電極１３４は、プレチャージ用スイッチ１７１に連結されている。システム装置１９より出力された信号に従って、プレチャージ用電圧制御装置１７はプレチャージ用スイッチ１７１を切り替え、プレチャージ用電極１３４を、浮遊電位（フローティング）もしくは電源によって与えられる電位のいずれかに設定する。なお、本明細書において、「接地電位（ground potential）」と記される電位は、半導体チップ搬送装置における所謂「基準電位（reference potential）」を指し、厳密な接地で得られる電位に限定されない。即ち、半導体チップ搬送装置で基準電位に設定すべき回路を接地する結線に応じて、当該回路（基準電位）と狭義の「接地電位」との間に電位差が生じても、この回路が例えば半導体チップ搬送装置を内蔵する筐体と概ね同じ電位に設定されていれば、本発明による半導体チップの搬送に何ら障害は生じない。

シリコンウエハ１３１の代替となり得る他の基板材料は、平坦性の高い表面（平滑平面）を有することが求められ、その例としてガラスや石英等の絶縁基板が挙げられる。

液滴搬送電極１３３１〜１３３３、プレチャージ用電極１３４に用いる他の材料としては、アルミニウム（Al）、金（Au）、白金（Pt）などの金属材料やＩＴＯ（Indium Tin Oxide（In₂O₃-SnO₂），酸化インジウム錫）が挙げられる。

誘電層１３５に用いる材料としては高誘電体材料が好ましく、上に挙げた酸化シリコンや窒化シリコンの他にも、酸化アルミニウム（Al₂O₃）、酸化タンタル（Ta₂O₅）、ＢＳＴ（Barium Strontium Titanate（(Ba_xSr_1-x)TiO₃），チタン酸バリウムストロンチウム）、酸化ジルコニウム（ZrO₂）、酸化ハフニウム（HfO₂）、窒化アルミニウム（AlN）、酸化チタン（TiO_x）、酸化ランタン（La₂O₃）などの金属酸化物や金属窒化物、ハフニウム・アルミネート（ＨｆＡｌＯ，hafnium-aluminate）等の複数種の金属酸化物や金属窒化物を組み合わせた絶縁体などが挙げられる。

撥水層１３６に用いられるフッ素系樹脂以外の材料としては、シリコーン樹脂（silicone resin）が挙げられる。

図３は、液滴１５を保持する液滴搬送基板１０の鳥瞰図である。図の簡略化のため、液滴１５に含まれる半導体チップは省略されている。搬送電極１３３は、各々一辺１μｍ〜１０ｍｍの矩形に成形され、液滴搬送基板１０の平面（搬送面）内に行方向に四個及び列方向に四個、規則正しく配列されている。また、液滴搬送電極１３３の隣り合う一対は、１００ｎｍ〜１ｍｍの間隙で隔てられている。搬送電極１３３の形状、サイズ、搬送面における配列形態、及び搬送電極間隔などデザインは、これらで搬送されるチップのサイズやこのサイズに対応した液滴のサイズ、配列の位置精度、配列領域のサイズによって、適宜変更すればよい。搬送面における搬送電極１３３の配置は、図３の如き碁盤目状配置（in-line array）に限られず、例えば、千鳥配置（staggered array）にしてもよく、さらに二次元配置に限らず、一次元配置にしてもよい。

プレチャージ用電極１３４は、液滴搬送電極１３３の各々（図２における電極１３３１，１３３２，１３３３）のひとつひとつの周囲を通るよう配置されている。換言すれば、搬送面内で隣り合う搬送電極１３３の一対は、プレチャージ電極１３４で分離され、またはその間にプレチャージ電極１３４が延在している。

図４と図５は、液滴搬送装置による液滴１５の搬送動作の説明図であり、液滴搬送電極１３３１上にある液滴１５を、これに隣接する液滴搬送電極１３３２上に搬送する工程が説明される。液滴搬送用電圧制御装置１６の液滴搬送用スイッチ１６１〜１６３は、システム装置１９より出力される信号に従って制御される。また、プレチャージ用スイッチ１７１は、システム装置１９より出力される信号に従って制御される。

図４は、プレチャージ用電極１３４と液滴搬送電極１３３１間に電位差Ｖｐ（＞０）を与えているときの、液滴搬送用スイッチ１６１〜１６３及びプレチャージ用スイッチ１７１の状態を示す。このとき、液滴搬送電極１３３１は基準電位（接地電位）に設定されているため、これから誘電層１３５を介して液滴１５には電界が印加されない。一方、液滴１５は、基準電位に対して第１の極性（ここでは「正極性」）側の電圧が印加されたプレチャージ電極１３４に撥水層１３６を介して電気的に接続されることで、基準電位に対して第１の極性側の電位に帯電する。このように液滴１５が人為的に帯電させられる状態を、プレチャージ状態（precharging state）と呼ぶことにする。プレチャージ状態では、液滴搬送電極１３３１が接地状態（電位０）になるように液滴搬送用スイッチ１６１が動作し、液滴搬送電極１３３２，１３３３がフローティングの状態（浮遊電位）になるように液滴搬送用スイッチ１６２，１６３は動作し、プレチャージ用電極１３４が電位Ｖｐの状態になるようにプレチャージ用スイッチ１７１が動作する。液滴搬送電極１３３１を覆う誘電層１３５と液滴１５の界面において、与えられた電位差による電気二重層が発生し、液滴１５の界面付近は正に帯電する。

図５は、液滴搬送電極１３３１，１３３２間に電位差Ｖｐを与えているときの液滴搬送用スイッチ１６１〜１６３及びプレチャージ用スイッチ１７１の状態を示す。この状態を、液滴搬送状態と呼ぶことにする。液滴搬送用スイッチ１６１は液滴搬送電極１３３１が電位Ｖｐとなるように、液滴搬送用スイッチ１６２は液滴搬送電極１３３２が接地状態となるように、液滴搬送用スイッチ１６３及びプレチャージ用スイッチ１７１は液滴搬送電極１３３３及びプレチャージ用電極１３４がフローティングの状態になるように、それぞれ動作させる。プレチャージ状態によって液滴１５の界面付近に蓄積された正電荷のため、液滴１５は電位Ｖｐの液滴搬送電極１３３１から電位０の液滴搬送電極１３３２の方向に駆動力を受け、液滴搬送電極１３３１上から液滴搬送電極１３３２上に搬送される。即ち、基準電位から第１の極性（正極性）側の電位に設定された液滴搬送電極１３３１は、第１の極性に帯電した液滴１５に斥力を与え、これを液滴搬送電極１３３１に比べて第２の極性（第１の極性とは逆の極性、ここでは「負極性」）側の電位に設定された液滴搬送電極１３３２に向けて動かす。

液滴１５をさらに搬送するには、プレチャージ状態と液滴搬送状態で行った制御を、液滴の位置に応じて繰り返す。例えば、液滴搬送電極１３３２上に移動した液滴１５を、液滴搬送電極１３３２を基準電位に、これに隣接する液滴搬送電極１３３１，１３３３を浮遊電位に、プレチャージ電極１３４を第１の極性側の電位（正電位）に夫々設定して、第１の極性側に帯電させ、その後、液滴搬送電極１３３２を第１の極性側の電位に、液滴搬送電極１３３３を基準電位に、プレチャージ電極１３４を浮遊電位に夫々設定して、液滴搬送電極１３３２上の液滴１５を液滴搬送電極１３３３に向けて動かす。上記第１の極性を「負極性」とし且つ上記第２の極性を「正極性」としても、上述したプレチャージ状態と液滴搬送状態とをこの順に設定することにより、液滴１５は搬送面上を移動する。

液滴１５の安定した搬送を実現するには、液滴１５が、液滴１５の直下にある液滴搬送電極及びこれに隣接する他の液滴搬送電極の一部と、誘電層１３５を介して対向していることが重要であるが、誘電層１３５の誘電率が高い方が、上記Ｖｐを高めることなく液滴１５を駆動させることができる。

図６は、半導体チップを含む液滴が搬送面の所定位置へ動かされた液滴搬送基板１０から、当該液滴を基板６０（半導体チップを搭載すべき基材）上に転写する方法を示したものである。

まずはじめに、半導体チップ５０を含む液滴１５を、図４及び図５を参照して説明されたプレチャージ状態と液滴搬送状態とにより、液滴搬送基板１０上（搬送面内）に配置された複数の液滴搬送電極の所定のもの（１３３２，１３３４）の上部へ移動させる。所定の液滴搬送電極１３３２，１３３４は、搬送面と基板６０の主面とを向き合わせて当該主面の所定位置（以下、チップ実装箇所）に液滴１５（半導体チップ５０）を転写させる後述の工程にて、当該チップ実装箇所に対向する液滴搬送電極として特定される。液滴搬送基板１０（搬送面）の液滴搬送電極１３３２，１３３４に半導体チップ５０を含む液滴１５を搬送した後、基板６０をその主面（以下、実装面）が液滴搬送基板１０に対向するように配置する（図６（ａ））。基板６０の実装面（mounting surface）は絶縁材料で形成され、複数の電極６１が互いに分離されて配置される。実装面の電極６１が設けられない部分（電極６１を隔てる部分）には、無機材料又は有機材料から成る誘電体膜６２を形成し、これに電極６１を一つずつ露出する複数の開口を設けるとよい。さらに、誘電体膜６２に液滴１５の主成分たる溶媒に対する撥液性を持たせるとよく、極性の液滴１５であれば、誘電体膜６２を撥水材料で形成するとよい。これにより、電極６１の一つに滴下された液滴１５が実装面内で濡れ広がり、当該電極６１に隣接する他の電極６１上に達することもない。従って、当該液滴１５に含まれる半導体チップ５０は、当該一つの電極６１の上面内に留まり、これと良好な電気的接続を成す。

続いて、液滴搬送基板１０（搬送面）と基板６０（実装面）とを、液滴１５と電極６１（チップ実装箇所）とが接触するまで近接させて、液滴１５を電極６１に転写する（図６（ｂ））。ここで必要に応じて、プレチャージ状態を経て、すべての液滴搬送用電極が電位Ｖｐとなるように液滴搬送用スイッチを制御して基板の電極への転写を補助してもよい。即ち、所定の液滴搬送電極１３３２，１３３４上に移動した液滴１５を第１の極性に帯電させ直した後、搬送面全体に第１の極性の電界を発生させて、液滴１５に斥力を加え、基板６０の実装面へ電気的に押し付ける。半導体チップ５０の一方の主面に形成された電極５１が基板６０の実装面に形成された電極６１と電気的に接続された後、基板６０の電極６１の位置に基づいて導体層５５がパターニングされたフィルム５６の主面を半導体チップ５０の他方の主面に押さえ付け、このフィルム５６を加熱して液滴１５を蒸発させる（図６（ｃ））。最後に、基板６０とフィルム５６とを圧着させて半導体チップ５０の一対の主面に形成された電極５１の一方を基板６０の電極６１に、他方をフィルム５６に形成された導体層５５に夫々電気的に接続する。

以上に述べた本実施例による電子装置の製造手法は、例えばＲＦ−ＩＤ回路装置（ＲＦＩＤタグ）の量産に適用される。図６（ｄ）は本実施例で論じられるＲＦ−ＩＤ回路装置の全容を示す斜視図であり、図６（ｅ）は当該ＲＦ−ＩＤ回路装置が図６（ｄ）の一点鎖線ＶＩｅ−ＶＩｅ’沿いに切断されたときの断面を示す。図６（ｄ）及び図６（ｅ）には、夫々に示されたＲＦ−ＩＤ回路装置の構成要素の位置関係を把握するための直交座標が示される。即ち、ＲＦ−ＩＤ回路装置は、半導体チップ５０の２つの電極５１に夫々接続される一対のアンテナが、ｙ軸沿いに反対方向へ延在して成る所謂ダイポールアンテナ（dipole antenna）を備え、ＵＨＦ帯（３００〜３０００ＭＨｚ）での情報の送受信に用いられる。また、図６（ｅ）に示される断面は、ｙ−ｚ平面沿いに広がる。

図６（ａ）乃至（ｃ）を参照して上述した基板６０（図６（ｄ）の如く裁断される前のバルク状態，例えば、ウェハ状態）の主面がｘ−ｙ平面沿いに広がるとき、このＲＦ−ＩＤ回路装置のアンテナの一方は、基板６０の主面内でｘ軸方向に延び且つｙ軸方向に並ぶ複数の電極６１の一つとして形成される。また、ＲＦ−ＩＤ回路装置のアンテナの他方は、基板６０の主面における電極６１の配置に合せて、フィルム５６（図６（ｄ）の如く裁断される前の、例えばバルクシート状態）の主面に形成された複数の導体層（例えば金属薄膜）５５として提供される。このバルク状の基板６０の主面に並ぶ電極６１の各々の一端に半導体チップ５０を含む液滴１５を滴下した後（図６（ｂ））、バルク状のフィルム５６の主面を、その導体層５５の各々の一端をこれとともにダイポールアンテナを成す上記電極６１の一つの一端に合せながら、上記基板主面６０に近づけていく。導体層５５の各々とこれに対向する電極６１とは、その間に液滴１５を挟みながら図示されぬヒートツールで加熱され、これにより液滴１５は徐々に蒸発し、最後には基板６０とフィルム５６とが半導体チップ５５の両主面に形成された電極５１を介して互いに圧着される（図６（ｃ））。さらに、基板６０はこれに固定されたフィルム５６ともに、切断線ＣＴＬ沿いにｙ軸方向に切断される。これにより、図６（ｄ）に示される如く、半導体チップ５０を一つずつ備えた複数のＲＦ−ＩＤ回路装置に切り分けられる。

基板６０は、シリコン等の単結晶基板や石英等の硬い基板に限定されることなく、フィルム５６と同等の硬さの材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリスチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の樹脂材料で形成されていてもよい。基板６０のｙ軸方向に延びる短冊型の主面（ｘ−ｙ平面）に形成された線状の電極６１は、その半導体チップ５０の一方の電極５１と接続する部分から「−ｙ（マイナス・ワイ）方向」に当該主面の一端に向けて延びて形成されるが、当該電極５１との接続部分から「＋ｙ（プラス・ワイ）方向」に当該主面の他端に向けて延ばされることはない。一方、フィルム５６に形成された導体層５５は、その半導体チップ５０の他方の電極５１と接続された部分から＋ｙ方向へ延在するが、「−ｙ方向」には延在しない。従って、電極６１と導体層５５とは、半導体チップ５０のみを介して対向し合うとも記せる。換言すれば、導体層５５は、「＋ｙ方向」に延在する基板６０の主面の無地部分（電極６１が形成されない部分）で覆われる。

液滴搬送装置１０の液滴搬送面は、これによる液滴１５の搬送時に、図６（ａ）に示される如く鉛直方向上向きにする必要はなく、例えば、図７に示すように、その液滴搬送面を鉛直方向下向きにしてもよい。即ち、液滴１５は、搬送面にぶら下がる状態で搬送され、その後、基板６０の実装面に対向された搬送面から、実装面上に形成された電極６１の上面に垂らされる。図７に示された手法は、特に高い粘土の液滴１５による半導体チップ５０の搬送に好適である。

図８は、液滴搬送基板１０の作製方法を示す工程断面図である。

図８（ａ）に示すように、熱酸化処理によりシリコンウエハ１３１の表面に下部絶縁層１３２（図２参照）となる厚さ３００ｎｍのシリコン酸化膜層１３２１を形成する。シリコン酸化膜層１３２１上には、後述の工程で搬送電極１３３に接続される配線に成形される導電体層１３８１として、窒化チタン／タングステン層の積層構造が、夫々２０ｎｍ／１５０ｎｍの厚さで化学気相堆積法により順次堆積される。

次に、図８（ｂ）に示すように、シリコン酸化膜層１３２１上に窒化チタン層及びタングステン層を順次積層して形成した導電体層１３８１をエッチングし、配線１３８を形成する。導電体層１３８１のエッチングは、その上面にホトレジスト膜（不図示）を形成し、これをホトリソグラフィ法（ホトレジスト膜の露光と現像）により配線のパターンに成形して、導電体層１３８１の除去すべき領域（当該配線には不要な領域）をホトレジスト膜のパターンから露出させて行なわれる。その後、図８（ｃ）のように、シリコン酸化膜層１３２１上に層間絶縁膜（本実施例ではシリコン酸化膜層）１３２２を堆積して配線１３８を覆い、続いて層間絶縁膜１３２２の一部をエッチングして、配線１３８の一部（後述される搬送電極１３３にプラグ（plug）１３９を介して電気的に接続される）を露出する開口を形成する。その後、図８（ｄ）のように、層間絶縁膜１３２２の開口から露出された一部の配線１３８の上面に窒化チタン／タングステン層を化学気相堆積法により順次堆積し、プラグ１３９を形成する。

次に、図８（ｅ）に示すように、後述の工程で搬送電極１３３及びプレチャージ用電極１３４の電極に成形される導電体層１３８２として、層間絶縁膜１３２２上に窒化チタン／タングステン層を夫々２０ｎｍ／１５０ｎｍの厚さで化学気相堆積法により順次堆積する。導電体層１３８２は、プラグ１３９と接する部分で配線１３８と良好な電気的接続を成す。続いて、導電体層１３８２上にホトレジスト膜（不図示）を形成し、これをホトリソグラフィ法（ホトレジスト膜の露光と現像）により搬送電極とプレチャージ電極とのパターンに成形し、導電体層１３８２のホトレジスト膜パターンに覆われない部分をエッチングで除去して、図８（ｆ）の如く、搬送電極１３３及びプレチャージ電極１３４を成形する。さらに、図８（ｇ）のように、搬送電極１３３及びプレチャージ用電極１３４が形成された層間絶縁膜１３２２の上面を覆う誘電層１３５として、窒化シリコンを厚さ７５ｎｍになるよう化学気相堆積法により堆積する。次に、誘電層１３５上にホトレジスト膜（不図示）を形成し、ホトリソグラフィ法でホトレジスト膜のプラグ１３９上の部分に開口を空けて、この開口から露出された誘電層１３５をエッチングで除去する。これにより、図８（ｈ）に示されるが如く、プレチャージ用電極１３４を覆う誘電層１３５が取り除かれる。最後に、誘電層１３５及びこれから露出されたプレチャージ電極１３４の上面にフッ素系樹脂をスピンコートして、撥水層１３６を形成する。

図８を参照して以上に説明した液滴搬送基板１０の作製方法においては、上部誘電層１３５として厚さ７５ｎｍの窒化シリコンを堆積したが、これに代えて前述した酸化シリコンやＢＳＴ（チタン酸バリウムストロンチウム）などの材料を用いてもよく、その膜厚も限定されない。窒化シリコンに比べて誘電率の高いＢＳＴや酸化ジルコニウムは薄く堆積されるだけで絶縁性に優れた誘電層１３５を形成するため、搬送電極１３３への印加電圧を低く抑えても、誘電層１３５を介してその上部に液滴１５を駆動するに十分な強さの電界が形成される。ＢＳＴを用いて誘電層１３５を形成する場合は、その膜厚が薄くなると絶縁耐圧や誘電率が低くなるので、２０ｎｍ以上の膜厚で形成することが望ましい。

本実施例では、液滴の搬送方法を分かりやすく説明するため、１つの液滴の搬送方法を図示したが、上述した搬送面において、複数の液滴を同時に搬送することも可能である。従って、半導体チップを各々含む複数の液滴を同時に搬送することができ、搬送コストを低減することができる。

本実施例では、搬送面に並ぶ搬送電極の各々の面積が、これに滴下される液滴１５の面積（搬送面における濡れ面積）より小さい液滴搬送基板１０及びこれを備えた半導体チップの搬送装置が論じられる。図９には、本実施例の液滴搬送装置２の一部分をその搬送面に交差する面に沿って切断した断面構造が示される。プレチャージ電極１３４で第１の極性（例えば、正極性）に帯電した液滴１５は、これより微細な複数の搬送電極（１３３１〜１３３４）の夫々への電圧印加により搬送面内に生じた電界によって、その搬送面内における「位置」が制御される。搬送面内における液滴１５の位置が微細に制御されることにより、搬送面内における半導体チップ５０の搬送も高い精度で制御される。

例えば、搬送面における搬送電極（１３３１〜１３３４）と液滴１５との位置関係に応じて、夫々の搬送電極の電位のみならず、それへの印加電圧値（Ｖｐ１〜Ｖｐ４）を互いに異ならせることにより、搬送面内における液滴１５の位置は微調整され、且つ半導体チップ５０の配列精度も高まる。すなわち図９において、液滴１５の中心付近に位置する搬送用電極１３３３には、液滴１５と接するものの液滴１５の中心部からやや外れる搬送用電極１３３２や搬送用電極１３３４よりも大きな電位Ｖｐ３（＞Ｖｐ２，Ｖｐ４）を印加することで、液滴１５の中心位置を精確に制御することができる。さらに、液滴１５と搬送電極間に位置するプレチャージ用電極は多点（又は液滴１５の面積に対して比較的広い面積）で接することから、プレチャージ状態における液滴１５の帯電速度を向上することができる。複数の搬送電極１３３１〜１３３４への印加電圧Ｖｐ１〜Ｖｐ４は、これらに対する液滴の移動（例えば、図９における参照番号１５’から１５へのシフト）に応じて順次個別に調整されるとよい。

本実施例で論じる半導体チップの搬送装置は、液滴搬送基板１０を用いた先述の実施例のそれと異なり、半導体チップを搬送する液滴は、インクジェットプリンタと同様の方法で基板６０の実装面の所望位置に供給される。図１０（ａ）は、本実施例の液滴搬送装置の構造を模式的に示す図である。液滴搬送装置は、液滴吐出器８０と基板６０を保持するステージ６８から構成される。液滴吐出器８０は、民生用プリンタや産業用成膜装置で実用化された所謂インクジェットヘッド（ink-jet head）に酷似し、図１０（ｂ）の断面に示されるように、搬送用液体室７１、ノズル７２、ピエゾ素子７３で構成されている。また搬送用液体室には、搬送用液体７０が格納されている。複数の液滴吐出器８０が並設された液滴吐出器群８０１（インクジェットヘッドアレイ）では、その本体に設けられた共通管路７１０に、液滴吐出器８０の各々の搬送用液体室７１が補給管路７１３でつながり、供給管路７１１から共通管路７１０の一端に流入する搬送用液体７０は随時、補給管路７１３を通して搬送用液体室７１に流入される。共通管路７１０に流入しながら液滴吐出器８０に供給されない言わば余剰の搬送用液体は、共通管路７１０の他端に接続された排出管路７１２へ排出される。

ピエゾ素子７３に電圧を加えると、図１０（ｃ）に示すように電歪によりピエゾ素子７３の形状が変化し、これに伴いピエゾ素子７３が固定された隔膜（diaphragm）７３１が搬送用液体室７１の容積を増やすように変形する。これにより、当該容積の増分に相当する搬送用液体７０が補給管路７１３を通して搬送用液体室７１に取り込まれる。続いて、ピエゾ素子７３への電圧印加を切ると、ピエゾ素子７３及び隔膜７３１は図１０（ｂ）に示される「元の形状」に戻る。従って、隔膜７３１の復元により搬送用液体室７１の容積は減少し、これに格納された搬送用液体７０の一部（余剰分）が液滴７８として大気圧に開放されたノズル７２の先端から噴射される。

図１１（ａ）は、本実施例で論じる半導体チップの搬送装置の構造を概念的に示した鳥瞰図であり、図１０に示された如くｘ軸方向に並設された複数の液滴吐出器８０を備えた液滴吐出器群８０１と図１１（ｃ）に示される半導体チップ供給器８２とがマニピュレータ８５に取り付けられている。基板６０が搭載されるステージ６８は、ｘ軸方向及びｙ軸方向に移動して、液滴吐出器群８０１や半導体チップ供給器８２に対する基板６０の位置をｘ−ｙ平面内で調整する。ステージ６８が設けられた架台６８１には、マニピュレータ８５を保持する支柱８５１も固定されている。マニピュレータ８５は支柱８５１に対してｚ軸方向に移動して、基板６０に対する液滴吐出器群８０１や半導体チップ供給器８２の高さ（基板６０と液滴吐出器群８０１や半導体チップ供給器８２との間隙）を調整する。マニピュレータ８５は、液滴吐出器群８０１や半導体チップ供給器８２をｘ軸方向に移動させる。

架台６８１に設けられたステージ６８やマニピュレータ８５は、基板６０（実装面）に対し、液滴吐出器群８０１や半導体チップ供給器８２を、ｚ軸沿いの平行性を保ちながらｘ−ｙ面沿いに走査する。換言すれば、ステージ６８やマニピュレータ８５により、液滴吐出器群８０１や半導体チップ供給器８２と基板６０との相対位置が制御され、且つ必要に応じて駆動される。これにより、液滴吐出器８０から吐出される数ピコリットル（ｐＬ）の液滴が、基板６０の実装面に配置された電極６５，６６の所望のもの６５へ夫々搬送される。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示された半導体チップの搬送装置の液滴吐出器群８０１から吐出された液滴７８が、ステージ６８上の基板６０に形成された電極６５上に搬送される様子を拡大して示したものである。液滴吐出器群８０１のモジュールには、液滴吐出器８０（点線で表示）とその各々に搬送用液体７０を分配する共通管路７１０（点線で表示）が設けられ、さらに共通管路７１０の一端には、これに搬送用液体７０を流入させる供給管路７１１が、その他端には、これから搬送用液体７０の余剰分を排出する排出管路７１２が、夫々接続されている。搬送用液体７０は、これを貯蔵する密閉された貯留槽７１４に空気供給管８１０を通して不活性ガスを導入することにより、供給管路７１１へ送出される。また、共通管路７１０で余剰となった搬送用液体７０が排出管路７１２を通して貯留槽７１４に戻される。共通管路７１０に送られる搬送用液体７０の量（換言すれば、共通管路７１０における搬送用液体７０の圧力）は、供給管路７１１及び排出管路７１２に夫々設けられたバルブ７１１Ｖ，７１２Ｖで調整される。

本実施例では、半導体チップ５０を、基板６０（切断前のバルク状態）の実装面でｙ軸方向に延在し且つｘ軸方向に並ぶ複数の電極（導電体膜）６５，６６の全てに搬送せず、その並設方向（ｘ軸方向）に並ぶ電極の一つ置きに搬送する。即ち、図１１（ｂ）に示す基板６０上の電極のうち、着色されたパターンで示された電極６５には半導体チップ５０が搬送されるが、白パターンの電極６６には半導体チップ５０は供給されない。異なるパターンで示された電極６５，６６は、同じ導電膜のパターニングされてもよく、同じ導電材料で形成されてもよく、さらに導電材料から成る一つのパターンの異なる部位を指すこともある。図１１（ｂ）に示された電極６５，６６が実装面に形成された基板６０は、図１１（ｃ）〜（ｅ）を参照して後述する工程により、図１１（ｆ）に示される電子装置（ＲＦＩＤタグ）に加工される。

本実施例では、搬送用液体７０の液滴７８を液滴吐出器８０から吐出する段階で、半導体チップ５０を液滴７８に含ませず、この液滴７８が電極６５に滴下された後（換言すれば、液滴７８が電極６５に着弾した後）に、半導体チップ５０を当該液滴７８内に挿入する。図１１（ｃ）は、液滴７８が電極６５２に滴下された基板６０に半導体チップ５０を吹き付けて、この液滴７８に含ませる工程を、液滴７８が着弾する直前の電極６５１、及び半導体チップ５０を既に含み且つ乾燥しつつある液滴１５（７８）が付着した電極６５３と比較させながら示す模式図である。電極６５１〜６５３は、いずれも最終的（これを含む電子装置の完成後）には、半導体チップ５０（その電極５１の一方）と電気的に接続される電極６５となるが、この電極６５への液滴７８の滴下から半導体チップ５０の搬送に到る工程を時系列で説明するために、異なる参照番号が便宜的に与えられている。電極６５１〜６５３がｙ軸方向に並べて形成された実装面を有する基板６０は、図１１（ａ）に示されるステージ６８に搭載され、これによりマニピュレータ８５に保持された液滴吐出器８０（液滴吐出器群８０１）及び半導体チップ供給器８２に対して、「＋ｙ（プラス・ワイ）方向」に逐次シフトする。

一方、液滴吐出器８０は、その搬送液体室に接続され且つ搬送用液体７０を液滴７８として吐出するノズルがステージ６８に保持された基板６０の実装面に向くように、マニピュレータ８５に取り付けられる。マニピュレータ８５には、半導体チップ５０を格納し且つこれを一つずつ排出する半導体チップ供給器８２と、これから排出された半導体チップ５０を圧縮された不活性ガス（Ｎ_２，Ａｒ等）により基板６０の実装面に向けて噴射する圧縮空気供給器８１も取り付けられている。基板６０の実装面に半導体チップ５０を噴きつける噴出ノズル８２０は、液滴吐出器８０のノズル（図１０の参照番号７２）よりも「＋ｙ方向」にずらされている。或る時刻に、液滴吐出器８０から基板６０の実装面に設けられた所定の電極（６５１）に向けて吐出された液滴７８は、その後、当該所定の電極（６５２）に着弾すると、その液面（又は基板６０の実装面）に向けて噴出ノズル８２０から半導体チップ５０が噴射される。その後、半導体チップ５０を含む液滴１５（７８）が上記所定の電極（６５３）上で徐々に蒸発するに伴い、当該半導体チップ５０は、その主面の一方に設けられた電極５１が所定の電極（６５３）に向くように姿勢を変える。半導体チップ供給器８２による半導体チップ５０の排出と圧縮空気供給器８１からの圧縮ガス（例えば、不活性ガス）とを間欠的に行うことで、基板６０の実装面（所定の電極６５）に滴下された液滴７８毎に半導体チップ５０は挿入され、換言すれば、半導体チップ５０は液滴７８に捕らえられる。

このようにして、半導体チップ５０を基板６０上の所望電極６５の位置まで搬送した後、基板６０の実装面（表面）を金属導体５５が形成されたカバーフィルム５６で覆う（図１１（ｄ））。カバーフィルム（以下、フィルム）５６は例えば樹脂等の絶縁材料から成り、その一方の主面に上記金属導体５５の薄膜パターンが形成されている。このカバーフィルム５６の金属導体５５が形成された主面は、基板６０の実装面に向けられる。

ところで、本実施例で論じる半導体チップ５０の搬送方法で作製しようとする電子装置は、図１１（ｆ）に示す如き平面構造を備えたＲＦＩＤタグ（ＲＦ−ＩＤ回路装置）であり、実施例１で論じたＲＦＩＤタグとアンテナ形状が異なる。即ち、本実施例で論じるＲＦＩＤタグは、実装面の半導体チップ５０の搭載位置から「Ｃ字状」又は「渦巻状」に周回する所謂ループアンテナ（loop antenna）を備え、ＨＦ帯（３〜３０ＭＨｚ）の電波で情報を送受信する。図１１（ｆ）に示されるＲＦＩＤタグにおいて、ループアンテナの大部分は、基板６０の実装面に形成された導電材料の膜（６５，６６）から成る。この導電材料の膜（６５，６６）は、縦方向（ｙ軸方向）に長く延ばされた「Ｃ字形状」を呈し、その互いに向き合う一端と他端とにＲＦＩＤチップ（半導体チップ）に設けられた一対の電極が夫々電気的に接続される。一方、本実施例でも、基板６０に搭載される半導体チップ５０は、実施例１で述べたものと同じく、一対の電極５１の一方が形成された主面（例えば、下面）とは反対側の主面（その厚み方向に隔たれた、例えば、上面）に当該電極５１の他方が形成されている。このため、この導電材料膜の一端とその近傍とが「半導体チップ５０の搭載領域」としてハッチングされ且つ参照番号６５で示される。導電材料膜の「半導体チップ５０の搭載領域」以外の領域は、白地で示され且つ参照番号６６が付される。従って、本実施例におけるＲＦＩＤタグの製造過程では、バルク状態の基板６０の実装面（ｘ−ｙ平面）にｙ軸方向に長く延ばされたＣ字形状の導電材料膜の複数本をｘ軸方向に並べて形成されるため、その「半導体チップ５０の搭載領域（６５）」を含むｘ−ｚ面は図１１（ｄ）の如き断面を呈する。

半導体チップ５０の電極５１の一方を上記基板６０の実装面に形成された導電材料膜の一端（半導体チップ５０の搭載領域，参照番号６５）に接合するとき、この電極５１の他方と導電材料膜の他端（参照番号６６）との電気的接続のために、当該実装面を覆うフィルム５６の主面に当該他方の電極５１と導電材料膜の他端６６とに夫々対向する金属導体（導体層）５５が形成される。図１１（ｆ）において、フィルム５６の輪郭が破線で、当該フィルム５６の主面に形成された金属導体５５の輪郭が点線で、夫々示される。バルク状態のフィルム５６の主面には、複数の金属導体５５がｘ軸方向に並べて形成される。

導電材料膜の一端（電極）６５毎に半導体チップ５０が搭載されたバルク状態の基板６０の実装面を図１１（ｄ）に示す如くフィルム５６で保護しながら、基板６０とフィルム５６とを加熱し、圧着することで半導体チップの一方の電極５１と基板の電極６５（上記導電材料膜の一端）とを接続させると同時に半導体チップの他方の電極５１とカバーフィルム５６の金属導体５５を接続し、さらに同時に基板６０の電極６６（上記導電材料膜の他端）と金属導体５５も接続させる。図１１（ｅ）は、基板６０とカバーフィルム５６とが圧着される様子を、図１１（ｆ）のＲＦＩＤタグを一点鎖線ＸＩｅ−ＸＩｅ’沿いに切断したときの断面（ｙ−ｚ平面）として示す。基板６０に比べてカバーフィルム５６の可撓性を高めることで、カバーフィルム５６は電極（導電材料膜）６６と金属導体５５との接合部近傍で撓り、半導体チップ５０の厚みを吸収しながら、電極６６と金属導体５５との間に良好な電気的接続を確立する。従って、導電材料膜（６５，６６）は、その両端で半導体チップ５０の一対の電極５１に夫々電気的に接続され、ＲＦＩＤタグに十分な信号送受信性能を備えたループアンテナとなる。図１１（ｆ）に示された「×印（cross mark）」は、基板６０とフィルム主面５６との圧着工程で形成される、半導体チップ５０の他方の電極５１とフィルム５６主面の金属導体５５との間、及び導電材料膜の他端６６と金属導体５５との間の「電気的接点（参照番号５５１）」を示す。

本実施例の半導体チップ搬送方法により、多数の半導体チップ５０を基板６０内の複数箇所に同時に搬送できた。また、基板６０の実装面内における液滴噴射位置データを変更することで、さまざまなデザインの基板に対しても、その実装面の所望の位置に半導体チップ５０を搬送できたため、使い捨てる治工具も不要であり、搬送コストも低く抑えられる。なお、本実施例で述べた半導体チップの搬送方法は、実施例１で述べたダイポールアンテナを備えるＲＦＩＤタグの製造にも適用でき、また、実施例１で先述した及び半導体チップの搬送方法も、本実施例１で述べたループアンテナを備えるＲＦＩＤタグの製造にも適用できる。

本実施例で論じる半導体チップの搬送方法及び装置でも、インクジェットプリンタと同様の方法で半導体チップを搬送する液滴を供給するが、搬送用液体７０の液滴７８が半導体チップ５０を含んだ後に電極６５に着弾することで、実施例３で述べた搬送方法及び装置と相違する。

図１２は、本実施例で論じる半導体チップ搬送装置の主要部である液滴搬送装置の構造を概念的に示す図である。液滴搬送装置は、液滴吐出器８０、液滴吐出器８０から吐出された液滴７８に半導体チップを含ませる半導体チップ供給機構、及び基板６０を保持するステージ６８から構成され、液滴吐出器８０として、その複数個が並設して構成された図１０に示される液滴吐出器群８０１を備えることもある。液滴吐出器８０は、実施例３で述べたものと同様に、搬送用液体室７１、ノズル７２、ピエゾ素子７３を備え、図示されぬ貯留槽から共通管路７１０を通して供給された搬送用液体７０が搬送用液体室７１に格納されている。一方、半導体チップ供給機構は、圧縮空気供給器８１、及び半導体チップ供給器８２から構成される。圧縮空気供給器８１からノズル８２１（以下、供給ノズル）に向けて圧縮空気を間欠的に送ると、その間に配置された半導体チップ供給器８２の排出口に設けられた排出弁８２２が開き、半導体チップ供給器８２から半導体チップ５０が排出される。本実施例の半導体チップ供給機構は、半導体チップ５０を圧縮空気によりノズル８２１から排出する動作で、実施例３の半導体チップ供給機構と共通するが、そのノズル８２１は実施例３のノズル８２０と異なり、基板６０の実装面には向けられない。

本実施例の半導体チップ供給機構は、そのノズル８２１により半導体チップ５０を搬送用液体の液滴７８の吐出軌道７８１上に供給する。図１２に示された液滴搬送装置の全体で見た半導体チップ５０の搬送動作は、その第１工程で、ピエゾ素子７３の電歪により搬送用液体室７１に格納された搬送用液体７０の一部がノズル７２の先端から液滴７８として噴射される。具体的には、液滴７８は基板６０の主面に形成された電極６５に向けて吐出される。上述した液滴７８の吐出軌道７８１は、液滴吐出器８０の吐出口（ノズル７２の先端）から電極６５の上面に到る軌跡（trajectory）を指す。第２工程では、上述の如く、半導体チップ５０を圧縮空気供給器８１から供給された圧縮空気で上記電極６５に着弾する前の液滴７８に向けて吐出し、当該液滴７８に半導体チップ５０を含ませて、電極６５上に着弾させる。このため、本実施例の半導体チップの搬送装置は、その全体の構成において、実施例３の搬送装置に酷似し、例えば、図１１（ａ）に示されるように、液滴吐出器８０を複数備えた液滴吐出器群をステージ６８に対して平行移動させつつ、ステージ６８上に保持した基板６０の電極６５に半導体チップ５０を含む液滴１５を搬送するように構成される。しかし、半導体チップ供給器８２に備えられたノズル８２１の出口は、基板６０の実装面よりむしろ液滴吐出器８０のノズル７２又はその近傍に向けられて、当該ノズル７２から吐出された液滴が基板６０（実装面）の電極６５に着弾する前に、半導体チップ５０を当該液滴に包含させる。

半導体チップ供給器８２から吐出された半導体チップ５０を含む液滴７８は、図示されないノズルにより、基板６０の実装面のチップ搭載位置（電極６５）毎に逐一吐出される。この図示されないノズルは、例えば、図１１（ｃ）に示された半導体チップ供給器８２の噴出ノズル８２０の如く、その出口を基板６０の実装面に接近させて配置され、液滴吐出器８０及び半導体チップ供給器８２と一体となって、これらと基板６０の実装面との相対な位置関係が調整される。この相対的な位置関係の段階的な調整（走査）に応じて、半導体チップ５０を包含した液滴７８の基板６０への滴下を行ってもよい。

このようにして、基板６０の電極６５上に着弾された液滴７８は、その後、徐々に蒸発しながら、これに含まれる半導体チップ５０の一方の電極５１を電極６５の主面に向き合わせる。次に、実施例３と同様に表面を金属導体５５のパターンで覆われたカバーフィルム５６で基板６０の実装面を保護しながら、これを加熱し且つ実装面に圧着する。これにより、例えば、図１１（ｆ）に示された実施例３のＲＦＩＤタグが、図１１（ｅ）に示される如く、半導体チップ５０の電極５１と基板６０の電極６５及びカバーフィルム５６の金属導体５５とを夫々電気的に接続させるとともに、基板６０の電極６６とカバーフィルム５６の金属導体５５とを電気的に接続させて完成される。

本実施例の半導体チップ搬送方法により、多数の半導体チップ５０を基板６０内の複数箇所に同時に搬送できた。また、基板６０の実装面内における液滴噴射位置データを変更することで、さまざまなデザインの基板に対しても、その実装面の所望の位置に半導体チップ５０を搬送できたため、使い捨てる治工具も不要であり、搬送コストも低く抑えられる。なお、本実施例で述べた半導体チップの搬送方法は、実施例１で述べたダイポールアンテナを備えるＲＦＩＤタグの製造にも適用でき、また、実施例１で先述した及び半導体チップの搬送方法も、本実施例１で述べたループアンテナを備えるＲＦＩＤタグの製造にも適用できる。

本実施例では、半導体チップが分散された液滴を基板主面の所定位置に接触させて、当該位置に半導体チップを搬送する方法並びに装置を論じる。図１３（ａ）は、本実施例による半導体チップ搬送装置の全容を概念的に示す斜視図であり、図１３（ｂ）は、その搬送機能に寄与する搬送用液体７０を格納する容器７９の先端の断面を拡大して示す。この容器７９は、実施例３でも説明されたマニピュレータ８５に保持されるとともに、その開口をステージ６８（これに搭載された基板６０の実装面）に向けながら、この実装面に対してｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の三軸方向に夫々独立して移動される。マニピュレータ８５は、実施例３で説明されたものと同様に、これを架台６８１に据え付ける支柱８５１に対してｚ軸方向に動く他、これ自体に設けられたｘ軸ガイド８５２により上述した容器７９とこれに半導体チップ５０を補充するチップ補充器８７とのｘ軸方向の位置を調整する。また、マニピュレータ８５の両端を支える一対の支柱８５１の各々は、架台６８１に形成されたｙ軸ガイド８５３により移動して、マニピュレータ８５並びにこれに搭載された容器７９及びチップ補充器８７のｙ軸方向の位置を調整する。後述の如くステージ６８に搭載された基板６０の実装面に半導体チップ５０を搬送する容器７９は、そのｘ軸ガイド８５２によるｘ軸方向の移動、支柱８５１のｙ軸ガイド８５３によるｙ軸方向の移動、並びにマニピュレータ８５の支柱８５１によるｚ軸方向の移動により、基板６０をステージ６８で動かさなくとも、その実装面内で自由自在に走査される。

一方、チップ補充器８７を通して容器７９に搬送用液体７０を補充する液体補充器８６は、容器７９やチップ補充器８７の如く移動せず、その架台６８１に対する位置は固定されている。液体補充器８６は、これに貯えられた搬送用液体７０を、これに接続された可撓性の管を通して、チップ補充器８７に供給する。上述の通り、容器７９（半導体チップ５０の搬送手段）がｘ軸，ｙ軸，及びｚ軸に沿って移動可能なため、基板６０を保持するステージ６８には駆動機構を設けなくてもよい。

本実施例による半導体チップ５０の搬送方法では、はじめに、必要十分な数の半導体チップ５０をチップ補充器８７から搬送用液体７０の中に投入し、液体補充器８６により容器７９中に搬送用液体７０を満たす。液体が固体表面と接するとき、両者の分子間に働く付着力と液体分子間の凝集力との大小関係で生じる湾曲した液体表面のことをメニスカスと呼び、このメニスカスによって生じる力をメニスカス力と呼ぶ。容器７９の壁面（内壁）７９１が搬送用液体７０に対して親液性（lyophilic）であると、その容器７９の開口における搬送用液体７０の液面は一般的な凹面となり、これが疎液性（lyophobic）であると搬送用液体７０の液面は例えば半球状の凸面となる。

本実施例では、容器７９の壁面７９１を搬送用液体７０に対して疎液性とすることで、図１３（ｂ）に示す如く、容器７９の開口の中央が膨らんだ凸型のメニスカス（convex meniscus）７０１を形成する。 このとき、半導体チップ５０は搬送用液体７０中に拡散するが、メニスカス現象により、半導体チップ５０の多くが液面の容器の壁面近傍７９１に凝集する。容器７９の開口を半導体チップ５０と同程度の大きさに狭めると、図１３（ｃ）の如く、凸型メニスカス７０１とともに半導体チップ５０が１個ずつ容器７９の開口より吐出される。マニピュレータ８５により容器７９の開口からその外側に凸状に膨らむ液面を基板６０の電極部６５近傍に接触させると、図１３（ｄ）のように半導体チップ５０を含む液滴１５が基板６０（電極６５）上に転写される。図１３（ｅ）は、この基板６０の実装面を上側から見た平面図であり、線状に延在する（例えば、ＲＦＩＤタグのアンテナとして成膜された）電極６５の一端に、滴下された液滴１５の輪郭が点線で示される。容器７９の口のサイズを半導体チップ５０と同程度の範囲で調整することで、凸型メニスカス７０１とともに基板６０へ転写される半導体チップ５０の数が１〜数個程度の範囲で制御される。例えば、半導体チップ５０の電極５１が形成された矩形主面の対角寸法、又は楕円形や長円形の主面の長径を「Ｌ」としたとき、容器７９の円形開口は、その直径がＬより長く且つＬの２倍未満であるようになるように形成されると、凸型メニスカス７０１の生成毎に半導体チップ５０が一つずつ基板６０上に供給される。電極５１が形成された主面が円形の半導体チップ５０では、上記「Ｌ」をその半径と読み替える。

容器７９の開口が図１３（ｂ）の如く広いときも図１３（ｃ）の如く狭いときも、この開口から凸型メニスカス７０１とともに液滴が吐出される毎に、この開口に新たに生じる凸状の液面には、容器７９内に搬送用液体７０とともに貯蔵された半導体チップ５０がメニスカス現象により自動的に移動し供給される。このため、マニピュレータ８５で駆動される容器７９で基板６０の実装面を走査し、実装面内に配置された電極６５毎にマニピュレータ８５で容器７９の下端（開口）を接触させることで、基板６０の実装面における半導体チップ５０を実装すべき箇所全てに半導体チップ５０を含む液滴１５が転写される。その後、実施例３と同様に、表面に金属導体５５のパターンが形成されたカバーフィルム５６で基板６０の実装面とこれに実装された個々の半導体チップ５０とを保護しながら、相互に圧着することで、半導体チップ５０と基板６０の電極間が接続される（例えば、図１１（ｅ）乃至（ｆ）参照）。

このような半導体チップの実装においては、基板６０（実装面）上の一つの電極に所望の数を超えてチップが搬送されることも考えられる。このような場合、チップは搬送された状態で、基板６０とカバーフィルム５６との間にそのまま実装させてもよい。例えば、半導体チップ５０としてＲＦＩＤチップをアンテナパターンと成る電極６５が形成された基板６０の電極６５上に実装するとき、当該電極６５の幾つかに所望の数を超えるＲＦＩＤチップ５０が実装されることがある。しかし、本実施例では、余剰なＲＦＩＤチップ５０が基板６０（電極６５）とカバーフィルム５６（金属導体５５）との間に挟まれたＲＦＩＤタグも含めて、ＲＦＩＤチップ５０の実装後の通信テスト（ＲＦＩＤタグの動作試験）を行う。余剰なＲＦＩＤチップ５０が実装されたＲＦＩＤタグにおいては、基板６０とカバーフィルム５６との間に挟まれた複数のＲＦＩＤチップ５０から比較的に通信状態の良好なＲＦＩＤチップ５０を選別して、その通信機能を残し、それ以外のＲＦＩＤチップ５０の通信機能をシステムにより停止させればよい。ＲＦＩＤチップに限らず半導体チップが小型であればあるほど、基板よりもこれに実装されるチップの方が製造コストは大幅に低い。そのため、所望の数のチップを正確に基板（又はその等価物）に実装するための工程や設備に高いコストを掛けるよりも、所望数以上のＲＦＩＤチップを個々の基板に実装してＲＦＩＤタグを完成させた後で、その通信性能の試験とともに一部の基板（ＲＦＩＤタグ）に実装された余剰のＲＦＩＤチップの機能を停止させることが推奨される。即ち、完成されたＲＦＩＤタグから余剰のＲＦＩＤチップを含む一部を抽出して、これらに外部端末から信号を送って夫々に含まれる余剰なＲＦＩＤチップの機能を止める作業に要する製造コストの上昇は、ＲＦＩＤチップの実装コストの抑制で相殺され、その結果としてＲＦＩＤタグの製造工程全体に掛かるコストを低くすることができる。

本実施例で論じた半導体チップの搬送方法による基板６０の実装面における半導体チップ５０の配列精度は、半導体チップ５０が分散された搬送用液体７０を入れる容器７９の口のサイズ、即ち液面（メニスカス７０１）の面積と容器７９の移動手段（例えばマニピュレータ８５）やその移動精度に依存する。また、さまざまな大きさやデザインの基板にも自由に対応でき、容器を使い捨てにする必要もない。また、本実施例による半導体チップの搬送方法では、或る時刻における基板６０の状態（例えば、半導体チップ５０の実装工程での進捗現況）をその時点での半導体チップ５０の搬送位置の制御にフィードバックすることもできるため、基板６０ごとにその実装面における半導体チップ５０の配列位置を調整することもできる。本実施例で上述した半導体チップ５０の搬送方法によると、基板６０の上方にチップ搬送用容器７９を多数配置することで半導体チップ６０を各々含む多数の液滴１５を同時に搬送することができる。

本実施例では、半導体チップが液滴に包含されて供給される基板６０の実装面に形成された電極とソルダレジストとの当該液滴に対する濡れ性の違いを利用して、半導体チップを実装面に配置された電極の夫々へ搬送する手法が論じられる。図１４（ａ）には、半導体チップ５０が浸漬された第一の液体９０を貯える第一の液体槽９１が、図１４（ｂ）には第一の液体９０に対して疎液性を示す第二の液体９２を貯える第二の液体槽９３が夫々示され、第二の液体槽９３には第一の液体槽９１で用意された半導体チップ５０を含む第一の液体９０も注入されている。第一の液体槽９１に貯えられた第一の液体９０は、水溶液をはじめとする極性分子からなり、第二の液体槽９３に貯えられた第二の液体９２は油をはじめとする非極性分子からなる。

本実施例による半導体チップ５０の搬送方法では、はじめに、半導体チップ５０の表面に対してプラズマ処理などで表面が親水処理された半導体チップ５０を、図１４（ａ）に示す如く、第一の液体槽９１内に貯えられた第一の液体９０に投入する。次いで、半導体チップ５０を含む第一の液体９０を第二の液体９２が入れられた第二の液体槽９３に投入する。親水性（hydrophilic）の第一の液体９０と疎水性（hydrophobic）の第二の液体９２とは、これらの分子間相互作用が小さいため、これらを第二の液体槽９３で混ぜても、お互い交じり合うことはない（図１４（ｂ）参照）。そのため、第二の液体槽９３内において、第一の液体９０と第二の液体９２が夫々の比重に従って上下に分離され、かつ第一の液体９０に包まれた半導体チップ５０が第二の液体９２中で分散された状態で、第一の液体９０と第二の液体９２との分配平衡に到る。

第二の液体槽９３から第一の液体９０（上澄み）を取り除いた後、電極６１を備えた基板６０上に第二の液体槽９３に残された第二の液体９２をゆっくり流す（図１４（ｃ））。第二の液体９２には、半導体チップ５０の表面を濡らし且つ当該半導体チップ５０を包含する第一の液体９０の液滴も分散され、第二の液体９２とともに基板６０の実装面へ流れ出す。図１４（ｃ）に示された第二の液体槽９３は、底面に栓（不図示）の付いたノズルが設けられ、このノズルから基板６０の実装面に向けて第二の液体９２が放出される。この実装面の電極６１が形成されない領域には、ソルダレジスト６２１が成膜される。ソルダレジスト６２１の表面は金などで形成される電極６１の表面よりも高い撥水性（water repellency）を示すことから、図１４（ｄ）に示すように、第一の液体９０で包まれた半導体チップ５０は撥水性の弱い（親水性の）電極６１上に留まり、第一の液体９０の液滴が分散されていた第２の液体９２は電極６１の上面からこれを囲むソルダレジスト６２１上へ排出される。実装面にこぼされた第一の液体９０及び第二の液体９２を乾燥した後、この実装面に金属導体５５がパターニングされたカバーフィルム５６で半導体チップと基板を保護するように覆い、且つ圧着することで、半導体チップ５０の電極と基板６０の電極６１及びカバーフルム５６の金属導体５５とを電気的に接続する（図１４（ｅ））。

電極６１とソルダレジスト６２１との撥水性の違いにより、これらの少なくとも一方への前処理をしなくとも、半導体チップ５０を含む第一の液滴９０は電極６１にて固定できるが、必要に応じて、電極６１に対して親水処理を選択的に行ってもよい。このような処理により電極６１とソルダレジスト６２１との濡れ性の差異は拡大するため、これらが形成された実装面での浸水性液滴を用いた半導体チップ５０の液滴搬送における信頼性は向上される。また、実施例３で参照した図１１に示されるような半導体チップ５０を実装すべき電極６５と実装すべきでない電極６６が同一の実装面内に並ぶ基板６０には、当該実装面における半導体チップ５０の搬送箇所の電極６５のみを選択的に親水処理することで、半導体チップ５０を所望の電極６５のみに搬送し且つそれ以外の電極６６への誤送を防ぐことができる。

一方、半導体チップの外表面は、電極を除いて疎水性を呈することが多い。このような半導体チップの外表面を親水処理することなく、界面活性剤で覆われたミセル（micell）として電極上に搬送してもよい。例えば、一端に親水基を他端に疎水基を夫々有する界面活性剤分子が分散された水溶液（極性溶媒）に複数の半導体チップを投入して、半導体チップを一つずつ界面活性剤分子で囲む。即ち、水溶液は、その外表面に界面活性剤分子の疎水基が配位した半導体チップを一つずつ含むミセルが分散された懸濁液となる。ミセルの外表面には、その他端（疎水基）が半導体チップに配向した界面活性剤分子の一端（親水基）が並ぶため、懸濁液の溶媒（例えば、水）に濡れ易くなる。従って、この懸濁液を図１４（ｃ）に示すような基板６０の実装面に流すと、ミセルは半導体チップを一つずつ含む極性溶媒（例えば、水）の液滴として、実装面に形成されたソルダレジスト６２１に撥かれ、親水性の電極６１上へ移動する。液滴の主成分となる極性溶媒は、ソルダレジスト６２１に濡れ広がることなく、電極６１の一つの上面で蒸発するため、この極性溶媒の収縮していく液膜により、半導体チップはこれを包む界面活性剤の分子膜とともに親水性の電極６１上に留まる。この手法でも、半導体チップを一つずつ含む液滴（ミセル）を基板の実装面の任意位置に滴下するだけで、当該液滴は実装面内に設けられた所望の電極まで搬送される。

本実施例では、実施例１や実施例２で紹介した搬送基板を用いた基板主面の所望位置への半導体チップ搬送の変形例（variation）として、当該搬送基板（搬送面）への半導体チップの供給を実施例３乃至６で論じた手法で行う半導体チップの搬送方法及び装置が論じられる。図１５は、本実施例による搬送装置が模式的に示された鳥瞰図であり、図１１に示された実施例３の搬送装置や図１３に示された実施例５の搬送装置に類似するも、そのステージ６８には半導体チップが含まれた液滴を搬送面（ｘ−ｙ平面）内で動かす搬送基板１０が搭載されていることで、これらの搬送装置と大きく異なる。搬送液滴吐出機構２０は、実施例３及び実施例４における液滴吐出器８０と半導体チップ供給器８２とを一体化した装置に、実施例５におけるチップ補充器８７とこれから供給された半導体チップを含む液滴を滴下する容器７９とを一体化した装置に、実施例６におけるノズル付きの第二の液体槽９３に夫々相当する。マニピュレータ８５は、搬送液滴吐出機構２０を保持し且つそのｘ軸方向及びｚ軸方向の位置を調整する。ステージ６８は、搬送基板１０の搬送液滴吐出機構２０に対する位置をｙ軸方向に調整し、更に、搬送液滴吐出機構２０から半導体チップを含む液滴が搬送面に滴下された搬送基板１０を、半導体チップを搭載すべき基板６０が待機する位置までｙ軸方向沿いに動かす。

搬送基板１０がステージ６８により架台６８１上面の基板６０の待機位置まで動かされると、これにシステム装置１９が接続され、これに内蔵された液滴搬送用電圧制御装置１６やプレチャージ用電圧制御装置１７（例えば、図２参照）により搬送面内に設けられた搬送電極１３３やプレチャージ電極１３４に所定電圧が印加される。これらの印加電圧により、搬送基板１０の搬送面に滴下された半導体チップを含む液滴が当該搬送面の所望位置（基板６０の半導体チップ実装部に対向する位置）へ搬送されることは、実施例１で説明したとおりである。一方、基板６０は、基板保持機構６０１に保持されて、その搬送基板１０に対する位置が調整される。例えば、半導体チップを含む液滴が夫々搬送基板１０の搬送面の所定位置まで搬送されると、基板保持機構６０１は基板６０を搬送基板１０（搬送面）の上方に翳し、その実装面を搬送面に徐々に近づける。その後、基板６０の実装面に配置された電極の一部に搬送面上の液滴を接触させ、これに含まれた半導体チップとともに搬送基板１０から基板６０へ転写されることは実施例１で説明したとおりである。

搬送基板１０は、半導体チップが分散された搬送用液体が搬送面全域に塗布されても、その液体から半導体チップを含む液滴を分離し、さらに各々の液滴を搬送面の所望位置まで搬送できる。しかし、基板６０の面積の増大とこれに伴う当該基板６０から個片化される電子装置数（number of electronic devices sliced therefrom）の増加には、これらの液滴分離工程や液滴搬送工程は追従しきれない。そこで、本実施例では、搬送基板１０（搬送面）内で必要とされる最小限数の「半導体チップを含む液滴」を実施例３乃至６のいずれかの手法で搬送面内に供給し、さらに液滴の供給箇所も搬送面内における各々の液滴に所望される位置に近づけて、搬送基板１０の電界調整による液滴搬送時間を短縮する。これにより、ＲＦＩＤタグ等の電子装置の量産効率が飛躍体に上がり、また、同じ時期に同じ搬送装置を用いた複数種のＲＦＩＤタグが製造可能となる。

本発明による半導体チップの製造方法及び製造装置によれば、電子装置（ＲＦＩＤタグ等）の実装基板における半導体チップの実装位置や配置が多様化しても、半導体チップを夫々のロット（lot）に応じた実装位置に正確に搬送できるため、顧客のニーズに応じた電子装置が短時間且つ低コストで製造される。

本発明にて搬送しようとする小型の半導体チップの構成例を示す図。 本発明の実施例１で論じられる液滴搬送基板の構成例を示す図。 本発明の実施例１で論じられる液滴搬送基板の構成例を示す鳥瞰図。 本発明の実施例１で論じられる液滴搬送装置による半導体チップを含む液滴の搬送動作の説明図。 本発明の実施例１で論じられる液滴搬送装置による半導体チップを含む液滴の搬送動作の説明図。 本発明の実施例１で論じられる液滴搬送装置から半導体チップを含む液滴を基板の電極に転写する動作とこれにより作製された電子装置の構造の説明図。 本発明の実施例１で論じられる液滴搬送装置から半導体チップを含む液滴を基板の電極に転写する他の動作の説明図。 本発明の実施例１で論じられる液滴搬送基板の作製手順の説明図。 本発明の実施例２で論じられる液滴搬送基板の構成例を示す図。 本発明の実施例３で論じられる液滴搬送装置に搭載される圧電素子を用いたインクジェット方式の液滴吐出器の構造とその動作の説明図。 本発明の実施例３で論じられる液滴搬送装置の構成例とその液滴搬送動作、及びこれにより作製された電子装置の構造の説明図。 本発明の実施例４で論じられる液滴搬送装置の構成例、及びこれによる液滴搬送動作を示す説明図。 本発明の実施例５で論じられる液滴搬送装置の構成例、及びこれによる液滴搬送動作を示す説明図。 本発明の実施例６で論じられる液滴の搬送動作を示す説明図。 本発明の実施例７で論じられる液滴搬送装置の構造を概念的に示すが鳥瞰図。

符号の説明

１０…液滴搬送基板、１５…液滴、１６…液滴搬送用電圧制御装置、１７…プレチャージ用電圧制御装置、１９…システム装置、５０…半導体チップ、５１…半導体チップ両面電極、５５…金属導体、５６…カバーフィルム、６０…基板、６１…電極、６５…電極、６６…電極、６８…ステージ、７０…搬送用液体、７１…搬送用液体室、７１５…容器の壁面近傍、７２…ノズル、７３…ピエゾ素子、７８…搬送用液体７０の一部（吐出された液滴）、７９…容器、８０…液滴吐出器、８１…圧縮空気供給器、８２…半導体チップ供給器、８５…マニピュレータ、８６…液体補充器、８７…チップ補充器、９０…第一の液体、９１…第一の液体槽、９２…第二の液体、９３…第二の液体槽、１３１…シリコンウエハ、１３２…下部絶縁層、１３３…液滴搬送電極、１３４…プレチャージ用電極、１３５…誘電層、１３６…撥水層、１３８…配線、１３９…プラグ、１６１〜１６５…液滴搬送用スイッチ、１７１…プレチャージ用スイッチ、１３２２…シリコン酸化膜層、１３２１…シリコン酸化膜層、１３３１〜１３３５…液滴搬送電極、１３８１…導電体層、１３２２…シリコン酸化膜層、１３８２…導電体層。

Claims (19)

1. 個片化された半導体チップを基板主面に形成された電極へ搬送する方法であって、
   前記半導体チップを含む液滴をその搬送面上で帯電させ且つ該搬送面内に電位差を発生させることにより、該液滴を該搬送面内で移動させ且つ該搬送面の一部分に搬送する第１工程、
   前記基板主面を前記搬送面に対向させることにより、前記第１工程で前記搬送面の一部分へ搬送された前記液滴を、前記電極に接触させ且つ該搬送面から該基板主面に移す第２工程、及び
   前記液滴に含まれた前記半導体チップを前記電極に電気的に接続する第３工程を
   この順に行うことを特徴とする半導体チップの搬送方法。
2. 前記半導体チップを含む液滴は、一端に親水基を他端に疎水基を夫々有する界面活性剤分子が分散された水溶液に複数の該半導体チップを投入して、該半導体チップを一つずつ該界面活性剤分子で囲んで各々形成され、
   前記界面活性剤分子は、その前記他端（疎水基）を前記一つの半導体チップに、その前記一端（親水基）を該半導体チップの反対側に夫々向けて該半導体チップに配向されて界面活性剤分子膜を形成し、
   前記液滴は、前記半導体チップを囲む前記界面活性剤分子膜の外表面が前記水溶液に含まれる極性分子に覆われた状態で、前記搬送面に滴下されることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップの搬送方法。
3. 前記半導体チップを含む前記液滴は、前記第１工程の前に前記搬送面に滴下された該液滴に該半導体チップを吹きつけることにより、該搬送面上に供給されることを特徴とする請求項１記載の半導体チップの搬送方法。
4. 前記半導体チップを含む前記液滴は、前記第１工程の前に前記搬送面に該液滴を滴下させながら、これに該半導体チップを吹きつけることで、該搬送面上に供給されることを特徴とする請求項１記載の半導体チップの搬送方法。
5. 前記液滴は、前記半導体チップが分散された液体を格納した容器の開口を前記搬送面に対向させ、該開口に該液体の液面を該容器の外側に凸状に膨らむ液面を形成し、該液面を前記搬送面に接触させることにより該搬送面上に該半導体チップとともに移されることを特徴とする請求項１記載の半導体チップの搬送方法。
6. 前記半導体チップは対向し合う一対の主面とその各々に形成された電極を有し、前記容器の前記開口は、その対角長又は長径が該半導体チップの該主面の該対角長又は長径：Ｌより長く且つ該対角長又は長径：Ｌの２倍未満であるように形成されていることを特徴とする請求項５記載の半導体チップの搬送方法。
7. 個片化された半導体チップを基板主面に形成された電極へ搬送する方法であって、
   前記基板主面に形成された複数の電極の夫々に液滴を滴下する第１工程、
   前記電極に滴下された液滴に前記半導体チップを吹きつけて、該液滴の各々に該半導体チップを含ませる第２工程、及び
   前記液滴に夫々含ませた前記半導体チップを、該液滴が滴下された前記複数の電極の夫々に電気的に接続させる第３工程を
   含むことを特徴とする半導体チップの搬送方法。
8. 個片化された半導体チップを基板主面に形成された電極へ搬送する方法であって、
   液滴を前記基板主面に形成された複数の電極の夫々に向けて吐出する第１工程、
   前記吐出された液滴が前記電極に着弾する前に、前記半導体チップを該液滴に向けて吐出して該液滴に包含させる第２工程、及び
   前記半導体チップの各々を、これを包含する前記液滴が着弾した前記電極に電気的に接続させる第３工程を
   含むことを特徴とする半導体チップの搬送方法。
9. 個片化され且つ一対の主面の各々に電極が形成された半導体チップを基板主面に形成された電極へ搬送する方法であって、
   前記半導体チップを液体に分散させる第１工程、
   前記半導体チップの前記主面より広い開口を有する容器に前記液体を格納する第２工程、
   前記基板主面の上方で、前記容器を、その前記開口が該基板主面に対向する姿勢に保ちながら該基板主面沿いに搬送し、且つ該基板主面の前記電極が形成された部分毎に該開口を該基板主面に近づけて、該開口から前記半導体チップの一つを前記液体の液滴とともに前記基板に移す第３工程、及び
   前記電極と前記一つの半導体チップとを電気的に接続する第４工程を順次行ない、且つ
   前記第３工程において、前記液体は前記開口より前記容器の外側に凸状に膨らむ液面を形成し、該液面を前記電極に接触させることにより前記一つの半導体チップを前記液滴とともに前記基板に移すことを特徴とする半導体チップの搬送方法。
10. 個片化された半導体チップを基板主面に形成された電極へ搬送する方法であって、
    前記半導体チップはこれを包含する液滴として前記基板主面に供給され、
    前記液滴は、
    複数の前記半導体チップを第１の容器に格納された極性の第１液体に浸漬し、
    前記半導体チップが浸漬された前記第１液体を非極性の第２液体が格納された第２の容器に注いで、該半導体チップを一つずつ含む該第１液体の液滴を該第２液体内に分散させ、
    前記第２の容器から前記第２液体をこぼして、前記第１液体の液滴の外表面を該第２液体で包むことにより形成されることを特徴とする半導体チップの搬送方法。
11. 前記基板主面を、その前記電極を囲む領域の疎水性が該電極のそれより高くなるように処理し、
    前記半導体チップを一つずつ包含し且つその外表面が前記第２液体に包まれる前記第１液体の液滴を前記基板主面に流すことにより、該半導体チップを該電極上に搬送することを特徴とする請求項１０記載の半導体チップの搬送方法。
12. 対向し合う一対の主面とその各々に形成された接続電極を有する前記半導体チップを請求項１乃至１１のいずれかに記載の搬送方法により前記基板主面に形成された電極に搬送後、
    前記一対の主面の一方に形成された前記接続電極を該基板主面の電極に向け、
    主面に導体パターンが形成された基材を、該導体パターンの少なくとも一部と前記半導体チップの前記一対の主面の他方に形成された前記接続電極とが重なるように、前記基板主面に敷き、且つ
    前記半導体チップを、前記基材を介して前記基板主面に圧着することにより、
    前記半導体チップの前記一方の主面の接続電極を該基板主面に形成された前記電極に、該半導体チップの前記他方の主面の接続電極を該基材に形成された前記導体パターンに、夫々電気的に接続することを特徴とする電子装置の製造方法。
13. 半導体チップを含む液滴を搬送面上で搬送する半導体チップ搬送装置であって、
    前記搬送面を覆い且つ前記液滴に対して撥液性を示す撥液材料膜、
    前記搬送面内に並設され且つ前記撥液材料膜から誘電体層で隔てられた複数の第１電極、
    前記複数の第１電極の各々に第１電圧を印加し且つ該第１電圧を該第１電極毎に制御する第１電圧印加制御手段、
    前記複数の第１電極の隣り合う一対毎を分離するように前記搬送面に形成され且つ前記撥液材料膜に接する第２電極、
    前記第２電極への印加電圧を制御する第２電圧印加制御手段とを有し、
    前記第２電圧印加制御手段により前記第２電極に基準電位より第１の極性に偏る電圧が印加される期間において、前記第１電圧印加制御手段は前記複数の第１電極の夫々を該第２電極と異なる電位又は浮遊電位に保つことを特徴とする半導体チップ搬送装置。
14. 前記第１電圧印加制御手段は、前記第２電極への前記電圧印加の終了後、前記複数の第１電極の一つに前記基準電位より前記第１の極性に偏る電圧を印加し、且つ該一つの第１電極に隣接する他の第１電極の電位を該一つの第１電極の電位より該基準電位又は該第１の極性と逆の第２の極性に調整することにより、前記搬送面内に局部的な電位差を形成することを特徴とする請求項１３記載の半導体チップ搬送装置。
15. 前記第１電圧印加制御手段は、前記搬送面内における前記局部的な電位差の発生領域を前記第１電極毎に該搬送面内で走査することを特徴とする請求項１４記載の半導体チップ搬送装置。
16. 前記搬送面の上部には前記半導体チップを含む前記液滴を該搬送面に供給する液滴供給手段が設けられ、
    前記液滴供給手段は、前記液滴を吐出する吐出機構と、該吐出機構から吐出された該液滴に向けて前記半導体チップを噴出する噴射機構とを備え、
    前記噴出機構は前記基板主面上に滴下された前記液滴毎に前記半導体チップを挿入することを特徴とする請求項１３に記載の半導体チップ搬送装置。
17. 前記搬送面の上部には前記半導体チップを含む前記液滴を該搬送面に供給する液滴供給手段が設けられ、
    前記液滴供給手段は、前記液滴を吐出する液滴吐出機構と、前記液滴吐出機構からの前記液滴の吐出方向に前記半導体チップを供給して該液滴毎に該半導体チップを含ませる半導体チップ供給機構と、前記半導体チップを含む前記液滴を前記搬送面に向けて吐出するノズルが設けられた半導体チップ吐出機構とを備えていることを特徴とする請求項１３に記載の半導体チップ搬送装置。
18. 半導体チップを液滴に含ませて基板主面へ搬送する半導体チップ搬送装置であって、
    前記液滴を発生させるための搬送液体が格納された搬送液体室、
    前記搬送液体室に接続されたノズルを有し且つ前記搬送液体を前記液滴として該ノズルから吐出する吐出機構、
    前記ノズルから吐出された前記液滴に向けて前記半導体チップを噴出する噴射機構、
    前記基板をその前記主面が前記ノズルに向くように保持するステージ、及び
    前記ノズルと前記ステージとの相対位置を制御する駆動機構を備え、
    前記吐出機構は前記駆動機構による前記ノズルと前記ステージとの相対位置の変化に応じて前記基板主面に前記液滴を逐次滴下し、前記噴射機構は該基板主面上に滴下された前記液滴毎に前記半導体チップを挿入することを特徴とする半導体チップ搬送装置。
19. 半導体チップを液滴に含ませて基板主面へ搬送する半導体チップ搬送装置であって、
    前記液滴を発生させるための搬送液体が格納された搬送液体室、
    前記搬送液体室に接続され且つ前記搬送液体を前記液滴として吐出する液滴吐出機構、
    前記液滴吐出機構からの前記液滴の吐出方向に前記半導体チップを供給して、該液滴毎に該半導体チップを含ませる半導体チップ供給機構、
    前記半導体チップを含む前記液滴を逐次吐出するノズルが設けられた半導体チップ吐出機構、
    前記基板をその前記主面が前記ノズルに向くように保持するステージ、及び
    前記ノズルと前記ステージとの相対位置を制御する駆動機構を備え、
    前記半導体チップ吐出機構は前記駆動機構による前記ノズルと前記ステージとの相対位置の変化に応じて前記基板主面における所望の位置毎に前記半導体チップを含む前記液滴を逐一滴下することを特徴とする半導体チップ搬送装置。

Images