(57)【要約】【課題】複数のＬＥＤを並べたＬＥＤアレイを第１の基板に複数個製造した後、第１の基板上の複数のＬＥＤアレイを第２の基板上の所定の位置に一括してボンディングする場合、ＬＥＤの間隔が広くて面積の大きい表示装置を作成するには、高価なＬＥＤアレイの使用本数が多くなり、コストアップになるという問題があった。【解決手段】  ＬＥＤチップ１が一定のチップピッチで２次元に配列された形成領域を示すブロック３を、更に一定のブロックピッチで配列したチップ形成基板２と、ブロックピッチと等しい貼り付け部ピッチで貼り付け部５を２次元に配列した表示基板４とを貼り付け装置２７に保持させ、複数のブロック３の中で同じ位置にある複数のＬＥＤチップ１を、チップ形成基板２から剥離して表示基板４の貼り付け部５に貼り付ける工程を繰り返すことによって、ＬＥＤチップ１を表示基板４に貼り付けて製造する。【選択図】図５
2014130889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップが一定のチップピッチで２次元に配列された形成領域を示すブロックを、更に一定のブロックピッチで配列した第１の基板と、
前記ブロックピッチと等しい貼り付け部ピッチで貼り付け部を２次元に配列した第２の基板と
を貼り付け装置に保持させ、
前記貼り付け装置において、複数の前記ブロックの中で同じ位置にある複数の前記半導体チップを、前記第１の基板から剥離して前記第２の基板の前記貼り付け部に貼り付ける工程を繰り返すことによって、前記半導体チップを前記第２の基板に貼り付けることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記半導体チップを分子間力により前記貼り付け部に貼り付けることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記ブロックピッチは、前記チップピッチの整数倍とは異なること特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記半導体チップがＬＥＤチップを含むことを特徴とする請求項１乃至３に何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の半導体装置の製造方法によって製造されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
複数の半導体チップが、前記半導体チップの寸法の倍以上の貼り付けピッチを有する貼り付け部に分子間力により貼り付いている基板を備えたことを特徴とする請求項５記載の半導体装置。
【請求項７】
前記半導体チップが、青色に発光する青色ＬＥＤ、緑色に発光する緑色ＬＥＤ、及び赤色に発光する赤色ＬＥＤから構成されることを特徴とする請求項５記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体チップからの光を拡散する拡散部材が前記基板の前方に配置されていることを特徴とする請求項６又は７記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップを配置して製造する半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称す）が２次元に配列される表示装置は、ＬＥＤチップを配線基板上に個別に貼り付けて製造されていた。しかしながら、ＬＥＤチップの個数が多くなると貼り付けに時間を要し、またボンディング装置の精度上の制約から解像度も上がらないという問題点があった。また、ＬＥＤアレイヘッドを製造するとき、複数のＬＥＤを並べたＬＥＤアレイを第１の基板に複数個製造した後、第１の基板上のＬＥＤアレイの中から複数のＬＥＤアレイを第２の基板上の所定の位置に一括してボンディングする工程が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４５５５７号公報（段落００４９〜段落００５２、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の製造方法によって、ＬＥＤアレイを第２の基板上に配置して２次元の表示装置を作成する場合、一次元方向のＬＥＤの配置はＬＥＤアレイに形成されたＬＥＤの間隔で決まってしまっていた。このため、ＬＥＤの間隔が広くて面積の大きい表示装置を作成するには、ＬＥＤアレイのＬＥＤの間隔を長く作成することが必要となる。このとき、ＬＥＤアレイの長さ当たりのＬＥＤの個数が減るため、高価なＬＥＤアレイの使用本数が多くなり、コストアップになるという問題があり、面積の大きい表示装置は作成が困難であった。  
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による半導体装置の製造方法は、
半導体チップが一定のチップピッチで２次元に配列された形成領域を示すブロックを、更に一定のブロックピッチで配列した第１の基板と、前記ブロックピッチと等しい貼り付け部ピッチで貼り付け部を２次元に配列した第２の基板とを貼り付け装置に保持させ、
前記貼り付け装置において、複数の前記ブロックの中で同じ位置にある複数の前記半導体チップを、前記第１の基板から剥離して前記第２の基板の前記貼り付け部に貼り付ける工程を繰り返すことによって、前記半導体チップを前記第２の基板に貼り付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、第１の基板に、チップピッチで高密度に形成した複数の半導体チップを、効率良く速やかに、より広いブロックピッチで第２の基板に配設することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による半導体装置としての実施の形態１の表示装置１５の要部構成を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態１において、ＬＥＤチップを形成した第１の基板としてのチップ形成基板の概略図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は右側面図である。
【図３】実施の形態１において、貼り付け部を備えた第２の基板としての表示基板の一部を示す概略図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は右側面図である。
【図４】図１に示すチップ形成基板に形成されたＬＥＤチップを、図３に示す表示基板に貼り付けるための貼り付け装置の概略構成図である。
【図５】貼り付け装置による貼り付け動作を説明する動作説明図であり、（ａ）、（ｂ），（ｃ）は、それぞれ貼り付け工程の一過程を示す。
【図６】実施の形態１において、貼り付け動作の説明に供する表示基板の平面図である。
【図７】図２（ａ）に示すチップ形成基板をひっくり返して裏側から見た、即ち移動装置に装着されたチップ形成基板を上方から見た透視図である。
【図８】表示装置を発光駆動する際の構成例を示す構成図であり、拡散板を表示基板の発光面側に平行に配置している。
【図９】実施の形態２において、半導体チップとしてのカラーＬＥＤチップを形成したカラーチップ形成基板の概略図である。
【図１０】実施の形態２において、貼り付け動作の説明に供する表示基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本発明による半導体装置としての実施の形態１の表示装置１５の要部構成を示す概略構成図である。
【０００９】
表示基板４には、半導体チップとしてのＬＥＤチップ１が等間隔で２次元に配置され、各ＬＥＤチップ１は、カラム（Ｃｏｌｕｍｎ）側駆動素子アレイ１０とカラム配線９によって接続され、更にロー（Ｒｏｗ）側駆動素子アレイ１１とロー配線８によって接続される。画像制御部１２は、外部から受信した画像データから表示用データと画像表示のための制御信号を作成し、カラム側駆動素子アレイ１０に制御信号を、ロー側駆動素子アレイ１１に表示用データを送付する。各ＬＥＤチップ１は、カラム側駆動素子アレイ１０とロー側駆動素子アレイ１１とによって点灯を駆動制御される。以上のように表示装置１５は、画像制御部１２によって制御され、選択的に各ＬＥＤチップ１を点灯させて画像表示する。
【００１０】
次に、表示基板４にＬＥＤチップ１を取り付ける方法について説明する。
【００１１】
図２は、ＬＥＤチップ１を形成した第１の基板としてのチップ形成基板２の概略図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は右側面図である。
【００１２】
ＬＥＤチップ１は、チップ形成基板２の上に設けられ、発光部となるｐｎ接合層を含む化合物半導体エピタキシャル層で、ＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ等で構成されている。チップ形成基板２は、ＬＥＤチップ１を形成する基板で、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、サファイア、Ｓｉ等で構成される。またチップ形成基板２は、形成されたＬＥＤチップ１を転写した基板であって、Ｓｉ、ガラス、セラミック、金属、プラスチック、石英等で構成されてもよく、樹脂フィルム等の可撓性があるものも可能である。
【００１３】
チップ形成基板２がＬＥＤチップ１を形成する基板である場合、チップ形成基板２とＬＥＤチップ１との間に剥離層を設けている。剥離層は、チップ形成基板２からＬＥＤチップ１を剥離するとき、容易に剥離できるように設けている。一方、チップ形成基板２がＬＥＤチップ１を転写する基板である場合、ＬＥＤチップ１は、チップ形成基板２に対して剥離されやすいように粘着層によって粘着されている。粘着層は樹脂等であって熱や光によって粘着力が弱くなる。
【００１４】
図２に示すように、チップ形成基板２に形成されたＬＥＤチップ１の形成領域を点線枠で仮想的に示す各ブロック３には、複数個のＬＥＤチップ１が、縦方向（矢印Ｂ方向）にチップピッチｂ、横方向（矢印Ａ方向）にチップピッチａで２次元的に、ここではそれぞれ３個ずつ計９（３×３）個配列されている。またこのブロック３は、縦方向（矢印Ｂ方向）にブロックピッチｄ、横方向（矢印Ａ方向）にブロックピッチｃで２次元的に、チップ形成基板２に点線枠で仮想的に示す外枠６の中に、ここではそれぞれ３ブロックずつ計９（３×３）ブロックが配置されている。尚、ブロックピッチｃ、ｄは、必ずしもチップピッチａ、ｂの整数倍である必要はない。またここでは、ブロック３及び外枠６を仮想的な線で説明したが、これらの線を、実際にチップ形成基板２上に描いてもかまわない。
【００１５】
また、ＬＥＤチップ１をＬＥＤチップ１の駆動部が形成されたＳｉ等の半導体基板に形成し、この半導体層を含めた半導体複合チップを、上記チップ形成基板２に配列することも可能である。
【００１６】
図３は、貼り付け部５を備えた第２の基板としての表示基板４の一部を示す概略図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は右側面図である。
【００１７】
表示基板４は、ポリＳｉ、樹脂、ガラスやセラミック等で構成されるが、樹脂フィルム等の可撓性があるものも可能である。貼り付け部５は、表示基板４上に、縦方向（矢印Ｄ方向）にチップ形成基板２のブロック３のブロックピッチｄと同ピッチで、横方向（矢印Ｃ方向）にチップ形成基板２のブロック３のブロックピッチｃと同ピッチで、２元的に多数配列されている。貼り付け部５は、金、パラジウム等のメタル層又は樹脂等の絶縁層であり、チップ形成基板２からＬＥＤチップ１を転写して貼り付ける部分である。
【００１８】
貼り付け部５は、ＬＥＤチップ１が貼り付けられたとき、ＬＥＤチップ１の１つの電極と電気的に接続され、配線として使用されることもある。貼り付け部５は、表示基板４の他の部分より１μｍから１０μｍの高低差を設けて凸形状に形成されている。貼り付け部５のメタル層は、高さを得るためアルミ、銅等をベースに、金、パラジウム等のメタル層を積層して形成することも可能である。
【００１９】
この高低差が大きすぎると、ＬＥＤチップ１を貼り付けた後に、ＬＥＤチップ１の上面にある電極を駆動素子アレイ等に電気的に接続するための配線が切れやすくなり、逆に高低差が小さすぎると、後述するようにＬＥＤチップ１を貼り付け部５に貼り付ける時に、チップ形成基板２が表示基板４の他の部分と当たって貼り付けが不安定になる。尚、表示基板４がポリＳｉ等の半導体層である場合、貼り付け部５以外の領域にＬＥＤチップ１の駆動部を形成することが可能である。
【００２０】
尚、ここで後述する説明を容易にするため、表示基板４に形成された貼り付け部５に座標を設定する。図３に示すように矢印Ｄ方向に行番号ｍを、矢印Ｃ方向に列番号ｎを付し、座標（ｍ、ｎ）で貼り付け部５の位置を特定する。例えば図３において、左上のＬＥＤチップ１は座標（１、１）であり、右下のＬＥＤチップ１は座標（７、７）である。
【００２１】
図４は、図２に示すチップ形成基板２に形成されたＬＥＤチップ１を、図３に示す表示基板４に貼り付けるための貼り付け装置２７の概略構成図である。
【００２２】
同図に示すように、貼り付け装置２７は、移動装置２５と固定装置２６とで構成される。移動装置２５は、チップ形成基板２をエアー吸引して保持し、固定装置２６は、表示基板４をエアー吸引して保持する。尚、ここで図４中のＸ、Ｙ、Ｚの各軸は、表示基板４を載置する固定装置２６の載置面２６ａに平行な一方向にＸ軸をとり、載置面２６ａに平行でＸ軸と直交する方向にＹ軸をとり、これら両軸と直交する方向にＺ軸をとっている。またここでは、Ｚ軸のプラス方向が略鉛直方向上方となるように配置されているものとする。
【００２３】
ここで、固定装置２６の載置面２６ａ上に吸引固定されている表示基板４は、例えば図３に示す矢印Ｃ方向がＸ軸のプラス方向となり、同矢印Ｄ方向がＹ軸のマイナス方向となるように配置され、移動装置２５の吸着面２５ａ上に吸引固定されているチップ形成基板２は、例えば図２に示す矢印Ａ方向がＸ軸のプラス方向となり、同矢印Ｂ方向がＹ軸のプラス方向となるように、即ち図２の上面が下方を向くように保持されているものとする。
【００２４】
移動装置２５は、以上のように向き設定されたチップ形成基板２を保持したまま固定装置２６に対して接離する方向（Ｚ軸方向）に移動可能であり、また以上のように向き設定された表示基板４を保持する固定装置２６との間隔を維持したまま２次元方向、即ちＸ−Ｙ平面に沿って移動可能に構成されている。
【００２５】
以上の構成において、貼り付け装置２７によるＬＥＤチップ１の貼り付け動作について説明する。
【００２６】
図５は、貼り付け装置２７による貼り付け動作を説明する動作説明図であり、図６は、貼り付け動作の説明に供する表示基板４の平面図である。図７は、図２（ａ）に示すチップ形成基板２をひっくり返して裏側から見た、即ち移動装置２５に装着されたチップ形成基板２を上方から見た透視図である。尚、図５においては、簡単のためチップ形成基板２と表示基板４の位置関係のみを示す（移動装置２５及び固定装置２６を省略している）。
【００２７】
ここで説明を容易にするため、チップ形成基板２に形成されたＬＥＤチップ１に位置番号を付す。図７に示すように、各ブロック３内に形成された９個のＬＥＤチップ１には左上から順に（１）〜（９）の位置番号を付け、更に外枠６内に配置された９個の各ブロック３にも左上から順に（１）〜（９）の位置番号を付ける。そして、例えば位置番号（１）のブロック３内の位置番号（１）のＬＥＤチップ１の位置を位置番号（１−１）とし、位置番号（９）のブロック３内の位置番号（９）のＬＥＤチップ１の位置を位置番号（９−９）とする。
【００２８】
貼り付け装置２７（図４）は、先ず図５（ａ）に示すように、チップ形成基板２の各ブロック３の位置番号（９）のＬＥＤチップ１が表示基板４の所定の貼り付け部５と対応するように移動する。このときチップ形成基板２の外枠６（図７）は、図６に示す移動位置６１の位置にあり、位置番号（１−９）、（２−９）・・・（９−９）の９個の各ＬＥＤチップ１が、縦横３列ずつ所定の間隔で並んだ座標番号（１、１）〜（３、３）の９個の貼り付け部５に対応する。
【００２９】
このとき、チップ形成基板２の各ブロック３内の位置番号（９）同士のピッチは、図２に示すようにＸ軸方向ではブロックピッチｃ、Ｙ軸方向ではブロックピッチｄとなるため、図３に示す表示基板４上の貼り付け部５の各方向のピッチと一致する。
【００３０】
次に貼り付け装置２７は、図５（ｂ）に示すように、チップ形成基板２を表示基板４に近づく方向に移動して位置番号（１−９）、（２−９）・・・（９−９）の９個の各ＬＥＤチップ１をそれぞれ対応する貼り付け部５に同時に当接させる。貼り付け部５は、図３（ｂ）に示すように凸形状であり、このため対応するＬＥＤチップ１以外とは当接しない。ＬＥＤチップ１と貼り付け部５とは、当接すると分子間力により吸着される。このように、分子間力を働かせるためには、ＬＥＤチップ１及び貼り付け部５の各対接面の表面粗さを０．１μｍ以下に平坦にする必要がある。
【００３１】
次に貼り付け装置２７は、図５（ｃ）に示すように、チップ形成基板２を表示基板４から離れる方向に移動する。これにより対応する貼り付け部５に吸着した位置番号（１−９）、（２−９）・・・（９−９）の９個の各ＬＥＤチップ１は、剥離層又は粘着層においてチップ形成基板２から剥離し、貼り付け部５に吸着されたまま貼り付けられる。このとき、剥離層又は粘着層は、例えば熱や光によって粘着力が弱められることにより剥離を容易にする。
【００３２】
次に貼り付け装置２７は、図５（ｄ）に示すように、チップ形成基板２を表示基板４から離間させたまま、例えばＸ軸プラス方向に移動し、チップ形成基板２の各ブロック３の位置番号（８）のＬＥＤチップ１が、同方向に３列ずれた表示基板４の貼り付け部５と対応するように移動する。このときチップ形成基板２の外枠６は、図６に示す移動位置６２の位置にあり、位置番号（１−８）、（２−８）・・・（９−８）の９個の各ＬＥＤチップ１が、縦横３列ずつ所定の間隔で並んだ座標番号（１、４）〜（３、６）の９個の貼り付け部５に対応する。
【００３３】
このとき貼り付け装置２７は、チップ形成基板２の位置番号（１−８）、（２−８）・・・（９−８）の９個の各ＬＥＤチップ１を、転写済みの貼り付け部５に続く、Ｘ軸プラス方向３列の貼り付け部５に対応するため、表示基板４を（ブロックピッチｃ×α＋チップピッチａ）だけＸ軸プラス方向に移動させる。尚、αは、チップ形成基板２における移動方向（Ｘ軸方向）のブロック数（ここでは３）である。
【００３４】
その後、移動位置６１の時と同様に、図５（ｂ）、（ｃ）で説明した当接処理、剥離処理を実行することにより、チップ形成基板２の位置番号（１−８）、（２−８）・・・（９−８）の９個の各ＬＥＤチップ１をそれぞれ対応する貼り付け部５に同時に吸着させて貼り付けることができる。
【００３５】
同様にして、貼り付け装置２７は、チップ形成基板２を、更にＸ軸プラス方向に（ブロックピッチｃ×α＋チップピッチａ）だけ移動して、外枠６を図６に示す６３の位置とし、位置番号（１−７）、（２−７）・・・（９−７）の９個の各ＬＥＤチップ１が、縦横３列ずつ所定の間隔で並んだ座標番号（１、７）〜（３、９）の９個の貼り付け部５に貼り付けることができる。
【００３６】
以上、チップ形成基板２をＸ軸プラス方向に移動して、ＬＥＤチップ１を表示基板４の貼り付け部５に９個ずつ貼り付ける例を示したが、例えばチップ形成基板２をＹ軸マイマス方向に移動してＬＥＤチップ１を表示基板４の貼り付け部５に貼り付ける場合も同様に行われるものである。
【００３７】
即ち、チップ形成基板２を、その外枠６が例えば図６に示す移動位置６１にある状態から、表示基板４から離間させたままＹ軸マイナス方向に移動させ、チップ形成基板２の各ブロック３の位置番号（６）のＬＥＤチップ１が、同方向に３列ずれた表示基板４の貼り付け部５と対応するように移動する。このときチップ形成基板２の外枠６は、図６に示す移動位置６４の位置にあり、位置番号（１−６）、（２−６）・・・（９−６）の９個の各ＬＥＤチップ１が、縦横３列ずつ所定の間隔で並んだ座標番号（４、１）〜（６、３）の９個の貼り付け部５に対応する。
【００３８】
このとき貼り付け装置２７は、チップ形成基板２の位置番号（１−６）、（２−６）・・・（９−６）の９個の各ＬＥＤチップ１を、転写済みの貼り付け部５に続く、Ｙ軸マイナス方向３列の貼り付け部５に対応するため、表示基板４を（ブロックピッチｄ×β＋チップピッチｂ）だけＹ軸マイナス方向に移動させる。尚、βは、チップ形成基板２における移動方向（Ｙ軸方向）のブロック数（ここでは３）である。
【００３９】
その後、移動位置６１の時と同様に、図５（ｂ）、（ｃ）で説明した当接処理、剥離処理を実行することにより、チップ形成基板２の位置番号（１−６）、（２−６）・・・（９−６）の９個の各ＬＥＤチップ１をそれぞれ対応する貼り付け部５に同時に吸着させて貼り付けることができる。
【００４０】
同様にして、貼り付け装置２７は、チップ形成基板２を、更にＹ軸マイナス方向に（ブロックピッチｄ×β＋チップピッチｂ）だけ移動して、外枠６を図６に示す６７の位置とし、位置番号（１−３）、（２−３）・・・（９−３）の９個の各ＬＥＤチップ１が、縦横３列ずつ所定の間隔で並んだ座標番号（７、１）〜（９、３）の９個の貼り付け部５に貼り付けることができる。
【００４１】
従って、例えば、Ｘ軸のプラス方向への（ブロックピッチｃ×３＋チップピッチａ）ずつの移動、Ｙ軸のマイナス方向への（ブロックピッチｄ×３＋チップピッチｂ）ずつの移動、及びその他の所望距離での移動を組み合わせてチップ形成基板２を移動させ、チップ形成基板２の外枠６を、移動位置６１〜６９の全ての移動位置に順次移動し、各移動位置で張り付け処理を繰り返すことにより、９回の貼り付け処理を実行することによって、チップ形成基板２に形成された８１（９×９）個のＬＥＤチップ１を、表示基板４に所定の間隔で形成された座標番号（１、１）〜（９、９）の８１個の貼り付け部５に貼り付けることができる。
【００４２】
更に、移動装置２５に吸着されるチップ形成基板２を新たなチップ形成基板２に交換して、上記した貼り付け処理を繰り返すことにより、表示基板４の全ての貼り付け部５にＬＥＤチップ１を貼り付ける。
【００４３】
尚、ここではチップ形成基板２を、その外枠６が図６に示す移動位置６１から移動位置６９まで順に移動し、その移動に対応して各ブロック３内で選択されるＬＥＤチップ１が図７に示す位置番号（９）から順に位置番号（１）まで選択され、貼り付け処理を繰り返す場合を想定して説明したが、これに限定されるものではく、外枠６の移動順位及び各ブロック３内でのＬＥＤチップ１の選択順位は、適宜設定できるものである。
【００４４】
ここでは、ＬＥＤチップ１が分子間力によって貼り付け部５に吸着される例を示したが、ＬＥＤチップ１又は貼り付け部５に予め接着剤を塗布し、接着剤によって貼り付けることも可能である。しかし接着剤を使用すると接着剤の硬化までに時間を要し、貼り付け時間が長くなる。分子間力により吸着させた場合、接着に必要な貼り付け時間が極短時間の数マイクロ秒であり、高速に貼り付けを行える。
【００４５】
チップ形成基板２では、ブロックピッチｃ，ｄが必ずしもチップピッチａ，ｂの整数倍である必要はないので、チップ形成基板２のブロックピッチｃ，ｄ（図２参照）と表示基板４の貼り付け部５のピッチｃ、ｄ（図３参照）の精度を高めることで、貼り付け時の位置ずれを防ぐことができ、また各ブロック３でのチップピッチａ、ｂの累積誤差を吸収することができる。
【００４６】
図１に示す前記した表示装置１５では、ＬＥＤチップ１を貼り付けた表示基板４に、カラム側駆動素子アレイ１０と、各ＬＥＤチップ１とカラム側駆動素子アレイ１０を接続するカラム配線９、及びロー側駆動素子アレイ１１と、各ＬＥＤチップ１とロー側駆動素子アレイ１１を接続するロー配線８とが形成される。
【００４７】
図８は、表示装置１５を発光駆動する際の構成例を示す構成図である。ここでは、表示基板４の、ＬＥＤチップ１が取り付けられた発光面側に所定の距離をおいて、発光面と平行に拡散板２８を配置している。拡散板２８は、光を拡散する機能を有し、光透過性球状粒子がコートされている。
【００４８】
上記した表示装置１５の製造方法によれば、ＬＥＤチップ１の寸法が、表示基板４の貼り付け部５のピッチｃ、ｄに対して、必然的に半分以下になる。このため、肉眼で表示装置１５を観測したときにＬＥＤチップ１間の隙間が見え、画像表示の品質を劣化する。発光面と平行に配置した拡散板２８は、この劣化を防止するものである。即ち、表示基板４の前方に拡散板２８を配置すると、ＬＥＤチップ１から出た光を拡散するので拡散板２８の広い面積が光っているように観測される。この場合、拡散板２８を介して表示装置１５を肉眼で観測したとき、ＬＥＤチップ１間の隙間は見えず、画像表示の品質が向上する。
【００４９】
尚、ここでは、本発明をＬＥＤチップ１に適用した場合を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ以外の半導体チップにも適用可能である。
【００５０】
以上のように、本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、チップ形成基板２に所定のブロックピッチで２次元的に配列された複数のブロック３内の、各同位置に配列されたＬＥＤチップ１を、表示基板４にブロックピッチと同ピッチで２次元的に配列された貼り付け部のうち、対応するブロック数と同数の貼り付け部５に同時に分子間力によって貼り付けるため、チップ形成基板２にチップピッチで高密度に形成された複数のＬＥＤチップ１を、表示基板４に、より広い面積にわたって形成された貼り付け部５に短時間で正確に貼り付けることができるという効果が得られる。これにより、表示面積の広い表示装置を効率よく作成することができ、更に高価なＬＥＤチップを使用してもＬＥＤチップを小さくできるので低価格な表示装置を作成できる。
【００５１】
実施の形態２．
図９は、本実施の形態において、半導体チップとしてのカラーＬＥＤチップ５１を形成したカラーチップ形成基板５２の概略図であり、図１０は、貼り付け動作の説明に供する表示基板４の平面図である。
【００５２】
カラーチップ形成基板５２を用いる本実施の形態の表示装置及びその製造方法が、図１〜図７に示す実施の形態１の表示装置及びその製造方法と主に異なる点は、カラーＬＥＤチップ５１を形成したカラーチップ形成基板５２を用いている点である。従って、この第２の実施の形態の表示装置及びその製造方法が前記した実施の形態１の表示装置及びその製造方法と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。尚、本実施の形態の表示装置の要部構成は、カラーＬＥＤチップ５１を採用する以外において、前記した実施の形態１の表示装置の要部構成と共通するため、必要に応じて図１〜図７を参照する。
【００５３】
図９に示すように、カラーＬＥＤチップ５１は、第１の基板としてのカラーチップ形成基板５２の上に設けられ、並列に配列された、赤色で発光する赤色ＬＥＤチップ５１ａ、緑色で発光する緑色ＬＥＤチップ５１ｂ、及び青色で発光する青色ＬＥＤチップ５１ｃによって構成されている。カラーチップ形成基板５２は、Ｓｉ，ガラス、セラミック、金属、プラスチック等の材質である。
【００５４】
赤色ＬＥＤチップ５１ａ、緑色ＬＥＤチップ５１ｂ、及び青色ＬＥＤチップ５１ｃは、個別に図示されない半導体基板で形成された後、カラーチップ形成基板５２の粘着層に転写され、カラーＬＥＤチップ５１を構成する。尚、カラーＬＥＤチップ５１を、カラーＬＥＤチップ５１の駆動部が形成されたＳｉ等の半導体基板に形成し、この半導体層を含めた半導体複合チップとして、上記カラーチップ形成基板５２に配列することも可能である。この場合、カラーＬＥＤチップ５１は、赤色ＬＥＤチップ５１ａ、緑色ＬＥＤチップ５１ｂ、青色ＬＥＤチップ５１ｃと各駆動部を形成した半導体層を含む複合チップになる。
【００５５】
図９に示すように、カラーチップ形成基板５２に形成されたカラーＬＥＤチップ５１の形成領域を点線で仮想的に示す各ブロック５３には、複数個のカラーＬＥＤチップ５１が、縦方向（矢印Ｂ方向）にチップピッチｂ、横方向（矢印Ａ方向）にチップピッチａで２次元的に、ここではそれぞれ３個ずつ計９（３×３）個配列されている。またこのブロック５３は、チップ形成基板５２に点線枠で仮想的に示す外枠５６の中に、縦方向（矢印Ｂ方向）にブロックピッチｄ、横方向（矢印Ａ方向）にブロックピッチｃで２次元的に、ここではそれぞれ２ブロックずつ計４（２×２）ブロックが配置されている。ブロックピッチｃ、ｄは、必ずしもチップピッチａ、ｂの整数倍である必要はない。
【００５６】
本実施の形態における表示基板は、実施の形態１で説明した表示基板４と同じあり、表示基板４にカラーＬＥＤチップ５１を取り付ける方法も実施の形態１で説明した方法と略同様であるため、ここでは異なる点を重点的に説明する。
【００５７】
ここでは、図９に示すように、ブロック５３が縦横２列ずつ４（２×２）ブロック形成されているため、例えば、Ｘ軸のプラス方向への（ブロックピッチｃ×２＋チップピッチａ）ずつの移動、Ｙ軸のマイナス方向への（ブロックピッチｄ×２＋チップピッチｂ）ずつの移動、及びその他の所望距離での移動を組み合わせてカラーチップ形成基板５２を移動させ、カラーチップ形成基板５２の外枠５６を、図１０に示す移動位置５６１〜５６９の全ての移動位置に順次移動し、各移動位置で、一度に4個のカラーＬＥＤチップ５１を対応する４個の貼り付け部５に同時に貼り付ける張り付け処理を繰り返すことになる。
【００５８】
従って、９回の貼り付け処理を実行することによって、カラーチップ形成基板５２に形成された３６（９×４）個のカラーＬＥＤチップ５１を、表示基板４に所定の間隔で形成された座標番号（１、１）〜（６、６）の３６個の貼り付け部５に貼り付けることができる。  
【００５９】
更に、移動装置２５（図４）に吸着されるカラーチップ形成基板５２を新たなカラーチップ形成基板５２に交換して、上記した貼り付け処理を繰り返すことにより、表示基板４の全ての貼り付け部５にカラーＬＥＤチップ５１を貼り付ける。
【００６０】
以上のようにして、表示基板４にカラーＬＥＤチップ５１が等間隔で２次元に配置される。カラーＬＥＤチップ５１の、赤色ＬＥＤチップ５１ａ、緑色ＬＥＤチップ５１ｂ、及び青色ＬＥＤチップ５１ｃ、又は各駆動部が、ロー配線８（図１）によってロー側駆動素子アレイ１１と接続され、更にカラム配線９（図１）によってカラム側駆動素子アレイ１０と接続され、表示装置が形成される。
【００６１】
画像制御部１２（図１）は、外部から受信した画像データから表示用データと画像表示のための制御信号を作成し、ロー側駆動素子アレイ１１に表示用データを、カラム側駆動素子アレイ１０に制御信号を送付する。カラーＬＥＤチップ５１は、カラム側駆動素子アレイ１０とロー側駆動素子アレイ１１によって点灯を駆動制御される。このようにして表示装置１５は、カラーＬＥＤチップ５１を点灯させてカラー画像表示を行う。
【００６２】
以上のように、本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、３個のＬＥＤチップからなるカラーＬＥＤチップを１個のＬＥＤチップとして扱うことで、カラーチップ形成基板５２に所定のブロックピッチで２次元的に配列された複数のブロック５３内の、各同位置に配列されたカラーＬＥＤチップ５１を、表示基板４にブロックピッチと同ピッチで２次元的に配列された貼り付け部のうち、対応するブロック数と同数の貼り付け部５に分子間力で同時に貼り付けるため、カラーチップ形成基板５２にチップピッチで高密度に形成された複数の半カラーＬＥＤチップ５１を、表示基板４に、より広い面積にわたって形成された貼り付け部５に短時間で正確に貼り付けることができるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
上記した各実施の形態では、本発明を表示装置に適用した例を説明したが、ＬＥＤチップ以外の半導体チップに適用可能である。半導体チップとして受光ダイオードにすれば読取装置、太陽電池等に適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１  ＬＥＤチップ、  ２  チップ形成基板、  ３  ブロック、  ４  表示基板、  ５  貼り付け部、  ６  外枠、  ８  ロー配線、  ９  カラム配線、  １０  カラム側駆動素子アレイ、  １１  ロー側駆動素子アレイ、  １２  画像制御部、  １５  表示装置、  ２５  移動装置、  ２５ａ  吸着面、  ２６  固定装置、  ２６ａ  載置面、  ２７  貼り付け装置、  ５１  カラーＬＥＤチップ、  ５１ａ  赤色ＬＥＤチップ、  ５１ｂ  緑色ＬＥＤチップ、  ５１ｃ  青色ＬＥＤチップ、  ５２  カラーチップ形成基板、  ５３  ブロック、  ５６  外枠。
【図１】
2014130889.tif 000003
【図２】
2014130889.tif 000004
【図３】
2014130889.tif 000005
【図４】
2014130889.tif 000006
【図５】
2014130889.tif 000007
【図６】
2014130889.tif 000008
【図７】
2014130889.tif 000009
【図８】
2014130889.tif 000010
【図９】
2014130889.tif 000011
【図１０】
2014130889.tif 000012