(57)【要約】【課題】チップと実装基板との間の位置合わせを高い位置精度で行うことができる実装方法及び実装装置を提供する。【解決手段】第１の基板を第２の基板に実装する実装方法において、第１の基板の一の面を清浄化処理する清浄化処理工程Ｓ１５と、清浄化処理工程Ｓ１５の後、第１の基板を保持している第１の基板保持部と、第２の基板を保持している第２の基板保持部との距離を近づけることによって、一の面であって親水化処理されている第１の領域と、第２の基板の表面であって親水化処理されている第２の領域とを、液体を介して接触させる接触工程Ｓ１７とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板を第２の基板に実装する実装方法において、
前記第１の基板の一の面を清浄化処理する清浄化処理工程と、
前記清浄化処理工程の後、前記第１の基板を保持している第１の基板保持部と、前記第２の基板を保持している第２の基板保持部との距離を近づけることによって、前記一の面であって親水化処理されている第１の領域と、前記第２の基板の表面であって親水化処理されている第２の領域とを、液体を介して接触させる接触工程と
を有する、実装方法。
【請求項２】
前記接触工程は、前記第１の基板保持部と前記第２の基板保持部との距離が、前記第１の領域と前記第２の領域とが前記液体を介して接触するときの前記距離と略等しくなるときに、前記第１の基板保持部による前記第１の基板の保持を解除するものである、請求項１に記載の実装方法。
【請求項３】
前記清浄化処理工程における前記第１の基板は、前記一の面が粘着テープから剥離されたものである、請求項１又は請求項２に記載の実装方法。
【請求項４】
前記清浄化処理工程における前記第１の基板は、前記一の面を前記粘着テープに対向させた状態で、前記粘着テープと接着され、前記一の面と反対面が研削された後、前記一の面が前記粘着テープから剥離されたものである、請求項３に記載の実装方法。
【請求項５】
前記第１の領域を前記第１の基板保持部に対向させた状態で、前記第１の基板を前記第１の基板保持部により保持する第１の基板保持工程と、
前記第２の領域が前記第１の基板保持部に保持されている前記第１の基板に対向可能となるように、前記第２の基板を前記第２の基板保持部により保持する第２の基板保持工程と、
前記清浄化処理工程の後、前記接触工程の前に、前記第１の領域又は前記第２の領域に液体を塗布する塗布工程と
を有する、請求項１から請求項４のいずれかに記載の実装方法。
【請求項６】
第１の基板を第２の基板に実装する実装方法において、
前記第１の基板を保持している第１の基板保持部と、前記第２の基板を保持している第２の基板保持部との距離を近づけることによって、前記第１の基板の一の面であって親水化処理されている第１の領域と、前記第２の基板の表面であって親水化処理されている第２の領域とを、液体を介して接触させ、
前記第１の基板保持部と前記第２の基板保持部との距離が、前記第１の領域と前記第２の領域とが前記液体を介して接触するときの前記距離と略等しくなるときに、前記第１の基板保持部による前記第１の基板の保持を解除する接触工程を有する、実装方法。
【請求項７】
前記第１の領域を前記第１の基板保持部に対向させた状態で、前記第１の基板を前記第１の基板保持部により保持する第１の基板保持工程と、
前記第２の領域が前記第１の基板保持部に保持されている前記第１の基板に対向可能となるように、前記第２の基板を前記第２の基板保持部により保持する第２の基板保持工程と、
前記接触工程の前に、前記第１の領域又は前記第２の領域に液体を塗布する塗布工程と
を有する、請求項６に記載の実装方法。
【請求項８】
前記第１の基板保持部は、前記第１の基板を吸着する吸着部を有しており、
前記第１の基板保持工程は、前記第１の基板を、前記吸着部により吸着することによって保持するものであり、
前記塗布工程は、前記第２の領域に前記液体を塗布するものである、請求項５又は請求項７に記載の実装方法。
【請求項９】
前記第１の基板保持部は、前記第１の基板を吸着する吸着部を有しており、
前記第１の基板保持工程は、前記第１の基板を、前記吸着部により吸着することによって保持するものであり、
前記塗布工程は、前記第１の領域に前記液体を塗布するものである、請求項５又は請求項７に記載の実装方法。
【請求項１０】
前記接触工程は、前記液体により前記第１の領域と前記第２の領域との位置合わせが行われるものである、請求項１から請求項９のいずれかに記載の実装方法。
【請求項１１】
第１の基板を第２の基板に実装する実装装置において、
前記第１の基板の一の面を清浄化処理する清浄化処理部と、
前記第１の基板を保持する第１の基板保持部と、
前記第２の基板を保持する第２の基板保持部と、
前記第１の基板保持部及び前記第２の基板保持部の一方を変位可能とするように設けられ、前記第１の基板を保持している前記第１の基板保持部と、前記第２の基板を保持している前記第２の基板保持部との距離を近づけることによって、清浄化処理された前記一の面であって親水化処理されている第１の領域と、前記第２の基板の表面であって親水化処理されている第２の領域とを、液体を介して接触させる制御ステージと
を有する、実装装置。
【請求項１２】
前記第１の基板保持部は、前記第１の基板保持部と前記第２の基板保持部との距離が、前記第１の領域と前記第２の領域とが前記液体を介して接触するときの前記距離と略等しくなるときに、前記第１の基板の保持を解除するものである、請求項１１に記載の実装装置。
【請求項１３】
前記清浄化処理部は、前記一の面が粘着テープから剥離された前記第１の基板の前記一の面を清浄化処理するものである、請求項１１又は請求項１２に記載の実装装置。
【請求項１４】
前記清浄化処理部は、前記一の面を前記粘着テープに対向させた状態で、前記粘着テープと接着され、前記一の面と反対面が研削された後、前記一の面が前記粘着テープから剥離された前記第１の基板の前記一の面を清浄化処理するものである、請求項１３に記載の実装装置。
【請求項１５】
前記清浄化処理部により清浄化処理された前記第１の領域又は前記第２の領域に液体を塗布する塗布部を有し、
前記第１の基板保持部は、前記第１の領域を前記第１の基板保持部に対向させた状態で、前記第１の基板を保持するものであり、
前記第２の基板保持部は、前記第２の領域が前記第１の基板保持部に保持されている前記第１の基板に対向可能となるように、前記第２の基板を保持するものである、請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の実装装置。
【請求項１６】
第１の基板を第２の基板に実装する実装装置において、
前記第１の基板を保持する第１の基板保持部と、
前記第２の基板を保持する第２の基板保持部と、
前記第１の基板保持部及び前記第２の基板保持部の一方を変位可能とするように設けられ、前記第１の基板を保持している前記第１の基板保持部と、前記第２の基板を保持している前記第２の基板保持部との距離を近づけることによって、前記第１の基板の一の面であって親水化処理されている第１の領域と、前記第２の基板の表面であって親水化処理されている第２の領域とを、液体を介して接触させる制御ステージと
を有し、
前記第１の基板保持部は、前記第１の基板保持部と前記第２の基板保持部との距離が、前記第１の領域と前記第２の領域とが前記液体を介して接触するときの前記距離と略等しくなるときに、前記第１の基板の保持を解除するものである、実装装置。
【請求項１７】
前記第１の領域又は前記第２の領域に液体を塗布する塗布部を有し、
前記第１の基板保持部は、前記第１の領域を前記第１の基板保持部に対向させた状態で、前記第１の基板を保持するものであり、
前記第２の基板保持部は、前記第２の領域が前記第１の基板保持部に保持されている前記第１の基板に対向可能となるように、前記第２の基板を保持するものである、請求項１６に記載の実装装置。
【請求項１８】
前記第１の基板保持部は、前記第１の基板を吸着する吸着部を有し、前記第１の基板を、前記吸着部により吸着することによって保持するものであり、
前記塗布部は、前記第２の領域に前記液体を塗布するものである、請求項１５又は請求項１７に記載の実装装置。
【請求項１９】
前記第１の基板保持部は、前記第１の基板を吸着する吸着部を有し、前記第１の基板を、前記吸着部により吸着することによって保持するものであり、
前記塗布部は、前記第１の領域に前記液体を塗布するものである、請求項１５又は請求項１７に記載の実装装置。
【請求項２０】
前記制御ステージは、前記液体により前記第１の領域と前記第２の領域との位置合わせを行うものである、請求項１１から請求項１９のいずれかに記載の実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に素子を実装する実装方法及び実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体の集積化の手法の一つとして、三次元実装技術が注目されている。三次元実装技術の中には、集積回路を形成した基板に貫通孔を形成し、それぞれの貫通孔の位置が合うように複数の基板を上下方向に積層し、積層された基板を貫通する貫通孔内に銅などを埋め込むことによって配線を構成する方法がある。この方法によれば、基板を積層し、立体的に配置することができるため、集積回路の集積度を向上させることができる。
【０００３】
このような基板を積層し、立体的に配置する方法として、予め集積回路を作りこんだ基板をダイに個片化し、良品判別試験によって良品であると確認されたダイ（Known Good Die；ＫＧＤ）を選別し、選別したダイを別の基板上に積層し、実装する技術が用いられている。
【０００４】
ダイ（以下「チップ」又は「素子」という。）を基板上に積層し、実装する実装方法としては、例えば特許文献１に開示されたチップの実装方法がある。この実装方法では、良品判別試験で良品として選別した複数のチップをトレイのチップ載置領域に一括して載置する。そして、全てのチップ載置領域にチップを載置した後、チップ載置領域の底部に設けた給排気孔を介し、真空ポンプを用いて真空吸着することによって、チップをトレイに吸着保持する。その後、各チップを吸着保持したままトレイを上下反転させ、上下反転したトレイを、チップを実装するための実装基板上に移動させる。実装基板は、チップが接合される接合領域が親水化処理されており、その親水化処理された接合領域上に水が盛られている。トレイを実装基板上に移動した後、真空吸着を解除することによって、各チップを一斉にトレイから実装基板上に落下させる。実装基板上に落下した各チップは、水の表面張力によって、自己整合的に実装基板上の接合領域に位置合わせされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０６／７７７３９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようなチップを別の基板上に積層し、実装することによって集積度を向上させる技術においては、以下のような問題がある。
【０００７】
複数の基板を積層する方法では、積層された基板を貫通する貫通孔を、迅速かつ低コストで製造することが重要である。従って、基板を積層する際に、それぞれの基板に形成されている貫通孔の位置を、迅速かつ低コストで位置合わせできることが望ましい。具体的には、例えば面内において１μｍ程度の位置精度あるいはそれよりも高い位置精度で位置合わせができることが望ましい。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、親水化処理された接合領域であっても、その表面に汚れが付着していると、親水化処理された領域と、その周囲の親水化処理されていない領域との間での親水性の差が小さくなる。親水性の差が小さくなると、水による自己整合的な位置合わせが位置精度良くできなくなるため、面内において１μｍ程度の位置精度あるいはそれよりも高い位置精度で位置合わせすることが難しい。
【０００９】
更に、特許文献１に開示された方法では、実装基板上の親水化処理された領域に水を塗布した後、チップを落下させる。しかしながら、チップを落下させる高さによっては、落下したチップが塗布された水の表面で弾んで移動することによって、実装されるチップの位置がずれることがある。あるいは、落下したチップにより水が接合領域から流出し、流出した水が隣接する接合領域との間に付着することによって、実装されるチップの位置がずれることがある。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、迅速かつ低コストでチップを基板に実装することができる実装方法及び実装装置において、チップと実装基板との間の位置合わせを高い位置精度で行うことができる実装方法及び実装装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の一実施例によれば、第１の基板を第２の基板に実装する実装方法において、前記第１の基板の一の面を清浄化処理する清浄化処理工程と、前記清浄化処理工程の後、前記第１の基板を保持している第１の基板保持部と、前記第２の基板を保持している第２の基板保持部との距離を近づけることによって、前記一の面であって親水化処理されている第１の領域と、前記第２の基板の表面であって親水化処理されている第２の領域とを、液体を介して接触させる接触工程とを有する、実装方法が提供される。
【００１３】
本発明の一実施例によれば、第１の基板を第２の基板に実装する実装装置において、前記第１の基板の一の面を清浄化処理する清浄化処理部と、前記第１の基板を保持する第１の基板保持部と、前記第２の基板を保持する第２の基板保持部と、前記第１の基板保持部及び前記第２の基板保持部の一方を変位可能とするように設けられ、前記第１の基板を保持している前記第１の基板保持部と、前記第２の基板を保持している前記第２の基板保持部との距離を近づけることによって、清浄化処理された前記一の面であって親水化処理されている第１の領域と、前記第２の基板の表面であって親水化処理されている第２の領域とを、液体を介して接触させる制御ステージとを有する、実装装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、迅速かつ低コストでチップを基板に実装することができる実装方法及び実装装置において、チップと実装基板との間の位置合わせを高い位置精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態に係る実装装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】チップ及び実装基板における接合領域を示す平面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る実装方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図４Ａ】第１の実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ及び実装基板の状態を示す概略断面図（その１）である。
【図４Ｂ】第１の実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ及び実装基板の状態を示す概略断面図（その２）である。
【図４Ｃ】第１の実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ及び実装基板の状態を示す概略断面図（その３）である。
【図５】各チップが吸着トレイ上の所定位置に保持されている状態を示す平面図である。
【図６】実装基板の接合領域及び周辺領域の親水性の差とチップと実装基板との間の位置合わせ精度との関係を模式的に示す図である。
【図７】チップの接合面の清浄化処理の有無と位置合わせ精度との関係を模式的に示す図である。
【図８】水の塗布量と位置合わせ精度との関係を模式的に示す図である。
【図９】チップの保持を解除するときのチップと実装基板との距離と位置合わせ精度との関係を模式的に示す図である。
【図１０】図９（ｂ）の上段に示す状態から下段に示す状態に変化する途中の状態におけるチップ及び実装基板の状態を示す断面図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る実装装置の構成を示す一部断面を含む概略正面図である。
【図１２】吸着ヘッドの周辺を拡大して示す断面図である。
【図１３】吸着ヘッドのヘッド先端部の形状の一例を示す正面図及び斜視図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る実装方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１５Ａ】第２の実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ及び実装基板の状態を示す概略断面図である（その１）。
【図１５Ｂ】第２の実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ及び実装基板の状態を示す概略断面図である（その２）。
【図１６】第３の実施の形態に係る実装装置の構成を示す一部断面を含む概略正面図である。
【図１７】第３の実施の形態に係る実装方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１８Ａ】第３の実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ基板及び実装基板の状態を示す概略断面図である（その１）。
【図１８Ｂ】第３の実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ基板及び実装基板の状態を示す概略断面図である（その２）。
【図１９】第４の実施の形態に係る実装装置の構成を示す一部断面を含む概略正面図である。
【図２０】第４の実施の形態に係る実装方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図２１Ａ】第４の実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ及び実装基板の状態を示す概略断面図である（その１）。
【図２１Ｂ】第４の実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ及び実装基板の状態を示す概略断面図である（その２）。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。
（第１の実施の形態）
最初に、図１から図１０を参照し、第１の実施の形態に係る実装方法及び実装装置について説明する。
【００１７】
始めに図１を参照し、本実施の形態に係る実装装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る実装装置の構成を示す概略断面図である。
【００１８】
図１に示すように、実装装置１００は、処理室１０１、制御ステージ１０２、制御アーム１０３、支持台１０４、プラズマ源１０５、赤外線ランプ１０６、ＣＣＤカメラ１０７、コンピュータ１０８、吸着トレイ１５０を有する。また、実装装置１００には、図示しない搬入出口や基板およびトレイを搬送するための搬送機も備えられている。
【００１９】
処理室１０１は、制御ステージ１０２、制御アーム１０３、支持台１０４、プラズマ源１０５、赤外線ランプ１０６、吸着トレイ１５０を囲むように設けられ、またその囲まれた内部の雰囲気を制御可能、例えば減圧可能に設けられている。処理室１０１には温度や湿度を制御した清浄空気や窒素などの気体を導入する図示しない供給器や、内部を排気可能な図示しないポンプが接続され、処理に応じて圧力も制御される。
【００２０】
制御ステージ１０２は、水平面内で直交する二つの方向（Ｘ方向及びＹ方向）及び水平面に直交する上下方向（Ｚ方向）の並進運動、そして水平面内での回転運動（θ方向）が可能である。すなわち、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θの四軸制御が可能となっている。制御ステージ１０２には、粗動モードと微動モードの二つの動作（制御）状態があり、必要に応じて両モードを切り替え可能である。通常、粗動モードで大まかな位置合わせを行い、その後、微動モードに切り替えて精密な位置合わせを行う。
【００２１】
制御アーム１０３は、水平面に直交する上下方向（Ｚ方向）に設けられたレール１０３ａに沿って並進運動が可能である。また、制御アーム１０３は、水平面内で直交する二つの方向（Ｘ方向及びＹ方向）の並進運動、そして水平面内での回転運動（θ方向）も可能に設けられている。すなわち、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θの四軸制御が可能となっている。制御アーム１０３にも、粗動モードと微動モードの二つの動作（制御）状態があり、必要に応じて両モードを切り替え可能である。通常、粗動モードで大まかな位置合わせを行い、その後、微動モードに切り替えて精密な位置合わせを行う。
【００２２】
なお、制御ステージ１０２及び制御アーム１０３は、本発明における制御ステージに相当する。ただし、制御ステージ１０２と制御アーム１０３との間の相対位置をＸ、Ｙ、Ｚ、θの四軸制御できればよい。従って、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θの各軸については、制御ステージ１０２及び制御アーム１０３の一方のみが制御可能に設けられていてもよい。
【００２３】
支持台１０４は、制御ステージ１０２の上面（搭載面）に固定されるように設けられている。支持台１０４は、ほぼ中央部が空洞になるように設けられており、その空洞内には光源として使用される赤外線ランプ１０６が取り付けられている。
【００２４】
また、支持台１０４の上面側は、実装基板２０を保持する基板保持機構１０４ａになっている。基板保持機構１０４ａは、適当な係止手段（例えば、ネジ、フック、真空吸着、静電吸着等）を用いて実装基板２０を係止することによって、実装基板２０を水平状態に保持する。
【００２５】
なお、実装基板２０は、本発明における第２の基板に相当し、基板保持機構１０４ａは、本発明における第２の基板保持部に相当する。
【００２６】
プラズマ源１０５は、発生したプラズマをチップ１０の接合面１１に照射し、チップ１０の接合面１１を清浄化処理するものである。プラズマ源１０５として、公知のプラズマ源を用いることができる。図１に示すように、例えば第１の電極１０５ａと第２の電極１０５ｂとの間に直流電圧又は高周波電圧を印加し、第１の電極１０５ａと第２の電極１０５ｂとの間で気体のプラズマを励起する。そして、励起したプラズマを吸着トレイ１５０に吸着され保持されているチップ１０の接合面１１に照射する。
【００２７】
なお、プラズマ源１０５は、本発明における清浄化処理部に相当する。また、接合面１１は、本発明における一の面に相当する。
【００２８】
また、プラズマ源に代え、紫外線を照射する紫外光源が設けられてもよい。紫外光源が設けられているときは、紫外光源が発生した紫外線をチップ１０の接合面１１に照射し、チップ１０の接合面１１を清浄化処理することができる。
【００２９】
あるいは、プラズマ源に代え、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の処理液を例えばスプレー塗布する処理液塗布部が、処理室１０１の内部又は処理室１０１と別に設けられた洗浄室の内部に設けられてもよい。処理液塗布部が処理室１０１と別に設けられた洗浄室の内部に設けられているときは、まず、処理室１０１と洗浄室との間でチップ１０を搬送可能に設けられている例えばロボットアーム等の搬送機構により、チップ１０を処理室１０１から洗浄室に搬送する。次に、洗浄室内で、処理液塗布部により、ＩＰＡ等の処理液を例えばスプレー塗布する。次に、搬送機構によりチップ１０を洗浄室から処理室１０１に搬送する。これらの工程により、チップ１０の接合面１１を清浄化処理することができる。
【００３０】
あるいは、プラズマ源１０５、紫外光源、処理液塗布部等の複数の種類の清浄化処理部を用意しておき、チップ１０の接合面１１に付着している不純物の種類等によって、清浄化処理部を選択して用いるようにしてもよい。不純物の種類によって清浄化処理部を選択するときは、実装装置１００と一体又は別体に設けられている図示しない検査装置により、又は清浄化処理を行う前の工程における処理の履歴等により、チップ１０に付着している不純物を特定する。そして、特定した不純物に応じて各種の清浄化処理部を選択する。
【００３１】
吸着トレイ１５０は、平面形状が矩形の本体部１５１を有している。本体部１５１の内部には、内部空間１５７が設けられている。本体部１５１の下壁１５３の表面は、仕切壁１５４によって仕切られて矩形のチップ保持領域１５５が複数個形成されている。チップ保持領域１５５の各々には、下壁１５３を貫通して内部空間１５７に達する小孔１５６が、チップ保持領域１５５のほぼ中心に形成されている。本体部１５１には、内部空間１５７に連通せしめられた給排気孔１５８が設けられており、真空ポンプを用いて内部空間１５７内の空気を、給排気孔１５８を介して排気することにより、内部空間１５７内を所望の真空状態にすることが可能である。このため、チップ保持領域１５５に保持されたチップ１０を、真空吸着によって保持すると共に、真空吸着による保持を解除することにより、それらのチップ１０をチップ保持領域１５５から離脱することができる。
【００３２】
なお、チップ１０は、本発明における第１の基板に相当し、吸着トレイ１５０は、本発明における第１の基板保持部に相当する。また、小孔１５６は、本発明における吸着部に相当する。
【００３３】
吸着トレイ１５０は、制御アーム１０３に着脱可能に設けられている。吸着トレイ１５０は、チップ保持領域１５５が基板保持機構１０４ａに保持されている実装基板２０に対向可能に、すなわち、チップ保持領域１５５が下方を向いた状態で、制御アーム１０３に取り付けられる。
【００３４】
また、吸着トレイ１５０は、赤外線ランプ１０６から放射される赤外光を透過する材料、例えば石英や、より安価に製作が可能な透明プラスチックで形成されていてもよい。
【００３５】
なお、吸着トレイ１５０は、チップ保持領域１５５にチップ１０を吸着して保持することができるものであればよく、チップ１０を吸着する吸着方法は真空吸着に限られるものではない。従って、静電吸着等の各種の吸着方法を用いるものであってもよい。
【００３６】
図１に示すように、チップ１０が吸着トレイ１５０のチップ保持領域１５５に保持され、実装基板２０が基板保持機構１０４ａに保持されている状態で、吸着トレイ１５０に保持されているチップ１０と、基板保持機構１０４ａに保持されている実装基板２０との間には、適当な間隔が設けられる。また、制御ステージ１０２及び制御アーム１０３により、チップ１０と実装基板２０との間の間隔を、近づけたり遠ざけたりすることができる。
【００３７】
ＣＣＤカメラ（Charge-Coupled Deviceをセンサに用いたカメラ）１０７は、処理室１０１の外側かつ支持台１０４（基板保持機構１０４ａ）の上方であって、赤外線ランプ１０６のほぼ真上の位置に設けられている。ＣＣＤカメラ１０７は、赤外線ランプ１０６から放射される赤外光を検知するための撮像装置であり、検知した赤外光を電気信号に変換して演算装置であるコンピュータ１０８に送り、所定のデータ処理を行う。こうして、ＣＣＤカメラ１０７等により、基板保持機構１０４ａ上に保持されている実装基板２０上の複数の接合領域２１ａの位置を、吸着トレイ１５０に載置された複数のチップ１０の位置に対して、所定の精度で一対一に整合させる。すなわち、ＣＣＤカメラ１０７等により、基板保持機構１０４ａに保持されている実装基板２０と、チップ１０を保持する吸着トレイ１５０との位置合わせを行う。
【００３８】
この時の位置合わせを容易化するために、チップ１０又は吸着トレイ１５０と実装基板２０とにそれぞれ、複数の合わせマーク（図示せず）が形成されている。ＣＣＤカメラ１０７でそれらの合わせマークを検出し、チップ１０又は吸着トレイ１５０の合わせマークと実装基板２０の合わせマークとが所定の位置関係になるように制御ステージ１０２の位置を微調整して固定する。これにより、実装基板２０の接合領域２１ａの位置と、吸着トレイ１５０に載置されたチップ１０の位置とを、一対一に整合させることができる。
【００３９】
次に、図２を参照し、本実施の形態に係る実装装置で実装されるチップ及び実装基板における親水化処理されている領域、すなわち接合領域について説明する。図２は、チップ及び実装基板における接合領域を示す平面図である。
【００４０】
本実施の形態では、チップ１０を実装基板２０に吸着し、仮接着する材料として「水」を用いる。したがって、図２（ａ）に示すように、チップ１０の接合面１１に、親水化処理されている領域（以下「親水性領域」ともいう。）よりなる接合部１１ａが設けられている。また、実装基板２０には、実装基板２０の表面であって親水化処理されている領域（以下「接合領域」又は「親水性領域」ともいう。）２１ａ及びその周辺の領域であって親水化処理されていない領域（以下、「周辺領域」又は「疎水性領域」ともいう。）２１ｂが設けられている。
【００４１】
なお、チップ１０の接合面１１であって親水化処理されている領域（接合部）１１ａは、本発明における第１の領域に相当し、実装基板２０の表面であって親水化処理されている領域（接合領域）２１ａは、本発明における第２の領域に相当する。
【００４２】
チップ１０の接合面１１に設けられている親水性領域（接合部）１１ａの寸法と、実装基板２０に設けられている親水性領域（接合領域）２１ａの寸法は、同一であることが好ましい。図２（ａ）に示す例では、チップ１０の面積と、チップ１０の接合面１１に設けられた接合部１１ａの面積と、実装基板２０に設けられた接合領域２１ａの面積とは、互いに等しくなる。
【００４３】
本実施の形態では、チップ１０として、例えば３００ｍｍφの半導体ウェハに形成され、ダイシングして得られた例えば５ｍｍ角の半導体チップを用いることができる。また、実装基板２０として、例えば半導体チップよりなるチップ１０をすべて所望のレイアウトで搭載できる大きさを持ち、且つ必要数のチップ１０の重量に耐えられる十分な剛性を持つ実装基板２０を用いる。実装基板２０としては、例えば十分な剛性を持つガラス基板、半導体ウェハ等が使用可能である。半導体ウェハとしては、例えば３００ｍｍφの半導体ウェハを用いることができる。
【００４４】
実装基板２０における接合領域２１ａは、例えば、親水性を持つ酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜を使って容易に実現できる。すなわち、公知の方法でＳｉＯ２膜（厚さは例えば０．１μｍとする）を実装基板２０のチップ１０を接合する接合面２１全体に薄く形成した後、そのＳｉＯ２膜を公知のエッチング方法で選択的に除去することによって容易に得ることができる。このように、接合領域２１ａが親水性を持っていることから、少量の水を接合領域２１ａの上に載せると、その水は接合領域２１ａの表面全体に馴染んで（換言すれば、接合領域２１ａの表面全体が濡れて）その表面全体を覆う薄い水の膜（水滴）が形成されるようになっている。接合領域２１ａはいずれも島状に形成されていて互いに分離しているため、その水は接合領域２１ａから外側には流出しない。
【００４５】
なお、チップ１０の接合面１１における接合部１１ａも、例えば、親水性を持つ酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜を使って容易に実現できる。
【００４６】
その他、親水性を持つ接合領域２１ａとして使用可能な材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯ２）以外に窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）がある。あるいは、アルミニウムとアルミナの二層膜（Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３）、タンタルと酸化タンタルの二層膜（Ｔａ／Ｔａ２Ｏ５）等であってもよい。
【００４７】
水が接合領域２１ａから外側に流出するのをより確実に防止するためには、実装基板２０のチップ１０を接合する接合面２１において、接合領域２１ａ以外の領域、例えば周辺領域２１ｂは親水性でない方が好ましい。例えば、実装基板２０自体を、疎水性を持つ単結晶シリコン（Ｓｉ）、弗素樹脂、シリコーン樹脂、テフロン（登録商標）樹脂、ポリイミド樹脂、レジスト、ワックス、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）等で形成するのが好ましい。又は、接合領域２１ａが形成された実装基板２０の接合面２１を、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、弗素樹脂、シリコーン樹脂、テフロン（登録商標）樹脂、ポリイミド樹脂、レジスト、ワックス、ＢＣＢ等で覆うのが好ましい。
【００４８】
あるいは、インクジェット技術などによって、接合領域２１ａに、選択的に親水化処理を行ってもよい。
【００４９】
一方、親水性領域（接合部）１１ａをチップ１０の外形よりも小さくしてもよい。すなわち、図２（ｂ）に示すように、チップ１０の接合面１１の中心部に、親水化処理されている領域よりなる接合部１１ａが設けられ、チップ１０の接合面１１の周辺部に、親水化処理されていない領域（以下「疎水性領域」又は「疎水枠」ともいう。）１１ｂが設けられていてもよい。周辺部に疎水性領域（疎水枠）１１ｂを設けることにより、接合部１１ａと疎水枠１１ｂとの境界の形状により位置合わせができる。従って、チップ１０をダイシングして個片化する際に、ダイシングに伴うバリ等によってチップ１０の周辺部の形状が所望の形状とずれたときも、水によりチップ１０を接合領域２１ａに精度よく位置合わせすることができる。
【００５０】
また、親水性領域（接合部）１１ａをチップ１０の外形よりも小さくするときは、疎水性領域（疎水枠）１１ｂを、配線を形成する領域として使用することができる。図２（ｂ）に示すように、チップ１０の疎水枠１１ｂには、例えば５μｍφの貫通電極１１ｃが形成されていてもよい。また、親水性領域（接合部）１１ａをチップ１０の外形よりも小さくするときは、図２（ｂ）に示すように、実装基板２０の親水性領域（接合領域）２１ａも対応して小さくなる。また、実装基板２０の疎水性領域（周辺領域）２１ｂに、貫通電極１１ｃに対応する貫通電極２１ｃが設けられていてもよい。
【００５１】
次に、図３から図５を参照し、本実施の形態に係る実装装置における実装方法について説明する。
【００５２】
図３は、本実施の形態に係る実装方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。図４Ａから図４Ｃは、本実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ及び実装基板の状態を示す概略断面図である。図５は、各チップが吸着トレイ上の所定位置に保持されている状態を示す平面図である。
【００５３】
本実施の形態に係る実装方法は、図３に示すように、研削工程（ステップＳ１１）、載置工程（ステップＳ１２）、チップ保持工程（ステップＳ１３）、実装基板保持工程（ステップＳ１４）、清浄化処理工程（ステップＳ１５）、塗布工程（ステップＳ１６）、接触工程（ステップＳ１７）、解除工程（ステップＳ１８）、減圧工程（ステップＳ１９）、加熱工程（ステップＳ２０）を有する。
【００５４】
なお、チップ保持工程（ステップＳ１３）は、本発明における第１の基板保持工程に相当する。また、実装基板保持工程（ステップＳ１４）は、本発明における第２の基板保持工程に相当する。また、解除工程（ステップＳ１８）は、接触工程（ステップＳ１７）とともに、本発明における接触工程に相当する。
【００５５】
始めに研削工程（ステップＳ１１）を行う。研削工程（ステップＳ１１）では、接合面１１をダイシングテープ１４に対向させた状態で、ダイシングテープ１４と接着されたチップ１０の接合面１１と反対面を研削する。図４Ａ（ａ）は、研削工程（ステップＳ１１）におけるチップの状態を示す。
【００５６】
ダイシングテープ１４と接着されたチップ１０の接合面１１と反対面を研削する方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、図示しない研削装置を用い、チップが接着された状態のダイシングテープをダイシングフレームとともに回転ステージに保持し、回転ステージと対向して所定の相対回転数で回転する砥石によりチップを研削して薄板化してもよい。あるいは、ダイシング前のチップ基板の接合面が接着された状態のダイシングテープをダイシングフレームとともに回転ステージに保持し、回転ステージと対向して所定の相対回転数で回転する砥石によりチップを研削して薄板化した後に、ダイシングして薄板化されたチップとしてもよい。
【００５７】
また、チップ１０の接合面１１に接合部１１ａが形成されているときは、接合面１１と反対面を研削するため、図４Ａ（ａ）に示すように、接合部１１ａがダイシングテープ１４に接着されている。また、ダイシングテープに代え、各種の粘着テープを用いてもよい。
【００５８】
次に、載置工程（ステップＳ１２）を行う。載置工程（ステップＳ１２）では、ダイシングテープ１４から剥離されたチップ１０を、接合面１１をトレイ１７０に対向させた状態で、トレイ１７０に載置する。図４Ａ（ｂ）は、載置工程（ステップＳ１２）におけるチップの状態を示す。
【００５９】
図４Ａ（ｂ）に示すように、チップ保持領域１７５が上方に向くように保持されているトレイ１７０のチップ保持領域１７５の各々に、接合面１１をトレイ１７０に対向させた状態、すなわち下方に向くように、必要数のチップ１０を載置する。
【００６０】
チップ１０をダイシングテープ１４から剥離する方法としては、第２の実施の形態で後述するような吸着ヘッドと類似の吸着ヘッド１０９を用いて行うことができる。図４Ａ（ｂ）に示すように、吸着ヘッド１０９により吸着することによって、チップ１０をダイシングテープ１４から剥離して取り出す。そして、吸着ヘッド１０９により吸着して取り出したチップ１０を、接合面１１をトレイ１７０に対向させた状態で、トレイ１７０に載置する。
【００６１】
次に、チップ保持工程（ステップＳ１３）を行う。チップ保持工程（ステップＳ１３）では、トレイ１７０に載置されたチップ１０を、接合面１１と反対面を吸着トレイ１５０に対向させた状態で、吸着トレイ１５０に吸着することによって保持する。図４Ａ（ｃ）は、チップ保持工程（ステップＳ１３）におけるチップの状態を示す。
【００６２】
チップ１０が載置されたトレイ１７０の上に、チップ保持領域１５５をトレイ１７０に対向させた状態で、吸着トレイ１５０を重ねて置く。そして、真空ポンプを用いて内部空間１５７内の空気を給排気孔１５８を介して排気することにより、図４Ａ（ｃ）に示すように、チップ１０がチップ保持領域１５５に真空吸着される。すなわち、吸着トレイ１５０は、チップ１０を、接合面１１と反対面を吸着トレイ１５０に対向させた状態で、チップ保持領域１５５に形成された小孔１５６により吸着することによって保持する。
【００６３】
チップ１０が吸着トレイ１５０に保持されている状態を吸着トレイ１５０のチップ保持領域１５５が形成されている方向から視た状態は、図５に示すようになる。（図５では、チップ保持領域１５５の構成を分かりやすくするために、一部のチップ１０を取り除いている。）各チップ保持領域１５５は、チップ１０と同じ矩形状とされているが、チップ１０の配置を容易にするために、チップ１０の外径よりわずかに大きく形成されている。このため、チップ１０とその周囲の仕切壁１５４との間には、通常１μｍ〜数百μｍ程度の隙間が生じている。
【００６４】
そして、チップ保持領域１５５が下方に向いた状態で、吸着トレイ１５０を、制御アーム１０３に取り付ける。
【００６５】
次に、実装基板保持工程（ステップＳ１４）を行う。実装基板保持工程（ステップＳ１４）では、実装基板２０の表面であって親水化処理されている領域（接合領域）２１ａが吸着トレイ１５０に保持されているチップ１０に対向可能となるように、実装基板２０を基板保持機構１０４ａにより保持する。すなわち、実装基板２０のチップ１０を接合する接合面２１が上方を向いた状態で、実装基板２０を基板保持機構１０４ａに保持する。図４Ａ（ｄ）は、実装基板保持工程（ステップＳ１４）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【００６６】
このとき、チップ１０を保持している吸着トレイ１５０が取り付けられている制御アーム１０３と、実装基板２０を保持している基板保持機構１０４ａが設けられている制御ステージ１０２との位置合わせを行っておく。ただし、本実施の形態では、チップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとが自己整合的に位置合わせされるため、精度良く位置合わせする必要はない。
【００６７】
図１に示した赤外線ランプ１０６を点灯させて赤外光を発生させ、吸着トレイ１５０、実装基板２０及び基板保持機構１０４ａを透過してくる赤外光を用いて、図１に示したＣＣＤカメラ１０７でチップ１０と実装基板２０の各接合領域２１ａの重なり具合を撮像する。ＣＣＤカメラ１０７で撮像しながら、最初に、制御ステージ１０２を粗動モードで移動させ、実装基板２０の接合領域２１ａの位置を吸着トレイ１５０に保持されているチップ１０の位置にほぼ合致させる。その後、制御ステージ１０２を微動モードに切り替えて微調整を行い、実装基板２０の接合領域２１ａと吸着トレイ１５０に保持されているチップ１０との位置合わせを完了する。
【００６８】
次に、清浄化処理工程（ステップＳ１５）を行う。清浄化処理工程（ステップＳ１５）では、吸着トレイ１５０に保持されているチップ１０の接合面１１を、プラズマ源１０５から照射されるプラズマにより清浄化処理する。図４Ｂ（ｅ）は、清浄化処理工程（ステップＳ１５）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【００６９】
図４Ｂ（ｅ）に示すように、気体を供給しながら第１の電極１０５ａと第２の電極１０５ｂとの間に直流電圧又は高周波電圧を印加してプラズマを励起し、励起したプラズマを吸着トレイ１５０に吸着され保持されているチップ１０の接合面１１に照射する。プラズマがチップ１０の表面に照射されることにより、チップ１０の表面が活性化されるか、又は、チップ１０の表面の最表面層が薄くエッチングされる。これにより、チップ１０の接合面１１が清浄化処理される。プラズマ源１０５に供給するガスとしては、アルゴン等の不活性ガスを用いることができる。
【００７０】
なお、前述したように、プラズマに代え、紫外光源から照射される紫外線により、チップ１０の接合面１１を清浄化処理してもよい。あるいは、処理液塗布部から例えばスプレー塗布されるイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の処理液により、チップ１０の接合面１１を清浄化処理してもよい。
【００７１】
次に、塗布工程（ステップＳ１６）を行う。塗布工程（ステップＳ１６）では、実装基板２０の親水化処理されている領域（接合領域）２１ａに水を塗布する。図４Ｂ（ｆ）は、塗布工程（ステップＳ１６）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【００７２】
図示しないノズルを用い、実装基板２０の各接合領域２１ａの上に少量の水を塗布する。すると、各接合領域２１ａは親水性を有しているため、図４Ｂ（ｆ）に示すように、水は接合領域２１ａの全面に広がって、各接合領域２１ａの全面を覆う薄い水の膜２２が形成される。これらの水の膜２２は、表面張力によって自然に緩やかな凸形に湾曲する。水の量は、例えば、各接合領域２１ａの上に、図４Ｂ（ｆ）に示すような水の膜２２が形成される程度に調整するのが好ましい。なお、水を塗布するノズルは、本発明における塗布部に相当する。
【００７３】
本実施の形態で用いる「水」としては、従来の半導体製造工程で一般的に使用されている「超純水」が好ましい。また、実装基板２０の接合領域２１ａに対するチップ１０の自己整合機能を強化するために、水の表面張力を増加させる適当な添加材を添加した「超純水」の方がより好ましい。自己整合機能を強化することにより、実装基板２０の接合領域２１ａに対するチップ１０の位置精度が向上する。なお、前述したように、「親水性」を持つ物質としては、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）が好適に使用できる。
【００７４】
あるいは、「水」に代えて他の無機または有機の液体を使用することもできる。例えば、グリセリン、アセトン、アルコール、ＳＯＧ（Spin On Glass）材料等の液体が好適である。この場合、接合領域２１ａを形成するためにはそのような液体に対する「親液性」を持つ材料が必要であるが、そのような材料としては、例えば窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、各種金属、チヨール、アルカンチヨール等が挙げられる。
その他、適度な粘性を持つ接着剤の使用も可能であり、蟻酸などの還元性液体の使用も可能である。
【００７５】
次に、接触工程（ステップＳ１７）及び解除工程（ステップＳ１８）を行う。
【００７６】
接触工程（ステップＳ１７）では、チップ１０を保持している吸着トレイ１５０と、実装基板２０を保持している基板保持機構１０４ａとの距離を近づけることによって、チップ１０の接合面１１であって親水化処理された領域（接合部）１１ａと実装基板２０の表面であって親水化処理された領域（接合領域）２１ａとを水の膜２２を介して接触させる。すなわち、制御アーム１０３と制御ステージ１０２との距離を近づけることによって、チップ１０の接合面１１の接合部１１ａと水の膜２２とを接触させる。図４Ｂ（ｇ）は、接触工程（ステップＳ１７）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【００７７】
図４Ｂ（ｇ）に示すように、チップ１０と実装基板２０が向かい合った状態で、チップ１０を保持している吸着トレイ１５０と実装基板２０を保持している基板保持機構１０４ａとを近づける。すると、実装基板２０の表面の接合領域２１ａに形成された水の膜２２と、チップ１０の接合面１１の接合部１１ａとが接触する。この時のチップ１０の接合面１１の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとの距離は、接合領域２１ａ上に形成されている水の膜２２の高さに略等しく、例えば、５００μｍとすることができる。
【００７８】
接触工程（ステップＳ１７）を行う際に、解除工程（ステップＳ１８）を行う。解除工程（ステップＳ１８）では、吸着トレイ１５０と基板保持機構１０４ａとの距離が、チップ１０の親水化処理されている領域（接合部）１１ａと実装基板２０の親水化処理されている領域（接合領域）２１ａとが水の膜２２を介して接触するときの距離と略等しくなるときに、吸着トレイ１５０によるチップ１０の保持を解除する。図４Ｂ（ｈ）は、解除工程（ステップＳ１８）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【００７９】
図４Ｂ（ｇ）に示したように、実装基板２０の表面の接合領域２１ａに形成された水の膜２２と、チップ１０の表面の接合部１１ａとが接触するのと略同時に、吸着トレイ１５０によるチップ１０の保持を解除して、チップ１０を実装基板２０上に落下させる。一方、チップ１０の接合面１１の接合部１１ａも親水化処理が施されているため、実装基板２０の表面の接合領域２１ａに形成された水の膜２２は、接合部１１ａ全体に濡れ広がっていく。そして、チップ１０は、接合部１１ａが、水の膜２２の水の表面張力によって接合領域２１ａに吸い寄せられるように移動する。その結果、各チップ１０は、対応する接合領域２１ａに水の膜２２を介して吸着し、図４Ｂ（ｈ）に示す状態になる。すなわち、水の膜２２とチップ１０との間、及び水の膜２２と実装基板２０との間に引力が働き、水の膜２２を介してチップ１０は実装基板２０に吸着する。なお、この時、チップ１０と接合領域２１ａとの間の位置合わせは、水の表面張力によって自己整合的に行われる。
【００８０】
なお、清浄化処理工程（ステップＳ１５）の後、接触工程（ステップＳ１７）においてチップ１０の接合部１１ａが実装基板２０の接合領域２１ａに形成された水の膜２２と接触する前に、接合部１１ａが他のいずれとも接触しないことが好ましい。
【００８１】
次に、減圧工程（ステップＳ１９）を行う。減圧工程（ステップＳ１９）では、処理室１０１内を減圧する。図４Ｃ（ｉ）は、減圧工程（ステップＳ１９）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【００８２】
接触工程（ステップＳ１７）及び解除工程（ステップＳ１８）の後、吸着トレイ１５０を上方へ移動することによって、吸着トレイ１５０と、チップ１０が水により吸着されている実装基板２０を保持している制御ステージ１０２との距離を遠ざける。
【００８３】
次に、処理室１０１内を若干減圧する。すると、各チップ１０の接合部１１ａと、対応する接合領域２１ａとの間にあった水が、徐々に蒸発する。その結果、接合部１１ａは、対応する接合領域２１ａに密着せしめられ、図４Ｃ（ｉ）に示すように、チップ１０が実装基板２０に固着され、実装基板２０とチップ１０との間の仮接合が進行する。
【００８４】
次に、加熱工程（ステップＳ２０）を行う。加熱工程（ステップＳ２０）では、チップ１０が仮接合した実装基板２０を加熱する。図４Ｃ（ｊ）及び図４Ｃ（ｋ）は、加熱工程（ステップＳ２０）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【００８５】
減圧工程（ステップＳ１９）を行った後の状態では、実装基板２０を上下反転するときに、各チップ１０が各接合領域２１ａからずれるおそれがある。従って、図４Ｃ（ｊ）に示すように、処理室１０１から例えば加熱炉１８０中に移動して加熱する。例えば９０〜１００℃付近まで加熱することによって、その水を完全に蒸発させることができる。すなわち、水の膜２２が無くなる。これにより、図４Ｃ（ｋ）に示すように、仮接合されているチップ１０と実装基板２０との間を強固に接合する。
【００８６】
なお、基板保持機構１０４ａ等にヒータ等を設けることにより実装基板２０を加熱することができるのであれば、実装基板２０を、加熱炉１８０中に移動せず、処理室１０１内で加熱してもよい。この場合、減圧工程（ステップＳ１９）と加熱工程（ステップＳ２０）を同時に行ってもよい。あるいは、実装基板２０にチップ１０が接合した接合力の大きさによっては、減圧工程（ステップＳ１９）及び加熱工程（ステップＳ２０）のいずれかを省略してもよい。
【００８７】
チップ１０が接合領域２１ａに接合された後、チップ１０を搭載した実装基板２０を、実装装置１００と一体で又は別体で設けられたボンディング工程等を行う装置に移し、マイクロバンプ電極を用いて支持基板または対応する半導体回路層の搭載面に電気的・機械的に接続する。
【００８８】
次に、図２及び図６から図９を参照し、本実施の形態に係る実装方法により、液体によりチップと実装基板との間で自己整合的に精度良く位置合わせが行われることについて、説明する。なお、以下において、説明を容易にするため、１個のチップが実装基板に落とされる場合について説明する。
【００８９】
始めに、図２及び図６を参照し、位置合わせ精度を高くするために、実装基板２０の接合領域２１ａと周辺領域２１ｂとの親水性の差を大きくすることが好ましいことを説明する。図６は、実装基板の接合領域及び周辺領域の親水性の差とチップと実装基板との間の位置合わせ精度との関係を模式的に示す図である。図６（ａ）から図６（ｃ）において接合領域２１ａは等しく親水性を有しているものの、図６（ａ）では周辺領域２１ｂが疎水性であり、図６（ｂ）では周辺領域２１ｂが中性であり、図６（ｃ）では周辺領域２１ｂが弱親水性であるときを示している。またそれぞれにおいて、上段は、実装基板２０の接合領域２１ａと周辺領域２１ｂとの間の親水性の差を模式的に示す平面図である。中段は、上段におけるＡ−Ａ線に沿った実装基板２０の表面の親水性の変化を示すグラフである。下段は、実装基板２０にチップ１０が位置合わせされた状態を模式的に示す断面図である。
【００９０】
図２に示したように、実装基板２０では、接合領域２１ａには親水性領域が形成されており、周辺領域２１ｂには疎水性領域が形成されている。ここで、接合領域２１ａで親水化処理を行い、且つ、周辺領域２１ｂで疎水性処理を行うことが好ましいことを、図６を用いて説明する。
【００９１】
図６（ａ）に示す例では、接合領域２１ａは親水性であり、周辺領域２１ｂは疎水性であるため、接合領域２１ａと周辺領域２１ｂとの間の親水性の差が大きい。従って、チップ１０が実装される際に、水２２は接合領域２１ａから周辺領域２１ｂに流出することがなく、チップ１０を略完全に自己整合的に接合領域２１ａ上に吸着することができる。従って、位置合わせ精度を高くすることができる。
【００９２】
一方、図６（ｂ）に示す例では、接合領域２１ａは親水性であり、周辺領域２１ｂは中性であるため、図６（ａ）に示す例に比べ、接合領域２１ａと周辺領域２１ｂとの間の親水性の差が小さい。従って、チップ１０が実装される際に、水２２は接合領域２１ａから周辺領域２１ｂに少し流出するため、位置合わせ精度が低下する。
【００９３】
また、図６（ｃ）に示す例では、接合領域２１ａは親水性であり、周辺領域２１ｂは弱親水性であるため、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す例に比べ、接合領域２１ａと周辺領域２１ｂとの間の親水性の差が更に小さい。従って、チップ１０が実装される際に、水２２は接合領域２１ａから周辺領域２１ｂにより大きく流出するため、位置合わせ精度が更に低下する。
【００９４】
以上より、接合領域２１ａと周辺領域２１ｂとの間の親水性の差が大きいほど、すなわち接合領域２１ａと周辺領域２１ｂとの間の水等の液体に対する濡れ性の差が大きいほど、位置合わせの精度が高くなる。
【００９５】
次に、図７を参照し、位置合わせ精度を高くするために、チップ１０の接合面１１が清浄化されていることが重要であることを説明する。図７は、チップの接合面の清浄化処理の有無と位置合わせ精度との関係を模式的に示す図である。図７（ａ）ではチップ１０の接合面１１が清浄化されており、図７（ｂ）ではチップ１０の接合面１１が清浄化されていないときを示している。また、図７（ａ）及び図７（ｂ）では、図６（ａ）に示した例のように、周辺領域２１ｂが疎水性である場合について示している。またそれぞれにおいて、上段は、平面視における中心線に沿ったチップ１０の接合面１１の表面の親水性の変化を示すグラフである。下段は、実装基板２０にチップ１０が位置合わせされた状態を模式的に示す断面図である。
【００９６】
図７（ａ）に示す例では、チップ１０の接合面１１は清浄化されており、チップ１０の接合面１１は全面に亘り親水性が高い。従って、チップ１０が実装される際に、接合領域２１ａに塗布されている水の膜２２がチップ１０の接合部１１ａに均一に濡れ広がるため、チップ１０を略完全に自己整合的に接合領域２１ａ上に吸着することができる。従って、位置合わせ精度を高くすることができる。
【００９７】
一方、図７（ｂ）に示す例では、チップ１０の接合面１１は清浄化されていないため、チップ１０の接合面１１の一部において親水性が低下している。図７（ｂ）に示す例では、接合部１１ａの周縁部において親水性が低下している。このように、一部において親水性が低下すると、同一領域内で親水性が均一でないことになる。従って、チップ１０が実装される際に、接合領域２１ａに塗布されている水の膜２２がチップ１０の接合部１１ａに均一に濡れ広がらず、チップ１０を略完全に自己整合的に接合領域２１ａ上に吸着することができないため、位置合わせ精度が低下する。
【００９８】
以上より、チップ１０の接合面１１が清浄化されていると、位置合わせの精度が高くなる。前述したように、清浄化処理は、プラズマを用いて行うことができる。また、清浄化処理した後、水、すなわち位置合わせ機能を有する液体を塗布する前に、チップ１０の接合面１１に接触がないことが好ましい。
【００９９】
次に、図８を参照し、位置合わせ精度を高くするために、接合領域２１ａに塗布される液体の量に適切な条件があることを説明する。図８は、水の塗布量と位置合わせ精度との関係を模式的に示す図である。図８（ａ）では水の塗布量が適切であり、図８（ｂ）では水の塗布量が適切な量よりも少ないときを示している。またそれぞれにおいて、上段は、チップ１０の保持を解除してチップ１０を実装基板２０上に落としたときのチップ１０及び実装基板２０の位置関係を示す平面図である。下段は、チップ１０の位置合わせが終了したときのチップ１０及び実装基板２０の位置関係を示す平面図である。なお、図８では、平面視においてチップ１０を実装基板２０の接合領域２１ａに対して４５°回転して落とす実験を行った例について説明している。
【０１００】
図８（ａ）に示す例では、水２２の塗布量が適切であり、塗布された水２２は接合領域２１ａの全面に濡れ広がっている。このとき、水２２の塗布量は、表面張力によって接合領域２１ａ内に留まることができる最大の量以下であって、その量に近い量である。従って、実装基板２０上に落とされたチップ１０は、接合領域２１ａと略ずれのない角度まで容易に回転することができる。従って、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０１０１】
一方、図８（ｂ）に示す例では、水２２の塗布量が適切な量よりも少なく、塗布された水２２は接合領域２１ａの全面に濡れ広がることができない。従って、実装基板２０上に落とされたチップ１０は、接合領域２１ａと略ずれのない角度まで容易に回転することができない。従って、位置合わせ精度を高くすることができない。
【０１０２】
あるいは、表面張力によって接合領域２１ａ内に留まることができる最大の量を超える量の水２２を塗布したときは、水２２は、接合領域２１ａ内に留まることができず、周辺領域２１ｂに流出する。従って、水２２の塗布量が適切な量よりも多いときも、位置合わせ精度を高くすることができない。
【０１０３】
以上より、液体の塗布量が適切な量であるときに、位置合わせの精度が最も高くなる。具体的に、８．１ｍｍ角のＳｉＯ２膜よりなる接合領域２１ａを有する実装基板２０上に、８．１ｍｍ角のＳｉＯ２膜よりなる接合部１１ａを全面に有するチップ１０を落とす際に、接合領域２１ａにおける水２２の塗布量を変えて位置合わせできるか否かの実験を行った。その結果、水２２の塗布量が０．０５μｌ／ｍｍ２以下のときは、位置合わせできなかったが、水２２の塗布量が０．０６μｌ／ｍｍ２のときは、位置合わせできた。
【０１０４】
更に、等しい面積を有する複数のチップ１０を、等しい面積を有する接合領域２１ａのそれぞれに吸着するときは、それぞれの接合領域２１ａに塗布される水２２の塗布量は等しいことが好ましい。
【０１０５】
次に、図９を参照し、位置合わせ精度を高くするために、チップの保持を解除する高さに適切な条件があることを説明する。図９は、チップの保持を解除するときのチップと実装基板との距離と位置合わせ精度との関係を模式的に示す図である。図９（ａ）では保持を解除するときの距離が大きく、図９（ｂ）では保持を解除するときの距離が適切であり、図９（ｃ）では保持を解除するときの距離が小さいときを示している。またそれぞれにおいて、上段は吸着トレイ１５０のチップ１０の保持を解除する際のチップ１０及び実装基板２０の状態を示す断面図である。下段は、チップ１０の保持が解除され、位置合わせが行われた後のチップ１０及び実装基板２０の状態を示している。なお、図９でも、吸着トレイ１５０はチップ１０を１個のみ示している。
【０１０６】
図９（ａ）に示す例では、保持を解除するときのチップ１０の接合面１１の高さが水の膜２２の表面よりも高いため、保持を解除されたチップ１０が落下して加速した状態で水の膜２２に接触する。チップ１０が加速した状態で水の膜２２に接触すると、水の膜２２が上下左右に揺れる。その結果、落下したチップ１０は、水の膜２２上で左右に揺れ、位置がずれやすくなるため、位置合わせ精度が低下してしまう。
【０１０７】
また、図９（ｃ）に示す例では、保持を解除するときのチップ１０の接合面１１の高さが水の膜２２の最初の表面の高さよりも低いため、水の膜２２がチップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとに挟まれる。その結果、水の膜２２が左右に膨張したり、水２２が周辺領域２１ｂへ飛び散るおそれがある。
【０１０８】
一方、図９（ｂ）に示す例では、保持を解除するときのチップ１０の接合面１１の高さが水の膜２２の高さと略等しい。すなわち、吸着トレイ１５０と基板保持機構１０４ａとの距離が、チップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとが水の膜２２を介して接触するときの距離に略等しくなるときに、吸着トレイ１５０によるチップ１０の保持を解除する。このときは、落下したチップ１０が水の膜２２上で揺れることもなく、水２２が周辺領域２１ｂへ飛び散ることもない。よって、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０１０９】
また、図９（ｂ）に示す例では、チップ１０が水の膜２２上で揺れることがないため、位置合わせするための時間が短い。よって、実装を行う時間を短縮することができる。
【０１１０】
本実施の形態では、吸着トレイ１５０と基板保持機構１０４ａとの距離が、チップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとが水の膜２２を介して接触するときの距離に略等しくなるときに、吸着トレイ１５０によるチップ１０の保持を解除する。従って、吸着トレイ１５０と基板保持機構１０４ａとの距離が、チップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとが水の膜２２を介して接触するときの距離よりも少し長いときに、チップ１０の保持を解除してもよい。このときは、チップ１０は微小距離落下した後、水の膜２２と接触する。しかし、落下距離が所定長より短ければ、水の膜２２はあまり揺れないため、位置合わせ精度が低下することはない。
【０１１１】
あるいは、吸着トレイ１５０と基板保持機構１０４ａとの距離が、チップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとが水の膜２２を介して接触するときの距離よりも少し短いときに、チップ１０の保持を解除してもよい。このときは、チップ１０を吸着トレイ１５０に保持したまま水の膜２２に接触させた後、その高さから更に近づけた状態で、保持を解除する。しかし、接触するときの距離から更に近づけたときの距離との差が所定長より短ければ、水の膜２２はあまり揺れず、水２２が周辺領域２１ｂへ飛び散ることもほとんどない。よって、位置合わせ精度が低下することはない。
【０１１２】
次に、図１０を参照し、図９（ｂ）に示す例において、チップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとが水の膜２２を介して接触するときに、水の膜２２よりなるメニスカス２３が形成されることを説明する。図１０は、図９（ｂ）の上段に示す状態から下段に示す状態に変化する途中の状態におけるチップ及び実装基板の状態を示す断面図である。
【０１１３】
前述したように、チップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとが水の膜２２を介して接触するとき、チップ１０の接合面１１の接合部１１ａも親水化処理が施されているため、水の膜２２は、接合部１１ａ全体に濡れ広がる。従って、図１０に示すように、水の膜２２は、四角錐台又は四角柱（接合部１１ａ及び接合領域２１ａの平面形状が円形形状であるときは円錐台または円柱）の側周面が高さ中央部分で凹んで水平断面の断面積が絞られるような形状を有する。あるいは、上下逆向きの四角錐台が結合された形状であって、側面が連続面になるように結合されるような形状を有してもよい。このような高さ中央部分が凹んだ、液体が架橋した形状をギリシャ語で新月の意味を持つ「メニスカス（ｍｅｎｉｓｃｕｓ）」と定義する。
【０１１４】
このようなメニスカス２３が形成されると、チップ１０と実装基板２０との間に、互いに引き付け合う方向に引力が働く。水の膜２２の表面張力によって、チップ１０は実装基板２０側（下方側）に吸引され、実装基板２０はチップ１０側（上方側）に吸引されるからである。
【０１１５】
本実施の形態では、図１２（ｂ）を用いて後述するような圧力検出器を、内部空間１５７と連通するように、吸着トレイ１５０にも設けることができる。図１０に示すように水の膜２２よりなるメニスカス２３が形成されると、吸着トレイ１５０に吸着されているチップ１０を吸着トレイ１５０から剥がそうとする剥離力（下向きの力）が働く。圧力検出器では、この剥離力の発生による圧力の変動を検出することができる。そして、この剥離力の発生による圧力の変動を検出した時点で、真空ポンプと内部空間１５７との間を遮断し、吸着トレイ１５０によるチップ１０の保持を解除することによって、確実にチップ１０が水の膜２２に接触した後にチップ１０の保持を解除することができる。
【０１１６】
あるいは、予め、例えば吸着トレイ１５０の吸着力を変えて実験を繰り返すことにより、メニスカス２３が形成されるときに発生するチップ１０を剥がそうとする剥離力（下向きの力）を圧力検出器により測定し、記憶手段に記憶しておいてもよい。そして、吸着トレイ１５０がチップ１０を吸着する吸着力が、予め測定した剥離力よりも小さくなるように設定する。これにより、チップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の実装領域２１ａとが水の膜２２を介して接触する際に、例えば真空ポンプと内部空間１５７とを遮断すること等を行わなくても、自動的に吸着トレイ１５０によるチップ１０の保持が解除される。すなわち、解除工程（ステップＳ１８）では、吸着トレイ１５０と基板保持機構１０４ａとの距離が、接合部１１ａと接合領域２１ａとが水の膜２２を介して接触するときの吸着トレイ１５０と基板保持機構１０４ａとの距離と略等しくなるときに、自動的に吸着トレイ１５０によるチップ１０の保持が解除される。図１０では、吸着トレイ１５０によるチップ１０の保持が解除され、チップ１０が吸着トレイ１５０から離れた直後の状態が示されている。
【０１１７】
以上、本実施の形態では、実装基板の接合領域と周辺領域との間で親水性の差を大きくし、実装されるチップの接合面をプラズマにより清浄化することによって位置合わせ精度を高くすることができる。また、チップが、接合部と実装基板の接合領域に塗布された水とが接触するときの高さと略等しい高さにあるときに、チップの保持を解除することによって、位置合わせ精度を高くすることができる。また、位置合わせ精度を高くすることができるとともに、接合領域から周辺領域に水が浸入することがない。従って、微細なチップを高密度で実装基板に実装するときも、確実に実装することができ、隣接するチップ間での短絡等を防止できる。
【０１１８】
なお、チップの接合面をプラズマにより清浄化しない場合でも、チップが、接合部と実装基板の接合領域に塗布された水とが接触するときの高さと略等しい高さにあるときに、チップの保持を解除する場合には、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０１１９】
また、チップが、接合部と実装基板の接合領域に塗布された水とが接触する高さと異なる高さにあるときに、チップの保持を解除する場合でも、チップの接合面をプラズマにより清浄化する場合には、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０１２０】
また、本実施の形態では、実装基板の接合領域に水を塗布する例について説明した。しかし、実装基板の接合領域に代え、チップの接合部に水を塗布し、水が塗布された状態でチップの吸着を解除することによって、実装基板の接合領域にチップを吸着してもよい。このときも、実装基板の接合領域と周辺領域との間で親水性の差を大きくし、実装されるチップの接合面をプラズマにより清浄化することによって位置合わせ精度を高くすることができる。また、チップの接合部に塗布された水が実装基板の接合領域と接触するときの高さと略等しい高さにあるときにチップの保持を解除することによって、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０１２１】
また、本実施の形態では、チップの接合面がダイシングテープに接着され、接合面と反対面が研削される例について説明した。しかし、反対面が研削されない場合、又は、接合面がダイシングテープに接着されていない場合においても、位置合わせ精度を高くすることができる。
（第２の実施の形態）
次に、図１１から図１５Ｂを参照し、第２の実施の形態に係る実装方法について説明する。
【０１２２】
本実施の形態に係る実装方法は、チップを吸着ヘッドにより一つずつ実装基板上に実装する点で、第１の実施の形態に係る実装方法と相違する。
【０１２３】
始めに図１１を参照し、本実施の形態に係る実装装置について説明する。図１１は、本実施の形態に係る実装装置の構成を示す一部断面を含む概略正面図である。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、吸着ヘッドの周辺を拡大して示す断面図である。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、吸着ヘッドのヘッド先端部の形状の一例を示す正面図及び斜視図である。
【０１２４】
図１１に示すように、実装装置２００は、処理室２０１、ワークホルダ２０２、基板ホルダ２０３、ロボット２０４、吸着ヘッド２０５、ノズル２０６、プラズマ源２０７を有する。また、実装装置２００には、図示しない搬入出口や、チップ１０が接着されたダイシングテープ１４を含むワークや実装基板２０を搬送するための図示しない搬送機も備えられている。
【０１２５】
図１１に示すように、処理室２０１は、ワークホルダ２０２、基板ホルダ２０３、ロボット２０４、吸着ヘッド２０５、ノズル２０６を囲むように設けられている。また、処理室２０１は、その囲まれた内部の雰囲気及び圧力を制御可能に設けられている。処理室２０１には、温度や湿度を制御した清浄空気や窒素などの気体を導入する図示しない供給器や、内部を排気可能な図示しないポンプが接続され、処理に応じて圧力も制御される。
【０１２６】
図１１に示すように、ワークホルダ２０２は、処理室２０１の下方に設けられる。ワークホルダ２０２は、例えばチップ１０が接着された状態のダイシングテープ１４を図示しないダイシングフレームとともにワークとして固定して保持する。基板ホルダ２０３も、処理室２０１の下方に、ワークホルダ２０２と水平方向に並ぶように配置されて設けられる。基板ホルダ２０３は、実装基板２０を固定して保持する。ワークホルダ２０２と基板ホルダ２０３とは、ロボット２０４の動作を最小限にするために、可能な限り同一平面上に置かれることが好ましい。
【０１２７】
なお、チップ１０は、本発明における第１の基板に相当し、実装基板２０は、本発明における第２の基板に相当する（以下の実施の形態でも同様）。また、ワークホルダ２０２は、本発明における第１の基板保持部に相当し、基板ホルダ２０３は、本発明における第２の基板保持部に相当する。また、プラズマ源２０７は、本発明における清浄化処理部に相当する。
【０１２８】
図１１に示すように、ロボット２０４は、後述する吸着ヘッド２０５を固定するように、処理室２０１内に設けられる。ロボット２０４は、処理室２０１内に設置されたレール部材２０８によって、平面方向だけではなく、上下方向にも自由に移動することができる。ロボット２０４は、吸着ヘッド２０５を、ワークホルダ２０２に保持されているチップ１０の上方から基板ホルダ２０３に保持されている実装基板２０の上方へ移動させる。なお、ロボット２０４は、多関節を有するアーム型のロボットを使用することも可能である。
【０１２９】
図１１に示すように、吸着ヘッド２０５は、ロボット２０４に固定されている。吸着ヘッド２０５は、チップ１０を吸着することによって保持する。吸着ヘッド２０５は、ワークホルダ２０２の上方で、ワークホルダ２０２が保持するダイシングテープ１４に接着されているチップ１０を吸着することによってダイシングテープ１４から剥離し、チップ１０をダイシングテープ１４から取り出す。また、吸着ヘッド２０５は、基板ホルダ２０３が保持した実装基板２０の上方で、吸着を解除して実装基板２０にチップ１０を実装する。
【０１３０】
図１２（ａ）に示すように、吸着ヘッド２０５は、ヘッド本体部２５１及びヘッド先端部２５２を有する。ヘッド本体部２５１は、図示しない排気部に接続されており、排気部がヘッド本体部２５１の内部空間２５１ａを真空排気することにより、ヘッド先端部２５２でチップ１０を真空吸引により吸着する。
【０１３１】
また、吸着ヘッド２０５には、ヘッド本体部２５１の内部空間２５１ａの圧力を検出する圧力検出器２５１ｂが設けられていてもよい。圧力検出器２５１ｂが設けられたヘッド本体部２５１の例を図１２（ｂ）に示す。図１２（ｂ）に示す例では、吸着ヘッド２０５には、ヘッド本体部２５１の内部空間２５１ａと連通するように、圧力検出器２５１ｂが設けられている。
【０１３２】
なお、吸着ヘッド２０５は、本発明における吸着部に相当する。また、吸着ヘッド２０５は、真空吸着に限定されず、静電吸着等の他の公知の吸着方法によりチップを吸着するものであってもよい。
【０１３３】
また、吸着ヘッドに代え、例えばアーム等によりチップを掴んでトレイから取り出し、基板上で掴んでいたチップを離して基板上に載置することができる取り出し用ヘッドを用いてもよい。
【０１３４】
ヘッド先端部２５２の形状は、図１３に示すような例にしてもよい。図１３に示す例では、ヘッド先端部２５２は、先端である下面２５３に形成された開口部２５４と連通するように、ヘッド先端部２５２の中心に排気孔２５５が形成されている。また、下面２５３には、開口部２５４を交点として十字形状に溝２５６が形成されている。排気孔２５５は、ヘッド本体部２５１を介し、前述した排気部に接続されている。吸着ヘッド２０５の真空吸着による吸着力を調節し、吸着を解除したときに吸着保持していたチップ１０が落下しやすくなるように、溝２５６は、略円形である下面２５３の周縁まで連続して形成されている。
【０１３５】
ノズル２０６は、実装基板２０の表面に例えば水を塗布する。ただし、ノズル２０６は、水だけでなく、その他各種の液体又はある程度粘性の低いゲル状の物質を供給することができる。本実施の形態では、一例としてノズル２０６が水を吐出する場合について、説明する。また、ノズル２０６として、例えばディスペンサを用いることができる。また、ノズル２０６は、図１１に示すように、ロボット２０４と一体又は別に設けられたロボット２０４ａに固定され、レール部材２０８に沿って移動可能に設けられていてもよい。
【０１３６】
なお、ノズル２０６は、本発明における塗布部に相当する。また、ノズル２０６は、ディスペンサに限定されず、シリンジ、インクジェットヘッド等の他の公知の吐出方法又は塗布方法を用いて液体を塗布するものであってもよい。
【０１３７】
プラズマ源２０７は、発生したプラズマをチップ１０の接合面１１に照射し、チップ１０の接合面１１を清浄化処理するものである。プラズマ源２０７は、例えば、第１の電極２０７ａと第２の電極２０７ｂとを有し、第１の実施の形態におけるプラズマ源１０５と同様な構成のものを用いることができる。
【０１３８】
また、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、プラズマ源２０７に代え、紫外線を照射する紫外光源、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の処理液を例えばスプレー塗布する処理液塗布部が設けられていてもよい。また、第１の実施の形態と同様に、プラズマ源２０７、紫外光源、処理液塗布部等の複数の種類の清浄化処理部を用意しておき、チップ１０の接合面１１に付着している不純物の種類等によって、清浄化処理部を選択して用いるようにしてもよい。
【０１３９】
次に、図１４から図１５Ｂを参照し、本実施の形態に係る実装装置における実装方法について説明する。
【０１４０】
図１４は、本実施の形態に係る実装方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。図１５Ａ及び図１５Ｂは、本実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ及び実装基板の状態を示す概略断面図である。
【０１４１】
本実施の形態に係る実装方法は、図１４に示すように、研削工程（ステップＳ３１）、保持工程（ステップＳ３２）、実装基板保持工程（ステップＳ３３）、塗布工程（ステップＳ３４）、取り出し工程（ステップＳ３５）、清浄化処理工程（ステップＳ３６）、接触工程（ステップＳ３７）、解除工程（ステップＳ３８）、減圧工程（ステップＳ３９）、加熱工程（ステップＳ４０）を有する。
【０１４２】
なお、本実施の形態でも、解除工程（ステップＳ３８）は、本発明における接触工程（ステップＳ３７）に含まれる。
【０１４３】
チップ１０及び実装基板２０の形状及び構造は、第１の実施の形態と同様にすることができる。すなわち、チップ１０の接合面１１に親水化された領域（接合部）１１ａが設けられていること、実装基板２０の表面に親水化処理された領域（接合領域）２１ａが設けられていることは、第１の実施の形態において図２を用いて説明したのと同様である。また、チップ１０の接合面１１の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとを水等の液体を用いて自己整合的に位置合わせするのも、第１の実施の形態と同様である。
【０１４４】
始めに、研削工程（ステップＳ３１）を行う。研削工程（ステップＳ３１）は、第１の実施の形態における研削工程（ステップＳ１１）と同様にすることができる。図１５Ａ（ａ）は、研削工程（ステップＳ３１）におけるチップの状態を示すものであり、第１の実施の形態における図４Ａ（ａ）と同様である。
【０１４５】
次に、保持工程（ステップＳ３２）を行う。保持工程（ステップＳ３２）では、チップ１０がダイシングテープ１４に接着された状態で、ワークホルダ２０２に保持する。図１５Ａ（ｂ）は、保持工程（ステップＳ３２）におけるチップの状態を示す。
【０１４６】
次に、実装基板保持工程（ステップＳ３３）を行う。実装基板保持工程（ステップＳ３３）では、親水化処理された領域（接合領域）２１ａが吸着ヘッド２０５に保持されているチップ１０に対向可能となるように、実装基板２０を基板ホルダ２０３により保持する。実装基板２０が、実装装置２００の処理室２０１内に搬入され、基板ホルダ２０３に固定保持される。図１５Ａ（ｃ）は、実装基板保持工程（ステップＳ３３）における実装基板の状態を示す。
【０１４７】
次に、塗布工程（ステップＳ３４）を行う。塗布工程（ステップＳ３４）では、実装基板２０の表面であって親水化処理された領域（接合領域）２１ａに水を塗布する。図１５Ａ（ｄ）は、塗布工程（ステップＳ３４）における実装基板の状態を示す。
【０１４８】
図１５Ａ（ｄ）に示すように、ノズル２０６を実装基板２０の上方へ移動させ、次にチップ１０を実装する接合領域２１ａに、ノズル２０６から水を吐出することによって、水を塗布する。接合領域２１ａは、予め親水化処理を施してある。このため、ノズル２０６から吐出された水は、図１５Ａ（ｄ）に示すように、親水化処理された領域（接合領域）２１ａの全面に広がり、領域（接合領域）２１ａの全面を覆う薄い水の膜２２が形成される。水の膜２２は、表面張力によって自然に緩やかな凸形に湾曲する。水の量は、第１の実施の形態で説明したように、接合領域２１ａから周辺領域２１ｂに流出しない最大の量に近い量であって、表面張力によって自然に緩やかな凸形の形状になるような量に調整するのが好ましい。
【０１４９】
次に、取り出し工程（ステップＳ３５）を行う。取り出し工程（ステップＳ３５）では、チップ１０を吸着ヘッド２０５により吸着することによって、ダイシングテープ１４から剥離し、チップ１０をダイシングテープ１４から取り出す。図１５Ｂ（ｅ）は、取り出し工程（ステップＳ３５）におけるチップの状態を示す。
【０１５０】
図１５Ｂ（ｅ）に示すように、ロボット２０４により、吸着ヘッド２０５をワークホルダ２０２の上方へ移動させ、更に、チップ１０を破損しないように、吸着ヘッド２０５をチップ１０に接触するまで下降させ、ダイシングテープ１４に接着されているチップ１０を吸着ヘッド２０５により吸着する。
【０１５１】
チップ１０に接触したかどうかについては、予めロボット２０４とワークホルダ２０２との位置関係を計算機によって制御することによる判別を行っても良いし、吸着ヘッド２０５に圧力検出器を設けて、チップ１０と接触したときに加わる圧力を検出して判別しても良い。また、光学的な距離測定器をロボット２０４や吸着ヘッド２０５に設けても良い。
【０１５２】
吸着ヘッド２０５によりチップ１０を吸着した後、吸着ヘッド２０５に吸着したチップ１０をダイシングテープ１４から剥離し、チップ１０をダイシングテープ１４から取り出す。そして、ロボット２０４により、吸着ヘッド２０５を、ワークホルダ２０２の上方から実装基板２０の上方へ平行移動する平行移動位置まで上昇させる。
【０１５３】
次に、清浄化処理工程（ステップＳ３６）を行う。清浄化処理工程（ステップＳ３６）では、吸着ヘッド２０５に吸着されているチップ１０の接合面１１を、プラズマにより清浄化処理する。図１５Ｂ（ｆ）は、清浄化処理工程（ステップＳ３６）におけるチップの状態を示す。
【０１５４】
図１５Ｂ（ｆ）に示すように、ロボット２０４により、吸着ヘッド２０５を、ワークホルダ２０２の上方から実装基板２０の上方へ移動させる。そして、吸着ヘッド２０５を移動させる途中で、プラズマ源２０７の上方を通過させることにより、チップ１０の表面を清浄化処理する。
【０１５５】
プラズマ源２０７に、気体を供給しながら第１の電極２０７ａと第２の電極２０７ｂとの間に直流電圧又は高周波電圧を印加してプラズマを励起し、励起したプラズマを上方に向けて照射する。プラズマ源２０７の上方を吸着ヘッド２０５が通過することにより、プラズマがチップ１０の接合面１１に照射され、チップ１０の表面が活性化されるか、又は、チップ１０の最表面層が薄くエッチングされる。これにより、チップ１０の表面が清浄化処理される。プラズマ源２０７に供給するガスとしては、第１の実施の形態と同様に、アルゴン等の不活性ガスを用いることができる。
【０１５６】
なお、前述したように、プラズマに代え、紫外光源から照射される紫外線により、チップ１０の接合面１１を清浄化処理してもよい。あるいは、処理液塗布部から例えばスプレー塗布されるイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の処理液により、チップ１０の接合面１１を清浄化処理してもよい。
【０１５７】
プラズマ源２０７の上方を通過させた後、引き続いて、ロボット２０４により、吸着ヘッド２０５に吸着したチップ１０が、実装基板２０の表面であって接合領域２１ａの上方に位置するように、吸着ヘッド２０５を移動させる。このとき、移動した吸着ヘッド２０５が吸着しているチップ１０の位置は、接合領域２１ａの位置と厳密に整合していなくてもよい。すなわち、吸着ヘッド２０５の位置は、厳密に調整しなくてもよい。
【０１５８】
次に、接触工程（ステップＳ３７）及び解除工程（ステップＳ３８）を行う。
【０１５９】
接触工程（ステップＳ３７）では、チップ１０を保持している吸着ヘッド２０５と、実装基板２０を保持している基板ホルダ２０３との距離を近づけることによって、チップ１０の接合面１１であって親水化処理された領域（接合部）１１ａと実装基板２０の表面であって親水化処理された領域（接合領域）２１ａとを水の膜２２を介して接触させる。すなわち、吸着ヘッド２０５と基板ホルダ２０３との距離を近づけることによって、チップ１０の接合面１１の接合部１１ａと水の膜２２とを接触させる。図１５Ｂ（ｇ）は、接触工程（ステップＳ３７）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【０１６０】
図１５Ｂ（ｇ）に示すように、吸着ヘッド２０５と実装基板２０が向かい合った状態で、チップ１０を保持している吸着ヘッド２０５と実装基板２０を保持している基板ホルダ２０３とを近づける。すると、実装基板２０の表面の接合領域２１ａに形成された水の膜２２と、チップ１０の接合面１１の接合部１１ａとが接触する。この時のチップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとの距離は、接合領域２１ａ上に形成されている水の膜２２の高さに略等しく、例えば、５００μｍとすることができる。
【０１６１】
接触工程（ステップＳ３７）を行う際に、解除工程（ステップＳ３８）を行う。解除工程（ステップＳ３８）では、吸着ヘッド２０５と基板ホルダ２０３との距離が、チップ１０の接合面１１の親水化処理されている領域（接合部）１１ａと実装基板２０の親水化処理されている領域（接合領域）２１ａとが水の膜２２を介して接触するときの距離と略等しくなるときに、吸着ヘッド２０５によるチップ１０の保持を解除する。図１５Ｂ（ｈ）は、解除工程（ステップＳ３８）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【０１６２】
図１５Ｂ（ｇ）に示したように、実装基板２０の表面の接合領域２１ａに形成された水の膜２２と、チップ１０の接合面１１の接合部１１ａとが接触するのと略同時に、吸着ヘッド２０５によるチップ１０の保持を解除して、チップ１０を実装基板２０上に落下させる。一方、チップ１０の表面の接合部１１ａも親水化処理が施されているため、実装基板２０の表面の接合領域２１ａに形成された水の膜２２は、接合部１１ａ全体に濡れ広がっていく。そして、チップ１０は、接合部１１ａが、水の膜２２の水の表面張力によって接合領域２１ａに吸い寄せられるように移動する。その結果、各チップ１０は、対応する接合領域２１ａに水の膜２２を介して吸着し、図１５Ｂ（ｈ）に示す状態になる。すなわち、水の膜２２とチップ１０との間、及び水の膜２２と実装基板２０との間に引力が働き、水の膜２２を介してチップ１０は実装基板２０に吸着する。なお、この時、チップ１０と接合領域２１ａとの間の位置合わせは、水の表面張力によって自己整合的に行われる。
【０１６３】
なお、清浄化処理工程（ステップＳ３６）の後、接触工程（ステップＳ３７）においてチップ１０の接合部１１ａが実装基板２０の接合領域２１ａに形成された水の膜２２と接触する前に、接合部１１ａが他のいずれとも接触しないことが好ましい。
【０１６４】
以上のように、塗布工程（ステップＳ３４）から解除工程（ステップＳ３８）を行うことにより、１つのチップ１０を実装基板２０に実装することができる。そして、塗布工程（ステップＳ３４）から解除工程（ステップＳ３８）の工程を繰り返すことにより、実装基板２０に複数のチップ１０を順次実装することができる。
【０１６５】
塗布工程（ステップＳ３４）から解除工程（ステップＳ３８）を繰り返し行って複数のチップ１０を実装基板２０に実装した後、減圧工程（ステップＳ３９）及び加熱工程（ステップＳ４０）を行う。減圧工程（ステップＳ３９）及び加熱工程（ステップＳ４０）のそれぞれは、第１の実施の形態における減圧工程（ステップＳ１９）及び加熱工程（ステップＳ２０）のそれぞれと同様にすることができる。また、減圧工程（ステップＳ３９）及び加熱工程（ステップＳ４０）におけるチップ及び実装基板の状態は、図４Ｃ（ｉ）から図４Ｃ（ｋ）に示される。
【０１６６】
本実施の形態では、図１２（ｂ）を用いて説明したように、吸着ヘッド２０５に圧力検出器２５１ｂが設けられていてもよい。接合部１１ａと接合領域２１ａとが水の膜２２を介して接触するとき、図１０を用いて説明したようなメニスカス２３が形成されると、吸着トレイ１５０に吸着されているチップ１０を吸着ヘッド２０５から剥がそうとする剥離力（下向きの力）が働く。圧力検出器２５１ｂでは、この剥離力の発生による圧力の変動を検出することができる。そして、この剥離力の発生による圧力の変動を検出した時点で、排気部と内部空間２５１ａとの間を遮断し、吸着ヘッド２０５によるチップ１０の保持を解除することによって、確実にチップ１０が水の膜２２に接触した後にチップ１０の保持を解除することができる。
【０１６７】
あるいは、予め、例えば吸着ヘッド２０５の吸着力を変えて実験を繰り返すことにより、メニスカス２３が形成されるときに発生するチップ１０を剥がそうとする剥離力（下向きの力）を圧力検出器２５１ｂにより測定しておいてもよい。そして、吸着ヘッド２０５がチップ１０を吸着する吸着力が、予め測定した剥離力よりも小さくなるように設定する。これにより、チップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の実装領域２１ａとが水の膜２２を介して接触する際に、例えば排気部と内部空間２５１ａとを遮断すること等を行わなくても、自動的に吸着ヘッド２０５によるチップ１０の保持が解除される。すなわち、解除工程（ステップＳ３８）では、吸着ヘッド２０５と基板ホルダ２０３との距離が、接合部１１ａと接合領域２１ａとが水の膜２２を介して接触するときの吸着ヘッド２０５と基板ホルダ２０３との距離と略等しくなるときに、自動的に吸着ヘッド２０５によるチップ１０の保持が解除される。
【０１６８】
第１の実施の形態と同様に、本実施の形態でも、実装基板の接合領域と周辺領域との間で親水性の差を大きくし、実装されるチップの接合面をプラズマにより清浄化することによって位置合わせ精度を高くすることができる。また、チップが、接合部と実装基板の接合領域に塗布された水とが接触するときの高さと略等しい高さにあるときに、チップの保持を解除することによって、位置合わせ精度を高くすることができる。また、位置合わせ精度を高くすることができるとともに、接合領域から周辺領域に水が浸入することがない。従って、微細なチップを高密度で実装基板に実装するときも、確実に実装することができ、隣接するチップ間での短絡等を防止できる。
【０１６９】
なお、本実施の形態でも、チップの接合面をプラズマにより清浄化しない場合でも、チップが、接合部と実装基板の接合領域に塗布された水とが接触するときの高さと略等しい高さにあるときに、チップの保持を解除する場合には、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０１７０】
また、本実施の形態でも、チップが、接合部と実装基板の接合領域に塗布された水とが接触する高さと異なる高さにあるときに、チップの保持を解除する場合でも、チップの接合面をプラズマにより清浄化する場合には、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０１７１】
また、本実施の形態でも、実装基板の接合領域に代え、チップの接合部に水を塗布し、水が塗布された状態でチップの吸着を解除することによって、実装基板の接合領域にチップを吸着してもよい。
【０１７２】
また、本実施の形態でも、チップの接合面の反対面が研削されない場合、又は、接合面がダイシングテープに接着されていない場合においても、位置合わせ精度を高くすることができる。
（第３の実施の形態）
次に、図１６から図１８Ｂを参照し、第３の実施の形態に係る実装方法について説明する。
【０１７３】
本実施の形態に係る実装方法は、チップ基板を一体で実装基板上に実装する点で、第１の実施の形態に係る実装方法と相違する。
【０１７４】
始めに、図１６を参照し、本実施の形態に係る実装装置について説明する。図１６は、本実施の形態に係る実装装置の構成を示す一部断面を含む概略正面図である。
【０１７５】
図１６に示すように、実装装置１００ａは、処理室１０１、制御ステージ１０２、制御アーム１０３、支持台１０４、プラズマ源１０５、赤外線ランプ１０６、ＣＣＤカメラ１０７、コンピュータ１０８、真空チャック１６０を有する。制御アーム１０３に、吸着トレイ１５０に代え、真空チャック１６０を保持する点以外は、第１の実施の形態に係る実装装置１００と同様である。また、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、プラズマ源１０５に代え、紫外線を照射する紫外光源、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の処理液を例えばスプレー塗布する処理液塗布部が設けられていてもよい。
【０１７６】
真空チャック１６０は、基板保持機構１０４ａに保持されている実装基板２０の真上の位置に、チップ基板１０ａを水平状態で保持可能に設けられている。真空チャック１６０の内部は空洞になっていて、その下面には複数の小孔１６１が形成され、その一端には給排気孔１６２が形成されている。真空チャック１６０の下面は、チップ基板１０ａを保持する保持面１６３になっている。保持面１６３にチップ基板１０ａを押し付けた状態で、給排気孔１６２を介して内部空間１６４の空気を排出して所望の真空状態にすることにより、チップ基板１０ａを真空吸着により保持面１６３に固定保持することができる。真空チャック１６０は、赤外線ランプ１０６から放射される赤外光を透過する材料（例えば石英や、より安価に製作が可能な透明プラスチック）で形成されている。
【０１７７】
チップ基板１０ａは、半導体ウェハに第１の実施の形態におけるチップ１０が形成されたものである。チップ１０及び実装基板２０の形状及び構造は、第１の実施の形態と同様にすることができる。すなわち、チップ１０の接合面１１に親水化された領域（接合部）１１ａが設けられていること、実装基板２０の表面に親水化処理された領域（接合領域）２１ａが設けられていることは、第１の実施の形態において図２を用いて説明したのと同様である。
【０１７８】
なお、チップ基板１０ａは、本発明における第１の基板に相当し、真空チャック１６０は、本発明における第１の基板保持部に相当する。
【０１７９】
また、真空チャック１６０に代え、静電吸着、機械的把持等によりチップ基板１０ａを保持するチャックを設けてもよい。
【０１８０】
次に、図１７から図１８Ｂを参照し、本実施の形態に係る実装装置における実装方法について説明する。
【０１８１】
図１７は、本実施の形態に係る実装方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。図１８Ａ及び図１８Ｂは、本実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ基板及び実装基板の状態を示す概略断面図である。
【０１８２】
本実施の形態に係る実装方法は、図１７に示すように、研削工程（ステップＳ５１）、チップ基板保持工程（ステップＳ５２）、実装基板保持工程（ステップＳ５３）、清浄化処理工程（ステップＳ５４）、塗布工程（ステップＳ５５）、接触工程（ステップＳ５６）、解除工程（ステップＳ５７）、減圧工程（ステップＳ５８）、加熱工程（ステップＳ５９）を有する。
【０１８３】
始めに研削工程（ステップＳ５１）を行う。研削工程（ステップＳ５１）では、接合面１１をダイシングテープ１４に対向させた状態で、ダイシングテープ１４と接着されたチップ基板１０ａの接合面１１と反対面を、チップ基板１０ａの外周部を厚く残したまま研削する。図１８Ａ（ａ）は、研削工程（ステップＳ５１）におけるチップ基板の状態を示す。
【０１８４】
第１の実施の形態における研削工程（ステップＳ１１）と同様に、公知の方法を用いてチップ基板１０ａの接合面１１と反対面を、図示しない研削装置により研削する。ただし、このとき、チップごとにダイシングせずに一体のチップ基板として研削を行う。またチップ基板１０ａの外周部を厚く残したまま研削する。これにより、厚く残った外周部を、後の工程において、チップ基板１０ａを保持するための部分として用いることができる。また、厚く残った外周部により、チップ基板１０ａの機械的強度が低下することを防止できる。
【０１８５】
次に、チップ基板保持工程（ステップＳ５２）を行う。チップ基板保持工程（ステップＳ５２）では、チップ基板１０ａを、接合面１１と反対面を真空チャック１６０に対向させた状態で、真空チャック１６０により保持し、接合面１１からダイシングテープ１４を剥離する。図１８Ａ（ｂ）は、チップ基板保持工程（ステップＳ５２）におけるチップ基板の状態を示す。
【０１８６】
図１８Ａ（ｂ）に示すように、真空チャック１６０の保持面１６３にチップ基板１０ａを下から押し付けた状態で、内部空間１６４を真空状態にして、チップ基板１０ａを保持面１６３に真空吸着して固定保持する。
【０１８７】
次に、実装基板保持工程（ステップＳ５３）を行う。実装基板保持工程（ステップＳ５３）では、実装基板２０の親水化処理された領域（接合領域）２１ａが真空チャック１６０に保持されているチップ基板１０ａに対向可能となるように、実装基板２０を基板保持機構１０４ａにより保持する。具体的には、第１の実施の形態における実装基板保持工程（ステップＳ１４）と同様にすることができる。図１８Ａ（ｃ）は、実装基板保持工程（ステップＳ５３）におけるチップ基板及び実装基板の状態を示す。
【０１８８】
次に、清浄化処理工程（ステップＳ５４）を行う。清浄化処理工程（ステップＳ５４）では、真空チャック１６０に保持されているチップ基板１０ａの接合面１１を、プラズマにより清浄化処理する。具体的には、第１の実施の形態における清浄化処理工程（ステップＳ１５）と同様にすることができる。図１８Ｂ（ｄ）は、清浄化処理工程（ステップＳ５４）におけるチップ基板及び実装基板の状態を示す。
【０１８９】
なお、第１の実施の形態と同様に、プラズマに代え、紫外光源から照射される紫外線により、チップ基板１０ａの接合面１１を清浄化処理してもよい。あるいは、処理液塗布部から例えばスプレー塗布されるイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の処理液により、チップ基板１０ａの接合面１１を清浄化処理してもよい。
【０１９０】
その後、塗布工程（ステップＳ５５）から加熱工程（ステップＳ５９）を行う。塗布工程（ステップＳ５５）から加熱工程（ステップＳ５９）のそれぞれは、第１の実施の形態における塗布工程（ステップＳ１６）から加熱工程（ステップＳ２０）のそれぞれと略同様である。図１８Ｂ（ｅ）から図１８Ｂ（ｇ）は、塗布工程（ステップＳ５５）から解除工程（ステップＳ５７）のそれぞれにおけるチップ基板及び実装基板の状態を示す。
【０１９１】
ただし、接触工程（ステップＳ５６）では、チップ基板１０ａを保持している真空チャック１６０と、実装基板２０を保持している基板保持機構１０４ａとの距離を近づけることによって、チップ基板１０ａの親水化処理されている領域（接合部）１１ａと実装基板２０の親水化処理されている領域（接合領域）２１ａとを水の膜２２を介して接触させる。また、解除工程（ステップＳ５７）では、真空チャック１６０と基板保持機構１０４ａとの距離が、チップ基板１０ａの親水化処理されている領域（接合部）１１ａと実装基板２０の親水化処理されている領域（接合領域）２１ａとが水の膜２２を介して接触するときの距離と略等しくなるときに、真空チャック１６０によるチップ基板１０ａの保持を解除する。
【０１９２】
そして、清浄化処理工程（ステップＳ５４）の後、接触工程（ステップＳ５６）においてチップ基板１０ａの接合部１１ａが実装基板２０の接合領域２１ａに形成された水の膜２２と接触する前に、接合部１１ａが他のいずれとも接触しないことが好ましい。
【０１９３】
また、本実施の形態でも、真空チャック１６０の内部空間１６４の圧力を検出する圧力検出器を設け、圧力検出器により圧力の変動を検出することによって、図１０を用いて説明したメニスカスが形成されるときに、真空チャック１６０によるチップ基板１０ａの保持を解除するようにしてもよい。また、予めメニスカスが形成されるときに発生する剥離力を圧力検出器により測定しておき、真空チャック１６０による吸着力が、剥離力よりも小さくなるように設定してもよい。
【０１９４】
第１の実施の形態と同様に、本実施の形態でも、実装基板の接合領域と周辺領域との間で親水性の差を大きくし、実装されるチップ基板の接合面をプラズマにより清浄化することによって位置合わせ精度を高くすることができる。また、チップ基板が、接合部と実装基板の接合領域に塗布された水とが接触するときの高さと略等しい高さにあるときに、チップ基板の保持を解除することによって、位置合わせ精度を高くすることができる。また、位置合わせ精度を高くすることができるとともに、接合領域から周辺領域に水が浸入することがない。従って、微細なチップが高密度で形成されているチップ基板を実装基板に実装するときも、確実に実装することができ、隣接するチップ間での短絡等を防止できる。
【０１９５】
なお、本実施の形態でも、チップ基板の接合面をプラズマにより清浄化しない場合でも、チップ基板が、接合部と実装基板の接合領域に塗布された水とが接触するときの高さと略等しい高さにあるときに、チップ基板の保持を解除する場合には、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０１９６】
また、本実施の形態でも、チップ基板が、接合部と実装基板の接合領域に塗布された水とが接触する高さと異なる高さにあるときに、チップ基板の保持を解除する場合でも、チップ基板の接合面をプラズマにより清浄化する場合には、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０１９７】
また、本実施の形態でも、実装基板の接合領域に代え、チップ基板の接合部に水を塗布し、水が塗布された状態でチップ基板の吸着を解除することによって、実装基板の接合領域にチップを吸着してもよい。
【０１９８】
また、本実施の形態でも、チップ基板の接合面の反対面が研削されない場合、又は、接合面がダイシングテープに接着されていない場合においても、位置合わせ精度を高くすることができる。
（第４の実施の形態）
次に、図１９から図２１Ｂを参照し、第４の実施の形態に係る実装方法について説明する。
【０１９９】
本実施の形態に係る実装方法は、実装する際のチップと実装基板との上下関係が逆になる点で、第１の実施の形態に係る実装方法と相違する。
【０２００】
始めに、図１９を参照し、本実施の形態に係る実装装置について説明する。図１９は、本実施の形態に係る実装装置の構成を示す一部断面を含む概略正面図である。
【０２０１】
図１９に示すように、実装装置１００ｂは、処理室１０１、制御ステージ１０２、制御アーム１０３、支持台１０４、プラズマ源１０５、赤外線ランプ１０６、ＣＣＤカメラ１０７、コンピュータ１０８、吸着トレイ１５０、真空チャック１６０を有する。吸着トレイ１５０を支持台１０４のトレイ保持機構１０４ｂに保持し、制御アーム１０３に真空チャック１６０を保持する点以外は、第１の実施の形態に係る実装装置１００と同様である。また、制御アーム１０３に真空チャック１６０を保持するのは、第３の実施の形態に係る実装装置１００ａと同様である。また、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、プラズマ源１０５に代え、紫外線を照射する紫外光源、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の処理液を例えばスプレー塗布する処理液塗布部が設けられていてもよい。
【０２０２】
実装装置１００ｂでは、支持台１０４の上面側は、チップ１０を一括して吸着して保持する吸着トレイ１５０を保持するトレイ保持機構１０４ｂになっている。トレイ保持機構（支持台）１０４ｂは、適当な係止手段（例えば、ネジ、フック等）を用いて吸着トレイ１５０を係止することによって、吸着トレイ１５０を水平状態に保持する。
【０２０３】
次に、図２０から図２１Ｂを参照し、本実施の形態に係る実装装置における実装方法について説明する。
【０２０４】
図２０は、本実施の形態に係る実装方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。図２１Ａ及び図２１Ｂは、本実施の形態に係る実装方法の各工程におけるチップ及び実装基板の状態を示す概略断面図である。
【０２０５】
本実施の形態に係る実装方法は、図２０に示すように、研削工程（ステップＳ７１）、載置工程（ステップＳ７２）、チップ保持工程（ステップＳ７３）、実装基板保持工程（ステップＳ７４）、清浄化処理工程（ステップＳ７５）、塗布工程（ステップＳ７６）、接触工程（ステップＳ７７）、解除工程（ステップＳ７８）、減圧工程（ステップＳ７９）、加熱工程（ステップＳ８０）を有する。
【０２０６】
研削工程（ステップＳ７１）からチップ保持工程（ステップＳ７３）のそれぞれは、第１の実施の形態における研削工程（ステップＳ１１）からチップ保持工程（ステップＳ１３）のそれぞれと同様にすることができる。図２１Ａ（ａ）から図２１Ａ（ｃ）のそれぞれは、研削工程（ステップＳ７１）からチップ保持工程（ステップＳ７３）の各工程におけるチップの状態を示す。図２１Ａ（ａ）から図２１Ａ（ｃ）のそれぞれは、図４Ａ（ａ）から図４Ａ（ｃ）のそれぞれと同様である。
【０２０７】
ただし、本実施の形態では、吸着トレイ１５０は、支持台１０４のトレイ保持機構１０４ｂに保持される（後述する図２１Ａ（ｄ）参照）。
【０２０８】
次に、実装基板保持工程（ステップＳ７４）を行う。実装基板保持工程（ステップＳ７４）では、実装基板２０の親水化処理された領域（接合領域）２１ａが吸着トレイ１５０に保持されているチップ１０に対向可能となるように、実装基板２０を真空チャック１６０により保持する。図２１Ａ（ｄ）は、実装基板保持工程（ステップＳ７４）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【０２０９】
次に、清浄化処理工程（ステップＳ７５）を行う。清浄化処理工程（ステップＳ７５）では、吸着トレイ１５０に保持されているチップ１０の接合面１１を、プラズマにより清浄化する。具体的には、第１の実施の形態における清浄化処理工程（ステップＳ１５）と同様にすることができる。図２１Ｂ（ｅ）は、清浄化処理工程（ステップＳ７５）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【０２１０】
なお、第１の実施の形態と同様に、プラズマに代え、紫外光源から照射される紫外線により、チップ１０の接合面１１を清浄化処理してもよい。あるいは、処理液塗布部から例えばスプレー塗布されるイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の処理液により、チップ１０の接合面１１を清浄化処理してもよい。
【０２１１】
次に、塗布工程（ステップＳ７６）を行う。塗布工程（ステップＳ７６）では、チップ１０の接合面１１であって親水化処理された領域（接合部）１１ａに水を塗布する。図２１Ｂ（ｆ）は、塗布工程（ステップＳ７６）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【０２１２】
チップ１０の各接合部１１ａの上に少量の水を塗布する。すると、各接合部１１ａは親水性を有しているため、図２１Ｂ（ｆ）に示すように、水は接合部１１ａの全面に広がって、各接合部１１ａの全面を覆う薄い水の膜１２が形成される。これらの水の膜１２は、表面張力によって自然に緩やかな凸形に湾曲する。水の量は、例えば、各接合部１１ａの上に、図２１Ｂ（ｆ）に示すような水の膜１２が形成される程度に調整するのが好ましい。
【０２１３】
なお、清浄化処理工程（ステップＳ７５）の後、塗布工程（ステップＳ７６）においてチップ１０の接合部１１ａに水を塗布する前に、接合部１１ａがいずれとも接触しないことが好ましい。
【０２１４】
次に、接触工程（ステップＳ７７）及び解除工程（ステップＳ７８）を行う。
【０２１５】
接触工程（ステップＳ７７）では、チップ１０を保持している吸着トレイ１５０と、実装基板２０を保持している真空チャック１６０との距離を近づけることによって、チップ１０の接合面１１の親水化処理されている領域（接合部）１１ａと実装基板２０の親水化処理されている領域（接合領域）２１ａとを水の膜１２を介して接触させる。すなわち、制御アーム１０３と制御ステージ１０２との距離を近づけることによって、実装基板２０の表面の接合領域２１ａと水の膜１２とを接触させる。図２１Ｂ（ｇ）は、接触工程（ステップＳ７７）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【０２１６】
図２１Ｂ（ｇ）に示すように、チップ１０と実装基板２０が向かい合った状態で、チップ１０を保持している吸着トレイ１５０と実装基板２０を保持している真空チャック１６０とを近づける。すると、チップ１０の接合面１１の接合部１１ａに形成された水の膜１２と、実装基板２０の表面の接合領域２１ａとが接触する。この時のチップ１０の接合部１１ａと実装基板２０の接合領域２１ａとの距離は、接合部１１ａ上に形成されている水の膜１２の高さに略等しく、例えば、５００μｍとすることができる。
【０２１７】
接触工程（ステップＳ７７）を行う際に、解除工程（ステップＳ７８）を行う。解除工程（ステップＳ７８）では、吸着トレイ１５０と真空チャック１６０との距離が、チップ１０の接合面１１の親水化処理されている領域（接合部）１１ａと実装基板２０の親水化処理されている領域（接合領域）２１ａとが水の膜１２を介して接触するときの距離と略等しくなるときに、吸着トレイ１５０によるチップ１０の保持を解除する。図２１Ｂ（ｈ）は、解除工程（ステップＳ７８）におけるチップ及び実装基板の状態を示す。
【０２１８】
図２１Ｂ（ｇ）に示したように、チップ１０の接合面１１の接合部１１ａに形成された水の膜１２と、実装基板２０の表面の接合領域２１ａとが接触するのと略同時に、吸着トレイ１５０によるチップ１０の保持を解除する。一方、実装基板２０の表面の接合領域２１ａも親水化処理が施されているため、チップ１０の接合面１１の接合部１１ａに形成された水の膜１２は、接合領域２１ａ全体に濡れ広がっていく。そして、チップ１０は、接合部１１ａが、水の膜１２の水の表面張力によって接合領域２１ａに吸い寄せられるように移動する。その結果、各チップ１０は、吸着トレイ１５０のチップ保持領域１５５を離脱して浮き上がり、対応する接合領域２１ａに水の膜１２を介して吸着し、図２１Ｂ（ｈ）に示す状態になる。すなわち、水の膜１２とチップ１０との間、及び水の膜１２と実装基板２０との間に引力が働き、水の膜１２を介してチップ１０は実装基板２０に吸着する。なお、この時、チップ１０と接合領域２１ａとの間の位置合わせは、水の表面張力によって自己整合的に行われる。
【０２１９】
その後、減圧工程（ステップＳ７９）及び加熱工程（ステップＳ８０）を行う。減圧工程（ステップＳ７９）及び加熱工程（ステップＳ８０）のそれぞれは、第１の実施の形態における減圧工程（ステップＳ１９）及び加熱工程（ステップＳ２０）のそれぞれと同様にすることができる。
【０２２０】
また、本実施の形態でも、吸着トレイ１５０の内部空間１５７の圧力を検出する圧力検出器を設け、圧力検出器により圧力の変動を検出することによって、図１０を用いて説明したメニスカスが形成されるときに、吸着トレイ１５０によるチップ１０の保持を解除するようにしてもよい。また、予めメニスカスが形成されるときに発生する剥離力を圧力検出器により測定しておき、吸着トレイ１５０による吸着力が、剥離力よりも小さくなるように設定してもよい。
【０２２１】
本実施の形態では、チップ１０及び実装基板２０の上下関係が第１の実施の形態と逆になるため、吸着トレイ１５０の保持を解除することによって、吸着トレイ１５０に保持されていたチップ１０が上方の実装基板２０に吸着されて飛び上がることになる。しかし、位置合わせ精度を高くするために、接合領域２１ａと周辺領域２１ｂとの親水性の差が重要であること、チップ１０の接合面１１が清浄化されていることが重要であることは、第１の実施の形態と同様である。また、位置合わせ精度を高くするために、接合部１１ａに塗布される液体の量に適切な条件があること、チップ１０の保持を解除するときの実装基板２０の高さに適切な条件があることは、第１の実施の形態と同様である。
【０２２２】
従って、本実施の形態でも、実装基板の接合領域と周辺領域との間で親水性の差を大きくし、実装されるチップの接合面をプラズマにより清浄化することによって位置合わせ精度を高くすることができる。また、実装基板が、接合領域とチップの接合部に塗布された水とが接触するときの高さと略等しい高さにあるときに、チップの保持を解除することによって、位置合わせ精度を高くすることができる。また、位置合わせ精度を高くすることができるとともに、接合領域から周辺領域に水が浸入することがない。従って、微細なチップを高密度で実装基板に実装するときも、確実に実装することができ、隣接するチップ間での短絡等を防止できる。
【０２２３】
なお、本実施の形態でも、チップの接合面をプラズマにより清浄化しない場合でも、実装基板が、接合領域とチップの接合部に塗布された水とが接触するときの高さと略等しい高さにあるときに、チップの保持を解除する場合には、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０２２４】
また、本実施の形態でも、実装基板が、接合領域とチップの接合部に塗布された水とが接触するときの高さと異なる高さにあるときに、チップの保持を解除する場合でも、チップの接合面をプラズマにより清浄化する場合には、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０２２５】
また、本実施の形態でも、チップの接合部に代え、実装基板の接合領域に水を塗布し、チップの吸着を解除することによって、実装基板の接合領域にチップを吸着してもよい。
【０２２６】
また、本実施の形態でも、チップの接合面の反対面が研削されない場合、又は、接合面がダイシングテープに接着されていない場合においても、位置合わせ精度を高くすることができる。
【０２２７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０２２８】
１０  チップ
１１  接合面
１１ａ  接合部（第１の領域）
２０  実装基板
２１ａ  接合領域（第２の領域）
１０４ａ  基板保持機構
１５０  吸着トレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
2011192663.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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