(57)【要約】【課題】装置コストを増大させることなく、チップ等の素子を基板に確実に実装することができる、実装方法及び実装装置を提供する。【解決手段】基板上に素子を実装する実装方法において、基板１０の基板表面であって素子５０を接合する領域１１を親水化処理する第１の親水化処理工程と、素子５０の素子表面を親水化処理する第２の親水化処理工程と、素子５０を、親水化処理された素子表面が上方に向くように、載置部２００に載置する載置工程と、親水化処理された素子表面に液体５２を塗布する塗布工程と、基板１０を、基板表面であって素子５０を接合する領域１１が下方に向くように、載置部２００の上方に配置する配置工程と、載置部２００の上方に配置した基板１０と、素子５０を載置した載置部２００とを近づけ、液体５２と基板表面とを接触させる接触工程とを有する。【選択図】図３Ｂ
2011138902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に素子を実装する実装方法において、
前記基板の基板表面であって前記素子を接合する領域を親水化処理する第１の親水化処理工程と、
前記素子の素子表面を親水化処理する第２の親水化処理工程と、
前記素子を、親水化処理された前記素子表面が上方に向くように、載置部に載置する載置工程と、
親水化処理された前記素子表面に液体を塗布する塗布工程と、
前記基板を、前記基板表面であって前記素子を接合する領域が下方に向くように、前記載置部の上方に配置する配置工程と、
前記載置部の上方に配置した前記基板と、前記素子を載置した前記載置部とを近づけ、前記液体と前記基板表面とを接触させる接触工程とを有する、実装方法。
【請求項２】
前記接触工程において、前記液体を介して前記素子を前記基板に吸着させる、請求項１に記載の実装方法。
【請求項３】
前記接触工程において、前記素子を前記載置部から離脱させる、請求項１又は請求項２に記載の実装方法。
【請求項４】
前記載置工程において、真空吸着により前記素子を前記載置部に保持し、
前記接触工程の後、前記載置部の真空吸着を解除して前記素子を前記載置部から離脱させる解除工程を有する、請求項１又は請求項２に記載の実装方法。
【請求項５】
前記接触工程において、前記液体により前記素子と前記基板との位置合わせが行われる、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】
前記接触工程の後、前記液体を蒸発させ、前記素子を前記基板に固着させる固着工程を有する、請求項１から請求項５のいずれかに記載の実装方法。
【請求項７】
親水化処理された前記基板表面であって前記素子を接合する領域に、液体を塗布する第２の塗布工程を有する、請求項１から請求項６のいずれかに記載の実装方法。
【請求項８】
前記液体は水である、請求項１から請求項７のいずれかに記載の実装方法。
【請求項９】
基板上に素子を実装する実装装置において、
前記素子の素子表面が親水化処理され、親水化処理された前記素子表面に液体が塗布された前記素子を、親水化処理された前記素子表面が上方に向くように、載置する載置部と、
前記載置部の上方に設けられ、前記基板の基板表面であって前記素子を接合する領域が親水化処理された前記基板を、前記基板表面であって前記素子を接合する領域が下方に向くように、保持する基板保持機構と、
前記基板保持機構及び前記載置部の一方を変位可能とするように設けられ、前記基板を保持した前記基板保持機構と、前記素子を載置した前記載置部とを近づけ、前記液体と前記基板表面とを接触させる制御ステージと
を有する、実装装置。
【請求項１０】
前記基板保持機構に保持された前記基板と、前記載置部に載置された前記素子との位置合わせを行う位置合わせ機構を有する、請求項９に記載の実装装置。
【請求項１１】
前記制御ステージは、前記液体を介して前記素子を前記基板に吸着させる、請求項９又は請求項１０に記載の実装装置。
【請求項１２】
前記制御ステージは、前記素子を前記載置部から離脱させる、請求項９から請求項１１のいずれかに記載の実装装置。
【請求項１３】
前記載置部は、真空吸着により前記素子を保持し、前記液体と前記基板表面とが接触した後、真空吸着を解除して前記素子を離脱させる、請求項９から請求項１１のいずれかに記載の実装装置。
【請求項１４】
前記位置合わせ機構は、前記液体により前記素子と前記基板との位置合わせを行う、請求項１０に記載の実装装置。
【請求項１５】
前記載置部と、前記基板保持機構とを囲むように設けられ、内部を減圧可能な処理室を有し、
前記処理室は、前記液体と前記基板表面とが接触した後、前記処理室内を減圧して前記液体を蒸発させ、前記素子を前記基板に固着させる、請求項９から請求項１４のいずれかに記載の実装装置。
【請求項１６】
前記基板保持機構は、親水化処理された前記基板表面であって前記素子を接合する領域に液体が塗布された前記基板を保持する、請求項９から請求項１５のいずれかに記載の実装装置。
【請求項１７】
前記液体は水である、請求項９から請求項１６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。三次元実装技術では、予め集積回路を作りこんだ基板をダイに個片化し、個片化前に行った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、選別した別の基板上に積層し、実装する技術が用いられている。
【０００３】
このようなダイ（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、チップを一括して載置する一括載置用のトレイを使用する。前述したように良品判別試験で良品として選別した複数の半導体チップ等のチップよりなるチップ群の各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が載置された後、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りチップをトレイに吸着保持する。その後、チップ群の各チップを吸着保持したままトレイを上下反転し、水を接合領域上に盛ったキャリア基板上に移動し、真空吸着を解除して各チップをいっせいにトレイからキャリア基板上に落下させる。キャリア基板上に落下した各チップは、水の表面張力によって、自動的にキャリア基板上の接合領域に移動するように、位置合わせされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、トレイに一括して載置したチップ群のうち、１つのチップでも反りや欠けなどの何らかの要因によって真空吸着の不良が発生した場合には、チップを基板に確実に実装できないおそれがある。１つのチップでも真空吸着の不良が発生すると、各チップを吸着する真空吸着力が低下し、トレイを反転させる際に全てのチップが落下してしまうからである。
【０００６】
このようなチップの落下を防止するための実装方法としては、各チップを載置する領域毎に真空排気を制御する方法が考えられる。しかしながら、各チップを載置する領域毎に真空排気を制御しようとすると、トレイの構造が複雑になってしまう。また、チップは製品によって大きさや配置、数などが異なるため、１つのトレイを使いまわすことは難しく、複数のトレイを用意しなくてはならない。このように、チップの落下を防止するためには、トレイの構造を複雑にしたり、複数のトレイを用意しなくてはならないため、装置コストが増大するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、装置コストを増大させることなく、チップ等の素子を基板に確実に実装することができる、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】
【０００８】
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。
【０００９】
本発明の一実施例によれば、基板上に素子を実装する実装方法において、前記基板の基板表面であって前記素子を接合する領域を親水化処理する第１の親水化処理工程と、前記素子の素子表面を親水化処理する第２の親水化処理工程と、前記素子を、親水化処理された前記素子表面が上方に向くように、載置部に載置する載置工程と、親水化処理された前記素子表面に液体を塗布する塗布工程と、前記基板を、前記基板表面であって前記素子を接合する領域が下方に向くように、前記載置部の上方に配置する配置工程と、前記載置部の上方に配置した前記基板と、前記素子を載置した前記載置部とを近づけ、前記液体と前記基板表面とを接触させる接触工程とを有する、実装方法が提供される。
【００１０】
本発明の一実施例によれば、基板上に素子を実装する実装装置において、前記素子の素子表面が親水化処理され、親水化処理された前記素子表面に液体が塗布された前記素子を、親水化処理された前記素子表面が上方に向くように、載置する載置部と、前記載置部の上方に設けられ、前記基板の基板表面であって前記素子を接合する領域が親水化処理された前記基板を、前記基板表面であって前記素子を接合する領域が下方に向くように、保持する基板保持機構と、前記基板保持機構及び前記載置部の一方を変位可能とするように設けられ、前記基板を保持した前記基板保持機構と、前記素子を載置した前記載置部とを近づけ、前記液体と前記基板表面とを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】
【００１１】
本発明によれば、装置コストを増大させることなく、チップ等の素子を基板に確実に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】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３Ａ】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基板の状態を示す概略断面図（その１）である。
【図３Ｂ】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基板の状態を示す概略断面図（その２）である。
【図３Ｃ】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基板の状態を示す概略断面図（その３）である。
【図４】各チップが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５】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基板の状態を実装装置と合わせて示す概略断面図である。
【図６】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基板の状態を実装装置と合わせて示す概略断面図である。
【図７】第１の基板から第２の基板にチップを転写するときのチップ及び基板の状態を示す概略断面図である。
【図８】チップが接合領域に対してねじれた状態で水の表面に接した状態から自己整合的に載置されるまでの状態を示す平面図及び断面図である。
【図９】チップが接合領域に対して水平方向にずれた状態で水の表面に接した状態から自己整合的に載置されるまでの状態を示す平面図及び断面図である。
【図１０】チップの表面であって親水化処理された領域を示す平面図である。
【図１１】第１の実施の形態の変形例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１２Ａ】第１の実施の形態の変形例に係る実装方法の各工程におけるチップ及び基板の状態を示す概略断面図（その１）である。
【図１２Ｂ】第１の実施の形態の変形例に係る実装方法の各工程におけるチップ及び基板の状態を示す概略断面図（その２）である。
【図１２Ｃ】第１の実施の形態の変形例に係る実装方法の各工程におけるチップ及び基板の状態を示す概略断面図（その３）である。
【図１３】第２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基板の状態を示す概略断面図（その１）である。
【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基板の状態を示す概略断面図（その２）である。
【図１５Ｃ】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基板の状態を示す概略断面図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
始めに図１を参照し、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。
【００１５】
図１に示すように、実装装置１００は、処理室１０１、支持台側制御ステージ１０２、真空チャック側制御アーム１０３、支持台１０４、赤外線ランプ１０５、真空チャック１０６、ＣＣＤカメラ１０７、コンピュータ１０８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。
【００１６】
処理室１０１は、支持台側制御ステージ１０２、真空チャック側制御アーム１０３、支持台１０４、赤外線ランプ１０５、真空チャック１０６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。
【００１７】
支持台側制御ステージ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。支持台側制御ステージ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。
【００１８】
真空チャック側制御アーム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、真空チャック側制御アーム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。真空チャック側制御アーム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。
【００１９】
なお、支持台側制御ステージ１０２及び真空チャック側制御アーム１０３は、本発明における制御ステージに相当する。ただし、支持台側制御ステージ１０２と真空チャック側制御アーム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、支持台側制御ステージ１０２及び真空チャック側制御アーム１０３の一方のみが制御可能に設けられていてもよい。
【００２０】
支持台１０４は、支持台側制御ステージ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１０５が取り付けられている。
【００２１】
また、支持台１０４の上面側は、チップを一括して載置する一括載置用のトレイ２００を保持するトレイ保持機構になっている。トレイ保持機構（支持台）１０４は、適当な係止手段（例えば、ネジ、フック等）を用いてトレイ２００を係止することによって、トレイ２００を水平状態に保持する。
【００２２】
なお、チップは、本発明における素子に相当する。また、トレイ保持機構を介して支持台に保持されるトレイは、本発明における載置部に相当する。
【００２３】
トレイ２００は、平面形状が矩形の本体部２０１を有している。本体部２０１の上壁２０３の表面は、仕切壁２０４によって矩形に仕切られ、チップ５０を載置するための領域であるチップ載置領域２０５が複数個形成されている。なお、トレイ２００は、赤外線ランプ１０５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。
【００２４】
真空チャック１０６は、トレイ保持機構（支持台）１０４に保持されたトレイ２００の真上の位置に、基板１０を水平状態で保持可能に設けられている。真空チャック１０６の内部は空洞になっていて、その下面には複数の小孔１０６ａが形成され、その一端には給排気孔１０６ｂが形成されている。真空チャック１０６の下面は、基板１０を保持する保持面１０６ｃになっている。保持面１０６ｃに基板１０を押し付けた状態で、給排気孔１０６ｂを介して内部空間１０６ｄの空気を排出して所望の真空状態にすることにより、基板１０を真空吸着により保持面１０６ｃに固定保持することができる。あるいは、真空チャック１０６を上下反転可能に設けてもよい。その場合は、真空チャック１０６の保持面１０６ｃが上を向いた状態で保持面１０６ｃに基板１０を載置し、内部空間１０６ｄを真空状態にして基板１０を保持面１０６ｃに真空吸着して固定保持し、その後、真空チャック１０６を上下反転するようにしてもよい。他方、給排気孔１０６ｂを介して内部空間１０６ｄに空気を導入して真空状態を解除することにより、基板１０の固定保持を解除することができる。真空チャック１０６は、赤外線ランプ１０５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。
【００２５】
なお、真空チャック１０６は、本発明における基板保持機構に相当する。また、真空チャック１０６に代え、静電吸着などの方法により基板を上下反転して保持することが可能なチャックを設けてもよい。
【００２６】
図１に示すように、チップ５０がトレイ２００のチップ載置領域２０５に載置され、基板１０が真空チャック１０６に保持された状態で、トレイ２００に保持されたチップ５０と、真空チャック１０６に保持された基板１０との間には、適当な間隔が設けられる。また、支持台側制御ステージ１０２及び真空チャック側制御アーム１０３により、チップ５０と基板１０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。
【００２７】
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（トレイ保持機構）１０４の上方であって、赤外線ランプ１０５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１０５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、真空チャック１０６上に保持された基板１０上の複数の接合領域１１の位置を、トレイ２００に載置された複数のチップ５０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、真空チャック１０６に保持された基板１０と、チップ５０を保持するトレイ２００との位置合わせを行う。
【００２８】
なお、支持台側制御ステージ１０２（又は真空チャック側制御アーム１０３）、赤外線ランプ１０５、ＣＣＤカメラ１０７及びコンピュータ１０８は、本発明における位置合わせ機構に相当する。
【００２９】
この時の位置合わせを容易化するために、チップ５０又はトレイ２００と基板１０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５０又はトレイ２００の合わせマークと基板１０の合わせマークとが所定の位置関係になるように支持台側制御ステージ１０２の位置を微調整して固定する。これにより、基板１０の接合領域１１の位置と、トレイ２００に載置されたチップ５０の位置とを、一対一に整合させることができる。
【００３０】
次に、図２から図７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。
【００３１】
図２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３Ａから図３Ｃ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基板の状態を示す概略断面図である。図４は、各チップが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５及び図６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基板の状態を実装装置と合わせて示す概略断面図である。
【００３２】
本実施の形態に係る実装方法は、図２に示すように、第１の親水化処理工程（ステップＳ１１）、第２の親水化処理工程工程（ステップＳ１２）、載置工程（ステップＳ１３）、塗布工程（ステップＳ１４）、配置工程（ステップＳ１５）、接触工程（ステップＳ１６）、離隔工程（ステップＳ１７）、減圧工程（ステップＳ１８）、加熱工程（ステップＳ１９）及び反転工程（ステップＳ２０）を有する。
【００３３】
始めに、ステップＳ１１の第１の親水化処理工程を行う。ステップＳ１１では、基板１０の表面であってチップ５０を接合する領域である接合領域１１を親水化処理する。図３Ａ（ａ）は、ステップＳ１１における基板の状態を示す。
【００３４】
まず最初に、必要数の例えば半導体チップよりなるチップ５０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５０の重量に耐えられる十分な剛性を持つ基板１０を用意する。基板１０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。
【００３５】
基板１０の一面には、図３Ａ（ａ）に示すように、チップ５０の総数と同数（ここでは６個のみ示している）の矩形で薄膜状の接合領域１１が形成されている。接合領域１１の大きさと形状は、それぞれ、その上に載置されるチップ５０の大きさと形状にほぼ一致している。
【００３６】
本実施の形態では、チップ５０の仮接着用材料として「水」を用いるため、接合領域１１には親水性を持たせている。このような接合領域１１は、例えば、親水性を持つ二酸化シリコン（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）を基板１０の搭載面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１１が親水性を持っていることから、少量の水を接合領域１１の上に載せると、その水は接合領域１１の表面全体に馴染んで（換言すれば、接合領域１１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）１２が形成されるようになっている。接合領域１１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１１から外側には流出しない。
【００３７】
親水性を持つ接合領域１１として使用可能な材料としては、ＳｉＯ２以外にＳｉ３Ｎ４があるが、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）等を使用可能である。
【００３８】
水が接合領域１１から外側に流出して溜まるのをより確実に防止するためには、基板１０のチップ５０を接合する側の面であって接合領域１１以外の領域は親水性でない方が好ましい。例えば、基板１０それ自体を、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、テフロン樹脂、ポリイミド樹脂、レジスト、ワックス、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等で形成するのが好ましい。又は、接合領域１１が形成された基板１０の搭載面を、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。
【００３９】
あるいは、インクジェット技術などによって、接合領域１１に、選択的に親水化処理を行ってもよい。
【００４０】
次に、ステップＳ１２の第２の親水化処理工程を行う。ステップＳ１２では、チップ５０の表面を親水化処理する。図３Ａ（ｂ）は、ステップＳ１２におけるチップの状態を示す。
【００４１】
図３Ａ（ｂ）に示すように、各チップ５０の一方の表面には、親水性を持つ接合部５１を形成しておく。接合部５１は、例えば、チップ５０の表面全体を親水性を持つＳｉＯ２膜で覆うことにより、容易に実現することができる。また、各チップ５０の接合部５１が形成された面と反対面の表面には、チップ５０を電気的に接続するための接続部５３が形成されていてもよい。
【００４２】
本実施の形態では、基板１０として、例えば３００ｍｍφの半導体ウェハを用いることができる。チップ５０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、チップ５０の接合部５１及び基板１０の接合領域１１には、例えば５μｍφの貫通電極が形成されていてもよい。
【００４３】
次に、ステップＳ１３の載置工程を行う。ステップＳ１３では、チップ５０を、親水化処理された表面が上方に向くように、トレイ２００のチップ載置領域２０５に載置する。図３Ａ（ｃ）は、ステップＳ１３におけるチップの状態を示す。
【００４４】
チップ載置領域２０５が上方に向くように保持されているトレイ２００のチップ載置領域２０５の各々に、接合部５１が上方に向くように、必要数のチップ５０を載置する。各チップ５０は、こうしてトレイ２００上の所定の位置に載置される。この時の状態は、図３Ａ（ｃ）と図４に示すようになる。（図４では、チップ載置領域２０５の構成を分かりやすくするために、一部のチップ５０を取り除いている。）
図４では、描画を簡単にするために、チップ載置領域２０５を碁盤状に配置した場合を示している。しかし、トレイ２００上でのチップ５０の配置は、必要なレイアウトに応じて適宜変更されることは言うまでもない。また、本実施の形態では、各チップ５０は各チップ載置領域２０５に真空吸着されないため、全てのチップ載置領域２０５にチップ５０を載置する必要がなく、トレイ２００上でのチップ５０の配置は、任意に変更することができる。従って、チップ５０の配置が異なる場合であっても、同一のトレイ２００を流用することができ、トレイを都度作製するよりも装置コストを削減することができる。
【００４５】
各チップ載置領域２０５は、チップ５０と同じ矩形状とされているが、チップ５０の配置を容易にするために、チップ５０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５０とその周囲の仕切壁２０４との間には、通常１μｍ〜数百μｍ程度の隙間が生じる。
【００４６】
次に、ステップＳ１４の塗布工程を行う。ステップＳ１４では、親水化処理されたチップ５０の表面に液体を塗布する。図３Ａ（ｄ）は、ステップＳ１４におけるチップの状態を示す。
【００４７】
各接合部５１の上に少量の水を落とす、あるいはチップ５０の全体又は接合部５１を水中に浸漬して取り出すことにより、各接合部５１を水で濡らす。すると、各接合領域１１は親水性を有しているため、図３Ａ（ｄ）に示すように、水は接合部５１の全面に広がって、各接合部５１の全面を覆う薄い水の膜５２が形成される。これらの水の膜５２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５１の上に、図３Ａ（ｄ）に示すような水の膜５２が形成される程度に調整するのが好ましい。
【００４８】
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、基板１０の接合領域１１に対するチップ５０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、基板１０の接合領域１１に対するチップ５０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。
【００４９】
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１１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。
【００５０】
次に、ステップＳ１５の配置工程を行う。ステップＳ１５では、基板１０を、基板１０の表面であってチップ５０を接合する領域である接合領域１１が下方に向くように反転し、反転した基板１０を、トレイ２００の上方に配置する。図３Ｂ（ｅ）は、ステップＳ１５におけるチップ及び基板の状態を示す。
【００５１】
図３Ｂ（ｅ）は、既に所定数のチップ５０を載せたトレイ２００と、チップ５０を接合する基板１０とが、基板１０の接合領域１１が下方に向くようにして、互いに向かい合った状態を示している。前述したように、この時点で、各チップ５０の基板１０に向かい合う面には、予め親水化処理が施されており、水の膜５２が形成されている。
【００５２】
図１に示すように、真空チャック１０６の保持面１０６ｃに基板１０を下から押し付けた状態で、内部空間１０６ｄを真空状態にして、基板１０を保持面１０６ｃに真空吸着して固定保持する。あるいは、真空チャック１０６の保持面１０６ｃが上を向いた状態で保持面１０６ｃに基板１０を載置し、内部空間１０６ｄを真空状態にして基板１０を保持面１０６ｃに真空吸着して固定保持し、その後、真空チャック１０６を上下反転するようにしてもよい。
【００５３】
そして、赤外線ランプ１０５を点灯させて赤外光を発生させ、トレイ２００、基板１０及び真空チャック１０６を透過してくる赤外光を用いて、ＣＣＤカメラ１０７でチップ５０と基板１０の各接合領域１１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、支持台側制御ステージ１０２を粗動モードで移動させ、基板１０の接合領域１１の位置をトレイ２００上のチップ５０の位置にほぼ合致させる。その後、支持台側制御ステージ１０２を微動モードに切り替えて微調整を行い、基板１０の接合領域１１とトレイ２００上のチップ５０との位置合わせを完了する。
【００５４】
次に、ステップＳ１６の接触工程を行う。ステップＳ１６では、基板１０とトレイ２００とを近づけ、水の膜５２と基板１０の表面の接合領域１１とを接触させる。図３Ｂ（ｆ）は、ステップＳ１６におけるチップ及び基板の状態を示す。
【００５５】
図３Ｂ（ｆ）に示すように、トレイ２００と基板１０が向かい合った状態で、トレイ２００と基板１０とを近づける。この時のチップ５０と基板１０との最短距離は、例えば、５００μｍとする。すると、チップ５０の表面の接合部５１に形成された水の膜５２と、基板１０の表面の接合領域１１とが接触する。
【００５６】
基板１０の表面の接合領域１１も親水化処理が施されているため、チップ５０の表面の接合部５１に形成された水の膜５２は、接合領域１１全体に濡れ広がっていく。そして、チップ５０は、接合部５１が、水の膜５２の水の表面張力によって接合領域１１に吸い寄せられるように移動する。その結果、各チップ５０は、対応する接合領域１１に水の膜５２を介して吸着し、図３Ｂ（ｆ）に示す状態になる。すなわち、水の膜５２とチップ５０との間、及び水の膜５２と基板１０との間に引力が働き、水の膜５２を介してチップ５０は基板１０に吸着する。なお、この時、チップ５０と接合領域１１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。すなわち、水は、本発明における位置合わせ機構に含まれる。また、各チップ５０は、トレイ２００から浮き上がり、トレイ２００から離脱する。
【００５７】
次に、ステップＳ１７の離隔工程を行う。ステップＳ１７では、基板１０とトレイ２００とを遠ざける。図５及び図３Ｂ（ｇ）は、ステップＳ１７におけるチップ及び基板の状態を示す。
【００５８】
図５及び図３Ｂ（ｇ）に示すように、基板１０を上方に移動する。このとき、基板１０は、各接合領域１１に水の膜５２を介して各チップ５０を吸着した状態で、トレイ２００から離れる。
【００５９】
次に、ステップＳ１８の減圧工程を行う。ステップＳ１８では、処理室１０１内を減圧する。図３Ｃ（ｈ）は、ステップＳ１８におけるチップ及び基板の状態を示す。なお、ステップＳ１８は、本発明における固着工程に相当する。
【００６０】
処理室１０１内を若干減圧すると、各チップ５０の接合部５１と、対応する接合領域１１との間にあった水が、徐々に蒸発する。その結果、仮接合部５１は、対応する接合領域１１に密着せしめられ、図３Ｃ（ｈ）に示すように、チップ５０が基板１０に固着され、基板１０とチップ５０との間の仮接合が進行する。
【００６１】
次に、ステップＳ１９の加熱工程を行う。ステップＳ１９では、チップ５０が仮接合した基板１０を加熱する。図３Ｃ（ｉ）は、ステップＳ１９におけるチップ及び基板の状態を示す。なお、ステップＳ１９も、本発明における固着工程に相当する。
【００６２】
ステップＳ１８を行った後の状態では、基板１０を上下反転するときに、各チップ５０が各接合領域１１からずれるおそれがある。従って、図３Ｃ（ｉ）に示すように、処理室１０１から例えば加熱炉１５０中に移動して加熱する。例えば９０〜１００゜Ｃ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５２が無くなる。これにより、仮接合されているチップ５０と基板１０との間を強固に接合する。
【００６３】
なお、真空チャック１０６等にヒータ等を設けることにより基板１０を加熱することができるのであれば、基板１０を、加熱炉中に移動せず、処理室１０１内で加熱してもよい。この場合、ステップＳ１８とステップＳ１９を同時に行ってもよい。あるいは、基板１０にチップ５０が接合した接合力の大きさによっては、ステップＳ１９を省略してもよい。
【００６４】
また、図６に示すように、チップ５０が仮接合されている基板１０に押付け板を押し付けることにより、チップ５０と基板１０とを接合させてもよい。トレイ２００を支持台（トレイ保持機構）１０４から外し、代わりに押付け板１８０を取り付ける。そして、真空チャック側制御アーム１０３を下降させるか、又は支持台側制御ステージ１０２を上昇させ、接合領域１１に仮接合されているチップ５０を押付け板１８０の下面に押し付ける。これにより、チップ５０の接合部５１と接合領域１１とが、更に密着せしめられる。
【００６５】
次に、ステップＳ２０の反転工程を行う。ステップＳ２０では、チップ５０が接合された基板１０を反転する。図３Ｃ（ｊ）は、ステップＳ２０におけるチップ及び基板の状態を示す。
【００６６】
ステップＳ２０では、ステップＳ１８及びステップＳ１９を行ってチップ５０と基板１０との間の接合が完了した後、図３Ｃ（ｊ）に示すように、基板１０を反転する。
【００６７】
チップ５０が接合領域１１に接合された後、真空チャック１０６の内部空間１０６ｄに空気を導入し、基板１０を真空チャック１０６から取り外す。その後、チップ５０を搭載した基板１０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。
【００６８】
本実施の形態では、前述した基板（以下「第１の基板」という。）１０が、チップを実装する基板ではなく、チップを実装する基板へチップを転写するための仮転写基板、すなわちキャリア基板であってもよい。以下、第１の基板１０がキャリア基板であるときに、更にチップを実装する基板（以下「第２の基板」という。）２０に転写する方法について、図７を用いて説明する。
【００６９】
図７は、第１の基板から第２の基板にチップを転写するときのチップ及び基板の状態を示す概略断面図である。
【００７０】
図７（ａ）に示すように、必要な全チップ５０を仮接合したキャリア基板である第１の基板１０を、搭載面２１を上に向けて水平に保持された支持基板である第２の基板２０に対して平行な状態で下降させることにより、チップ５０の表面に形成された接続部５３を、対応する第２の基板２０の接続部２２に一括して接触させる。あるいは、第２の基板２０を第１の基板１０に対して平行な状態で上昇させることにより、接続部５３を接続部２２に一括して接触させてもよい。その後、適当な方法により、各チップ５０の接続部５３を第２の基板２０上の対応する接続部２２に対して固着させる。適当な方法として、例えば、接合用金属を挟んでマイクロバンプ電極同士を接合させる方法を用いることができる。あるいは、接合用金属を挟まないでマイクロバンプ電極同士を圧接させる、または、接合用金属を挟まないでマイクロバンプ電極同士を溶着させるという方法を用いることができる。
【００７１】
接続部５３と接続部２２との固着が完了した後、第１の基板１０をチップ５０から引き離す向きに力を加える。すると、図７（ｂ）に示すように、チップ５０を第２の基板２０に接合させた状態で、チップ５０の接合部５１と第１の基板１０の接合領域１１との間を容易に引き離すことができる。その後、チップ５０の周囲の隙間に液状ないし流動性の接着剤を配置し、加熱、紫外線照射等を行って接着剤を硬化させる等の方法により、チップ５０を第２の基板２０に確実に固定してもよい。
【００７２】
次に、図８から図１０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基板との間で自己整合的に位置合わせが行われることについて、説明する。
【００７３】
図８は、チップが接合領域に対してねじれた状態で水の表面に接した状態から自己整合的に載置されるまでの状態を示す平面図及び断面図である。図８（ａ）から図８（ｄ）は、順番に時間の経過に伴う変化を示している。図８（ａ）から図８（ｄ）のそれぞれにおいて、上段は下方から視たときの平面図であり、下段は側面図である。図９は、チップが接合領域に対して水平方向にずれた状態で水の表面に接した状態から自己整合的に載置されるまでの状態を示す平面図及び断面図である。図９（ａ）から図９（ｄ）は、順番に時間の経過に伴う変化を示している。図９（ａ）から図９（ｄ）のそれぞれにおいて、上段は下方から視たときの平面図であり、下段は側面図である。図８及び図９では、基板１０は接合領域１１の周囲のみを示している。図１０は、チップの表面であって親水化処理された領域を示す平面図である。
【００７４】
チップ５０の接合部５１が基板１０の接合領域１１に対してねじれた状態で接したときは、図８（ａ）に示すように、接合部５１に形成された水の膜５２からの水が親水性処理を施している接合領域１１に濡れ拡がる。その後、チップ５０は、水の表面張力によって、同一の寸法に設計された接合部５１と接合領域１１とが重なるように、図８（ｂ）から図８（ｃ）へと回転しながら、且つ接合部５１と接合領域１１との間隔を狭めながら移動する。そして、チップ５０の接合部５１は、最終的には図８（ｄ）に示すように、基板１０の接合領域１１と重なる。
【００７５】
一方、チップ５０の接合部５１が基板１０の接合領域１１に対して水平方向にずれた状態で接したときは、図９（ａ）に示すように、接合部５１に形成された水の膜５２からの水が親水性処理を施している接合領域１１に濡れ拡がる。その後、チップ５０は、水の表面張力によって、同一の寸法に設計された接合部５１と接合領域１１とが重なるように、図９（ｂ）から図９（ｃ）へと平行方向に移動しながら、且つ接合部５１と接合領域１１との間隔を狭めながら移動する。そして、チップ５０の接合部５１は、最終的には図９（ｄ）に示すように、基板１０の接合領域１１と重なる。
【００７６】
通常は、図１０（ａ）に示すように、チップ５０の表面の全面を接合部５１として親水化処理されるため、チップ５０の周縁部における表面も親水化処理される。しかしながら、図１０（ｂ）に示すように、チップ５０ａの中心部を接合部５１ａとし、チップ５０ａの周縁部に親水化処理しない疎水性の領域（疎水枠）５１ｂを設けてもよい。周縁部に疎水枠５１ｂを設けることにより、接合部５１ａと疎水枠５１ｂ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の周縁部の形状が所望の形状とずれたときも、水によりチップを接合領域に精度よく位置合わせすることができる。
【００７７】
疎水枠５１ｂを形成する方法は限定されないが、接合部５１ａの表面を例えば親水性を持つＳｉＯ２膜とし、疎水枠５１ｂの表面を例えばＳｉとすることができる。
【００７８】
以上、本実施の形態によれば、チップをトレイに真空吸着せずに載置した状態で、トレイの上方に配置した基板とトレイとを近づけ、チップ表面に塗布した水と基板表面とを接触させることにより、水を介してチップを基板に吸着させる。水を介して基板に強く吸着された状態でチップが移動するため、工程中にチップが落下するおそれがない。また、水によりチップと基板とが自己整合的に位置合わせされる。従って、装置コストを増大させることなく、チップ等の素子を基板に確実に実装することができる。
（第１の実施の形態の変形例）
次に、図１１から図１２Ｃを参照し、第１の実施の形態の変形例に係る実装方法について説明する。
【００７９】
図１１は、本変形例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１２Ａから図１２Ｃは、本変形例に係る実装方法の各工程におけるチップ及び基板の状態を示す概略断面図である。なお、以下の文中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある（以下の実施の形態でも同様）。
【００８０】
本変形例に係る実装方法は、親水化処理された基板の接合領域に、水を塗布する点で、第１の実施の形態に係る実装方法と相違する。
【００８１】
本変形例に係る実装方法は、第１の実施の形態に係る実装装置を用いて行うことができる。
【００８２】
本変形例に係る実装方法は、図１１に示すように、第１の親水化処理工程（ステップＳ３１）、第２の親水化処理工程工程（ステップＳ３２）、載置工程（ステップＳ３３）、第１の塗布工程（ステップＳ３４）、第２の塗布工程（ステップＳ３５）、配置工程（ステップＳ３６）、接触工程（ステップＳ３７）、離隔工程（ステップＳ３８）、減圧工程（ステップＳ３９）、加熱工程（ステップＳ４０）及び反転工程（ステップＳ４１）を有する。
【００８３】
始めに、ステップＳ３１からステップＳ３４を行う。ステップＳ３１からステップＳ３４の各工程は、第１の実施の形態におけるステップＳ１１からステップＳ１４の各工程と同様にすることができる。ここで、ステップＳ３４の第１の塗布工程は、第１の実施の形態におけるステップＳ１４の塗布工程と同様である。すなわち、第１の塗布工程は、本発明における塗布工程に相当する。また、ステップＳ３１からステップＳ３４の各工程におけるチップ及び基板の状態を示す図１２Ａ（ａ）から図１２Ａ（ｄ）は、それぞれ図３Ａ（ａ）から図３Ａ（ｄ）と同様である。
【００８４】
次に、ステップＳ３５の第２の塗布工程を行う。ステップＳ３５では、親水化処理された基板１０の表面であってチップ５０を接合する領域である接合領域１１に、水を塗布する。図１２Ａ（ｅ）は、ステップＳ３５における基板の状態を示す。
【００８５】
各接合領域１１の上に少量の水を落とす、あるいは基板１０を水中に浸漬して取り出すことにより、各接合領域１１を水で濡らす。すると、各接合領域１１は親水性を有しているため、図１２Ａ（ｅ）に示すように、水は各接合領域１１の全面に広がって、各接合領域１１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、各接合領域１１の上に、図１２Ａ（ｅ）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。
【００８６】
なお、ステップＳ３５は、ステップＳ３６を行った後に行ってもよい。ステップＳ３６を行った後にステップＳ３５を行うときは、接合領域１１が下方を向いた状態で基板１０を真空チャック１０６に保持した後、基板１０の下方から純水を吹き付ける等によって、各接合領域１１に水の膜１２を形成してもよい。
【００８７】
次に、ステップＳ３６の配置工程を行う。ステップＳ３６の工程は、第１の実施の形態におけるステップＳ１５の工程と同様にすることができる。また、ステップＳ３６の工程におけるチップ及び基板の状態を示す図１２Ｂ（ｆ）は、図３Ｂ（ｅ）と同様である。
【００８８】
次に、ステップＳ３７の接触工程を行う。ステップＳ３７では、基板１０とトレイ２００とを近づけ、水の膜１２を介して水の膜５２と基板１０の表面の接合領域１１とを接触させる。図１２Ｂ（ｇ）は、ステップＳ３７におけるチップ及び基板の状態を示す。
【００８９】
図１２Ｂ（ｇ）に示すように、トレイ２００と基板１０が向かい合った状態で、トレイ２００と基板１０とを近づける。この時のチップ５０と基板１０との最短距離は、例えば、５００μｍとする。すると、チップ５０の表面の接合部５１に形成された水の膜５２と、基板１０の表面の接合領域１１とが、接合領域１１に形成された水の膜１２を介して接触する。
【００９０】
水の膜５２及び水の膜１２は、一体となり、水の膜５２ａとなる。チップ５０は、接合部５１が、水の膜５２ａの水の表面張力によって接合領域１１に吸い寄せられるように移動する。その結果、各チップ５０は、対応する接合領域１１に水の膜５２ａを介して吸着し、図１２Ｂ（ｇ）に示す状態になる。すなわち、水の膜５２ａとチップ５０との間、及び水の膜５２ａと基板１０との間に引力が働き、水の膜５２ａを介してチップ５０は基板１０に吸着する。なお、この時も、チップ５０と接合領域１１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。また、各チップ５０は、トレイ２００から浮き上がり、トレイ２００から離脱する。
【００９１】
次に、ステップＳ３８からステップＳ４１を行う。ステップＳ３８からステップＳ４１の各工程は、それぞれ第１の実施の形態におけるステップＳ１７からステップＳ２０の各工程と同様である。また、ステップＳ３８からステップＳ４１の各工程におけるチップ及び基板の状態を示す図１２Ｂ（ｈ）から図１２Ｃ（ｋ）は、それぞれ図３Ｂ（ｇ）から図３Ｃ（ｊ）と同様である。
【００９２】
本変形例でも、チップをトレイに真空吸着せずに載置した状態で、トレイの上方に配置した基板とトレイとを近づけ、チップ表面に塗布した水と基板表面とを接触させることにより、水を介してチップを基板に吸着させる。水を介して基板に強く吸着された状態でチップが移動するため、工程中にチップが落下するおそれがない。また、水によりチップと基板とが自己整合的に位置合わせされる。従って、装置コストを増大させることなく、チップ等の素子を基板に確実に実装することができる。
（第２の実施の形態）
次に、図１３から図１５Ｃを参照し、第２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。
【００９３】
本実施の形態に係る実装装置は、真空吸着トレイを用いる点で、第１の実施の形態における実装装置と相違する。
【００９４】
図１３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。
【００９５】
本実施の形態に係る実装装置１００ａは、真空吸着トレイ２００ａを有する。
【００９６】
真空吸着トレイ２００ａは、平面形状が矩形の本体部２０１を有している。本体部２０１の内部には、内部空間２０７が設けられている。本体部２０１の上壁２０３の表面は、仕切壁２０４によって仕切られて矩形のチップ載置領域２０５ａが複数個形成されている。これらのチップ載置領域２０５ａは、外壁の内側にある。チップ載置領域２０５ａの各々には、上壁２０３を貫通して内部空間２０７に達する小孔２０６が、チップ載置領域２０５ａのほぼ中心に形成されている。本体部２０１の底部には、内部空間２０７に連通せしめられた給排気孔２０８が設けられており、真空ポンプを用いて内部空間２０７内の空気を給排気孔２０８を介して排気することにより、内部空間２０７内を所望の真空状態にすることが可能である。このため、チップ載置領域２０５ａに載置されたチップ５０を、真空吸着によって保持すると共に、真空吸着を解除することにより、それらのチップ５０をチップ載置領域２０５ａから離脱することができる。
【００９７】
その他の点については、本実施の形態に係る実装装置は、第１の実施の形態に係る実装装置と同様である。
【００９８】
次に、図１４から図１５Ｃ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。
【００９９】
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から図１５Ｃ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基板の状態を示す概略断面図である。
【０１００】
本実施の形態に係る実装方法は、図１４に示すように、第１の親水化処理工程（ステップＳ５１）、第２の親水化処理工程工程（ステップＳ５２）、載置工程（ステップＳ５３）、塗布工程（ステップＳ５４）、配置工程（ステップＳ５５）、接触工程（ステップＳ５６）、真空吸着解除工程（ステップＳ５７）、離隔工程（ステップＳ５８）、減圧工程（ステップＳ５９）、加熱工程（ステップＳ６０）及び反転工程（ステップＳ６１）を有する。なお、真空吸着解除工程は、本発明における解除工程に相当する。
【０１０１】
始めに、ステップＳ５１及びステップＳ５２を行う。ステップＳ５１及びステップＳ５２の各工程は、第１の実施の形態におけるステップＳ１１及びステップＳ１２の各工程と同様にすることができる。また、ステップＳ５１及びステップＳ５２の各工程におけるチップ及び基板の状態を示す図１５Ａ（ａ）及び図１５Ａ（ｂ）は、それぞれ図３Ａ（ａ）及び図３Ａ（ｂ）と同様である。
【０１０２】
次に、ステップＳ５３の載置工程を行う。ステップＳ５３では、チップ５０を、親水化処理された表面が上方に向くように、真空吸着トレイ２００ａのチップ載置領域２０５ａに載置して吸着する。図１５Ａ（ｃ）は、ステップＳ５３におけるチップの状態を示す。
【０１０３】
チップ載置領域２０５ａが上方に向くように保持されている真空吸着トレイ２００ａのチップ載置領域２０５ａの各々に、接合部５１が上方に向くように、必要数のチップ５０を載置する。そして、内部空間２０７の空気を給排気孔２０８より排気し、内部空間２０７中に所定の真空状態を生成する。すると、チップ５０の周囲の空気は、小孔２０６と内部空間２０７を介して排気されるため、各チップ５０は対応するチップ載置領域２０５ａに吸着せしめられる。各チップ５０は、こうして真空吸着によって真空吸着トレイ２００ａ上の所定の位置に載置され吸着される。
【０１０４】
各チップ載置領域２０５ａは、チップ５０と同じ矩形状とされているが，チップ５０の配置を容易にするために、チップ５０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５０とその周囲の仕切壁２０４との間には、通常１μｍ〜数百μｍ程度の隙間が生じる。
【０１０５】
次に、ステップＳ５４及びステップＳ５５を行う。ステップＳ５４及びステップＳ５５の各工程は、それぞれ第１の実施の形態におけるステップＳ１４及びステップＳ１５の各工程と同様である。ステップＳ５４及びステップＳ５５の各工程におけるチップ及び基板の状態を示す図１５Ａ（ｄ）及び図１５Ｂ（ｅ）は、それぞれ図３Ａ（ｄ）及び図３Ａ（ｅ）と同様である。
【０１０６】
次に、ステップＳ５６の接触工程を行う。ステップＳ５６では、基板１０と真空吸着トレイ２００ａとを近づけ、水の膜５２と基板１０の表面の接合領域１１とを接触させる。図１５Ｂ（ｆ）は、ステップＳ５６におけるチップ及び基板の状態を示す。
【０１０７】
図１５Ｂ（ｆ）に示すように、真空吸着トレイ２００ａと基板１０が向かい合った状態で、真空吸着トレイ２００ａと基板１０とを近づける。この時のチップ５０と基板１０との最短距離は、例えば、５００μｍとする。すると、チップ５０の表面の接合部５１に形成された水の膜５２と、基板１０の表面の接合領域１１とが接触する。
【０１０８】
基板１０の表面の接合領域１１も親水化処理が施されているため、チップ５０表面の接合部５１に形成された水の膜５２は、接合領域１１全体に濡れ広がっていく。ただし、チップ５０は、真空吸着トレイ２００ａに真空吸着されているため、移動できない。
【０１０９】
次に、ステップＳ５７の真空吸着解除工程を行う。ステップＳ５７では、真空吸着トレイの真空吸着を解除する。図１５Ｂ（ｇ）は、ステップＳ５７におけるチップ及び基板の状態を示す。
【０１１０】
真空吸着トレイ２００ａの真空吸着によるチップ５０の保持を解除する。すると、各チップ５０は自由に動けるようになり、水の膜５２の水の表面張力によって接合領域１１側に吸い寄せられるように移動する。その結果、各チップ５０は対応する接合領域１１に水の膜５２を介して吸着し、図１５Ｂ（ｇ）に示す状態になる。すなわち、水の膜５２とチップ５０との間、及び水の膜５２と基板１０との間との間に引力が働き、水の膜５２を介してチップ５０は基板１０に吸着する。なお、この時、チップ５０と接合領域１１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。また、各チップ５０は、真空吸着トレイ２００ａから浮き上がり、真空吸着トレイ２００ａから離脱する。
【０１１１】
次に、ステップＳ５８からステップＳ６１を行う。ステップＳ５８からステップＳ６１の各工程は、それぞれ第１の実施の形態におけるステップＳ１７からステップＳ２０の各工程と同様である。また、ステップＳ５８からステップＳ６１の各工程におけるチップ及び基板の状態を示す図１５Ｂ（ｈ）から図１５Ｃ（ｋ）は、それぞれ図３Ｂ（ｇ）から図３Ｃ（ｊ）と同様である。
【０１１２】
本実施の形態では、チップを真空吸着トレイに真空吸着させた状態で、真空吸着トレイの上方に配置した基板と真空吸着トレイとを近づけ、チップ表面に塗布した水と基板表面とを接触させ、チップの真空吸着を解除することにより、水を介してチップを基板に吸着させる。水を介して基板に強く吸着された状態でチップが移動するため、工程中にチップが落下するおそれがない。また、水と基板表面とを接触させるまでは真空吸着を解除しないため、基板が真空吸着トレイに近づく前に、振動等によりチップが真空吸着トレイから外れるおそれがない。また、水によりチップと基板とが自己整合的に位置合わせされる。従って、装置コストを増大させることなく、チップ等の素子を基板に確実に実装することができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態でも、第１の実施の形態の変形例のように、基板の接合領域に水を塗布する第２の塗布工程を行ってもよい。
【０１１４】
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】
【０１１５】
１０  基板
１１  接合領域
５０  チップ
５１  接合部
５２  水の膜
１００  実装装置
１０１  処理室
１０２  支持台側制御ステージ
１０６  真空チャック
２００  トレイ
２０５  チップ載置領域
【図１】
2011138902.tif 000003
【図２】
2011138902.tif 000004
【図３Ａ】
2011138902.tif 000005
【図３Ｂ】
2011138902.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図４】
2011138902.tif 000008
【図５】
2011138902.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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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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１５Ｃ】
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