(57)【要約】  【課題】  複数の半導体素子（チップ）を基板上に実装する半導体装置において、チップを液体中に分散させた縣濁液を基板の表面に流す方法を用いながらも、各チップを容易に且つ確実に実装できるようにする。  【解決手段】  主面に複数のリセス部２０ａが設けられた基板２０の主面に、複数の機能ブロック１１が分散した液体１０を流すことにより、各機能ブロック１１を基板２０の各リセス部２０ａに配置する半導体装置の製造装置１００は、複数の機能ブロック１１が分散した液体１０を流通して、複数のリセス部２０ａに各機能ブロック１１を配置するブロック配置部１０３を備えている。基板２０における各リセス部２０ａの底面には、その一部に該基板２０を貫通する貫通孔２０ｂが設けられている。ブロック配置部１０３には、液体１０を基板２０に設けられた貫通孔２０ｂを通してリセス部２０ａの反対側に流通させる開口部１０３ａが形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主面に複数のリセス部を設ける工程と、
前記基板における前記各リセス部の底面の一部に前記基板を表裏方向に貫通する貫通孔を設ける工程と、
チップ状の複数の半導体素子を液体中に分散し、前記複数の半導体素子が分散した液体を前記基板の主面上に流すと共に前記各貫通孔に液体を流通させて、前記各半導体素子を前記リセス部にそれぞれ自己整合的に嵌め込むことにより、前記複数の半導体素子を前記基板上に配置する工程とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記複数の半導体素子を配置する工程において、前記液体を前記リセス部の各貫通孔から吸引することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
基板の主面にそれぞれが表裏方向に貫通する複数の貫通孔を設ける工程と、
それぞれが下部に前記貫通孔と嵌合する凸部を有するチップ状の複数の半導体素子を液体中に分散し、前記複数の半導体素子が分散した液体を前記基板の主面上に流すと共に前記各貫通孔に液体を流通させて、前記各半導体素子の凸部を前記貫通孔にそれぞれ自己整合的に嵌め込むことにより、前記複数の半導体素子を前記基板上に配置する工程とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記複数の半導体素子を配置する工程において、前記液体を前記各貫通孔から吸引することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記複数の半導体素子を配置する工程において、前記複数の貫通孔を選択的に開閉することを特徴とする請求項１又は３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記複数の半導体素子を配置する工程において、前記複数の貫通孔から選択的に吸引することを特徴とする請求項２又は４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記複数の半導体素子を配置する工程において、前記基板の主面の反対側の面から前記貫通孔を塞ぎ且つ着脱可能な挿入部材を選択的に挿入することを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記挿入部材は、内部に液体又は気体を流通可能なノズルであることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記ノズルから液体又は気体を噴射することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記挿入部材は、その上端部が前記基板の主面から突き出すように挿入されることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記各貫通孔から前記基板の主面の上方に液体又は気体を選択的に噴射することを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記複数の半導体素子を配置する工程において、前記液体を前記各貫通孔から吸引することにより、前記各半導体素子を前記基板に固定することを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記複数の半導体素子を配置する工程よりも前に、前記各半導体素子における前記リセス部の底面と対向する面上にそれぞれ素子電極を形成する工程をさらに備え、
前記基板にリセス部を設ける工程は、前記各リセス部の底面上にそれぞれリセス電極を形成する工程を含み、
前記複数の半導体素子を配置する工程において、前記各半導体素子は、前記素子電極を介して前記各リセス電極とそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記リセス電極を形成する工程において、前記各リセス電極の端部を前記基板の主面上にまで達するように設けることを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記基板にリセス部を設ける工程において、前記リセス部の平面形状は前記複数の半導体素子の形状に合わせてそれぞれ異なるように形成することを特徴とする請求１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記複数の半導体素子を配置する工程よりも前に、前記各半導体素子の凸部における前記貫通孔と接触する部分にそれぞれ素子電極を形成する工程をさらに備え、
前記基板に貫通孔を設ける工程は、前記各貫通孔の周縁部又は内面上にそれぞれリセス電極を形成する工程を含み、
前記複数の半導体素子を配置する工程において、前記各半導体素子は、前記素子電極を介して前記各リセス電極とそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする請求項３又は４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
主面に複数のリセス部が設けられた基板の主面に、チップ状の複数の半導体素子が分散した液体を流すことにより、前記各半導体素子を前記基板上に配置する半導体装置の製造装置であって、
前記複数の半導体素子が分散した前記液体を流通して、前記複数のリセス部に前記各半導体素子を配置する素子配置部を備え、
前記基板における前記各リセス部の底面には、その一部に前記基板を表裏方向に貫通する貫通孔が設けられており、
前記素子配置部には、前記液体を前記リセス部の貫通孔を通して前記基板の主面の反対側に流通させる開口部が形成されていることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１８】
前記基板保持部に設けられ、前記各リセス部の貫通孔から前記液体を吸引する吸引手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１７に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１９】
主面にその表裏方向に貫通する複数の貫通孔が設けられた基板の主面に、チップ状の複数の半導体素子が分散した液体を流すことにより、前記各半導体素子を前記基板上に配置する半導体装置の製造装置であって、
前記複数の半導体素子が分散した前記液体を流通して、前記複数のリセス部に前記各半導体素子を配置する素子配置部を備え、
前記各半導体素子は、それぞれが下部に前記貫通孔と嵌合する凸部を有しており、
前記素子配置部には、前記液体を前記貫通孔を通して前記基板の主面の反対側に流通させる開口部が形成されていることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項２０】
前記基板保持部に設けられ、前記各貫通孔から前記液体を吸引する吸引手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１９に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２１】
前記基板保持部に設けられ、前記複数の貫通孔を選択的に開閉できる開閉手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１７又は１９に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２２】
前記吸引手段は、前記複数の貫通孔を選択的に吸引することを特徴とする請求項１８又は２０に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２３】
前記基板保持部に設けられ、前記基板の下側から前記貫通孔を塞ぐ挿入部材を選択的に挿入する挿入手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１７〜２０のうちのいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２４】
前記挿入部材は、液体又は気体を噴射可能なノズルであることを特徴とする請求項２３に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２５】
前記挿入部材は、その上端部が前記基板の主面から突き出すように挿入されることを特徴とする請求項２３に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を基板上に自己整合的に実装可能な半導体装置の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デバイスの実装方法の一つとして、Fluidic Self-Assembly（以下、ＦＳＡと呼ぶ。）法を用いた実装方法が開発されている。
【０００３】
ＦＳＡ法は、十μｍ〜数百μｍの大きさで且つ所定の形状を有するデバイス（以下、「機能ブロック」と呼ぶ。）を液体中に分散させてスラリ状とし、このスラリ状の液（懸濁液）を、機能ブロックとほぼ同一の大きさと形状とを有するリセス部が形成された、例えばシリコンからなる基板の表面に流し込み、液体中に分散された機能ブロックをリセス部に嵌め込むことにより、基板上の所定の位置に機能ブロックを実装する方法である。
【０００４】
ＦＳＡ法は、例えば特許文献１〜４等に開示されている。
【特許文献１】米国特許第５５４５２９１号明細書
【特許文献２】米国特許第５７８３８５６号明細書
【特許文献３】米国特許第５８２４１８６号明細書
【特許文献４】米国特許第５９０４５４５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来のＦＳＡ法においては、機能ブロックが基板のリセス部に確率的に落下して嵌め込まれるため、基板に設けられた複数のリセス部のすべてに機能ブロックを嵌め込むには、基板の表面に大量の機能ブロックを散布する必要があり、従って、生産性が極めて低いという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題を解決し、複数の半導体素子（チップ）を基板上に実装する半導体装置において、チップを液体中に分散させた縣濁液を基板の表面に流すＦＳＡ法を用いながらも、各チップを容易に且つ確実に実装できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明は、ＦＳＡ法による半導体装置の製造方法を、基板に設ける各リセス部の底面の全部又は一部に表裏方向に貫通する貫通孔を設けて、縣濁液の溶媒がリセス部の貫通孔を通過する際に、リセス部の上側部分に吸引力を生じさせることにより、チップ状の半導体素子が複数のリセス部に自己整合的に嵌め込まれる確率を大きくする構成とする。
【０００８】
具体的に、本発明に係る第１の導体装置の製造方法は、基板の主面に複数のリセス部を設ける工程と、基板における各リセス部の底面の一部に基板を表裏方向に貫通する貫通孔を設ける工程と、チップ状の複数の半導体素子を液体中に分散し、複数の半導体素子が分散した液体を基板の主面上に流すと共に各貫通孔に液体を流通させて、各半導体素子をリセス部にそれぞれ自己整合的に嵌め込むことにより、複数の半導体素子を基板上に配置する工程とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
第１の半導体装置の製造方法によると、基板における各リセス部の底面の一部に基板を表裏方向に貫通する貫通孔を設けた後、半導体素子が分散した液体を基板の主面上に流すと共に各貫通孔に液体を流通させる。これにより、各リセス部に設けた貫通孔を液体が流通する際に各リセス部の上側部分に吸引力が生じるため、液体に生じた吸引力により半導体素子がリセス部に吸引されるので、複数のリセス部に複数の半導体素子を効率良く嵌め込むことができる。
【００１０】
第１の半導体装置の製造方法は、複数の半導体素子を配置する工程において、液体をリセス部の各貫通孔から吸引することが好ましい。
【００１１】
本発明に係る第２の導体装置の製造方法は、基板の主面にそれぞれが表裏方向に貫通する複数の貫通孔を設ける工程と、それぞれが下部に貫通孔と嵌合する凸部を有するチップ状の複数の半導体素子を液体中に分散し、複数の半導体素子が分散した液体を基板の主面上に流すと共に各貫通孔に液体を流通させて、各半導体素子の凸部を貫通孔にそれぞれ自己整合的に嵌め込むことにより、複数の半導体素子を基板上に配置する工程とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
第２の半導体装置の製造方法によると、基板の主面にそれぞれが表裏方向に貫通する複数の貫通孔を設けた後、下部に貫通孔と嵌合する凸部を有するチップ状の複数の半導体素子を液体中に分散し、これら複数の半導体素子が分散した液体を基板の主面上に流すと共に各貫通孔に液体を流通させる。これにより、基板に設けた貫通孔を液体が流通する際に各リセス部の上側部分に吸引力が生じるため、液体に生じた吸引力により半導体素子が貫通孔に吸引されるので、複数の貫通孔に複数の半導体素子を効率良く嵌め込むことができる。
【００１３】
第２の半導体装置の製造方法は、複数の半導体素子を配置する工程において、液体を各貫通孔から吸引することが好ましい。
【００１４】
第１又は第２の半導体装置の製造方法は、複数の半導体素子を配置する工程において、複数の貫通孔を選択的に開閉することが好ましい。このようにすると、１つの基板に種類（機能）が異なる半導体素子、例えば波長が異なる半導体レーザ素子を配置する場合に、波長が異なる半導体レーザ素子の形状及びリセス部の形状が同一であっても、所望の半導体レーザ素子を所望のリセス部に嵌め込むことができる。
【００１５】
さらに、種類が異なる半導体素子を選択的に配置するために、以下の構成が好ましい。
【００１６】
すなわち、第１又は第２の半導体装置の製造方法は、複数の半導体素子を配置する工程において、複数の貫通孔から選択的に吸引することが好ましい。
【００１７】
また、第１又は第２の半導体装置の製造方法は、複数の半導体素子を配置する工程において、基板の主面の反対側の面から貫通孔を塞ぎ且つ着脱可能な挿入部材を選択的に挿入することが好ましい。
【００１８】
この場合に、挿入部材は、内部に液体又は気体を流通可能なノズルであることが好ましい。
【００１９】
この場合に、ノズルから液体又は気体を噴射することが好ましい。
【００２０】
また、この場合に、挿入部材は、その上端部が基板の主面から突き出すように挿入されることが好ましい。
【００２１】
第１又は第２の半導体装置の製造方法において、各貫通孔から基板の主面の上方に液体又は気体を選択的に噴射することが好ましい。
【００２２】
第１又は第２の半導体装置の製造方法は、複数の半導体素子を配置する工程において、液体を各貫通孔から吸引することにより、各半導体素子を基板に固定することが好ましい。
【００２３】
第１の半導体装置の製造方法は、複数の半導体素子を配置する工程よりも前に、各半導体素子におけるリセス部の底面と対向する面上にそれぞれ素子電極を形成する工程をさらに備え、基板にリセス部を設ける工程は、各リセス部の底面上にそれぞれリセス電極を形成する工程を含み、複数の半導体素子を配置する工程において、各半導体素子は、素子電極を介して各リセス電極とそれぞれ電気的に接続されることが好ましい。
【００２４】
この場合に、リセス電極を形成する工程において、各リセス電極の端部を基板の主面上にまで達するように設けることが好ましい。
【００２５】
第１の半導体装置の製造方法は、基板にリセス部を設ける工程において、リセス部の平面形状は複数の半導体素子の形状に合わせてそれぞれ異なるように形成することが好ましい。
【００２６】
第２の半導体装置の製造方法は、複数の半導体素子を配置する工程よりも前に、各半導体素子の凸部における貫通孔と接触する部分にそれぞれ素子電極を形成する工程をさらに備え、基板に貫通孔を設ける工程は、各貫通孔の周縁部又は内面上にそれぞれリセス電極を形成する工程を含み、複数の半導体素子を配置する工程において、各半導体素子は、素子電極を介して各リセス電極とそれぞれ電気的に接続されることが好ましい。
【００２７】
本発明に係る第１の半導体装置の製造装置は、主面に複数のリセス部が設けられた基板の主面に、チップ状の複数の半導体素子が分散した液体を流すことにより、各半導体素子を基板上に配置する半導体装置の製造装置を対象とし、複数の半導体素子が分散した液体を流通して、複数のリセス部に各半導体素子を配置する素子配置部を備え、基板における各リセス部の底面にはその一部に基板を表裏方向に貫通する貫通孔が設けられており、素子配置部には液体をリセス部の貫通孔を通して基板の主面の反対側に流通させる開口部が形成されていることを特徴とする。
【００２８】
第１の半導体装置の製造装置によると、基板における各リセス部の底面には、その一部に基板を表裏方向に貫通する貫通孔が設けられており、素子配置部には液体をリセス部の貫通孔を通して基板の主面の反対側に流通させる開口部が形成されている。これにより、各リセス部に設けた貫通孔を液体が流通する際に各リセス部の上側部分に吸引力が生じるため、液体に生じた吸引力により半導体素子がリセス部に吸引されるので、複数のリセス部に複数の半導体素子を効率良く嵌め込むことができる。
【００２９】
第１の半導体装置の製造装置は、基板保持部に設けられ、各リセス部の貫通孔から液体を吸引する吸引手段をさらに備えていることが好ましい。
【００３０】
本発明に係る第２の半導体装置の製造装置は、主面にその表裏方向に貫通する複数の貫通孔が設けられた基板の主面に、チップ状の複数の半導体素子が分散した液体を流すことにより、各半導体素子を基板上に配置する半導体装置の製造装置を対象とし、複数の半導体素子が分散した液体を流通して、複数のリセス部に各半導体素子を配置する素子配置部を備え、基板における各リセス部の底面には、その一部に基板を表裏方向に貫通する貫通孔が設けられており、素子配置部には液体を前記リセス部の貫通孔を通して基板の主面の反対側に流通させる開口部が形成されていることを特徴とする。
【００３１】
第２の半導体装置の製造装置によると、基板における各リセス部の底面にはその一部に基板を表裏方向に貫通する貫通孔が設けられており、素子配置部には液体をリセス部の貫通孔を通して基板の主面の反対側に流通させる開口部が形成されている。これにより、基板に設けた貫通孔を液体が流通する際に各リセス部の上側部分に吸引力が生じるため、液体に生じた吸引力により半導体素子が貫通孔に吸引されるので、複数の貫通孔に複数の半導体素子を効率良く嵌め込むことができる。
【００３２】
第２の半導体装置の製造装置は、基板保持部に設けられ、各貫通孔から液体を吸引する吸引手段をさらに備えていることが好ましい。
【００３３】
第１又は第２の半導体装置の製造装置は、基板保持部に設けられ、複数の貫通孔を選択的に開閉できる開閉手段をさらに備えていることが好ましい。
【００３４】
第１又は第２の半導体装置の製造装置において、吸引手段は複数の貫通孔を選択的に吸引することが好ましい。
【００３５】
第１又は第２の半導体装置の製造装置は、基板保持部に設けられ、基板の下側から貫通孔を塞ぐ挿入部材を選択的に挿入する挿入手段をさらに備えていることが好ましい。
【００３６】
この場合に、挿入部材は液体又は気体を噴射可能なノズルであることが好ましい。
【００３７】
また、この場合に、挿入部材はその上端部が基板の主面から突き出すように挿入されることが好ましい。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る半導体装置の製造方法及びその製造装置によると、リセス部を貫通する貫通孔を設けた基板を保持する基板保持部に、リセス部の貫通孔を通して基板の主面の反対側に液体を流通させる開口部を設けているため、該貫通孔を通る液体に生じた吸引力により半導体素子がリセス部に吸引されるので、複数のリセス部に複数の半導体素子を効率良く嵌め込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４０】
図１は本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造装置の模式的な断面構成を示している。
【００４１】
図１に示すように、ＦＳＡ法を用いる半導体装置の製造装置１００は、上端部にチップ状の複数の半導体素子（以下、機能ブロックと呼ぶ。）１１を分散したスラリ状の液体１０を導入する導入口１０１が設けられ、下端部に導入された液体１０を排出する排出口１０２が設けられたブロック配置部１０３を有している。
【００４２】
ブロック配置部１０３は、導入口１０１から導入された液体１０が重力により排出口１０２から排出されるように、その底面と上面とは水平面に対して傾斜して設けられている。ブロック配置部１０３の傾斜した底面上には、複数のリセス部２０ａが形成された基板２０が保持される基板保持領域が形成されている。ここでは、溶媒である液体１０には、例えばメチルアルコール又は水を添加したメチルアルコールを用いている。
【００４３】
図２の部分拡大図に示すように、基板２０の上部には、複数の機能ブロック１１を嵌め込んで配置する複数のリセス部２０ａが設けられており、各リセス部２０ａの底面の一部には、基板２０を表裏方向に貫通する貫通孔２０ｂがそれぞれ形成されている。
【００４４】
さらに、ブロック配置部１０３における基板保持領域には、基板２０の各貫通孔２０ｂと対向する位置に開口部１０３ａがそれぞれ形成されている。
【００４５】
第１の実施形態によると、図２に示すように、機能ブロック１１を分散したスラリ状の液体１０を、製造装置１００の導入口１０１から基板２０の上側に導入すると、液体１０は排出口１０２に向かって流れる。このとき、液体１０に分散された各機能ブロック１１は、断面逆台形状に加工されているため、上下方向（天地）は一意的に決まるものの、基板２０の各リセス部２０ａには確率的に嵌まることになる。従って、図１に示すように、リセス部２０ａに嵌まらなかった残りの機能ブロック１１は、排出口１０２から排出される液体１０と共に回収され、再度、導入口１０１から導入される。
【００４６】
さらに、第１の実施形態においては、図２に示すように、未だ機能ブロック１１が嵌まっていない空のリセス部２０ａにおいては、リセス部２０ａの底部に設けた貫通孔２０ｂから液体１０がブロック配置部１０３の貫通孔２０ｂと対向する位置に設けられた開口部１０３ａから外部に放出される。このとき、基板２０のリセス部２０ａに設けた貫通孔２０ｂを液体１０が流通する際に、リセス部２０ａの上側に吸引力が生じる。このため、液体１０に生じた吸引力により機能ブロック１１が空のリセス部２０ａに吸引されるので、基板２０に設けられた複数のリセス部２０ａに複数の機能ブロック１１が効率良く嵌まるようになる。
【００４７】
ここで、比較用として、図３に従来のＦＳＡ法を用いた場合を説明する。図３に示すように、リセス部２０ａの底部に貫通孔を設けない従来の基板２０Ａにおいて、空のリセス部２０ａに機能ブロック１１が近づいたとしても、空のリセス部２０ａ内の液体１０の粘性抵抗によって、空のリセス部２０ａに近づいた機能ブロック１１はこのリセス部２０ａには嵌まり込みにくくなる。
【００４８】
ところで、機能ブロック１１が例えば半導体レーザチップであるとすると、ｐ側電極とｎ側電極とをレーザチップの上面と下面との対向面に設ける場合がある。
【００４９】
従って、このような場合に、基板２０のリセス部２０ａの底面の少なくとも一部に半田材等の低融点金属からなるリセス電極を形成しておくことが望ましい。さらには、リセス電極の端部を基板２０の主面上にまで達するように設けることが好ましい。
【００５０】
このようにすると、基板２０のリセス部２０ａに半導体レーザチップは嵌め込んだ状態で、基板２０を加熱すると、半導体レーザチップは下面の電極を介してリセス電極と電気的に接続することができる。
【００５１】
また、基板２０の複数のリセス部２０ａに、例えば互いに波長が異なる２種類の半導体レーザチップを嵌め込む場合に、これら２種類の半導体レーザチップの互いの平面形状を異ならせておき、且つ、基板２０のリセス部２０ａの平面形状を各レーザチップの平面形状に合わせてそれぞれ異なるように形成するとよい。このようにすると、液体１０に２種類の半導体レーザチップを同時に分散しても、これら２種類の半導体レーザチップを所定のリセス部２０ａに、一工程で選択的に嵌め込むことが可能となる。
【００５２】
（第１の実施形態の一変形例）
以下、本発明の第１の実施形態の一変形例について図４を参照しながら説明する。図４の部分拡大図に示すように、本変形例に係る基板２１は、貫通孔２１ａがリセス部を設けずに形成されており、機能ブロック１２には該機能ブロック１２の下部に基板２１の貫通孔２１ａと嵌合する凸部１２ａが形成されている。
【００５３】
本変形例においても、基板２１に設けた貫通孔２１ａを液体１０が流通する際に、貫通孔２１ａの上側に吸引力が生じるため、液体１０に生じた吸引力により機能ブロック１２が空の貫通孔２１ａに吸引される。その結果、基板２１に設けられた複数の貫通孔２１ａに複数の機能ブロック１２の凸部１２ａを効率良く嵌め込むことができる。
【００５４】
本変形例においても、機能ブロック１２が例えば半導体レーザチップであるとすると、半導体レーザチップの凸部１２ａにおける貫通孔２１ａと接触する部分にｐ側電極又はｎ側電極を形成し、さらには、基板２１における貫通孔２１ａの周縁部又は内面上にリセス電極を形成することが好ましい。
【００５５】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５６】
図５は本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造装置の模式的な断面構成を示し、図６はブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大して示している。図５及び図６において、図１及び図２に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００５７】
図５及び図６示すように、第２の実施形態に係る半導体装置の製造装置１００は、ブロック配置部１０３に形成された各開口部１０３ａと対応して接続された複数のパイプ１０４を備えている。各パイプ１０４の下端部には、各パイプ１０４を流れる液体１０を集める集合パイプ１０５と接続されている。集合パイプ１０５に集められた液体１０は、排出口１０２から回収される液体１０と混合される。
【００５８】
第２の実施形態によると、基板２０に設けられたリセス部２０ａ及び貫通孔２０ｂ並びにブロック配置部１０３に設けられた開口部１０３ａを通ってブロック配置部１０３から外部に流れ出す液体１０により、リセス部２０ａの上側に吸引力が生じるため、基板２０に設けられた複数のリセス部２０ａに複数の機能ブロック１１を効率良く嵌め込むことができる。その上、各開口部１０３ａに設けたパイプ１０４及び集合パイプ１０５により、開口部１０３ａから外部に流れ出す液体１０を確実に回収することができる。
【００５９】
なお、集合パイプ１０５の下流側からポンプ等で積極的に吸引してもよい。
【００６０】
（第２の実施形態の一変形例）
以下、本発明の第２の実施形態の一変形例について図７を参照しながら説明する。図７の部分拡大図に示すように、本変形例に係る基板２１は、貫通孔２１ａがリセス部を設けずに形成されており、機能ブロック１２は、その下部に基板２１の貫通孔２１ａと嵌合する凸部１２ａが形成されている。
【００６１】
本変形例においても、基板２１に設けた貫通孔２１ａを液体１０が流通する際に、貫通孔２１ａの上側に吸引力が生じるため、液体１０に生じた吸引力により機能ブロック１２が空の貫通孔２１ａに吸引される。その結果、基板２１に設けられた複数の貫通孔２１ａに複数の機能ブロック１２の凸部１２ａを効率良く嵌め込むことができる。その上、ブロック配置部１０３の開口部１０３ａから外部に流れ出す液体１０を確実に回収することができる。
【００６２】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００６３】
図８は本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大して示している。図８において、図６に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００６４】
図８に示すように、第２の実施形態に係る半導体装置の製造装置は、ブロック配置部１０３の各開口部１０３ａの下側に設けられたパイプ１０４の途中に電磁弁１０６がそれぞれ設けられている。各電磁弁１０６は外部から選択的に開閉可能に設けられている。
【００６５】
第３の実施形態によると、電磁弁１０６を開状態とした場合には、基板２０に設けられた貫通孔２０ｂ及びブロック配置部１０３に設けられた開口部１０３ａを通ってブロック配置部１０３から外部に流れ出す液体１０により、リセス部２０ａの上側に吸引力が生じるため、基板２０に設けられた複数のリセス部２０ａに複数の機能ブロック１１を効率良く嵌め込むことができる。その上、電磁弁１０６を開状態又は閉状態とすることにより、機能ブロック１１の基板２０に設けられたリセス部２０ａへの嵌まり易さを調整することができる。
【００６６】
（第３の実施形態の一変形例）
以下、本発明の第３の実施形態の一変形例について図９を参照しながら説明する。図９の部分拡大図に示すように、本変形例は、パイプ１０４の途中に設ける電磁弁を２方向に出力可能な三方弁１０７としている。これにより、各三方弁１０７における第１の出水口（パイプ１０４）からの流量と、第２の出水口（パイプ１０８）からの流量とを異なる値に設定することにより、機能ブロック１１の基板２０に設けられたリセス部２０ａへの嵌まり易さを３段階、すなわち第１の出水口を開ける第１の開状態、第２の出水口を開ける第２の開状態及び閉状態の三段階に調整することができる。
【００６７】
なお、第３の実施形態及びその一変形例においても、第２の実施形態の一変形例のように、貫通孔２１ａを設けた基板２１を用いてもよい。
【００６８】
（第４の実施形態）
以下、本発明の第４の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００６９】
図１０は本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の製造装置の模式的な断面構成を示し、図１１はブロック配置部とその近傍とを拡大して示している。図１０及び図１１において、図１及び図２に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００７０】
図１０及び図１１に示すように、第３の実施形態に係る半導体装置の製造装置１００は、ブロック配置部１０３の下部に設けられ、該ブロック配置部１０３の開口部１０３ａを選択的に開閉することにより、基板２０のリセス部２０ａの底部に形成された貫通孔２０ｂを選択的に開閉する開閉器１１２を有している。
【００７１】
開閉器１１２は、例えばカム機構を備えた開閉器本体１１０と、カム機構と連動して各開口部１０３ａを開閉するこま状の複数のバルブ１１１とにより構成されている。各バルブ１１１は、軸と該軸の途中に設けられたフリンジとからなり、軸におけるフリンジからの上側部分がブロック配置部１０３の開口部１０３ａに挿入される。
【００７２】
第４の実施形態によると、バルブ１１１を開状態とした場合には、基板２０に設けられた貫通孔２０ｂ及びブロック配置部１０３に設けられた開口部１０３ａを通ってブロック配置部１０３から外部に流れ出す液体１０により、リセス部２０ａの上側に吸引力が生じるため、基板２０に設けられた複数のリセス部２０ａに複数の機能ブロック１１を効率良く嵌め込むことができる。その上、バルブ１１１を開状態又は閉状態とすることにより、  機能ブロック１１の基板２０に設けられたリセス部２０ａへの嵌まり易さを調整することができる。
【００７３】
（第４の実施形態の第１変形例）
以下、本発明の第４の実施形態の第１変形例について図１２を参照しながら説明する。図１２の部分拡大図に示すように、第１変形例は、開閉器１１２における各バルブ１１１Ａの軸を空洞とし、その上端部から液体１０を吹き出すノズル構造としている。
【００７４】
従って、図１３に示すように、空のリセス部２０ａのバルブ１１１Ａを閉状態とし、さらに、このバルブ１１１Ａのノズルから液体１０を噴射すると、機能ブロック１１が噴射によって生じる水流により空のリセス部２０ａには嵌まらなくなる。
【００７５】
これにより、機能ブロック１１を基板２０の複数のリセス部２０ａに選択的に配置したい場合に、機能ブロック１１を配置したくないリセス部２０ａには機能ブロック１１を確実に嵌まらなくすることができる。
【００７６】
なお、空のリセス部２０ａには、機能ブロック１１とは機能又は特性が異なる他の機能ブロック、例えば発振波長が異なるレーザチップを次工程で配置するとよい。
【００７７】
また、バルブ１１１Ａのノズルから液体１０を噴射するタイミングは、機能ブロック１１が分散した液体１０を流通している期間でもよく、また流通し終わった後でもよい。
【００７８】
また、バルブ１１１Ａのノズルからは液体１０に限らず、気体例えば空気を噴射してもよい。
【００７９】
（第４の実施形態の第２変形例）
以下、本発明の第４の実施形態の第２変形例について図１４を参照しながら説明する。図１４の部分拡大図に示すように、第２変形例は、開閉器１１２における各バルブ１１１Ｂの軸の長さをその上端部が閉状態で基板２０の主面から突き出す程度に設定している。
【００８０】
これにより、機能ブロック１１を基板２０の複数のリセス部２０ａに選択的に配置したい場合に、機能ブロック１１を配置したくないリセス部２０ａには機能ブロック１１を確実に嵌まらなくすることができる。
【００８１】
なお、各バルブ１１１Ｂの軸の長さは、必ずしも基板２０の主面から突き出す必要はなく、リセス部２０ａの底面から突き出す程度であってもよい。
【００８２】
（第４の実施形態の第３変形例）
以下、本発明の第４の実施形態の第３変形例について図１５を参照しながら説明する。図１５の部分拡大図に示すように、第３変形例は、開閉器１１２における各バルブ１１１Ｂの軸の長さをその上端部が閉状態で基板２０の主面から突き出す程度に設定し、さらに、バルブ１１１Ｂの軸をノズル構造を有するバルブ１１１Ｃとしている。
【００８３】
これにより、機能ブロック１１を基板２０の複数のリセス部２０ａに選択的に配置したい場合に、機能ブロック１１を配置したくないリセス部２０ａには機能ブロック１１をより確実に嵌まらなくすることができる。
【００８４】
なお、各バルブ１１１Ｃの軸の長さは、必ずしも基板２０の主面から突き出す必要はなく、リセス部２０ａの底面から突き出す程度であってもよい。
【００８５】
また、バルブ１１１Ｃのノズルからは液体１０に限らず、気体例えば空気を噴射してもよい。
【００８６】
また、第４の実施形態及びその各変形例においても、第２の実施形態の一変形例のように、貫通孔２１ａを設けた基板２１を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に係る半導体装置の製造方法及びその製造装置は、複数のリセス部に複数の半導体素子を効率良く、さらには選択的に嵌め込むことができるという効果を有し、半導体素子を基板上に自己整合的に実装可能な半導体装置の製造方法及びその製造装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造装置を示す模式的な構成断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大した部分的な断面構成図である。
【図３】従来の半導体装置の製造装置に保持された基板を拡大した部分的な断面構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の一変形例に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大した部分的な断面構成図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造装置を示す模式的な構成断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大した部分的な断面構成図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の一変形例に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大した部分的な断面構成図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大した部分的な断面構成図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の一変形例に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大した部分的な断面構成図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の製造装置を示す模式的な構成断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大した部分的な断面構成図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態の第１変形例に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大した部分的な断面構成図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態の第１変形例に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大した部分的な断面構成図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態の第２変形例に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大した部分的な断面構成図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態の第３変形例に係る半導体装置の製造装置におけるブロック配置部とその上に保持された基板とを拡大した部分的な断面構成図である。
【符号の説明】
【００８９】
１００    半導体装置の製造装置
１０１    導入口
１０２    排出口
１０３    ブロック配置部
１０３ａ  開口部
１０４    パイプ
１０５    集合パイプ
１０６    電磁弁
１０７    三方弁
１０８    パイプ
１１０    開閉器本体
１１１    バルブ
１１１Ａ  バルブ（ノズル付き）
１１１Ｂ  バルブ
１１１Ｃ  バルブ（ノズル付き）
１０      液体
１１      機能ブロック
１２      機能ブロック
１２ａ    凸部
２０      基板
２０ａ    リセス部
２０ｂ    貫通孔
２１      基板
２１ａ    貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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１５】
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