(57)【要約】      （修正有）【課題】極薄チップを積層するマウント過程において、チップの反りや破損を生ずることなくチップのピックアップ及び／またはリリースを行う事を可能とするマウント装置及びマウント方法の提供。【解決手段】同一直線状にはない少なくとも３点に配置バンプを表面に、またパット３２を裏面に有する（第１パターン）チップを積層するマウント装置において、チップの裏面を第１の液滴によって吸着する第１の液滴吸着機構と、該チップを搬送先位置まで移動させる移動機構と、搬送先において、積層済みチップの裏面に配置されているパット上もしくはノズル７３上に第２の液滴を垂らす第２の液滴７６湧出機構と、バンプが表面に配置されるチップを、表面を下向きにして前記積層済みチップの裏面に向けて降下させ、対応するパットとバンプとが前記第２の液滴を介して該第２の液滴の表面張力が安定化する位置で保持する機構と、除去する機構。【選択図】図４
2009049261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一直線状にはない少なくとも３点を含む所定位置に配置されたバンプを表面に有し、同一直線状にはない少なくとも３点（第１パターン）位置に配置されたパットを裏面に有するチップを積層するマウント装置において、
搬送元位置に所在するマウント対象であるチップの裏面を第１の液滴によって吸着する第１の液滴吸着機構と、
前記第１の液滴によって吸着されたチップを当該吸着状態を保持したまま前記搬送元位置から搬送先位置まで移動させる移動機構と、
前記搬送先位置において、既積層済みチップの裏面に前記第１パターンに沿って配置されているパット上もしくはマウント場所上の前記第１パターンに沿って配置されたノズル上に第２の液滴を垂らす第２の液滴湧出機構と、
マウント対象チップであって前記第１パターンと対応する第２パターンに沿ってバンプが表面に配置されるチップを、当該表面を下向きにして前記積層済みチップの裏面に向けて降下させて、対応するパットとバンプとが前記第２の液滴を介して該第２の液滴の表面張力が安定化する位置で保持する機構と、
所望の積層数チップが積層された時点で前記第２の液滴を除去する除去機構と
を具備することを特徴とするマウント装置。
【請求項２】
同一直線状にはない少なくとも３点（第１パターン）位置に配置されたバンプを表面に有し、同一直線状にはない少なくとも３点であって前記第１パターンに対応する第２パターン位置に配置されたパットを裏面に有するマウント対象チップを積層するマウント装置において、
搬送元位置に所在するマウント対象であるチップの表面を第１の液滴によって吸着する第１の液滴吸着機構と、
前記第１の液滴によって吸着されたチップを当該吸着状態を保持したまま前記搬送元位置から搬送先位置まで移動させる移動機構と、
前記搬送先位置において、既積層済みチップの表面に前記第１パターンに沿って配置されているバンプ上もしくはマウント場所上の前記第１パターンに沿って配置されたノズル上に第２の液滴を垂らす第２の液滴湧出機構と、
マウント対象チップであって前記第２パターンに沿ってパットが裏面に配置されるチップを、裏面を下向きにして前記積層済みチップの表面に向けて降下させて、対応するバンプとパットとが前記第２の液滴を介して該第２の液滴の表面張力が安定化する位置で保持する機構と、
所望の積層数チップが積層された時点で前記第２の液滴を除去する除去機構と
を具備することを特徴とするマウント装置。
【請求項３】
前記パット及び前記バンプは前記第２の液滴に対する親液性を有することを特徴とする請求項１または２記載のマウント装置。
【請求項４】
前記チップはその裏面に配置された前記パットの周囲に前記第２の液滴に対する撥液性を有するパッシベーション層をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至３のうち１項記載のマウント装置。
【請求項５】
前記第１の液滴及び第２の液滴の少なくとも一方を加熱する加熱装置を更に具備することを特徴とする請求項１または２記載のマウント装置。
【請求項６】
前記第１の液滴及び第２の液滴の少なくとも一方に対して減圧をかける減圧部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載のマウント装置。
【請求項７】
前記マウント用である第２の液滴の表面張力の総和は前記ピックアップ用である第１の液滴の表面張力の総和よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至４のうち１項記載のマウント装置。
【請求項８】
請求項１または２記載のマウント装置において、
前記第１の液滴に対してＥＷＯＤ（Electrowetting on Dielectric）による制御を行うための互いに絶縁された２つの電極が前記第１の液滴吸着機構に設置され、及び／または、
前記第２の液滴に対してＥＷＯＤ（Electrowetting on Dielectric）による制御を行うための互いに絶縁された２つの電極が前記バンプもしくはパット、或いはノズルに設置される
ことを特徴とするマウント装置。
【請求項９】
同一直線状にはない少なくとも３点を含む所定位置に配置されたバンプを表面に有し、同一直線状にはない少なくとも３点（第１パターン）位置に配置されたパットを裏面に有するマウント対象チップを裏面を上にした状態で第１の液滴によって吸着させ、
前記第１の液滴によって吸着された状態を保って前記マウント対象チップを搬送先位置まで移動させ、
前記搬送先位置において裏面を上にして既に積層されている積層済チップの前記第１パターンに沿って配置されたパット上もしくはマウント場所上の前記第１パターンに沿って配置されたノズル上に第２の液滴を垂らし、
前記搬送先位置近傍から前記マウント対象チップを前記積層済チップに向けて降下させ、前記第１パターンと対応する第２パターンに沿って配置される前記マウント対象チップの下面のバンプが前記第２の液滴に吸着すると当該降下を止め、
前記第２の液滴の表面張力が安定化する位置で前記マウント対象チップを保持し、
所望の積層数だけマウント対象チップが積層された時点で前記第２の液滴を除去する
ことを特徴とするマウント方法。
【請求項１０】
同一直線状にはない少なくとも３点（第１パターン）位置に配置されたバンプを表面に有し、同一直線状にはない少なくとも３点であって前記第１パターンに対応する第２パターン位置に配置されたパットを裏面に有するマウント対象チップを表面を上にした状態で第１の液滴によって吸着させ、
前記第１の液滴によって吸着された状態を保って前記マウント対象チップを搬送先位置まで移動させ、
前記搬送先位置において表面を上にして既に積層されている積層済チップの前記第１パターンに沿って配置されたバンプ上もしくはマウント場所上の前記第１パターンに沿って配置されたノズル上に第２の液滴を垂らし、
前記搬送先位置近傍から前記マウント対象チップを前記積層済チップに向けて降下させ、前記第２パターンに沿って配置される前記マウント対象チップの下面のパットが前記第２の液滴に吸着すると当該降下を止め、
前記第２の液滴の表面張力が安定化する位置で前記マウント対象チップを保持し、
所望の積層数だけマウント対象チップが積層された時点で前記第２の液滴を除去する
ことを特徴とするマウント方法。
【請求項１１】
前記パット及び前記バンプは前記第２の液滴に対する親液性を有することを特徴とする請求項９または１０記載のマウント方法。
【請求項１２】
前記チップはその裏面に配置された前記パットの周囲に前記第２の液滴に対する撥液性を有するパッシベーション層をさらに具備することを特徴とする請求項９乃至１１のうち１項記載のマウント方法。
【請求項１３】
前記第１の液滴及び第２の液滴の少なくとも一方が更に加熱されることを特徴とする請求項９または１０記載のマウント方法。
【請求項１４】
前記第１の液滴及び第２の液滴の少なくとも一方に対して減圧がかけられることを特徴とする請求項９または１０記載のマウント方法。
【請求項１５】
前記マウント用である第２の液滴の表面張力の総和は前記ピックアップ用である第１の液滴の表面張力の総和よりも大きいことを特徴とする請求項９乃至１２のうち１項記載のマウント方法。
【請求項１６】
請求項９または１０記載のマウント方法において、
前記第１の液滴吸着機構に設置された互いに絶縁された２つの電極により前記第１の液滴に対してＥＷＯＤ（Electrowetting on Dielectric）による制御が与えられ、及び／または、
前記バンプもしくはパット、或いはノズルに設置される互いに絶縁された２つの電極により前記第２の液滴に対してＥＷＯＤ（Electrowetting on Dielectric）による制御が与えられる
ことを特徴とするマウント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はたとえばマウント装置及びマウント方法に係り、特に、半導体の３次元実装におけるマウント装置及びマウント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の３次元実装において、近年、集積度を上げる、一つのパッケージの中に複数の機能を収める、といった目的のためにチップを積層することが行われるようになってきている。従来のマウント技術においては、半導体チップ或いは電子部品をピックアップして、プリント基板などの所定位置に配置・接合するマウンターにおいて、ピックアップ及びリリースを行うには、先端に真空コレットを擁したノズルによる真空吸着のＯＮ／ＯＦＦ動作によっている。すなわち真空吸着によって、チップを吸着し、所望位置まで移動させた後にそれをリリースすることでマウント動作を完了する、という方法によっていた。
【０００３】
しかしながら、昨今、先に述べたチップの積層化が相当に高度になり、これと共に、チップの積層数を増やすために、１枚当たりのチップ厚が益々薄くなってきている。数十ミクロン以下厚の、いわゆる極薄チップが開発現場の主流となりつつある。これに加え、たとえば加速度センサのチップなどは貫通部分を有するなど、チップ自体の多様化、多種化が進展している。
【０００４】
こうした動きに伴い、半導体製造装置、半導体製造等の技術分野においては、これまでにないタイプである、極薄厚の半導体チップや貫通部分を持つＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）チップなどをマウントする必要性が出てきた。前者の場合には、極薄であるがゆえに真空吸着法ではチップを破損したり、また膜応力によりチップ自体が反りを持っている場合には真空吸着が効かない恐れがあった。後者の場合についても、貫通部分を有するために真空吸着自体が使えないという問題があった。
【特許文献１】特開２００５−３３０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、真空吸着を初めとする従来の半導体チップのマウント技術を、極薄タイプのチップに対して用いた場合には、チップの反りや破損といった、これまで通常のチップでは起こらなかったような新たな問題・課題が発生してしまい、ニーズの高い極薄チップの製造に対して支障となっているのが現状である。
【０００６】
そこで、真空吸着によってではなく、特許文献１のように、液滴の表面張力を利用して、チップのピックアップ及びリリースを行うという技術思想が生まれた。この場合、チップを持ち上げ（ピックアップし）、所定位置にもってきて、外す、という一連の動作において液滴を利用する。この際に、かかるチップでは積層がなされていることから当然に、１層のマウントで仮に１ミクロンのずれが発生したならば、たとえば１６層の積層では最大１６ミクロンのずれが生じてしまうことになる。
【０００７】
つまり、積層すればするほど、チップの薄膜化により真空吸着以外の方法（たとえば液滴利用によるマウント方法）の採用必要性が高まる一方で、積層の際の誤差を最小化することが必然性に求められることになる。この液滴利用の場合、チップの液滴接触面での平面（及び立面）位置的な精密度が求められる。ところが、先に挙げた従来文献を初め、液滴を用いてチップをマウントするという技術的思想は発想の域を出ていない。換言すれば、これら提示されているものは、寸法的精度の考察及び対策がなされていないため、たとえば半導体製造装置等の分野でチップを液滴を用いて実際にマウントすることは現実的にはアラインメントの点で困難といわざるを得なかった。
【０００８】
換言すれば、液滴を利用して半導体チップをマウントする対象には、アラインメントの精度が数ミクロン単位で要求されるのにも拘らず、このアラインメントを半導体チップのマウントにおいてどう行うかについては現実的な対処が一切なされておらず、そのため半導体チップの液滴利用によるマウント技術は実用化されているとは言い難く、液滴という分子間力の一種を数十ミクロンの精度を要する実用的レベルで制御するには至っていないのが現状である。微小寸法レベルでの正確、精密なピックアップ及び／またはリリース動作が為されえなかったために、液滴利用による半導体チップのマウントというのは実用的なレベルではなかったものである。
【０００９】
本発明は、このような従来技術上の課題を解決するためになされたもので、極薄チップを複数積層するマウント過程において、チップの反りや破損を生ずることなくチップのピックアップ及び／またはリリースを行うことを可能とするマウント装置及びマウント方法を提供することを目的としたものである。
【００１０】
本発明は、より詳細には、極薄チップを複数層マウントする際に、精密なアラインメントを実現できるマウント装置及びマウント方法、実用的な精密レベルで半導体チップ等のピックアップ、マウント動作を可能とするマウント装置及びマウント方法を提供することを目的とする。
【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、本発明に係るマウント装置は、同一直線状にはない少なくとも３点を含む所定位置に配置されたバンプを表面に有し、同一直線状にはない少なくとも３点（第１パターン）位置に配置されたパットを裏面に有するチップを積層するマウント装置において、搬送元位置に所在するマウント対象であるチップの裏面を第１の液滴によって吸着する第１の液滴吸着機構と、前記第１の液滴によって吸着されたチップを当該吸着状態を保持したまま前記搬送元位置から搬送先位置まで移動させる移動機構と、前記搬送先位置において、既積層済みチップの裏面に前記第１パターンに沿って配置されているパット上もしくはマウント場所上の前記第１パターンに沿って配置されたノズル上に第２の液滴を垂らす第２の液滴湧出機構と、マウント対象チップであって前記第１パターンと対応する第２パターンに沿ってバンプが表面に配置されるチップを、当該表面を下向きにして前記積層済みチップの裏面に向けて降下させて、対応するパットとバンプとが前記第２の液滴を介して該第２の液滴の表面張力が安定化する位置で保持する機構と、所望の積層数チップが積層された時点で前記第２の液滴を除去する除去機構とを具備して構成される。
【００１２】
ここで、「チップ」とは、半導体チップ或いは電子部品を含めた極めて小型かつ薄型の対象物たる小片をいい、特に数ミクロン以下厚の半導体チップを含むものをいう（以下同）。
【００１３】
また、「同一直線上にはない少なくとも３点」とは、かかる３点によって平面座標の２軸（必ずしも両者は互いに直交していなくともよい）を構成できるために十分な３点をいう。これにより、平面上の座標が定められることになり、位置制御が可能となる。
【００１４】
またさらに、「液滴に対する親液性」とは、かかる液滴と親和性を有する性質をいう。
【００１５】
かかる構成を備える本発明によれば、小片（たとえば半導体チップ。以下同じ。）をマウント目的場所にマウントする際に、第２の液滴湧出機構から湧出された液滴上に小片が仮位置で載置されると、（好適には、小片下面に配置されたバンプがかかる液滴に対する親液性を有していることから、）この液滴にはその表面張力を最小化する方向に力が働く。このとき、このバンプは同一直線上にはない少なくとも３点を含む複数点が配置される第１パターンにしたがって配置されており、その素材と対をなす対象である（積層済小片の上面の）パット（或いは、第１層目のマウントの場合には、マウント位置におけるノズル）は第１パターンと対応する第２パターンにしたがって配置されているため、並行しない二つの軸によって液滴の表面張力の力の方向（及び座標）を特定することが可能である。換言すれば、第１のパターンと第２のパターンとを精密なレベルで予め形成しておくことで、第２の液滴に小片が載った際に働く表面張力の方向を平面座標的に制御することができる。これに加えて、かかる第２の液滴は複数存在するから、かかる第２の液滴によるチップの吸着力を当該液滴が単数の場合に比して増大させ、この力によってピックアップ用である第１の液滴の吸着力からマウント対象チップを剥ぎ取ることが容易化することとなる。
【００１６】
したがって、マウントの際の所望のアラインメント動作を精密に制御することができる。したがって、真空吸着によった場合には反りや破損の生ずるような極薄チップを対象としてピックアップ動作を行う場合においても、チップへの余分な応力を発生させることを防止し、チップの反りや破損を防ぎつつ、アラインメントを精密に行うことが可能となる。
【００１７】
或いは本発明は、代替的に、同一直線状にはない少なくとも３点（第１パターン）位置に配置されたバンプを表面に有し、同一直線状にはない少なくとも３点であって前記第１パターンに対応する第２パターン位置に配置されたパットを裏面に有するマウント対象チップを積層するマウント装置において、搬送元位置に所在するマウント対象であるチップの表面を第１の液滴によって吸着する第１の液滴吸着機構と、前記第１の液滴によって吸着されたチップを当該吸着状態を保持したまま前記搬送元位置から搬送先位置まで移動させる移動機構と、前記搬送先位置において、既積層済みチップの表面に前記第１パターンに沿って配置されているバンプ上もしくはマウント場所上の前記第１パターンに沿って配置されたノズル上に第２の液滴を垂らす第２の液滴湧出機構と、マウント対象チップであって前記第２パターンに沿ってパットが裏面に配置されるチップを、裏面を下向きにして前記積層済みチップの表面に向けて降下させて、対応するバンプとパットとが前記第２の液滴を介して該第２の液滴の表面張力が安定化する位置で保持する機構と、所望の積層数チップが積層された時点で前記第２の液滴を除去する除去機構とを具備するような構成とすることもできる。
【００１８】
かかる構成を備える本発明によれば、小片をマウント目的場所にマウントする際に、第２の液滴湧出機構から湧出された液滴上に小片が仮位置で載置されると、（好適には、小片下面に配置されたパットがかかる液滴に対する親液性を有していることから、）この液滴にはその表面張力を最小化する方向に力が働く。このとき、このパットは同一直線上にはない少なくとも３点を含む複数点が配置される第２パターンにしたがって配置されており、その素材と対をなす対象である（積層済小片の上面の）バンプ（或いは、第１層目のマウントの場合には、マウント位置におけるノズル）は第２パターンと対応する第１パターンにしたがって配置されているため、並行しない二つの軸によって液滴の表面張力の力の方向（及び座標）を特定することが可能である。換言すれば、第１のパターンと第２のパターンとを精密なレベルで予め形成しておくことで、第２の液滴に小片が載った際に働く表面張力の方向を平面座標的に制御することができる。これに加えて、かかる第２の液滴は複数存在するから、かかる第２の液滴によるチップの吸着力を当該液滴が単数の場合に比して増大させ、この力によってピックアップ用である第１の液滴の吸着力からマウント対象チップを剥ぎ取ることが容易化することとなる。
【００１９】
また、かかる構成を持たせた場合には、第２の液滴が仮に載置される場所は、表面的には凹状の底に当たるパットの上なので、第２の液滴はより安定的にパットと吸着することとなり、当初の目的である液滴の利用による正確なアラインメントを伴うマウントはより高確率で実現されることになる。
【００２０】
またこれらの場合、好適には、前記パット及び前記バンプは前記第２の液滴に対する親液性を有するように構成する。つまり、バンプ及びパットは少なくともその表面が、前記液滴の分子との親和性が高い分子構造を有するような構成とする。この「液滴の分子との親和性が高い分子構造」とは、バンプ及びパットに係る金属の当該液滴に対するいわゆる「濡れ性」が高いことをいう。このような構成とすることで、液滴に対する表面張力の制御はより強力かつ容易に行えることになる。
【００２１】
さらに、これらの場合、前記チップはその裏面に配置された前記パットの周囲に前記第２の液滴に対する撥液性を有するパッシベーション層をさらに具備するように構成しても良い。この「撥液性」とは、たとえばポリイミドなどに代表されるような、液滴に対する反「濡れ性」、すなわち反発性を有するもの、或いはその結晶粒が微細な針状の表面を持っていて液滴の粒子をはじく性質を持つものをいう。かかる構成を備えることで、液滴は撥液性素材（たとえばポリイミド）に反発しつつ、親液性のあるバンプもしくはパットに「濡れ」る挙動を示す。つまり、かかる小片は、その裏面のバンプもしくはパットが有するマウント用液滴（第２の液滴）に対する親液性及び当該撥液性素材の有するマウント用液滴（第２の液滴）に対する撥液性によって移動された後に、小片の位置が固定されるため、表面張力を通じて液滴を制御する動作はより正確、精密、効果的に行えることになる。
【００２２】
さらにこれらの場合、加熱装置、及び／もしくは、減圧装置をさらに備えるような構成としてもよい。このような装置を備えた場合、本発明は、液滴が加熱による蒸発によって、或いは減圧によって蒸発（或いは気化点を下げること）を促進することによって、マウント目的位置にて表面張力を解かれることになるので、目的のマウント動作が遅滞なく完了する。
【００２３】
またさらに、これらの場合、前記マウント用である第２の液滴の表面張力の総和は前記ピックアップ用である第１の液滴の表面張力の総和よりも大きいように構成しても良い。かかる構成により、マウント用液滴の表面張力がピックアップ用液滴の表面張力を上回るので、ピックアップ用液滴の表面張力は切られることになり、よって、マウント動作を所望の位置にて完結させることが可能となる。
【００２４】
またさらに、これらの構成の場合、更に、前記第１の液滴に対してＥＷＯＤ（Electrowetting on Dielectric）による制御を行うための互いに絶縁された２つの電極が前記第１の液滴吸着機構に設置され、及び／または、前記第２の液滴に対してＥＷＯＤ（Electrowetting
on Dielectric）による制御を行うための互いに絶縁された２つの電極が前記バンプもしくはパット、或いはノズルに設置されるような構成としてもよい。
【００２５】
かかる構成を更に備えることにより、第１の液滴吸着機構が第１の液滴に対してＥＷＯＤ（Electrowetting on Dielectric）を、及び／または、バンプもしくはパット、或いはノズルが第２の液滴に対してＥＷＯＤ（Electrowetting
on Dielectric）をかけるので、これら液滴は電極間に印加される電位により濡れ性勾配が変化を受けるので、液滴の表面張力の制御を行うことができ、これにより、所望の位置での表面張力の解除等の動作がスムーズに達成される。
【００２６】
また、本発明に係るマウント方法は、同一直線状にはない少なくとも３点を含む所定位置に配置されたバンプを表面に有し、同一直線状にはない少なくとも３点（第１パターン）位置に配置されたパットを裏面に有するマウント対象チップを裏面を上にした状態で第１の液滴によって吸着させ、前記第１の液滴によって吸着された状態を保って前記マウント対象チップを搬送先位置まで移動させ、前記搬送先位置において裏面を上にして既に積層されている積層済チップの前記第１パターンに沿って配置されたパット上もしくはマウント場所上の前記第１パターンに沿って配置されたノズル上に第２の液滴を垂らし、前記搬送先位置近傍から前記マウント対象チップを前記積層済チップに向けて降下させ、前記第１パターンと対応する第２パターンに沿って配置される前記マウント対象チップの下面のバンプが前記第２の液滴に吸着すると当該降下を止め、前記第２の液滴の表面張力が安定化する位置で前記マウント対象チップを保持し、所望の積層数だけマウント対象チップが積層された時点で前記第２の液滴を除去することを特徴とする。
【００２７】
かかる構成を備える本発明によれば、小片をマウント目的場所にマウントする際に、マウント対象である小片の下面のバンプは同一直線上にはない少なくとも３点を含む複数点が配置される第２パターンに沿って形成・配置され、マウント先における第２の液滴が湧出される場所である積層済小片の上面のパットもしくは（１層目のマウントの場合には）ノズルは第２パターンに対応した配置を持つ第１パターンに沿って形成・配置されるため、液滴上に小片が仮位置で載置されると同時に、小片下面に配置されたバンプの有する液滴に対する親液性によって当該液滴にはその表面張力を最小化する方向に力が働く。したがって、平行しない平面座標位置を画し得る二軸によって液滴の表面張力の力の方向を特定することが可能となり、これにより、本来のマウント位置からずれた場所（仮位置）に仮載置されても、本来の場所にまで液滴の表面張力を利用して自動的に小片を移動させることが可能となる。
【００２８】
この場合、代替的に、同一直線状にはない少なくとも３点（第１パターン）位置に配置されたバンプを表面に有し、同一直線状にはない少なくとも３点であって前記第１パターンに対応する第２パターン位置に配置されたパットを裏面に有するマウント対象チップを表面を上にした状態で第１の液滴によって吸着させ、前記第１の液滴によって吸着された状態を保って前記マウント対象チップを搬送先位置まで移動させ、前記搬送先位置において表面を上にして既に積層されている積層済チップの前記第１パターンに沿って配置されたバンプ上もしくはマウント場所上の前記第１パターンに沿って配置されたノズル上に第２の液滴を垂らし、前記搬送先位置近傍から前記マウント対象チップを前記積層済チップに向けて降下させ、前記第２パターンに沿って配置される前記マウント対象チップの下面のパットが前記第２の液滴に吸着すると当該降下を止め、前記第２の液滴の表面張力が安定化する位置で前記マウント対象チップを保持し、所望の積層数だけマウント対象チップが積層された時点で前記第２の液滴を除去するようにしてもよい。
【００２９】
かかる構成を持たせた場合には、第２の液滴が仮に載置される場所は、表面的には凹状の底に当たるパットの上なので、第２の液滴はより安定的にパットと吸着することとなり、当初の目的である液滴の利用による正確なアラインメントを伴うマウントはより高確率で実現されることになる。
【００３０】
換言すれば、第１のパターンと第２のパターンとを精密なレベルで予め形成しておくことで、第２の液滴上に小片が載った際に働く表面張力の方向を平面座標的に制御することができる。これに加えて、かかる第２の液滴は複数存在するから、第２の液滴によるチップの吸着力を当該液滴が単数の場合に比して増大させ、この力によってピックアップ用である第１の液滴の吸着力からマウント対象チップを剥ぎ取ることが容易化することとなる。
【００３１】
換言すれば、第２の液滴を用いてピックアップされ搬送機構によって移動された小片をマウント目的場所にマウントする際に、予め積層されている小片があればかかる小片の上面の複数のバンプもしくはパット上に、或いは代替的に予め積層されている小片がなければ複数のマウント面ノズル上に、湧出されたマウント用液滴（第２の液滴）上に小片が仮位置で載置されると、マウント対象である小片の下面のバンプもしくはパットは同一直線上にはない少なくとも３点を含む複数点が配置される第１パターンに沿って形成・配置され、マウント先である積層済チップのパットもしくはバンプ（積層されたものがない場合には、マウント面ノズル）は第１パターンに対応した配置を持つ第２パターンに沿って形成・配置されるため、マウント用液滴（第２の液滴）上に小片が仮位置で載置されると同時に、（好適には、小片下面に配置されたバンプもしくはパットの有するマウント用液滴に対する親液性によって）当該マウント用液滴にはその表面張力を最小化する方向に力が働く。したがって、平行しない平面座標位置を画し得る二軸によって第２の液滴の表面張力の力の方向を特定することが可能となり、これにより、本来のマウント位置からずれた場所（仮位置）に仮載置されても、本来の場所にまで液滴の表面張力を利用して自動的に小片を移動させることが可能となる。
【００３２】
換言すれば、第１のパターンと第２のパターンとを精密なレベルで予め形成しておくことで、マウント用液滴（第２の液滴）に小片が載った際に働く表面張力の方向を平面座標的に制御することができ、アラインメント精度を確保することが可能となる。これに加えて、かかるマウント用液滴は複数存在するから、マウント用液滴によるチップの吸着力を液滴が単数の場合に比して増大させ、この力によってピックアップ用液滴の吸着力からマウント対象チップを剥ぎ取ることが容易化することとなる。
【００３３】
このとき、好適には、マウント用液滴（第２の液滴）の表面張力の総和をピックアップ用液滴（第１の液滴）の表面張力の総和よりも大きなものとする（ような寸法、材料の組合せとする）、ピックアップ用液滴を加熱装置によって加熱蒸発させる、ピックアップ用液滴周囲を減圧するなどを適宜選択的にもしくは組み合わせて用いるように構成しても良い。このように構成された場合には、所望のマウント先のマウント用液滴の表面張力がピックアップ用液滴の表面張力に勝るため（或いはピックアップ用液滴の表面張力が霧散するため）に、ピックアップされていたチップはピックアップ用液滴からそぎ取られて所望のマウント先であるマウント用液滴部位においてリリースされることとなり、極薄チップのピックアップのみならずリリース動作も、チップの反りや破損を生ずることない上に、容易に行えることとなる。これにより、マウント目的位置でのマウント動作を安定的かつ確実に完了することができる。
【００３４】
したがって、ピックアップされた小片を所望位置まで搬送し、マウントする際の所望のアラインメント動作を精密に制御することができる。したがって、真空吸着によった場合には反りや破損の生ずるような極薄チップを対象としてピックアップ・マウント動作を行う場合においても、チップへの余分な応力を発生させることを防止し、チップの反りや破損を防ぎつつ、精密なアラインメントを伴ったマウント動作が可能となる。
【００３５】
また、これらの構成の場合、前記第１の液滴吸着機構に設置された互いに絶縁された２つの電極により前記第１の液滴に対してＥＷＯＤ（Electrowetting on Dielectric）による制御が与えられ、及び／または、前記バンプもしくはパット、或いはノズルに設置される互いに絶縁された２つの電極により前記第２の液滴に対してＥＷＯＤ（Electrowetting
on Dielectric）による制御が与えられるような構成とすることもできる。
【００３６】
以上のように、本発明においては、小片のピックアップを、真空吸着ではなく、水その他の液体の表面張力を用いて行う。すなわち、ノズル表面に微小な液滴を作った後、小片に接触させて吸着させる。この後ピックアップされた状態の小片をマウント所望場所近傍（仮位置）にまで搬送・移動し、その仮位置でマウント先に係るノズルからの液滴にて小片の裏面を吸着させる。次に好ましくは、ピックアップに用いた液滴の吸着（表面張力）を解除させて小片裏面のみにマウント先における液滴（第２の液滴）からの吸着力のみが働くようにする。さらに、この裏面に液滴が接する対象であるバンプもしくはパットの材質を、かかる液滴との間で親液性を有するもの（たとえばメタル）とすることで、表面張力は、最小化される方向に一層強力に働くことになる。この際に、予め平面２軸による座標上にとられる少なくとも３点を持った第１パターン、第２パターンに沿って液滴及びその接点を配置することで、精密な平面的位置の制御を行うことが可能となる。
【００３７】
この際に、かかるバンプもしくはパットとしてはたとえば、アルミニウム、金、銅等の金属を採用し、液滴（第１の液滴、第２の液滴）としては、これらのバンプもしくはパットが親液性をもつものを用いることにより、所望の効果を達成することが可能となる。また、これらの場合、このパットに隣接した位置に、かかる（マウント用）液滴に対する撥液性を有する素材、たとえばポリイミド、を（好適にはパット面より断面視凸状に）配置しておくことで、かかる液滴はこの撥液性素材を避けながらバンプと「濡れ」るような挙動（表面張力の働き）をするように制御することが可能となるため、上記の精密な位置制御はより確実、効率的に行えることとなる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明においては、小片のピックアップ及びリリースを、真空吸着ではなく、水その他の液体の表面張力を用いて行うのみならず、小片のマウント動作について、マウントに係る液滴との間で親液性を有するバンプもしくはパットを予め平面上２軸による座標上にとられる少なくとも３点を持った第１パターン、第２パターンに沿って配置させることで、表面張力が最小化される方向に働くことを利用して動きを生じさせる。このとき、予めパターンを厳密に設定しておけば、精密な平面的位置に収束させるという制御を行うことが可能となる。したがって、小片についての液滴の表面張力を利用したマウントの際におけるアラインメントを精密に制御することが可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態に係るチップマウント装置の全体の概略構成を示した構成概念図である。同図には本発明の説明に必要な箇所のみを示しており、その他の事項については従来から公知である技術を採用している。なお同図では、チップ３の厚さを無視して表記しているが、チップ３は実際には極薄の厚さを有している。
【００４１】
同図に示すように、本発明のチップマウント装置１は、装置全体の動作を制御する全体制御部１０と、製造対象であるチップ３のピックアップに関する諸々の機能を司り第１の液滴２６を発生させる機構を包含するピックアップ装置２０と、ピックアップされたチップ３をマウント目的箇所７にまで搬送する搬送機構４０と、マウント先で液滴２６を加熱蒸発させる加熱機構５０と、液滴２６の気化点を下げ蒸発を促進する減圧機構６０と、マウント目的箇所７でチップ３を吸着させるのに用いる第２の液滴７６を生成する第２液滴湧出機構７０とを備えて構成される。
【００４２】
なお、第１の液滴２６（及び、場合により、第２の液滴７６）を（実質的に）除去するための機構である、加熱機構５０及び減圧機構６０については、必ずしもこれらを具備する必要はなく、これらのうちの一部のみを選択的に備える構成であっても、或いはこれらを備えない構成であっても、本願の目的とするところを達成することが可能である。
【００４３】
チップ３は、図２（同図は、本願に係る半導体チップ３の構成の一例についての部分的断面を示した断面概念図である）にその一例が示されるように、その下面に、第２の液滴７６に対する親液性を有する素材、たとえば金属によって形成される突起（パット）部３２と、突起（パット）部３２を取り囲むようにチップ３下面を覆うものであって、第２の液滴７６に対する撥液性を有するパッシベーション部３４とを備えて構成される。ここで、「親液性」とは、液滴に係る液体といわゆる「濡れる」性質を持つもの、当該液体との親和性を有する性質をいう。「撥液性」とは、この逆に、かかる液体をはじく性質をいう。分子レベルでは、液体分子とバンプ分子、パッシベーション分子との間で分子構造の組合せにより種々の組合せがあり、上記の金属とポリイミドの組合せ以外にも様々な可能性が考えられ、本発明はこれら総ての場合に適用することができる。
【００４４】
突起（パット）部３２の素材としては、好適には、アルミニウム、銅、金等の金属を用いるが、素材が分子レベルで液滴７６の分子との親和性が高い分子構造を持つものがよい。パッシベーション部３４は、好適には、ポリイミドなどの有機膜とし、或いは、結晶粒が微細な針状の表面を持っているもの、素材が液滴の粒子をはじくもの、素材が分子レベルで液滴分子との親和性が低い分子構造を持つもの、などがよい。パッシベーション部３４は必須ではなく、パッシベーション部３４を有しない構成であってもよい。
【００４５】
突起（パット）部３２は、後述するように、平面上２座標軸を形成しうる、予めパターンニング（たとえば印刷）された位置である、少なくとも３箇所（本例では４箇所）に精密に配置・固定されている。この突起（パット）部３２の配置位置パターンは、（後述する）第２液滴湧出機構７０による第２の液滴の配置位置パターン（すなわち、積層済チップのバンプ７３の配置パターン、或いは積層がまだ為されていないところにマウントする際には、マウント目的地にあるノズルの配置パターン：第２のパターン）と対応するものである。
【００４６】
全体制御部１０は、装置全体の制御の他、ピックアップ装置２０、搬送機構４０、加熱機構５０、減圧機構６０、第２液滴湧出機構７０の各機構・装置の詳細な動作制御及び動作タイミングの制御・管理等を、たとえば制御ソフトウェア或いは制御回路によって行う機能を有する部分であり、これはかかる機能を果たす回路、装置、ソフトウェア、ソフトウェアを搭載した記憶媒体等として実現される。
【００４７】
先端にピックアップノズル２０Ａを具備するピックアップ装置２０は、その内部もしくは近傍に第１の液滴生成機構２２と第１の液滴懸垂機構２４とを備えて構成される。第１の液滴生成機構２２は、（図示しない）液体供給源から供給される水もしくは有機材その他の液体を微小な液滴として生成する機能を有する。この場合、液滴の種類はチップの吸着を行うのに十分な性能（半導体チップ３の表面との親液性／撥液性、安全性、操作容易性等）を有するものであればよく、種類を限定されるものではない。第１の液滴懸垂機構２４は、第１の液滴生成機構２２で生成された液滴２６を先端部から懸垂させる機能を有する。またここでは、第１の液滴生成機構２２及び／または第１の液滴懸垂機構２４がピックアップ装置２０に内包される例を示しているが、これらはその全部もしくは一部がピックアップ装置２０の外部にあってもよい。また、ここでは、第１の液滴懸垂機構２４（及びピックアップ装置２０）が単数、すなわちピックアップ用の液滴２６が単数の場合を例にとって示しているが、これらを複数備える構成であってもよい。
【００４８】
搬送機構４０は、ピックアップ装置２０によってピックアップされたチップ３を、液滴２６の表面張力による吸着を維持したまま、所望のマウント先位置（本位置）もしくはその近傍（仮位置）にまで搬送する機能を有し、従来技術による（図示しない）アーム、ローラー、動力源等を備えて構成される。
【００４９】
加熱機構５０は、チップ３のマウント先箇所７近傍に設置され、液滴２６及び／又は液滴７６を加熱によって蒸発させる機能を有する。
【００５０】
減圧機構６０は、ピックアップ装置２０先端及び／又は第２液滴湧出機構７０の一定範囲を画し（図示しない）、この範囲を減圧する機能を有する。
【００５１】
第２液滴湧出機構７０は、これに接続され第２の液滴を蔵するシリンジ７２と当該シリンジ７２からの液圧を受けて第２の液滴を湧出させる針７４とを備えて構成される。第２液滴湧出機構７０は、マウント目的箇所でチップ３（の下面）を吸着させるための第２の液滴７６を生成し、針７４の先端から第２の液滴７６を湧出させる機能を有する。この第２の液滴７６が湧出された直後は、チップ３が、その上面に当接する液滴２６と、その下面に当接する液滴７６とで挟まれ双方からの表面張力を受けている状態となる。
【００５２】
次に、チップ３のマウントの際のアラインメントの精度を確保するための、突起（パット）部３２の配置位置パターン、及び、第２液滴湧出機構７０による第２の液滴の配置であるバンプ７３（或いは積層チップがまだない場合には、マウント場所７におけるノズル７２）の配置位置パターンについて説明する。図３は、突起（パット）部３２の配置位置パターンである第１パターン、及び、第２液滴湧出機構７０を介するバンプ７３（或いは積層チップがまだない場合には、マウント場所７におけるノズル７２）の配置位置パターンである第２パターンを概略的に示した説明図である。
【００５３】
図３中、（ａ）〜（ｃ）はチップ３の突起（パット）部３２の配置位置パターンを説明するためのもの、（ｄ）〜（ｆ）はバンプ７３の配置位置パターンを説明するためのもの、（ｇ）及び（ｈ）は第１パターンと第２パターンとが対応する点を説明するための図、（ｉ）〜（ｋ）はノズル７２の配置位置パターンを説明するためのものである。（ａ）はチップ３の突起（パット）部３２の配置位置パターン（第１パターン）の斜視図、（ｂ）はＡ方向に見た底面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。（ｄ）はバンプ７３の配置位置パターン（第２パターン）の斜視図、（ｅ）は平面図、（ｆ）はＢ−Ｂ断面図である。（ｉ）は第２液滴湧出機構７０のノズル７２の配置位置パターン（第２パターン）の斜視図、（ｊ）は平面図、（ｋ）はＣ−Ｃ断面図である。
【００５４】
同図（ａ）〜（ｃ）に示されるように、チップ３の突起（パット）部３２（ただし、同図において、正確には、パッシベーション部３４の比較的盛り上がりにより、パット部３２は凹状にある）は、４箇所、すなわち３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，及び３２ｄに配置される。この４箇所は、平面上の２座標軸、すなわちＸ軸およびＹ軸を形成しうる（つまり同一直線上にない）ように設定される。ここでは４点が矩形（長方形）を形成するような例を挙げているが、これに限定されることはなく、また、４点でなく、３点でも、或いは５点以上であってもよい。また、断面的に、突起（パット）部３２はチップ３に埋め込まれていてもよいし、表面に貼着或いは固定されていてもよい。或いは、ＬＳＩ等の回路配置上表面に現れるパットをもってこの役割を果たさせることもできる。またこれらの複数配置位置は、チップ３表面に予めパターンニング（たとえば印刷）されていてもよく、正確な位置に精密に配置・固定されている。なお、同図は、突起（パット）部３２が複数個配置され、その周囲にパッシベーション部３４を有している構成の場合を示しているが、かかるパッシベーション部３４を有しない構成であってもよい。
【００５５】
バンプ７３の配置位置パターン（第２パターン）については、同図（ｄ）〜（ｆ）に示されるように、上記の突起（パット）部３２の配置位置パターン（第１パターン）に対応するものである。具体的には、同図（ｇ）及び（ｈ）に示されるように、たとえば、ＸＸ軸、ＹＹ軸をそれぞれＸ軸、Ｙ軸と重ね、突起（パット）部３２の各位置（ここでは３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，及び３２ｄの４箇所）である第１パターンに正確に重なる位置（ここでは７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，及び７３ｄの４箇所）にバンプ７３の配置位置が予め定められている。なおこれら第１パターン及び第２パターンは必ずしも重なる場合だけでなく、一定の比率で対応するようなものも含まれ、一対一関係を形成できるようなものであればよい。
【００５６】
或いは代替的に、積層済チップ３がマウント目的位置に存在しない場合、つまり１層目のチップのマウントの際には、第２の液滴の湧出場所として、バンプ７３に換えて、第２液滴湧出機構７０のノズル７２を用いる。このノズル７２の配置位置パターン（第２パターン）については、同図（ｉ）〜（ｋ）に示されるように、上記の突起（パット）部３２の配置位置パターン（第１パターン）に対応するものである。具体的には、たとえば、Ｘ１軸、Ｙ１軸をそれぞれＸ軸、Ｙ軸と重ね、突起（パット）部３２の各位置（ここでは３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，及び３２ｄの４箇所）である第１パターンに正確に重なる位置或いは対応する位置にノズル７２の配置位置が予め定められている（対応の様子については図示しない）。
【００５７】
なお、上記では、平面的なアラインメントに焦点を当てた技術としているが、これに立面的補正、すなわち鉛直方向へのアラインメントを組み合わせてもよく、この場合の鉛直方向アラインメントについては既存の技術を用いるものでよい。
【００５８】
また、上記の構成に換えて、パッシベーション部３４を有しない構成とすることもできる（図示しない）。しかしながら、好適には、たとえばアルミ、金、銅などの金属から構成されるチップ３の突起（パット）部３２に隣接した位置に、たとえばポリイミドから構成されるパッシベーション部３４を配設し、さらに、突起（パット）部３２の素材はマウント用液滴７６との間で親液性（親和性）を有するものとし、パッシベーション部３４の素材はマウント用液滴７６との間で撥液性（反親和性）を有するものとする。この構成によれば、マウント用液滴７６に対しては、突起（パット）部３２と吸着しようとする力とともに、パッシベーション部３４から離れようとする力が働くので、液滴の表面張力を利用したアラインメントという本願の技術的思想は一層効率よく達成されることになる。
【００５９】
次に、このように構成されるチップマウント装置１の動作を説明する。
【００６０】
図４は、チップマウント装置１の動作を説明するための概念図であって、チップのピックアップ前から、ピックアップ、アラインメント、マウント完了に至るまでの動作を時系列的に示した図である。なお、図４においては、チップ３が突起（パット）部３２及びパッシベーション部３４を裏面に有し、バンプ部７３を表面に有した上で、逆さに、すなわち突起（パット）部３２及びパッシベーション部３４のある側を上にして積層してゆく場合の例を示しているが、バンプ部７３を上に置く構成であってもよいのは言うまでもない。突起（パット）部３２及びパッシベーション部３４のある側を上にしてゆくのが好適であるが、これは、パッシベーション部３４がパット部３２より隆起していること、パット部３２が親液性、パッシベーション部３４が撥液性を有していること、が相俟って、第２の液滴７６がパット部３２により安定的に着座するためである。
【００６１】
図４において、（ａ）〜（ｃ）は主に積層済（マウント済）チップ３側での準備動作を、（ｄ）はマウント対象チップのマウント直後であって、マウント対象チップのバンプ部７３とマウント済チップの突起（パット）部３２との第２の液滴７６を介しての吸着開始段階を、（ｅ）液滴７６による突起（パット）部３２の吸着直後から液滴７６の表面張力によって移動された段階を、（ｆ）はこうしてマウント対象チップが液滴７６による表面張力が働いて正確な位置に安定し液滴７６によってチップ同士が積層・吸着している状況において、新たなマウント対象チップをマウントするべく新たな第２の液滴７６を湧出させている様子を、それぞれ模式的に示したものである。
【００６２】
まず、同図（ａ）には、マウント所望場所７上に、すでにマウントされたマウント済チップ３が、突起（パット）部３２及びパッシベーション部３４のある側を上にした状態で載置されている。したがって、下側面にはバンプ部７３が設置されている状態である。次に、（ｂ）に示されるように、この状態で、シリンジ７２がその先端にある針７４から第２の液滴７６を湧出させるのに十分な位置（たとえば同図では略上部）に所在し或いは移動し、液滴７６をパット部３２上に湧出する。この湧出される液滴７６の個数は、図３で説明したように、平面的には、第１パターンに沿ったものとなり、同図に挙げる例では４箇所である。
【００６３】
次に、同図（ｃ）の状態で、マウント所望位置に液滴７６が着座している状態のところに向かって、搬送機構４０によって搬送元位置から移動されたマウント対象チップ３が降下される。具体的には、（図示しないマウント元位置で行ったように）第１の液滴２６によってマウント対象チップ３が吸着されている状態を保持したまま、ピックアップ装置２０が降下し、第２の液滴７６の上面に十分に近い位置までピックアップノズル２０Ａが降下すると、この液滴２６がチップ３に当接する（同図（ｄ））。
【００６４】
換言すれば、搬送機構４０がマウント対象チップ３を降下させると、第２の液滴７６がバンプ部７３の下面に当接する。この際、第２の液滴７６は４箇所設定してあるので、吸着力も当該液滴が単独の場合の略４倍の強度があることになる。したがって、第１の液滴２６による吸着力に打ち勝ってバンプ部７３を（したがってマウント対象チップ３を）マウント先側（すなわち下方）に剥ぎ取ることが可能となる。この場合、代替的に、第２の液滴７６の表面張力が比較的大きな材質の液滴とする方法、加熱機構５０によって第１の液滴２６を加熱蒸発させてピックアップ用液滴２６の吸着力を霧散させる方法、減圧機構６０によって第１の液滴２６の周囲一定範囲を減圧して第１の液滴２６の蒸発を促進することでピックアップ用の吸着力を霧散させる方法、（図示しない）風力発生機構から風力を噴出させて液滴２６をとばすことで吸着力を除去する方法等を、それぞれ代替的に、或いは組み合わせて用いても良く、これら総ての場合を本願発明は技術的思想として包摂するものである。
【００６５】
或いは、これらに換えて、もしくはこれらとともに、（図示しない）第１の電極、第２の電極を、互いに絶縁を保ったままで、第１の液滴懸垂機構２４に埋設させてもよいし、及び／または、（図示しない）第１の電極、第２の電極を、互いに絶縁を保ったままで、パット部３２に（或いはパット部が下面の配置をとる場合にはバンプ部７３に、もしくはマウント済チップがマウント所望場所７に存在しない場合にはノズル７２に）埋設させてもよい。このような構成にすることで、互いに絶縁された２つの電極間に（図示しない）電圧印加機構によって電位を印加し、かかる電位によって第１の液滴、第２の液滴に対してＥＷＯＤ（Electrowetting on Dielectric）による制御を与えるようにする。この制御によれば、各液滴の挙動を制御することができ、したがって、液滴の表面張力の増減、解除等を通じて、チップの精密なアラインメント、マウント動作が与えれることになる。
【００６６】
次に、この当接と略同時に液滴２６の表面張力による吸着力がマウント対象チップ３の裏面のバンプ部７３に対して作用する結果、マウント対象チップ３は正確な位置にまで補正される（同図（ｅ））。換言すれば、チップ３の（図示しない第１の液滴２６による）ピックアップ吸着が解かれバンプ部７３が第２の液滴７６によってのみ吸着されている状態になると、略瞬間的に、液滴７６の表面張力が作用する。すなわち、当該液滴７６に対するバンプ部７３の表面の親液性も相俟って、かかる表面張力が最小化する方向に力が作用してバンプ部７３が瞬間的に移動されるから、チップ３も移動される（同図（ｅ））。これによって液滴７６の表面張力によってマウントの正確な位置にまで移動せしむることが可能となる。
【００６７】
なお、この場合、図４とは上下を逆にし、バンプ部７３のある面を上面として上記の動作を行っても良い。この場合には、マウント対象チップ３を降下させて第２の液滴７６に吸着する段階（同図（ｄ）の直前）で、マウント済チップ３の上面バンプ部７３の上に湧出されている第２の液滴７６は、これに対する撥液性を有するパッシベーション部３４を避けるとともに、親液性を有するパット部３２に吸着しようとする力がより働くことになる。つまり。マウント用液滴７６に対しては、パット部３２と吸着しようとする力とともに、パッシベーション部３４から離れようとする力が働くので、液滴の表面張力を利用したアラインメントという本願の技術的思想は一層効率よく達成されることになる。
【００６８】
次に図４（ｆ）において、こうして精密な位置にまで移動されたバンプ部７３、したがってチップ３の位置が仮に固定されて、この固定状態で、次のマウント対象チップが用意され、同図（ｃ）〜（ｅ）の動作を所望のチップ枚数分行う。こうして所望枚数チップが積層されたら、上述した方法により第２の液滴を除去する（図示しない）。
【００６９】
上記のアラインメントの精密な制御について補足説明する。図５は、本実施形態に係るチップ３のマウントの際のアラインメントの精密制御を行うための、液滴マウント・配置位置に係る第１パターン及び第２パターンを合致させる概念を示した平面図である。同図に示されるように、パターンニングにより正確に２軸で位置決めされた突起（パット）部３２の配置パターンである第１パターン（図３の（ａ）及び（ｂ））と、第１パターンに対応させて定めたバンプ部７３（もしくはノズル７２）の配置パターンである第２パターン（図３の（ｄ）及び（ｅ）、或いは（ｉ）及び（ｊ））とが合致するようにすることで、かかる位置において液滴７６の表面張力が最小化するような位置とすればよい。これにより、図５に示す仮想位置決め線に向かって液滴とパット部３２との親液性（パッシベーション部３４を有する場合には、パット部３２の親液性及びパッシベーション部３４の撥液性）による表面張力が作用することとなり、（代替的に、バンプ部７３が下面に配置されるときには、バンプ部７３の親液性が作用することとなり、）これにより、精密なアラインメントが実現される。
【００７０】
図６は、このアラインメント調整の様子を断面的に説明するための断面概念図である。ここでは、チップ３が複数個配置された突起（パット）部３２を有し、これを取り囲むパッシベーション部３４を有していない構成の場合（同図（ａ）〜（ｃ））を示している。同図において、（ａ）〜（ｃ）は主にピックアップ動作前段階（（ａ）はチップ３の突起（パット）部３２の配置位置パターン（第１パターン）の斜視図、（ｂ）はＡ方向に見た底面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である）を、（ｄ−１）はチップ３のピックアップ直後であって第１の液滴２６による吸着段階を、（ｄ−２）はこのピックアップ吸着を保ったまま搬送機構４０がマウント所望位置近傍の既にマウント済チップが積層されている箇所に向けて対象チップ３を降下させている段階を、（ｅ）は（ｄ−２）中の点線円周によって囲まれる突起（パット）部３２周辺範囲を拡大した部分に係るマウント先での液滴７６による吸着直前段階を、（ｆ）は液滴７６による突起（パット）部３２の吸着直後から液滴７６の表面張力によって移動された段階を、（ｇ）は突起（パット）部３２が液滴７６の表面張力によって移動され、（図示しない）これら所望数だけチップが積層された後何らかの手段により液滴７６の表面張力が取り除かれて、突起（パット）部３２ひいてはチップ３が目的のマウント位置に積層して安定配置された段階を、それぞれ示すものである（ただし、（ｇ）では、多層のうち２層のみを示す）。
【００７１】
まず、同図（ａ）〜（ｃ）の状態で（マウント元位置で）待機されているチップ３に向けて、ピックアップ装置２０が降下し、チップ３の上面に十分に近い位置までピックアップノズル２０Ａが降下すると、ピックアップノズル２０Ａから液滴２６が湧出・懸垂され、この液滴２６がチップ３に当接すると、液滴２６の表面張力によって吸着力がチップ３上面に作用する結果、チップ３はピックアップされる（同図（ｄ−１））。以下の図６についての説明は、同図（ｄ−２）中の点線円周で囲まれた部分をその主な対象とする。
【００７２】
次に、かかるピックアップされた状態を維持した状態で、搬送機構４０がピックアップ装置２０（及びこの先端に吸着されたチップ３）をマウント所望位置或いはその近傍にまで搬送・移動する（図示しない）。具体的には、チップ３の吸着後、ピックアップ装置２０の上方移動及び水平移動を段階的に、或いは同時並行的に行うことになる。
【００７３】
マウント先位置の略上部（仮位置：正確なマウント目的位置の近傍のこと）にピックアップ装置２０（及びこの先端に吸着されたチップ３）が到達した時点で搬送機構４０は水平移動を停止し、マウント先位置に向けて降下を始める（同図（ｄ−２））。
【００７４】
一方、搬送機構４０がチップ３の突起（パット）部３２が十分降下を完了するまでに、第２液滴湧出機構７０がシリンジ７２を通じてその先端部の針７４から、第２の液滴７６を積層済チップ３の上面に表出しているバンプ部７３上に（代替的に、バンプ部７３が下面にあるときには、パット部３２上に：図示しない）湧出させる（図４（ｅ））。
【００７５】
搬送機構４０が（チップ３の）突起（パット）部３２をさらに降下させると、第２の液滴７６が突起（パット）部３２の下面に当接する。この際、第２の液滴７６は４箇所設定してあるので、吸着力も当該液滴が単独の場合の略４倍の強度があることになる。したがって、第１の液滴２６による吸着力に打ち勝って突起（パット）部３２を（したがってチップ３を）マウント先側（同図の７３側、すなわち下方）に剥ぎ取ることが可能となる。この場合、代替的に、第２の液滴７６の表面張力が比較的大きな材質の液滴とする方法、加熱機構５０によって第１の液滴２６を加熱蒸発させてピックアップ用液滴２６の吸着力を霧散させる方法、減圧機構６０によって第１の液滴２６の周囲一定範囲を減圧して第１の液滴２６の蒸発を促進することでピックアップ用の吸着力を霧散させる方法、（図示しない）風力発生機構から風力を噴出させて液滴２６をとばすことで吸着力を除去する方法等を、それぞれ代替的に、或いは組み合わせて用いても良く、これら総ての場合を本願発明は技術的思想として包摂するものである。
【００７６】
こうしてチップ３のピックアップ吸着が解かれ突起（パット）部３２が第２の液滴７６によってのみ吸着されている状態になると、略瞬間的に、液滴７６の表面張力が作用する。すなわち、当該液滴７６に対する突起（パット）部３２下面表面の親液性も相俟って、かかる表面張力が最小化する方向に力が作用して突起（パット）部３２が瞬間的に移動される（同図（ｆ））。換言すれば、正しい精密なマウント位置近傍に仮置きされた位置（仮位置、すなわち同図（ｆ）の「Ｃ」位置）から、当該表面張力が最小化される位置（本位置、すなわち同図（ｆ）の「Ｄ」位置）まで移動させる力が作用する。これによって液滴７６の表面張力によってマウントの正確な位置にまで移動せしむることが可能となる。
【００７７】
なお、この場合、上記したようなパッシベーション部３４をパット部３２の周囲にさらに備えた構成の場合であってもよく、この構成の場合には、上述したように、マウント用液滴７６に対しては、突起（パット）部３２と吸着しようとする力とともに、パッシベーション部３４から離れようとする力が働くので、液滴の表面張力を利用したアラインメントという本願の技術的思想は一層効率よく達成されることになる。
【００７８】
次に図６（ｆ）において、こうして精密な位置にまで移動された突起（パット）部３２、したがってチップ３の位置を（図示しない）固定装置によって固定し、この固定位置を仮に保持したまま、所望枚数のチップ分、上記の積層動作を繰り返す。チップが所望枚数積層され、それぞれが第２の液滴７６によって正確・精密な位置に仮固定されている状態で、先に説明したいずれかの手段によって第２の液滴７６の吸着力を除去する。したがって、突起（パット）部３２、したがってチップ３は正規の精密なマウント位置にマウントされて、一連の（ピックアップ、）アラインメント、マウントの動作を完了する（同図（ｇ））。
【００７９】
図７は、図６の動作を断面的に説明するための図である。同図についての説明は上記をもって換える。
【００８０】
以上詳細に説明したように、本願のチップマウント装置によれば、ピックアップ用液滴（第１の液滴）を用いてピックアップされ搬送機構によって移動された小片（たとえば半導体チップ）をマウント目的場所にマウントする際に、複数のシリンジから針を通じてバンプ或いはパット（代替的にマウント面ノズル）上に湧出されたマウント用液滴（第２の液滴）上に小片が仮位置で載置されると、マウント対象である小片の下面のパット或いはバンプは同一直線上にはない少なくとも３点を含む複数点が配置される第１パターンに沿って形成・配置され、マウント先であるバンプ或いはパット（代替的にノズル）は第１パターンに対応した配置を持つ第２パターンに沿って形成・配置されるため、マウント用液滴（第２の液滴）上に小片が仮位置で載置されると同時に、小片下面に配置されたパット或いはバンプの有するマウント用液滴に対する親液性（代替的に、チップがパッシベーション部をも有する場合には、パット部の親液性及びパッシベーション部の撥液性）によって当該マウント用液滴にはその表面張力を最小化する方向に力が働く。したがって、平行しない平面座標位置を画し得る二軸によって液滴の表面張力の力の方向を特定することが可能となり、これにより、本来のマウント位置からずれた場所（仮位置）に仮載置されても、本来の場所にまで液滴の表面張力を利用して小片を数ミクロン単位の精密度で自動的に移動させることが可能となる。
【００８１】
換言すれば、第１のパターンと第２のパターンとを精密なレベルで予め形成しておくことで、マウント用液滴に小片が載った際に働く表面張力の方向を平面座標的に制御することができる。これに加えて、かかるマウント用液滴は複数存在するから、マウント用液滴によるチップの吸着力を液滴が単数の場合に比して増大させ、この力によってピックアップ用液滴の吸着力からマウント対象チップを剥ぎ取ることが容易化することとなる。このとき、たとえば、マウント用液滴の表面張力をピックアップ用液滴の表面張力よりも大きなものとする、ピックアップ用液滴を加熱装置によって加熱蒸発させる、ピックアップ用液滴周囲を減圧するなどを適宜選択的に、もしくは組み合わせて、用いるように構成しても良い。このように構成された場合には、所望のマウント先のマウント用液滴の表面張力がピックアップ用液滴の表面張力に勝るため（或いはピックアップ用液滴の表面張力が霧散するため）に、ピックアップされていたチップはピックアップ用液滴からそぎ取られて所望のマウント先であるマウント用液滴部位においてリリースされることとなり、極薄チップの多層化において、ピックアップのみならずリリース動作も、チップの反りや破損を生ずることない上に、容易に行えることとなる。これにより、マウント目的位置でのマウント動作を安定的かつ確実に完了することができる。
【００８２】
したがって、ピックアップされた小片を所望位置まで搬送し、マウントする際の所望のアラインメント動作を精密に制御することができる。したがって、真空吸着によった場合には反りや破損の生ずるような極薄チップを対象としてピックアップ動作を行う場合においても、チップへの余分な応力を発生させることを防止し、チップの反りや破損を防ぎつつ、精密なアラインメントを伴ったマウント動作が可能となる。
【００８３】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。
【００８４】
また、上述したものは本願に係る技術思想を具現化するための実施形態の一例を示したにすぎないものであり、他の実施形態でも本願に係る技術思想を適用することが可能である。
【００８５】
さらにまた、本願発明を用いて生産される装置、方法、システムが、その２次的生産品に登載されて商品化された場合であっても、本願発明の価値は何ら減ずるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明に係るチップマウント装置及びチップマウント方法によれば、小片のピックアップ及びリリースを、真空吸着ではなく、水その他の液体の表面張力を用いて行うのみならず、小片のマウント動作について、マウントに係る液滴との間で親液性を有するバンプ或いはパットを予め平面上２軸による座標上にとられる少なくとも３点を持った第１パターン、第２パターンに沿って配置し（場合により、さらに撥液性を有するパッシベーション部をこのパットの周囲に配置し）、この第１パターンと第２パターンとを精密に予め対応させておく（たとえば一致させておく）ことで、表面張力が最小化される方向に働くことによる動きを、予めパターンにより設定しておいた精密な平面的位置に収束させるという制御を行い得る。これにより、小片についての液滴の表面張力を利用したマウントの際におけるアラインメントを精密に制御することが可能となる。したがって、極薄チップを積層する半導体チップの製造産業において、チップの反りや破損を防止した精密な製造が可能となり、この効果は、半導体製造産業にとどまらず、情報産業、電気器具産業等を初めとする、半導体を用いた二次的製品を製造・使用するあらゆる産業にとって、非常な有益性をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施形態に係るチップマウント装置の全体の概略構成を示した構成概念図である。
【図２】本願に係る半導体チップ３の構成の一例についての部分的断面を示した断面概念図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る突起（パット）部３２の配置位置パターンである第１パターン、及び、バンプ部７３（代替的に、ノズル７２）の配置位置パターンである第２パターンを概略的に示した説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るチップマウント装置１の動作を説明するための概念図であって、チップのピックアップ前から、ピックアップ、アラインメント、マウント完了に至るまでの動作を時系列的に示した図である。
【図５】本実施形態に係るチップ３のマウントの際のアラインメントの精密制御を行うための、液滴マウント・配置位置に係る第１パターン及び第２パターンを合致させる概念を示した平面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るチップマウント装置１の動作を説明するための概念図であって、チップのピックアップ前から、ピックアップ、アラインメント、マウント完了に至るまでの動作を時系列的に示した図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るアラインメント調整の様子を断面的に説明するための断面概念図である。
【符号の説明】
【００８８】
１    チップマウント装置
３    チップ
７    マウント目的箇所
１０    全体制御部
２０    ピックアップ装置
２０Ａ    ピックアップノズル
２２    第１の液滴生成機構
２４    第１の液滴懸垂機構
２６    第１の液滴
３２    突起（パット）部
３４    パッシベーション部
４０    搬送機構
５０    加熱機構
６０    減圧機構
７０    第２液滴湧出機構
７２    シリンジ
７３    ノズル
７４    針
７６    第２の液滴
【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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