半導体装置、半導体装置製造装置、半導体装置製造方法及びＩＣタグ
【課題】ＩＣチップの小型化に伴い、ＩＣタグの組立てに必要な位置決め精度が高くなってきている。そこで、被搬送物のサイズに比して、位置決め精度を緩和できる半導体搭載基板の表面構造と配置及び当該構造や配置を利用した製造技術を提供する。
【解決手段】半導体基板より大きいサイズに生成された液滴を半導体搭載基板上に付着し、当該液滴上に半導体基板を付着させることにより半導体装置を製造する。液滴に付着された半導体基板は、液滴の蒸発と共に親水領域に誘導され、自己整合的に位置決めされる。
【解決手段】半導体基板より大きいサイズに生成された液滴を半導体搭載基板上に付着し、当該液滴上に半導体基板を付着させることにより半導体装置を製造する。液滴に付着された半導体基板は、液滴の蒸発と共に親水領域に誘導され、自己整合的に位置決めされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣタグや半導体装置を低コストで作製するための組み立て技術に関する。例えば極小かつ極薄のＩＣチップを実装するＩＣタグや半導体装置の製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、ＩＣチップのデータを非接触で読み書きできる半導体装置（いわゆるＩＣタグ）が広まっている。通常、ＩＣチップとの間の通信には、例えば誘導電磁界や電波が用いられる。ＩＣタグは物品に取り付けられた状態で使用される。ＩＣタグは、製造・物流管理、各種チケット、病院カルテ管理など多方面での利用が期待される。ＩＣタグは、バーコードと比べると、物品移動中の認識性能、遠隔読み取り、複数同時読み取り、ネットワークリンク、複製困難さ等の点で優ると期待されている。
【０００３】
現在、ＩＣタグの利用は、リユースが中心である。しかし、今後は、使い捨て用途へのＩＣタグの展開が期待される。例えば安価で極薄のＩＣタグを紙に埋め込み、有価証券その他の紙媒体の管理や偽造防止に利用することが期待されている。なお、使い捨て用途へのＩＣタグの普及には、更なる低コスト化技術の開発が重要であると言われている。
【０００４】
低コスト化技術の一つはＩＣチップの小型化である。ＩＣチップを小型化すると、１枚の半導体ウェハから取得できるＩＣチップの枚数が増加する。このため、材料コストの低減に有効である。これまでに、５０μm角、厚さ５μmという極小・極薄のＩＣチップが開発されている（非特許文献１）。
【０００５】
ところが、ＩＣチップの小型化に伴い、ＩＣタグの組み立て工程に必要とされる位置決め精度が非常に高くなってきている。このため、ＩＣチップのハンドリング技術に関する新たな技術開発が必要となってきている。従来、ＩＣチップのハンドリングには、ピック＆プレースという手法が用いられてきた。
【０００６】
この手法は、以下の３つの工程でなる。まず、タック性を有する支持シート上のウェハをダイシング処理する。次に、ダイシング前のウェハ形状に配置されたままのＩＣチップを突き上げピンで１個ずつ持ち上げる。最後に、ロボットにより位置制御される真空ピンセットでＩＣチップをピックアップして搬送する。
【０００７】
しかし、ＩＣチップの小型化に伴い、様々な課題が生じている。例えば突き上げピンによるＩＣチップの損傷のおそれが指摘されている。また、位置決め精度が高いロボットを使用することに伴う組立コストの増大が指摘されている。それに伴い、タック性制御や隣り合うチップの間隔を広げるエキスパンド機能を有する支持シート材の開発も行われている（非特許文献２）。
【０００８】
ところが、上述した５０μm角、厚さ５μmなるサイズに代表される極めて小さい半導体チップをドライ環境で扱う場合、静電気力やファンデルワールス力によるチップの飛散と吸着が起こる。これらの現象は、チップの損傷を引き起こす。このため、重力よりも静電気力やファンデルワールス力が支配的になる１００μm以下の物体をドライ環境でハンドリングすることは困難である。
【０００９】
以上の課題を解決する方法として、ウェット環境下でのハンドリング、すなわち溶液を用いた流体制御によるＩＣチップのハンドリング法が幾つか考案されている（非特許文献３、特許文献１、２）。
【００１０】
非特許文献３には、台形状に切り出したＩＣチップを、その収納領域である基板上のくぼみに、溶液のフローを用いて搬送する方法が示されている。なお、収納領域近辺に搬送されたＩＣチップは、重力とファンデルワールス力、さらに表面の相互作用により基板上のくぼみに嵌め込まれる。
【００１１】
特許文献１には、自己組織化機能を用いてＩＣチップをプレースする際、親水力と疎水力を用いて半導体チップの方向を調整する方法が示されている。
【００１２】
特許文献２には、特殊な溶液中にＩＣチップを保持し、あたかも微粒子が入った試薬のように取り扱うチップハンドリング技術が示されている。この技術は、数１０μm以上のサイズのＩＣチップに対して適用することができる。なお、この技術では、溶液中に分散されたＩＣチップを該溶液とともにＩＣチップ保持ノズルで吸引し、ＩＣチップ保持ノズルの先端にＩＣチップを１枚だけ捕捉する。この後、捕捉されたＩＣチップを搭載領域まで搬送する。その状態で、ＩＣチップ保持ノズルの先端に圧力を加え、搭載領域にＩＣチップをリリースする。または、粘着性を有する搭載領域に捕捉されたＩＣチップを搬送し、搭載領域の粘着性を利用してリリースする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開2008-258390号公報
【特許文献２】国際公開第2006/077739号
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】ISSCC Dig. Tech. Papers.、 482−483 (2007).
【非特許文献２】Proc. MANTECH Conference、 Austin TX、 33-36 (2007).
【非特許文献３】IEEE Photons. Technol. Lett.、6 706-708 (1994).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところが、ＩＣチップ保持ノズルを使用するＩＣタグの製造技術では、半導体搭載基板上にＩＣチップを正確に位置決めする必要がある。そこで、従来手法の場合には、両面電極構造のＩＣチップを利用して、ＩＣチップの反転や角度ずれに対する許容度を高めている。しかし、位置決め精度は、半導体搭載基板に対して高さ方向にも要求される。例えばＩＣチップ保持ノズルの高さ方向の位置決めに少しでもずれがあると、半導体搭載基板にＩＣチップが押し付けられることになる。この際、押し付け力が過大であると、ＩＣチップに機械的損傷が発生する可能性がある。そこで、半導体搭載基板から高さ方向に離れた位置からＩＣチップを吹き落とす手法を採用することがある。しかし、吹き落とす位置が半導体搭載基板から離れすぎると、搭載位置の許容範囲内にＩＣチップを搭載できない可能性がある。さらに、ＩＣチップが極薄の場合には、半導体搭載基板面に押し付けられる際に、ＩＣチップにクラックや割れを発生させることがあり、ＩＣタグの製造歩留まりを低下させてしまう。
【００１６】
本発明は、上述した課題を解決する手段と方法を提供することを目的とする。特に、被搬送物である物体のサイズに比して位置決め精度を緩和できる半導体搭載基板の表面構造と配置、当該構造や配置を利用した製造技術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】
【００１７】
本発明においては、半導体搭載基板上に、半導体基板を搭載する第１の表面エリアと、当該第１の表面エリアの周辺に配置され、第１の表面エリアより臨界表面張力が小さい第２の表面エリアとを形成する。例えば第１の表面エリアを親水性表面とし、第２の表面エリアを疎水性表面とする。なお、第１の表面エリアと第２の表面エリアは、後述するように、親水性表面と疎水性表面に限らない。
【００１８】
次に、半導体基板の半導体搭載基板への搭載方法について説明する。まず、半導体基板の搭載位置の周辺に形成される疎水性エリアまで広がるような比較的大きな液滴を生成し、半導体基板の搭載位置に付着させる。この状態で、１個の半導体基板を液滴に添加する。この後、液滴は蒸発する。この蒸発過程において、半導体基板は液滴の壁に吸着されたまま移動し、最終的には搭載位置に配置される。
【００１９】
このような搭載が可能であるのは、以下の理由による。半導体基板は、液滴上又は液滴内に一旦内包されると、液滴の表面張力により気液界面に保持される。従って、液滴の蒸発により液滴の大きさが変化していく過程において、半導体基板は液滴の外周上に存在し続ける。このため、液滴の大きさの変化や液滴の動きに伴って半導体基板も移動する。蒸発過程において、液滴内部では流動が起こり、蒸発が起きるのが最も遅い親水性エリアに半導体基板が自動的に搬送される。
【００２０】
この方法を用いると、半導体基板を液滴に遊離した際の初期位置が、所定の搭載位置に対する位置決め精度の数倍から１００倍程度離れていても、半導体基板を所定の搭載位置まで搬送することができる。つまり、半導体基板を半導体搭載基板に搭載する工程における半導体基板の遊離は、所定の搭載位置に直接位置決めする場合に比して非常に荒い精度で構わない。しかも、半導体基板の遊離は液滴との接触により行われる。すなわち、遊離時に半導体基板は、ソリッドな半導体搭載基板と直接的に接しない。このため、半導体基板に損傷を与えることなく、半導体搭載基板上の所定の搭載位置に半導体基板を配置することができる。
【００２１】
以下では、半導体基板と半導体搭載基板で構成される半導体装置の一例であるＩＣタグについて説明する。ＩＣタグに使用する半導体基板には、例えば片面にのみ電極を持つＩＣチップ（いわゆる片面電極ＩＣチップ）やチップの両面に１個ずつ電極を有し、反転が許容されるＩＣチップ（いわゆる両面電極ＩＣチップ）を使用する。
【００２２】
一方、半導体搭載基板としての外付けアンテナは、ＩＣチップの保護と両面電極ＩＣチップに対応するために２枚用意することが望ましい。２枚の外付けアンテナを用いるＩＣタグの場合、ＩＣチップは、その両面が２枚の外付けアンテナによって挟み込む構造を採用する。すなわち、ＩＣタグは、いわゆるサンドイッチ構造を採る。勿論、ＩＣチップの周辺のみがサンドイッチ構造となれば良い。従って、２枚の外付けアンテナは同等の大きさである必要はなく、一方の面積は他方の面積に比して小さくても構わない。また、必ずしも外付けアンテナは２枚必要ではなく、一方は、ＩＣチップの保護シートでも良い。
【００２３】
少なくとも、ＩＣチップを搭載する側の外付けアンテナには、ＩＣチップを搭載する親水性エリアと、それを取り囲む疎水性エリアを設けておくことが望ましい。
【００２４】
最終的なＩＣタグの構成は、１枚の外付けアンテナ上の親水性エリア内にＩＣチップを搭載し、その上にもう１枚の外付けアンテナ又は保護シートを配置したサンドイッチ形態を採る。勿論、ＩＣチップの電極と外付けアンテナとは電気的に接続される形態を採る。
【００２５】
次に、本発明の製造方法を用いて、ＩＣチップを外付けアンテナに搭載する場合について説明する。まず、液滴の生成又は供給手段について説明する。液滴を生成又は供給する方法には幾つかの方法が考えられる。例えば液体ディスペンサを用いて、一定量の液体を外付けアンテナ上のチップ搭載位置に添加する方法がある。
【００２６】
次に、ＩＣチップの捕捉手段について説明する。ＩＣチップの捕捉手段は、例えば複数のＩＣチップの入った溶液を収納する収納容器と、先端にＩＣチップを捕捉する細長いＩＣチップ保持ノズルと、ＩＣチップ保持ノズルに連結したポンプ（吸引機と加圧機）と、ＩＣチップ保持ノズルの先端部を容器中の溶液に挿入し、ＩＣチップを先端に付着した状態で引き上げるアクチュエータとで実現できる。ＩＣチップ保持ノズルの先端に開口する孔は、ＩＣチップの直径より小さいものを使用する。
【００２７】
まず、ＩＣチップが複数入った溶液中に、先端にＩＣチップの直径より小さい孔が開口しているＩＣチップ保持ノズルを挿入し、ＩＣチップ保持ノズルの先端に吸引力を作用させる。先端に１個のＩＣチップが吸引保持されると、その状態のままＩＣチップ保持ノズルを溶液から引き出す。次に、先端に吸引保持されているＩＣチップ５を加圧力を作用させ、外付けアンテナ上に付着された液滴に遊離する。遊離位置は、液滴の中心である必要はなく、ＩＣチップが液体と接することが可能な場所であればどこでも良い。
【００２８】
次に、液滴の蒸発手段について説明する。蒸発は、室温による自然乾燥が最も単純な形態である。ただし、ＩＣチップの搭載にかかる時間を早めるためには、ランプやヒータその他の加熱機を設置することが望ましい。
【００２９】
本発明による半導体装置の製造方法を応用したＩＣタグの製造方法は、親水エリアと疎水エリアを有する外付けアンテナ、液滴生成・供給手段、ＩＣチップ捕捉手段、必要に応じて液滴蒸発手段を利用することで実現できる。具体的には、ＩＣチップを１個だけ捕捉する工程と、親水性エリアと疎水性エリアを表面に有する外付けアンテナのＩＣチップ搭載部に液滴を供給する工程と、捕捉したＩＣチップを加圧して液滴側に遊離する工程と、ＩＣチップが遊離された液滴を蒸発させる工程とで構成される。この製造方法の適用により、ＩＣチップは、外付けアンテナ上に形成された所定の搭載位置（親水性エリア）内に配置される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、臨界表面張力の異なる表面（例えば疎水性表面と親水性表面）を用いた液滴の流体制御を用い、半導体基板を所定の位置に位置決めできる。このため、半導体基板が極薄の場合でも、半導体基板自体には機械的損傷を与えずに済む。また、本発明に係る製造方法はプロセスが簡単であるため、複雑な組み立て設備を必要としない。従って、低い製造コストかつ高効率により、高品質の半導体装置を作製することができる。また、本発明に係る製造方法は、半導体基板のみならず、シート状の基板材料や微粒子などの搬送にも適用できる。このため、本発明は、半導体基板の搬送だけでなく、三次元実装に伴う各種材料の搬送にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１Ａ】ＩＣタグの構成例を示す模式図。
【図１Ｂ】ＩＣタグの構成例を示す模式図。
【図１Ｃ】ＩＣタグの構成例を示す模式図。
【図２Ａ】外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図２Ｂ】外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図２Ｃ】外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図３Ａ】チップ接着用樹脂膜付き外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図３Ｂ】チップ接着用樹脂膜付き外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図３Ｃ】チップ接着用樹脂膜付き外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図３Ｄ】チップ接着用樹脂膜付き外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図４Ａ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図４Ｂ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図４Ｃ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図４Ｄ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図４Ｅ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図４Ｆ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図５】複数の外付けアンテナを平面上に配置した外付けアンテナアレイを示す模式図。
【図６】チップの両面に電極を１個ずつ配置した両面電極ＩＣチップの例を示す模式図。
【図７Ａ】ＩＣチップを親水性導電性膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図７Ｂ】ＩＣチップを親水性導電性膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図７Ｃ】ＩＣチップを親水性導電性膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図８Ａ】ＩＣチップを親水性樹脂膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図８Ｂ】ＩＣチップを親水性樹脂膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図９Ａ】ＩＣチップを導電性粒子を含む親水性樹脂膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図９Ｂ】ＩＣチップを導電性粒子を含む親水性樹脂膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１０Ａ】両面電極構造のＩＣチップを外付けアンテナ２枚で挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１０Ｂ】両面電極構造のＩＣチップを外付けアンテナ２枚で挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１０Ｃ】両面電極構造のＩＣチップを外付けアンテナ２枚で挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１０Ｄ】両面電極構造のＩＣチップを外付けアンテナ２枚で挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１０Ｅ】両面電極構造のＩＣチップを外付けアンテナ２枚で挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１１Ａ】チップの片面に電極を２個配置した片面電極ＩＣチップの例を示す模式図。
【図１１Ｂ】チップの片面に電極を２個配置した片面電極ＩＣチップの例を示す模式図。
【図１２Ａ】チップの両面に電極を２個ずつ配置した両面電極ＩＣチップの例を示す模式図。
【図１２Ｂ】チップの両面に電極を２個ずつ配置した両面電極ＩＣチップの例を示す模式図。
【図１３Ａ】外付けアンテナの主要部の構成例を示す模式図。
【図１３Ｂ】外付けアンテナの主要部の構成例を示す模式図。
【図１４Ａ】外付けアンテナの主要部の構成例を示す模式図。
【図１４Ｂ】外付けアンテナの主要部の構成例を示す模式図。
【図１５Ａ】片面電極ＩＣチップを親水性導電性膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１５Ｂ】両面電極ＩＣチップを親水性導電性膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１６Ａ】片面電極ＩＣチップを保護シートで挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１６Ｂ】両面電極ＩＣチップを保護シートで挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１７】ＩＣタグの作製フローを示すブロック図。
【図１８】液滴を用いてＩＣチップを外付けアンテナの所定の位置に搭載するための装置構成と製造工程を説明する模式図。
【図１９】液体捕捉ピンを用いて液体を捕捉し、当該液滴を外付けアンテナの所定の位置に供給又は配置するための装置構成と製造工程を説明する模式図。
【図２０】液滴溶液で満たされた溶液バスの中に外付けアンテナを浸すことで、液滴を外付けアンテナの所定の位置に生成又は配置する装置構成と製造工程を説明する模式図。
【図２１Ａ】外付けアンテナの基板上に液滴が配置された状態を示す模式図。
【図２１Ｂ】外付けアンテナの基板上に液滴が配置された状態を示す模式図。
【図２２Ａ】液滴にＩＣチップを添加し、液滴の気液界面にＩＣチップが存在する状態を示す模式図。
【図２２Ｂ】液滴の気液界面にＩＣチップが捕捉され、液滴の乾燥によりＩＣチップが親水性導電性膜層へ搬送される状態を示す模式図。
【図２２Ｃ】液滴が親水性導電性膜層上で蒸発する直前の状態を示す模式図。
【図２２Ｄ】液滴が完全に乾燥し、ＩＣチップが親水性導電性膜層上に搭載された状態を示す模式図。
【図２３】気液界面にＩＣチップが捕捉される原理を示す説明図。
【図２４Ａ】ＩＣチップが液滴表面を移動する原理を示す説明図。
【図２４Ｂ】ＩＣチップが液滴表面を移動する原理を示す説明図。
【図２４Ｃ】ＩＣチップが液滴表面を移動する原理を示す説明図。
【図２５Ａ】液滴にＩＣチップを添加し、外付けアンテナを反転させ重力に逆らった状態で液滴の気液界面にＩＣチップが捕捉された状態を示す模式図。
【図２５Ｂ】液滴の乾燥によりＩＣチップが親水性導電性膜層上へと重力に逆らって近づく様子を示す模式図。
【図２５Ｃ】液滴が完全に乾燥し、ＩＣチップが親水性導電性膜層上に搭載された状態を示す模式図。
【図２６】外付けアンテナの基板上に液滴が配置された状態を示す模式図。
【図２７】形態例に係る液滴搬送法を用いて基板を三次元的に積み上げた構造を説明する模式図。
【図２８】形態例に係る液滴搬送法を用いて基板と配線層を三次元的に積み上げた構造を説明する模式図。
【図２９Ａ】ＩＣタグ作製装置を説明する模式図。
【図２９Ｂ】ＩＣタグ作製装置を説明する模式図。
【図２９Ｃ】ＩＣタグ作製装置における圧着方法を説明する模式図。
【図３０】完成したＩＣタグを１個ずつ単離する装置及びその方法を説明する模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下の実施例においては、主に、ＩＣタグの構造、ＩＣチップとアンテナ基板の接続工程について説明する。ただし、本発明の応用分野はこれに限るものでなく、後述する実施例の内容は、半導体実装技術の全般に活用できる。
【００３３】
[実施例１]
本実施例では、ＩＣタグを構成する外付けアンテナの構造とＩＣタグの作製方法について説明する。
【００３４】
（ＩＣタグの構造例）
図１Ａ及びＢに、ＩＣタグ５４の典型的な構成例を示す。図１ＡはＩＣタグ５４の平面外観図であり、図１Ｂはその分解斜視図である。図１Ｂに示す通り、ＩＣタグ５４は、ＩＣチップ５と２枚の外付けアンテナ５２で構成される。２枚の外付けアンテナ５２は、ＩＣチップ５を両面側から挟み込むように配置される。外付けアンテナ５２には、アンテナスリット５３が形成されている。アンテナスリット５３は、ＩＣチップ５とアンテナとのインピーダンス整合に必要な構造であり、アンテナからのエネルギーを効率良く導く働きをする。２枚の外付けアンテナ５２は、必ずしも同じ長さである必要はない。また、２枚の外付けアンテナ５２の両方がスリット構造を有する必要は無い。ただし、２枚の外付けアンテナ５２の一方が、他方側に形成されたアンテナスリット５３と干渉しないことが必要である。
【００３５】
この他、図１Ｃに示すように、アンテナスリット５３の形成された外付けアンテナ５２を１枚だけ有するＩＣタグ５４も可能である。この形態のＩＣタグの場合には、外付けアンテナ５２に搭載されたＩＣチップ５を防護シート５５で保護すると良い。
【００３６】
ＩＣタグ５４の大きさは、用途により様々である。例えば紙の中や糸の中に埋め込むような特殊な用途に使用するＩＣチップ５の場合、大きさは１０−２００μｍ、厚みは０．２−２００μｍの範囲するのが良い。なお、外付けアンテナ５２も含めて紙の中に埋め込むためには、紙の平均的な厚み（おおよそ１００μｍ）以下であることが必要となる。従って、この種の用途に用いる場合、ＩＣチップ５の厚みは１０μｍ以下とし、外付けアンテナ５２の厚みを含めたＩＣタグ５４のトータルの厚みを１００μｍ以下とすることが望ましい。つまり、この種の用途で取り扱う外付けアンテナ５２には、極薄のフィルム形態も含まれる。
【００３７】
（ＩＣチップの構造例）
図６に、第１の両面電極ＩＣチップ５９の代表例を示す。この実施例の場合、第１の両面電極ＩＣチップ５９の平面構造は正方形状（矩形）である。また、第１の両面電極ＩＣチップ５９の断面構造は、一端側から順番に、第１の電極層７、集積回路層６、第２の電極層８で構成される。両面電極構造の採用により、搭載領域に対するＩＣチップ５の電極面の反転や角度ずれが許容される。
【００３８】
図１２Ａ及びＢは、両面電極構造のＩＣチップの変形例である。以下では、この構造を有するＩＣチップを、第２の両面電極ＩＣチップ４２という。第２の両面電極ＩＣチップ４２の場合も、半導体の集積回路層６の両面に同じ電極パターンが形成される。ただし、その片面には、第１の片面電極層５６と第２の片面電極層５７の２つのパターンが形成される。このうち、第１の片面電極層５６は、半導体の集積回路層６の面中心位置に形成される。一方、第２の片面電極層５７は、第１の片面電極層５６との間に所定のギャップを挟んで形成される。図に示すように、第２の片面電極層５７は環状であり、第１の片面電極層５６を取り囲むように形成される。集積回路層６の内部には、第１の電極貫通路３５と第２の電極管通路３６が形成される。第１の電極貫通路３５は集積回路層６の両面に形成された第１の片面電極層５６同士を電気的に接続し、第２の電極管通路３６は集積回路層６の両面に形成された第２の片面電極層５７同士を電気的に接続する。
【００３９】
図１２Ａは、第１の片面電極層５６が四角形状であり、第２の片面電極層５７が矩形リング形状の例である。図１２Ｂは、第１の片面電極層５６が丸形状であり、第２の片面電極層５７がリング形状の例である。ただし、第１の片面電極層５６はどのような多角形状でも良く、第２の片面電極層５７もどのような多角形リング形状でも良い。
【００４０】
図１１Ａ及びＢは、片面電極ＩＣチップ４１の例である。片面電極ＩＣチップ４１の場合、集積回路層６の片面にのみ、図１２Ａ及びＢに示したものと同様の第１の片面電極層５６と第２の片面電極層５７が形成される。図１２と異なるのは、両面に臨界表面張力の違いも持たせている点である。なお、片面電極ＩＣチップ４１の場合には、電極層が形成される側の集積回路層６の表面を親水性とし、電極層が存在しない側の集積回路層６の表面を疎水性とする必要がある。
【００４１】
様々な用途を考慮すると、図６、図１１Ａ及びＢ、図１２Ａ及びＢに示すＩＣチップの大きさは、１０−２００μｍ、厚みは０．２−２００μｍの範囲で作製することが好ましい。
【００４２】
（製造工程の例１）
図２Ａ−Ｃに、外付けアンテナ主要部５８の作製工程の一例を示す。まず、非導電性基材１上に親水性導電性膜層１０をパターン形成し、その後、疎水性非導電性膜層９をパターン形成する。各層の形成方法は様々である。例えばホトリソグラフィー技術を利用した半導体プロセスによるスパッタ蒸着やメッキ法、印刷技術の適用などが考えられる。
【００４３】
非導電性基材１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルムが好適である。
【００４４】
親水性導電性膜層１０は、例えばＴｉ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｇなどの材料が一般的である。なお、親水性導電性膜層１０は、非導電性基材１との接着力を増強するためのバッファ層（例えばＴｉ、Ｎｉ）と、その上面層（例えばＡｕ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｇ）とで構成される積層構造を採用しても良い。
【００４５】
図２Ａ−Ｃの場合、親水性導電性膜層１０を非導電性基材１の表面に最初にパターン形成しているが、最終的に、ＩＣチップが導電性膜上に搭載されれば良い。従って、ＩＣチップを導電性膜上に搭載するまでのいずれかの時点で、ＩＣチップを搭載する領域の表面が親水性となれば良い。
【００４６】
疎水性非導電性膜層９は、例えばフロロカーボン膜、各種アモルファスフッ素膜、シリコーン膜、メタン系単結晶又はアモルファス膜などが好適である。ここで、親水と疎水の違いは、臨界表面張力の差で定義されるものである。親水性導電性膜層１０の臨界表面張力をγＡとし、疎水性非導電膜層９の臨界表面張力をγＢとし、接触する液体の表面張力をγＬとしたとき、γＢ＜＜γＡ、かつ、γＢ＜＜γＬの関係を有している。
【００４７】
（製造工程の例２）
図３Ａ−Ｄは、図２Ａ−Ｃの例と異なり、親水性樹脂膜層１１を親水性導電性膜層１０と疎水性非導電性膜層９の間に形成する方法を示す図である。この場合、非導電性基材１上に親水性導電性膜層１０をパターン形成した後、親水性樹脂膜層１１を形成し、さらに、疎水性非導電性膜層９をパターン形成する。
【００４８】
親水性樹脂膜層１１の形成方法も様々ではある。一般的には、ディスペンサを用いた塗布技術、スピンコート、ディップコート法を用いたコート技術、さらに各種印刷技術が適用される。ここで、親水性樹脂膜層１１は、ＩＣチップ５と外付けアンテナ主要部５８との接着剤として機能する。親水性樹脂膜層１１としては、例えばエポキシ系の熱硬化性樹脂が好適である。親水性樹脂膜１１の表面に位置決めされたＩＣチップ５に外部から圧力を加えると、ＩＣチップ５は親水性樹脂膜層１１（熱硬化性樹脂）を押しのけるように移動し、一端面において親水性導電性膜層１０に接触する。その状態で温度を上げると、ＩＣチップ５の周辺に押しのけられた親水性樹脂膜層１１（熱硬化性樹脂）が硬化する。これにより、親水性導電性膜層１０とＩＣチップ５の電極面との間に強固なオーミック接着が実現される。
【００４９】
（製造工程の例３）
他の製造工程例を、図１３Ａ及びＢ、１４Ａ及びＢに示す。各図は、第２の両面電極チップ４２や片面電極チップ４１を外付けアンテナ５２に液滴を用いた搬送手法により実装するために要求される外付けアンテナ主要部５８の構造例を示している。
【００５０】
親水性導電性膜層１０の配置には、ＩＣチップ５の電極の形に応じて、図１３Ｂに示す配置と図１４Ｂに示す配置が考えられる。なお、図１３Ａ及び図１４Ａに示す配置は、図１３Ｂ及び図１４Ｂに対する前工程での配置である。
【００５１】
図１３Ｂと図１４Ｂに示すように、疎水性非導電性膜層９を最表面に配置する。各図の断面構成に示すように、疎水性非導電性膜層９は、ＩＣチップ５が配置される親水性ポケット６１の外側を取り囲むように配置される。すなわち、親水性エリアの外周を疎水性エリアで取り囲む。このパターンにより、液滴によるＩＣチップ５の自己整合的な位置決めが可能となる。なお、非導電性基材１の内部には、ＩＣチップ上でショートを避けるための埋め込み電極路６０を配置する。
【００５２】
（外付けアンテナ主要部の構造例）
図４Ａ−Ｆに、ＩＣチップ５と外付けアンテナ主要部５８の搭載位置関係を示す。また、図４Ａ−Ｆには、図２Ｃ、図３Ｄ、図１３Ｂ、図１４Ｂで示した親水性導電性膜層１０と疎水性非導電性膜層９の最表面パターンの幾つかの例を示す。
【００５３】
図４Ａは、外付けアンテナ主要部５８上に四角形状の親水性エリア２が形成され、その外周を取り囲むように疎水性エリア３が形成された構造を示している。図４Ｂは、親水性エリア２が円形状の例を示す。図４Ｃ−Ｆは、図４Ａ及びＢに示した各親水性エリア２から疎水性エリア３の方向に流路４が形成される例である。各図において流路４の一端は親水性エリアと連結しているが、親水性エリアから分離したパターンも可能である。図４Ｃ−Ｆに示す流路４の利用形態については後述する。
【００５４】
各図に示すように、親水性エリア２の大きさは、搭載するＩＣチップ５よりも大きく形成される。液滴によるＩＣチップ５の搬送方法は、面内におけるＩＣチップ５の向きまでは制御できない。このため、親水性エリア２の内径の最短距離は、ＩＣチップ５の外径の最長距離よりも長いことが必要である。この条件が満たされることで、ＩＣチップ５は親水性エリア２内に確実に収納することが可能となる。
【００５５】
なお、図４Ａは、図２Ｃ、図３Ｄ、図１３Ｂ、図１４Ｂで説明したパターンに相当する。親水性エリア２内にＩＣチップ５が配置される形態であり、ＩＣチップ５の面積より広いエリアであれば、図４Ｂ〜Ｆに示すパターンであっても構わない。第２の両面電極ＩＣチップ４２や片面電極ＩＣチップ４１を用いる場合には、親水性エリア２の面積はＩＣチップ５の面積の１．５倍以下にするのが歩留まり上好適である。一方、第１の両面電極チップ５９の場合には、外付けアンテナ５２同士のショートがなければ、特に上限をもたない。実際には、親水性エリア２の面積をＩＣチップ５の面積の５倍以下にするのが好ましい。その理由は、電極が広いと寄生容量が発生し、使い方によっては通信性能が低下する可能性があるためである。
【００５６】
[実施例２]
本実施例では、実施例１で説明したＩＣチップ５と外付けアンテナ５２を用いてＩＣチップ５を実装する方法と原理について説明する。
【００５７】
（ＩＣチップの液滴への添加）
まず、図２１Ａのように、外付けアンテナ主要部５８に液滴１８を添加する。勿論、外付けアンテナ主要部５８には、図４Ａ−Ｆに示すように、親水性エリア２の外周を疎水性エリア３で取り囲んだパターンが形成されている。液滴１８の添加時には、液滴１８が親水性エリア２の表面に接するように配置する。
【００５８】
次に、図２１Ｂに示すように、液滴上にＩＣチップ５を１枚添加する。小さくて薄いＩＣチップ５は、図２１Ｂのように、液滴１８の気液界面に吸着保持され、重力により、外付けアンテナ５２と接する位置まで移動する。図２３及び図２４に、ＩＣチップ５の液滴上の移動の原理を示す。
【００５９】
図２３に示すように、液滴１８の気液界面にＩＣチップ５が保持される条件は、アイソスタシーと浮力の関係式、ラプラス圧と重力の関係で導き出すことができる。また、同関係により、保持の状態を実現できる限界のチップ厚みも導き出すことができる。
【００６０】
チップの材料の密度ρs、面積Ｓ、重みで湾曲する界面の半径をｒ、チップ底面までの水深をdとすると、式１のようにつりあい関係が成り立つ。ここで、ρl、ｇはそれぞれ液体の密度と、重力である。
【００６１】
【数１】
【００６２】
ここで、便宜上、チップと気液界面の構造を円柱として考えると、式２となる。
【００６３】
【数２】
【００６４】
ここで、式２を式１に代入して整理すると、以下のようになる。
【００６５】
【数３】
【００６６】
さらに、ラプラス圧（P=γ/ｒ）と深さｒまでの平均水圧の釣り合いを考えると、式４が得られる。
【００６７】
【数４】
【００６８】
ここで、γは液体の表面張力である。
【００６９】
式４と式３を纏めると式５となり、チップが液滴内に沈むことができない限界厚みを導き出すことができる。
【００７０】
【数５】
【００７１】
例えば、本発明のＩＣチップ５を大きさ７５μｍ、厚み５μmというディメンジョンとした場合、極薄のＩＣチップ５は、比重の高いＡｕ（１９．３２ｇ/cm３）を主材料とした場合においても、水の液滴１８中では、２１０μm、メタノール１００％の液滴では、その表面から１０３μｍの深さ位置でＩＣチップ５を遊離しても、図２３のような気液界面で吸着保持される状態が得られる。
【００７２】
図２４Ａは、液滴上に保持されたＩＣチップが、液滴を添加した基板の方向に移動する原理を示している。液滴内部には、放射上に均一なラプラス圧が生じており、ＩＣチップはどこに移動しても液滴内部に侵入することはできない。しかし、重力がＩＣチップに働くため、液滴の頂点に存在し続けるのは困難である。微小振動等によりＩＣチップが液滴頂点からずれると、ＩＣチップは重力の影響により液滴の気液界面に沿って移動し、やがて液滴が添加された基板へとずり落ちていく（図２４Ｂ）。結果、図２４Ｃに示すように、液滴と接し、さらに液滴が添加されている基板と接することで安定な状態を得る。
【００７３】
（ＩＣチップの搬送）
次に、液滴１８により、ＩＣチップ５が親水性エリア２に搬送される様子を説明する。
図２２Ａ−Ｄは、親水性エリア２にＩＣチップ５が配置される様子を示す模式図である。液滴１８に添加されたＩＣチップ５は、図２２Ａのように、液滴１８の気液界面に保持された後、重力の影響を受けて、疎水性エリア表面３とＩＣチップ５の一部が接触した位置に配置される。ここでの疎水性エリア３は、アモルファスフッ素系樹脂膜をサブミクロンの厚みでコートしたものとする。この場合、液滴１８と疎水性エリア３の表面との接触角は１１０度となる。また、親水性エリア２はＡｕであるものとする。この場合、液滴１８と親水性エリア２の表面との接触角は３０度となる。
【００７４】
蒸発が始まると、液滴１８は親水性エリア２にアンカーが打たれた状態で、親水性エリア２へ液滴１８中の液体が流動しながら縮小していく。疎水性エリア３の疎水度は一定である。このため、ＩＣチップ５は、液滴１８の気液界面上に一定の接触角で保持されたまま搬送されていく。図２２Ｃの状態まで液滴１８の径が縮小すると、親水性エリア２に液滴１８とＩＣチップ５が侵入する。親水性エリア２における液滴１８の接触角は３０度であるので、ＩＣチップ５はこれまでの直立状態から親水性エリア２内へ倒れこむように姿勢を変える。図２２Ｄは、液滴１８が完全に蒸発した状態である。この状態で、ＩＣチップ５は、親水性エリア２内に搭載される。
【００７５】
図２２Ａ−Ｄにおいて、疎水性エリア３上にゴミや突起は極力無い方が良い。なぜなら、ＩＣチップ５がゴミや突起にひっかかり、そこから動けなくなり、疎水性エリア３上でプレースされてしまう可能性があるからである。
【００７６】
それを回避する方法の変形例を図２５Ａ−Ｃに簡単に示す。図２５Ａは、ＩＣチップ５を液滴１８に添加した後に、液滴１８とＩＣチップ５を載置した面を上下反転させた状態を表している。この場合、重力の影響により、ＩＣチップ５は、液滴１８の頂点部に吸着保持される。このままの状態で液滴１８を乾燥させると、基材とは非接触の状態のまま、ＩＣチップを親水性エリア２まで搬送することができる。従って、疎水性エリア３上のゴミや突起などの構造物があったとしても、これを回避することができる。
【００７７】
（液滴に求められる条件）
液滴１８に用いる液体は水でも良いが、液滴の蒸発を促進するためには、アルコール水溶液等でも良い。ただし、表面張力の関係上、アルコールの過剰添加は疎水性エリア３の接触角を低下させ、ＩＣチップ５の横倒れを招く懸念がある。
【００７８】
配置する液滴の大きさは、ＩＣチップ５の比重や面積に関係する。例えば、ＩＣチップ５が５０μｍ角、厚さ１０μｍ以下であり、比重の高いＡｕを主材料とする場合、水やアルコール水溶液の半径が、５ｍｍ以下となる液滴１８を配置すれば問題ない。この場合には、４００μＬ程度の液滴１８を第１のアンテナ基板１上に置いても大丈夫である。勿論、製造プロセスを意識した乾燥時間と表面のゴミ対策を考えると、小さい液滴１８の方が好適である。０．５〜数１０μＬ程度の液量で液滴１８を生成又は供給するのが良い。
【００７９】
なお、液滴の表面積は、以下に示す２つの条件を同時に満たすことが求められる。
(条件１)ＩＣチップのうち液滴と接する側の表面積よりも液滴の表面積が大きい。
(条件２)基板に対してＩＣチップ面が平行になるように液滴に付着した状態で基板面の上面側から観察した場合に、液滴の最外径がＩＣチップの外縁よりも外側に位置する。
【００８０】
図２６は、液滴１８の添加されたエリアとＩＣチップ５の位置関係を示す図である。図２６は、液滴１８の中心位置が親水性エリア２から外れているものの、液滴１８の全体が疎水性エリア３内に収まっている場合を示している。図２６の場合、ＩＣチップ５は、その初期位置において、親水性エリア２からもっとも遠い位置にある。ただし、図に示すように、液滴１８の全体が疎水性エリア３内に収まり、かつ、液滴１８の一部が親水性エリア２と接触していれば、前述したように液滴１８の蒸発に伴ってＩＣチップ５を親水性エリア２に搬送することができる。
【００８１】
[実施例３]（ＩＣチップの取り付け構造）
図７Ａ−Ｃ、図８Ａ及びＢ、図９Ａ及びＢに、第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した外付けアンテナ主要部５８の断面構成例を幾つか示す。なお、図７Ａ−Ｃは、親水性導電性膜層１０上に、第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した場合の断面構造例を示している。図８Ａ及びＢは、親水性樹脂膜層１１上に、第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した場合の断面構造例を示している。図９Ａ及びＢは、導電性粒子を含む親水性樹脂膜層１２上に、第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した断面構造例を示している。
【００８２】
実施例１でも述べたが、樹脂膜層は、ＩＣチップと外付けアンテナ主要部５８との接着力の増加に作用する。例えば樹脂膜層を用いる場合、ＩＣチップに外力を加えて熱硬化性樹脂をＩＣチップの下面から周囲に押しのけ、その後、ＩＣチップの下面が導電性膜層に接した態で温度を上げると、ＩＣチップを導電性膜層に固定することができる。一方、図７Ａ−Ｃのように樹脂膜層（接着剤）を用いない場合には、ＩＣチップの実装後に外部から超音波接合等を行う必要がある。
【００８３】
図７Ａは、最も単純な構造例である。非導電性基材１が十分な疎水力を備えている場合に用いることができる構造である。非導電性基材１がテフロン、ＰＥＴ、ＰＩ等である場合に適用可能である。しかしながら、ＰＥＴやＰＩは、吸水性を有している。このため、使用条件にもよるが、液滴中の液体の蒸発による液滴の縮小現象よりも早く、非導電性基材１に液体が染み込んでしまう可能性がある。この場合、実施例２で説明した液滴によるＩＣチップの搬送が困難となる。従って、非導電性基材１に吸水性を有する基材を用いる場合には、液滴を加熱して液滴内の液体の蒸発速度を高める必要がある。
【００８４】
図７Ｂ及びＣは、疎水性非導電性膜層９を、親水性導電性膜層１０の周囲に配置する場合の断面構造例である。疎水性非導電性膜層９には、吸水性を有さない、いわゆるフッ素系、シリコーン系の撥水剤を用いることが好ましい。この場合、ＩＣチップの搬送を伴う液滴の蒸発過程において、ＩＣチップ５と疎水性導電性膜層９との接触角に変化は生じない。従って、第１の両面電極ＩＣチップ５９を安定的に親水性導電性膜層１０の位置に搬送することができる。
【００８５】
図７Ｂと図７Ｃの違いは、親水性導電性膜層９と疎水性非導電性膜層１０と第１の両面電極ＩＣチップ５９の面積比の関係である。図７Ｃに示す構成は、親水性エリアの面積が第１の両面電極ＩＣチップ５９に対してかなり余裕を持っている。従って、図７Ｃに示す構成は、第１の電極層と第２の電極層を有しない第１の両面電極ＩＣチップ５９を用いる場合にのみ適用できる。
【００８６】
図８Ａ及びＢは、親水性エリア２の最表面が親水性樹脂膜層１１で覆われている場合の構造例である。図８Ａは、下地層の全面が親水性樹脂膜層１１であるが、図８Ｂのように、疎水性非導電性膜層９で囲まれた親水性ポケットのみに親水性樹脂膜層１１を配置しても良い。図８Ｂの構造は、図に示すように、親水性導電性膜層１０の面積が小さい場合に効果的である。図８Ｂの構造の場合、第１の両面電極ＩＣチップ５９に圧力を加えて親水性導電性膜層１０と接着させる際、親水性樹脂膜層１１の流動による第１の両面電極ＩＣチップ５９の位置づれを回避し易い。
【００８７】
図９Ａ及びＢは、親水性エリア２の最表面が、導電性粒子を含む親水性樹脂膜層１２で覆われている場合の構成例である。導電性粒子は、チップの電極と導電性膜層の接合において、粒子を介して点接触を可能とすることから、確実なオーミック接合を得やすいという利点がある。また、導電性粒子が樹脂膜層に入ることで、圧着時の圧力を低くできるという利点もある。
【００８８】
一方で、ＵＨＦ帯域を無線に使用するＩＣチップの場合には、容量カップリングによっても駆動することができる。つまり、ＩＣチップと導電性膜層との間に薄い絶縁層が介在しても問題なく動作することができる。このため、ＩＣチップは、導電性粒子を含まない親水性樹脂膜層１１を挟んで導電性膜層と接合しても構わない。従って、ＵＨＦ帯域のＩＣチップを採用する際は、図８Ａ及びＢや図９Ａ及びＢで示した断面構造のまま（圧着することなく）用いることができる。
【００８９】
以上の説明では、ＩＣチップ５の搭載部である親水性エリア２について、金属材料、樹脂材料などを取り上げた。また、ここで親水性についての定義は、あくまでも疎水性エリア３と比較した場合に、水やアルコール水溶液に馴染みやすいということである。親水性エリア２の導電性材料層１０には、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等を空気中に晒したもの、樹脂膜層１１はエポキシ系材料を含む熱硬化性樹脂が好適である。また、疎水性非導電性膜層９には、清浄Ｓｉ、フッ素系樹脂、テフロン系樹脂、レジスト、ＷＡＸ等が好適である。
【００９０】
図７Ａ−Ｃ、図８Ａ及びＢ、図９Ａ及びＢでは簡単のために、疎水性非導電性膜層９の厚みをＩＣチップ５の厚みと同程度にしているが、実際には、極めて薄い層で良く、原子又は分子レベルの厚みでも良い。なお、疎水性非導電性膜層９は、ＩＣチップより厚くても良い。ただし、その場合にはＩＣチップの上面が周囲の疎水性非導電性膜層９よりも低くなり、隙間が発生する。この場合、発生する隙間を、導電性粒子を含む親水性樹脂膜層１２で充填することが望ましい。
【００９１】
（ＩＣタグの断面構造）
図１０Ａ−Ｅに、外付けアンテナを２枚重ねで接合し、ＩＣタグを作製した時点における外付けアンテナ主要部付近の断面構造例を示す。
【００９２】
図１０Ａは、第１のアンテナ基板の基材（非導電性基材１）の最表面層に位置する親水性導電性膜層１０と第２のアンテナ基板の基材（非導電性基材１）の最表面層に位置する親水性導電性膜層１０とが、第１の両面電極ＩＣチップ５９の各電極面と直に接する構造例を示す。図１０Ａは、疎水性非導電性膜層９の膜厚と第１の両面電極ＩＣチップ５９の厚みとがほぼ同じである。なお、第１の両面電極ＩＣチップ５９の周囲には空気層１４が配置されており、空気層１４の外周は疎水性非導電性膜層９で覆われている。
【００９３】
図１０Ｂの断面構造は、図１０Ａとほぼ同じである。ただし、図１０Ｂに示す構造は、親水性樹脂膜層１１に第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した後（図８Ｂ）、第２のアンテナ基板を第１の両面電極ＩＣチップ５９の上に被せ、さらに両電極側から圧着した場合に得られる。圧着の際、第１の両面電極ＩＣチップ５９の下層に位置する親水性樹脂膜層１１は、疎水性非導電性膜層９と第１の両面電極ＩＣチップ５９との隙間に押し出される。押し出された親水性樹脂膜層１１は、第１の両面電極ＩＣチップ５９の外縁を取り囲む位置に移動する。
【００９４】
なお、親水性樹脂膜層１１が押し出されることで、第１のアンテナ基板の最表面に位置する親水性導電性膜層１０と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第１の電極層７を介して電気的に接続される。また、第２のアンテナ基板の最表面である親水性導電性膜層１１と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第２の電極層８を介して電気的に接続される。前述したように、親水性樹脂膜層１１の樹脂は温度変化で溶解したり、硬化したりする樹脂で接着剤の役割をするものが良い。溶解温度よりも硬化温度が高いものが好適であり、不可逆反応の材料が良い。
【００９５】
図１０Ｃは、第１の両面電極ＩＣチップ５９の厚みが、その周辺に形成される疎水性非導電性膜層９の膜厚よりも大きい場合の断面構造例である。この断面構造は、親水性樹脂膜層１１に第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した後（図８Ｂ）、第２のアンテナ基板を第１の両面電極ＩＣチップ５９の上に被せ、両電極側から加熱圧着することにより得ることができる。
【００９６】
この場合も、親水性樹脂膜層１１は、圧着により第１の両面電極ＩＣチップ５９の下面からその周囲に押し出される。結果的に、第１のアンテナ基板の最表面に位置する親水性導電性膜層１０と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第１の電極層７を介して電気的に接続される。また、第２のアンテナ基板の最表面である親水性導電性膜層１１と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第２の電極層８を介して電気的に接続される。
【００９７】
ただし、図１０Ｃの場合、第１の両面電極ＩＣチップ５９が載置される領域以外は、第１のアンテナ基板と第２のアンテナ基板の間に親水性樹脂膜層１１が挟まれた断面構造となる。この点が図１０Ｂとの違いである。
【００９８】
図１０Ｄ及びＥは、図９Ｂ及び図９Ａの工程後、第２のアンテナ基板を第１の両面電極ＩＣチップ５９の上に被せ、両電極側から圧着した後の断面構造である。この例の場合、導電性粒子を含む親水性樹脂膜層１２が圧着により押し出され、第１の両面電極ＩＣチップ５９の両電極面を覆っている。このため、第１のアンテナ基板の最表面に位置する親水性導電性膜層１０と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第１の電極層７と導電性粒子を介して電気的に接続される。また、第２のアンテナ基板の最表面である親水性導電性膜層１１と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第２の電極層８と導電性粒子を介して電気的に接続される。
【００９９】
なお、親水性導電性膜層１０の下層となるアンテナ基板の基材は絶縁材料であることが好ましく、その厚みに制限はない。本実施例の場合、アンテナ基板の厚みは１ミクロン以上から使用でき、フレキシブルなフィルム基板でも取り扱うことができる。図４Ｃ−Ｆに図示した第１のアンテナ基板１の流路４は、圧着により生じる樹脂層の体積変化や流動に伴う余分な樹脂を回収するための回収路として用いることができる。
【０１００】
図１５Ａに片面電極ＩＣチップ４１（図１１Ａ及びＢ）を配置した結果を示す。図１５Ａの場合、片面電極ＩＣチップの親水性面（第１の片面電極層５６及び第２の片面電極層５７の形成面）が疎水性エリアで囲まれた親水性ポケット内に積極的に侵入し、親水性エリア内の親水性導電膜層１０と接合した状態を示している。
図１５Ｂは、第２の両面電極ＩＣチップ４２（図１２Ａ及びＢ）を配置した結果を示す。図１５Ｂの接続関係は片面電極ＩＣチップ４１と同様であるが、第２の両面電極ＩＣチップ４２の場合には、接合面が反転しても構わないので、図のような接合を容易に取ることができる。
【０１０１】
図１６Ａ及びＢは、ＩＣチップを１枚のアンテナ基板に取り付けた後に、片面を保護シート６２で覆う場合の断面構成を示す。図中の白抜き部分は空気層でも良いし、絶縁層が形成されていても良い。
【０１０２】
以上の手順で、ＩＣチップ５とアンテナ基板が互いに接続され、ＩＣタグの組み立てが完了する。なお、アンテナ基板の導電性材料層の下層は絶縁材料であることが好ましく、厚みに制限はない。本実施例では、アンテナ基板の厚みは１ミクロン以上から使用でき、フレキシブルなフィルム基板でも取り扱える。図４Ｃ―Ｆに図示した第１のアンテナ基板１の親水性路４は、圧着時により生じる樹脂層の体積変化によって余分となる樹脂を回収するための回収路として用いることができる。
【０１０３】
[実施例４]
本実施例では、生産性を考慮したＩＣタグの作成方法とその装置について説明する。
（外付けアンテナアレイ）
ＩＣタグの作製の効率化と外付けアンテナ５２の作製コストの削減を考慮すると、外付けアンテナ５２をアレイ状に１枚のシートに並べたもの（以下、「外付けアンテナアレイ５１」という。）を用意することが好ましい。図５に示す外付けアンテナアレイ５１の場合、１枚のシート上に外付けアンテナ５１が２列に連続して配置されている。
【０１０４】
いずれの外付けアンテナ５２も、その中心部分に親水性エリア２が形成されており、その周囲を疎水性エリア３で覆っている。この構成より、ＩＣチップを、親水性エリア２に搬送することができる。図５は、親水性エリア２以外の全シート領域を疎水性エリア３で覆った例である。勿論、親水エリア２の周囲が疎水性エリア３で囲まれていれば、その全域が疎水性エリアで覆われる必要はない。親水性エリア２のパターンとしては、図４Ａ−Ｆに示した全てのパターンを適用できる。
【０１０５】
（製造装置の概要）
アレイ化により、１枚の基材上に一度に複数枚の外付けアンテナ５２の構造を形成できる。従って、プロセスコストを大幅に低減できる利点がある。なお、各外付けアンテナ５２にＩＣチップ５が搭載されるたび、それぞれをアレイから切り外して１枚の基板として使用しても良い。しかし、ＩＣタグの分野に限っては、複数のＩＣチップ５がアレイ上に搭載された後も、そのまま複数の工程を実行し、ＩＣタグ製造工程における最終工程において、図３０に示すように裁断して使用するのが一般的である。また、外付けアンテナアレイ５１は、図に示すように、フレキシビリティを利用してロール状にしておくと、生産ラインの自動化に適用させやすく扱いが便利である。
【０１０６】
図３０の場合、搬送ローラ７４の回転により、ＩＣタグアレイ７１はＩＣタグ巻取りリール６８から引き出され、下流工程へ搬送される。搬送ローラ７４は、ＩＣタグアレイ７１のキャリアシート７９の裏面側（外付けアンテナ５２が形成されていない側）に配置される。なお、ＩＣタグアレイ７１の搬送は、キャリアシート７９の両側に形成されたスプロケット穴７８に対応する送り爪の回転駆動によっても行われる。なお、下流工程には、第１の切削装置７５と第２の切削装置７６が配置される。第２の切削装置７６の下面位置には切削用支持台７７が配置される。
【０１０７】
図１７は、実施例に係るＩＣタグの作製工程を示すフローである。製造工程は、(1) ＩＣチップの捕捉、(2) 外付けアンテナへの液滴供給、(3) 液滴中へのＩＣチップ遊離、(4) 液滴蒸発によるＩＣチップの親水性エリア２への搭載、(5) 外付けアンテナの張り合わせにより達成される。
【０１０８】
前述のように、ＩＣタグの製造に外付けアンテナアレイ５１を使用する場合には、図１７に示す製造工程の後、個々のＩＣタグが基材から切り離される。さらに、出荷前には、各々のＩＣタグの品質チェック等が行われるが、本フロー図から省略した。図２９Ａ及びＢは、図１７に示した製造フローを実現するための装置構成の全体を概略的に示したものである。
【０１０９】
図２９Ａに示す装置の場合、第１の外付けアンテナリール６３と第２の外付けアンテナリール６４には、外付けアンテナアレイ５１が巻かれている。外付けアンテナアレイ５１の他端側はＩＣタグ巻取りリール６８に巻き付けられている。ＩＣタグ巻取りリール６８がテンションを保ちながら回転することで、押付けローラ６９により２枚の外付けアンテナアレイ５１が接合される。
【０１１０】
押付けローラ６９よりも上流側には、分注装置６５、ＩＣチップ操作装置６６、ヒータ２７が工程順に配置される。まず、分注装置６５が、第１の外付けアンテナリール６３から引き出された第１の外付けアンテナアレイ５１の所定位置に液滴１８を供給する。次に、ＩＣチップ操作装置６６が液滴１８の表面にＩＣチップ５を供給する。この後、キャリアシートの裏面側に配置されているヒータ２７の加熱により、親水性エリア上の液滴１８が乾燥される。この乾燥により、ＩＣチップ５は親水性エリアの所定の位置に搭載される。この後、押付けローラ６９が、第２の外付けアンテナリール６４から引き出された第１の外付けアンテナアレイ５１をＩＣチップ５の表面に押し付ける。これにより、ＩＣチップ５は、２枚の外付けアンテナ５１で挟み込まれる。その後、圧着装置６７による圧着により、ＩＣチップ５は親水性エリアの導電性膜層とオーミック接合される。完成したＩＣタグ群は、ＩＣタグ巻取りリール６８でリール状に回収される。
【０１１１】
図２９Ｂに示す装置も基本的な工程は、図２９Ａと同じである。違いは、液滴１８が付着された状態の外付けアンテナアレイ５１の上下を反転する反転用ローラ７０を追加した点である。すなわち、図２９Ｂは、液滴を重力に逆らった状態で乾燥させる図２５Ａ及びＢに対応するシステム構成を示している。
【０１１２】
（製造装置の詳細）
図１８に、実施例に係るＩＣチップ搭載装置の一部のシステム構成例を示す。なお、図１８に示す構成部分は、図１７に示す工程のうち、ＩＣチップの捕捉、外付けアンテナへの液滴供給、液滴中へのＩＣチップ遊離、液滴蒸発によるＩＣチップの親水性エリア２への搭載までの工程を自動で行うシステム構成について表している。
【０１１３】
図１８の場合、ＩＣチップ５は、極小かつ極薄で、大きさは２５μｍ角以上、１５０μｍ角以下、厚さは１０μｍ以下であるものとする。大きさが１５０μｍ角以下と小さく、かつ、厚さが１０μｍ以下と薄くなると、ＩＣチップ５同士の付着力（ファンデルワールス力、静電力）の影響が顕著となってくる。このため、ドライ環境において、ＩＣチップ５を１個ずつのピックアップすることは不可能に近い。また、回路の静電破壊など、半導体装置としては致命的な事態も起こり兼ねない。
【０１１４】
そこで、図１８に示すように、溶液（ＩＣチップ保存溶液１６）中にＩＣチップ５を分散させ、ＩＣチップ５同士のファンデルワールス力や静電力を低下させることが可能なＩＣチップのピックアップ手法を利用する。本実施例では、以下に示す１例のみを取り上げているが、ＩＣチップ５を１枚だけ操作でき、かつ、流体を用いる手法を採用するシステムであれば、如何なる方法を採用しても構わない。
【０１１５】
ここで、ＩＣチップ収納瓶１５中のＩＣチップ保存溶液１６には、ＩＣチップ同士の吸着を防ぐため、界面活性剤やアルコールを添加しておくと良い。また、ＩＣチップ５の分散状態を保つため、ＩＣチップ収納瓶１５の外部から攪拌機などを利用してＩＣチップ保存溶液１６に振動や回転を与え続けると更に良い。
【０１１６】
ＩＣチップ保存溶液１６中でＩＣチップ５が１個ずつ分散し、サスペンドしている状態において、ＩＣチップ捕捉ノズル１７を吸引し、その先端にＩＣチップ５をピックアップする。ＩＣチップ捕捉ノズル１７は、陰圧・陽圧制御可能な第１のポンプ２９に、第１の配管３７を介して繋がっている。この構成により、ＩＣチップ捕捉ノズル１７は、その先端にＩＣチップ５を吸引保持するだけでなく、先端に保持したＩＣチップ５を遊離することも可能である。
【０１１７】
また、ＩＣチップ捕捉ノズル１７は、第１のアクチュエータ３９により任意のｘ−ｙ−ｚ位置に位置決めすることができる。この実施例の場合、ＩＣチップ捕捉ノズル１７の先端部の内径はＩＣチップ５の１辺よりも小さいもので、材質はガラス又はステンレス又はプラスチックである。
【０１１８】
外付けアンテナアレイ５１は、図の左から右方向へベルト状の支持台等に搭載された状態でアクチュエータやスプロケット機構等を用いて搬送される。その際、外付けアンテナアレイ５１に形成された各親水性エリア２には、分注ノズル１９により液滴１８が順次分注される。分注ノズル１９の先端位置は、第２のアクチュエータ４０により制御される。分注ノズル１９の他端（根元側）は、第２の配管３８を通じて第２のポンプ３０に繋がっている。第２のポンプ３０には溶液がストックされている。第２のポンプ３０の圧力により、分注ノズル１９の先端から一定量の微量液体が吐出される。圧力の発生には、圧縮空気の供給、内蔵シリンジによる空気の圧縮又は液体の圧縮、ピエゾ素子の変形等を利用できる。液滴１８を第１の外付けアンテナアレイ５１に付着させる方法には、液滴１８を空中を飛ばす方法、親水領域の粘着性を利用してスタンプする方法のどちらを採用しても良い。
【０１１９】
第１の外付けアンテナアレイ５１に液滴１８が付着されると、次に、ＩＣチップ捕捉ノズル１７がＩＣチップ５を保持した状態で液滴１８上に搬送される。この後、第１のポンプ２９を加圧すると、ＩＣチップ５が先端から液滴１８中に遊離される。
【０１２０】
その後、液滴１８が乾燥される。液滴１８の乾燥は、常温による自然乾燥でも良い。図１８の場合には、プロセス速度を向上させるため、ヒータ２７やランプ２８等の加熱手段を、液滴１８の搬送流路に配置する。
【０１２１】
（液滴の他の付着方法）
液滴の供給や配置に係る方法の変形例を図１９及び図２０に示す。図１９は、液滴溶液収納瓶２１に保存されている液滴溶液２２に液滴捕捉ピン２０の先端３１を浸し、先端３１に滴３２を形成する。このため、先端３１は先端ほど細くなる錐形状に加工されている。図１９に示す装置構成の場合には、先端３１に形成された滴３２を、第１の外付けアンテナアレイ５１上の親水性エリア２に接触させる。これにより、親水性エリア２に接触した液滴１８が生成又は配置される。この場合、親水性エリア２の表面の方が、液体捕捉ピン２０の先端よりも親水度が高いようにしておく必要がある。
【０１２２】
図２０は、外付けアンテナアレイ５１を液滴溶液バス２３内の液滴溶液２２に浸しながら通過させることにより、外付けアンテナアレイ５１の親水性エリア２に液滴１８を形成する方法を示している。この方法の場合、親水性エリア２を中心に非常に簡便に、かつ、多数の液滴１８を一度に生成又は配置できる。ただし、親水性エリア２の周囲に形成される疎水性エリア３の疎水度を高くしておくことが重要である。また、疎水性エリア３の疎水度は、その表面に液体を乗せた場合に接触角が１００度以上になるように選択しておくことが必要である。
【０１２３】
なお、図２０に示す経路で外付けアンテナアレイ５１を搬送する場合、その基材はフレキシブルなシートであることが望ましい。この場合、外付けアンテナアレイ５１は、搬送支持ローラ３３により液滴溶液バス２３内に誘導され、その後、液滴溶液２２中から引き上げるられる。
【０１２４】
（圧着方法）
図２９Ｃは、圧着工程を示す図である。押付けローラ６９で２枚の外付けアンテナアレイ５１を密着させ、その後、圧着ヘッド７３による押付けで、ＩＣチップ５と外付けアンテナ５２との接合を完了する。押付け機７２によって圧着ヘッド７３を上下に動かすことにより、図５に示すように、ＩＣチップ５を外付けアンテナ５２に押付けることができる。圧着ヘッド７３の底面は全面が平らでも良いが、ＩＣチップ５の搭載エリアを選択的に押付けるように底面にピンが立っていても良い。図２９Ｃの場合、ＩＣタグアレイ７１の下部にヒータを設置し、ヒータ２７との併用で熱圧着する場合を示している。もっとも、圧着ヘッド７３自体が温調機能により、熱圧着を実現しても良い。また、ＩＣチップ５の接合に熱硬化樹脂を用いず、超音波接合を採用する場合には、圧着ヘッド７３の先端に超音波振動子を搭載すれば良い。
【０１２５】
（裁断システム）
図３０は、ＩＣタグ巻取りリール６８を裁断システムに設置し、第１の切削装置７５と第２の切削装置７６でＩＣタグアレイ７１を単一のＩＣタグ５４に切り離す工程を示している。この例の場合、搬送ローラ７４が、第１の切削装置７５と第２の切削装置７６の設置場所にＩＣタグアレイ７１を搬送する。図３０に示すように、スプロケット穴７８をキャリアシート７９の両端に加工した厚めのプラスチック製のキャリアシート７９を極薄のＩＣタグアレイ７１に裏打ちしておくと、ＩＣタグアレイ７１のよれや破れを防止でき、搬送が容易となる。
【０１２６】
[実施例５]
図２７に、液滴によるＩＣチップ５の搬送方法を用いて、基板を三次元的に組み立てた場合の断面構造例を示す。図２７の場合、積層基板２４は３枚であり、各基板はいずれも液滴によって搬送される。図２８は、液滴による搬送方法を用いて、ＩＣチップ５だけでなく金属板２５と、さらに、その上に金属配線２６も実装した場合の断面構造例である。金属板２５には、例えば金箔、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｔｉ、ＮＩＣｏ、Ａｇがある。図２８の場合、位置決めされた後のＩＣチップ５の表面に新たに液滴１８を付着し、更に、液滴１８に金属板２５を付着することにより、金属板２５を自己整合的に搬送できる。その後に、さらに液滴１８に微小な金属配線を付着させて、金属配線２６をも搬送することが可能である。なお、この三次元的な組み立て方法の場合、新たに積層する基板や金属板２５の下地となる表面は親水性を有することが必要がある。なお、材料自体が親水性を有しない場合には、新たに基板等を積層する前に親水性加工すればよい。
【０１２７】
このように、極小かつ極薄のＩＣチップ５以外でも、親水エリアと疎水性エリアを利用した液滴１８による流体制御技術により、目的の位置に被搬送物を自在に配置することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１…非導電性基材、２…親水性エリア、３…疎水性エリア、４…流路、５…ＩＣチップ、６…集積回路層、７…第１の電極層、８…第２の電極層、９…疎水性非導電性膜層、１０…親水性導電性膜層、１１…親水性樹脂膜層、１２…導電性粒子を含む親水性樹脂膜層、１４…空気層、１５…ＩＣチップ収納瓶、１６…ＩＣチップ保存溶液、１７…ＩＣチップ捕捉ノズル、１８…液滴、１９…分注ノズル、２０…液体捕捉ピン、２１…液滴溶液収納瓶、２２…液滴溶液、２３…液滴溶液バス、２４…積層基板、２５…金属板、２６…金属配線、２７…ヒータ、２８…ランプ、２９…第１のポンプ、３０…第２のポンプ、３１…液体捕捉ピンの先端、３２…滴、３３…搬送支持ローラ、３５…第１の電極貫通路、３６…第２の電極貫通路、３７…第１の配管、３８…第２の配管、３９…第１のアクチュエータ、４０…第２のアクチュエータ、４１…片面電極ＩＣチップ、４２…第２の両面電極ＩＣチップ、５１…外付けアンテナアレイ、５２…外付けアンテナ、５３…アンテナスリット、５４…ＩＣタグ、５６…第１の片面電極層、５７…第２の片面電極層、５８…外付けアンテナ主要部、５９…第１の両面電極チップ、６０…埋め込み電極路、６１…親水性ポケット、６２…保護シート、６３…第１の外付けアンテナリール、６４…第２の外付けアンテナリール、６５…分注装置、６６…ＩＣチップ操作装置、６７…圧着装置、６８…ＩＣタグ巻取りリール、６９…押し付けローラ、７０…反転用ローラ、７１…ＩＣタグアレイ、７２…押付け機、７３…圧着ヘッド、７４…搬送ローラ、７５…第１の切削装置、７６…第２の切削装置、７７…切削用支持台、７８…スプロケット穴、７９…キャリアシート。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣタグや半導体装置を低コストで作製するための組み立て技術に関する。例えば極小かつ極薄のＩＣチップを実装するＩＣタグや半導体装置の製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、ＩＣチップのデータを非接触で読み書きできる半導体装置（いわゆるＩＣタグ）が広まっている。通常、ＩＣチップとの間の通信には、例えば誘導電磁界や電波が用いられる。ＩＣタグは物品に取り付けられた状態で使用される。ＩＣタグは、製造・物流管理、各種チケット、病院カルテ管理など多方面での利用が期待される。ＩＣタグは、バーコードと比べると、物品移動中の認識性能、遠隔読み取り、複数同時読み取り、ネットワークリンク、複製困難さ等の点で優ると期待されている。
【０００３】
現在、ＩＣタグの利用は、リユースが中心である。しかし、今後は、使い捨て用途へのＩＣタグの展開が期待される。例えば安価で極薄のＩＣタグを紙に埋め込み、有価証券その他の紙媒体の管理や偽造防止に利用することが期待されている。なお、使い捨て用途へのＩＣタグの普及には、更なる低コスト化技術の開発が重要であると言われている。
【０００４】
低コスト化技術の一つはＩＣチップの小型化である。ＩＣチップを小型化すると、１枚の半導体ウェハから取得できるＩＣチップの枚数が増加する。このため、材料コストの低減に有効である。これまでに、５０μm角、厚さ５μmという極小・極薄のＩＣチップが開発されている（非特許文献１）。
【０００５】
ところが、ＩＣチップの小型化に伴い、ＩＣタグの組み立て工程に必要とされる位置決め精度が非常に高くなってきている。このため、ＩＣチップのハンドリング技術に関する新たな技術開発が必要となってきている。従来、ＩＣチップのハンドリングには、ピック＆プレースという手法が用いられてきた。
【０００６】
この手法は、以下の３つの工程でなる。まず、タック性を有する支持シート上のウェハをダイシング処理する。次に、ダイシング前のウェハ形状に配置されたままのＩＣチップを突き上げピンで１個ずつ持ち上げる。最後に、ロボットにより位置制御される真空ピンセットでＩＣチップをピックアップして搬送する。
【０００７】
しかし、ＩＣチップの小型化に伴い、様々な課題が生じている。例えば突き上げピンによるＩＣチップの損傷のおそれが指摘されている。また、位置決め精度が高いロボットを使用することに伴う組立コストの増大が指摘されている。それに伴い、タック性制御や隣り合うチップの間隔を広げるエキスパンド機能を有する支持シート材の開発も行われている（非特許文献２）。
【０００８】
ところが、上述した５０μm角、厚さ５μmなるサイズに代表される極めて小さい半導体チップをドライ環境で扱う場合、静電気力やファンデルワールス力によるチップの飛散と吸着が起こる。これらの現象は、チップの損傷を引き起こす。このため、重力よりも静電気力やファンデルワールス力が支配的になる１００μm以下の物体をドライ環境でハンドリングすることは困難である。
【０００９】
以上の課題を解決する方法として、ウェット環境下でのハンドリング、すなわち溶液を用いた流体制御によるＩＣチップのハンドリング法が幾つか考案されている（非特許文献３、特許文献１、２）。
【００１０】
非特許文献３には、台形状に切り出したＩＣチップを、その収納領域である基板上のくぼみに、溶液のフローを用いて搬送する方法が示されている。なお、収納領域近辺に搬送されたＩＣチップは、重力とファンデルワールス力、さらに表面の相互作用により基板上のくぼみに嵌め込まれる。
【００１１】
特許文献１には、自己組織化機能を用いてＩＣチップをプレースする際、親水力と疎水力を用いて半導体チップの方向を調整する方法が示されている。
【００１２】
特許文献２には、特殊な溶液中にＩＣチップを保持し、あたかも微粒子が入った試薬のように取り扱うチップハンドリング技術が示されている。この技術は、数１０μm以上のサイズのＩＣチップに対して適用することができる。なお、この技術では、溶液中に分散されたＩＣチップを該溶液とともにＩＣチップ保持ノズルで吸引し、ＩＣチップ保持ノズルの先端にＩＣチップを１枚だけ捕捉する。この後、捕捉されたＩＣチップを搭載領域まで搬送する。その状態で、ＩＣチップ保持ノズルの先端に圧力を加え、搭載領域にＩＣチップをリリースする。または、粘着性を有する搭載領域に捕捉されたＩＣチップを搬送し、搭載領域の粘着性を利用してリリースする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開2008-258390号公報
【特許文献２】国際公開第2006/077739号
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】ISSCC Dig. Tech. Papers.、 482−483 (2007).
【非特許文献２】Proc. MANTECH Conference、 Austin TX、 33-36 (2007).
【非特許文献３】IEEE Photons. Technol. Lett.、6 706-708 (1994).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところが、ＩＣチップ保持ノズルを使用するＩＣタグの製造技術では、半導体搭載基板上にＩＣチップを正確に位置決めする必要がある。そこで、従来手法の場合には、両面電極構造のＩＣチップを利用して、ＩＣチップの反転や角度ずれに対する許容度を高めている。しかし、位置決め精度は、半導体搭載基板に対して高さ方向にも要求される。例えばＩＣチップ保持ノズルの高さ方向の位置決めに少しでもずれがあると、半導体搭載基板にＩＣチップが押し付けられることになる。この際、押し付け力が過大であると、ＩＣチップに機械的損傷が発生する可能性がある。そこで、半導体搭載基板から高さ方向に離れた位置からＩＣチップを吹き落とす手法を採用することがある。しかし、吹き落とす位置が半導体搭載基板から離れすぎると、搭載位置の許容範囲内にＩＣチップを搭載できない可能性がある。さらに、ＩＣチップが極薄の場合には、半導体搭載基板面に押し付けられる際に、ＩＣチップにクラックや割れを発生させることがあり、ＩＣタグの製造歩留まりを低下させてしまう。
【００１６】
本発明は、上述した課題を解決する手段と方法を提供することを目的とする。特に、被搬送物である物体のサイズに比して位置決め精度を緩和できる半導体搭載基板の表面構造と配置、当該構造や配置を利用した製造技術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】
【００１７】
本発明においては、半導体搭載基板上に、半導体基板を搭載する第１の表面エリアと、当該第１の表面エリアの周辺に配置され、第１の表面エリアより臨界表面張力が小さい第２の表面エリアとを形成する。例えば第１の表面エリアを親水性表面とし、第２の表面エリアを疎水性表面とする。なお、第１の表面エリアと第２の表面エリアは、後述するように、親水性表面と疎水性表面に限らない。
【００１８】
次に、半導体基板の半導体搭載基板への搭載方法について説明する。まず、半導体基板の搭載位置の周辺に形成される疎水性エリアまで広がるような比較的大きな液滴を生成し、半導体基板の搭載位置に付着させる。この状態で、１個の半導体基板を液滴に添加する。この後、液滴は蒸発する。この蒸発過程において、半導体基板は液滴の壁に吸着されたまま移動し、最終的には搭載位置に配置される。
【００１９】
このような搭載が可能であるのは、以下の理由による。半導体基板は、液滴上又は液滴内に一旦内包されると、液滴の表面張力により気液界面に保持される。従って、液滴の蒸発により液滴の大きさが変化していく過程において、半導体基板は液滴の外周上に存在し続ける。このため、液滴の大きさの変化や液滴の動きに伴って半導体基板も移動する。蒸発過程において、液滴内部では流動が起こり、蒸発が起きるのが最も遅い親水性エリアに半導体基板が自動的に搬送される。
【００２０】
この方法を用いると、半導体基板を液滴に遊離した際の初期位置が、所定の搭載位置に対する位置決め精度の数倍から１００倍程度離れていても、半導体基板を所定の搭載位置まで搬送することができる。つまり、半導体基板を半導体搭載基板に搭載する工程における半導体基板の遊離は、所定の搭載位置に直接位置決めする場合に比して非常に荒い精度で構わない。しかも、半導体基板の遊離は液滴との接触により行われる。すなわち、遊離時に半導体基板は、ソリッドな半導体搭載基板と直接的に接しない。このため、半導体基板に損傷を与えることなく、半導体搭載基板上の所定の搭載位置に半導体基板を配置することができる。
【００２１】
以下では、半導体基板と半導体搭載基板で構成される半導体装置の一例であるＩＣタグについて説明する。ＩＣタグに使用する半導体基板には、例えば片面にのみ電極を持つＩＣチップ（いわゆる片面電極ＩＣチップ）やチップの両面に１個ずつ電極を有し、反転が許容されるＩＣチップ（いわゆる両面電極ＩＣチップ）を使用する。
【００２２】
一方、半導体搭載基板としての外付けアンテナは、ＩＣチップの保護と両面電極ＩＣチップに対応するために２枚用意することが望ましい。２枚の外付けアンテナを用いるＩＣタグの場合、ＩＣチップは、その両面が２枚の外付けアンテナによって挟み込む構造を採用する。すなわち、ＩＣタグは、いわゆるサンドイッチ構造を採る。勿論、ＩＣチップの周辺のみがサンドイッチ構造となれば良い。従って、２枚の外付けアンテナは同等の大きさである必要はなく、一方の面積は他方の面積に比して小さくても構わない。また、必ずしも外付けアンテナは２枚必要ではなく、一方は、ＩＣチップの保護シートでも良い。
【００２３】
少なくとも、ＩＣチップを搭載する側の外付けアンテナには、ＩＣチップを搭載する親水性エリアと、それを取り囲む疎水性エリアを設けておくことが望ましい。
【００２４】
最終的なＩＣタグの構成は、１枚の外付けアンテナ上の親水性エリア内にＩＣチップを搭載し、その上にもう１枚の外付けアンテナ又は保護シートを配置したサンドイッチ形態を採る。勿論、ＩＣチップの電極と外付けアンテナとは電気的に接続される形態を採る。
【００２５】
次に、本発明の製造方法を用いて、ＩＣチップを外付けアンテナに搭載する場合について説明する。まず、液滴の生成又は供給手段について説明する。液滴を生成又は供給する方法には幾つかの方法が考えられる。例えば液体ディスペンサを用いて、一定量の液体を外付けアンテナ上のチップ搭載位置に添加する方法がある。
【００２６】
次に、ＩＣチップの捕捉手段について説明する。ＩＣチップの捕捉手段は、例えば複数のＩＣチップの入った溶液を収納する収納容器と、先端にＩＣチップを捕捉する細長いＩＣチップ保持ノズルと、ＩＣチップ保持ノズルに連結したポンプ（吸引機と加圧機）と、ＩＣチップ保持ノズルの先端部を容器中の溶液に挿入し、ＩＣチップを先端に付着した状態で引き上げるアクチュエータとで実現できる。ＩＣチップ保持ノズルの先端に開口する孔は、ＩＣチップの直径より小さいものを使用する。
【００２７】
まず、ＩＣチップが複数入った溶液中に、先端にＩＣチップの直径より小さい孔が開口しているＩＣチップ保持ノズルを挿入し、ＩＣチップ保持ノズルの先端に吸引力を作用させる。先端に１個のＩＣチップが吸引保持されると、その状態のままＩＣチップ保持ノズルを溶液から引き出す。次に、先端に吸引保持されているＩＣチップ５を加圧力を作用させ、外付けアンテナ上に付着された液滴に遊離する。遊離位置は、液滴の中心である必要はなく、ＩＣチップが液体と接することが可能な場所であればどこでも良い。
【００２８】
次に、液滴の蒸発手段について説明する。蒸発は、室温による自然乾燥が最も単純な形態である。ただし、ＩＣチップの搭載にかかる時間を早めるためには、ランプやヒータその他の加熱機を設置することが望ましい。
【００２９】
本発明による半導体装置の製造方法を応用したＩＣタグの製造方法は、親水エリアと疎水エリアを有する外付けアンテナ、液滴生成・供給手段、ＩＣチップ捕捉手段、必要に応じて液滴蒸発手段を利用することで実現できる。具体的には、ＩＣチップを１個だけ捕捉する工程と、親水性エリアと疎水性エリアを表面に有する外付けアンテナのＩＣチップ搭載部に液滴を供給する工程と、捕捉したＩＣチップを加圧して液滴側に遊離する工程と、ＩＣチップが遊離された液滴を蒸発させる工程とで構成される。この製造方法の適用により、ＩＣチップは、外付けアンテナ上に形成された所定の搭載位置（親水性エリア）内に配置される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、臨界表面張力の異なる表面（例えば疎水性表面と親水性表面）を用いた液滴の流体制御を用い、半導体基板を所定の位置に位置決めできる。このため、半導体基板が極薄の場合でも、半導体基板自体には機械的損傷を与えずに済む。また、本発明に係る製造方法はプロセスが簡単であるため、複雑な組み立て設備を必要としない。従って、低い製造コストかつ高効率により、高品質の半導体装置を作製することができる。また、本発明に係る製造方法は、半導体基板のみならず、シート状の基板材料や微粒子などの搬送にも適用できる。このため、本発明は、半導体基板の搬送だけでなく、三次元実装に伴う各種材料の搬送にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１Ａ】ＩＣタグの構成例を示す模式図。
【図１Ｂ】ＩＣタグの構成例を示す模式図。
【図１Ｃ】ＩＣタグの構成例を示す模式図。
【図２Ａ】外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図２Ｂ】外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図２Ｃ】外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図３Ａ】チップ接着用樹脂膜付き外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図３Ｂ】チップ接着用樹脂膜付き外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図３Ｃ】チップ接着用樹脂膜付き外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図３Ｄ】チップ接着用樹脂膜付き外付けアンテナの作製工程の一工程を示す模式図。
【図４Ａ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図４Ｂ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図４Ｃ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図４Ｄ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図４Ｅ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図４Ｆ】ＩＣチップと外付けアンテナとの搭載位置関係を示す模式図。
【図５】複数の外付けアンテナを平面上に配置した外付けアンテナアレイを示す模式図。
【図６】チップの両面に電極を１個ずつ配置した両面電極ＩＣチップの例を示す模式図。
【図７Ａ】ＩＣチップを親水性導電性膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図７Ｂ】ＩＣチップを親水性導電性膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図７Ｃ】ＩＣチップを親水性導電性膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図８Ａ】ＩＣチップを親水性樹脂膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図８Ｂ】ＩＣチップを親水性樹脂膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図９Ａ】ＩＣチップを導電性粒子を含む親水性樹脂膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図９Ｂ】ＩＣチップを導電性粒子を含む親水性樹脂膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１０Ａ】両面電極構造のＩＣチップを外付けアンテナ２枚で挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１０Ｂ】両面電極構造のＩＣチップを外付けアンテナ２枚で挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１０Ｃ】両面電極構造のＩＣチップを外付けアンテナ２枚で挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１０Ｄ】両面電極構造のＩＣチップを外付けアンテナ２枚で挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１０Ｅ】両面電極構造のＩＣチップを外付けアンテナ２枚で挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１１Ａ】チップの片面に電極を２個配置した片面電極ＩＣチップの例を示す模式図。
【図１１Ｂ】チップの片面に電極を２個配置した片面電極ＩＣチップの例を示す模式図。
【図１２Ａ】チップの両面に電極を２個ずつ配置した両面電極ＩＣチップの例を示す模式図。
【図１２Ｂ】チップの両面に電極を２個ずつ配置した両面電極ＩＣチップの例を示す模式図。
【図１３Ａ】外付けアンテナの主要部の構成例を示す模式図。
【図１３Ｂ】外付けアンテナの主要部の構成例を示す模式図。
【図１４Ａ】外付けアンテナの主要部の構成例を示す模式図。
【図１４Ｂ】外付けアンテナの主要部の構成例を示す模式図。
【図１５Ａ】片面電極ＩＣチップを親水性導電性膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１５Ｂ】両面電極ＩＣチップを親水性導電性膜層に搭載したＩＣチップと外付けアンテナの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１６Ａ】片面電極ＩＣチップを保護シートで挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１６Ｂ】両面電極ＩＣチップを保護シートで挟みこんだＩＣタグの主要部の断面構造を示す模式図。
【図１７】ＩＣタグの作製フローを示すブロック図。
【図１８】液滴を用いてＩＣチップを外付けアンテナの所定の位置に搭載するための装置構成と製造工程を説明する模式図。
【図１９】液体捕捉ピンを用いて液体を捕捉し、当該液滴を外付けアンテナの所定の位置に供給又は配置するための装置構成と製造工程を説明する模式図。
【図２０】液滴溶液で満たされた溶液バスの中に外付けアンテナを浸すことで、液滴を外付けアンテナの所定の位置に生成又は配置する装置構成と製造工程を説明する模式図。
【図２１Ａ】外付けアンテナの基板上に液滴が配置された状態を示す模式図。
【図２１Ｂ】外付けアンテナの基板上に液滴が配置された状態を示す模式図。
【図２２Ａ】液滴にＩＣチップを添加し、液滴の気液界面にＩＣチップが存在する状態を示す模式図。
【図２２Ｂ】液滴の気液界面にＩＣチップが捕捉され、液滴の乾燥によりＩＣチップが親水性導電性膜層へ搬送される状態を示す模式図。
【図２２Ｃ】液滴が親水性導電性膜層上で蒸発する直前の状態を示す模式図。
【図２２Ｄ】液滴が完全に乾燥し、ＩＣチップが親水性導電性膜層上に搭載された状態を示す模式図。
【図２３】気液界面にＩＣチップが捕捉される原理を示す説明図。
【図２４Ａ】ＩＣチップが液滴表面を移動する原理を示す説明図。
【図２４Ｂ】ＩＣチップが液滴表面を移動する原理を示す説明図。
【図２４Ｃ】ＩＣチップが液滴表面を移動する原理を示す説明図。
【図２５Ａ】液滴にＩＣチップを添加し、外付けアンテナを反転させ重力に逆らった状態で液滴の気液界面にＩＣチップが捕捉された状態を示す模式図。
【図２５Ｂ】液滴の乾燥によりＩＣチップが親水性導電性膜層上へと重力に逆らって近づく様子を示す模式図。
【図２５Ｃ】液滴が完全に乾燥し、ＩＣチップが親水性導電性膜層上に搭載された状態を示す模式図。
【図２６】外付けアンテナの基板上に液滴が配置された状態を示す模式図。
【図２７】形態例に係る液滴搬送法を用いて基板を三次元的に積み上げた構造を説明する模式図。
【図２８】形態例に係る液滴搬送法を用いて基板と配線層を三次元的に積み上げた構造を説明する模式図。
【図２９Ａ】ＩＣタグ作製装置を説明する模式図。
【図２９Ｂ】ＩＣタグ作製装置を説明する模式図。
【図２９Ｃ】ＩＣタグ作製装置における圧着方法を説明する模式図。
【図３０】完成したＩＣタグを１個ずつ単離する装置及びその方法を説明する模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下の実施例においては、主に、ＩＣタグの構造、ＩＣチップとアンテナ基板の接続工程について説明する。ただし、本発明の応用分野はこれに限るものでなく、後述する実施例の内容は、半導体実装技術の全般に活用できる。
【００３３】
[実施例１]
本実施例では、ＩＣタグを構成する外付けアンテナの構造とＩＣタグの作製方法について説明する。
【００３４】
（ＩＣタグの構造例）
図１Ａ及びＢに、ＩＣタグ５４の典型的な構成例を示す。図１ＡはＩＣタグ５４の平面外観図であり、図１Ｂはその分解斜視図である。図１Ｂに示す通り、ＩＣタグ５４は、ＩＣチップ５と２枚の外付けアンテナ５２で構成される。２枚の外付けアンテナ５２は、ＩＣチップ５を両面側から挟み込むように配置される。外付けアンテナ５２には、アンテナスリット５３が形成されている。アンテナスリット５３は、ＩＣチップ５とアンテナとのインピーダンス整合に必要な構造であり、アンテナからのエネルギーを効率良く導く働きをする。２枚の外付けアンテナ５２は、必ずしも同じ長さである必要はない。また、２枚の外付けアンテナ５２の両方がスリット構造を有する必要は無い。ただし、２枚の外付けアンテナ５２の一方が、他方側に形成されたアンテナスリット５３と干渉しないことが必要である。
【００３５】
この他、図１Ｃに示すように、アンテナスリット５３の形成された外付けアンテナ５２を１枚だけ有するＩＣタグ５４も可能である。この形態のＩＣタグの場合には、外付けアンテナ５２に搭載されたＩＣチップ５を防護シート５５で保護すると良い。
【００３６】
ＩＣタグ５４の大きさは、用途により様々である。例えば紙の中や糸の中に埋め込むような特殊な用途に使用するＩＣチップ５の場合、大きさは１０−２００μｍ、厚みは０．２−２００μｍの範囲するのが良い。なお、外付けアンテナ５２も含めて紙の中に埋め込むためには、紙の平均的な厚み（おおよそ１００μｍ）以下であることが必要となる。従って、この種の用途に用いる場合、ＩＣチップ５の厚みは１０μｍ以下とし、外付けアンテナ５２の厚みを含めたＩＣタグ５４のトータルの厚みを１００μｍ以下とすることが望ましい。つまり、この種の用途で取り扱う外付けアンテナ５２には、極薄のフィルム形態も含まれる。
【００３７】
（ＩＣチップの構造例）
図６に、第１の両面電極ＩＣチップ５９の代表例を示す。この実施例の場合、第１の両面電極ＩＣチップ５９の平面構造は正方形状（矩形）である。また、第１の両面電極ＩＣチップ５９の断面構造は、一端側から順番に、第１の電極層７、集積回路層６、第２の電極層８で構成される。両面電極構造の採用により、搭載領域に対するＩＣチップ５の電極面の反転や角度ずれが許容される。
【００３８】
図１２Ａ及びＢは、両面電極構造のＩＣチップの変形例である。以下では、この構造を有するＩＣチップを、第２の両面電極ＩＣチップ４２という。第２の両面電極ＩＣチップ４２の場合も、半導体の集積回路層６の両面に同じ電極パターンが形成される。ただし、その片面には、第１の片面電極層５６と第２の片面電極層５７の２つのパターンが形成される。このうち、第１の片面電極層５６は、半導体の集積回路層６の面中心位置に形成される。一方、第２の片面電極層５７は、第１の片面電極層５６との間に所定のギャップを挟んで形成される。図に示すように、第２の片面電極層５７は環状であり、第１の片面電極層５６を取り囲むように形成される。集積回路層６の内部には、第１の電極貫通路３５と第２の電極管通路３６が形成される。第１の電極貫通路３５は集積回路層６の両面に形成された第１の片面電極層５６同士を電気的に接続し、第２の電極管通路３６は集積回路層６の両面に形成された第２の片面電極層５７同士を電気的に接続する。
【００３９】
図１２Ａは、第１の片面電極層５６が四角形状であり、第２の片面電極層５７が矩形リング形状の例である。図１２Ｂは、第１の片面電極層５６が丸形状であり、第２の片面電極層５７がリング形状の例である。ただし、第１の片面電極層５６はどのような多角形状でも良く、第２の片面電極層５７もどのような多角形リング形状でも良い。
【００４０】
図１１Ａ及びＢは、片面電極ＩＣチップ４１の例である。片面電極ＩＣチップ４１の場合、集積回路層６の片面にのみ、図１２Ａ及びＢに示したものと同様の第１の片面電極層５６と第２の片面電極層５７が形成される。図１２と異なるのは、両面に臨界表面張力の違いも持たせている点である。なお、片面電極ＩＣチップ４１の場合には、電極層が形成される側の集積回路層６の表面を親水性とし、電極層が存在しない側の集積回路層６の表面を疎水性とする必要がある。
【００４１】
様々な用途を考慮すると、図６、図１１Ａ及びＢ、図１２Ａ及びＢに示すＩＣチップの大きさは、１０−２００μｍ、厚みは０．２−２００μｍの範囲で作製することが好ましい。
【００４２】
（製造工程の例１）
図２Ａ−Ｃに、外付けアンテナ主要部５８の作製工程の一例を示す。まず、非導電性基材１上に親水性導電性膜層１０をパターン形成し、その後、疎水性非導電性膜層９をパターン形成する。各層の形成方法は様々である。例えばホトリソグラフィー技術を利用した半導体プロセスによるスパッタ蒸着やメッキ法、印刷技術の適用などが考えられる。
【００４３】
非導電性基材１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルムが好適である。
【００４４】
親水性導電性膜層１０は、例えばＴｉ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｇなどの材料が一般的である。なお、親水性導電性膜層１０は、非導電性基材１との接着力を増強するためのバッファ層（例えばＴｉ、Ｎｉ）と、その上面層（例えばＡｕ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｇ）とで構成される積層構造を採用しても良い。
【００４５】
図２Ａ−Ｃの場合、親水性導電性膜層１０を非導電性基材１の表面に最初にパターン形成しているが、最終的に、ＩＣチップが導電性膜上に搭載されれば良い。従って、ＩＣチップを導電性膜上に搭載するまでのいずれかの時点で、ＩＣチップを搭載する領域の表面が親水性となれば良い。
【００４６】
疎水性非導電性膜層９は、例えばフロロカーボン膜、各種アモルファスフッ素膜、シリコーン膜、メタン系単結晶又はアモルファス膜などが好適である。ここで、親水と疎水の違いは、臨界表面張力の差で定義されるものである。親水性導電性膜層１０の臨界表面張力をγＡとし、疎水性非導電膜層９の臨界表面張力をγＢとし、接触する液体の表面張力をγＬとしたとき、γＢ＜＜γＡ、かつ、γＢ＜＜γＬの関係を有している。
【００４７】
（製造工程の例２）
図３Ａ−Ｄは、図２Ａ−Ｃの例と異なり、親水性樹脂膜層１１を親水性導電性膜層１０と疎水性非導電性膜層９の間に形成する方法を示す図である。この場合、非導電性基材１上に親水性導電性膜層１０をパターン形成した後、親水性樹脂膜層１１を形成し、さらに、疎水性非導電性膜層９をパターン形成する。
【００４８】
親水性樹脂膜層１１の形成方法も様々ではある。一般的には、ディスペンサを用いた塗布技術、スピンコート、ディップコート法を用いたコート技術、さらに各種印刷技術が適用される。ここで、親水性樹脂膜層１１は、ＩＣチップ５と外付けアンテナ主要部５８との接着剤として機能する。親水性樹脂膜層１１としては、例えばエポキシ系の熱硬化性樹脂が好適である。親水性樹脂膜１１の表面に位置決めされたＩＣチップ５に外部から圧力を加えると、ＩＣチップ５は親水性樹脂膜層１１（熱硬化性樹脂）を押しのけるように移動し、一端面において親水性導電性膜層１０に接触する。その状態で温度を上げると、ＩＣチップ５の周辺に押しのけられた親水性樹脂膜層１１（熱硬化性樹脂）が硬化する。これにより、親水性導電性膜層１０とＩＣチップ５の電極面との間に強固なオーミック接着が実現される。
【００４９】
（製造工程の例３）
他の製造工程例を、図１３Ａ及びＢ、１４Ａ及びＢに示す。各図は、第２の両面電極チップ４２や片面電極チップ４１を外付けアンテナ５２に液滴を用いた搬送手法により実装するために要求される外付けアンテナ主要部５８の構造例を示している。
【００５０】
親水性導電性膜層１０の配置には、ＩＣチップ５の電極の形に応じて、図１３Ｂに示す配置と図１４Ｂに示す配置が考えられる。なお、図１３Ａ及び図１４Ａに示す配置は、図１３Ｂ及び図１４Ｂに対する前工程での配置である。
【００５１】
図１３Ｂと図１４Ｂに示すように、疎水性非導電性膜層９を最表面に配置する。各図の断面構成に示すように、疎水性非導電性膜層９は、ＩＣチップ５が配置される親水性ポケット６１の外側を取り囲むように配置される。すなわち、親水性エリアの外周を疎水性エリアで取り囲む。このパターンにより、液滴によるＩＣチップ５の自己整合的な位置決めが可能となる。なお、非導電性基材１の内部には、ＩＣチップ上でショートを避けるための埋め込み電極路６０を配置する。
【００５２】
（外付けアンテナ主要部の構造例）
図４Ａ−Ｆに、ＩＣチップ５と外付けアンテナ主要部５８の搭載位置関係を示す。また、図４Ａ−Ｆには、図２Ｃ、図３Ｄ、図１３Ｂ、図１４Ｂで示した親水性導電性膜層１０と疎水性非導電性膜層９の最表面パターンの幾つかの例を示す。
【００５３】
図４Ａは、外付けアンテナ主要部５８上に四角形状の親水性エリア２が形成され、その外周を取り囲むように疎水性エリア３が形成された構造を示している。図４Ｂは、親水性エリア２が円形状の例を示す。図４Ｃ−Ｆは、図４Ａ及びＢに示した各親水性エリア２から疎水性エリア３の方向に流路４が形成される例である。各図において流路４の一端は親水性エリアと連結しているが、親水性エリアから分離したパターンも可能である。図４Ｃ−Ｆに示す流路４の利用形態については後述する。
【００５４】
各図に示すように、親水性エリア２の大きさは、搭載するＩＣチップ５よりも大きく形成される。液滴によるＩＣチップ５の搬送方法は、面内におけるＩＣチップ５の向きまでは制御できない。このため、親水性エリア２の内径の最短距離は、ＩＣチップ５の外径の最長距離よりも長いことが必要である。この条件が満たされることで、ＩＣチップ５は親水性エリア２内に確実に収納することが可能となる。
【００５５】
なお、図４Ａは、図２Ｃ、図３Ｄ、図１３Ｂ、図１４Ｂで説明したパターンに相当する。親水性エリア２内にＩＣチップ５が配置される形態であり、ＩＣチップ５の面積より広いエリアであれば、図４Ｂ〜Ｆに示すパターンであっても構わない。第２の両面電極ＩＣチップ４２や片面電極ＩＣチップ４１を用いる場合には、親水性エリア２の面積はＩＣチップ５の面積の１．５倍以下にするのが歩留まり上好適である。一方、第１の両面電極チップ５９の場合には、外付けアンテナ５２同士のショートがなければ、特に上限をもたない。実際には、親水性エリア２の面積をＩＣチップ５の面積の５倍以下にするのが好ましい。その理由は、電極が広いと寄生容量が発生し、使い方によっては通信性能が低下する可能性があるためである。
【００５６】
[実施例２]
本実施例では、実施例１で説明したＩＣチップ５と外付けアンテナ５２を用いてＩＣチップ５を実装する方法と原理について説明する。
【００５７】
（ＩＣチップの液滴への添加）
まず、図２１Ａのように、外付けアンテナ主要部５８に液滴１８を添加する。勿論、外付けアンテナ主要部５８には、図４Ａ−Ｆに示すように、親水性エリア２の外周を疎水性エリア３で取り囲んだパターンが形成されている。液滴１８の添加時には、液滴１８が親水性エリア２の表面に接するように配置する。
【００５８】
次に、図２１Ｂに示すように、液滴上にＩＣチップ５を１枚添加する。小さくて薄いＩＣチップ５は、図２１Ｂのように、液滴１８の気液界面に吸着保持され、重力により、外付けアンテナ５２と接する位置まで移動する。図２３及び図２４に、ＩＣチップ５の液滴上の移動の原理を示す。
【００５９】
図２３に示すように、液滴１８の気液界面にＩＣチップ５が保持される条件は、アイソスタシーと浮力の関係式、ラプラス圧と重力の関係で導き出すことができる。また、同関係により、保持の状態を実現できる限界のチップ厚みも導き出すことができる。
【００６０】
チップの材料の密度ρs、面積Ｓ、重みで湾曲する界面の半径をｒ、チップ底面までの水深をdとすると、式１のようにつりあい関係が成り立つ。ここで、ρl、ｇはそれぞれ液体の密度と、重力である。
【００６１】
【数１】
【００６２】
ここで、便宜上、チップと気液界面の構造を円柱として考えると、式２となる。
【００６３】
【数２】
【００６４】
ここで、式２を式１に代入して整理すると、以下のようになる。
【００６５】
【数３】
【００６６】
さらに、ラプラス圧（P=γ/ｒ）と深さｒまでの平均水圧の釣り合いを考えると、式４が得られる。
【００６７】
【数４】
【００６８】
ここで、γは液体の表面張力である。
【００６９】
式４と式３を纏めると式５となり、チップが液滴内に沈むことができない限界厚みを導き出すことができる。
【００７０】
【数５】
【００７１】
例えば、本発明のＩＣチップ５を大きさ７５μｍ、厚み５μmというディメンジョンとした場合、極薄のＩＣチップ５は、比重の高いＡｕ（１９．３２ｇ/cm３）を主材料とした場合においても、水の液滴１８中では、２１０μm、メタノール１００％の液滴では、その表面から１０３μｍの深さ位置でＩＣチップ５を遊離しても、図２３のような気液界面で吸着保持される状態が得られる。
【００７２】
図２４Ａは、液滴上に保持されたＩＣチップが、液滴を添加した基板の方向に移動する原理を示している。液滴内部には、放射上に均一なラプラス圧が生じており、ＩＣチップはどこに移動しても液滴内部に侵入することはできない。しかし、重力がＩＣチップに働くため、液滴の頂点に存在し続けるのは困難である。微小振動等によりＩＣチップが液滴頂点からずれると、ＩＣチップは重力の影響により液滴の気液界面に沿って移動し、やがて液滴が添加された基板へとずり落ちていく（図２４Ｂ）。結果、図２４Ｃに示すように、液滴と接し、さらに液滴が添加されている基板と接することで安定な状態を得る。
【００７３】
（ＩＣチップの搬送）
次に、液滴１８により、ＩＣチップ５が親水性エリア２に搬送される様子を説明する。
図２２Ａ−Ｄは、親水性エリア２にＩＣチップ５が配置される様子を示す模式図である。液滴１８に添加されたＩＣチップ５は、図２２Ａのように、液滴１８の気液界面に保持された後、重力の影響を受けて、疎水性エリア表面３とＩＣチップ５の一部が接触した位置に配置される。ここでの疎水性エリア３は、アモルファスフッ素系樹脂膜をサブミクロンの厚みでコートしたものとする。この場合、液滴１８と疎水性エリア３の表面との接触角は１１０度となる。また、親水性エリア２はＡｕであるものとする。この場合、液滴１８と親水性エリア２の表面との接触角は３０度となる。
【００７４】
蒸発が始まると、液滴１８は親水性エリア２にアンカーが打たれた状態で、親水性エリア２へ液滴１８中の液体が流動しながら縮小していく。疎水性エリア３の疎水度は一定である。このため、ＩＣチップ５は、液滴１８の気液界面上に一定の接触角で保持されたまま搬送されていく。図２２Ｃの状態まで液滴１８の径が縮小すると、親水性エリア２に液滴１８とＩＣチップ５が侵入する。親水性エリア２における液滴１８の接触角は３０度であるので、ＩＣチップ５はこれまでの直立状態から親水性エリア２内へ倒れこむように姿勢を変える。図２２Ｄは、液滴１８が完全に蒸発した状態である。この状態で、ＩＣチップ５は、親水性エリア２内に搭載される。
【００７５】
図２２Ａ−Ｄにおいて、疎水性エリア３上にゴミや突起は極力無い方が良い。なぜなら、ＩＣチップ５がゴミや突起にひっかかり、そこから動けなくなり、疎水性エリア３上でプレースされてしまう可能性があるからである。
【００７６】
それを回避する方法の変形例を図２５Ａ−Ｃに簡単に示す。図２５Ａは、ＩＣチップ５を液滴１８に添加した後に、液滴１８とＩＣチップ５を載置した面を上下反転させた状態を表している。この場合、重力の影響により、ＩＣチップ５は、液滴１８の頂点部に吸着保持される。このままの状態で液滴１８を乾燥させると、基材とは非接触の状態のまま、ＩＣチップを親水性エリア２まで搬送することができる。従って、疎水性エリア３上のゴミや突起などの構造物があったとしても、これを回避することができる。
【００７７】
（液滴に求められる条件）
液滴１８に用いる液体は水でも良いが、液滴の蒸発を促進するためには、アルコール水溶液等でも良い。ただし、表面張力の関係上、アルコールの過剰添加は疎水性エリア３の接触角を低下させ、ＩＣチップ５の横倒れを招く懸念がある。
【００７８】
配置する液滴の大きさは、ＩＣチップ５の比重や面積に関係する。例えば、ＩＣチップ５が５０μｍ角、厚さ１０μｍ以下であり、比重の高いＡｕを主材料とする場合、水やアルコール水溶液の半径が、５ｍｍ以下となる液滴１８を配置すれば問題ない。この場合には、４００μＬ程度の液滴１８を第１のアンテナ基板１上に置いても大丈夫である。勿論、製造プロセスを意識した乾燥時間と表面のゴミ対策を考えると、小さい液滴１８の方が好適である。０．５〜数１０μＬ程度の液量で液滴１８を生成又は供給するのが良い。
【００７９】
なお、液滴の表面積は、以下に示す２つの条件を同時に満たすことが求められる。
(条件１)ＩＣチップのうち液滴と接する側の表面積よりも液滴の表面積が大きい。
(条件２)基板に対してＩＣチップ面が平行になるように液滴に付着した状態で基板面の上面側から観察した場合に、液滴の最外径がＩＣチップの外縁よりも外側に位置する。
【００８０】
図２６は、液滴１８の添加されたエリアとＩＣチップ５の位置関係を示す図である。図２６は、液滴１８の中心位置が親水性エリア２から外れているものの、液滴１８の全体が疎水性エリア３内に収まっている場合を示している。図２６の場合、ＩＣチップ５は、その初期位置において、親水性エリア２からもっとも遠い位置にある。ただし、図に示すように、液滴１８の全体が疎水性エリア３内に収まり、かつ、液滴１８の一部が親水性エリア２と接触していれば、前述したように液滴１８の蒸発に伴ってＩＣチップ５を親水性エリア２に搬送することができる。
【００８１】
[実施例３]（ＩＣチップの取り付け構造）
図７Ａ−Ｃ、図８Ａ及びＢ、図９Ａ及びＢに、第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した外付けアンテナ主要部５８の断面構成例を幾つか示す。なお、図７Ａ−Ｃは、親水性導電性膜層１０上に、第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した場合の断面構造例を示している。図８Ａ及びＢは、親水性樹脂膜層１１上に、第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した場合の断面構造例を示している。図９Ａ及びＢは、導電性粒子を含む親水性樹脂膜層１２上に、第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した断面構造例を示している。
【００８２】
実施例１でも述べたが、樹脂膜層は、ＩＣチップと外付けアンテナ主要部５８との接着力の増加に作用する。例えば樹脂膜層を用いる場合、ＩＣチップに外力を加えて熱硬化性樹脂をＩＣチップの下面から周囲に押しのけ、その後、ＩＣチップの下面が導電性膜層に接した態で温度を上げると、ＩＣチップを導電性膜層に固定することができる。一方、図７Ａ−Ｃのように樹脂膜層（接着剤）を用いない場合には、ＩＣチップの実装後に外部から超音波接合等を行う必要がある。
【００８３】
図７Ａは、最も単純な構造例である。非導電性基材１が十分な疎水力を備えている場合に用いることができる構造である。非導電性基材１がテフロン、ＰＥＴ、ＰＩ等である場合に適用可能である。しかしながら、ＰＥＴやＰＩは、吸水性を有している。このため、使用条件にもよるが、液滴中の液体の蒸発による液滴の縮小現象よりも早く、非導電性基材１に液体が染み込んでしまう可能性がある。この場合、実施例２で説明した液滴によるＩＣチップの搬送が困難となる。従って、非導電性基材１に吸水性を有する基材を用いる場合には、液滴を加熱して液滴内の液体の蒸発速度を高める必要がある。
【００８４】
図７Ｂ及びＣは、疎水性非導電性膜層９を、親水性導電性膜層１０の周囲に配置する場合の断面構造例である。疎水性非導電性膜層９には、吸水性を有さない、いわゆるフッ素系、シリコーン系の撥水剤を用いることが好ましい。この場合、ＩＣチップの搬送を伴う液滴の蒸発過程において、ＩＣチップ５と疎水性導電性膜層９との接触角に変化は生じない。従って、第１の両面電極ＩＣチップ５９を安定的に親水性導電性膜層１０の位置に搬送することができる。
【００８５】
図７Ｂと図７Ｃの違いは、親水性導電性膜層９と疎水性非導電性膜層１０と第１の両面電極ＩＣチップ５９の面積比の関係である。図７Ｃに示す構成は、親水性エリアの面積が第１の両面電極ＩＣチップ５９に対してかなり余裕を持っている。従って、図７Ｃに示す構成は、第１の電極層と第２の電極層を有しない第１の両面電極ＩＣチップ５９を用いる場合にのみ適用できる。
【００８６】
図８Ａ及びＢは、親水性エリア２の最表面が親水性樹脂膜層１１で覆われている場合の構造例である。図８Ａは、下地層の全面が親水性樹脂膜層１１であるが、図８Ｂのように、疎水性非導電性膜層９で囲まれた親水性ポケットのみに親水性樹脂膜層１１を配置しても良い。図８Ｂの構造は、図に示すように、親水性導電性膜層１０の面積が小さい場合に効果的である。図８Ｂの構造の場合、第１の両面電極ＩＣチップ５９に圧力を加えて親水性導電性膜層１０と接着させる際、親水性樹脂膜層１１の流動による第１の両面電極ＩＣチップ５９の位置づれを回避し易い。
【００８７】
図９Ａ及びＢは、親水性エリア２の最表面が、導電性粒子を含む親水性樹脂膜層１２で覆われている場合の構成例である。導電性粒子は、チップの電極と導電性膜層の接合において、粒子を介して点接触を可能とすることから、確実なオーミック接合を得やすいという利点がある。また、導電性粒子が樹脂膜層に入ることで、圧着時の圧力を低くできるという利点もある。
【００８８】
一方で、ＵＨＦ帯域を無線に使用するＩＣチップの場合には、容量カップリングによっても駆動することができる。つまり、ＩＣチップと導電性膜層との間に薄い絶縁層が介在しても問題なく動作することができる。このため、ＩＣチップは、導電性粒子を含まない親水性樹脂膜層１１を挟んで導電性膜層と接合しても構わない。従って、ＵＨＦ帯域のＩＣチップを採用する際は、図８Ａ及びＢや図９Ａ及びＢで示した断面構造のまま（圧着することなく）用いることができる。
【００８９】
以上の説明では、ＩＣチップ５の搭載部である親水性エリア２について、金属材料、樹脂材料などを取り上げた。また、ここで親水性についての定義は、あくまでも疎水性エリア３と比較した場合に、水やアルコール水溶液に馴染みやすいということである。親水性エリア２の導電性材料層１０には、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等を空気中に晒したもの、樹脂膜層１１はエポキシ系材料を含む熱硬化性樹脂が好適である。また、疎水性非導電性膜層９には、清浄Ｓｉ、フッ素系樹脂、テフロン系樹脂、レジスト、ＷＡＸ等が好適である。
【００９０】
図７Ａ−Ｃ、図８Ａ及びＢ、図９Ａ及びＢでは簡単のために、疎水性非導電性膜層９の厚みをＩＣチップ５の厚みと同程度にしているが、実際には、極めて薄い層で良く、原子又は分子レベルの厚みでも良い。なお、疎水性非導電性膜層９は、ＩＣチップより厚くても良い。ただし、その場合にはＩＣチップの上面が周囲の疎水性非導電性膜層９よりも低くなり、隙間が発生する。この場合、発生する隙間を、導電性粒子を含む親水性樹脂膜層１２で充填することが望ましい。
【００９１】
（ＩＣタグの断面構造）
図１０Ａ−Ｅに、外付けアンテナを２枚重ねで接合し、ＩＣタグを作製した時点における外付けアンテナ主要部付近の断面構造例を示す。
【００９２】
図１０Ａは、第１のアンテナ基板の基材（非導電性基材１）の最表面層に位置する親水性導電性膜層１０と第２のアンテナ基板の基材（非導電性基材１）の最表面層に位置する親水性導電性膜層１０とが、第１の両面電極ＩＣチップ５９の各電極面と直に接する構造例を示す。図１０Ａは、疎水性非導電性膜層９の膜厚と第１の両面電極ＩＣチップ５９の厚みとがほぼ同じである。なお、第１の両面電極ＩＣチップ５９の周囲には空気層１４が配置されており、空気層１４の外周は疎水性非導電性膜層９で覆われている。
【００９３】
図１０Ｂの断面構造は、図１０Ａとほぼ同じである。ただし、図１０Ｂに示す構造は、親水性樹脂膜層１１に第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した後（図８Ｂ）、第２のアンテナ基板を第１の両面電極ＩＣチップ５９の上に被せ、さらに両電極側から圧着した場合に得られる。圧着の際、第１の両面電極ＩＣチップ５９の下層に位置する親水性樹脂膜層１１は、疎水性非導電性膜層９と第１の両面電極ＩＣチップ５９との隙間に押し出される。押し出された親水性樹脂膜層１１は、第１の両面電極ＩＣチップ５９の外縁を取り囲む位置に移動する。
【００９４】
なお、親水性樹脂膜層１１が押し出されることで、第１のアンテナ基板の最表面に位置する親水性導電性膜層１０と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第１の電極層７を介して電気的に接続される。また、第２のアンテナ基板の最表面である親水性導電性膜層１１と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第２の電極層８を介して電気的に接続される。前述したように、親水性樹脂膜層１１の樹脂は温度変化で溶解したり、硬化したりする樹脂で接着剤の役割をするものが良い。溶解温度よりも硬化温度が高いものが好適であり、不可逆反応の材料が良い。
【００９５】
図１０Ｃは、第１の両面電極ＩＣチップ５９の厚みが、その周辺に形成される疎水性非導電性膜層９の膜厚よりも大きい場合の断面構造例である。この断面構造は、親水性樹脂膜層１１に第１の両面電極ＩＣチップ５９を搭載した後（図８Ｂ）、第２のアンテナ基板を第１の両面電極ＩＣチップ５９の上に被せ、両電極側から加熱圧着することにより得ることができる。
【００９６】
この場合も、親水性樹脂膜層１１は、圧着により第１の両面電極ＩＣチップ５９の下面からその周囲に押し出される。結果的に、第１のアンテナ基板の最表面に位置する親水性導電性膜層１０と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第１の電極層７を介して電気的に接続される。また、第２のアンテナ基板の最表面である親水性導電性膜層１１と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第２の電極層８を介して電気的に接続される。
【００９７】
ただし、図１０Ｃの場合、第１の両面電極ＩＣチップ５９が載置される領域以外は、第１のアンテナ基板と第２のアンテナ基板の間に親水性樹脂膜層１１が挟まれた断面構造となる。この点が図１０Ｂとの違いである。
【００９８】
図１０Ｄ及びＥは、図９Ｂ及び図９Ａの工程後、第２のアンテナ基板を第１の両面電極ＩＣチップ５９の上に被せ、両電極側から圧着した後の断面構造である。この例の場合、導電性粒子を含む親水性樹脂膜層１２が圧着により押し出され、第１の両面電極ＩＣチップ５９の両電極面を覆っている。このため、第１のアンテナ基板の最表面に位置する親水性導電性膜層１０と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第１の電極層７と導電性粒子を介して電気的に接続される。また、第２のアンテナ基板の最表面である親水性導電性膜層１１と第１の両面電極ＩＣチップ５９とは、第２の電極層８と導電性粒子を介して電気的に接続される。
【００９９】
なお、親水性導電性膜層１０の下層となるアンテナ基板の基材は絶縁材料であることが好ましく、その厚みに制限はない。本実施例の場合、アンテナ基板の厚みは１ミクロン以上から使用でき、フレキシブルなフィルム基板でも取り扱うことができる。図４Ｃ−Ｆに図示した第１のアンテナ基板１の流路４は、圧着により生じる樹脂層の体積変化や流動に伴う余分な樹脂を回収するための回収路として用いることができる。
【０１００】
図１５Ａに片面電極ＩＣチップ４１（図１１Ａ及びＢ）を配置した結果を示す。図１５Ａの場合、片面電極ＩＣチップの親水性面（第１の片面電極層５６及び第２の片面電極層５７の形成面）が疎水性エリアで囲まれた親水性ポケット内に積極的に侵入し、親水性エリア内の親水性導電膜層１０と接合した状態を示している。
図１５Ｂは、第２の両面電極ＩＣチップ４２（図１２Ａ及びＢ）を配置した結果を示す。図１５Ｂの接続関係は片面電極ＩＣチップ４１と同様であるが、第２の両面電極ＩＣチップ４２の場合には、接合面が反転しても構わないので、図のような接合を容易に取ることができる。
【０１０１】
図１６Ａ及びＢは、ＩＣチップを１枚のアンテナ基板に取り付けた後に、片面を保護シート６２で覆う場合の断面構成を示す。図中の白抜き部分は空気層でも良いし、絶縁層が形成されていても良い。
【０１０２】
以上の手順で、ＩＣチップ５とアンテナ基板が互いに接続され、ＩＣタグの組み立てが完了する。なお、アンテナ基板の導電性材料層の下層は絶縁材料であることが好ましく、厚みに制限はない。本実施例では、アンテナ基板の厚みは１ミクロン以上から使用でき、フレキシブルなフィルム基板でも取り扱える。図４Ｃ―Ｆに図示した第１のアンテナ基板１の親水性路４は、圧着時により生じる樹脂層の体積変化によって余分となる樹脂を回収するための回収路として用いることができる。
【０１０３】
[実施例４]
本実施例では、生産性を考慮したＩＣタグの作成方法とその装置について説明する。
（外付けアンテナアレイ）
ＩＣタグの作製の効率化と外付けアンテナ５２の作製コストの削減を考慮すると、外付けアンテナ５２をアレイ状に１枚のシートに並べたもの（以下、「外付けアンテナアレイ５１」という。）を用意することが好ましい。図５に示す外付けアンテナアレイ５１の場合、１枚のシート上に外付けアンテナ５１が２列に連続して配置されている。
【０１０４】
いずれの外付けアンテナ５２も、その中心部分に親水性エリア２が形成されており、その周囲を疎水性エリア３で覆っている。この構成より、ＩＣチップを、親水性エリア２に搬送することができる。図５は、親水性エリア２以外の全シート領域を疎水性エリア３で覆った例である。勿論、親水エリア２の周囲が疎水性エリア３で囲まれていれば、その全域が疎水性エリアで覆われる必要はない。親水性エリア２のパターンとしては、図４Ａ−Ｆに示した全てのパターンを適用できる。
【０１０５】
（製造装置の概要）
アレイ化により、１枚の基材上に一度に複数枚の外付けアンテナ５２の構造を形成できる。従って、プロセスコストを大幅に低減できる利点がある。なお、各外付けアンテナ５２にＩＣチップ５が搭載されるたび、それぞれをアレイから切り外して１枚の基板として使用しても良い。しかし、ＩＣタグの分野に限っては、複数のＩＣチップ５がアレイ上に搭載された後も、そのまま複数の工程を実行し、ＩＣタグ製造工程における最終工程において、図３０に示すように裁断して使用するのが一般的である。また、外付けアンテナアレイ５１は、図に示すように、フレキシビリティを利用してロール状にしておくと、生産ラインの自動化に適用させやすく扱いが便利である。
【０１０６】
図３０の場合、搬送ローラ７４の回転により、ＩＣタグアレイ７１はＩＣタグ巻取りリール６８から引き出され、下流工程へ搬送される。搬送ローラ７４は、ＩＣタグアレイ７１のキャリアシート７９の裏面側（外付けアンテナ５２が形成されていない側）に配置される。なお、ＩＣタグアレイ７１の搬送は、キャリアシート７９の両側に形成されたスプロケット穴７８に対応する送り爪の回転駆動によっても行われる。なお、下流工程には、第１の切削装置７５と第２の切削装置７６が配置される。第２の切削装置７６の下面位置には切削用支持台７７が配置される。
【０１０７】
図１７は、実施例に係るＩＣタグの作製工程を示すフローである。製造工程は、(1) ＩＣチップの捕捉、(2) 外付けアンテナへの液滴供給、(3) 液滴中へのＩＣチップ遊離、(4) 液滴蒸発によるＩＣチップの親水性エリア２への搭載、(5) 外付けアンテナの張り合わせにより達成される。
【０１０８】
前述のように、ＩＣタグの製造に外付けアンテナアレイ５１を使用する場合には、図１７に示す製造工程の後、個々のＩＣタグが基材から切り離される。さらに、出荷前には、各々のＩＣタグの品質チェック等が行われるが、本フロー図から省略した。図２９Ａ及びＢは、図１７に示した製造フローを実現するための装置構成の全体を概略的に示したものである。
【０１０９】
図２９Ａに示す装置の場合、第１の外付けアンテナリール６３と第２の外付けアンテナリール６４には、外付けアンテナアレイ５１が巻かれている。外付けアンテナアレイ５１の他端側はＩＣタグ巻取りリール６８に巻き付けられている。ＩＣタグ巻取りリール６８がテンションを保ちながら回転することで、押付けローラ６９により２枚の外付けアンテナアレイ５１が接合される。
【０１１０】
押付けローラ６９よりも上流側には、分注装置６５、ＩＣチップ操作装置６６、ヒータ２７が工程順に配置される。まず、分注装置６５が、第１の外付けアンテナリール６３から引き出された第１の外付けアンテナアレイ５１の所定位置に液滴１８を供給する。次に、ＩＣチップ操作装置６６が液滴１８の表面にＩＣチップ５を供給する。この後、キャリアシートの裏面側に配置されているヒータ２７の加熱により、親水性エリア上の液滴１８が乾燥される。この乾燥により、ＩＣチップ５は親水性エリアの所定の位置に搭載される。この後、押付けローラ６９が、第２の外付けアンテナリール６４から引き出された第１の外付けアンテナアレイ５１をＩＣチップ５の表面に押し付ける。これにより、ＩＣチップ５は、２枚の外付けアンテナ５１で挟み込まれる。その後、圧着装置６７による圧着により、ＩＣチップ５は親水性エリアの導電性膜層とオーミック接合される。完成したＩＣタグ群は、ＩＣタグ巻取りリール６８でリール状に回収される。
【０１１１】
図２９Ｂに示す装置も基本的な工程は、図２９Ａと同じである。違いは、液滴１８が付着された状態の外付けアンテナアレイ５１の上下を反転する反転用ローラ７０を追加した点である。すなわち、図２９Ｂは、液滴を重力に逆らった状態で乾燥させる図２５Ａ及びＢに対応するシステム構成を示している。
【０１１２】
（製造装置の詳細）
図１８に、実施例に係るＩＣチップ搭載装置の一部のシステム構成例を示す。なお、図１８に示す構成部分は、図１７に示す工程のうち、ＩＣチップの捕捉、外付けアンテナへの液滴供給、液滴中へのＩＣチップ遊離、液滴蒸発によるＩＣチップの親水性エリア２への搭載までの工程を自動で行うシステム構成について表している。
【０１１３】
図１８の場合、ＩＣチップ５は、極小かつ極薄で、大きさは２５μｍ角以上、１５０μｍ角以下、厚さは１０μｍ以下であるものとする。大きさが１５０μｍ角以下と小さく、かつ、厚さが１０μｍ以下と薄くなると、ＩＣチップ５同士の付着力（ファンデルワールス力、静電力）の影響が顕著となってくる。このため、ドライ環境において、ＩＣチップ５を１個ずつのピックアップすることは不可能に近い。また、回路の静電破壊など、半導体装置としては致命的な事態も起こり兼ねない。
【０１１４】
そこで、図１８に示すように、溶液（ＩＣチップ保存溶液１６）中にＩＣチップ５を分散させ、ＩＣチップ５同士のファンデルワールス力や静電力を低下させることが可能なＩＣチップのピックアップ手法を利用する。本実施例では、以下に示す１例のみを取り上げているが、ＩＣチップ５を１枚だけ操作でき、かつ、流体を用いる手法を採用するシステムであれば、如何なる方法を採用しても構わない。
【０１１５】
ここで、ＩＣチップ収納瓶１５中のＩＣチップ保存溶液１６には、ＩＣチップ同士の吸着を防ぐため、界面活性剤やアルコールを添加しておくと良い。また、ＩＣチップ５の分散状態を保つため、ＩＣチップ収納瓶１５の外部から攪拌機などを利用してＩＣチップ保存溶液１６に振動や回転を与え続けると更に良い。
【０１１６】
ＩＣチップ保存溶液１６中でＩＣチップ５が１個ずつ分散し、サスペンドしている状態において、ＩＣチップ捕捉ノズル１７を吸引し、その先端にＩＣチップ５をピックアップする。ＩＣチップ捕捉ノズル１７は、陰圧・陽圧制御可能な第１のポンプ２９に、第１の配管３７を介して繋がっている。この構成により、ＩＣチップ捕捉ノズル１７は、その先端にＩＣチップ５を吸引保持するだけでなく、先端に保持したＩＣチップ５を遊離することも可能である。
【０１１７】
また、ＩＣチップ捕捉ノズル１７は、第１のアクチュエータ３９により任意のｘ−ｙ−ｚ位置に位置決めすることができる。この実施例の場合、ＩＣチップ捕捉ノズル１７の先端部の内径はＩＣチップ５の１辺よりも小さいもので、材質はガラス又はステンレス又はプラスチックである。
【０１１８】
外付けアンテナアレイ５１は、図の左から右方向へベルト状の支持台等に搭載された状態でアクチュエータやスプロケット機構等を用いて搬送される。その際、外付けアンテナアレイ５１に形成された各親水性エリア２には、分注ノズル１９により液滴１８が順次分注される。分注ノズル１９の先端位置は、第２のアクチュエータ４０により制御される。分注ノズル１９の他端（根元側）は、第２の配管３８を通じて第２のポンプ３０に繋がっている。第２のポンプ３０には溶液がストックされている。第２のポンプ３０の圧力により、分注ノズル１９の先端から一定量の微量液体が吐出される。圧力の発生には、圧縮空気の供給、内蔵シリンジによる空気の圧縮又は液体の圧縮、ピエゾ素子の変形等を利用できる。液滴１８を第１の外付けアンテナアレイ５１に付着させる方法には、液滴１８を空中を飛ばす方法、親水領域の粘着性を利用してスタンプする方法のどちらを採用しても良い。
【０１１９】
第１の外付けアンテナアレイ５１に液滴１８が付着されると、次に、ＩＣチップ捕捉ノズル１７がＩＣチップ５を保持した状態で液滴１８上に搬送される。この後、第１のポンプ２９を加圧すると、ＩＣチップ５が先端から液滴１８中に遊離される。
【０１２０】
その後、液滴１８が乾燥される。液滴１８の乾燥は、常温による自然乾燥でも良い。図１８の場合には、プロセス速度を向上させるため、ヒータ２７やランプ２８等の加熱手段を、液滴１８の搬送流路に配置する。
【０１２１】
（液滴の他の付着方法）
液滴の供給や配置に係る方法の変形例を図１９及び図２０に示す。図１９は、液滴溶液収納瓶２１に保存されている液滴溶液２２に液滴捕捉ピン２０の先端３１を浸し、先端３１に滴３２を形成する。このため、先端３１は先端ほど細くなる錐形状に加工されている。図１９に示す装置構成の場合には、先端３１に形成された滴３２を、第１の外付けアンテナアレイ５１上の親水性エリア２に接触させる。これにより、親水性エリア２に接触した液滴１８が生成又は配置される。この場合、親水性エリア２の表面の方が、液体捕捉ピン２０の先端よりも親水度が高いようにしておく必要がある。
【０１２２】
図２０は、外付けアンテナアレイ５１を液滴溶液バス２３内の液滴溶液２２に浸しながら通過させることにより、外付けアンテナアレイ５１の親水性エリア２に液滴１８を形成する方法を示している。この方法の場合、親水性エリア２を中心に非常に簡便に、かつ、多数の液滴１８を一度に生成又は配置できる。ただし、親水性エリア２の周囲に形成される疎水性エリア３の疎水度を高くしておくことが重要である。また、疎水性エリア３の疎水度は、その表面に液体を乗せた場合に接触角が１００度以上になるように選択しておくことが必要である。
【０１２３】
なお、図２０に示す経路で外付けアンテナアレイ５１を搬送する場合、その基材はフレキシブルなシートであることが望ましい。この場合、外付けアンテナアレイ５１は、搬送支持ローラ３３により液滴溶液バス２３内に誘導され、その後、液滴溶液２２中から引き上げるられる。
【０１２４】
（圧着方法）
図２９Ｃは、圧着工程を示す図である。押付けローラ６９で２枚の外付けアンテナアレイ５１を密着させ、その後、圧着ヘッド７３による押付けで、ＩＣチップ５と外付けアンテナ５２との接合を完了する。押付け機７２によって圧着ヘッド７３を上下に動かすことにより、図５に示すように、ＩＣチップ５を外付けアンテナ５２に押付けることができる。圧着ヘッド７３の底面は全面が平らでも良いが、ＩＣチップ５の搭載エリアを選択的に押付けるように底面にピンが立っていても良い。図２９Ｃの場合、ＩＣタグアレイ７１の下部にヒータを設置し、ヒータ２７との併用で熱圧着する場合を示している。もっとも、圧着ヘッド７３自体が温調機能により、熱圧着を実現しても良い。また、ＩＣチップ５の接合に熱硬化樹脂を用いず、超音波接合を採用する場合には、圧着ヘッド７３の先端に超音波振動子を搭載すれば良い。
【０１２５】
（裁断システム）
図３０は、ＩＣタグ巻取りリール６８を裁断システムに設置し、第１の切削装置７５と第２の切削装置７６でＩＣタグアレイ７１を単一のＩＣタグ５４に切り離す工程を示している。この例の場合、搬送ローラ７４が、第１の切削装置７５と第２の切削装置７６の設置場所にＩＣタグアレイ７１を搬送する。図３０に示すように、スプロケット穴７８をキャリアシート７９の両端に加工した厚めのプラスチック製のキャリアシート７９を極薄のＩＣタグアレイ７１に裏打ちしておくと、ＩＣタグアレイ７１のよれや破れを防止でき、搬送が容易となる。
【０１２６】
[実施例５]
図２７に、液滴によるＩＣチップ５の搬送方法を用いて、基板を三次元的に組み立てた場合の断面構造例を示す。図２７の場合、積層基板２４は３枚であり、各基板はいずれも液滴によって搬送される。図２８は、液滴による搬送方法を用いて、ＩＣチップ５だけでなく金属板２５と、さらに、その上に金属配線２６も実装した場合の断面構造例である。金属板２５には、例えば金箔、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｔｉ、ＮＩＣｏ、Ａｇがある。図２８の場合、位置決めされた後のＩＣチップ５の表面に新たに液滴１８を付着し、更に、液滴１８に金属板２５を付着することにより、金属板２５を自己整合的に搬送できる。その後に、さらに液滴１８に微小な金属配線を付着させて、金属配線２６をも搬送することが可能である。なお、この三次元的な組み立て方法の場合、新たに積層する基板や金属板２５の下地となる表面は親水性を有することが必要がある。なお、材料自体が親水性を有しない場合には、新たに基板等を積層する前に親水性加工すればよい。
【０１２７】
このように、極小かつ極薄のＩＣチップ５以外でも、親水エリアと疎水性エリアを利用した液滴１８による流体制御技術により、目的の位置に被搬送物を自在に配置することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１…非導電性基材、２…親水性エリア、３…疎水性エリア、４…流路、５…ＩＣチップ、６…集積回路層、７…第１の電極層、８…第２の電極層、９…疎水性非導電性膜層、１０…親水性導電性膜層、１１…親水性樹脂膜層、１２…導電性粒子を含む親水性樹脂膜層、１４…空気層、１５…ＩＣチップ収納瓶、１６…ＩＣチップ保存溶液、１７…ＩＣチップ捕捉ノズル、１８…液滴、１９…分注ノズル、２０…液体捕捉ピン、２１…液滴溶液収納瓶、２２…液滴溶液、２３…液滴溶液バス、２４…積層基板、２５…金属板、２６…金属配線、２７…ヒータ、２８…ランプ、２９…第１のポンプ、３０…第２のポンプ、３１…液体捕捉ピンの先端、３２…滴、３３…搬送支持ローラ、３５…第１の電極貫通路、３６…第２の電極貫通路、３７…第１の配管、３８…第２の配管、３９…第１のアクチュエータ、４０…第２のアクチュエータ、４１…片面電極ＩＣチップ、４２…第２の両面電極ＩＣチップ、５１…外付けアンテナアレイ、５２…外付けアンテナ、５３…アンテナスリット、５４…ＩＣタグ、５６…第１の片面電極層、５７…第２の片面電極層、５８…外付けアンテナ主要部、５９…第１の両面電極チップ、６０…埋め込み電極路、６１…親水性ポケット、６２…保護シート、６３…第１の外付けアンテナリール、６４…第２の外付けアンテナリール、６５…分注装置、６６…ＩＣチップ操作装置、６７…圧着装置、６８…ＩＣタグ巻取りリール、６９…押し付けローラ、７０…反転用ローラ、７１…ＩＣタグアレイ、７２…押付け機、７３…圧着ヘッド、７４…搬送ローラ、７５…第１の切削装置、７６…第２の切削装置、７７…切削用支持台、７８…スプロケット穴、７９…キャリアシート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路素子が形成された半導体基板と、
前記半導体基板を搭載する第１の表面エリアの周辺に、当該第１の表面エリアより臨界表面張力が小さい第２の表面エリアを配置した半導体搭載基板と
を有し、
前記第１の表面エリアの面積は、当該エリア内に搭載する前記半導体基板の面積よりも大きい
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１の表面エリアは１つ又は複数のパターンを有し、当該パターンの臨界表面張力は前記第２の表面エリアの臨界張力よりも小さく、かつ、パターン幅が前記半導体基板の厚みよりも狭い
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の表面エリアは導電性材料であり、前記半導体基板と電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１の表面エリアの基材は、導電性材料層と当該導電性材料層の上層に形成される導電性の熱硬化樹脂層とで構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の表面エリアの基材は、導電性材料層と当該導電性材料層の上層に形成される非導電性の熱硬化樹脂層とで構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１の表面エリアの基材は、導電性材料層と当該導電性材料層の上層に形成される導電性粒子を含有する非導電性樹脂層とで構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の表面エリアが形成された前記半導体搭載基板の基板面との対面位置に配置され、前記半導体搭載基板と共に前記半導体基板を両側から挟み込む第２の半導体基板搭載基板を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体基板は、両面に電極パッドを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記半導体基板は、片面にのみ電極パッドを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
半導体基板を捕捉する手段と、
前記半導体基板を搭載する第１の表面エリアの周辺に、当該第１の表面エリアより臨界表面張力が小さい前記第２の表面エリアを配置した半導体搭載基板の所定位置に、前記第１の表面エリアより大きい直径を有する液滴を付着させる手段と、
前記半導体搭載基板上に配置された液滴に前記半導体基板を付着させる手段と
を有することを特徴とする半導体装置製造装置。
【請求項１１】
前記半導体基板と吸着した前記液滴を蒸発させる手段
を有することを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１２】
前記半導体基板を捕捉する前記手段は、前記半導体基板より小さい口径を有するノズルと、前記ノズルに連結された吸引手段とを有し、前記半導体基板を含む溶液中に注入されたノズルの先端に前記半導体基板を捕捉する
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１３】
前記半導体搭載基板に液滴を付着させる前記手段は、溶液タンクと当該溶液タンクが貯蔵する液体を吐出する分注ノズルとで構成され、一定量の液体を前記半導体搭載基板上の所定位置に吐出する
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１４】
前記半導体搭載基板に液滴を付着させる前記手段は、溶液タンクと当該溶液タンクが貯蔵する液体をテーパ加工された先端に保持する分注ピンとで構成され、前記分注ピンの先端に捕捉された液滴を前記半導体搭載基板上の所定位置に付着させる
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１５】
前記半導体搭載基板に液滴を付着させる前記手段は、溶液タンクと当該溶液タンクが貯蔵する液体の液滴を噴射する吐出ノズルとで構成され、１つ又は複数の液滴を前記半導体搭載基板上の所定位置に着滴させる
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１６】
前記半導体搭載基板に液滴を付着させる前記手段は、液体の貯蔵槽と当該貯蔵槽に前記半導体搭載基板の少なくとも一部を浸す機構とで構成される
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１７】
前記液滴に前記半導体基板が付着された後、前記半導体搭載基板の基板面を転置する手段
を有することを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１８】
前記半導体搭載基板に液滴を付着させる前記手段、及び、液滴に前記半導体基板を付着させる前記手段は、切断後に前記半導体搭載基板となる複数の領域を有する基材を処理対象とする
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１９】
半導体基板を捕捉する工程と、
前記半導体基板を搭載する第１の表面エリアの周辺に、当該第１の表面エリアより臨界表面張力が小さい前記第２の表面エリアを配置した半導体搭載基板の所定位置に、前記第１の表面エリアより大きい直径を有する液滴を付着させる工程と、
前記半導体搭載基板上に配置された液滴に前記半導体基板を付着させる工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
半導体基板より大きいサイズに生成された液滴を半導体搭載基板上に付着させる工程と、
前記液滴上に前記半導体基板を付着させる工程と
により製造された半導体装置。
【請求項２１】
前記半導体基板が付着された液滴を乾燥させる工程と
ことを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置。
【請求項２２】
前記半導体搭載基板は、前記半導体基板の搭載領域となる微小な親水性エリアと、当該親水性エリアの周囲を取り囲む疎水性エリアとを有する
ことを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置。
【請求項２３】
前記半導体基板が所定の領域に搭載された後、金属板より大きいサイズに生成された液滴を前記半導体基板を含む前記半導体搭載基板上に付着させる工程と、
前記液滴上に前記金属板を付着させる工程と
ことを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置。
【請求項２４】
集積回路素子が形成された半導体基板と、
前記半導体基板を搭載する第１の表面エリアの周辺に、当該第１の表面エリアより臨界表面張力が小さい前記第２の表面エリアを配置した半導体搭載基板と
を有することを特徴とするＩＣタグ。
【請求項１】
集積回路素子が形成された半導体基板と、
前記半導体基板を搭載する第１の表面エリアの周辺に、当該第１の表面エリアより臨界表面張力が小さい第２の表面エリアを配置した半導体搭載基板と
を有し、
前記第１の表面エリアの面積は、当該エリア内に搭載する前記半導体基板の面積よりも大きい
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１の表面エリアは１つ又は複数のパターンを有し、当該パターンの臨界表面張力は前記第２の表面エリアの臨界張力よりも小さく、かつ、パターン幅が前記半導体基板の厚みよりも狭い
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の表面エリアは導電性材料であり、前記半導体基板と電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１の表面エリアの基材は、導電性材料層と当該導電性材料層の上層に形成される導電性の熱硬化樹脂層とで構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の表面エリアの基材は、導電性材料層と当該導電性材料層の上層に形成される非導電性の熱硬化樹脂層とで構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１の表面エリアの基材は、導電性材料層と当該導電性材料層の上層に形成される導電性粒子を含有する非導電性樹脂層とで構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の表面エリアが形成された前記半導体搭載基板の基板面との対面位置に配置され、前記半導体搭載基板と共に前記半導体基板を両側から挟み込む第２の半導体基板搭載基板を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体基板は、両面に電極パッドを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記半導体基板は、片面にのみ電極パッドを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
半導体基板を捕捉する手段と、
前記半導体基板を搭載する第１の表面エリアの周辺に、当該第１の表面エリアより臨界表面張力が小さい前記第２の表面エリアを配置した半導体搭載基板の所定位置に、前記第１の表面エリアより大きい直径を有する液滴を付着させる手段と、
前記半導体搭載基板上に配置された液滴に前記半導体基板を付着させる手段と
を有することを特徴とする半導体装置製造装置。
【請求項１１】
前記半導体基板と吸着した前記液滴を蒸発させる手段
を有することを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１２】
前記半導体基板を捕捉する前記手段は、前記半導体基板より小さい口径を有するノズルと、前記ノズルに連結された吸引手段とを有し、前記半導体基板を含む溶液中に注入されたノズルの先端に前記半導体基板を捕捉する
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１３】
前記半導体搭載基板に液滴を付着させる前記手段は、溶液タンクと当該溶液タンクが貯蔵する液体を吐出する分注ノズルとで構成され、一定量の液体を前記半導体搭載基板上の所定位置に吐出する
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１４】
前記半導体搭載基板に液滴を付着させる前記手段は、溶液タンクと当該溶液タンクが貯蔵する液体をテーパ加工された先端に保持する分注ピンとで構成され、前記分注ピンの先端に捕捉された液滴を前記半導体搭載基板上の所定位置に付着させる
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１５】
前記半導体搭載基板に液滴を付着させる前記手段は、溶液タンクと当該溶液タンクが貯蔵する液体の液滴を噴射する吐出ノズルとで構成され、１つ又は複数の液滴を前記半導体搭載基板上の所定位置に着滴させる
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１６】
前記半導体搭載基板に液滴を付着させる前記手段は、液体の貯蔵槽と当該貯蔵槽に前記半導体搭載基板の少なくとも一部を浸す機構とで構成される
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１７】
前記液滴に前記半導体基板が付着された後、前記半導体搭載基板の基板面を転置する手段
を有することを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１８】
前記半導体搭載基板に液滴を付着させる前記手段、及び、液滴に前記半導体基板を付着させる前記手段は、切断後に前記半導体搭載基板となる複数の領域を有する基材を処理対象とする
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置製造装置。
【請求項１９】
半導体基板を捕捉する工程と、
前記半導体基板を搭載する第１の表面エリアの周辺に、当該第１の表面エリアより臨界表面張力が小さい前記第２の表面エリアを配置した半導体搭載基板の所定位置に、前記第１の表面エリアより大きい直径を有する液滴を付着させる工程と、
前記半導体搭載基板上に配置された液滴に前記半導体基板を付着させる工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
半導体基板より大きいサイズに生成された液滴を半導体搭載基板上に付着させる工程と、
前記液滴上に前記半導体基板を付着させる工程と
により製造された半導体装置。
【請求項２１】
前記半導体基板が付着された液滴を乾燥させる工程と
ことを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置。
【請求項２２】
前記半導体搭載基板は、前記半導体基板の搭載領域となる微小な親水性エリアと、当該親水性エリアの周囲を取り囲む疎水性エリアとを有する
ことを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置。
【請求項２３】
前記半導体基板が所定の領域に搭載された後、金属板より大きいサイズに生成された液滴を前記半導体基板を含む前記半導体搭載基板上に付着させる工程と、
前記液滴上に前記金属板を付着させる工程と
ことを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置。
【請求項２４】
集積回路素子が形成された半導体基板と、
前記半導体基板を搭載する第１の表面エリアの周辺に、当該第１の表面エリアより臨界表面張力が小さい前記第２の表面エリアを配置した半導体搭載基板と
を有することを特徴とするＩＣタグ。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１０Ｅ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２２Ｃ】
【図２２Ｄ】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２４Ｃ】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２５Ｃ】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９Ａ】
【図２９Ｂ】
【図２９Ｃ】
【図３０】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１０Ｅ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２２Ｃ】
【図２２Ｄ】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２４Ｃ】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２５Ｃ】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９Ａ】
【図２９Ｂ】
【図２９Ｃ】
【図３０】
【公開番号】特開２０１１−２２７８１４（Ｐ２０１１−２２７８１４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９８８９７（Ｐ２０１０−９８８９７）
【出願日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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