特許 7506326 半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-18

(45)【発行日】2024-06-26

(54)【発明の名称】半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20240619BHJP

   H01L 21/50 20060101ALI20240619BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20240619BHJP

   H01L 33/58 20100101ALN20240619BHJP

   H01L 33/50 20100101ALN20240619BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311T

H01L21/50 C

H01L33/62

H01L33/58

H01L33/50

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022056683

(22)【出願日】2022-03-30

(65)【公開番号】P2023148579

(43)【公開日】2023-10-13

【審査請求日】2023-04-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101683

【弁理士】

【氏名又は名称】奥田 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100155000

【弁理士】

【氏名又は名称】喜多 修市

(74)【代理人】

【識別番号】100125922

【弁理士】

【氏名又は名称】三宅 章子

(74)【代理人】

【識別番号】100184985

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 悠

(74)【代理人】

【識別番号】100202197

【弁理士】

【氏名又は名称】村瀬 成康

(74)【代理人】

【識別番号】100218981

【弁理士】

【氏名又は名称】武田 寛之

(72)【発明者】

【氏名】萬藤 元章

【審査官】佐藤 靖史

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５５－０５９７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０９６９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５４０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９０８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９６１５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０１Ｌ ２１／５０

Ｈ０１Ｌ ３３／６２

Ｈ０１Ｌ ３３／５８

Ｈ０１Ｌ ３３／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１支持体、および、それぞれの下面が前記第１支持体に一時的に固定された複数の半導体素子を有する半導体素子集合体を準備する工程（Ａ）と、
複数の開口を有する支持構造体を準備する工程であって、前記複数の開口のそれぞれには液体の支持媒体が配置されている、工程（Ｂ）と、
前記複数の開口のそれぞれに、前記第１支持体に一時的に固定された前記複数の半導体素子のうち対応する１つを配置して前記複数の半導体素子を前記支持媒体に浸漬させる工程（Ｃ）と、
前記複数の半導体素子を前記支持媒体に浸漬させた状態で、冷却により前記支持媒体を固化させる工程（Ｄ）と、
前記工程（Ｄ）の後、前記複数の半導体素子から前記第１支持体を分離する工程（Ｅ）と、
前記工程（Ｅ）の後、加熱により前記支持媒体を液化させることによって、前記複数の開口の配置に対応した、前記複数の半導体素子の配列を得る工程（Ｆ）と
を備え、
前記支持構造体は、
複数の第１開口が設けられた上面を有する第１フレーム部材と、
複数の貫通孔を有する第２フレーム部材であって、前記第１フレーム部材の前記複数の第１開口に前記複数の貫通孔が重なるようにして前記第１フレーム部材の前記上面上に配置された第２フレーム部材と
を含み、
前記工程（Ｆ）は、前記支持媒体を液化させた後に、前記第１フレーム部材および前記第２フレーム部材の少なくとも一方を前記第１フレーム部材の前記上面に平行に移動させて前記複数の半導体素子をそれぞれ前記複数の貫通孔の内側面に接触させることにより、前記半導体素子を整列させる工程（Ｆ２）を含み、
前記複数の半導体素子、前記複数の第１開口および前記複数の貫通孔は、前記第１フレーム部材の前記上面に垂直に見た上面視において矩形状を有しており、
前記工程（Ｆ２）は、前記複数の第１開口の矩形状の対角方向に沿った、前記第１フレーム部材および前記第２フレーム部材間の相対移動により、前記複数の半導体素子を前記対角方向に移動させる工程（Ｆ３）を含み、
前記工程（Ｆ３）は、
前記複数の第１開口の矩形状の第１の辺に沿った、前記第１フレーム部材および前記第２フレーム部材間の第１の相対移動の工程と、
前記第１の辺に直交する第２の辺に沿った、前記第１フレーム部材および前記第２フレーム部材間の第２の相対移動の工程と
を含む、半導体装置の製造方法。

【請求項2】

前記工程（Ｆ２）の後、
前記複数の半導体素子の前記下面に、粘着性の表面を有する第２支持体を貼り付ける工程（Ｈ）をさらに備える、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項3】

第１支持体、および、それぞれの下面が前記第１支持体に一時的に固定された複数の半導体素子を有する半導体素子集合体を準備する工程（Ａ）と、
複数の開口を有する支持構造体を準備する工程であって、前記複数の開口のそれぞれには液体の支持媒体が配置されている、工程（Ｂ）と、
前記複数の開口のそれぞれに、前記第１支持体に一時的に固定された前記複数の半導体素子のうち対応する１つを配置して前記複数の半導体素子を前記支持媒体に浸漬させる工程（Ｃ）と、
前記複数の半導体素子を前記支持媒体に浸漬させた状態で、冷却により前記支持媒体を固化させる工程（Ｄ）と、
前記工程（Ｄ）の後、前記複数の半導体素子から前記第１支持体を分離する工程（Ｅ）と、
前記工程（Ｅ）の後、加熱により前記支持媒体を液化させることによって、前記複数の開口の配置に対応した、前記複数の半導体素子の配列を得る工程（Ｆ）と
を備え、
前記支持構造体は、
複数の第１開口が設けられた上面を有する第１フレーム部材と、
複数の貫通孔を有する第２フレーム部材であって、前記第１フレーム部材の前記複数の第１開口に前記複数の貫通孔が重なるようにして前記第１フレーム部材の前記上面上に配置された第２フレーム部材と
を含み、
前記工程（Ｆ）は、前記支持媒体を液化させた後に、前記第１フレーム部材および前記第２フレーム部材の少なくとも一方を前記第１フレーム部材の前記上面に平行に移動させて前記複数の半導体素子をそれぞれ前記複数の貫通孔の内側面に接触させることにより、前記半導体素子を整列させる工程（Ｆ２）を含み、
前記工程（Ｆ２）の後、
前記複数の半導体素子の前記下面に、粘着性の表面を有する第２支持体を貼り付ける工程（Ｈ）をさらに備える、半導体装置の製造方法。

【請求項4】

前記複数の半導体素子、前記複数の第１開口および前記複数の貫通孔は、前記第１フレーム部材の前記上面に垂直に見た上面視において矩形状を有しており、
前記工程（Ｆ２）は、前記複数の第１開口の矩形状の対角方向に沿った、前記第１フレーム部材および前記第２フレーム部材間の相対移動により、前記複数の半導体素子を前記対角方向に移動させる工程（Ｆ３）を含む、請求項３に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項5】

前記支持構造体は、前記第２フレーム部材の、前記第１フレーム部材と対向する下面とは反対側の上面に配置された非粘着層を有する、請求項２から４のいずれか１項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のそれぞれは、前記下面とは反対側に位置する上面を有する発光素子であり、
前記工程（Ｈ）の後に、複数の前記発光素子の上面の上方に透光性部材を配置する工程（Ｉ）をさらに備える、請求項２から５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項7】

前記工程（Ｉ）の後に、互いに隣り合う２つの前記発光素子の間の位置で前記透光性部材を切断することにより、１以上の前記発光素子を含む光源を得る工程（Ｊ）をさらに備える、請求項６に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項8】

前記工程（Ｂ）は、
多孔質の支持部材上に前記支持構造体を配置する工程（Ｂ１）と、
前記支持構造体の前記複数の開口の内部に液体の前記支持媒体を配置する工程（Ｂ２）と
を含み、
前記工程（Ｆ）は、前記支持部材を介して、液化された前記支持媒体を前記複数の開口の内部から排出させる工程（Ｆ１）を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項9】

前記支持部材の前記支持構造体側の表面は、粗面である、請求項８に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項10】

前記第２フレーム部材は、前記第１フレーム部材よりも厚い、請求項１から９のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項11】

前記工程（Ｅ）の後に、前記複数の半導体素子の前記下面を覆うように前記支持構造体上に押さえ板を配置する工程（Ｇ）をさらに備え、
前記支持構造体上に前記押さえ板を配置した状態で前記工程（Ｆ２）を実行する、請求項１から１０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】

前記押さえ板の、前記複数の半導体素子の前記下面と対向する表面は、粗面である、請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項13】

前記押さえ板は、前記複数の半導体素子の前記下面と対向する側に導電膜を有する、請求項１１または１２に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項14】

前記工程（Ｅ）と前記工程（Ｆ）との間に、前記複数の半導体素子の前記下面を覆うように前記支持構造体上に押さえ板を配置する工程（Ｇ）をさらに備え、
前記支持構造体上に前記押さえ板を配置した状態で前記工程（Ｆ）を実行する、請求項１から１０のいずれか１項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】

本開示は、半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体素子を含む半導体装置の製造においては、複数の半導体素子を相異なる支持体の間で（例えば複数の粘着テープの間で）載せ換える場面が存在する。このとき、複数の半導体素子を第１の支持体から第２の支持体に一括して移動させることもある（以下、このような工程を「転写」と呼ぶことがある）。

【0003】

下記の特許文献１は、冷却による水分の凝結および凍結を利用した、複数の半導体チップの転写方法を開示している。特許文献１に記載の技術は、氷を介した固定により、半導体チップの裏面からのフィルムの剥離を容易にしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１９－５３６２６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

相異なる支持体の間で複数の半導体素子を効率よく載せ換えられると有益である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の実施形態による半導体装置の製造方法は、第１支持体、および、それぞれの下面が前記第１支持体に一時的に固定された複数の半導体素子を有する半導体素子集合体を準備する工程（Ａ）と、複数の開口を有する支持構造体を準備する工程であって、前記複数の開口のそれぞれには液体の支持媒体が配置されている、工程（Ｂ）と、前記複数の開口のそれぞれに、前記第１支持体に一時的に固定された前記複数の半導体素子のうち対応する１つを配置して前記複数の半導体素子を前記支持媒体に浸漬させる工程（Ｃ）と、前記複数の半導体素子を前記支持媒体に浸漬させた状態で、冷却により前記支持媒体を固化させる工程（Ｄ）と、前記工程（Ｄ）の後、前記複数の半導体素子から前記第１支持体を分離する工程（Ｅ）と、前記工程（Ｅ）の後、加熱により前記支持媒体を液化させることによって、前記複数の開口の配置に対応した、前記複数の半導体素子の配列を得る工程（Ｆ）とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示の実施形態によれば、複数の半導体素子の転写が容易となり、半導体装置の製造をより効率的に行い得る。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示のある実施形態による半導体装置の例示的な製造方法の概略を示すフローチャートである。

【図2】本開示のある実施形態による半導体装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図3】本開示のある実施形態による半導体装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図4】本開示のある実施形態による半導体装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図5】本開示のある実施形態による半導体装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図6】本開示のある実施形態による半導体装置の製造方法に適用可能な、付加的な工程を説明するための模式的な断面図である。

【図7】本開示のある実施形態による半導体装置の製造方法に適用可能な、付加的な工程を説明するための模式的な断面図である。

【図8】本開示のある実施形態による半導体装置の製造方法に適用可能な、付加的な工程を説明するための模式的な断面図である。

【図9】本開示のある実施形態による半導体装置の製造方法に適用可能な、付加的な工程を説明するための模式的な断面図である。

【図10】本開示のある実施形態による半導体装置の製造方法に適用可能な、付加的な工程を説明するための模式的な断面図である。

【図11】本開示のある実施形態による半導体装置の製造方法に適用可能な、付加的な工程を説明するための模式的な断面図である。

【図12】本開示の他のある実施形態による半導体装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図13】本開示の他のある実施形態による半導体装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図14】本開示の他のある実施形態による半導体装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図15】本開示の他のある実施形態による半導体装置の例示的な製造方法を説明するための模式的な断面図である。

【図16】第１フレーム部材に対する第２フレーム部材の相対的なスライド移動の第１の例を説明する模式的な上面図である。

【図17】第１フレーム部材に対する第２フレーム部材の相対的なスライド移動の第１の例を説明する模式的な上面図である。

【図18】第１フレーム部材に対する第２フレーム部材の相対的なスライド移動の第２の例を説明する模式的な上面図である。

【図19】第１フレーム部材に対する第２フレーム部材の相対的なスライド移動の第２の例を説明する模式的な上面図である。

【図20】本開示の他のある実施形態による半導体装置の製造方法に適用可能な、付加的な工程を説明するための模式的な断面図である。

【図21】本開示の他のある実施形態による半導体装置の製造方法に適用可能な、付加的な工程を説明するための模式的な断面図である。

【図22】支持構造体のさらに他の例を示す模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態は、例示であり、本開示による半導体装置の製造方法は、以下の実施形態に限られない。例えば、以下の実施形態で示される数値、形状、材料、ステップ、そのステップの順序などは、あくまでも一例であり、技術的に矛盾が生じない限りにおいて種々の改変が可能である。以下に説明する各実施形態は、あくまでも例示であり、技術的に矛盾が生じない限りにおいて種々の組み合わせが可能である。

【0010】

図面が示す構成要素の寸法、形状などは、分かりやすさのために誇張されている場合があり、実際の半導体装置における寸法、形状および構成要素間の大小関係を反映していない場合がある。また、図面が過度に複雑になることを避けるために、一部の要素の図示を省略することがある。以下では、切断面の後方にある部分の図示を省略した、切断面のみを示す端面図を断面図として示して本開示の実施形態を説明する場合がある。

【0011】

以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。以下の説明では、特定の方向または位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」およびそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。しかしながら、それらの用語は、参照した図面における相対的な方向または位置の分かりやすさのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」などの用語による相対的な方向または位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品、製造装置などにおいて、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。本開示において「平行」とは、特に他の言及がない限り、２つの直線、辺、面などが０°から±５°程度の範囲にある場合を含む。また、本開示において「垂直」または「直交」とは、特に他の言及がない限り、２つの直線、辺、面などが９０°から±５°程度の範囲にある場合を含む。

【0012】

図１は、本開示のある実施形態による半導体装置の例示的な製造方法の概略を示すフローチャートである。図１に例示する製造方法は、第１支持体に一時的に固定された複数の半導体素子を有する半導体素子集合体を準備する工程（ステップＳ１）と、複数の開口のそれぞれに液体の支持媒体が配置された支持構造体を準備する工程（ステップＳ２）と、半導体素子を開口内の支持媒体にそれぞれ浸漬させる工程（ステップＳ３）と、冷却により支持媒体を固化させる工程（ステップＳ４）と、支持媒体の固化後、複数の半導体素子から第１支持体を分離する工程（ステップＳ５）と、第１支持体の分離後、加熱により支持媒体を液化させることによって、開口の配置に対応した、複数の半導体素子の配列を得る工程（ステップＳ６）とを含む。半導体装置の製造方法は、これらの工程により完結している必要はなく、後述するように、半導体装置は、複数の半導体素子の配列を得た後にさらに他の工程が実行されることにより完成され得る。

【0013】

以下では、半導体装置として、発光素子をその一部に含む発光装置を例にとり、それら発光装置の例示的な製造方法を説明する。以下の説明から明らかになるように、本開示の実施形態は、発光装置の製造に限定されず、半導体素子を含む種々の装置の製造に適用可能である。

【0014】

（半導体素子集合体を準備する工程）
まず、図２に示すように、半導体素子集合体を準備する（図１のステップＳ１）。図２に示す半導体素子集合体１００は、第１支持体１１０と、第１支持体１１０の上面１１０ａに配置された複数の半導体素子１２０とを含む。なお、図２には、説明の便宜のために、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を示す矢印をあわせて図示している。本開示の他の図面においてもこれらの方向を示す矢印を図示することがある。

【0015】

第１支持体１１０の例は、ダイシングテープおよびバックグラインドテープに代表される樹脂テープである。図２に示す例において、第１支持体１１０は、支持層１１１と、支持層１１１上の接着層１１２とを有する。支持層１１１の材料の例は、ポリオレフィンなどの樹脂である。接着層１１２の材料としては、例えば、アクリル樹脂を用いることができる。

【0016】

図２に示す例では、半導体素子１２０として複数の発光素子が第１支持体１１０の接着層１１２上に固定されている。複数の発光素子のそれぞれは、例えば、ＬＥＤのベアチップであり得る。図２に例示する構成において、半導体素子１２０は、上面１２０ａと、上面１２０ａの反対側の下面１２０ｂとを有する。この例では、半導体素子１２０は、上面１２０ａとは反対側に一対の電極２０を有しており、半導体素子１２０の下面１２０ｂは、電極２０の下面２０ｂをその一部に含んでいる。複数の発光素子は、樹脂などによりベアチップを封止する、いわゆるＬＥＤパッケージの態様で第１支持体１１０上に配置されてもよい。

【0017】

図２に示す例において、複数の半導体素子１２０のそれぞれは、下面１２０ｂを接着層１１２に対向させた状態で第１支持体１１０に支持されている。言い換えれば、各半導体素子１２０の下面１２０ｂは、第１支持体１１０に固定されている。電極２０のおおむね全体が接着層１１２に埋め込まれることにより、半導体素子１２０の下面１２０ｂの全体が接着層１１２の表面に接することもあり得る。第１支持体１１０の接着層１１２による半導体素子１２０の固定は、一時的な固定である。

【0018】

第１支持体１１０上の複数の半導体素子１２０の配置は、一次元であってもよいし、二次元であってもよい。半導体素子集合体１００は、樹脂テープと、割断後の半導体ウェーハとを含む構造体であり得る。その場合、半導体素子集合体１００は、第１支持体１１０上に数十個から数千個の半導体素子１２０を含み得る。図２では、複数の半導体素子１２０のうち、図のＸ方向に沿って配置された３つを代表して示している。なお、第１支持体１１０上の複数の半導体素子１２０の配置が一定間隔である必要はない。

【0019】

（支持構造体を準備する工程）
本実施形態では、半導体素子集合体に加えて、複数の開口を有する支持構造体を準備する（図１のステップＳ２）。半導体素子集合体の準備および支持構造体の準備は、いずれが先であってもよい。

【0020】

図３に示す例では、支持部材３００の上面３００ａ上に支持構造体２００を配置している。図３に模式的に示すように、支持構造体２００は、複数の開口２００ｈを有する。本開示の典型的な実施形態において、これら複数の開口２００ｈは、所定の間隔で支持構造体２００に設けられる。例えば、複数の開口２００ｈの配置は、半導体素子集合体１００中の複数の半導体素子１２０の配置に対応している。

【0021】

各開口２００ｈの上面視におけるサイズは、半導体素子１２０のうちの１つを開口２００ｈの内部に配置可能なサイズである。例えば、半導体素子１２０の上面１２０ａが正方形状を有する場合、開口２００ｈは、一辺の長さが上面１２０ａの正方形状の一辺よりも大きな正方形状の上面視形状を有し得る。上面１２０ａの正方形状の一辺の長さが例えば４５０～４６０μｍの範囲である場合、開口２００ｈは、上面視において一辺の長さが６００μｍ程度の正方形状を有し得る。

【0022】

図３に示す例において、支持構造体２００は、支持部材３００によって支持されている。図３に例示する構成において、支持部材３００は、ポーラス板３１０、および冷却プレート３２０を積層した構造を有する。ポーラス板３１０は、冷却プレート３２０上に位置し、上面３１０ａを有する。支持構造体２００は、ポーラス板３１０の上面３１０ａ上に配置される。ポーラス板３１０は、多孔質金属材料または多孔質セラミックスから構成され、連続気泡構造を含む板状の部材である。

【0023】

図３に模式的に示すように、ここでは、支持構造体２００の複数の開口２００ｈのそれぞれは、ポーラス板３１０の上面３１０ａに達している。すなわち、この例では、各開口２００ｈは、支持構造体２００に設けられた貫通孔である。ただし、支持構造体２００の複数の開口２００ｈは、貫通孔の態様に限定されない。開口２００ｈは、底を有する穴部の態様であってもかまわない。本明細書において、「開口」は、底を有する穴部と、貫通孔との両方を包含する用語として使用される。

【0024】

本実施形態では、図３に示すように、各開口２００ｈの内部に支持媒体１４０が配置される。すなわち、支持構造体２００の準備の工程は、多孔質の支持部材（ここではポーラス板３１０をその一部に含む支持部材３００）上に支持構造体２００を配置する工程と、支持構造体２００の複数の開口２００ｈの内部に液体の支持媒体１４０を配置する工程とを含み得る。

【0025】

支持構造体２００の準備の工程において、支持媒体１４０は、液体の状態にある。液体の支持媒体１４０の典型例は、純水である。純水に代えて、水とアルコールの混合物（例えばエタノール水溶液）などを支持媒体１４０に適用することも可能である。水に混合される物質が水よりも低い沸点を有すると、後の工程において支持媒体１４０を除去する際に有益である。

【0026】

液体の支持媒体１４０は、支持部材３００上への支持構造体２００の配置後に、支持構造体２００の開口２００ｈに注入されることにより各開口２００ｈ内に配置され得る。あるいは、支持部材３００の上面３００ａ上に液体の支持媒体１４０をあらかじめ配置してから、支持部材３００上に支持構造体２００を配置することにより、液体の支持媒体１４０が各開口２００ｈ内に配置されてもよい。液体の支持媒体１４０は、各開口２００ｈの全体を満たしていてもよいし、開口２００ｈの容積よりも小さな体積で各開口２００ｈの内側に配置されてもよい。あるいは、図３に模式的に示すように、支持構造体２００の上面２００ａの上側に盛り上がる形状で複数の開口２００ｈに配置されてもよい。

【0027】

（半導体素子を開口内の支持媒体にそれぞれ浸漬させる工程）
次に、支持構造体の対応する開口内の支持媒体に第１支持体上の半導体素子を浸漬させる（図１のステップＳ３）。この工程では、半導体素子１２０の上面１２０ａを液体の支持媒体１４０に対向させた状態で、半導体素子集合体１００を支持部材３００に向かって下降させる。

【0028】

半導体素子集合体１００の下降により、図４に示すように、支持構造体２００の複数の開口２００ｈのそれぞれに、複数の半導体素子１２０のうち対応する１つを配置できる。各開口２００ｈ内に液体の支持媒体１４０が配置されているので、支持構造体２００の開口２００ｈ内への半導体素子１２０の配置により、半導体素子集合体１００のうち半導体素子１２０を開口２００ｈ内の液体の支持媒体１４０に浸漬させることができる。本実施形態では、液体の支持媒体１４０への浸漬が、複数の半導体素子１２０が第１支持体１１０に一時的に支持された状態で実行される。そのため、複数の半導体素子１２０を容易に各開口２００ｈ内に配置できる。また、複数の半導体素子１２０が第１支持体１１０に一時的に支持された状態であるので、液体の支持媒体１４０中で半導体素子１２０が移動することを抑制しながら、半導体素子１２０を各開口２００ｈ内に配置できる。なお、支持構造体２００の複数の開口２００ｈのそれぞれに、半導体素子集合体１００の対応する半導体素子１２０を配置してから、開口２００ｈの内部を液体の支持媒体１４０で満たしてもよい。

【0029】

（冷却により支持媒体を固化させる工程）
次に、冷却によって、液体の支持媒体１４０を固化させる（図１のステップＳ４）。支持媒体１４０の固化は、半導体素子集合体１００の半導体素子１２０を液体の支持媒体１４０に浸漬させた状態で実行される。

【0030】

図４から理解されるように、液体の支持媒体１４０に浸漬された半導体素子１２０のそれぞれは、対応する開口２００ｈの形状を規定する内側面２００ｃにより、ＸＹ面内における移動が規制された状態にある。すなわち、第１支持体１１０上における配置をほぼ維持したままの状態で、各半導体素子１２０の周囲の支持媒体１４０を固化させることができる。

【0031】

支持媒体１４０の冷却は、冷却プレート３２０を利用して実行できる。例えば、冷却プレート３２０は、ポーラス板３１０の下面３１０ｂに対向する上面３２０ａの側に、冷媒を循環可能な流路ＦＬ１を有する。冷却プレート３２０の流路ＦＬ１内の冷媒の循環により、ポーラス板３１０を介して、開口２００ｈ内の支持媒体１４０を冷却できる。

【0032】

（複数の半導体素子から第１支持体を分離する工程）
支持媒体１４０の固化後、複数の半導体素子１２０から第１支持体１１０を分離する（図１のステップＳ５）。ここでは、図５に模式的に示すように、第１支持体１１０としての樹脂テープを半導体素子１２０の下面１２０ｂから剥離している。第１支持体１１０の剥離に先立ち、紫外線の照射などによる、接着層１１２の粘着力の低下が実行され得る。

【0033】

ここでは、各開口２００ｈ内の半導体素子１２０は、固化された支持媒体１４０により、支持部材３００上の位置が固定された状態にある。そのため、第１支持体１１０上の配置を維持したまま、第１支持体１１０を半導体素子１２０から分離できる。図２から理解されるように、半導体素子集合体１００に含まれる各半導体素子１２０の電極２０の下面２０ｂは、第１支持体１１０と接した状態にある。第１支持体１１０の除去により、各半導体素子１２０の電極２０の下面２０ｂは、図５に示すように、固化された支持媒体１４０から露出される。

【0034】

（支持媒体を液化させて複数の半導体素子の配列を得る工程）
第１支持体１１０の分離後、加熱により支持媒体１４０を液化させる。支持媒体１４０の液化により、支持構造体２００の開口２００ｈの配置に対応した、複数の半導体素子１２０の配列を得ることができる（図１のステップＳ６）。例えば、冷却プレート３２０の流路ＦＬ１内に６０℃程度の温水などを循環させることにより、支持媒体１４０の温度を上昇させることができる。支持媒体１４０の加熱は、周囲の温度を上昇させることにより実行されてもよいし、支持構造体２００および支持部材３００をヒータなどで加熱することにより実行されてもよい。このとき、支持媒体１４０を蒸発させることにより、各開口２００ｈ内の半導体素子１２０を乾燥させてもよい。

【0035】

以上に説明したように、本実施形態によれば、液体の支持媒体１４０の固化により、複数の半導体素子１２０が支持構造体２００の開口２００ｈ内に保持された状態で半導体素子１２０からの第１支持体１１０の分離が実行される。そのため、半導体素子集合体１００から第１支持体１１０を容易に除去できる。

【0036】

その後、支持媒体１４０を再び液体とすることにより、支持構造体２００の開口２００ｈの配置に応じた、複数の半導体素子１２０の配列を得ることができる。言い換えれば、半導体素子１２０のサイズに対する開口２００ｈのマージンの範囲で、複数の半導体素子１２０を一括して並べることができる。

【0037】

加熱による支持媒体１４０の液化は、複数の半導体素子１２０が開口２００ｈ内に配置された状態で実行され得る。そのため、液化に伴う、支持媒体１４０の体積の変化に起因して半導体素子１２０が移動することによる半導体素子１２０の間隔のばらつきを抑制可能である。このように、本実施形態によれば、第１支持体１１０の除去後の製造工程で半導体素子１２０を再配列させる工程を省略できるなど、工程の複雑化を回避できる。

【0038】

第１支持体１１０の分離後、加熱により支持媒体１４０を液化させる前に、支持構造体２００の開口２００ｈ内の複数の半導体素子１２０を覆う部材を支持構造体２００上に配置してもよい。図６に示す例では、複数の半導体素子１２０の下面１２０ｂを覆うようにして支持構造体２００の上面２００ａ上に押さえ板４００を配置している。

【0039】

すなわち、この例では、支持媒体１４０の液化により、所定の配列を有する複数の半導体素子１２０を開口２００ｈ内に得る工程は、支持構造体２００上に押さえ板４００を配置した状態で実行される。複数の半導体素子１２０の下面１２０ｂを押さえ板４００で覆った状態で支持媒体１４０を液化させることにより、液化された支持媒体１４０中で半導体素子１２０が浮くなど、開口２００ｈの内部での半導体素子１２０の移動を抑制し得る。

【0040】

押さえ板４００には、適度な剛性を有する部材を利用できる。例えば、適当な厚さを有する、金属、セラミックスまたは樹脂などの板材を押さえ板４００に適用できる。あるいは、耐熱ガラスから形成された部材を押さえ板４００に利用してもよい。透明な部材を押さえ板４００に用いることにより、押さえ板４００を介して、開口２００ｈ内の半導体素子１２０を観察可能になる。

【0041】

押さえ板４００の下面４００ｂ（複数の半導体素子１２０の下面１２０ｂと対向する表面）が粗面であると有益である。押さえ板４００の表面のうち、半導体素子１２０に対向させられる下面４００ｂが粗面であることにより、押さえ板４００への半導体素子１２０の付着を抑制できる。なお、本明細書において、「粗面」は、基本的に、ＩＳＯ ２５１７８で規定される算術平均高さＳａが０．５μｍ以上１０μｍ以下であるような面を指す。

【0042】

押さえ板は、半導体素子１２０に対向させられる下面４００ｂ側に導電膜を有していてもよい。図７に示す例では、複数の半導体素子１２０の下面１２０ｂを覆うように押さえ板４００Ａを支持構造体２００の上面２００ａ上に配置している。図７に模式的に示すように、押さえ板４００Ａは、複数の半導体素子１２０の下面１２０ｂと対向させられる側に導電膜４２０を有する。押さえ板が導電膜４２０を有することにより、帯電による、押さえ板への半導体素子１２０の付着を抑制できる。導電膜４２０の例は、銅膜、アルミニウム膜、導電性フッ素樹脂膜、導電性ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）膜などである。

【0043】

（複数の半導体素子の下面に第２支持体を貼り付ける工程）
図８に示すように、各開口２００ｈ内において固化された支持媒体１４０に保持された半導体素子１２０の下面１２０ｂに、ダイシングテープなどの、粘着性の表面を有する第２支持体８００を貼りつけてもよい。その後、支持媒体１４０を再び液体として、支持構造体２００上から半導体素子１２０ごと第２支持体８００を分離することにより、第１支持体１１０上の配置と同じ配置を有する、複数の半導体素子１２０のアレイを第２支持体８００上に得ることができる。いわば複数の半導体素子１２０を“整列”させた状態で第２支持体８００に一括して転写できる。

【0044】

第２支持体８００の表面の接着力は、第１支持体１１０の接着層１１２の接着力よりも小さくてもよい。その後の工程において、半導体素子１２０を第２支持体８００から取り外しやすくできるからである。

【0045】

このように、開口２００ｈ内の液体の支持媒体１４０を固化した後に再び液体とすることにより、複数の半導体素子１２０を支持構造体２００の開口２００ｈの配置に対応した配置で第２支持体８００上に一括して転写できる。すなわち、開口２００ｈ内に保持された複数の半導体素子１２０の配置を維持したままの半導体素子１２０の転写を容易に実行し得る。言い換えれば、複数の半導体素子１２０をいわば整列させた状態で一括して第２支持体８００上に転写できる。

【0046】

粘着性の表面を有するシート状の部材を第２支持体８００に適用して支持構造体２００の上面２００ａおよび半導体素子１２０の下面１２０ｂに貼りつけ、開口２００ｈから半導体素子１２０を取り出すことに代えて、例えばコレットを利用したピックアップにより、半導体素子１２０を他の支持体上に載せ替えてもよい。この場合も、支持構造体２００に保持された複数の半導体素子１２０が開口２００ｈの配置に対応した所定の配列を有するので、本開示の実施形態は、例えばコレットを利用した半導体素子１２０のピックアップにも有利である。また、接着性を有する支持体上からの半導体素子１２０のピックアップではないので、コレットを有利に適用できる。本開示の実施形態は、一括した転写でなくとも、第１支持体１１０から別の支持体への、複数の半導体素子１２０の所定の配列での移動に有利に適用し得る。

【0047】

（複数の半導体素子の上面の上方に透光性部材を配置する工程）
複数の半導体素子１２０を第２支持体８００などの他の支持体上に移した後、各半導体素子１２０の上面１２０ａの上方に透光性部材を配置してもよい。ここでは、図９に模式的に示すように、下面１５０ｂに複数の凹部５０ｒを有する板状の透光性部材１５０Ｓを第２支持体８００上の半導体素子１２０にかぶせている。透光性部材１５０Ｓは、蛍光体のような波長変換材料を含有していてもよい。

【0048】

透光性部材１５０Ｓの複数の凹部５０ｒは、透光性部材１５０Ｓの下面１５０ｂの、第２支持体８００上の複数の半導体素子１２０の配置に応じた位置に設けられる。なお、透光性部材が複数の凹部５０ｒを有することは、本開示の実施形態において必須ではない。

【0049】

複数の半導体素子１２０を覆うようにして半導体素子１２０の上方に透光性部材１５０Ｓを配置する前に、各半導体素子１２０の上面１２０ａ上、および／または、各凹部５０ｒの底（半導体素子１２０の上面１２０ａに対向させられる部分）に、透光性の接着剤１６０を配置しておいてもよい。半導体素子１２０と透光性部材１５０Ｓとの間に配置された接着剤１６０は、半導体素子１２０の上面１２０ａの上方への透光性部材１５０Ｓの配置後に、光照射または加熱により硬化される。なお、透光性部材１５０Ｓ自体が、接着性を有する部材である場合には、半導体素子１２０と透光性部材１５０Ｓとの間への接着剤１６０の配置を省略することができる。

【0050】

（隣り合う半導体素子の間の位置で透光性部材を切断する工程）
半導体素子１２０の上面１２０ａの上方への透光性部材１５０Ｓの配置後に、切断により、透光性部材１５０Ｓを複数の部分に分離してもよい。例えばダイシング装置により、第２支持体８００上において互いに隣り合う２つの半導体素子１２０の間の位置で透光性部材１５０Ｓを切断する。切断によって分割された透光性部材１５０Ｓのそれぞれは、対応する半導体素子１２０の少なくとも上面１２０ａを覆う透光性部材１５０を構成する。この切断の工程により、図１０に示すように、それぞれが、透光性部材１５０と、半導体素子１２０としての発光素子とを含む複数の光源５００を得ることができる。

【0051】

本開示の実施形態によれば、複数の半導体素子１２０が所定の配列で第２支持体８００上に配置されるので、複数の半導体素子１２０の整列のための工程を別個に設ける必要が無い。そのため、製造コストを低減して、それぞれが１以上の半導体素子を含む半導体装置（例えば発光装置）を効率的に提供できる。整列された状態で複数の半導体素子１２０が第２支持体８００上に固定されているので、切断位置を決めるためのアラインメントに要する時間も短縮し得る。なお、１つの透光性部材１５０に対して２以上の半導体素子が対応するように透光性部材１５０Ｓを分割してもよい。この場合、例えば、それぞれが２以上の発光素子を含む複数の発光装置を効率的に製造し得る。

【0052】

粘着性の表面を有する部材（例えばダイシングテープ）を第２支持体８００に適用する場合、図１１に例示するように、支持構造体２００の上面２００ａに非粘着層２３０を配置してもよい。支持構造体２００が上面２００ａ側に非粘着層２３０を有することにより、支持構造体２００からの第２支持体８００の分離を容易とできる。本明細書において、「非粘着」は、それ自身が粘着性を有しないのみでなく、粘着性を有する他の部材に対して剥離が容易である性質を指す。非粘着層２３０の例は、剥離剤のコーティング、または、ポリエチレンテレフタラートなどの支持フィルム上にシリコーン樹脂などの易剥離性コートを施した離形フィルムである。剥離剤としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるフッ素樹脂などを用い得る。

【0053】

冷却により固化された支持媒体１４０を再び液体とした後、液体の支持媒体１４０を開口２００ｈの内部から排出しながら、あるいは、開口２００ｈの内部から排出した後に、第２支持体８００の貼り付けなどの次の工程を実行してもよい。以下に説明するように、液化された支持媒体１４０の開口２００ｈからの排出は、支持部材３００を介した排出であってもよい。

【0054】

例えば図３に模式的に示すように、支持部材３００の冷却プレート３２０は、冷媒を流すための流路ＦＬ１に加えて、真空引きのための流路ＦＬ２をも有し得る。流路ＦＬ２を介した真空引きにより、ポーラス板３１０を介して、上面３１０ａ上の支持媒体１４０を流路ＦＬ２内に吸引できる。吸引により、液化された支持媒体１４０を開口２００ｈの内部からより早く除去し、半導体素子１２０を乾燥できる。開口２００ｈの内部からの支持媒体１４０の排出後、支持構造体２００に保持された、複数の半導体素子１２０の配列を得ることができる。

【0055】

上述したように、液体の支持媒体１４０への半導体素子１２０の浸漬の工程の前には、支持構造体２００の各開口２００ｈの内部への支持媒体１４０の配置が実行される（図３参照）。各開口２００ｈの内部への支持媒体１４０の配置は、図３中に太い矢印で模式的に示すように、冷却プレート３２０の流路ＦＬ２から、ポーラス板３１０の内部を通してポーラス板３１０の上面３１０ａ側に液体の支持媒体１４０を供給することにより実行されてもよい。

【0056】

このように、流路ＦＬ２に、液体の支持媒体１４０を支持構造体２００の各開口２００ｈの内部に供給する機能を持たせることも可能である。流路ＦＬ２に分岐を設け、流路ＦＬ２の接続先をバルブによって切り替えることにより、流路ＦＬ２の機能を液体の支持媒体１４０の排出および供給の間で切り替え可能である。

【0057】

支持部材３００の支持構造体２００側の表面が粗面であると、液体の支持媒体１４０に対する支持部材３００の濡れ性を向上させ得るので有益である。上述の例では、ポーラス板３１０の上面３１０ａが支持部材３００の支持構造体２００側の表面に対応し、粗面であり得る。ポーラス板３１０の上面３１０ａは、例えば、０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲の算術平均高さＳａを有し得る。

【0058】

液体の支持媒体１４０に対する濡れ性の向上により、支持構造体２００の開口２００ｈ内を支持媒体１４０で満たしやすくなる。特に、支持構造体２００が上面２００ａ側に非粘着層２３０を有する場合、支持媒体１４０がはじかれるようになり、支持構造体２００の上面２００ａ側から液体の支持媒体１４０を開口２００ｈ内に注入しにくくなる場合がある。そのような場合でも、支持部材３００の支持構造体２００側の表面が粗面であると、平坦面である場合と比較して、開口２００ｈ内への液体の支持媒体１４０の注入が容易になり得る。

【0059】

なお、支持部材３００上に配置される支持構造体２００は、例えば４００系ステンレス鋼から形成され得る。支持構造体２００は、磁石などを利用した電磁チャックにより支持部材３００上に一時的に固定され得る。

【0060】

以下、図面を参照しながら、本開示の他のある実施形態による例示的な製造方法を説明する。上述の実施形態では、複数の開口２００ｈの設けられた支持構造体２００の開口２００ｈ内に半導体素子１２０を配置している。以下に詳細に説明するように、支持構造体２００に代えて、可動部を有する部材を支持構造体として利用してもよい。

【0061】

図１２に示すように、本実施形態では、支持構造体２００に代えて、複数の第１開口２１０ｈが設けられた上面２１０ａを有する第１フレーム部材２１０と、複数の貫通孔２２０ｈを有する第２フレーム部材２２０とを含む支持構造体２００Ａを使用する。第２フレーム部材２２０は、第１フレーム部材２１０の上面２１０ａ上に配置される。

【0062】

図１２に示す例では、第１フレーム部材２１０は、図３～図８、図１１を参照しながら説明した例と同様に、支持部材３００上に配置されている。第１フレーム部材２１０は、支持部材３００の上面３００ａ（ここではポーラス板３１０の上面３１０ａに一致）に対向する下面２１０ｂと、下面２１０ｂとは反対側に位置する上面２１０ａとを有する。また、第１フレーム部材２１０は、これらの面に加えて、少なくとも、第１開口２１０ｈの形状を規定する１以上の内側面２１０ｃを有する。各第１開口２１０ｈは、下面２１０ｂ側が閉塞された穴部の態様で第１フレーム部材２１０に設けられてもよいし、図１２に示すように、上面２１０ａ側から支持部材３００の上面３００ａに達する貫通孔の態様で第１フレーム部材２１０に設けられてもよい。第１フレーム部材２１０は、電磁チャックにより支持部材３００の上面３００ａ上に一時的に固定され得る。

【0063】

第２フレーム部材２２０は、第１フレーム部材２１０の上面２１０ａに対向する下面２２０ｂと、下面２２０ｂとは反対側に位置する上面２２０ａと、貫通孔２２０ｈの形状を規定する１以上の内側面２２０ｃとを有する。図１２に示すように、第２フレーム部材２２０は、第１フレーム部材２１０の複数の第１開口２１０ｈに複数の貫通孔２２０ｈが重なるようにして第１フレーム部材２１０の上面２１０ａ上に配置される。

【0064】

図１２に例示する構成において、第２フレーム部材２２０の各貫通孔２２０ｈの内側面２２０ｃは、第１フレーム部材２１０の対応する第１開口２１０ｈの内側面２１０ｃに整合している。すなわち、この例では、第２フレーム部材２２０の貫通孔２２０ｈのそれぞれは、第１フレーム部材２１０の対応する第１開口２１０ｈと重なることにより、支持構造体２００Ａにおいて第１開口２１０ｈに連通する１つの開口２００Ａｈを形成している。なお、本実施形態において、上面視における貫通孔２２０ｈの形状が第１開口２１０ｈの形状に一致していることは、必須ではない。上面視において、貫通孔２２０ｈは、第１開口２１０ｈを内側に包含するような、より大きなサイズを有していてもよい。

【0065】

第２フレーム部材２２０は、第１フレーム部材２１０の上面２１０ａに平行な面内において第１フレーム部材２１０に対してスライド自在に上面２１０ａに上に配置される。すなわち、支持構造体２００Ａにおいて、第２フレーム部材２２０は、第１フレーム部材２１０に対して相対的に移動可能な態様で第１フレーム部材２１０に支持される。

【0066】

第２フレーム部材２２０は、第１フレーム部材２１０よりも大きな厚さを有し得る。図１２に示す例において、実線の両矢印Ｔ２で示す、第２フレーム部材２２０の厚さは、実線の両矢印Ｔ１で示す、第１フレーム部材２１０の厚さよりも大きい。第１フレーム部材２１０が例えば５０～１００μｍの範囲の厚さを有することに対し、第２フレーム部材２２０は、例えば１１０～１５０μｍの厚さを有し得る。支持構造体２００Ａにおいて第１フレーム部材２１０の上側に位置する第２フレーム部材２２０の厚さを相対的に大きくすることにより、重力による第２フレーム部材２２０のたわみを抑制し得る。

【0067】

なお、半導体素子１２０としての発光素子は、サファイア基板などの透光性基板と、透光性基板上の半導体積層体とを有し得る。この場合、透光性基板の厚さが、半導体素子１２０の厚さの大部分を占める。発光素子中の透光性基板の厚さは、第１フレーム部材２１０の厚さよりも大きく、第１フレーム部材２１０および第２フレーム部材２２０全体の厚さよりも小さい。発光素子中の透光性基板は、例えば１４０～１５０μｍの範囲の厚さを有し得る。

【0068】

ここでは、半導体素子１２０の準備の後、図１３に示すように、開口２００Ａｈの内部を液体の支持媒体１４０で満たし、複数の開口２００Ａｈのそれぞれに、複数の半導体素子１２０のうち対応する１つを配置している。すなわち、半導体素子集合体１００の各半導体素子１２０を、支持構造体２００Ａの複数の開口２００Ａｈのうち対応する１つの内部の支持媒体１４０に浸漬させている。

【0069】

液体の支持媒体１４０への半導体素子１２０の浸漬後、上述の実施形態と同様に、半導体素子１２０を支持媒体１４０に浸漬させた状態で、冷却によって支持媒体１４０を固化させる。また、支持媒体１４０の固化の後、図１４に示すように、半導体素子集合体１００の複数の半導体素子１２０から第１支持体１１０を分離する。その後、加熱により支持媒体１４０を液化させる。

【0070】

本実施形態では、支持媒体１４０の液化後に、第１フレーム部材２１０および第２フレーム部材２２０の少なくとも一方を第１フレーム部材２１０の上面２１０ａに平行に移動させる。ここでは、第１フレーム部材２１０が磁力などにより支持部材３００に一時的に固定された状態であるので、第２フレーム部材２２０を第１フレーム部材２１０の上面２１０ａ上で所定の方向、例えば図１５に示すように、図の－Ｘ方向にスライドさせる。なお、支持媒体１４０を除去した後に、第１フレーム部材２１０および第２フレーム部材２２０の少なくとも一方を第１フレーム部材２１０の上面２１０ａに平行に移動させてもよい。

【0071】

第１フレーム部材２１０に対する第２フレーム部材２２０の相対的な移動により、半導体素子１２０の側面１２０ｃが第２フレーム部材２２０の内側面２２０ｃに接触する。その後、第２フレーム部材２２０の－Ｘ方向への移動に伴い、第２フレーム部材２２０の内側面２２０ｃに押されることにより、半導体素子１２０が各開口２００Ａｈの内部で－Ｘ方向に移動する。

【0072】

半導体素子１２０の移動は、半導体素子１２０の側面１２０ｃが第１フレーム部材２１０の内側面２１０ｃに接触したところで終了する。各開口２００Ａｈの内部での半導体素子１２０の移動により、複数の半導体素子１２０の配置を第１フレーム部材２１０の第１開口２１０ｈの配置に揃えることができる。

【0073】

本実施形態によれば、複数の半導体素子１２０をそれぞれ第２フレーム部材２２０の複数の貫通孔２２０ｈの内側面２２０ｃに接触させることにより、半導体素子１２０を整列させることが可能である。このように、第１フレーム部材２１０および第２フレーム部材２２０の少なくとも一方のスライド移動を利用することにより、複数の半導体素子１２０を一斉に移動させ整列できる。したがって、複数の開口（例えば第１フレーム部材２１０の第１開口２１０ｈ）の配置に対応した、複数の半導体素子１２０の配列をより確実に得ることが可能である。

【0074】

第１フレーム部材２１０上での第２フレーム部材２２０のスライド移動は、流路ＦＬ２を介した真空引きを実行しながら、実行されてもよい。複数の半導体素子１２０をポーラス板３１０の上面３１０ａに吸着させながら第２フレーム部材２２０の移動を実行することにより、第２フレーム部材２２０に押された半導体素子１２０が第１フレーム部材２１０に乗りあがってしまうことを回避し得る。

【0075】

ここで、第１フレーム部材２１０に対する第２フレーム部材２２０の相対的なスライド移動の例を説明する。図１６は、支持構造体２００Ａに形成された複数の開口２００Ａｈのうちの１つと、その内部に配置された半導体素子１２０とを取り出して模式的に示す。図１６に示す第１の例では、開口２００Ａｈは、第１フレーム部材２１０の上面２１０ａに垂直に見た上面視において矩形状を有している。すなわち、複数の第１開口２１０ｈのそれぞれ、および、複数の貫通孔２２０ｈのそれぞれの上面視形状は、ここでは、矩形状である。また、この例では、半導体素子１２０の下面１２０ｂも上面視において矩形状を有している。

【0076】

複数の半導体素子１２０から第１支持体１１０を分離して支持媒体１４０を液化させた後、図１７に模式的に示すように、第１フレーム部材２１０の上面２１０ａ上で第２フレーム部材２２０を第１フレーム部材２１０に対してスライドさせる。この例では、第２フレーム部材２２０の移動の方向は、第１フレーム部材２１０の第１開口２１０ｈの矩形状の対角に平行である。

【0077】

第１開口２１０ｈの矩形状の対角方向に沿った、第２フレーム部材２２０の移動により、第１開口２１０ｈ内の半導体素子１２０の矩形状の２辺が、第２フレーム部材２２０の貫通孔２２０ｈの矩形状の２辺と接触する。第１フレーム部材２１０に対する第２フレーム部材２２０の移動により、貫通孔２２０ｈを規定する内側面２２０ｃに押された半導体素子１２０は、第１開口２１０ｈの内部で図の－Ｘ方向に移動する。すなわち、半導体素子１２０は、第１開口２１０ｈの内部で第１開口２１０ｈの矩形状の第１の角部Ｃ１から、第１の角部Ｃ１に対向する第２の角部Ｃ２に向かって、矩形状の対角方向に移動する。

【0078】

第２フレーム部材２２０の移動に伴う半導体素子１２０の移動は、半導体素子１２０の矩形状の他の２辺が、第１開口２１０ｈの矩形状の第２の角部Ｃ２を形成する２辺に接触するまで実行される。言い換えれば、第１フレーム部材２１０および第２フレーム部材２２０間の相対移動は、第１開口２１０ｈおよび貫通孔２２０ｈの重なりの形状が、半導体素子１２０の矩形状におおむね一致したところで終了する。

【0079】

第２フレーム部材２２０の移動に伴う半導体素子１２０の移動は、支持構造体２００Ａの各開口２００Ａｈの内部で一斉に生じる。本実施形態によれば、第１フレーム部材２１０および第２フレーム部材２２０間の相対移動を利用して複数の半導体素子１２０を所定の配列に整列できる。本例のように第１フレーム部材２１０の第１開口２１０ｈおよび第２フレーム部材２２０の貫通孔２２０ｈが矩形状を有する場合には、矩形状の角部を各半導体素子１２０の位置決めに利用できる。

【0080】

第１フレーム部材２１０上の第２フレーム部材２２０の移動は、図１６および図１７に示す第１の例のような単一の方向に限定されない。図１８および図１９は、第１フレーム部材２１０に対する第２フレーム部材２２０の相対的なスライド移動の第２の例を示す。ここでは、第１の例と同様に、第１フレーム部材２１０の第１開口２１０ｈ、第２フレーム部材２２０の貫通孔２２０ｈ、および、半導体素子１２０の下面１２０ｂのいずれもが、上面視において矩形状を有すると仮定している。

【0081】

第２の例においても、第２フレーム部材２２０の移動により、支持構造体２００Ａの開口２００Ａｈ内の半導体素子１２０を、第１の例と同様に第１開口２１０ｈの矩形状の対角方向に移動させる。ただし、この例では、半導体素子１２０をＸＹ面内のある方向に沿って移動させた後、他のある方向に沿って移動させる。すなわち、ＸＹ面内での半導体素子１２０の移動が二段階で実行される点で第１の例と異なる。

【0082】

ここでは、第１開口２１０ｈの矩形状を規定する辺は、図のＸ方向またはＹ方向のいずれかに平行である。まず、第１開口２１０ｈの矩形状の第１の辺２１Ｓに沿って第２フレーム部材２２０を第１フレーム部材２１０上で移動させる。図１８に示す例では、第１フレーム部材２１０に対して第２フレーム部材２２０を図の－Ｘ方向に相対的に移動させている。図の－Ｘ方向への第２フレーム部材２２０の移動により、貫通孔２２０ｈの内側面２２０ｃに押された半導体素子１２０も図の－Ｘ方向に移動させられる。

【0083】

続けて、第１の辺Ｓ２１に垂直な、第１開口２１０ｈの矩形状の第２の辺Ｓ２２に沿って第２フレーム部材２２０を第１フレーム部材２１０上で移動させる。ここでは、図１９に示すように、第１フレーム部材２１０に対して第２フレーム部材２２０を図の－Ｙ方向に相対的に移動させている。図の－Ｙ方向への第２フレーム部材２２０の移動により、貫通孔２２０ｈの内側面２２０ｃに押された半導体素子１２０も図の－Ｙ方向に移動させられる。その結果、第１の例と同様に、第１開口２１０ｈの矩形状および貫通孔２２０ｈの矩形状の角部を利用して、各半導体素子１２０を位置決めできる。

【0084】

このように、各半導体素子１２０の第１の方向への移動と第２の方向への移動とを順次に実行することにより、第１および第２の方向の両方に関して効果的な位置決めを実現できる。第１の例と同様に、第２の例によっても、第１フレーム部材２１０および第２フレーム部材２２０間の相対移動を利用して複数の半導体素子１２０を所定の配列に整列可能である。

【0085】

図６を参照しながら説明した例と同様に、複数の半導体素子１２０からの第１支持体１１０の分離後、支持媒体１４０の液化の前に、支持構造体２００Ａ上に押さえ板４００を配置してもよい。この場合、支持媒体１４０の液化および開口２００Ａｈ内部からの排出は、支持構造体２００Ａ上への押さえ板４００の配置後に実行され得る。流路ＦＬ２を介した支持媒体１４０の吸引を利用することにより、支持構造体２００Ａ上に押さえ板４００を配置した状態であっても、開口２００Ａｈ内の半導体素子１２０を乾燥させやすい。

【0086】

図２０に示す例では、支持構造体２００Ａに保持された複数の半導体素子１２０を押さえ板４００で覆った状態で、第１フレーム部材２１０に対する第２フレーム部材２２０の移動による、半導体素子１２０の整列を実行している。第２フレーム部材２２０の相対的な移動による、半導体素子１２０の整列は、開口２００Ａｈ内部からの支持媒体１４０の排出後に実行されてもよい。第１フレーム部材２１０に対する第２フレーム部材２２０の相対的な移動に先立ち、複数の半導体素子１２０の下面１２０ｂを押さえ板４００で覆っておくことにより、第１フレーム部材２１０および第２フレーム部材２２０の少なくとも一方の移動に起因する、整列時の半導体素子１２０の浮き上がりの発生を押さえ板４００によって抑制できる。

【0087】

この場合も、押さえ板４００の下面４００ｂが粗面であると、押さえ板４００への半導体素子１２０の付着を抑制できるので有益である。なお、本実施形態では、各半導体素子１２０が第１フレーム部材２１０および第２フレーム部材２２０によって保持されている。そのため、支持構造体２００Ａから押さえ板４００を分離した際に押さえ板４００とともに半導体素子１２０まで持ち上がってしまうことが生じにくいという利点もある。

【0088】

図２１に示すように、押さえ板４００に代えて、複数の半導体素子１２０の下面１２０ｂと対向させられる側に導電膜４２０を有する押さえ板４００Ａを使用してもよい。押さえ板が導電膜４２０を有することにより、帯電による、押さえ板への半導体素子１２０の付着を抑制できる。

【0089】

図２２は、支持構造体のさらに他の例を示す。図２２に示す支持構造体２００Ｂは、第１フレーム部材２１０および第２フレーム部材２２０Ｂの積層構造を有する。第２フレーム部材２２０Ｂは、第１フレーム部材２１０の上面２１０ａと対向する下面２２０ｂと、下面２２０ｂとは反対側の上面２２０ａとを有する。支持構造体２００Ｂは、第２フレーム部材２２０Ｂの上面２２０ａに配置された、上述の非粘着層２３０と同様の非粘着層２３０Ｂを有する。

【0090】

第１フレーム部材２１０および第２フレーム部材２２０間の相対移動によって複数の半導体素子１２０の所定の配列を得た後、半導体素子１２０の下面１２０ｂには、粘着性の第２支持体８００が貼り付けられ得る。第２フレーム部材２２０Ｂが上面２２０ａ側に非粘着層２３０Ｂを有することにより、第２フレーム部材２２０Ｂの全体を覆うようにして、複数の半導体素子１２０の下面１２０ｂと、第２フレーム部材２２０Ｂとの両方に第２支持体８００を貼りつけた場合であっても、第２フレーム部材２２０Ｂから第２支持体８００を剥離しやすい。すなわち、第２フレーム部材２２０Ｂの上面２２０ａへの非粘着層２３０の配置は、複数の半導体素子１２０の第２支持体８００への一括した転写を容易にする。

【産業上の利用可能性】

【0091】

本開示の実施形態は、発光装置の製造に限定されず、半導体素子を含む種々の装置の製造に適用可能である。本開示の実施形態は、複数の半導体素子の所定の配置での一括した転写を容易にするので、本開示の実施形態によれば、それぞれが半導体素子を含む複数の半導体装置をより効率的に製造可能である。

【符号の説明】

【0092】

１００…半導体素子集合体、１１０…第１支持体、１２０…半導体素子、１４０…支持媒体、２００…支持構造体、２００ｈ…開口、５００…（半導体装置としての）光源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】