CN111279494A - 利用激光剥离的加工方法和平坦化夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明是利用激光剥离的加工方法，对包含蓝宝石基板(11)、以及形成在蓝宝石基板的一个面的微型LED(12)的层叠体(1)，从蓝宝石基板的另一个面照射通过脉冲振荡产生的激光，使各个微型LED从蓝宝石基板剥离，该加工方法执行如下工序：通过来自层叠体的外部的作用压制蓝宝石基板的翘曲而使该蓝宝石基板平坦化的工序；以及在蓝宝石基板平坦化的状态下，一边使载置在工作台(91)上的层叠体与照射激光的光学系统(6)相对移动，一边以使焦点位置对准蓝宝石基板与微型LED的边界部的方式从上述另一个面照射激光，使各个微型LED从蓝宝石基板剥离的工序。由此，能够提供即使蓝宝石基板产生翘曲的问题也会使微型LED良好地从蓝宝石基板剥离的利用激光剥离的加工方法。

Description

利用激光剥离的加工方法和平坦化夹具
技术领域
本发明涉及在将微型LED(Light Emitting Diode；发光二极管)作为像素的平板显示器的制造工序中针对形成在蓝宝石基板上的微型LED利用激光剥离而使微型LED从蓝宝石基板剥离的加工方法，特别涉及即使蓝宝石基板发生翘曲也能改善由该翘曲导致的蓝宝石基板的平面度而能将微型LED从蓝宝石基板剥离的利用激光剥离的加工方法和平坦化夹具。
背景技术
以往，已知如下方法：在使包含发光半导体层的半导体层叠体层叠于蓝宝石基板上之后，进行通过激光照射使蓝宝石基板与半导体层叠体的边界部产生剥离的激光剥离，从而将蓝宝石基板除去。但是，当蓝宝石基板发生翘曲时，激光的焦点位置会对不准，存在难以通过激光剥离来除去蓝宝石基板这一问题(例如，参照专利文献1)。
因此，在专利文献1中提出了一种光半导体装置，其为了通过半导体的结构来抑制蓝宝石基板的翘曲，例如具备：包含发光半导体层的半导体层叠体；形成在该半导体层叠体上的包括1层以上的金属层的第1金属层叠体；支撑基板；以及形成在该支撑基板上的包括1层以上的金属层的第2金属层叠体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2011-44477号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，当采用上述这样的半导体的结构时，半导体的结构会变得复杂，相应地就需要额外的制造工序。在此，例如，在将1个LED的尺寸不到1mm(微米级)的微小的微型LED作为像素的平板显示器的制造工序中，通过专利文献1这样的半导体的结构来抑制蓝宝石基板的翘曲，从微型LED的结构上的观点来看是困难的。
因此，本发明的目的在于，应对这种问题，提供一种利用激光剥离的加工方法和用于该激光剥离的平坦化夹具，即使蓝宝石基板产生翘曲的问题，也能使微型LED从蓝宝石基板良好地剥离，而无需通过半导体的结构来抑制其翘曲。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的，本发明的利用激光剥离的加工方法是对包含剥离用的圆盘形状的蓝宝石基板、以及形成在上述蓝宝石基板的一个面的多个微型LED的层叠体，从上述蓝宝石基板的另一个面照射通过脉冲振荡产生的激光，使各个上述微型LED从上述蓝宝石基板剥离的利用激光剥离的加工方法，其执行如下工序：通过来自上述层叠体的外部的作用压制上述蓝宝石基板的翘曲而使该蓝宝石基板平坦化的工序；以及在上述蓝宝石基板平坦化的状态下，一边使载置在使上述层叠体在水平面内移动的搬运机构的工作台上的上述层叠体与照射上述激光的光学系统相对移动，一边以使焦点位置对准上述蓝宝石基板与上述微型LED的边界部的方式从上述另一个面照射上述激光，使各个上述微型LED从上述蓝宝石基板剥离的工序。
另外，为了达成上述目的，本发明的平坦化夹具是利用激光剥离的加工方法所使用的平坦化夹具，上述利用激光剥离的加工方法是对包含剥离用的圆盘形状的蓝宝石基板、以及形成在上述蓝宝石基板的一个面的多个微型LED的层叠体，从上述蓝宝石基板的另一个面照射通过脉冲振荡产生的激光，使各个上述微型LED从上述蓝宝石基板剥离的加工方法，上述平坦化夹具压制上述蓝宝石基板的翘曲而使该蓝宝石基板平坦化，上述平坦化夹具具备：圈构件，其具有比上述蓝宝石基板的直径大的直径；内环部，其具有从上述圈构件的上端部周缘向径向内侧突出的平坦的面；以及外环部，其具有从上述圈构件的下端部周缘向径向外侧突出的平坦的面。
发明效果
根据本发明的利用激光剥离的加工方法，通过来自外部的作用压制上述蓝宝石基板的翘曲而使该蓝宝石基板平坦化，因此，激光的焦点位置变得恒定，无需通过半导体的结构来抑制蓝宝石基板的翘曲的问题就能够良好地进行激光剥离。
另外，本发明的平坦化夹具通过用于本发明的利用激光剥离的加工方法的使蓝宝石基板平坦化的工序，能够压制上述蓝宝石基板的翘曲而使该蓝宝石基板平坦化。
附图说明
图1是第1实施方式中的利用激光剥离的加工方法所使用的激光剥离装置的构成图。
图2是示出图1所示的计算机的硬件构成的一个例子的框图。
图3是示出第1实施方式中的层叠体的一个例子的俯视图。
图4是图3的A-A线截面图。
图5是利用激光剥离的加工方法的流程图。
图6是说明第1实施方式中的层叠体的定位的图。
图7是说明第1实施方式中的平坦化处理的时间序列的变化的图。
图8是说明第1实施方式中的平坦化处理结束后的状态的图。
图9是说明第2实施方式中的层叠体的定位的图。
图10是说明第2实施方式中的平坦化处理的时间序列的变化的图。
图11是说明第2实施方式中的平坦化处理结束后的状态的图。
图12是说明第3实施方式中的平坦化处理的时间序列的变化的图。
图13是说明第4实施方式中的平坦化处理的时间序列的变化的图。
图14是说明第5实施方式中的平坦化处理和激光剥离的时间序列的变化的图。
图15是说明第5实施方式的变形例的图。
图16是说明比较例的图。
具体实施方式
以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式。此外，为了使说明容易理解，首先，说明本发明中的利用激光剥离的加工方法所使用的激光剥离装置的装置构成例。
图1是第1实施方式中的利用激光剥离的加工方法所使用的激光剥离装置的构成图。激光剥离装置100用于进行利用激光剥离的加工，对包含剥离用的蓝宝石基板11、以及形成在蓝宝石基板11的一个面的多个微型LED12的层叠体1，从蓝宝石基板11的另一个面照射通过脉冲振荡产生的激光，将各个上述微型LED12从蓝宝石基板11剥离。激光剥离装置100具备激光装置2、均匀光学系统3、反射镜4、投影掩模5、缩小光学系统6、平坦化夹具7、升降机构8、工作台控制机构9以及计算机10。
激光装置2用于射出通过激光振荡产生的脉冲的激光L，具备激光头21和激光电源控制部22。激光装置2例如是将脉冲宽度缩短至皮秒级的激光器，使用波长为深紫外区域的266nm(四次谐波)的YAG(Yttrium Aluminum Garnet；钇铝石榴石)激光器射出激光L。在此，激光L的加工能量密度例如为200mJ/cm2以上，设定成不会产生由于激光烧蚀的污染等带来的影响的程度。此外，在第1实施方式中，为了良好地进行激光剥离，从实验结果来看优选波长不超过300nm。因此，在第1实施方式中，例如也可以采用波长为248nm的KrF准分子激光器。
激光头21例如是灯激发型的YAG激光装置。激光电源控制部22控制激光电源(省略图示)，通过接收来自计算机10的控制信号，从而设定激光输出值并对激光头21供应电力。激光装置2构成为通过从脉冲发生器(省略图示)接收触发信号，能从激光头21射出激光L(激光脉冲)。该激光L作为激光束发挥作用。
均匀光学系统3主要用于使激光束成为均匀的强度分布，例如具备扩束透镜31、均化透镜32、聚光透镜33等光学元件。扩束透镜31用于将激光束扩大。均化透镜32是控制激光束的光束轮廓(profile)的光学元件，用于将光束的中心强度高的高斯分布的光束轮廓转换为均匀的光强度分布的光束轮廓。聚光透镜33例如用于将光束的截面整形为矩形，以能够使透射过均化透镜32的激光L照射到蓝宝石基板11的预定的区域。
透射过聚光透镜33的激光L被反射镜4改变光路，向投影掩模5入射。投影掩模5是使激光束成为预定的形状的狭缝。然后，通过投影掩模5的透光区域后的激光L经由缩小光学系统6，被缩小投影并被引导到蓝宝石基板11的照射区域。
缩小光学系统6用于将透射过投影掩模5的激光L缩小投影到层叠体1的加工面，具备显微镜61和物镜62。缩小光学系统6是照射激光L的光学系统的一个例子。在第1实施方式中，作为一个例子，在平坦化之前的蓝宝石基板11的平面度(ΔZ)为100μm(微米)的情况下，优选使平面度(ΔZ)≤20μm(±10μm以下)。在这种情况下，缩小光学系统6被设定为0.02倍的缩小投影，以按平面度(ΔZ)≤20um(±10μm以下)来使焦点位置对准。也就是说，在第1实施方式中，能够根据平坦化之前的蓝宝石基板11的平面度适当改变进行缩小投影的倍率。
平坦化夹具7用于通过来自外部的作用压制蓝宝石基板11的翘曲，使该蓝宝石基板11平坦化。在此，来自外部的作用例如是压力。该压力是使蓝宝石基板11平坦化的程度的压力，不会给微型LED12本身带来影响。详细内容将在后面使用图7～图13等进行叙述。升降机构8用于使平坦化夹具7或石英玻璃的基板在z轴方向(参照图1)上升降。石英玻璃是透射构件的一个例子。该透射构件用于使深紫外区域的激光透射过。升降机构8具备升降控制部(省略图示)，基于来自控制部10a的控制信号，通过升降控制部使平坦化夹具7或石英玻璃的基板在z轴方向上升降。
工作台控制机构9用于使层叠体1在水平面内移动，具体地说，控制工作台91对层叠体1进行搬运或定位。工作台控制机构9是搬运机构的一个例子。工作台91例如是能进行工作台在面内方向的位置和姿势决定控制的XYθ工作台。在此，工作台控制机构9具备工作台控制部(省略图示)，基于来自计算机10的控制信号，通过工作台控制部对载置于工作台91上的层叠体1进行搬运或定位。此外，工作台控制机构9能够应用公知的搬运手段和定位手段。
图2是示出图1所示的计算机的硬件构成的一个例子的框图。计算机10用于控制激光剥离装置100，具备控制部10a、存储设备10b、存储器10c、输入装置10d、通信接口10e、显示装置10f以及总线10g。控制部10a、存储设备10b、存储器10c、输入装置10d、通信接口10e以及显示装置10f经由总线10g相互连接。此外，计算机10例如为了发送控制信号，通过通信线路连接到激光装置2、升降机构8以及工作台控制机构9。
控制部10a例如具有处理器的功能，用于执行对计算机10的控制。另外，存储设备10b例如是HDD(Hard Disk Drive；硬盘驱动器)、闪存等存储装置，储存程序、各种数据。
存储器10c是RAM(Random Access Memory；随机存取存储器)等存储装置，例如其中被加载由控制部10a执行的程序。输入装置10d例如是键盘方式或触摸面板方式的输入设备。通信接口10e例如具备用于进行数据通信的通信接口。显示装置10f例如是液晶监视器，根据控制部10a的指示，显示操作用的菜单画面或输出结果。
另外，计算机10通过控制部10a、存储设备10b以及存储器10c等硬件与程序协作来实现各种功能。该程序中包含用于执行利用激光剥离的加工方法的控制程序。
该控制程序用于使计算机10执行包含如下步骤的处理：通过来自层叠体1的外部的作用压制蓝宝石基板11的翘曲而使该蓝宝石基板11平坦化的步骤；在蓝宝石基板11平坦化的状态下，一边使载置在使层叠体1在水平面内移动的工作台控制机构9的工作台91上的层叠体1与照射激光L的缩小光学系统6相对移动，一边以使焦点位置对准蓝宝石基板11与微型LED12的边界部的方式从蓝宝石基板11的另一个面照射激光L，使各个微型LED12从蓝宝石基板11剥离的步骤。控制部10a按照该控制程序，综合控制激光装置2、升降机构8以及工作台控制机构9。
图3是示出第1实施方式中的层叠体的一个例子的俯视图。层叠体1包含形成在蓝宝石基板11的一个面的多个微型LED12。此外，蓝宝石基板11形成为圆盘形状，直径例如可以为2～8英寸的任意尺寸。此外，圆盘形状也包含一部分被切掉的形状。关于蓝宝石基板11的实际的厚度，作为一个例子是0.2mm。另外，关于微型LED12的实际的尺寸，作为一个例子是15μm(横)×30μm(纵)，厚度为6μm。
图4是图3的A-A线截面图。但是，为了便于说明，例示了蓝宝石基板11未发生翘曲的状态。层叠体1在蓝宝石基板11与微型LED12之间具有边界部13。该边界部13是激光剥离用的剥离层，通过使激光的焦点位置对准该剥离层，从而会由于激光烧蚀而产生例如氮气。然后，在激光剥离中，利用该氮气的压力能够使各个微型LED12从蓝宝石基板11剥离。在此，剥离层也被称为牺牲层。此外，激光剥离的技术本身是公知的，因此省略详细的说明。在以下的说明中，为了便于说明，省略边界部13的图示。蓝宝石基板11具有一个面、以及位于其背面侧的另一个面。在以下的说明中，关于蓝宝石基板11，将在图4中形成微型LED12的一侧的一个面设为上表面，将被照射激光L的一侧的另一个面设为下表面。
接着，说明这样构成的激光剥离装置100的动作和利用激光剥离的加工方法。利用激光剥离的加工方法被结合到微型LED的平板显示器的制造工序的一部分中。
图5是第1实施方式中的利用激光剥离的加工方法的流程图。首先，接通图1所示的激光剥离装置100的电源，转移到能进行激光照射的就绪(ready)状态，之后，控制部10a通过输入装置10d受理来自作业者的表示利用激光剥离的加工方法的动作开始的指示输入。然后，控制部10a基于用于执行利用激光剥离的加工方法的控制程序，开始图5所示的流程图的处理。
在工序S101中，控制部10a对层叠体1进行定位。具体地说，首先，控制部10a对工作台控制机构9发送将层叠体1定位到照射激光L的加工位置的控制信号。然后，接收到该控制信号的工作台控制机构9将层叠体1定位到加工位置。
图6是说明层叠体1的定位的图。图6的(a)是示出定位后的层叠体1的俯视图。图6的(b)是图6的(a)的A-A线截面图、以及说明开始激光照射的加工位置与缩小光学系统6的位置关系的图。在此，形成在蓝宝石基板11的上表面的微型LED12的上部是与粘合性的膜部件14粘合的。也就是说，多个微型LED12隔着膜部件14载置在工作台91上。这是为了在通过激光剥离使各个微型LED12从蓝宝石基板11剥离时不发生飞散，并且是为了在激光剥离的下一个制造工序中，根据需要使膜部件14反转来转印微型LED12。工作台控制机构9向控制部10a发送表示定位结束的信号。然后，通过控制部10a转移到工序S102。
在工序S102中，控制部10a进行蓝宝石基板11的平坦化处理。
图7是说明第1实施方式中的平坦化处理的时间序列的变化的图，图8是说明平坦化处理结束后的状态的图。在图7中，将该时间序列的变化按3个阶段(图7的(a)～(c))来例示。图8的(a)示出从图1所示的缩小光学系统6侧垂直向下观看的包含平坦化夹具7、石英玻璃G1以及蓝宝石基板11在内的俯视图，图8的(b)示出图8的(a)的A-A线截面图。此外，为了便于说明，关于工作台91，在以下的说明中仅图示出工作台91的水平面。
控制部10a向升降机构8发送指示执行平坦化处理的控制信号。然后，接收到该控制信号的升降机构8针对层叠体1，让使激光L透射过的石英玻璃G1下降而使其抵接到蓝宝石基板11的下表面侧的面上(参照图7的(a))。接下来，升降机构8使对石英玻璃G1的周缘部进行按压的平坦化夹具7下降(参照图7的(b))。
在此，平坦化夹具7是本发明的利用激光剥离的加工方法所使用的平坦化夹具，用于压制蓝宝石基板11的翘曲而使该蓝宝石基板11平坦化。详细地说，该平坦化夹具7具备具有比蓝宝石基板11的直径大的直径的圈(ring)构件7a、内环部7b以及外环部7c。内环部7b具有从圈构件7a的上端部周缘向径向内侧突出的平坦的面。外环部7c具有从圈构件7a的下端部周缘向径向外侧突出的平坦的面。
当升降机构8使平坦化夹具7下降时，平坦化夹具7会通过按压石英玻璃G1的周缘部，而压制蓝宝石基板11的翘曲，使该蓝宝石基板11平坦化(参照图7的(c))。因此，通过使用平坦化夹具7，能够容易地使蓝宝石基板11平坦化。此外，平坦化夹具7例如是具有磁性的金属，通过磁力吸附固定到工作台91上。由此，能够防止层叠体1的位置偏移。不过，在第1实施方式中，不限于通过磁力来吸附固定，也可以是通过空气吸引对平坦化夹具7进行吸附固定的构成。升降机构8向控制部10a发送表示平坦化处理结束的信号。然后，通过控制部10a转移到工序S103。
在工序S103中，控制部10a执行激光剥离。具体地说，控制部10a向激光装置2和工作台控制机构9发送指示执行激光剥离的控制信号。由此，一边使载置在工作台91上的层叠体1与照射激光L的缩小光学系统6相对移动，激光装置2一边以使焦点位置对准蓝宝石基板11与微型LED12的边界部的方式从蓝宝石基板11的下表面侧照射激光L，使图3所示的各个微型LED12从蓝宝石基板11剥离。在此，所谓使层叠体1与照射激光L的缩小光学系统6相对移动，例如是指将缩小光学系统6固定，控制部10a通过工作台控制机构9使载置在工作台91上的层叠体1按照预定的路径在水平面内移动。在从蓝宝石基板11剥离了所有的微型LED12时，控制部10a使图5所示的流程图结束。
如此，根据第1实施方式的利用激光剥离的加工方法，即使蓝宝石基板11产生翘曲的问题，也会通过来自层叠体1的外部的作用压制蓝宝石基板11的翘曲，使该蓝宝石基板11平坦化，因此，激光L的焦点位置变得恒定，能够良好地进行激光剥离。另外，在第1实施方式中，能够提供激光剥离所使用的平坦化夹具7。此外，虽然在第1实施方式中设为对各个微型LED12单独地进行激光照射的构成，但也可以设为通过线光束等一次性对多个微型LED12进行激光照射的构成。
接着，按顺序说明第2～第5实施方式。此外，在第2～第5实施方式中，与第1实施方式同样地，设为使用图1所示的激光剥离装置100，主要详细叙述与其它实施方式的不同点。首先，第2实施方式的特征在于，使用压住膜部件14的支承构件74。该支承构件例如是具有磁性的金属。另外，对于与第1实施方式相同的构成，使用相同的附图标记，并省略说明。
图9是说明第2实施方式中的层叠体的定位的图。图9的(a)示出定位后的层叠体1的俯视图。图9的(b)是图9的(a)的A-A线截面图、以及说明开始激光照射的加工位置与缩小光学系统6的位置关系的图。支承构件74是圈状的构件，用于在载置于膜部件14的层叠体1的周边区域中压住该膜部件14。
图10是说明第2实施方式中的平坦化处理的时间序列的变化的图。图11是说明第2实施方式中的平坦化处理结束后的状态的图。在图10中，与图7同样，将时间序列的变化按3个阶段(图10的(a)～(c))来例示。
图11所示的平坦化夹具71与图7所示的平坦化夹具7是同样的构成。图11的(a)示出从图1所示的缩小光学系统6侧垂直向下观看的包含平坦化夹具71、石英玻璃G1以及石英玻璃G2在内的俯视图，图11的(b)示出图11的(a)的A-A线截面图。在第2实施方式中，采用了直径不同的2种石英玻璃G1、G2。详细地说，第2实施方式中使用的透射构件是将具有比蓝宝石基板11的直径大的直径的圆盘形状的石英玻璃G1和具有与蓝宝石基板11的直径大致相同的直径的圆盘形状的石英玻璃G2组合而成的。
在第2实施方式中，在使石英玻璃G2抵接到蓝宝石基板11的下表面侧的面上之后(参照图10的(a))，使对石英玻璃G1的周缘部进行按压的平坦化夹具71下降，平坦化夹具71经由石英玻璃G1和G2压制蓝宝石基板11的翘曲(参照图10的(b))，从而使蓝宝石基板11平坦化(参照图10的(c))。由此，在第2实施方式中，激光L的焦点位置变得恒定，能够良好地进行激光剥离。此外，透射构件不限于由石英玻璃G1和G2这2枚玻璃组合而成，当然也包含最开始就形成为一体的石英玻璃。另外，在第2实施方式中，与第1实施方式相比，通过使用支承构件74，能够防止在激光剥离之后膜部件14的端部卷起。
接着，说明第3实施方式。第3实施方式的特征在于，与第2实施方式相比进一步在平坦化夹具设置有缓冲部件。
图12是说明第3实施方式中的平坦化处理的时间序列的变化的图。此外，对第3实施方式中的平坦化处理结束后的状态进行说明的图的差异在于有无缓冲部件，在从图1所示的缩小光学系统6侧垂直向下观看的情况下其与图11是同样的，因此省略图示。如图12所示，平坦化夹具72具备具有比蓝宝石基板11的直径大的直径的圈构件72a、内环部72b、以及外环部72c，其特征在于，在内环部72b的下表面设置有圈状的缓冲部件75。该缓冲部件75包括弹簧、具有弹性的橡胶或树脂等弹性体中的任意一个构件。
在第3实施方式中，控制部10a向图1所示的升降机构8发送指示执行平坦化处理的控制信号。然后，接收到该控制信号的升降机构8使石英玻璃G2下降而使其与蓝宝石基板11的下表面抵接。接下来，升降机构8使石英玻璃G1下降而使其与石英玻璃G2抵接(参照图12的(a))。接下来，升降机构8使平坦化夹具72下降而经由缓冲部件75按压石英玻璃G1的周缘部(参照图12的(b))。然后，升降机构8最终使蓝宝石基板11平坦化(参照图12的(c))。如此，通过经由缓冲部件75进行按压，能够吸收额外的力。在第3实施方式中，也能够使蓝宝石基板11平坦化，因此，激光L的焦点位置变得恒定，能够良好地进行激光剥离。
接着，说明第4实施方式。图13是说明第4实施方式中的平坦化处理的时间序列的变化的图。第4实施方式的特征在于，使蓝宝石基板11平坦化的工序是对层叠体1，让使激光L透射过的石英玻璃G1、G2与对石英玻璃G1的周缘部进行按压的平坦化夹具73一体化而成的按压构件76下降，使石英玻璃G2抵接到蓝宝石基板11的下表面上而压制蓝宝石基板11的翘曲。平坦化夹具73具备具有比蓝宝石基板11的直径大的直径的圈构件73a、内环部73b以及外环部73c，石英玻璃G1的周缘部的上表面固定于内环部73b的下表面。由此，升降机构8能够通过1次的下降动作压制蓝宝石基板11的翘曲。而且，第4实施方式的特征在于，在石英玻璃G1的周缘部的下表面设置有圈状的缓冲部件75。
在第4实施方式中，控制部10a向图1所示的升降机构8发送指示执行平坦化处理的控制信号。然后，接收到该控制信号的升降机构8使按压构件76下降(参照图13的(a))，使石英玻璃G2与蓝宝石基板11的下表面抵接(参照图13的(b))。接下来，升降机构8使按压构件76进一步下降，该按压构件76经由缓冲部件75按压石英玻璃G1的周缘部，从而石英玻璃G2压制蓝宝石基板11的翘曲。然后，按压构件76最终使蓝宝石基板11平坦化(参照图13的(c))。另外，在第4实施方式中，通过经由缓冲部件75进行按压，能够吸收额外的力。并且，在第4实施方式中，激光L的焦点位置变得恒定，能够良好地进行激光剥离。
接着，说明第5实施方式。第5实施方式的特征在于，在通过来自外部的作用使蓝宝石基板11的翘曲平坦化之后，使层叠体1粘接于石英玻璃等透射构件而与其一体化，进行激光剥离。即，在第5实施方式中，使蓝宝石基板11平坦化的工序是让使激光L透射过的透射构件下降，使其抵接到蓝宝石基板11的下表面上并进行按压，从而压制翘曲，使蓝宝石基板11平坦化，之后，使蓝宝石基板11的周缘部通过粘接剂固定到透射构件。
图14是说明第5实施方式中的平坦化处理和激光剥离的时间序列的变化的图。在第5实施方式中，形成在蓝宝石基板11的上表面的微型LED12的上部粘合到膜部件14。升降机构8根据控制部10a的指示，使石英玻璃G1下降以使其与具有翘曲的蓝宝石基板11的下表面侧抵接(参照图14的(a))。
接下来，升降机构8在使石英玻璃G1抵接到蓝宝石基板11的下表面侧之后，将该石英玻璃G1按压到层叠体1，从而层叠体1的蓝宝石基板11被平坦化。在第5实施方式中，还具备通过固定构件77使蓝宝石基板11的周缘粘接到石英玻璃G1的机构(省略图示)。固定构件77例如是粘接剂。由此，石英玻璃G1与层叠体1被一体化(参照图14的(b))。也就是说，石英玻璃G1和固定构件77作为保持平面度的平坦化夹具78发挥功能。
接下来，在第5实施方式中，在将层叠体1吸附固定到工作台91上，且定位成加工开始位置被设定在缩小光学系统6的正下方之后，执行激光剥离(参照图的14(c))，使各个微型LED12从蓝宝石基板11剥离(参照图14的(d))。
如此，在第5实施方式中，也是在使蓝宝石基板11平坦化后的状态下照射激光L，因此，激光L的焦点位置变得恒定，能够良好地进行激光剥离。
接着，说明第5实施方式的变形例。图15是说明第5实施方式的变形例的图。在该变形例中，不是在工作台91上，而是在其它场所进行图14的(a)、(b)所示的平坦化处理(参照图15的(a)、(b))。然后，可以将粘合有膜部件14的层叠体1与平坦化夹具78一体化而成的成形体1a搬运到工作台91。也就是说，也可以设为预先准备成形体1a的构成。即使设为这种构成，在该变形例中，也能够在使蓝宝石基板11平坦化后的状态下照射激光L，因此，激光L的焦点位置变得恒定，能够良好地进行激光剥离。
接着，说明比较例。图16是说明比较例的图。在比较例中，在蓝宝石基板11具有翘曲(ΔZ)的状态下进行激光剥离。在此，如果对平面度差的蓝宝石基板11(例如，平面度(ΔZ)为100μm)照射激光L，则无法对蓝宝石基板11与微型LED12的边界部进行加工，因此，需要控制激光的焦点深度或基板的高度，保持恒定的加工距离。在图16中，根据蓝宝石基板11的翘曲示出了蓝宝石基板11与缩小光学系统6的位置关系。例如，在蓝宝石基板11具有ΔZ的翘曲的情况下，为了对准激光照射位置，需要一边将激光L的焦点位置校正ΔZ的量来进行对准，一边进行加工。
相对于此，在上述的实施方式中，针对比较例这样的激光L，不进行蓝宝石基板11的高度调整(控制)就能进行加工，能够容易地使微型LED12从蓝宝石基板11剥离。
附图标记说明
1…层叠体
2…激光装置
6…缩小光学系统
7…平坦化夹具
8…升降机构
9…工作台控制机构
10…计算机
10a…控制部
11…蓝宝石基板
12…微型LED
13…边界部
71、72、73、78…平坦化夹具
75…缓冲部件
76…按压构件
77…固定构件
100…激光剥离装置。

Claims (8)

1.一种利用激光剥离的加工方法，对包含剥离用的圆盘形状的蓝宝石基板、以及形成在上述蓝宝石基板的一个面的多个微型LED的层叠体，从上述蓝宝石基板的另一个面照射通过脉冲振荡产生的激光，使各个上述微型LED从上述蓝宝石基板剥离，
上述利用激光剥离的加工方法的特征在于，执行如下工序：
通过来自上述层叠体的外部的作用压制上述蓝宝石基板的翘曲而使该蓝宝石基板平坦化的工序；以及
在上述蓝宝石基板平坦化的状态下，一边使载置在使上述层叠体在水平面内移动的搬运机构的工作台上的上述层叠体与照射上述激光的光学系统相对移动，一边以使焦点位置对准上述蓝宝石基板与上述微型LED的边界部的方式从上述另一个面照射上述激光，使各个上述微型LED从上述蓝宝石基板剥离的工序。
2.根据权利要求1所述的利用激光剥离的加工方法，其特征在于，
使上述蓝宝石基板平坦化的工序是对上述层叠体，让使上述激光透射过的透射构件下降而使其抵接到上述蓝宝石基板的另一个面上，之后，使对上述透射构件的周缘部进行按压的平坦化夹具下降而经由上述透射构件压制上述蓝宝石基板的翘曲。
3.根据权利要求1所述的利用激光剥离的加工方法，其特征在于，
使上述蓝宝石基板平坦化的工序是对上述层叠体，让使上述激光透射过的透射构件与对上述透射构件的周缘部进行按压的平坦化夹具一体化而成的按压构件下降，使上述透射构件抵接到上述蓝宝石基板的另一个面上而压制上述蓝宝石基板的翘曲。
4.根据权利要求1所述的利用激光剥离的加工方法，其特征在于，
使上述蓝宝石基板平坦化的工序是让使上述激光透射过的透射构件下降，使其抵接到上述蓝宝石基板的另一个面上并进行按压，从而压制上述翘曲，使上述蓝宝石基板平坦化，之后，使上述蓝宝石基板的周缘部通过粘接剂固定到上述透射构件。
5.一种平坦化夹具，是利用激光剥离的加工方法所使用的平坦化夹具，上述利用激光剥离的加工方法是对包含剥离用的圆盘形状的蓝宝石基板、以及形成在上述蓝宝石基板的一个面的多个微型LED的层叠体，从上述蓝宝石基板的另一个面照射通过脉冲振荡产生的激光，使各个上述微型LED从上述蓝宝石基板剥离的加工方法，上述平坦化夹具压制上述蓝宝石基板的翘曲而使该蓝宝石基板平坦化，
上述平坦化夹具的特征在于，具备：
圈构件，其具有比上述蓝宝石基板的直径大的直径；
内环部，其具有从上述圈构件的上端部周缘向径向内侧突出的平坦的面；以及
外环部，其具有从上述圈构件的下端部周缘向径向外侧突出的平坦的面。
6.根据权利要求5所述的平坦化夹具，其特征在于，
在上述内环部的下表面设置有圈状的缓冲部件。
7.根据权利要求5所述的平坦化夹具，其特征在于，
在上述内环部的下表面侧还具备使上述激光透射过的圆盘形状的透射构件，
上述透射构件的周缘部的上表面固定在上述内环部的下表面。
8.根据权利要求7所述的平坦化夹具，其特征在于，
在上述透射构件的周缘部的下表面设置有圈状的缓冲部件。
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