JP2009016836A - 構成要素をピックアップする方法、及び該方法の実行に適切な装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成要素を膜から単純且つ信頼性高くピックアップし得る方法を提供する。
【解決手段】膜３から構成要素５をピックアップする方法に係る。構成要素は、接着ボンドを用いて膜に対して接続され、構成要素と膜との間における該接着ボンドは、エネルギビームを用いて照射される。エネルギビームを用いる接着ボンドの照射に先立ち、ノズル８は、ノズルの方向に膜の一部を動かすことによって、膜から離れた側部において構成要素と接触するよう配置され、その後レーザビームを有するエネルギビームが活性化される。構成要素と膜との間における接着ボンドは、エネルギ源によって少なくとも実質的に完全に破断される。その後、構成要素は、ノズルを用いて膜からピックアップされる。
【選択図】図３

Description

本発明は、膜から構成要素をピックアップする方法に係る。該構成要素は、接着ボンドを用いて膜に対して接続される。構成要素と膜との間における接着ボンドは、エネルギビームを用いて照射され、その後構成要素は、ノズルを用いて膜からピックアップされる。

本発明はまた、かかる方法を実行するよう適切である装置に係る。当該装置は、構成要素を備えられる膜に対する担体を有する。該構成要素は、接着ボンドを用いて膜に対して接続される。当該装置は更に、膜から構成要素をピックアップするノズル、及び、接着ボンドを照射するようエネルギビームを生成する光源を有する。

欧州特許ＥＰ−Ｂ１−０ ４３１ ６３７（特許文献１）から既知であるこのような方法及び装置を有して、構成要素と膜との間における接着ボンドは、紫外線エネルギビームを用いて弱化され、その後構成要素は、ノズルを用いて係合され、膜から剥がされる。

かかる作動中、ピンは、構成要素から離れた側部上において膜と接触するよう配置され、その後構成要素は、膜から押し上げられる。

既知の方法の問題点は、０．３×０．３ｍｍで厚さ０．００３ｍｍ等であるますますより小さな構成要素が使用されるため、かかるピンの使用が大変複雑である、ことである。更には、接着ボンドが単に弱化されるだけであるため、接着ボンドを完全に破断するようノズルを用いて構成要素上に力をかけることは、必要である。
ＥＰ−Ｂ１−０ ４３１ ６３７ ＵＳ ２００６／２５２２３３ Ａ１ ＵＳ ６ ２９７ ０７５ Ｂ１ ＤＥ １０３ ４０ ４０９ Ａ１ ＷＯ ２００５／０５７６５１ Ａ ＷＯ ０３／０８５７０２ Ａ ＵＳ ２００７／１４１８１１ Ａ１

本発明は、構成要素を膜から単純且つ信頼性高くピックアップし得る方法を与える、ことを目的とする。

かかる目的は、本発明に従った方法を有して達成される。当該装置において、エネルギビームを用いる接着ボンドの照射に先立ち、ノズルは、ノズルの方向において膜の一部を動かすことによって膜から離れた側部において構成要素と接触するよう配置され、その後レーザビームを有するエネルギビームが活性化され、構成要素と膜との間における接着ボンドは、エネルギビームによって照射され、接着ボンドは、少なくとも実質的に完全に破断される。

レーザビームは、接着ボンドを少なくとも実質的に完全に破断し、構成要素が膜から引き離されるようにする。しかしながら、レーザビームの活性化に先立ってレーザビームが構成要素と接触するよう配置されたため、構成要素は、ノズルによってすぐにピックアップされ、ノズルによって膜から離れるよう動かされ得る。構成要素と膜との間における接着ボンドは、完全に、あるいは少なくとも実質的に完全に破断されるため、ノズルは、膜から構成要素を引き離すよう構成要素上に力を加える必要がほとんど無い。更には、構成要素から離れた膜の側部上にピンを必要としない。

膜の一部をノズルの方向において動かすことによって、膜の該一部は、僅かに伸張され、その結果として、膜の該部分上に存在する構成要素は、僅かに離れるよう動かされる。このようにして、構成要素の除去は、該構成要素が近接する構成要素と接触する可能性によって妨害されない。

本発明に従った方法の一実施例は、活性化されるレーザビームの結果として、構成要素が膜から押し離され、ノズルと接触する、ことを特徴とする。

構成要素と膜との間における接着ボンドは、レーザエネルギによって完全に破断され、構成要素は、ノズルに対してしっかりと押し付けられる。構成要素は、例えば、ノズルによって与えられる部分的真空を用いてノズルと接触したまま保持され得る。ノズルは、構成要素がレーザビームによって接着ボンドへともたらされるエネルギによって単純に膜から離れることを防ぎ、結果として構成要素に対する制御が失われる。

本発明に従った方法の他の実施例は、レーザビームが１０乃至５０ミリ秒間活性化され、その間、１０乃至２０ワットが接着ボンドへともたらされる、ことを特徴とする。

数ミリ秒という比較的大変短い時間に接着ボンドに対して数十ワットの比較的高い電力を与えることは十分であり、膜及び接着ボンドは、気泡を有し始め（ｓｔａｒｔ ｔｏ ｂｕｂｂｌｅ）、構成要素は膜から離れるよう動かされる、ことが判明している。続いて構成要素は、ノズルによって、停止され、捕捉され、係合され、動かされる。

本発明に従った更に他の実施例は、複数の構成要素が複数のノズルを用いて連続してピックアップされ、その後構成要素は、少なくとも１つの基板上に配置される、ことを特徴とする。

このようにして、複数の構成要素を比較的短い時間でピックアップし、その後構成要素が基板上に配置され得る、ことは可能である。これは、構成要素を膜からピックアップするよう使用されるものと同一のノズルを用いて行なわれ得る。しかしながら、構成要素をノズルから他の装置まで移動させることも可能であり、それによって構成要素が基板上に続いて配置される。

本発明はまた、本発明に従った方法を実行するよう適切である装置に係る。当該装置は、光源がレーザビームを生成するレーザである、ことを特徴とし、更には構成要素から離れた膜の側部上に位置付けられ得る、中心軸の周囲に延在するリングを有する。該中心軸は、膜に対して実質的に横方向に延在し、リングは、中心軸に対して平行である方向において可動である。

レーザビームを使用して、比較的大量のエネルギは、比較的短時間で構成要素と膜との間における接着ボンドへともたらされる。その結果として接着ボンドは、完全に、あるいは実質的に完全に破断される。リングを用いてノズルの方向において膜の一部を動かすことによって、膜の該部分は、僅かに伸張され、その結果として該部分上に存在する構成要素は、僅かに離れて動かされる。このようにして、構成要素の除去は、該構成要素と近接する構成要素との可能な接触によって妨害されることはない。

本発明はこれより、図面を参照して詳細に説明される。

同様の部分は、同一の参照符号によって図示される。

図１は、構成要素担体１を示し、担体１は、リング２、及びリング２によってその上に伸張される膜３を備えられる。複数の構成要素５を有するウエハ４は、接着剤を用いて、膜３に対して接続される。かかる構成要素担体１は、既知であるため、本願では詳述されない。

図２は、複数の段階Ｓ１−Ｓ９において構成要素担体１からの構成要素５の剥離及び取外しを示す。段階Ｓ１が明らかに示す通り、構成要素担体１は、Ｙ−Ｚ平面において延在する構成要素担体１の平面を有して、垂直方向において動かされる。回転軸６の周囲に回転可能である素子７は、ウエハ４に対向して位置付けられ、回転軸６に対して横方向に延在するノズル８を備えられる。レーザを有するエネルギ源９は、素子７から離れた構成要素担体１の側部に配置され、エネルギ源の光軸９’は、回転軸６と交差する。リング１０は、エネルギ源９に対して対称的に配置され、構成要素５から離れた側部において膜３と境を接する。リング１０の中心軸は、膜３に対して横方向に延在する。構成要素担体１は、エネルギ源９と素子７との間において位置付けられるため、構成要素５は、膜３に向かって方向付けられるノズル８とエネルギ源９との間において存在する。

構成要素５をピックアップするよう、リング１０は、構成要素５がノズル８と境を接するまで、矢印Ｐ１（段階Ｓ２）によって示される方向において動かされる。故に構成要素５と膜３との間における接着ボンドは、エネルギ源９の焦平面において配置される。続いて、部分的真空は、ノズル８において生成され、構成要素５がノズル８に対して吸引されるようにする。リング１０を矢印Ｐ１によって示される方向において動かすことで、膜３は変形され、その結果として、リング１０内及びリング１０の周囲に位置決めされる構成要素５は、僅かに離れて動かされる。

構成要素５がノズル８に対して押し付けられたあと、エネルギ源９は、活性化され（ａｃｔｉｖａｔｅｄ）（段階Ｓ３）、その結果として、レーザビーム１１は、膜３と構成要素５との間における接着ボンドに向けられる。レーザビーム１１を使用して、大変濃縮されたエネルギ量（ｈｉｇｈｌｙ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ）は、接着ボンドへともたらされ得る。エネルギは、接着ボンドを破断させ、構成要素５をノズル８の方向において動かす（ｓｈｏｔ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）。しかしながら、ノズル８が構成要素５と境界を接するため、構成要素５の所望されない動きは、効果的に防がれる。とりわけ構成要素５の寸法及び厚さに依存する１０乃至１５ミリ秒という比較的短い時間のあと、エネルギ源９はオフにされ、リング１０は、矢印Ｐ１によって示される方向に対向する矢印Ｐ２によって示される方向において動かされる。しかしながら、構成要素５は、ノズル８に対して接続されたままとなる。

その後、素子７は、次のノズル８が膜３に向かって方向付けられるまで、矢印βによって示される方向において中心軸６の周囲に回転される。構成要素担体１は動かされ、新しい構成要素５は、ノズル８とエネルギ源９との間において位置付けられる。続いて、段階Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が反復される。これは、段階Ｓ６，Ｓ７及びＳ８として図示される。続いて、素子７は、再度矢印βによって示される方向において回転され、構成要素５がまだ与えられていない他のノズル８は、膜３に対向して位置付けられる。段階Ｓ１乃至Ｓ４は、ノズル８が構成要素５を与えられるまで（段階Ｓ９）、反復される。

続いて、素子７は、基板の上方の位置まで動かされ得、その後構成要素５は、基板の異なる位置において引き続き配置され得る。しかしながら、構成要素５が異なる基板上に続いて配置される、ことも可能である。

他の可能性によれば、素子７上の構成要素５は、他のノズルによって取り入れられ、該ノズルを用いて構成要素５は、その後基板上に配置される。この実施例は、図３乃至１０を参照して詳述される。

図３に示される装置２１は、構成要素担体１に対するホルダを有し、該ホルダを用いて、構成要素担体１は、矢印αによって示される方向においてＸ軸の周囲に回転され得る。装置２１は更に、Ｙ方向において延在するガイド２２、及びスライド２３を備えられる。該スライドは、矢印Ｐ３において示される方向及び対向する方向においてガイド２２にわたって可動である。スライド２３は、矢印βによって示される方向においてＹ軸の周囲に回転可能である素子７を備えられる。素子７は、図２中に示される素子７と同一である。素子７のノズル８は、Ｘ−Ｚ平面において延在する。

装置２１は更に、ノズル２５を備えられる、Ｙ方向において可動である構成要素配置ユニット２４を有する。ノズル２５は、Ｚ方向において延在する。スライド２４は、矢印Ｐ４によって示される方向及び対向する方向において可動である。装置２１は更に、基板２７を支持するよう、並びに基板２７をＸ方向において動かすよう、基板担体２６を有する。

図３に示される状況において、構成要素５は、ノズル８を用いて図２において示される通り、構成要素担体１からピックアップされる。各構成要素に対して、構成要素をまだ与えられていないノズル８は、矢印αによって示される方向において構成要素担体１を回転させ、また矢印Ｐ３によって示される方向においてスライド２３を動かすことによって、構成要素５がまだ存在する膜３上の位置に対向して位置付けられる。矢印Ｐ３によって示される方向又は対向する方向においてスライド２３を動かすのと同時に、構成要素ホルダ１の他側に配置されるエネルギ源９は、別個の駆動ユニットを用いてスライド２３と同様に動かされる。

全てのノズル８に構成要素５が与えられると、スライド２３は、ノズル８がノズル２５と同一の平面に置かれるまで、図４に示される通り、矢印Ｐ３によって示される方向においてガイド２２にわたって動かされる。素子７は、ノズル８がノズル２５と一致するまで、矢印βによって示される方向において回転される。その後、図５に示される通り、ノズル２５は、構成要素配置ユニット２４に対してＺ方向に下向きに動かされる。矢印Ｐ５によって示されるかかる動きは、ノズル２５がノズル８から離れた構成要素５の側部と境を接するまで続けられる。ノズル２５は、部分真空（ｐａｒｔｉａｌ ｖａｃｕｕｍ）を介して構成要素５に係合する。ノズル２５を用いて部分真空が構成要素５に対して与えられると、ノズル８によって構成要素５に対して与えられる部分真空は解放され、ノズルは、図６に示される通り、矢印Ｐ５によって示される方向に対向する矢印Ｐ６によって示される方向において動かされ得、それによって構成要素５も該方向において動く。

その後、構成要素配置ユニット２４は、構成要素５が基板２７上に配置されるべきである基板２７の上方における位置に対して、矢印Ｐ４によって示される方向において動かされる（図７）。続いてノズル２５は、矢印Ｐ５によって示される方向において動かされる。その結果として構成要素５は、基板２７上に位置付けられる（図８）。構成要素配置ユニット２４を動かし、基板２７上に構成要素５を配置する間、素子７は、矢印βによって示される方向において回転され、構成要素５を与えられるノズル８は、構成要素５がノズル２５を用いてピックアップされ得る位置まで、動かされる。構成要素５が基板２７上に位置付けられた後、ノズル２５は、矢印Ｐ６によって示される方向において動かされ（図９）、構成要素配置ユニット２４は、矢印Ｐ４によって示される方向に対向する矢印Ｐ６によって示される方向において、ノズル２５がノズル８に対向して位置付けられる位置まで動かされる。図１０に示されるこの状況は、図４に示される状況に対応する。続いて、ノズル２５を用いる構成要素５のピックアップ、基板２７上への配置、及びノズル２５を再度用いる構成要素５のノズル８からのピックアップは、ノズル８によって支持される全ての構成要素５が１つ又は複数の基板２７上に位置付けられるまで、反復される。続いて、スライド２３は、再度構成要素担体１に対向する位置まで動かされ、新しい構成要素５は、構成要素担体１からピックアップされ得る。

水平方向に位置付けられる構成要素担体１の場合、ノズル２５を用いて構成要素５を直接ピックアップし、それを基板２７上に配置する、ことも可能である。

膜に対して接続される複数の構成要素の斜視図である。 Ｓ１乃至Ｓ９によって本発明に従った方法の９つの段階を図示する。 構成要素のピックアップ、及びそれらの基板上への配置を示す、本発明に従った装置の側面図である。 構成要素のピックアップ、及びそれらの基板上への配置を示す、本発明に従った装置の側面図である。 構成要素のピックアップ、及びそれらの基板上への配置を示す、本発明に従った装置の側面図である。 構成要素のピックアップ、及びそれらの基板上への配置を示す、本発明に従った装置の側面図である。 構成要素のピックアップ、及びそれらの基板上への配置を示す、本発明に従った装置の側面図である。 構成要素のピックアップ、及びそれらの基板上への配置を示す、本発明に従った装置の側面図である。 構成要素のピックアップ、及びそれらの基板上への配置を示す、本発明に従った装置の側面図である。 構成要素のピックアップ、及びそれらの基板上への配置を示す、本発明に従った装置の側面図である。

符号の説明

１ 構成要素担体
２ リング
３ 膜
５ 構成要素
６ 回転軸
７ 素子
８ ノズル
２１ 装置
２２ ガイド
２３ スライド
２４ 構成要素配置ユニット
２５ ノズル
２６ 基板担体
２７ 基板
α 構成要素担体の回転方向
β 要素の回転方向
Ｐ３ 移動方向
Ｐ４ 移動方向

Claims (6)

1. 膜から構成要素をピックアップする方法であって、
   該構成要素は、接着ボンドを用いて前記膜に対して接続され、前記構成要素と前記膜との間における前記接着ボンドは、エネルギビームを用いて照射され、その後前記構成要素は、ノズルを用いて前記膜からピックアップされ、
   前記エネルギビームを用いる前記接着ボンドの前記照射に先立ち、前記ノズルは、前記ノズルの方向において膜の一部を動かすことによって前記膜から離れた側部において前記構成要素と接触するよう配置され、その後レーザビームを有する前記エネルギビームが活性化され、前記構成要素と前記膜との間における前記接着ボンドは、前記エネルギビームによって照射され、前記接着ボンドは、少なくとも実質的に完全に破断される、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記構成要素は、活性化された前記レーザビームの結果として、前記膜から押し離されて前記ノズルと接触する、
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記レーザビームは、１０乃至５０ミリ秒間活性化され、その間、１０乃至２０ワットが前記接着ボンドへともたらされる、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 複数の構成要素は、複数のノズルを用いて連続してピックアップされ、その後前記構成要素は、少なくとも１つの基板上に配置される、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の方法。
5. 請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の方法を実行するよう適切である装置であって、
   接着ボンドを用いて膜に対して接続される構成要素を備えられる膜に対する担体と、
   前記膜から構成要素をピックアップするノズルと、
   レーザビームを生成するレーザであることを特徴とする、前記接着ボンドを照射するようエネルギビームを生成する光源と、
   更には、前記構成要素から離れた前記膜の側部上に位置付けられ得る、中心軸の周囲に延在するリングと、
   を有し、前記中心軸は、前記膜に対して実質的に横方向に延在し、前記リングは、前記中心軸と平行する方向において可動である、
   装置。
6. 回転の軸の周囲に回転可能である素子を有し、
   該素子は、前記回転の軸に対して横方向に延在する複数のノズルを有する、
   ことを特徴とする装置。

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