JP2009224437A - 薄膜電子デバイスの製造装置及び薄膜電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】剥離後の再付着や、剥離時の撓みによる基板の破損を生じにくくすることが可能な薄膜電子デバイスの製造装置及び薄膜電子デバイスの製造方法を提供すること。
【解決手段】薄膜電子デバイスの製造装置としての剥離装置1は、被転写体を挟んで貼り合わされた転写元基板30と転写先基板40とを、被転写体と転写元基板30との間の積層界面において剥離する装置である。剥離装置1は、転写先基板40を吸着して保持するステージ14と、転写元基板30を吸着して、転写元基板30と転写先基板40とを積層方向に引き離す力を印加する吸着部としての吸着パッド24と、上記積層界面に対して上記積層界面に沿った方向に、先端から流体を噴射するノズル50と、を有する。また剥離装置1は、転写元基板30と転写先基板40とが剥離された後に、上方に移動する吸着パッド24を係止させるストッパー22を有している。
【選択図】図8
【解決手段】薄膜電子デバイスの製造装置としての剥離装置1は、被転写体を挟んで貼り合わされた転写元基板30と転写先基板40とを、被転写体と転写元基板30との間の積層界面において剥離する装置である。剥離装置1は、転写先基板40を吸着して保持するステージ14と、転写元基板30を吸着して、転写元基板30と転写先基板40とを積層方向に引き離す力を印加する吸着部としての吸着パッド24と、上記積層界面に対して上記積層界面に沿った方向に、先端から流体を噴射するノズル50と、を有する。また剥離装置1は、転写元基板30と転写先基板40とが剥離された後に、上方に移動する吸着パッド24を係止させるストッパー22を有している。
【選択図】図8
Description
本発明に係る一態様は、薄膜電子デバイスの製造装置及び薄膜電子デバイスの製造方法に関する。
薄膜トランジスタ等を含んで構成される薄膜電子デバイスの製造方法の1つに、転写元基板上に形成された被転写体(薄膜電子デバイス)を、転写先基板に転写する工程を含むものが知られている。このような製造方法によれば、薄膜電子デバイスを形成する際のプロセス温度に耐えられないような種々の基板上に薄膜電子デバイスを形成することができ、例えばフレキシブルな基板上にも薄膜電子デバイスを形成することが可能となる。
上記薄膜電子デバイスの製造方法は、例えば、被転写体が形成された転写元基板と転写先基板とを接着剤を介して貼り合わせる工程と、被転写体を転写元基板から転写先基板に転写する転写工程とを含む。このうち転写工程には、被転写体を転写先基板側に固着させた状態で、転写元基板を転写先基板から剥離する工程が含まれる。この剥離の方法として、特許文献1には、転写元基板と転写先基板との積層界面に空気等の流体を噴射しながら両基板を引き離す方向に力を印加して剥離する方法が開示されている。
しかしながら、上記の方法においては、剥離後の転写元基板と転写先基板との間隔が不十分な場合に、両基板が再付着してしまうという課題がある。また、再付着を防ぐために剥離後の転写元基板と転写先基板との間隔を大きく取ると、剥離後の基板が撓んで割れたり、撓みにより被転写体に破損が生じたりするという課題がある。また、基板が大きくなると、積層界面に流体が十分に行き届かず、剥離が困難になるという課題がある。
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]被転写体を挟んで貼り合わされた第1基板と第2基板とを、前記被転写体と前記第1基板との間の積層界面において剥離する薄膜電子デバイスの製造装置であって、前記第1基板、前記第2基板の一方を吸着して保持するステージと、前記第1基板、前記第2基板の他方を吸着して、前記第1基板と前記第2基板とを積層方向に引き離す力を印加する吸着部と、前記積層界面に対して、前記積層界面に沿った方向に流体を噴射するノズルと、前記第1基板と前記第2基板とが剥離された後に前記吸着部を係止させるストッパーと、を備える薄膜電子デバイスの製造装置。
このような構成によれば、ノズルから流体を噴射して積層界面における剥離を促進しながら、ステージ及び吸着部により剥離方向へ力を印加することができるため、第1基板と第2基板とを、第2基板側に被転写体が固着された状態で容易に剥離することができる。そして、剥離後には吸着部がストッパーによって所定の位置で係止されるため、吸着部に保持された基板にかかる応力を小さく抑えることが可能となり、剥離後の基板が大きく撓んで割れたり、被転写体が破損したりする不具合を抑えることができる。また、剥離後、吸着部はストッパーの位置までは移動することとなるため、第1基板と第2基板との間隔を所定の値とすることができる。これにより、剥離後の第1基板と第2基板との間隔が小さすぎて再付着する不具合を抑えることができる。なお、吸着部とは、例えば、吸着パッドのように基板の所定部位に吸着することによって、基板を保持する機能を有する構成部位を指す。本明細書では、吸着パッドを例に挙げて説明するが、特に吸着パッドに限定されるものではない。
[適用例2]上記薄膜電子デバイスの製造装置であって、前記第1基板及び前記第2基板を保持した状態の前記ステージ及び前記吸着部を、前記第1基板に垂直な軸を中心として回転させる回転機構を備える薄膜電子デバイスの製造装置。
このような構成によれば、まず第1基板及び第2基板の一の辺から積層界面に流体を噴射して部分的に剥離を行い、次に第1基板及び第2基板を回転させ、その後、上記一の辺とは異なる辺から積層界面に流体を噴射する等の方法により、複数の異なる辺から剥離を促進させることができる。これにより、大きな基板に対しても容易に剥離を行うことができる。
[適用例3]上記薄膜電子デバイスの製造装置であって、前記ステージは前記第2基板を吸着し、前記吸着部は前記第1基板を吸着する薄膜電子デバイスの製造装置。
このような構成によれば、ステージに保持された第2基板上に被転写体が固着された状態で剥離を行うことができる。このとき、第1基板は吸着部により引き離されて若干の撓みが生じるが、第2基板はステージに固定されているためほとんど撓まない。よって、第2基板側の被転写体が撓みにより破損する不具合を抑えることができる。
[適用例4]上記薄膜電子デバイスの製造装置であって、前記吸着部は、前記第1基板又は前記第2基板のうち、相対的に厚さの小さい基板を保持する薄膜電子デバイスの製造装置。
このように、吸着部により引き離される基板をより薄くすることにより、剥がす側(吸着部側)の基板を変形させやすくなり、積層界面に流体が入り込みやすくなる。このため、より容易に剥離を行うことができる。
[適用例5]上記薄膜電子デバイスの製造装置であって、前記ストッパーは、剥離後の前記第1基板と前記第2基板との間隔が1mm以上10mm以下となる位置で前記吸着部を係止させる位置に配置されている薄膜電子デバイスの製造装置。
このように剥離後の第1基板と第2基板との間隔を1mm以上とすることで、両基板の再付着を防止することができる。また、剥離後の第1基板と第2基板との間隔を10mm以下とすることで、基板の撓みを抑えて基板及び被転写体の破損を防止することができる。
[適用例6]上記薄膜電子デバイスの製造装置であって、前記ステージ及び前記吸着部が前記第1基板又は前記第2基板を保持する面積は、前記第1基板、前記第2基板のいずれの面積よりも小さい薄膜電子デバイスの製造装置。
このような構成によれば、基板の着脱を容易にすることができる。また、剥離の際に、吸着部側のみならずステージ側の基板も変形しやすくなるため第1基板と第2基板との積層界面に隙間が生じやすくなり、剥離が容易になる。また、ステージ及び吸着部から第1基板及び第2基板の端部が露出することとなるため、ノズルを当てやすくなり、容易に積層界面に流体を噴射することができる。
[適用例7]被転写体を挟んで貼り合わされた第1基板と第2基板とを、前記被転写体と前記第1基板との間の積層界面において剥離する薄膜電子デバイスの製造方法であって、前記第1基板及び前記第2基板を保持し、前記第1基板と前記第2基板とを積層方向に引き離す力を印加する工程Aと、前記工程Aに並行して、前記積層界面に対して、前記積層界面に沿った方向に流体を噴射する工程Bと、前記第1基板と前記第2基板とが剥離された後に、前記第1基板と前記第2基板との間隔を1mm以上10mm以下に保つ工程Cと、を有する薄膜電子デバイスの製造方法。
このような方法によれば、ノズルから流体を噴射して積層界面における剥離を促進しながら、ステージ及び吸着部により剥離方向へ力を印加することにより、第1基板と第2基板とを容易に剥離することができる。そして、剥離後の第1基板と第2基板との間隔を所定値とすることで、剥離後の基板の破損や再付着を防止することができる。詳しくは、剥離後の第1基板と第2基板との間隔を1mm以上とすることにより、剥離後の第1基板と第2基板との間隔が小さすぎて再付着する不具合を抑えることができる。また、剥離後の第1基板と第2基板との間隔を10mm以下とすることにより、基板の撓みを抑えて基板の破損を防止することができる。
[適用例8]上記薄膜電子デバイスの製造方法であって、前記工程Bは、前記第1基板及び前記第2基板の一の辺から前記積層界面に前記流体を噴射する工程と、前記第1基板及び前記第2基板を前記第1基板に垂直な軸を中心として回転させる工程と、前記第1基板及び前記第2基板の前記一の辺とは異なる辺から前記積層界面に前記流体を噴射する工程と、を有する薄膜電子デバイスの製造方法。
このような方法によれば、まず第1基板及び第2基板の一の辺から積層界面に流体を噴射して部分的に剥離を行い、次に第1基板及び第2基板を回転させ、その後、上記一の辺とは異なる辺から積層界面に流体を噴射してさらに剥離を促進させることができる。このようにすれば、基板の各辺から積層界面における剥離を生じさせることが可能となり、より容易に剥離を行うことができる。これにより、大きな基板に対しても剥離を行うことができる。
以下、図面を参照し、薄膜電子デバイスの製造方法及び薄膜電子デバイスの製造装置の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
(A.薄膜電子デバイスの製造方法の概略)
図1は、本実施形態に係る薄膜電子デバイスの製造方法を示すフローチャートである。図2から図7は、薄膜電子デバイスの製造工程を示す模式図であり、各図(a)は斜視図、各図(b)は各図(a)中のA−A線ないしF−F線における断面図である。本実施形態の薄膜電子デバイスの製造方法は、第1基板としての転写元基板30上に形成された被転写体34(図2)を、第2基板としての転写先基板40(図7)に転写する工程を有している。転写先基板40上に転写された被転写体34が、上記薄膜電子デバイスに対応する。以下、図1のフローチャートに沿って詳述する。
図1は、本実施形態に係る薄膜電子デバイスの製造方法を示すフローチャートである。図2から図7は、薄膜電子デバイスの製造工程を示す模式図であり、各図(a)は斜視図、各図(b)は各図(a)中のA−A線ないしF−F線における断面図である。本実施形態の薄膜電子デバイスの製造方法は、第1基板としての転写元基板30上に形成された被転写体34(図2)を、第2基板としての転写先基板40(図7)に転写する工程を有している。転写先基板40上に転写された被転写体34が、上記薄膜電子デバイスに対応する。以下、図1のフローチャートに沿って詳述する。
工程S1では、第1基板としての転写元基板30上に、剥離層32、被転写体34をこの順に形成する(図2)。
より詳しくは、まず転写元基板30上に剥離層32を形成する。転写元基板30としては、例えば石英基板やガラス基板を用いることができる。転写元基板30は、被転写体34を転写前後で変わらず維持できるものであれば良く、可撓性を有するフィルムのように剛性を有しないものでもよい。ただし、被転写体34のプロセス温度に耐え得るような耐熱性を備えていることが必要である。例えば、被転写体34を形成する際の最高温度をTmaxとしたとき、歪点(ガラス転移温度Tg又は軟化点)がTmax以上のものを用いることが望ましい。低温ポリシリコン半導体層を備えた被転写体34を形成する場合には、歪点が350℃以上であることが好ましく、500℃以上であることがより好ましい。
剥離層32は、エネルギーの付与によって層内又は界面において剥離(以下、「層内剥離」又は「界面剥離」という)を生じるような性質を有するものであり、好ましくは、光の照射により剥離層32を構成する物質の原子間又は分子間の結合力が消失又は減少すること、すなわち、アブレーションが生じて層内剥離又は界面剥離に至るものがよい。光の照射により剥離層32から気体が放出され、分離効果が発現されるものであってもよい。剥離層32としては、アモルファスシリコン、酸化ケイ素又はケイ酸化合物、水素含有アモルファスシリコン、窒素含有アモルファスシリコン、水素含有合金、窒素含有合金、多層膜、酸化チタン又はチタン酸化合物、酸化ジルコニウム又はジルコン酸化合物、酸化ランタン又はランタン酸化合物等の各種酸化合物セラミックス、金属、有機高分子材料等の材料を用いることができる。アモルファスシリコンに水素が含有されていると、光の照射により水素が放出され内圧を生じ、これが剥離力となって剥離が進行する。
続いて、剥離層32に重ねて被転写体34を形成する。被転写体34は、薄膜電子デバイスとして完成した後に適用する電子デバイスの大きさに合わせた領域に形成する。本実施形態では、転写元基板30上に4つの被転写体34を形成する。被転写体34と同層には、薄膜電子デバイスとしての機能を持たない枠部35も同時に形成される。本実施形態では、隣り合う被転写体34の間の領域と、転写元基板30の周辺部に枠部35が形成されている。被転写体34及び枠部35の厚さは略同一となっており、一繋がりに結合していてもよく、互いに分離していてもよい。
ここで、被転写体34は、例えば薄膜トランジスタ、薄膜ダイオード、シリコンPIN接合からなる光電変換素子(光センサ、太陽電池)、シリコン抵抗素子、電極、スイッチング素子、メモリ、圧電素子等のアクチュエータ、マイクロミラー(ピエゾ薄膜セラミックス等)、磁気記録薄膜ヘッド、コイル、インダクタ、抵抗、キャパシタ、薄膜高透磁材料及びそれらを組み合わせたマイクロ磁気デバイス、フィルタ、反射膜、ダイクロイックミラー、その他の能動素子、受動素子を問わない単体の素子、一定の機能を奏するように素子が集積され配線された集積回路等の回路(チップ)、複数の素子の組み合わせからなる回路の一部、集積回路等の回路を1以上組み合わせて一定の機能を奏するように構成された装置の全部または一部とすることができる。
被転写体34及び枠部35の表面に対しては、後述の接着剤38(図4)との密着性を向上させるために、あらかじめプラズマ処理、コロナ処理等の方法で表面処理を行ってもよい。また、被転写体34及び枠部35と、剥離層32との間には、それぞれの特性に合わせて、密着性向上を目的とした中間層を設けてもよい。この中間層は、例えば製造時または使用時において被転写体34を物理的、化学的に保護する保護層、絶縁層、あるいは被転写体34へのガス、水分等の侵入を阻止するバリア層、反射層としての機能の少なくとも一つを有するものである。
次に、工程S2では、転写元基板30のうち、被転写体34が形成された側の面に、囲み部材36を形成する(図3)。より詳しくは、転写元基板30上のうち、平面視で被転写体34と重なる領域を除いた枠状の領域(すなわち枠部35上)に囲み部材36を形成する。本明細書で平面視とは、転写元基板30の法線方向から見ることをいう。
囲み部材36の形成は、接着剤38(図4)を囲み部材36内に保持できる十分な強さと高さを維持できればどのような方法、部材を用いて行っても構わない。工程S2は、例えば、囲み部材36の形成材料を、ディスペンサ塗布法、スクリーン印刷法、液滴吐出法等によって転写元基板30上に塗布する工程と、囲み部材36の形成材料を硬化させて囲み部材36を形成する工程とを含む。囲み部材36の高さは、被転写体34の凹凸を十分に埋める接着剤38を保持可能な高さであればよい。
囲み部材36の形成材料は、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等、硬化後に適度な強度を持つものであれば任意の材料を用いることができ、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン系紫外線硬化型樹脂、湿熱紫外線併用硬化型樹脂等を用いることができる。これらの樹脂は、粘度が低いと塗布後直ちに形状が変化してしまうため、ある程度の粘度を有していることが好ましい。また、ディスペンサを用いて塗布する場合には、吐出に要する圧力が高くなりすぎないよう、粘度を一定の値以下とすることが好ましい。これらの観点から、容易に塗布可能で、かつ形状変化が少ない粘度範囲としては、10〜100Pa・s、好ましくは20〜50Pa・sを選択することができる。また、囲み部材36の高さは、後述の転写工程(工程S5)における剥離の際に、くさび形状のものを差し込みやすい寸法にしておくことが好ましい。具体的には、くさびの先端から十分な長さが差し込めるように、例えば、50〜200μmの高さにすることが好ましい。また、くさびの進入をより容易にするためには、囲み部材36の幅を出来うる限り細く形成することが好ましい。この場合、囲み部材36の材質、転写先基板40及び転写元基板30との接着性等にも依存するが、囲み部材36の幅は、例えば5mm以下、より好適には1mm以下とすることが好ましい。
囲み部材36には、転写元基板30と転写先基板40とを貼り合わせる際(図5)に基板間ギャップを均一化するために、スペーサーを混合してもよい。スペーサーとしては、シリカ微粒子やプラスチック微粒子等の粒径の整ったものが用いられる。
次に、工程S3では、転写元基板30上のうち囲み部材36に囲まれた領域に接着剤38を塗布する(図4)。接着剤38の塗布は、例えばディスペンサ等の液体精密定量吐出装置によって行われる。より詳しくは、接着剤38塗布用ディスペンサのノズルを、囲み部材36の内側に移動させ、そこで所定量の接着剤38を塗布する。塗布される接着剤38の量は、転写元基板30と転写先基板40とを貼り合わせた際に生じるギャップの体積分となるように調整する。量が多すぎると接着剤38が貼り合わせ後に漏れる等の不具合が生じ、少なすぎると貼り合わせを行った後に基板が均一な厚みにならない等の不具合が生じる。
接着剤38の種類としては、反応性硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、光硬化型接着剤(紫外線硬化型接着剤等)、嫌気硬化型接着剤、その他の各種硬化型接着剤を用いることができる。具体的には、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、天然ゴム系接着剤、ポリウレタン系接着剤、フェノール系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリイミド系接着剤、ポリアミド系接着剤等を用いることができ、これらを目的に合わせて変性する等してもよい。
次に、工程S4では、転写元基板30と転写先基板40とを、囲み部材36及び接着剤38を介して貼り合わせる(図5)。貼り合わせの際に基板間に気泡が混入することを防ぐために、減圧下で貼り合わせを行ってもよい。ここで、転写先基板40は、最終的に被転写体34が配置される基板であり、ガラス、石英、樹脂、金属等、被転写体34を転写したい任意の材質の基板とすることができ、可撓性を有する基板としてもよい。この貼り合わせの際には、被転写体34と転写先基板40とが、囲み部材36を介して対向した状態となるので、被転写体34と転写先基板40との間隔を、囲み部材36の高さに揃えることができる。
貼り合わせ後には、接着剤38を所定の方法で硬化させる。接着剤38の硬化方法としては、例えば熱硬化型の接着剤38を使用している場合においては基板全体の温度を上げたり、レーザー光やμ波を照射したりして一部の温度を上昇させて接着剤38を順次硬化させる。光硬化型(紫外線硬化型)の接着剤38を使用している場合には転写先基板40側から紫外線を照射して硬化させる。したがって、接着剤38が光硬化型である場合には、転写先基板40は透明であることが望ましい。
接着剤38に紫外線硬化性の樹脂を用いた場合には、接着剤38を硬化させる工程は、接着剤38と、囲み部材36の形成に用いられた紫外線硬化性樹脂との双方に紫外線を照射する工程を含むことが好ましい。このような方法によれば、囲み部材36を形成する際の硬化工程において紫外線硬化性樹脂の硬化が不十分であっても、接着剤38の硬化の際に再硬化させて十分な強度の囲み部材36を形成することが可能である。また、接着剤38を硬化させるための紫外線により、囲み部材36を構成する紫外線硬化性樹脂も同時に一つの工程で硬化させることも可能である。
最後に、工程S5では、転写元基板30から転写先基板40へ、被転写体34を転写する。この工程では、まず、転写元基板30の剥離層32に対して光Lを照射する(図6)。ここで、剥離層32は、上述のようにエネルギーの付与によって層内又は界面において剥離を生じる物質が用いられているため、光Lの照射によって転写元基板30との間で剥離が生じる。照射する光Lとしては、剥離層32に層内剥離又は界面剥離を起こさせるものであればいかなるものでもよく、例えば、X線、紫外線、可視光、赤外線(熱線)、レーザー光、ミリ波、マイクロ波、電子線、放射線(α線、β線、γ線)等を用いることができる。
その後、転写元基板30と転写先基板40とを引き離す力を加えて、転写元基板30を転写先基板40から剥離する(図7)。これにより、被転写体34は、接着剤38を介して貼り合わされた状態で転写先基板40側に残る。すなわち、被転写体34は転写先基板40に転写されたことになる。本実施形態は、この剥離に用いる装置及び剥離方法に特徴を有しており、その詳細は後述する。
転写後の被転写体34の表面には、剥離層32の残渣が付着していることがある。この残渣は、例えば洗浄、エッチング、アッシング、研磨等の方法、又はこれらの組み合わせにより除去することができる。転写終了後には、被転写体34の外形に合わせて、適宜転写先基板40を切断する。
以上の工程を経て、転写先基板40上に被転写体34を有する薄膜電子デバイスが製造される。
(B.剥離装置及び剥離方法)
ここで、上述した工程S5において剥離を行うための剥離装置及び剥離方法について詳述する。図8は、薄膜電子デバイスの製造装置としての剥離装置1を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)中のG−G線における断面図である。
ここで、上述した工程S5において剥離を行うための剥離装置及び剥離方法について詳述する。図8は、薄膜電子デバイスの製造装置としての剥離装置1を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)中のG−G線における断面図である。
剥離装置1は、対向して貼り合わされた転写元基板30と転写先基板40とを剥離するための装置である。剥離装置1は、転写元基板30、転写先基板40の一方を吸着して保持するステージ14と、転写元基板30、転写先基板40の他方を吸着して、転写元基板30と転写先基板40とを積層方向に引き離す力を印加する吸着部の一例としての吸着パッド24と、転写元基板30と転写先基板40との積層界面に、この積層界面に沿った方向に流体を噴射するノズル50と、転写元基板30と転写先基板40とが剥離された後に、吸着パッド24を係止させるストッパー22と、転写元基板30及び転写先基板40を保持した状態のステージ14及び吸着パッド24を、転写元基板30に垂直な軸を中心として回転させる回転機構12とを備える。
また、剥離装置1を用いた薄膜電子デバイスの製造方法(剥離方法)は、転写元基板30及び転写先基板40を保持し、転写元基板30と転写先基板40とを積層方向に引き離す力を印加する工程Aと、工程Aに並行して、積層界面に流体を噴射する工程Bと、転写元基板30と転写先基板40とが剥離された後に、転写元基板30と転写先基板40との間隔を1mm以上10mm以下に保つ工程Cと、を有する。以下、剥離装置1の詳細を説明しながら、上記剥離方法の工程Aから工程Cについて説明する。
<工程A>
ステージ14は、平板状の基部13上に取り付けられている。ステージ14は、表面に多数の吸着孔15を有しており、基板を載置した状態で吸着孔15内を負圧にすることで基板を吸着保持することができる。本実施形態では、ステージ14には転写先基板40が載置されている。したがって、図8(b)における転写元基板30と転写先基板40との位置関係は、図6(b)における位置関係とは上下逆になっている。本明細書では、ステージ14の面をX−Y平面とし、ステージ14上に載置された転写先基板40の直交する2辺の方向をX方向、Y方向とする。ステージ14のX方向、Y方向の幅は、いずれも転写先基板40のX方向、Y方向の幅より小さくなっており、ステージ14の面積は、転写先基板40の面積より小さくなっている。すなわち、ステージ14が転写先基板40を保持する面積は、転写先基板40の面積よりも小さくなっている。このため、基板の着脱を容易にすることができる。
ステージ14は、平板状の基部13上に取り付けられている。ステージ14は、表面に多数の吸着孔15を有しており、基板を載置した状態で吸着孔15内を負圧にすることで基板を吸着保持することができる。本実施形態では、ステージ14には転写先基板40が載置されている。したがって、図8(b)における転写元基板30と転写先基板40との位置関係は、図6(b)における位置関係とは上下逆になっている。本明細書では、ステージ14の面をX−Y平面とし、ステージ14上に載置された転写先基板40の直交する2辺の方向をX方向、Y方向とする。ステージ14のX方向、Y方向の幅は、いずれも転写先基板40のX方向、Y方向の幅より小さくなっており、ステージ14の面積は、転写先基板40の面積より小さくなっている。すなわち、ステージ14が転写先基板40を保持する面積は、転写先基板40の面積よりも小さくなっている。このため、基板の着脱を容易にすることができる。
吸着部としての吸着パッド24は、転写先基板40、転写元基板30を挟んでステージ14の反対側に配置されている。吸着パッド24は、転写元基板30を吸着保持している。吸着パッド24は、転写元基板30の四隅及び中央に対応して5つ配置されており、そのそれぞれに接続されたチューブ25からの排気により内部を負圧とすることで、転写元基板30を吸着保持している。吸着パッド24は、金属のアーム23を介して金属の中継部材21に取り付けられている。中継部材21にはレール(図示せず)が設置されており、金属アーム23をX軸方向へ移動することが可能である。金属アーム23は、中継部材21側の端部を含む2点で固定されており、いずれか1点の固定を外すことにより、固定された1点から円を描くような移動が可能となっている。これにより、ステージ14への基板の搭載を容易にしている。
吸着パッド24、アーム23、中継部材21のZ方向における相対的な位置関係は固定されており、中継部材21が上下方向に(Z方向に)移動すると、これにともなってアーム23及び吸着パッド24も上下方向に移動する。これにより、吸着パッド24のZ方向における位置を決定することができる。
中継部材21は、ワイヤー20によって吊り下げられている。ワイヤー20は、支持体17に取り付けられた滑車19を通して重り18に接続されている。したがって、中継部材21は、ワイヤー20により、重り18にかかる重力と同等の力で上方に引き上げられている。この力は、中継部材21に固定された吸着パッド24にもかかるため、結果的に、吸着パッド24は、転写元基板30を、重り18にかかる重力と同等の力で上方に引き上げようとする。一方、転写先基板40は、ステージ14により吸着保持されている。よって、転写元基板30と転写先基板40とは、吸着パッド24及びステージ14から、両基板の積層方向に沿って引き離そうとする力を受ける。剥離装置1のこのような機構によって、工程A、すなわち転写元基板30及び転写先基板40を保持し、転写元基板30と転写先基板40とを積層方向に引き離す力を印加する工程が行われる。この力が、転写元基板30と転写先基板40との密着強度を上回ると、両基板は剥離される。
吸着パッド24にかかる、垂直に転写元基板30を持ち上げる力は、転写元基板30の重力よりも大きくなければならない。実際にかける力は、転写元基板30が容易に剥離できるように、剥離する目的の基板の大きさ及び材料に合わせて適宜調節される。また、吸着パッド24の垂直方向への引き上げは、本実施形態のように5箇所で行う方法に限られないが、3箇所以上で保持して引き上げることが好ましい。1箇所又は2箇所で行うと、転写元基板30の大きさ、装置の精度等にもよるが、剥離後に転写元基板30が傾く等して基板の再付着が起こるためである。
なお、基部13上には、Y方向に沿って一対のレール16が延設されている。レール16には支持体17が取り付けられている。支持体17をレール16に沿って移動させることで、吸着パッド24のY方向の位置を調整することができる。例えば、転写元基板30に対する吸着位置の調整を行うことができる。また、後述の工程B、工程Cを経て剥離が終了した後に支持体17をレール16に沿って−Y方向に移動させることにより、転写元基板30を転写先基板40上から移動させることができ、ステージ14上の転写先基板40を容易に取り出すことができる。
<工程B>
工程Aに並行して、積層界面に対して、積層界面に沿った方向に流体を噴射する工程Bを実施する。工程Bでは、ノズル50を使用する。より詳しくは、ノズル50の先端のブレード170を、転写元基板30と転写先基板40との積層界面(剥離層32)に差し込み、流体供給管51から供給された流体をノズル50の先端から噴射する。ここで流体とは、気体、液体のいずれでも良く、適宜選択される。このうち気体としては、圧縮された空気、窒素ガス等を用いることができ、イオン化等の処置により、剥離時の帯電を軽減するような処置をしてもよい。また、積層界面とは、転写元基板30と被転写体34の形成層との間の任意の界面とすることができるが、本実施形態では光Lによって層内剥離又は界面剥離が生じている部分、すなわち、剥離層32、剥離層32と転写元基板30との界面、剥離層32と被転写体34との界面のいずれかである。
工程Aに並行して、積層界面に対して、積層界面に沿った方向に流体を噴射する工程Bを実施する。工程Bでは、ノズル50を使用する。より詳しくは、ノズル50の先端のブレード170を、転写元基板30と転写先基板40との積層界面(剥離層32)に差し込み、流体供給管51から供給された流体をノズル50の先端から噴射する。ここで流体とは、気体、液体のいずれでも良く、適宜選択される。このうち気体としては、圧縮された空気、窒素ガス等を用いることができ、イオン化等の処置により、剥離時の帯電を軽減するような処置をしてもよい。また、積層界面とは、転写元基板30と被転写体34の形成層との間の任意の界面とすることができるが、本実施形態では光Lによって層内剥離又は界面剥離が生じている部分、すなわち、剥離層32、剥離層32と転写元基板30との界面、剥離層32と被転写体34との界面のいずれかである。
図9(a)は、ノズル50の構成を示す斜視図である。ノズル50は、ブレード保持部160と、ブレード170と、流体噴射口180とを有して構成される。ブレード170は、第1のブレード板172と、第1のブレード板172に対向して設けられた第2のブレード板174とを有する。ブレード170の先端部分は楔形状に形成されている。具体的には、第1のブレード板172及び第2のブレード板174の双方とも、進行方向における先端部分が楔形状を有するように構成されており、第1のブレード板172及び第2のブレード板174の先端部分が互いに接合されることにより、ブレード170の先端部分が楔形状になるように構成されている。また、第1のブレード板172と第2のブレード板174との間隔は、進行方向と反対方向に向かうにつれ、広くなるように構成される。このように、ブレード170は楔形状となっているため、転写元基板30と転写先基板40との積層界面に容易に差し込むことができる。
ブレード保持部160は、流体供給管51から流体の供給を受け、この流体を流体噴射口180から噴射する。流体噴射口180は、第1のブレード板172と第2のブレード板174との間に設けられている。ノズル50のブレード170を転写元基板30と転写先基板40との積層界面に差し込んだ状態で、流体噴射口180から流体を噴射すると、噴射された気体は基板の隙間に入り込み、積層界面に沿った方向へ進む。同時に転写元基板30及び転写先基板40に対して垂直方向へ基板が引き剥がされるような力が加えられるため、一旦剥離が生じると剥離層32に沿って簡単に剥離を進行させることができる。
なお、ブレード170の形状は図9(a)に示すものに限られず、例えば図9(b)に示すように、第1のブレード板172は、一端が第2のブレード板174の一端と他端との間に接合されるようにしてもよい。また、図9(c)に示すように、互いに対向して設けられた第1のブレード板172及び第2のブレード板174に加えて、第3のブレード板176をさらに有する構成としてもよい。この場合の第3のブレード板176は、積層界面に差し込んだ際の進行方向に向かって鋭角となった楔形状を有して構成される。また、図9(d)に示すように、ブレード170は、ブレード保持部160側で広く、ブレード保持部160から離れるほど狭くなるような構成としてもよい。ブレード170は、内部に流体を導く開口を有しており、この開口もブレード保持部160側で広く、ブレード保持部160から離れるほど狭くなっている。ブレード170の先端には、細長く形成された流体噴射口180が設けられている。このようにすれば、ブレード170の先端を容易に積層界面に差し込むことができ、また差し込んだ状態において先端の流体噴射口180から流体を噴射することができる。
図10は、ノズル50から流体を噴射して剥離を進行させる様子を示す平面図である。図10(a)に示すように、転写元基板30と転写先基板40との積層界面のうち、図の左下端部近傍にノズル50のブレード170を差し込んだ状態で流体を噴射すると、積層界面の左半分を中心に剥離領域60Bが広がる。続いて、ノズル50を右(+X方向)へ基板の辺に沿って移動させながら流体を噴射していくと、図10(b)に示すように、剥離領域60Bを右半分にまで広げていくことができ、非剥離領域60Aの面積を低減させていくことができる。このとき、ブレード170は、進行方向が鋭利となった楔形状をなしているため、容易に進行させることができる。また、本工程Bは工程Aと並行して行われており、既に転写元基板30及び転写先基板40には互いに引き離す方向の力が働いているため、流体噴射により一旦剥離が進行すると、上記の引き離す力と、更なる流体噴射により容易に剥離領域60Bを広げていくことができる。こうして剥離領域60Bを広げていくことで、転写元基板30と転写先基板40との密着強度を弱めていくことができる。
転写元基板30と転写先基板40との密着強度が弱まると、吸着パッド24及びステージ14から受ける、両基板の積層方向に沿って引き離そうとする力が密着強度を上回り、両基板は剥離される。上述のように、ノズル50からの流体噴射によっては積層界面の全面が剥離領域60Bとならなくとも、一旦剥離が進行すると、吸着パッド24及びステージ14からの剥離方向の力によっても剥離領域60Bが広がって剥離される。このように、本実施形態では、ノズル50から流体を噴射して積層界面における剥離を促進しながら、ステージ14及び吸着パッド24により剥離方向へ力を印加することができるため、転写元基板30と転写先基板40とを、容易に剥離することができる。
図11は、転写元基板30と転写先基板40とが剥離される様子を示す断面図である。剥離は、光Lによって層内剥離又は界面剥離が生じている剥離層32、又は剥離層32と隣接部材との界面において生じる。図11では、剥離層32と転写元基板30との界面において剥離が生じている。このとき、被転写体34は、転写先基板40側に残るため、結果として被転写体34が転写元基板30から転写先基板40に転写されることとなる。剥離の際には、転写元基板30が吸着パッド24からの力を受けて撓み、その変形によって生じた隙間にさらに流体が噴射されることで剥離が進んで、最終的に基板全体が剥離される。剥離の際に、転写元基板30は若干変形する一方で、転写先基板40はステージ14に吸着されたままであるためほとんど変形しない。このため、転写先基板40上の被転写体34も変形を受けにくく、転写の際に被転写体34が破損する不具合が生じにくい。
また、剥離層32と被転写体34(枠部35)との間には、当該面を平坦化するための中間層(図示せず)を設けることが好ましい。これにより、剥離層32の転写元基板30側の面も平坦化するため、当該面における剥離時の応力分布が均一となり、被転写体34の破損を抑制することができる。
また、吸着パッド24により保持される基板(本実施形態では転写元基板30)は、ステージ14により保持される基板(本実施形態では転写先基板40)より薄いことが好ましい。換言すれば、吸着パッド24は、転写元基板30又は転写先基板40のうち、相対的に厚さの小さい基板(本実施形態では転写元基板30)を保持することが好ましい。これにより、吸着パッド24側の基板が容易に撓むようになるため、ステージ14側の基板との間に空隙が生じ易くなり、積層界面に流体が入り込みやすくなる。よって、容易に剥離を行うことができる。また、本実施形態では、吸着パッド24が転写元基板30を保持する面積は、転写元基板30の面積よりも小さくなっている。このため、剥離の際に、吸着パッド24側の転写元基板30が変形しやすくなるため、積層界面に隙間が生じやすくなり、剥離が容易になる。また、ステージ14が転写先基板40より一回り小さくなっていることにより、ステージ14及び吸着パッド24から転写元基板30及び転写先基板40の端部が露出することとなるため、ノズル50を当てやすくなり、容易に積層界面に流体を噴射することができる。
<工程C>
転写元基板30と転写先基板40とが剥離された後に、転写元基板30と転写先基板40との間隔を1mm以上10mm以下に保つ工程Cを行う。図8において、転写元基板30と転写先基板40とが完全に剥離すると、転写先基板40はステージ14上に残り、転写元基板30は、重り18の重力によって吸着パッド24とともに上方に引き上げられる。
転写元基板30と転写先基板40とが剥離された後に、転写元基板30と転写先基板40との間隔を1mm以上10mm以下に保つ工程Cを行う。図8において、転写元基板30と転写先基板40とが完全に剥離すると、転写先基板40はステージ14上に残り、転写元基板30は、重り18の重力によって吸着パッド24とともに上方に引き上げられる。
ここで、支持体17には、支持体17の本体から突出した状態に形成されたストッパー22が設けられている。ストッパー22は、転写元基板30と転写先基板40とが剥離された後に、吸着パッド24を係止させることができる。ストッパー22は、吸着パッド24が剥離前の転写元基板30を吸着保持している状態において、中継部材21とストッパー22との間隔dが1mm以上10mm以下となるように配置されている。このため、剥離が起こった後、中継部材21及び吸着パッド24は、間隔dに等しい距離だけ上方に引き上げられてストッパー22によって係止される。すなわち、剥離後の中継部材21及び吸着パッド24の上昇距離は1mm以上10mm以下の範囲内となる。換言すれば、ストッパー22は、剥離後の転写元基板30と転写先基板40との間隔が1mm以上10mm以下となる位置で吸着パッド24を係止させる位置に配置されている。
このように剥離後の転写元基板30と転写先基板40との間隔を1mm以上とすることで、両基板を一定距離以上離すことができるため、再付着を防止することができる。このため、剥離の際に生じた異物等が再付着の際に基板間に挟み込まれ、剥離界面を傷つける等の不具合が生じなくなる。また、剥離後の転写元基板30と転写先基板40との間隔を10mm以下とすることで、特に転写元基板30の撓みを抑えて転写元基板30の破損を防止することができる。
以上に示した工程Aから工程Cを経て、工程S5における剥離を、容易に、かつ高い歩留りで行うことができる。
<工程Bの変形例a>
工程Bに変形を加えることで、さらに容易に剥離を行うことができる。図8(b)に示すように、基部13は、基台11上に設けられた回転機構12に取り付けられており、回転機構12の機能により、転写元基板30に垂直な軸(Z方向に平行な軸)を中心に回転させることができる。したがって、回転機構12によれば、転写元基板30及び転写先基板40を保持した状態のステージ14及び吸着パッド24を含む、基部13上の構成要素をすべてZ軸を中心に回転させることができる。回転機構12は、例えば右回り、左回りのいずれについても180度回転可能な構成とすることができる。
工程Bに変形を加えることで、さらに容易に剥離を行うことができる。図8(b)に示すように、基部13は、基台11上に設けられた回転機構12に取り付けられており、回転機構12の機能により、転写元基板30に垂直な軸(Z方向に平行な軸)を中心に回転させることができる。したがって、回転機構12によれば、転写元基板30及び転写先基板40を保持した状態のステージ14及び吸着パッド24を含む、基部13上の構成要素をすべてZ軸を中心に回転させることができる。回転機構12は、例えば右回り、左回りのいずれについても180度回転可能な構成とすることができる。
図12は、本変形例に係る工程Bの様子を示す平面図である。図12(a)から(c)においては、基板の向きが分かりやすいように、転写元基板30の1つの角Hにオリフラを設けている。
まず、図12(a)に示すように、転写元基板30及び転写先基板40の一の辺から積層界面に、ノズル50を用いて流体を噴射する。図12(a)では、X方向に沿った2辺のうちの一方に、−Y方向から(すなわち図中下方から)流体を噴射している。これにより、積層界面の−Y側の略半分(略下半分)を中心に剥離領域60Bが広がる。
次に、転写元基板30及び転写先基板40を、回転機構12を用いてZ軸を中心に左回りに90度回転させる。これにより、回転前には図中右下に位置していた角Hのオリフラは、図中右上に移動する。
続いて、転写元基板30及び転写先基板40の上記一の辺とは異なる辺から積層界面に前記流体を噴射する。具体的には、基板の回転後も−Y方向から積層界面に流体を噴射する。このようにすれば、1回目とは異なる辺に対して流体を噴射することができる。これにより、1回目の噴射によっては剥離されずに残っていた部分に流体を噴射することができ、剥離領域60Bを広げて非剥離領域60Aを狭めることができる(図12(b))。
この後、非剥離領域60Aが残っている場合には、再度回転機構12により基板を左回りに90度回転させて、−Y方向から積層界面に流体を噴射する(図12(c))。このとき、回転前には図中右上に位置していた角Hのオリフラは、図中左上に移動する。こうして基板を回転させながら流体を噴射することで、さらに剥離領域60Bを広げて非剥離領域60Aを狭めることができる。
以上のように、本変形例によれば、基板の各辺から積層界面における剥離を生じさせることが可能となり、より容易に剥離を行うことができる。これにより、大きな基板に対しても剥離を行うことができる。
<工程Bの変形例b>
工程Bは、図13に示すように、まず転写元基板30及び転写先基板40の対向する辺のうち対角線近傍の2箇所にノズル50から流体を噴射し(図13(a))、次に各ノズル50を辺の中心に向けて移動させていくようにしてもよい(図13(b))。このようにすれば、基板の剥離領域60Bを、基板の両側から一度に広げていくことが可能となるため、より容易に剥離を行うことができる。また、流体が、噴射した位置から反対側の端まで届かなくても剥離を行うことが可能であり、また、1方向からのみ噴射を行なった場合と比べて剥離時間を短縮させることができる。本変形例は、上述の変形例aと組み合わせることもできる。
工程Bは、図13に示すように、まず転写元基板30及び転写先基板40の対向する辺のうち対角線近傍の2箇所にノズル50から流体を噴射し(図13(a))、次に各ノズル50を辺の中心に向けて移動させていくようにしてもよい(図13(b))。このようにすれば、基板の剥離領域60Bを、基板の両側から一度に広げていくことが可能となるため、より容易に剥離を行うことができる。また、流体が、噴射した位置から反対側の端まで届かなくても剥離を行うことが可能であり、また、1方向からのみ噴射を行なった場合と比べて剥離時間を短縮させることができる。本変形例は、上述の変形例aと組み合わせることもできる。
上記実施形態に対しては、様々な変形を加えることが可能である。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
(変形例1)
上記実施形態は、転写先基板40をステージ14に載置し、転写元基板30を吸着パッド24により保持する構成であるが、基板の上下関係を逆にすることもできる。すなわち、ステージ14に転写元基板30を載置し、転写先基板40を吸着パッド24により保持してもよい。この場合は、剥離後に、被転写体34を有する転写先基板40が吸着パッド24により上方に引き上げられるため、転写先基板40の撓みを防止する観点から、中継部材21とストッパー22との間隔dを例えば5mm以下に小さくすることが好ましい。このようにすれば、剥離後の撓みによる被転写体34の破損を防止することができる。
上記実施形態は、転写先基板40をステージ14に載置し、転写元基板30を吸着パッド24により保持する構成であるが、基板の上下関係を逆にすることもできる。すなわち、ステージ14に転写元基板30を載置し、転写先基板40を吸着パッド24により保持してもよい。この場合は、剥離後に、被転写体34を有する転写先基板40が吸着パッド24により上方に引き上げられるため、転写先基板40の撓みを防止する観点から、中継部材21とストッパー22との間隔dを例えば5mm以下に小さくすることが好ましい。このようにすれば、剥離後の撓みによる被転写体34の破損を防止することができる。
(変形例2)
中継部材21及び吸着パッド24を上方に引き上げる力を発生させる機構としては、重り18を用いたものに限られず、シリンダーやステッピングモータ等、種々の装置を用いて構成することができる。
中継部材21及び吸着パッド24を上方に引き上げる力を発生させる機構としては、重り18を用いたものに限られず、シリンダーやステッピングモータ等、種々の装置を用いて構成することができる。
(変形例3)
上記実施形態では、剥離の際、ノズル50の先端(ブレード170)を転写元基板30と転写先基板40との間に差し込んだ状態で流体を噴射しているが、これに限定する趣旨ではなく、積層界面に対して、この積層界面に沿った方向に、ノズル50の先端から流体を噴射可能な構成であればよい。例えば、基板の端部のごく近傍であってかつ接触しない位置にブレード170を位置させた状態で、積層界面に沿った方向に流体を噴射してもよい。このようにしても、積層界面に流体を導入することが可能であり、上記実施形態と同様に剥離を行うことができる。
上記実施形態では、剥離の際、ノズル50の先端(ブレード170)を転写元基板30と転写先基板40との間に差し込んだ状態で流体を噴射しているが、これに限定する趣旨ではなく、積層界面に対して、この積層界面に沿った方向に、ノズル50の先端から流体を噴射可能な構成であればよい。例えば、基板の端部のごく近傍であってかつ接触しない位置にブレード170を位置させた状態で、積層界面に沿った方向に流体を噴射してもよい。このようにしても、積層界面に流体を導入することが可能であり、上記実施形態と同様に剥離を行うことができる。
(変形例4)
上記実施形態では、囲み部材36に囲まれた領域に接着剤38を配置し、その後に転写元基板30と転写先基板40とを貼り合わせているが、これに代えて、転写元基板30と転写先基板40とを囲み部材36を介して貼り合わせた後に接着剤38を注入してもよい。すなわち、まず転写元基板30上に、開口を設けた枠状に囲み部材36を形成する。次に、転写元基板30と転写先基板40とを囲み部材36を介して貼り合わせ、その後に、転写元基板30、転写先基板40、及び囲み部材36により形成された空間に減圧環境下で接着剤38を注入、硬化させる。このとき、先に設けた囲み部材36の開口から接着剤38を注入することができる。このような方法によっても、囲み部材36は、所定の形状、高さで形成されているため、転写先基板40と被転写体34との間隔を均一にすることができる。
上記実施形態では、囲み部材36に囲まれた領域に接着剤38を配置し、その後に転写元基板30と転写先基板40とを貼り合わせているが、これに代えて、転写元基板30と転写先基板40とを囲み部材36を介して貼り合わせた後に接着剤38を注入してもよい。すなわち、まず転写元基板30上に、開口を設けた枠状に囲み部材36を形成する。次に、転写元基板30と転写先基板40とを囲み部材36を介して貼り合わせ、その後に、転写元基板30、転写先基板40、及び囲み部材36により形成された空間に減圧環境下で接着剤38を注入、硬化させる。このとき、先に設けた囲み部材36の開口から接着剤38を注入することができる。このような方法によっても、囲み部材36は、所定の形状、高さで形成されているため、転写先基板40と被転写体34との間隔を均一にすることができる。
(変形例5)
上記実施形態では、転写元基板30上に囲み部材36及び接着剤38を配置してから貼り合わせを行っているが、これに代えて、転写先基板40上に囲み部材36及び接着剤38を配置してから貼り合わせを行ってもよい。転写先基板40に囲み部材36を形成する場合には、後に転写元基板30と貼り合わされたときに被転写体34を取り囲むような領域に囲み部材36を形成すればよい。
上記実施形態では、転写元基板30上に囲み部材36及び接着剤38を配置してから貼り合わせを行っているが、これに代えて、転写先基板40上に囲み部材36及び接着剤38を配置してから貼り合わせを行ってもよい。転写先基板40に囲み部材36を形成する場合には、後に転写元基板30と貼り合わされたときに被転写体34を取り囲むような領域に囲み部材36を形成すればよい。
(変形例6)
上記実施形態では、囲み部材36は、個々の被転写体34を取り囲むように形成されているが、これに代えて、複数の被転写体34を取り囲むように形成されていてもよく、あるいは転写元基板30上のすべての被転写体34を1つの囲み部材36で取り囲むように形成されていてもよい。
上記実施形態では、囲み部材36は、個々の被転写体34を取り囲むように形成されているが、これに代えて、複数の被転写体34を取り囲むように形成されていてもよく、あるいは転写元基板30上のすべての被転写体34を1つの囲み部材36で取り囲むように形成されていてもよい。
(変形例7)
上記実施形態は、1回の転写工程を含むものであるが、複数回の転写を行ってもよい。例えば、転写先基板40の表面にあらかじめ剥離層を形成しておき、転写先基板40への転写が終了した後に第2の転写先基板と貼り合わせを行う。その後に、転写先基板40へ形成しておいた剥離層に光を照射して、転写先基板40から第2の転写先基板へ、2回目の転写を行うようにしてもよい。このようにすれば、第2の転写先基板上には、転写元基板30に形成された状態と同様の状態の被転写体34を形成することができる。この方法を用いる場合には、2回目の転写の後に、接着剤38を取り除く必要があるので、接着剤38には水溶性の材料を用いることが好ましい。水溶性の材料としては、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、又はこれらの混合物等が挙げられる。本変形例においては、1回目、2回目のいずれか一方において剥離装置1を用いた剥離を行ってもよいし、1回目、2回目の双方において剥離装置1を用いた剥離を行ってもよい。
上記実施形態は、1回の転写工程を含むものであるが、複数回の転写を行ってもよい。例えば、転写先基板40の表面にあらかじめ剥離層を形成しておき、転写先基板40への転写が終了した後に第2の転写先基板と貼り合わせを行う。その後に、転写先基板40へ形成しておいた剥離層に光を照射して、転写先基板40から第2の転写先基板へ、2回目の転写を行うようにしてもよい。このようにすれば、第2の転写先基板上には、転写元基板30に形成された状態と同様の状態の被転写体34を形成することができる。この方法を用いる場合には、2回目の転写の後に、接着剤38を取り除く必要があるので、接着剤38には水溶性の材料を用いることが好ましい。水溶性の材料としては、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、又はこれらの混合物等が挙げられる。本変形例においては、1回目、2回目のいずれか一方において剥離装置1を用いた剥離を行ってもよいし、1回目、2回目の双方において剥離装置1を用いた剥離を行ってもよい。
1…薄膜電子デバイスの製造装置としての剥離装置、11…基台、12…回転機構、13…基部、14…ステージ、15…吸着孔、16…レール、17…支持体、19…滑車、20…ワイヤー、21…中継部材、22…ストッパー、23…アーム、24…吸着パッド、25…チューブ、30…第1基板としての転写元基板、32…剥離層、34…被転写体、35…枠部、36…囲み部材、38…接着剤、40…第2基板としての転写先基板、50…ノズル、51…流体供給管、60A…非剥離領域、60B…剥離領域、160…ブレード保持部、170…ブレード、172…第1のブレード板、174…第2のブレード板、176…第3のブレード板、180…流体噴射口。
Claims (8)
- 被転写体を挟んで貼り合わされた第1基板と第2基板とを、前記被転写体と前記第1基板との間の積層界面において剥離する薄膜電子デバイスの製造装置であって、
前記第1基板、前記第2基板の一方を吸着して保持するステージと、
前記第1基板、前記第2基板の他方を吸着して、前記第1基板と前記第2基板とを積層方向に引き離す力を印加する吸着部と、
前記積層界面に対して、前記積層界面に沿った方向に流体を噴射するノズルと、
前記第1基板と前記第2基板とが剥離された後に前記吸着部を係止させるストッパーと、を備えることを特徴とする薄膜電子デバイスの製造装置。 - 請求項1に記載の薄膜電子デバイスの製造装置であって、
前記第1基板及び前記第2基板を保持した状態の前記ステージ及び前記吸着部を、前記第1基板に垂直な軸を中心として回転させる回転機構を備えることを特徴とする薄膜電子デバイスの製造装置。 - 請求項1又は2に記載の薄膜電子デバイスの製造装置であって、
前記ステージは前記第2基板を吸着し、
前記吸着部は前記第1基板を吸着することを特徴とする薄膜電子デバイスの製造装置。 - 請求項1又は2に記載の薄膜電子デバイスの製造装置であって、
前記吸着部は、前記第1基板又は前記第2基板のうち、相対的に厚さの小さい基板を保持することを特徴とする薄膜電子デバイスの製造装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の薄膜電子デバイスの製造装置であって、
前記ストッパーは、剥離後の前記第1基板と前記第2基板との間隔が1mm以上10mm以下となる位置で前記吸着部を係止させる位置に配置されていることを特徴とする薄膜電子デバイスの製造装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の薄膜電子デバイスの製造装置であって、
前記ステージ及び前記吸着部が前記第1基板又は前記第2基板を保持する面積は、前記第1基板、前記第2基板のいずれの面積よりも小さいことを特徴とする薄膜電子デバイスの製造装置。 - 被転写体を挟んで貼り合わされた第1基板と第2基板とを、前記被転写体と前記第1基板との間の積層界面において剥離する薄膜電子デバイスの製造方法であって、
前記第1基板及び前記第2基板を保持し、前記第1基板と前記第2基板とを積層方向に引き離す力を印加する工程Aと、
前記工程Aに並行して、前記積層界面に対して、前記積層界面に沿った方向に流体を噴射する工程Bと、
前記第1基板と前記第2基板とが剥離された後に、前記第1基板と前記第2基板との間隔を1mm以上10mm以下に保つ工程Cと、を有することを特徴とする薄膜電子デバイスの製造方法。 - 請求項7に記載の薄膜電子デバイスの製造方法であって、
前記工程Bは、
前記第1基板及び前記第2基板の一の辺から前記積層界面に前記流体を噴射する工程と、
前記第1基板及び前記第2基板を前記第1基板に垂直な軸を中心として回転させる工程と、
前記第1基板及び前記第2基板の前記一の辺とは異なる辺から前記積層界面に前記流体を噴射する工程と、を有することを特徴とする薄膜電子デバイスの製造方法。
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