JP2022510826A - 高解像度レーザ誘起前方転写 - Google Patents

高解像度レーザ誘起前方転写 Download PDF

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Abstract

レーザ誘起前方転写(LIFT)のための方法およびシステムにおいて、エネルギー(E1、E2)が非ガウス強度プロファイル(Ixy)に従って付与され、強度プロファイル(Ixy)は、転写期間(Tt)の間にドナー材料(11m)をドナー基板(11)とアクセプタ基板(12)との間の転写距離(Zt)に瞬間的に架橋する伸長ジェット(Je)としてドナー基板から放出させるように、ドナー材料(11m)の界面(11xy)にわたって空間的に調整される。強度プロファイル(Ixy)の中心における局所的に増加した強度スパイク(Is)が、ドナー材料の相対的に太いジェット(J1)をドナー基板(11)とアクセプタ基板(12)との間の分岐位置(J12)において相対的に細いジェット(J2)へ分岐させる。太いジェット(J1)が相対的に大きい転写距離(Zt)を許容する一方で、細いジェット(J2)はドナー材料(11m)の相対的に小さい液滴(Jd)を付着させる。

Description

本開示は、レーザ誘起前方転写(LIFT)に関する。
レーザ誘起前方転写は、ノズルの使用なしに広範囲の構造および機能材料を付着させることができる先端印刷技術である。このプロセスでは、パルスレーザが、レーザ透明基板によって支持される薄い液体ドナー膜から、10分の数ミクロンから数ミリメートルまでの距離に保持される平行したレシーバ基板上へ小体積のインクの放出を開始し、そして極端な場合には、レーザ放出ジェットが、数センチメートル離れて置かれたドナーおよびレシーバに架橋さえできる。適切な条件下では、転写は、ドナー膜から離れる前に高アスペクト比を達成する、高速マイクロジェットによって媒介される。
原則として、ドナーおよびレシーバ基板に架橋する長いレーザ放出ジェットが、薄いおよび相対的に厚い部品のフェースアップ集積化からコンフォーマル印刷に及ぶ、広範囲の応用を可能にし得ることが想定され得る。しかしながら、より長くかつより細いジェットは安定させるのが非常に困難であり、非常に厳しいプロセス条件を必要とする。より詳細には、高解像度LIFT印刷は、通例は均一層として塗布するのが非常に困難である高粘性インク/ペーストの薄いドナー層(<15μm)を使用することを要する。更には、古典的LIFT印刷では非常に高い解像度を達成するために、ドナーおよびレシーバは互いに非常に近づけられる(僅か10分の数ミクロンの間隙を維持する)必要があり、それゆえに同プロセスは産業的妥当性に劣る。
実質的に大きな転写距離にわたってLIFTの高解像度を改善する必要性が更にある。
本開示の態様は、レーザ誘起前方転写のための方法およびシステムに関する。通例、ドナー基板には、転写されるべきドナー材料が設けられる。アクセプタ基板が、ドナー材料を受けるためにドナー基板から転写距離に配置される。例えば、それぞれの基板ハンドラが、所望の転写距離に基板を保持するように配置されてよい。ドナー材料の転写は、初期化のためにドナー材料内へそのエネルギーを付与するレーザパルスをドナー基板に衝突させることによって初期化できる。
特定の強度プロファイルに従ってエネルギーを付与することによって、ジェットは、転写期間の間ドナー基板とアクセプタ基板との間の相対的に大きい転写距離に架橋する伸長ジェットとしてドナー基板から放出され得る。詳細には、強度プロファイルにドナー材料上で相対的に大きい第1のスポットサイズにわたる第1の強度範囲を設けることによって、これは、伸長ジェットが対応する相対的に太いジェットとしてドナー基板から始まるのを促進し得る。更には、強度プロファイルにその中心に局所的に増加した強度スパイクを設けることによって、これは、太いジェットが中心における局所的に増加した強度によってドナー基板とアクセプタ基板との間の分岐位置において相対的に細いジェットへ分岐するのを促進し得る。好ましくは、細いジェットだけが、崩壊する前にそのドナー材料の液滴を付着させるためにアクセプタ基板に到達する。相対的に太いジェットを相対的に細いジェットと組み合わせることによって、転写距離も解像度も改善できる。例えば、所望の強度プロファイルは、好ましくは同じビーム源から生じる、2つ以上の異なるサイズの一致するレーザパルスを使用して達成できる。また、相対強度、遅延、角度等といった様々な他のパラメータを、ジェット形成および液滴付着の様々な態様を決定するために使用できる。
本開示の装置、システムおよび方法のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲および添付の図面からより良く理解されるようになるであろう。
相対的に細いジェットへ分岐するドナー材料の相対的に太いジェットを生じさせる整形した強度プロファイルによるLIFTを例示する。 それぞれジェット形成、転写期間およびジェット崩壊の連続した段階の記録画像を例示する。 時間の関数としてのドナー材料の運動エネルギーに関連するLIFTプロセスの典型的な段階を例示する。 大きなスポットサイズの単一パルスから生じるジェット形成の比較を例示する。 小さなスポットサイズの単一パルスから生じるジェット形成の比較を例示する。 大きいスポットサイズおよび小さいスポットサイズを有する2つのパルスの組合せから生じるジェット形成の比較を例示する。 レーザ誘起前方転写のためのシステムを例示する。 レーザ誘起前方転写のためのシステムを例示する。 相対的に大きいスポットサイズの第1のレーザパルスおよび相対的に小さいスポットサイズの第2のレーザパルスの個々の重ねられた強度プロファイルを例示する。 例えば異なるサイズの2つの重なるレーザパルスから生じる、スパイクを伴う複合(合算)強度プロファイルを例示する。
特定の実施形態を記載するために使用される術語は、本発明を限定しているとは意図されない。本明細書で使用される場合、単数形「a(或る1つの)」、「an(或る1つの)」および「the(その1つの)」は、文脈が別途明示しない限り、複数形も含むと意図される。用語「and/or(および/または)」は、関連した列記の細目の1つまたは複数のあらゆる全ての組合せを含む。用語「comprises(備える)」および/または「comprising(備えている)」は、明言される特徴の存在を明記するが、1つまたは複数の他の特徴の存在または追加を排除しないことが理解されるであろう。方法の特定のステップが別のステップの後として言及されるとき、それが上記他のステップに直接続くことができる、または別途明記されない限り、特定のステップを実施する前に1つもしくは複数の中間ステップが実施され得ることが更に理解されるであろう。同じく、構造または部品間の接続が記載されるとき、この接続が別途明記されない限り直接または中間構造もしくは部品を通して確立され得ることが理解されるであろう。
本発明は、本発明の実施形態が図示される添付の図面を参照しつつ以下より完全に記載される。図面において、システム、部品、層および領域の絶対的および相対的サイズは、明確にするために誇張され得る。実施形態は、本発明の理想となり得る実施形態および中間構造の概略および/または横断面図を参照しつつ記載され得る。説明および図面において、類似の番号は全体を通して類似の要素を指す。相対語ならびにその派生語は、そのときに記載されるようなまたは当該図面に図示されるような向きを指すと解釈されるべきである。これらの相対語は説明の便宜のためであり、別途明言されない限りシステムが特定の向きに構築または動作されることを必要としない。
図1は、ドナー基板11とアクセプタ基板12との間のドナー材料11mのレーザ誘起前方転写に関与する様々な態様の概略横断面図を示す。
通例、ドナー基板11には、転写されるべきドナー材料11mが設けられている。図示される実施形態において、アクセプタ基板12は、ドナー材料11mを受けるためにドナー基板11から(制御された)転写距離「Zt」に配置される。本明細書に記載されるように、ドナー基板11は、転写を初期化するためにドナー材料11m内へ各自のエネルギー「E1」、「E2」を付与する1つまたは複数のレーザパルス「L1」、「L2」によって衝突される(照射される)。
一部の実施形態において、破線の上面差込図に例示されるように、エネルギー「E1」、「E2」は、ドナー材料11mの界面11xyにわたって空間的に調整される強度プロファイル「Ixy」に従って付与される。好ましくは、強度プロファイル「Ixy」は、転写期間「Tt」の間にドナー材料11mをドナー基板11とアクセプタ基板12との間の転写距離「Zt」に瞬間的に架橋する伸長ジェット「Je」としてドナー基板から放出させるように構成される。1つの実施形態において、強度プロファイル「Ixy」は、ドナー材料11m上で相対的に大きい第1のスポットサイズ「Ds1」にわたる第1の強度範囲「I1」を有して、伸長ジェット「Je」を、対応する相対的に太いジェット「J1」としてドナー基板11から始めさせる。
好適な実施形態において、強度プロファイル「Ixy」は、強度プロファイル「Ixy」の中心に局所的に増加した強度スパイク「Is」を形成する、相対的に小さい第2のスポットサイズ「Ds2」(第1のスポットサイズ「Ds1」より小さい)にわたる、第1の強度範囲「I1」より高い第2の強度範囲「I2」を有して、太いジェット「J1」を中心における局所的に増加した強度によってドナー基板11とアクセプタ基板12との間の分岐位置「J12」において相対的に細いジェット「J2」へ分岐させる。強度プロファイル「Ixy」における局所的に増加した強度スパイク「Is」は、一般に正規、例えば(単一)ガウス強度プロファイルの上の実質的な偏差として認識される。それに応じて、組み合わされた強度範囲およびスポットサイズの総強度プロファイルは、通例、非ガウス形状を有する。例えば図5Bを参照しつつ後に説明されるように、スパイクを定量化する様々な仕方を想定できる。定性的に、スパイクは通例、(周辺の)強度プロファイルの残りにおける全体的傾向と比較して相対的に高くかつ狭いプロファイルを有する。
一部の実施形態(図示せず)において、強度プロファイルは、複数のレベル、例えば強度プロファイルの残りに中心が置かれる第2のスパイクの上に中心が置かれる第1のスパイクを含んでよい。例えば、第1のスポットサイズが相対的に大きくてよく、第2のスポットサイズが相対的に小さくてよく、そして第3のスポットサイズが一層小さくてよい。有利には、3つ以上の異なるスポットサイズの組合せが、一層細いジェットへ2回以上分岐するかつ/または一層大きな転写距離「Zt」に架橋する伸長ジェットを生成するように適合されてよい。
好適な実施形態において、例えば図示されるように、強度プロファイルにおけるスパイクは、実質的に異なるビーム幅またはスポットサイズ「Ds1」、Ds2の少なくとも2つのレーザパルス「L1」、「L2」を使用することによってもたらされる。2つのビームを使用することによって、各スポットサイズは、例えばそれぞれのビームに1つまたは複数の望遠鏡、鏡、レンズ等を使用して、容易に制御できる。また、各スポットの(相対)強度は、例えばそれぞれのビームに光学フィルタ、ビームスプリッタ、偏光子等を使用して、容易に制御できる。一部の実施形態(図示せず)において、また2つを超える、例えば3つ、4つまたは5つ以上のパルスを使用できる。例えば、パルスは、互いの上に中心が置かれる複数の次第に減少するスポットサイズを生成してよい。
通例、ドナー基板11のキャリア部11cは、レーザパルスに対して透明または少なくとも半透明でよい。好ましくは、1つまたは複数のレーザパルスのエネルギー「E1」、「E2」はドナー材料11mに付与される。例えば、ドナー材料は、1つまたは複数のレーザパルスからエネルギー「E1」、「E2」を直接または間接的に吸収して、材料を加熱させ得る。加熱されたドナー材料および/または溶媒は、転写を初期化する、急速に膨張する気泡11bを形成し得る。代替的または追加的に、エネルギー「E1」、「E2」は、例えばドナー材料11mとドナーキャリア11cとの間の犠牲層(図示せず)に付与されてよい。犠牲層は、同様に蒸発および/または分解して転写を初期化し得る。また他のLIFT技術が使用され得る。
1つの実施形態において、例えば図示されるように、転写期間「Tt」の少なくとも一部の間、ドナー基板11とアクセプタ基板12との間の転写距離「Zt」に架橋する伸長ジェット「Je」は、太いジェット長「Zj1」にわたって伸長する、(隣接する)最小の太いジェット径「Dj1」によって画定される相対的に太いジェット「J1」、および(隣接する)細いジェット長Zj2にわたって伸長する、最大の細いジェット径「Dj2」によって画定される相対的に細いジェット「J2」を含む。好ましくは、最大の細いジェット径「Dj2」は、最小の太いジェット径「Dj1」より少なくとも2、3または4倍以上、例えば最大で10、更には20倍小さい。
好ましくは、細いジェット「J2」だけが、崩壊する前にそのドナー材料11mの液滴「Jd」を付着させるためにアクセプタ基板12に到達する。原則として、最大の細いジェット径「Dj2」が最小の太いジェット径「Dj1」と比較して小さいほど、解像度の可能なゲインが高くかつ液滴「Jd」が小さくなることができる。他方で、細いジェットが過度に狭くなれば、それは、過度に早くかつ/または異なる部分において崩壊して断片を形成し得る。一部の実施形態において、細いジェットの直径は、したがって好ましくは太いジェットのそれより2および10倍の間で小さい。
一部の実施形態において、太いジェット長「Zj1」は転写距離「Zt」の30パーセントより大きく、好ましくは40、50または60パーセントよりも大きい。通例、材料を転写できる最大転写距離は、大部分は太いジェット「J1」の長さによって決定され得る。そのため、この太いジェットが長いほど、得ることができる転写距離が高くなる。他方で、例えば所望の解像度を得、そして太いジェット「J1」における材料がジェット崩壊後にドナー材料11mの層に引っ込んで戻るようにするために、伸長ジェット「Je」の少なくとも一部が細いジェット「J2」によって形成されるべきである。一部の実施形態において、太いジェット「J1」は、したがって好ましくは転写距離の90パーセントより小さく、より好ましくは80パーセントより小さく、例えば50および75パーセントの間である。
他のまたは更なる実施形態において、細いジェット長Zj2は転写距離「Zt」の80パーセントより小さく、好ましくは60パーセントより小さく、例えば転写距離「Zt」の25および50パーセントの間である。通例、伸長ジェット「Je」が細いジェット「J2」に沿ったどこかの、例えば細いジェット「J2」の中間近くの崩壊点「Jb」において崩壊することになることが観察される。これが発生するとき、崩壊点「Jb」下方の細いジェット「J2」の細い小区分「J2b」を形成するドナー材料11mは、依然として付着される液滴「Jd」となり得る。細いジェット長Zj2が短いほど、細い小区分「J2b」におけるこの余分な材料の量は少なく、かつ液滴「Jd」は最終的に小さくなることができる。また、ジェット崩壊「Tb」の正確な位置は制御するのが難しくなり得る。そのため、細いジェット長Zj2が小さいほど、不確実性は少ない。
好適な実施形態において、ドナー基板11上のドナー材料11mは、少なくとも第1のレーザパルス「L1」および第2のレーザパルス「L2」によって照射されて、レーザパルス「L1」、「L2」の複合効果によって、アクセプタ基板12に向けたドナー材料11mの転写を生じさせる。図示されるように、第1のレーザパルス「L1」は、ドナー材料11mに衝突する第1のスポットサイズ「Ds1」を有し、そして第2のレーザパルス「L2」は、ドナー材料11mに衝突する第2のスポットサイズ「Ds2」を有する。好適な実施形態において、第2のスポットサイズ「Ds2」は、第1のスポットサイズ「Ds1」より、例えば少なくとも2、3または5倍以上小さい。スポットサイズがジェット厚と相関し得るので、2つのレーザスポットのサイズが異なるほど、ジェット厚は異なる。他方で安定した伸長ジェットを形成できる相対的厚さに対する或る限度があり得る。それに応じて、一部の実施形態において、相対的スポットサイズは、好ましくは10倍未満で異なり得る。
一部の実施形態において、第2のレーザパルス「L2」は、第1のレーザパルス「L1」に対して、例えば少なくとも10または少なくとも100ナノ秒の時間差dtだけ遅延される。好ましくは、遅延はあまり大きくなく、例えば第1のパルスの吸収と結果的な(実質的な)ジェット形成の物理的発現との間の時間窓内である。例えば、時間差dtは、1マイクロ秒、5マイクロ秒または10マイクロ秒以上までであることができる。理論によって囚われずに、本発明者らは、レーザパルスがドナー材料に衝突することとジェット形成の開始との間に或る時間があり得ると見出している。第2のレーザパルス「L2」を遅延させることによって、それが、第1のレーザパルス「L1」の効果がより発揮される時間に到来し得るため、第2のレーザパルスは伸長ジェット形成により多くの影響を有し得る。代替的に、パルスが同時に到来することでも十分であり得、または第1のレーザパルス「L1」が第2のレーザパルス「L2」の後に到来さえしてよい。
1つの実施形態において、ドナー基板11上のドナー材料11mの層厚Zmは、1および500マイクロメートルの間、好ましくは10および200マイクロメートルの間、より好ましくは20および100マイクロメートルの間である。本方法は、相対的に厚いドナー層の使用を許容し得る一方で、依然として小解像度、例えば50マイクロメートル未満を提供する。例えば、相対的に広くかつ高エネルギーの第1のレーザパルス「L1」が厚いドナー層においてさえ転写を開始するために使用され得る一方で、相対的に狭い第2のレーザパルス「L2」は小解像度を決定し得る。例えば、第1のスポットサイズ「Ds1」は、通例、層厚Zmより、例えば少なくとも2または3倍以上大きい。有利には、相対的に厚いドナー層は、より長い伸長ジェットが形成されるようにもし、したがってより大きな転写距離「Zt」を提供し得る。また、ドナー層は、それがそれほど薄い必要がなければ塗布するのが容易であり得る。
1つの実施形態において、第1のパルス「L1」は、層の法線に対して第1の角度θ1でドナー材料11mの層に衝突し、第2のレーザパルス「L2」は、層の法線に対して第2の角度θ2でドナー材料11mの層に衝突する。好ましくは、角度θ1、θ2は40度、30度、20度、10度より小さく、例えば0度(層に垂直)である。
ドナー層に関するビームの方向は、結果的なジェットの方向に影響し得る。そのため角度が低いほど、材料はまっすぐに転写され得る。一部の実施形態において、ビームは、10度未満の、5度未満の角度差θ1+θ2内で平行、または可能な限り平行である。代替的に、一部の応用には、例えば或る角度下で材料を付着させるために、ビーム間の相対的に高い角度を有することが有利であり得る。例えば、ジェットが太いおよび細いジェット間の角度でキンクを形成することが想定され得る。これらおよび他の応用のために、ビームは、例えば10度を超える、20度を超える、または40度さえ超える角度差θ1+θ2を有してよい。
一部の実施形態において、重なる光スポットのうち1つまたは複数のサイズは、動作の間、例えば伸長ジェット「Je」の記録画像もしくは動画に基づくかつ/または結果的な液滴「Jd」の測定値、例えばサイズに基づくフィードバックとして制御される。例えば、太いジェット「J1」が過度に細いことが観察されれば、第1のスポットサイズ「Ds1」は、所望厚に達するまで増加できる。例えば、細いジェット「J2」が過度に太いことが観察されれば、第2のスポットサイズ「Ds2」は、所望厚に達するまで減少できる。例えば、結果的な液滴が過度に大きい、または小さいが予測不可能なサイズを有することが観察されれば、2つ以上のスポットのいずれかが調節され得る。
他のまたは更なる実施形態において、各スポットの(相対)強度は、動作の間、例えば伸長ジェット「Je」の記録画像に基づくかつ/または結果的な液滴「Jd」の測定値に基づくフィードバックとして制御される。例えば、太いジェット「J1」の太いジェット長「Zj1」が過度に小さい、かつ/または太いジェット「J1」が不十分に発達されたことが観察されれば、第1のスポットの強度I1および/または第1のレーザパルス「L1」のエネルギー「E1」を増加できる。例えば、細いジェット「J2」の細いジェット長Zj2が過度に小さい、かつ/または細いジェット「J2」が不十分に発達されたことが観察されれば、第2のスポットの強度I2および/または第2のレーザパルス「L2」のエネルギーE2を増加できる。
また、1つまたは複数のパルスの相対角度、パルス長および/またはタイミングなどの他のパラメータが、例えば所望の液滴サイズDxおよび/またはこのサイズの分散の関数として制御されてよい。また、転写距離「Zt」などの他のパラメータが変化されてよい。1つの実施形態において、本方法またはシステムは、(一貫した)目標液滴サイズDxが達成されるまでパルスまたは他のシステムパラメータの1つまたは複数が変化される関数の校正ステップを含む。代替的に、または液滴サイズDxを測定することに加えて、転写期間「Tt」の間、伸長ジェット「Je」の画像が記録されてよく、そしてジェット厚および長さなどの様々なパラメータを直接測定して、校正において代替または追加のフィードバックとして使用してよい。
図2Aは、ここでは2つのパルスの組合せを使用する、ジェット形成「Tf」、転写期間「Tt」およびジェット崩壊「Tb」の連続した段階の記録画像を例示する。画像において、ジェットを形成するドナー材料11mは黒く図示される。ドナーおよびアクセプタ基板は、それぞれ画像の上部および下部に設置される(ここでは明瞭には見えない)。
左の画像に図示されるように、エネルギーがドナー材料に付与された後に、通例は、上方の材料層から伸長し始める相対的に太いジェットによりジェット形成「Tf」が開始し得る。中央の画像に図示されるように、伸長ジェット「Je」が形成されて、ドナーおよびアクセプタ基板間に転写期間「Tt」の流れを始め得る。転写期間「Tt」の間、伸長ジェット「Je」は、相対的に細いジェット「J2」へ分岐する相対的に太いジェット「J1」を含んでよい。右の画像に図示されるように、一定の転写の期間後に、ジェット崩壊「Tb」が始まる。崩壊が適切に制御されれば、太いジェット「J1」にある、大半のジェット材料がドナー基板に引っ込んで戻る。
認められるように、ジェット形成の様々な性質が本方法およびシステムを使用して調整できる。特に、形成は、相対的に大きい転写距離にわたって相対的に小さいサイズの液滴「Jd」を正確に付着させるように調整できる。例えば、1つまたは複数の光パルスの強度プロファイルは、ジェット形成プロセスを必要に応じて整形するように空間的および/または時間的に適合できる。
通例、液滴サイズは、ジェット(特に細いジェット「J2」)の直径、単位時間当たりこのジェットを通じて流れる材料の量(転写速度)、流れが持続する期間(転写期間)および崩壊が生じるジェットに沿った位置などの要因の組合せによって決定され得る。好ましくは、ジェット崩壊「Tb」は、ジェットにおける材料の大部分がドナー基板に引っ込んで戻り、アクセプタ基板上にドナー材料の小液滴「Jd」だけを残すように構成される。正確な崩壊点は制御するのが難しくなり得るため、液滴サイズの一定の変動があり得る。
通例、伸長ジェット「Je」の崩壊点「Jb」が細いジェット「J2」の長さに沿ったどこかであることが観察される。それに応じて、たとえ細いジェットにおける正確な崩壊点が完璧に制御されなくても、材料液滴「Jd」の絶対的な変動は、細いジェットの相対的に小さい直径に鑑みて小さくなることができる。更に、崩壊点は、細いジェットに沿って、通例は太いジェット「J1」とアクセプタ基板12との間の中間近くでまたは周辺で生じることが多い。そのため太いおよび細いジェットの分割は、例えば伸長ジェットが単一の厚さであるとする場合よりアクセプタ基板12に近い崩壊点「Jb」を有するのにも役立つ。
概して、アクセプタ基板12に到達した後に、細いジェット「J2」は、アクセプタ基板12上に液滴「Jd」の一部として付着される細い小区分「J2b」の第1の小区分「J2b」と、伸長ジェットを介してドナー基板11と接続されたままであり、ドナー基板11に向けて材料性質によって引っ込められる第2の小区分とに崩壊する。
有利には、本発明者らは、液滴材料の量が主に伸長ジェットを通じて材料が流れる転写期間/速度によって決定されれば、液滴サイズの相対的な変動が最小化され得ることを見出している。そのため、1つの好適な実施形態において、転写後の液滴「Jd」内のドナー材料の大部分が、ジェット「Je」がドナー基板11とアクセプタ基板12の間に途切れなく伸長するときの材料転写期間「Tt」の間のドナー材料11mの流れJfから生じる。追加的または代替的に、液滴材料のうち、ジェット崩壊「Tb」後にアクセプタ基板12に向けて落下するジェットの部分「J2b」に由来するものは相対的にほとんどないことが好ましいと見出されている。例えば、液滴において材料転写期間「Tt」から生じる材料の率は50パーセントを超え、70パーセント、80パーセントまたは90パーセント以上である。材料流れによって決定される材料の割合が高いほど、完全には制御されなかった崩壊点「Jb」が総液滴サイズに対して有し得る影響は少ない。それに応じて、液滴サイズは、より一貫して制御できる。
本教示によって可能にされる一部の実施形態において、ドナー基板11とアクセプタ基板12との間の転写距離「Zt」は、付着される液滴「Jd」のサイズDx(例えば横断面直径)より少なくとも4倍、好ましくは少なくとも10倍、または20倍さえ超えて大きい。例えば、液滴「Jd」のサイズは50マイクロメートルより小さく、そして転写距離「Zt」は200マイクロメートルより大きい。本方法およびシステムが相対的に大きい転写距離を許容し得る一方で、依然として相対的に良好な解像度を提供することが認められるであろう。例えば、単一ビームで50マイクロメートル未満のドットを達成するために、典型的な最大転写距離は150マイクロメートルより小さいと見出されている。通例、そのような小距離を維持することは難しくなり得る。二重スポットを使用する本方法により、本発明者らは、40マイクロメートルのドットを印刷するための転写距離を500マイクロメートル以上にまでも増加できると見出している。基板間の距離を半ミリメートル前後に保つことは相対的に容易であり得る。
図2Bは、時間「T」の関数としてのドナー材料11mの運動エネルギー「Ekin」に関連するLIFTプロセスの典型的な段階を例示する。
理論によって囚われずに、以下の説明は、様々な観察の理解を促進するために提供される。本プロセスは、時間「T0」にドナー材料へのパルスエネルギーの吸収から始まる。これは、例えば図1に例示されるように、成長する気泡11bの形成に至り得る。例えば、気泡は、蒸発および/または分解したドナー材料、溶媒、または例えば犠牲層によって形成され得る。時間「T1」前後に、例えば膨張する気泡の結果として、ドナー材料11mのジェットが運動エネルギー「Ekin」によりドナー層の残りから前方に推進され得る。例えば、レーザパルスの衝突とジェットの形成との間に数(ここでは10を超える)マイクロ秒あり得る。材料の運動エネルギー「Ekin」が最初は高く、そして例えば材料の粘性または凝集力がエネルギーを部分的に散逸させ得るにつれて、時間と共に減少し始め得ることが留意され得る。時間「T2」前後に、材料の一部が運動エネルギーを収集し始め得る。時間「T3」前後に、材料の一部が、例えば流体凝集により再びドナー層に引き戻され得る一方で、別の部分は漏れ下がり続ける。最後に、時間「T4」前後に、材料の伸長ジェットが形成されてアクセプタ基板に到達し得る。ドナー基板11とアクセプタ基板12との間の伸長ジェットを通じて、ジェットが一定時間後に崩壊する(ここでは示されない)まで、ドナー材料が流れ得る。
好適な実施形態において、ドナー材料11mは液体、例えばペーストまたはインクである。より好ましくは、ドナー材料11mは相対的に高い粘性を有する。例えば、(動的)粘性は、好ましくは少なくとも1パスカル秒(Pa・s)、より好ましくは少なくとも2パスカル秒、最も好ましくは少なくとも3パスカル秒(=3000センチポアズ、cP)以上である。例えば、粘性は、10、20または100パスカル秒以上までであることができる。ドナー材料に特定の粘性を設けることによって、ジェット形成プロセスは、ジェットを所望の形状に成形するように適切に制御され得る。例えば、粘性は室温(20℃または293ケルビン)で測定される。例えば、粘性は、秒当たり1(1s-1)以下などの相対的に低い剪断速度で測定される。最も好ましくは、ドナー材料11mはずり減粘液体である、すなわち粘度が剪断歪速度と共に減少する。それに応じて、材料は、例えば気泡膨張を通じて、高剪断力が印加されると相対的に「流れるように」(低粘性に)なり得る。これは、本明細書で使用される漏斗供給および材料送りなどのプロセスのために有利であることができる。
一部の実施形態において、ドナー材料11mは導電材料から成る。また半導電または非導電/絶縁(誘電)材料を使用できる。例えば、本方法およびシステムは、電子回路を形成するように応用され得る。例えば、複数の液滴「Jd」の相互接続パターンを塗布することによって、相対的に細い回路線または他の電気部品/構造をアクセプタ基板12上に描く(印刷する)ことができる。1つの実施形態において、導電材料はハンダから成る。一部の実施形態において、ドナー材料11mは(少なくともそれが依然としてドナー基板11に塗布されるとき)転写を促進する他の成分または材料から成る。1つの実施形態において、ドナー材料11mはずり減粘材料、例えばずり減粘溶剤または導電性接着剤を伴うハンダペーストから成る。
原則として、ドナー材料11mは、液体であるか、または1つもしくは複数のレーザパルスの影響下で液体状態になることができる任意の材料から成ってよい。例えば、任意選択でパルス間の遅延を使用して本方法を純金属に応用することも想定され得る。例えば、第1のパルスがアブレーションおよび/またはスラストを生じさせ、そして後続のパルスが到来して、溶融した余分なジェットを更に推進および/または整形し得る。
図3A~図3Cは、大きなスポットサイズの単一パルス、小さなスポットサイズの単一パルス、ならびに大きいスポットサイズおよび小さいスポットサイズを有する2つのパルスの組合せから生じるジェット形成の比較を例示する。図3Aに図示されるように、相対的に広いスポットサイズを有する単一パルスが、有意な転写距離に架橋する相対的に広いジェットを生成し得る。しかしながら、そのような太いジェットで高解像度フィーチャを書くことは難しくなり得る。図3Bに図示されるように、相対的に狭いスポットサイズを有する単一パルスが、原則として小液滴を生成し得る相対的に細いジェット架橋を生成し得る。しかしながら、細いジェットの転写距離は相対的に小さく、制御するのが難しくなり得る。図3Cに図示されるように、2つの一致するパルスの組合せおよび/またはスパイク強度プロファイルが、細いジェットへ分岐する太いジェットを生成し得る。認められるように、本教示は、したがって相対的に大きい転写距離にわたる相対的に小さい液滴付着を含む相乗利点を提供し得る。
図4Aおよび図4Bは、転写距離「Zt」にわたりドナー基板11からアクセプタ基板12にドナー材料11mをレーザ誘起前方転写LIFTするためのシステム100を例示する。
1つの実施形態において、プラットフォームおよび/またはローラなどの基板ハンドラ(図示せず)が、転写距離「Zt」によって隔てられたそれぞれの位置にドナー基板11およびアクセプタ基板12を配置するように構成される。例えば、ドナー基板11および/またはアクセプタ基板12の1つまたは複数が箔ベースでよい。通例、少なくとも1つの光源50が、転写を初期化するためにドナー材料11m内へ各自のエネルギーを付与する1つまたは複数のレーザパルス「L1」、「L2」をドナー基板11に衝突させるように構成される。好ましくは、本システムは、本明細書に記載されるように空間的に調整される強度プロファイル「Ixy」に従ってエネルギーを付与するように構成される。
好適な実施形態において、例えば図4Aに図示されるように、強度プロファイル「Ixy」における強度スパイクは、少なくとも2つのレーザパルス「L1」、「L2」をドナー材料11mに衝突させることによって生じる。最も好ましくは、少なくとも2つのレーザパルス「L1」、「L2」は単一のレーザパルスから生じる。例えば、元のレーザパルスが、ドナー材料11m上で重なるレーザスポットにより再び交わる第1の光経路および第2の光経路に沿って分割される。また、より多くのパルスを3つまたは4つ以上の異なる光経路へ分割できる。代替的に、ドナー基板11上に重なるパルスを発生するために2つ以上の別々のレーザを使用できる(図示せず)。
一部の実施形態において、光経路の少なくとも1つにおける遅延段(図示せず)を使用して、1つのパルスを別のパルスに対して遅延させることができる。これは、パルスが1つの光源、例えばレーザ50から生じる場合、特に有利であることができる。代替的に、または加えて、パルスは、1つのパルスのパルス発生がその他のパルスに対して遅延される異なる発生源(図示せず)から生じてよい。これは、相対的に大きいパルス遅延をより容易に許容し得る。
一部の実施形態において、本システムは、1つの光源50からの光パルスを、少なくとも第1の光経路に沿って進行する第1のレーザパルス「L1」と第2の光経路に沿って進行する第2のレーザパルス「L2」とに分割するための1つまたは複数のビームスプリッタ「BS」を備える。別のまたは更なる実施形態において、本システムは、第1のレーザパルス「L1」のビーム径に対して第2のレーザパルス「L2」のビーム径を減少させかつ/または第2のレーザパルス「L2」に対して第1のレーザパルス「L1」のビーム径を増加させるための光学部品T2を備える。
好ましくは、本システムは、ビーム経路をドナー基板11上へ異なるサイズの一致するスポットとして重ねるように構成される。例えば、ビーム位置もビーム方向も重ねるためにビームコンバイナ「BC」を使用できる。例えば、偏光ビームスプリッタおよびビームコンバイナの組合せを使用できる。代替的または追加的に、半透鏡を使用できる。代替的に、またはビームコンバイナに加えて、ビームは、ドナー基板上に単にスポットを重ねて、例えば異なる角度またはほぼ平行ビームで投射できる。代替的に、またはビーム経路を分割することに加えて、一部の実施形態において、本システムはビーム整形器「SH」を備えて、所望の強度プロファイル「Ixy」を達成するのを援助する。例えば、図4Bに図示されるように、ビーム整形器は相対的に簡単なビーム経路を可能にし得る。他方で、2つ以上の別々のパルスの使用は、重なるレーザスポットの個々の側面を整形する際のより多くの多用性を許容し、そして相対的タイミングおよび角度などの更なる最適化も許容し得る。
一部の実施形態において、1つの、好ましくは2つ以上のレーザパルスは、生成するのが相対的に容易であることができ、かつ所望の転写特性を提供し得るナノ秒パルスである。代替的に、また他のパルス長が使用され得る。1つの実施形態において、単一のピコ秒パルスが使用される。例えば、ピコ秒パルスの非線形吸収が、第2のパルスの必要なしに強度プロファイル「Ixy」の中心のスパイク強度に少なくとも部分的に寄与し得る。しかしながら、同プロセスは、制御するのがより難しくなり得る。
また、他のまたは更なるプロセスが一役を担ってよい。例えば、高い十分なエネルギーの単一パルスを使用するとき、同パルスはドナーキャリア11c、例えばガラス板に損傷を生じさせてよい。1つの実施形態において、単一パルスは、それがドナー材料11mを加熱するだけでなく、ドナーキャリア11cとドナー材料11mとの間のドナーキャリア11cの界面に一定の損傷を生じさせもする、例えば界面において、好ましくはビームスポットの中心のスパイクとして集中されるドナーキャリア11cのプラズマまたはアブレーションを発生させもするように、エネルギーおよび/または強度が調整されて使用される。本発明者らは、そのようなプロセスが追加の『キック』を提供して、本明細書に記載される他の機構と同様に、2次(細い)ジェットの形成を開始し得ることを見出している。例えば、これは、使い捨てキャリアと組み合わせて使用され得る。好ましくは、パルスのエネルギーおよび/または強度は、しかしながら十分に少なく、損傷はバルクキャリア材料内へは広がらない、例えば損傷はキャリア厚の10%を越えてキャリア内へ広がることはない。さもなければ、損傷は、例えば光の透過を妨げ得る。
一部の実施形態において、例えば図示されるように、レーザビームは、ドナー基板11の固定表面にわたって移動されてアクセプタ基板12上に液滴のパターンを生成する。これは、レーザが一連の迅速な液滴付着を行うようにし得、例えばジェット形成は基板の移動によって最小限の影響を受ける。代替的または追加的に、ドナー基板11および/またはアクセプタ基板12は、静止レーザスポットに対して、例えば付着間に移動させることができる。
図では単一ビームが基板に衝突するのを図示するが、付着は複数のビームでも行われ得る。例えば、2つ以上のビームが異なる位置において並列にパターンを書き得る。1つの実施形態において、(広幅ビーム)光源間にマスクが設置されて液滴の全パターンを同時に書く。例えば、マスクはピクセル化されたパターンを含み、各ピクセルがビーム整形器として作用して、本明細書に記載されるように、強度プロファイル「Ixy」を生成する。パターンは、複数のマスクを使用しても生成できる。例えば、第1のマスクが、第1のスポットサイズを生成する相対的に大きい孔のパターンを有し、そして第2のマスクが、同じパターンであるが、第2のスポットサイズを生成する相対的に小さい孔を有する。2つのパターンはドナー基板上に重ねることができる。マスクを直列に置くことも想定でき、例えば少なくとも小孔マスクのマスキング材料が半透明であるので、遮蔽される光の一部が他方のマスクまたはドナー基板へ透過することになる。一部の実施形態において、1つまたは複数のビーム整形器がマスクとして作用でき、本明細書に記載されるように、各々が複数の並列強度プロファイルを生成する。代替的に、またはレーザに加えて、またフラッシュランプなどの他の光源を使用できる。これは、大きなマスクパターンに照射するのに特に有用である。
図5Aは、相対的に大きいスポットサイズ「Ds1」の第1のレーザパルス「L1」および相対的に小さいスポットサイズ「Ds2」の第2のレーザパルス「L2」の別々の強度プロフィルを例示する。
好ましくは、本明細書に記載されるように、第2のスポットサイズ「Ds2」は相対的に小さい。例えば、第2のスポットサイズ「Ds2」は、100マイクロメートルより小さく、50マイクロメートルより小さく、または30マイクロメートルより小さく、例えば5および20マイクロメートルの間またはそれ以下である。相対的に小さい第2のスポットサイズ「Ds2」が相対的に小さい最大の細いジェット径「Dj2」と、そのため良好な解像度と相関し得ることが認められるであろう。好ましくは、第1のスポットサイズ「Ds1」は相対的に大きい。例えば、第1のレーザパルス「L1」は、30および300マイクロメートルの間またはそれ以上のスポットサイズを有する。本明細書に記載されるように、スポットサイズは、例えばドナー材料11m上のスポット強度の半値全幅(FWHM)として決定され得る。
好ましくは、第1のレーザパルス「L1」および第2のレーザパルス「L2」のレーザスポットはドナー材料上で一致し、例えばスポットの中心が最大スポットサイズの50、30、20または10パーセントの距離内で一致する。最も好ましくは、強度プロファイル「Ixy」は回転対称である。それに応じて、強度プロファイルは、ドナー基板界面に沿ってXおよびY方向に同様の形状を有し得る。また、レーザスポットは実質的に円形の一致するプロファイルを有し得る。
1つの実施形態において、第1のレーザパルス「L1」は、第2のレーザパルス「L2」より、例えば少なくとも2、3または4、例えば2および10倍間、またはそれ以上高いパルスエネルギーを有する。第1のレーザパルス「L1」の相対的に高いエネルギーは、大きなドナー範囲にわたって材料転写を開始するのに役立ち得る。第1のレーザパルス「L1」のエネルギーが相対的に大きい照射領域にわたって拡散されるので、第1のレーザパルス「L1」の最大強度は、依然として第2のレーザパルス「L2」のそれと同様であり、または一層低くなり得る。また、より高強度の第2のレーザパルスが所望により使用され得る。
図5Bは、複合(合算)強度プロファイル「Ixy」を例示する。例えば、これは、図5Aの2つの重なるレーザパルスに対応し得る。2つの同時パルスを重ねることに代替的に、所望の効果の少なくとも一部が、本明細書に記載した2つのパルスと同じドナー層上の強度プロファイルを効果的に提供するように整形される単一パルスで達成され得る。例えば、単一パルスは、総スポットサイズの小区分に局所的に高い強度を伴う強度プロファイルを有するように整形できる。
一部の実施形態において、局所的に高い強度スパイクは、異なる高さにおける強度プロファイル「Ixy」の全幅を比較することによって定量化され得る。例えば、3/4値全幅(「FWTQM」)が1/4値全幅(「FWOQM」)と比較される。図5Aおよび図5Bを比較すると気付き得るように、同様の最大強度であるが異なるスポットサイズまたはビーム幅の2つのパルスを使用するとき、FWOQMは、広い第1のパルス「L1」のFWHM、すなわちDs1に概略的に対応し得る一方で、FWTQMは、狭い第2のパルス「L2」のFWHM、すなわちDs2に概略的に対応し得る。そのため2つのパルスを使用するときに相対的スポットサイズを考慮することで、FWTQMおよびFWOQMの同様の相対値に変換され得る。特に、FWTQMがFWOQMより非常に、例えば少なくとも4、5、6、7、10または20倍以上小さいことが好まれる。
理論によって囚われずに、これは、I(x)=Imax・exp(-x/2σ)と書くことができるガウスプロファイルと比較され得、式中Imaxは最大強度であり、xは最大値からの距離であり、σは分散または標準偏差である。そのためガウス曲線が、分散σの約1.51倍である
Figure 2022510826000002
、および分散σの約3.33倍である
Figure 2022510826000003
を有することを導出できる。そのため単一のガウス曲線に対してFWTQMはFWOQMより2.19倍しか小さくない(上述した4倍以上と比較して)。
もちろんスパイクを定量化する他の方法も想定できる。例えば、強度プロファイル「Ixy」における総エネルギーが中心小区分内のそのエネルギーのパーセンテージと比較されてよい。例えば、典型的なガウスプロファイルでは、エネルギーの約68パーセントが中央から1標準偏差(1シグマ)内に含まれる一方で、中心スパイクの追加がこのパーセンテージを70パーセントを超える、75パーセントを超える、80パーセントを超える、または90パーセントさえ超えるまで上昇させ得る。中心スパイクが顕著であるほど、総エネルギーのうち、そこに位置することになるパーセンテージは高くなる。
添付の特許請求の範囲を解釈する際に、以下のことが理解されるべきである。別途詳細に明言されない限り、単語「comprising(備えている)」は、所与の請求項に列記されるもの以外の他の要素または行為の存在を除外しない。要素に先行する単語「a(或る1つの)」または「an(或る1つの)」は、複数のそのような要素の存在を除外しない。請求項におけるいかなる参照符号もそれらの範囲を制限しない。幾つかの「手段」が同じまたは異なる細目または実装される構造もしくは機能によって表現され得る。開示された装置またはその部分のいずれも更なる部分へ組み合わされまたは分離され得る。1つの請求項が別の請求項を参照する場合、これは、それらのそれぞれの特徴の組合せによって達成される相乗利点を示し得る。しかし或る手段が相互に異なる請求項に列挙されるという事実だけでは、これらの手段の組合せを同じく有利には使用できないことを示すものではない。本実施形態は、したがって、文脈によって明確に除外されない限り、各請求項が原則としていかなる先行する請求項も参照できる、請求項の全ての機能する組合せを含み得る。
11 ドナー基板
11b 気泡
11c ドナーキャリア
11m ドナー材料
11xy 界面
50 光源
100 システム
12 アクセプタ基板
BC ビームコンバイナ
BS ビームスプリッタ
Dj1 最小の太いジェット径
Dj2 最大の細いジェット径
Ds1 第1のスポットサイズ
Ds2 第2のスポットサイズ
dt 時間差
Dx 液滴サイズ
E1 エネルギー
E2 エネルギー
I1 第1の強度範囲
I2 第2の強度範囲
Is 強度スパイク
Ixy 強度プロファイル
J1 相対的に太いジェット
J12 分岐位置
J2 相対的に細いジェット
J2b 小区分
Jb 崩壊点
Jd 液滴
Je 伸長ジェット
Jf 流れ
L1 第1のレーザパルス
L2 第2のレーザパルス
SH ビーム整形器
T2 光学部品
Tb ジェット崩壊
Tf ジェット形成
Tt 転写期間
Zj1 太いジェット長
Zj2 細いジェット長
Zm 層厚
Zt 転写距離
θ1 第1の角度
θ2 第2の角度

Claims (15)

  1. レーザ誘起前方転写(LIFT)のための方法であって、
    - ドナー基板(11)に、転写されるべきドナー材料(11m)を設けるステップと、
    - 前記ドナー材料(11m)を受けるために前記ドナー基板(11)から転写距離(Zt)にアクセプタ基板(12)を設けるステップと、
    - 前記転写を初期化するために前記ドナー材料(11m)内へ各自のエネルギー(E1、E2)を付与する1つまたは複数のレーザパルス(L1、L2)を前記ドナー基板(11)に衝突させるステップとを含み、
    - 前記エネルギー(E1、E2)が強度プロファイル(Ixy)に従って付与され、前記強度プロファイル(Ixy)は、転写期間(Tt)の間に前記ドナー材料(11m)を前記ドナー基板(11)と前記アクセプタ基板(12)との間の前記転写距離(Zt)に瞬間的に架橋する伸長ジェット(Je)として前記ドナー基板から放出させるように、前記ドナー材料(11m)の界面(11xy)にわたって空間的に調整され、
    - 前記強度プロファイル(Ixy)が、前記ドナー材料(11m)上で相対的に大きい第1のスポットサイズ(Ds1)にわたる第1の強度範囲(I1)を有して、前記伸長ジェット(Je)を、対応する相対的に太いジェット(J1)として前記ドナー基板(11)から始めさせ、
    - 前記強度プロファイル(Ixy)が、前記第1のスポットサイズ(Ds1)より小さい、相対的に小さい第2のスポットサイズ(Ds2)にわたる、前記第1の強度範囲(I1)より高い第2の強度範囲(I2)を有し、組み合わされた前記強度範囲(I1、I2)およびスポットサイズ(Ds1、Ds2)の前記強度プロファイル(Ixy)が、前記強度プロファイル(Ixy)の中心に局所的に増加した強度スパイク(Is)を伴う非ガウス形状を有して、前記太いジェット(J1)を、前記中心における前記局所的に増加した強度によって前記ドナー基板(11)とアクセプタ基板(12)との間の分岐位置(J12)において相対的に細いジェット(J2)へ分岐させ、前記細いジェット(J2)だけが、崩壊する前にそのドナー材料(11m)の液滴(Jd)を付着させるために前記アクセプタ基板(12)に到達する、方法。
  2. 前記ドナー基板(11)が少なくとも2つのレーザパルス(L1、L2)によって衝突され、第1のレーザパルス(L1)が、第2のレーザパルス(L2)とは少なくとも部分的に異なる光経路を有し、前記光経路が前記ドナー基板(11)において再結合されて、前記レーザパルス(L1、L2)の複合効果によって、前記アクセプタ基板(12)に向けたドナー材料(11m)の前記転写を生じさせる、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1のレーザパルス(L1)が、前記ドナー材料(11m)に衝突する第1のスポットサイズ(Ds1)を有し、かつ前記第2のレーザパルス(L2)が、前記ドナー材料(11m)に衝突する第2のスポットサイズ(Ds2)を有し、前記第2のスポットサイズ(Ds2)が前記第1のスポットサイズ(Ds1)より少なくとも2倍小さい、請求項2に記載の方法。
  4. 前記第2のレーザパルス(L2)が、前記第1のレーザパルス(L1)に対して10ナノ秒と10マイクロ秒との間の時間差(dt)だけ遅延される、請求項2または3に記載の方法。
  5. 前記第1のレーザパルス(L1)が、前記第2のレーザパルス(L2)より少なくとも2倍高いパルスエネルギーを有する、請求項2から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 重なる光スポットのうち1つまたは複数のサイズおよび/または強度が、動作の間、前記伸長ジェット(Je)の記録画像に基づいてかつ/または結果的な液滴サイズ(Dx)の測定値に基づいて制御される、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記ドナー基板(11)とアクセプタ基板(12)との間の前記転写距離(Zt)が、前記付着される液滴(Jd)のサイズ(Dx)より少なくとも10倍大きい、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記ドナー基板(11)上の前記ドナー材料(11m)の層厚(Zm)が20および100マイクロメートルの間である、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記転写期間(Tt)の少なくとも一部の間、前記ドナー基板(11)とアクセプタ基板(12)との間の前記転写距離(Zt)に架橋する前記伸長ジェット(Je)が、
    - 太いジェット長(Zj1)にわたって伸長する、最小の太いジェット径(Dj1)によって画定される前記相対的に太いジェット(J1)と、
    - 細いジェット長(Zj2)にわたって伸長する、最大の細いジェット径(Dj2)によって画定される前記相対的に細いジェット(J2)とを含み、
    - 前記最大の細いジェット径(Dj2)が前記最小の太いジェット径(Dj1)より少なくとも2倍小さく、
    - 前記太いジェット長(Zj1)が前記転写距離(Zt)の50パーセントより大きく、
    - 前記細いジェット長(Zj2)が前記転写距離(Zt)の25および50パーセントの間である、
    請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記アクセプタ基板(12)に到達した後に、前記細いジェット(J2)が、前記アクセプタ基板(12)上に液滴(Jd)の一部として付着される細い小区分(J2b)の第1の小区分(J2b)と、前記伸長ジェットを介して前記ドナー基板(11)と接続されたままであり、前記ドナー基板(11)に向けて材料性質によって引っ込められる第2の小区分とに崩壊する、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 転写後の前記液滴(Jd)内の前記ドナー材料の大部分が、前記ジェット(Je)が前記ドナー基板(11)と前記アクセプタ基板(12)の間に途切れなく伸長するときの材料転写期間(Tt)の間の前記ドナー材料(11m)の流れ(Jf)から生じる、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記ドナー材料(11m)が、ずり減粘液体から成る、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記ドナー材料(11m)が導電材料から成り、かつ前記方法が、複数の液滴(Jd)の付着によって前記アクセプタ基板(12)上に電子回路を印刷するステップを含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 転写距離(Zt)にわたりドナー基板(11)からアクセプタ基板(12)にドナー材料(11m)をレーザ誘起前方転写(LIFT)するためのシステム(100)であって、
    - 前記転写距離(Zt)によって隔てられたそれぞれの位置に前記ドナー基板(11)およびアクセプタ基板(12)を配置するように構成される基板ハンドラと、
    - 前記転写を初期化するために前記ドナー材料(11m)内へ各自のエネルギー(E1、E2)を付与する1つまたは複数のレーザパルス(L1、L2)を前記ドナー基板(11)に衝突させるように構成される少なくとも1つの光源(50)とを備え、前記システムが、強度プロファイル(Ixy)に従って前記エネルギー(E1、E2)を付与するように構成され、前記強度プロファイル(Ixy)は、前記ドナー材料(11m)を前記ドナー基板(11)と前記アクセプタ基板(12)との間の前記転写距離(Zt)に瞬間的に架橋する伸長ジェット(Je)として前記ドナー基板から放出させるように、前記ドナー材料(11m)の界面にわたって空間的に調整され、前記強度プロファイル(Ixy)が、前記ドナー材料(11m)上で相対的に大きい第1のスポットサイズ(Ds1)にわたる第1の強度範囲(I1)を有して、前記伸長ジェット(Je)を、対応する相対的に太いジェット(J1)として前記ドナー基板(11)から始めさせ、前記強度プロファイル(Ixy)が、前記第1のスポットサイズ(Ds1)より小さい、相対的に小さい第2のスポットサイズ(Ds2)にわたる、前記第1の強度範囲(I1)より高い第2の強度範囲(I2)を有し、組み合わされた前記強度範囲(I1、I2)およびスポットサイズ(Ds1、Ds2)の前記強度プロファイル(Ixy)が、前記強度プロファイル(Ixy)の中心に局所的に増加した強度スパイク(Is)を伴う非ガウス形状を有して、前記太いジェット(J1)を、前記中心における前記局所的に増加した強度によって前記ドナー基板(11)とアクセプタ基板(12)との間の分岐位置(J12)において相対的に細いジェット(J2)へ分岐させ、前記細いジェット(J2)だけが、崩壊する前にそのドナー材料(11m)の液滴(Jd)を付着させるために前記アクセプタ基板(12)に到達する、システム。
  15. 1つの光源(50)からの光パルスを、第1の光経路に沿って進行する第1のレーザパルス(L1)と第2の光経路に沿って進行する第2のレーザパルス(L2)とに分割するためのビームスプリッタ(BS)を備え、前記システムが、前記第1のレーザパルス(L1)のビーム径に対して前記第2のレーザパルス(L2)のビーム径を減少させかつ/または前記第2のレーザパルス(L2)に対して前記第1のレーザパルス(L1)の前記ビーム径を増加させるための光学部品(T2)を備え、前記システムが、ビーム経路を前記ドナー基板(11)上へ異なるサイズの一致するスポットとして重ねるように構成される、請求項14に記載のシステム。
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