JP2023147767A - 転写方法、及び転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することを課題とする。【解決手段】転写基板２０の第１主面に少なくとも第１方向に配列して保持層１０に保持された素子１を、レーザリフトオフにより被転写基板に転写する転写方法であって、少なくとも１個の転写対象の第１素子全域よりも広い領域に照射される大きさの第１レーザスポットで、前記転写基板の第２主面側から転写対象の前記第１素子を保持している前記保持層を中心とする領域にレーザを照射し、転写対象の前記第１素子全域を保持する前記保持層に、転写対象の前記第１素子を分離可能なエネルギーのレーザが照射され、前記第１素子を被転写基板３０に転写する第１素子転写工程を実施することを特徴とする転写方法とした。【選択図】図２

Description

本発明は、半導体チップ等の素子を高精度に転写する転写方法、及び転写装置に関するものである。

半導体チップは、コスト低減のために小型化し、特に、小型化した半導体チップであるＬＥＤチップを高速・高精度に実装するための取組みが行われている。特に、ディスプレイに用いられるＬＥＤはマイクロＬＥＤと呼ばれる５０μｍ×５０μｍ以下のＬＥＤチップを数μｍの精度で高速に実装することが求められている。

特許文献１には、保持層を介して基板に保持されている半導体チップをレーザリフトオフにより転写するものにおいて、半導体チップと同等サイズのレーザスポットで前記保持層にレーザを照射するようにした事項が記載されている。また、保持層が半導体チップの側面に回り込むことがない場合、レーザリフトオフ時に半導体チップが傾くことがなく精度よく転写できることが記載されている。

特許文献１：ＷＯ２０２０／１６６３０１号公報

しかしながら、特許文献１記載のものは、半導体チップと同等サイズのレーザスポットで当該半導体チップを粘着する保持層にレーザを照射するものであるため、小型化される半導体チップをねらうためにレーザ照射の位置精度を向上させる必要があり高コストとなるという問題がある。また、特許文献１記載のもののように、半導体チップと同等サイズのレーザスポットでレーザ照射して半導体チップを粘着保持する保持層全体を消失させるためには、照射面がフラットとなるようなレーザの断面プロファイルとなるような光学系が必要であり装置が複雑となるという問題がある。

本発明は、上記問題点を解決して、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明は、転写基板の第１主面に少なくとも第１方向に配列して保持層に保持された素子を、レーザリフトオフにより被転写基板に転写する転写方法であって、 少なくとも１個の転写対象の第１素子全域よりも広い領域に照射される大きさの第１レーザスポットで、前記転写基板の第２主面側から転写対象の前記第１素子を保持している前記保持層を中心とする領域にレーザを照射し、 転写対象の前記第１素子全域を保持する前記保持層に、前記第１素子を分離可能なエネルギーのレーザが照射され、転写対象の前記第１素子を被転写基板に転写する第１素子転写工程を実施することを特徴とする転写方法を提供するものである。

この構成により、第１素子よりも広い第１レーザスポットでレーザ照射を行うため、高精度な位置合わせを行わなくても素子を粘着している保持層にレーザ照射が可能となる。 また、第１レーザスポットの中心において最大となり、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布の断面プロファイルを有するレーザ（例えば、ガウシアン分布の断面プロファイルをもつレーザ）であっても素子を保持する保持層全面に素子の分離が可能なエネルギーのレーザ照射が可能であるため、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することができる。

転写方法であって、前記第１レーザスポットは、断面プロファイルの中心において最大となり、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布を有し、 前記保持層からの分離が可能なエネルギーを有する領域は、前記第１素子全域より広く、前記隣接素子の前記第１素子側の半分を含めた領域よりも狭い構成であってもよい。

この構成により、第１素子よりも広く隣接素子の第１素子側の半分を含めた領域よりも狭い範囲の第１レーザスポットでレーザ照射を行うため、高精度な位置合わせを行わなくても第１素子を粘着している保持層にレーザ照射が可能となる。 また、隣接素子を保持する保持層の一部にも素子を分離可能なエネルギーがレーザ照射されるため隣接素子は転写させないものの、たとえ隣接素子側面に保持層が回り込んでいたとしても、レーザ光の照射により回り込んでいた保持層がアブレーションされ、この後、隣接チップを転写する際に安定して転写することができる。

転写方法であって、前記第１プロファイルは、マスクにより照射範囲が規制され、前記第１素子を分離可能なエネルギーのレーザの照射範囲は、前記第１素子全域及び前記隣接素子の前記第１素子側の半分の領域の一部である構成でもよい。

この構成により、第１素子全域及び隣接素子の第１素子側の半分の領域の一部に確実に第１素子を分離可能なエネルギーのレーザを照射することができる。

転写方法であって、前記第１素子転写工程の後に、 前記隣接素子における前記第１素子とは反対側に隣接配置された少なくとも１個の第２素子に、前記第１レーザスポットで前記転写基板の第２主面側から前記第２素子を保持している前記保持層を中心とする領域にレーザを照射して前記第２素子を被転写基板に転写する第２素子転写工程を実施するようにしてもよい。

この構成により、第２素子に対しても、第１レーザスポットでレーザ照射を行うことで、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布の断面プロファイルを有するレーザであっても素子を保持する保持層全面に素子の分離が可能なエネルギーのレーザ照射が可能であるため、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することができる。

転写方法であって、転写基板には前記第１方向とは直交する第２方向にも素子が保持層を介して配列保持されており、 前記第２素子転写工程の後に、 前記隣接素子に対して前記第２方向に隣接して配置された第３素子に、前記第１レーザスポットで前記転写基板の第２主面側から前記第３素子を保持している前記保持層を中心とする領域にレーザを照射して前記第３素子を被転写基板に転写する第３素子転写工程を実施するようにしてもよい。

この構成により、第３素子を粘着する保持層に対しても、第１レーザスポットでレーザ照射を行うことで、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布の断面プロファイルを有するレーザであっても素子を保持する保持層全面に素子の分離が可能なエネルギーのレーザ照射が可能であるため、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することができる。

転写方法であって、前記第３素子転写工程の後に、 前記隣接素子に、前記第１レーザスポットと同等サイズのレーザスポット、又は前記第１レーザスポットよりも小サイズの第２レーザスポットで前記転写基板の第２主面側から前記隣接素子を保持している前記保持層にレーザを照射して前記隣接素子を被転写基板に転写する隣接素子転写工程を実施するようにしてもよい。

第１素子転写工程、第２素子転写工程、及び第３素子転写工程により、保持層が隣接素子の最も当該保持層に近接する面と同等もしくは当該保持層に近接する面よりも内側の領域でのみ隣接素子と接触していて保持層が隣接素子の側面に回り込んでいないので、第１レーザスポットよりも小サイズの第２レーザスポットでレーザを照射しても高精度に隣接素子を転写することができる。

また、上記課題を解決するために本発明は、転写基板の第１主面に少なくとも第１方向に配列して保持層に保持された素子を、レーザリフトオフにより被転写基板に転写する転写装置であって、
前記転写基板を保持する転写基板保持部と、
前記転写基板と略平行に前記被転写基板を保持する被転写基板保持部と、
前記転写基板に保持層を介して配列された少なくとも１個の転写対象の第１素子全域よりも広い領域に照射される大きさの第１レーザスポット、及び前記第１レーザスポットよりも小サイズの第２レーザスポットで、前記転写基板の第２主面にレーザを照射することが可能なレーザ照射部と、
前記第１レーザスポットと第２レーザスポットとを切替える制御部と、を備え、
前記第１レーザスポットで照射した場合に、少なくとも前記第１素子全域には前記保持層からの分離が可能なエネルギーのレーザが照射されることを特徴とする転写装置を提供するものである。

この構成により、第１素子よりも広い第１レーザスポットでレーザ照射を行うため、高精度な位置合わせを行わなくても素子を粘着している保持層にレーザ照射が可能となる。 また、第１レーザスポットにおける断面プロファイルの中心において最大となり、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布の断面プロファイルを有するレーザであっても素子を粘着する保持層全面に素子の分離が可能なエネルギーのレーザが照射できるため、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することができる。 また、第１レーザスポットよりも小さい第２レーザスポットで側面に保持層が回り込んでいない隣接の素子を簡単な構成で精度よく転写できる。

本発明の転写方法、および転写装置により、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することができる。

本発明の実施例１における転写装置を説明する図である。 本発明の実施例１におけるレーザのプロファイルを説明する図であり、（ａ）は保持層と素子の断面を示し、（ｂ）はレーザの断面プロファイルを示す。 本発明の変形例１におけるレーザのプロファイルを説明する図であり、（ａ）は保持層と素子の断面を示し、（ｂ）はレーザの断面プロファイルを示す。 本発明の変形例２におけるレーザのプロファイルを説明する図であり、（ａ）は保持層と素子の断面を示し、（ｂ）はレーザの断面プロファイルを示す。 本発明の実施例１における第１素子転写工程、及び第２素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例１における第３素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例１における別の第１素子転写工程、及び別の第２素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例１における別の第３素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例１における別の第１素子転写工程、及び別の第２素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例１における隣接素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例１における別の隣接素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例２における第１素子転写工程、第２素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例２における第３素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例２における別の第１素子転写工程、及び別の第２素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例２における別の第１素子転写工程、及び別の第２素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例２における別の第１素子転写工程を説明する図である。 本発明の実施例２における隣接素子転写工程を説明する図である。

本発明の実施例１について、図１～図１１を参照して説明する。図１は、本発明の実施例４における転写装置を説明する図である。図２は、本発明の実施例１におけるレーザのプロファイルを説明する図であり、（ａ）は保持層と素子の断面を示し、（ｂ）はレーザの断面プロファイルを示す。図３は、本発明の変形例１におけるレーザのプロファイルを説明する図であり、（ａ）は保持層と素子の断面を示し、（ｂ）はレーザの断面プロファイルを示す。図４は、本発明の変形例２におけるレーザのプロファイルを説明する図であり、（ａ）は保持層と素子の断面を示し、（ｂ）はレーザの断面プロファイルを示す。図５は、本発明の実施例１における第１素子転写工程、及び第２素子転写工程を説明する図である。図６は、本発明の実施例１における第３素子転写工程を説明する図である。図７は、本発明の実施例１における別の第１素子転写工程、及び別の第２素子転写工程を説明する図である。図８は、本発明の実施例１における別の第３素子転写工程を説明する図である。図９は、本発明の実施例１における別の第１素子転写工程、及び別の第２素子転写工程を説明する図である。図１０は、本発明の実施例１における隣接素子転写工程を説明する図である。図１１は、本発明の実施例１における別の隣接素子転写工程を説明する図である。

（転写装置） 実施例１における転写装置１００は、転写部１１０を有している。そして、転写部１１０により第１素子転写工程、第２素子転写工程、第３素子転写工程、及び隣接素子転写工程が行われる。

転写部１１０の詳細を図１に示す。 転写部１１０は、レーザ光１１１を照射するレーザ照射部１１２、転写基板を保持して少なくともＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能な転写基板保持部１１３、転写基板保持部１１３の下側にあって転写基板に隙間を有して略平行に対向するように被転写基板を保持する被転写基板保持部１１４、および図示しない制御部を備えている。

レーザ照射部１１２は、エキシマレーザなどのレーザ光１１１を照射する装置であり、転写部１１０に固定して設けられる。実施例１においては、レーザ照射部１１２はガウシアン分布の断面プロファイルをもつレーザ光１１１を照射し、レーザ光１１１は、制御部により角度が調節されるガルバノミラー１１５およびｆθレンズ１１６を介してＸ軸方向およびＹ軸方向の照射位置が制御され、転写基板保持部１１３に保持された転写基板２０に保持層１０を介して複数配置されている半導体チップ１（請求項における「素子」。）に選択的に照射する。レーザ光１１１が転写基板２０の半導体チップ１を保持する保持層１０に入射することによって、レーザリフトオフされ、転写基板２０から被転写基板３０へ半導体チップ１が飛行して転写される。

また、実施例１におけるレーザ照射部１１２は、半導体チップ１を分離可能なエネルギーを有するレーザの照射範囲が転写基板２０に隣接して配列された少なくとも１個の転写対象の半導体チップ１全域より広く、かつ、半導体チップ１（請求項における「第１素子」。）にＸ方向（第１方向）に隣接して配列された隣接半導体チップ（請求項における「隣接素子」。）の半分を含めた領域よりも狭い領域に照射される大きさの第１レーザスポット５０で、転写基板２０の第２主面側から半導体チップ１を保持している保持層１０を中心とする領域にレーザを照射する。これにより、半導体チップ１全域を保持する保持層１０に、半導体チップ１を分離可能なエネルギーのレーザが照射され、半導体チップ１を被転写基板３０に転写することができる。 また、実施例１においては、第１レーザスポット５０、及び第１レーザスポット５０よりも小サイズの第２レーザスポット６０を制御部により切替えて照射することができる。

ここで、図２（ｂ）の縦軸はレーザのパワーであり、横軸は断面プロファイルの幅方向の広がりを示す。実施例１における照射されるレーザは、図２（ｂ）に示すように第１レーザスポットにおける断面プロファイルの中心において最大となり、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布を有し、半導体チップ１の保持層１０からの分離が可能なエネルギーＰＡを有する領域は半導体チップ１全域より広く、半導体チップ１に対して隣接する隣接半導体チップの半分を含めた領域よりも狭い領域に照射される大きさを有している。なお、図２（ｂ）の縦軸におけるＰ１は、第１半導体チップ１の全面に照射されるエネルギーを示す。

実施例１においては、第１半導体チップよりも広く第１半導体チップ１に対して隣接する隣接半導体チップの半分を含めた領域よりも狭い第１レーザスポット５０でレーザ照射を行うことで、図２（ａ）に示すように、半導体チップ１全域、及び半導体チップ１に対して隣接する隣接半導体チップの半分を含めた領域よりも狭い領域に保持層１０からの分離が可能なエネルギーＰＡを有するレーザ光１１１が照射される。これにより、照射面がフラットとなるレーザのプロファイルを有する複雑な光学系を必要とせず、高精度な位置合わせを行わなくても簡単な構成で半導体チップ１を高精度に転写することができる。また、隣接半導体チップを保持する保持層１０の一部にも半導体チップを分離可能なエネルギーがレーザ照射されるため、たとえ隣接チップ側面に保持層１０が回り込んでいたとしても、レーザ光１１１の照射により回り込んでいた保持層１０がアブレーションされ、この後、隣接チップを転写する際に安定して転写することができる。

転写基板保持部１１３は開口を有し、転写基板２０の外周部近傍を吸着保持する。転写基板保持部１１３に保持された転写基板２０へこの開口を介してレーザ照射部１１２から発せられたレーザ光１１１を当てることができる。

また、転写基板保持部１１３は図示しない移動機構により、少なくともＸ軸方向、Ｙ軸方向に関して被転写基板保持部１１４に対して相対移動する。制御部がこの移動機構を制御し、転写基板保持部１１３の位置を調節することにより、転写基板２０に保持された半導体チップ１の被転写基板３０に対する相対位置を調節することができる。

被転写基板保持部１１４は、上面に平坦面を有し、半導体チップ１の転写工程中、被転写基板３０を保持する。この被転写基板保持部１１４の上面には複数の吸引孔が設けられており、吸引力により被転写基板３０の裏面（半導体チップ１が転写されない方の面）を保持する。

なお、実施例１では、転写基板保持部１１３のみがＸ軸方向およびＹ軸方向に移動することにより転写基板保持部１１３と被転写基板保持部１１４とが相対移動する形態をとっているが、被転写基板の寸法が大きく、レーザ光１１１の照射範囲の直下に被転写基板の全面が位置できない場合等には、被転写基板保持部１１４にもＸ軸方向およびＹ軸方向の移動機構が設けられていてもよい。また、転写基板保持部１１３及び被転写基板保持部１１４のいずれも移動せず、ガルバノミラー１１５およびｆθレンズ１１６によりレーザ光１１１１をＸ軸方向およびＹ軸方向の照射位置を制御するようにしてもよい。

実施例１におけるレーザ照射部１１２は、照射するスポットサイズを変更することができ、半導体チップ１全域よりも広く、かつ、半導体チップ１に対して隣接する隣接半導体チップの半分を含めた領域よりも狭い領域に照射される大きさの第１レーザスポットと、第１レーザスポットよりも小サイズで半導体チップ１のサイズと同等サイズの第２レーザスポットとを切替えることができる。

これにより、半導体チップ１よりも広く、かつ、半導体チップ１に対して隣接する隣接半導体チップの半分を含めた領域よりも狭い領域に照射される第１レーザスポットでレーザ照射を行うため、高精度な位置合わせを行わなくても半導体チップを粘着している保持層にレーザ照射が可能となるとともに、複雑な光学系を用いないガウシアン分布する断面プロファイルを有するレーザ光であっても半導体チップを粘着する保持層に該半導体チップを分離可能とするエネルギーＰＡを有するレーザ照射が可能であるため、簡単な構成で半導体チップの高精度転写を行うことができる。 また、第１レーザスポットよりも小さい第２レーザスポットで側面に保持層が回り込んでいない隣接の半導体チップを簡単な構成で精度よく転写できる。

なお、実施例１においては、Ｘ方向を第１の方向としたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、Ｙ方向を第１の方向としてもよいし、Ｘ方向とＹ方向の間の斜め方向を第１方向としてもよい。

また、実施例１においては、半導体チップ１全域、及び半導体チップ１に対して隣接する隣接半導体チップの半分を含めた領域よりも狭い領域に保持層１０からの分離が可能なエネルギーＰＡを有するレーザ光１１１が照射するようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、隣接半導体チップを含めた領域は含めず、半導体チップ１全域よりも広い領域の保持層１０に、半導体チップ１が保持層１０からの分離が可能なエネルギーＰＡを有するレーザ光１１１が照射するようにしてもよい。

（変形例１）
変形例１におけるレーザ光２１１の照射による保持層からの分離が可能なエネルギーを有する領域は、半導体チップ１全域より広く隣接半導体チップの領域よりも狭い。変形例１について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の変形例１におけるレーザのプロファイルを説明する図であり、（ａ）は保持層と半導体チップの断面を示し、（ｂ）はレーザの断面プロファイルを示す。

変形例１におけるレーザのパワーは実施例１よりも小さい。図３に示すように、照射されるレーザ光２１１は、第１レーザスポット５０における断面プロファイルの中心において最大となり、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布を有し、保持層１０からの分離が可能なエネルギーＰＡを有する領域は、半導体チップ１全域より広いが隣接半導体チップの領域よりも狭い。

これにより、半導体チップと同等サイズのレーザスポットで高精度にレーザ照射する必要がなく、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することができる。

（変形例２）
変形例２におけるレーザ光３１１は、断面プロファイルにおいて先端部分がほぼフラットで、かつ半導体チップ１全域の広さよりも広く隣接半導体チップの領域よりも狭い照射範囲を有している。変形例２について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の変形例２におけるレーザの断面プロファイルを説明する図であり、（ａ）は保持層と半導体チップの断面を示し、（ｂ）はレーザの断面プロファイルを示す。

変形例２におけるレーザ光３１１は、マスクにより照射範囲が略四角形に規制され、半導体チップ１を分離可能なエネルギーの照射範囲は、半導体チップ１全域より広く隣接半導体チップの領域よりも狭い領域となっている。そして、レーザの断面プロファイルにおいて先端部分がほぼフラットで、照射方向と直交する幅方向に遠くなってもそれほど弱くならないエネルギー分布を有し、保持層１０からの分離が可能なエネルギーＰＡを有する領域は、半導体チップ１全域の広さよりも広く隣接半導体チップの領域よりも狭い。

変形例２においては、略四角形のレーザスポットを照射するようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、略円形や楕円形のレーザスポットを照射するようにしてもよく、素子の形状に合わせたレーザスポットの形状にすることができる。

これにより、半導体チップと同等サイズのレーザスポットで高精度にレーザ照射する必要がなく、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することができる。

なお、変形例２においては、保持層１０からの分離が可能なエネルギーＰＡを有する領域は、半導体チップ１全域の広さよりも広く隣接半導体チップの領域よりも狭くなるようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、レーザの断面プロファイルにおいて先端部分がほぼフラットで、照射方向と直交する幅方向に遠くなってもそれほど弱くならないエネルギー分布を有し、保持層１０からの分離が可能なエネルギーＰＡを有する領域は、半導体チップ１全域より広く、半導体チップ１に対して隣接する隣接半導体チップの少なくとも一部に照射される大きさを有しているようにしてもよい。

(転写方法)
実施例１においては、図５に示すような転写基板２０の第１主面２１に第１方向（Ｘ方向）及び第２方向（Ｙ方向）に配列して保持層１０に保持された半導体チップ１を、レーザリフトオフにより被転写基板３０に転写するものとする。レーザリフトオフとは、レーザ光１１１を半導体チップ１と転写基板２０の間にある保持層１０に転写基板２０を透過して到達させることにより、保持層１０のポリマーが分解されることでガスが発生し、このガスの発生によって半導体チップ１が下方へ付勢されることである。これにより、半導体チップ１が転写基板２０から下方へ飛行し被転写基板３０に着弾する。

転写基板２０は、レーザ光１１１を透過するＳｉＯ２やサファイヤのような素材からなる平板である。保持層１０は、ポリイミド、シリコン、ジメチルポリシロキサン（ＰＤＭＳ）のような粘着性を有する素材からなっている。被転写基板３０は、ＳｉＯ２、サファイヤ、ガラスエポキシ、セラミック、金属など任意の素材を用いることができる。

実施例１における転写方法について説明する。転写基板２０の第１主面２１に配置された半導体チップ１ａ（請求項における「第１素子」。）に第２主面２２からレーザ光１１１を照射してレーザリフトオフにより半導体チップ１ａを被転写基板３０に転写する。このときのレーザ光１１１のレーザスポットは、半導体チップ１ａを分離可能なエネルギーを有するレーザの照射範囲が少なくとも１個の転写対象である半導体チップ１ａ全域、及び半導体チップ１ａに対してＸ方向（第１方向）に隣接する半導体チップ１ｂ（請求項における「隣接素子」。）、及びＹ方向（第２方向）に隣接する半導体チップ２ａの半導体チップ１ａ側の半分を含めた領域よりも狭い領域に照射される大きさの第１レーザスポット５０である。また、本転写方法の説明においては、レーザの照射範囲がマスクにより略四角形に整形されている。

これにより、転写基板２０の第２主面２２から半導体チップ１ａを保持している保持層１０、その周辺の露出した保持層１０、及び第１方向に隣接する半導体チップ１ｂと第２方向に隣接する半導体チップ２ａの半導体チップ１ａ側の半分の領域の一部を粘着する保持層１０の領域にレーザが照射され、半導体チップ１ａを被転写基板３０に転写することができる。このとき、半導体チップ１ｂと半導体チップ２ａの上記半分の領域の一部を粘着する保持層１０に加えて、半導体チップ２ｂの半導体チップ１ａ側の端部を粘着する保持層１０もガス化して消失する。この工程を、第１素子転写工程と呼ぶ。

このように、第１素子転写工程では、第１半導体チップよりも大きな第１レーザスポットでレーザ照射を行うため、高精度な位置合わせを行わなくても半導体チップを粘着している保持層にレーザ照射が可能となり、簡単な構成で半導体チップの高精度転写を行うことができる。 また、複雑な光学系を用いないガウシアン分布の断面プロファイルを有するレーザ光であっても半導体チップを保持する保持層における照射面はほぼフラットとできるため、簡単な構成で半導体チップの高精度転写を行うことができる。

第１素子転写工程の後に、第２素子転写工程を実施する。第２素子転写工程では、半導体チップ１ａに対してＸ方向に隣接する半導体チップ１ｂにおける半導体チップ１ａとは反対側に隣接配置された半導体チップ１ｃ（請求項における「第２素子」。）に、第１レーザスポット５０で転写基板２０の第２主面２２から半導体チップ１ｃを保持している保持層１０を中心とする領域に第１レーザスポット５０の大きさでレーザ光１１１を照射して半導体チップ１ｃを被転写基板３０に転写する。

このときの第１レーザスポット５０における半導体チップ１ｃを保持している保持層１０を中心とする領域とは、転写対象である半導体チップ１ｃ全域、及び半導体チップ１ｃに対してＸ方向（第１方向）に隣接する半導体チップ１ｄ及びＹ方向（第２方向）に隣接する半導体チップ２ｃの半導体チップ１ｃ側の半分を含めた領域よりも狭い領域に照射される大きさである。

第２素子転写工程により、半導体チップ１ｃがレーザリフトオフにより被転写基板３０に転写されるとともに、半導体チップ１ｄと半導体チップ２ｃの上記半分の領域の一部を粘着する保持層１０に加えて、半導体チップ２ｅの半導体チップ１ｃ側の角部を粘着する保持層１０もガス化して消失する。
このように、第２素子転写工程では、第２半導体チップを粘着する保持層に対しても、第２半導体チップよりも大きな第１レーザスポットでレーザ照射を行うため、高精度な位置合わせを行わなくても半導体チップを粘着している保持層にレーザ照射が可能となるとともに、複雑な光学系を用いないガウシアン分布の断面プロファイルを有するレーザ光であっても半導体チップを粘着する保持層を照射面とできるため、簡単な構成で半導体チップの高精度転写を行うことができる。

半導体チップ１ｃに対する第２素子転写工程の後、同様に半導体チップ１ｅ（請求項における「第２素子。」）を対象とした第２素子転写工程を実施する。さらに、その後、半導体チップ１ｇ（請求項における「第２素子」。）を対象とした第２素子転写工程を実施する。半導体チップ１ｅ及び１ｇに対する第２素子転写工程においても半導体チップ１ｃに対する第２素子転写工程と同様に、第１レーザスポット５０で転写基板２０の第２主面２２から半導体チップ１ｅ、１ｇを保持している保持層１０を中心とする領域にレーザ光１１１を順次照射して半導体チップ１ｅ、１ｇを被転写基板３０に順次転写する。

これにより、図５（ｂ）のように転写基板２０に粘着されていた半導体チップ１ａ、１ｃ、１ｅ、１ｇが被転写基板３０に転写され、図５（ｃ）に示すように、半導体チップ１ｂが保持層１１ｂに粘着されて転写基板２０に保持され、半導体チップ１ｄが保持層１１ｄに粘着されて転写基板２０に保持され、半導体チップ１ｆが保持層１１ｆに粘着されて転写基板２０に保持された状態となる。

なお、実施例１においては、半導体チップ１ｂ、１ｄ、１ｆは、請求項における隣接素子に該当し、半導体チップ１ｃ、１ｅ、１ｇは、請求項における第２素子に該当する。しかしながら、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、転写基板２０にＸ方向に配列された半導体チップが１ａ～１ｃ３個の場合は、半導体チップ１ｂが請求項における隣接素子に該当し、半導体チップ１ｃが請求項における第２素子に該当する。また、転写基板２０にＸ方向に配列された半導体チップが８個以上の場合は、請求項における隣接素子及び第２素子は、実施例１よりも多くなる。

保持層１１ｂ、１１ｄ、１１ｆは、上述した半導体チップ１ａを対象とした第１素子転写工程、及び半導体チップ１ｃ、１ｅ、１ｇを対象とした第２素子転写工程により、半導体チップ１ｂ、１ｄ、１ｆの粘着面の端部側の半分の領域の一部が燃焼消失しており半導体チップを粘着する面積を小さくすることができる。これにより、保持層１１ｂ、１１ｄ、１１ｆは半導体チップ１ｂ、１ｄ、１ｆの側面に回り込むことなく、後述のように、半導体チップ１ｂ、１ｄ、１ｆは、第１レーザスポット５０よりも小サイズで半導体チップ１ｂ、１ｄ、１ｆのサイズと同等サイズの第２レーザスポット６０により転写することができる。

第１素子転写工程及び第２素子転写工程の次に、第３素子転写工程を実施する。第３素子転写工程では、図６に示すように、まず、半導体チップ１ｂ（請求項における「隣接素子」。）に対してＸ方向（第１方向）とは直交するＹ方向（第２方向）に隣接して配置された半導体チップ２ｂ（請求項における「第３素子」。）に、第１レーザスポット５０で転写基板２０の第２主面２２から半導体チップ２ｂを保持している保持層１０を中心とする領域にレーザを照射して半導体チップ２ｂを被転写基板３０に転写する。

このときの第１レーザスポット５０における半導体チップ２ｂを保持している保持層１０を中心とする領域とは、転写対象である半導体チップ２ｂ全域、及び半導体チップ２ｂに対してＸ方向（第１方向）に隣接する半導体チップ２ａ、２ｃ及び半導体チップ２ｂに対してＹ方向（第２方向）に隣接する半導体チップ１ｂ、３ｂの半導体チップ２ｂ側の半分の領域の一部に照射される大きさの領域である。

第３素子転写工程においても、第３素子を粘着する保持層に対しても、第３素子よりも大きな第１レーザスポットでレーザ照射を行うため、高精度な位置合わせを行わなくても半導体チップを粘着している保持層にレーザ照射が可能となるとともに、複雑な光学系を用いないガウシアン分布の断面プロファイルを有するレーザ光であっても半導体チップを粘着する保持層を照射面とできるため、簡単な構成で半導体チップの高精度転写を行うことができる。

次に、同様にして、半導体チップ２ｄ及び半導体チップ２ｆを対象として第３素子転写工程を順次実施する。つまり、第１レーザスポット５０でレーザ光１１１を半導体チップ２ｄ、及び半導体チップ２ｆを粘着している保持層１０に順次照射して、半導体チップ２ｄ、及び半導体チップ２ｆを順次、被転写基板３０に転写する。

これにより、図６（ｂ）のように転写基板２０に粘着されていた半導体チップ２ａ～２ｇが、図６（ｃ）に示すように、半導体チップ２ｂ、２ｄ、２ｆが被転写基板３０に転写される一方、半導体チップ２ａが保持層１２ａに粘着されて転写基板２０に保持され、半導体チップ２ｃが保持層１２ｃに粘着されて転写基板２０に保持され、半導体チップ２ｅが保持層１２ｅに粘着されて転写基板２０に保持され、半導体チップ２ｇが保持層１２ｇに粘着されて転写基板２０に保持された状態となる。

次に、図７に示すように、半導体チップ１ａに対する第１素子転写工程と同様に、半導体チップ３ａに対して第１素子転写工程を実施するとともに、半導体チップ１ｃ、１ｅ、１ｇに対する第２素子転写工程と同様に、半導体チップ３ｃ、３ｅ、３ｇに対して第２素子転写工程を順次実施する。

そして次に、図８に示すように、半導体チップ２ｂ、２ｄ、２ｆに対する第３素子転写工程と同様に、半導体チップ４ｂ、４ｄ、４ｆに対して第３素子転写工程を順次実施する。

さらに、図９に示すように、上述の半導体チップ３ａに対する第１素子転写工程と同様に、半導体チップ５ａに対して第１素子転写工程を実施するとともに、半導体チップ３ｃ、３ｅ、３ｇに対する第２素子転写工程と同様に、半導体チップ５ｃ、５ｅ、５ｇに対して第２素子転写工程を順次実施する。

ここまでの第１素子転写工程、第２素子転写工程、及び第３素子転写工程により、転写基板２０に粘着保持された半導体チップは、図１０のように千鳥状に残っている。次に、この残っている半導体チップの転写を行う。この場合、第１素子転写工程、第２素子転写工程、及び第３半導体チップ工程を実施しているので、半導体チップ１ｂ、１ｄ、１ｆ（請求項における「隣接素子」。）の保持層１１ｂ、１１ｄ、１１ｆは半導体チップ１ｂ、１ｄ、１ｆを粘着する周囲半分の領域の一部が消失し、図１０（ｂ）に示すように、半導体チップ１ｂ、１ｄ、１ｆの外形よりも小さくなっており、半導体チップ１ｂ、１ｄ、１ｆの側面に保持層が回り込んでいない。

そこで、図１０に示すように、半導体チップ１ｂに、第１レーザスポット５０よりも小サイズで半導体チップ１ｂのサイズと同等サイズもしくは半導体チップ１ｂのサイズよりも小サイズの第２レーザスポット６０で転写基板２０の第２主面２２から半導体チップ１ｂを保持している保持層１１ｂにレーザを照射して半導体チップ１ｂ（請求項における「隣接素子」。）を被転写基板３０に転写する隣接素子転写工程を実施する。

このとき、上述のように、保持層１１ｂは半導体チップ１ｂの外形よりも小さくなっているので、第１レーザスポット５０よりも小サイズで半導体チップ１ｂのサイズと同等サイズもしくは半導体チップ１ｂのサイズよりも小サイズの第２レーザスポット６０であっても半導体チップ１ｂが傾くことなく精度よく転写できる。

なお、実施例１においては、第１レーザスポット５０よりも小サイズで半導体チップ１ｂのサイズと同等サイズもしくは半導体チップ１ｂのサイズよりも小サイズの第２レーザスポット６０で転写するようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、第１レーザスポット５０と同等サイズのレーザスポットで転写してもよい。この場合、レーザ照射の精度は高くなくても保持層１１ｂがレーザスポットに含まれれば精度よく転写することができる。

次に、半導体チップ１ｄ、１ｆを半導体チップ１ｂと同じようにして、順次、隣接素子転写工程を実施する。これにより、図１０（ｃ）に示すように、半導体チップ１ａ～１ｇの全てが被転写基板３０に転写される。

次に、図１１に示すように、上述の半導体チップ１ｂ、１ｄ、１ｆに対する隣接素子転写工程と同様に、半導体チップ２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇに対して隣接素子転写工程を実施する。半導体チップ２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇについても、第１素子転写工程、第２素子転写工程、及び第３素子転写工程により、保持層１２ａ、１２ｃ、１２ｅ、１２ｇの半導体チップ２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇを粘着する周囲半分の領域の一部が消失し、図１１（ｂ）に示すように、半導体チップ２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇの外形よりも小さくなっている。このため、第１レーザスポット５０よりも小サイズで半導体チップ２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇのサイズと同等サイズもしくは半導体チップ２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇのサイズよりも小サイズの第２レーザスポット６０で精度よく転写できる。

さらに、図示しないが、残る半導体チップ３ｂ、３ｄ、３ｆ、半導体チップ４ａ、４ｃ、４ｅ、４ｇ、半導体チップ５ｂ、５ｄ、５ｆを上述と同じようにして隣接素子転写工程を実施して、全ての半導体チップを転写することができる。

上述のように、隣接素子転写工程では、半導体チップを保持している保持層の周囲半分の領域の一部が消失して面積を狭くすることができるので、保持層が半導体チップの側面に回り込んでおらず、レーザリフトオフ時に半導体チップが傾くことがなく精度よく転写できる。

なお、実施例１においては、Ｘ方向（第１方向）及びＹ方向（第２方向）に配列された半導体チップを転写することとしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、Ｘ方向のみに配列された半導体チップを転写することとしてもよいし、Ｙ方向のみに配列された半導体チップを転写することとしてもよい。この場合は、第３素子転写工程は実施しない。

なお、実施例１においては、第１素子、第２素子、第３素子、及び隣接素子を半導体チップとしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、抵抗やコンデンサ等の電子部品、及び金属片等の材料等とすることができる。

また、実施例１においては、それぞれの素子を同一の被転写基板に転写するように構成したが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、それぞれ別々の被転写基板に転写するように構成してもよい。

このように実施例１においては、転写基板の第１主面に少なくとも第１方向に配列して保持層に保持された素子を、レーザリフトオフにより被転写基板に転写する転写方法であって、 少なくとも１個の転写対象の第１素子全域よりも広い領域に照射される大きさの第１レーザスポットで、前記転写基板の第２主面側から転写対象の前記第１素子を保持している前記保持層を中心とする領域にレーザを照射し、 転写対象の前記第１素子全域を保持する前記保持層に、前記第１素子を分離可能なエネルギーのレーザが照射され、転写対象の前記第１素子を被転写基板に転写する第１素子転写工程を実施することを特徴とする転写方法により、第１素子よりも広い第１レーザスポットでレーザ照射を行うため、高精度な位置合わせを行わなくても素子を粘着している保持層にレーザ照射が可能となる。 また、第１レーザスポットの中心において最大となり、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布の断面プロファイルを有するレーザであっても素子を粘着する保持層全面に素子の分離が可能なエネルギーのレーザが照射できるため、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することができる。

また、転写基板の第１主面に少なくとも第１方向に配列して保持層に保持された素子を、レーザリフトオフにより被転写基板に転写する転写装置であって、
前記転写基板を保持する転写基板保持部と、
前記転写基板と略平行に前記被転写基板を保持する被転写基板保持部と、
前記転写基板に保持層を介して配列された少なくとも１個の転写対象の第１素子全域よりも広い領域に照射される大きさの第１レーザスポット、及び前記第１レーザスポットよりも小サイズの第２レーザスポットで、前記転写基板の第２主面にレーザを照射することが可能なレーザ照射部と、
前記第１レーザスポットと第２レーザスポットとを切替える制御部と、を備え、
前記第１レーザスポットで照射した場合に、少なくとも前記第１素子全域には前記保持層からの分離が可能なエネルギーのレーザが照射されることを特徴とする転写装置により、第１素子よりも広い第１レーザスポットでレーザ照射を行うため、高精度な位置合わせを行わなくても素子を粘着している保持層にレーザ照射が可能となる。
また、第１レーザスポットの中心において最大となり、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布の断面プロファイルを有するレーザであっても素子を粘着する保持層全面に素子の分離が可能なエネルギーのレーザが照射できるため、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することができる。
また、第１レーザスポットよりも小さい第２レーザスポットで側面に保持層が回り込んでいない隣接の素子を簡単な構成で精度よく転写できる。

本発明の実施例２は、第１素子転写工程を実施する第１素子が複数個である点で実施例１と異なっている。実施例２について、図１２～図１７を参照して説明する。図１２は、本発明の実施例２における第１素子転写工程、及び第２素子転写工程を説明する図であり、（ａ）は転写基板の第２面をみた図、（ｂ）はＡ－Ａ´切断面を表し、レーザスポットを照射する前の半導体チップの様子、（ｃ）はＡ－Ａ´切断面を表し、レーザスポットを照射した後の半導体チップの様子を示す（（ａ）～（ｃ）は図１３～図１６も同じ。）。図１３は、本発明の実施例２における第３素子転写工程を説明する図である。図１４は、本発明の実施例２における別の第１素子転写工程、及び別の第２素子転写工程を説明する図である。図１５は、本発明の実施例２における別の第１素子転写工程、及び別の第２素子転写工程を説明する図である。図１６は、本発明の実施例２における別の第１素子転写工程を説明する図である。図１７は、本発明の実施例２における隣接素子転写工程を説明する図である。

実施例２においては、まず、図１２に示すように、複数の半導体チップ１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ（請求項における「第１素子」。）を対象とする第１素子転写工程を実施する。実施例２における第１素子転写工程では、複数個の転写対象の第１半導体チップ１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ全域、及び第１半導体チップ１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂに対してＸ方向（第１方向）に隣接する隣接半導体チップ１ｃ、２ｃの第１半導体チップ１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ側の半分の領域の一部に照射される大きさの第１レーザスポット７０を転写基板２０の第２主面２２から第１半導体チップ１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂを保持している保持層１０を中心とする領域にレーザを照射して第１半導体チップ１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂを被転写基板３０に転写する。

次に、複数の半導体チップ１ｄ、１ｅ、２ｄ、２ｅ（請求項における「第２素子」。）を対象とする第２素子転写工程を実施する。実施例２における第２素子転写工程では、第１半導体チップ１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂに対して第１方向に隣接する隣接半導体チップ１ｃ、２ｃにおける第１半導体チップ１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂとは反対側に隣接配置された複数個の第２半導体チップ１ｄ、１ｅ、２ｄ、２ｅに、第１レーザスポット７０で転写基板２０の第２主面２２から第２半導体チップ１ｄ、１ｅ、２ｄ、２ｅを保持している保持層１０を中心とする領域にレーザを照射して第２半導体チップ１ｄ、１ｅ、２ｄ、２ｅを被転写基板３０に転写する。

そして次に、複数の半導体チップ１ｇ、２ｇを対象とする第２素子転写工程を実施する。これにより、図１２（ｃ）に示すように、半導体チップ１ａ～１ｇのうち、半導体チップ１ａ、１ｂ、１ｄ、１ｅ、１ｇが被転写基板３０に転写され、半導体チップ１ｃ、１ｆがそれぞれ保持層１１ｃ、１１ｆにより転写基板２０に粘着された状態となる。このときの保持層１１ｃ、１１ｆは、既に実施した第１素子転写工程、及び第２素子転写工程により、半導体チップ１ｃ、１ｆを粘着する周囲の一部が消失し図１２（ｃ）に示すように、半導体チップ１ｃ、１ｆの外形よりも小さくなっている。

また、図示していないが、半導体チップ２ａ～２ｇのうち、半導体チップ２ａ、２ｂ、２ｄ、２ｅ、２ｇが被転写基板３０に転写され、半導体チップ２ｃ、２ｆがそれぞれ保持層１１ｃ、１１ｆにより転写基板２０に粘着された状態となる。そして、半導体チップ２ｃ、２ｆを粘着保持する図示しない保持層１２ｃ、１２ｆは、既に実施した第１素子転写工程、及び第２素子転写工程により、半導体チップ２ｃ、２ｆを粘着する周囲の一部が消失し、半導体チップ２ｃ、２ｆの外形よりも小さくなっている。

次に、図１３に示すように、半導体チップ２ｃ（請求項における「第３半導体チップ」。）を対象とした第３素子転写工程、及び半導体チップ２ｆ（請求項における「第３半導体チップ」。）を対象とした第３素子転写工程を順次実施する。この結果、半導体チップ２ａ～２ｇは全て被転写基板３０に転写される。

さらに、図１４に示すように、半導体チップ３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂを対象とした第１半導体転写工程を実施する。その後、半導体チップ３ｅ、４ｄ、４ｅを対象とした第２半導体転写工程、及び半導体チップ４ｇを対象とした第２半導体転写工程を順次実施する。これにより、図１４（ｃ）に示すように、半導体チップ３ａ～３ｇは全て被転写基板３０に転写される。また、図示しないが、半導体チップ４ａ、４ｂ、４ｄ、４ｅ、４ｇも被転写基板３０に転写される。

次に、図１５に示すように、半導体チップ５ａ、５ｂを対象とした第１素子転写工程を実施する。その後、半導体チップ５ｄ、５ｅを対象とした第２素子転写工程、及び半導体チップ５ｇを対象とした第２素子転写工程を順次実施する。これにより、図１５（ｃ）に示すように、半導体チップ５ａ、５ｂ、５ｄ、５ｅ、５ｇは被転写基板３０に転写され、半導体チップ５ｃ、５ｆは、保持層１５ｃ、１５ｆを介して転写基板２０に粘着保持された状態となる。

このときの保持層１５ｃ、１５ｆは、第１素子転写工程、及び第２素子転写工程を既に実施しているので、半導体チップ５ｃ、５ｆの保持層１５ｃ、１５ｆは半導体チップ５ｃ、５ｆを粘着する周囲の一部が消失し、図１５（ｃ）に示すように、半導体チップ５ｃ、５ｆの外形よりも小さくなっている。

さらに、図１６に示すように、半導体チップ４ｃ、５ｃ、及び半導体チップ４ｆ、５ｆを対象とした第１素子転写工程を順次実施する。これにより、半導体チップ４ａ～４ｇ、５ａ～５ｇの全てが被転写基板３０に転写された状態となる。なお、このとき導体チップ４ｃ、５ｃ、４ｆ、５ｆを粘着している保持層１４ｃ、１４ｆ、１５ｃ、１５ｆはいずれも周囲の一部が消失し、半導体チップ４ｃ、５ｃ、４ｆ、５ｆの外形よりも小さくなっているので、後述の隣接素子転写工程のように、第１レーザスポットよりも小サイズの第２レーザスポットで転写しても精度よく転写できる。

最後に、図１７に示すように、半導体チップ１ｃ（請求項における「隣接素子」。）を対象とした隣接素子転写工程、及び半導体チップ１ｆ（請求項における「隣接素子」。）を対象とした隣接素子転写工程を実施する。実施例５における隣接素子転写工程における第２レーザスポット８０は、実施例１における第２レーザスポット６０と同じサイズのレーザスポットのサイズを有している。

そして、実施例２においても、隣接素子転写工程では、半導体チップを保持している保持層の端部が消失して面積が狭くなっているので、保持層が半導体チップの側面に回り込んでおらず、レーザリフトオフ時に半導体チップが傾くことがなく、半導体チップの大きさと同等もしくは半導体チップの大きさよりも小さいレーザスポット８０でも精度よく転写できる。

このように、実施例２においても、転写基板の第１主面に少なくとも第１方向に配列して保持層に保持された素子を、レーザリフトオフにより被転写基板に転写する転写方法であって、 少なくとも１個の転写対象の第１素子全域よりも広い領域に照射される大きさの第１レーザスポットで、前記転写基板の第２主面側から転写対象の前記第１素子を保持している前記保持層を中心とする領域にレーザを照射し、 転写対象の前記第１素子全域を保持する前記保持層に、前記第１素子を分離可能なエネルギーのレーザが照射され、転写対象の前記第１素子を被転写基板に転写する第１素子転写工程を実施することを特徴とする転写方法により、第１素子よりも広い第１レーザスポットでレーザ照射を行うため、高精度な位置合わせを行わなくても素子を粘着している保持層にレーザ照射が可能となる。 また、第１レーザスポットの中心において最大となり、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布の断面プロファイルを有するレーザであっても素子を粘着する保持層全面に素子の分離が可能なエネルギーのレーザが照射できるため、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することができる。

また、転写基板の第１主面に少なくとも第１方向に配列して保持層に保持された素子を、レーザリフトオフにより被転写基板に転写する転写装置であって、
前記転写基板を保持する転写基板保持部と、
前記転写基板と略平行に前記被転写基板を保持する被転写基板保持部と、
前記転写基板に保持層を介して配列された少なくとも１個の転写対象の第１素子全域よりも広い領域に照射される大きさの第１レーザスポット、及び前記第１レーザスポットよりも小サイズの第２レーザスポットで、前記転写基板の第２主面にレーザを照射することが可能なレーザ照射部と、
前記第１レーザスポットと第２レーザスポットとを切替える制御部と、を備え、
前記第１レーザスポットで照射した場合に、少なくとも前記第１素子全域には前記保持層からの分離が可能なエネルギーのレーザが照射されることを特徴とする転写装置により、第１素子よりも広い第１レーザスポットでレーザ照射を行うため、高精度な位置合わせを行わなくても素子を粘着している保持層にレーザ照射が可能となる。
また、第１レーザスポットの中心において最大となり、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布の断面プロファイルを有するレーザであっても素子を粘着する保持層全面に素子の分離が可能なエネルギーのレーザが照射できるため、簡単な構成で半導体チップ等の素子を高精度に転写することができる。
また、第１レーザスポットよりも小さい第２レーザスポットで側面に保持層が回り込んでいない隣接の素子を簡単な構成で精度よく転写できる。

本発明における転写方法、および転写装置は、半導体チップ等の素子を転写して実装する分野に広く用いることができる。

１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ）：半導体チップ ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ）：半導体チップ ３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ）：半導体チップ ４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ）：半導体チップ ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ）：半導体チップ １０：保持層 １１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ）：保持層 １２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ）：保持層 １３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ）：保持層 １４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ）：保持層 １５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ）：保持層 ２０：転写基板 ２１：第１主面 ２２：第２主面 ３０：被転写基板 ５０：第１レーザスポット ６０：第２レーザスポット ７０：第１レーザスポット ８０：第２レーザスポット １００：転写装置 １１０：転写部 １１１：レーザ光 １１２：レーザ照射部 １１３：転写基板保持部 １１４：被転写基板保持部 １１５：ガルバノミラー １１６ ｆθレンズ ２１１：レーザ光 ３１１：レーザ光

Claims (7)

1. 転写基板の第１主面に少なくとも第１方向に配列して保持層に保持された素子を、レーザリフトオフにより被転写基板に転写する転写方法であって、 少なくとも１個の転写対象の第１素子全域よりも広い領域に照射される大きさの第１レーザスポットで、前記転写基板の第２主面側から転写対象の前記第１素子を保持している前記保持層を中心とする領域にレーザを照射し、 転写対象の前記第１素子全域を保持する前記保持層に、前記第１素子を分離可能なエネルギーのレーザが照射され、転写対象の前記第１素子を被転写基板に転写する第１素子転写工程を実施することを特徴とする転写方法。
2. 前記第１レーザスポットは、断面プロファイルの中心において最大となり、照射方向と直交する幅方向に遠くなるほど弱くなるエネルギー分布を有し、
   前記保持層からの分離が可能なエネルギーを有する領域は、前記第１素子全域より広く、前記隣接素子の前記第１素子側の半分を含めた領域よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の転写方法。
3. 前記第１プロファイルは、マスクにより照射範囲が規制され、前記第１素子を分離可能なエネルギーのレーザの照射範囲は、前記第１素子全域及び前記隣接素子の前記第１素子側の半分の領域の一部であることを特徴とする請求項１に記載の転写方法。
4. 前記第１素子転写工程の後に、
   前記隣接素子における前記第１素子とは反対側に隣接配置された少なくとも１個の第２素子に、前記第１レーザスポットで前記転写基板の第２主面側から前記第２素子を保持している前記保持層を中心とする領域にレーザを照射して前記第２素子を被転写基板に転写する第２素子転写工程を実施することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の転写方法。
5. 転写基板には前記第１方向とは直交する第２方向にも素子が保持層を介して配列保持されており、
   前記第２素子転写工程の後に、
   前記隣接素子に対して前記第２方向に隣接して配置された第３素子に、前記第１レーザスポットで前記転写基板の第２主面側から前記第３素子を保持している前記保持層を中心とする領域にレーザを照射して前記第３素子を被転写基板に転写する第３素子転写工程を実施することを特徴とする請求項４に記載の転写方法。
6. 前記第３素子転写工程の後に、
   前記隣接素子に、前記第１レーザスポットと同等サイズのレーザスポット、又は前記第１レーザスポットよりも小サイズの第２レーザスポットで前記転写基板の第２主面側から前記隣接素子を保持している前記保持層にレーザを照射して前記隣接素子を被転写基板に転写する隣接素子転写工程を実施することを特徴とする請求項５に記載の転写方法。
7. 転写基板の第１主面に少なくとも第１方向に配列して保持層に保持された素子を、レーザリフトオフにより被転写基板に転写する転写装置であって、
   前記転写基板を保持する転写基板保持部と、
   前記転写基板と略平行に前記被転写基板を保持する被転写基板保持部と、
   前記転写基板に保持層を介して配列された少なくとも１個の転写対象の第１素子全域よりも広い領域に照射される大きさの第１レーザスポット、及び前記第１レーザスポットよりも小サイズの第２レーザスポットで、前記転写基板の第２主面にレーザを照射することが可能なレーザ照射部と、
   前記第１レーザスポットと第２レーザスポットとを切替える制御部と、を備え、
   前記第１レーザスポットで照射した場合に、少なくとも前記第１素子全域には前記保持層からの分離が可能なエネルギーのレーザが照射されることを特徴とする転写装置。
   
   

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