JP6696036B1 - ワーク転写装置及びワーク転写チャック並びにワーク転写方法 - Google Patents
ワーク転写装置及びワーク転写チャック並びにワーク転写方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6696036B1 JP6696036B1 JP2019142332A JP2019142332A JP6696036B1 JP 6696036 B1 JP6696036 B1 JP 6696036B1 JP 2019142332 A JP2019142332 A JP 2019142332A JP 2019142332 A JP2019142332 A JP 2019142332A JP 6696036 B1 JP6696036 B1 JP 6696036B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- plate
- adhesive
- transfer member
- transfer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
- H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68363—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used in a transfer process involving transfer directly from an origin substrate to a target substrate without use of an intermediate handle substrate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
素子としては、20μm角まで微細化されたLEDチップに限られず、薄膜トランジスタなどが含まれる。
素子分離工程では、素子形成用のウェハとなるサファイア基板に、複数の素子を平面的に配列形成した後、各素子の周囲に分離溝が格子状に形成され、分離溝によって配列を維持したまま個々の素子に分離される。
再配列工程で用いられる仮基板(一時保持用基板)の表面には粘着材層が塗布され、サファイア基板と一時保持用基板の接近移動で、粘着材層の表面を素子の表面側に圧着させている。この素子の表面側に対する粘着材層の圧接により、粘着材層の表面が圧縮変形して素子の表面側を粘着保持する。
次に複数の素子のうち選択した素子のみに対して、サファイア基板の裏面からパルス紫外線レーザのレーザ光を表面側に透過するように照射することにより、サファイア基板との間の接合力が弱くなる。これに続いてサファイア基板から一時保持用基板を引き離すことにより、選択された素子のみがサファイア基板から剥離して一時保持用基板に転写される。
この後、一時保持用基板に転写された素子を、別の仮基板に再転写する。この別な仮基板も一時保持用基板と同様に粘着材層を備えており、一時保持用基板による転写と同じように再転写が行われる。
転写工程で用いられる実装基板(配線用基板)上には配線電極が形成され、反転された別な仮基板を配線用基板に近づけて素子を配線電極に圧着させることにより、配線電極に対して素子が確実に固定(電気的な接続)され、実装基板に対する素子の実装を完了する。
しかし乍ら、特許文献1では、ウェハから仮基板などへの各素子の受け取り時や仮基板から別の仮基板などへの各素子の受け渡し時において、粘着材層の表面のみが各素子の表面側に圧着して粘着材層の表面を圧縮変形させるため、粘着材層の表面の圧縮変形に伴って各素子の表面側に過剰な押圧力がかかり易い。
詳しく説明すると、各素子に対し粘着力を作用させて粘着保持するには、粘着材層を一定量だけ圧縮変形させる圧縮力により、必要な粘着力を得る必要がある。このような平面状態からの圧縮変形における必要変形(変位)は一般的に「潰しシロ」などと呼ばれ、粘着材層を各素子の表面側に押し付けて、潰しシロ分の圧縮変形をさせなければ、必要な粘着力は得られない。
ところが、粘着材層となる圧縮変形(弾性変形)可能な粘着材料は、金属などの剛体と違ってサイズ誤差が大きくて高精度な加工が困難であり、各素子の表面側に対する圧縮変形量を微調整することは至難であった。さらに粘着材層の加工精度やウェハに対する仮基板の組立精度によっては、ウェハ上の各素子に向け仮基板の粘着材層を完全な平行状態で接近移動させることも困難である。
このため、各素子の表面側に対する粘着材層の圧縮変形時には、粘着材層の加工精度や組立精度などの変化要因の影響により、過剰な押圧力で各素子の表面側を無理に変形させてしまい、割れや欠けなどの破損を発生し易いという問題があった。特に微小素子が脆性の肉薄なチップである場合には、破損の発生率が高くなって歩留まりを低下させる原因となる。
さらに、このような課題を解決するために本発明に係るワーク転写チャックは、第一基板に配列した微小素子が含まれる複数の板状ワークを、前記第一基板から受け取って、転写先の第二基板の所定位置に受け渡すワーク転写チャックであって、前記第一基板と対向する第一対向位置から前記複数の板状ワークの受け取り位置へ向け相対的に接近移動するとともに、前記受け取り位置から前記第二基板に対する前記複数の板状ワークの受け渡し位置に向けて移動自在に設けられる転写部材と、前記第一基板に配列した前記複数の板状ワークと対向する前記転写部材の転写面に設けられて、前記複数の板状ワークとの対向方向へ弾性変形可能な粘着面を有する粘着部と、前記転写部材の前記転写面において前記粘着部よりも外側に、前記第一基板の第一表面において前記複数の板状ワークよりも外側の第一受け面に向け突出状に設けられて、前記粘着面よりも硬質な反力面を有する反力支持部と、を備え、前記粘着面の粘着力は、前記第一基板の第一保持部が有する各板状ワークの保持力よりも強く、且つ前記第二基板の第二保持部が有する前記各板状ワークの保持力よりも弱く設定され、前記粘着面は、前記第一対向位置から前記受け取り位置に向かう前記第一基板に対する前記転写部材の相対的な接近移動により、前記複数の板状ワークに当接して圧縮変形するとともに、前記複数の板状ワークを粘着保持し、前記反力面は、前記受け取り位置における前記粘着面の圧縮変形に伴って、前記第一基板の前記第一受け面と当接し、前記転写部材は、前記第一受け面に対する前記反力面の当接により、前記第一基板に対する相対的な接近移動が停止されることを特徴とする。
また、このような課題を解決するために本発明に係るワーク転写方法は、第一基板に配列した微小素子が含まれる複数の板状ワークを、前記第一基板から受け取って第二基板の所定位置に受け渡すワーク転写方法であって、転写部材の転写面に設けられる粘着部を、前記第一基板に配列された前記複数の板状ワークと対向させるとともに、前記転写部材の前記転写面において前記粘着部よりも外側の反力支持部が、前記第一基板の第一表面において前記複数の板状ワークよりも外側の第一受け面と対向した状態で、前記転写部材を前記第一基板に向け相対的に接近移動させる接近動工程と、相対的に接近移動した前記転写面の前記粘着部において前記複数の板状ワークとの対向方向へ弾性変形可能な粘着面を、前記複数の板状ワークに当接させるとともに、前記転写部材の前記反力支持部において前記粘着面よりも硬質な反力面を、前記第一基板の前記第一受け面に当接させる突き当て工程と、前記転写部材を前記第一基板から隔離移動させる離動工程と、を含み、前記粘着面の粘着力は、前記第一基板の第一保持部が有する各板状ワークの保持力よりも強く、且つ前記第二基板の第二保持部が有する前記各板状ワークの保持力よりも弱く設定され、前記突き当て工程では、前記複数の板状ワークとの当接により前記粘着面が圧縮変形して、前記複数の板状ワークを粘着保持するとともに、前記粘着面の圧縮変形に伴う前記第一基板の前記第一受け面に対する前記反力面の当接により、前記転写部材のそれ以上の前記第一基板への接近移動を停止させることを特徴とする。
本発明の実施形態に係るワーク転写装置Aは、図1〜図8に示すように、第一基板10に配列された複数の板状ワークWを、第一基板10から受け取って保持(把持)し、転写先の第二基板20まで搬送してから、第二基板20の所定位置に受け渡すための搬送チャック装置である。特に、真空雰囲気や減圧雰囲気でも利用可能な粘着部材により、複数の板状ワークWを着脱自在に保持(把持)する粘着タイプの搬送チャック装置である。
すなわち、本発明の実施形態に係るワーク転写装置Aは、室内圧力が調整可能な変圧室Bの内部に配備することも可能であり、ワーク転写チャックCを具備している。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係るワーク転写装置A及びワーク転写チャックCは、第一基板10と対向する第一対向位置P1から受け取り位置P2へ向け相対的に移動自在に設けられる転写部材1と、第一基板10に配列した複数の板状ワークWと対向する転写部材1の転写面1aに設けられる粘着部2と、転写部材1の転写面1aにおいて粘着部2よりも外側に設けられる反力支持部3と、を主要な構成要素として備えている。
その他に本発明の実施形態に係るワーク転写装置Aは、転写部材1の粘着部2を第一対向位置P1から第一基板10に向けて相対的に接近移動及び隔離移動させる第一接離駆動部4と、転写部材1を第一対向位置P1から第二基板20と対向する第二対向位置P3に亘って移動させる搬送駆動部5と、転写部材1の粘着部2を第二対向位置P3から第二基板20に向けて相対的に接近移動及び隔離移動させる第二接離駆動部6と、第一接離駆動部4などを作動制御する制御部7と、を主要な構成要素として備えている。
なお、転写部材1は通常、第一基板10や第二基板20に対して上下方向へ対向するように配置され、上下の対向方向を以下「Z方向」という。Z方向と交差する第一基板10や第二基板20に沿った方向を以下「XY方向」という。
複数の板状ワークWの具体例としては、主にマイクロLEDと呼ばれる50μm×50μm以下、詳しくは30μm×30μm以下、さらに詳しくは数十μm角のLEDチップや、その他のマイクロデバイスなどの微細化された微小素子などが挙げられる。
この微小素子には、ガラスや薄膜素子などの形状が極めて肉薄な脆性小板も含まれる。
また複数の板状ワークWの他の例としては、100μm角未満の微小素子や、微小素子以外の微細な平板体や、例えば300μm角などのLEDチップなどの一般的なサイズのワークを含むことも可能である。
図示例の場合には、複数の板状ワークWのすべてが同じサイズに設定されている。
さらに特開2002−118124号記載の素子実装方法では、個々に分離した素子を操作して各素子を再配列する再配列工程が、周期の整数倍に相当する間隔で飛び飛びに素子を選択して再配列する間引選択手順を含み、再配列した状態を保持したまま各素子を実装基板に転写する転写工程が、選択された素子を実装基板の一部分に転写する部分転写手順を含んでいる。
複数の素子を実装基板に実装する際は、間引選択手順と部分転写手順を繰り返す選択転写方式を採用している。
間引選択手順は、配列された複数の素子のうち選択した素子のみを仮基板(一時保持用基板)に仮転写して再配列し、部分転写手順は、仮基板(一時保持用基板)に仮転写された素子を別の仮基板に再転写し、最終的には別の仮基板から実装基板(配線用基板)に本転写している。
つまり、本発明でいう第一基板10とは、図1〜図8に示されるように、その少なくとも表面側がサファイアやガリウムヒ素などからなる素子形成用のウェハのみに限らず、ワーク搬送用のキャリア基板も含まれる。
第一基板10において後述する転写部材1とZ方向へ対向する第一表面10aは、個々に分離された複数の板状ワークWを着脱自在に仮止めする第一保持部11を有している。第一保持部11は、第一表面10aにおいて内側部位に設けられる。このため、第一表面10aの内側部位に対して複数の板状ワークWは、第一保持部11によりX方向やY方向へ所定の周期で配列した状態で移動不能に保持される。
さらに第一表面10aにおいて第一保持部11よりも外側の部位には、第一受け面10bが設けられる。
第一基板10の具体例として図示例の場合には、矩形の第一表面10aを有するキャリア基板などで構成され、第一表面10aの略全体に第一保持部11となる仮固定層を積層している。第一表面10aの内側部位には、複数の板状ワークWをX方向及びY方向へそれぞれ所定の周期で格子状に配列している。第一保持部(仮固定層)11は、レーザ光などの照射に伴って分離可能なUV硬化樹脂などからなる粘着材料を、転写部材1に向けZ方向へ弾性変形可能に突出させて配置することが好ましい。
また図示例では、第一保持部(仮固定層)11の表面において外側部位に第一受け面10bを一体形成している。なお、その他の例として図示しないが、第一表面10aの内側部位のみに第一保持部11となる仮固定層を積層し、第一表面10aの表面において外側部位を第一受け面10bに変更することも可能である。
つまり、本発明でいう第二基板20は、図2や図3に示されるように、実装基板(配線用基板)や回路基板のみに限らず、ワーク搬送用のキャリア基板も含まれる。
第二基板20において後述する転写部材1とZ方向へ対向する第二表面20aは、転写部材1で搬送された複数の板状ワークWが当接する第二保持部21を有している。第二保持部21は、第二表面20aにおいて内側部位に設けられる。このため、第二基板20の第二表面20aに対して複数の板状ワークWは、第二保持部21により転写部材1からX方向やY方向へ所定の周期で配列した状態を維持したまま移動不能に保持される。
さらに第二表面20aにおいて第二保持部21よりも外側には、第二受け面20bが設けられる。
第二基板20の具体例として図示例の場合には、矩形の第二表面20aを有するキャリア基板などで構成され、第二表面20aの略全体に第二保持部21となる仮固定層を積層している。第二保持部(仮固定層)21は、ペーストなどからなる粘着材料を、転写部材1に向けZ方向へ弾性変形可能に突出させて配置することが好ましい。この仮固定層の少なくとも内側部位は、特開2002−118124号記載の素子実装方法の配線電極や接合用導電材と同様に、複数の板状ワークWの裏面側W2が圧接することで、変形しながら電気的な接続を果たすように構成されている。
また図示例では、第二保持部(仮固定層)21の表面において外側部位に第二受け面20bを一体形成している。なお、その他の例として図示しないが、第二表面20aの内側部位のみに第二保持部21となる仮固定層を積層し、第二表面20aの表面において外側部位を第二受け面20bに変更することも可能である。
「選択転写方式」では、先ず「間引選択手順」として先ず図2(a)に示されるように、第一基板10に配列された複数の板状ワークWのうち選択した板状ワークWのみを、その配列状態のまま後述する転写部材1の粘着部2に仮転写して再配列する(受け取る)。次に「部分転写手順」として図2(b)に示されるように、転写部材1に受け取った板状ワークWを転写先の第二基板20に向け搬送してから、第二基板20の第二保持部21に再転写する(受け渡す)。これに続いて図3(a)(b)に示されるように、「間引選択手順」と「部分転写手順」を複数回繰り返す。これにより、第一基板10に配列された複数の板状ワークWのうち選択した板状ワークWのみが、第一基板10における各板状ワークWの配列周期の整数倍に相当する間隔で飛び飛びに受け取られ、配列周期の整数倍の間隔のまま第二基板20に受け渡して再配列される。
また本発明の第二実施形態に係るワーク転写装置A及びワーク転写チャックCとして図8に示される場合には、「選択転写方式」に代えて「全面転写方式」を採用した例である。
「全面転写方式」では、図8(a)(c)に示されるように、第一基板10に配列された複数の板状ワークWのすべてを、その配列状態のまま後述する転写部材1の粘着部2で受け取る。これに続いて図示しないが、転写先の第二基板20に向け搬送して受け渡す。
転写部材1は、転写面1aを第一基板10の第一保持部11や第二基板20の第二保持部21とZ方向へ平行に対向するように配設されるとともに、この平行状態を維持したままZ方向及びXY方向へ移動自在に支持される。
転写部材1の転写面1aは、第一基板10の第一表面10aや第二基板20の第二表面20aの形状に合わせて矩形などに形成される。
転写面1aは、複数の板状ワークWとの対向方向(Z方向)へ圧縮変形可能に配置される粘着部2と、粘着部2よりも外側に配置される反力支持部3と、を有している。
粘着部2の粘着面2aは、第一基板10の第一保持部11や第二基板20の第二保持部21とZ方向へ対向するように先端面の内側部位に配置され、所定の粘着力を有する。粘着面2aの粘着力は、第一基板10の第一保持部11が有する各板状ワークWの保持力よりも強く、且つ第二基板20の第二保持部21が有する各板状ワークWの保持力よりも弱く設定されている。これにより、第一保持部11からの粘着面2aへの板状ワークWの受け取りを可能にするとともに、粘着面2aから第二保持部21への板状ワークWの受け渡しを可能にしている。
さらに粘着部2は、図4(a)に示されるように、後述する第一接離駆動部4で第一基板10に向け転写部材1がZ方向へ相対的に接近移動することにより、粘着面2aが複数の板状ワークWの表面側W1に当接する。その後の接近移動による押圧力で粘着部2がZ方向へ圧縮変形するように構成される。複数の板状ワークWの表面側W1に対する粘着部2の圧縮量は、粘着面2aが圧接し続けることで、各板状ワークWの引き上げに必要な粘着力を得るように設定されている。
また図4(b)に示されるように、後述する第二接離駆動部6で転写部材1が第二基板20に向けZ方向へ相対的に接近移動することにより、複数の板状ワークWの裏面側W2が第二基板20の第二保持部21に当接する。その後の接近移動による押圧力で粘着部2がZ方向へ圧縮変形するように構成される。複数の板状ワークWの表面側W1に対する粘着部2の圧縮量は、粘着面2aが圧接し続けることで、第二保持部21に対する各板状ワークWの裏面側W2の粘着に必要な押圧力を得るように設定されている。
図1〜図4などの凸形状は、転写面1aに沿って粘着部2の基部2bが積層形成され、基部2bの一部から粘着面2aのみを部分的に突出させている。図5(a)(b)の柱形状は、転写面1aの一部に柱状の粘着部2が形成されて、その先端面に転写面1aから粘着面2a′を部分的に突出させている。図8(a)〜(c)の板形状は、転写面1aに沿って平板状の粘着部2が積層成形されて、その先端面に平滑な粘着面2a″を有している。
さらに粘着面2aの形状は、前述した「選択転写方式」と「全面転写方式」で異なる。
すなわち、図1〜図7に示される「選択転写方式」では、第一基板10の第一保持部11に配列された複数の板状ワークWのうち選択した板状ワークWのみと対向するように粘着面2aが複数又は単数配置される。
図示例では、各板状ワークWの表面側W1と略同じサイズに形成された複数の粘着面2aを、複数の板状ワークWの配列周期の整数倍に相当する間隔で飛び飛びに再配列される(間引選択手順)ように配置している。なお、図6(a)〜(c)及び図7(a)〜(c)に示される粘着部2の断面形状は、凸形状又は柱形状のいずれかである。
これに対し、図8に示される「全面転写方式」では、第一基板10の第一保持部11に配列された複数の板状ワークWのすべてと対向するように粘着部2が単数又は複数配置される。
図示例では、粘着部2の断面形状が平板形状であり、複数の板状ワークWの表面側W1のすべてを覆うサイズに形成された単数の粘着面2aが配置されている。なお、その他の例として図示しないが、粘着部2の断面形状を平板状に代えて、凸形状や柱形状に変更して、各板状ワークWの表面側W1と略同じサイズに形成された複数の粘着面2aを、第一基板10の第一保持部11に配列された複数の板状ワークWと同じ周期で格子状に配列することも可能である。
反力面3aは、転写部材1の転写面1aにおいて粘着部2が配置される内側部位よりも外側の部位に、粘着部2の粘着面2aと平行に配置される。
第一受け面10bに対する反力面3aの突出量は、図4(a)に示されるように、後述する第一接離駆動部4により第一基板10と転写部材1がZ方向へ相対的に接近移動して両者間の第一間隔L1が所定寸法に到達した時に、反力面3aと第一受け面10bの当接による反発力で、第一基板10と転写部材1の第一間隔L1が所定寸法未満とならないように設定されている。詳しく説明すると、第一基板10と転写部材1の相対的な接近移動により、複数の板状ワークWの表面側W1に粘着面2aが当接して粘着部2をZ方向へ所定量だけ圧縮変形させた時点で、粘着部2の圧縮変形を停止させる。すなわち、粘着部2がZ方向への圧縮変形により、板状ワークWの引き上げに必要な粘着力を得た時点で、複数の板状ワークWに対する粘着部2の過剰な圧縮変形を防いで、各板状ワークWの厚みに準じた粘着力が得られるように設定している。
また第二受け面20bに対する反力面3aの突出量は、図4(b)に示されるように、後述する第二接離駆動部6により転写部材1と第二基板20がZ方向へ相対的に接近移動して両者間の第二間隔L2が所定寸法に到達した時に、反力面3aと第二受け面20bの当接による反発力で、転写部材1と第二基板20の第二間隔L2が所定寸法未満とならないように設定されている。詳しく説明すると、転写部材1と第二基板20の相対的な接近移動により、複数の板状ワークWの裏面側W2が第二基板20の第二保持部21に当接して粘着部2をZ方向へ所定量だけ圧縮変形させた時点で、粘着部2の圧縮変形を停止させる。すなわち、粘着部2がZ方向への圧縮変形により、第二保持部21に対する各板状ワークWの裏面側W2の粘着に必要な押圧力を得た時点で、複数の板状ワークWに対する粘着部2の過剰な圧縮変形を防いで、各板状ワークWの厚みに準じた押圧力が得られるように設定している。
また反力支持部3において反力面3aのサイズ(面積)は、反力支持部3の構成材料によって異なる。すなわち、図1(c)及び図8(b)や図6(a)(b)(c)に示されるように、反力支持部3の構成材料が粘着部2と同質な弾性材料で一体成形又は一体的に形成した場合には、粘着部2の経時劣化に伴い粘着部2と反力支持部3が同時交換可能になる。
軟質材料からなる反力支持部3の形状としては、図1(c)及び図8(b)に示される台形状や、図6(a)に示される長尺矩形状や、図6(b)に示される短尺矩形状や、図6(c)に示される太型L字状などが挙げられる。
図1(c)及び図8(b)の台形状は、矩形などに形成された転写面1aの外縁に沿って台形の反力支持部材31を複数(4つ)離散配置している。複数の反力支持部材31の間で且つ転写面1aの角部には、通気路3bが配置される。図6(a)の長尺矩形状は、長尺な矩形の反力支持部材32が複数(4つ)それぞれの間に通気路3bを挟んで離散配置されている。図6(b)の短尺矩形状は、短尺な矩形の反力支持部材33が複数(8つ)、それぞれの間に通気路3bを挟んで離散配置されている。図6(c)の太型L字状は、太いL字状の反力支持部材34が複数(4つ)それぞれの間に通気路3bを挟んで配置されている。
なお、その他の例として図示しないが、反力支持部3の形状や数などを図示例以外の形状や数などに変更することも可能である。
硬質材料からなる反力支持部3の形状としては、図7(a)に示される角矩形状や、図7(b)に示される丸形状や、図7(c)に示される細型L字状などが挙げられる。
図7(a)の角矩形状は、転写面1aの四隅に矩形状の反力支持部材35が複数(4つ)それぞれの間に通気路3bを挟んで離散配置されている。図7(b)の丸形状は、転写面1aの四隅と外縁の中間位置に丸形状の反力支持部材36が複数(8つ)それぞれの間に通気路3bを挟んで離散配置されている。図7(c)の細型L字状は、細いL字状の反力支持部材37が複数(4つ)それぞれの間に通気路3bを挟んで離散配置されている。
なお、その他の例として図示しないが、反力支持部3の形状や数などを図示例以外の形状や数などに変更することも可能である。
第一接離駆動部4となるアクチュエーターなどは、後述する制御部7により転写部材1又は第一基板10のいずれか一方か、若しくは転写部材1及び第一基板10の両方を、転写面1a(粘着面2a,反力面3a)と第一表面10a(第一保持部11,第一受け面10b)が平行状態に維持されたままZ方向へ相対的に接近或いは離隔するように移動させるように作動制御される。
第一接離駆動部4により転写部材1の粘着部2は、図4(a)に示されるように、第一対向位置P1から受け取り位置P2に向け接近移動して、複数の板状ワークWの受け取りが行われ、その終了後に受け取り位置P2から第一対向位置P1に向け隔離移動する。詳しく説明すると、受け取り位置P2において、粘着部2の粘着面2aが複数の板状ワークWの表面側W1に当接(圧接)して粘着部2を圧縮変形させる。これと略同時に、反力支持部3が第一基板10の第一受け面10bに当接(圧接)して、第一接離駆動部4によるそれ以上の転写部材1と第一基板10との相対的な接近移動を停止させる。
第一接離駆動部4の具体例として図1〜図8に示される例の場合には、転写部材1を第一基板10に向けて下降させている。
また、その他の例として図示しないが、転写部材1に代えて第一基板10を上昇させることや、転写部材1及び第一基板10の両方を互いに接近或いは離隔移動させるなどの変更が可能である。
搬送駆動部5となる駆動源は、アクチュエーターなどで構成され、後述する制御部7により転写部材1又は離間配置された第一基板10と第二基板20のいずれか一方か、若しくは転写部材1及び第一基板10と第二基板20の両方をX方向やY方向などへ相対的に移動させるように作動制御される。
搬送駆動部5の具体例として図1〜図8に示される例の場合には、転写部材1のみを第一基板10から第二基板20に向けて往復移動させている。
また、その他の例として図示しないが、転写部材1に代えて第一基板10と第二基板20を移動させることや、転写部材1及び第一基板10と第二基板20の両方を互いに移動させるなどの変更が可能である。
第二接離駆動部6となるアクチュエーターなどは、後述する制御部7により転写部材1又は第二基板20のいずれか一方か、若しくは転写部材1及び第二基板20の両方を、転写面1a(粘着面2a,反力面3a)と第二表面20a(第二保持部21,第二受け面20b)が平行状態に維持されたままZ方向へ相対的に接近或いは離隔するように移動させるように作動制御される。
第二接離駆動部6により転写部材1の粘着部2で受け取った複数の板状ワークWは、図4(b)に示されるように、第二対向位置P3から受け渡し位置P4に向け接近移動して、複数の板状ワークWの受け渡しが行われ、その終了後に受け渡し位置P4から第二対向位置P3に向け隔離移動する。詳しく説明すると、受け渡し位置P4において、粘着部2の粘着面2aで受け取った複数の板状ワークWの裏面側W2が第二基板20の第二保持部21に当接(圧接)して粘着部2を圧縮変形させる。これと略同時に、反力支持部3が第二基板20の第二受け面20bに当接(圧接)して、第二接離駆動部6によるそれ以上の転写部材1と第二基板20との相対的な接近移動を停止させる。
第二接離駆動部6の具体例として図1〜図8に示される例の場合には、転写部材1を第二基板20に向けて下降させている。
また、その他の例として図示しないが、転写部材1に代えて第二基板20を上昇させることや、転写部材1及び第二基板20の両方を互いに接近或いは離隔移動させるなどの変更が可能である。
制御部7の制御回路に設定されたプログラムを、ワーク転写装置A及びワーク転写チャックCを用いたワーク転写方法として説明する。
本発明の実施形態に係るワーク転写装置A及びワーク転写チャックCによるワーク転写方法は、第一基板10から転写部材1へのワーク受け取り過程と、転写部材1から第二基板20へのワーク受け渡し過程と、を主要な工程として含んでいる。
ワーク受け取り過程の接近動工程では、第一接離駆動部4により転写部材1の粘着部2を第一基板10に配列された複数の板状ワークWに対してZ方向へ相対的に接近移動させている。これと同時に転写部材1の反力支持部3を第一基板10の第一受け面10bに対してZ方向へ相対的に接近移動させている。
ワーク受け取り過程の突き当て工程では、その後の第一接離駆動部4により転写部材1の粘着部2を複数の板状ワークWの表面側W1に当接(圧接)して粘着させている。このため、粘着部2の粘着面2aに複数の板状ワークWの表面側W1が粘着保持される。
さらにこれと同時に、転写部材1の反力支持部3を第一基板10の第一受け面10bに当接(圧接)させている。このため、第一接離駆動部4によるそれ以上の転写部材1及び第一基板10の相対的な接近移動が停止される。
ワーク受け取り過程の離動工程では、第一接離駆動部4により転写部材1を第一基板10から隔離移動させている。その際に粘着面2aの粘着力は、第一基板10の第一保持部11が有する各板状ワークWの保持力よりも強く設定されるため、第一基板10の粘着部2で受け取った複数の板状ワークWの裏面側W2が、第一基板10の第一保持部11から剥がれて、ワーク受け取り過程が完了する。
ワーク受け渡し過程の接近動工程では、第二接離駆動部6により転写部材1の粘着部2で受け取った複数の板状ワークWを第二基板20の第二保持部21に対してZ方向へ相対的に接近移動させている。これと同時に転写部材1の反力支持部3を第二基板20の第二受け面20bに対してZ方向へ相対的に接近移動させている。
ワーク受け渡し過程の突き当て工程では、その後の第二接離駆動部6により転写部材1の粘着部2の粘着部2で受け取った複数の板状ワークWの裏面側W2を、第二基板20の第二保持部21に当接(圧接)して粘着させている。このため、第二基板20の第二保持部21に複数の板状ワークWの裏面側W2が粘着保持される。
さらにこれと同時に、転写部材1の反力支持部3を第二基板20の第二受け面20bに当接(圧接)させている。このため、第二接離駆動部6によるそれ以上の転写部材1及び第二基板20の相対的な接近移動が停止される。
ワーク受け渡し過程の離動工程では、第二接離駆動部6により転写部材1を第二基板20から隔離移動させている。その際に粘着面2aの粘着力は、第二基板20の第二保持部21が有する各板状ワークWの保持力よりも弱く設定されるため、第二基板20の第二保持部21に粘着保持した複数の板状ワークWの表面側W1から第一基板10の粘着部2が剥がれて、ワーク受け渡し過程が完了する。
このような問題点を解決するには、転写部材1と第一基板10又は第二基板20の接近移動で粘着部2に圧縮力を加えた時の変形変位と、その変形変位により得られる圧縮力との相関関係を予め計測しておき、この測定値に基づいて粘着部2の圧縮時における変形変位を適正範囲に設定することが好ましい。すなわち、粘着部2に対して反力支持部3を高低差が付くように設定することが好ましい。
粘着部2の圧縮力は、第一接離駆動部4による接近移動で転写部材1と第一基板10の間隔が狭くなり、粘着部2の粘着面2aが複数の板状ワークWの表面側W1に当接することで生じる。この圧縮力は、第一基板10又は転写部材1のいずれか一方にロードセルなどの荷重センサー(図示しない)を設置することや、第一接離駆動部4の駆動トルクを監視することで計測可能となる。
しかし、複数の板状ワークWがマイクロLEDなどのような微小素子である場合には、粘着部2との接触面積が極めて小さいため、粘着部2の圧縮時における変形変位や圧縮力も微小で非常に検出し難しい。
そこで、本発明の実施形態に係るワーク転写装置A及びワーク転写チャックCは、転写部材1の転写面1aにおいて粘着部2よりも外側に反力支持部3を設け、転写部材1と第一基板10の接近移動で粘着部2の粘着面2aが複数の板状ワークWの表面側W1に当接すると同時に、反力支持部3を第一基板10の第一受け面10bに当接させている。この場合には、反力支持部3と第一受け面10bの当接面積を、ロードセルなどの荷重センサーや第一接離駆動部4の駆動トルクでも検出が可能な面積に設定する必要がある。
つまり、第一基板10の複数の板状ワークWに対する転写部材1の粘着部2の受圧面積を拡大することで、単位面積当たりの圧縮応力が減り、同時に反力を生じ易くなる。
これによって、粘着部2の圧縮時における変形変位や圧縮力が正確に検出可能になり、予め計測した相関関係に基づいて粘着部2の圧縮時における変形変位を適正範囲に設定することができる。
・ワーク受け取り過程の接近動工程において、少数の板状ワークWに対する粘着部2の当接時のように反力が得られ難い場合であっても、少数の板状ワークWと粘着部2の当接後に、反力支持部3を第一基板10の第一受け面10bに当接させることで、明確な反力が生じて、少数の板状ワークWとの接触変位を正確に検出可能にする。
例えば図2(a)(b)及び図3(a)(b)に示した「選択転写方式」のように、第一基板10に配列された複数の板状ワークWのうち少数の板状ワークWのみに、粘着部2の粘着面2aを当接させる場合でも、少数の板状ワークWの表面側W1に対する粘着部2の粘着面2aの接触変位を正確に検出できる。
・ワーク受け取り過程の突き当て工程において、複数の板状ワークWに粘着部2が過剰に押圧する場合であっても、粘着部2による押圧に対し反力支持部3と第一受け面10bの当接による反力を生じさせて、押圧力に対する圧縮抵抗と成り得る。
これにより、各板状ワークWに対する過剰な圧縮力が防止可能になるとともに、微細な構造の粘着部2の塑性変形,亀裂や破断が未然に防止可能になる。
・ワーク受け取り過程の接近動工程において図9に示されるように、複数の板状ワークWに対して粘着部2が非平行な状態で接近移動する場合であっても、板状ワークWと粘着部2の当接より前に反力支持部3が第一受け面10bに当接して押圧力を受けることにより、反力が生じて押圧力の異常発生を正確に検出可能にする。
図9に示される例では、転写部材1の転写面1aの外縁に沿って反力支持部3が額縁状に形成されている。第一基板10の第一受け面10bに対して転写部材1の粘着面2a及び反力支持部3が傾斜した状態で接近移動することにより、最初に反力支持部3の反力面3aの外縁3a′が第一受け面10bに当接している。このため、第一基板10に対する転写部材1の傾斜が未然に検出できる。
ちなみに各板状ワークWの表面側W1には、微細な凹凸が有り、各板状ワークWがマイクロLEDや肉薄な脆性小板などの微小素子や平板体などであっても、その表面側W1には微細な凹凸が有ることに変わりない。これと同様に粘着部2の粘着面2aにも微細な凹凸が有る。
また、粘着面2aを構成する粘着材料は、各板状ワークWの表面側W1よりも柔軟で変形し易い。
このため下記の理由により、第一基板10に配列された複数の板状ワークWの表面側W1に対して粘着部2の粘着面2aを圧接させる当接時(ワーク受け取り過程の突き当て工程)では、各板状ワークWの表面側W1と粘着部2の粘着面2aが必要以上の強度で粘着され、その後の受け渡し時(ワーク受け渡し過程の突き当て工程)において剥がすことが困難になる。
剥離困難な第一の理由としては、外的な押圧力により粘着部2の粘着面2aの微細な凹凸が弾性的に圧縮変形して、粘着面2aの微細な凹凸内の空気が押し出されてしまう。押圧力の終了後は、粘着面2aの微細な凹凸が復元(膨張)変形するため、各板状ワークWの表面側W1の微細な凹凸との間に減圧空間が発生して剥離し難くなる。
剥離困難な第二の理由としては、外的な押圧力により各板状ワークWの表面側W1が、粘着部2の柔軟な粘着面2aに埋もれてしまう。このため、各板状ワークWの外周エッジ部に粘着面2aの粘着材料が絡み付いて剥離し難くなる。
「減圧作動」の場合には、図2や図3に示されるように、室内圧力が調整可能な変圧室Bの内部にワーク転写装置Aを配置して、第一接離駆動部4による第一基板10から転写部材1への各板状ワークWの受け取りと、搬送駆動部5による各板状ワークWの搬送と、第二接離駆動部6による転写部材1から第二基板20への受け渡し、を変圧室Bの室内で行うことが好ましい。
変圧室Bは、チャンバー(図示しない)の内部に形成され、変圧室Bの室内を大気雰囲気から所定真空度の減圧雰囲気に調整する室圧調整手段(図示しない)を有している。
室圧調整手段は、真空ポンプなどの排気源からなり、制御部7により作動制御される。
室圧調整手段の制御例としては、各板状ワークWの受け取り時において、変圧室B内を大気圧よりも低圧な第一減圧雰囲気に制御することが好ましい。第二基板20への搬送時及び受け渡し時には、大気圧に制御することが好ましい。各板状ワークWからの粘着部2の剥離時には、第一減圧雰囲気と同じ又はそれよりも低圧な第二減圧雰囲気に制御することが好ましい。
第一減圧雰囲気や第二減圧雰囲気の具体例としては、第一減圧雰囲気を約90Kpa、第二減圧雰囲気を約80Kpaなどのように大気圧(約101.3KPa)P0から約10Kpa程度ずつ減圧されるように設定することが好ましい。
これにより、転写部材1の粘着部2(粘着面2a)が、複数の板状ワークW(表面側W1)に当接し、その後の接近移動に伴い粘着部2が圧縮変形する。この圧縮変形に伴い、粘着部2(粘着面2a)が複数の板状ワークW(表面側W1)に圧接し続けることで、粘着部2(粘着面2a)に複数の板状ワークW(表面側W1)が粘着保持される。
このワーク粘着保持と略同時に反力支持部3が第一基板10の第一受け面10bに当接して、第一接離駆動部4によるそれ以上の転写部材1及び第一基板10の相対的な接近移動が停止される。このため、複数の板状ワークW(表面側W1)に対する粘着部2の過剰な圧縮変形を回避して、各板状ワークWの厚みに準じた粘着力が得られる。
その後に第一接離駆動部4で転写部材1が第一基板10と(Z方向へ)相対的に隔離移動して、第一基板10の第一表面10aから複数の板状ワークW(裏面側W2)が剥がれる。このため、第一基板10から複数の板状ワークWが転写部材1に受け取られる。
したがって、第一基板10から転写部材1への複数の板状ワークWの受け取り時における、粘着部2の過剰な押圧による複数の板状ワークWの無理な変形を防止することができる。
その結果、各素子の受け取り時において粘着材層の表面のみが各素子の表面側に圧着して粘着材層の表面を圧縮変形させる従来のものに比べ、第一基板10から複数の板状ワークWを破損させることなく転写部材1に受け取ることができる。
このため、複数の板状ワークWがマイクロLEDや肉薄な脆性小板のような微小素子であっても、ワーク受け取りに伴う破損の発生率を低下させて歩留まりの向上が図れる。
さらに粘着部2と反力支持部3を同質材料で一体成形又は一体的に形成した場合には、粘着部2の経時劣化による摩耗又は粘着力や平面度の低下で、粘着部2と反力支持部3を同時に交換することが可能になる。これにより、粘着部2及び反力支持部3の保守管理が容易になって利便性に優れる。
また、反力支持部3を粘着部2の構成材料よりも硬質な材料で形成した場合には、反力支持部3を粘着部2と同様な軟質な材料で形成した場合に比べ、Z方向への変形率が小さいため、反力支持部3の当接面積が比較的に狭くても所定の反発力を得ることが可能になる。これにより、転写部材1の転写面1aをコンパクト化できて軽量化が図れる。
これに加えて、転写部材1と第一基板10の接近移動で粘着部2の粘着面2aが複数の板状ワークWの表面側W1に当接すると同時に、反力支持部3を第一基板10の第一受け面10bに当接させた場合には、粘着部2の圧縮時における変形変位や圧縮力が正確に検出可能になる。これにより、粘着部2の圧縮時における変形変位を予め計測した相関関係に基づいて適正範囲に設定でき、板状ワークWの破損発生率を確実に低下させることができる。
この場合には、第一基板10から転写部材1への複数の板状ワークWの受け取り後に、搬送駆動部5で転写部材1が第一対向位置P1から第二対向位置P3に向け(X方向やY方向へ)搬送される。これに続き第二接離駆動部6で転写部材1が第二基板20と離れた第二対向位置P3から第二基板20に向け(Z方向へ)接近移動する。
これにより、転写部材1の複数の粘着部2で受け取った複数の板状ワークW(裏面側W2)が、第二基板20の保持部(第二保持部)21に当接し、その後の接近移動に伴い複数の板状ワークW(裏面側W2)が第二基板20の保持部(第二保持部)21に圧接することで、第二基板20の保持部(第二保持部)21に複数の板状ワークW(裏面側W2)が粘着などで保持(把持)される。
このワーク保持と略同時に反力支持部3が第二基板20の第二受け面20bに当接して、第二接離駆動部6によるそれ以上の転写部材1及び第二基板20の接近移動が停止される。このため、複数の板状ワークW(表面側W1)に対する粘着部2の過剰な圧縮変形を回避して、粘着部2の過剰な反発力により各板状ワークW(裏面側W2)が第二基板20の保持部(第二保持部)21に向け過剰に押し付けられない。
その後に第二接離駆動部6で転写部材1が第二基板20と(Z方向へ)相対的に隔離移動して、複数の板状ワークW(表面側W1)から転写部材1の粘着部2(粘着面2a)が剥がれる。このため、転写部材1から複数の板状ワークWが第二基板20に受け渡される。
したがって、転写部材1から第二基板20への複数の板状ワークWの受け渡し時における、粘着部2の過剰な押圧による複数の板状ワークWの無理な変形を防止することができる。
その結果、各素子の受け渡し時において粘着材層の表面のみが各素子の表面側に圧着して粘着材層の表面を圧縮変形させる従来のものに比べ、転写部材1から複数の板状ワークWを破損させることなく第二基板20に受け渡すことができる。
このため、複数の板状ワークWがマイクロLEDや肉薄な脆性小板のような微小素子であっても、ワーク受け渡しに伴う破損の発生率を低下させて歩留まりの向上が図れる。
この場合には、転写部材1及び第一基板10の相対的な接近移動で、第一基板10の第一受け面10bや第二基板20の第二受け面20bに反力支持部3の反力面3aを当接させることにより、反力支持部3を介して転写部材1が第一受け面10bや第二受け面20bに倣って全体的に姿勢制御される。
このため、反力面3aと平行な粘着部2の粘着面2aが複数の板状ワークW(表面側W1)と平行に当接して圧接する。
したがって、複数の板状ワークWの受け取り時や受け渡し時における、粘着部2の過剰な偏圧による複数の板状ワークWの無理な変形を防止することができる。
その結果、サイズ誤差が大きくて高精度な加工の困難な弾性材料で粘着部2を作成する場合や、第一基板10に配列した複数の板状ワークWに対する転写部材1の組立精度が劣る場合であっても、粘着部2により複数の板状ワークWを平行に押圧できる。
このため、ワーク受け取りやワーク受け取りに伴う破損の発生率を確実に低下させて歩留まりの更なる向上が図れる。破損の発生率を低下させずに受け取りを確実に行えて、歩留まりの向上が図れる。
これに加えて反力面3aが粘着部2の配置部位を囲むように配置されるため、転写部材1及び第一基板10の相対的な接近移動で、反力支持部3の反力面3aが第一基板10の第一受け面10bや第二基板20の第二受け面20bに当接すると、反力面3aで囲まれた粘着部2の配置部位(内側部位)が気密状態となる。この気密状態では、粘着部2の圧縮変形により、反力面3aで囲まれた内側部位の内圧が過剰に上昇するおそれがある。
そこで、反力支持部3の一部に粘着部2の配置部位の内外に連通する通気路3bを有することが好ましい。この場合には、反力面3aで囲まれた粘着部2の配置部位(内側部位)の内圧が上昇しても、通気路3bを通って外側部位に抜けて、過剰な内圧上昇を防止できる。
この場合には、押圧力により複数の板状ワークWの表面側W1や粘着部2の粘着面2aの微細な凹凸が弾性的に圧縮変形したり、押圧力により複数の板状ワークWの表面側W1が、柔軟な粘着部2の粘着面2aに埋もれて各板状ワークWの外周エッジ部に粘着部2の粘着材料が絡み付いたりしても、その後に剥離困難とならない。
したがって、変圧室Bの内圧制御で複数の板状ワークWの粘着と剥離をより確実に行うことができる。
その結果、第一基板10から複数の板状ワークWを確実に受け取って第二基板20の所定位置へ確実に受け渡すことができて、更なる受け渡し精度の向上が図れる。
さらに第二基板20が矩形の第二表面20aを有するキャリア基板で構成される場合を説明したが、これに限定されず、第二基板20を実装基板(配線用基板)や回路基板などに変更してもよい。
これらの場合においても、前述した第一実施形態及び第二実施形態と同様な作用や利点が得られる。
1 転写部材 1a 転写面
2 粘着部 2a 粘着面
3 反力支持部 3a 反力面
4 第一接離駆動部 5 搬送駆動部
6 第二接離駆動部 7 制御部
10 第一基板 10a 第一表面
10b 第一受け面 20 第二基板
20a 第二表面 20b 第二受け面
21 保持部(第二保持部) P1 第一対向位置
P2 受け取り位置 P3 第二対向位置
P4 受け渡し位置 W 板状ワーク
Claims (5)
- 第一基板に配列した微小素子が含まれる複数の板状ワークを、前記第一基板から受け取って、転写先の第二基板の所定位置に受け渡すワーク転写装置であって、
前記第一基板と対向する第一対向位置から前記第二基板と対向する第二対向位置に亘って移動自在に設けられる転写部材と、
前記第一基板に配列した前記複数の板状ワークと対向する前記転写部材の転写面に設けられて、前記複数の板状ワークとの対向方向へ弾性変形可能な粘着面を有する粘着部と、
前記転写部材の前記転写面において前記粘着部よりも外側に、前記第一基板の第一表面において前記複数の板状ワークよりも外側の第一受け面に向け突出状に設けられて、前記粘着面よりも硬質な反力面を有する反力支持部と、
前記第一基板に対して前記転写部材の前記粘着部を前記第一対向位置から前記対向方向へ相対的に接近移動及び隔離移動させる第一接離駆動部と、
前記第一接離駆動部を作動制御する制御部と、を備え、
前記粘着面の粘着力は、前記第一基板の第一保持部が有する各板状ワークの保持力よりも強く、且つ前記第二基板の第二保持部が有する前記各板状ワークの保持力よりも弱く設定され、
前記制御部は、前記第一接離駆動部による前記転写部材と前記第一基板との相対的な接近移動により、前記粘着面が前記複数の板状ワークに当接して圧縮変形するとともに、前記複数の板状ワークを粘着保持し、前記粘着面の圧縮変形に伴い前記反力面が前記第一基板の前記第一受け面に当接して、前記第一接離駆動部による前記転写部材と前記第一基板との相対的な接近移動を停止するように制御されることを特徴とするワーク転写装置。 - 前記転写部材の前記粘着部を前記第一対向位置から前記第二対向位置に亘って前記対向方向と交差する方向へ移動させる搬送駆動部と、
前記第二基板に対して前記転写部材の前記粘着部を前記第二対向位置から前記対向方向へ相対的に接近移動及び隔離移動させる第二接離駆動部と、を備え、
前記第二基板の第二表面が、前記転写部材と対向して設けられる前記複数の板状ワークの第二保持部と、前記第二保持部よりも外側に設けられる第二受け面と、を有し、
前記制御部は、前記第二接離駆動部による前記転写部材と前記第二基板との相対的な接近移動により、前記粘着面で受け取った前記複数の板状ワークが前記第二基板の前記第二保持部に当接して前記粘着面を圧縮変形するとともに、前記複数の板状ワークが前記第二保持部に保持され、前記粘着面の圧縮変形に伴い前記反力面が前記第二基板の前記第二受け面に当接して、前記第二接離駆動部による前記転写部材と前記第二基板との相対的な接近移動を停止するように制御されることを特徴とする請求項1記載のワーク転写装置。 - 前記反力面が、前記第一基板の前記第一受け面又は前記第二基板の前記第二受け面と平行に対向し、前記反力面が前記粘着部の粘着面と平行で且つ前記粘着部の配置部位を囲むように配置されることを特徴とする請求項2記載のワーク転写装置。
- 第一基板に配列した微小素子が含まれる複数の板状ワークを、前記第一基板から受け取って、転写先の第二基板の所定位置に受け渡すワーク転写チャックであって、
前記第一基板と対向する第一対向位置から前記複数の板状ワークの受け取り位置へ向け相対的に接近移動するとともに、前記受け取り位置から前記第二基板に対する前記複数の板状ワークの受け渡し位置に向けて移動自在に設けられる転写部材と、
前記第一基板に配列した前記複数の板状ワークと対向する前記転写部材の転写面に設けられて、前記複数の板状ワークとの対向方向へ弾性変形可能な粘着面を有する粘着部と、
前記転写部材の前記転写面において前記粘着部よりも外側に、前記第一基板の第一表面において前記複数の板状ワークよりも外側の第一受け面に向け突出状に設けられて、前記粘着面よりも硬質な反力面を有する反力支持部と、を備え、
前記粘着面の粘着力は、前記第一基板の第一保持部が有する各板状ワークの保持力よりも強く、且つ前記第二基板の第二保持部が有する前記各板状ワークの保持力よりも弱く設定され、
前記粘着面は、前記第一対向位置から前記受け取り位置に向かう前記第一基板に対する前記転写部材の相対的な接近移動により、前記複数の板状ワークに当接して圧縮変形するとともに、前記複数の板状ワークを粘着保持し、
前記反力面は、前記受け取り位置における前記粘着面の圧縮変形に伴って、前記第一基板の前記第一受け面と当接し、
前記転写部材は、前記第一受け面に対する前記反力面の当接により、前記第一基板に対する相対的な接近移動が停止されることを特徴とするワーク転写チャック。 - 第一基板に配列した微小素子が含まれる複数の板状ワークを、前記第一基板から受け取って第二基板の所定位置に受け渡すワーク転写方法であって、
転写部材の転写面に設けられる粘着部を、前記第一基板に配列された前記複数の板状ワークと対向させるとともに、前記転写部材の前記転写面において前記粘着部よりも外側の反力支持部が、前記第一基板の第一表面において前記複数の板状ワークよりも外側の第一受け面と対向した状態で、前記転写部材を前記第一基板に向け相対的に接近移動させる接近動工程と、
相対的に接近移動した前記転写面の前記粘着部において前記複数の板状ワークとの対向方向へ弾性変形可能な粘着面を、前記複数の板状ワークに当接させるとともに、前記転写部材の前記反力支持部において前記粘着面よりも硬質な反力面を、前記第一基板の前記第一受け面に当接させる突き当て工程と、
前記転写部材を前記第一基板から隔離移動させる離動工程と、を含み、
前記粘着面の粘着力は、前記第一基板の第一保持部が有する各板状ワークの保持力よりも強く、且つ前記第二基板の第二保持部が有する前記各板状ワークの保持力よりも弱く設定され、
前記突き当て工程では、前記複数の板状ワークとの当接により前記粘着面が圧縮変形して、前記複数の板状ワークを粘着保持するとともに、前記粘着面の圧縮変形に伴う前記第一基板の前記第一受け面に対する前記反力面の当接により、前記転写部材のそれ以上の前記第一基板への接近移動を停止させることを特徴とするワーク転写方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019142332A JP6696036B1 (ja) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | ワーク転写装置及びワーク転写チャック並びにワーク転写方法 |
TW109124562A TWI747389B (zh) | 2019-08-01 | 2020-07-21 | 工件轉印裝置及工件轉印卡盤、以及工件轉印方法 |
KR1020200091545A KR102362669B1 (ko) | 2019-08-01 | 2020-07-23 | 워크 전사 장치와 워크 전사 척 및 워크 전사 방법 |
CN202010729436.XA CN112309907B (zh) | 2019-08-01 | 2020-07-27 | 工件转印装置及工件转印卡盘、以及工件转印方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019142332A JP6696036B1 (ja) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | ワーク転写装置及びワーク転写チャック並びにワーク転写方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6696036B1 true JP6696036B1 (ja) | 2020-05-20 |
JP2021027098A JP2021027098A (ja) | 2021-02-22 |
Family
ID=70682422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019142332A Active JP6696036B1 (ja) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | ワーク転写装置及びワーク転写チャック並びにワーク転写方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6696036B1 (ja) |
KR (1) | KR102362669B1 (ja) |
TW (1) | TWI747389B (ja) |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4491948B2 (ja) * | 2000-10-06 | 2010-06-30 | ソニー株式会社 | 素子実装方法および画像表示装置の製造方法 |
JP2003209346A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-07-25 | Sony Corp | 部品の実装方法及び電子装置 |
JP4616793B2 (ja) * | 2006-05-17 | 2011-01-19 | 株式会社新川 | 多段加圧コレット |
KR101736722B1 (ko) * | 2008-11-19 | 2017-05-17 | 셈프리어스 아이엔씨. | 전단-보조 탄성 스탬프 전사에 의한 프린팅 반도체 소자 |
JP2010177604A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Renesas Electronics Corp | 半導体製造方法及び製造装置 |
JP2013197146A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
US11472171B2 (en) * | 2014-07-20 | 2022-10-18 | X Display Company Technology Limited | Apparatus and methods for micro-transfer-printing |
TWI581355B (zh) * | 2015-11-06 | 2017-05-01 | 友達光電股份有限公司 | 轉置微元件的方法 |
TWI739949B (zh) * | 2016-11-15 | 2021-09-21 | 愛爾蘭商艾克斯展示公司技術有限公司 | 微轉印可印刷覆晶結構及方法 |
KR101901028B1 (ko) * | 2016-11-28 | 2018-11-08 | 세메스 주식회사 | 본딩 헤드 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치 |
KR102236769B1 (ko) * | 2017-07-18 | 2021-04-06 | 삼성전자주식회사 | 엘이디 모듈 제조장치 및 엘이디 모듈 제조방법 |
KR102125261B1 (ko) * | 2018-11-09 | 2020-07-07 | 주식회사 어드밴스드파워텍 | 마이크로 칩 이송 장치용 이송 플레이트 |
-
2019
- 2019-08-01 JP JP2019142332A patent/JP6696036B1/ja active Active
-
2020
- 2020-07-21 TW TW109124562A patent/TWI747389B/zh active
- 2020-07-23 KR KR1020200091545A patent/KR102362669B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI747389B (zh) | 2021-11-21 |
KR20210015662A (ko) | 2021-02-10 |
KR102362669B1 (ko) | 2022-02-11 |
TW202119507A (zh) | 2021-05-16 |
JP2021027098A (ja) | 2021-02-22 |
CN112309907A (zh) | 2021-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5054933B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR20050029110A (ko) | 반도체 집적 회로 장치의 제조 방법 | |
KR20080112127A (ko) | 반도체 집적 회로 장치의 제조 방법 | |
WO2010140503A1 (ja) | 半導体セルのリード線接続装置及び接続方法 | |
KR20190032180A (ko) | 반도체 제조 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 콜릿 | |
JP6454812B1 (ja) | ワーク転写用チャック及びワーク転写方法 | |
JP5075013B2 (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
JP2009253060A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
JP6696036B1 (ja) | ワーク転写装置及びワーク転写チャック並びにワーク転写方法 | |
KR102124310B1 (ko) | 시트 부착 장치 및 부착 방법 | |
JP7152330B2 (ja) | 保持装置、転写装置および転写方法 | |
CN112309907B (zh) | 工件转印装置及工件转印卡盘、以及工件转印方法 | |
JP6518372B1 (ja) | ワーク転写用チャック及びワーク転写方法 | |
JP5431533B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2003241157A (ja) | 基板貼り合わせ装置、基板貼り合わせ方法、及び液晶表示パネルの製造装置、並びに製造方法 | |
JP4945339B2 (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
JP5075769B2 (ja) | 半導体チップのピックアップ装置およびこれを用いた半導体チップのピックアップ方法 | |
KR102176615B1 (ko) | 디스플레이 소자의 트랜스퍼 장치 및 트랜스퍼 방법 | |
WO2005041156A1 (ja) | 基板重ね合せ封止方法 | |
CN112967976B (zh) | 一种巨量转移装置及转移方法 | |
JP6906586B2 (ja) | 半導体チップの接合方法及び半導体チップの接合装置 | |
JP7117472B1 (ja) | 転写装置及び転写方法 | |
JP7316650B2 (ja) | 接合方法、接合装置、接合装置で用いる治具 | |
WO2022244804A1 (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
JPWO2022230184A5 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190910 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20190910 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20200123 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200124 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200325 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200414 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200422 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6696036 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |