JP7111916B1 - 再転写方法及びリフト方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Pi×(n-1)+Ma+St ≦ DP < Pi×(n+1)-Ma-St
この範囲を超える所定サイズの場合、意図しない隣接する開口(の一部)を通過した前記の閾値を超えたエネルギーを持つレーザ光が、同じく意図しない照射対象物に縮小投影され、反応を誘起してしまう可能性がある。開口の形状が正方形でない場合や、n×m個の一括照射における所定サイズ(DP)の範囲は設計事項である。
本実施例1においては、アレイマスクとして、0.75[mm]角の開口がマトリックス状に配列されているものを用いた。その概念図を図8Aに示す。この概念図においては、レンズアレイとの相対する様子を表すために、フライアイ型のレンズアレイ(1)の直前に配置されたアレイマスク(10)とその開口(101)の位置関係を概念図にて示している。本実施例において用いたアレイマスクの様子は図8Bに示す。
レーザ光は、スキャニングミラー(4)により走査され、そのフォトマスク(6)上の選択された1つの開口(61)に向けて伝搬され、所定サイズの照射エリアで結像する。図10Aはそのビームプロファイル画像である。この所定サイズは、選択されていない隣接するフォトマスク上の開口を介して意図していない照射対象物に照射されると反応が誘起されてしまう閾値以上を持つエネルギー分布の境界(外周・外縁)であり、本実施例においては概ね1[mm](FWHM)である。なお、図10Bは、アレイマスク(10)の開口形状が円形のものを用いた場合の、同じくフォトマスク(6)上のビームプロファイルである。
(1)検査工程
ドナー基板上及びレセプター基板上に実装されている微小素子の位置情報として、設計上の位置情報と画像処理から得た現実の実装位置を取得する。具体的な座標は、微小素子の形状から得られる重心位置とし、座標原点は基板のオリフラの位置を参照して決定した。ここでは、ドナー基板上の位置情報を「位置情報D」、レセプター基板上の位置情報を「位置情報R」とした。
6インチのドナー基板上の領域を実施例1と同様27の分割エリア(「分割エリアD」)に区分する。図14に示すとおり各エリアは、33×11[mm]であり、各分割エリアは便宜上A1~A9、B1~B9、C1~C9として図中に示す。レセプター基板も同様に27の「分割エリアR」として区分し、リフトは対向させる分割エリア間で行われる。
この許容範囲は、図15に示すように、分割エリアD(一点鎖線)の左上端を位置合わせの基準とする場合、フォトマスク上(6)の開口(61)を通過したレーザ光がドナー基板上の40[μm]角の微小素子上で結像するサイズである50[μm]角(図中の破線)が、累積誤差量が最大となる右端の位置にある微小素子(実線)の全面を照射できる限界を基に、任意に設定したものである。なお、図中の二点鎖線の40[μm]角は設計上のドナー基板上の微小素子の実装位置であり、破線の結像サイズに対し、中央に位置している。本実施例においては、分割エリアD内に実装されているいずれの微小素子も、そこでの設計上の位置に対し、累積誤差量が前記許容範囲内(659×0.0075≒4.94)にあるので、この分割工程において、縮小された「修正分割エリアD」を設定する必要はない。
分割エリアDに対向する同サイズの分割エリアRに対し、その分割エリアRに実装されている9075個の微小素子の約1%にあたる無素子箇所(約91ヶ所の不良位置情報R)に向け、分割エリアD内に配列されている微小素子の中のうち、これと対向する位置にある微小素子を、選択的に、1対1にてリフトする。
(3-1) 不良位置情報Dと不良位置情報Rを基板単位にて照合し、無素子箇所(Mr)と不良素子位置(Md)が重複している位置を事前確認する。ここでの確認すべき重複の有無は、図中に示されたドナー基板のX軸方向に並ぶβ列群と、同じくY軸方向に並ぶα列群が交差する位置(計245025ヶ所/基板)における基板単位(27エリア全て)の重複を意味する。なお、他のα’、α’’、α’’’、β’、β’’及びβ’’’列群は、16倍の密度にて実装されているドナー基板上の他の微小素子の配列位置を表す。(図中、α列群は左から3列のみ矢印で図示、β列群は上から2列のみ矢印で図示。他の「’」列群も同様に限定的に矢印にて図示している。)
上述(3-1)又は(3-2)の場合において、再転写に用いられるドナー基板上の微小素子の位置が選択されたあと、1枚目又は2枚目以降のレセプター基板の修正を前述の分割エリアA1から再転写を開始する。スキャニングミラー(4)によりフォトマスク(6)と縮小投影レンズ(8)を介して、レーザ光の光軸をドナー基板上のβの列に沿って走査する。このエリア内にて、選択された位置に、光軸が走査されたタイミングにて発振するエキシマレーザ光により、ドナー基板上の選択された位置に実装されている微小素子は、レセプター基板上の対向する無素子箇所(Mr)に向けてリフトされる。
ドナー基板のエリアA1内の選択された位置にある微小素子によるレセプター基板のエリアA1への修正が終了後、次のエリアA2に対しても同様に修正を行う。エリアの移動は、各基板を保持するステージの移動により任意の順番(例えば、A1~A9→B1~B9→C1~C9)にて全てのエリアにおける修正を行う。なお、各分割エリアの移動時のステージ移動量については、前述の累積誤差量(約+4.95[μm])を相殺するように設定する。修正の必要な全分割エリアへの修正完了後は、このレセプター基板を次に修正するレセプター基板に交換する。
(1) 照射対象物に向けてレーザ光を照射し、反応を誘起させることを利用したレーザ加工装置において用いる走査型縮小投影光学系であって、無限遠補正光学系、スキャニングミラー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系。
(2) 照射対象物に向けてレーザ光を照射し、反応を誘起させることを利用したレーザ加工装置であって、前記レーザ光を発振するレーザ装置、無限遠補正光学系及びスキャニングミラーを有するレーザ加工装置。
(3) 照射対象物が設けられたドナー基板に向けてレーザ光を照射し、前記照射対象物を前記ドナー基板から、レセプター基板へ移動させるためのリフト装置であって、前記レーザ光を発振するレーザ装置、無限遠補正光学系及びスキャニングミラーを有するリフト装置。
(4) 照射対象物に向けてレーザ光を照射し、反応を誘起させるレーザ加工方法であって、無限遠補正光学系、スキャニングミラー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記照射対象物に向けてレーザ光を照射することを特徴とするレーザ加工方法。
(5) 照射対象物が設けられたドナー基板に向けてレーザ光を照射し、前記照射対象物を前記ドナー基板から、レセプター基板へ移動させるリフト方法であって、無限遠補正光学系、スキャニングミラー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記照射対象物に向けてレーザ光を照射することを特徴とするリフト方法。
(6) 照射対象物が設けられたドナー基板に向けてレーザ光を照射し、前記照射対象物を前記ドナー基板から、レセプター基板へ移動させる照射対象物を実装した基板の製造方法であって、無限遠補正光学系、スキャニングミラー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記照射対象物に向けてレーザ光を照射することを特徴とする照射対象物を実装した基板の製造方法。
(7) 前記照射対象物が、微小素子である(6)記載の照射対象物を実装した基板の製造方法。
(8) 前記微小素子が、マイクロLEDである(7)記載の照射対象物を実装した基板の製造方法。
(9) 前記微小素子が、前記ドナー基板上にマトリックス状に配置されている(7)又は(8)記載の照射対象物を実装した基板の製造方法。
(10) 前記照射対象物が、膜である(6)記載の照射対象物を実装した基板の製造方法。
(11) 前記膜が、導電性を有する膜又は粘着性を有する膜である(10)記載の照射対象物を実装した基板の製造方法。
(12) 前記膜が、有機EL膜である(10)記載の照射対象物を実装した基板の製造方法。
(13) 膜が設けられた第1ドナー基板に向けてレーザ光を照射し、前記膜を前記第1ドナー基板から、レセプター基板へ移動させ、膜を実装した基板を得る工程、及び微小素子が設けられた第2ドナー基板に向けてレーザ光を照射し、前記微小素子を前記第2ドナー基板から、前記膜を実装した基板の膜上へ移動させる工程を有する微小素子を実装した基板の製造方法であって、無限遠補正光学系、スキャニングミラー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記膜又は前記微小素子に向けてレーザ光を照射することを特徴とする微小素子を実装した基板の製造方法。
(14) 不良箇所を有するドナー基板の前記不良箇所に向けてレーザ光を照射し、前記不良箇所を前記ドナー基板から除去する不良箇所の除去方法であって、無限遠補正光学系、スキャニングミラー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記不良箇所に向けてレーザ光を照射することを特徴とする不良箇所の除去方法。
(15) 照射対象物が設けられたドナー基板に向けてレーザ光を照射し、前記照射対象物を前記ドナー基板から、レセプター基板へ移動させる再転写方法であって、前記レセプター基板は、予め前記照射対象物が実装された領域と、実装予定領域に照射対象物が実装されていない不良領域を有し、無限遠補正光学系、スキャニングミラー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記ドナー基板に設けられた照射対象物に向けてレーザ光を照射し、前記レセプター基板の前記不良領域へ移動させることを特徴とする再転写方法。
(16) 照射対象物が設けられたドナー基板に向けてレーザ光を照射し、前記照射対象物を前記ドナー基板から、レセプター基板へ移動させるリフト方法であって、前記ドナー基板に設けられた前記照射対象物は、不良領域を有し、無限遠補正光学系、スキャニングミラー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記不良領域以外の照射対象物に向けてレーザ光を照射し、前記レセプター基板へ移動させることを特徴とするリフト方法。
(17) 照射対象物に向けてレーザ光を照射し、反応を誘起させるレーザ加工方法であって、前記レーザ光がスキャニングミラーにより走査され、フォトマスク上に無限遠補正光学系の像面として結像され、前記フォトマスクを通過した前記レーザ光が前記照射対象物に縮小投影されることを特徴とするレーザ加工方法。
(18) 照射対象物が設けられたドナー基板に向けてレーザ光を照射し、前記照射対象物を前記ドナー基板から、レセプター基板へ移動させるリフト方法であって、前記レーザ光がスキャニングミラーにより走査され、フォトマスク上に無限遠補正光学系の像面として結像され、前記フォトマスクを通過した前記レーザ光が前記照射対象物に縮小投影されることを特徴とするリフト方法。
(19) 照射対象物が設けられたドナー基板に向けてレーザ光を照射し、前記照射対象物を前記ドナー基板から、レセプター基板へ移動させる照射対象物を実装した基板の製造方法であって、 前記レーザ光がスキャニングミラーにより走査され、フォトマスク上に無限遠補正光学系の像面として結像され、前記フォトマスクを通過した前記レーザ光が前記照射対象物に縮小投影されることを特徴とする照射対象物を実装した基板の製造方法。
(20) 照射対象物に向けてレーザ光を照射し、反応を誘起させることを利用したレーザ加工装置において用いる走査型縮小投影光学系であって、
第1レンズアレイ、第2レンズアレイ、スキャニングミラー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系。
(21) 前記第1レンズアレイ又は前記第2レンズアレイは、レンズエレメントを配列させてなる(20)記載の走査型縮小投影光学系。
(22) 前記レンズエレメントは、フライアイ型、円筒型又は球面型である(21)記載の走査型縮小投影光学系。
(23) 前記第1レンズアレイ又は前記第2レンズアレイは、1軸シリンドリカルレンズを直角に組み合わせたものである(20)~(22)いずれか一項記載の走査型縮小投影光学系。
(24) 前記第1レンズアレイの直前にアレイマスクが配置された(20)~(23)いずれか一項記載の走査型縮小投影光学系。
(25) 前記第1レンズアレイと前記第2レンズアレイの間にアレイマスクが配置された(20)~(24)いずれか一項記載の走査型縮小投影光学系。
(26) 前記アレイマスクは開口群を有する(24)又は(25)記載の走査型縮小投影光学系。
(27) 前記開口群を形成する開口は、円形状、楕円形状、正方形状又は長方形状である(26)記載の走査型縮小投影光学系。
(28) 前記開口群を形成する開口のサイズは、前記レンズエレメントのサイズよりも小さい(26)又は(27)記載の走査型縮小投影光学系。
(29) 前記アレイマスクは、少なくとも二つの種類の開口群を有する(24)~(28)いずれか一項記載の走査型縮小投影光学系。
(30) 前記少なくとも二つの種類の開口群は、各々の開口群を形成する開口のサイズ、開口の形状、開口の数、若しくは、開口の配置が異なる(29)記載の走査型縮小投影光学系。
(31) 照射対象物に向けてレーザ光を照射し、反応を誘起させることを利用したレーザ加工装置において用いる走査型縮小投影光学系であって、
像側のみがテレセントリックである走査型縮小投影光学系。
(32) 不良箇所を有するドナー基板の前記不良箇所に向けてレーザ光を照射し、前記不良箇所を前記ドナー基板から除去する不良箇所の除去方法であって、
ガルバノスキャナー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記不良箇所に向けてレーザ光を照射することを特徴とする不良箇所の除去方法。
(33)
前記フォトマスクは、円形状、楕円形状、正方形状又は長方形状の開口を有する(32)記載の不良箇所の除去方法。
(34) 前記フォトマスクは、開口がマトリックス状に配置された領域を有する(32)又は(33)記載の不良箇所の除去方法。
(35) 前記フォトマスクは、少なくとも二つの種類の開口群を有する(32)~(34)いずれか一項記載の不良箇所の除去方法。
(36) 前記少なくとも二つの種類の開口群は、各々の開口群を形成する開口のサイズ、開口の形状、開口の数、若しくは、開口の配置が異なる(35)記載の不良箇所の除去方法。
(37) 照射対象物が設けられたドナー基板に向けてレーザ光を照射し、前記照射対象物を前記ドナー基板から、レセプター基板へ移動させる再転写方法であって、
前記レセプター基板は、予め前記照射対象物が実装された領域と、実装予定領域に照射対象物が実装されていない不良領域を有し、
ガルバノスキャナー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記ドナー基板に設けられた照射対象物に向けてレーザ光を照射し、前記レセプター基板の前記不良領域へ移動させることを特徴とする再転写方法。
(38) 照射対象物が設けられたドナー基板に向けてレーザ光を照射し、前記照射対象物を前記ドナー基板から、レセプター基板へ移動させるリフト方法であって、
前記ドナー基板に設けられた前記照射対象物は、不良領域を有し、
ガルバノスキャナー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記不良領域以外の照射対象物に向けてレーザ光を照射し、前記レセプター基板へ移動させることを特徴とするリフト方法。
Claims (18)
- 照射対象物が設けられた基板に向けてレーザ光を照射し、前記照射対象物を前記基板から、他の基板へ移動させる再転写方法であって、
前記他の基板は、予め前記照射対象物が実装された領域と、実装予定領域に照射対象物が実装されていない不良領域を有し、
ガルバノスキャナー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記基板に設けられた照射対象物に向けてレーザ光を照射し、前記他の基板の前記不良領域へ移動させることを特徴とする再転写方法。 - 前記照射対象物が、微小素子又は膜である請求項1記載の再転写方法。
- 前記照射対象物が前記微小素子であり、該微小素子がマイクロLEDである請求項2記載の再転写方法。
- 前記照射対象物が前記微小素子であり、該微小素子が前記基板上にマトリックス状に配置されている請求項2又は3記載の再転写方法。
- 前記照射対象物が膜であり、該膜が、導電性を有する膜、粘着性を有する膜又は有機EL膜である請求項2記載の再転写方法。
- 前記フォトマスクは、円形状、楕円形状、正方形状又は長方形状の開口を有する請求項1~5いずれか1項記載の再転写方法。
- 前記フォトマスクは、開口がマトリックス状に配置された領域を有する請求項1~6いずれか1項記載の再転写方法。
- 前記フォトマスクは、少なくとも二つの種類の開口群を有する請求項1~7いずれか1項記載の再転写方法。
- 前記少なくとも二つの種類の開口群は、各々の開口群を形成する開口のサイズ、開口の形状、開口の数、若しくは、開口の配置が異なる請求項8記載の再転写方法。
- 照射対象物が設けられた基板に向けてレーザ光を照射し、前記照射対象物を前記基板から、他の基板へ移動させるリフト方法であって、
前記基板に設けられた前記照射対象物は、不良領域を有し、
ガルバノスキャナー及びフォトマスクを有する走査型縮小投影光学系を用いて前記不良領域以外の照射対象物に向けてレーザ光を照射し、前記他の基板へ移動させることを特徴とするリフト方法。 - 前記照射対象物が、微小素子又は膜である請求項10記載のリフト方法。
- 前記照射対象物が前記微小素子であり、該微小素子がマイクロLEDである請求項11記載のリフト方法。
- 前記照射対象物が前記微小素子であり、該微小素子が前記基板上にマトリックス状に配置されている請求項11又は12記載のリフト方法。
- 前記照射対象物が膜であり、該膜が、導電性を有する膜、粘着性を有する膜又は有機EL膜である請求項11記載のリフト方法。
- 前記フォトマスクは、円形状、楕円形状、正方形状又は長方形状の開口を有する請求項10~14いずれか1項記載のリフト方法。
- 前記フォトマスクは、開口がマトリックス状に配置された領域を有する請求項10~15いずれか1項記載のリフト方法。
- 前記フォトマスクは、少なくとも二つの種類の開口群を有する請求項10~16いずれか1項記載のリフト方法。
- 前記少なくとも二つの種類の開口群は、各々の開口群を形成する開口のサイズ、開口の形状、開口の数、若しくは、開口の配置が異なる請求項17記載のリフト方法。
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