JP7321653B2 - ディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のＬＥＤモジュールチップを備えるディスプレイパネルに関する。

光デバイスの一つであるＬＥＤ（Light Emitting Diode）は、ディスプレイ、照明、自動車、医療等、様々な分野で広く利用されている。近年では、ミニＬＥＤ、マイクロＬＥＤと称されるサイズの小さいＬＥＤチップの製造技術が発展し、ＬＥＤチップが画素に搭載されたディスプレイ（ＬＥＤディスプレイ）等の開発も進められている。

例えばＬＥＤは、サファイアやＳｉＣでなる基板上にｐｎ接合を構成するｎ型半導体膜及びｐ型半導体膜をエピタキシャル成長させることによって形成される。基板上にＬＥＤを構成する各種の薄膜を形成した後、基板を格子状に分割することにより、それぞれＬＥＤを備える複数のＬＥＤチップが製造される。

基板の分割は、例えばレーザー加工によって行われる。特許文献１には、レーザービームの照射によって基板に複数の溝を格子状に形成し、この溝を分割のきっかけ（分割起点）として基板を分割する手法が開示されている。そして、製造されたＬＥＤチップは、所定の実装基板（ディスプレイ用の基板等）に実装され、発光デバイスとして用いられる。

ＬＥＤチップを実装基板に実装する手法の一つとして、レーザービームを用いた転写技術が知られている。特許文献２には、複数のチップが接着剤層を介して固定された基板（供給基板）にレーザービームを照射し、チップと接着剤層との界面でアブレーションを生じさせることにより、チップを移設先の実装基板に転写させる手法が開示されている。

特開平１０－３０５４２０号公報 特開２００２－３１４０５３号公報

ＬＥＤディスプレイの製造工程においては、まず、複数のＬＥＤチップ（赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ）が、ＬＥＤの発光を制御する制御回路とともにパッケージ化されたＬＥＤモジュールチップが形成される。そして、複数のＬＥＤモジュールチップをディスプレイ用の基板に所定の間隔で実装することにより、各画素にＬＥＤモジュールチップが搭載されたディスプレイパネルが製造される。

ＬＥＤモジュールの製造には、例えば、格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された領域にそれぞれ制御回路が形成された基板（支持基板）が用いられる。各制御回路にそれぞれ複数のＬＥＤチップが接続されるように、ＬＥＤチップを支持基板に実装した後、支持基板を分割予定ラインに沿って分割することにより、複数のＬＥＤチップと制御回路とがパッケージ化されたＬＥＤモジュールチップが得られる。

上記の支持基板の分割には、環状の切削ブレードで被加工物を切削する切削装置等が用いられる。しかしながら、切削ブレードで支持基板を切削すると大量の切り屑（加工屑）が発生し、ＬＥＤモジュールチップに加工屑が付着しやすい。また、この加工屑はＬＥＤモジュールチップに強固に固着し、洗浄処理を施しても完全には除去できない場合も多い。

ＬＥＤモジュールチップに加工屑が付着すると、ＬＥＤモジュールチップからの光の放出が加工屑によって妨げられる。そのため、加工屑が残存した状態のＬＥＤモジュールチップがディスプレイパネルの画素に搭載されると、画素での発光が適切に行われず、ディスプレイパネルの品質が低下する恐れがある。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、ディスプレイパネルの品質低下を抑制することが可能なディスプレイパネルの製造方法の提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、ディスプレイパネルの製造方法であって、互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の複数の領域にそれぞれＬＥＤチップを制御する制御回路を備える支持基板を準備する支持基板準備ステップと、該支持基板の該領域にそれぞれ該ＬＥＤチップを搭載するＬＥＤチップ搭載ステップと、該ＬＥＤチップ搭載ステップの実施後、該支持基板の該ＬＥＤチップ側を保護部材で覆う保護部材被覆ステップと、該保護部材被覆ステップの実施後、該支持基板の該保護部材側をチャックテーブルで保持し、該支持基板の裏面側に溝を該分割予定ラインに沿って形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップの実施後、露出した状態の該支持基板の裏面側にプラズマ状態のガスを供給して支持基板をエッチングすることにより、該溝を該支持基板の表面に到達させ、該支持基板を複数のＬＥＤモジュールチップに分割する分割ステップと、複数の配線が形成されたディスプレイ基板に該ＬＥＤモジュールチップを、該制御回路が該配線に接続されるように配置するモジュールチップ配置ステップと、を備えるディスプレイパネルの製造方法が提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、ディスプレイパネルの製造方法であって、互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の複数の領域にそれぞれＬＥＤチップを制御する制御回路を備える支持基板を準備する支持基板準備ステップと、該支持基板の該領域にそれぞれ該ＬＥＤチップを搭載するＬＥＤチップ搭載ステップと、該ＬＥＤチップ搭載ステップの実施後、該支持基板の該ＬＥＤチップ側を保護部材で覆う保護部材被覆ステップと、該保護部材被覆ステップの実施後、該支持基板の裏面側に保護層を形成し、該分割予定ラインに沿って該保護層を除去することによってマスクを形成するマスク形成ステップと、該マスク形成ステップの実施後、該支持基板の該マスクが形成された面側にプラズマ状態のガスを供給し、該分割予定ラインに沿って該支持基板をエッチングして複数のＬＥＤモジュールチップに分割する分割ステップと、複数の配線が形成されたディスプレイ基板に該ＬＥＤモジュールチップを、該制御回路が該配線に接続されるように配置するモジュールチップ配置ステップと、を備えるディスプレイパネルの製造方法が提供される。

なお、好ましくは、該ＬＥＤチップ搭載ステップでは、該支持基板の該領域にそれぞれ、赤色の光を発する該ＬＥＤチップと、青色の光を発する該ＬＥＤチップと、緑色の光を発する該ＬＥＤチップとを搭載する。また、好ましくは、該ＬＥＤチップ搭載ステップの実施後且つ該分割ステップの実施前に、該制御回路の動作テストを実施する動作テストステップを更に備える。また、好ましくは、上記のディスプレイパネルの製造方法は、該保護部材被覆ステップの実施後且つ該分割ステップの実施前、又は、該分割ステップの実施後且つ該モジュールチップ配置ステップの実施前に、該支持基板の裏面側を研削する研削ステップを更に備える。

本発明の一態様に係るディスプレイパネルの製造方法では、表面側に複数のＬＥＤチップが搭載された支持基板の裏面側にプラズマ状態のガスを供給し、支持基板にプラズマエッチングを施すことによって、支持基板を複数のＬＥＤモジュールチップに分割する。これにより、支持基板の分割時に大量の加工屑が発生してＬＥＤチップに付着することが防止され、ＬＥＤモジュールチップからの光の放出が加工屑によって妨げられなくなる。その結果、ＬＥＤモジュールチップを備えるディスプレイパネルの品質低下が抑制される。

支持基板を示す斜視図である。 図２（Ａ）は支持基板にＬＥＤチップが搭載される様子を示す一部断面正面図であり、図２（Ｂ）は支持基板に搭載された複数のＬＥＤチップを示す斜視図である。 図３（Ａ）は制御回路の動作テストの様子を示す一部断面正面図であり、図３（Ｂ）は制御回路を拡大して示す断面図である。 保護部材が形成された支持基板を示す断面図である。 支持基板が研削される様子を示す一部断面正面図である。 支持基板に溝が形成される様子を示す一部断面正面図である。 支持基板にプラズマ状態のガスが供給される様子を示す一部断面正面図である。 図８（Ａ）は保護層が形成された支持基板を示す一部断面正面図であり、図８（Ｂ）はマスクが形成された支持基板にプラズマ状態のガスが供給される様子を示す一部断面正面図である。 複数のＬＥＤモジュールチップに分割された支持基板にレーザービームが照射される様子を示す一部断面正面図である。 図１０（Ａ）は支持基板の裏面側にテープが貼付される様子を示す一部断面正面図であり、図１０（Ｂ）は支持基板から保護部材が除去される様子を示す一部断面正面図である。 図１１（Ａ）はディスプレイパネルを示す斜視図であり、図１１（Ｂ）はディスプレイパネルを示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本実施形態を説明する。本実施形態では、複数のＬＥＤチップが搭載された支持基板を分割してＬＥＤモジュールチップを形成した後、ＬＥＤモジュールチップをディスプレイ基板に配置することにより、ディスプレイパネルを製造する。

本実施形態に係るディスプレイパネルの製造方法では、まず、ＬＥＤチップが搭載される支持基板を準備する（支持基板準備ステップ）。図１は、支持基板（回路基板）１１を示す斜視図である。

例えば支持基板１１は、シリコン等でなる円盤状のウェーハであり、表面１１ａ及び裏面１１ｂを備える。支持基板１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１３よって複数の矩形状の領域に区画されており、この複数の領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、後述のＬＥＤチップ１７（図２（Ａ）等参照）を制御する制御回路（駆動回路）１５が形成されている。

制御回路１５は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）回路によって構成され、トランジスタ、容量素子等の各種の素子と、電極及び配線とを含む。この制御回路１５には、後の工程でＬＥＤチップ１７が接続され、制御回路１５はＬＥＤチップ１７の発光を制御する。

なお、支持基板１１の種類、材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。また、支持基板１１に形成される制御回路１５の回路構成、構造、数量、形状、大きさ、配置等にも制限はなく、制御回路１５に接続されるＬＥＤチップ１７の構成、特性、数量等に応じて適宜設定される。

次に、支持基板１１の分割予定ライン１３によって区画された複数の領域にそれぞれＬＥＤチップを搭載する（ＬＥＤチップ搭載ステップ）。図２（Ａ）は、支持基板１１にＬＥＤチップ１７が搭載される様子を示す一部断面正面図である。

ＬＥＤチップ搭載ステップでは、まず、支持基板１１がチャックテーブル（保持テーブル）２の上面（保持面２ａ）で保持される。そして、複数のＬＥＤチップ１７がそれぞれ、分割予定ライン１３によって区画された領域の表面１１ａ側に搭載される。なお、分割予定ライン１３によって区画された領域には制御回路１５（図１参照）が形成されており、制御回路１５は表面で露出する接続電極を備えている。そして、ＬＥＤチップ１７は制御回路１５の接続電極と接続されるように搭載される。

図２（Ｂ）は、支持基板１１に搭載された複数のＬＥＤチップ１７を示す斜視図である。例えば、一の制御回路１５には３種類のＬＥＤチップ１７が接続される。図２（Ｂ）では、赤色の光を発するＬＥＤチップ１７（赤色ＬＥＤチップ１７Ｒ）、緑色の光を発するＬＥＤチップ１７（緑色ＬＥＤチップ１７Ｇ）、青色の光を発する２つのＬＥＤチップ１７（青色ＬＥＤチップ１７Ｂ）が、同一の制御回路１５に接続されている。そして、制御回路１５は、赤色ＬＥＤチップ１７Ｒ、緑色ＬＥＤチップ１７Ｇ、青色ＬＥＤチップ１７Ｂのそれぞれの発光を制御する。

なお、ＬＥＤチップ１７の製造方法に制限はない。例えば、ＬＥＤチップ１７の製造には、サファイア、ＳｉＣ等でなる基板が用いられる。この基板上に、ＬＥＤを構成する各種の層（バッファ層、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層等）が順次エピタキシャル成長によって形成される。そして、この積層体（エピタキシャル層）に電極を接続することにより、ＬＥＤが形成される。その後、基板を分割して個片化することにより、それぞれＬＥＤを備える複数のＬＥＤチップ１７が得られる。

ＬＥＤチップ１７の支持基板１１への搭載方法にも制限はない。例えば、ＬＥＤチップ１７を１つずつ、又は複数のＬＥＤチップ１７を同時に、コレット等によってピックアップして搬送し、ダイボンディングによって制御回路１５の接続電極に接続させる。また、複数のＬＥＤが形成された基板に向かってレーザービームを照射し、基板とＬＥＤとの界面（例えばバッファ層）においてアブレーションを生じさせることにより、ＬＥＤを支持基板１１に転写してもよい（レーザーリフトオフ）。このとき、支持基板１１に転写、搭載される個々のＬＥＤが、ＬＥＤチップ１７に相当する。

次に、制御回路１５の動作テストを実施する（動作テストステップ）。図３（Ａ）は制御回路１５の動作テストの様子を示す一部断面正面図であり、図３（Ｂ）は制御回路１５を拡大して示す断面図である。

例えば、制御回路１５の動作テストには、金属でなる一対のプローブ（探針）６ａ，６ｂを備える検査ユニット４が用いられる。一対のプローブ６ａ，６ｂを制御回路１５に接続し、制御回路１５に所定の信号を入力したり、制御回路１５から出力された信号を読み出したりすることにより、制御回路１５の電気的特性の測定やＬＥＤチップ１７の発光の確認等の検査を行うことができる。

なお、図３（Ｂ）に示すように、支持基板１１の分割予定ライン１３上には、制御回路１５に接続されたテスト用の配線（電極）１９が形成されている。制御回路１５を検査する際には、この配線１９にプローブ６ａ，６ｂを当てることにより、制御回路１５に対する信号の入出力を行うことができる。

動作テストステップでは、制御回路１５を一つずつ検査してもよいし、複数の制御回路１５を同時に検査してもよい。例えば、一直線上に配列された複数の制御回路１５（１ライン分の制御回路１５）毎に動作テストを実施できる。この場合には、例えば１ラインに含まれる複数の制御回路１５が互いに接続されるように配線１９を形成するとともに、ラインの両端に位置する一対の制御回路１５にそれぞれプローブ６ａ，６ｂを接続する。これにより、１ラインに含まれる複数の制御回路１５の検査が一括で実施される。

上記の動作テストステップは、支持基板１１にＬＥＤチップ１７が搭載された後（図２（Ａ）参照）、支持基板１１が分割予定ライン１３に沿って分割される工程（後述の分割ステップ）の前に実施される。そのため、制御回路１５の動作テストの前に分割予定ライン１３上の配線１９が加工されて動作テストが妨げられることはない。

次に、支持基板１１の表面１１ａ側（ＬＥＤチップ１７側）を保護部材で覆う（保護部材被覆ステップ）。図４は、保護部材（保護膜）２１が形成された支持基板１１を示す断面図である。

保護部材被覆ステップでは、支持基板１１の表面１１ａ側（ＬＥＤチップ１７側）に、複数のＬＥＤチップ１７を被覆する保護部材２１を形成する。例えば、保護部材２１として樹脂でなる封止材が、支持基板１１の表面１１ａ側の全体を覆うように形成される。保護部材２１によってＬＥＤチップ１７が保護され、後に支持基板１１が加工される工程（後述の研削ステップ、溝形成ステップ、分割ステップ等）が実施される際にＬＥＤチップ１７の損傷等が防止される。

次に、支持基板１１の裏面１１ｂ側を研削する（研削ステップ）。図５は、支持基板１１が研削される様子を示す一部断面正面図である。研削ステップでは、例えば研削装置１０を用いて支持基板１１を研削する。研削装置１０は、支持基板１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）１２と、チャックテーブル１２によって保持された支持基板１１を研削する研削ユニット１４を備える。

チャックテーブル１２の上面は、支持基板１１を保持する保持面１２ａを構成する。保持面１２ａは、支持基板１１の表面１１ａ側（ＬＥＤチップ１７側、保護部材２１側）の全体を保持可能な大きさ及び形状に形成される。例えば、保持面１２ａは支持基板１１よりも直径が大きい円形に形成される。保持面１２ａは、チャックテーブル１２の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

チャックテーブル１２には、移動機構（不図示）及び回転機構（不図示）が接続されている。移動機構は、チャックテーブル１２を水平方向に沿って移動させる。また、回転機構は、チャックテーブル１２を鉛直方向（上下方向）と概ね平行な回転軸の周りで回転させる。

チャックテーブル１２の上方には、研削ユニット１４が配置されている。研削ユニット１４は、鉛直方向に沿って配置された円筒状のスピンドル（回転軸）１６を備える。スピンドル１６の先端部（下端側）には、支持基板１１を研削するための研削ホイール２０が装着される円盤状のマウント１８が固定されている。また、スピンドル１６の基端部（上端側）には、スピンドル１６を回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が接続されている。

マウント１８の下面側には、研削ホイール２０が装着される。研削ホイール２０は、ステンレス、アルミニウム等の金属でなりマウント１８と概ね同径に形成された環状の基台２２を備える。基台２２の下面側には、複数の直方体状の研削砥石２４が、基台２２の外周に沿って概ね等間隔に固定されている。

研削ホイール２０は、回転駆動源からスピンドル１６及びマウント１８を介して伝達される動力により、鉛直方向と概ね平行な回転軸の周りで回転する。また、研削ユニット１４には移動機構（不図示）が接続されており、この移動機構は研削ユニット１４を鉛直方向に沿って昇降させる。さらに、研削ユニット１４の近傍には、チャックテーブル１２によって保持された支持基板１１と複数の研削砥石２４とに純水等の研削液２８を供給するノズル２６が設けられている。

研削ステップでは、まず、支持基板１１をチャックテーブル１２によって保持する。具体的には、支持基板１１は、表面１１ａ側（ＬＥＤチップ１７側、保護部材２１側）が保持面１２ａと対向し、裏面１１ｂ側が上方に露出するように、チャックテーブル１２上に配置される。この状態で、保持面１２ａに吸引源の負圧を作用させると、支持基板１１の表面１１ａ側がチャックテーブル１２によって吸引保持される。

次に、支持基板１１を保持したチャックテーブル１２を研削ユニット１４の下方に移動させる。そして、チャックテーブル１２と研削ホイール２０とをそれぞれ所定の方向に所定の回転数で回転させながら、研削ホイール２０をチャックテーブル１２に向かって下降させる。このときの研削ホイール２０の下降速度は、複数の研削砥石２４が適切な力で支持基板１１の裏面１１ｂ側に押し当てられるように調整される。

回転する複数の研削砥石２４が支持基板１１の裏面１１ｂ側に接触すると、支持基板１１の裏面１１ｂ側が削り取られる。これにより、支持基板１１が研削されて薄化される。なお、支持基板１１の研削中にはノズル２６から研削液２８が供給され、支持基板１１及び複数の研削砥石２４が冷却されるとともに、支持基板１１の研削によって生じた屑（研削屑）が洗い流される。そして、支持基板１１が所定の厚さ（仕上げ厚さ）になるまで薄化されると、支持基板１１の研削が停止される。

なお、研削ステップでは、支持基板１１の裏面１１ｂ側を研削することによって支持基板１１が薄化されるため、ＬＥＤチップ１７が形成されている支持基板１１の表面１１ａ側は加工されない。これにより、ＬＥＤチップ１７への加工屑の付着を防止できる。

次に、支持基板１１の裏面１１ｂ側に溝を分割予定ライン１３に沿って形成する（溝形成ステップ）。図６は、支持基板１１に溝１１ｃが形成される様子を示す一部断面正面図である。溝形成ステップでは、例えば切削装置３０を用いて支持基板１１を切削する。切削装置３０は、支持基板１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）３２と、チャックテーブル３２によって保持された支持基板１１を切削する切削ユニット３４とを備える。

チャックテーブル３２の上面は、支持基板１１を保持する保持面３２ａを構成する。例えば保持面３２ａは、支持基板１１よりも直径の大きい円形に形成される。ただし、保持面３２ａの形状に制限はなく、支持基板１１の形状に応じて適宜設定される。保持面３２ａは、チャックテーブル３２の内部に形成された流路（不図示）を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

チャックテーブル３２には、移動機構（不図示）及び回転機構（不図示）が接続されている。移動機構は、チャックテーブル３２を加工送り方向（第１水平方向、図６における前後方向）に沿って移動させる。また、回転機構は、チャックテーブル３２を鉛直方向（上下方向）と概ね平行な回転軸の周りで回転させる。

チャックテーブル３２の上方には、切削ユニット３４が配置されている。切削ユニット３４は、保持面３２ａと概ね平行で、且つ、加工送り方向と概ね垂直な割り出し送り方向（第２水平方向、図６における左右方向）に沿って配置された円筒状のスピンドル（回転軸）３６を備える。スピンドル３６の先端部（一端側）には、支持基板１１を切削する環状の切削ブレード３８が装着される。また、スピンドル３６の基端部（他端側）には、スピンドル３６を回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が接続されている。

例えば切削ブレード３８は、金属等でなる環状の基台と、基台の外周縁に沿って形成された環状の切刃とが一体となって構成されたハブタイプの切削ブレードである。ハブタイプの切削ブレードの切刃は、ダイヤモンド等でなる砥粒がニッケルめっき等の結合材によって固定された電鋳砥石によって構成される。

ただし、切削ブレード３８の砥粒及び結合材の材質に制限はなく、加工対象となる支持基板１１の材質や加工条件等に応じて適宜選択される。また、切削ブレード３８は、砥粒が金属、セラミックス、樹脂等でなる結合材によって固定された環状の切刃からなるワッシャータイプの切削ブレードであってもよい。

また、切削ユニット３４には、切削ユニット３４を移動させる移動機構（不図示）が接続されている。この移動機構は、切削ユニット３４を割り出し送り方向及び鉛直方向に沿って移動させる。この移動機構によって、切削ブレード３８の割り出し送り方向における位置と、切削ブレード３８の高さ（支持基板１１への切り込み深さ）とが調整される。

溝形成ステップでは、まず、支持基板１１をチャックテーブル３２によって保持する。具体的には、支持基板１１は、表面１１ａ側（ＬＥＤチップ側、保護部材２１側）が保持面３２ａと対向し、裏面１１ｂ側が上方に露出するように、チャックテーブル３２上に配置される。この状態で、保持面３２ａに吸引源の負圧を作用させると、支持基板１１がチャックテーブル３２によって吸引保持される。

次に、一の分割予定ライン１３の長さ方向と加工送り方向とが概ね平行になるように、チャックテーブル３２を回転させる。また、切削ブレード３８の下端が支持基板１１の裏面１１ｂよりも下方で、且つ、支持基板１１の表面１１ａよりも上方に配置されるように、切削ユニット３４の高さを調整する。さらに、切削ブレード３８が一の分割予定ライン１３の延長線上に配置されるように、切削ユニット３４の割り出し送り方向における位置を調整する。

そして、スピンドル３６を回転駆動源によって回転させる。その結果、回転駆動源からスピンドル３６を介して伝達される動力により、スピンドル３６の先端部に装着された切削ブレード３８が回転する。この状態で、チャックテーブル３２を加工送り方向に沿って移動させると、切削ブレード３８が分割予定ライン１３に沿って支持基板１１の裏面１１ｂ側に切り込み、支持基板１１には線状の溝１１ｃが分割予定ライン１３に沿って形成される。

その後、同様の手順を繰り返し、他の分割予定ライン１３に沿って溝１１ｃを形成する。その結果、支持基板１１の裏面１１ｂ側には複数の溝１１ｃが格子状に形成される。ただし、溝１１ｃの形成方法に制限はない。例えば、レーザービームの照射によって支持基板１１の裏面１１ｂ側にアブレーション加工を施すことにより、溝１１ｃを形成してもよい。

次に、露出した状態の支持基板１１の裏面１１ｂ側にプラズマ状態のガスを供給して支持基板１１をエッチングすることにより、溝１１ｃを支持基板１１の表面１１ａに到達させ、支持基板１１を複数のＬＥＤモジュールチップに分割する（分割ステップ）。図７は、支持基板１１にプラズマ状態のガス４４が供給される様子を示す一部断面正面図である。

分割ステップでは、エッチング用のガスをプラズマ化させて支持基板１１に供給するプラズマ処理装置４０が用いられる。プラズマ処理装置４０は、支持基板１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）４２を備える。チャックテーブル４２の上面は、支持基板１１を保持する保持面４２ａを構成する。

チャックテーブル４２は、減圧可能なチャンバー（不図示）内に収容されている。また、チャンバー内には、一対の平板状の電極（不図示）が互いに対向するように設けられている。チャンバー内を減圧状態（例えば、５０Ｐａ以上３００Ｐａ以下）に維持した状態で、チャンバー内にエッチング用のガスを導入しつつ、一対の電極に所定の高周波電力（例えば、１０００Ｗ以上３０００Ｗ以下）を供給すると、一対の電極間でエッチング用のガスがプラズマ化される。

なお、エッチング用のガスの成分は、支持基板１１の材質に応じて適宜選択される。例えば、支持基板１１がシリコンウェーハである場合には、ＣＦ_４、ＳＦ_６等のフッ素系のガスを用いることができる。

そして、プラズマ状態のガス４４がチャックテーブル４２によって保持された支持基板１１に供給され、支持基板１１にプラズマエッチングが施される。具体的には、ガス４４が支持基板１１の裏面１１ｂ側に作用して、支持基板１１の裏面１１ｂ側がエッチングされ、支持基板１１が薄化される。また、ガス４４の一部が溝１１ｃの内側に入り込み、溝１１ｃの底に作用する。その結果、溝１１ｃの底から支持基板１１の表面１１ａ側に向かってエッチングが進行する。

そして、プラズマエッチングによって溝１１ｃが支持基板１１の表面１１ａに到達すると、支持基板１１が分割予定ライン１３によって分割される。その結果、複数のＬＥＤチップ１７と制御回路１５とがパッケージ化されたＬＥＤモジュールチップ２７（図９参照）が得られる。

なお、上記では支持基板１１の裏面１１ｂに溝１１ｃを形成した後、支持基板１１の裏面１１ｂが露出した状態でプラズマエッチングを実施する例について説明したが、プラズマエッチングの態様はこれに限られない。例えば、支持基板１１の裏面１１ｂ側にマスクを形成し（マスク形成ステップ）、マスクを介して支持基板１１にプラズマ状態のガス４４を供給してもよい。

マスク形成ステップでは、まず、支持基板１１の裏面１１ｂに保護層を形成する。図８（Ａ）は、保護層２３が形成された支持基板１１を示す一部断面正面図である。保護層２３は、プラズマエッチングの際のマスクとして機能する材質でなり、支持基板１１の裏面１１ｂを被覆するように形成される。例えば保護層２３として、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）等の水溶性の樹脂を用いることができる。

次に、分割予定ライン１３に沿って保護層２３を除去する。保護層２３の除去には、例えばレーザー加工装置５０が用いられる。レーザー加工装置５０は、支持基板１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）５２と、チャックテーブル５２によって保持された支持基板１１に向かってレーザービーム５６を照射するレーザー照射ユニット５４とを備える。

チャックテーブル５２の上面は、支持基板１１を保持する保持面５２ａを構成する。例えば保持面５２ａは、支持基板１１よりも直径の大きい円形に形成される。ただし、保持面５２ａの形状に制限はなく、支持基板１１の形状に応じて適宜設定される。保持面５２ａは、チャックテーブル５２の内部に形成された流路（不図示）を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

チャックテーブル５２には、移動機構（不図示）及び回転機構（不図示）が接続されている。移動機構は、チャックテーブル５２を、互いに垂直な加工送り方向（第１水平方向、図８（Ａ）における前後方向）及び割り出し送り方向（第２水平方向、図８（Ａ）における左右方向）に沿って移動させる。また、回転機構は、チャックテーブル５２を鉛直方向（上下方向）と概ね平行な回転軸の周りで回転させる。

チャックテーブル５２の上方には、レーザー照射ユニット５４が配置されている。レーザー照射ユニット５４は、チャックテーブル５２によって保持された支持基板１１に向かって、保護層２３を加工（除去）するためのレーザービーム５６を照射する。具体的には、レーザー照射ユニット５４は、所定の波長のレーザービームをパルス発振するＹＡＧレーザー、ＹＶＯ_４レーザー等のレーザー発振器と、レーザー発振器から発振されたレーザービームを所定の位置で集光させる集光器とを備える。

まず、保護層２３が形成された支持基板１１をチャックテーブル５２によって保持する。具体的には、支持基板１１は、表面１１ａ側が保持面５２ａと対向し、裏面１１ｂ側（保護層２３側）が上方に露出するように、チャックテーブル５２上に配置される。この状態で、保持面５２ａに吸引源の負圧を作用させると、支持基板１１がチャックテーブル５２によって吸引保持される。

次に、一の分割予定ライン１３の長さ方向と加工送り方向とが概ね平行になるように、チャックテーブル５２を回転させる。また、レーザービーム５６が保護層２３の内部又はその近傍で集光されるように、レーザービーム５６の集光点の高さを調整する。さらに、レーザービーム５６の集光点が一の分割予定ライン１３の延長線上に位置づけられるように、チャックテーブル５２の割り出し送り方向における位置を調整する。

そして、レーザー照射ユニット５４からレーザービーム５６を照射しながら、チャックテーブル５２を加工送り方向に沿って移動させる。これにより、レーザービーム５６が支持基板１１の裏面１１ｂ側から一の分割予定ライン１３に沿って照射される。

なお、レーザービーム５６の照射条件（波長、パワー、スポット径、繰り返し周波数等）は、レーザービーム５６が保護層２３に照射された際に保護層２３にアブレーション加工が施されるように設定される。そのため、レーザービーム５６を分割予定ライン１３に沿って照射すると、保護層２３が分割予定ライン１３に沿って除去される。

その後、同様の手順を繰り返すことにより、全ての分割予定ライン１３に沿って保護層２３を除去する。その結果、支持基板１１の裏面１１ｂ側には、支持基板１１の分割予定ライン１３と重畳する領域を露出させるマスク２５（図８（Ｂ）参照）が形成される。すなわち、マスク２５には、複数の分割予定ライン１３に沿うように格子状の開口が形成されている。

次に、マスク２５が形成された支持基板１１の裏面１１ｂ側にプラズマ状態のガス４４を供給し、分割予定ライン１３に沿って支持基板１１をエッチングして複数のＬＥＤモジュールチップに分割する（分割ステップ）。図８（Ｂ）は、マスク２５が形成された支持基板１１にプラズマ状態のガス４４が供給される様子を示す一部断面正面図である。

支持基板１１の裏面１１ｂ側（マスク２５が形成された面側）にプラズマ状態のガス４４が供給されると、ガス４４はマスク２５の開口を介して支持基板１１の裏面１１ｂ側に作用する。これにより、支持基板１１の裏面１１ｂ側には分割予定ライン１３に沿って溝１１ｃが形成される。そして、ガス４４を用いたプラズマエッチングを継続すると、溝１１ｃが支持基板１１の表面１１ａに到達し、支持基板１１が複数のＬＥＤモジュールチップ２７（図９参照）に分割される。

支持基板１１の分割後、マスク２５は除去される。ここで、マスク２５が水溶性の樹脂でなる場合には、支持基板１１の裏面１１ｂ側に純水等を供給することにより、マスク２５を容易に除去できる。ただし、マスク２５の材質に制限はない。例えば、マスク２５として感光性の樹脂でなるレジスト等を用いることもできる。

上記のように、分割ステップでは、支持基板１１にプラズマエッチングを施すことによって支持基板１１を分割する。そのため、例えば支持基板１１に高速で回転する環状の切削ブレードを切り込ませて支持基板１１を分割する場合のように、大量の加工屑が発生する恐れがない。これにより、ＬＥＤチップ１７への加工屑の付着が防止され、ＬＥＤチップ１７からの光の放出が加工屑によって妨げられることを防止できる。

なお、支持基板１１が複数のＬＥＤモジュールチップ２７に分割された後、支持基板１１の表面１１ａ側の分割予定ライン１３上には、配線１９（図３（Ｂ）参照）や、制御回路１５の評価用のＴＥＧ（Test Element Group）等の一部が残存していることがある。この場合には、例えば支持基板１１の裏面１１ｂ側からレーザービームを照射することにより、残留物を除去してもよい。図９は、複数のＬＥＤモジュールチップ２７に分割された支持基板１１にレーザービーム５６が照射される様子を示す一部断面正面図である。

支持基板１１が複数のＬＥＤモジュールチップ２７に分割された後、レーザービーム５６が支持基板１１の裏面１１ｂ側から分割予定ライン１３に沿って照射される。なお、レーザービーム５６の照射条件は、レーザービーム５６が残留物に照射された際に残留物がアブレーションによって除去されるように設定される。これにより、ＬＥＤモジュールチップ２７に異物が付着して残留することを防止できる。

次に、支持基板１１の裏面１１ｂ側にテープを貼付した後、支持基板１１から保護部材２１を除去してＬＥＤチップ１７を露出させる。図１０（Ａ）は、支持基板１１の裏面１１ｂ側にテープ２９が貼付される様子を示す一部断面正面図である。ここでは一例として、支持基板１１がテープ２９を介して環状のフレーム３１によって支持される場合について説明する。

まず、チャックテーブル（保持テーブル）６０の上面（保持面６０ａ）上に、金属等でなる環状のフレーム３１を配置する。フレーム３１の中央部には、フレーム３１を厚さ方向に貫通する開口３１ａが設けられている。この開口３１ａは、内側に支持基板１１を配置可能な形状及び大きさに形成される。例えば開口３１ａは、支持基板１１よりも直径の大きい円形に形成される。

また、チャックテーブル６０の保持面６０ａ上に、支持基板１１（複数のＬＥＤモジュールチップ２７）を配置する。このとき支持基板１１は、表面１１ａ側が保持面６０ａと対向し、裏面１１ｂ側が上方に露出するように、フレーム３１の開口３１ａの内側に配置される。

そして、チャックテーブル６０によって保持された支持基板１１及びフレーム３１上に、テープ２９を配置する。例えばテープ２９は、フィルム状の基材と、基材上に形成された粘着層（糊層）とを備える。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。なお、粘着層には、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂を用いることもできる。

テープ２９の形状及び大きさは、テープ２９がフレーム３１の開口３１ａの全体を覆うことが可能となるように設定される。例えば、開口３１ａよりも直径の大きい円形のテープ２９が用いられる。そして、テープ２９は、支持基板１１及びフレーム３１と重なるように配置される。

また、チャックテーブル６０の上方には、テープ２９を支持基板１１及びフレーム３１に貼付するためのローラー６２が配置される。例えばローラー６２は、金属や樹脂等でなる円柱状の部材であり、高さ方向が保持面６０ａと概ね平行になるように配置される。

テープ２９は、粘着層側が支持基板１１の裏面１１ｂ側に対向するように配置される。この状態で、ローラー６２をテープ２９の基材側に接触させ、ローラー６２でテープ２９を支持基板１１及びフレーム３１に向かって押圧しながら、ローラー６２をテープ２９上で転がす。これにより、テープ２９が支持基板１１の裏面１１ｂ及びフレーム３１に密着し、支持基板１１がテープ２９を介してフレーム３１によって支持されたフレームユニットが構成される。

次に、支持基板１１の上下を反転させ、支持基板１１の裏面１１ｂ側（テープ２９側）をチャックテーブル６０の保持面６０ａで保持する。そして、支持基板１１から保護部材２１を除去する。図１０（Ｂ）は、支持基板１１から保護部材２１が除去される様子を示す一部断面正面図である。

例えば、保護部材２１の端部を把持具（不図示）で把持し、保護部材２１を支持基板１１から離れる方向に移動させる。これにより、保護部材２１が支持基板１１から剥離される。保護部材２１が除去されると、ＬＥＤモジュールチップ２７のＬＥＤチップ１７側が露出する。

次に、ディスプレイ基板にＬＥＤモジュールチップ２７を配置する（モジュールチップ配置ステップ）。図１１（Ａ）はディスプレイパネル３３を示す斜視図であり、図１１（Ｂ）はディスプレイパネル３３を示す断面図である。

ディスプレイパネル３３は、ガラス等でなるディスプレイ基板３５を備える。ディスプレイ基板３５の表面３５ａ側には、互いに交差するように格子状に配列された複数の配線３７が形成されている。配線３７によって区画された領域が、ディスプレイパネル３３の画素３９に相当する。

テープ２９を介してフレーム３１によって支持された支持基板１１（図１０（Ｂ）参照）は、例えばＬＥＤモジュールチップ２７をピックアップして搬送する搬送装置に載置される。この搬送装置は、支持基板１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）と、フレーム３１を固定する複数のクランプとを備える。そして、支持基板１１がテープ２９を介してチャックテーブルによって保持されるとともに、フレーム３１が複数のクランプによって固定される。

また、搬送装置は、ＬＥＤモジュールチップ２７を吸引保持してピックアップするコレット等によって構成される搬送部を備える。搬送部で所定のＬＥＤモジュールチップ２７を吸引しつつ、搬送部をテープ２９から離れる方向に移動させると、ＬＥＤモジュールチップ２７がテープ２９から剥離される。そして、ピックアップされたＬＥＤモジュールチップ２７は、搬送部によって搬送されてディスプレイパネル３３の画素３９に実装される。

具体的には、複数のＬＥＤモジュールチップ２７はそれぞれ、制御回路１５（図２（Ｂ）等参照）がディスプレイ基板３５上の配線３７に接続されるように、画素３９に配置される。なお、制御回路１５と配線３７との接続方法に制限はい。例えば、ＬＥＤモジュールチップ２７はフリップチップによってディスプレイ基板３５に実装される。

なお、制御回路１５に接続された接続電極を予めＬＥＤモジュールチップ２７の裏面側で露出させておくと、制御回路１５と配線３７との接続が容易になる。例えば、支持基板１１の内部に制御回路１５と接続された接続電極を予め形成しておき、前述の分割ステップの後、支持基板１１の裏面１１ｂ側にエッチング処理等を施すことによって、接続電極をＬＥＤモジュールチップ２７の裏面側で露出させることができる。

上記のモジュールチップ配置ステップを実施すると、画素３９にＬＥＤモジュールチップ２７が実装されたディスプレイパネル３３が得られる。そして、配線３７を介して制御回路１５に制御信号が入力されると、ＬＥＤチップ１７の発光が制御回路１５によって制御される。これにより、各画素３９から任意の色の光を放出させることが可能となり、ディスプレイパネル３３に所定の画像が表示される。

以上の通り、本実施形態に係るディスプレイパネルの製造方法では、表面１１ａ側に複数のＬＥＤチップ１７が搭載された支持基板１１の裏面１１ｂ側にプラズマ状態のガス４４を供給し、支持基板１１にプラズマエッチングを施すことによって、支持基板１１を複数のＬＥＤモジュールチップ２７に分割する。これにより、支持基板１１の分割時に大量の加工屑が発生してＬＥＤチップ１７に付着することが防止され、ＬＥＤモジュールチップ２７からの光の放出が加工屑によって妨げられなくなる。その結果、ＬＥＤモジュールチップ２７を備えるディスプレイパネルの品質低下が抑制される。

なお、上記の実施形態では、ＬＥＤチップ搭載ステップ（図５参照）の実施後、且つ、分割ステップ（図７及び図８（Ｂ）参照）の実施前に、研削ステップ（図５参照）が実施される例について説明した。この場合、プラズマエッチングによる支持基板１１の分割前に、予め支持基板１１が薄化される。これにより、プラズマエッチングによる支持基板１１の除去量が低減され、プラズマエッチングの実施時間を削減することができる。

ただし、研削ステップが実施されるタイミングは、上記に限定されない。例えば、分割ステップ（図７及び図８（Ｂ）参照）の実施後、且つ、モジュールチップ配置ステップ（図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）参照）の実施前に、研削ステップが実施されてもよい。

また、上記の実施形態では、支持基板１１の分割後に、支持基板１１をフレーム３１（図１０（Ａ）参照）によって支持する例について説明した。ただし、保護部材被覆ステップ（図４参照）において、保護部材２１としてテープ２９を用い、保護部材２１を支持基板１１とともにフレーム３１に貼付してもよい。この場合、保護部材被覆ステップにおいて支持基板１１がフレーム３１によって支持される。そして、後の工程（研削ステップ、溝形成ステップ、マスク形成ステップ、分割ステップ等）では、各加工装置が備える複数のクランプによってフレーム３１が保持された状態で、支持基板１１が処理される。

また、ＬＥＤモジュールチップ２７をディスプレイパネル３３に実装する際、フレーム３１がなくてもＬＥＤモジュールチップ２７をピックアップすることが可能である場合には、フレーム３１を省略できる。さらに、支持基板１１が複数のＬＥＤモジュールチップ２７に分割された後、そのままＬＥＤモジュールチップ２７を保護部材２１から剥離してピックアップする場合には、テープ２９を貼付する工程（図１０（Ａ）参照）を省略できる。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ 支持基板（回路基板）
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 溝
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１５ 制御回路（駆動回路）
１７ ＬＥＤチップ
１７Ｒ 赤色ＬＥＤチップ
１７Ｇ 緑色ＬＥＤチップ
１７Ｂ 青色ＬＥＤチップ
１９ 配線（電極）
２１ 保護部材（保護膜）
２３ 保護層
２５ マスク
２７ ＬＥＤモジュールチップ
２９ テープ
３１ フレーム
３１ａ 開口
３３ ディスプレイパネル
３５ ディスプレイ基板
３５ａ 表面
３７ 配線
３９ 画素
２ チャックテーブル（保持テーブル）
２ａ 保持面
４ 検査ユニット
６ａ，６ｂ プローブ（探針）
１０ 研削装置
１２ チャックテーブル（保持テーブル）
１２ａ 保持面
１４ 研削ユニット
１６ スピンドル（回転軸）
１８ マウント
２０ 研削ホイール
２２ 基台
２４ 研削砥石
２６ ノズル
２８ 研削液
３０ 切削装置
３２ チャックテーブル（保持テーブル）
３２ａ 保持面
３４ 切削ユニット
３６ スピンドル（回転軸）
３８ 切削ブレード
４０ プラズマ処理装置
４２ チャックテーブル（保持テーブル）
４２ａ 保持面
４４ ガス
５０ レーザー加工装置
５２ チャックテーブル（保持テーブル）
５２ａ 保持面
５４ レーザー照射ユニット
５６ レーザービーム
６０ チャックテーブル（保持テーブル）
６０ａ 保持面
６２ ローラー

Claims (8)

1. ディスプレイパネルの製造方法であって、
   互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の複数の領域にそれぞれＬＥＤチップを制御する制御回路を備える支持基板を準備する支持基板準備ステップと、
   該支持基板の該領域にそれぞれ該ＬＥＤチップを搭載するＬＥＤチップ搭載ステップと、
   該ＬＥＤチップ搭載ステップの実施後、該支持基板の該ＬＥＤチップ側を保護部材で覆う保護部材被覆ステップと、
   該保護部材被覆ステップの実施後、該支持基板の該保護部材側をチャックテーブルで保持し、該支持基板の裏面側に溝を該分割予定ラインに沿って形成する溝形成ステップと、
   該溝形成ステップの実施後、露出した状態の該支持基板の裏面側にプラズマ状態のガスを供給して支持基板をエッチングすることにより、該溝を該支持基板の表面に到達させ、該支持基板を複数のＬＥＤモジュールチップに分割する分割ステップと、
   複数の配線が形成されたディスプレイ基板に該ＬＥＤモジュールチップを、該制御回路が該配線に接続されるように配置するモジュールチップ配置ステップと、を備えることを特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
2. 該ＬＥＤチップ搭載ステップでは、該支持基板の該領域にそれぞれ、赤色の光を発する該ＬＥＤチップと、青色の光を発する該ＬＥＤチップと、緑色の光を発する該ＬＥＤチップとを搭載することを特徴とする請求項１記載のディスプレイパネルの製造方法。
3. 該ＬＥＤチップ搭載ステップの実施後且つ該分割ステップの実施前に、該制御回路の動作テストを実施する動作テストステップを更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載のディスプレイパネルの製造方法。
4. 該保護部材被覆ステップの実施後且つ該分割ステップの実施前、又は、該分割ステップの実施後且つ該モジュールチップ配置ステップの実施前に、該支持基板の裏面側を研削する研削ステップを更に備えることを特徴とする請求項１、２又は３記載のディスプレイパネルの製造方法。
5. ディスプレイパネルの製造方法であって、
   互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の複数の領域にそれぞれＬＥＤチップを制御する制御回路を備える支持基板を準備する支持基板準備ステップと、
   該支持基板の該領域にそれぞれ該ＬＥＤチップを搭載するＬＥＤチップ搭載ステップと、
   該ＬＥＤチップ搭載ステップの実施後、該支持基板の該ＬＥＤチップ側を保護部材で覆う保護部材被覆ステップと、
   該保護部材被覆ステップの実施後、該支持基板の裏面側に保護層を形成し、該分割予定ラインに沿って該保護層を除去することによってマスクを形成するマスク形成ステップと、
   該マスク形成ステップの実施後、該支持基板の該マスクが形成された面側にプラズマ状態のガスを供給し、該分割予定ラインに沿って該支持基板をエッチングして複数のＬＥＤモジュールチップに分割する分割ステップと、
   複数の配線が形成されたディスプレイ基板に該ＬＥＤモジュールチップを、該制御回路が該配線に接続されるように配置するモジュールチップ配置ステップと、を備えることを特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
6. 該ＬＥＤチップ搭載ステップでは、該支持基板の該領域にそれぞれ、赤色の光を発する該ＬＥＤチップと、青色の光を発する該ＬＥＤチップと、緑色の光を発する該ＬＥＤチップとを搭載することを特徴とする請求項５記載のディスプレイパネルの製造方法。
7. 該ＬＥＤチップ搭載ステップの実施後且つ該分割ステップの実施前に、該制御回路の動作テストを実施する動作テストステップを更に備えることを特徴とする請求項５又は６記載のディスプレイパネルの製造方法。
8. 該保護部材被覆ステップの実施後且つ該分割ステップの実施前、又は、該分割ステップの実施後且つ該モジュールチップ配置ステップの実施前に、該支持基板の裏面側を研削する研削ステップを更に備えることを特徴とする請求項５、６又は７記載のディスプレイパネルの製造方法。

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