JP7492478B2

JP7492478B2 - Laser lift-off apparatus and laser lift-off method

Info

Publication number: JP7492478B2
Application number: JP2021048095A
Authority: JP
Inventors: 光志西田; 康一梶山
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2024-05-29
Anticipated expiration: 2041-03-23
Also published as: JP2022147017A

Description

本発明は、レーザリフトオフ装置およびレーザリフトオフ方法に関する。 The present invention relates to a laser lift-off device and a laser lift-off method.

次世代の表示デバイスとして、マイクロＬＥＤディスプレイが期待されている。マイクロＬＥＤディスプレイは、回路基板（バックプレーン）の表面に多数の微細なチップ状のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が実装されている。チップ状のＬＥＤの製造方法は、以下の通りである。まず、サファイア基板（成長用基板）の表面に、窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体層を成長させた複合半導体層を用いて面方向に多数のＬＥＤ領域を形成する。次に、これらＬＥＤ領域を面方向で互いに分離してマトリクス状に配列された島状のＬＥＤを形成する。その後、レーザリフトオフ装置を用いて、それぞれのＬＥＤをサファイア基板から剥離することにより、個片化されたチップ状のＬＥＤが製造される。 Micro LED displays are expected to be the next generation of display devices. In a micro LED display, many fine chip-shaped LEDs (Light Emitting Diodes) are mounted on the surface of a circuit board (backplane). The method for manufacturing chip-shaped LEDs is as follows. First, many LED regions are formed in the surface direction on the surface of a sapphire substrate (growth substrate) using a composite semiconductor layer in which a gallium nitride (GaN)-based semiconductor layer is grown. Next, these LED regions are separated from each other in the surface direction to form island-shaped LEDs arranged in a matrix. After that, a laser lift-off device is used to peel off each LED from the sapphire substrate, producing individual chip-shaped LEDs.

レーザリフトオフ装置としては、特許文献１に開示されたものが知られている。このレーザリフトオフ装置は、１つのＬＥＤの外形（平面輪郭）と同程度のスポットサイズのレーザビームを用いる。このように、レーザビームのスポットサイズを１つのＬＥＤの外形のサイズに合わせる理由は、レーザビームを集光させることにより、サファイア基板からＬＥＤを剥離するために必要な照射エネルギー強度を確保するためである。そして、このレーザリフトオフ装置では、マトリクス状に配列されたＬＥＤに対して、ステップアンドリピート方式により、レーザビームを順次、照射して、ＬＥＤをサファイア基板から１つずつ剥離する。 A known example of a laser lift-off device is disclosed in Patent Document 1. This laser lift-off device uses a laser beam with a spot size that is approximately the same as the external shape (planar outline) of one LED. The reason for adjusting the spot size of the laser beam to the external shape of one LED in this way is to ensure the irradiation energy intensity required to peel the LED from the sapphire substrate by concentrating the laser beam. This laser lift-off device then uses a step-and-repeat method to sequentially irradiate the LEDs arranged in a matrix with the laser beam, peeling them off one by one from the sapphire substrate.

特開２０１６－６０６７５号公報JP 2016-60675 A

上記のレーザリフトオフ装置では、光学系とともにレーザビームをジグザグ状に移動させるため、サファイア基板上のＬＥＤの配列におけるレーザビームの折り返し点付近においての移動方向が逆向きに変化するため、光学系の移動に加減速が必要となる。例えば直径が３００ｍｍ程度のサファイア基板に設けられた多数のＬＥＤのレーザリフトオフを行う場合には、多数の折り返し点付近の光学系の移動速度の加減速に伴い、タクトタイムが増加してしまうという問題がある。特に、マイクロＬＥＤディスプレイでは、多数のＬＥＤを用いるため、ＬＥＤの製造におけるタクトタイムの増加は、製造コストの増加を招いてしまうという課題がある。この課題は、レーザビームを生成する光学系を位置固定し、サファイア基板をＸＹステージに配置してＸＹステージ側を移動させる装置構成においても同様に存在する。 In the above-mentioned laser lift-off device, the laser beam is moved in a zigzag pattern together with the optical system, so the direction of movement of the laser beam changes in the opposite direction near the turning points of the LED array on the sapphire substrate, and the movement of the optical system needs to be accelerated or decelerated. For example, when performing laser lift-off of a large number of LEDs mounted on a sapphire substrate with a diameter of about 300 mm, there is a problem that the tact time increases as the movement speed of the optical system increases or decreases near the turning points. In particular, since a micro LED display uses a large number of LEDs, there is a problem that an increase in the tact time in the manufacture of LEDs leads to an increase in manufacturing costs. This problem also exists in an apparatus configuration in which the optical system that generates the laser beam is fixed in position, and the sapphire substrate is placed on an XY stage and the XY stage side is moved.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、成長用基板の表面にマトリクス状をなすように一体に形成された複数のチップ部品を、成長用基板から剥離して個片化されたチップ部品にするまでのタクトタイムを減少させることができるレーザリフトオフ装置およびレーザリフトオフ方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a laser lift-off device and a laser lift-off method that can reduce the tact time required to peel a plurality of chip components that are integrally formed in a matrix on the surface of a growth substrate from the growth substrate and turn them into individual chip components.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様は、一方の表面に、所定の配列ピッチで行および列をなすようにマトリクス状に配置、固定されたチップ部品の群を備える成長用基板に対して、前記チップ部品の平面輪郭と同程度の大きさのビームスポットを有するレーザビームを、前記成長用基板に対して列方向に沿って相対移動させ、前記チップ部品と前記成長用基板との界面にレーザビームを逐次照射して、前記チップ部品を前記成長用基板から剥離可能にするレーザリフトオフ装置であって、前記成長用基板に対向するように、前記チップ部品の前記列のそれぞれに対して、レーザビームを集光する集光レンズを１つずつ備えるように配置されてなる、前記集光レンズの１周期分集合体を、含む集光レンズアレイを有し、前記１周期分集合体における前記集光レンズ同士は、互いに干渉しない位置に分散して配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, an aspect of the present invention is a laser lift-off device that moves a laser beam having a beam spot of approximately the same size as the planar contour of a chip component relative to a growth substrate having a group of chip components arranged and fixed on one surface in a matrix shape so as to form rows and columns at a predetermined arrangement pitch along the column direction relative to the growth substrate, and sequentially irradiates the interface between the chip component and the growth substrate with the laser beam, thereby enabling the chip component to be peeled off from the growth substrate. The device is characterized in that it has a focusing lens array including a one-period assembly of focusing lenses arranged to have one focusing lens for focusing a laser beam for each of the rows of chip components facing the growth substrate, and the focusing lenses in the one-period assembly are distributed and arranged in positions where they do not interfere with each other.

上記態様としては、前記１周期分集合体は、前記行方向に沿って複数の前記集光レンズが並んでなるレンズ行を、前記列方向に沿って複数行備え、それぞれの前記レンズ行における前記集光レンズの前記行方向のピッチは、前記チップ部品の当該行方向のピッチの整数倍に設定され、前記列方向に隣接する前記レンズ行同士の前記行方向のオフセットは、前記チップ部品の当該行方向のピッチ以上で、前記集光レンズの当該行方向のピッチ未満であることが好ましい。 As an aspect of the above, the one-period assembly includes a plurality of lens rows along the column direction, each of which has a plurality of the focusing lenses arranged along the row direction, the row-direction pitch of the focusing lenses in each of the lens rows is set to an integer multiple of the row-direction pitch of the chip components, and the row-direction offset between adjacent lens rows in the column direction is preferably equal to or greater than the row-direction pitch of the chip components and less than the row-direction pitch of the focusing lenses.

上記態様としては、前記集光レンズアレイは、前記チップ部品の群の前記列方向の長さと、前記１周期分集合体の前記列方向の長さと、を加えた長さとなるように、前記１周期分集合体に対して、当該１周期分集合体における前記レンズ行の配置の周期性を保った状態で、前記列方向に沿って、前記レンズ行を順次追加して形成されていることが好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the focusing lens array is formed by sequentially adding the lens rows to the one-period assembly along the column direction while maintaining the periodicity of the arrangement of the lens rows in the one-period assembly so that the length of the focusing lens array is the sum of the column length of the group of chip components and the column length of the one-period assembly.

上記態様としては、前記集光レンズアレイの、前記列方向における、前記チップ部品の群に対する相対移動方向の最も下流側端部に位置する前記レンズ行と、前記チップ部品の群の、前記列方向における、前記集光レンズアレイに対する相対移動方向の最も上流側端部に位置する前記チップ部品の前記行と、が対向する位置に配置された状態から、レーザビームの照射を開始するように設定されていることが好ましい。 In the above embodiment, it is preferable that the laser beam irradiation is started when the lens row located at the most downstream end of the condenser lens array in the column direction relative to the group of chip components and the row of chip components located at the most upstream end of the group of chip components in the column direction relative to the condenser lens array are positioned opposite each other.

上記態様としては、前記集光レンズアレイは、前記集光レンズの前記１周期分集合体のみからなり、前記集光レンズアレイの、前記列方向における、前記チップ部品の群に対する相対移動方向の最も下流側端部に位置する前記集光レンズと、前記チップ部品の群の、前記列方向における、前記集光レンズアレイに対する相対移動方向の最も下流側端部に位置する前記チップ部品の前記行と、が対向する位置に配置された状態から、レーザビームの照射を開始するように設定されていることが好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the focusing lens array is configured to start irradiating the laser beam from a state in which the focusing lens located at the most downstream end of the focusing lens array in the column direction in the direction of relative movement with respect to the group of chip components and the row of chip components located at the most downstream end of the group of chip components in the column direction in the direction of relative movement with respect to the focusing lens array are positioned opposite each other.

上記態様としては、前記チップ部品の群以外の外側領域を遮光する遮光板を備えることが好ましい。 In the above embodiment, it is preferable to provide a light shielding plate that blocks light from the outer area other than the group of chip components.

上記態様としては、前記集光レンズアレイはマイクロレンズアレイであり、前記集光レンズはマイクロレンズであることが好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the focusing lens array is a microlens array and the focusing lens is a microlens.

上記態様としては、前記成長用基板の表面に形成されたアライメントマークを検出する撮像部を備えることが好ましい。 In the above aspect, it is preferable to include an imaging unit that detects alignment marks formed on the surface of the growth substrate.

上記態様としては、前記成長用基板はサファイア基板であり、前記チップ部品は発光ダイオードであることが好ましい。 In the above embodiment, it is preferable that the growth substrate is a sapphire substrate and the chip component is a light-emitting diode.

上記態様としては、前記集光レンズアレイは、前記成長用基板の他方の表面側に配置されることが好ましい。 In the above embodiment, the focusing lens array is preferably disposed on the other surface side of the growth substrate.

本発明の他の態様としては、一方の表面に、所定の配列ピッチで行および列をなすようにマトリクス状に配置、固定されたチップ部品の群を備える成長用基板に対して、前記チップ部品の平面輪郭と同程度の大きさのビームスポットを有するレーザビームを、前記成長用基板に対して列方向に沿って相対移動させ、前記チップ部品と前記成長用基板との界面にレーザビームを逐次照射して、前記チップ部品を前記成長用基板から剥離可能にするレーザリフトオフ方法であって、前記チップ部品の前記列のそれぞれに対してレーザビームを集光する集光レンズを１つずつ備え、前記集光レンズ同士は、互いに干渉しない位置に分散して配置されている集光レンズの１周期分集合体を含む集光レンズアレイを、前記チップ部品の群に対して前記列方向の一方の向きに所定の長さだけ相対移動させて、前記チップ部品の群の全ての前記チップ部品にレーザビームを逐次照射することを特徴とする。 Another aspect of the present invention is a laser lift-off method for a growth substrate having a group of chip components arranged and fixed on one surface in a matrix shape in rows and columns with a predetermined arrangement pitch, by moving a laser beam having a beam spot of approximately the same size as the planar contour of the chip components along the column direction relative to the growth substrate, and sequentially irradiating the interface between the chip components and the growth substrate with the laser beam, thereby enabling the chip components to be peeled off from the growth substrate, characterized in that a condenser lens array including a one-period assembly of condenser lenses, each of which has a condenser lens for focusing a laser beam for each of the columns of chip components, and the condenser lenses are arranged in a distributed manner at positions where they do not interfere with each other, is moved relative to the group of chip components by a predetermined length in one direction in the column direction, and the laser beam is sequentially irradiated to all of the chip components in the group of chip components.

本発明によれば、成長用基板の表面にマトリクス状をなすように一体に形成された複数のチップ部品を、成長用基板から剥離して個片化されたチップ部品にするまでのタクトタイムを減少させることができる。 The present invention makes it possible to reduce the tact time required to peel off a plurality of chip components that are integrally formed in a matrix on the surface of a growth substrate from the growth substrate and turn them into individual chip components.

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a laser lift-off apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置でレーザリフトオフ処理が施されるサファイア基板の平面説明図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a sapphire substrate to be subjected to a laser lift-off process by the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置の要部断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of a main part of the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置で用いるマイクロレンズアレイの平面説明図である。FIG. 4 is a plan view illustrating a microlens array used in the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図５は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて１回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 5 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the first irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図６は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて２回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 6 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the second irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図７は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて３回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 7 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the third irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて４回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 8 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the fourth irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図９は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて５回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 9 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the fifth irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて６回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 10 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the sixth irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図１１は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて７回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 11 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the seventh irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図１２は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて８回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 12 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the eighth irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図１３は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて９回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 13 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the ninth irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図１４は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて１回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 14 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the first irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図１５は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて２回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 15 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the second irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図１６は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて３回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 16 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the third irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図１７は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて４回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 17 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the fourth irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図１８は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて５回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 18 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the fifth irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図１９は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて６回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 19 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the sixth irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図２０は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて７回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 20 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the seventh irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図２１は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて８回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 21 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the eighth irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図２２は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて９回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 22 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the ninth irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図２３は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いて１０回目の照射を行う直前のＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 23 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs immediately before the tenth irradiation is performed using the laser lift-off apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図２４は、本発明の第３の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いてレーザビームの照射を開始するときのＬＥＤの群に対するマイクロレンズアレイの配置状態を示す平面説明図である。FIG. 24 is an explanatory plan view showing the arrangement of the microlens array with respect to the group of LEDs when starting irradiation of a laser beam using the laser lift-off apparatus according to the third embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置およびレーザリフトオフ方法について図面を用いて説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部材の寸法や寸法の比率や数、形状などは現実のものと異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率や形状が異なる部分が含まれている。 The laser lift-off apparatus and method according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the drawings are schematic, and the dimensions, dimensional ratios, numbers, shapes, etc. of each component may differ from the actual ones. In addition, the drawings include parts with different dimensional relationships, ratios, and shapes.

[第１の実施の形態]
（レーザリフトオフ装置の概略構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置１の概略構成を示している。このレーザリフトオフ装置１は、搬送ステージ２と、レーザ光源３と、ホモジナイザ４と、フォトマスク５と、集光レンズアレイとしてのマイクロレンズアレイ６と、遮光板８Ａ，８Ｂと、撮像部９と、制御部１０と、を備える。 [First embodiment]
(Schematic configuration of laser lift-off device)
1 shows a schematic configuration of a laser lift-off apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention. The laser lift-off apparatus 1 includes a transfer stage 2, a laser light source 3, a homogenizer 4, a photomask 5, a microlens array 6 serving as a condenser lens array, light shielding plates 8A and 8B, an imaging unit 9, and a control unit 10.

このレーザリフトオフ装置１の処理対象は、図１および図２に示すような、成長用基板としてのサファイア基板（サファイアウェハ）１１である。図２に示すように、このサファイア基板１１の一方の表面には、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体層を用いた、チップ部品としての発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）１２の群１３が作り込まれている。図２に示すように、サファイア基板１１に作り込まれたＬＥＤ１２の群は、行方向Ｒおよび列方向Ｃに所定の配列ピッチでマトリクス状に配置されている。それぞれのＬＥＤ１２は、サファイア基板１１の面方向では互いに区画、分離するように島状に形成されている。 The processing target of this laser lift-off device 1 is a sapphire substrate (sapphire wafer) 11 as a growth substrate, as shown in Figures 1 and 2. As shown in Figure 2, a group 13 of light-emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) 12 as chip components, for example using a gallium nitride (GaN)-based semiconductor layer, is fabricated on one surface of this sapphire substrate 11. As shown in Figure 2, the group of LEDs 12 fabricated on the sapphire substrate 11 is arranged in a matrix shape at a predetermined arrangement pitch in the row direction R and column direction C. Each LED 12 is formed in an island shape so as to be partitioned and separated from each other in the surface direction of the sapphire substrate 11.

図１に示すように、レーザリフトオフ装置１は、サファイア基板１１の裏面（他方の表面）側から、このサファイア基板１１とそれぞれのＬＥＤ１２との界面に対してレーザビームＬＢを集光して照射し、ＬＥＤ１２をサファイア基板１１から剥離可能とする。 As shown in FIG. 1, the laser lift-off device 1 focuses and irradiates a laser beam LB from the back surface (other surface) of the sapphire substrate 11 to the interface between the sapphire substrate 11 and each LED 12, enabling the LED 12 to be peeled off from the sapphire substrate 11.

図１に示すように、搬送ステージ２は、上面にサファイア基板１１を載せて、サファイア基板１１を一定のスキャン方向Ｓへ一定速度で搬送する。本実施の形態では、スキャン方向ＳがＬＥＤ１２の列方向Ｃと同じに設定されている。なお、ＬＥＤ１２の群１３における行方向Ｒおよび列方向Ｃは、説明の便宜のために設定したものであり、これに限定されるものではない。 As shown in FIG. 1, the transfer stage 2 carries a sapphire substrate 11 on its upper surface and transfers the sapphire substrate 11 at a constant speed in a constant scanning direction S. In this embodiment, the scanning direction S is set to be the same as the column direction C of the LEDs 12. Note that the row direction R and column direction C of the group 13 of LEDs 12 are set for the convenience of explanation and are not limited to this.

図２に示すように、サファイア基板１１には、アライメントマーク１４が形成されている。このアライメントマーク１４は、マイクロレンズアレイ６とサファイア基板１１との位置合わせの基準となる。上記した撮像部９は、このアライメントマーク１４を検出して制御部１０にアライメント情報を出力するように設定されている。なお、本実施の形態では、このアライメントマーク１４をＬＥＤ１２の群１３における列方向Ｃの一方の端縁よりも外側に配置してる。なお、アライメントマーク１４の配置位置としては、レーザリフトオフ処理を行う前に、サファイア基板１１とマイクロレンズアレイ６との位置合わせが可能であれば、上記位置に限定されるものではなく、ＬＥＤ１２の群１３の側方に設けてもよい。また、ＬＥＤ１２の群１３の側方に列方向Ｃに沿って直線状のアライメントマークや、複数を列方向Ｃに沿って間欠的に形成したアライメントマークとしてもよい。 2, an alignment mark 14 is formed on the sapphire substrate 11. This alignment mark 14 serves as a reference for aligning the microlens array 6 and the sapphire substrate 11. The imaging unit 9 is configured to detect this alignment mark 14 and output alignment information to the control unit 10. In this embodiment, the alignment mark 14 is disposed outside one edge of the group 13 of the LEDs 12 in the column direction C. The position of the alignment mark 14 is not limited to the above position, and may be disposed on the side of the group 13 of the LEDs 12 as long as it is possible to align the sapphire substrate 11 and the microlens array 6 before performing the laser lift-off process. Also, a linear alignment mark may be formed on the side of the group 13 of the LEDs 12 along the column direction C, or multiple alignment marks may be formed intermittently along the column direction C.

図１に示すように、本実施の形態では、サファイア基板１１は、ＬＥＤ１２の群１３を形成した表面側を下向きにして搬送用支持プレート７の上に載せた状態で支持される。また、上記の遮光板８Ａ，８Ｂは、サファイア基板１１における、スキャン方向Ｓの下流側と上流側の領域を覆った状態でサファイア基板１１と一緒にスキャン方向Ｓへ搬送されるように設定されている。これら遮光板８Ａ，８Ｂは、上記した搬送用支持プレート７に一体的に設けてもよいし、サファイア基板１１と同期して移動するように、搬送ステージ２側に設けてもよい。図５に示すように、これら遮光板８Ａ，８Ｂは、ＬＥＤ１２の群１３以外のスキャン方向Ｓの下流側と上流側の領域を覆って、サファイア基板１１の周辺部や搬送ステージ２側の部材にレーザビームＬＢが照射されることを防止する。 As shown in FIG. 1, in this embodiment, the sapphire substrate 11 is supported on the transport support plate 7 with the surface side on which the group 13 of LEDs 12 is formed facing downward. The light shielding plates 8A and 8B are set to cover the downstream and upstream areas of the sapphire substrate 11 in the scanning direction S together with the sapphire substrate 11. These light shielding plates 8A and 8B may be provided integrally with the transport support plate 7, or may be provided on the transport stage 2 side so as to move in synchronization with the sapphire substrate 11. As shown in FIG. 5, these light shielding plates 8A and 8B cover the downstream and upstream areas of the scanning direction S other than the group 13 of LEDs 12, preventing the laser beam LB from being irradiated to the peripheral portion of the sapphire substrate 11 and the members on the transport stage 2 side.

レーザ光源３としては、エキシマレーザを用いる。なお、レーザ光源３としては、ＹＡＧレーザなどの各種のレーザを用いることも可能である。ホモジナイザ４は、レーザ光源３から出射されたレーザビームＬＢを均一な光強度分布のレーザビームに変える機能を有する。なお、本実施の形態では、ホモジナイザ４で形成されたレーザビームＬＢのビームスポットは、サファイア基板１１の上に形成されたＬＥＤ１２の群１３を包含する径寸法になるように設定されている。 An excimer laser is used as the laser light source 3. Note that it is also possible to use various lasers such as a YAG laser as the laser light source 3. The homogenizer 4 has the function of converting the laser beam LB emitted from the laser light source 3 into a laser beam with a uniform light intensity distribution. Note that in this embodiment, the beam spot of the laser beam LB formed by the homogenizer 4 is set to have a diameter dimension that encompasses the group 13 of LEDs 12 formed on the sapphire substrate 11.

フォトマスク５は、後述するマイクロレンズアレイ６におけるマイクロレンズ６Ｂのそれぞれに対向する位置に円形の光透過部５Ａが形成されている。なお、図１および図３に示すように、光透過部５Ａを通過したレーザビームＬＢのビームスポットの径寸法は、マイクロレンズ６Ｂの径寸法と同等となるように設定されている。 The photomask 5 has circular light-transmitting portions 5A formed at positions facing each of the microlenses 6B in the microlens array 6 described below. As shown in Figures 1 and 3, the diameter of the beam spot of the laser beam LB that passes through the light-transmitting portions 5A is set to be equal to the diameter of the microlenses 6B.

（マイクロレンズアレイの構成）
図４は、マイクロレンズアレイ６を示す。このマイクロレンズアレイ６は、透明なアレイ基板６Ａの一面に複数のマイクロレンズ６Ｂが、後述するような所定の配置に形成されている。それぞれのマイクロレンズ６Ｂを通過するレーザビームＬＢは、サファイア基板１１上に形成されたＬＥＤ１２の外径と同程度のビームスポットに集光するように設定されている。さらに詳しくは、マイクロレンズ６Ｂを通過するレーザビームＬＢは、ＬＥＤ１２とサファイア基板１１との界面において、ＬＥＤ１２の外径と同程度のビームスポットに集光するように設定されている。 (Configuration of Microlens Array)
4 shows a microlens array 6. In this microlens array 6, a plurality of microlenses 6B are formed on one surface of a transparent array substrate 6A in a predetermined arrangement as described below. The laser beam LB passing through each microlens 6B is set to be focused on a beam spot approximately equal to the outer diameter of the LED 12 formed on the sapphire substrate 11. More specifically, the laser beam LB passing through the microlens 6B is set to be focused on a beam spot approximately equal to the outer diameter of the LED 12 at the interface between the LED 12 and the sapphire substrate 11.

図５に示すように、マイクロレンズアレイ６は、サファイア基板１１に対向するように配置されたときに、ＬＥＤ１２の列のそれぞれに対して、レーザビームＬＢのビームスポットＢＳが集光するようマイクロレンズ６Ｂを１つずつ、備えるように配置した１周期分集合体１５（図４において一点鎖線で囲まれた部分）を備えている。１周期分集合体１５において、マイクロレンズ６Ｂ同士は、平面的なレイアウトにおいて互いに干渉しない位置に分散して配置されている。図４および図５に示すように、マイクロレンズアレイ６における１周期分集合体１５分を含めた列方向Ｃの長さは、ＬＥＤ１２の群１３の列方向Ｃの長さＬ１３と、１周期分集合体１５の列方向Ｃの長さＬ１と、を加えた長さに設定されている。 As shown in FIG. 5, the microlens array 6 has a one-period assembly 15 (part surrounded by a dashed line in FIG. 4) that is arranged so that, when the microlens array 6 is arranged facing the sapphire substrate 11, each of the rows of LEDs 12 has one microlens 6B so that the beam spot BS of the laser beam LB is focused. In the one-period assembly 15, the microlenses 6B are distributed and arranged at positions where they do not interfere with each other in a planar layout. As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the length in the column direction C of the microlens array 6 including the one-period assembly 15 is set to the sum of the length L13 in the column direction C of the group 13 of LEDs 12 and the length L1 in the column direction C of the one-period assembly 15.

加えて、１周期分集合体１５においては、それぞれ、行方向Ｒに沿ってマイクロレンズ６Ｂが並んでなる第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３を備える。これら第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３は、列方向Ｃに沿って隣接している。 In addition, one period of the assembly 15 includes a first lens row R1, a second lens row R2, and a third lens row R3, each of which has microlenses 6B arranged along the row direction R. The first lens row R1, the second lens row R2, and the third lens row R3 are adjacent to each other along the column direction C.

図５は、レーザリフトオフ装置１を用いて、１回目のレーザビームＬＢの照射を行う前における、マイクロレンズアレイ６を構成するマイクロレンズ６Ｂと、サファイア基板１１に形成されたＬＥＤ１２の群１３と、遮光板８Ａ，８Ｂと、の位置関係を示す。また、図５において、ＬＥＤ１２の群１３の長さをＬ１３で示す。また、図面説明の便宜から、ＬＥＤ１２の群１３を示す格子の交点は、ＬＥＤ１２を表すものとする。 Figure 5 shows the positional relationship between the microlenses 6B constituting the microlens array 6, the group 13 of LEDs 12 formed on the sapphire substrate 11, and the light shielding plates 8A and 8B before the first irradiation of the laser beam LB is performed using the laser lift-off device 1. Also, in Figure 5, the length of the group 13 of LEDs 12 is indicated as L13. Also, for the sake of convenience in illustrating the drawing, the intersections of the grid representing the group 13 of LEDs 12 represent the LEDs 12.

以下、図５を用いて、マイクロレンズ６Ｂの配置について説明する。それぞれの第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３におけるマイクロレンズ６Ｂの行方向ＲのピッチＰＬは、ＬＥＤ１２の行方向ＲのピッチＰＣの整数倍（本実施の形態では３倍）に設定されている。列方向Ｃに隣接する第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３同士の行方向ＲのオフセットＯＳは、ＬＥＤ１２の行方向ＲのピッチＰＣ以上（本実施の形態では１ピッチと同一）で、マイクロレンズ６Ｂの行方向ＲのピッチＰＬ未満（本実施の形態では３つピッチＰＣ未満）に設定されている。 The arrangement of the microlenses 6B will be described below with reference to FIG. 5. The pitch PL of the microlenses 6B in the row direction R in each of the first lens row R1, second lens row R2, and third lens row R3 is set to an integer multiple (three times in this embodiment) of the pitch PC in the row direction R of the LEDs 12. The offset OS in the row direction R between the first lens row R1, second lens row R2, and third lens row R3 adjacent in the column direction C is set to be equal to or greater than the pitch PC in the row direction R of the LEDs 12 (same as one pitch in this embodiment) and less than the pitch PL in the row direction R of the microlenses 6B (less than three pitches PC in this embodiment).

図４に示すように、マイクロレンズアレイ６は、１周期分集合体１５に対して、この１周期分集合体１５における第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３の配置の周期性（規則性）を保った状態で列方向Ｃに沿って（相対移動方向と逆方向に向けて）、順次、第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１が加えられている。１周期分集合体１５に対して加えるレンズ行の数は、マイクロレンズアレイ６の列方向Ｃの長さが、ＬＥＤ１２の群１３の列方向Ｃの長さＬ１３と、１周期分集合体１３の長さＬ１と、を加えた長さになるように、レンズ行を、周期性を保って順次追加して形成されている。本実施の形態の場合では、１周期分集合体１５に追加するレンズ行が、上記したように、第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１の４つになる。 As shown in FIG. 4, the microlens array 6 is formed by sequentially adding the first lens row R1, the second lens row R2, the third lens row R3, and the first lens row R1 along the column direction C (in the direction opposite to the relative movement direction) while maintaining the periodicity (regularity) of the arrangement of the first lens row R1, the second lens row R2, and the third lens row R3 in the one-period assembly 15. The number of lens rows added to the one-period assembly 15 is formed by sequentially adding the lens rows while maintaining the periodicity so that the length of the microlens array 6 in the column direction C is the sum of the length L13 of the group 13 of the LEDs 12 in the column direction C and the length L1 of the one-period assembly 13. In the case of the present embodiment, the lens rows added to the one-period assembly 15 are four, the first lens row R1, the second lens row R2, the third lens row R3, and the first lens row R1, as described above.

（レーザリフトオフ装置の動作および作用）
まず、搬送用支持プレート７に、サファイア基板１１を支持する。そして、サファイア基板１１に対して位置固定される遮光板８Ａ，８Ｂをセットする。その後、サファイア基板１１のアライメントマーク１４を撮像部９で検出して制御部１０に検出データ信号を出力する。制御部１０は、検出データ信号に基づいてサファイア基板１１が初期位置に配置されるように、搬送ステージ２を駆動制御する。 (Operation and Function of Laser Lift-Off Apparatus)
First, the sapphire substrate 11 is supported on the transport support plate 7. Then, the light shielding plates 8A and 8B are set so as to be fixed in position relative to the sapphire substrate 11. After that, the alignment mark 14 on the sapphire substrate 11 is detected by the imaging unit 9, and a detection data signal is output to the control unit 10. The control unit 10 drives and controls the transport stage 2 based on the detection data signal so that the sapphire substrate 11 is placed at the initial position.

（１）１回目照射
サファイア基板１１が初期位置に配置されたときに、サファイア基板１１に対するマイクロレンズ６Ｂの配置位置は、図５に示すとおりである。この状態は、レーザリフトオフ装置１における、サファイア基板１１に対する１回目照射前の状態である。 (1) First Irradiation When the sapphire substrate 11 is placed at the initial position, the position of the microlens 6B relative to the sapphire substrate 11 is as shown in Fig. 5. This state is before the first irradiation of the sapphire substrate 11 in the laser lift-off apparatus 1.

本実施の形態では、１回目照射前の状態において、第１レンズ行Ｒ１と、ＬＥＤ１２の行１２Ｒ１とが対向するように配置されている。因みに、第１レンズ行Ｒ１は、マイクロレンズアレイ６における列方向Ｃにおける、ＬＥＤ１２の群１３に対する相対移動方向（図６に示すスキャン方向Ｓと逆の方向）の最も下流側端部（図中、マイクロレンズアレイ６の右側端部）に位置する。この第１レンズ行Ｒ１の列方向Ｃの位置は、位置Ｐｓ０に固定されている。 In this embodiment, before the first irradiation, the first lens row R1 and the row 12R1 of the LEDs 12 are arranged to face each other. Incidentally, the first lens row R1 is located at the downstream end (the right end of the microlens array 6 in the figure) in the relative movement direction (the direction opposite to the scanning direction S shown in FIG. 6) of the group 13 of the LEDs 12 in the column direction C of the microlens array 6. The position of this first lens row R1 in the column direction C is fixed to position Ps0.

ＬＥＤ１２の行１２Ｒ１は、ＬＥＤ１２の群１３の列方向Ｃにおける、マイクロレンズアレイ６に対する相対移動方向（図６に示すスキャン方向Ｓ）の最も上流側端部（図中、ＬＥＤ１２の群１３の右側端部）に位置する。このとき、遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、列方向Ｃにおける位置Ｐｓ１に位置するように設定されている。 The row 12R1 of the LEDs 12 is located at the most upstream end (the right end of the group 13 of the LEDs 12 in the figure) in the column direction C of the group 13 of the LEDs 12 in the direction of relative movement with respect to the microlens array 6 (the scanning direction S shown in FIG. 6). At this time, the downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S is set to be located at position Ps1 in the column direction C.

図５に示すように、この１回目照射前の状態では、遮光板８Ａの上方に、第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１が配置される。このため、ＬＥＤ１２の群１３の輪郭よりも外側の領域のサファイア基板１１、搬送用支持プレート、および搬送ステージ２などがレーザビームＬＢが照射されてダメージを受けないように設定されている。 As shown in FIG. 5, before the first irradiation, the second lens row R2, the third lens row R3, and the first lens row R1 are arranged above the light shielding plate 8A. Therefore, the sapphire substrate 11, the transport support plate, the transport stage 2, and other parts outside the outline of the group 13 of LEDs 12 are set up so as not to be damaged by irradiation with the laser beam LB.

この１回目照射前のマイクロレンズ６Ｂの配置状態において、マイクロレンズアレイ６の全てのマイクロレンズ６ＢからレーザビームＬＢを対応するＬＥＤ１２に向けて一括照射する。なお、図５において、マイクロレンズ６Ｂの中央に破線で描いた円は、ビームスポットＢＳを表している。このようなマイクロレンズアレイ６とＬＥＤ１２の群１３との位置関係において、レーザビームＬＢの照射を行うと、第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１を構成する全てのマイクロレンズ６Ｂを介したレーザビームＬＢの照射により、図６に示すような照射済み領域Ｄが形成される。この照射済み領域Ｄでは、ＬＥＤ１２とサファイア基板１１との界面が溶融されて、サファイア基板１１からＬＥＤ１２を剥離し易い状態となる。 In this arrangement of the microlenses 6B before the first irradiation, the laser beam LB is irradiated from all the microlenses 6B of the microlens array 6 toward the corresponding LEDs 12 at once. In FIG. 5, the dashed circle in the center of the microlens 6B represents the beam spot BS. When the laser beam LB is irradiated in such a positional relationship between the microlens array 6 and the group 13 of LEDs 12, an irradiated area D as shown in FIG. 6 is formed by the irradiation of the laser beam LB through all the microlenses 6B constituting the first lens row R1, the second lens row R2, the third lens row R3, and the first lens row R1. In this irradiated area D, the interface between the LEDs 12 and the sapphire substrate 11 is melted, making it easy to peel off the LEDs 12 from the sapphire substrate 11.

（２）２回目照射
図６に示す状態は、レーザリフトオフ装置１における、サファイア基板１１に対する２回目照射前の状態である。このマイクロレンズアレイ６の配置は、１回目照射前の状態に比べて、サファイア基板１１がスキャン方向ＳにＬＥＤ１２の１行分だけ移動させた状態である。すなわち、遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、ＬＥＤ１２の１行分だけ列方向Ｃに移動して位置Ｐｓ２に達する。このとき、マイクロレンズアレイ６は、位置固定されているため、第１レンズ行Ｒ１の列方向Ｃの位置は、位置Ｐｓ０に固定されている。 (2) Second Irradiation The state shown in Fig. 6 is the state before the second irradiation of the sapphire substrate 11 in the laser lift-off apparatus 1. In this arrangement of the microlens array 6, the sapphire substrate 11 is moved in the scanning direction S by one row of the LEDs 12 compared to the state before the first irradiation. That is, the downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S moves in the column direction C by one row of the LEDs 12 to reach position Ps2. At this time, since the position of the microlens array 6 is fixed, the position of the first lens row R1 in the column direction C is fixed to position Ps0.

このようなマイクロレンズアレイ６とＬＥＤ１２の群１３との位置関係において、レーザビームＬＢの照射を行うと、ＬＥＤ１２の群１３の上方に配置された、第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２を構成する全てのマイクロレンズ６Ｂを介したレーザビームＬＢの照射により、図７に示すような照射済み領域Ｄが形成される。 When the laser beam LB is irradiated in this positional relationship between the microlens array 6 and the group 13 of LEDs 12, the irradiated area D shown in FIG. 7 is formed by irradiating the laser beam LB through all the microlenses 6B constituting the second lens row R2, the third lens row R3, the first lens row R1, and the second lens row R2 arranged above the group 13 of LEDs 12.

（３）３回目照射
図７に示す状態は、レーザリフトオフ装置１における、サファイア基板１１に対する３回目照射前の状態である。このマイクロレンズアレイ６の配置は、２回目照射前の状態に比べて、サファイア基板１１をスキャン方向ＳにＬＥＤ１２の１行分だけ移動させた状態である。遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、列方向Ｃにおける位置Ｐｓ３に位置する。 7 shows a state before the third irradiation of the sapphire substrate 11 in the laser lift-off apparatus 1. In this arrangement of the microlens array 6, the sapphire substrate 11 is moved in the scanning direction S by one row of the LEDs 12 compared to the state before the second irradiation. The downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S is located at position Ps3 in the column direction C.

このようなマイクロレンズアレイ６とＬＥＤ１２の群１３との位置関係において、レーザビームＬＢの照射を行うと、ＬＥＤ１２の群１３の上方に配置された、第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２を構成する全てのマイクロレンズ６Ｂを介したレーザビームＬＢの照射により、図８に示すような照射済み領域Ｄが形成される。 When the laser beam LB is irradiated in such a positional relationship between the microlens array 6 and the group 13 of LEDs 12, the irradiated area D shown in FIG. 8 is formed by irradiating the laser beam LB through all the microlenses 6B constituting the second lens row R2, the third lens row R3, the first lens row R1, and the second lens row R2 arranged above the group 13 of LEDs 12.

（４）４回目照射
図８に示す状態は、レーザリフトオフ装置１における、サファイア基板１１に対する４回目照射前の状態である。このマイクロレンズアレイ６の配置は、３回目照射前の状態に比べて、サファイア基板１１をスキャン方向ＳにＬＥＤ１２の１行分だけ移動させた状態である。遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、列方向Ｃにおける位置Ｐｓ４に位置する。 8 shows a state before the fourth irradiation of the sapphire substrate 11 in the laser lift-off apparatus 1. In this arrangement of the microlens array 6, the sapphire substrate 11 has been moved in the scanning direction S by one row of the LEDs 12 compared to the state before the third irradiation. The downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S is located at a position Ps4 in the column direction C.

このようなマイクロレンズアレイ６とＬＥＤ１２の群１３との位置関係において、レーザビームＬＢの照射を行うと、ＬＥＤ１２の群１３の上方に配置された、第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２を構成する全てのマイクロレンズ６Ｂを介したレーザビームＬＢの照射により、図９に示すような照射済み領域Ｄが形成される。 When the laser beam LB is irradiated in such a positional relationship between the microlens array 6 and the group 13 of LEDs 12, the irradiated area D shown in FIG. 9 is formed by irradiating the laser beam LB through all the microlenses 6B constituting the second lens row R2, the third lens row R3, the first lens row R1, and the second lens row R2 arranged above the group 13 of LEDs 12.

（５）５回目照射
図９に示す状態は、レーザリフトオフ装置１における、サファイア基板１１に対する５回目照射前の状態である。このマイクロレンズアレイ６の配置は、４回目照射前の状態に比べて、サファイア基板１１をスキャン方向ＳにＬＥＤ１２の１行分だけ移動させた状態である。遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、列方向Ｃにおける位置Ｐｓ５に位置する。 9 shows the state before the fifth irradiation of the sapphire substrate 11 in the laser lift-off apparatus 1. In this arrangement of the microlens array 6, the sapphire substrate 11 has been moved in the scanning direction S by one row of the LEDs 12 compared to the state before the fourth irradiation. The downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S is located at position Ps5 in the column direction C.

このようなマイクロレンズアレイ６とＬＥＤ１２の群１３との位置関係において、レーザビームＬＢの照射を行うと、ＬＥＤ１２の群１３の上方に配置された、第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３を構成する全てのマイクロレンズ６Ｂを介したレーザビームＬＢの照射により、図１０に示すような照射済み領域Ｄが形成される。 When the laser beam LB is irradiated in this positional relationship between the microlens array 6 and the group 13 of LEDs 12, the irradiated area D shown in FIG. 10 is formed by irradiating the laser beam LB through all the microlenses 6B constituting the third lens row R3, the first lens row R1, the second lens row R2, and the third lens row R3, which are arranged above the group 13 of LEDs 12.

（６）６回目照射
図１０に示す状態は、レーザリフトオフ装置１における、サファイア基板１１に対する６回目照射前の状態である。このマイクロレンズアレイ６の配置は、５回目照射前の状態に比べて、サファイア基板１１をスキャン方向ＳにＬＥＤ１２の１行分だけ移動させた状態である。遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、列方向Ｃにおける位置Ｐｓ６に位置する。 10 shows the state before the sixth irradiation of the sapphire substrate 11 in the laser lift-off apparatus 1. In this arrangement of the microlens array 6, the sapphire substrate 11 has been moved in the scanning direction S by one row of the LEDs 12 compared to the state before the fifth irradiation. The downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S is located at position Ps6 in the column direction C.

このようなマイクロレンズアレイ６とＬＥＤ１２の群１３との位置関係において、レーザビームＬＢの照射を行うと、ＬＥＤ１２の群１３の上方に配置された、第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３を構成する全てのマイクロレンズ６Ｂを介したレーザビームＬＢの照射により、図１１に示すような照射済み領域Ｄが形成される。 When the laser beam LB is irradiated in this positional relationship between the microlens array 6 and the group 13 of LEDs 12, the irradiated area D shown in FIG. 11 is formed by irradiating the laser beam LB through all the microlenses 6B constituting the third lens row R3, the first lens row R1, the second lens row R2, and the third lens row R3, which are arranged above the group 13 of LEDs 12.

（７）７回目照射
図１１に示す状態は、レーザリフトオフ装置１における、サファイア基板１１に対する７回目照射前の状態である。このマイクロレンズアレイ６の配置は、６回目照射前の状態に比べて、サファイア基板１１をスキャン方向ＳにＬＥＤ１２の１行分だけ移動させた状態である。遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、列方向Ｃにおける位置Ｐｓ７に位置する。 11 shows the state before the seventh irradiation of the sapphire substrate 11 in the laser lift-off apparatus 1. In this arrangement of the microlens array 6, the sapphire substrate 11 has been moved in the scanning direction S by one row of the LEDs 12 compared to the state before the sixth irradiation. The downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S is located at position Ps7 in the column direction C.

このようなマイクロレンズアレイ６とＬＥＤ１２の群１３との位置関係において、レーザビームＬＢの照射を行うと、ＬＥＤ１２の群１３の上方に配置された、第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３を構成する全てのマイクロレンズ６Ｂを介したレーザビームＬＢの照射により、図１２に示すような照射済み領域Ｄが形成される。 When the laser beam LB is irradiated in this positional relationship between the microlens array 6 and the group 13 of LEDs 12, the irradiated area D shown in FIG. 12 is formed by irradiating the laser beam LB through all the microlenses 6B constituting the third lens row R3, the first lens row R1, the second lens row R2, and the third lens row R3, which are arranged above the group 13 of LEDs 12.

（８）８回目照射
図１２に示す状態は、レーザリフトオフ装置１における、サファイア基板１１に対する８回目照射前の状態である。このマイクロレンズアレイ６の配置は、７回目照射前の状態に比べて、サファイア基板１１をスキャン方向ＳにＬＥＤ１２の１行分だけ移動させた状態である。遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、列方向Ｃにおける位置Ｐｓ８に位置する。 12 shows the state before the eighth irradiation of the sapphire substrate 11 in the laser lift-off apparatus 1. In this arrangement of the microlens array 6, the sapphire substrate 11 has been moved in the scanning direction S by one row of the LEDs 12 compared to the state before the seventh irradiation. The downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S is located at position Ps8 in the column direction C.

このようなマイクロレンズアレイ６とＬＥＤ１２の群１３との位置関係において、レーザビームＬＢの照射を行うと、ＬＥＤ１２の群１３の上方に配置された、第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１を構成する全てのマイクロレンズ６Ｂを介したレーザビームＬＢの照射により、図１３に示すような照射済み領域Ｄが形成される。 When the laser beam LB is irradiated in such a positional relationship between the microlens array 6 and the group 13 of LEDs 12, the irradiated area D shown in FIG. 13 is formed by irradiating the laser beam LB through all the microlenses 6B constituting the first lens row R1, the second lens row R2, the third lens row R3, and the first lens row R1, which are arranged above the group 13 of LEDs 12.

（９）９回目照射
図１３に示す状態は、レーザリフトオフ装置１における、サファイア基板１１に対する９回目照射前の状態である。このマイクロレンズアレイ６の配置は、８回目照射前の状態に比べて、サファイア基板１１をスキャン方向ＳにＬＥＤ１２の１行分だけ移動させた状態である。遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、列方向Ｃにおける位置Ｐｓ９に位置する。 13 shows the state before the ninth irradiation of the sapphire substrate 11 in the laser lift-off apparatus 1. In this arrangement of the microlens array 6, the sapphire substrate 11 has been moved in the scanning direction S by one row of the LEDs 12 compared to the state before the eighth irradiation. The downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S is located at position Ps9 in the column direction C.

このようなマイクロレンズアレイ６とＬＥＤ１２の群１３との位置関係において、レーザビームＬＢの照射を行うと、ＬＥＤ１２の群１３の上方に配置された、第１レンズ行Ｒ１，第２レンズ行Ｒ２，第３レンズ行Ｒ３，第１レンズ行Ｒ１を構成する全てのマイクロレンズ６Ｂを介したレーザビームＬＢの照射により、ＬＥＤ１２の群１３の全てのＬＥＤ１２が形成された領域を照射済み領域Ｄとすることができる。 When the laser beam LB is irradiated in such a positional relationship between the microlens array 6 and the group 13 of LEDs 12, the area in which all the LEDs 12 of the group 13 of LEDs 12 are formed can be made into the irradiated area D by irradiating the laser beam LB through all the microlenses 6B constituting the first lens row R1, the second lens row R2, the third lens row R3, and the first lens row R1 arranged above the group 13 of LEDs 12.

（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係るレーザリフトオフ装置１では、サファイア基板１１が初期位置に配置されたときに、サファイア基板１１に対するマイクロレンズ６Ｂの配置位置は、図５に示すように、ＬＥＤ１２の群１３のうちの多くのＬＥＤ１２に対して一括でレーザビームＬＢの照射を効率的に行うことができる。このため、本実施の形態に係るレーザリフトオフ装置１では、少ないステップ数で、全てのＬＥＤ１２へレーザビームＬＢの照射を行うことができる。 (Effects of the First Embodiment)
In the laser lift-off apparatus 1 according to this embodiment, when the sapphire substrate 11 is placed at an initial position, the position of the microlens 6B relative to the sapphire substrate 11 is such that the laser beam LB can be efficiently irradiated simultaneously to many of the LEDs 12 in the group 13 of the LEDs 12, as shown in Fig. 5. Therefore, in the laser lift-off apparatus 1 according to this embodiment, the laser beam LB can be irradiated to all of the LEDs 12 with a small number of steps.

本実施の形態に係るレーザリフトオフ装置１では、上記構成のマイクロレンズアレイ６がＬＥＤ１２の群１３の輪郭を包囲した状態でサファイア基板１１スキャンを開始するため、サファイア基板１１の移動距離を短くすることができ、装置のフットプリントを小さくすることができる。 In the laser lift-off device 1 according to this embodiment, the microlens array 6 configured as described above starts scanning the sapphire substrate 11 while surrounding the outline of the group 13 of LEDs 12, so the travel distance of the sapphire substrate 11 can be shortened, and the footprint of the device can be reduced.

本実施の形態に係るレーザリフトオフ装置１では、１周期分集合体１５におけるマイクロレンズ６Ｂ同士は、互いに干渉しない位置に分散して配置されているため、レンズの有効口径を大きくすることも可能となり、エネルギー効率を向上させる効果を奏する。 In the laser lift-off device 1 according to this embodiment, the microlenses 6B in the one-period assembly 15 are dispersed and positioned so as not to interfere with each other, making it possible to increase the effective aperture of the lens, thus improving energy efficiency.

本実施の形態に係るレーザリフトオフ装置１では、サファイア基板１１を一方向のみに移動させるだけでよいため、タクトタイムを短くすることができる。 In the laser lift-off apparatus 1 according to this embodiment, the sapphire substrate 11 only needs to be moved in one direction, which shortens the tact time.

本実施の形態では、スキャン方向Ｓが一方向のみであるため、上記した１回目から９回目照射の工程を短時間にすることができる。また、本実施の形態では、サファイア基板１１を一方向のスキャン方向Ｓに移動させるだけでよいため、従来のようにレーザビームの照射に複数の折り返しを行う必要がない。 In this embodiment, the scanning direction S is only one direction, so the above-mentioned first to ninth irradiation steps can be completed in a short time. Also, in this embodiment, it is only necessary to move the sapphire substrate 11 in the one-way scanning direction S, so there is no need to repeat the laser beam irradiation multiple times as in the conventional method.

（レーザリフトオフ方法）
本実施の形態に係るレーザリフトオフ方法では、まず、ＬＥＤ１２の列のそれぞれに対してレーザビームＬＢを集光するマイクロレンズ６Ｂを１つずつ備え、マイクロレンズ６Ｂ同士は、互いに干渉しない位置に分散して配置されているマイクロレンズ６Ｂの１周期分集合体１５を含むマイクロレンズアレイ６を用意する。 (Laser lift-off method)
In the laser lift-off method according to the present embodiment, first, a microlens array 6 is prepared, which includes one periodic collection 15 of microlenses 6B, each of which has one microlens 6B that focuses a laser beam LB onto each row of LEDs 12, and the microlenses 6B are dispersed and arranged in positions so as not to interfere with each other.

次に、サファイア基板１１の位置決めを行った後、マイクロレンズアレイ６を、ＬＥＤ１２の群１３に対して列方向Ｃの一方の向きに所定の長さだけ相対移動させて、ＬＥＤ１２の群１３の全てのＬＥＤ１２にレーザビームＬＢを逐次照射する。ここで、レーザビームＬＢは、ＬＥＤ１２とサファイア基板１１との界面に照射して、ＬＥＤ１２をサファイア基板１１から剥離させる。 Next, after positioning the sapphire substrate 11, the microlens array 6 is moved relative to the group 13 of LEDs 12 by a predetermined length in one direction of the column direction C, and the laser beam LB is sequentially irradiated to all the LEDs 12 in the group 13 of LEDs 12. Here, the laser beam LB is irradiated to the interface between the LEDs 12 and the sapphire substrate 11, and the LEDs 12 are peeled off from the sapphire substrate 11.

本実施の形態のレーザリフトオフ方法では、レーザビームＬＢを一方向のみに移動させるだけでよいため、タクトタイムを短くすることができる。 In the laser lift-off method of this embodiment, the laser beam LB only needs to be moved in one direction, which shortens the tact time.

［第２の実施の形態］
図１４は、本発明の第２の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置で１回目照射を行う前の状態を示す平面説明図である。本実施の形態に係るレーザリフトオフ装置において、上述の第１の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置１と同一部分の部材には、同一の符号を用いて説明する。なお、本実施の形態では、マイクロレンズ６Ｂを破線で描いた矩形で示すが、上述の第１の実施の形態に係るマイクロレンズ６Ｂと同様の構成である。以下、本実施の形態において、上記第１の実施の形態と異なる構成について説明し、同一もしくは類似の構成の説明は省略する。 [Second embodiment]
14 is a plan view showing a state before the first irradiation is performed by a laser lift-off apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the laser lift-off apparatus according to this embodiment, the same reference numerals are used to describe the same members as those in the laser lift-off apparatus 1 according to the first embodiment described above. In this embodiment, the microlens 6B is shown as a rectangle drawn with a dashed line, but has the same configuration as the microlens 6B according to the first embodiment described above. In the following, in this embodiment, the configuration different from that of the first embodiment described above will be described, and the description of the same or similar configuration will be omitted.

本実施の形態においては、マイクロレンズアレイ６が、ＬＥＤ１２の列のそれぞれに対して、レーザビームＬＢが集光して照射されるようマイクロレンズ６Ｂを１つずつ、備えるように配置した１周期分集合体１５（図１４において一点鎖線で囲まれた部分）を３つ備えて構成されている。 In this embodiment, the microlens array 6 is configured with three one-period assemblies 15 (areas surrounded by dashed lines in FIG. 14) arranged so that each of the rows of LEDs 12 has one microlens 6B for focusing and irradiating the laser beam LB.

１周期分集合体１５において、マイクロレンズ６Ｂ同士は、互いに干渉しない位置に分散して配置されている。図１４に示すように、３つ１周期分集合体１５の列方向Ｃの長さは、ＬＥＤ１２の群１３の列方向Ｃの長さに、１つ分の１周期分集合体１５の長さを加えた長さに設定されている。 In the one-period assembly 15, the microlenses 6B are distributed and positioned so as not to interfere with each other. As shown in FIG. 14, the length in the column direction C of the three one-period assembly 15 is set to the length of the group 13 of LEDs 12 in the column direction C plus the length of one one-period assembly 15.

加えて、１周期分集合体１５においては、それぞれ、行方向Ｒに沿ってマイクロレンズ６Ｂが並んでなる第１レンズ行Ｒ１、第２レンズ行Ｒ２、第３レンズ行Ｒ３、第４レンズ行Ｒ４、第５レンズ行Ｒ５、第６レンズ行Ｒ６、第７レンズ行Ｒ７、第８レンズ行Ｒ８、第９レンズ行Ｒ９、および第１０レンズ行Ｒ１０を備える。これら第１レンズ行Ｒ１から第１０レンズ行Ｒ１０は、列方向Ｃに沿って隣接している。 In addition, one period of the assembly 15 includes a first lens row R1, a second lens row R2, a third lens row R3, a fourth lens row R4, a fifth lens row R5, a sixth lens row R6, a seventh lens row R7, an eighth lens row R8, a ninth lens row R9, and a tenth lens row R10, each of which is composed of microlenses 6B arranged along the row direction R. The first lens row R1 to the tenth lens row R10 are adjacent to each other along the column direction C.

図１４は、１回目のレーザビームＬＢの照射を行う前における、マイクロレンズアレイ６を構成するマイクロレンズ６Ｂと、サファイア基板１１に形成されたＬＥＤ１２の群１３と、遮光板８Ａ，８Ｂと、の位置関係を示す。それぞれの第１レンズ行Ｒ１から第１０レンズ行Ｒ１０におけるマイクロレンズ６Ｂの行方向ＲのピッチＰＬは、ＬＥＤ１２の行方向ＲのピッチＰＣの整数倍（本実施の形態では１０倍）に設定されている。列方向Ｃに隣接する第１レンズ行Ｒ１から第１０レンズ行Ｒ１０の互いに隣接する同士の行方向ＲのオフセットＯＳは、ＬＥＤ１２の行方向ＲのピッチＰＣ以上（本実施の形態では３ピッチ分）で、マイクロレンズ６Ｂの行方向ＲのピッチＰＬ未満（本実施の形態ではピッチＰＣの１０倍の長さ未満）に設定されている。 Figure 14 shows the positional relationship between the microlenses 6B constituting the microlens array 6, the group 13 of LEDs 12 formed on the sapphire substrate 11, and the light shielding plates 8A and 8B before the first irradiation of the laser beam LB. The pitch PL in the row direction R of the microlenses 6B in each of the first lens row R1 to the tenth lens row R10 is set to an integer multiple (10 times in this embodiment) of the pitch PC in the row direction R of the LEDs 12. The offset OS in the row direction R between adjacent first lens row R1 to tenth lens row R10 adjacent to each other in the column direction C is set to be equal to or greater than the pitch PC in the row direction R of the LEDs 12 (3 pitches in this embodiment) and less than the pitch PL in the row direction R of the microlenses 6B (less than 10 times the pitch PC in this embodiment).

図１４に示すように、３つの１周期分集合体１５が、この１周期分集合体１５における第１レンズ行Ｒ１から第１０レンズ行Ｒ１０の配置の周期性を保った状態で列方向Ｃに沿って、連結された構成である。図１４に示すように、３の１周期分集合体１５のうち、２つの１周期分集合体１５が、ＬＥＤ１２の群１３の領域を覆うような大きさである。 As shown in FIG. 14, three one-period assemblies 15 are connected along the column direction C while maintaining the periodic arrangement of the first lens row R1 to the tenth lens row R10 in the one-period assemblies 15. As shown in FIG. 14, of the three one-period assemblies 15, two of them are large enough to cover the area of the group 13 of LEDs 12.

（１）１回目照射
サファイア基板１１が初期位置に配置されたときに、サファイア基板１１に対するマイクロレンズ６Ｂの配置位置は、図１４に示すとおりである。第１レンズ行Ｒ１の列方向Ｃの位置は、位置Ｐｓ０に固定されている。このとき、遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、列方向Ｃにおける位置Ｐｓ１に位置するように設定されている。 (1) First Irradiation When the sapphire substrate 11 is placed at its initial position, the position of the microlenses 6B relative to the sapphire substrate 11 is as shown in Fig. 14. The position of the first lens row R1 in the column direction C is fixed at position Ps0. At this time, the downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S is set to be located at position Ps1 in the column direction C.

本実施の形態では、１回目照射前の状態において、第１レンズ行Ｒ１と、ＬＥＤ１２の行１２Ｒ１とが対向するように配置されている。因みに、第１レンズ行Ｒ１は、マイクロレンズアレイ６における列方向Ｃにおける、ＬＥＤ１２の群１３に対する相対移動方向（図１５に示すスキャン方向Ｓと逆の方向）の最も下流側端部（図中、マイクロレンズアレイ６との右側端部）に位置する。ＬＥＤ１２の行１２Ｒ１は、ＬＥＤ１２の群１３の列方向Ｃにおける、マイクロレンズアレイ６に対する相対移動方向（スキャン方向Ｓ）の最も上流側端部（図中、ＬＥＤ１２の群１３の右側端部）に位置する。 In this embodiment, before the first irradiation, the first lens row R1 and the row 12R1 of the LEDs 12 are arranged to face each other. Incidentally, the first lens row R1 is located at the downstream end (the right end of the microlens array 6 in the figure) in the relative movement direction (opposite the scanning direction S shown in FIG. 15) of the group 13 of the LEDs 12 in the column direction C of the microlens array 6. The row 12R1 of the LEDs 12 is located at the upstream end (the right end of the group 13 of the LEDs 12 in the figure) in the relative movement direction (scanning direction S) of the group 13 of the LEDs 12 in the column direction C of the microlens array 6.

図１４に示すように、この１回目照射前の状態では、遮光板８Ａの上方に、１周期分集合体１５が配置される。このため、ＬＥＤ１２の群１３の輪郭よりも外側の領域のサファイア基板１１、搬送用支持プレート、および搬送ステージ２などにレーザビームＬＢが照射されてダメージを受けないように設定されている。 As shown in FIG. 14, before this first irradiation, one period of the assembly 15 is placed above the light shielding plate 8A. This is so that the sapphire substrate 11, the transport support plate, the transport stage 2, and other areas outside the outline of the group 13 of LEDs 12 are not irradiated with the laser beam LB and damaged.

この１回目照射前のマイクロレンズ６Ｂの配置状態において、マイクロレンズアレイ６の全てのマイクロレンズ６ＢからレーザビームＬＢを対応するＬＥＤ１２に向けて照射する。このようなマイクロレンズアレイ６とＬＥＤ１２の群１３との位置関係において、レーザビームＬＢの照射を行うと、２つ分の１周期分集合体１５を構成するマイクロレンズ６Ｂを介したレーザビームＬＢの照射により、図１５に示すような照射済み領域Ｄが形成される。この照射済み領域Ｄでは、ＬＥＤ１２とサファイア基板１１との界面が溶融されて、サファイア基板１１からＬＥＤ１２を剥離し易い状態となる。 In this arrangement of the microlenses 6B before the first irradiation, the laser beam LB is irradiated from all the microlenses 6B of the microlens array 6 toward the corresponding LEDs 12. When the laser beam LB is irradiated in this positional relationship between the microlens array 6 and the group 13 of LEDs 12, an irradiated area D as shown in FIG. 15 is formed by irradiation of the laser beam LB through the microlenses 6B that make up the two-period assembly 15. In this irradiated area D, the interface between the LEDs 12 and the sapphire substrate 11 is melted, making it easier to peel the LEDs 12 from the sapphire substrate 11.

（２）２回目照射
図１５に示す状態は、レーザリフトオフ装置１における、サファイア基板１１に対する２回目照射前の状態である。このマイクロレンズアレイ６の配置は、１回目照射前の状態に比べて、サファイア基板１１がスキャン方向ＳにＬＥＤ１２の１行分だけ移動させた状態である。このとき、遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、列方向Ｃにおける位置Ｐｓ２に位置する。 15 shows a state before the second irradiation of the sapphire substrate 11 in the laser lift-off apparatus 1. In this arrangement of the microlens array 6, the sapphire substrate 11 has been moved in the scanning direction S by one row of the LEDs 12 compared to the state before the first irradiation. At this time, the downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S is located at position Ps2 in the column direction C.

このようなマイクロレンズアレイ６とＬＥＤ１２の群１３との位置関係において、レーザビームＬＢの照射を行うと、ＬＥＤ１２の群１３の上方に配置された、２０行分のレンズ行を構成するマイクロレンズ６Ｂを介したレーザビームＬＢの照射により、図１６に示すような照射済み領域Ｄが形成される。 When the laser beam LB is irradiated in such a positional relationship between the microlens array 6 and the group 13 of LEDs 12, the irradiated area D shown in FIG. 16 is formed by irradiating the laser beam LB through the microlenses 6B that constitute 20 lens rows arranged above the group 13 of LEDs 12.

（３）３から１０回目照射
図１６から図２３に示す状態は、レーザリフトオフ装置１における、サファイア基板１１に対する３から１０回目照射前の状態である。このマイクロレンズアレイ６の配置は、前回の照射の状態に比べて、サファイア基板１１がスキャン方向ＳにＬＥＤ１２の１行分だけ移動させた状態であり、遮光板８Ａのスキャン方向Ｓの下流側端部は、列方向Ｃにおける位置Ｐｓ３から位置Ｐｓ１０まで順次移動する。 16 to 23 show the state before the third to tenth irradiations of the sapphire substrate 11 in the laser lift-off apparatus 1. In this arrangement of the microlens array 6, the sapphire substrate 11 has been moved in the scanning direction S by one row of the LEDs 12 compared to the state of the previous irradiation, and the downstream end of the light shielding plate 8A in the scanning direction S moves sequentially from position Ps3 to position Ps10 in the column direction C.

本実施の形態においても、上記の第１の実施の形態と同様に、サファイア基板１１を一定のスキャン方向Ｓへ移動させながら、レーザビームＬＢの照射を行うことにより、ＬＥＤ１２の群１３の全てのＬＥＤ１２が形成された領域を効率よく照射済み領域Ｄとすることができる。 In this embodiment, as in the first embodiment described above, the sapphire substrate 11 is moved in a certain scanning direction S while the laser beam LB is irradiated, so that the area in which all the LEDs 12 in the group 13 of LEDs 12 are formed can be efficiently made into the irradiated area D.

（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態に係るレーザリフトオフ装置１においては、サファイア基板１１が初期位置に配置されたときに、サファイア基板１１に対するマイクロレンズ６Ｂの配置位置は、図１４に示すように、ＬＥＤ１２の群１３のうちの多くのＬＥＤ１２に対して一括でレーザビームＬＢの照射を効率的に行うことができる。このため、本実施の形態に係るレーザリフトオフ装置１では、少ないステップ数で、全てのＬＥＤ１２へレーザビームＬＢの照射を行うことができる。 (Effects of the Second Embodiment)
In the laser lift-off apparatus 1 according to this embodiment, when the sapphire substrate 11 is placed at an initial position, the position of the microlens 6B relative to the sapphire substrate 11 can efficiently irradiate the laser beam LB to many of the LEDs 12 in the group 13 of the LEDs 12 at once, as shown in Fig. 14. Therefore, in the laser lift-off apparatus 1 according to this embodiment, all of the LEDs 12 can be irradiated with the laser beam LB in a small number of steps.

本実施の形態に係るレーザリフトオフ装置１では、サファイア基板１１を一定のスキャン方向Ｓへのステップ数を少なくしたことにより、サファイア基板１１の移動距離を短くすることができ、遮光板８Ａ，８Ｂの列方向Ｃの長さも抑えることができる。このため、本実施の形態に係るレーザリフトオフ装置１では、装置のフットプリントを小さくすることができる。 In the laser lift-off apparatus 1 according to this embodiment, the number of steps of the sapphire substrate 11 in a fixed scanning direction S is reduced, thereby shortening the moving distance of the sapphire substrate 11 and reducing the length of the light shielding plates 8A and 8B in the column direction C. Therefore, in the laser lift-off apparatus 1 according to this embodiment, the footprint of the apparatus can be reduced.

［第３の実施の形態］
図２４は、本発明の第３の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置を用いてレーザリフトオフを開始する状態を示す平面説明図である。本実施の形態においては、マイクロレンズアレイ６は、マイクロレンズ６Ｂの１周期分集合体１５のみからなる。 [Third embodiment]
24 is a plan view illustrating a state where laser lift-off is started using a laser lift-off apparatus according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the microlens array 6 is composed of only one period of a set 15 of microlenses 6B.

本実施の形態における１周期分集合体１５は、ＬＥＤ１２の列のそれぞれに対して、マイクロレンズ６Ｂを１つずつ備えるマイクロレンズ６Ｂの集合体である。このように配置されてなるマイクロレンズアレイ６の、列方向Ｃにおける、ＬＥＤ１２の群１３に対する相対移動方向（スキャン方向Ｓと逆方向）の最も下流側端部に位置する第１レンズ行Ｒ１と、ＬＥＤ１２の群１３の、列方向Ｃにおける、マイクロレンズアレイ６に対する相対移動方向（スキャン方向Ｓ）の最も下流側端部に位置するＬＥＤ１２の行１２Ｒｎと、が対向する位置に配置された状態から、レーザビームの照射を開始するように設定されている。 In this embodiment, the one-period assembly 15 is an assembly of microlenses 6B, with one microlens 6B for each column of LEDs 12. The microlens array 6 thus arranged is set to start irradiating the laser beam from a state in which the first lens row R1 located at the most downstream end in the relative movement direction (opposite to the scanning direction S) with respect to the group 13 of LEDs 12 in the column direction C faces the row 12Rn of LEDs 12 located at the most downstream end in the relative movement direction (scanning direction S) with respect to the microlens array 6 with respect to the group 13 of LEDs 12 in the column direction C.

本実施の形態では、サファイア基板１１をスキャン方向Ｓに移動させ、ＬＥＤ１２の群１３の１行分のステップ毎に、逐次、全マイクロレンズ６ＢからレーザビームＬＢを照射させればよい。マイクロレンズアレイ６における第３レンズ行Ｒ３が、ＬＥＤ１２の群１３を通過し終わるときに全てのＬＥＤ１２へのレーザビームＬＢの照射が完了する。本実施の形態では、１周期分集合体１５において、ＬＥＤ１２の列のそれぞれに対して、マイクロレンズ６Ｂを１つずつ、備えるものであれば、マイクロレンズ６Ｂの配列に規則性がなくてもよい。 In this embodiment, the sapphire substrate 11 is moved in the scanning direction S, and the laser beam LB is sequentially irradiated from all the microlenses 6B for each step of one row of the group 13 of the LEDs 12. When the third lens row R3 in the microlens array 6 has finished passing through the group 13 of the LEDs 12, irradiation of the laser beam LB to all the LEDs 12 is completed. In this embodiment, the arrangement of the microlenses 6B does not need to be regular, as long as one microlens 6B is provided for each row of the LEDs 12 in the one periodic assembly 15.

（第３の実施の形態の効果）
本実施の形態では、１周期分集合体１５のみでマイクロレンズアレイ６が構成されるため、マイクロレンズアレイ６を小型化することが可能となり、遮光板８Ａ，８Ｂの小型化を図ることができる。 (Effects of the Third Embodiment)
In this embodiment, since the microlens array 6 is formed by only one period of the assembly 15, it is possible to reduce the size of the microlens array 6, and therefore the size of the light shielding plates 8A and 8B can also be reduced.

本実施の形態では、マイクロレンズ６Ｂ同士が分散しているため、マイクロレンズ６Ｂ同士が干渉し合うということがない。このため、マイクロレンズ６Ｂの有効口径を大きくすることも可能となり、エネルギー効率を向上させる効果を奏する。 In this embodiment, the microlenses 6B are dispersed, so there is no interference between the microlenses 6B. This makes it possible to increase the effective aperture of the microlenses 6B, which has the effect of improving energy efficiency.

［その他の実施の形態］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これら開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。 [Other embodiments]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the descriptions and drawings forming a part of the disclosure should not be understood as limiting the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operating techniques will become apparent to those skilled in the art.

例えば、上記の実施の形態に係るレーザリフトオフ装置では、サファイア基板１１側をスキャン方向Ｓへ移動させたが、マイクロレンズアレイ６を含む光学系を移動させる構成としても勿論よい。 For example, in the laser lift-off device according to the above embodiment, the sapphire substrate 11 is moved in the scanning direction S, but it is of course also possible to move the optical system including the microlens array 6.

上記の各実施の形態では、成長用基板としてサファイア基板１１を用いた例を示したが、これに限定されない。また、上記の各実施の形態では、チップ部品としてＬＥＤ１２を適用したが、これに限定されない。 In each of the above embodiments, a sapphire substrate 11 is used as the growth substrate, but this is not limiting. Also, in each of the above embodiments, an LED 12 is used as the chip component, but this is not limiting.

上記の各実施の形態では、サファイア基板１１のスキャン方向Ｓの下流側および上流側に、遮光板８Ａ，８Ｂを配置したが、サファイア基板１１のスキャン方向Ｓと直交する方向の両側にも遮光板を配置してもよい。 In each of the above embodiments, the light shielding plates 8A and 8B are arranged on the downstream and upstream sides of the scanning direction S of the sapphire substrate 11, but light shielding plates may also be arranged on both sides of the sapphire substrate 11 in a direction perpendicular to the scanning direction S.

ＢＳビームスポット
Ｃ列方向
Ｄ照射済み領域
ＬＢレーザビーム
ＯＳオフセット
ＰＬピッチ（マイクロレンズのレンズ行のピッチ）
ＰＣピッチ（チップ部品の行方向のピッチ）
Ｒ行方向
Ｒ１第１レンズ行
Ｒ２第２レンズ行
Ｒ３第３レンズ行
Ｒ４第４レンズ行
Ｒ５第５レンズ行
Ｒ６第６レンズ行
Ｒ７第７レンズ行
Ｒ８第８レンズ行
Ｒ９第９レンズ行
Ｒ１０第１０レンズ行
Ｓスキャン方向
１レーザリフトオフ装置
２搬送ステージ
３レーザ光源
６マイクロレンズアレイ（集光レンズアレイ）
６Ａアレイ基板
６Ｂマイクロレンズ（集光レンズ）
８Ａ，８Ｂ遮光板
１１サファイア基板（成長用基板）
１２ＬＥＤ（チップ部品）
１２Ｒ１ＬＥＤの群の相対移動方向の最も上流側の行
１２ＲｎＬＥＤの群の相対移動方向の最も下流側の行
１３ＬＥＤの群
１５１周期分集合体 BS: Beam spot C: Column direction D: Irradiated area LB: Laser beam OS: Offset PL: Pitch (lens row pitch of microlenses)
PC pitch (row direction pitch of chip components)
R: row direction R1: first lens row R2: second lens row R3: third lens row R4: fourth lens row R5: fifth lens row R6: sixth lens row R7: seventh lens row R8: eighth lens row R9: ninth lens row R10: tenth lens row S: scanning direction 1: laser lift-off device 2: transfer stage 3: laser light source 6: microlens array (condenser lens array)
6A Array substrate 6B Microlens (condenser lens)
8A, 8B Light shielding plate 11 Sapphire substrate (growth substrate)
12 LED (chip component)
12R1: Row on the most upstream side in the relative movement direction of the LED group 12Rn: Row on the most downstream side in the relative movement direction of the LED group 13: LED group 15: One period of assembly

Claims

A laser lift-off apparatus for a growth substrate having a group of chip components arranged and fixed on one surface in a matrix shape so as to form rows and columns at a predetermined arrangement pitch, said laser beam having a beam spot of approximately the same size as a planar outline of the chip components is moved relative to the growth substrate along a column direction, and the laser beam is sequentially irradiated onto interfaces between the chip components and the growth substrate, thereby enabling the chip components to be peeled off from the growth substrate, comprising:
a condenser lens array including one period of condenser lenses arranged to face the growth substrate and to have one condenser lens for condensing a laser beam for each of the rows of the chip components;
the condenser lenses in the one period assembly are disposed in separate locations so as not to interfere with each other.

The one periodic assembly includes a plurality of lens rows along the column direction, each of which includes a plurality of the condenser lenses arranged along the row direction;
a pitch of the condenser lenses in each of the lens rows in the row direction is set to an integer multiple of a pitch of the chip components in the row direction,
an offset in the row direction between the lens rows adjacent to each other in the column direction is equal to or greater than a pitch of the chip components in the row direction and is less than a pitch of the condenser lenses in the row direction;
2. The laser lift-off apparatus of claim 1.

The condenser lens array is
the length of the group of chip parts in the row direction plus the length of the one period assembly in the row direction,
For the one period assembly,
While maintaining the periodicity of the arrangement of the lens rows in the one periodic assembly,
The lens rows are sequentially added to each other.
The laser lift-off apparatus of claim 2 .

the lens row located at the most downstream end of the condenser lens array in the column direction in a relative movement direction with respect to the group of chip components;
the row of the chip components located at the most upstream end in the column direction of the group of chip components in a relative movement direction with respect to the condenser lens array;
and the laser beam irradiation is started from a state in which the laser beam is arranged in a position facing the laser beam.
The laser lift-off apparatus of claim 3 .

the condenser lens array is composed of only one period of the condenser lenses,
the condenser lens located at the most downstream end of the condenser lens array in the row direction in a relative movement direction with respect to the group of chip components;
the row of the chip components located at the most downstream end in the column direction of the group of chip components in a relative movement direction with respect to the condenser lens array;
and the laser beam irradiation is started from a state in which the laser beam is arranged in a position facing the laser beam.
3. The laser lift-off apparatus according to claim 1 or 2.

a light shielding plate for shielding an outer area other than the group of chip components from light;
The laser lift-off apparatus according to any one of claims 1 to 5.

The focusing lens array is a microlens array, and the focusing lens is a microlens.
The laser lift-off apparatus according to any one of claims 1 to 6.

an imaging unit that detects an alignment mark formed on a surface of the growth substrate;
The laser lift-off apparatus according to any one of claims 1 to 7.

The growth substrate is a sapphire substrate, and the chip component is a light-emitting diode.
2. The laser lift-off apparatus of claim 1.

The condenser lens array is disposed on the other surface side of the growth substrate.
2. The laser lift-off apparatus of claim 1.

A laser lift-off method for a growth substrate having a group of chip components arranged and fixed on one surface in a matrix shape so as to form rows and columns at a predetermined arrangement pitch, comprising: moving a laser beam having a beam spot of approximately the same size as a planar outline of the chip components along a column direction relative to the growth substrate, and sequentially irradiating the laser beam onto interfaces between the chip components and the growth substrate, thereby enabling the chip components to be peeled off from the growth substrate, the method comprising:
a condenser lens array including one period of condenser lenses each for condensing a laser beam onto each of the rows of the chip components, the condenser lenses being disposed in a distributed manner at positions so as not to interfere with each other; and a condenser lens array including one period of condenser lenses each for condensing a laser beam onto each of the rows of the chip components is moved relative to the group of chip components by a predetermined length in one direction of the row, so that the laser beam is sequentially irradiated onto all of the chip components in the group of chip components.
A laser lift-off method comprising the steps of: