KR20220114005A - 집광 렌즈의 높이 조정 방법 및 칩 전사 방법 그리고 집광 렌즈의 높이 조정 장치 및 칩 전사 장치 - Google Patents

집광 렌즈의 높이 조정 방법 및 칩 전사 방법 그리고 집광 렌즈의 높이 조정 장치 및 칩 전사 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220114005A
KR20220114005A KR1020227023467A KR20227023467A KR20220114005A KR 20220114005 A KR20220114005 A KR 20220114005A KR 1020227023467 A KR1020227023467 A KR 1020227023467A KR 20227023467 A KR20227023467 A KR 20227023467A KR 20220114005 A KR20220114005 A KR 20220114005A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transfer
substrate
chip
transfer substrate
chip component
Prior art date
Application number
KR1020227023467A
Other languages
English (en)
Inventor
요시히토 미즈타니
요시유키 아라이
Original Assignee
토레이 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 토레이 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드 filed Critical 토레이 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드
Publication of KR20220114005A publication Critical patent/KR20220114005A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/57—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece the laser beam entering a face of the workpiece from which it is transmitted through the workpiece material to work on a different workpiece face, e.g. for effecting removal, fusion splicing, modifying or reforming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/354—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by melting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

레이저 리프트오프법으로 칩 부품을 전사처의 기판에 전사하는 데 있어서, 칩 부품과 전사 기판의 계면인 가공면에 있어서의 레이저광 강도 분포를 적정화하여 양호한 전사 품질이 얻어지는 것과 같은, 광 렌즈의 높이 조정 방법 및 칩 전사 방법 그리고 집광 렌즈의 높이 조정 장치 및 칩 전사 장치를 제공하는 것. 구체적으로는, 상기 전사 기판의 하측에, 상향의 수광면을 갖고, 레이저광의 강도 분포를 측정하는 빔 프로파일러를 배치하고, 상기 전사 기판 너머로, 상기 칩 부품이 배치되어 있지 않은 위치에서, 레이저광의 강도 분포를 측정하여, 상기 집광 렌즈의 높이를 조정하는 집광 렌즈의 높이 조정을 행하는 집광 렌즈의 높이 조정 방법 및 칩 전사 방법 그리고 집광 렌즈의 높이 조정 장치 및 칩 전사 장치를 제공한다.

Description

집광 렌즈의 높이 조정 방법 및 칩 전사 방법 그리고 집광 렌즈의 높이 조정 장치 및 칩 전사 장치
본 발명은, 광 렌즈의 높이 조정 방법 및 칩 전사 방법 그리고 집광 렌즈의 높이 조정 장치 및 칩 전사 장치에 관한 것이다.
미세 가공 기술의 진보에 의한 반도체 칩의 미소화나, LED의 발광 효율 향상에 의한 LED 칩의 소형화가 진행되고 있다. 이 때문에, 반도체 칩이나 LED 칩 등의 칩 부품을, 1매의 웨이퍼 기판에, 밀하게 다수 형성할 수 있게 되어 오고 있다.
근년, 웨이퍼 기판에 밀하게 형성되어 다이싱된 칩 부품이나, 웨이퍼 기판 상의 배치 상태 그대로 전사 기판에 전사된 칩 부품을, 소정의 간격을 두고 배선 기판 등의 전사처 기판에 재배열하고, 고속 고정밀도로 실장하는 용도가 있다. 예를 들어, 화상 표시 장치로서 주목받고 있는 마이크로 LED 디스플레이 제조에 있어서는, 수백만 개의 LED 칩을, 간격을 두고 TFT 기판의 소정 위치에 실장할 필요가 있다.
여기서, 웨이퍼 기판을 포함하는 전사 기판 상에 고밀도로 배열된 개개의 칩 부품은, 칩 부품의 전극과 전사처 기판의 전극과의 전기적 접합을 확보하기 위해서, 오차가 수㎛ 정도의 고정밀도로 전사될 필요가 있다. 게다가 다수의 칩 부품을 고속으로 전사할 필요가 있다.
이러한 고속, 고정밀도로 칩 부품의 전사를 행하여, 전사처 기판에 소정의 간격을 두고, 고정밀도로 실장하는 프로세스가 여러가지 검토되고 있다. 그 중에서도, 레이저 리프트오프법(이후 LLO법이라고 기재함)에 대해서는 많은 검토가 이루어져 있다(예를 들어 특허문헌 1).
도 12에서는 LLO법에 의해 전사 기판(2)으로부터 전사처 기판(B)에 칩 부품(C)을 전사 배치하는 예를 도시하고 있다. 즉, 우측 단부의 칩 부품(C)에 레이저광(L)을 조사하고, 전사처 기판(B)에 전사하는 상태를 나타내고 있다. 여기서, 우측 단부의 칩 부품(C)은 전사처 기판(B)의 소정 위치 상부에 위치 정렬되어 있다. 여기서, 레이저광(L)의 파장은 칩 부품(C)이 전사 기판(2)으로부터 박리하기에 적합한 범위에서 선택된다. 예를 들어, 전사 기판(2)을 투과하면서 칩 부품(C)의 소재에 흡수되는 파장을 사용하면, 온도 상승에 수반하여 소재가 분해되어 발생한 가스에 의해 전사 기판(2)으로부터 칩 부품(C)은 박리된다.
도 13은, 레이저광(L)의 조사에 의해 전사 기판(2)으로부터 박리된 우측 단부의 칩 부품(C)이 전사처 기판(B)에 전사된 상태를 나타내고 있다. 여기서, 우측 단부의 칩 부품(C)은 바로 아래에 전사되기 때문에, 전사처 기판(B)의 소정 위치에 배치된다. 또한, 전사에 수반하는 칩 부품의 바로 아래로의 이동 거리를, 칩 부품 두께보다 크게 해 두면, 전사처 기판(B)에 칩 부품(C)이 전사되어 있어도 전사 기판(2)을 수평 방향으로 이동시키는 것은 가능하다.
일본 특허 공개 제2010-161221호 공보
LLO법으로 전사 기판(2)으로부터 전사처 기판(B)에 칩 부품(C)을 전사하기 위해서는, 레이저광(L)의 파장에 더해서, 전사 기판(2)과 칩 부품(C)의 계면인 가공면에 있어서의 레이저광의 강도 분포가 중요하다. 그 구체예를, 레이저광(L)의 가공면에 있어서의 강도 분포와 전사 품질의 관계에서 단면도에서 도시한 것이 도 14이다.
도 14에 있어서, 강도 분포 D(톱 해트 분포)는 칩 부품(C)이 전사 기판(2)으로부터 박리하면서 과잉의 에너지를 받지 않고 전사처 기판(B)에 확실하게 전사되는(가공면에 있어서의) 레이저광(L)의 강도 분포이다. 한편, 강도 분포 A는 균일한 강도 분포이지만, 가공면에 있어서의 레이저광(L)의 강도가 전체적으로 약하여 칩 부품(C)은 박리되지 않는다. 강도 분포 B(가우시안 분포)에서는 칩 중심부에서는 충분한 레이저광(L)의 강도가 얻어지고 있어도 칩 부품(C) 주연부에서는 칩 부품(C)이 박리되지 않기 때문에 전사 불량을 발생한다. 또한, 강도 분포 C(M자 분포, 조사면에서 보면 도넛상)에서는 칩 부품(C)의 주연부에서의 레이저광(L)이 과잉이 되기 때문에, 칩 부품(C)은 전사 기판(2)으로부터 박리되지만, 칩 부품의 일각으로부터 박리가 발생하는 것에 의한 칩 부품(C)의 전사 시 가로 어긋남이나, 칩 부품(C) 코너부의 파손이 염려된다.
그래서, 도 12에 있어서의 집광 렌즈(5)의 높이 조정 등을 행하여, 가공면(2F)의 레이저광 강도 분포를 적정화할 필요가 있다. 그래서, 종래, 도 15의 (b)에 예시하는 것과 같은 방법으로 가공면의 레이저광 강도 분포를 조정하고 있다. 즉, 도 15의 (a)에 도시하는 가공면(2F)의 높이에 있어서의 레이저광(L)의 강도 분포를, (전사 기판(2)이 없는 상태에서) 가공면(2F)과 동일한 높이 H2F에 수광면(7F)을 갖는 빔 프로파일러(7)로 관찰하면서, 수광면(7F)의 광 강도 분포가(도 14의 강도 분포 D와 같이) 적정화하도록 집광 렌즈(5)의 높이 위치를 구하고 있다. 그렇게 해서, 이와 같이 하여 조정한 집광 렌즈(5)의 높이 위치에서 LLO법을 행하고 있다.
그러나, 도 15의 (b)에 나타낸 방법으로 집광 렌즈(5)의 높이를 조정해도, LLO법에서의 칩 부품(C)의 전사에 있어서, 품질 전사 불량이 발생하는 경우가 있었다. 즉, 전사 기판(2)을 배치한 상태에 있어서의 가공면에서의 광 강도 분포가 적정하지 않은 경우가 있었다.
본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이고, 레이저 리프트오프법으로 칩 부품을 전사처의 기판에 전사하는 데 있어서, 칩 부품과 전사 기판의 계면인 가공면에 있어서의 레이저광 강도 분포를 적정화하여 양호한 전사 품질이 얻어지는 것과 같은, 광 렌즈의 높이 조정 방법 및 칩 전사 방법 그리고 집광 렌즈의 높이 조정 장치 및 칩 전사 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1에 기재된 발명은,
복수의 칩 부품을 하면에 배치한 전사 기판의, 상기 칩 부품과 상기 전사 기판의 계면인 가공면에, 상기 전사 기판 너머로 레이저광을 조사하여, 상기 칩 부품을 박리하여, 상기 칩 부품과 대향하는 전사처 기판의 상면에 전사하는 레이저 리프트오프 전사법에 있어서, 레이저 광원과 상기 전사 기판 사이에 배치되고, 상하 이동 가능한 집광 렌즈의 높이를 조정하여, 상기 가공면의 면 내에 있어서의 레이저광의 강도 분포를 적정화하는, 집광 렌즈의 높이 조정 방법이며,
상기 전사 기판의 하측에, 상향의 수광면을 갖고, 레이저광의 강도 분포를 측정하는 빔 프로파일러를 배치하고, 상기 전사 기판 너머로, 상기 칩 부품이 배치되어 있지 않은 위치에서, 레이저광의 강도 분포를 측정하여, 상기 집광 렌즈의 높이를 조정하는 집광 렌즈의 높이 조정 방법이다.
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 집광 렌즈의 높이 조정 방법이며,
상기 수광면을 상기 전사 기판 하면에 밀착시켜서 행하는 집광 렌즈의 높이 조정 방법이다.
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 집광 렌즈의 높이 조정 방법이며,
상기 수광면이 상기 전사 기판 하면보다 아래에 있는 집광 렌즈의 높이 조정 방법이다.
청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 집광 렌즈의 높이 조정 방법이며, 상기 전사 기판의 굴절률이 기지의 경우,
상기 수광면과 상기 전사 기판 하면의 간격에 따라, 상기 전사 기판 하면에 있어서의 레이저의 강도 분포를 상기 수광면의 레이저의 강도 분포로부터 추정하는 집광 렌즈의 높이 조정 방법이다.
청구항 5에 기재된 발명은,
복수의 칩 부품이 점착층을 개재시켜 배치되어 있는 전사 기판의 상기 점착층에, 상기 전사 기판 너머로 레이저광을 조사하여, 상기 칩 부품을 선택적으로 전사처 기판에 전사하는 칩 전사 방법이며,
상기 칩 부품의 외주부 근방의 점착층의 점착력이 저하되도록, 도넛상의 고강도 영역을 갖는 강도 분포의 레이저광을 조사하는 예비 조사와, 상기 예비 조사 공정을 거친 상기 칩 부품과 상기 전사 기판 사이의 점착층에, 톱 해트 분포 또는 가우시안 분포의 강도 분포를 갖는 레이저광을 조사하여, 상기 칩 부품을 상기 전사 기판으로부터 박리하여 상기 전사처 기판에 전사하는 본 조사를 행하는 칩 전사 방법이다.
청구항 6에 기재된 발명은,
복수의 칩 부품을 하면에 배치한 전사 기판의, 상기 칩 부품과 상기 전사 기판의 계면인 가공면에, 상기 전사 기판 너머로 레이저광을 조사하여, 상기 칩 부품을 박리하여, 상기 칩 부품과 대향하는 전사처 기판의 상면에 전사하는 칩 전사 장치에 있어서,
레이저 광원과 상기 전사 기판 사이에 배치되고, 상하 이동 가능한 집광 렌즈의 높이를 조정하여, 상기 가공면의 면 내에 있어서의 레이저광의 강도 분포를 적정화하는, 집광 렌즈의 높이 조정 장치이며,
상기 집광 렌즈를 상하로 구동하는 집광 렌즈 구동부와, 상기 전사 기판 하면보다 아래에, 상향의 수광면을 갖도록 배치한, 레이저광의 강도 분포를 측정하는 빔 프로파일러와, 상기 집광 렌즈 구동부 및 상기 빔 프로파일러에 접속한, 제어부를 구비하고,
상기 제어부가, 상기 집광 렌즈의 높이 위치를 바꾸면서, 상기 수광면의 레이저의 강도 분포를 취득하는 기능을 갖는 집광 렌즈의 높이 조정 장치이다.
청구항 7에 기재된 발명은,
복수의 칩 부품을 하면에 배치한 전사 기판의, 상기 칩 부품과 상기 전사 기판의 계면인 가공면에, 상기 전사 기판 너머로 위로부터 레이저광을 조사하여, 상기 칩 부품을 박리하여, 상기 칩 부품과 대향하는 전사처 기판의 상면에 전사하는 칩 전사 장치이며,
청구항 6에 기재된 집광 렌즈의 높이 조정 장치를 구비한 칩 전사 장치이다.
청구항 8에 기재된 발명은,
복수의 칩 부품이 점착층을 개재시켜 배치되어 있는 전사 기판의 상기 점착층에, 상기 전사 기판 너머로 레이저광을 조사하여, 상기 칩 부품을 선택적으로 전사처 기판에 전사하는 칩 전사 장치이며,
상기 점착층에서 레이저 어블레이션을 일으킬 수 있는 파장의 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기와 상기 전사 기판 사이에 배치되어, 레이저광을 집광하는 집광 수단과, 상기 레이저 발진기의 상기 집광 수단 사이에 배치된 빔 세이퍼를 구비하고, 상기 빔 세이퍼의 상태를 변화시켜, 상기 점착층에 조사하는 레이저광의 강도 분포를, 링상의 고강도 영역을 갖는 형상과, 가우스 형상 또는 톱 해트 형상으로 전환할 수 있는 칩 전사 장치이다.
본 발명의 전사 기판을 사용함으로써 레이저 리프트오프법으로 칩 부품을 전사처의 기판에 전사하는데 있어서, 칩 부품과 전사 기판의 계면인 가공면에 있어서의 레이저광 강도 분포를 적정화하여 양호한 전사 품질이 얻어진다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 레이저 리프트오프 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 집광 렌즈의 높이 조정을 행하는 방법을 설명하는 도면이고, (a) 집광면을 전사 기판 하면에 맞춰서 실시하는 상태, (b) 집광면을 전사 기판 하면으로부터 이격하여 실시하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 집광 렌즈의 높이 조정을, 집광면을 전사 기판 하면으로부터 이격하여 실시하는 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
도 4는, 레이저 리프트오프법에 대하여 설명하는 것으로, (a) 칩 부품을 전사 기판으로부터 전사처 기판에 전사하는 과정을 도시하는 도면이고, (b) 전사 기판으로부터 박리한 칩 부품이 전사처 기판에 전사된 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는, 레이저 리프트오프법으로 레이저 광축과 칩 부품 중심에 위치 어긋남이 발생하고 있는 경우에 대하여 설명하는 것으로, (a) 칩 부품을 전사 기판으로부터 전사처 기판에 전사하는 과정을 도시하는 도면이고, (b) 전사 기판으로부터 칩 부품이 부분적으로 박리한 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태 변형예에 있어서의 칩 전사 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태 변형예에 있어서의 레이저광의 예비 조사에 대하여 설명하는 것이고, (a) 레이저광을 조사하고 있는 과정을 도시하는 도면이고, (b) 예비 조사에 의해 칩 부품 외주부 근방의 점착층의 변화를 도시하는 도면이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태 변형예에 있어서의 레이저광의 본 조사에 대하여 설명하는 것이고, (a) 레이저광을 조사하고 있는 과정을 도시하는 도면이고, (b) 전사 기판으로부터 박리한 칩 부품이 전사처 기판에 전사된 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태 변형예에 있어서의 레이저광의 예비 조사에 대하여 칩의 면 내 형상과 관계시켜서 설명하는 것이며, (a) 전사 기판면상의 칩 부품 배열을 도시하는 도면이며, (b) 예비 조사의 레이저광 강도 분포를 예시하는 도면이며, (c) 예비 조사 후의 점착층의 상태와 예비 조사를 행하고 있는 칩 부품에서의 레이저광 강도 분포를 예시하는 도면이며, (d) 예비 조사 위치를 스캔하여 전사 기판 상의 칩 부품에 순차 행하고 있는 상태를 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 변형예에 있어서의 레이저광의 본 조사에 대하여 칩의 면 내 형상과 관련지어서 설명하는 것이고, (a) 예비 조사를 행한 후의 점착층의 상태를 예시하는 도면이고, (b) 예비 조사 완료의 칩 부품에 행하는 본 조사의 레이저광 강도 분포를 도시하는 도면이고, (c) 본 조사에 의해 칩 부품이 전사 기판으로부터 박리한 상태를 예시하는 도면이고, (d) 순차 본 조사 위치를 스캔해 가는 상태를 도시하는 도면이다.
도 11은, 본 발명의 실시 형태 변형예에 있어서, 레이저의 빔 형상을 사각으로 한 예에서, (a) 예비 조사의 레이저광 강도 분포를 도시하는 도면이고, (b) 예비 조사 완료의 칩 부품에 행하는 본 조사의 레이저광 강도 분포를 도시하는 도면이다.
도 12는, 레이저 리프트오프법에 의해, 칩 부품을 전사 기판으로부터 전사처 기판에 전사하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 13은, 레이저 리프트오프법에 의해, 전사 기판으로부터 박리한 전사처 기판에 전사된 상태를 도시하는 도면이다.
도 14는, 레이저 리프트오프법으로, 칩 부품의 사이즈에 대한 레이저광의 강도 분포와 전사 품질의 관계를 설명하는 도면이다.
도 15는, 집광 렌즈 높이 조정의 종래예를 설명하는 도면이고, (a) 레이저 리프트오프를 행하는 구성을 나타내고, (b) 레이저 리프트오프의 가공면과 동일한 면 높이의 레이저광 강도 분포를 빔 프로파일러로 관측하는 구성을 도시하는 도면이다.
본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 사용하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 칩 전사 장치인 레이저 리프트오프 장치(1)의 구성을 도시하는 도면이다.
레이저 리프트오프 장치(1)는, 전사 기판(2)에 고밀도로 배치된 칩 부품(C)을 전사처 기판(B)의 소정 위치에 전사하는 것이다. 도 1에 있어서 전사 기판(2)은 베이스(20)에 점착층(21)을 적층한 구성으로 되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고(점착층(21)이 없는) 웨이퍼 기판이어도 된다.
레이저 리프트오프 장치(1)는, 스테이지(3), 레이저 광원(4), 집광 렌즈(5), 집광 렌즈 구동부(51), 전사 기판 보유 지지 수단(6), 빔 프로파일러(7) 및 제어부(8)를 구성 요소로 하고 있다. 또한, 레이저 리프트오프 장치(1)에 있어서, 집광 렌즈 구동부(51), 빔 프로파일러(7), 제어부(8)는, 집광 렌즈의 높이 조정 장치를 구성하고 있다.
스테이지(3)는, 전사처 기판(B)을 보유 지지하는 기능을 갖고 있고, 전사 기판(B)을 면 내 방향으로 이동시키는 기능을 갖고 있는 것이 바람직하다.
레이저 광원(4)은 레이저 리프트오프에 필요한 파장 및 에너지를 전사 기판(2)의 하면(2F)이고 칩 부품(C)과의 계면인 가공면에 조사하기 위한 광원이고, 레이저 발진기에 한정되는 것은 아니고, 레이저 발진기로부터 방사된 광을 유도하는 광학계를 포함한 것도 레이저 광원(4)에 해당한다.
집광 렌즈(5)는, 레이저 광원(4)으로부터 발해진 레이저광(L)을 집광하는 것으로, 집광 렌즈 구동부(51)에 의한 상하 이동에 의해, 전사 기판(2)에 대한 높이 위치를 조정할 수 있고, 이에 의해 전사 기판 하면(2F)의 레이저광 강도 분포가 변화한다.
전사 기판 보유 지지 수단(6)은 전사 기판(2)의 주연부를 파지함으로써 보유 지지하는 것이고, 전사 기판(2)을 면 내 방향으로 이동시켜서 위치 정렬하는 기능을 보유 지지하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 전사 기판(2)을 상하 방향으로 높이 조정하는 기능을 갖고 있어도 된다.
빔 프로파일러(7)는 레이저광 등을 수광하여, 수광면(7F)에 있어서의 광 강도의 면 내 분포를 관찰하는 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 수광면(7F)은 레이저광(L)과 대향하는 상향으로 되어 있다. 수광면(7F)의 높이를 조정하는 기능을 구비하고 있어도 된다.
제어부(8)는, 집광 렌즈 구동부(51) 및 빔 프로파일러(7)와 접속하고 있다. 제어부(8)는, 집광 렌즈 구동부(51)와 접속하여, 집광 렌즈(5)의 높이 제어를 행하는 기능을 갖고 있다. 또한, 제어부(8)는, 빔 프로파일러(7)와 접속하여, 임의의 타이밍으로 광 강도 분포를 2차원 화상으로서 취득할 수 있다. 또한, 제어부(8)는 기억 수단과 연산 수단을 내장하고, 집광 렌즈(5)의 높이 정보와 빔 프로파일러(7)가 취득한 광 강도 분포 2차원 화상을 관련짓는 기능을 갖고 있는 것이 바람직하다.
이하, 도 1에 도시한 레이저 리프트오프 장치(1)에서, 집광 렌즈(5)의 높이 조정을 행하는 방법에 대하여 도 1 내지 도 3을 사용하여 설명한다.
도 2의 (a)는, 전사 기판(2)에서 칩 부품(C)이 배치되어 있지 않은 위치를 집광 렌즈(5)의 바로 아래에 배치하여, 빔 프로파일러(7)의 수광면(7F)을 전사 기판 하면(2F)과 동일 높이에 마련한 상태를 도시하는 것이다. 이 상태에 있어서 레이저광(L)을 조사하면, 빔 프로파일러(7)는 전사 기판 하면(2F)의 레이저광 강도의 면 내 분포를 관찰할 수 있다. 즉, (칩 부품(C)이 배치된 장소의) 가공면에 있어서의 레이저광 강도의 면 내 분포와 등가의 화상을 얻을 수 있다. 그래서, 제어부(8)가 집광 렌즈 구동부(51)에 의해 집광 렌즈(5)의 높이 위치를 바꾸면서 빔 프로파일러(7)에 의해 레이저광 강도의 면 내 분포를 관찰함으로써, 적정한 강도 분포가 얻어지는 집광 렌즈(5)의 높이를 알 수 있다. 여기서, 적정한 강도 분포인지 아닌지는 빔 프로파일러(7)의 화상을 사람이 관찰하여 판단해도 되지만, 제어부(8)가 화상 해석 프로그램에 의해 자동 판정해도 된다.
그런데, 도 2의 (a)와 같이, 빔 프로파일러(7)의 수광면(7F)을 전사 기판 하면(2F)과 동일 높이에 마련하기 위해서는, 수광면(7F)의 높이 조정을 행할 수 있는 기능을 갖고 있는 것이 바람직하지만, 수광면(7F)의 높이 조정에 있어서 너무 상승하면, 전사 기판(2)을 밀어 올린 상태로 되기 때문에, LLO법에 있어서의 가공면의 레이저광 강도의 면 내 분포와는 다른 것을 관찰하게 되어 버린다. 또한, 전사 기판(2)이 점착층(21)을 갖고 있는 경우, 수광면(7F)이 전사 기판 하면(2F)과 밀착하여 박리하기 어려워지는 것에 의한 폐해도 있다. 구체적으로는, 수광면(7F)에 점착층(21)의 일부가 부착되는 경우가 있기 때문에, 전사 기판 하면(2F)에 있어서의 레이저광 강도의 면 내 분포를 적정화를 고빈도로 행할 수 없게 된다.
이와 같이, 도 2의 (a)의 상태에서의, 빔 프로파일러(7)에 의한 관찰은 가공면 높이의 레이저광 강도의 면 내 분포를 직접 알 수 있다는 장점이 있는 반면, 작업성 등에 있어서 문제도 있다. 그래서, 작업성도 고려한 것이 도 2의 (b)의 상태이다. 도 2의 (b)가 도 2의 (a)와 다른 것은 빔 프로파일러(7)의 수광면(7F)의 높이이고, 수광면(7F)은 전사 기판 하면(2F)보다 아래에 있다. 즉, 전사 기판 하면(2F)과 수광면(7F)은 밀착하고 있지 않다.
도 2의 (b)와 같은 수광면(7F)의 높이에서는, 당연히, 빔 프로파일러(7)에 의해 얻어지는 레이저광 강도의 면 내 분포는 전사 기판 하면(2F)의 것은 아니다. 그러나, 전사 기판(2)의 굴절률이 기지라면, 수광면(7F) 높이(전사 기판(2F)과 수광면(7F)의 간격)에 따라, 수광면(7F)이 전사 기판 하면(2F)으로부터 이격되어 있어도, 수광면(7F)의 레이저광 강도의 면 내 분포로부터, 전사 기판 하면(2F)의 레이저광 강도의 면 내 분포를 추정할 수 있는 것을 알 수 있었다. 그 일례를 나타낸 것이 도 3이다. 도 3은, 전사 기판 하면(2F)과 수광면(7F)의 간격을 소정의 값으로 설정한 것으로, 전사 기판 하면(2F)의 레이저광 강도 분포가 빔 프로파일 A일 때, 수광면(7F)의 레이저광 강도 분포가 빔 프로파일 B가 되는 예를 나타낸 것이다. 즉, 도 3에 도시한 예에 있어서는, 수광면(7F)의 레이저광 강도를 도 14에 도시한 강도 분포 B의 양(가우시안 분포)으로 하도록 집광 렌즈(5)의 높이를 조정함으로써, (전사 기판 하면(2F)의 레이저광 강도 분포가 톱 해트 분포가 되어) LLO법으로 양호한 전사 품질이 얻어진다.
집광 렌즈의 높이 조정 장치로서는, 도 3과 같이, 수광면(7F)의 레이저광 강도 분포와 전사 기판 하면(2F)의 레이저광 강도 분포의 관계를, 전사 기판 하면(2F)과 수광면(7F)의 간격에 따라서 데이터베이스화하여 제어부(8)에 기록해 두는 것이 바람직하다. 데이터베이스화를 함으로써, 제어부(8)가 집광 렌즈 구동부(51)에 의해 집광 렌즈(5)의 높이 위치를 바꾸면서 빔 프로파일러(7)에 의해 수광면(7F)의 레이저광 강도의 면 내 분포를 관찰함으로써, 전사 기판 하면(2F)에서 적정한 강도 분포가 얻어지는 집광 렌즈(5)의 높이를 알 수 있다.
또한, 데이터베이스화는, 수광면(7F)의 레이저광 강도 분포와 전사 기판 하면(2F)의 레이저광 강도 분포의 관계에 한정되는 것은 아니다. 즉, 전사 기판 하면(2F)과 수광면(7F)의 간격에 따라, 실제 수광면(7F)의 레이저광 강도 분포와, 이때에 LLO법을 행하여 확인한 전사 상태의 관계를 데이터베이스화해 두어도 된다.
이와 같이, 본 발명의 집광 렌즈의 높이 조정 장치를, 레이저 리프트오프 장치에 구비함으로써, 전사 품질이 우수한 레이저 리프트오프 장치가 얻어진다.
즉, 도 4의 (a)와 같이, 전사 기판 하면(2F)의 레이저광이 칩 부품(C)의 칩 사이즈에 따른 범위에서 LLO법에 적합한 강도가 되고, 도 4의 (b)와 같이 양호한 전사를 행할 수 있다.
그런데, 도 4의 (a)와 같이 칩 부품(C)의 칩 사이즈에 적합한 강도 분포의 레이저광을 조사하는 경우, 전사해야 할 칩 부품(C)에 대하여 레이저광 조사 위치를 고정밀도로 맞출 필요가 있다. 즉, 도 5의 (a)와 같이 레이저광(L)의 광축(LC)이 칩 부품(C)의 중심(CC)으로부터 어긋나 있으면, 레이저광 강도가 약한 부분(도면에 있어서의 칩 우측)이 박리하지 않는 상태에서, 칩 부품(C)의 좌측으로부터 박리가 발생하기 때문에, 칩 부품(C)을 전사처 기판(B)에 평행하게 전사할 수 없게 된다.
이러한 현상을 회피하기 위해서, 도 14의 강도 분포 D(톱 해트 분포)의 레이저 조사 범위를 확장하면 개개의 칩 부품(C)의 전체 면 분의 범위에 적정 강도의 레이저광을 조사하는 것이 가능하게 된다. 그러나, 이와 같이 레이저 조사 범위를 확장하기 위해서는, 레이저 광원(4)을 고출력 할 필요가 있고, 장치의 대형화나 비용 상승에 연결된다. 또한, 레이저광의 조사 범위가 넓으면 전사 대상의 칩 부품(C)에 인접하는 칩 부품(C)을 부분적으로 박리하는 것도 되어, 바람직하지 않다.
그런데, 이러한 문제점이 발생하는 것과 같은 케이스에 있어서도, 전사 기판 하면(2F)의 레이저광 강도 분포의 제어가 가능하다고 하는 특징을 살린 실시 형태 변형예로서 개선하는 것이 가능하다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 변형예에 있어서의 칩 전사 장치인 레이저 리프트오프 장치(101)의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
레이저 리프트오프 장치(101)는, 전사 기판(2)에 고밀도로 배치된 칩 부품(C)을 전사처 기판(B)의 소정 위치에 전사하는 것이다. 도 6에 있어서 전사 기판(2)은 베이스(20)에 점착층(21)을 적층한 구성으로 되어 있다.
레이저 리프트오프 장치(101)는, 스테이지(3), 레이저 광원(4), 집광 렌즈(5), 집광 렌즈 구동부(51), 전사 기판 보유 지지 수단(6) 및 제어부(8)를 구성 요소로 하고 있다.
스테이지(3)는, 전사처 기판(B)을 보유 지지하는 기능을 갖고 있고, 전사 기판(B)을 면 내 방향으로 이동시키는 기능을 갖고 있는 것이 바람직하다.
레이저 광원(4)은 전사 기판(2)의 점착층(21)에 흡수되어, 점착층(21)이 경화(점착력 저하) 내지는 분해하여 가스를 발생시키는 것과 같은 파장 및 에너지를 조사하기 위한 광원이다. 또한, 레이저 광원(4)은 레이저 발진기에 한정되는 것은 아니고, 레이저 발진기로부터 방사된 광을 유도하는 광학계도 포함된다. 또한, 레이저 광원(4)이 빔 세이퍼의 기능을 갖고 있어도 된다. 즉, 레이저 발진기와, 갈바노 등의 스캔 기능을 있는 광학계 등의 사이에, 레이저의 빔 프로파일(면 내 강도 분포)이 가변인 빔 세이퍼를 배치하고 있어도 된다.
집광 손 렌즈는, 레이저 광원(4)으로부터 발해진 레이저광(L)을 집광하는 것으로, 구면 수차를 발생하는 것이라면, 집광 렌즈 구동부(51)에 의한 점착층(21)에 대한 높이 조정에 의해, 점착층(21) 면 내의 레이저광 강도 분포를 변화시킬 수 있다.
전사 기판 보유 지지 수단(6)은 전사 기판(2)의 주연부를 파지함으로써 보유 지지하는 것이고, 전사 기판(2)을 면 내 방향으로 이동시켜서 위치 정렬하는 기능을 보유 지지하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 전사 기판(2)을 상하 방향으로 높이 조정하는 기능을 갖고 있어도 된다.
제어부(8)는, 스테이지(3), 레이저 광원(4), 전사 기판(6), 집광 렌즈 구동부(51)와 접속하고 있다.
제어부(8)는, 스테이지(3)와 접속하여, 전사처 기판(B)의 소정 위치에 칩 부품(C)을 전사할 수 있도록 스테이지(3)의 위치 제어를 행한다.
제어부(8)는, 레이저 광원(4)에 의한, 레이저광(L)의 조사 타이밍을 제어할 수 있다. 또한, 레이저 광원(4)이 갈바노와 같은 광학계도 포함하는 경우에 있어서는, 레이저광(L)의 전사 기판(2)의 면 내 방향으로의 스캔을 제어할 수 있다.
제어부(8)는 전사 기판 보유 지지 수단(6)과 접속하여, 전사 기판(2)의 면 내 방향 위치를 제어할 수 있다.
제어부(8)는 집광 렌즈 구동부(51)와 접속하여, 집광 렌즈(5)의 상태를 제어하는 기능을 갖고 있다. 이 기능에 의해, 전사 기판(2)의 점착층(21)에 조사되는 레이저광의 강도 분포를 변화시키는 것이 가능하다. 이 때문에, 도 6의 좌측 상단에 기재한 것과 같이, 점착층(21)에 조사되는 레이저광의 강도 분포를 칩 부품(C)의 사이즈(CW)에 대하여 외주부 근방에서 고강도가 되는 것과 같은(프로파일로서는 도넛상으로 고강도 영역을 갖는) 분포와, 중심부 부근에서 강해지는 톱 해트 분포를 전환하도록 하는 것도 가능하다. 또한, 점착층(21)에 조사되는 레이저광의 강도 분포의 전환은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 톱 해트 분포 대신에 가우시안 분포가 적용 가능한 경우도 있다.
이하, 도 6에 도시한 레이저 리프트오프 장치(1)에서, 점착층을 통해 전사 기판에 배치된 칩 부품을 전사처 기판에 전사하는 공정에 대해서, 도 7 및 도 8을 사용하여 설명한다.
도 7은, 레이저 리프트오프 장치(1)에서, 칩 부품(C)을 전사 기판(2)으로부터 박리하지 않지만, 칩 부품(C)의 외주부 근방에 있어서 점착층(21)의 점착력을 저감(내지는 점착층(21)을 박리)하도록 레이저광을 조사하는 예비 조사 공정을 설명하는 것이다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 전사 기판(2)의 점착층(21)에 조사하는 레이저광의 강도 분포의 전환 시에, 집광 수단(5)을 구동하는 예에 대하여 설명하고 있지만, 레이저 광원(4)이 빔 세이퍼의 기능을 갖는 것이라면 빔 세이퍼의 상태를 변화시켜서 마찬가지의 전환을 행하는 것도 가능하다.
도 7의 (a)에 있어서, 전사 기판(2)의 점착층(21)에 조사하는 레이저광의 강도 분포를 칩 부품(C)의 사이즈(CW)에 대하여, 외주부 근방에서 높고 중심부에서 약하게 하고 있다. 이러한 강도 분포의 레이저광을 받음으로써, 점착층(21)의 점착력은 칩 부품(C)의 중심 부근에서 유지되고 있지만, 외주부 근방에서는 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이 저점착부(21V)가 된다. 여기서, 저점착부(21V)는 점착력이 저하되고 있을 뿐만 아니라, 칩 부품(C) 혹은 베이스(20)로부터 박리되어 있는 상태도 포함한다.
레이저광의 예비 조사 후는 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 칩 부품(C)의 중심부 부근에서 점착층(21)의 점착력은 높기 때문에 칩 부품(C)은 전사 기판(2)에 배치된 상태를 유지하고 있지만, 칩 부품(C)의 외주부 근방에서는 박리되기 쉬운 상태로 되어 있다.
그래서, 도 8의 (a)와 같이 칩 부품(C)보다 조금 작은 영역에서 톱 해트 분포를 갖는 레이저광을, 본 조사로서 점착층(21)에 조사함으로써, 칩 부품(C)은 전사 기판(2)으로부터 용이하게 박리되고, 평행 상태를 유지하여 전사처 기판(B)에 전사된다(도 8의 (b)). 여기서, 레이저광의 강도가 톱 해트 분포가 아닌 가우시안 분포에서도 칩 부품(C)을 전사처 기판(B)에 전사하지만 가능성을 갖는다. 또한, 예비 조사에 의해, 칩 부품(C)의 외주부 근방에 있어서 점착층(21)의 점착력이 약한 점에서, 본 조사에 있어서 레이저광의 광축이 칩 부품(C)의 중심으로부터 조금 어긋나 있었다고 해도, 칩 부품(C)을 전사처 기판(B)에 평행도를 유지하여 전사하는 것이 가능하다.
이상과 같이, 도 7의 (a)과 같은 예비 조사와, 도 8의 (a)와 같은 본 조사를 조합함으로써, 점착층을 개재시켜 전사 기판에 배치된 칩 부품을 전사처 기판에 전사하는 데 있어서, 적정한 위치에 전사하는 것이 가능하게 된다. 즉 전사 품질에 우수한 전사가 가능해진다.
그런데, 전사 기판(2)에 배치된 다수의 칩 부품(C)을 전사처 기판(B)에 전사하는 데 있어서, 개개의 칩 부품(C)마다 예비 조사와 본 조사를 행하는 것은, 집광 수단 구동부(51)에 의해 빈번히 집광 수단(5)의 상태를 전환할 필요가 있고, 집광 수단 구동부(51)에 대한 부하가 증가하여, 전환에 요하는 시간적 손실도 발생한다.
그래서, 갈바노와 같은 광학계에서 레이저광을 전사 기판(2)의 면 내 방향으로 스캔할 수 있는 것이면, 전사 기판(2)에 배치된 모든 칩 부품(C)의 위치에서 예비 조사를 행하고 나서, 개개의 칩 부품의 위치에서의 본 조사에 의해 전사처 기판(B)에 칩 부품(C)을 전사하는 것이 바람직하다.
이 예를 도시한 것이 도 9 및 도 10이고, 전사 기판(2)에 있어서의 칩 부품(C)의 면 내 배치를 사용하여 설명하는 것이다.
먼저, 도 9의 (a)는 전사 기판(2)에 점착제(21)을 개재시켜 배열한 칩 부품(C)을 도시하는 것이고, 이 배열의 우측 상단의 칩 부품(C)을 중심으로 예비 조사를 행하고 있는 상태를 나타내는 것이 도 9의 (b)이다. 도 9의 (b)에 있어서 예비 조사의 면 내 강도가 높은 영역을 도시한 것이 예비 조사부(LP21P)이고, 예비 조사에 의해 저점착부(21V)가 칩 부품(C)의 외주부 근방에 발생한다(도 9의 (c)). 도 9의 (c)에서는, 예비 조사에 의해 저점착부가 형성되어 있는 것을 나타냄과 함께, 인접하는 칩 부품(C)을 중심으로 예비 조사를 행하고 있는 상태를 나타내고 있다. 즉, 예비 조사에 의해 저점착부(21V)가 발생한 칩 부품(C)에, 직후에 본 조사를 하는 것이 아니고, 칩 부품(C) 배열에 따라, 전사 기판(2)에 예비 조사를 순차 실시해 간다(도 9의 (d)).
이와 같이 하여, 전사 기판(B)의 (불량품 등을 제외함) 전사 대상의 칩 부품(C)의 배치 위치에 따른 예비 조사가 완료된 상태를 예시한 것이 도 10의 (a)이다. 도 10의 (a)에서는, 전사 기판(2)에 배치된 칩 부품(C)의 개개의 배치 위치에 따라, 점착층(21)에 저점착부(21V)가 칩 부품(C)의 외주부 근방에 형성되어 있다.
도 10의 (a)의 상태에서, 개개의 칩 부품(C)은 중심 부근에서 점착력을 유지한 점착층(21)에 의해 전사 기판(2)에 부착된 상태이지만, 외주부 근방의 점착층(21)은 예비 조사에 의해 저점착부(21V)가 되고 있다.
이 때문에, 본 조사에서는 칩 부품(C)의 외주부 근방의 광 강도가 낮아도, 칩 부품(C)을 박리할 수 있다. 즉, 도 10의 (b)와 같이 칩 부품(C)의 중심 부근에 광 강도가 높은 본 조사부(LP21L)를 마련함으로써, 도 10의 (c)와 같이 칩 부품(C)의 중심 부근도 저점착부(21V)가 되고, 칩 부품(C)은 박리하여 전사처 기판(B)에 전사된다. 이후, 도 10의 (d)와 같이 전사 기판(2)에 배치된 칩 부품(C)(의 점착층(21))에 본 조사를 행하여, 전사처 기판(B)의 소정 위치에 칩 부품(C)을 순차 전사한다.
또한, 레이저광의 조사면 형상에 대해서, 도 9 및 도 10에서는 둥근 것으로 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 빔 세이퍼가 조사면 형상을 변경하는 기능을 갖고 있다면, 도 11과 같이 칩 형상에 맞춘 사각 형상 등으로 하는 것도 가능하다.
그런데, 도 1의 장치 구성에 있어서는 가공면의 레이저광 강도 분포를 적정화하기 위하여 집광 렌즈의 높이 조정이 필요하지만, 도 6의 장치 구성과 같이 레이저 광학계에 빔 세이퍼를 구비한 경우에는 빔 세이퍼의 기능을 이용하여 가공면의 레이저광 강도 분포를 적정화하는 것도 가능하다.
1: 레이저 리프트오프 장치(칩 전사 장치)
2: 전사 기판
2F: 전사 기판 하면(가공면)
3: 스테이지
4: 레이저 광원
5: 집광 렌즈
6: 전사 기판 보유 지지 수단
7: 빔 프로파일러
7F: 수광면
8: 제어부
20: 베이스
21: 점착층
51: 집광 렌즈 구동부
B: 전사처 기판
C: 칩 부품
CW: 칩 사이즈
H2F: 전사 기판 하면 높이
L: 레이저광

Claims (8)

  1. 복수의 칩 부품을 하면에 배치한 전사 기판의, 상기 칩 부품과 상기 전사 기판의 계면인 가공면에, 상기 전사 기판 너머로 레이저광을 조사하여,
    상기 칩 부품을 박리하여, 상기 칩 부품과 대향하는 전사처 기판의 상면에 전사하는 레이저 리프트오프 전사법에 있어서,
    레이저 광원과 상기 전사 기판 사이에 배치되고, 상하 이동 가능한 집광 렌즈의 높이를 조정하여, 상기 가공면의 면 내에 있어서의 레이저광의 강도 분포를 적정화하는, 집광 렌즈의 높이 조정 방법이며,
    상기 전사 기판의 하측에, 상향의 수광면을 갖고, 레이저광의 강도 분포를 측정하는 빔 프로파일러를 배치하고,
    상기 전사 기판 너머로, 상기 칩 부품이 배치되어 있지 않은 위치에서, 레이저광의 강도 분포를 측정하여,
    상기 집광 렌즈의 높이를 조정하는 집광 렌즈의 높이 조정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수광면을 상기 전사 기판 하면에 밀착시켜서 행하는 집광 렌즈의 높이 조정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수광면이 상기 전사 기판 하면보다 아래에 있는 집광 렌즈의 높이 조정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전사 기판의 굴절률이 기지의 경우,
    상기 수광면과 상기 전사 기판 하면의 간격에 따라, 상기 전사 기판 하면에 있어서의 레이저의 강도 분포를 상기 수광면의 레이저의 강도 분포로부터 추정하는 집광 렌즈의 높이 조정 방법.
  5. 복수의 칩 부품이 점착층을 개재시켜 배치되어 있는 전사 기판의 상기 점착층에,
    상기 전사 기판 너머로 레이저광을 조사하여,
    상기 칩 부품을 선택적으로 전사처 기판에 전사하는 칩 전사 방법이며,
    상기 칩 부품의 외주부 근방의 점착층의 점착력이 저하되도록, 도넛상의 고강도 영역을 갖는 강도 분포의 레이저광을 조사하는 예비 조사와,
    상기 예비 조사 공정을 거친 상기 칩 부품과 상기 전사 기판 사이의 점착층에, 톱 해트 분포 또는 가우시안 분포의 강도 분포를 갖는 레이저광을 조사하여, 상기 칩 부품을 상기 전사 기판으로부터 박리하여 상기 전사처 기판에 전사하는 본 조사를 행하는 칩 전사 방법.
  6. 복수의 칩 부품을 하면에 배치한 전사 기판의, 상기 칩 부품과 상기 전사 기판의 계면인 가공면에, 상기 전사 기판 너머로 레이저광을 조사하여,
    상기 칩 부품을 박리하여, 상기 칩 부품과 대향하는 전사처 기판의 상면에 전사하는 칩 전사 장치에 있어서,
    레이저 광원과 상기 전사 기판 사이에 배치되고, 상하 이동 가능한 집광 렌즈의 높이를 조정하여, 상기 가공면의 면 내에 있어서의 레이저광의 강도 분포를 적정화하는, 집광 렌즈의 높이 조정 장치이며,
    상기 집광 렌즈를 상하로 구동하는 집광 렌즈 구동부와,
    상기 전사 기판 하면보다 아래에, 상향의 수광면을 갖도록 배치한, 레이저광의 강도 분포를 측정하는 빔 프로파일러와,
    상기 집광 렌즈 구동부 및 상기 빔 프로파일러에 접속한, 제어부를 구비하고,
    상기 제어부가, 상기 집광 렌즈의 높이 위치를 바꾸면서, 상기 수광면의 레이저의 강도 분포를 취득하는 기능을 갖는 집광 렌즈의 높이 조정 장치.
  7. 복수의 칩 부품을 하면에 배치한 전사 기판의, 상기 칩 부품과 상기 전사 기판의 계면인 가공면에, 상기 전사 기판 너머로 위로부터 레이저광을 조사하여,
    상기 칩 부품을 박리하여, 상기 칩 부품과 대향하는 전사처 기판의 상면에 전사하는 칩 전사 장치이며,
    제6항에 기재된 집광 렌즈의 높이 조정 장치를 구비한 칩 전사 장치.
  8. 복수의 칩 부품이 점착층을 개재시켜 배치되어 있는 전사 기판의 상기 점착층에,
    상기 전사 기판 너머로 레이저광을 조사하여,
    상기 칩 부품을 선택적으로 전사처 기판에 전사하는 칩 전사 장치이며,
    상기 점착층에서 레이저 어블레이션을 일으킬 수 있는 파장의 레이저 발진기와,
    상기 레이저 발진기와 상기 전사 기판 사이에 배치되어, 레이저광을 집광하는 집광 수단과,
    상기 레이저 발진기의 상기 집광 수단 사이에 배치된 빔 세이퍼를 구비하고,
    상기 빔 세이퍼의 상태를 변화시켜, 상기 점착층에 조사하는 레이저광의 강도 분포를, 링상의 고강도 영역을 갖는 형상과, 가우스 형상 또는 톱 해트 형상으로 전환할 수 있는 칩 전사 장치.
KR1020227023467A 2019-12-12 2020-12-09 집광 렌즈의 높이 조정 방법 및 칩 전사 방법 그리고 집광 렌즈의 높이 조정 장치 및 칩 전사 장치 KR20220114005A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019224770 2019-12-12
JPJP-P-2019-224770 2019-12-12
JPJP-P-2020-051959 2020-03-24
JP2020051959 2020-03-24
PCT/JP2020/045781 WO2021117753A1 (ja) 2019-12-12 2020-12-09 集光レンズの高さ調整方法およびチップ転写方法ならびに集光レンズの高さ調整装置およびチップ転写装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220114005A true KR20220114005A (ko) 2022-08-17

Family

ID=76329931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227023467A KR20220114005A (ko) 2019-12-12 2020-12-09 집광 렌즈의 높이 조정 방법 및 칩 전사 방법 그리고 집광 렌즈의 높이 조정 장치 및 칩 전사 장치

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20220114005A (ko)
CN (1) CN114788021A (ko)
WO (1) WO2021117753A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116618945A (zh) * 2023-07-26 2023-08-22 三河建华高科有限责任公司 晶圆切割设备用晶圆定位机构

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023095672A1 (ja) * 2021-11-26 2023-06-01 信越エンジニアリング株式会社 レーザリフトオフ方法、レセプター基板の製造方法、レーザリフトオフ装置及びフォトマスク
JP2023147767A (ja) * 2022-03-30 2023-10-13 東レエンジニアリング株式会社 転写方法、及び転写装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010161221A (ja) 2009-01-08 2010-07-22 Sony Corp 実装基板の製造方法、実装基板および発光装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7744770B2 (en) * 2004-06-23 2010-06-29 Sony Corporation Device transfer method
JP5444798B2 (ja) * 2009-04-10 2014-03-19 ソニー株式会社 素子の移載方法
JP2011000600A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Disco Abrasive Syst Ltd 集光レンズ及びレーザー加工装置
JP2014190870A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Tokyo Seimitsu Co Ltd 被加工材内部の収差測定方法及びレーザ加工方法
JP2018065159A (ja) * 2016-10-18 2018-04-26 株式会社ブイ・テクノロジー レーザリフトオフ装置及びレーザリフトオフ方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010161221A (ja) 2009-01-08 2010-07-22 Sony Corp 実装基板の製造方法、実装基板および発光装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116618945A (zh) * 2023-07-26 2023-08-22 三河建华高科有限责任公司 晶圆切割设备用晶圆定位机构
CN116618945B (zh) * 2023-07-26 2023-10-13 三河建华高科有限责任公司 晶圆切割设备用晶圆定位机构

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021117753A1 (ko) 2021-06-17
WO2021117753A1 (ja) 2021-06-17
CN114788021A (zh) 2022-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220114005A (ko) 집광 렌즈의 높이 조정 방법 및 칩 전사 방법 그리고 집광 렌즈의 높이 조정 장치 및 칩 전사 장치
KR101854679B1 (ko) 레이저 가공 장치 및, 패턴이 있는 기판의 가공 조건 설정 방법
KR101999411B1 (ko) 웨이퍼 가공 방법
KR20190000582A (ko) 칩 실장장치 및 이를 이용한 칩 실장방법
KR101539836B1 (ko) 스크라이빙 정렬의 온-더-플라이 제어로 실질적인 평면 반도체 기판을 스크라이빙하는 방법 및 장치
JP6105808B2 (ja) ウェハのシンニング方法及び装置
JP2007142000A (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
KR101979397B1 (ko) 패턴이 있는 기판의 분할 방법
US9312178B2 (en) Method of dicing thin semiconductor substrates
KR20170128099A (ko) 사파이어 웨이퍼의 가공 방법 및 레이저 가공 장치
KR102102485B1 (ko) 웨이퍼 가공 방법
KR20060055457A (ko) 다이싱장치
JPWO2019221285A1 (ja) ワーク分離装置及びワーク分離方法
JP6641071B1 (ja) ワーク分離装置及びワーク分離方法
KR101854676B1 (ko) 레이저 가공 장치 및, 패턴이 있는 기판의 가공 조건 설정 방법
KR102513056B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
US10535565B2 (en) Workpiece dividing method
US10297710B2 (en) Method of processing wafer
KR102326855B1 (ko) 반도체 소자 레이저 용접 장치 및 방법
KR20040025608A (ko) 다이 본더
JP7486521B2 (ja) 集光レンズの高さ調整方法およびチップ転写方法ならびに集光レンズの高さ調整装置およびチップ転写装置
CN114248023A (zh) 一种激光剥离装置和激光剥离方法
CN113838777A (zh) 一种激光解键合的检测控制系统
TW202133255A (zh) 晶片的製造方法
CN216882323U (zh) 一种激光剥离装置