WO2017163775A1 - デバイスチップを用いた電子デバイスの製造方法およびその製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　デバイスチップの製造基板から大面積の製品用基板に、選択的にデバイスチップを低コストで配置精度よく移載することにより、電子デバイスを製造する方法およびその製造装置を提供する。 【解決手段】　デバイスチップを複数有する基板と粘着性のある選択的粘着領域を備えた第１のドラムを接触させ、第１のドラムを回転させながら前記基板上のデバイスチップの少なくとも一部を選択的に剥離し、第１のドラムの選択的粘着領域に粘着させることにより移載し、その後第１のドラム上のデバイスチップを製品用基板に接触させ、第１のドラムを回転させながら製品用基板に移載する。また、さらに第１のドラム上のデバイスチップを第２のドラムに移載後、第２のドラムから製品用基板に移載することにより、電子デバイスの表裏を反転させることも可能である。

Description

デバイスチップを用いた電子デバイスの製造方法およびその製造装置

　本発明は、デバイスチップを用いた電子デバイスの製造方法に関し、特に電子デバイスと比較して微細なデバイスチップを複数配置することにより、電子デバイスを製造する方法およびその製造装置に関する。

　発光素子であるＬＥＤを用いた表示装置においては、各画素を構成する３色（ＲＧＢ）のＬＥＤが表示画面用基板上に複数配置され、各画素が画像信号に従い発光し、表示画面全体として画像を表示する。各画素は表示画面の分解能を決定し、分解能が大きい（画素が微細な）程なめらかな画像を再現する。大画面の表示装置においては、画素の素子が大きいと表示分解能が小さく、すなわち粗い画像となる。ＬＥＤを表示画面用基板上で直接製造することはその大きさと、それに伴う製造プロセスに課題が存在し困難であるため、例えば化合物半導体基板上で別途製造されたＬＥＤを、各画素に対応する表示画面用基板に移載することで、表示装置が製造されている。

　大画面のアクティブマトリクス方式の液晶表示装置において、ＴＦＴ素子を基板上で複数作成しておき、ＴＦＴ素子を選択的に液晶表示装置用の基板に転写（そのまま移載）し、対向するカラーフィルターを配置した基板との間に液晶材料を封止することで、液晶表示装置を製造する方法が特許文献１に開示されている。特許文献１においては、基板上に作成したＴＦＴ素子等の電子デバイスチップを、板状の中継基板によって剥離し、中継基板上に転写したＴＦＴ素子を製品用基板に転写する技術も開示されている。

　また、特許文献２には、印刷された回路パターン上にチップマウンタを用いて電子部品を１部品毎に圧着する技術が開示されている。

特開２００９－１５２３８７号公報 特開平８－２３０３６７号公報

　中継基板を用いて、電子デバイスチップ製作用基板からチップを剥離し、電子デバイス製品で用いる基板に移載する場合、中継基板の面積が大きくなる程強い剥離力の差が必要となり、剥離不良（抜け）による歩留まり低下を生じるリスクが増大する。

　また、特許文献１においては、剥離特性を改善するための方法が開示されているものの、製造プロセスが複雑であり、コストが高く、また開示されたプロセスと電子デバイスチップの製造プロセスとの整合性をとる必要があり、そのための開発コストも増大する。

　また中継基板から製品用基板へと電子デバイスチップを転写する際に、中継基板が大きい、または平板状の場合には、中継基板全面にわたってデバイスチップ基材面、または、製品用基板等へ接触させることが必要であり、押し込み量を大きくとる必要があるため、中継基板への押し込みによる歪み量が増大する。特に、外縁部では、その中心部と異なり拡がりを抑える構造体が無いため、変形量が大きくなる。これにより微細なデバイスチップの転写において中心部と外縁部での歪みによる変形の抑制が困難となる。そのため、例えば、転写対象の電子デバイスチップのサイズが１０×３０［μｍ］程度であり、チップとチップとの間隔が５［μｍ］程度の間隔で整列されているようなマイクロＬＥＤの場合、中継基板全面において、上記ミクロンオーダーの精緻な位置合わせは困難である。

　さらに特許文献１には、電子デバイスチップを形成した基板より製品用基板の面積が大きい表示装置を製造する技術が開示されておらず、大画面表示装置を製造することが困難であるという問題がある。また、電子デバイスチップ（ＴＦＴ素子）が形成された複数の基板（ガラス基板）を準備し、それらの基板（ガラス基板）からの剥離と製品用基板への転写を繰り返し行うとしても、タクトタイムが著しく長くなり、製造コストも増大する。

　また、特許文献２に開示されるようにチップマウンタを用い、デバイスチップ（電子部品）毎に製品用基板に移載する方式では、個々のデバイスチップ毎に位置精度がばらつき、またタクトタイムが著しく増大してしまうため大面積の基板の製造は現実的ではなく、製造コストも増大する。さらに、チップマウンタのピックアップヘッドによりデバイスチップを把持するため従来から適用されている真空吸着／チャック方式では、デバイスチップサイズに制約があり、高タクトで微細チップを移載するためには、ピックアップヘッドの機構変更等の装置の大幅な設計変更が必要となることがある。

　上記課題に鑑み、本発明は、デバイスチップを低コストで配置精度良く、製品用基板等に移載することによって電子デバイスを製造する方法およびそのための装置を提供する。

　本発明に係る電子デバイスの製造方法は、
　第１の粘着層を有し、第１の粘着層上に複数のデバイスチップが粘着している第１の基板と、第２の粘着層を有する第２の基板とを準備する工程と、
選択的粘着領域を有する第３の粘着層を備えた第１のドラムを回転させながら、第１の基板上のデバイスチップの少なくとも一部を選択的粘着領域の少なくとも一部に接触および粘着させ、デバイスチップの少なくとも一部を第１の基板から剥離する第１の取り出し工程と、
　第１のドラムを回転させながら、選択的粘着領域の前記デバイスチップを第２の基板の第２の粘着層に接触および粘着させ、選択的粘着領域から前記デバイスチップを剥離する第１の移載工程とを含むことを特徴とする。

　また、本発明に係る電子デバイスの製造方法は、上記構成において、
　第１の粘着層とデバイスチップとの粘着力は、選択的粘着領域とデバイスチップとの粘着力より弱く、
選択的粘着領域とデバイスチップとの粘着力は、第２の粘着層とデバイスチップとの粘着力より弱いことを特徴とする。

　このような製造方法とすることにより、第１のドラムによって、複数のデバイスチップを、これらのデバイスチップが粘着している第１の基板から剥離する剥離力の軽減と均一性が向上し、第２の基板上でのデバイスチップの配置精度が上がるとともに、移載作業のタクトタイムが低減し、さらに粘着力を制御することにより、確実にデバイスチップを移載することができる。また、第２の基板上においてデバイスチップを直接製造する必要が無いため、第２の基板は、デバイスチップを製造するプロセスによる制約（耐熱性、耐薬品性、およびそれに伴う変形による位置精度ズレ等）を受けることが無い。

　本発明に係る電子デバイスの製造方法は、
　第１の粘着層を有し、第１の粘着層上に複数のデバイスチップが粘着している第１の基板と、第２の粘着層を有する第２の基板とを準備する工程と、
選択的粘着領域を有する第３の粘着層を備えた第１のドラムを回転させながら、第１の基板上のデバイスチップの少なくとも一部を選択的粘着領域の少なくとも一部に接触および粘着させ、デバイスチップの少なくとも一部を第１の基板から剥離する第１の取り出し工程と、
　第４の粘着層を有する第２のドラムと第１のドラムの選択的粘着領域上のデバイスチップとを接触および粘着させ、第２のドラムと第１のドラムとを互いに逆方向に回転することにより、デバイスチップを選択的粘着領域から剥離する反転工程と、
第２のドラムを回転させながら、デバイスチップを第２の基板の第２の粘着層に接触および粘着させ、第２のドラムからデバイスチップを剥離する第２の移載工程とを含むことを特徴とする。

　また、本発明に係る電子デバイスの製造方法は、上記構成において、
　第１の粘着層とデバイスチップとの粘着力は、選択的粘着領域とデバイスチップとの粘着力より弱く、
　選択的粘着領域とデバイスチップとの粘着力は、第４の粘着層とデバイスチップとの粘着力より弱く、
第４の粘着層とデバイスチップとの粘着力は、第２の粘着層とデバイスチップとの粘着力より弱いことを特徴とする。

　また、本発明に係る電子デバイスの製造方法は、上記構成において、
　第１の粘着層を有し、第１の粘着層上に複数のデバイスチップが粘着している第１の基板と、第２の粘着層を有する第２の基板とを準備する工程と、
第１の取り出し工程および第１の移載工程と、
第１の取り出し工程、反転工程および第２の移載工程と含むことを特徴とする。

　第１のドラムと第２のドラムを用いて移載することにより、デバイスチップの表裏関係を第１の基板と第２の基板との間で反転することが可能であり、製造する製品において、例えばデバイスチップと他の回路や素子等との接続に応じて適宜デバイスチップの表裏面を少なくとも選択的に組み合わせることも可能となる。また、デバイスチップの反転を一括して行うことが可能であり、反転に伴うタクトタイムの増加を最小化することができる。

　また、本発明に係る電子デバイスの製造方法は、
　第１の取り出し工程と、
　第１の取り出し工程の後に第１のドラムと第１の基板とを離間させ、第１の基板を第１のドラムの回転軸に平行な方向に移動させる平行移動工程とを
複数回繰り返すことで、第１のドラムの選択的粘着領域にデバイスチップを移載することを特徴とする。

　このように繰り返し移載することにより、前記第１の基板の面積と比較し第２の基板の面積が大きい場合においても、第２の基板上の必要な箇所に、同一の第１の基板を用いてデバイスチップを配置することができ、デバイスチップの配置のタクトタイムを減少することができ、製造コストを低減することができる。

　また、本発明に係る電子デバイスの製造方法は、上記構成において、
前記選択的粘着領域が、凸形状部であることを特徴とする。

　このように、第１のドラムの選択的粘着領域を、周囲の粘着層から突出した形状をなす凸形状部とすることにより、第１のドラムの特定の領域にデバイスチップを選択的に粘着させることができる。また、第１のドラムの粘着層上の凸形状部の配置を、電子デバイスに応じて適宜調整することにより、第１のドラムの必要な箇所に、必要な数のデバイスチップを、必要な位置精度で粘着させることができる。

　本発明に係る電子デバイスの製造装置は、
　走行ガイドと第１の搬送テーブルと第２の搬送テーブルと第１のドラムとを備え、
第１の搬送テーブルは、
　第１の搬送テーブルを走行ガイド上を移動させる第１の走行装置と、
　走行ガイドの長手方向に垂直な方向に移動する横行装置とを有し、
第２の搬送テーブルは、
　第２の搬送テーブルを走行ガイド上を移動させる第２の走行装置を有し、
第１のドラムは、
　第１の回転軸と、
　第１のドラムを昇降させる第１の昇降装置と、
　第１の回転軸の周りに第１のドラムを回転させる第１の回転装置と、
　第１の搬送テーブルに対する第１のドラムの第１の回転軸の長手方向および／またはその鉛直方向の傾きを制御する機構とを有し、
第１のドラムには選択的粘着領域を有する第３の粘着層が装着されていることを特徴とする。

　上記装置構成とすることにより、第１の搬送テーブルに載置された第１の基板の第１の粘着層上のデバイスチップに、昇降装置により第１のドラムを選択的粘着領域が接するまで降下させ、選択的粘着領域を第１の基板表面に接触させ、第１のドラムを回転させるとともに第１の搬送テーブルを移動させ、選択的粘着領域の粘着力と第１の回転装置による回転運動により、第１の基板上のデバイスチップを少なくとも選択的に剥離し選択的粘着領域に粘着させることにより取り出し、その後第１のドラムを上昇させ、第２の搬送テーブルを第１のドラム下方に移動し、第１のドラムの第１の昇降装置により第１のドラムを降下させ、選択的粘着領域上のデバイスチップを第２の搬送テーブル上の第２の基板の第２の粘着層に接触させ、第１のドラムを回転させるとともに第２の搬送テーブルを移動させることにより、取り出した選択的粘着領域上のデバイスチップを順次第２の基板上に移載することができる。それにより、平らな中継基板を用いた場合と比較し、面接触から線接触となるため押し込み量を小さく出来るため、均一な弱い力で第１の基板上のデバイスチップを剥離し、製品用の基板である第２の基板上に移載し、その配置精度を向上しつつ、デバイスチップの移載にかかるタクトタイムを低減し、製造コストを低減することが可能となる。

　さらに、第１の搬送テーブルは横行装置を有するため、第１の基板から第１のドラムの第３の粘着層の選択的粘着領域にデバイスチップを粘着させた後、第１のドラムを第１の基板から離間させ、横行装置によって第１の搬送テーブルを移動し、デバイスチップが粘着されていない第１のドラムの選択的粘着領域に第１の基板に残置するデバイスチップを選択的に粘着させる工程を繰り返すことが可能となり、第２の基板への移載が必要なデバイスチップを第１のドラムの選択的粘着領域から移載することができる。それにより、第１の基板の面積に比べ第２の基板の面積が大きい場合においても、一括して第１のドラムから第２の基板上にデバイスチップの移載が可能となり、電子デバイス製造のタクトタイムを低減することができる。

　本発明に係る電子デバイスの製造装置は、上記構成において、
　更に第２のドラムを備え、
第２のドラムは、
　第２の回転軸と、
　第２のドラムを昇降させる第２の昇降装置と、
　第２の回転軸の周りに第２のドラムを回転させる第２の回転装置とを有し、
第１のドラムまたは第２のドラムの少なくとも１つは、走行ガイドの長手方向に平行な方向に移動するドラム移動装置を有し、
　第１のドラムには選択的粘着領域を有する第３の粘着層が装着されており、
第２のドラムには第４の粘着層が装着されており、
選択的粘着領域の粘着力は、第４の粘着層の粘着力より弱いことを特徴とする。

　このような装置構成とすることで、第１の搬送テーブルに載置された第１の基板の第１の粘着層上のデバイスチップを第１のドラムの第３の粘着層の選択的粘着領域に少なくとも選択的に粘着させ、第１のドラムを回転させるとともに第１の搬送テーブルを移動させることで取り出し、次に第１のドラムまたは第２のドラムをドラム移動装置により移動し、第１のドラムの第３の粘着層の選択的粘着領域上に粘着したデバイスチップを第２のドラムの第４の粘着層に接触させ、第１のドラムおよび第２のドラムを互いに逆方向に回転させることにより、第１のドラムの選択的粘着領域上のデバイスチップを第２のドラムの第４の粘着層に移載する。このとき、選択的粘着領域の粘着力は第４の粘着層の粘着力より弱いため、確実に移載することができる。

　その後第１のドラムと第２のドラムとを離間させ、ドラム移動装置または第２の搬送テーブルの第２の走行装置により第２のドラムを第２の搬送テーブルに載置された第２の基板上に位置せしめ、第２の昇降装置により、第２のドラムの第４の粘着層上のデバイスチップが第２の基板の第２の粘着層に接するまで第２のドラムを降下し、第２のドラムを回転させるとともに第２の搬送テーブルを移動させることにより、第４の粘着層上のデバイスチップを第２の基板上に移載することができる。従って、第１の基板上のデバイスチップに表裏関係を逆転して、第２の基板にデバイスチップを確実に移載することができ、第２の基板上でのデバイスチップの配置精度が向上するとともに、移載のタクトタイムも低減することができる。

　また、第１の搬送テーブルは横行装置を有するため、第１の基板から第１のドラムの第３の粘着層の選択的粘着領域にデバイスチップを粘着させた後、第１のドラムを第１の基板から離間させ、横行装置によって第１の搬送テーブルを移動し、デバイスチップが粘着されていない第１のドラムの選択的粘着領域に第１の基板に残置するデバイスチップを少なくとも選択的に粘着させる工程を繰り返すことが可能となり、第２の基板に移載すべき必要量のデバイスチップを第１のドラムの選択的粘着領域に粘着させることにより、第２の基板の面積が第１の基板の面積より大きい場合においても、第２のドラムを介してデバイスチップの表裏関係を逆転しつつ、第２の基板上にデバイスチップを一括して移載することにより、電子デバイスの製造のタクトタイムを低減することができる。

　また、本発明に係る電子デバイスの製造装置は、上記構成において、
　前記選択的粘着領域が、凸形状部であることを特徴とする。

　このように、第１のドラムの選択的粘着領域を、周囲の粘着層から突出した形状をなす凸形状部とすることにより、第１のドラムの特定の領域にデバイスチップを選択的に粘着させることができる。また、第１のドラムの粘着層上の凸形状部の配置を、電子デバイスに応じて適宜調整することにより、第１のドラムの必要な箇所に、必要な数のデバイスチップを、必要な位置精度で粘着させることができる

　なお、本発明は、ＬＥＤのような発光素子を移載する例に限定されず、例えば受光素子、圧電素子、加速度センサー、ＮＥＭＳやＭＥＭＳ等を用いたマイクロデバイスチップ、電荷蓄積方式またはＭＲＡＭ、ＦｅＲａＭ、ＰＣＭ等の他の方式による記憶素子、スイッチング素子、マイコン等の演算処理デバイスチップなどの各種電子デバイスチップを、基板上に整列して配置するために移載する場合にも使用できる。
　また、本発明は、プロセス中に昇温工程を含まないため、移載する側の基板として、フレキシブルな基板や、耐熱性が比較的低温（８０℃以下）の基板に対しても、効果的に利用することができる。

　また、本発明により製造する電子デバイスとは、製品（最終製品）の一部もしくは全部である場合もあり得、最終製品を製造するため製品の製造工程で使用される中間製品（物）もしくは副生成物の一部もしくは全部である場合もあり得る。

　本発明によれば、第１のドラムの第３の粘着層に形成された選択的粘着領域（凸形状部）は、第１の基板の第１の粘着層上に形成されたデバイスチップに対し、線接触することでデバイスチップを選択的に取り出すため、接触の際の押し込み量（刷り効果）を軽減させることが可能であり、弾性を有する粘着層の凸形状部の弾性変形などに起因する配置位置精度の低下を抑制できる。また、第１のドラムまたは第１および第２のドラムを用いて第１の基板から第２の基板へのデバイスチップの移載を一括して行うことが可能となるため、製品製造のタクトタイムを大幅に縮減することができる。さらに、デバイスチップを少なくとも選択的に取り出し、最終製品に適合する位置に配置することが可能となるため、最終製品へのデバイスチップ配置の自由度が向上するという効果を得ることができる。

第１の実施形態における電子デバイスの製造装置の断面図。 第１の実施形態における電子デバイスの製造装置の斜視図。 第１の実施形態における電子デバイスの製造装置における第１のドラムと第１の基板の接触部の拡大図。 第１のドラムの凸形状部の配置例を示す展開図。 第１の実施形態における電子デバイスの製造装置の動作状態を示す断面図。 第１の実施形態における電子デバイスの製造装置の動作状態を示す断面図。 第２の実施形態における電子デバイスの製造装置の動作状態を示す平面図。 第２の実施形態における電子デバイスの製造装置の動作状態を示す平面図。 第２の実施形態における電子デバイスの製造装置の動作状態を示す平面図。 第１の基板上のデバイスチップの移載過程を示す平面図。

（第１の実施形態）
　以下、本発明の第１の実施形態について説明する。

（装置構成）
　図１は、第１の実施形態の電子デバイスの製造装置の断面図である。
　装置ベース１上には、例えば複数の平行なレールにより構成される走行ガイド２が設置されている。さらに、走行ガイド２上には、第１の搬送テーブル３および第２の搬送テーブル４が搭載されており、それぞれ第１の走行装置５、第２の走行装置６によって、走行ガイド２に沿って移動することができる。

　第１の搬送テーブル３は、第１の走行装置５上にアライメント装置７を有し、さらにアライメント装置７上に、横行装置８を有しており、第１の搬送テーブルの移動とともに移動する。

　横行装置８は、第１の基板９を走行ガイド２の長手方向と垂直方向（図２中Ｈ方向）に移動することができる。横行装置８は、第１の粘着層を有し、かつ前記第１の粘着層上に複数の電子デバイスチップ（以下、デバイスチップという）１７を粘着している第１の基板９を、載置し把持することができる第１の基板支持台（図示しない）を有する。第１の基板支持台は、第１の搬送テーブルの走行ガイド２に沿った移動や、横行装置８による移動により、横行装置８上の第１の基板９の位置がずれることを防止する。第１の基板支持台は、機械的に第１の基板９の側面または上面を押圧し把持しても、裏面から吸引し第１の基板９を把持してもよく、またこれらに限定されることなく、第１の基板９の位置を固定することができる装置であれば良い。第１の基板９の形状、性状により把持方法を選択すれば良い。

　デバイスチップ１７は、例えばＬＥＤ等の発光素子、受光素子、圧電素子、加速度センサー、ＮＥＭＳやＭＥＭＳ等を用いたマイクロデバイスチップ、電荷蓄積方式またはＭＲＡＭ、ＦｅＲａＭ、ＰＣＭ等の他の方式による記憶素子、スイッチング素子、マイコン等の演算処理デバイスチップなどのデバイスチップが例示されるが、これらに限定されるものではない。また第１の基板９は、第１の粘着層を有し、例えばシリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、ガラス基板、サファイア等の金属酸化物などの基板を利用して製造された複数のデバイスチップが粘着する平坦な基板からなり、４インチから８インチの円形の基板であることが多いが、これに限定されるものではない。また、第１の基板９自体が、粘着性を有する基板であり、第１の粘着層を兼ねても良い。これらのデバイスチップ１７は、移載する対象物となる。

　アライメント装置７は、走行ガイド２の長手方向に平行な方向に移動する機構と、前記長手方向と垂直な鉛直方向の（Ｐ方向と平行な方向の）回転軸の周りに回転する回転機構を有し、第１の基板９の位置（第１の基板９の基準位置）を光学的手段等により把握し、所定の位置に、空間分解能０．１［μｍ］の精度で最大移動距離が数ミリ（例えば３～５ミリ程度）の範囲で第１の基板９を載置（位置合わせ）することができる。
上記回転機構により、走行ガイド２の長手方向や、後述する第１のドラム１１の第１の回転軸１５の長手方向に対する角度調整も可能である。

　第２の搬送テーブル４は、第２の走行装置６上にアライメント装置２０を備える。アライメント装置２０は、デバイスチップ１７の移載先である第２の基板１０（ワーク）を載置することができるよう第２の基板支持台（図示しない）を有している。第２の基板支持台は、第２の搬送テーブル４の走行ガイド２の長手方向の移動により、第２の基板１０の位置がずれることを防止する。第２の基板１０にデバイスチップ１７を移載する箇所には第２の粘着層が形成されている。
　なお、第２の基板１０は、ガラス等の硬質な基板だけでなく、可撓性のあるフレキシブルな基板や、デバイスチップの製造工程における熱処理、薬品処理、プラズマ処理などの工程に対する耐性に乏しい基板であっても良い。

　第２の搬送テーブル４に搭載されているアライメント装置２０は、アライメント装置７と同様のアライメント精度を有する。

　第２の基板支持台は、機械的に第２の基板１０の側面または上面を押圧し固定する装置であっても、裏面から吸引する装置であってもよく、またこれらに限定されることなく、第２の基板１０の位置を固定することができる装置であれば良い。第２の基板１０の形状、性状により把持方法を選択すれば良い。

　第２の基板１０は、例えば、デバイスチップ１７がＬＥＤである場合、表示画面用の基板であり、表示装置の大画面化にともない、第１の基板９より大面積であることが多い。また、第２の基板１０は、表示画面用の基板に限定されるものではなく、デバイスチップ１７を載置する対象物であり、製造する電子デバイスの種類やデバイスチップ１７の種類、に依存する。

　図１に示すように、第１の搬送テーブル３および第２の搬送テーブル４より上方に、円柱形状の第１のドラム１１（取り出し胴ドラム）および第２のドラム１２（反転胴ドラム）が設置されている。

　第１のドラム１１は、円柱形状であり、図２に示すように走行ガイド２の長手方向と垂直な回転軸１５を有し、回転軸１５の周りに回転するよう回転装置（図示せず）を有している。回転軸１５の両端には、図１のＰ方向に第１のドラム１１を移動させるため、それぞれ昇降装置（図示せず）を有し、それぞれ鉛直方向に独立に駆動することで傾きを制御し、第１の基板９の表面と回転軸１５とが平行になるように調整可能である。

　また、第１のドラム１１の回転軸１５の一端を基準とし、鉛直方向に延びる支持軸を備え、支持軸を回転中心として水平方向に回転軸１５の他端を旋回可能とする機構を、第１のドラム１１に備えることにより、走行ガイド２の長手方向と回転軸との交差角（傾き）を調整することができる。この調整は手動であっても直動軌道であってもよい。

　第２のドラム１２は、円柱状であり、図２に示すように走行ガイド２の長手方向と垂直な回転軸１６（図２参照）を有し、回転軸１６の周りに回転するよう回転装置（図示せず）を有している。回転軸１６の両端には、図１のＰ方向に第２のドラム１２を移動させるため、それぞれ昇降装置（図示せず）を有し、それぞれ独立に駆動することで、第２の基板１０の表面と回転軸１６とは平行になるように調整可能である。さらに走行ガイド２の長手方向と平行な方向に前後移動させるドラム移動装置（図示せず）も備えている。

　第１のドラム１１および第２のドラム１２の各回転軸１５、１６周りの回転は、各回転軸１５、１６に直結したダイレクトドライブモータ及び一定以上の高い分解精度を有する回転位置検出エンコーダの組み合わせにより駆動し、また回転角の検出を行う。

　図２に示すように、第２のドラム１２の回転軸１６は、第１のドラム１１の回転軸１５と平行になるよう設置されている。

　第１のドラム１１、第２のドラム１２の直径としては、例えば１００～５００［ｍｍ］が、加工精度の観点で好適に使用し得るが、この範囲に限るものではない。

　第１のドラム１１の回転軸１５に垂直な平面における半径Ｒ_１と第２のドラム１２の回転軸１６に垂直な平面における半径Ｒ_２とは、異なっていても良い。両半径が同じである場合、第１のドラム１１と第２のドラム１２とを接触させた場合、接触面における圧力の均一性を確保し易くなる。

　図２、図３に示すように、第１のドラム１１の表面には、選択的粘着領域、具体的には凸形状部１３を有する、例えばシリコーンゴム等の樹脂製の第３の粘着層１４ａが装着されており、第２のドラム１２にもシリコーンゴム等の樹脂製の第４の粘着層１４ｂが装着されている。なお、第１の粘着層、第２の粘着層についても同様の樹脂を使用することができる。

　また、半径Ｒ_１は回転軸１５の中心から凸形状部１３の表面までの距離であり、半径Ｒ_２は回転軸１６の中心から第４の粘着層１４ｂの表面までの距離である。デバイスチップ１７が凸形状部１３または粘着層１４ｂに粘着している場合は、回転軸１５または回転軸１６の軸中心からデバイスチップ１７の表面、すなわち粘着している面と対向する面までの距離である。さらに詳細には、これらのドラムを接触させる場合は、押し込み量を与えるため、半径の基本的な定義としては、
　半径Ｒ_１＝（第１のドラム中心から凸形状部またはデバイスチップ表面）－（押し込み量または、その１／２）
　半径Ｒ_２＝（第２のドラム中心から粘着面またはデバイスチップ表面）－（押し込み量または、その１／２）
となり、接触させる相手面が堅い（硬度が高い）場合は、「押し込み量」、弾性体の場合は「－押し込み量の１／２」を選択する。

　第１のドラムの凸形状部材料の硬度差がある場合には、弾性がある方の変形量が大きくなるため、デバイスチップを粘着し剥離する際、剥離の終了とともに弾性変形が戻る瞬間にドラムの回転速度（周速度、角速度）が速くなったと同様に位置ずれが発生する可能性がある。
　これらの変動を抑制するために押し込み量（刷り効果）を制御する必要があり、
例えば、デバイスチップが形成されている基板内でのデバイスチップの配置に疎密が有った場合には、刷り効果が変動することから、移載の位置精度不良等の原因となるため、ドラムの回転速度（周速度、角速度）を制御する必要が有る。

　第３の粘着層１４ａの凸形状部１３は、別途凸形状部１３に対応する凹部のパターンを備えた、例えば金属製の凹版を準備し、凹版上に光硬化樹脂や熱硬化樹脂を流し込み硬化することで形成することができる。また、第３の粘着層１４ａとして光硬化樹脂を使用し、リソグラフィー法を用いても良い。粘着層１４ａの厚さは、例えば５～５００［μｍ］であり、凸形状部１３における粘着層の厚さは、凸形状部１３の大きさ／粘着層の強度に依存し、凸形状部１３は、他の部分の第３の粘着層１４ａより、例えば５～２５０［μｍ］突出した形状であるが、上記形状に限定されるものでは無い。

　なお、上記のように選択的粘着領域を、突出した凸形状部１３により形成する代わりに、選択的粘着領域を他の領域と比較して、粘着力を高くすることにより形成しても良い。
　すなわち、粘着粘着特性を有する樹脂等、例えば、紫外線硬化樹脂により第３の粘着層１４ａを平面的に形成し、第３の粘着層１４ａに対し、取り出す対象であるデバイスチップ１７の配置位置に対応した選択的粘着領域以外の領域に、紫外線を照射することによりその部分の樹脂を重合して硬度を高めることで同時に、接着性を低下させてもよい。なお、この場合、半径Ｒ_１の算出式における「第１のドラム中心から凸形状部またはデバイスチップ表面」は、「第１のドラム中心から第３の粘着層１４ａまたはデバイスチップ表面」となる。

　紫外線を選択的に照射する方法としては、紫外線を透過、または、遮光する照射領域を選択するマスクを使って露光処理を行ってもよく、直接的に紫外線を使用して描画を行ってもよい。これにより、凹版の製作を必要とせず、選択的粘着領域を形成することができる。

　なお、粘着層の材料は、紫外線硬化型樹脂でも良いし、熱硬化型樹脂であってもよい。また、第３の粘着層１４ａに用いられる樹脂は、これらに限定されず、その樹脂に対しデバイスチップ１７の配置に合わせて、選択的粘着領域以外の領域の粘着力を低下させることができれば、特に組成、方法には限定しない。ただし、選択的粘着領域以外の領域のデバイスチップ１７との粘着力は、第１の粘着層のデバイスチップ１７との粘着力より低くなるように設定する。

　第１のドラム１１の第３の粘着層１４ａの凸形状部１３が、第１の基板９上のデバイスチップ１７に接する位置まで、昇降装置により、第１のドラム１１を降下させることができ、第２のドラム１２の第４の粘着層１４ｂが、第２の基板１０の粘着層に接する位置まで、昇降装置により、第２のドラム１２を降下させることができる。より正確には第２のドラム１２の第４の粘着層１４ｂ上に粘着されたデバイスチップ１７が、第２の基板１０の粘着層に接する位置まで降下させることができる。
なお、第４の粘着層１４ｂは、第３の粘着層１４ａと同様に粘着特性を有する樹脂が使用でき、その厚さは、例えば５～５００［μｍ］である。

　第１及び第２のドラムの外周面は、第１及び第２の搬送テーブル表面に対し平行となる基準位置からの昇降動作を行い、ドラムの回転中心軸と搬送テーブルの走行軸は基準調整により直交精度を確保されているものとする。

　アライメント装置７は、第１のドラム１１の基準位置を検知し、第１の基板９と第１のドラム１１とのアライメントを実行し、アライメント装置２０は、第２のドラム１２の基準位置を検知し、第２の基板１０と第２のドラム１２とのアライメントを実行することができる。上述のとおり、アライメントの空間分解能は０．１［μｍ］であり、最大移動距離が数ミリ程度のアライメントが可能である。

　第１のドラム１１上に形成された凸形状部１３は、光学装置によりその位置が認識され、その位置情報を参照して、第１の搬送テーブル３のアライメント装置７により、第１の基板９上の各デバイスチップの位置と位置合わせされている。従来の板状の中継基板を用いた場合、平面での位置合わせが必要であったが、実質直線上の領域での位置合わせでよく、さらに印加する応力を低減できるため、応力によるひずみを軽減し、位置合わせ精度が向上する。

　第１の基板９上のデバイスチップの配置パターンに合わせて、凸形状部１３が形成されている。例えば、デバイスチップが第１の基板９上に、一定のピッチで格子点上に配置されている場合、そのピッチと同じ、またはそのピッチの整数倍のピッチで、凸形状部１３は第１のドラム１１の表面に形成されている。また、図４（ａ）に示すように、ピッチは、必ずしも一定である必要はなく、第２の基板１０に移載する配置に合わせて、取り出す（ピックアップする）デバイスチップ１７を選択できるように、凸形状部１３のパターン配置を決定すれば良い。なお、図４は、第１のドラム１１の粘着層１４ａを平面に展開した図であり、図４においてＸ方向は、第１のドラム１１の回転軸１５に平行な方向、Ｙ軸は、回転軸１５に平行な方向と垂直な方向を示し、第１のドラム１１の円周に沿った方向である。

　第１の搬送テーブル３は、図１中矢印のＡ方向に、第１の走行装置５によって、走行ガイド２上を、第１の基板支持台の表面の水平レベルを維持しながら移動する。第１の基板９は、第１の搬送テーブル３とともに同じ速度で移動する。第１の走行装置５と同期して、第１のドラム１１は、その位置が固定されたまま、回転装置により図１中矢印Ｂ方向に回転することができる。

　第１のドラム１１の回転装置と第１の走行装置５とは、独立して動作し、互いに動作が干渉することがないため、第１の搬送テーブル３と第１のドラム１１との鉛直方向の距離（回転軸１５と第１の基板９の表面との最短距離）を精度良く一定に保つことが容易となる。

（デバイスチップの移載プロセス）
以下では、上記電子デバイスの製造装置を用い、デバイスチップを第１の基板９から第２の基板１０へ移載することにより電子デバイスを製造する方法について説明する。

　まず、複数のデバイスチップ１７を第１の粘着層に粘着する第１の基板９を第１の搬送テーブル３の第１の基板支持台に載置し、アライメント装置７により第１の基板９と第１のドラム１１とのアライメントを行った後に、第１のドラム１１を第１の基板９上に位置せしめる。その後、第１のドラム１１を降下し、第１の基板９上のデバイスチップ１７と第３の粘着層１４ａの凸形状部１３とを接触させる。

　なお、降下した時点で凸形状部１３とデバイスチップ１７とが必ずしも接触する必要はなく、降下時点では両者は接触せず、その後、後述のように第１のドラムを回転し、第１の基板を移動させることによって凸形状部１３とデバイスチップ１７とが接触しても良い。

　図３は、第１のドラム１１と第１の基板９の接触部の拡大図である。凸形状部１３は、第１の基板９の第１の粘着層（図示しない）上のデバイスチップ１７と接触し、粘着する。
　第１の搬送テーブル３がＡ方向に移動し、第１のドラム１１がＢ方向に回転することにより、第１の基板９上からデバイスチップ１７が剥離し、第１のドラム１１に移載される。

　第１のドラム１１の回転運動により、凸形状部１３と第１の基板９のデバイスチップ１７との接触と、デバイスチップ１７の第１の基板９からの剥離とは連続過程で実行することができる。第１のドラム１１が回転すると、デバイスチップ１７は、凸形状部１３の粘着力によって第１の基板９に対して斜め上方への力が加えられ、第１の基板９の表面から剥離され、そして第１の基板９の表面から剥離されたデバイスチップ１７は、第１のドラム１１表面の第３の粘着層１４ａに形成された凸形状部１３上に移載されるからである。

　このように、剥離過程においては、デバイスチップ１７は、それぞれ端面から引き揚げていくため、個々のデバイスチップ１７に対して剥離に必要な力を小さくすることができ、安定したデバイスチップ１７の第１のドラム１１への移載が可能となる

　さらに凸形状部１３とデバイスチップ１７との接触領域は、従来技術の中継基板が平面であるのに対し、上記実施形態の装置においては、第１のドラム１１の回転軸１５と平行な直線で接触する。そのため、従来技術と比較し、接触領域が狭く、第１のドラム１１の第１の基板９への圧力も軽減でき、接触領域での圧力の均一性を向上することができる。その結果圧力による凸形状部１３を有する粘着層１４ａの変形が抑制され、デバイスチップ１７の凸形状部１３上でのずれを低減することができる。
　この効果は、後述する第２のドラム１２を第２の基板１０の第２の粘着層に押圧する場合も同様であり、デバイスチップ１７の第２の基板１０上での配置ずれを抑制することができる。

　第１の基板９から第１のドラム１１へのデバイスチップ１７の移載を可能にするには、第１の基板９の第１の粘着層とデバイスチップ１７との粘着力と比較し、第１のドラム１１の凸形状部１３とデバイスチップ１７との粘着力を強くすれば良い。

　第１の基板９の第１の粘着層にデバイスチップ１７を粘着力させる方法は、例えば、ウェハ上にＬＥＤを製造した場合、既知の実装技術を利用することができる。すなわち、ダイシングフレームに貼付され、ダンシングされたウェハ（半導体基板）を用いれば良い（例えば特開２００３－３１８２０５参照）。この場合、ダイシングフレームが第１の基板９に相当し、ダイシングフレームの樹脂製シートが第１の粘着層に相当し、ダイシングされたウェハの各チップが、デバイスチップ１７に相当する。ダイシングフレームの樹脂製シートは、市販の粘着力が既知のシートを利用することも可能であるが、粘着力を調整した粘着層を樹脂製シート上に形成してもよい。これにより、第１の基板９の第１の粘着層とデバイスチップ１７との粘着力を調整できる。

　なお、上記は一例に過ぎず、上記例に限定されず、デバイスチップ１７はＬＥＤ以外のデバイスチップであってもよく、デバイスチップの種類、製造方法に対応して粘着力が規定できる方法により第１の基板９の第１の粘着層とデバイスチップ１７とが粘着すれば良い。

　図３に示すように、第１のドラム１１の各凸形状部１３は、第１の基板９の各デバイスチップ１７と個々に接するように回転速度（角速度）が調整されている。例えば、凸形状部１３のピッチをＳ、第１の基板９のデバイスチップ１７のピッチをｄとする。凸形状部１３のピッチとデバイスチップ１７が同じとき、第１の搬送テーブル３の矢印Ａ方向の速度がＶ_Ａであれば、第１のドラム１１の角速度をωとすると、ω＝ω_０＝Ｖ_Ａ／Ｒ_１となる角速度で、第１のドラム１１を回転すれば良い。ここで、Ｒ_１は上述の通り第１のドラム１１の半径である。なお、図３において、ピッチＳおよびｄは、一定（等間隔）の例を示しているが、上記関係式については、Ｓおよびｄに依存せず、等間隔でない場合にも成立し、必ずしも等間隔である必要はない。

　また、角速度ωを、上記ω_０から変更することで、凸形状部１３のピッチＳと第１の基板９のデバイスチップ１７のピッチｄとを相対的に変更することも可能である。
例えば、角速度ωをω_０と異なる値ω_１に変更すると、第１の基板９がピッチｄだけ移動するのに要する時間はｄ／Ｖ_Ａであるため、凸形状部１３のピッチＳはＳ＝Ｒ_１ω_１（ｄ／Ｖ_Ａ）となる。これより、Ｓ／ｄ＝Ｒ_１（ω_１／Ｖ_Ａ）となるため、ピッチＳとｄの比は第１のドラム１１の角速度ω_１と第１の搬送テーブル３の移動速度Ｖ_Ａに比例するため、角速度を変更することにより、凸形状部１３のピッチＳと第１の基板９上のデバイスチップ１７のピッチｄとを、異ならしめることが可能であり、例えば数十［μｍ］程度の変更が可能である。また、逆に移動速度Ｖ_Ａを変更してもよい。

　この場合、第１のドラム１１の角速度ω_１と第１の搬送テーブル３の移動速度Ｖ_Ａの比を一定にすることにより、一律にピッチの比を変更することが可能である。さらに、ピッチＳおよび／またはｄが一定でない場合、その位置依存性の情報を記憶装置等に保管し、その情報に応じて角速度または移動速度を設定することにより、第１の基板９上のデバイスピッチｄに対して任意に凸形状部１３のピッチＳを変更することも可能である。

　図４（ｂ）は、図４（ａ）の凸形状部１３の配置のピッチを変更した１つの例を示したものである。角速度の調整により、第１の基板９のデバイスチップ１７の配置を変えることなく、Ｙ軸方向の配置を図４（ａ）から図４（ｂ）に示すように配置の変更が可能である。

　また、第１のドラム１１を回転させながら、第１の基板９をＡ方向およびＡ方向と垂直方向に移動させ、Ａ方向のみならずＡ方向に垂直な方向についても、凸形状部１３の配置を変更することができる。

　図４（ｃ）は、上記状況を示す凸形状部１３の配置を変更する１つの例を示し、Ｘ軸方向の配置をずらした（変更した）ものである。第１の基板９のデバイスチップ１７の配置を変えることなく、第１の基板９のＡ方向に垂直な方向での移動により、配置を変更した凸形状部１３にデバイスチップ１７を移載することができる。なお、この場合は図４（ｃ）に示すように、凸形状部１３のＡ方向に垂直な方向のピッチが変更するのではなく、各凸形状部１３の位置が平行にシフトすることになる。

　また図４（ｄ）は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向ともに凸形状部１３の配置をずらしているが、第１の基板９のＡ方向に垂直な方向とＡ方向の移動と第１のドラム１１の角速度の調整により、第１の基板９のデバイスチップ１７の配置を変えることなく、凸形状部１３上に移載することができる。

　上述のように第１の基板９のデバイスチップの配置を変更することなく、凸形状部１３の配置を図４（ａ）から図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）へと変更し、それぞれの凸形状部１３に、同一の第１の基板９から、デバイスチップ１７を選択して、粘着できるため、後述のように第２の基板上において、デバイスチップ１７の配置の変更を可能にする。これにより、多彩な電子デバイスの製造が可能になる。従来のような平らな中継基板を用いた方式では、第１の基板９のデバイスチップ１７の配置を変更することなく、実現することは不可能である。

　デバイスチップ１７を第１のドラム１１の凸形状部１３上に移載後、図５に示すように、第１のドラム１１を上昇させ、第２のドラム１２を第１のドラム１１と接触する位置まで、Ａ方向と反対方向（Ｃ方向）に移動させる。そして、第１のドラム１１と第２のドラム１２とを互いに逆方向（Ｂ方向およびＤ方向）に回転させる。図５は、第１の基板９は、第１のドラム１１のデバイスチップ１７を移載した直後の位置のまま移動していない状態を示すが、第１の基板９は、Ａ方向と反対方向に移動し、元の位置（図１参照）に戻しても良い。

　このとき、第１のドラム１１と第２のドラム１２の接触個所において、互いに半径の接線方向の速度は同じになるように、第１のドラム１１と第２のドラム１２の角速度を設定する。すなわち、第１のドラム１１の回転軸１５周りの角速度をω_Ｂ、第２のドラム１２の回転軸１６周りの角速度をω_Ｃとすると、それぞれの回転方向は互いに逆方向であるため、ω_Ｂ＝－ω_Ｃ（Ｒ_２／Ｒ_１）となるように設定する。

　第１のドラム１１と第２のドラム１２とが接する箇所において、第１のドラム１１と第２のドラム１２に加わる力が均等になるため、好適には、第１のドラム１１の上記半径Ｒ_１と第２のドラム１２の上記半径Ｒ_２とを同じ値に設定し、ω_Ｂ＝－ω_Ｃとする。

　第２のドラム１２の第４の粘着層１４ｂは、第１のドラム１１の粘着層１４ａと比較し、強い粘着力を有する樹脂を使用する。その結果、第１のドラム１１のデバイスチップ１７は、第１のドラムの粘着層１４ａの凸形状部１３から剥離され、第２のドラム１２の粘着層１４ｂに移載される。なお、第４の粘着層１４ｂは第３の粘着層１４ａと異なり、凸形状部（選択的粘着領域）を有せず、第４の粘着層１４ｂ全面でデバイスチップを粘着する。

　その後図６に示すように、第２のドラム１２は、ドラム移動装置により、第２の基板１０上に移動した後に、第２のドラム１２に粘着したデバイスチップ１７が第２の基板１０の第２の粘着層表面に接するまで、昇降装置によって第２のドラム１２が降下する。その後、第２の基板１０は、走行装置６により、Ａ方向と反対方向であるＣ方向に移動するとともに、第２のドラム１２は、Ｄ方向に回転する。
なお、第２の走行装置６により第２の搬送テーブル４を移動し、第２の基板１０上に第２のドラム１２を位置せしめてもよい。相対的な位置関係が確定すればよく、いずれを移動させても良い。これは他の相対位置を確定する場合においても同様である。

　第２の基板１０と接する第２のドラム１２のデバイスチップ１７の第２のドラム１２の接線方向の速度が、第２の基板１０のＣ方向に移動する速度と同じになるように、第２のドラム１２の角速度を設定し、第２のドラム１２をＤ方向に回転させる。例えば、第２の基板１０のＣ方向の移動速度をＶ_Ｄとすると、第２のドラム１２の上記半径がＲ_２であるため、第２のドラム１２の角速度をＶ_Ｄ／Ｒ_２とすれば良い。

　なお、第１のドラム１１の角速度と第１の基板９の移動速度との関係同様に、上記第２のドラム１２の角速度と異なる角速度にすることも可能であるが、第２のドラム１２に粘着したデバイスチップ１７は、すでにその配置が調整されて整列しているため、通常第２のドラム１２の角速度は、上記関係の角速度とすればよい。

　また、上記実施形態においては、第２の基板１０の移動方向がＣ方向の例を示したが、Ａ方向に移動させ、第２のドラム１２を、Ｄ方向と反対方向に回転させても良い。それぞれ、相対的な関係で確定するため、第２の基板１０の移動方向に合わせて、第２のドラム１２の回転方向を決定すれば良い。このことは、第１のドラム１１と第１の基板９との関係においても同じであり、それぞれ上記実施形態の移動方向に限定されるものでは無い。

　また、第２のドラム１２を、例えばＤ方向に回転させながらＡ方向に平行移動することにより、第２の基板１０へデバイスチップ１７を移載することも可能である。しかし、第２のドラム１２の回転装置と第２の基板１０を水平方向に平行移動させる走行装置６とを独立で動作させることにより、互いの動作が干渉することが無く、第２のドラム１２と第２の基板１０との鉛直方向の距離を精度良く一定に保持することが容易になる。

　このようにして、第１の基板９から、第１のドラム１１の凸形状部１３、および第２のドラム１２を介して、第２の基板１０にデバイスチップ１７が移載される。そのため、凸形状部１３の配置が第２の基板１０のデバイスチップ１７の配置を決定する。凸形状部１３の配置は、上述のように調整が可能であり、例えば第２の基板１０の中心部分で、デバイスチップ１７のチップを広げたり、狭くしたりすることも可能である。

　なお、第１のドラム１１から第２のドラム１２へデバイスチップ１７を移載するため、第２のドラム１２を平行移動し、第１のドラム１１と接触させる例について説明したが、第１のドラム１１にドラム移動装置を備えることにより、第１のドラム１１を平行移動させ第２のドラム１２に接触させても良い。

　このように、デバイスチップ１７の第２のドラム１２から第２の基板１０への移載が、一括して行えるため、タクトタイムを大きく削減することができる。

　なお、第２の基板１０上でのデバイスチップ１７の表裏関係を、第１の基板９と同じにするため、第２のドラム１２を使用せず、第１のドラム１１の凸形状部１３上に粘着したデバイスチップ１７を、直接第２の基板１０に移載することも可能である。この場合、第１のドラム１１にドラム移動装置を備えても良い。

　第２のドラム１２を使用しない場合、上記説明において、第２のドラム１２を第１のドラム１１とすれば、第２の基板１０にデバイスチップ１７を移載できることが理解できるため、詳細は割愛する。

　また、第１のドラム１１と第２のドラム１２を使い分け、第１のドラム１１のみの移載と第１のドラム１１および第２のドラム１２とを用いた移載を組み合わせることでデバイスチップの表裏面を混在させた配置を選択的に一括形成することも可能である。
　例えば、第１の基板９から第１のドラム１１を介して表裏関係を反転させたデバイスチップ１７を第２のドラム１２上に粘着させ、その後第１のドラム１１に異なる配置の凸形状部１３を有する粘着層１４ａを装着し、第１の基板９から表裏関係を反転させていない第１のドラム１１の凸形状部１３上にデバイスチップ１７を粘着させ、その後順次第１のドラム１１から第２の基板１０へのデバイスチップ１７の移載と、第２のドラム１２から第２の基板１０へのデバイスチップ１７の移載を行っても良いし、或いはその逆の順で順次移載を行って良い。また、まず第１の基板９から第１のドラム１１を介して第２の基板１０へデバイスチップ１７の移載を行い、その後第１のドラム１１に、異なる配置の凸形状部１３を有する粘着層１４ａを装着し、第１の基板９から第１のドラム１１および第２のドラム１２を介して第２の基板１０へのデバイスチップ１７の移載を行ってもよく、或いはその逆の順で移載しても良い。

　第２のドラム１２の使用の要否については、第２の基板１０でのデバイスチップ１７の設置状態と第１の基板９でのデバイスチップ１７の設置状態を比較すれば判断できる。以下、第２のドラム１２の使用の要否判断について、理解のために例示するが、これらの例に限るものでは無い。

　例えば、デバイスチップ１７を第２の基板１０に移載後、デバイスチップ１７の電気的端子（例えば、電力用接続端子、電気信号用接続端子）と、第２の基板１０上の他の回路の電気的接続端子との電気配線の形成方法に依存して選択すれば良い。一例であるが、デバイスチップ１７がＬＥＤであり、発光面が第１の基板９の上面（表面）にあり、ＬＥＤの電力供給端子がその対向する面にある場合、第２のドラムを用いて表裏関係を反転させ、第２の基板１０上では、ＬＥＤの電力供給端子のある面を上面に配置し、その後導電性配線を形成し、第２の基板１０上に配置されたスイッチング回路等と電気的に接続することができる。

　また、デバイスチップ１７が記憶素子であり、第１の基板９の上面側に電気的接続端子（電力供給用および電気信号用端子）がある場合、第２のドラム１２を使用せずに、記憶装置の表裏関係を反転せずに、第１のドラム１１から第２の基板１０へ移載させても良い。

　上記のように第１の基板９から順に、第１のドラム１１、第２のドラム１２、第２の基板１０へと、デバイスチップ１７が移載されるためには、既に述べたようなデバイスチップ１７との粘着力の関係が必要である。即ち、（第１の基板９の第１の粘着層の粘着力）＜（第１のドラム１１の第３の粘着層１４ａの選択的粘着領域の粘着力）＜（第２のドラム１２の第４の粘着層１４ｂの粘着力）＜（第２の基板１０の第２の粘着層の粘着力）の順に粘着力が大きくなる。なお、第２のドラム１２は使用しない場合もある。なお、上記の通り選択的粘着領域は凸形状部１３に相当する。

　粘着層の粘着力は、粘着層の材料の配合を変えることで、制御することが可能である。
粘着層の材料としては、特に限定されないが、例えば、公知の粘着剤として、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、エポキシ系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤などから選択される少なくとも１種以上の組み合わせを選択することが可能である。
　また、前記粘着層の材料には、必要に応じて、粘度、および、剥離度の調整剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他無機粉末等からなる充填剤、顔料、染料などの着色剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤などから選択される１以上の添加物を含有させることも適宜可能である。

　表１は、粘着層の材料の組成の配合を変更し、粘着力と硬度を調査した結果の例を示す。表１に示すように、配合を変更することにより、粘着力を変更することが可能である。また、配合を変更することにより、粘着層の硬度も変化する。
なお、硬度は、ＪＩＳ　Ｋ　６２５３に則り測定し、粘着力はＪＩＳ　Ｚ　０２３７に則り測定した。

　樹脂の硬度が低い場合、粘着層どうしを接触させると、変形により、デバイスチップ１７の配置精度が劣化するため、ある程度の硬度が必要である。また、硬度の高い樹脂は、粘着力が弱くなる傾向があり、粘着力の観点からも考慮が必要である。例えば、表１のシリコーン系樹脂の場合、好適には硬度３０～６０の範囲で、所望の硬度の樹脂を各粘着層として選択できる。

　表１に列挙した樹脂から上記粘着力の組合せとして、例えば第１の基板９の第１の粘着層に配合Ａ、第１のドラム１１の第３の粘着層に配合Ｂ、第２のドラム１２の第４の粘着層に配合Ｄ、第２の基板１０の第２の粘着層に配合Ｅを使用することができる。

　粘着層の膜厚については、上記範囲で任意に設定が可能ではあるが、例えば、５～１００μｍであることが好ましく、１０～６０μｍであることがより好ましい。

　粘着層の厚さが５μｍ未満では、密着性の低下が現れ、環境温度の大きな変化における耐久性が低下する。また、例えば、厚さが５μｍ未満の場合は、粘着材料を凸形状部１３を有する第１のドラム１１に使用する場合には、（１）押し込み量に依存するが、凸形状部１３に粘着させて取出したい部分以外のデバイスチップ１７も粘着してしまう、（２）粘着層形成時に下地としてプライマ層等が必要な場合、プライマの浸透等により粘着層の組成／性能が影響を受ける、（３）粘着層を構成する弾性体層が薄すぎると押し込み時の厚み方向の逃げ（応力の分散）が取れなくなり、デバイスチップ１７への押し込み応力が増大し、デバイスチップ１７が破損する可能性や凸形状部１３が変形する可能性がある、（４）装置の精度限界という問題が懸念される。また、第２のドラム１２に使用する場合、上記（２）、（３）および（４）の問題が懸念される。

　その一方で粘着層の厚さが１００μｍ以上の場合には、粘着材料の組成物の塗布、乾燥時に気泡の残存や、粘着層の厚みの面内均一性が不均一という問題により、粘着性能の低下の要因となり得る。例えば、厚さが１００μｍ以上の場合、凸形状部１３を有する第１のドラム１１に使用する場合、（１）厚すぎると押し込みに対する反力が小さくなり取り出しに必要なデバイスチップ１７への刷り込みが少なくなり、取り出せない場合が出てくるので押し込み量を大きくとる必要がある、（２）押し込み量が大きくなると変形量が大きくなり位置精度が低下するという問題がある。

　また、凸形状部１３の高さについては、接地面積との関連性もあるため、アスペクト４以下が好ましい。デバイスチップ１７の位置精度は、凸形状部１３の変形等の影響を受ける。位置精度を考慮すると、凸形状部１３の形状は、好適には、凸形状部１３が無い部分の第３の粘着層１４ａより、高さは５～６０μｍ以下、アスペクト比４以下であり、断面形状の側面が垂直でなく２０～８０度のテーパ角を有することが好ましく、特に高い位置精度（例えばシングルマイクロメートルオーダー）を実現するためには、その最適形状条件は、好適には、凸形状部１３が無い部分の第３の粘着層１４ａより、高さ１０～４０μｍ、アスペクト比２～３であり、側面のテーパー角は３０～６０度である。凸形状部１３の形状は、位置精度の他に移載対象となるデバイスチップの形状や物性（硬度、表面状態等）等を考慮し、上記の範囲から適宜選択する。このように選択的粘着領域については、凸形状部１３の配置によりデバイスチップの配置箇所を設定できるだけでなく、デバイスチップに適合するように、その形状を最適化することができる。

　さらに、粘着層を形成する工程において、一般的に粘着層が厚くなると樹脂の硬化時の収縮による引け（体積収縮）が発生するため、厚すぎると形状安定性が低下する、粘着層形成時に気泡の混入の危険性が増大するという問題が生じる。そのため、気泡等の混入については、材料の混合時に真空攪拌技術を採用し、母型（凹版）への材料の流入性を界面の接触角で制御を行う必要がある。また、粘着層が薄い場合は、表面張力によるハジキ／偏りの影響が有る。密着性のためプライマ層を用いると、プライマ層の溶解／浸透等により、粘着層の組成に対して影響が現れるという問題がある。

　なお、第２の基板１０にデバイスチップ１７を配置した後に、例えばＵＶ硬化樹脂をデバイスチップ１７および第２の基板１０上に形成することにより、デバイスチップ１７を固着しても良い。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について説明する。

　例えば、ＬＥＤを移載する場合、第１の基板９に粘着させるデバイスチップの製造には、半導体プロセスで使用される円形のウェハを用い、シリコン単結晶の場合４～８インチのウェハを用いることが多く、最大でも１２インチであり、ＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体の場合、３～４インチのウェハを用いることが多く、第１の基板９のサイズはこれらのウェハサイズにより決定される。それに対して、第２の基板１０は、例えば対角線長さが５０インチ等の大画面の表示装置であることもある。このように、第１の基板９と第２の基板１０との間で大きさが相違する場合、特に第１の基板９より第２の基板１０のサイズ（幅）が大きい場合においても、本実施形態は有効に対応することができる。

　図７に示すように、第１のドラム１１の凸形状部１３が形成されている領域の回転軸１５方向の長さＬは、第２の基板１０にデバイスチップ１７を移載する領域（移載領域１８）の幅（回転軸１５と平行な方向の長さ）Ｗと同じかそれ以上に設定する。

　第１のドラム１１の凸形状部１３の一端、例えば図中右端（点線α）は、第１の基板９上に形成されているデバイスチップ１７のうち、移載するため剥離するデバイスチップ１７の剥離領域１９の図中右端（点線β）と位置を合わせる。すなわち、Ａ方向に第１の基板９を移動させ、第１のドラム１１を回転した際に、凸形状部１３の両端のうちの一端部が、第１の基板９上のデバイスチップ１７を粘着できるように、第１の基板９の位置を調整する。横行装置８により、第１のドラム１１の回転軸１５の長手方向と平行な方向に第１の基板９を動かすことにより、第１の基板９の位置調整を行うことができる。

　なお、凸形状部１３と第１の基板９の上記位置関係（点線αと点線βの関係）は一例であり、この位置関係は凸形状部１３と第１の基板９のデバイスチップ１７の配置ならびに凸形状部１３の形状とデバイスチップ１７の形状に応じて適宜設定することができる。凸形状部１３により所定の領域のデバイスチップ１７を取り出すことができれば良い。

　例えば、各凸形状部１３の形状は各デバイスチップ１７の形状に応じて変えることができ、同じ形状であってもよく、円形、楕円形、矩形等であってもよく、１つのデバイスチップ１７に対応する凸形状部１３は１つの凸形状部から構成されても、複数の凸形状部の集合であってもよい。また、凸形状部１３の形状をデバイスチップ１７の形状より広く、若しくは狭く設定しても良い。例えば凸形状部１３の形状がデバイスチップ１７より狭い場合、点線βは図面左側にシフトしてもよく、凸形状部１３の形状がデバイスチップ１７より広い場合、点線βは図面右側にシフトしてもよい。

　その後、第１のドラム１１の凸形状部１３を、第１の基板９のデバイスチップ１７の表面に接することができる位置まで降下させる。そして、第１の基板９をＡ方向に移動させるとともに、第１のドラム１１を回転させ、第１の基板９上のデバイスチップ１７を選択的に凸形状部１３に粘着させる。第１のドラム１１の回転速度と第１の基板９の移動速度、移動方向の関係については、第１の実施形態に記載のとおりである。

　次に図８に示すように、第１のドラム１１を上昇させ、第１の基板９を、デバイスチップ１７を粘着させる前の位置に戻し、第１の基板９からデバイスチップ１７を剥離する領域（剥離領域１９）の幅に相当する距離だけＥ方向に、すなわち第１のドラム１１の回転軸１５の長手方向と平行な方向で、かつ第１のドラム１１の凸形状部１３に、デバイスチップ１７が粘着されていない領域に向かって、第１の基板９を移動させる。この時、後述するように、デバイスチップ１７の移載が可能なように必要な距離（必要なピッチ分）第１の基板９をさらに移動させ、また第１のドラム１１は、デバイスチップ１７が粘着されていない凸形状部１３が、次のデバイスチップ１７の移載を行うことができる位置まで回転する。

　その後、上記工程、第１のドラム１１によるデバイスチップ１７の剥離および第１のドラム１１の回転と第１の基板９の移動（図８参照）を繰り返し、図９に示すように、第１のドラム１１の凸形状部１３の全て、または第２の基板１０に移載するために必要な箇所の凸形状部１３に、デバイスチップ１７を粘着させる。

　なお、複数のサイズの異なる製品に対応した異なる第２の基板１０への移載を行うため、最も大きなサイズに対応した凸形状部１３を有する第１のドラム１１を準備し、より小さいサイズに対応した製品を製造する際、最も大きなサイズに対応した凸形状部１３の一部を利用することも可能である。これにより、同じ第１のドラムの第３の粘着層１４ａを利用して、複数の電子デバイス製品を製造することができる。

　その後、第１の実施形態と同様に第１のドラム１１の凸形状部１３上に粘着しているデバイスチップ１７を、第２のドラム１２に移載し、第２のドラム１１に粘着したデバイスチップ１７を第２の基板１０に移載する。

　なお、第２のドラム１２を使用せずに、第１のドラム１１から第２の基板１０にデバイスチップ１７を移載しても良いことは、第１に実施形態において説明した通りである。
さらに、第１のドラム１１のみを使用して移載する工程と、第１のドラム１１および第２のドラム１２とを使用して移載する工程とを組合せ、適宜表裏関係の異なるデバイスチップの移載を行っても良い。

　上記実施形態においては、第１の基板９から第１のドラム１１へ、デバイスチップ１７を複数回移載する。１回の移載工程において、第１のドラム１１に移載したデバイスチップ１７は、第１の基板９上に存在しなくなる。従って、次の移載工程で第１の基板９からデバイスチップ１７を第１のドラム１１に移載するためには、例えば、第１の基板上のデバイスチップ１７の１ピッチ分のシフト等、適宜第１の基板９の位置を調整する必要がある。

　以下では、図１０を用い複数回の移載のために必要な第１の基板９の位置の調整について説明する。簡単のために、第１の基板９上のデバイスチップ１７が、等間隔の格子の各交点に位置する場合を想定する。図１０は、第１の基板９のデバイスチップ１７の移載過程を示す平面図である。図１０において、Ａ方向に平行な方向をＸ軸、Ａ方向に垂直な方向をＹ軸とする。

　図１０（ａ）に示すように、Ｘ方向にｍ個、Ｙ方向にｎ個のデバイスチップ１７を１つの単位（ユニット）とする。ｍ、ｎは正の整数であり、いずれか一方は１より大きい整数とする。１つの単位にはｍｎ個のデバイスチップ１７を有する。なお第１の基板９から第１のドラム１１へ、１回のデバイスチップ１７の移載工程のみ行う場合は、ｍ、ｎともに１であっても良い。

　図１０（ｂ）に示すように、１回目の移載により、各単位から１個のデバイスチップ１７が、第１の基板９から第１のドラム１１へ移載される。

　図１０（ｃ）に示すように、２回目の移載を行う場合、第１の基板９を剥離領域１９の幅に相当する距離移動させたのち、さらにデバイスチップ１７の配置の１ピッチ分だけ、Ｘ方向、又はＹ方向に移動し、第１の基板９から第１のドラム１１へ、デバイスチップ１７を移載する。図１０（ｃ）は、Ｘ方向に１ピッチ分移動させて、デバイスチップ１７を移載させた例を示す。

　以下同様に、第１の基板９のｍｎ個のデバイスチップ１７の各単位から、１個ずつデバイスチップ１７を第１の基板９から第１のドラム１１に移動させることができる。

　なお、図１０では、Ｘ方向に移動させたが、Ｙ方向に移動させてもよく、またＸ方向およびＹ方向ともに１ピッチ分に移動させてもよい。また、ｍｎ個の単位内であれば、１ピッチ分より大きい距離だけ第１の基板９を移動させても良く、単位内の任意の位置のデバイスチップ１７を適宜移載することができる。

　上記説明は、デバイスチップ１７が、等間隔な格子点上に配置している例を示した。しかし、決められた規則に従ってデバイスチップが配置されていれば、複数のデバイスチップ１７を１つの単位として構成することができる。それにより、１つの同一の第１の基板９から第１のドラム１１への移載を複数回繰り返し、凸形状部１３上に必要な数のデバイスチップ１７を移載する（粘着させる）ことができる。なお、必要な数とは、第２の基板１０に移載させるべきデバイスチップ１７の数である。

　また、上記例はデバイスチップ１７複数回移載するための系統的方法（手順）を例示するものであり、この方法に限定されることなく、複数回移載するため、適宜第１の基板９を移動しても良い。

　なお、さらに多くのデバイスチップ１７を凸形状部１３に移載するため、第１の基板９を複数用い、適宜基板を交換しても良い。また、異なる種類のデバイスチップ１７を粘着している複数種類の第１の基板９を適宜交換することにより、同一の第１のドラム１１に異なる複数種類のデバイスチップ１７を移載しても良い。

　この場合においても、大面積の製品に対応した移載が可能であり、かつ第１のドラム１１から第２のドラム１２または第２のドラム１２から第２の基板１０への移載は一括して行うことができ、タクトタイムの縮減による製品の製造コストの低減が可能になる。

１　装置ベース
２　走行ガイド
３　第１の搬送テーブル
４　第２の搬送テーブル
５　第１の走行装置
６　第２の走行装置
７　アライメント装置
８　横行装置
９　第１の基板
１０　第２の基板
１１　第１のドラム
１２　第２のドラム
１３　凸形状部
１４ａ　第３の粘着層
１４ｂ　第４の粘着層
１５　回転軸
１６　回転軸
１７　デバイスチップ
１８　移載領域
１９　剥離領域
２０　アライメント装置

Claims (10)

1. 　第１の粘着層を有し、前記第１の粘着層上に複数のデバイスチップが粘着している第１の基板と、第２の粘着層を有する第２の基板とを準備する工程と、
   選択的粘着領域を有する第３の粘着層を備えた第１のドラムを回転させながら、前記第１の基板上の前記デバイスチップの少なくとも一部を前記選択的粘着領域の少なくとも一部に接触および粘着させ、前記デバイスチップの少なくとも一部を前記第１の基板から剥離する第１の取り出し工程と、
   　前記第１のドラムを回転させながら、前記選択的粘着領域の前記デバイスチップを前記第２の基板の粘着層に接触および粘着させ、前記選択的粘着領域から前記デバイスチップを剥離する第１の移載工程とを含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
2. 　前記第１の粘着層と前記デバイスチップとの粘着力は、前記選択的粘着領域と前記デバイスチップとの粘着力より弱く、
   　前記選択的粘着領域と前記デバイスチップとの粘着力は、前記第２の粘着層と前記デバイスチップとの粘着力より弱いことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
3. 　第１の粘着層を有し、前記第１の粘着層上に複数のデバイスチップが粘着している第１の基板と、第２の粘着層を有する第２の基板とを準備する工程と、
   　選択的粘着領域を有する第３の粘着層を備えた第１のドラムを回転させながら、前記第１の基板上の前記デバイスチップの少なくとも一部を前記選択的粘着領域の少なくとも一部に接触および粘着させ、前記デバイスチップの少なくとも一部を前記第１の基板から剥離する第１の取り出し工程と、
   　第４の粘着層を第２のドラムと前記第１のドラムの前記選択的粘着領域上の前記デバイスチップとを接触および粘着させ、第２のドラムと前記第１のドラムとを互いに逆方向に回転することにより、前記デバイスチップを前記選択的粘着領域から剥離する反転工程と、
   　前記第２のドラムを回転させながら、前記デバイスチップを前記第２の基板の粘着層に接触および粘着させ、前記第２のドラムから前記デバイスチップを剥離する第２の移載工程とを含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
4. 　前記第１の粘着層と前記デバイスチップとの粘着力は、前記選択的粘着領域と前記デバイスチップとの粘着力より弱く、
   前記選択的粘着領域と前記デバイスチップとの粘着力は、前記デバイスチップと前記第４の粘着層との粘着力より弱く、
   　前記第４の粘着層と前記デバイスチップとの粘着力は、前記第２の粘着層と前記デバイスチップとの粘着力より弱いことを特徴とする請求項３に記載の電子デバイスの製造方法。
5. 　第１の粘着層を有し、前記第１の粘着層上に複数のデバイスチップが粘着している第１の基板と、第２の粘着層を有する第２の基板とを準備する工程と、
   　請求項１または２に記載の、前記第１の取り出し工程および前記第１の移載工程と、
   　請求項３または４に記載の、前記第１の取り出し工程、前記反転工程および前記第２の移載工程と含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
6. 　前記第１の取り出し工程と、
   　第１の取り出し工程の後に前記第１のドラムと前記第１の基板とを離間させ、前記第１の基板を前記第１のドラムの回転軸に平行な方向に移動させる平行移動工程とを
   複数回繰り返すことで、第１のドラムの選択的粘着領域に前記デバイスチップを移載することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
7. 　前記選択的粘着領域が、凸形状部であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
8. 　走行ガイドと第１の搬送テーブルと第２の搬送テーブルと第１のドラムとを備え、
   前記第１の搬送テーブルは、
   　前記第１の搬送テーブルを前記走行ガイド上を移動させる第１の走行装置と、
   　前記走行ガイドの長手方向に垂直な方向に移動する横行装置とを有し、
   前記第２の搬送テーブルは、
   　前記第２の搬送テーブルを前記走行ガイド上を移動させる第２の走行装置を有し、
   前記第１のドラムは、
   　第１の回転軸と、
   　第１のドラムを昇降させる第１の昇降装置と、
   　前記第１の回転軸の周りに前記第１のドラムを回転させる第１の回転装置と、
   　第１の搬送テーブルに対する第１のドラムの第１の回転軸の長手方向および／またはその鉛直方向の傾きを制御する機構とを有し、
   第１のドラムには選択的粘着領域を有する第３の粘着層が装着されていることを特徴とする電子デバイスの製造装置。
9. 　請求項７記載の電子デバイス製造装置において、
   更に第２のドラムを備え、
   前記第２のドラムは、
   　第２の回転軸と、
   　第２のドラムを昇降させる第２の昇降装置と、
   　第２の回転軸の周りに第２のドラムを回転させる第２の回転装置とを有し、
   前記第１のドラムまたは前記第２のドラムの少なくとも１つは、前記走行ガイドの長手方向に平行な方向に移動するドラム移動装置を有し、
   前記第２のドラムには第４の粘着層が装着されており、
   前記選択的粘着領域の粘着力は、前記第４の粘着層の粘着力より弱いことを特徴とする電子デバイスの製造装置。
10. 　前記選択的粘着領域が、凸形状部であることを特徴とする請求項８または９に記載の電子デバイスの製造装置。

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