WO2024142328A1 - 移送装置及び移送方法 - Google Patents
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Definitions
- the LED chips 6 include a defective LED chip 6D, as shown in Fig. 12(b), a laser Lt that transmits through the sapphire substrate 110 is irradiated from the laser light source 3 to the rear surface of the sapphire substrate 110 (the rear surface opposite to the front surface on which the LED chip 6 is provided) at the interface between the defective LED chip 6D and the sapphire substrate 110, and the defective LED chip 6 is peeled off and removed from the sapphire substrate 110.
- This process can be called, for example, a trimming process. Note that, when there is no defective LED chip 6D, this trimming process can be omitted.
- the defective LED chip 6D is removed as shown in FIG. 13(f).
- This process can be performed in the same manner as the trimming process shown in FIG. 12(b). Therefore, this process can also be called a trimming process.
- this trimming process can be omitted.
- the LED chip 6 on the second intermediate substrate 120 as the starting substrate is transferred to the finished substrate 220 (having an adhesive layer 221 on its surface) as the destination substrate by using a laser LM .
- This process can also be called a transfer process.
- a transfer device for transferring an object provided on a starting substrate from the starting substrate to a destination substrate by using a laser
- the transfer device comprising: a laser light source configured to oscillate the laser; A first optical system; and a second optical system having an optical configuration different from the optical configuration of the first optical system; a switching mechanism configured to switch the optical path of the laser between an optical path to the first optical system and an optical path to the second optical system; Equipped with the first optical system is configured to simultaneously irradiate a plurality of objects from a back surface side of the starting substrate with the laser, thereby simultaneously transferring the plurality of objects to the destination substrate surface;
- a transfer device is provided, wherein the second optical system is configured to remove a single object from the starting substrate or transfer the single object to a destination substrate surface by irradiating the laser onto the single object from the back side of the starting substrate.
- the switching mechanism may include a mirror.
- the switching mechanism may include, for example, a mirror.
- the trimming process and transfer process can be performed in one transfer device. Therefore, if the laser transfer process is performed on the same starting substrate, there is no need to remove and attach the substrate, and the object can be transferred with high productivity. Furthermore, because this transfer method can be performed on one device, both the footprint and capital investment can be reduced.
- the second optical system 2 is a second optical system 2B that is configured to selectively irradiate a laser L 1 T or L 1 R from the back side of the starting substrate 100 as shown in, for example, FIG. 5 or FIG. 6 to remove an object (defective object) 6D from the starting substrate 100 (i.e., perform a trimming process) or transfer an object (replenishment chip) 6R to the surface of the target substrate 200 (i.e., perform a repair process), as shown in, for example, FIG. 5 or FIG.
- Figure 9 shows an example of alignment used in the gap laser lift-off process, transfer process, and repair process.
- Figure 11 shows an example of alignment used in the contact laser lift-off process.
- the same sapphire substrate 110 is used as the starting substrate 100 for the alignment of the laser lift-off process and the alignment of the preceding trimming process. Therefore, by using the transfer device 10 of the present invention, the trimming process before the laser lift-off process and the laser lift-off process can be performed in a single operation without changing the starting substrate 100.
- a transfer device 10 is prepared (device preparation process) that includes a laser light source 3 configured to oscillate a laser, a first optical system 1, and a second optical system 2, as shown in FIG. 1.
- the transfer step in FIG. 13(g) to the repair step in FIG. 14(h) can be performed in a series of operations without changing the setup of the starting substrate (the second intermediate substrate 120).
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Abstract
本発明は、出発基板上に設けられた対象物を出発基板から目的基板にレーザを用いて移送するための移送装置であって、レーザを発振するように構成されたレーザ光源と、第1の光学系統と、第1の光学系統の光学構成とは異なる光学構成を有する第2の光学系統と、レーザの光路を、第1の光学系統への光路と、第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構とを具備し、第1の光学系統が、レーザを出発基板の裏面側から順次照射することにより、目的基板面に対象物を移送するように構成されており、第2の光学系統が、レーザを出発基板の裏面側から選択照射することにより、対象物を出発基板上から除去する、または対象物を目的基板面に移送するように構成されている、移送装置である。これにより、最小限のフットプリント及び設備投資、並びに高い生産性で対象物を移送できる移送装置を提供できる。
Description
本発明は、移送装置及び移送方法に関する。
高輝度青色発光ダイオードの実用化によって光の三原色が揃ったことにより、様々な分野で発光ダイオード(以下、LEDともいう)が利用されている。その利用分野は、テレビやパソコンなどのディスプレイやモニターだけでなく、街角のデジタルサイネージやライブ会場の大型ビジョンなどの大型ディスプレイから、スマートウォッチ用のディスプレイなどの小型ディスプレイまで、枚挙にいとまがない。
ディスプレイの量産工程においては、出発基板に形成したLEDチップを回路基板に移送する技術が用いられている。図12~図14に、移送工程を含む、LEDチップ搭載デバイスの製造フローの一例の一部を示す。ただし、本発明の移送装置及び移送方法を適用する製造フローは、図12~図14に示す製造フローに限定されるものではない。
まず、図12(a)に示すように、出発基板としての例えばサファイア基板110を準備する。サファイア基板110の表面上には、移送の対象物である複数のLEDチップ6が設けられている。
複数のLEDチップ6に、不良なLEDチップ6Dが含まれている場合には、図12(b)に示すように、不良なLEDチップ6Dとサファイア基板110との界面にサファイア基板110を透過するレーザLtをレーザ光源3からサファイア基板110の裏面(LEDチップ6を設けた表面に対する裏面)に照射して、不良なLEDチップ6をサファイア基板110から剥離して除去する。この工程は、例えばトリミング工程と呼ぶことができる。なお、不良なLEDチップ6Dがない場合、このトリミング工程を省略することもできる。
次に、図12(c)に示す目的基板である第1の中間基板210を準備する。第1の中間基板210は、表面に接着層211を備えている。この第1の中間基板210と、必要に応じてトリミング工程を行ったサファイア基板110とを、LEDチップ6と接着層211とが対向するように向かい合わせる。この状態で、レーザ光源3からサファイア基板110の裏面に対してレーザLLを照射する。レーザ照射は、レーザ光源3とサファイア基板110及び第1の中間基板210とを相対的に移動させながら行う。これにより、複数のLEDチップ6に対して順次照射を行うことができる。その結果、サファイア基板110から第1の中間基板210へと複数のLEDチップ6がレーザLLにより移送される。この工程は、例えばレーザリフトオフ工程と呼ぶことができる。
第1の中間基板210に移送した複数のLEDチップ6の各々の表面には、Gaが残存している場合がある。そのため、図12(d)に示すように、洗浄層60中でGa洗浄を行う。
次に、図13(e)の右下に示す、第2の中間基板(リリース基板)120を準備する。第2の中間基板120は、表面に接着層121を備える。第1の中間基板210と第2の中間基板120とを、複数のLEDチップ6が第2の中間基板120の接着層121に接するように張り合わせて複合体300とし、この複合体300を図13(e)の左上に示す転写装置20において上下方向に圧着する。次いで、図13(e)の右下に示すようにして第2の中間基板120を抑え装置30で抑えながら、第1の中間基板210をひき剥がす。これにより、第1の中間基板210から第2の中間基板120へのLEDチップ6の転写が完了する。この工程は、チップ転写工程と呼ぶことができる。
第2の中間基板120上に転写したLEDチップ6に不良のLEDチップ6Dがある場合には、図13(f)に示すように、不良のLEDチップ6Dを除去する。この工程は、図12(b)に示したトリミング工程と同様にして行うことができる。よって、この工程もトリミング工程と呼ぶことができる。第2の中間基板120上に不良のLEDチップ6Dがない場合には、もちろん、このトリミング工程を省略することができる。
次に、図13(g)に示すように、出発基板としての第2の中間基板120上のLEDチップ6を、目的基板としての完成基板220(表面に接着層221を備える)に、レーザLMを用いて移送する。この工程は、移載工程と呼ぶこともできる。
完成基板220は、図13(g)の左下に示すようにウェーハ状であってもよいし、右下に示すように矩形状であってもよい。この移載工程では、複数のLEDチップ6を様々なピッチで移送することができる。
移載工程後に得られた完成基板220にLEDチップ6の抜け(例えば、トリミング工程で除去したLEDチップ6が移送される予定だった部分)があった場合には、図13(h)に示すように、出発基板としての正常な補充チップ6Rを備えたリペア基板130から、目的基板としての完成基板220のLEDチップの抜けた箇所に、補充チップ6Rを補充することができる。この工程は、リペア工程と呼ぶこともできる。
次に、図14(i)に示すように、以上のようにして得られた完成基板220から、マウンター400を用いて、複数のLEDチップ6を回路基板230に一括転写する。
そして、図14(j)に示すように、回路基板230をリフロー装置40でリフロー処理に供することにより、回路基板230の回路と複数のLEDチップ6との電極接合を行うことができる。
トリミング工程、レーザリフトオフ工程及びリペア工程では、LEDチップの一部にレーザを照射しアブレーションするか、または出発基板とLEDチップとの界面にレーザを照射し、接着層をアブレーションすることによって、出発基板とLEDチップとを分離する。例えば、特許文献1には、複数のチップ転写の際にラインビームを用いることが記載されている。また、特許文献2には、再転写方法及びリフト方法において、ガルバノスキャナを用いて、特定の照射対象物にレーザ光を照射する技術が開示されている。
従来、トリミング工程と、レーザリフトオフ工程と、移載工程と、リペア工程とは、それぞれ異なるレーザ装置で行う必要があった。これは、照射するレーザのビームエネルギー及びビーム形状、並びにレーザの照射方法が工程ごとに異なるためであった。
レーザ装置は、一般に、大規模かつ高額である。そのため、従来上記フローでのLED搭載デバイスの製造では、LEDチップの移載用設備のために、大きなフットプリント及び多額の設備投資が必要となっていた。
また、1つのワークを複数のレーザ装置間で移動させると、移動のたびに基板の取り外し及び装着、並びに光学系統のアライメント調整が必要となって、生産性が低下してしまう。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、最小限のフットプリント及び設備投資、並びに高い生産性で対象物を移送できる移送装置及び移送方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明では、第1の態様として、出発基板上に設けられた対象物を前記出発基板から目的基板にレーザを用いて移送するための移送装置であって、
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源と、
第1の光学系統と、
該第1の光学系統の光学構成とは異なる光学構成を有する第2の光学系統と、
前記レーザの光路を、前記第1の光学系統への光路と、前記第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構と、
を具備し、
前記第1の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から順次照射することにより、前記目的基板面に前記対象物を移送するように構成されており、
前記第2の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から選択照射することにより、前記対象物を前記出発基板上から除去する、または前記対象物を前記目的基板面に移送するように構成されている、移送装置を提供する。
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源と、
第1の光学系統と、
該第1の光学系統の光学構成とは異なる光学構成を有する第2の光学系統と、
前記レーザの光路を、前記第1の光学系統への光路と、前記第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構と、
を具備し、
前記第1の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から順次照射することにより、前記目的基板面に前記対象物を移送するように構成されており、
前記第2の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から選択照射することにより、前記対象物を前記出発基板上から除去する、または前記対象物を前記目的基板面に移送するように構成されている、移送装置を提供する。
この態様の移送装置であれば、トリミング工程、レーザリフトオフ工程、移載工程及びリペア工程の全てまたはその一部をこの移送装置一台において一貫で行うことができる。そのため、同一の出発基板に対して行うレーザ処理工程であれば、出発基板の取り外し及び装着並びにアライメント調整、すなわち段取り換えが不要となり、高い生産性で対象物の移送を行うことができる。また、この移送装置1台でトリミング工程、レーザリフトオフ工程、移載工程及びリペア工程の全てまたはその一部を行うことができるので、フットプリント及び設備投資の両方を削減できる。
また、本発明では、第2の態様として、出発基板上に設けられた対象物を前記出発基板から目的基板にレーザを用いて移送するための移送装置であって、
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源と、
第1の光学系統と、
該第1の光学系統の光学構成とは異なる光学構成を有する第2の光学系統と、
前記レーザの光路を、前記第1の光学系統への光路と、前記第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構と、
を具備し、
前記第1の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から複数の対象物に同時照射することにより、前記目的基板面に前記複数の対象物を同時に移送するように構成されており、
前記第2の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から一つの対象物に照射することにより、前記一つの対象物を前記出発基板上から除去する、または前記一つの対象物を前記目的基板面に移送するように構成されている、移送装置を提供する。
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源と、
第1の光学系統と、
該第1の光学系統の光学構成とは異なる光学構成を有する第2の光学系統と、
前記レーザの光路を、前記第1の光学系統への光路と、前記第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構と、
を具備し、
前記第1の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から複数の対象物に同時照射することにより、前記目的基板面に前記複数の対象物を同時に移送するように構成されており、
前記第2の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から一つの対象物に照射することにより、前記一つの対象物を前記出発基板上から除去する、または前記一つの対象物を前記目的基板面に移送するように構成されている、移送装置を提供する。
この態様の移送装置でも、トリミング工程、レーザリフトオフ工程、移載工程及びリペア工程の全てまたはその一部をこの移送装置一台において一貫で行うことができる。そのため、フットプリント及び設備投資の両方を削減できる。また、同一の出発基板に対して行うレーザ処理工程であれば少なくとも、基板の段取り換えが不要となり、高い生産性で対象物の移送を行うことができる。
例えば、前記切り替え機構がミラーを備えるものであってもよい。
上記第1及び第2の態様のいずれにおいても、切り替え機構は、例えばミラーを備えることができる。
また、前記切り替え機構は、
前記出発基板を少なくとも保持するように構成された第1のステージと、
前記レーザの光路の変更に合わせて、前記第1のステージを、前記第1の光学系統と前記第2の光学系統との間で移動させるように構成された移動機構と
を備えるものであってもよい。
前記出発基板を少なくとも保持するように構成された第1のステージと、
前記レーザの光路の変更に合わせて、前記第1のステージを、前記第1の光学系統と前記第2の光学系統との間で移動させるように構成された移動機構と
を備えるものであってもよい。
このような切り替え機構を有するものであれば、第1の光学系統と第2の光学系統とにおいて同一の出発基板を用いるレーザ移送工程を、基板の取り外し及び装着をせずに行うことができ、より生産性を高めることができる。
あるいは、前記出発基板を保持するように構成された第1のステージと、
前記第1のステージに対向するように目的基板を保持するように構成された第2のステージと、
前記レーザを結像するように構成されたプロジェクションレンズと、
を更に具備し、
前記切り替え機構が、前記レーザの光路の変更に合わせて、前記第1のステージ、前記第2のステージ及び前記プロジェクションレンズを、前記第1の光学系統と前記第2の光学系統との間で移動させるように構成された移動機構を備えるものであってもよい。
前記第1のステージに対向するように目的基板を保持するように構成された第2のステージと、
前記レーザを結像するように構成されたプロジェクションレンズと、
を更に具備し、
前記切り替え機構が、前記レーザの光路の変更に合わせて、前記第1のステージ、前記第2のステージ及び前記プロジェクションレンズを、前記第1の光学系統と前記第2の光学系統との間で移動させるように構成された移動機構を備えるものであってもよい。
このような変形例でも、第1の光学系統と第2の光学系統とにおいて同一の出発基板を用いる移送工程を、出発基板の段取り換えをせずに行うことができ、より生産性を高めることができる。
また、前記レーザの照射形状をライン状ビームにして複数の前記対象物に照射するように形成するパターンと、
前記レーザの照射形状を1つの前記対象物に照射するように成形するパターンと
を有するマスクを更に備えてもよい。
前記レーザの照射形状を1つの前記対象物に照射するように成形するパターンと
を有するマスクを更に備えてもよい。
このような装置であれば、例えば、レーザリフトオフ及び移送工程は、第1の光学系統においてライン状ビームを用いて行い、トリミング工程及びリペア工程は、第2の光学系統において1つの対象物にレーザを照射することで行うことができる。
例えば、前記第2の光学系統は、前記レーザを前記出発基板または前記出発基板上に支持された前記対象物に選択的に照射する、または前記レーザを前記出発基板の裏面側から前記出発基板または前記対象物に選択的に照射する手段として、ガルバノスキャナを有することができる。
第2の光学系統は、例えばガルバノスキャナを有することができる。
あるいは、前記第1の光学系統が、前記レーザの照射形状をライン状ビームにして複数の前記対象物に同時に照射するように成形するパターンを有するマスクを更に備え、
前記第2の光学系統が、前記レーザの照射形状を前記対象物にそれぞれ個別に対応した形状に照射するように成形するパターンを有するマスクを更に備えるものであってもよい。
前記第2の光学系統が、前記レーザの照射形状を前記対象物にそれぞれ個別に対応した形状に照射するように成形するパターンを有するマスクを更に備えるものであってもよい。
このように、第1の光学系統及び第2の光学系統がそれぞれマスクを備えていてもよい。
また、本発明では、レーザを用いて複数の対象物を出発基板から目的基板に移送する移送方法であって、
前記複数の対象物を備えた出発基板を準備する出発基板準備工程と、
前記複数の対象物を移送される予定の目的基板を準備する目的基板準備工程と、
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源、第1の光学系統及び第2の光学系統を具備する移送装置を準備する装置準備工程と、
前記出発基板上の前記複数の対象物に不良な対象物が含まれるか否かを予め判定し、前記不良な対象物が含まれている場合に前記第2の光学系統を通した前記レーザにより前記不良な対象物を選択的に除去するトリミング工程と、
前記出発基板から前記目的基板へと前記複数の対象物を前記第1の光学系統を通した前記レーザにより移送する移送工程と
を含み、
前記トリミング工程から前記移送工程までを前記出発基板の段取り替えを行うことなく一連の動作で行う、移送方法を提供する。
前記複数の対象物を備えた出発基板を準備する出発基板準備工程と、
前記複数の対象物を移送される予定の目的基板を準備する目的基板準備工程と、
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源、第1の光学系統及び第2の光学系統を具備する移送装置を準備する装置準備工程と、
前記出発基板上の前記複数の対象物に不良な対象物が含まれるか否かを予め判定し、前記不良な対象物が含まれている場合に前記第2の光学系統を通した前記レーザにより前記不良な対象物を選択的に除去するトリミング工程と、
前記出発基板から前記目的基板へと前記複数の対象物を前記第1の光学系統を通した前記レーザにより移送する移送工程と
を含み、
前記トリミング工程から前記移送工程までを前記出発基板の段取り替えを行うことなく一連の動作で行う、移送方法を提供する。
この移送方法であれば、トリミング工程及び移送工程を、一台の移送装置において一貫で行うことができる。そのため、同一の出発基板に対して行うレーザ移送工程であれば、基板の取り外し及び装着が不要となり、高い生産性で対象物の移送を行うことができる。また、この移送方法は、1台の装置で行うことができるので、フットプリント及び設備投資の両方を削減できる。
本発明の移送方法は、例えば、前記目的基板上に前記対象物が欠損している箇所が含まれるか否かを予め判定し、前記対象物の欠損箇所が含まれている場合には、前記出発基板から前記目的基板へと前記複数の対象物を前記第1の光学系統を通した前記レーザにより移送する前記移送工程後に、前記第2の光学系統を通して選択的に前記出発基板の前記対象物に前記レーザを照射して、前記対象物が欠損した箇所に前記対象物を移送するリペア工程を更に含むことができ、前記移送工程から前記リペア工程までを前記出発基板の段取り替えを行うことなく一連の動作で行うことができる。
このように、本発明の移送方法は、リペア工程を更に含むことができ、リペア工程を含んでも、1台の装置で行うことができる。
例えば、前記移送工程は、
前記レーザを、前記出発基板としての第1のステージに設置された基板表面に対象物が形成されたチップ供給基板の基材を通して、前記対象物に照射することにより、前記対象物の一部を分解することによって、前記出発基板から前記目的基板としての第2のステージに設置された第1の中間基板に前記対象物を移送するレーザリフトオフ工程、及び
前記レーザを、前記出発基板としての前記第1のステージに設置された第2の中間基板を通して、前記第2の中間基板と前記対象物との間に形成された接着層に照射することにより、前記接着層をアブレーションすることによって、前記第2の中間基板から前記目的基板としての前記第2のステージに設置された完成基板に前記対象物を移送する移載工程
を含むことができ、
前記第2の中間基板は、前記接着層を含み、
本発明の移送方法は、前記レーザリフトオフ工程と前記移載工程との間に、前記第1の中間基板から前記第2の中間基板へと前記対象物を受け渡す工程を更に含むことができる。
前記レーザを、前記出発基板としての第1のステージに設置された基板表面に対象物が形成されたチップ供給基板の基材を通して、前記対象物に照射することにより、前記対象物の一部を分解することによって、前記出発基板から前記目的基板としての第2のステージに設置された第1の中間基板に前記対象物を移送するレーザリフトオフ工程、及び
前記レーザを、前記出発基板としての前記第1のステージに設置された第2の中間基板を通して、前記第2の中間基板と前記対象物との間に形成された接着層に照射することにより、前記接着層をアブレーションすることによって、前記第2の中間基板から前記目的基板としての前記第2のステージに設置された完成基板に前記対象物を移送する移載工程
を含むことができ、
前記第2の中間基板は、前記接着層を含み、
本発明の移送方法は、前記レーザリフトオフ工程と前記移載工程との間に、前記第1の中間基板から前記第2の中間基板へと前記対象物を受け渡す工程を更に含むことができる。
本発明の移送方法において、移送工程は、上記移載工程及び上記受け渡す工程を更に含むことができる。
以上のように、本発明の移送装置であれば、第1及び第2の態様のいずれであっても、トリミング工程、レーザリフトオフ工程、移載工程及びリペア工程の全てまたはその一部をこの移送装置一台において一貫で行うことができ、その結果、高い生産性で対象物の移送を行うことができる。また、本発明の移送装置1台でトリミング工程、レーザリフトオフ工程、移載工程及びリペア工程の全てまたはその一部を行うことができるので、フットプリント及び設備投資の両方を削減できる。
また、本発明の移送方法であれば、トリミング工程及び移送工程を、一台の移送装置において一貫で行うことができる。そのため、本発明の移送方法であれば、高い生産性で対象物の移送を行うことができる。また、1台の装置で行うことができるので、フットプリント及び設備投資の両方を削減できる。
上述のように、最小限のフットプリント及び設備投資、並びに高い生産性で対象物を移送できる移送装置及び移送方法の開発が求められていた。
本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、レーザリフトオフ工程と移載工程とを同じ第1の光学系統で行うようにし、トリミング工程とリペア工程とを同じ第2の光学系統で行うようにし、第1の光学系統及び第2の光学系統、並びにレーザ光源からのレーザの光路を第1の光学系統への光路と第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構とを備えた移送装置であれば、最小限のフットプリント及び設備投資、並びに高い生産性で対象物を移送できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、出発基板上に設けられた対象物を前記出発基板から目的基板にレーザを用いて移送するための移送装置であって、
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源と、
第1の光学系統と、
該第1の光学系統の光学構成とは異なる光学構成を有する第2の光学系統と、
前記レーザの光路を、前記第1の光学系統への光路と、前記第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構と、
を具備し、
前記第1の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から順次照射することにより、前記目的基板面に前記対象物を移送するように構成されており、
前記第2の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から選択照射することにより、前記対象物を前記出発基板上から除去する、または前記対象物を前記目的基板面に移送するように構成されている、移送装置である。
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源と、
第1の光学系統と、
該第1の光学系統の光学構成とは異なる光学構成を有する第2の光学系統と、
前記レーザの光路を、前記第1の光学系統への光路と、前記第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構と、
を具備し、
前記第1の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から順次照射することにより、前記目的基板面に前記対象物を移送するように構成されており、
前記第2の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から選択照射することにより、前記対象物を前記出発基板上から除去する、または前記対象物を前記目的基板面に移送するように構成されている、移送装置である。
また、本発明は、出発基板上に設けられた対象物を前記出発基板から目的基板にレーザを用いて移送するための移送装置であって、
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源と、
第1の光学系統と、
該第1の光学系統の光学構成とは異なる光学構成を有する第2の光学系統と、
前記レーザの光路を、前記第1の光学系統への光路と、前記第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構と、
を具備し、
前記第1の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から複数の対象物に同時照射することにより、前記目的基板面に前記複数の対象物を同時に移送するように構成されており、
前記第2の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から一つの対象物に照射することにより、前記一つの対象物を前記出発基板上から除去する、または前記一つの対象物を前記目的基板面に移送するように構成されている、移送装置である。
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源と、
第1の光学系統と、
該第1の光学系統の光学構成とは異なる光学構成を有する第2の光学系統と、
前記レーザの光路を、前記第1の光学系統への光路と、前記第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構と、
を具備し、
前記第1の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から複数の対象物に同時照射することにより、前記目的基板面に前記複数の対象物を同時に移送するように構成されており、
前記第2の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から一つの対象物に照射することにより、前記一つの対象物を前記出発基板上から除去する、または前記一つの対象物を前記目的基板面に移送するように構成されている、移送装置である。
また、本発明は、レーザを用いて複数の対象物を出発基板から目的基板に移送する移送方法であって、
前記複数の対象物を備えた出発基板を準備する出発基板準備工程と、
前記複数の対象物を移送される予定の目的基板を準備する目的基板準備工程と、
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源、第1の光学系統及び第2の光学系統を具備する移送装置を準備する装置準備工程と、
前記出発基板上の前記複数の対象物に不良な対象物が含まれるか否かを予め判定し、前記不良な対象物が含まれている場合に前記第2の光学系統を通した前記レーザにより前記不良な対象物を選択的に除去するトリミング工程と、
前記出発基板から前記目的基板へと前記複数の対象物を前記第1の光学系統を通した前記レーザにより移送する移送工程と
を含み、
前記トリミング工程から前記移送工程までを前記出発基板の段取り替えを行うことなく一連の動作で行う、移送方法である。
前記複数の対象物を備えた出発基板を準備する出発基板準備工程と、
前記複数の対象物を移送される予定の目的基板を準備する目的基板準備工程と、
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源、第1の光学系統及び第2の光学系統を具備する移送装置を準備する装置準備工程と、
前記出発基板上の前記複数の対象物に不良な対象物が含まれるか否かを予め判定し、前記不良な対象物が含まれている場合に前記第2の光学系統を通した前記レーザにより前記不良な対象物を選択的に除去するトリミング工程と、
前記出発基板から前記目的基板へと前記複数の対象物を前記第1の光学系統を通した前記レーザにより移送する移送工程と
を含み、
前記トリミング工程から前記移送工程までを前記出発基板の段取り替えを行うことなく一連の動作で行う、移送方法である。
以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[移送装置]
図1に、本発明の移送装置の一例を概略的に示す。図1に示す移送装置10は、出発基板上に設けられた対象物を出発基板から目的基板にレーザを用いて移送するための移送装置である。
図1に、本発明の移送装置の一例を概略的に示す。図1に示す移送装置10は、出発基板上に設けられた対象物を出発基板から目的基板にレーザを用いて移送するための移送装置である。
移送装置10は、レーザ光源3と、第1の光学系統1と、第2の光学系統2と、切り替え機構4とを具備する。
レーザ光源3は、レーザを発振するように構成されたものである。レーザ光源3の擬態的態様は特に限定されないが、例えば、エキシマレーザとすることができる。
第1の態様では、第1の光学系統1は、例えば図2に概略的に示すように、レーザLLを出発基板100の裏面側から順次照射することにより、目的基板200面に対象物6を移送するように構成されている第1の光学系統1Aとする。順次照射は、例えば図2に示すように、レーザ光源3からのレーザLLの光路を、出発基板100上に形成された対象物6にレーザLLが順次照射されるように移動する(走査・スキャン)ことによって行うことができる。この際、図2に示すように、光路の移動に対して相対的に出発基板100及び目的基板200を移動させることもできる。また、図2に示すように、出発基板100の移動速度と、目的基板200の移動速度とを異ならせることにより、出発基板100上に設けられた対象物6のピッチとは異なるピッチで、対象物6を目的基板200に配置することができる。
第2の態様では、第1の光学系統1は、例えば図3及び図4に概略的に示すように、レーザLLを出発基板100の裏面側から複数の対象物6に同時照射することにより、目的基板200面に複数の対象物6を同時に移送するように構成された第1の光学系統1A’である。図3はライン状の照射形状を有するレーザLLを一列に並ぶ複数(1×m(m>2))の対象物6に照射する例であり、図4は矩形状の照射形状を有するレーザLLを複数列及び複数行に並ぶ複数(n×m(n>2、m>2))の対象物6に照射する例である。照射形状は、例えば、後段で説明するマスクにより適宜変更することができる。
第1の態様及び第2の態様のいずれにおいても、第1の光学系統1では、先に説明したレーザリフトオフ工程及び移載工程の両方を行うことができる。
図1に示す第2の光学系統2は、第1の光学系統とは異なる光学構成を有する。
第1の態様では、第2の光学系統2は、例えば図5または図6に示すようにレーザLTまたはLRを出発基板100の裏面側から選択照射することにより、例えば図5に示すように対象物(不良な対象物)6Dを出発基板100上から除去する(すなわち、トリミング工程を行う)、または対象物(補充チップ)6Rを目的基板200面に移送する(すなわち、リペア工程を行う)ように構成されている第2の光学系統2Bである。
別の側面である第2の態様では、例えば図5または図6に示すようにレーザLTまたはLRを出発基板100の裏面側から一つの対象物6Dまたは6Rに照射することにより、一つの対象物(不良な対象物)6Dを出発基板100上から除去する(すなわち、トリミング工程を行う)、または一つの対象物(補充チップ)6Rを目的基板200面に移送するように構成されている第2の光学系統2B’である。
図1に示す切り替え機構4は、レーザの光路Lを、第1の光学系統1への光路L1と、第2の光学系統2への光路L2との間で切り替えるように構成されている。
図1の例では、切り替え機構4は、コントローラ41と、コントローラ41に電気的に接続されたミラー42とを備える。コントローラ41は、ミラー42を動かして、レーザの光路Lを、第1の光学系統1への光路L1と第2の光学系統2への光路L2との間で切り替えるように構成されている。
図1に示した例の移送装置10は、任意のホモジナイザ5を更に含む。ホモジナイザ5は、レーザ光源3から発振されたレーザの強度分布を均一化するように構成されている。
図1に示した例の移送装置10は、複数のミラー、例えば切り替え機構4のミラー42の他に、ミラーMを更に含む。複数のミラー42及びMは、レーザの光路のアライメントの役割を果たす。
以上に説明した本発明の移送装置10であれば、レーザリフトオフ工程と移載工程とを同じ第1の光学系統1で行うことができ、トリミング工程とリペア工程とを同じ第2の光学系統2で行うことができる。また、移送装置10は、レーザ光源3からのレーザの光路Lを第1の光学系統1への光路L1と第2の光学系統2への光路L2との間で切り替えるように構成された切り替え機構4とを具備しているので、1台の移送装置10で、トリミング工程、レーザリフトオフ工程、移載工程及びリペア工程を行うことができる。
また、従来の各機能個別の装置では、例えばトリミング工程を行った後で出発基板を一旦取り出し、レーザリフトオフ装置に移動させて出発基板を装着し、そこでレーザリフトオフ工程を行っていた。移載工程及びそれに先立つトリミング工程も同様である。この場合、トリミング工程から一旦出発基板を取り出して、レーザリフトオフ装置または移載装置に出発基板を装着し、レーザ照射対象物を決めるためのアライメントを行った上で、レーザリフトオフ工程や移載工程を実施していた。この一連の作業により生産性が低下するだけでなく、アライメント調整の精度に依存して工程間でのばらつきが生じる可能性があった。
本発明の移送装置10を用いれば、出発基板100が同じものであるレーザリフトオフ工程及びそれに先立つトリミング工程を、光路の切り替えのみで、出発基板の段取り替えを行うことなく一連の動作で行うことができる。同様に、移載工程及びそれに先立つトリミング工程も、出発基板100が同じものであるため、光路の切り替えのみで、出発基板100の段取り替えを行うことなく一連の動作で行うことができる。よって、少なくともレーザリフトオフ工程とそれに先立つトリミング工程との間、及び移載工程とそれに先立つトリミング工程との間では、出発基板100の取り外し、移動、出発基板100の装着及びアライメントが不要となる。その結果、生産性の低下を抑えることができるとともに、アライメントの精度に起因する工程間でのばらつきを防止することができる。
そして、本発明の移送装置10は、従来、レーザビームのエネルギー密度、ビームエネルギー及びビーム形状、並びに照射方法が異なり得る4台の装置で行っていた機能を1台で行うことができ、さらには複数の装置でそれぞれレーザ光源を持つ必要がなくなり、レーザエネルギーの効率的な利用が可能になる。そのため、フットプリントおよび設備投資を最小限にすることができる。
すなわち、本発明の移送装置10であれば、最小限のフットプリント及び設備投資、並びに高い生産性で対象物100を移送できる。
また、メンテナンス費用も、4台の装置を用いる場合よりも抑えることができる。
なお、本発明の移送装置10は、従来の4つの装置を単に組み合わせただけで得られるものではなく、装置構成を、レーザリフトオフ工程及び移載工程の2つの工程を行うことができる第1の光学系統1と、トリミング工程及びリペア工程の2つの工程を行うことができる第2の光学系統2とし、これら光学系統間での光路の切り替えを行う切り替え機構4を更に具備することによって、レーザリフトオフ工程とそれに先立つトリミング工程との間、及び移載工程とそれに先立つトリミング工程との間では、出発基板100の取り外し、移動、出発基板100の装着及びアライメントといった段取り替えが不要となるという本発明者らの知見があって初めて想到し得るものである。
本発明の移送装置10は、様々な態様が可能であり、更なる構成部材を具備することができる。更なる構成部材としては、例えば、マスク、出発基板100を少なくとも保持する第1のステージ、目的基板200用の第2のステージ、プロジェクションレンズ、及び移動機構を挙げることができる。
図7に、本発明の移送装置10の一態様を示す。
図7に示す移送装置10では、第1の光学系統1が、光路11と、マスク12とを備える。マスク12は、レーザLLの照射形状を例えば図3に示すようなライン状ビームにして、複数の対象物6に同時に照射するように成形するパターンを有する。
また、図7に示す移送装置10では、第2の光学系統2が、光路21と、AP22と、ガルバノスキャナ(スキャナ)23と、マスク24とを備える。AP22は、スキャナ23が適正に作動できる大きさのレーザビームを形成するためのアパーチャである。ガルバノスキャナ23は、レーザLTまたはLRを出発基板100または出発基板100上に支持された対象物6D又は6Rに選択的に照射する、またはレーザLTまたはLRを出発基板100の裏面側から出発基板100または対象物6Dまたは6Rに選択的に照射する手段である。マスク24は、レーザLTまたはLRの照射形状を対象物6Dまたは6Rにそれぞれ個別に対応した形状に照射するように成形するパターンを有する。
図7に示す移送装置10は、更に、ステージ7、プロジェクションレンズ8及び移動機構43を具備する。
ステージ7は、後段で詳細に説明する、出発基板100を少なくとも保持するように構成された第1のステージと、第1のステージに対向するように目的基板200を保持するように構成された第2のステージとを備える。
プロジェクションレンズ8は、ステージ7上の出発基板100の照射対象にレーザを結像するように構成されているものである。
移動機構43は、切り替え機構4の一部であり、レーザの光路の変更に合わせて、ステージ7(例えば第1のステージ及び第2のステージ)及びプロジェクションレンズ8を、第1の光学系統1と第2の光学系統2との間で移動させるように構成されている。
プロジェクションレンズ8は、第1の光学系統1及び第2の光学系統2のそれぞれが具備することもできる。また、移動機構43は、目的基板200用の第2のステージを動かさないものであってもよい。このような場合、切り替え機構4は第1のステージを含み、移動機構43は、レーザの光路の変更に合わせて、第1のステージを、第1の光学系統1と第2の光学系統2との間で移動させるように構成されたものということができる。
移動機構43が第2のステージを移動させるように構成されたものである場合、第2のステージも切り替え機構4の一部である。
移動機構43は、第1ステージ、又は第1ステージ及び第2ステージを、同一平面内で適宜移動させることができる。よって、このような移動機構43を備えることにより、複数の対象物の移送後の同一平面内での配列形態を任意に変更できる。
図8に、本発明の移送装置10の他の一態様を示す。図8に示す移送装置10は、第1の光学系統1と第2の光学系統2とでマスク9を共有する点で、図7に示す移送装置10と異なる。
マスク9は、レーザLLの照射形状を例えば図3に示すようなライン状ビームにして、複数の対象物6に同時に照射するように成形するパターンと、レーザLTまたはLRの照射形状を対象物6Dまたは6Rにそれぞれ個別に対応した形状に照射するように成形するパターンとを有する。
なお、切り替え機構4は、以上に説明した例に限定されない。例えば、レーザ光源3からの光路L、ステージ7及びプロジェクションレンズ8を直線的に固定した状態で、光路Lとプロジェクションレンズ8との間に、第1の光学系統1と第2の光学系統2とを切り替えて挿入するように構成されたものであってもよい。
[光学系統のアライメント]
次に、レーザリフトオフ工程、トリミング工程、移載工程およびリペア工程のそれぞれにおける光学系統のアライメントについて説明する。
次に、レーザリフトオフ工程、トリミング工程、移載工程およびリペア工程のそれぞれにおける光学系統のアライメントについて説明する。
なお、レーザリフトオフは、出発基板100と目的基板200とを対象物6を間に挟んで接触させた状態で行うコンタクトレーザリフトオフ(Contact LLO)と、出発基板100と目的基板200とを間に空間を設けて対向させた状態で行うギャップレーザリフトオフ(Gap LLO)とに大別される。
図9は、ギャップレーザリフトオフ工程、移載工程及びリペア工程で用いられるアライメントの例である。
ギャップレーザリフトオフ工程(詳細は図12(c)についての先の説明を参照のこと)では、出発基板100としての例えばサファイア基板110を、第1のステージ71に保持させる。また、目的基板200としての第1の中間基板210を第2のステージ72に保持させる。また、サファイア基板110と第1の中間基板210との間に空間を設ける。
第1のステージ71は、レーザLLがサファイア基板110の裏面に照射できるように開口部を有する。
プロジェクションレンズ8は、第1のステージ71の上方に配置される。
移載工程(詳細は図13(g)についての先の説明を参照のこと)の場合は、第1のステージ71に出発基板100としての第2の中間基板120を保持させ、第2のステージ72に目的基板200としての完成基板220を保持させる点以外は、ギャップレーザリフトオフ工程用のアライメントと同様である。
リペア工程(詳細は図14(h)についての先の説明を参照のこと)では、第1のステージ71に出発基板100としてのリペア基板130を保持させ、第2のステージ72に目的基板200としての完成基板220を保持させる点以外は、ギャップレーザリフトオフ工程用のアライメントと同様である。
なお、移載工程後では、例えば図3及び図4のそれぞれ右側に示したように、出発基板100(第2の中間基板120)に、移送されない対象物6が残る。移送されずに残った対象物6(余剰対象物)を有するこの出発基板100を、リペア工程でのリペア基板130として用いることもできる。
移載工程(マストランスファ工程と呼ぶこともできる)は、移送工程(チップ整列工程)における比較的最終工程に近い部分のプロセスとなるが、レーザリフトオフ工程や移載工程前のトリミング工程で不良の対象物(LED)6Dが除去された場合、移送工程後に得られる完成基板300にチップ欠損部分が生じる。リペア工程は、この欠損部分に単個のチップ6Rを補充する。
このとき、リペア基板から補充チップ6Rを補充するが、移載装置とリペア装置とは光学系統が異なる装置であるため、従来はこれらが別の装置で構成されていた。この場合、移載工程で供給される対象物6とリペア工程で補充される補充チップ6Rとは、互いに別の基板から供給されるものであった。このような場合、移載工程で供給される対象物6とリペア工程で補充される補充チップ6Rとは、チップの生産ロットが異なるため、部分的な発光状態などの不均一が発生し得る。
一方、リペア工程において、移載工程後に残った余剰対象物6Rを補充することで、チップの利用効率も高く、また移載工程で移載した対象物6とリペア工程で補充する補充チップ6Rとが同一ロットであること、またこれらの光学系が同一光源からのレーザを利用していることから、全面で均一な整列チップを構成することが可能となる。
図10は、レーザリフトオフ工程の前のトリミング工程、及び移載工程前のトリミング工程で用いられるアライメントの例である。
レーザリフトオフ工程の前のトリミング工程(詳細は、図12(b)についての説明を参照のこと)では、第1のステージ71に出発基板100としての例えばサファイア基板110を保持させる。
移載工程前のトリミング工程(詳細は、図13(f)についての説明を参照のこと)では、第1のステージ71に出発基板100としての第2の中間基板120を保持させる。
以上に加えて第2のステージを用いないこと以外は、図9に示すアライメントと同様である。
図11は、コンタクトレーザリフトオフ工程で用いられるアライメントの例である。
図11に示すアライメントは、出発基板100と目的基板200とを対象物6を間に挟んで接触させた状態とすること、及び第1のステージ71が出発基板100及び目的基板200を支持しており、第2のステージがないこと以外は、図9に示すギャップレーザリフトオフ工程用のアライメントと同様である。
先に説明したように、また図9~図11の上記説明から明らかなように、レーザリフトオフ工程のアライメントと、その前のトリミング工程のアライメントとでは、出発基板100として同一のサファイア基板110を用いる。よって、本発明の移送装置10を用いれば、レーザリフトオフ工程前のトリミング工程とレーザリフトオフ工程とを、出発基板100の段取り替えを行うことなく一連の動作で行うことができる。
また、移載工程のアライメントと、その前のトリミング工程のアライメントとでは、出発基板100として同一の第2の中間基板120を用いる。よって、本発明の移送装置10を用いれば、移載工程前のトリミング工程と移載工程とを、出発基板100の段取り替えを行うことなく一連の動作で行うことができる。更に、リペア工程において、出発基板100であるリペア基板130として、移載工程で用いた第2の中間基板120を用いれば、移載工程前のトリミング工程、移載工程、及びリペア工程を、出発基板100の段取り替えを行うことなく一連の動作で行うことができる。
[移送方法]
次に、本発明の移送方法を説明する。なお、本発明の移送方法は、図12~図14を参照しながら説明したLED搭載デバイスの製造フローに適用できるので、図12~図14の一部を再度参照しながら説明する。ただし、本発明の移送方法は、図12~図14に示す例の製造フロー以外の製造フローにも適用できる。
次に、本発明の移送方法を説明する。なお、本発明の移送方法は、図12~図14を参照しながら説明したLED搭載デバイスの製造フローに適用できるので、図12~図14の一部を再度参照しながら説明する。ただし、本発明の移送方法は、図12~図14に示す例の製造フロー以外の製造フローにも適用できる。
本発明の移送方法は、レーザを用いて複数の対象物6を出発基板(例えば図12(a)に示すサファイア基板110または図12(g)に示す第2の中間基板120)から目的基板(例えば、図12(c)に示す第1の中間基板210または図13(g)に示す完成基板220)に移送する移送方法である。
まず、複数の対象物6を備えた出発基板(例えば図12(a)に示すサファイア基板110または図12(c)に示す第2の中間基板120)を準備する(出発基板準備工程)。
一方、複数の対象物6を移送される予定の目的基板(例えば、図12(c)に示す第1の中間基板210または図13(g)に示す完成基板220)を準備する(目的基板準備工程)。
また、図1に示す、レーザを発振するように構成されたレーザ光源3、第1の光学系統1及び第2の光学系統2を具備する移送装置10を準備する(装置準備工程)。
次に、図12(b)または図13(f)に示すように、出発基板(例えばサファイア基板110または第2の中間基板120)上の複数の対象物6に不良な対象物6Dが含まれるか否かを予め判定し、不良な対象物6Dが含まれている場合に第2の光学系統2を通したレーザLTにより不良な対象物6を選択的に除去する(トリミング工程)。
そして、図12(c)または図13(g)に示すように、出発基板(例えばサファイア基板110または第2の中間基板120)から目的基板(例えば第1の中間基板210または完成基板220)へと複数の対象物6を第1の光学系統1を通したレーザLLまたはLMにより移送する(移送工程(レーザリフトオフ工程または移載工程))。
そして、本発明の移送方法では、上記トリミング工程から上記移送工程までを出発基板の段取り替えを行うことなく一連の動作で行う。具体的には、レーザリフトオフ工程及びそれに先立つトリミング工程を、出発基板であるサファイア基板110の段取り換えを行わずに一連の動作で行う。また、移載工程及びそれに先立つトリミング工程を、出発基板であるサファイア基板110または第2の中間基板120の段取り換えを行わずに一連の動作で行う。
このような本発明の移送方法では、少なくともレーザリフトオフ工程とそれに先立つトリミング工程との間、及び移載工程とそれに先立つトリミング工程との間では、出発基板の段取り換えに起因する生産性の低下を抑えることができるとともに、アライメントの精度に起因する工程間でのばらつきを防止することができる。
そして、本発明の移送方法は、従来4台の装置で行っていた機能を1台の装置で行うことができ、さらには複数の装置でそれぞれレーザ光源を持つ必要がなくなり、レーザエネルギーの効率的な利用が可能になる。そのため、フットプリントおよび設備投資を最小限にすることができる。
本発明の移送方法は、目的基板(例えば完成基板220)上に対象物6が欠損している箇所が含まれるか否かを予め判定し、対象物6の欠損箇所が含まれている場合には、出発基板(例えば第2の中間基板)から目的基板(例えば完成基板220)へと複数の対象物6を第1の光学系統1を通したレーザLMにより移送する移送工程(図13(g))後に、第2の光学系統2を通して選択的に出発基板(例えば図14(h)に示すリペア基板130)の対象物6RにレーザLRを照射して、対象物6が欠損した箇所に対象物(補充チップ6R)を移送するリペア工程(図14(h))を更に含むことができる。さらに、リペア基板130として、移載工程後の第2の中間基板120を用いることにより、図13(g)の移送工程から図14(h)のリペア工程までを出発基板(第2の中間基板120)の段取り替えを行うことなく一連の動作で行うこともできる。
より具体的には、移送工程は、図9を参照して説明したアライメントで、レーザLLを、出発基板としての第1のステージ71に設置された基板表面に対象物6が形成されたチップ供給基板(サファイア基板110)の基材を通して、対象物6に照射することにより、対象物6の一部を分解することによって、出発基板から目的基板としての第2のステージ72に設置された第1の中間基板210に対象物6を移送するレーザリフトオフ工程(図12(c))、及び図9を参照して説明したアライメントで、レーザLMを、出発基板としての第1のステージ71に設置された第2の中間基板120を通して、第2の中間基板120と対象物6との間に形成された接着層121に照射することにより、接着層121をアブレーションすることによって、第2の中間基板120から目的基板としての第2のステージ72に設置された完成基板220に対象物6を移送する移載工程(図13(g))を含むことができる。
また、本発明の移送方法は、レーザリフトオフ工程と移載工程との間に、図13(e)に示すような、第1の中間基板210から第2の中間基板120へと対象物6を受け渡す工程を更に含むことができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
Claims (11)
- 出発基板上に設けられた対象物を前記出発基板から目的基板にレーザを用いて移送するための移送装置であって、
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源と、
第1の光学系統と、
該第1の光学系統の光学構成とは異なる光学構成を有する第2の光学系統と、
前記レーザの光路を、前記第1の光学系統への光路と、前記第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構と、
を具備し、
前記第1の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から順次照射することにより、前記目的基板面に前記対象物を移送するように構成されており、
前記第2の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から選択照射することにより、前記対象物を前記出発基板上から除去する、または前記対象物を前記目的基板面に移送するように構成されている、移送装置。 - 出発基板上に設けられた対象物を前記出発基板から目的基板にレーザを用いて移送するための移送装置であって、
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源と、
第1の光学系統と、
該第1の光学系統の光学構成とは異なる光学構成を有する第2の光学系統と、
前記レーザの光路を、前記第1の光学系統への光路と、前記第2の光学系統への光路との間で切り替えるように構成された切り替え機構と、
を具備し、
前記第1の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から複数の対象物に同時照射することにより、前記目的基板面に前記複数の対象物を同時に移送するように構成されており、
前記第2の光学系統が、前記レーザを前記出発基板の裏面側から一つの対象物に照射することにより、前記一つの対象物を前記出発基板上から除去する、または前記一つの対象物を前記目的基板面に移送するように構成されている、移送装置。 - 前記切り替え機構がミラーを備えるものである請求項1または2に記載の移送装置。
- 前記切り替え機構は、
前記出発基板を少なくとも保持するように構成された第1のステージと、
前記レーザの光路の変更に合わせて、前記第1のステージを、前記第1の光学系統と前記第2の光学系統との間で移動させるように構成された移動機構と
を備えるものである請求項1~3のいずれか1項に記載の移送装置。 - 前記出発基板を保持するように構成された第1のステージと、
前記第1のステージに対向するように目的基板を保持するように構成された第2のステージと、
前記レーザを結像するように構成されたプロジェクションレンズと、
を更に具備し、
前記切り替え機構が、前記レーザの光路の変更に合わせて、前記第1のステージ、前記第2のステージ及び前記プロジェクションレンズを、前記第1の光学系統と前記第2の光学系統との間で移動させるように構成された移動機構を備えるものである請求項1~3のいずれか1項に記載の移送装置。 - 前記レーザの照射形状をライン状ビームにして複数の前記対象物に照射するように形成するパターンと、
前記レーザの照射形状を1つの前記対象物に照射するように成形するパターンと
を有するマスクを更に備える請求項1~5のいずれか1項に記載の移送装置。 - 前記第2の光学系統は、前記レーザを前記出発基板または前記出発基板上に支持された前記対象物に選択的に照射する、または前記レーザを前記出発基板の裏面側から前記出発基板または前記対象物に選択的に照射する手段として、ガルバノスキャナを有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の移送装置。
- 前記第1の光学系統が、前記レーザの照射形状をライン状ビームにして複数の前記対象物に同時に照射するように成形するパターンを有するマスクを更に備え、
前記第2の光学系統が、前記レーザの照射形状を前記対象物にそれぞれ個別に対応した形状に照射するように成形するパターンを有するマスクを更に備えるものである、請求項1~7のいずれか1項に記載の移送装置。 - レーザを用いて複数の対象物を出発基板から目的基板に移送する移送方法であって、
前記複数の対象物を備えた出発基板を準備する出発基板準備工程と、
前記複数の対象物を移送される予定の目的基板を準備する目的基板準備工程と、
前記レーザを発振するように構成されたレーザ光源、第1の光学系統及び第2の光学系統を具備する移送装置を準備する装置準備工程と、
前記出発基板上の前記複数の対象物に不良な対象物が含まれるか否かを予め判定し、前記不良な対象物が含まれている場合に前記第2の光学系統を通した前記レーザにより前記不良な対象物を選択的に除去するトリミング工程と、
前記出発基板から前記目的基板へと前記複数の対象物を前記第1の光学系統を通した前記レーザにより移送する移送工程と
を含み、
前記トリミング工程から前記移送工程までを前記出発基板の段取り替えを行うことなく一連の動作で行う、移送方法。 - 前記目的基板上に前記対象物が欠損している箇所が含まれるか否かを予め判定し、前記対象物の欠損箇所が含まれている場合には、前記出発基板から前記目的基板へと前記複数の対象物を前記第1の光学系統を通した前記レーザにより移送する前記移送工程後に、前記第2の光学系統を通して選択的に前記出発基板の前記対象物に前記レーザを照射して、前記対象物が欠損した箇所に前記対象物を移送するリペア工程を更に含み、
前記移送工程から前記リペア工程までを前記出発基板の段取り替えを行うことなく一連の動作で行う、請求項9に記載の移送方法。 - 前記移送工程は、
前記レーザを、前記出発基板としての第1のステージに設置された基板表面に対象物が形成されたチップ供給基板の基材を通して、前記対象物に照射することにより、前記対象物の一部を分解することによって、前記出発基板から前記目的基板としての第2のステージに設置された第1の中間基板に前記対象物を移送するレーザリフトオフ工程、及び
前記レーザを、前記出発基板としての前記第1のステージに設置された第2の中間基板を通して、前記第2の中間基板と前記対象物との間に形成された接着層に照射することにより、前記接着層をアブレーションすることによって、前記第2の中間基板から前記目的基板としての前記第2のステージに設置された完成基板に前記対象物を移送する移載工程
を含み、
前記第2の中間基板は、前記接着層を含み、
前記レーザリフトオフ工程と前記移載工程との間に、前記第1の中間基板から前記第2の中間基板へと前記対象物を受け渡す工程を更に含む、請求項9または請求項10に記載の移送方法。
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PCT/JP2022/048404 WO2024142328A1 (ja) | 2022-12-27 | 2022-12-27 | 移送装置及び移送方法 |
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WO2024142328A1 true WO2024142328A1 (ja) | 2024-07-04 |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2022
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