JP7819232B2 - Element transfer method and element transfer device - Google Patents
Element transfer method and element transfer deviceInfo
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Description
この発明は、素子転写方法および素子転写装置に関し、特に、レーザ光を照射して素子を転写する素子転写方法および素子転写装置に関する。 This invention relates to an element transfer method and an element transfer device, and in particular to an element transfer method and an element transfer device that transfer elements by irradiating them with laser light.
従来、レーザ光を照射して素子を転写する素子転写方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 Conventionally, a device transfer method has been known in which devices are transferred by irradiating them with laser light (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献１には、基板に取り付けられた物品を、別の基板に転写するレーザ転写方法が開示されている。上記特許文献１では、基板と物品との間には、レーザ光を照射することにより変形するブリスタリング層、および、接着材層が設けられており、物品は、接着材層により保持されている。そして、上記特許文献１では、基板の上面側から接着材層に近接するブリスタリング層に向かってレーザ光が照射されて、ブリスタリング層が変形することによって、接着材層が下方に凸状に変形する。その結果、物品が接着材層から剥離して別の基板に転写される。 Patent Document 1 discloses a laser transfer method for transferring an article attached to a substrate to another substrate. In this method, a blistering layer that deforms when irradiated with laser light and an adhesive layer are provided between the substrate and the article, and the article is held in place by the adhesive layer. In this method, laser light is irradiated from the top surface of the substrate toward the blistering layer adjacent to the adhesive layer, causing the blistering layer to deform, resulting in the adhesive layer deforming into a downwardly convex shape. As a result, the article is peeled off from the adhesive layer and transferred to another substrate.
上記特許文献１に記載のような従来の素子転写方法において、物品（素子）の厚みが比較的小さい場合、接着材層（粘着層）と素子との間の粘着力よりも素子の自重の方が小さいため、素子が粘着層から剥離されず別の基板に転写されない場合がある。このため、素子の厚みが比較的小さい場合でも、素子を粘着層から剥離することが可能な素子転写方法および素子転写装置が望まれている。 In conventional element transfer methods such as those described in Patent Document 1, if the thickness of the article (element) is relatively small, the element's own weight may be smaller than the adhesive force between the adhesive layer (adhesive layer) and the element, and the element may not be peeled off from the adhesive layer and transferred to another substrate. For this reason, there is a demand for an element transfer method and element transfer device that can peel off elements from the adhesive layer even when the element is relatively thin.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、厚みが比較的小さい素子の場合でも、素子を粘着層から剥離することが可能な素子転写方法および素子転写装置を提供することである。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and one object of this invention is to provide an element transfer method and element transfer device that can peel elements from an adhesive layer even in the case of elements with a relatively small thickness.
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による素子転写方法は、第１基板に粘着層を介して配置された素子および第２基板のうち少なくとも第２基板を帯電させる帯電工程と、素子および第２基板のうち少なくとも第２基板を帯電させた状態で、第１基板の素子が配置される側と反対側から、第１基板に向かってレーザ光を照射して、第２基板に素子を転写する転写工程と、を備え、帯電工程は、転写工程において素子および第２基板に静電吸引力が働くように、素子および第２基板のうち少なくとも第２基板を帯電させる工程を含む。 To achieve the above object, a device transfer method according to a first aspect of the present invention includes a charging step of charging devices arranged on a first substrate via an adhesive layer and at least the second substrate of the second substrate, and a transfer step of irradiating laser light toward the first substrate from the side of the first substrate opposite to the side on which the devices are arranged, while the devices and at least the second substrate of the second substrate are charged, thereby transferring the devices to the second substrate. The charging step includes a step of charging the devices and at least the second substrate of the second substrate so that an electrostatic attraction force acts on the devices and the second substrate during the transfer step.
この第１の局面による素子転写方法は、上記のように、第１基板の素子が配置される側と反対側から、第１基板に向かってレーザ光を照射して、第２基板に素子を転写する工程において、素子および第２基板に静電吸引力が働くように、素子および第２基板のうち少なくとも第２基板を帯電させる。これにより、素子に働く静電吸引力が粘着層からの素子の剥離を補助するように作用するので、厚みが比較的小さい素子の場合でも、素子を粘着層から剥離することができる。 As described above, in the element transfer method according to this first aspect, in the step of transferring elements to a second substrate by irradiating a laser beam toward the first substrate from the side opposite the side on which the elements are placed, at least the second substrate of the elements and the second substrate is charged so that an electrostatic attraction force acts on the elements and the second substrate. As a result, the electrostatic attraction force acting on the elements acts to assist in peeling the elements from the adhesive layer, making it possible to peel the elements from the adhesive layer even in the case of elements with a relatively small thickness.
上記第１の局面による素子転写方法において、好ましくは、帯電工程は、転写工程において素子および第２基板の互いに向かい合う側の面のうち少なくとも第２基板の素子に向かい合う側の面を帯電させる工程を含み、転写工程は、素子および第２基板の互いに向かい合う側の面のうち少なくとも第２基板の素子に向かい合う側の面を帯電させた状態で、第１基板の素子が配置される側と反対側から、第１基板に向かってレーザ光を照射して、第２基板に素子を転写する工程を含む。このように構成すれば、素子および第２基板の帯電した面同士の距離が比較的小さくなるので、素子および第２基板に働く静電吸引力が比較的大きくなる。その結果、比較的大きい静電吸引力が粘着層からの素子の剥離を補助するように作用するので、厚みが比較的小さい素子のように素子の自重が比較的小さい場合でも、素子を粘着層から容易に剥離することができる。 In the element transfer method according to the first aspect, the charging step preferably includes a step of charging at least the surface of the second substrate facing the element, among the surfaces of the element and the second substrate facing each other in the transfer step, and the transfer step includes a step of irradiating laser light toward the first substrate from the side opposite the side on which the element is located, to transfer the element to the second substrate, while at least the surface of the second substrate facing the element, among the surfaces of the element and the second substrate facing each other, is charged. With this configuration, the distance between the charged surfaces of the element and the second substrate is relatively small, and therefore the electrostatic attraction force acting on the element and the second substrate is relatively large. As a result, the relatively large electrostatic attraction force acts to assist in the release of the element from the adhesive layer, making it easy to release the element from the adhesive layer, even in the case of an element with a relatively small weight, such as a relatively thin element.
上記第１の局面による素子転写方法において、好ましくは、帯電工程は、第２基板を素子が剥離帯電により帯電しやすい極性と異なる極性に帯電させる工程を含み、転写工程は、第２基板を素子が剥離帯電により帯電しやすい極性と異なる極性に帯電させた状態で、第１基板の素子が配置される側と反対側から、第１基板に向かってレーザ光を照射して、第２基板に素子を転写する工程を含む。このように構成すれば、素子を積極的に帯電させなくても、素子および第２基板を異なる極性に帯電させることができるので、素子および第２基板に静電吸引力を働かせることができる。その結果、素子を粘着層から容易に剥離することができる。 In the element transfer method according to the first aspect, the charging step preferably includes a step of charging the second substrate to a polarity different from the polarity to which the elements are likely to be charged by peeling charging, and the transfer step includes a step of irradiating a laser beam toward the first substrate from the side of the first substrate opposite the side on which the elements are placed, while the second substrate is charged to a polarity different from the polarity to which the elements are likely to be charged by peeling charging, thereby transferring the elements to the second substrate. With this configuration, the elements and the second substrate can be charged to different polarities without actively charging the elements, thereby applying an electrostatic attraction force to the elements and the second substrate. As a result, the elements can be easily peeled from the adhesive layer.
上記第１の局面による素子転写方法において、好ましくは、帯電工程は、第２基板をシリコンを含む材料から形成されている素子が剥離帯電により帯電しやすい極性と異なる極性であるプラス極性に帯電させる工程を含み、転写工程は、第２基板をシリコンを含む材料から形成されている素子が剥離帯電により帯電しやすい極性と異なる極性であるプラス極性に帯電させた状態で、第１基板の素子が配置される側と反対側から、第１基板に向かってレーザ光を照射して、第２基板に素子を転写する工程を含む。このように、シリコンを含む材料から形成されている素子に対しても、素子を積極的に帯電させなくても、素子および第２基板を異なる極性に帯電させることができるので、容易に素子および第２基板に静電吸引力を働かせることができる。 In the element transfer method according to the first aspect, the charging step preferably includes a step of charging the second substrate to a positive polarity different from the polarity to which elements made of a silicon-containing material are likely to be charged due to peeling charging, and the transfer step includes a step of irradiating a laser beam toward the first substrate from the side opposite to the side on which the elements of the first substrate are located, while the second substrate is charged to a positive polarity different from the polarity to which elements made of a silicon-containing material are likely to be charged due to peeling charging, thereby transferring the elements to the second substrate. In this way, even for elements made of a silicon-containing material, the elements and the second substrate can be charged to different polarities without the need to actively charge the elements, making it easy to apply an electrostatic attraction force to the elements and the second substrate.
上記第１の局面による素子転写方法において、好ましくは、帯電工程は、素子と第２基板との両方を互いに異なる極性に帯電させる工程を含み、転写工程は、素子および第２基板の両方を互いに異なる極性に帯電させることにより素子および第２基板に静電吸引力を働かせた状態で、第１基板の素子が配置される側と反対側から、第１基板に向かってレーザ光を照射して、第２基板に素子を転写する工程を含む。このように構成すれば、より効果的に素子および第２基板に静電吸引力を働かせることができる。 In the element transfer method according to the first aspect, the charging step preferably includes a step of charging both the element and the second substrate to polarities different from each other, and the transfer step preferably includes a step of transferring the element to the second substrate by irradiating laser light toward the first substrate from the side opposite to the side on which the element is located, while applying an electrostatic attraction force to the element and the second substrate by charging both the element and the second substrate to polarities different from each other. This configuration allows the electrostatic attraction force to be applied to the element and the second substrate more effectively.
上記第１の局面による素子転写方法において、好ましくは、帯電工程は、イオンを照射して帯電させる第１帯電部を、素子の表面に沿う方向に、素子に対して相対的に移動させながらイオンを照射させて素子を帯電させる第１帯電工程、および、イオンを照射して帯電させる第２帯電部を、第２基板の表面に沿う方向に、第２基板に対して相対的に移動させながらイオンを照射させて第２基板を帯電させる第２帯電工程のうち少なくとも第２帯電工程を含む。このように構成すれば、素子および第２基板のうち少なくとも第２基板を、イオンを照射する帯電部を移動させるだけで帯電させることができるので、容易に素子を粘着層から剥離することができる。 In the element transfer method according to the first aspect, the charging step preferably includes at least a second charging step of: a first charging step in which a first charging unit that irradiates ions to charge the element is moved relative to the element in a direction along the surface of the element, thereby irradiating ions to charge the element; and a second charging step in which a second charging unit that irradiates ions to charge the element is moved relative to the second substrate in a direction along the surface of the second substrate, thereby irradiating ions to charge the second substrate. With this configuration, at least the second substrate of the element and the second substrate can be charged simply by moving the charging unit that irradiates ions, making it easy to peel the element from the adhesive layer.
この場合、好ましくは、第１帯電工程は、第１帯電部を、素子の表面に沿う方向に、素子が配置される領域の一方端から他方端まで素子に対して相対的に移動させながらイオンを照射させて素子を帯電させる工程を含み、第２帯電工程は、第２帯電部を、第２基板の表面に沿う方向に、少なくとも素子が配置される領域に対応する領域の一方端から他方端まで第２基板に対して相対的に移動させながらイオンを照射させて第２基板を帯電させる工程を含む。このように構成すれば、素子および第２基板のうち少なくとも第２基板をより広範囲にわたって帯電させることができるので、素子および第２基板に働く静電吸引力を大きくすることができる。これにより、効果的に素子を粘着層から剥離することができる。 In this case, the first charging step preferably includes a step of irradiating ions onto the elements while moving the first charging unit relative to the elements in a direction along the surface of the elements from one end to the other end of the area where the elements are arranged, and the second charging step preferably includes a step of irradiating ions onto the second substrate while moving the second charging unit relative to the second substrate in a direction along the surface of the second substrate from one end to the other end of at least the area corresponding to the area where the elements are arranged, to charge the second substrate. With this configuration, at least the second substrate can be charged over a wider area of the elements and the second substrate, thereby increasing the electrostatic attraction force acting on the elements and the second substrate. This allows the elements to be effectively peeled off from the adhesive layer.
この発明の第２の局面による素子転写装置は、粘着層を介して素子が配置された第１基板を、素子および第２基板が所定の間隔を空けるように保持する第１基板保持部と、素子および第２基板のうち少なくとも第２基板を帯電させる帯電部と、第１基板の素子を配置する側と反対側から第１基板に向かってレーザ光を照射するレーザ光照射部と、を備え、レーザ光照射部は、素子および第２基板のうち少なくとも第２基板を、素子を転写する際に素子および第２基板に静電吸引力が働くように帯電させた状態で、第１基板に向かってレーザ光を照射して、第２基板に素子を転写するように構成されている。 A device transfer device according to a second aspect of the present invention includes a first substrate holding unit that holds a first substrate on which elements are arranged via an adhesive layer so that a predetermined distance is maintained between the elements and the second substrate; a charging unit that charges at least the second substrate of the elements and the second substrate; and a laser light irradiation unit that irradiates laser light toward the first substrate from the side of the first substrate opposite the side on which the elements are arranged. The laser light irradiation unit is configured to irradiate laser light toward the first substrate, charging at least the second substrate of the elements and the second substrate so that an electrostatic attraction force acts on the elements and the second substrate when the elements are transferred, thereby transferring the elements to the second substrate.
この第２の局面による素子転写装置は、上記のように、レーザ光照射部は、素子および第２基板のうち少なくとも第２基板を、素子を転写する際に素子および第２基板に静電吸引力が働くように帯電させた状態で、第１基板に向かってレーザ光を照射して、第２基板に素子を転写するように構成されている。これにより、素子に働く静電吸引力が粘着層からの素子の剥離を補助するように作用するので、厚みが比較的小さい素子のように素子の自重が比較的小さい場合でも、素子を粘着層から剥離することができる。その結果、厚みが比較的小さい素子の場合でも、素子を粘着層から剥離することが可能な素子転写装置を提供することができる。 In the element transfer device according to this second aspect, as described above, the laser light irradiation unit is configured to transfer the element to the second substrate by irradiating laser light toward the first substrate while charging at least the second substrate out of the element and the second substrate so that an electrostatic attraction force acts on the element and the second substrate when the element is transferred. This causes the electrostatic attraction force acting on the element to assist in peeling the element from the adhesive layer, making it possible to peel the element from the adhesive layer even in the case of an element with a relatively small weight, such as a relatively thin element. As a result, it is possible to provide an element transfer device that can peel an element from an adhesive layer even in the case of an element with a relatively small thickness.
本発明の素子転写方法および素子転写装置は、上記のように、厚みが比較的小さい素子の場合でも、素子を粘着層から剥離することができる。 As described above, the element transfer method and element transfer device of the present invention can peel elements from adhesive layers even in the case of elements with relatively small thicknesses.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
[第１実施形態]
図１～図４を参照して、本発明の第１実施形態による半導体チップ転写装置１００の構成について説明する。なお、半導体チップ転写装置１００は、特許請求の範囲の「素子転写装置」の一例である。
[First embodiment]
The configuration of a semiconductor chip transfer apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 4. The semiconductor chip transfer apparatus 100 is an example of the "element transfer apparatus" in the claims.
（半導体チップ転写装置）
図１に示すように、半導体チップ転写装置１００は、転写基板１０に配置された半導体チップ１を、レーザリフトオフ法により、被転写部２０に転写するように構成されている。なお、転写基板１０は、特許請求の範囲の「第１基板」の一例である。また、被転写部２０は、特許請求の範囲の「第２基板」の一例である。
(Semiconductor chip transfer device)
1, the semiconductor chip transfer device 100 is configured to transfer a semiconductor chip 1 arranged on a transfer substrate 10 to a transfer target portion 20 by a laser lift-off method. The transfer substrate 10 is an example of a "first substrate" in the claims. The transfer target portion 20 is an example of a "second substrate" in the claims.
半導体チップ転写装置１００は、転写基板保持部３０と、被転写基板保持部４０と、駆動機構５０と、制御部６０と、レーザ光照射部７０と、帯電部８０とを備える。なお、図１において、半導体チップ転写装置１００の左右方向（水平面内の一方向）をＸ方向としている。また、半導体チップ転写装置１００の上下方向（垂直方向）をＺ方向としている。また、上方向をＺ１方向とし、下方向をＺ２方向とする。また、半導体チップ転写装置１００のＸ方向およびＺ方向と直交する方向（水平面内の他方向）をＹ方向としている。なお、転写基板保持部３０は、特許請求の範囲の「第１基板保持部」の一例である。 The semiconductor chip transfer device 100 comprises a transfer substrate holding unit 30, a transferee substrate holding unit 40, a drive mechanism 50, a control unit 60, a laser light irradiation unit 70, and a charging unit 80. In FIG. 1, the left-right direction of the semiconductor chip transfer device 100 (one direction in a horizontal plane) is defined as the X direction. The up-down direction (vertical direction) of the semiconductor chip transfer device 100 is defined as the Z direction. The upward direction is defined as the Z1 direction, and the downward direction is defined as the Z2 direction. The direction perpendicular to the X and Z directions of the semiconductor chip transfer device 100 (the other direction in a horizontal plane) is defined as the Y direction. The transfer substrate holding unit 30 is an example of a "first substrate holding unit" in the claims.
帯電部８０は、たとえば、コロナ放電によりプラス極性またはマイナス極性のイオンを放出するように構成されている。帯電部８０は、第１帯電部８０ａと第２帯電部８０ｂとを含む。第１帯電部８０ａは、マイナス極性のイオンを放出するように構成されている。また、第２帯電部８０ｂは、プラス極性のイオンを放出するように構成されている。 The charging unit 80 is configured to emit ions of positive or negative polarity, for example, by corona discharge. The charging unit 80 includes a first charging unit 80a and a second charging unit 80b. The first charging unit 80a is configured to emit ions of negative polarity. The second charging unit 80b is configured to emit ions of positive polarity.
図２に示すように、転写基板１０には、複数の半導体チップ１が所定の間隔でマトリクス状（行列状）に配置されている。転写基板１０は、たとえば、円形形状を有している。半導体チップ１として、たとえば、メモリのような、数十μｍ以上数ｍｍ以下の一辺の長さを有する長方形で、かつ、数μｍ以上３０μｍ以下の厚みを有する薄い素子が用いられる。半導体チップ１は、シリコンを含む材料から形成されている。なお、半導体チップ１は、特許請求の範囲の「素子」の一例である。 As shown in FIG. 2, multiple semiconductor chips 1 are arranged in a matrix (rows and columns) at predetermined intervals on the transfer substrate 10. The transfer substrate 10 has, for example, a circular shape. The semiconductor chips 1 are thin elements, such as memories, that are rectangular with sides measuring several tens of microns to several millimeters and have a thickness of several microns to 30 microns. The semiconductor chips 1 are made of a material containing silicon. The semiconductor chips 1 are an example of an "element" in the claims.
図３に示すように、半導体チップ１は、粘着層２を介して転写基板１０に配置されている。転写基板１０は、たとえば、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）基板やサファイヤ基板のようにレーザ光Ｌを透過する材料により形成されている。粘着層２は、転写材とも呼ばれる。 3, the semiconductor chip 1 is placed on a transfer substrate 10 via an adhesive layer 2. The transfer substrate 10 is formed of a material that transmits laser light L, such as a SiO2 (silicon dioxide) substrate or a sapphire substrate. The adhesive layer 2 is also called a transfer material.
粘着層２は、転写基板１０のＺ２側の面１０ａに配置されている。半導体チップ１は、粘着層２のＺ２側の面２ａに配置されている。粘着層２は、レーザ光照射部７０（図１参照）からレーザ光Ｌが照射されることにより分解してガス成分を発生する材料により形成されている。そして、ガス成分を発生することにより、粘着層２は、Ｚ２側に突出する凸形状（図１０参照）に変形する。粘着層２は、たとえば、樹脂を含む材料により形成されている。 The adhesive layer 2 is disposed on the Z2-side surface 10a of the transfer substrate 10. The semiconductor chip 1 is disposed on the Z2-side surface 2a of the adhesive layer 2. The adhesive layer 2 is formed from a material that decomposes and generates gas components when irradiated with laser light L from the laser light irradiation unit 70 (see Figure 1). By generating the gas components, the adhesive layer 2 deforms into a convex shape that protrudes toward the Z2 side (see Figure 10). The adhesive layer 2 is formed, for example, from a material that contains resin.
図１および図３に示すように、転写基板保持部３０は、粘着層２を介して半導体チップ１が配置された転写基板１０を保持する。転写基板保持部３０は、半導体チップ１を配置した転写基板１０を、半導体チップ１を配置した面を下方（Ｚ２方向）に向けて保持する。転写基板保持部３０は、開口部３１を有する。転写基板保持部３０に保持された転写基板１０には、開口部３１を介してレーザ光照射部７０からレーザ光Ｌが照射される。転写基板保持部３０は、駆動機構５０により、少なくともＸ方向およびＹ方向において被転写基板保持部４０に対して相対移動可能なように構成されている。 As shown in Figures 1 and 3, the transfer substrate holding unit 30 holds the transfer substrate 10 on which the semiconductor chip 1 is arranged via the adhesive layer 2. The transfer substrate holding unit 30 holds the transfer substrate 10 on which the semiconductor chip 1 is arranged, with the surface on which the semiconductor chip 1 is arranged facing downward (Z2 direction). The transfer substrate holding unit 30 has an opening 31. The transfer substrate 10 held by the transfer substrate holding unit 30 is irradiated with laser light L from the laser light irradiation unit 70 through the opening 31. The transfer substrate holding unit 30 is configured to be movable relative to the transferred substrate holding unit 40 in at least the X and Y directions by the drive mechanism 50.
図３に示すように、被転写部２０は、転写された半導体チップ１を接着するための粘着層２０ａと、粘着層２０ａが配置される被転写基板２０ｂとを含む。被転写部２０は、たとえば、半導体製品の製造工程において、転写基板１０に配置された半導体チップ１が多数転写される基板である。また、被転写部２０には、転写された半導体チップ１に対して電気的に接続可能な配線が形成されていてもよい。被転写部２０は、平面視において、矩形形状を有している。なお、粘着層２０ａは、キャッチ層とも呼ばれる。 As shown in FIG. 3, the transferee 20 includes an adhesive layer 20a for adhering the transferred semiconductor chip 1, and a transferee substrate 20b on which the adhesive layer 20a is disposed. The transferee 20 is, for example, a substrate onto which a large number of semiconductor chips 1 disposed on a transfer substrate 10 are transferred during the semiconductor product manufacturing process. The transferee 20 may also have wiring formed thereon that can be electrically connected to the transferred semiconductor chip 1. The transferee 20 has a rectangular shape in a plan view. The adhesive layer 20a is also referred to as a catch layer.
被転写基板保持部４０は、転写基板１０に配置された半導体チップ１が転写される被転写基板２０ｂを下方（Ｚ２側）から保持する。被転写基板保持部４０は、駆動機構５０（図１参照）により、少なくともＸ方向およびＹ方向において転写基板保持部３０に対して相対移動可能なように構成されている。駆動機構５０による転写基板保持部３０の移動および被転写基板保持部４０の移動のうちの一方または両方が行われることにより、転写基板１０に配置された半導体チップ１の、被転写部２０に対する相対位置を調節することが可能である。 The transfer substrate holding unit 40 holds the transfer substrate 20b, onto which the semiconductor chip 1 arranged on the transfer substrate 10 is transferred, from below (Z2 side). The transfer substrate holding unit 40 is configured to be movable relative to the transfer substrate holding unit 30 in at least the X and Y directions by a drive mechanism 50 (see Figure 1). By moving one or both of the transfer substrate holding unit 30 and the transfer substrate holding unit 40 by the drive mechanism 50, it is possible to adjust the relative position of the semiconductor chip 1 arranged on the transfer substrate 10 with respect to the transfer substrate 20.
図１に示すように、制御部６０は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサにより構成され、プログラム（ソフトウェア）を実行することにより各種制御を行う。制御部６０は、転写領域内の半導体チップ１を任意に選択し、レーザ光照射部７０にレーザ光Ｌを照射させることにより、選択した半導体チップ１を被転写部２０に転写する制御を行う。制御部６０は、選択した半導体チップ１にレーザ光Ｌを照射するために、ガルバノミラー７２を回転させることによってレーザ光Ｌを任意の角度で反射させる。また、制御部６０は、駆動機構５０の動作と、帯電部８０の動作と、スリット７４の開閉の動作とを制御する。 As shown in FIG. 1, the control unit 60 is configured with a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and performs various controls by executing programs (software). The control unit 60 arbitrarily selects a semiconductor chip 1 in the transfer area and controls the laser light irradiation unit 70 to irradiate it with laser light L, thereby transferring the selected semiconductor chip 1 to the transfer unit 20. To irradiate the selected semiconductor chip 1 with laser light L, the control unit 60 rotates the galvanometer mirror 72 to reflect the laser light L at an arbitrary angle. The control unit 60 also controls the operation of the drive mechanism 50, the operation of the charging unit 80, and the opening and closing of the slit 74.
レーザ光照射部７０は、転写基板１０にレーザ光Ｌを照射するように構成されている。レーザ光照射部７０は、レーザ光源７１と、ガルバノミラー７２と、ｆθレンズ７３と、を含む。レーザ光源７１は、レーザ光Ｌを出射する光源である。ガルバノミラー７２は、交差する二軸を回転軸として回転可能であり、レーザ光Ｌを任意の角度で反射する。ｆθレンズ７３はガルバノミラー７２において反射されたレーザ光Ｌを転写基板１０の転写領域上に集光する。 The laser light irradiation unit 70 is configured to irradiate the transfer substrate 10 with laser light L. The laser light irradiation unit 70 includes a laser light source 71, a galvanometer mirror 72, and an fθ lens 73. The laser light source 71 is a light source that emits laser light L. The galvanometer mirror 72 is rotatable around two intersecting axes and reflects the laser light L at any angle. The fθ lens 73 focuses the laser light L reflected by the galvanometer mirror 72 onto the transfer area of the transfer substrate 10.
レーザ光源７１と、ガルバノミラー７２との間には、スリット７４が設けられている。スリット７４の開口の大きさが調整されることにより、レーザ光Ｌのスポット領域の面積ＳＡ（図４参照）が調整される。スポット領域の面積ＳＡとは、転写基板１０を透過して粘着層２に照射されたレーザ光Ｌの粘着層２の表面上の面積を意味する。 A slit 74 is provided between the laser light source 71 and the galvanometer mirror 72. By adjusting the size of the opening of the slit 74, the area SA (see Figure 4) of the spot area of the laser light L is adjusted. The area SA of the spot area refers to the area on the surface of the adhesive layer 2 of the laser light L that has passed through the transfer substrate 10 and is irradiated onto the adhesive layer 2.
レーザ光照射部７０は、ガルバノミラー７２およびｆθレンズ７３を介して、転写基板保持部３０に保持された転写基板１０の半導体チップ１を配置した面１０ａと反対側の面１０ｂ（図３参照）にレーザ光Ｌを照射する。レーザ光Ｌは、ガルバノミラー７２およびｆθレンズ７３により、選択した半導体チップ１に向けて集光される。 The laser light irradiation unit 70 irradiates laser light L via a galvanometer mirror 72 and an fθ lens 73 onto the surface 10b (see Figure 3) opposite the surface 10a on which the semiconductor chip 1 is arranged of the transfer substrate 10 held by the transfer substrate holder 30. The laser light L is focused by the galvanometer mirror 72 and the fθ lens 73 onto the selected semiconductor chip 1.
図４に示すように、レーザ光照射部７０（図１参照）は、たとえば、間欠的にレーザ光Ｌを半導体チップ１に対して照射する。制御部６０（図１参照）は、レーザ光Ｌのスポット領域の面積ＳＡが互いに重ならないようにレーザ光Ｌの照射位置を制御する。また、制御部６０は、レーザ光Ｌの照射位置を転写基板１０に対して相対的に移動させて、半導体チップ１のＸ軸方向の一方端側１ａ（図３参照）から他方端側１ｂ（図３参照）までレーザ光Ｌが照射されるようにレーザ光Ｌの照射位置を制御する。レーザ光Ｌのスポット領域の面積ＳＡは、半導体チップ１の面積１Ａよりも小さい。間欠的に照射されるレーザ光Ｌのレーザ出力は全て同じである。レーザ光Ｌのスポット領域は、たとえば、矩形形状を有しており、数μｍ以上数十μｍ以下の一辺の長さを有する。 As shown in FIG. 4, the laser light irradiation unit 70 (see FIG. 1) intermittently irradiates the semiconductor chip 1 with laser light L, for example. The control unit 60 (see FIG. 1) controls the irradiation position of the laser light L so that the areas SA of the spot areas of the laser light L do not overlap each other. The control unit 60 also moves the irradiation position of the laser light L relative to the transfer substrate 10, controlling the irradiation position of the laser light L so that the laser light L is irradiated from one end side 1a (see FIG. 3) to the other end side 1b (see FIG. 3) in the X-axis direction of the semiconductor chip 1. The area SA of the spot area of the laser light L is smaller than the area 1A of the semiconductor chip 1. The laser output of all the intermittently irradiated laser light L is the same. The spot area of the laser light L has, for example, a rectangular shape, with a side length of several microns to several tens of microns.
（半導体チップ転写方法）
次に、図１、図３および図５～図１０を参照して、第１実施形態の半導体チップ転写方法について説明する。
(Semiconductor chip transfer method)
Next, the semiconductor chip transfer method of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 5 to 10. FIG.
図５に示すように、ステップＳ１において、制御部６０（図１参照）は、図示しないイオナイザーなどの除電装置を用いて半導体チップ１と被転写部２０とを除電する。 As shown in FIG. 5, in step S1, the control unit 60 (see FIG. 1) uses a static eliminator such as an ionizer (not shown) to neutralize the semiconductor chip 1 and the transfer target portion 20.
ステップＳ２において、制御部６０（図１参照）は、半導体チップ１と被転写部２０とを互いに異なる極性に帯電させる。具体的には、図６に示すように、制御部６０は、第１帯電部８０ａを動作させてマイナス極性のイオンを放出させた状態で、放出しているマイナス極性のイオンが半導体チップ１に当たるように、第１帯電部８０ａを転写基板保持部３０（半導体チップ１）に対して相対的に移動させることによって、半導体チップ１をマイナス極性に帯電させる。また、図７に示すように、制御部６０は、第２帯電部８０ｂを動作させてプラス極性のイオンを放出させた状態で、放出しているプラス極性のイオンが被転写部２０に当たるように、第２帯電部８０ｂを被転写基板保持部４０（被転写部２０）に対して相対的に移動させることによって、被転写部２０をプラス極性に帯電させる。ここで、第１帯電部８０ａおよび第２帯電部８０ｂの、転写基板保持部３０および被転写基板保持部４０に対する各々の相対移動は、駆動機構５０を動作させることによって行われる。 In step S2, the control unit 60 (see FIG. 1) charges the semiconductor chip 1 and the transferee 20 to opposite polarities. Specifically, as shown in FIG. 6, the control unit 60 operates the first charger 80a to emit negative ions, and then moves the first charger 80a relative to the transfer substrate holder 30 (semiconductor chip 1) so that the emitted negative ions impinge on the semiconductor chip 1, thereby charging the semiconductor chip 1 to a negative polarity. Also, as shown in FIG. 7, the control unit 60 operates the second charger 80b to emit positive ions, and then moves the second charger 80b relative to the transfer substrate holder 40 (transferee 20) so that the emitted positive ions impinge on the transferee 20, thereby charging the transferee 20 to a positive polarity. Here, the first charging unit 80a and the second charging unit 80b are moved relative to the transfer substrate holding unit 30 and the transferee substrate holding unit 40, respectively, by operating the drive mechanism 50.
ステップＳ２の半導体チップ１を帯電させる工程の概略を図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示す。第１実施形態では、図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように、マイナス極性のイオンＩａを放出している第１帯電部８０ａを、半導体チップ１の表面に沿う方向に、半導体チップ１が配置される領域の一方端から他方端まで移動させることによって、半導体チップ１の粘着層２と反対側の面をマイナス極性に帯電させる。ここで、半導体チップ１の粘着層２と反対側の面は、半導体チップ１を転写する際に、被転写部２０と向かい合う面である。なお、図６（ａ）は第１帯電部８０ａが、半導体チップ１が配置される領域の一方端側に位置している状態を示している。また、図６（ｂ）は第１帯電部８０ａが、半導体チップ１が配置される領域の中央部に位置している状態を示している。また、図６（ｃ）は第１帯電部８０ａが、半導体チップ１が配置される領域の他方端側に位置している状態を示している。 The process of charging the semiconductor chip 1 in step S2 is outlined in Figures 6(a), 6(b), and 6(c). In the first embodiment, as shown in Figures 6(a), 6(b), and 6(c), the first charging unit 80a, which emits negatively charged ions Ia, is moved along the surface of the semiconductor chip 1 from one end to the other end of the area where the semiconductor chip 1 is to be placed, thereby negatively charging the surface of the semiconductor chip 1 opposite the adhesive layer 2. Here, the surface of the semiconductor chip 1 opposite the adhesive layer 2 is the surface that faces the transferred portion 20 when the semiconductor chip 1 is transferred. Note that Figure 6(a) shows a state in which the first charging unit 80a is located at one end of the area where the semiconductor chip 1 is to be placed. Also, Figure 6(b) shows a state in which the first charging unit 80a is located in the center of the area where the semiconductor chip 1 is to be placed. Also, Figure 6(c) shows a state in which the first charging unit 80a is located at the other end of the area where the semiconductor chip 1 is to be placed.
図６（ｂ）の状態における半導体チップ１の帯電される面、および、第１帯電部８０ａを図８に示す。図８に示すように、半導体チップ１の表面に沿う面内における、半導体チップ１を帯電させる際に第１帯電部８０ａが移動する方向と直交する方向において、第１帯電部８０ａが有する長さＤａは、半導体チップ１が配置される領域が有する長さｄａ以上である。そのため、第１帯電部８０ａを、半導体チップ１の表面に沿う方向に、半導体チップ１が配置される領域の一方端から他方端まで移動させることによって、転写基板１０に配置されている全ての半導体チップ１を帯電させることができる。 The charged surface of the semiconductor chip 1 in the state shown in FIG. 6(b) and the first charging portion 80a are shown in FIG. 8. As shown in FIG. 8, in a plane along the surface of the semiconductor chip 1, in a direction perpendicular to the direction in which the first charging portion 80a moves when charging the semiconductor chip 1, the length Da of the first charging portion 80a is equal to or greater than the length da of the area in which the semiconductor chip 1 is arranged. Therefore, by moving the first charging portion 80a in a direction along the surface of the semiconductor chip 1 from one end of the area in which the semiconductor chip 1 is arranged to the other end, it is possible to charge all of the semiconductor chips 1 arranged on the transfer substrate 10.
ステップＳ２の被転写部２０を帯電させる工程の概略を図７（ａ）、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示す。第１実施形態では、図７（ａ）、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、プラス極性のイオンＩｂを放出している第２帯電部８０ｂを、被転写部２０の表面に沿う方向に、被転写部２０の一方端から他方端まで移動させることによって、被転写部２０の被転写基板保持部４０と反対側の面をプラス極性に帯電させる。ここで、被転写部２０の被転写基板保持部４０と反対側の面は、半導体チップ１を転写する際に、半導体チップ１と向かい合う面である。なお、図７（ａ）は第２帯電部８０ｂが、被転写部２０の一方端側に位置している状態を示している。また、図７（ｂ）は第２帯電部８０ｂが、被転写部２０の中央部に位置している状態を示している。また、図７（ｃ）は第２帯電部８０ｂが、被転写部２０の他方端側に位置している状態を示している。 7(a), 7(b), and 7(c) show an outline of the process of charging the transferee 20 in step S2. In the first embodiment, as shown in FIGS. 7(a), 7(b), and 7(c), the second charging unit 80b, which emits positively charged ions Ib, is moved along the surface of the transferee 20 from one end to the other end of the transferee 20, thereby positively charging the surface of the transferee 20 opposite the transferee substrate holding unit 40. Here, the surface of the transferee 20 opposite the transferee substrate holding unit 40 is the surface that faces the semiconductor chip 1 when the semiconductor chip 1 is transferred. Note that FIG. 7(a) shows a state in which the second charging unit 80b is located at one end of the transferee 20. Also, FIG. 7(b) shows a state in which the second charging unit 80b is located at the center of the transferee 20. Also, Figure 7(c) shows the state in which the second charging unit 80b is located on the other end side of the transferred unit 20.
図７（ｂ）の状態における被転写部２０の帯電される面、および、第２帯電部８０ｂを図９に示す。図９に示すように、被転写部２０の表面に沿う面内における、被転写部２０を帯電させる際に第２帯電部８０ｂが移動する方向と直交する方向において、第２帯電部８０ｂが有する長さＤｂは、被転写部２０が有する長さｄｂ以上である。そのため、第２帯電部８０ｂを、被転写部２０の表面に沿う方向に、被転写部２０の一方端から他方端まで移動させることによって、被転写部２０の全ての領域を帯電させることができる。 The charged surface of the transferred unit 20 in the state shown in FIG. 7(b) and the second charging unit 80b are shown in FIG. 9. As shown in FIG. 9, in the plane along the surface of the transferred unit 20, in a direction perpendicular to the direction in which the second charging unit 80b moves when charging the transferred unit 20, the length Db of the second charging unit 80b is greater than or equal to the length db of the transferred unit 20. Therefore, by moving the second charging unit 80b in the direction along the surface of the transferred unit 20 from one end to the other end of the transferred unit 20, it is possible to charge the entire area of the transferred unit 20.
なお、半導体チップ転写装置１００が設置される空間は、温度、湿度、気圧および誘電率が管理および制御されていることが好ましい。たとえば、限界帯電圧は湿度が４０％を超えると急激に低下するため、空調設備などにより空間内の湿度が４０％以下となるように管理および制御されていることが好ましい。また、パッシェンの法則に基づいて、レーザ転写前に火花放電が発生しないように加減圧ポンプなどにより空間内の気圧が管理および制御されていることが好ましい。また、半導体チップ１および被転写部２０に働く静電吸引力Ｃ（図１０参照）が最適な大きさになるように、空間内の誘電率がガス置換などにより管理および制御されていることが好ましい。 It is preferable that the temperature, humidity, air pressure, and dielectric constant of the space in which the semiconductor chip transfer device 100 is installed be managed and controlled. For example, because the critical charging voltage drops sharply when the humidity exceeds 40%, it is preferable that the humidity in the space be managed and controlled to be 40% or less using air conditioning equipment, etc. Furthermore, based on Paschen's law, it is preferable that the air pressure in the space be managed and controlled using a pressure/vacuum pump, etc., to prevent spark discharge from occurring before laser transfer. It is also preferable that the dielectric constant in the space be managed and controlled by gas replacement, etc., so that the electrostatic attraction force C (see Figure 10) acting on the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 is optimal.
図５に戻り、ステップＳ３において、制御部６０（図１参照）は、半導体チップ１と被転写部２０とが所定の間隔を空けるように転写基板１０を保持する。具体的には、制御部６０は、駆動機構５０によって半導体チップ１を配置された転写基板１０を保持する転写基板保持部３０を、被転写基板保持部４０に対して相対移動させて、半導体チップ１と被転写部２０とが所定の間隔を空けるように転写基板１０を保持する。ステップＳ３後の半導体チップ１の状態を図３に示す。図３に示すように、半導体チップ１は被転写部２０と所定の間隔Ｄを空けて保持されている。所定の間隔Ｄをあけて、互いに異なる極性に帯電されている半導体チップ１および被転写部２０には互いに引き合う方向に静電吸引力が働いている。 Returning to FIG. 5, in step S3, the control unit 60 (see FIG. 1) holds the transfer substrate 10 so that a predetermined distance is maintained between the semiconductor chip 1 and the transferee 20. Specifically, the control unit 60 causes the drive mechanism 50 to move the transfer substrate holding unit 30, which holds the transfer substrate 10 on which the semiconductor chip 1 is arranged, relative to the transferee substrate holding unit 40, thereby holding the transfer substrate 10 so that a predetermined distance is maintained between the semiconductor chip 1 and the transferee 20. The state of the semiconductor chip 1 after step S3 is shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the semiconductor chip 1 is held at a predetermined distance D from the transferee 20. Electrostatic attraction forces act on the semiconductor chip 1 and the transferee 20, which are charged with opposite polarities and spaced apart by the predetermined distance D, in directions that attract each other.
図５に戻り、ステップＳ４において、制御部６０（図１参照）は、半導体チップ１および被転写部２０に静電吸引力を働かせた状態でレーザ光Ｌを照射して半導体チップ１を転写する。具体的には、制御部６０は、半導体チップ１および被転写部２０に静電吸引力を働かせた状態で、粘着層２を介して半導体チップ１が配置された転写基板１０に向かって、転写基板１０が半導体チップ１を配置する面１０ａと反対側（Ｚ１側）からレーザ光Ｌを照射する。そして、レーザ光Ｌが転写基板１０を透過して粘着層２に照射されることにより、転写基板１０から半導体チップ１が剥離され、転写基板１０から被転写部２０に半導体チップ１が転写される。すなわち、レーザリフトオフ法による転写が行われる。なお、図４に示すように、半導体チップ１の面積より小さい面積のスポット領域を有するレーザ光Ｌを間欠的に複数回照射することにより、半導体チップ１は全体が剥離し、転写される。半導体チップ１の転写時の状況については、後述する。 Returning to FIG. 5, in step S4, the control unit 60 (see FIG. 1) transfers the semiconductor chip 1 by irradiating it with laser light L while applying an electrostatic attraction force to the semiconductor chip 1 and the transferee 20. Specifically, while applying an electrostatic attraction force to the semiconductor chip 1 and the transferee 20, the control unit 60 irradiates the transfer substrate 10, on which the semiconductor chip 1 is arranged, with laser light L from the side (Z1 side) opposite the surface 10a of the transfer substrate 10 on which the semiconductor chip 1 is arranged, via the adhesive layer 2. The laser light L then passes through the transfer substrate 10 and irradiates the adhesive layer 2, thereby peeling the semiconductor chip 1 from the transfer substrate 10 and transferring the semiconductor chip 1 from the transfer substrate 10 to the transferee 20. In other words, transfer is performed using the laser lift-off method. Note that, as shown in FIG. 4, the entire semiconductor chip 1 is peeled and transferred by intermittently irradiating the laser light L multiple times with a spot area smaller than the semiconductor chip 1. The situation during the transfer of the semiconductor chip 1 will be described later.
図５に戻り、ステップＳ５において、制御部６０（図１参照）は、転写基板１０に配置された複数の半導体チップ１の全てが転写されたか否かを判定する。ステップＳ５において、Ｎｏの場合、ステップＳ４に戻る。ステップＳ５において、Ｙｅｓの場合、半導体チップ転写方法の処理が終了する。 Returning to FIG. 5, in step S5, the control unit 60 (see FIG. 1) determines whether all of the multiple semiconductor chips 1 arranged on the transfer substrate 10 have been transferred. If the answer is No in step S5, the process returns to step S4. If the answer is Yes in step S5, the process of the semiconductor chip transfer method ends.
（半導体チップの転写時の状況）
図１０に示すように、粘着層２にレーザ光Ｌが照射されることにより、粘着層２は、Ｚ２側に突出する凸形状に変形する。粘着層２の変形部Ｂは、半導体チップ１をＺ２方向に押し出すことによって、半導体チップ１を粘着層２から剥離する。粘着層２の変形部Ｂによって押し出された半導体チップ１には、粘着力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３およびＦ４、半導体チップ１の重力による自重Ｇ、および、静電吸引力Ｃが付与されている。ここで、粘着力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３およびＦ４は、粘着層２に向かう方向（Ｚ１方向）に作用するので、半導体チップ１の転写を妨げる力である。また、自重Ｇは、被転写部２０に向かう方向（Ｚ２方向）に作用するので、半導体チップ１の転写を補助する力である。また、静電吸引力Ｃは、被転写部２０に向かう方向（Ｚ２方向）に作用するので、半導体チップ１の転写を補助する力である。自重Ｇおよび静電吸引力Ｃの合計値が、粘着力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３およびＦ４の合計値よりも大きい場合に、半導体チップ１は粘着層２から剥離されて、転写される。つまり、半導体チップ１および被転写部２０に静電吸引力を働かせた状態でレーザ光Ｌを照射することは、厚みが比較的小さい半導体チップ１のように半導体チップ１の自重Ｇが比較的小さい場合でも、半導体チップ１を粘着層２から剥離する上で特に有効である。粘着層２の変形部Ｂはブリスタとも呼ばれる。
(Situation during transfer of semiconductor chip)
As shown in FIG. 10 , when the adhesive layer 2 is irradiated with laser light L, the adhesive layer 2 is deformed into a convex shape protruding toward the Z2 side. The deformed portion B of the adhesive layer 2 pushes the semiconductor chip 1 in the Z2 direction, thereby peeling the semiconductor chip 1 from the adhesive layer 2. The semiconductor chip 1 pushed out by the deformed portion B of the adhesive layer 2 is subjected to adhesive forces F1, F2, F3, and F4, the weight G of the semiconductor chip 1 due to gravity, and an electrostatic attraction force C. Here, the adhesive forces F1, F2, F3, and F4 act in the direction toward the adhesive layer 2 (Z1 direction) and thus hinder the transfer of the semiconductor chip 1. Furthermore, the weight G acts in the direction toward the transfer target portion 20 (Z2 direction), and therefore assists the transfer of the semiconductor chip 1. Furthermore, the electrostatic attraction force C acts in the direction toward the transfer target portion 20 (Z2 direction), and therefore assists the transfer of the semiconductor chip 1. When the sum of the weight G and the electrostatic attraction force C is greater than the sum of the adhesive forces F1, F2, F3, and F4, the semiconductor chip 1 is peeled off from the adhesive layer 2 and transferred. In other words, irradiating the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 with laser light L while applying electrostatic attraction force is particularly effective in peeling the semiconductor chip 1 from the adhesive layer 2, even when the weight G of the semiconductor chip 1 is relatively small, such as in the case of a semiconductor chip 1 with a relatively small thickness. The deformed portion B of the adhesive layer 2 is also called a blister.
（第１実施形態の効果）
次に、第１実施形態の効果について説明する。
(Effects of the first embodiment)
Next, the effects of the first embodiment will be described.
第１実施形態では、上記のように、転写基板１０に粘着層２を介して配置された半導体チップ１および被転写部２０のうち少なくとも被転写部２０を帯電させる帯電工程と、半導体チップ１および被転写部２０のうち少なくとも被転写部２０を帯電させた状態で、転写基板１０の半導体チップ１が配置される側と反対側から、転写基板１０に向かってレーザ光Ｌを照射して、被転写部２０に半導体チップ１を転写する転写工程と、を備え、帯電工程は、転写工程において半導体チップ１および被転写部２０に静電吸引力Ｃが働くように、半導体チップ１および被転写部２０のうち少なくとも被転写部２０を帯電させる工程を含む。これにより、半導体チップ１に働く静電吸引力Ｃが粘着層２からの半導体チップ１の剥離を補助するように作用するので、厚みが比較的小さい半導体チップ１の場合でも、半導体チップ１を粘着層２から剥離することができる。 As described above, the first embodiment includes a charging step of charging at least the transferred portion 20 of the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 arranged on the transfer substrate 10 via the adhesive layer 2, and a transfer step of irradiating laser light L toward the transfer substrate 10 from the side of the transfer substrate 10 opposite to the side on which the semiconductor chip 1 is arranged, with at least the transferred portion 20 of the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 charged, thereby transferring the semiconductor chip 1 to the transferred portion 20. The charging step includes a step of charging at least the transferred portion 20 of the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 so that an electrostatic attraction force C acts on the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 during the transfer step. As a result, the electrostatic attraction force C acting on the semiconductor chip 1 acts to assist in the peeling of the semiconductor chip 1 from the adhesive layer 2, making it possible to peel the semiconductor chip 1 from the adhesive layer 2 even in the case of a semiconductor chip 1 with a relatively small thickness.
また、第１実施形態では、上記のように、帯電工程は、転写工程において半導体チップ１および被転写部２０の互いに向かい合う側の面のうち少なくとも被転写部２０の半導体チップ１に向かい合う側の面を帯電させる工程を含み、転写工程は、半導体チップ１および被転写部２０の互いに向かい合う側の面のうち少なくとも被転写部２０の半導体チップ１に向かい合う側の面を帯電させた状態で、転写基板１０の半導体チップ１が配置される側と反対側から、転写基板１０に向かってレーザ光Ｌを照射して、被転写部２０に半導体チップ１を転写する工程を含む。これにより、半導体チップ１および被転写部２０の帯電した面同士の距離が比較的小さくなるので、半導体チップ１および被転写部２０に働く静電吸引力Ｃが比較的大きくなる。その結果、比較的大きい静電吸引力Ｃが粘着層２からの半導体チップ１の剥離を補助するように作用するので、厚みが比較的小さい半導体チップ１のように半導体チップ１の自重Ｇが比較的小さい場合でも、半導体チップ１を粘着層２から容易に剥離することができる。 In the first embodiment, as described above, the charging step includes charging at least the surface of the transferred portion 20 facing the semiconductor chip 1 among the opposing surfaces of the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 in the transfer step. The transfer step includes irradiating laser light L toward the transfer substrate 10 from the side opposite to the side on which the semiconductor chip 1 is placed, thereby transferring the semiconductor chip 1 to the transferred portion 20, while at least the surface of the transferred portion 20 facing the semiconductor chip 1 among the opposing surfaces of the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 is charged. This relatively small distance between the charged surfaces of the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 results in a relatively large electrostatic attraction force C acting on the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20. As a result, the relatively large electrostatic attraction force C acts to assist in the peeling of the semiconductor chip 1 from the adhesive layer 2. Therefore, the semiconductor chip 1 can be easily peeled from the adhesive layer 2 even when the weight G of the semiconductor chip 1 is relatively small, such as in the case of a semiconductor chip 1 with a relatively small thickness.
また、第１実施形態では、上記のように、帯電工程は、半導体チップ１と被転写部２０との両方を互いに異なる極性に帯電させる工程を含み、転写工程は、半導体チップ１および被転写部２０の両方を互いに異なる極性に帯電させることにより半導体チップ１および被転写部２０に静電吸引力Ｃを働かせた状態で、転写基板１０の半導体チップ１が配置される側と反対側から、転写基板１０に向かってレーザ光Ｌを照射して、被転写部２０に半導体チップ１を転写する工程を含む。これにより、より効果的に半導体チップ１および被転写部２０に静電吸引力Ｃを働かせることができる。 Furthermore, in the first embodiment, as described above, the charging step includes a step of charging both the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 to mutually different polarities, and the transfer step includes a step of applying an electrostatic attraction force C to the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 by charging both the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 to mutually different polarities, and then irradiating laser light L toward the transfer substrate 10 from the side of the transfer substrate 10 opposite to the side on which the semiconductor chip 1 is placed, thereby transferring the semiconductor chip 1 to the transferred portion 20. This allows the electrostatic attraction force C to be applied more effectively to the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20.
また、第１実施形態では、上記のように、帯電工程は、イオンＩａを照射して帯電させる第１帯電部８０ａを、半導体チップ１の表面に沿う方向に、半導体チップ１に対して相対的に移動させながらイオンＩａを照射させて半導体チップ１を帯電させる第１帯電工程、および、イオンＩｂを照射して帯電させる第２帯電部８０ｂを、被転写部２０の表面に沿う方向に、被転写部２０に対して相対的に移動させながらイオンＩｂを照射させて被転写部２０を帯電させる第２帯電工程のうち少なくとも第２帯電工程を含む。これにより、半導体チップ１および被転写部２０のうち少なくとも被転写部２０を、イオンを照射する帯電部を移動させるだけで帯電させることができるので、容易に半導体チップ１を粘着層２から剥離することができる。 Furthermore, in the first embodiment, as described above, the charging process includes at least the second charging process, which includes a first charging process in which the first charging unit 80a, which irradiates ions Ia to charge the semiconductor chip 1, is moved relative to the semiconductor chip 1 in a direction along the surface of the semiconductor chip 1 to irradiate ions Ia, and a second charging process in which the second charging unit 80b, which irradiates ions Ib to charge the transferred unit 20, is moved relative to the transferred unit 20 in a direction along the surface of the transferred unit 20 to irradiate ions Ib, thereby charging the transferred unit 20. This makes it possible to charge at least the transferred unit 20, out of the semiconductor chip 1 and the transferred unit 20, simply by moving the charging unit that irradiates ions, thereby making it possible to easily peel the semiconductor chip 1 from the adhesive layer 2.
また、第１実施形態では、上記のように、第１帯電工程は、第１帯電部８０ａを、半導体チップ１の表面に沿う方向に、半導体チップ１が配置される領域の一方端から他方端まで半導体チップ１に対して相対的に移動させながらイオンＩａを照射させて半導体チップ１を帯電させる工程を含み、第２帯電工程は、第２帯電部８０ｂを、被転写部２０の表面に沿う方向に、少なくとも半導体チップ１が配置される領域に対応する領域の一方端から他方端まで被転写部２０に対して相対的に移動させながらイオンＩｂを照射させて被転写部２０を帯電させる工程を含む。これにより、半導体チップ１および被転写部２０のうち少なくとも被転写部２０をより広範囲にわたって帯電させることができるので、半導体チップ１および被転写部２０に働く静電吸引力Ｃを大きくすることができる。これにより、効果的に半導体チップ１を粘着層２から剥離することができる。 Furthermore, in the first embodiment, as described above, the first charging step includes a step of irradiating ions Ia onto the semiconductor chip 1 while moving the first charging unit 80a relative to the semiconductor chip 1 in a direction along the surface of the semiconductor chip 1 from one end to the other end of the area where the semiconductor chip 1 is to be placed, thereby charging the semiconductor chip 1. The second charging step includes a step of irradiating ions Ib onto the transferred unit 20 while moving the second charging unit 80b relative to the transferred unit 20 in a direction along the surface of the transferred unit 20 from one end to the other end of the area where at least the semiconductor chip 1 is to be placed, thereby charging the transferred unit 20. This allows at least the transferred unit 20, out of the semiconductor chip 1 and the transferred unit 20, to be charged over a wider area, thereby increasing the electrostatic attraction force C acting on the semiconductor chip 1 and the transferred unit 20. This allows the semiconductor chip 1 to be effectively peeled off from the adhesive layer 2.
[第２実施形態]
次に、第２実施形態による半導体チップ転写方法について説明する。半導体チップ１および被転写部２０を互いに異なる極性に帯電させる第１実施形態とは異なり、第２実施形態による半導体チップ転写方法では、被転写部２０のみを帯電させる。
[Second embodiment]
Next, a semiconductor chip transfer method according to a second embodiment will be described. Unlike the first embodiment in which the semiconductor chip 1 and the transfer recipient 20 are charged to different polarities, the semiconductor chip transfer method according to the second embodiment charges only the transfer recipient 20.
第２実施形態の半導体チップ転写装置１００の構成は、上記第１実施形態と同様である。 The configuration of the semiconductor chip transfer device 100 in the second embodiment is the same as that in the first embodiment described above.
図１、図１０および図１１を参照して、第２実施形態による半導体チップ転写方法について説明する。なお、第１実施形態と同じ符号のものに関しては説明を省略する。 The semiconductor chip transfer method according to the second embodiment will be described with reference to Figures 1, 10, and 11. Note that descriptions of components with the same reference numerals as in the first embodiment will be omitted.
図１１に示すように、第２実施形態では、制御部６０（図１参照）は、ステップＳ２１において被転写部２０をプラス極性に帯電させる。被転写部２０に対する具体的な帯電方法は、第1実施形態と同様である。ここで、図１０に示すように、半導体チップ１は、粘着層２の変形部Ｂによって押し出されて、粘着層２から剥離する際に、剥離帯電によって帯電する。第２実施形態では、半導体チップ１は、剥離帯電によりマイナスに帯電しやすいシリコンを含む材料から形成されているため、粘着層２から剥離する際に、剥離帯電によってマイナス極性に帯電する。つまり、被転写部２０を半導体チップ１が剥離帯電により帯電しやすい極性と逆の極性であるプラス極性に帯電させることによって、半導体チップ１および被転写部２０に静電吸引力Ｃが働く。なお、半導体チップ１が剥離帯電によりどちらの極性に帯電しやすいかは、半導体チップ１と粘着層２との材質を帯電列に基づいて比較することにより判断する。 As shown in FIG. 11 , in the second embodiment, the control unit 60 (see FIG. 1 ) charges the transferee 20 to a positive polarity in step S21. The specific charging method for the transferee 20 is the same as in the first embodiment. Here, as shown in FIG. 10 , the semiconductor chip 1 is pushed out by the deformed portion B of the adhesive layer 2 and becomes charged by peeling when it is peeled off from the adhesive layer 2. In the second embodiment, the semiconductor chip 1 is made of a material containing silicon, which is easily negatively charged by peeling, and therefore becomes negatively charged by peeling when it is peeled off from the adhesive layer 2. In other words, by charging the transferee 20 to a positive polarity, which is opposite to the polarity to which the semiconductor chip 1 is easily charged by peeling, an electrostatic attraction force C acts on the semiconductor chip 1 and the transferee 20. Note that the polarity to which the semiconductor chip 1 is easily charged by peeling is determined by comparing the materials of the semiconductor chip 1 and the adhesive layer 2 based on the triboelectric series.
図１１に戻り、ステップＳ４１において、制御部６０（図１参照）は、被転写部２０がプラス極性に帯電した状態で、レーザ光Ｌを照射して半導体チップ１を転写する。具体的なレーザ光Ｌの照射方法については第１実施形態と同様とする。 Returning to FIG. 11, in step S41, the control unit 60 (see FIG. 1) irradiates the transferred unit 20 with laser light L while the transferred unit 20 is positively charged, thereby transferring the semiconductor chip 1. The specific method of irradiating the laser light L is the same as in the first embodiment.
（第２実施形態の効果）
次に、第２実施形態の効果について説明する。
(Effects of the second embodiment)
Next, the effects of the second embodiment will be described.
第２実施形態では、上記のように、帯電工程は、被転写部２０を半導体チップ１が剥離帯電により帯電しやすい極性と異なる極性に帯電させる工程を含み、転写工程は、被転写部２０を半導体チップ１が剥離帯電により帯電しやすい極性と異なる極性に帯電させた状態で、転写基板１０の半導体チップ１が配置される側と反対側から、転写基板１０に向かってレーザ光Ｌを照射して、被転写部２０に半導体チップ１を転写する工程を含む。これにより、半導体チップ１を積極的に帯電させなくても、半導体チップ１および被転写部２０を異なる極性に帯電させることができるので、半導体チップ１および被転写部２０に静電吸引力Ｃを働かせることができる。その結果、半導体チップ１を粘着層２から容易に剥離することができる。 In the second embodiment, as described above, the charging step includes a step of charging the transferred portion 20 to a polarity different from the polarity to which the semiconductor chip 1 is likely to be charged due to peeling, and the transfer step includes a step of irradiating laser light L toward the transfer substrate 10 from the side of the transfer substrate 10 opposite to the side on which the semiconductor chip 1 is placed, with the transferred portion 20 charged to a polarity different from the polarity to which the semiconductor chip 1 is likely to be charged due to peeling, thereby transferring the semiconductor chip 1 to the transferred portion 20. This allows the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 to be charged to different polarities without actively charging the semiconductor chip 1, thereby allowing an electrostatic attraction force C to act on the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20. As a result, the semiconductor chip 1 can be easily peeled off from the adhesive layer 2.
また、第２実施形態では、上記のように帯電工程は、被転写部２０をシリコンを含む材料から形成されている半導体チップ１が剥離帯電により帯電しやすい極性と異なる極性であるプラス極性に帯電させる工程を含み、転写工程は、被転写部２０をシリコンを含む材料から形成されている半導体チップ１が剥離帯電により帯電しやすい極性と異なる極性であるプラス極性に帯電させた状態で、転写基板１０の半導体チップ１が配置される側と反対側から、転写基板１０に向かってレーザ光Ｌを照射して、被転写部２０に半導体チップ１を転写する工程を含む。このように、シリコンを含む材料から形成されている素子に対しても、半導体チップ１を積極的に帯電させなくても、半導体チップ１および被転写部２０を異なる極性に帯電させることができるので、容易に半導体チップ１および被転写部２０に静電吸引力Ｃを働かせることができる。 Furthermore, in the second embodiment, as described above, the charging step includes a step of charging the transferred portion 20 to a positive polarity that is different from the polarity to which a semiconductor chip 1 made of a silicon-containing material is likely to be charged due to peeling charging, and the transfer step includes a step of irradiating laser light L toward the transfer substrate 10 from the side of the transfer substrate 10 opposite to the side on which the semiconductor chip 1 is placed, while the transferred portion 20 is charged to a positive polarity that is different from the polarity to which a semiconductor chip 1 made of a silicon-containing material is likely to be charged due to peeling charging, thereby transferring the semiconductor chip 1 to the transferred portion 20. In this way, even for elements made of a silicon-containing material, the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 can be charged to different polarities without actively charging the semiconductor chip 1, so that an electrostatic attraction force C can be easily applied to the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20.
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the claims rather than the description of the above embodiments, and further includes all modifications (variations) within the meaning and scope equivalent to the claims.
たとえば、上記第１実施形態では、半導体チップ１および被転写部２０の互いに向かい合う面を帯電させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、半導体チップ１および被転写部２０の側面を帯電させてもよい。半導体チップ１の側面とは、半導体チップ１が被転写部２０と向かい合う面、および、半導体チップ１が粘着層２と向かい合う面以外の面を意味する。また、被転写部２０の側面とは、被転写部２０が半導体チップ１と向かい合う面、および、被転写部２０が被転写基板保持部４０と向かい合う面以外の面を意味する。 For example, in the above first embodiment, an example was shown in which the opposing surfaces of the semiconductor chip 1 and the transferred part 20 were charged, but the present invention is not limited to this. For example, the side surfaces of the semiconductor chip 1 and the transferred part 20 may also be charged. The side surfaces of the semiconductor chip 1 refer to the surface of the semiconductor chip 1 facing the transferred part 20 and any surface other than the surface of the semiconductor chip 1 facing the adhesive layer 2. Furthermore, the side surfaces of the transferred part 20 refer to the surface of the transferred part 20 facing the semiconductor chip 1 and any surface other than the surface of the transferred part 20 facing the transferred substrate holding part 40.
また、上記第１および第２実施形態では、帯電部８０は、コロナ放電によりプラス極性またはマイナス極性のイオンを放出するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、帯電部８０は、コロナ放電によりプラス極性またはマイナス極性のイオンを放出する方式以外の方式により帯電させてもよい。 In addition, in the first and second embodiments described above, the charging unit 80 is configured to emit ions of positive or negative polarity through corona discharge, but the present invention is not limited to this. For example, the charging unit 80 may be charged using a method other than a method of emitting ions of positive or negative polarity through corona discharge.
また、上記第１実施形態では、帯電部８０を半導体チップ１および被転写部２０に対して相対移動させながら帯電させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、帯電部８０を移動させなくてもよい。その場合、半導体チップ１および被転写部２０の一部分のみを帯電させてもよいし、半導体チップ１および被転写部２０の全体を帯電させることが可能な位置に帯電部８０を保持することによって、帯電部８０を移動させることなく、半導体チップ１および被転写部２０の全体を帯電させてもよい。 In addition, in the first embodiment described above, an example was shown in which the charging unit 80 was charged while moving relative to the semiconductor chip 1 and the transferred unit 20, but the present invention is not limited to this. For example, the charging unit 80 does not need to be moved. In that case, only a portion of the semiconductor chip 1 and the transferred unit 20 may be charged, or the entire semiconductor chip 1 and the transferred unit 20 may be charged without moving the charging unit 80 by holding the charging unit 80 in a position where it is possible to charge the entire semiconductor chip 1 and the transferred unit 20.
また、上記第１実施形態では、半導体チップ１をマイナス極性に帯電させ、被転写部２０をプラス極性に帯電させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、半導体チップ１をプラス極性に帯電させ、被転写部２０をマイナス極性に帯電させてもよい。その場合、転写時に半導体チップ１が剥離帯電によりマイナス極性に帯電しないように、十分な電荷量によって半導体チップ１をプラス極性に帯電させる。 In addition, in the first embodiment described above, an example was shown in which the semiconductor chip 1 was negatively charged and the transferred portion 20 was positively charged, but the present invention is not limited to this. For example, the semiconductor chip 1 may be positively charged and the transferred portion 20 may be negatively charged. In this case, the semiconductor chip 1 is charged positively with a sufficient amount of charge so that the semiconductor chip 1 does not become negatively charged due to peeling charging during transfer.
また、上記第１実施形態では、第１帯電部８０ａおよび第２帯電部８０ｂは別個である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１帯電部８０ａおよび第２帯電部８０ｂは共通であり、放出するイオンの極性をマイナス極性とプラス極性とを切り替えることが可能なように構成されていてもよい。 In addition, in the first embodiment described above, an example was shown in which the first charging unit 80a and the second charging unit 80b were separate, but the present invention is not limited to this. For example, the first charging unit 80a and the second charging unit 80b may be common and configured to be able to switch the polarity of the emitted ions between negative and positive polarity.
また、上記第１および第２実施形態では、レーザ光のスポット領域の面積ＳＡは半導体チップ１の面積１Ａよりも小さい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、レーザ光のスポット領域の面積ＳＡは半導体チップ１の面積１Ａ以上であってもよい。 Furthermore, in the above first and second embodiments, an example was shown in which the area SA of the laser light spot region is smaller than the area 1A of the semiconductor chip 1, but the present invention is not limited to this. For example, the area SA of the laser light spot region may be equal to or larger than the area 1A of the semiconductor chip 1.
また、上記第１および第２実施形態では、転写基板１０の形状は円形であり、被転写部２０の形状は矩形形状である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、転写基板１０および被転写部２０の形状は、いずれも、円形であってもよいし、多角形であってもよい。 Furthermore, in the above first and second embodiments, examples were shown in which the transfer substrate 10 was circular and the transferred portion 20 was rectangular, but the present invention is not limited to this. For example, the shapes of both the transfer substrate 10 and the transferred portion 20 may be circular or polygonal.
また、上記第１および第２実施形態では、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置の間隔は半導体チップ１上において均等である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置の間隔は半導体チップ１の端部側と中央側とにおいて異なるように調整してもよい。 In addition, in the first and second embodiments described above, the intervals between the irradiation positions of the intermittently irradiated laser light L are uniform on the semiconductor chip 1, but the present invention is not limited to this. For example, the intervals between the irradiation positions of the intermittently irradiated laser light L may be adjusted so that they are different on the edge side and the center side of the semiconductor chip 1.
また、上記第１および第２実施形態では、レーザ光Ｌのスポット領域は矩形形状である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、レーザ光Ｌのスポット領域は円形形状であってもよい。 Furthermore, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the spot area of the laser light L was rectangular, but the present invention is not limited to this. For example, the spot area of the laser light L may be circular.
また、上記第１および第２実施形態では、半導体チップ１としてメモリのような小さい厚みを有する素子を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、半導体チップ１としてメモリ以外の種々の半導体素子を適用してもよい。 Furthermore, in the above first and second embodiments, an example was shown in which a thin element such as a memory was used as the semiconductor chip 1, but the present invention is not limited to this. For example, various semiconductor elements other than a memory may also be used as the semiconductor chip 1.
また、上記第１および第２実施形態では、共通の駆動機構５０が、転写基板保持部３０、被転写基板保持部４０および帯電部８０を移動可能なように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、駆動機構５０は、転写基板保持部３０、被転写基板保持部４０および帯電部８０に対して別々に設けられていてもよい。 Furthermore, in the above first and second embodiments, an example was shown in which a common drive mechanism 50 is configured to be able to move the transfer substrate holding unit 30, the transferee substrate holding unit 40, and the charging unit 80, but the present invention is not limited to this. For example, separate drive mechanisms 50 may be provided for the transfer substrate holding unit 30, the transferee substrate holding unit 40, and the charging unit 80.
また、上記第１実施形態では、半導体チップ１の表面に沿う面内における、半導体チップ１を帯電させる際に第１帯電部８０ａが移動する方向と直交する方向において、第１帯電部８０ａが有する長さＤａは、半導体チップ１が配置される領域が有する長さｄａ以上である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、半導体チップ１の表面に沿う面内における、半導体チップ１を帯電させる際に第１帯電部８０ａが移動する方向と直交する方向において、第１帯電部８０ａが有する長さＤａは、半導体チップ１が配置される領域が有する長さｄａより小さくてもよい。その場合、第１帯電部８０ａを半導体チップ１が配置される領域の一方端と他方端とを複数回往復することにより、半導体チップ１全体を帯電させることができる。 In addition, in the first embodiment described above, an example was shown in which the length Da of the first charging portion 80a in a direction perpendicular to the direction in which the first charging portion 80a moves when charging the semiconductor chip 1 within a plane along the surface of the semiconductor chip 1 is equal to or greater than the length da of the area in which the semiconductor chip 1 is disposed. However, the present invention is not limited to this. For example, the length Da of the first charging portion 80a in a direction perpendicular to the direction in which the first charging portion 80a moves when charging the semiconductor chip 1 within a plane along the surface of the semiconductor chip 1 may be smaller than the length da of the area in which the semiconductor chip 1 is disposed. In this case, the entire semiconductor chip 1 can be charged by moving the first charging portion 80a back and forth multiple times between one end and the other end of the area in which the semiconductor chip 1 is disposed.
また、上記第１および第２実施形態では、被転写部２０の表面に沿う面内における、被転写部２０を帯電させる際に第２帯電部８０ｂが移動する方向と直交する方向において、第２帯電部８０ｂが有する長さＤｂは、被転写部２０が有する長さｄｂ以上である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、被転写部２０の表面に沿う面内における、被転写部２０を帯電させる際に第２帯電部８０ｂが移動する方向と直交する方向において、第２帯電部８０ｂが有する長さＤｂは、被転写部２０が有する長さｄｂより小さくてもよい。その場合、第２帯電部８０ｂを被転写部２０の一方端と他方端とを複数回往復することにより、被転写部２０全体を帯電させることができる。 In addition, in the first and second embodiments described above, the length Db of the second charging portion 80b in the plane along the surface of the transferred portion 20, in a direction perpendicular to the direction in which the second charging portion 80b moves when charging the transferred portion 20, is equal to or greater than the length db of the transferred portion 20. However, the present invention is not limited to this. For example, the length Db of the second charging portion 80b in the plane along the surface of the transferred portion 20, in a direction perpendicular to the direction in which the second charging portion 80b moves when charging the transferred portion 20, may be smaller than the length db of the transferred portion 20. In this case, the entire transferred portion 20 can be charged by moving the second charging portion 80b back and forth between one end and the other end of the transferred portion 20 multiple times.
また、上記第１および第２実施形態では、第２帯電部８０ｂを被転写部２０の一方端から他方端まで移動させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２帯電部８０ｂを被転写部２０の半導体チップ１が配置される領域に対応する領域の一方端から他方端まで移動させてもよい。ここで、被転写部２０の半導体チップ１が配置される領域に対応する領域とは、半導体チップ１を転写する際の被転写部２０において、Ｚ軸方向から見て半導体チップ１が配置される領域とオーバーラップする領域のことである。また、第２帯電部８０ｂを被転写部２０の半導体チップ１が配置される領域に対応する領域の一方端から他方端まで移動させる場合、さらに、半導体チップ１の転写位置精度を向上させるために、被転写部２０の半導体チップ１が配置される領域に対応する領域以外の領域を、転写時に半導体チップ１が帯電している極性と同じ極性に帯電させてもよい。 In addition, while the first and second embodiments described above illustrate examples in which the second charging unit 80b is moved from one end to the other end of the transferee 20, the present invention is not limited to this. For example, the second charging unit 80b may be moved from one end to the other end of an area of the transferee 20 corresponding to the area where the semiconductor chip 1 is to be placed. Here, the area of the transferee 20 corresponding to the area where the semiconductor chip 1 is to be placed refers to an area of the transferee 20 that overlaps with the area where the semiconductor chip 1 is to be placed when the semiconductor chip 1 is transferred, as viewed from the Z-axis direction. Furthermore, when the second charging unit 80b is moved from one end to the other end of an area of the transferee 20 corresponding to the area where the semiconductor chip 1 is to be placed, in order to further improve the transfer position accuracy of the semiconductor chip 1, areas of the transferee 20 other than the area corresponding to the area where the semiconductor chip 1 is to be placed may be charged to the same polarity as the polarity to which the semiconductor chip 1 is charged during transfer.
また、上記第１および第２実施形態では、間欠的に照射されるレーザ光Ｌのレーザ出力は全て同じである例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部６０は、半導体チップ１および被転写部２０が帯電される度合いに応じてレーザ光Ｌのレーザ出力を調整するように構成されていてもよい。具体的には、制御部６０は、半導体チップ１および被転写部２０の帯電される度合いが比較的小さい部分に照射するレーザ光Ｌのレーザ出力を比較的大きくし、半導体チップ１および被転写部２０の帯電される度合いが比較的大きい部分に照射するレーザ光Ｌのレーザ出力を比較的小さくするように構成されていてもよい。 In addition, in the above first and second embodiments, examples have been shown in which the laser output of the intermittently irradiated laser light L is the same for all laser beams, but the present invention is not limited to this. For example, the control unit 60 may be configured to adjust the laser output of the laser light L according to the degree to which the semiconductor chip 1 and the transferred unit 20 are charged. Specifically, the control unit 60 may be configured to relatively increase the laser output of the laser light L irradiated onto portions of the semiconductor chip 1 and the transferred unit 20 that are relatively lightly charged, and to relatively decrease the laser output of the laser light L irradiated onto portions of the semiconductor chip 1 and the transferred unit 20 that are relatively highly charged.
また、上記第２実施形態では、半導体チップ１が剥離帯電により帯電しやすい極性はマイナス極性である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、半導体チップ１が剥離帯電により帯電しやすい極性はプラス極性であってもよい。なお、半導体チップ１が剥離帯電により帯電しやすい極性は、半導体チップ１および粘着層２の材質を帯電列に基づいて比較することにより判断される。 In addition, in the second embodiment described above, the polarity to which the semiconductor chip 1 is likely to be charged due to peeling electrification is negative, but the present invention is not limited to this. For example, the polarity to which the semiconductor chip 1 is likely to be charged due to peeling electrification may be positive. The polarity to which the semiconductor chip 1 is likely to be charged due to peeling electrification is determined by comparing the materials of the semiconductor chip 1 and the adhesive layer 2 based on the triboelectric series.
また、上記第１および第２実施形態では、半導体チップ１および被転写部２０のうち少なくとも被転写部２０を帯電させることにより、半導体チップ１の粘着層２からの剥離を補助する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、伸縮性を有する粘着層２を延伸することにより、半導体チップ１の粘着層２からの剥離を補助してもよい。 In addition, in the first and second embodiments described above, examples have been shown in which charging at least the transferred portion 20 of the semiconductor chip 1 and the transferred portion 20 assists in peeling the semiconductor chip 1 from the adhesive layer 2, but the present invention is not limited to this. For example, peeling the semiconductor chip 1 from the adhesive layer 2 may be assisted by stretching the adhesive layer 2, which has elasticity.
１ 半導体チップ（素子）
２ 粘着層
１０ 転写基板（第１基板）
２０ 被転写部（第２基板）
３０ 転写基板保持部（第１基板保持部）
７０ レーザ光照射部
８０ 帯電部
８０ａ 第１帯電部
８０ｂ 第２帯電部
１００ 半導体チップ転写装置（素子転写装置）
Ｌ レーザ光
Ｉａ マイナス極性のイオン（イオン）
Ｉｂ プラス極性のイオン（イオン）
Ｃ 静電吸引力
Ｄ 所定の間隔
1. Semiconductor chip (element)
2 Adhesive layer 10 Transfer substrate (first substrate)
20 Transferred portion (second substrate)
30 Transfer substrate holding part (first substrate holding part)
70 Laser light irradiation unit 80 Charging unit 80a First charging unit 80b Second charging unit 100 Semiconductor chip transfer device (element transfer device)
L: Laser light Ia: Negative polarity ions (ions)
Ib positive polarity ions (ions)
C Electrostatic attraction force D Predetermined interval
Claims (8)
前記素子および前記第２基板のうち少なくとも第２基板を帯電させた状態で、前記第１基板の前記素子が配置される側と反対側から、前記第１基板に向かってレーザ光を照射して、前記第２基板に前記素子を転写する転写工程と、を備え、
前記帯電工程は、前記転写工程において前記素子および前記第２基板に静電吸引力が働くように、前記素子および前記第２基板のうち少なくとも前記第２基板を帯電させる工程を含む、素子転写方法。 a charging step of charging at least the second substrate out of the element disposed on the first substrate via the adhesive layer and the second substrate;
a transfer step of irradiating a laser beam onto the first substrate from a side of the first substrate opposite to a side on which the elements are arranged, while at least the second substrate out of the elements and the second substrate is charged, thereby transferring the elements onto the second substrate;
The element transfer method, wherein the charging step includes a step of charging at least the second substrate out of the element and the second substrate so that an electrostatic attraction force acts on the element and the second substrate in the transfer step.
前記転写工程は、前記素子および前記第２基板の互いに向かい合う側の面のうち少なくとも前記第２基板の前記素子に向かい合う側の面を帯電させた状態で、前記第１基板の前記素子が配置される側と反対側から、前記第１基板に向かって前記レーザ光を照射して、前記第２基板に前記素子を転写する工程を含む、請求項１に記載の素子転写方法。 the charging step includes a step of charging at least a surface of the second substrate facing the element among surfaces of the element and the second substrate facing each other in the transfer step,
2. The element transfer method according to claim 1, wherein the transfer step includes a step of irradiating the laser light toward the first substrate from a side opposite to the side on which the element of the first substrate is arranged, while charging at least the surface of the second substrate facing the element, of the surfaces of the element and the second substrate facing each other.
前記転写工程は、前記第２基板を前記素子が剥離帯電により帯電しやすい極性と異なる極性に帯電させた状態で、前記第１基板の前記素子が配置される側と反対側から、前記第１基板に向かって前記レーザ光を照射して、前記第２基板に前記素子を転写する工程を含む、請求項１に記載の素子転写方法。 the charging step includes a step of charging the second substrate to a polarity different from a polarity to which the elements are likely to be charged by peeling charging,
2. The element transfer method according to claim 1, wherein the transfer step includes a step of irradiating the laser light toward the first substrate from the side opposite to the side on which the element is arranged on the first substrate, while charging the second substrate with a polarity different from the polarity to which the element is likely to be charged by peeling charging, thereby transferring the element to the second substrate.
前記転写工程は、前記第２基板をシリコンを含む材料から形成されている前記素子が剥離帯電により帯電しやすい極性と異なる極性であるプラス極性に帯電させた状態で、前記第１基板の前記素子が配置される側と反対側から、前記第１基板に向かって前記レーザ光を照射して、前記第２基板に前記素子を転写する工程を含む、請求項１に記載の素子転写方法。 the charging step includes a step of charging the second substrate to a positive polarity that is different from a polarity to which the elements formed of a material containing silicon are likely to be charged by peeling charging,
2. The element transfer method according to claim 1, wherein the transfer step includes a step of irradiating the laser light toward the first substrate from the side opposite to the side on which the elements of the first substrate are arranged, while charging the second substrate with a positive polarity that is different from the polarity to which the elements formed from a material containing silicon are likely to be charged by peeling charging, thereby transferring the elements to the second substrate.
前記転写工程は、前記素子および前記第２基板の両方を互いに異なる極性に帯電させることにより前記素子および前記第２基板に静電吸引力を働かせた状態で、前記第１基板の前記素子が配置される側と反対側から、前記第１基板に向かってレーザ光を照射して、前記第２基板に前記素子を転写する工程を含む、請求項１に記載の素子転写方法。 the charging step includes a step of charging both the element and the second substrate to polarities opposite to each other;
2. The element transfer method according to claim 1, wherein the transfer step includes a step of irradiating a laser beam toward the first substrate from a side of the first substrate opposite to the side on which the element is arranged, while applying an electrostatic attraction force to the element and the second substrate by charging both the element and the second substrate with polarities different from each other, thereby transferring the element to the second substrate.
前記第２帯電工程は、前記第２帯電部を、前記第２基板の表面に沿う方向に、少なくとも前記素子が配置される領域に対応する領域の一方端から他方端まで前記第２基板に対して相対的に移動させながらイオンを照射させて前記第２基板を帯電させる工程を含む、請求項６に記載の素子転写方法。 the first charging step includes a step of irradiating ions onto the elements while moving the first charging unit relative to the elements in a direction along the surface of the elements from one end to the other end of an area in which the elements are arranged, thereby charging the elements;
7. The element transfer method according to claim 6, wherein the second charging step includes a step of charging the second substrate by irradiating ions while moving the second charging unit relative to the second substrate in a direction along the surface of the second substrate from one end to the other end of an area corresponding to at least an area in which the element is arranged.
前記素子および前記第２基板のうち少なくとも前記第２基板を帯電させる帯電部と、
前記第１基板の前記素子を配置する側と反対側から前記第１基板に向かってレーザ光を照射するレーザ光照射部と、を備え、
前記レーザ光照射部は、前記素子および前記第２基板のうち少なくとも前記第２基板を、前記素子を転写する際に前記素子および前記第２基板に静電吸引力が働くように帯電させた状態で、前記第１基板に向かって前記レーザ光を照射して、前記第２基板に前記素子を転写するように構成されている、素子転写装置。 a first substrate holding section that holds the first substrate on which the elements are arranged via an adhesive layer so that the elements and the second substrate are spaced apart by a predetermined distance;
a charging unit that charges at least the second substrate out of the element and the second substrate;
a laser light irradiation unit that irradiates laser light toward the first substrate from a side of the first substrate opposite to a side on which the element is arranged,
the laser light irradiation unit is configured to irradiate the laser light toward the first substrate while charging at least the second substrate out of the element and the second substrate so that an electrostatic attraction force acts on the element and the second substrate when the element is transferred, thereby transferring the element to the second substrate.
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