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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024144320
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】素子転写装置および素子転写方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/52 20060101AFI20241003BHJP
H01L 21/60 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
H01L21/52 F
H01L21/60 311T
【審査請求】未請求
【請求項の数】22
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024050351
(22)【出願日】2024-03-26
(31)【優先権主張番号】P 2023054269
(32)【優先日】2023-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2023054310
(32)【優先日】2023-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000219314
【氏名又は名称】東レエンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104433
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 博一
(74)【代理人】
【識別番号】100202728
【弁理士】
【氏名又は名称】三森 智裕
(72)【発明者】
【氏名】藤重 遥
(72)【発明者】
【氏名】新井 義之
(72)【発明者】
【氏名】岡田 達弥
(72)【発明者】
【氏名】風間 浩一
(72)【発明者】
【氏名】陣田 敏行
(72)【発明者】
【氏名】津田 雄一郎
(72)【発明者】
【氏名】池原 巧
【テーマコード（参考）】
5F044
5F047
【Ｆターム（参考）】
5F044KK01
5F044PP15
5F044PP19
5F044RR12
5F047AA17
5F047CA08
5F047FA07
5F047FA57
(57)【要約】
【課題】素子を容易に剥離することが可能な素子転写装置を提供する。
【解決手段】この半導体チップ転写装置１００（素子転写装置）は、粘着層２を介して半導体チップ１が支持された支持基板１０を保持する支持基板保持部３０と、支持基板１０に向かってレーザ光Ｌを照射するレーザ光照射部７０と、レーザ光照射部７０から照射されるレーザ光Ｌの照射位置を制御する制御部６０と、を備える。レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積は、半導体チップ１の支持基板１０によって支持される面１ｃの面積よりも小さく、制御部６０は、支持基板１９の表面に対して垂直な方向から見て、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側に向かって、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射されるように、レーザ光Ｌの照射位置を制御する。
【選択図】図４
【解決手段】この半導体チップ転写装置１００（素子転写装置）は、粘着層２を介して半導体チップ１が支持された支持基板１０を保持する支持基板保持部３０と、支持基板１０に向かってレーザ光Ｌを照射するレーザ光照射部７０と、レーザ光照射部７０から照射されるレーザ光Ｌの照射位置を制御する制御部６０と、を備える。レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積は、半導体チップ１の支持基板１０によって支持される面１ｃの面積よりも小さく、制御部６０は、支持基板１９の表面に対して垂直な方向から見て、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側に向かって、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射されるように、レーザ光Ｌの照射位置を制御する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
粘着層を介して素子が支持された支持基板を保持する支持基板保持部と、
前記支持基板が前記素子を支持する面と反対側に配置され、前記支持基板に向かってレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
前記レーザ光照射部から照射される前記レーザ光の照射位置を制御する制御部と、を備え、
前記レーザ光のスポット領域の面積は、前記素子の前記支持基板によって支持される面の面積よりも小さく、
前記制御部は、前記支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、前記素子の一方端側から他方端側に向かって、前記レーザ光が前記支持基板に対して相対的に移動して照射されるように、前記レーザ光の照射位置を制御する、素子転写装置。
前記支持基板が前記素子を支持する面と反対側に配置され、前記支持基板に向かってレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
前記レーザ光照射部から照射される前記レーザ光の照射位置を制御する制御部と、を備え、
前記レーザ光のスポット領域の面積は、前記素子の前記支持基板によって支持される面の面積よりも小さく、
前記制御部は、前記支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、前記素子の一方端側から他方端側に向かって、前記レーザ光が前記支持基板に対して相対的に移動して照射されるように、前記レーザ光の照射位置を制御する、素子転写装置。
【請求項2】
前記レーザ光のスポット領域の面積は、転写対象となる前記素子の脆さに応じて設定されている、請求項１に記載の素子転写装置。
【請求項3】
前記レーザ光照射部は、前記レーザ光が前記支持基板に対して相対的に移動して照射される際に、間欠的に前記レーザ光を照射するように構成されており、
間欠的に照射される前記レーザ光の照射位置のピッチは、前記素子が脆くなるに従って小さくなるように設定されている、請求項２に記載の素子転写装置。
間欠的に照射される前記レーザ光の照射位置のピッチは、前記素子が脆くなるに従って小さくなるように設定されている、請求項２に記載の素子転写装置。
【請求項4】
前記レーザ光照射部は、前記レーザ光が前記支持基板に対して相対的に移動して照射される際に、間欠的に前記レーザ光を照射するように構成されており、
前記制御部は、前記レーザ光が照射されることにより前記素子が前記支持基板から剥離した部分と、前記素子が前記支持基板に支持された状態が維持されている部分と、の境界部分近傍を照射するように、間欠的に照射される前記レーザ光の照射位置を制御する、請求項１に記載の素子転写装置。
前記制御部は、前記レーザ光が照射されることにより前記素子が前記支持基板から剥離した部分と、前記素子が前記支持基板に支持された状態が維持されている部分と、の境界部分近傍を照射するように、間欠的に照射される前記レーザ光の照射位置を制御する、請求項１に記載の素子転写装置。
【請求項5】
前記制御部は、間欠的に照射される前記レーザ光の照射位置のピッチを、前記素子の端部側では小さく、前記素子の中央部では大きくなるように調整する、請求項４に記載の素子転写装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、前記素子の一方端側から他方端側に向かう第１方向に、前記レーザ光が前記支持基板に対して相対的に移動して照射されるように制御することによって、
前記支持基板に支持された前記素子が一方端側から剥離されて、前記支持基板から前記素子の全体が剥離される前に前記素子の一方端から被転写基板に接触して、前記素子の全体が転写されるように構成されている、請求項１に記載の素子転写装置。
前記支持基板に支持された前記素子が一方端側から剥離されて、前記支持基板から前記素子の全体が剥離される前に前記素子の一方端から被転写基板に接触して、前記素子の全体が転写されるように構成されている、請求項１に記載の素子転写装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記レーザ光が、前記素子の面を蛇行しながら、前記支持基板に対して前記第１方向に相対的に移動して照射されるように制御する、請求項６に記載の素子転写装置。
【請求項8】
前記素子が転写される前記被転写基板を保持する被転写基板保持部と、
前記支持基板保持部および前記被転写基板保持部のうち少なくとも一方を移動させる移動機構とをさらに備え、
前記制御部は、前記素子が前記被転写基板に転写される予測転写位置を取得するとともに、前記素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置とを比較して、転写位置の位置ずれ量を予め取得し、
前記支持基板保持部および前記被転写基板保持部のうち少なくとも一方を、前記位置ずれ量に基づいて移動させるように、前記移動機構を制御する、請求項６に記載の素子転写装置。
前記支持基板保持部および前記被転写基板保持部のうち少なくとも一方を移動させる移動機構とをさらに備え、
前記制御部は、前記素子が前記被転写基板に転写される予測転写位置を取得するとともに、前記素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置とを比較して、転写位置の位置ずれ量を予め取得し、
前記支持基板保持部および前記被転写基板保持部のうち少なくとも一方を、前記位置ずれ量に基づいて移動させるように、前記移動機構を制御する、請求項６に記載の素子転写装置。
【請求項9】
前記制御部は、前記位置ずれ量に基づいて、前記垂直転写位置に対して前記位置ずれ量と等しい量ずれた目標転写位置を取得するとともに、
前記目標転写位置が、転写する前記素子の真下に位置するように、前記支持基板保持部および前記被転写基板保持部のうち少なくとも一方を移動させるように、前記移動機構を制御する、請求項８に記載の素子転写装置。
前記目標転写位置が、転写する前記素子の真下に位置するように、前記支持基板保持部および前記被転写基板保持部のうち少なくとも一方を移動させるように、前記移動機構を制御する、請求項８に記載の素子転写装置。
【請求項10】
前記制御部は、少なくとも前記支持基板と前記被転写基板との間の距離と、前記素子の前記第１方向に沿う長さとに基づいて、前記素子が前記被転写基板に転写される前記予測転写位置を取得し、
前記素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の前記垂直転写位置と前記予測転写位置とを比較して、転写位置の前記位置ずれ量を予め取得する、請求項８または９に記載の素子転写装置。
前記素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の前記垂直転写位置と前記予測転写位置とを比較して、転写位置の前記位置ずれ量を予め取得する、請求項８または９に記載の素子転写装置。
【請求項11】
前記制御部は、さらに前記素子の厚みに基づいて、前記素子が前記被転写基板に転写される前記予測転写位置を取得し、前記垂直転写位置と、前記予測転写位置とを比較して、前記位置ずれ量を予め取得する、請求項１０に記載の素子転写装置。
【請求項12】
前記支持基板保持部に保持された前記支持基板は、複数の前記素子を支持し、
前記制御部は、前記支持基板に支持された全ての転写対象の前記素子に対して、前記レーザ光が前記支持基板に対して前記第１方向に相対的に移動して照射されるように制御する、請求項６または７に記載の素子転写装置。
前記制御部は、前記支持基板に支持された全ての転写対象の前記素子に対して、前記レーザ光が前記支持基板に対して前記第１方向に相対的に移動して照射されるように制御する、請求項６または７に記載の素子転写装置。
【請求項13】
前記制御部は、前記支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、前記レーザ光が前記粘着層に照射されて発生するブリスタの一部のみが前記素子とオーバラップするように、前記レーザ光の照射を開始させる、請求項１に記載の素子転写装置。
【請求項14】
前記レーザ光照射部は、前記レーザ光が前記支持基板に対して相対的に移動して照射される際に、間欠的に前記レーザ光を照射するように構成されており、
前記制御部は、間欠的に照射される前記レーザ光により前記素子が前記支持基板から剥離した部分同士が重なるように、間欠的に照射される前記レーザ光の照射位置を制御する、請求項１に記載の素子転写装置。
前記制御部は、間欠的に照射される前記レーザ光により前記素子が前記支持基板から剥離した部分同士が重なるように、間欠的に照射される前記レーザ光の照射位置を制御する、請求項１に記載の素子転写装置。
【請求項15】
前記制御部は、間欠的に照射される前記レーザ光により前記粘着層に生じる小さなブリスタ同士が合体して大きな共通のブリスタを形成するように、間欠的に照射される前記レーザ光の照射位置を制御する、請求項１に記載の素子転写装置。
【請求項16】
σｐｅｅｌを前記粘着層から剥離するときに前記素子にかかる最小応力とし、
前記レーザ光が前記粘着層に照射されて発生するブリスタが前記素子を押す力をＰ、前記素子の剥離範囲の半径をＲ、ｔを前記素子の厚み、および、νをポアソン比とし、前記素子にかかる最大曲げ応力σｍａｘを、σｍａｘ＝Ｐ×（１＋ν）×（０．４８５×ｌｎ（Ｒ／ｔ）＋０．５２）／ｔ２として定義し、
σｂを前記素子の抗折強度としたときに、
前記レーザ光のスポット領域の面積およびエネルギが調整されることにより、σｐｅｅｌ＜σｍａｘ＜σｂの関係性を満たすようにＰおよびＲが設定されている、請求項１に記載の素子転写装置。
前記レーザ光が前記粘着層に照射されて発生するブリスタが前記素子を押す力をＰ、前記素子の剥離範囲の半径をＲ、ｔを前記素子の厚み、および、νをポアソン比とし、前記素子にかかる最大曲げ応力σｍａｘを、σｍａｘ＝Ｐ×（１＋ν）×（０．４８５×ｌｎ（Ｒ／ｔ）＋０．５２）／ｔ２として定義し、
σｂを前記素子の抗折強度としたときに、
前記レーザ光のスポット領域の面積およびエネルギが調整されることにより、σｐｅｅｌ＜σｍａｘ＜σｂの関係性を満たすようにＰおよびＲが設定されている、請求項１に記載の素子転写装置。
【請求項17】
粘着層を介して素子が支持された支持基板に向かって、前記支持基板が前記素子を支持する面と反対側からレーザ光を照射する工程を備え、
前記レーザ光を照射する工程は、前記レーザ光のスポット領域の面積が、前記素子の前記支持基板によって支持される面の面積よりも小さくなるように前記レーザ光を調整し、かつ、前記支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、前記素子の一方端側から他方端側に向かって、前記レーザ光が前記支持基板に対して相対的に移動して照射されるように、前記レーザ光を照射する工程を含む、素子転写方法。
前記レーザ光を照射する工程は、前記レーザ光のスポット領域の面積が、前記素子の前記支持基板によって支持される面の面積よりも小さくなるように前記レーザ光を調整し、かつ、前記支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、前記素子の一方端側から他方端側に向かって、前記レーザ光が前記支持基板に対して相対的に移動して照射されるように、前記レーザ光を照射する工程を含む、素子転写方法。
【請求項18】
前記レーザ光を照射する工程は、前記支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、前記素子の一方端側から他方端側に向かう第１方向に、前記レーザ光を前記支持基板に対して相対的に移動して照射することによって、前記支持基板に支持された前記素子を前記素子の一方端側から剥離させて、前記支持基板から前記素子の全体が剥離される前に、前記素子の一方端が被転写基板に接触して転写される、請求項１７に記載の素子転写方法。
【請求項19】
少なくとも前記支持基板と前記被転写基板との間の距離と、前記素子の前記第１方向に沿う長さとに基づいて、前記素子が前記被転写基板に転写される予測転写位置を取得し、
前記素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置と、前記予測転写位置とを比較して、転写位置の位置ずれ量を取得する工程を含む取得工程をさらに備える、請求項１８に記載の素子転写方法。
前記素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置と、前記予測転写位置とを比較して、転写位置の位置ずれ量を取得する工程を含む取得工程をさらに備える、請求項１８に記載の素子転写方法。
【請求項20】
前記取得工程は、さらに前記素子の厚みに基づいて、前記素子が前記被転写基板に転写される前記予測転写位置を取得し、前記垂直転写位置と前記予測転写位置とを比較して、前記位置ずれ量を取得する、請求項１９に記載の素子転写方法。
【請求項21】
前記支持基板および前記被転写基板を相対的に移動させる移動工程をさらに備え、
前記移動工程は、前記支持基板および前記被転写基板のうち少なくとも一方を、前記位置ずれ量に基づいて移動させる、請求項２０に記載の素子転写方法。
前記移動工程は、前記支持基板および前記被転写基板のうち少なくとも一方を、前記位置ずれ量に基づいて移動させる、請求項２０に記載の素子転写方法。
【請求項22】
前記取得工程は、前記位置ずれ量に基づいて、前記垂直転写位置に対して前記位置ずれ量と等しい量ずれた目標転写位置を取得し、
前記移動工程は、前記目標転写位置が、転写する前記素子の真下に位置するように、前記支持基板および前記被転写基板のうち少なくとも一方を移動させる、請求項２１に記載の素子転写方法。
前記移動工程は、前記目標転写位置が、転写する前記素子の真下に位置するように、前記支持基板および前記被転写基板のうち少なくとも一方を移動させる、請求項２１に記載の素子転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、レーザ光を照射するレーザ光照射部を含む素子転写装置および素子転写方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、レーザ光照射部からレーザ光を照射する素子の転写装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【0003】
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装置が開示されている。上記特許文献１では、基板と物品との間には、接着層が設けられており、物品は、接着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層に向かってレーザ光が照射されて、粘着層が下方に凸状に膨らむ。その結果、物品が粘着層から剥離して別の基板に転写される。また、特許文献１では、レーザ光が物品の中央部に向かって照射された粘着層が比較的大きく凸状に膨らみ、物品が中央部から剥離されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表２０１４－５１５８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献１に記載のように、物品を中央部から剥離する場合、物品の中央部では剥離される部分の周囲が粘着層と接触しているため、物品を剥離しにくい場合がある。そこで、物品を容易に剥離することが可能な素子転写装置および素子転写方法が望まれている。
【0006】
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、素子を容易に剥離することが可能な素子転写装置および素子転写方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、この第１の局面による素子転写装置は、粘着層を介して素子が支持された支持基板を保持する支持基板保持部と、支持基板が素子を支持する面と反対側に配置され、支持基板に向かってレーザ光を照射するレーザ光照射部と、レーザ光照射部から照射されるレーザ光の照射位置を制御する制御部と、を備え、レーザ光のスポット領域の面積は、素子の支持基板によって支持される面の面積よりも小さく、制御部は、支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、素子の一方端側から他方端側に向かって、レーザ光が支持基板に対して相対的に移動して照射されるように、レーザ光の照射位置を制御する。
【0008】
この第１の局面による素子転写装置は、上記のように、制御部は、支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、素子の一方端側から他方端側に向かって、レーザ光が支持基板に対して相対的に移動して照射されるように、レーザ光の照射位置を制御する。ここで、素子を中央部から剥離する場合よりも素子を端部から剥離する場合の方が粘着層の粘着力の影響が小さい。中央部では剥離される部分の周囲が粘着層と接触している一方、端部では剥離される部分の片側にしか粘着層が存在していないからである。そこで、制御部が、素子の一方端側から他方端側に向かって移動するようにレーザ光の照射位置を制御することにより、素子の端部から剥離が始まるので、素子を容易に剥離することができる。
【0009】
上記第１の局面による素子転写装置において、好ましくは、レーザ光のスポット領域の面積は、転写対象となる素子の脆さに応じて設定されている。これにより、厚みが比較的小さい素子のように、素子が比較的脆い場合でも、レーザ光のスポット領域の面積が素子の脆さに応じて設定される。たとえば、素子が比較的脆い場合には、レーザ光のスポット領域の面積も比較的小さくなるように調整される。このため、レーザ光のスポット領域の面積が比較的小さくなることにより、粘着層の変形も小さくなる。これにより、粘着層の変形に起因する素子への応力が小さくなり、素子が破損するのを抑制することができる。その結果、粘着層の変形に起因する素子の破損をより抑制しながら素子を転写することができる。
【0010】
上記第１の局面による素子転写装置において、好ましくは、レーザ光照射部は、レーザ光が支持基板に対して相対的に移動して照射される際に、間欠的にレーザ光を照射するように構成されており、間欠的に照射されるレーザ光の照射位置のピッチは、素子が脆くなるに従って小さくなるように設定されている。ここで、レーザ光のスポット領域の面積が、素子が脆くなるに従って小さくなるように設定された場合において、レーザ光の照射位置のピッチが比較的大きいままであると、粘着層から剥離された素子の部分同士の間隔が大きくなり、素子の全体に対する粘着層による保持力が比較的大きいままである。そこで、レーザ光の照射位置のピッチを素子が脆くなるに従って小さくなるように設定することにより、粘着層から剥離された素子の部分同士の間隔が小さくなるので、素子の全体に対する粘着層による保持力が低減される。その結果、粘着層から素子を適切に剥離することができる。
【0011】
上記第１の局面による素子転写装置において、好ましくは、レーザ光照射部は、レーザ光が支持基板に対して相対的に移動して照射される際に、間欠的にレーザ光を照射するように構成されており、制御部は、レーザ光が照射されることにより素子が支持基板から剥離した部分と、素子が支持基板に支持された状態が維持されている部分と、の境界部分近傍を照射するように、間欠的に照射されるレーザ光の照射位置を制御する。ここで、境界部分近傍の粘着層による保持力は、境界部分近傍から離間した未剥離の部分の粘着層による保持力と比べて小さくなる。境界部分近傍以外では剥離される部分の周囲が粘着層と接触している一方、境界部分近傍では剥離される部分の片側にしか粘着層が存在していないからである。その結果、境界部分近傍にレーザ光を照射することにより、素子を容易に剥離することができる。
【0012】
この場合、好ましくは、制御部は、間欠的に照射されるレーザ光の照射位置のピッチを、素子の端部側では小さく、素子の中央部では大きくなるように調整する。ここで、１回のレーザ光の照射によって素子が剥離される面積の大きさは、素子の中央部よりも素子の端部側の方が大きくなることが、本願発明者が行った実験およびシミュレーションにより確認されている。また、素子が剥離した部位に重ねてレーザ光を照射しても剥離には寄与しないことが確認されている。すなわち、素子の端部では１回のレーザ照射により剥離する面積が大きいため、素子の中央部に続けてレーザ光を照射する場合、レーザ光の照射ピッチを大きくすることで、より効率的に素子を転写することができる。そこで、制御部は、間欠的に照射されるレーザ光の照射位置のピッチを、素子の端部側では小さく、素子の中央部では、大きくなるように調整することにより、素子の全体に亘ってレーザ光の照射位置のピッチを小さくする場合と比べて、素子の転写に要する時間を短縮することができる。
【0013】
上記第１の局面による素子転写装置において、好ましくは、制御部は、支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、素子の一方端側から他方端側に向かう第１方向に、レーザ光が支持基板に対して相対的に移動して照射されるように制御することによって、支持基板に支持された素子が一方端側から剥離されて、支持基板から素子の全体が剥離される前に素子の一方端から被転写基板に接触して、素子の全体が転写されるように構成されている。これにより、素子の一方端が被転写基板に接触して位置が決まった状態で残りの部分が剥離されるので、素子の転写位置ずれの方向が一定方向に制御されることとなり、被転写基板上の素子の転写位置が様々な方向にばらついて配置されること（転写位置のばらつき）を抑制することができる。
【0014】
上記第１の局面による素子転写装置において、好ましくは、制御部は、レーザ光が、素子の面を蛇行しながら、支持基板に対して第１方向に相対的に移動して照射されるように制御する。このように構成すれば、レーザ光が、蛇行しながら第１方向に相対的に移動されるので、素子の面の全体にわたってレーザ光を照射させることができる。
【0015】
この場合、好ましくは、素子が転写される被転写基板を保持する被転写基板保持部と、支持基板保持部および被転写基板保持部のうち少なくとも一方を移動させる移動機構とをさらに備え、制御部は、素子が被転写基板に転写される予測転写位置を取得するとともに、素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置とを比較して、転写位置の位置ずれ量を予め取得し、支持基板保持部および被転写基板保持部のうち少なくとも一方を、位置ずれ量に基づいて移動させるように、移動機構を制御する。このように構成すれば、実際に素子が被転写基板に転写される前に、素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置と実際の転写位置との間で発生する位置ずれがなくなるように、支持基板および被転写基板の位置を予め調整することができるようになる。その結果、所望の位置に素子を転写させることができる。
【0016】
この場合、好ましくは、制御部は、位置ずれ量に基づいて、垂直転写位置に対して位置ずれ量と等しい量ずれた目標転写位置を取得するとともに、目標転写位置が、転写する素子の真下に位置するように、支持基板保持部および被転写基板保持部のうち少なくとも一方を移動させるように、移動機構を制御する。このように構成すれば、位置ずれを考慮した転写位置（目標転写位置）に基づいて、支持基板保持部および被転写基板保持部のうち少なくとも一方を予め移動させることができるため、位置ずれを起こさずに転写させることができる。
【0017】
上記被転写基板保持部と移動機構とを備える素子転写装置において、好ましくは、制御部は、少なくとも支持基板と被転写基板との間の距離と、素子の第１方向に沿う長さとに基づいて、素子が被転写基板に転写される予測転写位置を取得し、素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置と予測転写位置とを比較して、転写位置の位置ずれ量を予め取得する。このように構成すれば、実際に素子が被転写基板に転写される前に、素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置と実際の転写位置との間で発生する位置ずれの量を予め特定することができる。
【0018】
この場合、好ましくは、制御部は、さらに素子の厚みに基づいて、素子が被転写基板に転写される予測転写位置を取得し、垂直転写位置と、予測転写位置とを比較して、位置ずれ量を予め取得する。このように構成すれば、素子の厚みが、支持基板と被転写基板との間の距離に対して無視できないほど大きい場合にも、素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置と、実際の転写位置との間で発生する位置ずれの量を予め精度良く特定することができる。
【0019】
上記素子の一方端側から他方端側に向かう第１方向にレーザ光が相対的に移動する素子転写装置において、好ましくは、支持基板保持部に保持された支持基板は、複数の素子を支持し、制御部は、支持基板に支持された全ての転写対象の素子に対して、レーザ光が支持基板に対して第１方向に相対的に移動して照射されるように制御する。このように構成すれば、支持基板に支持された全ての転写対象の素子の一方端を、いずれも同じ向きから被転写基板に接触させることになる。その結果、素子の転写位置ずれの方向が一定方向に制御されることとなり、被転写基板上の素子の転写位置が様々な方向にばらついて配置されること（転写位置のばらつき）を抑制することができる。
【0020】
上記第１の局面による素子転写装置において、好ましくは、制御部は、支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、レーザ光が粘着層に照射されて発生するブリスタの一部のみが素子とオーバラップするように、レーザ光の照射を開始させる。ここで、素子の剥離開始時は、素子の全面が粘着層に密着している状態であるため、ブリスタの全体が素子とオーバラップする位置にレーザ光を照射すると、素子にかかる粘着力の総和が大きくなり、素子にかかる曲げ応力が増大し、素子に破損が起きる場合がある。そこで、ブリスタの一部のみが素子とオーバラップする位置にレーザ光を照射することにより、素子にかかる粘着力の総和を小さくでき、素子にかかる曲げ応力が低減されるため、素子の破損を抑制することができる。
【0021】
上記第１の局面による素子転写装置において、好ましくは、レーザ光照射部は、レーザ光が支持基板に対して相対的に移動して照射される際に、間欠的にレーザ光を照射するように構成されており、制御部は、間欠的に照射されるレーザ光により素子が支持基板から剥離した部分同士が重なるように、間欠的に照射されるレーザ光の照射位置を制御する。このように構成すれば、素子の剥離した部分同士が重なるので、レーザ光を間欠的に照射しても素子を剥離することができる。また、複数の剥離した部分の間に隙間が生じる場合でも、隙間に対応する素子の部分も隣接する部分の剥離に伴って自然に剥離するので、レーザ光を間欠的に照射しても素子を剥離することができる。
【0022】
上記第１の局面による素子転写装置において、好ましくは、制御部は、間欠的に照射されるレーザ光により粘着層に生じる小さなブリスタ同士が合体して大きな共通のブリスタを形成するように、間欠的に照射されるレーザ光の照射位置を制御する。このように構成すれば、ブリスタ同士が合体して大きな共通のブリスタが形成されるので、レーザ光を間欠的に照射しても素子を剥離することができる。また、レーザ光により生じるブリスタは小さいので、素子にかかる応力を低減できる。その結果、素子の破損をより抑制できる。
【0023】
上記第１の局面による素子転写装置において、好ましくは、σｐｅｅｌを粘着層から剥離するときに素子にかかる最小応力とし、レーザ光が粘着層に照射されて発生するブリスタが素子を押す力をＰ、素子の剥離範囲の半径をＲ、ｔを素子の厚み、および、νをポアソン比とし、素子にかかる最大曲げ応力σｍａｘを、σｍａｘ＝Ｐ×（１＋ν）×（０．４８５×ｌｎ（Ｒ／ｔ）＋０．５２）／ｔ２として定義し、σｂを素子の抗折強度としたときに、レーザ光のスポット領域の面積およびエネルギが調整されることにより、σｐｅｅｌ＜σｍａｘ＜σｂの関係性を満たすようにＰおよびＲが設定されている。このように構成すれば、上記の関係性に基づいて、容易に、素子の破損を抑制することが可能なレーザ光のスポット領域の面積およびエネルギを調整することができる。
【0024】
この第２の局面による素子転写方法は、粘着層を介して素子が支持された支持基板に向かって、支持基板が素子を支持する面と反対側からレーザ光を照射する工程を備え、レーザ光を照射する工程は、レーザ光のスポット領域の面積が、素子の支持基板によって支持される面の面積よりも小さくなるようにレーザ光を調整し、かつ、支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、素子の一方端側から他方端側に向かって、レーザ光が支持基板に対して相対的に移動して照射されるように、レーザ光を照射する工程を含む。
【0025】
この第２の局面による素子転写方法は、上記のように、レーザ光を照射する工程は、レーザ光のスポット領域の面積が、素子の支持基板によって支持される面の面積よりも小さくなるようにレーザ光を調整し、かつ、支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、素子の一方端側から他方端側に向かって、レーザ光が支持基板に対して相対的に移動して照射されるように、レーザ光を照射する工程を含む。ここで、素子を中央部から剥離する場合よりも素子を端部から剥離する場合の方が粘着層の粘着力の影響が小さい。中央部では剥離される部分の周囲が粘着層と接触している一方、端部では剥離される部分の片側にしか粘着層が存在していないからである。そこで、制御部が、素子の一方端側から他方端側に向かって移動するようにレーザ光の照射位置を制御することにより、素子の端部から剥離が始まるので、素子を容易に剥離することが可能な素子転写方法を提供することができる。
【0026】
上記第２の局面による素子転写方法において、好ましくは、レーザ光を照射する工程は、支持基板の表面に対して垂直な方向から見て、素子の一方端側から他方端側に向かう第１方向に、レーザ光を支持基板に対して相対的に移動して照射することによって、支持基板に支持された素子を素子の一方端側から剥離させて、支持基板から素子の全体が剥離される前に、素子の一方端が被転写基板に接触して転写される。これにより、素子の一方端が被転写基板に接触して位置が決まった状態で、残りの部分が剥離されることになる。その結果、素子の転写位置ずれの方向が一定方向に制御されることとなり、被転写基板上の素子の転写位置が様々な方向にばらついて配置されること（転写位置のばらつき）を抑制することができる。
【0027】
この場合、好ましくは、少なくとも支持基板と被転写基板との間の距離と、素子の第１方向に沿う長さとに基づいて、素子が被転写基板に転写される予測転写位置を取得し、素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置と、予測転写位置とを比較して、転写位置の位置ずれ量を取得する工程を含む取得工程をさらに備える。このように構成すれば、実際に素子が被転写基板に転写される前に、素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置と、実際の転写位置との間で発生する位置ずれの量を予め特定することが可能な素子の転写方法を提供することができる。
【0028】
上記取得工程を備える素子転写方法において、好ましくは、取得工程は、さらに素子の厚みに基づいて、素子が被転写基板に転写される予測転写位置を取得し、垂直転写位置と予測転写位置とを比較して、位置ずれ量を取得する。このように構成すれば、素子の厚みが、支持基板と被転写基板との間の距離に対して無視できないほど大きい場合にも、素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置と、実際の転写位置との間で発生する位置ずれの量を予め精度良く特定することが可能な素子の転写方法を提供することができる。
【0029】
この場合、好ましくは、支持基板および被転写基板を相対的に移動させる移動工程をさらに備え、移動工程は、支持基板および被転写基板のうち少なくとも一方を、位置ずれ量に基づいて移動させる。このように構成すれば、実際に素子が被転写基板に転写される前に、素子が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置と、実際の転写位置との間で発生する位置ずれがなくなるように、支持基板および被転写基板の位置を予め調整することができるようになる。その結果、目標の位置に素子を転写させることが可能な素子の転写方法を提供することができる。
【0030】
上記移動工程を備える素子転写方法において、好ましくは、取得工程は、位置ずれ量に基づいて、垂直転写位置に対して位置ずれ量と等しい量ずれた目標転写位置を取得し、移動工程は、目標転写位置が、転写する素子の真下に位置するように、支持基板および被転写基板のうち少なくとも一方を移動させる。このように構成すれば、位置ずれを考慮した転写位置に基づいて、支持基板および被転写基板のうち少なくとも一方を予め移動させられるため、位置ずれを起こさずに転写させることが可能な素子の転写方法を提供することができる。
【発明の効果】
【0031】
本発明の素子転写装置および素子転写方法は、上記のように、素子を容易に剥離することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】第１実施形態による半導体チップ転写装置の全体構成を示した模式図である。
【図2】半導体チップが支持基板に支持されている構成を示した模式図である。
【図3】第１実施形態による導体チップ転写装置の側面図である。
【図4】レーザ光のスポット領域を説明するための図である。
【図5】レーザ光のスポット領域が大きい場合のブリスタを示す図である。
【図6】レーザ光のスポット領域が小さい場合のブリスタを示す図である。
【図7】半導体チップの厚みに対する、半導体チップが耐えられる応力、スポット領域、レーザ光の照射のピッチ、粘着層の厚み、および、粘着力の関係性を示す図である。
【図8】半導体チップが転写される状態を説明するための図である。
【図9】半導体チップが支持基板から剥離した部分と、半導体チップが支持基板に支持された状態が維持されている部分との境界部分を示す図である。
【図10】第２実施形態による半導体チップ転写装置の全体構成を示した模式図である。
【図11】第２実施形態による半導体チップ転写方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【図12】第３実施形態によるレーザ光の照射の開始位置を示す図である。
【図13】第４実施形態による半導体チップの剥離した部分を示す図である。
【図14】第５実施形態によるレーザ光の照射経路を示す図である。
【図15】第５実施形態によるレーザ光の照射により生じた大きいブリスタと小さいブリスタを示す図である。
【図16】第５実施形態によるレーザ光の照射により生じた２つの大きいブリスタを示す図である。
【図17】第６実施形態によるレーザ光の照射により生じたブリスタおよび半導体チップを示す図である。
【図18】（ａ）は、第６実施形態によるモデル化された粘着層および半導体チップを示す図である。（ｂ）は、(ａ)の部分拡大図である。
【図19】第６実施形態による半導体チップの厚みおよび抗折強度と、最大曲げ応力との関係を示す図である。
【図20】第６実施形態による最小応力、最大曲げ応力および抗折強度の関係を示すグラフである。
【図21】第７実施形態による転写方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【図22】第７実施形態による半導体チップ転写装置において、半導体チップの位置ずれ量の取得方法を説明するための図である。
【図23】第７実施形態による半導体チップ転写装置において、支持基板と被転写基板との間の距離を取得する構成を示した図である。
【図24】第７実施形態による半導体チップ転写装置において、位置ずれ量に基づいて半導体チップの転写位置を調整する動作を説明するための図である。
【図25】第７実施形態による半導体チップ転写装置において、レーザ光を一方端側から第１方向に向かって移動させながら照射するときの状態を説明するための模式図である。
【図26】第７実施形態による半導体チップ転写装置において、半導体チップが一方端側から剥離し、一方端が被転写基板へ接触するときの状態を説明するための図である。
【図27】第７実施形態による半導体チップ転写装置において、レーザ光が半導体チップに照射されるときの状態を説明するための図である。
【図28】第８実施形態による半導体チップ転写装置において、厚みの大きな半導体チップの位置ずれ量の取得方法を説明するための図である。
【図29】第９実施形態による半導体チップ転写装置において、位置ずれ量に基づいて半導体チップの目標転写位置を取得する方法を説明するための図である。
【図30】第９実施形態による半導体チップ転写装置において、位置ずれ量に基づいて半導体チップの転写位置を調整する動作を説明するための図である。
【図31】第１変形例による半導体チップ転写装置において、レーザ光が半導体チップに照射されるときの状態を説明するための図である。
【図32】第２変形例による半導体チップ転写装置において、レーザ光が半導体チップに照射されるときの状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
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。
【0034】
【0035】
（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、支持基板１０に支持された半導体チップ１を、レーザリフトオフ法により、被転写基板２０に転写するように構成されている。
図１に示すように、半導体チップ転写装置１００は、支持基板１０に支持された半導体チップ１を、レーザリフトオフ法により、被転写基板２０に転写するように構成されている。
【0036】
半導体チップ転写装置１００は、支持基板保持部３０と、被転写基板保持部４０と、移動機構５０と、制御部６０と、レーザ光照射部７０とを備える。なお、図面において、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。
【0037】
図２に示すように、半導体チップ１として、例えば、メモリのような、一辺約数百ｕｍ～十数ｍｍ程度の長方形で厚みの薄い素子が用いられる。なお、半導体チップ１は、メモリのような厚みの薄い素子に限定されず、種々の半導体素子を用いてもよい。また、半導体チップ１は、特許請求の範囲の「素子」の一例である。
【0038】
図３に示すように、支持基板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。支持基板１０は、粘着層２を介して半導体チップ１を支持している。また、支持基板１０は、粘着層２を介して複数の半導体チップ１を支持している。なお、粘着層２は、転写材とも呼ばれる。
【0039】
粘着層２は、支持基板１０のＺ２側の面１０ａに配置されている。複数の半導体チップ１は、粘着層２のＺ２側の面２ａに保持されている。図２に示すように、複数の半導体チップ１は、支持基板１０上において粘着層２を介して所定の間隔でマトリクス状に配列されている。支持基板１０は、円形状を有している。粘着層２は、レーザ光照射部７０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に変形（図５および図６参照）する。粘着層２としては、たとえば、ポリイミドやシリコンが用いられる。
【0040】
図１に示すように、支持基板保持部３０は、半導体チップ１が支持された支持基板１０を保持する。支持基板保持部３０は、半導体チップ１を支持した支持基板１０を、半導体チップ１を支持した面を下向きにして保持する。支持基板保持部３０は、開口部３１を有する。支持基板保持部３０に保持された支持基板１０には、開口部３１を介してレーザ光照射部７０から出射されたレーザ光Ｌが照射される。支持基板保持部３０は、移動機構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。
【0041】
図３に示すように、被転写基板２０は、たとえば、支持基板１０上の半導体チップ１が被転写基板２０に多数転写されることにより、半導体製品を製造するための基板である。被転写基板２０には、転写された半導体チップ１を接着するための粘着層２１が形成されている。なお、粘着層２１は、キャッチ層とも呼ばれる。また、被転写基板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。被転写基板２０は、矩形形状を有している。
【0042】
被転写基板保持部４０は、支持基板１０に支持された半導体チップ１が転写される被転写基板２０を下方（Ｚ２側）から保持する。被転写基板保持部４０は、移動機構５０により、少なくともＸ方向およびＹ方向において支持基板保持部３０に対して相対移動可能なように構成されている。なお、移動機構５０は、支持基板保持部３０と被転写基板保持部４０とに対して別々に設けられていてもよい。移動機構５０による支持基板保持部３０の移動および被転写基板保持部４０の移動の一方または両方が行われることにより、支持基板１０内に配置された半導体チップ１の、被転写基板２０に対する相対位置を調節することが可能である。
【0043】
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を被転写基板２０に転写する制御を行う。また、制御部６０は、移動機構５０の動作と、スリット７４の開閉の動作を制御する。
【0044】
レーザ光照射部７０は、支持基板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からのレーザ光Ｌを支持基板１０の転写領域上に集光する。したがって、ガルバノミラー７２の回転可能範囲内において反射されるレーザ光Ｌの照射範囲内に、支持基板１０内に配置された転写領域の大きさが納まる。
【0045】
また、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ＳＡ（図４参照）の面積が調整される。スポット領域ＳＡとは、レーザ光Ｌが集光された際の焦点の領域を意味する。
【0046】
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、支持基板保持部３０に保持された支持基板１０の半導体チップ１を支持した面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、転写領域における、選択した半導体チップ１に照射される。レーザ光Ｌが支持基板１０を介して粘着層２に照射されることにより、支持基板１０から半導体チップ１が剥離され、支持基板１０から被転写基板２０へ半導体チップ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。支持基板１０の面１０ｂは、特許請求の範囲の「表面」の一例である。
【0047】
ここで、第１実施形態では、図４に示すように、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積は、半導体チップ１の支持基板１０によって支持される面１ｃの面積よりも小さく、かつ、半導体チップ１の脆さに応じて設定されている。具体的には、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積は、半導体チップ１の厚みｔ１（図５および図６参照）が小さくなるに従って小さくなるように調整（設定）されている。なお、半導体チップ１の厚みｔ１は、たとえば、１００μｍ以下である。また、半導体チップ１は、たとえば、矩形形状を有しており、半導体チップ１の一辺の長さＬ１（図３参照）は、数十μｍ以上、数ｍｍ以下である。また、スポット領域ＳＡは、たとえば、矩形形状を有しており、スポット領域ＳＡの一辺の長さＬ２は、たとえば、数μｍ以上、数十μｍ以下である。なお、スポット領域ＳＡの面積は、半導体チップ１の面積に比べて十分小さくなるように調整される。
【0048】
ここで、図５および図６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。図５は、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が大きい場合の変形した粘着層２の状態を表し、図６は、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が小さい場合の変形した粘着層２の状態を表している。図５に示すように、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が大きい場合、粘着層２の変形した部分であるブリスタＢが比較的大きくなる。図６に示すように、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が小さい場合、Ｚ方向から見たブリスタＢの面積は比較的小さくなる。なお、図５および図６に示すように、同じレーザ光の出力（出力密度）が等しい場合、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が小さい図６の方が、ブリスタＢの高さｈは小さくなる。ブリスタＢによって、半導体チップ１に曲げ応力がかかる。ブリスタＢの高さｈが小さい場合、半導体チップ１にかかる曲げ応力は、図６に示すようにレーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が小さい場合の方が小さい。これにより、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が小さくした方が、半導体チップ１が破損しにくくなる。
【0049】
また、図６に示すようにレーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が小さい場合の方が、ブリスタＢが小さくなり、図５に示されるブリスタＢに比べて、半導体チップ１と粘着層２との接触面積が小さくなる。これにより、粘着層２が半導体チップ１を保持する保持力が小さくなるため、図６に示すようにレーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が小さい場合の方が粘着層２から剥離されやすくなる。なお、図５および図６において、点線の円で囲まれた領域が、半導体チップ１と粘着層２とが接触している部分を表している。
【0050】
また、図５に示すようなレーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が大きい状態で、レーザ光Ｌの出力を小さくすれば、ブリスタＢの高さｈが小さくなり、半導体チップ１と粘着層２との接触面積は小さくなる。しかしながら、レーザ光Ｌの出力を小さくし過ぎると、粘着層２においてガス成分が発生せず、ブリスタＢが発生しない。このため、半導体チップ１が転写されない。すなわち、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積を、半導体チップ１の厚みｔ１が小さくなるに従って小さくなるように調整することは、半導体チップ１の破損を抑制しながら半導体チップ１の転写を行う点において有効である。
【0051】
また、第１実施形態では、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積の調整（設定）は、操作者によって実施されている。図７に示すように、本願発明者が行った実験およびシミュレーションにより、半導体チップ１の抗折強度が低くなるに従って、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積の小さくすることにより、半導体チップ１の破損が抑制されることを見出した。なお、抗折強度は、半導体チップ１の脆さを表す指標の一例である。また、抗折強度とは、半導体チップ１の曲げ試験によって半導体チップ１が破断に至る時に発生する内部応力値を意味する。言い換えると、抗折強度とは、半導体チップ１の曲げ破壊強度を意味する。また、半導体チップ１の抗折強度は、半導体チップ１の材質、結晶方位、表面粗度、アスペクト比（厚み／面積、長さ／面積）などの要因によって決まる。具体的には、本願発明者は、半導体チップ１の厚みｔ１が小さくなるに従って、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積の小さくすることにより、半導体チップ１の破損が抑制されることを見出した。そこで、第１実施形態では、本願発明者の実験およびシミュレーションの結果に基づいて、操作者は、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積を、半導体チップ１の脆さに応じて設定する。具体的には、操作者は、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積を、半導体チップ１の厚みｔ１に応じて、半導体チップ１の破損が抑制されるような面積に調整（設定）する。なお、スポット領域ＳＡの面積が変更できない半導体チップ転写装置１００であっても、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が比較的小さければ、様々な厚みｔ１を有する半導体チップ１の転写を行うことが可能である。
【0052】
また、本願発明者が行った実験およびシミュレーションにより、本願発明者は、半導体チップ１の抗折強度が低くなるに従って、粘着層２の厚みｔ２（図５参照）を薄くすることにより、半導体チップ１の破損が抑制されることを見出した。具体的には、本願発明者は、半導体チップ１の厚みｔ１が小さくなるに従って、粘着層２の厚みｔ２（図５参照）を薄くすることにより、半導体チップ１の破損が抑制されることを見出した。つまり、粘着層２の厚みｔ２が大きい場合、粘着層２の変形（ブリスタＢの発生）に起因する応力が大きくなり、半導体チップ１が破損してしまうことが見出された。
【0053】
また、本願発明者が行った実験およびシミュレーションにより、本願発明者は、半導体チップ１の抗折強度が低くなるに従って、粘着層２の粘着力を弱くすることにより、半導体チップ１の破損が抑制されることを見出した。具体的には、本願発明者は、半導体チップ１の厚みｔ１が薄くなるに従って、粘着層２の粘着力を弱くすることにより、半導体チップ１の破損が抑制されることを見出した。つまり、粘着層２の粘着力が大きい場合、粘着層２の変形（ブリスタＢの発生）に起因する応力が大きくなり、半導体チップ１が破損してしまうことが見出された。
【0054】
また、第１実施形態では、図１に示すように、制御部６０は、レーザ光照射部７０から照射されるレーザ光Ｌの照射位置を制御する。具体的には、制御部６０は、ガルバノミラー７２を回転させることにより、レーザ光照射部７０から照射されるレーザ光Ｌの照射位置を制御する。また、図４に示すように、制御部６０は、支持基板１０の面１０ｂに対して垂直な方向（Ｚ方向）から見て、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側（Ｘ１側）に向かって、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射されるように、レーザ光Ｌの照射位置を制御する。図４に示す例では、半導体チップ１は、矩形形状を有している。制御部６０は、半導体チップ１の角部１ｄにレーザ光Ｌが照射されるようにレーザ光Ｌの照射を開始する。その後、制御部６０は、レーザ光Ｌを蛇行させながら、角部１ｄに対して対角線上に位置する角部にレーザ光Ｌの照射位置が移動するようにレーザ光Ｌの照射位置を制御する。なお、図４において、レーザ光Ｌの移動の軌跡は、矢印付きの点線により表されている。
【0055】
また、第１実施形態では、図４に示すように、レーザ光照射部７０は、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射される際に、支持基板１０に対して移動しながら間欠的にレーザ光Ｌを照射するように構成されている。たとえば、制御部６０は、レーザ光Ｌのスポット領域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。これにより、図８に示すように、レーザ光Ｌの第１回目の照射から、第Ｎ回目の照射が順次行われることにより、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側に亘って、複数のブリスタＢがうろこ状に生成されるとともに互いに連結されながら発生する。その結果、半導体チップ１の略全域が、被転写基板２０の粘着層２１に保持される。その後、移動機構５０により支持基板１０がＺ１方向側に移動され、半導体チップ１が支持基板１０の粘着層２から剥離される。なお、図８では、レーザ光ＬがＸ方向に沿って移動するように図示されているが、実際には、図４に示すように、レーザ光Ｌは、Ｘ－Ｙ平面内で蛇行するように移動している。
【0056】
また、第１実施形態では、図４に示すように、制御部６０は、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを、半導体チップ１の端部側では小さく、半導体チップ１の中央部では大きくなるように調整する。たとえば、制御部６０は、ガルバノミラー７２を制御することにより、レーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを、半導体チップ１の端部側では小さく、半導体チップ１の中央部では、大きくなるように、レーザ光Ｌの照射位置を制御する。なお、レーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔは、半導体チップ１の一方端１ａ側では小さく、半導体チップ１の中央部では大きし、半導体チップ１の他方端１ｂ側では小さくする。一方、レーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを、半導体チップ１の一方端１ａ側では小さく、半導体チップ１の中央部では大きし、半導体チップ１の他方端１ｂ側でも大きくしてもよい。半導体チップ１の剥離が進むにつれて半導体チップ１の剥離された部分の自重によっても剥離が進むので、半導体チップ１の他方端１ｂ側においてレーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔが大きい状態が維持されても半導体チップ１が剥離するからである。また、照射位置のピッチｐｔとは、Ｘ方向に隣り合うレーザ光Ｌのスポット領域ＳＡ同士の間の中心間距離である。また、間欠的に照射されるレーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積は、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側に亘って一定である。
【0057】
また、第１実施形態では、図７に示すように、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔは、半導体チップ１が脆くなるに従って小さくなるように設定されている。具体的には、制御部６０は、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを、半導体チップ１の抗折強度が低くなるに従って小さくなるように調整する。また、制御部６０は、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを、半導体チップ１の厚みｔ１が小さくなるに従って小さくなるように調整する。なお、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が半導体チップ１の厚みｔ１が小さくなるに従って小さくなるように調整した場合、レーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔが比較的大きいままであると、粘着層２から剥離された半導体チップ１の部分同士の間隔が大きくなる。言い換えると、ブリスタＢ同士の間隔が大きくなる。このため、半導体チップ１の全体に対する粘着層２の粘着力が比較的大きいままである。そこで、制御部６０は、レーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が小さくなるに従って小さくなるように、かつ、半導体チップ１の厚みｔ１が小さくなるに従って小さくなるようにレーザ光Ｌの照射位置を制御する。
【0058】
また、第１実施形態では、図９に示すように、制御部６０は、レーザ光Ｌが照射されることにより半導体チップ１が支持基板１０から剥離した部分と、半導体チップ１が支持基板１０に支持された状態が維持されている部分と、の境界部分ＢＡ近傍を照射するように、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置を制御する。半導体チップ１の角部１ｄにレーザ光Ｌが照射されるようにレーザ光Ｌの照射を開始した場合、半導体チップ１の角部１ｄを頂点とする三角形の領域ＡＡ（ハッチングで示された領域）が粘着層２（支持基板１０）から剥離する。そして、制御部６０は、三角形の領域ＡＡの底辺に対応する境界部分ＢＡの近傍であって、かつ、半導体チップ１が支持基板１０に支持された状態が維持されている部分にレーザ光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。
【0059】
（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。
次に、第１実施形態の効果について説明する。
【0060】
第１実施形態では、上記のように、制御部６０ｂは、支持基板１０の面１０ｂに対して垂直な方向から見て、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側に向かって、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射されるように、レーザ光Ｌの照射位置を制御する。ここで、半導体チップ１を中央部から剥離する場合よりも半導体チップ１を端部から剥離する場合の方が粘着層２の粘着力の影響が小さい。中央部では剥離される部分の周囲が粘着層２と接触している一方、端部では剥離される部分の片側にしか粘着層２が存在していないからである。そこで、制御部６０が、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側に向かって移動するようにレーザ光Ｌの照射位置を制御することにより、半導体チップ１の端部から剥離が始まるので、半導体チップ１を容易に剥離することができる。
【0061】
第１実施形態では、上記のように、転写対象となる半導体チップ１の脆さに応じて設定されている。これにより、厚みｔ１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が比較的脆い場合でも、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が半導体チップ１の脆さに応じて設定される。たとえば、半導体チップ１が比較的脆い場合には、レーザ光のスポット領域の面積も比較的小さくなるように調整される。このため、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が比較的小さくなることにより、粘着層２の変形も小さくなる。これにより、粘着層２の変形に起因する半導体チップ１への応力が小さくなり、半導体チップ１が破損するのを抑制することができる。その結果、粘着層２の変形に起因する半導体チップ１の破損を抑制しながら半導体チップ１を転写することができる。
【0062】
また、第１実施形態では、上記のように、レーザ光照射部７０は、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射される際に、間欠的にレーザ光Ｌを照射するように構成されている。制御部６０は、レーザ光Ｌが照射されることにより半導体チップ１が支持基板１０から剥離した部分と、半導体チップ１が支持基板１０に支持された状態が維持されている部分と、の境界部分ＢＡ近傍を照射するように、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置を制御する。ここで、境界部分ＢＡ近傍の粘着層２の粘着力の影響は、境界部分ＢＡ近傍から離間した未剥離の部分の粘着力の影響と比べて小さくなる。境界部分ＢＡ近傍以外では剥離される部分の周囲が粘着層２と接触している一方、境界部分ＢＡ近傍では剥離される部分の片側にしか粘着層２が存在していないからである。その結果、境界部分ＢＡ近傍にレーザ光Ｌを照射することにより、半導体チップ１を容易に剥離することができる。
【0063】
また、第１実施形態では、上記のように、制御部６０は、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを、半導体チップ１の端部側では小さく、半導体チップ１の中央部では大きくなるように調整する。ここで、１回のレーザ光Ｌの照射によって半導体チップ１が剥離される面積の大きさは、半導体チップ１の中央部よりも半導体チップ１の端部側の方が大きくなることが、本願発明者が行った実験およびシミュレーションにより確認されている。また、半導体チップ１が剥離した部位に重ねてレーザ光Ｌを照射しても剥離には寄与しないことが確認されている。すなわち、半導体チップ１の端部では１回のレーザ照射により剥離する面積が大きいため、半導体チップ１の中央部に続けてレーザ光Ｌを照射する場合、レーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを大きくすることで、より効率的に素子を転写することができる。そこで、制御部６０は、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを、半導体チップ１の端部側では小さく、半導体チップ１の中央部では大きくなるように調整することにより、半導体チップ１の全体に亘ってレーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを小さくする場合と比べて、半導体チップ１の転写に要する時間を短縮することができる。
【0064】
また、第１実施形態では、上記のように、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔは、半導体チップ１が脆くなるに従って小さくなるように設定されている。ここで、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が、半導体チップ１が脆くなるに従って小さくなるように設定された場合において、レーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔが比較的大きいままであると、粘着層２から剥離された半導体チップ１の部分同士の間隔が大きくなり、半導体チップ１の全体に対する粘着層２による保持力が比較的大きいままである。そこで、レーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを半導体チップ１が脆くなるに従って小さくなるように設定することにより、粘着層２から剥離された半導体チップ１の部分同士の間隔が小さくなるので、半導体チップ１の全体に対する粘着層２による保持力が低減される。その結果、粘着層２から半導体チップ１を適切に剥離することができる。
【0065】
［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装置１００ａについて説明する。第２実施形態では、半導体チップ１の厚みｔ１に応じて、スポット領域ＳＡの面積が制御部６０により調整される。なお、半導体チップ転写装置１００ａは、特許請求の範囲の「素子転写装置」の一例である。
次に、第２実施形態による半導体チップ転写装置１００ａについて説明する。第２実施形態では、半導体チップ１の厚みｔ１に応じて、スポット領域ＳＡの面積が制御部６０により調整される。なお、半導体チップ転写装置１００ａは、特許請求の範囲の「素子転写装置」の一例である。
【0066】
図１０に示すように、半導体チップ転写装置１００ａは、記憶部２０１を備えている。記憶部２０１には、半導体チップ１の厚みｔ１に対するレーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの適切な面積の情報が予め記憶されている。半導体チップ１の厚みｔ１に対する適切な面積は、実験およびシミュレーションによって求められる。
【0067】
第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【0068】
（半導体チップ転写方法）
次に、図１１を参照して、第２実施形態における半導体チップ転写方法について説明する。
次に、図１１を参照して、第２実施形態における半導体チップ転写方法について説明する。
【0069】
ステップＳ１において、制御部６０ａは、スポット領域ＳＡの面積の入力を受け付ける。もしくは、制御部６０ａは、半導体チップ１の厚みｔ１の入力を受け付ける。この入力は、操作者によって実行される。
【0070】
ステップＳ２において、制御部６０ａは、入力されたスポット領域ＳＡの面積に基づいてスリット７４の開閉を調整する。もしくは、制御部６０ａは、入力された半導体チップ１の厚みｔ１と、記憶部２０１に記憶された半導体チップ１の厚みｔ１に対するレーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの適切な面積とに基づいて、スリット７４の開閉を調整する。
【0071】
ステップＳ３において、制御部６０ａは、粘着層２を介して半導体チップ１が支持された支持基板１０に向かって、支持基板１０が半導体チップ１を支持する面１０ａと反対側（Ｚ１側）からレーザ光Ｌを照射する。ここで、第２実施形態では、レーザ光Ｌを照射する工程では、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積が、半導体チップ１の支持基板１０によって支持される面１ｃの面積よりも小さく、かつ、転写対象となる半導体チップ１の脆さに応じて設定されている。具体的には、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積は、半導体チップ１の厚みｔ１が小さくなるに従って小さくなるように、レーザ光Ｌが調整されて照射される。なお、上記のように、制御部６０ａは、半導体チップ１の角部１ｄからレーザ光Ｌの照射が開始されるようにガルバノミラー７２を制御する。その後、制御部６０ａは、レーザ光Ｌが蛇行させながら、角部１ｄに対して対角線上に位置する角部にレーザ光Ｌの照射位置が移動するようにガルバノミラー７２を制御する。また、制御部６０ａは、間欠的にレーザ光Ｌを照射するようにレーザ光照射部７０を制御する。
【0072】
ステップＳ４において、制御部６０ａは、支持基板１０に支持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Ｓ４において、ｎｏの場合、ステップＳ３に戻る。ステップＳ４において、ｙｅｓの場合、半導体チップ１の転写の動作が終了する。
【0073】
（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。
次に、第２実施形態の効果について説明する。
【0074】
第２実施形態では、上記のように、半導体チップ１の厚みｔ１に応じて、スポット領域ＳＡの面積が調整（変更）される。これにより、様々な厚みを有する複数種の半導体チップ１の転写を行うことができる。
【0075】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態による半導体チップ転写装置１００ｂ（図１参照）について説明する。なお、第３実施形態の半導体チップ転写装置１００ｂの制御部６０ｂ以外の構成は、第１実施形態と同様である。
次に、第３実施形態による半導体チップ転写装置１００ｂ（図１参照）について説明する。なお、第３実施形態の半導体チップ転写装置１００ｂの制御部６０ｂ以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【0076】
第３実施形態の半導体チップ転写装置１００ｂでは、図１２に示すように、制御部６０ｂは、支持基板１０の表面（面１０ｂ）に対して垂直な方向から見て、レーザ光Ｌが粘着層２に照射されて発生するブリスタＢの一部のみが半導体チップ１とオーバラップするように、レーザ光Ｌの照射を開始させる。具体的には、制御部６０ｂは、支持基板１０の表面に対して垂直な方向から見て、半導体チップ１とオーバラップしないように、レーザ光Ｌを照射させる。これにより、ブリスタＢのＸ１側の端部のみが半導体チップ１のＸ２側の端部のみとオーバラップする。また、ブリスタＢにより、支持基板１０と粘着層２との間、および、粘着層２と半導体チップ１との間に、ぞれぞれ、空隙Ｖが生じる。なお、その後、第１実施形態と同様に、制御部６０ｂは、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側に向かって、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射されるように、レーザ光Ｌの照射位置を制御する。
【0077】
（第３実施形態の効果）
次に、第３実施形態の効果について説明する。
次に、第３実施形態の効果について説明する。
【0078】
第３実施形態では、上記のように、制御部６０ｂは、支持基板１０の表面に対して垂直な方向から見て、レーザ光Ｌが粘着層２に照射されて発生するブリスタＢの一部のみが半導体チップ１とオーバラップするように、レーザ光Ｌの照射を開始させる。ここで、半導体チップ１の剥離開始時は、半導体チップ１の全面が粘着層２に密着している状態であるため、ブリスタＢの全体が半導体チップ１とオーバラップする位置にレーザ光Ｌを照射すると、半導体チップ１にかかる粘着力の総和が大きくなり、半導体チップ１にかかる曲げ応力が増大し、半導体チップ１に破損が起きる場合がある。そこで、ブリスタＢの一部のみが半導体チップ１とオーバラップする位置にレーザ光Ｌを照射することにより、半導体チップ１にかかる粘着力の総和を小さくでき、半導体チップ１にかかる曲げ応力が低減されるため、半導体チップ１の破損を抑制することができる。
【0079】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態による半導体チップ転写装置１００ｃ（図１参照）について説明する。なお、第４実施形態の半導体チップ転写装置１００ｃの制御部６０ｃ以外の構成は、第１実施形態と同様である。
次に、第４実施形態による半導体チップ転写装置１００ｃ（図１参照）について説明する。なお、第４実施形態の半導体チップ転写装置１００ｃの制御部６０ｃ以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【0080】
第４実施形態の半導体チップ転写装置１００ｃでは、図１３に示すように、レーザ光照射部７０は、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射される際に、間欠的にレーザ光Ｌを照射するように構成されている。そして、制御部６０ｃは、間欠的に照射されるレーザ光Ｌにより半導体チップ１が支持基板１０から剥離した部分ＰＰ同士が重なるように、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置を制御する。具体的には、レーザ光Ｌは、ピッチｐｔの間隔を隔てて、間欠的に照射される。そして、レーザ光Ｌの照射により、半導体チップ１は、たとえば、円形状（円環形状）の部分ＰＰが剥離する。剥離された円形状の部分ＰＰの一部同士が互いにオーバラップするようにレーザ光Ｌの照射位置が制御されている。また、複数の剥離した部分ＰＰの間に隙間が生じる場合でも、隙間に対応する半導体チップ１の部分も隣接する部分ＰＰの剥離に伴って自然に剥離するので、レーザ光Ｌを間欠的に照射しても半導体チップ１を剥離することができる。
【0081】
（第４実施形態の効果）
次に、第４実施形態の効果について説明する。
次に、第４実施形態の効果について説明する。
【0082】
第４実施形態では、上記のように、レーザ光照射部７０は、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射される際に、間欠的にレーザ光Ｌを照射するように構成されている。そして、制御部６０ｃは、間欠的に照射されるレーザ光Ｌにより半導体チップ１が支持基板１０から剥離した部分ＰＰ同士が重なるように、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置を制御する。これにより、半導体チップ１の剥離した部分ＰＰ同士が重なるので、レーザ光Ｌを間欠的に照射しても半導体チップ１を剥離することができる。
【0083】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態による半導体チップ転写装置１００ｄ（図１参照）について説明する。なお、第５実施形態の半導体チップ転写装置１００ｄの制御部６０ｄ以外の構成は、第１実施形態と同様である。
次に、第５実施形態による半導体チップ転写装置１００ｄ（図１参照）について説明する。なお、第５実施形態の半導体チップ転写装置１００ｄの制御部６０ｄ以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【0084】
第５実施形態の半導体チップ転写装置１００ｄでは、図１４～図１６に示すように、制御部６０ｄは、間欠的に照射されるレーザ光Ｌにより粘着層２に生じる小さなブリスタＢ同士が合体して大きな共通のブリスタＢ１を形成するように、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置を制御する。たとえば、図１４に示すように、制御部６０ｄは、半導体チップ１の矩形状の領域に対して、レーザ光Ｌを蛇行させながらレーザ光Ｌの照射位置が移動するようにレーザ光Ｌの照射位置を制御する。制御部６０ｄは、間欠的にレーザ光Ｌを照射しながらレーザ光Ｌを蛇行させる。これにより、図１５に示すように、１回のレーザ光Ｌの照射によって小さなブリスタＢが形成され、形成されたブリスタＢ同士が合体して大きな共通のブリスタＢ１が形成される。この大きなブリスタＢ１により、図１６に示すように、半導体チップ１が被転写基板２０の粘着層２１まで到達される。
【0085】
（第５実施形態の効果）
次に、第５実施形態の効果について説明する。
次に、第５実施形態の効果について説明する。
【0086】
第５実施形態では、上記のように、制御部６０ｄは、間欠的に照射されるレーザ光Ｌにより粘着層２に生じる小さなブリスタＢ同士が合体して大きな共通のブリスタＢ１を形成するように、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置を制御する。これにより、ブリスタＢ同士が合体して大きな共通のブリスタＢ１が形成されるので、レーザ光Ｌを間欠的に照射しても半導体チップ１を剥離することができる。また、レーザ光Ｌにより生じるブリスタＢは小さいので、半導体チップ１にかかる応力を低減できる。その結果、半導体チップ１の破損をより抑制できる。
【0087】
［第６実施形態］
次に、第６実施形態による半導体チップ転写装置１００ｅ（図１参照）について説明する。なお、第６実施形態の半導体チップ転写装置１００ｅでは、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの決め方が第１実施形態と異なっている。半導体チップ転写装置１００ｅのその他の構成は、第１実施形態と同様である。
次に、第６実施形態による半導体チップ転写装置１００ｅ（図１参照）について説明する。なお、第６実施形態の半導体チップ転写装置１００ｅでは、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの決め方が第１実施形態と異なっている。半導体チップ転写装置１００ｅのその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【0088】
まず、図１８（ａ）に示すように、レーザ光Ｌが粘着層２に照射されてブリスタＢが発生した場合（図１７）の、粘着層２および半導体チップ１をモデル化する。このモデルでは、半導体チップ１の厚みがｔ、ブリスタＢによって半導体チップ１が押される力をＰとしている。また、半導体チップ１には、粘着層２による粘着力がブリスタＢによって押される力と反対方向に働き、半導体チップ１に曲げ応力σが生じる。具体的には、図１８（ｂ）に示すように、力Ｐにより、半導体チップ１の内部に断面に対して垂直な応力（曲げ応力）σが生じる。曲げ応力σは、半導体チップ１の表面に近いほど大きくなる。曲げ応力σのうち最大の力をσｍａｘとする。そして、第６実施形態の半導体チップ転写装置１００ｄでは、σｐｅｅｌを粘着層２から剥離するときに半導体チップ１にかかる最小応力とし、レーザ光Ｌが粘着層２に照射されて発生するブリスタＢが半導体チップ１を押す力をＰ、半導体チップ１の剥離範囲の半径をＲ、ｔを半導体チップ１の厚み、および、νをポアソン比とし、半導体チップ１にかかる最大曲げ応力σｍａｘを、σｍａｘ＝Ｐ×（１＋ν）×（０．４８５×ｌｎ（Ｒ／ｔ）＋０．５２）／ｔ２として定義する。そして、σｂを半導体チップ１の抗折強度としたときに、レーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積およびエネルギが調整されることにより、σｐｅｅｌ＜σｍａｘ＜σｂの関係性を満たすようにＰおよびＲが設定されている。なお、σｍａｘの式は、円板の中心に集中荷重がかかる場合の円板の最大応力を算出するための式である。ここで、半導体チップ１の厚みｔと、ポアソン比νとは、半導体チップ１の形状や材質に依存する値である。レーザ光Ｌのスポットサイズとエネルギとを調整することにより、上記の関係性を満たすようにＰおよびＲが設定される。また、Ｐ＝ｋπＲ２の関係が満たされるとき、半導体チップ１が剥離する条件であるσｐｅｅｌが得られる。なお、ｋは、粘着層２の粘着力に依存する値である。図１９に示すように、半導体チップ１の厚みｔが大きいほど、最大曲げ応力σｍａｘは、大きくなる。また、半導体チップ１の抗折強度σｂが高いほど、最大曲げ応力σｍａｘは、大きくなる。
【0089】
図２０に示すように、横軸をＲとし、縦軸をσ（σｐｅｅｌ、σｍａｘ、σｂ）とするグラフを作成する。そして、σｐｅｅｌおよびσｂで囲まれたハッチングされた領域が、上記の関係性（σｐｅｅｌ＜σｍａｘ＜σｂ）を満たす領域である。このグラフから、Ｒが小さい方が、半導体チップ１が破損せずに剥離可能なマージンが大きいことが分かる。また、レーザ光Ｌのエネルギが大きくなるほど、σｍａｘのグラフは、上方に移動する。また、粘着層２の粘着力が小さくなるほど、σｐｅｅｌのグラフは、右方に移動する。なお、半導体チップ転写装置１００ｅでは、上記の関係性を満たすＰおよびＲが手動で設定されてもよいし、半導体チップ転写装置１００ｅが自動的に設定してもよい。
【0090】
（第６実施形態の効果）
次に、第６実施形態の効果について説明する。
次に、第６実施形態の効果について説明する。
【0091】
第６実施形態では、上記の関係性を満たすようにＰおよびＲが設定されている。これにより、上記の関係性に基づいて、容易に、半導体チップ１の破損を抑制することが可能なレーザ光Ｌのスポット領域ＳＡの面積およびエネルギを調整することができる。
【0092】
［第７実施形態］
次に、第７実施形態による半導体チップ転写装置１００ｆ（図１参照）について説明する。なお、第７実施形態の半導体チップ転写装置１００ｆの制御部６０ｆ以外の構成は、第１実施形態と同様である。
次に、第７実施形態による半導体チップ転写装置１００ｆ（図１参照）について説明する。なお、第７実施形態の半導体チップ転写装置１００ｆの制御部６０ｆ以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【0093】
第７実施形態の半導体チップ転写装置１００ｆの制御部６０ｆ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、転写領域内の半導体チップ１のみを被転写基板２０に転写する制御を行う。また、制御部６０ｆは、少なくとも支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１と、半導体チップ１のＸ方向に沿う長さｌ１とに基づいて、半導体チップ１が被転写基板２０に転写される予測転写位置Ａ１を取得する。また、制御部６０ｆは、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずにＺ２方向に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと、予測転写位置Ａ１とを比較して、転写位置の位置ずれ量ｐを取得する制御を行う。また、制御部６０ｆは、支持基板保持部３０および被転写基板保持部４０のうち少なくとも一方を、取得した位置ずれ量ｐに基づいて移動させるように、移動機構５０を制御するように構成されている。
【0094】
（半導体チップの転写方法）
次に、図２１～図２７を参照して、第７実施形態における半導体チップ１の転写方法の処理について説明する。なお、以下に説明する半導体チップ１の転写方法の処理は、制御部６０ｆにより実行される。
次に、図２１～図２７を参照して、第７実施形態における半導体チップ１の転写方法の処理について説明する。なお、以下に説明する半導体チップ１の転写方法の処理は、制御部６０ｆにより実行される。
【0095】
図２１のステップＳ１１において、今回実行される半導体チップ１の転写工程において、支持基板１０に支持された転写対象の半導体チップ１を選択する。その選択された半導体チップ１が被転写基板２０に転写するよう、支持基板１０と被転写基板２０とを対向させる。その後、ステップＳ１２の処理に進む。
【0096】
ステップＳ１２において、第７実施形態では、制御部６０ｆは、少なくとも支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１と、半導体チップ１のＸ方向に沿う長さｌ１とに基づいて、半導体チップ１が被転写基板２０に転写される予測転写位置Ａ１を取得する。そして、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずにＺ２方向に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと予測転写位置Ａ１とを比較して、転写位置の位置ずれ量ｐを予め取得する。
【0097】
位置ずれ量ｐの取得についての具体的な方法について図２２を用いて説明する。図２２は、図１の半導体チップ転写装置１００ｆをＹ２方向から見た側面図（ＸＺ断面図）である。図２２において破線で示される半導体チップ１は、支持基板１０から剥離し終わる直前の半導体チップ１の状態を示している。この半導体チップ１のレーザ光Ｌが照射されたＸ２方向側の一方端１ａが被転写基板２０に接触する位置を、予測転写位置Ａ１とする。このとき、半導体チップ１の他方端１ｂは、支持基板１０から剥離されずに、位置Ｂにおいて接触して支持されている状態となる。これにより、半導体チップ１は、一方端１ａと、一方端１ａより上方（Ｚ１方向）にある他方端１ｂとが支持された傾斜状態となる。また、支持基板１０上の位置Ｂから垂直下方（Ｚ２方向）にある被転写基板２０上の位置を位置Ｃとする。このとき、図２２に示すＸＺ断面において、位置Ａ１と位置Ｂと位置Ｃとを頂点とする直角三角形が描かれる。
【0098】
このとき、制御部６０ｆは、半導体チップ１の厚みｔ、半導体チップ１のＸ方向に沿う長さｌ１、および、支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１を取得する。第７実施形態では、制御部６０ｆは、予め既知である半導体チップ１の厚みｔ、半導体チップ１のＸ方向に沿う長さｌ１を取得する。また、第７実施形態では、図２３に示すように、制御部６０ｆは、支持基板１０の上方（Ｚ１方向）に取り付けられたレーザ変位計８０を用いて測定したデータをもとに、支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１を取得する。図２３に示すように、レーザ変位計８０は、レーザ光Ｌａを支持基板１０に向かって照射し、たとえば白色干渉法式の測定方法により、基準位置Ｔと、支持基板１０の半導体チップ１を支持する側の面における任意の位置Ｓ１との間の距離を、第１距離Ｄ１として測定する。また、レーザ変位計８０は、レーザ光Ｌａを支持基板１０に向かって照射し、基準位置Ｔと、位置Ｓ１の垂直下方（Ｚ２方向）に位置する被転写基板２０の半導体チップ１が転写される側の面の位置Ｓ２との間の距離を、第２距離Ｄ２として取得する。そして、レーザ変位計８０は、測定した第１距離Ｄ１および第２距離Ｄ２の差分を支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１として取得するように構成されている。
【0099】
半導体チップ１の厚みｔが支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１に比べて無視することが可能なほど小さい場合は、位置Ａ１と位置Ｂと位置Ｃとを頂点とする直角三角形において、位置Ｂと位置Ａ１との間の距離ｄ３は、半導体チップ１のＸ方向に沿う長さｌ１とみなされる。これにより、斜辺の長さｌ１と一辺の距離ｄ１に基づいて、三平方の定理を用いることにより、制御部６０ｆは、位置Ｂと位置Ｃとの間の距離ｄ２を、ｄ２＝（ｌ１２－ｄ１２）（１／２）として算出する。また、制御部６０ｆは、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずに垂直下方（Ｚ２方向）に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと、予測転写位置Ａ１との位置ずれ量ｐを、ｐ＝ｌ１－ｄ２として取得する。その後、ステップＳ１３の処理に進む。
【0100】
ステップＳ１３において、第７実施形態では、支持基板１０および被転写基板２０のうち少なくとも一方を、位置ずれ量ｐに基づいて移動させる。たとえば、図２４に示すように、制御部６０ｆは移動機構５０を制御して、予め取得した位置ずれ量ｐと等しい量だけ、被転写基板保持機構をＸ１方向にずれた位置に移動させる。その後、ステップＳ１４の処理に進む。
【0101】
ステップＳ１４において、第７実施形態では、支持基板１０の表面に対して垂直なＺ方向から見て、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側に向かうＸ１方向に、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射される。これによって、支持基板１０に支持された半導体チップ１がＸ１側から剥離されて、支持基板１０から半導体チップ１の全体が剥離される前に、半導体チップ１のＸ２方向側の一方端１ａから被転写基板２０に接触して支持される。このとき、半導体チップ１の他方端１ｂは、支持基板１０から剥離されずに、位置Ｂにおいて接触して支持されている状態となる。これによって、半導体チップ１は、一方端１ａと、一方端１ａより上方（Ｚ１方向）にある他方端１ｂとが支持された傾斜状態で転写が開始され、その後、半導体チップ１の全体が転写される。
【0102】
具体的には、制御部６０ｆは、ガルバノミラー７２を調整するとともに、レーザ光照射部７０からレーザ光Ｌを照射させる。図２５に示すように、支持基板１０の半導体チップ１を支持した面と反対側の面から半導体チップ１にレーザ光Ｌが照射されることにより、支持基板１０に形成された図示しない粘着層が、レーザ光Ｌが照射されるＸ２方向側の一方端１ａ側から分解されるため、半導体チップ１がＸ２方向側の一方端１ａ側から剥離される。
【0103】
また、図２６に示すように、レーザ光ＬをＸ１方向に相対的に移動させた場合、支持基板１０から半導体チップ１の全体が剥離される前に、半導体チップ１のＸ２方向側の一方端１ａが被転写基板２０に接触して支持される。このとき、半導体チップ１の他方端１ｂは、支持基板１０から剥離されずに、位置Ｂにおいて接触して支持されている状態となる。これによって、半導体チップ１は、一方端１ａと、一方端１ａより上方（Ｚ１方向）にある他方端１ｂとが支持された傾斜状態で転写が開始され、その後、半導体チップ１の全体が転写される。その結果、半導体チップ１は、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずにＺ２方向へ落下して転写した場合の位置Ａに対して、Ｘ１方向にずれて転写される。
【0104】
また、ステップＳ１４において、第７実施形態では、図２７に示すように、レーザ光のスポット領域Ｌｓの面積が半導体チップ１の支持基板１０によって支持される面の面積より小さく設定されている。そして、制御部６０ｆは、レーザ光Ｌが支持基板１０に対してＸ１方向に相対的に移動して照射される際に、レーザ光Ｌを半導体チップ１の面を蛇行しながら移動させるように制御する。たとえば、図２７に示すように、制御部６０ｆは、レーザ光Ｌを、矢印のついた点線に沿うように蛇行しながらＸ１方向へ相対的に移動させるように制御する。その後、ステップＳ１５の処理に進む。
【0105】
ステップＳ１５において、制御部６０ｆは、配置した複数の転写領域のすべてにおいて半導体チップ１の被転写基板２０へ転写が終了したか否かを判定する。制御部６０ｆは、配置した複数の転写領域のすべてにおいて半導体チップ１の被転写基板２０に対しての転写が終了したと判定した場合（ステップＳ１５においてＹｅｓの場合）、処理は終了し、配置した複数の転写領域のすべてにおいて半導体チップ１の被転写基板２０に対しての転写が終了していないと判定した場合（ステップＳ１５においてＮｏの場合）は、ステップＳ１１の処理に戻る。この一連の処理を繰り返すことによって、第７実施形態では、制御部６０ｆは、支持基板１０に支持された全ての転写対象の半導体チップ１に対して、レーザ光Ｌが支持基板１０に対してＸ１方向に相対的に移動して照射されるように制御する。たとえば、図２のように、支持基板１０が水平面内（ＸＹ平面内）に複数の半導体チップ１を支持している場合、制御部６０ｆは、１つの半導体チップ１を選択して、選択された半導体チップ１に対して、レーザ光ＬをＸ１方向に相対的に移動して照射されるように制御して、半導体チップ１をＸ１方向にずらした位置に転写させる。そして、次に別の半導体チップ１を選択し、同様の処理を行うように構成される。これを繰り返すことにより、支持基板１０に支持された全ての転写対象の半導体チップ１に対して、支持基板１０に対してレーザ光ＬがＸ１方向に相対的に移動して照射される。
【0106】
（第７実施形態の効果）
次に、第７実施形態の効果について説明する。
次に、第７実施形態の効果について説明する。
【0107】
第７実施形態の半導体チップ転写装置１００ｆおよび半導体チップ１の転写方法は、少なくとも１つの半導体チップ１が支持された支持基板１０を保持する支持基板保持部３０と、支持基板１０が半導体チップ１を支持する面と反対側に配置され、支持基板１０にレーザ光Ｌを照射するレーザ光照射部７０と、少なくともレーザ光照射部７０から照射されるレーザ光Ｌの照射位置を制御する制御部６０ｆとを備える。そして、制御部６０ｆは、支持基板１０の表面に対して垂直な方向から見て、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側に向かうＸ１方向に、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射されるように制御する。これによって、支持基板１０に支持された半導体チップ１がＸ２方向側の一方端１ａ側から剥離されて、支持基板１０から半導体チップ１の全体が剥離される前に、半導体チップ１のＸ２方向側の一方端１ａから被転写基板２０に接触して、半導体チップ１の全体が転写されるように構成されている。これにより、半導体チップ１のＸ２方向側の一方端１ａが被転写基板２０に接触して位置が決まった状態で残りの部分が剥離されるので、半導体チップ１の転写位置ずれの方向が一定方向に制御されることとなり、被転写基板２０上の半導体チップ１の転写位置が様々な方向にばらついて配置されること（転写位置のばらつき）を抑制することができる。
【0108】
なお、第７実施形態の半導体チップ転写装置１００ｆおよび半導体チップ１の転写方法では、レーザ光のスポット領域Ｌｓの面積は、半導体チップ１の支持基板１０によって支持される面の面積よりも小さく、制御部６０ｆは、レーザ光Ｌが、半導体チップ１の面を蛇行しながら、支持基板１０に対してＸ１方向に相対的に移動して照射されるように制御する。これにより、レーザ光のスポット領域Ｌｓの面積が半導体チップ１の面の面積より大きい場合に比べて、所望の位置のみに照射することが容易になるので、半導体チップ１を所望の部分から部分的に剥離しやすくなる。その結果、半導体チップ１を所望の部分（半導体チップ１のＸ２方向側の一方端１ａ）から被転写基板２０に接触させて転写させることができる。また、レーザ光Ｌが、蛇行しながらＸ１方向に相対的に移動されるので、半導体チップ１の面の全体にわたってレーザ光Ｌを照射させることができる。
【0109】
また、第７実施形態では、制御部６０ｆは、少なくとも支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１と、半導体チップ１のＸ方向に沿う長さｌ１とに基づいて、半導体チップ１が被転写基板２０に転写される予測転写位置Ａ１を取得する。そして、制御部６０ｆは、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずにＺ２方向に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと予測転写位置Ａ１とを比較して、転写位置の位置ずれ量ｐを予め取得する。これにより、実際に半導体チップ１が被転写基板２０に転写される前に、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずにＺ２方向に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと実際の転写位置との間で発生する位置ずれの量を予め特定することができる。
【0110】
また、第７実施形態では、半導体チップ転写装置１００ｆは、半導体チップ１が転写される被転写基板２０を保持する被転写基板保持部４０と、支持基板保持部３０および被転写基板保持部４０のうち少なくとも一方を移動させる移動機構５０とをさらに備える。そして、制御部６０ｆは、支持基板保持部３０および被転写基板保持部４０のうち少なくとも一方を、位置ずれ量ｐに基づいて移動させるように、移動機構５０を制御する。これにより、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずにＺ２方向に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと実際の転写位置との間で発生する位置ずれがなくなるように、支持基板１０および被転写基板２０の位置を転写前に予め調整することができるようになる。その結果、所望の位置に半導体チップ１を転写させることができる。
【0111】
また、第７実施形態では、支持基板保持部３０に保持された支持基板１０は、複数の半導体チップ１を支持し、制御部６０ｆは、支持基板１０に支持された全ての転写対象の半導体チップ１に対して、レーザ光Ｌが支持基板１０に対してＸ１方向に相対的に移動して照射されるように制御するように構成されている。これにより、支持基板１０に支持された全ての転写対象の半導体チップ１のＸ２方向側の一方端１ａを、いずれも同じ向き（Ｘ１方向）から被転写基板２０に接触させることができるため、半導体チップ１の転写位置ずれの方向が一定方向に制御されることとなり、被転写基板２０上の半導体チップ１の転写位置が様々な方向にばらついて配置されること（転写位置のばらつき）を抑制することができる。
【0112】
［第８実施形態］
次に、図２８を用いて、第８実施形態による半導体チップ転写装置１００ｇ（図１参照）および半導体チップ１の転写方法について説明する。半導体チップ転写装置１００ｇの装置構成は、制御部６０ｇ以外は、図１に示した半導体チップ転写装置１００と同様の装置構成である。第８実施形態では、半導体チップ１の厚みｔが支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１に比べて無視することが可能な場合の上記第７実施形態とは異なり、半導体チップ１の厚みｔが支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１に比べて無視できない例について説明する。なお、第８実施形態において、第７実施形態と共通する点については、説明を省略する。
次に、図２８を用いて、第８実施形態による半導体チップ転写装置１００ｇ（図１参照）および半導体チップ１の転写方法について説明する。半導体チップ転写装置１００ｇの装置構成は、制御部６０ｇ以外は、図１に示した半導体チップ転写装置１００と同様の装置構成である。第８実施形態では、半導体チップ１の厚みｔが支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１に比べて無視することが可能な場合の上記第７実施形態とは異なり、半導体チップ１の厚みｔが支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１に比べて無視できない例について説明する。なお、第８実施形態において、第７実施形態と共通する点については、説明を省略する。
【0113】
第８実施形態では、制御部６０ｇは、支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１と、半導体チップ１のＸ方向に沿う長さｌ１とに加えて、半導体チップ１の厚みｔに基づいて、半導体チップ１が被転写基板２０に転写される予測転写位置Ａ１を取得し、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずにＺ方向に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと予測転写位置Ａ１とを比較して、転写位置の位置ずれ量ｐを予め取得するように構成される。
【0114】
第８実施形態においても、破線で示される半導体チップ１は、支持基板１０から剥離し終わる直前の半導体チップ１の状態を示している。この半導体チップ１のレーザ光Ｌが照射されたＸ２方向側の一方端１ａが、被転写基板２０に接触する位置を、予測転写位置Ａ１とする。このとき、他方端１ｂが支持基板１０から剥離されずに位置Ｂの部分において支持されている状態になる。また、支持基板１０上の位置Ｂから垂直下方（図２８のＺ２方向）にある被転写基板２０上の位置を位置Ｃとする。このとき、図２８に示すＸＺ断面において、位置Ａ１と位置Ｂと位置Ｃとを頂点とする直角三角形を描かれる。
【0115】
半導体チップ１の厚みｔが支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１に比べて無視できない厚みの場合、位置Ａ１と位置Ｂと位置Ｃとを頂点とする直角三角形において、まずは位置Ｂと位置Ａ１との間の距離ｄ３を算出する。位置Ｂと位置Ａ１との間の距離ｄ３は、半導体チップ１のＸＺ断面における対角線となる。そのため、制御部６０ｇは、半導体チップ１の厚みｔおよび半導体チップ１のＸ方向の長さｌ１に基づいて、三平方の定理を用いることにより、位置Ｂと位置Ａ１との間の距離ｄ３をｄ３＝（ｔ２＋ｌ１２）２として取得する。
【0116】
次に制御部６０ｇは、位置Ｂと位置Ａ１との間の距離ｄ３と支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１に基づいて、三平方の定理を用いることにより、制御部６０ｇは、位置Ｂと位置Ｃとの間の距離ｄ２を、ｄ２＝（ｄ３２－ｄ１２）（１／２）として算出する。また、制御部６０ｇは、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずにＺ方向に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと、予測転写位置Ａ１との位置ずれ量ｐを、ｐ＝ｌ１－ｄ２として取得する。
【0117】
（第８実施形態の効果）
次に、第８実施形態の効果について説明する。
次に、第８実施形態の効果について説明する。
【0118】
第８実施形態では、制御部６０ｇは、支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１と、半導体チップ１のＸ方向に沿う長さｌ１とに加えて、半導体チップ１の厚みｔに基づいて、半導体チップ１が被転写基板２０に転写される予測転写位置Ａ１を取得する。そして、制御部６０ｇは、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずにＺ２方向に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと予測転写位置Ａ１とを比較して、転写位置の位置ずれ量ｐを予め取得するように構成される。これにより、半導体チップ１の厚みｔが、支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１に対して無視できないほど大きい場合にも、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずにＺ２方向に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと、実際の転写位置との間で発生する位置ずれの量を予め精度良く特定することができる。
【0119】
なお、第８実施形態のその他の効果は、上記第７実施形態と同様である。
【0120】
［第９実施形態］
次に、図２９および図３０を用いて、第９実施形態による半導体チップ転写装置１００ｈ（図１参照）および半導体チップ１の転写方法について説明する。半導体チップ転写装置１００ｈの装置構成は、制御部６０ｈ以外は、図１に示した半導体チップ転写装置１００と同様の装置構成である。第９実施形態では、制御部６０ｈが位置ずれ量ｐに基づいて、支持基板保持部３０および被転写基板保持部４０の少なくとも一方を移動機構５０により移動させる方法の別の例について説明する。なお、第９実施形態において、第７実施形態および第８実施形態と共通する点については、説明を省略する。
次に、図２９および図３０を用いて、第９実施形態による半導体チップ転写装置１００ｈ（図１参照）および半導体チップ１の転写方法について説明する。半導体チップ転写装置１００ｈの装置構成は、制御部６０ｈ以外は、図１に示した半導体チップ転写装置１００と同様の装置構成である。第９実施形態では、制御部６０ｈが位置ずれ量ｐに基づいて、支持基板保持部３０および被転写基板保持部４０の少なくとも一方を移動機構５０により移動させる方法の別の例について説明する。なお、第９実施形態において、第７実施形態および第８実施形態と共通する点については、説明を省略する。
【0121】
第９実施形態は、制御部６０ｈは、位置ずれ量ｐに基づいて、垂直転写位置Ａに対して位置ずれ量ｐと等しい量ずれた目標転写位置Ａ２を取得する。そして、制御部６０ｈは、目標転写位置Ａ２が、転写する半導体チップ１の位置の真下に位置する（すなわち、垂直転写位置Ａと目標転写位置Ａ２が重なる）ように、支持基板保持部３０および被転写基板保持部４０のうち少なくとも一方を移動させるように、移動機構５０を制御する。
【0122】
第９実施形態においても、図２２に示すように、制御部６０ｈは、少なくとも支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１と、半導体チップ１のＸ方向に沿う長さｌ１とに基づいて、半導体チップ１が被転写基板２０に転写される予測転写位置Ａ１を取得する。そして、半導体チップ１がＸ方向およびＹ方向に移動されずにＺ２方向に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと予測転写位置Ａ１とを比較して、転写位置の位置ずれ量ｐを取得する。
【0123】
また、図２９に示すように、制御部６０ｈは、取得した位置ずれ量ｐに基づいて、被転写基板２０の表面に目標転写位置Ａ２を取得する。このとき、制御部６０ｈは、垂直転写位置Ａに対して、Ｘ２方向に位置ずれ量ｐだけずれた位置が、目標転写位置Ａ２となるように目標転写位置Ａ２を取得する。
【0124】
次に、図３０に示すように、制御部６０ｈは、目標転写位置Ａ２が、支持基板１０に支持された半導体チップ１のＺ２方向の位置する（すなわち、垂直転写位置Ａと目標転写位置Ａ２が重なる）ように、支持基板保持部３０および被転写基板保持部４０のうち少なくとも一方を移動させるように、移動機構５０を制御する。
【0125】
（第９実施形態の効果）
次に、第９実施形態の効果について説明する。
次に、第９実施形態の効果について説明する。
【0126】
第９実施形態では、制御部６０ｈは、位置ずれ量ｐに基づいて、垂直転写位置Ａに対して位置ずれ量ｐと等しい量ずれた目標転写位置Ａ２を取得するとともに、目標転写位置Ａ２が、転写する半導体チップ１のＺ２方向に位置する（すなわち、垂直転写位置Ａと目標転写位置Ａ２が重なる）ように、支持基板保持部３０および被転写基板保持部４０のうち少なくとも一方を移動させるように、移動機構５０を制御する。これにより、位置ずれ量ｐを考慮した目標転写位置Ａ２に基づいて、支持基板保持部３０および被転写基板保持部４０のうち少なくとも一方を予め移動させられるため、位置ずれを起こさずに転写させることができる。
【0127】
［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。
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。
【0128】
たとえば、上記第１～第６実施形態では、粘着層２が変形することにより半導体チップ１が剥離される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、粘着層２がガス化して、ガスの圧力により半導体チップ１が剥離する半導体チップ転写装置に対しても本発明を適用することは可能である。
【0129】
また、上記第１～第６実施形態では、制御部６０は、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側に向かって、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射されるように、レーザ光Ｌの照射位置を制御する例を示したが、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の中央部からレーザ光Ｌの照射を開始するように、レーザ光Ｌの照射位置を制御してもよい。
【0130】
また、上記第１および第２実施形態では、制御部６０は、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔを、半導体チップ１の端部側では小さく、半導体チップ１の中央部では大きくなるように調整する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部６０は、間欠的に照射されるレーザ光Ｌの照射位置のピッチｐｔが一定となるように照射位置を調整してもよい。
【0131】
また、上記第１～第９実施形態では、支持基板１０の形状は円形であり、被転写基板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、支持基板１０および被転写基板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。
【0132】
また、上記第１～第９実施形態では、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とを含む例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ガルバノミラー７２の代わりにポリゴンミラーを用いてもよいし、ガルバノミラー７２とｆθレンズ７３との代わりにマスクを用いてもよい。
【0133】
また、上記第１～第６実施形態では、半導体チップ１が粘着層２を介して支持基板１０に支持される際に、半導体チップ１の面１ｃ全体が支持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、ブリスタチップのように、半導体チップ１が一部に凸状部を含み、半導体チップ１の凸状部のみが、粘着層２を介して支持基板１０に支持されるように構成されていてもよい。
【0134】
また、上記第１～第９実施形態では、本発明の素子として半導体チップ１を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の素子として、半導体チップ１以外の素子を適用してもよい。
【0135】
また、上記第２実施形態では、半導体チップ１の脆さとして、厚みｔ１の入力が受け付けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、半導体チップ１の脆さとして、厚みｔ１以外の入力が受け付けられてもよい。
【0136】
また、上記第３実施形態では、制御部６０ｂは、支持基板１０の表面に対して垂直な方向から見て、半導体チップ１とオーバラップしないように、レーザ光Ｌを照射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、制御部６０ｂは、レーザ光Ｌが粘着層２に照射されて発生するブリスタＢの一部のみが半導体チップ１とオーバラップするように、支持基板１０の表面に対して垂直な方向から見て、半導体チップ１と部分的にオーバラップするように、レーザ光Ｌを照射させてもよい。
【0137】
また、上記第４実施形態では、半導体チップ１の剥離した部分ＰＰの間に隙間が生じる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、半導体チップ１の剥離した部分ＰＰの間に隙間が生じないようにレーザ光Ｌが照射されてもよい。
【0138】
また、上記第５実施形態では、大きなブリスタＢ１により、半導体チップ１が被転写基板２０の粘着層２１まで到達される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、半導体チップ１が、大きなブリスタＢ１から自重で落下することにより被転写基板２０の粘着層２１まで到達してもよい。
【0139】
また、上記第６実施形態では、半導体チップ１にかかる最大曲げ応力σｍａｘの式が、円板の中心に集中荷重がかかる場合の円板の最大応力を算出するための式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、最大曲げ応力σｍａｘの式が、円板に環状に荷重がかかる場合の円板の最大応力を算出するための式であってもよい。
【0140】
また、上記第１～第９実施形態では、レーザ光のスポット領域Ｌｓの面積が、半導体チップ１の支持基板１０によって支持される面積より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Ｌｓの面積は、半導体チップ１の支持基板１０によって支持される面積より大きくしてもよいし、等しい面積にしてもよい。
【0141】
また、上記第１～第９実施形態では、レーザ光Ｌが支持基板１０に対してＸ１方向に相対的に移動して照射される際に、レーザ光Ｌが半導体チップ１の面を蛇行しながら移動されるように制御される構成を示したが、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Ｌｓの面積を半導体チップ１の支持基板１０によって支持される面積より大きくして、蛇行させずにＸ１方向に相対的に移動して照射されるように制御してもよい。
【0142】
また、上記第１～第９実施形態では、半導体チップ１が粘着層を介して支持基板１０に支持される際に、半導体チップ１の面全体が支持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、ブリスタチップのように、半導体チップ１が一部に凸状部を含み、半導体チップ１の凸状部のみが、粘着層を介して支持基板１０に支持されるように構成されていてもよい。
【0143】
また、上記第１～第９実施形態では、レーザ光Ｌが支持基板１０に対してＸ１方向に相対的に移動して照射される際に、レーザ光Ｌが半導体チップ１の面を蛇行しながら移動するように制御される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ブリスタチップのように、半導体チップ１の凸状部のみが粘着層を介して支持基板１０に支持される場合は、図３１のように、レーザ光Ｌがうずまき状に回転して、剥離したい領域の大きさに対応して大きさの異なる円を複数個描くように、Ｘ１方向へ相対的に移動するように制御されていてもよい。
【0144】
また、上記第１～第９実施形態では、転写を行う全ての転写対象の半導体チップ１に対して、レーザ光Ｌの相対的な移動方向をＸ２方向からＸ１方向に向かう例を示したが、本発明はこれに限られない。レーザ光Ｌの相対的な移動方向は、支持基板１０の表面に対してＺ方向から見て、半導体チップ１の一方端１ａ側から他方端１ｂ側に向かう方向であれば、いずれの方向へ向かう向きとしてもよい。たとえば、Ｙ１方向からＹ２方向へ向かうように制御してもよい。
【0145】
また、上記第７～第９実施形態では、制御部６０ｆ、６０ｇおよび６０ｈが半導体チップ１の厚みｔおよび半導体チップ１のＸ方向に沿う長さｌ１を取得する場合に、既知の値を取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部６０ｆ、６０ｇおよび６０ｈが取得するそれぞれの値は、レーザ変位計８０を用いて測定した値を取得してもよいし、マイクロメータ等によって直接測定した値を取得してもよい。
【0146】
また、上記第７～第９実施形態では、制御部６０ｆ、６０ｇおよび６０ｈが支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１を取得する場合に、レーザ変位計８０を用いて測定した値を取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部６０ｆ、６０ｇおよび６０ｈが取得するそれぞれの値は、オペレータにとって既知の値を取得してもよいし、マイクロメータ等によって直接測定した値を取得してもよい。
【0147】
また、上記第７～第９実施形態では、半導体チップ１の一辺の長さｌ１がＸ方向に沿うように配置されることにより、半導体チップ１の一辺の長さｌ１に基づいて位置ずれ量ｐを取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図３２に示すように、半導体チップ１の対角線がＸ方向に沿うように配置される場合、半導体チップ１の対角線の長さｌ３に基づいて位置ずれ量ｐを取得するように構成されていてもよい。
【0148】
また、上記第７～第９実施形態では、制御部６０ｆ、６０ｇおよび６０ｈが予測位置を取得する際に、少なくとも支持基板１０と被転写基板２０との間の距離ｄ１と、半導体チップ１のＸ方向に沿う長さｌ１とに基づいて、半導体チップ１が被転写基板２０に転写される予測転写位置Ａ１を取得し、半導体チップ１が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと予測転写位置Ａ１とを比較して、転写位置の位置ずれ量ｐを予め取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、実際に転写を行う前に、実際の転写と同条件でテスト転写を行うことによって、制御部６０ｆ、６０ｇおよび６０ｈが、半導体チップ１が被転写基板２０に転写される転写位置を取得し、半導体チップ１が水平方向に移動されずに垂直に落下して転写した場合の垂直転写位置Ａと比較して、転写位置の位置ずれ量ｐを予め取得するように構成されていてもよい。
【0149】
また、上記第７～第９実施形態では、位置ずれ量ｐを取得する構成を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、位置ずれ量ｐを取得せずに、Ｘ１方向に、レーザ光Ｌが支持基板１０に対して相対的に移動して照射されるように制御することによって、支持基板１０に支持された半導体チップ１が一方端１ａ側から剥離されて、支持基板１０から半導体チップ１の全体が剥離される前に半導体チップ１のＸ２方向側の一方端１ａから被転写基板２０に接触して、半導体チップ１の全体が転写されるように構成されていてもよい。
【0150】
また、上記第７～第９実施形態では、制御部６０ｆ、６０ｇおよび６０ｈが移動機構５０を制御して、被転写基板保持部４０を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、制御部６０ｆ、６０ｇおよび６０ｈが移動機構５０を制御して、被転写基板保持部４０および支持基板保持部３０の両方を移動させるように構成されていてもよいし、支持基板保持部３０のみを移動させるように構成されていてもよい。
【0151】
また、上記第７～第９実施形態では、位置ずれ量ｐに基づいて被転写基板保持部４０および支持基板保持部３０を移動させる構成を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、取得した位置ずれ量ｐが、所望の転写位置精度に影響を与えない程度に小さい場合、被転写基板保持部４０および支持基板保持部３０の移動を行わずに、転写が行われてもよい。
【符号の説明】
【0152】
１ 半導体チップ（素子）
１ａ 半導体チップの一方端
１ｂ 半導体チップ他方端
１ｃ 面（支持基板によって支持される面）
２ 粘着層
１０ 支持基板
１０ａ 面（素子を支持する面）
１０ｂ 面（表面）
２０ 被転写基板
３０ 支持基板保持部
４０ 被転写基板保持部
５０ 移動機構
６０、６０ａ～６０ｄ、６０ｆ～６０ｈ 制御部
７０ レーザ光照射部
１００、１００ａ～１００ｈ 半導体チップ転写装置（素子転写装置）
Ａ 垂直転写位置
Ａ１ 予測転写位置
Ｂ ブリスタ
Ｂ１ 共通のブリスタ
ＢＡ 境界部分
Ｌ レーザ光
Ｌｓ レーザ光のスポット領域
ｐｔ ピッチ
ｐ 位置ずれ量
ＰＰ 剥離した部分
ＳＡ スポット領域
ｔ１ 厚み
１ａ 半導体チップの一方端
１ｂ 半導体チップ他方端
１ｃ 面（支持基板によって支持される面）
２ 粘着層
１０ 支持基板
１０ａ 面（素子を支持する面）
１０ｂ 面（表面）
２０ 被転写基板
３０ 支持基板保持部
４０ 被転写基板保持部
５０ 移動機構
６０、６０ａ～６０ｄ、６０ｆ～６０ｈ 制御部
７０ レーザ光照射部
１００、１００ａ～１００ｈ 半導体チップ転写装置（素子転写装置）
Ａ 垂直転写位置
Ａ１ 予測転写位置
Ｂ ブリスタ
Ｂ１ 共通のブリスタ
ＢＡ 境界部分
Ｌ レーザ光
Ｌｓ レーザ光のスポット領域
ｐｔ ピッチ
ｐ 位置ずれ量
ＰＰ 剥離した部分
ＳＡ スポット領域
ｔ１ 厚み
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】