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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】P2024172867
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】レーザ強度調節方法
(51)【国際特許分類】
G02F 1/01 20060101AFI20241205BHJP
B23K 26/00 20140101ALI20241205BHJP
H01L 21/52 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
G02F1/01 B
B23K26/00 N
H01L21/52 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023090879
(22)【出願日】2023-06-01
(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
(72)【発明者】
【氏名】出口 真
(72)【発明者】
【氏名】藏下 陽光
【テーマコード（参考）】
2K102
4E168
5F047
【Ｆターム（参考）】
2K102AA21
2K102BA14
2K102BB01
2K102BC04
2K102BD10
2K102CA09
2K102EA25
2K102EB20
2K102EB22
4E168AD18
4E168AE05
4E168DA25
4E168DA26
4E168EA11
4E168EA15
4E168HA01
4E168KA04
5F047FA72
5F047FA79
5F047FA83
(57)【要約】
【課題】所定の強度に近いレーザ光を確実に得ることできるレーザ強度調節方法を提供する。
【解決手段】可変減衰器による調節精度は最も粗い第１の調節精度から最も細かい第Ｎの調節精度の複数種が設けられており、第１の調節精度における強度変更工程から順に実施され、第Ｍの調節精度においてレーザの強度の測定値が基準強度値に近づくように強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目の可変減衰器の設定でレーザの強度の測定値が基準強度値より低い値から基準強度値以上の値に切り替わったときに、可変減衰器の設定を（ｍ－１）回目の設定に戻した後、調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が基準強度値に近づくように強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値が基準強度値より低い値から基準強度値より高い値に切り替わったときに強度変更工程を終了する。
【選択図】図２
【解決手段】可変減衰器による調節精度は最も粗い第１の調節精度から最も細かい第Ｎの調節精度の複数種が設けられており、第１の調節精度における強度変更工程から順に実施され、第Ｍの調節精度においてレーザの強度の測定値が基準強度値に近づくように強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目の可変減衰器の設定でレーザの強度の測定値が基準強度値より低い値から基準強度値以上の値に切り替わったときに、可変減衰器の設定を（ｍ－１）回目の設定に戻した後、調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が基準強度値に近づくように強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値が基準強度値より低い値から基準強度値より高い値に切り替わったときに強度変更工程を終了する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーザ出射部から発せられたレーザを強度調節部を通過させることにより調節するレーザ強度調節方法であり、
レーザの強度の基準値である基準強度値が設定され、
前記強度調節部を経たレーザの強度を測定する強度測定工程と、
前記強度調節部の設定を変更する強度変更工程と、
が交互に行われ、
前記強度調節部による調節精度は最も粗い第１の調節精度から最も細かい第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の調節精度の複数種が設けられており、前記第１の調節精度における前記強度変更工程から順に実施され、
第Ｍの調節精度（ＭはＮより小さい自然数）においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目（ｍは自然数）の前記強度調節部の設定でレーザの強度の測定値が前記基準強度値より小さい値から前記基準強度値以上の値に切り替わったときに、前記強度調節部の設定を（ｍ－１）回目の設定に戻した後、前記調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、
第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値が前記基準強度値より小さい値から前記基準強度値以上の値になったときに前記強度変更工程を終了することを特徴とする、レーザ強度調節方法。
レーザの強度の基準値である基準強度値が設定され、
前記強度調節部を経たレーザの強度を測定する強度測定工程と、
前記強度調節部の設定を変更する強度変更工程と、
が交互に行われ、
前記強度調節部による調節精度は最も粗い第１の調節精度から最も細かい第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の調節精度の複数種が設けられており、前記第１の調節精度における前記強度変更工程から順に実施され、
第Ｍの調節精度（ＭはＮより小さい自然数）においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目（ｍは自然数）の前記強度調節部の設定でレーザの強度の測定値が前記基準強度値より小さい値から前記基準強度値以上の値に切り替わったときに、前記強度調節部の設定を（ｍ－１）回目の設定に戻した後、前記調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、
第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値が前記基準強度値より小さい値から前記基準強度値以上の値になったときに前記強度変更工程を終了することを特徴とする、レーザ強度調節方法。
【請求項2】
レーザ出射部から発せられたレーザを強度調節部を通過させることにより調節するレーザ強度調節方法であり、
レーザの強度の基準値である基準強度値が設定され、
前記強度調節部を経たレーザの強度を測定する強度測定工程と、
前記強度調節部の設定を変更する強度変更工程と、
が交互に行われ、
前記強度調節部による調節精度は最も粗い第１の調節精度から最も細かい第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の調節精度の複数種が設けられており、前記第１の調節精度における前記強度変更工程から順に実施され、
第Ｍの調節精度（ＭはＮより小さい自然数）においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目（ｍは自然数）の前記強度調節部の設定でレーザの強度の測定値が前記基準強度値より大きい値から前記基準強度値以下の値に切り替わったときに、前記強度調節部の設定を（ｍ－１）回目の設定に戻した後、前記調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、
第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値が前記基準強度値より大きい値から前記基準強度値以下の値になったときに前記強度変更工程を終了することを特徴とする、レーザ強度調節方法。
レーザの強度の基準値である基準強度値が設定され、
前記強度調節部を経たレーザの強度を測定する強度測定工程と、
前記強度調節部の設定を変更する強度変更工程と、
が交互に行われ、
前記強度調節部による調節精度は最も粗い第１の調節精度から最も細かい第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の調節精度の複数種が設けられており、前記第１の調節精度における前記強度変更工程から順に実施され、
第Ｍの調節精度（ＭはＮより小さい自然数）においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目（ｍは自然数）の前記強度調節部の設定でレーザの強度の測定値が前記基準強度値より大きい値から前記基準強度値以下の値に切り替わったときに、前記強度調節部の設定を（ｍ－１）回目の設定に戻した後、前記調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、
第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値が前記基準強度値より大きい値から前記基準強度値以下の値になったときに前記強度変更工程を終了することを特徴とする、レーザ強度調節方法。
【請求項3】
レーザ出射部から発せられたレーザを強度調節部を通過させることにより調節するレーザ強度調節方法であり、
レーザの強度の基準値である基準強度値が設定され、
前記強度調節部を経たレーザの強度を測定する強度測定工程と、
前記強度調節部の設定を変更する強度変更工程と、
が交互に行われ、
前記強度調節部による調節精度は最も粗い第１の調節精度から最も細かい第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の調節精度の複数種が設けられており、前記第１の調節精度における前記強度変更工程から順に実施され、
第Ｍの調節精度（ＭはＮより小さい自然数）においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目（ｍは自然数）の前記強度調節部の設定でレーザの強度の測定値と前記基準強度値の大小関係が切り替わったときに、前記調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、
第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値と前記基準強度値との大小関係が切り替わったときもしくは前記基準強度値と等しくなったときに前記強度変更工程を終了することを特徴とする、レーザ強度調節方法。
レーザの強度の基準値である基準強度値が設定され、
前記強度調節部を経たレーザの強度を測定する強度測定工程と、
前記強度調節部の設定を変更する強度変更工程と、
が交互に行われ、
前記強度調節部による調節精度は最も粗い第１の調節精度から最も細かい第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の調節精度の複数種が設けられており、前記第１の調節精度における前記強度変更工程から順に実施され、
第Ｍの調節精度（ＭはＮより小さい自然数）においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目（ｍは自然数）の前記強度調節部の設定でレーザの強度の測定値と前記基準強度値の大小関係が切り替わったときに、前記調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、
第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値と前記基準強度値との大小関係が切り替わったときもしくは前記基準強度値と等しくなったときに前記強度変更工程を終了することを特徴とする、レーザ強度調節方法。
【請求項4】
前記強度変更工程を行う前にレーザの強度を測定する初期レーザ強度測定工程が行われ、当該初期レーザ強度測定工程による測定値が前記基準強度値の近傍の所定の範囲内であった場合、前記強度変更工程は省略されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のレーザ強度調節方法。
【請求項5】
前記強度調節部は、前記レーザ出射部に内蔵される可変減衰器であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のレーザ強度調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、たとえばレーザ加工のためにレーザ光を出射するレーザ光源において出射されるレーザ光の強度を調節するためのレーザ強度調節方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、半導体チップはコスト低減のために小型化され、この小型化した半導体チップを高精度に実装するための取組みが行われている。この小型化したチップを高速で実装するにあたり、転写基板に接合されたチップの転写基板との接合面へレーザを照射することによってアブレーションを生じさせ、チップを転写基板から剥離、付勢させて被転写基板へと転写する、いわゆるレーザリフトオフなる手法が採用されている。
【0003】
特許文献１には、アブレーション技術を用いて素子を転写する素子の転写装置が開示されている。この素子の転写装置では、レーザビームを発生させるレーザ光源と、そのレーザ光源からのレーザビームを所要の方向に反射させる反射手段と、その反射手段と連動してレーザビームの照射及び非照射を制御する制御手段とを有するレーザ照射装置を用いて、転写元基板上に複数配列された素子の一部に対してレーザビームを選択的に照射し、アブレーション（溶発）を発生させる。この選択的なアブレーションによって素子の一部が転写先基板上に転写される。すなわち、レーザリフトオフにより素子が転写元基板から転写先基板へ転写される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００６－０４１５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１で示される素子の転写方法では、レーザ光によって素子を破壊することなく、確実に素子を転写基板から切り離し、また、位置精度良く素子を被転写基板に転写するためには、正確な強度のレーザ光を素子に照射する必要がある。
【0006】
また、レーザ光を出射するユニットであるレーザ発振器には、レーザ光を発するレーザ光源のほかに、レーザ光源から発せられたレーザ光の強度を減衰させる方向に調節する可変減衰器（アッテネータ）が設けられるものがある。
【0007】
一方、レーザ光源から発したレーザ光の強度は、レーザ発振器の本体温度に依存して変化してしまう（いわゆるドリフトが発生してしまう）。図５には可変減衰器の設定とレーザ発振器から出射されるレーザ光の強度との関係性を示す曲線（レーザ光の強度曲線と呼ぶ）を示しているが、レーザ光のドリフトが生じるとレーザ光の強度曲線が変化してしまう。そのため、たとえば先の条件では可変減衰器の設定Ａ１において得られたレーザ光の強度がＰ１であって図５にハッチングで示すＯＫ範囲内であったにも関わらず、後の条件では可変減衰器の設定が同じＡ１であっても得られたレーザ光の強度がＰ２となってＯＫ範囲から外れて正常に素子の転写ができなくなるおそれがあった。
【0008】
本願発明は、上記問題点を鑑み、所定の強度に近いレーザ光を確実に得ることができるレーザ強度調節方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために本発明のレーザ強度調節方法は、レーザ出射部から発せられたレーザを強度調節部を通過させることにより調節するレーザ強度調節方法であり、レーザの強度の基準値である基準強度値が設定され、前記強度調節部を経たレーザの強度を測定する強度測定工程と、前記強度調節部の設定を変更する強度変更工程と、が交互に行われ、前記強度調節部による調節精度は最も粗い第１の調節精度から最も細かい第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の調節精度の複数種が設けられており、前記第１の調節精度における前記強度変更工程から順に実施され、第Ｍの調節精度（ＭはＮより小さい自然数）においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目（ｍは自然数）の前記強度調節部の設定でレーザの強度の測定値が前記基準強度値より小さい値から前記基準強度値以上の値に切り替わったときに、前記強度調節部の設定を（ｍ－１）回目の設定に戻した後、前記調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値が前記基準強度値より小さい値から前記基準強度値以上の値になったときに前記強度変更工程を終了することを特徴としている。
【0010】
本発明のレーザ強度調節方法によれば、始めは最も粗い第１の調節精度から強度調節部の設定の調節を行い、最後は最も細かい第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が基準強度値より小さい値から基準強度値以上の値に切り替わったときに前記強度変更工程を終了することにより、仮にレーザ光源から発せられるレーザ光の強度にばらつきがあったとしても比較的短時間で基準強度値に近い強度のレーザ光を得ることができる。
【0011】
また、上記課題を解決するために本発明のレーザ強度調節方法は、レーザ出射部から発せられたレーザを強度調節部を通過させることにより調節するレーザ強度調節方法であり、レーザの強度の基準値である基準強度値が設定され、前記強度調節部を経たレーザの強度を測定する強度測定工程と、前記強度調節部の設定を変更する強度変更工程と、が交互に行われ、前記強度調節部による調節精度は最も粗い第１の調節精度から最も細かい第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の調節精度の複数種が設けられており、前記第１の調節精度における前記強度変更工程から順に実施され、第Ｍの調節精度（ＭはＮより小さい自然数）においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目（ｍは自然数）の前記強度調節部の設定でレーザの強度の測定値が前記基準強度値より大きい値から前記基準強度値以下の値に切り替わったときに、前記強度調節部の設定を（ｍ－１）回目の設定に戻した後、前記調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値が前記基準強度値より大きい値から前記基準強度値以下の値になったときに前記強度変更工程を終了することを特徴とするものであっても良い。
【0012】
また、上記課題を解決するために本発明のレーザ強度調節方法は、レーザ出射部から発せられたレーザを強度調節部を通過させることにより調節するレーザ強度調節方法であり、レーザの強度の基準値である基準強度値が設定され、前記強度調節部を経たレーザの強度を測定する強度測定工程と、前記強度調節部の設定を変更する強度変更工程と、が交互に行われ、前記強度調節部による調節精度は最も粗い第１の調節精度から最も細かい第Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の調節精度の複数種が設けられており、前記第１の調節精度における前記強度変更工程から順に実施され、第Ｍの調節精度（ＭはＮより小さい自然数）においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目（ｍは自然数）の前記強度調節部の設定でレーザの強度の測定値と前記基準強度値の大小関係が切り替わったときに、前記調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が前記基準強度値に近づくように前記強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値と前記基準強度値との大小関係が切り替わったときもしくは前記基準強度値と等しくなったときに前記強度変更工程を終了することを特徴とするものであっても良い。
【0013】
また、前記強度変更工程を行う前にレーザの強度を測定する初期レーザ強度測定工程が行われ、当該初期レーザ強度測定工程による測定値が前記基準強度値の近傍の所定の範囲内であった場合、前記強度変更工程は省略されても良い。
【0014】
こうすることにより、より短時間で所定の強度に近いレーザ光を得ることができる。
【0015】
また、前記強度調節部は、前記レーザ出射部に内蔵される可変減衰器であると良い。
【発明の効果】
【0016】
本発明のレーザ強度調整方法により、所定の強度に近いレーザ光を確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明のレーザ強度調節方法を用いる装置の一例である転写装置を説明する図である。
【図2】本発明の一実施形態におけるレーザ強度調節方法を説明するグラフである。
【図3】本発明の一実施形態におけるレーザ強度調節方法を説明する動作フロー図である。
【図4】本発明の他の実施形態におけるレーザ強度調節方法を説明するグラフである。
【図5】従来のレーザ発振器において生じる問題を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明のレーザ強度調節方法を用いる装置の一例である転写装置について、図１を参照して説明する。
【0019】
転写装置１０は、レーザ光１１を照射するレーザ発振器１２、転写基板２２を保持して少なくともＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能な転写基板把持部１３、転写基板把持部１３の下側にあって転写基板２２と隙間を有して対向するように被転写基板２３を保持する被転写基板把持部１４、および図示しない制御部を備えており、転写基板２２にレーザ光１１を照射することによって転写基板２２でアブレーションを生じさせ、転写基板２２から被転写基板２３へ素子２１を転写する。
【0020】
レーザ発振器１２は、活性エネルギー線であるエキシマレーザなどのレーザ光１１を照射する装置であり、転写装置１０に固定して設けられる。本実施形態においては、レーザ発振器１２はスポット状のレーザ光１１を間欠的に出射し、レーザ光１１は、制御部により角度が調節されるガルバノミラー１５およびＦθレンズ１６を介してＸ軸方向およびＹ軸方向の照射位置が制御され、転写基板把持部１３に保持された転写基板２２に複数配置されている素子２１に選択的に照射する。レーザ光１１が転写基板２２を通して素子２１近傍に入射することによって、転写基板２２と素子２１との間で活性エネルギー（光エネルギー）の付与によるアブレーションが生じ、このアブレーションによって素子２１は付勢され、転写基板２２から被転写基板２３へ素子２１が転写される。なお、本説明では素子２１はたとえば半導体チップやマイクロＬＥＤなどである。
【0021】
レーザ発振器１２は、レーザダイオード１２ａと可変減衰器１２ｂとを内蔵している。
【0022】
レーザダイオード１２ａは、レーザ光１１の発生源であって電力が供給されることにより発振し、レーザ光１１を発生させる。本説明では、このレーザダイオード１２ａをレーザ出射部とも呼ぶ。
【0023】
可変減衰器１２ｂは本説明における強度調節部であって、アッテネータ（Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ、ＡＴＴ）とも呼ばれる素子であり、レーザ光源１２ａから発せられたレーザ光１１の強度を減衰させる光学系である。可変減衰器１２ｂでは、レーザ光１１の強度の減衰度合いを調節することが可能であり、この減衰度合いの調節によって、可変減衰器１２ｂを経たレーザ光１１の強度を調節することができる。
【0024】
また、レーザ発振器１２の近傍には、レーザ発振器１２から出射されたレーザ光１１の強度を測定する強度測定器１８が設けられている。強度測定器１８は、本実施形態では市販のレーザパワーメータであり、測定したレーザ光１１の強度を数値データとして制御部に送る。
【0025】
また、転写装置１０はレーザ発振器１２から出射されたレーザ光１１を真下（Ｚ軸方向）に反射するミラー１７ａおよびミラー１７ａが反射したレーザ光１１を反射してガルバノミラー１５へ入射させるミラー１７ｂを有している。また、レーザ出射部１２とミラー１７ａの間には、音響光学効果によりレーザ光１１を変調させる音響光学変調器１９、および図示しないエキスパンダーレンズ、コリメートレンズなどの光学系が設けられている。
【0026】
また、図１の二点鎖線に囲まれたミラー１７ｂ、ガルバノミラー１５、Ｆθレンズ１６は共通のフレームに取り付けられて一体となってＺ軸方向に移動可能となっており、これらがＺ軸方向に移動することにより、転写基板２２近傍におけるレーザ光１１のＺ軸方向の焦点位置を調節することができる。
【0027】
転写基板把持部１３は開口を有し、転写基板２２の外周部近傍を吸着把持する。転写基板把持部１３に保持された転写基板２２へこの開口を介してレーザ発振器１２から発せられたレーザ光１１を当てることができる。
【0028】
転写基板２２は、ガラスなどを材料としてレーザ光１１を透過することが可能な基板であり、下面側で素子２１を保持する。また、この転写基板２２の素子２１を保持する面にはリリース層２４が形成されており、このリリース層２４の表面は粘着性を有する。このリリース層２４の表面の粘着力が素子２１の保持力となり、素子２１を粘着保持する。また、このリリース層２４はレーザ光１１が照射されることによりアブレーションが生じ、分解されてガス化することにより消失する。
【0029】
また、転写基板把持部１３は図示しない移動機構により、少なくともＸ軸方向、Ｙ軸方向に関して被転写基板把持部１４に対して相対移動する。図示しない制御部がこの移動機構を制御し、転写基板把持部１３の位置を調節することにより、転写基板２２に保持された素子２１の被転写基板２３に対する相対位置を調節することができる。また、転写基板把持部１３がＺ方向にも移動可能であって、転写基板２２や被転写基板２３の厚みに応じて被転写基板把持部１４に対する転写基板把持部１３の相対高さが調節されても良い。
【0030】
被転写基板把持部１４は、上面に平坦面を有し、素子２１の転写工程中、転写基板２２のリリース層２４およびリリース層２４が保持する素子２１と被転写基板２３の被転写面が対向するように被転写基板２３を把持する。この被転写基板把持部１４の上面には複数の吸引孔が設けられており、吸引力により被転写基板２３の裏面（素子２１が転写されない方の面）を把持する。
【0031】
ここで、本実施形態における被転写基板２３は、ガラスなどを材料とする基板であり、被転写面（素子２１を受ける側の面）には、粘着性を有するキャッチ層２５が設けられ、転写基板２２から転写された素子２１を粘着保持する。
【0032】
なお、本実施形態では、転写基板把持部１３のみがＸ軸方向およびＹ軸方向に移動することにより転写基板把持部１３と被転写基板把持部１４とがＸＹ方向に相対移動する形態をとっているが、被転写基板２３の寸法が大きく、レーザ光１１の照射範囲の直下に被転写基板２３の全面が位置できない場合には、被転写基板把持部１４にもＸ軸方向およびＹ軸方向の移動機構が設けられていても良い。
【0033】
以上の構成を有する転写装置１０におけるレーザ強度調節方法について説明する。
【0034】
上記の転写装置１０において、転写基板２２に照射するレーザ光１１の強度が低すぎる場合は、リリース層２４で満足なアブレーションが生じずに素子２１が転写基板２２から切り離されない可能性があり、逆にレーザ光１１の強度が高すぎる場合は、レーザ光１１がアブレーションを生じさせるだけでなく素子２１に過度のエネルギーを付与して素子２１を破損させる可能性がある。そのため、転写基板２２に照射するレーザ光１１の強度は略均一である必要がある。
【0035】
一方、レーザ発振器１２においてレーザダイオード１２ａから発したレーザ光１１の強度は、レーザ発振器１２の本体温度に依存して変化してしまう（いわゆるドリフトが発生してしまう）という特性も有する。そのため、可変減衰器１２ｂによる減衰度合いが同一であってもレーザ発振器１２から出射されるレーザ光１１の強度が同一であるとは限らない。そのため、定期的に可変減衰器１２ｂの設定を見直し、レーザ光１１の強度調節を行うことが好ましい。
【0036】
本発明のレーザ強度調節方法では、強度調節部（可変減衰器１２ｂ）の調節の精度が複数種設けられ、プロセスの実行に適したレーザ光１１の強度値（基準強度値と呼ぶ）となるように、強度測定器１８によるレーザ光１１の強度の測定（強度測定工程と呼ぶ）と可変減衰器１２ｂの設定の変更によるレーザ光１１の強度の変更（強度変更工程と呼ぶ）とを繰り返す工程を最も粗い調節精度から始めて調節精度を細かくしていくことによりレーザ光１１の強度を追い込むようにしている。
【0037】
本実施形態では、具体的には、調節精度をＮ種類設けた場合において、第Ｍの調節精度（ＭはＮより小さい自然数）においてレーザ光１１の強度の測定値が基準強度値に近づくように強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目（ｍは自然数）の可変減衰器１２ｂの設定でレーザ光１１の強度の測定値が基準強度値より小さい値から基準強度値以上の値に切り替わったときに可変減衰器１２ｂの設定を（ｍ－１）回目の設定に戻した後、可変減衰器１２ｂの調節精度を第Ｍの調節精度より１段階細かい第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、第Ｎの調節精度においてレーザ光１１の強度の測定値が基準強度値に近づくように強度変更工程が繰り返されて、レーザ光１１の強度の測定値が基準強度値より小さい値から基準強度値以上の値に切り替わったときに強度変更工程を終了するようにしている。
【0038】
上記のレーザ強度調節方法による可変減衰器１２ｂの設定値とレーザ光１１の強度の測定値の変化の一例を図２のグラフを用いて説明する。グラフの横軸は可変減衰器１２ｂの設定値（ＡＴＴ値と呼ぶ。単位：ｄｅｇ）であり、縦軸はレーザ光１１の強度の測定値（単位：ｍＷ）である。また、各グラフに記載されている曲線はＡＴＴ値とレーザ光１１の強度の関連性を示す曲線であり、本レーザ強度調節方法を行うときはこの関連性は未知である。
【0039】
また、第Ｍの調節精度における第ｍ回目のＡＴＴ値をＡＭｍと表し、また、第Ｍの調節精度における第ｍ回目のレーザ光１１の強度の測定値をＰＭｍと表している。また、この図２に示すレーザ強度調節方法において、調節精度は３種類設けられているものとする。また、グラフ上において一点鎖線で表されているレーザ光１１の強度が基準強度値である。
【0040】
図２（ａ）のグラフは、最も粗いＡＴＴ値の調節精度である第１の調節精度におけるレーザ光１１の強度の調節工程を示している。
【0041】
まず、第１の調節精度における１回目のＡＴＴ値であるＡ１１のときに強度測定器１８によって測定したレーザ光１１の強度の値Ｐ１１が基準強度値よりも低かったとする。このとき、第１の調節精度に則してＡＴＴ値をＡ１１からＡ１２へ変更し、レーザ光１１の強度を大きくする。
【0042】
ＡＴＴ値をＡ１１からＡ１２へ変更した後で測定したレーザ光１１の強度の値Ｐ１２はまだ基準強度値よりも小さいため、第１の調節精度に則してＡＴＴ値をＡ１２からＡ１３へ変更し、レーザ光１１の強度をさらに大きくする。
【0043】
ＡＴＴ値をＡ１２からＡ１３へ変更した後で測定したレーザ光１１の強度の値Ｐ１３は基準強度値よりも大きくなった。このとき、本実施形態ではＡＴＴ値をＡ１３からＡ１２へ戻してレーザ光１１の強度を一度基準強度値より小さくする（強度Ｐ１２に戻す）。その後、ＡＴＴ値の調節精度を１段階細かい第２の調節精度にした調節を始める。
【0044】
図２（ｂ）のグラフは、第２の調節精度におけるレーザ光１１の強度の調節工程を示している。第２の調節精度における１回目のＡＴＴ値であるＡ２１およびそのときのレーザ光１１の強度の値Ｐ２１は、調節精度を変更する直前の設定値および強度であるＡ１２およびＰ１２と同値である。そして、第２の調節精度に則してＡＴＴ値をＡ２１からＡ２２へ変更し、レーザ光１１の強度を大きくする。
【0045】
ＡＴＴ値をＡ２１からＡ２２へ変更した後で測定したレーザ光１１の強度の値Ｐ２２はまだ基準強度値よりも小さいため、第２の調節精度に則してＡＴＴ値をＡ２２からＡ２３へ変更し、レーザ光１１の強度をさらに大きくする。
【0046】
ＡＴＴ値をＡ２２からＡ２３へ変更した後で測定したレーザ光１１の強度の値Ｐ２３は基準強度値よりも大きくなった。このとき、先と同様にＡＴＴ値をＡ２３からＡ２２へ戻してレーザ光１１の強度を一度基準強度値より小さくする（強度Ｐ２２に戻す）。その後、可変減衰器１２ｂの調節精度をさらに１段階細かい第３の調節精度（最も細かい調節精度）にした調節を始める。
【0047】
図２（ｃ）のグラフは、第３の調節精度におけるレーザ光１１の強度の調節工程を示している。第３の調節精度における１回目のＡＴＴ値であるＡ３１およびそのときのレーザ光１１の強度の値Ｐ３１は、調節精度を変更する直前の設定値および強度であるＡ２２およびＰ２２と同値である。そして、第３の調節精度に則してＡＴＴ値をＡ３１からＡ３２へ変更し、レーザ光１１の強度を大きくする。
【0048】
ＡＴＴ値をＡ３１からＡ３２へ変更した後で測定したレーザ光１１の強度の値Ｐ３２は基準強度値以上となった。このように最も細かい調節精度においてレーザ光１１の強度の値が基準強度値より小さい値から基準強度値以上の値に切り替わったときに、レーザ強度調節方法が終了する。この方法により最終的に得られたレーザ光１１の強度の値Ｐ３２は基準強度値よりわずかに大きい値もしくは基準強度値と同値であるため、このレーザ光１１はレーザ照射のプロセスに好適に用いられ得る。
【0049】
次に、本実施形態のレーザ強度調節方法の動作フロー図を図３に示す。
【0050】
まず、所定のレーザ照射プロセスを行うにあたり、適切な強度のレーザ光１１を出力するであろうＡＴＴ値の初期値がレーザ照射プロセスの実行プログラムに設定されており、制御部がＡＴＴ値をこの初期値に調節した（ステップＳ１）後、制御部はこのときのレーザ光１１の強度を強度測定器１８を用いて測定する（ステップＳ２）。
【0051】
次に、ステップＳ２で得られたレーザ光１１の強度値が基準強度値の近傍の所定のＯＫ範囲内であるか否かを制御部が判定する（ステップＳ３）。その結果、ＯＫ範囲内であった場合には、制御部はＡＴＴ値のさらなる調節は行わずにこの初期のレーザ光１１の強度にてレーザ照射のプロセスを開始するようにし、逆にＯＫ範囲内でなかった場合には、制御部は図２で示したようなレーザ強度調節工程を開始する（ステップＳ１０）。
【0052】
このように初期のレーザ強度の測定結果が許容範囲以内であれば時間をかけて以降の工程を行う必要が無いとして、以降の調節工程を省略することにより、レーザ発振器１２を用いたレーザ照射のプロセスを早く開始することができる。一方、このようなＯＫ範囲の設定は設けず、必ず以降の工程が行われる形態であっても良い。
【0053】
レーザ強度調節工程では、制御部はまずＡＴＴ値の最も粗い調節精度である第１の調節精度においてＡＴＴ値を一つ進める（ステップＳ１１、本説明の強度変更工程）。
【0054】
ステップＳ１１においてＡＴＴ値を１つ進めた後、制御部はこのときのレーザ光１１の強度を強度測定器１８を用いて測定する（ステップＳ１２、本説明の強度測定工程）。
【0055】
次に、ステップＳ１２で得られたレーザ光１１の強度値が基準強度値以上であるか否かを制御部が判定する（ステップＳ１３）。その結果、まだ基準強度値よりも小さい値であった場合には、ステップＳ１１に戻って制御部はＡＴＴ値をさらに１つ進め、そのときのレーザ光１１の強度値を測定し（ステップＳ１２）、その値が基準強度値以上か否かを判定する（ステップＳ１３）。制御部はこの一連の工程を、レーザ光１１の強度値が基準強度値以上となるまで繰り返し実施する。
【0056】
ここで、本実施形態では、制御部はＡＴＴ値の調節回数をカウントしており、トータルの調節回数が予め設定してある所定回数を超えた場合、タイムオーバーとして本レーザ強度調節工程をエラー終了させる（ステップＳ１４）。
【0057】
次に、ステップＳ１３において、レーザ光１１の強度値が基準強度値以上であると制御部が判定したとき、次に制御部は現在のＡＴＴ値の調節精度が最も細かい調節精度であるか否かを判定し、その結果、まだ最も細かい調節精度でなかった場合、制御部はＡＴＴ値を１つ戻すことによってレーザ光１１の強度値が基準強度値より小さい値に戻し（ステップＳ１６）、ＡＴＴ値の調節精度を１段階進めた後（ステップＳ１７）、あらためてレーザ光１１の強度値が基準強度値以上となるまでステップＳ１１乃至ステップＳ１３を繰り返す。
【0058】
最後にステップＳ１５において制御部が現在のＡＴＴ値の調節精度が最も細かい調節精度であると判定したとき、レーザ強度調節工程が終了し、このときの強度のレーザ光１１によってレーザ照射のプロセスが実行される。
【0059】
ここで、図２および図３で示したレーザ強度調節方法では、図３におけるステップＳ１６を有することによって各々の調節精度において基準強度値より小さいレーザ光１１の強度値からレーザ光１１の強度の調節が開始するようになっているが、それとは逆に各々の調節精度において基準強度値より大きいレーザ光１１の強度値からレーザ光１１の強度の調節が開始するようにして、調節後のレーザ光１１の強度値が基準強度値以下となったときに調節精度を切り替えるようにしても良い。この場合、最終的に得られるレーザ光１１の強度値は、基準強度値よりわずかに小さい値もしくは基準強度値と同値となる。たとえば、図３のステップＳ２で測定した初期レーザ強度値が基準強度値より小さければ図２、図３で示したように各々の調節精度において基準強度値より小さいレーザ光１１の強度値からレーザ光１１の強度の調節が開始するようにし、初期レーザ強度値が基準強度値より大きければ各々の調節精度において基準強度値より大きいレーザ光１１の強度値からレーザ光１１の強度の調節が開始するようにする、というように初期レーザ強度値と基準強度値の大小関係に応じて２つの方法を使い分けても良い。
【0060】
次に、本発明の他の実施形態におけるレーザ強度調節方法を図４のグラフを用いて説明する。
【0061】
上記のレーザ強度調節方法では、各々の調節精度において必ず基準強度値より小さいレーザ光１１の強度値から、もしくは必ず基準強度値より大きいレーザ光１１の強度値からレーザ光１１の強度の調節が開始するように一度レーザ光の強度を戻してから次の調節精度でのレーザ光の強度の調節が行われるようになっているが、本実施形態のレーザ強度調節方法では、レーザ光１１の強度値と基準強度値が切り替わった瞬間に次の調節精度に切り替わるようになっている。
【0062】
具体的には、第Ｍの調節精度（ＭはＮより小さい自然数）においてレーザの強度の測定値が基準強度値に近づくように強度変更工程が繰り返されて、ｍ回目（ｍは自然数）の強度調節部の設定でレーザの強度の測定値と基準強度値の大小関係が切り替わったときに、調節精度を第（Ｍ＋１）の調節精度に切り替え、第Ｎの調節精度においてレーザの強度の測定値が基準強度値に近づくように強度変更工程が繰り返されて、レーザの強度の測定値と基準強度値との大小関係が切り替わったときもしくは基準強度値と等しくなったときに強度変更工程を終了するようにしている。
【0063】
上記のレーザ強度調節方法によるＡＴＴ値とレーザ光１１の強度の測定値の変化の一例を図４のグラフを用いて説明する。グラフの横軸はＡＴＴ値（単位：ｄｅｇ）であり、縦軸はレーザ光１１の強度の測定値（単位：ｍＷ）である。また、各グラフに記載されている曲線はＡＴＴ値とレーザ光１１の強度の関連性を示す曲線であり、本レーザ強度調節方法を行うときはこの関連性は未知である。
【0064】
また、第Ｍの調節精度における第ｍ回目のＡＴＴ値をＡＭｍと表し、また、第Ｍの調節精度における第ｍ回目のレーザ光１１の強度の測定値をＰＭｍと表している。また、この図４に示すレーザ強度調節方法において、調節精度は３種類設けられているものとする。また、グラフ上において一点鎖線で表されているレーザ光１１の強度が基準強度値である。
【0065】
図４（ａ）のグラフは、最も粗いＡＴＴ値の調節精度である第１の調節精度におけるレーザ光１１の強度の調節工程を示している。
【0066】
まず、第１の調節精度における１回目のＡＴＴ値であるＡ１１のときに強度測定器１８によって測定したレーザ光１１の強度の値Ｐ１１が基準強度値よりも低かったとする。このとき、第１の調節精度に則してＡＴＴ値をＡ１１からＡ１２へ変更し、レーザ光１１の強度を大きくする。
【0067】
ＡＴＴ値をＡ１１からＡ１２へ変更した後で測定したレーザ光１１の強度の値Ｐ１２はまだ基準強度値よりも小さいため、第１の調節精度に則してＡＴＴ値をＡ１２からＡ１３へ変更し、レーザ光１１の強度をさらに大きくする。
【0068】
ＡＴＴ値をＡ１２からＡ１３へ変更した後で測定したレーザ光１１の強度の値Ｐ１３は基準強度値よりも大きくなった。このとき、本実施形態ではこの状態から、可変減衰器１２ｂの調節精度を１段階細かい第２の調節精度にした調節を始める。ここで、第２の調節精度におけるレーザ光１１の強度の調節では、調節したレーザ光１１の強度が再び基準強度値に近づいていくよう、レーザ光１１の強度が小さくなる方向にＡＴＴ値を調節する。
【0069】
図４（ｂ）のグラフは、第２の調節精度におけるレーザ光１１の強度の調節工程を示している。第２の調節精度における１回目のＡＴＴ値であるＡ２１およびそのときのレーザ光１１の強度の値Ｐ２１は、調節精度を変更する直前の設定値および強度であるＡ１３およびＰ１３と同値である。そして、第２の調節精度に則してＡＴＴ値をＡ２１からＡ２２へ変更し、レーザ光１１の強度を小さくする。
【0070】
ＡＴＴ値をＡ２１からＡ２２へ変更した後で測定したレーザ光１１の強度の値Ｐ２２は基準強度値よりも小さくなったため、この状態から、可変減衰器１２ｂの調節精度をさらに１段階細かい第３の調節精度（最も細かい調節精度）にした調節を始める。ここで、第３の調節精度におけるレーザ光１１の強度の調節では、調節したレーザ光１１の強度が再び基準強度値に近づいていくよう、レーザ光１１の強度が大きくなる方向にＡＴＴ値を調節する。
【0071】
図４（ｃ）のグラフは、第３の調節精度におけるレーザ光１１の強度の調節工程を示している。第３の調節精度における１回目のＡＴＴ値であるＡ３１およびそのときのレーザ光１１の強度の値Ｐ３１は、調節精度を変更する直前の設定値および強度であるＡ２２およびＰ２２と同値である。そして、第３の調節精度に則してＡＴＴ値をＡ３１からＡ３２へ変更し、レーザ光１１の強度を大きくする。
【0072】
ＡＴＴ値をＡ３１からＡ３２へ変更した後で測定したレーザ光１１の強度の値Ｐ３２は基準強度値以上となった。このように最も細かい調節精度においてレーザ光１１の強度の値と基準強度値の大小関係が切り替わったときに、レーザ強度調節方法が終了する。
【0073】
以上のレーザ強度調節方法により、所定の強度に近いレーザ光を確実に得ることが可能である。
【0074】
ここで、本発明のレーザ強度調節方法は、以上で説明した形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。たとえば、上記の説明では本発明のレーザ強度調節方法は素子の転写装置に適用されているが、これに限らずレーザを用いる他のプロセス装置に適用しても構わない。
【0075】
また、複数種の調節精度でＡＴＴ値の調節を行う際、途中でレーザ光の強度の測定値が基準強度値と等しくなる可能性もある。図２、図３、図４を用いて示したレーザ強度調節方法では、途中でレーザ光の強度の測定値が基準強度値と等しくなってもＡＴＴ値を一つ前の設定に戻して最も細かい調節精度での調節が完了するまでレーザ光の強度調節を続行するが、これに限らず途中で基準強度値と等しくなった場合にはそこで調節が終了するようにしてももちろん構わない。
【符号の説明】
【0076】
１０ 転写装置
１１ レーザ光
１２ レーザ発振器
１２ａ レーザダイオード（レーザ出射部）
１２ｂ 可変減衰器（強度調節部）
１３ 転写基板把持部
１４ 被転写基板把持部
１５ ガルバノミラー
１６ Ｆθレンズ
１７ａ ミラー
１７ｂ ミラー
１８ 強度測定器
１９ 音響光学変調子
２１ 素子
２２ 転写基板
２２ａ ガラス面
２３ 被転写基板
２４ リリース層
２５ キャッチ層
１１ レーザ光
１２ レーザ発振器
１２ａ レーザダイオード（レーザ出射部）
１２ｂ 可変減衰器（強度調節部）
１３ 転写基板把持部
１４ 被転写基板把持部
１５ ガルバノミラー
１６ Ｆθレンズ
１７ａ ミラー
１７ｂ ミラー
１８ 強度測定器
１９ 音響光学変調子
２１ 素子
２２ 転写基板
２２ａ ガラス面
２３ 被転写基板
２４ リリース層
２５ キャッチ層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】