(57)【要約】【課題】レーザーアブレーション技術を用いて基板上に配列された素子を選択的に剥離する際に、効率良くエネルギーを伝達して高精度且つ高速に素子の転写を行うことが可能な素子の転写方法を提供する。【解決手段】レーザービームを発生させるレーザー光源１０と、そのレーザー光源１０からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段１１と、その反射手段１１と連動してレーザー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ー照射装置を用いて、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ービームを選択的に照射し、該レーザービームの照射によるレーザーアブレーションを発生させる。この選択的なレーザーアブレーションによって素子の一部が転写先基板上に高精度に転写される。【選択図】  図１
2006041500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザービームを発生させるレーザー光源と、
前記レーザー光源からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段と、
前記反射手段と連動してレーザー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ー照射装置を用い、
転写元基板上に複数配列された素子の一部に対して前記レーザービームを選択的に照射し、該レーザービームの照射によるレーザーアブレーションによって前記素子の一部を転写先基板上に転写する
ことを特徴とする素子の転写方法。
【請求項２】
前記転写元基板若しくは前記素子は前記レーザービームを透過させ、前記転写元基板及び前記素子の界面で発生するレーザーアブレーションを用いて前記素子を前記転写元基板から選択的に剥離し、該選択的に剥離された素子を前記転写先基板に転写する
ことを特徴とする請求項１に記載の素子の転写方法。
【請求項３】
前記レーザー光源が紫外線レーザー光源である
ことを特徴とする請求項１に記載の素子の転写方法。
【請求項４】
前記レーザー光源は可視光レーザーであり、前記転写元基板及び前記素子の界面には金属膜が形成され、該金属膜に選択的に照射された可視光レーザーの光照射によって前記金属膜近傍で発生するレーザーアブレーションを用いて前記素子を前記転写元基板から前記転写先基板に転写することを特徴とする請求項１に記載の素子の転写方法。
【請求項５】
前記反射手段はガルバノミラーである
ことを特徴とする請求項１に記載の素子の転写方法。
【請求項６】
前記反射手段はガルバノミラーであり、該ガルバノミラーで反射されたレーザービームは、スキャニングレンズを介して前記素子の一部に対して選択的に照射される
ことを特徴とする請求項１に記載の素子の転写方法。
【請求項７】
前記スキャニングレンズはｆθレンズである
ことを特徴とする請求項６に記載の素子の転写方法。
【請求項８】
前記反射手段から反射されたレーザービームは、スキャニングレンズと位相回折格子を介して前記転写元基板上複数本に分岐して照射され、
レーザーアブレーションによって前記素子の一部を前記転写先上に転写する
ことを特徴とする請求項１記載の素子の転写方法。
【請求項９】
前記制御手段は、レーザービームの光路に配されるシャッター、開口部を有するマスク、レーザー光源からのビーム照射を制御する制御装置若しくはこれらの組み合わせのいずれかである
ことを特徴とする請求項１に記載の素子の転写方法。
【請求項１０】
レーザービームを発生させるレーザー光源と、
前記レーザー光源からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段と、
前記反射手段と連動してレーザー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ー照射装置を有して成り、
転写元基板上に複数配列された素子の一部に対して前記レーザービームを選択的に照射し、該レーザービームの照射によるレーザーアブレーションによって前記素子の一部を転写先基板上に転写する
ことを特徴とする素子の転写装置。
【請求項１１】
レーザービームを発生させるレーザー光源と、
前記レーザー光源からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段と、
前記反射手段で反射されたレーザービームを縮小投影する縮小投影光学部とを有するレーザー照射装置を用い、
転写元基板上に複数配列された素子の一部に対してマスクを介して縮小投影された前記レーザービームを照射し、該レーザービームの照射によるレーザーアブレーションによって前記素子の一部を転写先基板上に転写する
ことを特徴とする素子の転写方法。
【請求項１２】
前記反射手段はガルバノミラーであり、前記レーザービームを前記マスクを介して前記縮小投影光学部に入射する
ことを特徴とする請求項１１記載の素子の転写方法。
【請求項１３】
レーザービームを発生させるレーザー光源と、
前記レーザー光源からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段と、前記反射手段で反射されたレーザービームを縮小投影する縮小投影光学部とを有するレーザー照射装置を用い、
転写元基板上に複数配列された素子の一部に対して位相回折格子を介して縮小投影された前記レーザービームを照射し、前記素子の一部を転写先基板上に転写する
ことを特徴とする素子の転写方法。
【請求項１４】
前記反射手段はガルバノミラーであり、前記レーザービームは前記位相回折格子を介して前記縮小投影光学部に入射する
ことを特徴とする請求項１３記載の素子の転写方法。
【請求項１５】
レーザービームを発生させるレーザー光源と、
前記レーザー光源からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段と、
前記反射手段で反射されたレーザービームを縮小投影する縮小投影光学部とを有するレーザー照射装置を有して成り、
転写元基板上に複数配列された素子の一部に対してマスクを介して縮小投影された前記レーザービームを照射し、該レーザービームの照射によるレーザーアブレーションによって前記素子の一部を転写先基板上に転写する
ことを特徴とする素子の転写装置。
【請求項１６】
レーザービームを発生させるレーザー光源と、
前記レーザー光源からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段と、
前記反射手段で反射されたレーザービームを縮小投影する縮小投影光学部とを有するレーザー照射装置を有して成り、
転写元基板上に複数配列された素子の一部に対して回折格子を介して縮小投影された前記レーザービームを照射し、該レーザービームの照射によるレーザーアブレーションによって前記素子の一部を転写先基板上に転写する
ことを特徴とする素子の転写装置。
【請求項１７】
レーザービームを発生させるレーザー光源と、
前記レーザー光源からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段と、前記反射手段で反射されたレーザービームを縮小投影する縮小投影光学部とを有するレーザー照射装置を用い、
転写元基板上に複数配列された素子の一部に対して位相回折格子を介して縮小投影された前記レーザービームを照射し、前記素子の一部を転写先基板上に転写する
ことを特徴とする素子の転写方法。
【請求項１８】
レーザービームを発生させるレーザー光源と、
前記レーザー光源からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段と、前記反射手段で反射されたレーザービームを縮小投影する縮小投影光学部とを有するレーザー照射装置を有して成り、
転写元基板上に複数配列された素子の一部に対して位相回折格子を介して縮小投影された前記レーザービームを照射し、前記素子の一部を転写先基板上に転写する
ことを特徴とする素子の転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写元基板上に複数配列された素子を選択的に他の基板に転写する素子の転写方法及び素子の間引き方法に関するものであり、特に基板上に形成された微細素子をレーザービームを使用して高精度、高速度で転写できる素子の転写方法、素子の間引き方法及び素子の転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピューターなどのシステムにおいて、液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置、有機ＥＬを用いた画像表示装置などが開発され、画像表示装置の軽量化や薄型化が著しい。
これらの軽量薄型の画像表示装置として、発光ダイオードを発光素子として用い、発光ダイオードを複数個配列させて表示画面を構成する表示装置も提案されている。発光ダイオードを用いた画像表示装置では、青色、緑色、赤色のいずれかを発光する発光ダイオードを半導体基板上にそれぞれ形成した後に、表示面上にマトリクス状に配列し、駆動用の配線形成などが行なわれる。
このように、半導体基板上にそれぞれ形成した素子を表示装置上の所定の位置に配列させるために、発光ダイオード素子の転写が行なわれており、その転写方法としては、真空吸着を用いて所望の位置に素子を配置する方法が広く用いられており、また配線形成にはワイヤーボンディング技術などが用いられている。
【０００３】
しかし発光ダイオードは、原材料が高価なガリウム砒素（ＧａＡｓ）系やガリウム・インジウム・リン（ＧａＩｎＰ）系、窒化ガリウム（ＧａＮ）系などの半導体材料を用いて製造されるため、素子一個あたりの製造コストを下げるために素子サイズを小さくすることが望ましい。
しかしながら、微小な発光素子を真空吸着して、さらに表示画面に対応する位置で素子を配列し、所要の配線を形成することは容易ではなく、素子配列での位置精度を向上させることも困難である。
そこで、基板上に等間隔で形成した微小な発光ダイオード素子を選択的に剥離して、他の基板に対して素子を転写する技術も提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７７９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された素子転写方法では、微小な発光ダイオード素子を基板から選択的に剥離するためには、剥離する対象の素子に対して光径の小さなレーザー光を照射し、基板と素子との界面での化学的変化や力学的変化を引き起こして素子と基板との間での結合を弱める所謂レーザーアブレーション技術を用いている。
このレーザーアブレーション技術では、半導体基板上に密集して形成された微細な素子に対して選択的にレーザー光を照射するために、レーザー光の光径を小さくして素子に照射する必要があり、レーザー光をレンズなどの光学部材で集光して照射する方法が用いられている。
【０００６】
レーザー光を照射することで素子と基板との間にエネルギーを集中的に加えて、素子を基板から剥離するためには、レーザー光の持つエネルギーを効率良く素子と基板との間に伝達する必要がある。
しかし、光学部材を用いてレーザー光を集光することによって、光の回折などで基板上に照射されるレーザー光の結像パターンが乱れてしまうことや、光学部材の焦点距離および焦点深度などの影響によってレーザー光の照射範囲が定まらないなどの問題が発生し易い。
【０００７】
そこで本発明は、レーザーアブレーション技術を用いて基板上に配列された素子を選択的に剥離する際に、効率良くエネルギーを伝達して高精度且つ高速に素子の転写を行うことが可能な素子の転写方法、素子の間引き方法及び素子の転写装置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】
【０００８】
上述の技術的な課題を解決するため、本発明の素子の転写方法は、レーザービームを発生させるレーザー光源と、前記レーザー光源からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段と、前記反射手段と連動してレーザー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ー照射装置を用い、転写元基板上に複数配列された素子の一部に対して前記レーザービームを選択的に照射し、前記素子の一部を転写先基板上に転写することを特徴とする。
【０００９】
本発明の素子の転写方法においては、レーザービームを所要の方向に反射させる反射手段がレーザービームの照射及び非照射を制御する制御手段と組み合わされて、転写元基板上に複数配列された素子の一部にレーザービームが精度良く照射される。このレーザービームの選択的な照射に応じて転写元基板上の複数の素子が選択的に剥離され、転写先基板上に確実に転写される。
【００１０】
本発明による素子の転写装置は、上述の転写方法を実施し得る転写装置であり、レーザービームを発生させるレーザー光源と、前記レーザー光源からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段と、前記反射手段と連動してレーザー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ー照射装置を有して成り、転写元基板上に複数配列された素子の一部に対して前記レーザービームを選択的に照射し、該レーザービームの照射によるレーザーアブレーションによって前記素子の一部を転写先基板上に転写する
ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明において、複数配列された素子の一部についての照射は、選択される素子を順次照射する場合や所定の領域内の幾つかの素子を照射する場合などの方法によって照射されるものであり、レーザービームに対するシャッター機構やスキャニングを組み合わせた装置で行なわれる。
このレーザービームに対しては更に位相回折格子やマスクを介して位置精度の向上や複数の素子への一括照射を可能とさせることができる。
【００１２】
また、上述した本発明にあって、反射手段としてガルバノミラーが用いられ、そのガルバノミラーで反射した光がｆθレンズなどのスキャニングレンズを介して転写元基板上の素子に照射する。
このようにすることによって、転写基板上の所要の領域が光学系の光軸近くにある場合と光軸から離れた場合とに因らずに実質的に均一なレーザービームの照射が実現されることになり、高精度で高速度な素子の転写が行なわれる。
【００１３】
また、上述した本発明にあって、前記反射手段から反射されたレーザービームは、スキャニングレンズと位相回折格子を介して前記転写元基板上複数本に分岐して照射され、レーザーアブレーションによって前記素子の一部を前記転写先上に転写する。
このようにすることによって、確実にレーザーアブレーションを生じさせるべき位置に確実にレーザー照射を行うことができ、その転写を確実に行うことができるものである。
【００１４】
また、本発明の他の素子の転写方法は、レーザービームを発生させるレーザー光源と、前記レーザー光源からのレーザービームを所要の方向に反射させる反射手段と、前記反射手段で反射されたレーザービームを縮小投影する縮小投影光学部とを有するレーザー照射装置を用い、転写元基板上に複数配列された素子の一部に対してマスクを介して縮小投影された前記レーザービームを照射し、前記素子の一部を転写先基板上に転写することを特徴とする。
【００１５】
マスクを介さないレーザービームを素子に照射する場合ではビームの位置ずれが直接転写効率に悪影響を与える可能性が生ずるが、マスクを通過したレーザービームを縮小投影光学部を用いて素子に対して照射することで、多少、レーザービームの位置ずれが生じた場合でもマスクがその位置ずれを補償することから、確実な素子の転写が実現される。
また、本発明に好適な実施形態の一例として、反射手段としてガルバノミラーを用い、そのガルバノミラーで反射した光がｆθレンズなどのスキャニングレンズを介して転写元基板上の素子に照射される場合では、高精度のビーム照射が可能であり、縮小投影光学部を介することで、高精度のビーム照射をそのまま縮小した形式での位置ずれの極めて少ない転写が実現される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の素子の転写方法によれば、基板上に配列された素子を選択的に剥離する際に、効率良くエネルギーを伝達して高精度且つ高速に素子の転写を行うことができる。特に、反射手段としてのガルバノミラーで反射した光がｆθレンズなどのスキャニングレンズを介して転写元基板上の素子に照射される場合では、転写基板上の或る領域が光学系の光軸近くにある場合と光軸から離れた場合とに因らずに実質的に均一なレーザービームの照射が実現されることになり、高精度で高速度な素子の転写が行なわれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の好適な実施の形態を図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変形や変更が可能である。
【００１８】
［第１の実施形態］
図１は本発明の素子の転写方法を実施する本発明による素子の転写装置の一例を示す構成図であり、本実施形態の素子の転写方法に用いられるレーザー照射装置である。本実施形態の素子の転写方法は、レーザーアブレーションにより転写元基板上の素子を選択的に剥離して、転写先基板上に転写するものであり、本実施形態の方法では複数の円柱形状の発光ダイオードを転写する。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態では、レーザー光源としてはＤＰＳＳ（Diode Pumped Solid State）型ＹＡＧレーザー１０が使用され、このＹＡＧレーザー１０からの射出光１２が2軸のガルバノミラー１１に入射する。この反射手段としてのガルバノミラー１１を一定の角度で振ることで、ガルバノミラー１１の射出光が走査され、続いてスキャニングレンズとしてのｆθレンズ１３に入射する。これらガルバノミラー１１とｆθレンズ１３の組み合わせにより、被照射領域が光学系の光軸近くにある場合と光軸から離れた場合とに因らずに実質的に均一なレーザービームの照射が実現されることになり、高精度な素子の転写が実現される。
【００２０】
ｆθレンズ１３から射出されるレーザービームは、底面側に複数の素子１７を配列している転写元基板１４に照射される。この転写元基板１４は例えばサファイア基板のようなレーザービームを透過する基板であり、当該転写元基板１４を透過したレーザービーム転写元基板１４の底面である素子１７との界面で吸収され、結晶材料をガス化させるレーザーアブレーション現象を誘導する。前述のガルバノミラー１１とｆθレンズ１３の組み合わせから、レーザービームはX−Y方向で高速度に走査される。
【００２１】
本実施形態の転写方法においては、転写元基板１４から転写先基板１５の間で選択的に素子１７が転写されるものとされ、図１においては、転写先基板１５上に存在する素子１６がレーザービームの選択的な照射によって転写元基板１４から移動したものとなっている。このレーザービームの選択的な照射の際には、照射された素子の界面部分でレーザーアブレーションが発生し、その気化作用に応じて素子が転写元基板１４から転写先基板１５に移動する。素子に対するレーザービームの選択的な照射のために、後述するようにマスクを介する構造にすることも可能であるが、レーザー光源の電源の高速なオンオフや光路に配置される高速シャッターを走査されるレーザービームと組み合わせるように設けることで素子の選択的な照射が実現される。この場合において、当該レーザー照射装置においては、マスクや高速シャッター、スッチング機構などが制御手段を構成する。転写先基板１５に接着剤などを塗布しておき、さらに転写元基板１４を転写先基板１５に対面して近接させて配置することで、転写先基板１５の所望の位置に素子１６を移動させ固定することが可能である。
【００２２】
前述のガルバノミラー１１とｆθレンズ１３の組み合わせから、選択された素子に照射される光の量は、素子の位置に拘らず均一にすることができる。また、発光ダイオードからなる素子１６、１７の形状を円柱形状とすることで、その転写元基板１４に形成されている時点での素子と基板の間の界面は円形状となり、レーザービームのスポット形状と近似することから、エネルギーを無駄なくアブレーションに用いることができ、効率の良い転写が行なわれることになる。
【００２３】
図２は本実施の形態で使用されるレーザービームの分布を示す図である。本実施形態の素子の転写方法では、レーザービームの光強度分布がガウス分布を示し、転写すべき素子を円形や楕円形の界面を有する構造とすることで、レーザービームのスポット形状が転写される素子のレーザーアブレーションを要する領域と同一又は類似となり、その結果、レーザービームの光エネルギーを効率良くレーザーアブレーションに利用できることになる。また、レーザービームのスポット形状が円形若しくは楕円形となるガウス分布の場合、エッジの部分での回折などを回避することができ、精度の高い素子の転写が実現されることになる。
【００２４】
図３はガルバノミラーによるレーザービームのスキャニングの示す図であり、（A）は走査ラインの軌跡を示しており、（B）は走査線ごとの位置に対応した光強度の状態を示す波形図である。レーザービームを走査しながら選択的に素子を照射してレーザーアブレーションを発生させる場合、領域２１の位置２２、２３で走査されているレーザービームのシャッターが開状態に変化し、その位置２２、２３を通過中のレーザービームが素子１７と転写元基板１４の界面に到達する。この界面に到達したレーザービームによってレーザーアブレーションが発生し、該レーザーアブレーションによって領域２１の位置２２、２３に対応する素子が剥離して転写されることになる。なお、図中１つの水平走査線分内で１つの位置に対してレーザービームを照射するように描かれているが、１つの水平走査線分内で複数の位置にレーザービームを照射するようにしても良い。
【００２５】
図４は他の反射手段を用いてスキャニングを行なう例を示す図であって、（A）は走査ラインの軌跡を示しており、（B）はその走査線での光強度の状態を示す波形図である。先に説明したガルバノミラーの走査方法を変え、或いは、ポリゴンミラーなどの反射手段を用いて、複数の選択的なレーザーの照射位置を概ね直線的に照射して行く方法を示している。このような走査方法によって、或る領域２４内の複数の位置２５、２６の素子を短時間に照射して行くことも可能である。
【００２６】
本実施の形態の素子の転写方法においては種々の形状の素子を転写することが可能であるが、図５に示すような円柱形状の素子を効率良く転写することが可能である。図５に示す円柱素子は、微小な円柱型発光ダイオード３１であり、底面側にｎ型GaN層３２が形成され、絶縁層３３を介して上面側にｐ型GaN層３８及びｐ側電極３４が形成される例である。絶縁層３３の内側には、接続部３７の下部に多重量子井戸構造などの活性層を含む半導体層３６が形成されており、この半導体層３６にｐ側電極３４と電流を注入することで発光が生ずる。
【００２７】
本実施形態では転写対象となる素子を発光ダイオードとしているが、本発明の素子の転写方法は、これに限定されず、種々の素子を転写することができる。本発明の素子の転写方法が適用できる素子について例示的に列挙すると、発光素子、画素制御素子、液晶制御素子、光電変換素子、電熱変換素子、圧電素子、薄膜トランジスタ素子、薄膜ダイオード素子、抵抗素子、スイッチング素子、微小磁気素子、発電素子、容量素子、微小機械素子、微小流路形成素子、微小光学素子およびその他の素子から選ばれた素子若しくはその部分などが素子として転写可能である。なお、本発明がこのように多種類の素子に適用可能であることは、重複した記載を省略しているが以下の実施形態でも同様である。
【００２８】
本実施形態の素子の転写方法においては、レーザー光源としてＹＡＧレーザーが使用されているが、本発明の転写方法におけるレーザー光源を可視光レーザーとすることも可能である。レーザー光源を可視光レーザーとした場合では、転写元基板と素子の間の界面には金属膜を形成し、該金属膜に選択的に可視光レーザーを照射する。この可視光レーザーの選択的な光照射によって該金属膜近傍でレーザーアブレーションが発生し、素子を転写元基板から転写先基板に転写することができる。
【００２９】
本実施形態の素子の転写方法によれば、ガルバノミラー１１とｆθレンズ１３の組み合わせにより、被照射領域が光学系の光軸近くにある場合と光軸から離れた場合とに因らずに実質的に均一なレーザービームの照射が実現されることになり、高精度な素子の転写が実現される。レーザービームを走査しながら選択的に素子の領域でレーザーアブレーションを発生させるため、高速度な転写が実現されることになる。また、レーザービームのスポット形状を円形若しくは楕円形とした場合、エッジの部分での回折などを回避することができ、精度の高い素子の転写が実現されることになる。
【００３０】
［第２の実施形態］
本実施の形態の素子の転写方法は、レーザーアブレーションにより転写元基板上の素子を選択的に剥離して、転写先基板上に転写するものであり、ガルバノミラーとｆθレンズの組み合わせでレーザービームの走査を行い、その走査されたレーザービームを縮小投影光学系で処理することで高精度な素子の転写を実現するものである。
【００３１】
図６は、本実施の形態の素子の転写方法を実施する転写装置の一例の構成図で、この図６に示すように、本実施形態では、前述の第１の実施形態と同様に、レーザー光源としてはＤＰＳＳ（Diode Pumped Solid State）型ＹＡＧレーザー４０が使用され、このＹＡＧレーザー４０からの射出光４３が2軸のガルバノミラー４１に入射する。この反射手段としてのガルバノミラー４１を一定の角度で振ることで、ガルバノミラー４１の射出光が走査され、続いてスキャニングレンズとしてのｆθレンズ４２に入射する。これらガルバノミラー４１とｆθレンズ４２の組み合わせにより、被照射領域が光学系の光軸近くにある場合と光軸から離れた場合とに因らずに実質的に均一なレーザービームの照射が実現されることになる。
【００３２】
ｆθレンズ４２から出力は、走査されながらも場所によらない均一性を有しており、そのような光源に対してマスクと縮小光学系を利用することで、精度の高い素子の転写を実現することができる。すなわち、ｆθレンズ４２から射出した光は、マスク４４の開口部５１を介してフィールドレンズ４５に入射し、そのフィールドレンズ４５を射出した光は投影レンズ４６を介して転写基板側で結像される。マスク４４の開口部５１を透過したレーザービームを選択転写の光源とする場合では、ビームの位置ずれがある場合にシャッターなどの機構ではその位置ずれの補償ができないが、マスク４４の開口部５１を用いることでビームの位置ずれを確実に補償することが可能である。また、レーザービームの図示しないシャッター機構を併用しながらレーザービームを選択的に照射する場合、マスク４４が存在することからシャッター機構の動作に多少のマージンを持たせながら走査することができ、シャッター機構自体のコスト低減などを図ることも可能である。
【００３３】
投影レンズ４６から出力された光は、高精度に転写元基板４７に入射し、転写元基板４７の底面側である素子４８との界面に到達し、その界面にてレーザーアブレーションを発生させる。このレーザーアブレーションにより、転写元基板４７の底面に配列されていた素子４８は選択的に剥離され、剥離した素子４９は転写先基板５０の所定の位置に配設される。転写基板５０上には剥離した素子４９を固定するために予め接着剤などを塗布しておくようにしても良い。
【００３４】
本実施の形態の素子の転写方法においては、これらガルバノミラー４１とｆθレンズ４２の組み合わせにより、被照射領域が光学系の光軸近くにある場合と光軸から離れた場合とに因らずに実質的に均一なレーザービームの照射が実現される。また、縮小投影光学系でマスク４４の開口部５１を用いることで、ビームの位置ずれを確実に補償することが可能であり、例えばシャッター機構自体のコスト低減などを図ることも可能である。
【００３５】
［第３の実施形態］
図７は第３の実施の形態を説明するための本発明による転写装置の一例の構成図である。
本実施形態の素子の転写方法は、位相回折格子をレーザービームの光路中に存在させ、その位相回折格子での回折現象によって複数のパターンに効率良く光エネルギーを分配し、比較的に広い領域に対して選択転写を行なう場合でも高速度で転写が可能な方法となっている。
【００３６】
前述の第１、第２の実施形態と同様に、レーザー光源としてはＤＰＳＳ（Diode Pumped Solid State）型ＹＡＧレーザー８０が使用され、このＹＡＧレーザー８０からの射出光８３が2軸のガルバノミラー８１に入射する。この反射手段としてのガルバノミラー８１を一定の角度で振ることで、ガルバノミラー８１の射出光が走査され、続いてスキャニングレンズとしてのｆθレンズ８２に入射する。これらガルバノミラー８１とｆθレンズ８２の組み合わせにより、被照射領域が光学系の光軸近くにある場合と光軸から離れた場合とに因らずに実質的に均一なレーザービームの照射が実現されることになる。
【００３７】
スキャニングレンズとしてのｆθレンズ８２から射出される光は、レーザービームを空間的に分配するための位相回折格子８４に入射し、その位相回折格子８４での回折現象を
利用して一本のレーザービームを複数のビームに分けることができる。図８は、そのような空間的なレーザービームの分配の様子を示した図であり、図８の（A）は一例として或る領域９０内でマトリクス状にレーザーのスポット９１が分配される例を示している。このようなパターンは、図８の（B）に示すように、位相回折格子８４を通過したレーザービームの０次回折光、±１次回折光により空間的に分散した状態で光エネルギーのピークが得られる場合に、比較的に容易に得ることができるものである。
【００３８】
例えば、複数の素子がマトリクス状に配列される場合、図８の（A）のように規則的にビームを分散することは、素子を間引きしながら転写する場合に有利であり、本実施形態の位相回折格子を利用する方法は、素子を間引きしながら選択的にレーザーアブレーションを生じさせ、素子間の距離を拡大する場合に好適である。
【００３９】
図７に図示する実施形態では、位相回折格子８４を透過し複数に分散したレーザービームが転写元基板８５に入射し、複数の素子８８が選択的に転写され、転写先基板８６上には転写された素子８７が配列されることになる。
【００４０】
図７に示す例では、ガルバノミラー８１によってレーザービームが走査されて素子の選択的な転写が行なわれるが、より広い領域で選択的な転写を行なうために、ガルバノミラー８１の制御と同調する形で、位相回折格子８４や転写元基板８５を平行移動させるようにしても良い。また、一本のレーザービームを複数のビームに分けるための光学部材として、本実施形態においては位相回折格子８４を用いているが、他の回折格子やその他の光学部材を用いても良い。
【００４１】
［第４の実施形態］
図９は、この第４の実施形態の素子の転写方法を実施するためのレーザー照射システムの一例の構成図である。
パルスレーザー６１で生成されたレーザービームがシャッター６２を介してビームエクスパンダー６３に入射し、そのビームエクスパンダー６３の出力が反射鏡７８と２分の１波長板６４を介してビームスプリッター６６に入射する。ビームスプリッター６６はハーフミラーとして機能し、レーザービーム６１からの入射光と転写が行なわれる基板７６、７７の下部のルミネーター７５からの光を振り分けるように機能する。基板７６、７７からの光はビームスプリッター６６を介してレンズ６７に入射し、レンズ６７でエリアスキャンカメラ６８の撮像部に結像される。当該レーザー照射システムのオペレーターは、エリアスキャンカメラ６８によって転写の様子をモニターすることが可能である。
【００４２】
パルスレーザー６１で生成されたレーザービームはビームスプリッター６６から射出した後で４分の１波長板６５と偏光板６９を通過して、２軸のガルバノミラー７０、７１に入射する。このガルバノミラー７０、７１でそれぞれX方向、Y方向にビームが振られ、その振られた角度に応じたレーザービームがスキャニングレンズ７２に入射する。このスキャニングレンズ７２は、前述の各実施形態のように、例えばｆθレンズからなり、走査にかかる領域内でのビームの均一化を図るように機能する。また、スキャニングレンズ７２から出力されるレーザービームは平行光線化し、平行光線は投影レンズ７４に入射して転写基板７６、７７に投影される。ここで、スキャニングレンズ７２と投影レンズ７４の間にはマスク７３が配されており、そのマスク７３によってビームの位置を補償しながら、あるいはマスク７３の開口部のパターンに従って選択的なレーザービームの照射が行なわれる。
【００４３】
この第４の実施形態の転写方法においては、スキャニングレンズ７２とガルバノミラー７０、７１の組み合わせから、縮小投影に適したレーザービームがスキャニングレンズ７２から出力され、平行光線の状態でマスク７３がビーム位置の補償などを行なうために、高い精度での選択的な素子の照射が可能であり、照射時に発生するレーザーアブレーションにより再現性の高い素子の転写が実現されることになる。
【００４４】
なお、上述の実施形態では、１組のレーザー光源とその光学系について説明しているが、複数のレーザー光源をまとめて１組の光学系で照射させる機構のものであっても良く、また、逆に１本のレーザービームを複数の光学系で照射させる機構のものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態の素子の転写方法を実施する本発明装置の一例の構成である。
【図２】本発明の第１の実施形態の素子の転写方法で用いられるレーザービームのプロファイルを示す光強度分布図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の素子の転写方法で用いられるレーザービームの走査方法の一例を示す図であり、図（A）は照射領域の模式図であり、図（B）はビームの強度を示す波形図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の素子の転写方法で用いられるレーザービームの走査方法の他の一例を示す図であり、図（A）は照射領域の模式図であり、図（B）はビームの強度を示す波形図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の素子の転写方法で転写される素子の模式的な斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の素子の転写方法を本発明装置の一例の構成図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の素子の転写方法を説明するための模式図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の素子の転写方法のレーザービームの回折状態を説明するための図であり、図（A）はレーザービームのスポットを示す図であり、図（B）は回折光のピークの状態を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の素子の転写方法を実施するシステムの一例の構成図である。説明するためのより具体的な模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
ＹＡＧレーザー        １０、４０、８０
ガルバノミラー        １１、４１、７０、７１、８１
ｆθレンズ            １３、４２、８２
転写元基板            １４、４７、８５
転写先基板            １５、５０、８６
素子                  １６、１７、４８、４９、８７、８８
マスク                ４４，７３
位相回折格子          ８４
スキャニングレンズ    ７２
投影レンズ            ４６、７４
ルミネーター          ７５
シャッター            ６２
パルスレーザー        ６１
ビームエクスパンダー  ６３
レンズ                ６７
ビームスプリッター    ６６
反射鏡                ７８
４分の１波長板        ６９
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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