(57)【要約】      （修正有）【課題】転写時の衝撃を緩和して高精度に半導体チップを転写する転写方法及び転写基板を提供する。【解決手段】転写元基板（キャリア基板５０）から半導体チップＳを転写されるとともに、半導体チップを保持して転写先基板に転写するための転写基板１０であって、第１主面１ａと第２主面１ｂとを有した基材１と、前記基材１の第１主面１ａに第２主面２ｂを接して設けた、半導体チップＳの転写時の衝撃を緩和するための衝撃吸収層２と、を少なくとも備える。【選択図】図２
2019067892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光の照射により、転写元基板から半導体チップを転写されるとともに、半導体チップを保持して転写先基板に転写するための転写基板であって、
第１主面と第２主面とを有した基材と、
前記基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための衝撃吸収層と、を少なくとも備えたことを特徴とする転写基板。
【請求項２】
半導体チップを保持するチップ固定層を前記衝撃吸収層の第１主面に第２主面を接して設けたことを特徴とする請求項１に記載の転写基板。
【請求項３】
半導体チップを転写する転写方法であって、
第１主面と第２主面とを有した第１基材と、前記第１基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第１衝撃吸収層と、を少なくとも備えた第１転写基板を準備する第１転写基板準備工程と、
第１主面と第２主面とを有した第２基材と、前記第２基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第２衝撃吸収層と、を少なくとも備えた第２転写基板を準備する第２転写基板準備工程と、
前記第１転写基板における前記第１衝撃吸収層の第１主面に半導体チップを保持させる半導体チップ保持工程と、
前記第１転写基板における前記第１衝撃吸収層の第１主面と、前記第２転写基板における前記第２衝撃吸収層の第１主面とを対向するように配置する転写基板配置工程と、
前記第１転写基板における前記第１基材の前記第２主面側からレーザ光を照射して、前記第１衝撃吸収層の第１主面から半導体チップを分離して前記第２転写基板の前記第２衝撃吸収層の第１主面に転写する転写工程と、を備えたことを特徴とする転写方法。
【請求項４】
半導体チップを転写する転写方法であって、
第１主面と第２主面とを有した第１基材と、前記第１基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第１衝撃吸収層と、前記第１衝撃吸収層の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップを保持するための第１チップ固定層と、を備えた第１転写基板を準備する第１転写基板準備工程と、
第１主面と第２主面とを有した第２基材と、前記第２基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第２衝撃吸収層と、前記第２衝撃吸収層の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップを保持するための第２チップ固定層と、を備えた第２転写基板を準備する第２転写基板準備工程と、
前記第１転写基板における前記第１チップ固定層の第１主面に半導体チップを保持させる半導体チップ保持工程と、
前記第１転写基板における前記第１チップ固定層の第１主面と、前記第２転写基板における前記第２チップ固定層の第１主面とを対向するように配置する転写基板配置工程と、
前記第１転写基板における前記第１基材の前記第２主面側からレーザ光を照射して、半導体チップを分離して前記第２転写基板の前記第２チップ固定層の第１主面に転写する転写工程と、を備えたことを特徴とする転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップを高精度に転写するための転写基板、及び転写方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップは、コスト低減のために小型化が進み、高速・高精度に実装するための取組みが行われている。特に、ディスプレイに用いられるＬＥＤはマイクロＬＥＤと呼ばれる５０μm×５０μm以下のＬＥＤチップを数μmの精度で高速に実装することが求められている。
【０００３】
特許文献１には、ウェハに格子状に形成されたＬＥＤチップに帯状のレーザ光を照射して１ラインまたは複数ラインごとに一括して転写基板２００に転写したのち、転写基板２００に転写された後の複数のＬＥＤチップに帯状のレーザ光を照射して１ラインまたは複数ラインごとに転写基板３００に一括して転写する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許文献１：特開２０１０−１６１２２１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、特許文献１記載のものは、転写するときに、ＬＥＤチップが転写基板に衝突して破砕や位置ずれが起こるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決して、転写時の衝撃を緩和して高精度に半導体チップを転写することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、レーザ光の照射により、転写元基板から半導体チップを転写されるとともに、半導体チップを保持して転写先基板に転写するための転写基板であって、
第１主面と第２主面とを有した基材と、
前記基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための衝撃吸収層と、を少なくとも備えたことを特徴とする転写基板を提供するものである。
【０００８】
この構成により、転写時の衝撃を緩和して高精度に半導体チップを転写することができる。
【０００９】
半導体チップを保持するチップ固定層を前記衝撃吸収層の第１主面に第２主面を接して設けた構成としてもよい。
【００１０】
この構成により、粘着性に乏しい衝撃吸収層であってもチップ固定層により確実に半導体チップを保持することができる。
【００１１】
また、上記課題を解決するために本発明は、半導体チップを転写する転写方法であって、
第１主面と第２主面とを有した第１基材と、前記第１基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第１衝撃吸収層と、を少なくとも備えた第１転写基板を準備する第１転写基板準備工程と、
第１主面と第２主面とを有した第２基材と、前記第２基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第２衝撃吸収層と、を少なくとも備えた第２転写基板を準備する第２転写基板準備工程と、
前記第１転写基板における前記第１衝撃吸収層の第１主面に半導体チップを保持させる半導体チップ保持工程と、
前記第１転写基板における前記第１衝撃吸収層の第１主面と、前記第２転写基板における前記第２衝撃吸収層の第１主面とを対向するように配置する転写基板配置工程と、
前記第１転写基板における前記第１基材の第２主面側からレーザ光を照射して、前記第１衝撃吸収層の第１主面から半導体チップを分離して前記第２転写基板の前記第２衝撃吸収層の第１主面に転写する転写工程と、を備えたことを特徴とする転写方法を提供するものである。
【００１２】
この構成により、転写時の衝撃を緩和して高精度に半導体チップを転写することができる。
【００１３】
さらに、上記課題を解決するために本発明は、半導体チップを転写する転写方法であって、  第１主面と第２主面とを有した第１基材と、前記第１基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第１衝撃吸収層と、前記第１衝撃吸収層の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップを保持するための第１チップ固定層と、を備えた第１転写基板を準備する第１転写基板準備工程と、  第１主面と第２主面とを有した第２基材と、前記第２基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第２衝撃吸収層と、前記第２衝撃吸収層の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップを保持するための第２チップ固定層と、を備えた第２転写基板を準備する第２転写基板準備工程と、前記第１転写基板における前記第１チップ固定層の第１主面に半導体チップを保持させる半導体チップ保持工程と、前記第１転写基板における前記第１チップ固定層の第１主面と、前記第２転写基板における前記第２チップ固定層の第１主面とを対向するように配置する転写基板配置工程と、前記第１転写基板における前記第１基材の第２主面側からレーザ光を照射して、半導体チップを分離して前記第２転写基板の前記第２チップ固定層の第１主面に転写する転写工程と、を備えたことを特徴とする転写方法を提供するものである。
【００１４】
この構成により、転写時の衝撃を緩和して高精度に半導体チップを転写することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の転写基板、及び転写方法により、転写時の衝撃を緩和して高精度に半導体チップを転写することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１における転写基板の断面を説明する図である。
【図２】本発明の実施例１における半導体チップ保持工程を説明する図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図３】本発明の実施例１における転写工程を説明する図である。
【図４】本発明の実施例２における転写基板の断面を説明する図である。
【図５】本発明の実施例２における半導体チップ保持工程を説明する図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図６】本発明の実施例２における転写工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１７】
本発明の実施例１について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１における転写基板の断面を説明する図である。図２は、本発明の実施例１における半導体チップ保持工程を説明する図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。図３は、本発明の実施例１における転写工程を説明する図である。
【００１８】
（転写基板）  本発明における転写基板は、レーザ光の照射により、転写元基板から半導体チップを転写されるとともに、半導体チップを保持して転写先基板に転写するためのものであり、繰り返して転写に使用することができる。
【００１９】
実施例１における転写基板１０は、図１に示すように、基材１の第１主面１ａに第２主面２ｂが接して衝撃吸収層２が設けられている。基材１はガラスからなり、平面視略四角形からなり０．７ｍｍの厚みを有している。また、衝撃吸収層２は、シリコーン樹脂からなり平面視で基材１全体に広がり、約２０μmの厚みを有している。この衝撃吸収層２が設けられていることにより、レーザ光照射により半導体チップＳが転写元基板から転写基板１０に付勢されて転写されるときの衝撃を緩和して半導体チップＳの破砕や位置ずれを防ぐことができる。
【００２０】
すなわち、サファイアからなるキャリア基板５０に形成されたマイクロＬＥＤなどの半導体チップＳは、サファイア基板の裏面からレーザ光Ｌを照射して、キャリア基板５０と半導体チップＳとの界面におけるＧａＮ層の一部をＧａとＮ２（窒素）に分解させて半導体チップＳを分離させる（図２参照）。
【００２１】
ここで、ＧａＮをＧａと窒素に分解するためには、レーザ光はＧａＮに吸収される波長である必要がある。すなわち、ＧａＮのエネルギーギャップ３．４ｅＶに相当する３６５ｎｍよりも短波長を発信するレーザ光Ｌが照射される。ただし、この波長はＧａＮに該当するもので、実際のＬＥＤではＩｎやＡｌをドープされたものや、主成分がＧａＮとは異なるものもあり、それらのエネルギーギャップはＧａＮと異なる。そのため、レーザ光Ｌの波長は半導体チップＳの素材のエネルギーギャップに応じて選択する必要がある。
【００２２】
レーザ光Ｌを照射して、キャリア基板５０と半導体チップＳとの界面におけるＧａＮ層の一部をＧａとＮに分解させて半導体チップＳを分離させる手法は、レーザリフトオフと呼ばれている。この分離の際には、窒素からなるガスが発生することから、転写先の転写基板１０に向かって激しく勢いを付けられる。この激しく勢いを付けられた半導体チップＳは、転写基板に激突することにより、破砕したり、転写位置がずれたりすることがある。このため、前述のように、転写基板１０には衝撃吸収層２を設けている。
【００２３】
なお、実施例１においては、衝撃吸収層２をシリコーン樹脂で構成したが、必ずしもこれに限定されず、都合により適宜変更することができる。例えば、アクリル系樹脂で構成してもよいし、シリコーン発泡体で構成してもよく、少なくともレーザ光Ｌが透過し、クッション性を備えていればよい。
【００２４】
衝撃吸収層２のクッション性は反発式硬度計によるリーブ硬さで表現され、基材１のリーブ硬さを１００としたとき基材１上に形成した衝撃吸収層２のリーブ硬さは５０〜９０が好ましい。５０未満では転写の際に衝撃吸収層２が弾性変形し衝撃吸収層２の形状回復に時間がかかる恐れがあるので好ましくなく、９０を超えると衝撃吸収性が弱く、半導体チップＳは粉砕する恐れがあるので不適である。ここでいうリーブ硬さは反発式ポータブル硬度計（ミツトヨ製ＨＨ−４１１）を用いて評価した。石定盤上に衝撃吸収層２を形成した基材１を置き、衝撃吸収層２面上に垂直になるように検出器を設置し測定した。１つのサンプルにつき３回測定し、平均値をリーブ硬さとして表現した。また、衝撃吸収層２のレーザ光Ｌの透過性は４０％以上あればよい。レーザ光Ｌの透過性は４０％未満の場合、レーザ光Ｌを吸収してしまい第１衝撃吸収層が変質してしまう恐れがあるので不適である。
【００２５】
また、衝撃吸収層の粘着性が乏しい場合は、後述するように、半導体チップＳを保持させるための粘着性を有したチップ固定層を積層することが望ましいが、これは必ずしも必須ではなく、静電吸着の手段による半導体チップＳを保持するようにしてもよい。すなわち、転写基板１０には、少なくとも衝撃吸収層２を備えていればよい。
【００２６】
さらに、実施例１においては、基材１をガラスで構成したが、必ずしもこれに限定されず、都合により適宜変更することができる。例えば、サファイアで構成してもよいし、樹脂フィルムで構成してもよく、少なくともレーザ光が透過すればよい。
【００２７】
また、実施例１においては、基材１の厚さを０．７ｍｍとし、衝撃吸収層２の厚さを２０μmとしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、基材１の厚さを０．８ｍｍ以上としてもよいし、０．６ｍｍ以下としてもよい。また、衝撃吸収層２の厚さは５〜３００μm程度であってよい。すなわち、厚み５μm未満では半導体チップの衝撃を吸収しきれず半導体チップＳが粉砕する恐れがあるため不適であり、３００μmより厚いと半導体チップSの保持後、転写先の基板へレーザリフトオフする場合、衝撃吸収層が有している光吸収性のためレーザ光を吸収し衝撃吸収層を変質し転写できなくなる恐れがあるため不適である。
【００２８】
（転写方法）  まず、第１転写基板準備工程を実行し、第１主面１ａと第２主面１ｂとを有した第１基材１と、第１基材の第１主面１ａに第２主面２ｂを接して設けた第１衝撃吸収層２と、を備えた第１転写基板１０を準備する。また、同様に、第２転写基板準備工程を実行して、第１主面１０１ａと第２主面１０１ｂとを有した第２基材１０１と、第２基材１０１の第１主面１０１ａに第２主面１０２ｂを接して設けた第２衝撃吸収層１０２と、を備えた第２転写基板１１０を準備する。
【００２９】
第１転写基板１０及び第２転写基板１１０の平面サイズは、必要数の半導体チップＳを保持可能な大きさを有していればよく、厚みが０．７ｍｍ程度のガラスで構成してよい。また、第１衝撃吸収層２及び第２衝撃吸収層１０２は、シリコーン樹脂で構成してよく、20μm以上の厚みを有していればよい。シリコーン樹脂は、衝撃吸収性を有しているとともに、粘着性があり、転写時の半導体チップの衝撃を吸収するとともに、確実に保持することができる。
【００３０】
なお、第１衝撃吸収層２及び第２衝撃吸収層１０２の粘着性は粘着力で表現され、粘着力は０．０５〜５ｍＮ程度であることが好ましい。すなわち、粘着力０．０５ｍＮ未満では粘着力が弱く、転写時に半導体チップＳが衝撃で位置ずれしてしまう恐れがあるため不適である。また、５ｍＮより厚いと半導体チップ保持後、第２転写基板へレーザリフトオフする場合、粘着力が強すぎるため完全に剥離できない恐れがあるため好ましくない。ここでいう粘着力は薄膜機械的特性評価装置（米国 ナノメカ二クス社製iNano 型ナノインデンターシステム）を用いて圧子径φ２０ｕｍ、最大印加荷重１０ｍＮ、最大印加荷重到達時間５秒、最大印加荷重保持時間２秒で評価した。１つのサンプルにつき１０回測定し、平均値を粘着力として表示したものである。
【００３１】
次に、半導体チップ保持工程を実行して、第１転写基板１０における第１衝撃吸収層２の第１主面２ａに半導体チップＳを保持させる。すなわち、図２に示すように、サファイアからなるキャリア基板５０の複数の半導体チップＳを形成した面と第１転写基板１０における第１衝撃吸収層２の第１主面２ａとを対向させ、キャリア基板５０の裏側からレーザ光Ｌをライン状に照射しながら移動させて、キャリア基板５０に保持されている全ての半導体チップＳを第１転写基板１０における第１衝撃吸収層２の第１主面２ａに半導体チップＳを保持させる。
【００３２】
すなわち、サファイアからなるキャリア基板５０におけるＧａＮ層の一部をレーザ光Ｌ照射によってＧａと窒素に分解させて、半導体チップＳを分離し第１転写基板１０に向かって付勢させるものである。この手法はレーザリフトオフと呼ばれ、分離した半導体チップＳは、ＧａＮが分解されるときに窒素からなるガスが発生することにより付勢され第１転写基板１０に転写される。
【００３３】
ところで、前述のとおりＧａＮの分解では、３６５ｎｍよりも短波長である必要がある。このため、通常はレーザ光源として紫外光を発するエキシマレーザを使用ところであるが、実施例１においては取り扱いが容易なＹＡＧレーザを用いている。ただし、ＹＡＧレーザの発信波長は１０６４ｎｍと赤外域の長波長であるため、非線形光学結晶と組合せて、第３高調波（波長３５５ｎｍ）または第４高調波（波長２６６ｎｍ）をレーザ光Ｌとして利用している。なお、レーザ光Ｌの光源としては、波長、照射エネルギー等の条件を満たすのであれば半導体レーザ等、別種のレーザ光源を用いてもよい。
【００３４】
レーザリフトオフの際、第１衝撃吸収層２が設けられているため、半導体チップＳが激しく付勢されても衝突の衝撃が緩和され、破砕や位置ずれを防ぐことができる。
【００３５】
また、キャリア基板５０と第１転写基板１０とを同一方向又は逆方向に移動させながらライン状のレーザ光を照射し、それぞれの移動速度を調整することにより、半導体チップＳをライン毎に任意のピッチで転写することができる。
【００３６】
次に、転写基板配置工
程を実行して、第１転写基板１０における第１衝撃吸収層２の第１主面２ａと、第２転写基板１１０における第２衝撃吸収層１０２の第１主面１０２ａとを対向するように配置する。このときの第１転写基板２０と第２転写基板１１０とが対向した隙間の間隔は、約５０μmとしているが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、１０〜２００μm程度としてもよい。隙間が１０μm未満では第１転写基板１０と第２転写基板１１０の表面粗さのばらつきにより両基板が接触してしまい、接触した両基板を剥離する工程が必要になる恐れがあるため不適である。また、２００μmより大きいと後述の転写工程の際に第１転写基板１０から第２転写基板１１０へと移動する半導体チップＳの移動距離が長くなり、転写精度が低下し半導体チップＳの位置ずれが発生する恐れがあるため好ましくない。
【００３７】
次に、転写工程を実行して半導体チップＳを第２転写基板１１０に転写する。つまり、  第１転写基板１０における第１基材１の第２主面１ｂ側からレーザ光Ｌを照射する。このとき、実施例１においては、ガラスからなる第１基材１及びシリコーン樹脂からなる第１衝撃吸収層２はレーザ光Ｌの透過性を有している。したがって、第１転写基板１０における第１基材１の第２主面１ｂ側から照射したレーザ光Ｌは、第１衝撃吸収層２の第１主面２ａと半導体チップＳとの界面において、ガスが発生し半導体チップＳが分離される。そして、そのとき発生したガスによって半導体チップＳは第２転写基板１１０の第２衝撃吸収層１０２の第１主面１０２ａに向かって付勢されて転写される。
【００３８】
この転写工程において、第１転写基板１０と第２転写基板１１０とを対向させたまま、同一方向又は逆方向に互いの速度を調整して移動させながらレーザ光を照射することにより、第１転写基板１０に保持されていた半導体チップＳのピッチと異なるピッチで第２転写基板１１０に転写し保持させることができる。これにより、例えば、半導体チップＳがマイクロＬＥＤの場合、ディスプレイに必要なピッチに配置し直すことが可能となる。
【００３９】
なお、転写工程の後、第２転写基板１１０に保持された半導体チップＳを同様の転写方法により回路基板等の別の基板に転写することができる。
【００４０】
ここで、上述のように、半導体チップ保持工程においては、転写基板１０は半導体チップＳを転写される転写先基板として機能する。また、転写工程においては、転写基板１０は保持した半導体チップＳを転写する転写元基板として機能する。このように、本発明における転写基板は、転写先基板としても機能し、転写元基板としても機能し、繰り返して転写に使用することができる。
【００４１】
なお、実施例１においては、転写基板配置工程及び転写工程では図３に示すように、転写元の第１転写基板１０を上側に、転写先の第２転写基板１１０を下側に配置するようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、転写元の第１転写基板１０を下側に、転写先の第２転写基板１１０を上側に配置するように構成してもよいし、両転写基板を鉛直方向に配置し、半導体チップＳを水平方向に転写するように構成してもよい。
【００４２】
このように実施例１においては、レーザ光の照射により、転写元基板から半導体チップを転写されるとともに、半導体チップを保持して転写先基板に転写するための転写基板であって、  第１主面と第２主面とを有した基材と、  前記基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための衝撃吸収層と、を少なくとも備えたことを特徴とする転写基板により、転写時の衝撃を緩和して高精度に半導体チップを転写することができる。
【００４３】
また、半導体チップを転写する転写方法であって、  第１主面と第２主面とを有した第１基材と、前記第１基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第１衝撃吸収層と、を少なくとも備えた第１転写基板を準備する第１転写基板準備工程と、  第１主面と第２主面とを有した第２基材と、前記第２基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第２衝撃吸収層と、を少なくとも備えた第２転写基板を準備する第２転写基板準備工程と、前記第１転写基板における前記第１衝撃吸収層の第１主面に半導体チップを保持させる半導体チップ保持工程と、前記第１転写基板における前記第１衝撃吸収層の第１主面と、前記第２転写基板における前記第２衝撃吸収層の第１主面とを対向するように配置する転写基板配置工程と、前記第１転写基板における前記第１基材の前記第２主面側からレーザ光を照射して、前記第１衝撃吸収層の第１主面から半導体チップを分離して前記第２転写基板の前記第２衝撃吸収層の第１主面に転写する転写工程と、を備えたことを特徴とする転写方法により、転写時の衝撃を緩和して高精度に半導体チップを転写することができる。
【実施例２】
【００４４】
本発明の実施例２は、転写基板における衝撃吸収層の表面にさらに粘着性を有したチップ固定層が積層されている点で実施例１と異なっている。
【００４５】
本発明の実施例２について、図４〜図６を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２における転写基板の断面を説明する図である。図５は、本発明の実施例２における半導体チップ保持工程を説明する図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図である。図６は、本発明の実施例２における転写工程を説明する図である。
【００４６】
（転写基板）  実施例２における転写基板２０は、図４に示すように、基材１の第１主面１ａに第２主面２ｂが接して衝撃吸収層２が設けられ、さらに、衝撃吸収層２の第１主面２ａに第２主面３ｂが接してポリイミドからなるチップ固定層３が設けられている。実施例２においては、衝撃吸収層２はシリコーン発泡体で構成している。シリコーン発泡体は、その内部に気泡が含まれており、衝撃吸収性に優れている。
【００４７】
衝撃吸収層２がシリコーン樹脂やアクリル樹脂で構成されている場合は、これらの材料が粘着性を備えているので、半導体チップＳを保持することができる。しかし、シリコーン発泡体は粘着性が乏しく、そのままでは、半導体チップＳを保持することが困難である。そこで、実施例２においては、粘着性を有したチップ固定層３を衝撃吸収層２の第１主面２ａ側に積層して粘着性を持たせるように構成している。具体的には、チップ固定層３を転写基板２０の平面視で全域に厚み１０μmのポリイミドで構成している。
【００４８】
このように、衝撃吸収層２の第１主面２ａに第２主面３ｂが接してポリイミドからなるチップ固定層３を設けることにより、半導体チップＳが転写元基板から転写基板２０に転写されるときの衝撃を緩和して半導体チップＳの破砕や位置ずれを防ぐとともに、半導体チップＳを確実に保持することができる。
【００４９】
なお、実施例２においては、チップ固定層３を厚み１０μmのポリイミドで構成するようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、３〜５０μm程度の厚みであってもよい。すなわち、厚み３μm未満では十分な粘着性が発現されずチップ位置ずれが発生する恐れがあるため不適である。また、５０μmより厚いと転写基板の表面物性はチップ固定層の物性が支配的となり、衝撃吸収層の衝撃吸収性が損なわれる恐れがあるため好ましくない。また、ポリイミド以外の別の粘着性を有した材料で構成してもよい。
【００５０】
また、実施例２においては、シリコーン発泡体で衝撃吸収層を構成するようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、シリコーン樹脂やアクリル系樹脂で衝撃吸収層を構成するようにして、その表面にチップ固定層を積層してもよい。
【００５１】
（転写方法）  まず、第１転写基板準備工程を実行し、第１主面１ａと第２主面１ｂとを有した第１基材１と、第１基材１の第１主面１ａに第２主面２ｂを接して設けた第１衝撃吸収層２と、第１衝撃吸収層２の第１主面２ａに第２主面３ｂを接して設けた第１チップ固定層３と、を備えた第１転写基板２０を準備する。また、同様に、第２転写基板準備工程を実行して、第１主面１０１ａと第２主面１０１ｂとを有した第２基材１０１と、第２基材１０１の第１主面１０１ａに第２主面１０２ｂを接して設けた第２衝撃吸収層１０２と、第２衝撃吸収層１０２の第１主面１０２ａに第２主面１０３ｂを接して設けた第２チップ固定層１０３と、を備えた第２転写基板１２０を準備する。
【００５２】
実施例２における第１基材１及び第２基材１０１はガラス、第１衝撃吸収層２及び第２衝撃吸収層１０２はシリコーン樹脂、第１チップ固定層３及び第２チップ固定層１０３はポリイミドで構成している。この構成により、シリコーン樹脂によって半導体チップＳの転写時の衝撃を緩和するとともに、粘着性が乏しいシリコーン樹脂にポリイミドを積層することによって確実に半導体チップＳを保持することができる。
【００５３】
次に、半導体チップ保持工程を実行して、第１転写基板２０における第１チップ固定層３の第１主面３ａに半導体チップＳを保持させる。すなわち、図５に示すように、半導体チップＳを形成したサファイアからなるキャリア基板５０の半導体チップＳを形成した面と第１転写基板２０における第１チップ固定層３の第１主面３ａとを対向させて配置し、キャリア基板５０の裏側からレーザ光Ｌをライン状に照射しながら移動させて、キャリア基板５０に保持されている全ての半導体チップＳを第１転写基板２０における第１チップ固定層３の第１主面３ａに半導体チップＳを転写して保持させる。
【００５４】
すなわち、レーザ光を照射することによって、サファイアからなるキャリア基板５０におけるＧａＮ層の一部をＧａと窒素に分解させて、半導体チップＳを分離し第１転写基板２０に向かって付勢させる。この手法はレーザリフトオフと呼ばれ、分離した半導体チップＳは、ＧａＮが分解されるときに窒素からなるガスが発生することにより付勢され第１転写基板２０に転写される。
【００５５】
このとき、第１転写基板１０の第１主面１ａに第２主面２ｂが接して第１衝撃吸収層２が設けられているため、半導体チップＳが激しく付勢されても衝突の衝撃が緩和され、破砕や位置ずれを防ぐことができる。また、第１衝撃吸収層２の第１主面２ａに第２主面３ｂが接してチップ固定層３が設けられているため、転写された半導体チップＳを確実に保持することができる。
【００５６】
次に、転写基板配置工程を実行して、第１転写基板２０における第１チップ固定層３の第１主面３ａと、第２転写基板１２０における第２チップ固定層１０３の第１主面１０３ａとを対向するように配置する。このときの第１転写基板２０と第２転写基板１２０とが対向した隙間の間隔は、約５０μmとしているが、必ずしもこの間隔でなくてもよい。例えば、１０〜２００μm程度であってもよい。すなわち、厚み１０μm未満では第１転写基板２０と第２転写基板１２０の表面粗さのばらつきにより両基板が接触してしまい、接触した両基板を剥離する工程が必要になる恐れがあるため不適である。また、２００μmより厚いと後述の転写工程の際に転写精度が低下し半導体チップＳの位置ずれが発生する恐れがあるため好ましくない。
【００５７】
次に、転写工程を実行して半導体チップＳを第２転写基板１２０に転写する。つまり、  第１転写基板２０における第１基材１の第２主面１ｂ側からレーザ光Ｌを照射する。このとき、実施例２においては、ガラスからなる第１基材１及びシリコーン樹脂からなる第１衝撃吸収層２はレーザ光Ｌの透過性を有しているが、ポリイミドからなる第１チップ固定層３は透過性を有していない。したがって、第１転写基板２０における第１基材１の第２主面１ｂ側から照射したレーザ光Ｌは、ポリイミドからなる第１チップ固定層３に吸収され焼損することにより、第１衝撃吸収層２の第１主面２ａと半導体チップＳとの間が分離される。そして、そのとき発生したガスによって半導体チップＳは第２転写基板１２０の第２チップ固定層１０３の第１主面１０３ａに向かって付勢されて転写される。
【００５８】
なお、第１チップ固定層３を焼損させるレーザ光Ｌは、第１チップ固定層３に吸収される波長である必要があり、第１チップ固定層３の材質に応じた波長のレーザ光源を選定する必要がある。また、第１チップ固定層３のレーザ光Ｌの透過性は６０％以下が好ましい。レーザ光Ｌの透過性が６０％より大きい場合、レーザ光Ｌのエネルギー吸収が不十分なため焼損されず転写されない恐れがあるため不適である。
【００５９】
転写工程において、第１転写基板２０と第２転写基板１２０とを対向させたまま、同一方向又は逆方向に互いの速度を調整して移動させながらレーザ光を照射することにより、第１転写基板２０に保持されていた半導体チップＳのピッチを異なるピッチで第２転写基板１２０に転写し保持させることができる。これにより、例えば、半導体チップＳがマイクロＬＥＤの場合、ディスプレイに必要なピッチに配置し直すことが可能となる。
【００６０】
なお、転写工程の後、第２転写基板１２０に保持された半導体チップＳを同様の転写方法により回路基板等の別の基板に転写することも可能である。回路基板に実装する場合は、加熱工程を経ることが多い。その場合、ポリイミドからなるチップ固定層は耐熱性を有しているため実装時の加熱工程に耐えることができる。
【００６１】
なお、実施例２においては、転写基板配置工程及び転写工程では図６に示すように、転写元の第１転写基板２０を上側に、転写先の第２転写基板１２０を下側に配置するようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、転写元の第１転写基板２０を下側に、転写先の第２転写基板１２０を上側に配置するように構成してもよいし、両基板を鉛直方向に配置し、半導体チップＳを水平方向に転写するように構成してもよい。
【００６２】
このように実施例２においては、半導体チップを保持するチップ固定層を前記衝撃吸収層の第１主面に第２主面を接して設けたことにより、粘着性に乏しい衝撃吸収層であってもチップ固定層により確実に半導体チップを保持することができる。
【００６３】
また、半導体チップを転写する転写方法であって、  第１主面と第２主面とを有した第１基材と、前記第１基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第１衝撃吸収層と、前記第１衝撃吸収層の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップを保持するための第１チップ固定層と、を備えた第１転写基板を準備する第１転写基板準備工程と、  第１主面と第２主面とを有した第２基材と、前記第２基材の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップの転写時の衝撃を緩和するための第２衝撃吸収層と、前記第２衝撃吸収層の第１主面に第２主面を接して設けた、半導体チップを保持するための第２チップ固定層と、を備えた第２転写基板を準備する第２転写基板準備工程と、前記第１転写基板における前記第１チップ固定層の第１主面に半導体チップを保持させる半導体チップ保持工程と、前記第１転写基板における前記第１チップ固定層の第１主面と、前記第２転写基板における前記第２チップ固定層の第１主面とを対向するように配置する転写基板配置工程と、前記第１転写基板における前記第１基材の前記第２主面側からレーザ光を照射して、半導体チップを分離して前記第２転写基板の前記第２チップ固定層の第１主面に転写する転写工程と、を備えたことを特徴とする転写方法により、転写時の衝撃を緩和して高精度に半導体チップを転写することができるとともに、粘着性に乏しい衝撃吸収層であってもチップ固定層により確実に半導体チップを保持することができる。
【実施例３】
【００６４】
本発明の実施例３は、転写元基板の構成と転写先基板の構成が異なる点で実施例１及び実施例２と異なっている。
【００６５】
すなわち、実施例３における転写方法は、上述のポリイミドからなる第１チップ固定層３を備えた第１転写基板２０の裏面からレーザ光Ｌを照射して半導体チップＳを分離し、シリコーン樹脂又はアクリル系樹脂からなる第２衝撃吸収層１０２を備えチップ固定層を備えない第２転写基板１１０に転写するものである。
【００６６】
この場合も第１転写基板２０においては、確実に半導体チップＳを保持することができ、第２転写基板１１０においては、転写時の衝撃を緩和することができるとともに半導体チップＳを確実に保持することができる。
【００６７】
（変形例）  変形例における転写方法は、上述のシリコーン樹脂又はアクリル系樹脂からなる第１衝撃吸収層２を備えチップ固定層を備えない第１転写基板１０の裏面からレーザ光Ｌを照射して半導体チップＳを分離し、ポリイミドからなる第２チップ固定層１０３を備えた第２転写基板１２０に転写するものである。
【００６８】
この場合も第１転写基板１０においては、確実に半導体チップＳを保持することができ、第２転写基板１２０においては、転写時の衝撃を緩和することができるとともに半導体チップＳを確実に保持することができる。
【００６９】
このように、実施例３においては、シリコーン樹脂又はアクリル系樹脂からなる衝撃吸収層を備えチップ固定層を備えない転写基板と、衝撃吸収層及びポリイミドからなるチップ固定層を備えた転写基板との間においても、転写時の衝撃を緩和するとともに、半導体チップを確実に保持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明における転写基板、及び転写方法は、半導体チップを転写する分野に広く用いることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１： 基材（第１基材）    ２：衝撃吸収層（第１衝撃吸収層）    ３：チップ固定層（第１チップ固定層）    １ａ：第１主面    １ｂ：第２主面    ２ａ：第１主面    ２ｂ：第２主面    ３ａ：第１主面    ３ｂ：第２主面    １０：転写基板（第１転写基板）    ２０：転写基板（第１転写基板）    ５０：キャリア基板１０１：第２基材    １０２：第２衝撃吸収層    １０３：第２チップ固定層    １０１ａ：第１主面    １０１ｂ：第２主面    １０２ａ：第１主面    １０２ｂ：第２主面    １０３ａ：第１主面    １０３ｂ：第２主面    １１０：第２転写基板    １２０：第２転写基板    Ｌ：レーザ光    Ｓ：半導体チップ     
【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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