(57)【要約】  サファイアコレクタ（ＳＣ）には、１つ又はそれよりも多くの構造的な構成及びパラメータ構成が、ダイレベルのレーザリフトオフ（ＬＬＯ）中に半導体構造から除去されるダイサイズのサファイアチップを捕捉するために含められる。これらの構成は、各サファイアチップが半導体構造から解放された直後に、各サファイアチップがサファイアコレクタによって安全に捕捉される可能性を増大させる。サファイアコレクタは、各々の解放されたチップをコレクタ内に持ち上げるピックアップ要素を備える真空強化コレクタと、廃棄ビンに至る収集トンネル内にチップを更に方向付けるエアプッシャとを含む。
2017532766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コレクタシステムであって、
レーザリフトオフを介してサブマウントから解放されるチップを受け入れるキャビティと、
該キャビティに真空をもたらして、該キャビティから前記チップを除去する、トンネルと、
当該コレクタシステムの下側から延び、前記チップが前記キャビティに入る開口を含む、面取りされたピックアップ要素とを含む、
コレクタシステム。
【請求項２】
前記開口を取り囲んで、前記キャビティに入ったチップが前記開口から出るのを防止する、障壁を含む、請求項１に記載のコレクタシステム。
【請求項３】
前記面取りされたピックアップ要素は、少なくとも４５度の面取り角を有する、請求項１に記載のコレクタシステム。
【請求項４】
当該コレクタシステムの前記下側は、前記サブマウントの平面に対して傾斜させられている、請求項１に記載のコレクタシステム。
【請求項５】
前記トンネルは、前記キャビティに接続されたフレア状の部分を含む、請求項１に記載のコレクタシステム。
【請求項６】
レーザリフトオフを介してサブマウントから解放されるチップを受け入れるキャビティと、
該キャビティに真空をもたらして、該キャビティから前記チップを除去する、トンネルと、
エアプッシャを介して前記キャビティ内に空気圧をもたらす少なくとも１つのパイプとを含み、
前記エアプッシャは、高速で低容量の空気流を前記キャビティ内にもたらすエアナイフを含む、
収集システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのパイプは、前記キャビティの上半分に位置付けられ、前記キャビティの下半分に向かって方向付けられるエアプッシャを含む、請求項６に記載の収集システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのパイプは、前記キャビティの下半分に位置付けられ、前記キャビティの上半分に向かって方向付けられるエアプッシャを含む、請求項６に記載の収集システム。
【請求項９】
前記トンネルは、前記キャビティへのフレア状の連結部を含む、請求項６に記載の収集システム。
【請求項１０】
前記コレクタシステムの下側から延び、前記チップが前記キャビティに入る開口を含む、面取りされたピックアップ要素を含む、請求項６に記載の収集システム。
【請求項１１】
レーザリフトオフを介してサブマウントから解放されるチップを受け入れるキャビティと、
該キャビティに真空をもたらして、該キャビティから前記チップを除去する、トンネルとを含み、
前記トンネルは、前記キャビティへのフレア状の連結部を含む、
収集システム。
【請求項１２】
前記キャビティの上半分に位置付けられ、前記キャビティの下半分に向かって方向付けられるエアプッシャを含む、パイプを含み、前記エアプッシャは、高速で低容量の空気流を前記キャビティ内にもたらすエアナイフを含む、請求項１１に記載の収集システム。
【請求項１３】
前記キャビティの下半分に位置付けられ、前記キャビティの上半分に向かって方向付けられるエアプッシャを含む、パイプを含み、前記エアプッシャは、高速で低容量の空気流を前記キャビティ内にもたらすエアナイフを含む、請求項１１に記載の収集システム。
【請求項１４】
前記コレクタシステムの下側から延び、前記チップが前記キャビティに入る開口を含む、面取りされたピックアップ要素を含む、請求項１１に記載の収集システム。
【請求項１５】
前記コレクタシステムの下側は、前記サブマウントの平面に対して傾斜させられている、請求項１１に記載の収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は発光デバイスに関し、具体的には、発光素子（発光要素）を成長させるサファイア基板のレーザリフトオフ(laser  lift-off)中の発光デバイスに対する損傷を減少させるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子を含む半導体デバイスは、サファイア基板が一般的である基板の上で形成され／成長させられる。発光素子の実施例では、ＧａＮ核生成層がサファイア基板の上に形成され、１つ又はそれよりも多くのｎ型層、１つ又はそれよりも多くのアクティブ層、及び１つ又はそれよりも多くのｐ型層が続く。それらの層を通じて並びにそれらの層の上に金属導体を形成して、最上（ｐ型）層の上の接触パッドを介して発光素子の（複数の）アクティブ層をアクティブ化させる外部電力源へのｎ型層及びｐ型層の結合をもたらしてよい。
【０００３】
金属接触パッドは、一般的に不透明又は反射的であるので、発光素子は、接触パッドと反対側の表面から、基板を通じて光を放出するように設計される。光抽出効率を向上させるために、基板を除去して、半導体表面を露出させてよい。半導体表面を処理して、光抽出効率を更に増大させてよい。幾つかの場合には、１つ又はそれよりも多くの接触パッドをデバイスの発光側に配置してよい。
【０００４】
レーザリフトオフは、発光素子からサファイア基板を除去するために一般的に用いられるプロセスである。レーザパルスがサファイア基板を通じて放出され、サファイア−半導体界面で半導体層によって吸収され、界面での半導体層の瞬間的な熱分解の故に、局所的な爆発性の衝撃波を生じさせる。
【０００５】
レーザリフトオフ（ＬＬＯ）がウエハレベルで行われるならば、ウエハ全体が処理された後、ウエハサイズのサファイア基板が除去される。他方、レーザリフトオフが各個別のダイについて行われるならば、ダイはサブマウントタイル(sub-mount  tile)に取り付けられるフリップチップであり、サファイアは上向きに面する。レーザは各ダイに適用され、レーザが各ダイに入射した直後、ダイサイズのサファイアが「サファイアコレクタ」(“Sapphire  Collector”)又は「コンフェティキャッチャ」(“Confetti  Catcher”)内に飛び出し、サブマウントタイル上に半導体構造を残す。引き続き、サブマウントタイルは、例えば、各ダイの上にレンズ素子（レンズ要素）を創るように処理され、次に、個々の発光デバイスをもたらすようにスライスされる／ダイスカットされる。
【０００６】
サファイアが除去され且つダイが覆われる時間の間に、比較的脆い半導体表面が露出させられ、機械的な損傷を受け易い。例示的なセットの生産運転の間に、そのような機械的損傷による歩留まり損失は、約０．２３６％であると測定されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レーザリフトオフ後の発光素子に対する機械的損傷の可能性を減少させることは有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記懸念に最良に取り組むために、この発明のある実施態様では、ダイレベルのレーザリフトオフ（ＬＬＯ）中に半導体構造から除去されるダイサイズのサファイアチップを捕捉するために、１つ又はそれよりも多くの構造的な構成及びパラメータ構成が、サファイアコレクタ（ＳＣ）内に含められる。これらの構成は、各サファイアチップが半導体構造から解放された直後に、各サファイアチップがサファイアコレクタによって安全に捕捉される可能性を増大させる。サファイアコレクタは、各々の解放されたチップをコレクタ内に持ち上げるピックアップ要素を備える真空強化コレクタと、廃棄ビンに至る収集トンネル内に更にチップを方向付けるエアプッシャとを含む。
【０００９】
この発明の実施態様において、解放されたサファイアチップがサファイアコレクタによって安全に捕捉される可能性を増大させる構成は、以下のうちの１つ又はそれよりも多くを含む。
【００１０】
チップがコレクタの頂面に衝突し、跳ね返ってピックアップ要素から出る可能性を減少させるために、傾斜したエアプッシャをコレクタの頂部付近に位置付けて、チップを頂面から離れて収集トンネル内に更に至らせるよう方向付けてよい。同時に、相補的な傾斜したエアプッシャをコレクタの底部付近に位置付けて、ピックアップされたチップを更に収集トンネル内に方向付け、更に、あらゆる跳返りチップをピックアップ要素から離れる方向に方向付けてよい。これらのエアプッシャの効率を更に増大させるために、エアプッシャは、高速で低容量の出力を伴うエアナイフとして成形されてよい。
【００１１】
収集断面積を最大にするために並びにチップがピックアップ領域に向かって跳ね返る可能性を減少させるために、収集トンネルへの入口をフレア状にしてよい。フレア状のトンネル開口から何とか抜け出す或いはその他の方法でピックアップ要素付近に来るあらゆるチップが、ピックアップ要素から出るのを防止するために、ピックアップ要素の内部の周りにトレンチ（堀）を創ってよい。
【００１２】
「荒れ狂ったチップ」(“wild  chip”)がサブマウントとコレクタの下側（下面）との間で反復的に跳ね返る可能性を減少させるために、サブマウント上のダイに面するコレクタの外表面は面取りされてよい。ピックアップ要素及び提供される真空は、解放されたチップがコレクタに強制的に入れられる可能性を最適化するように、設計されてもよい。
【００１３】
この発明の例示的な実施態様において、レーザリフトオフ後の機械的損傷に起因する歩留まり損失は、０．２３６％から０．０２３％のオーダの大きさだけ減少させられた。
【００１４】
添付の図面を参照して、一例として、本発明を更に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】例示的な従来技術のサファイアコレクタを例示している。
【図１Ｂ】図１Ａの従来技術のサファイアコレクタ内のサファイアチップの有害な移動の実施例を例示している。
【図１Ｃ】図１Ａの従来技術のサファイアコレクタ内のサファイアチップの有害な移動の実施例を例示している。
【図２Ａ】レーザリフトオフ後の発光素子に対する機械的損傷の可能性を実質的に減少させるサファイアコレクタの例示的な実施態様を例示している。
【図２Ｂ】レーザリフトオフ後の発光素子に対する機械的損傷の可能性を実質的に減少させるサファイアコレクタの例示的な実施態様を例示している。
【図２Ｃ】レーザリフトオフ後の発光素子に対する機械的損傷の可能性を実質的に減少させるサファイアコレクタの例示的な実施態様を例示している。
【図３Ａ】図２のサファイアコレクタの例示的な寸法を例示している。
【図３Ｂ】図２のサファイアコレクタの例示的な寸法を例示している。
【図３Ｃ】図２のサファイアコレクタの例示的な寸法を例示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面を通じて、同じ参照番号は類似の又は対応する構成又は機能を示している。図面は例示的な目的のために含められており、本発明の範囲を限定することを意図しない。
【００１７】
限定のためというよりもむしろ説明のための以下の記述では、本発明の着想の網羅的な理解を提供するために、具体的なアーキテクチャ、インターフェース、技法等のような、具体的な詳細を説明する。しかしながら、本発明はこれらの具体的な詳細から逸脱する他の実施態様において実施されてよいことが、当業者に明らかであろう。同様に、この記述の文章は、図中に例示されるような例示的な実施態様に向けられており、請求項中に明示的に含められる限界を超えて請求する発明を限定することを意図しない。単純性及び明確性の目的のために、本発明の記述を不要な詳細で曖昧にしないよう、周知のデバイス、回路、及び方法の詳細な記述は省略する。
【００１８】
図１Ａは、例示的な従来技術のサファイアコレクタ（ＳＣ）１２０を例示している。ＳＣ１２０は、２つのトンネル１３０Ａ及び１３０Ｂに対して開放している収集キャビティ１２５を含む。これらのトンネル１３０は負圧下にあり、トンネル１３０Ａ及び１３０Ｂ内の真空流１３５Ａ及び１３５Ｂをそれぞれ引き起こす。ＳＣ１２０はキャビティ１２５への入力パイプ１４０Ａ及び１４０Ｂも含み、それは入力パイプ１４０Ａ及び１４０Ｂ内の圧力流１４５Ａ及び１４５Ｂをそれぞれもたらす。追加的なトンネル及びパイプが設けられてもよい。
【００１９】
レーザ素子１００（レーザ要素）が、ゲート１２８を介してＳＣ１２０に入るパルス化レーザビーム１１５をもたらす。ゲート１２８は、レーザビーム１１５を遮断しないが、それらがキャビティ１２５に入った後のあらゆるサファイアチップ１７０の漏れを防止するように、設計される。ゲート１２８は、例えば、レンズ素子（レンズ要素）であってよく、或いは単に格子であってよい。
【００２０】
ＳＣ１２０の下では、取り付けられたサファイア基板チップ１７０を備える複数の発光素子１６０（発光要素）が、サブマウント１５０に取り付けられている。レーザリフトオフ中、ＳＣ１２０をサブマウント１５０に対して動かすか或いはサブマウント１５０をＳＣ１２０のキャビティ１２５への開口１２２に対して動かすことによって、ＳＣ１２０は、取り付けられたサファイアチップ１７０を備える発光素子１６０の上に位置付けられる。
【００２１】
発光素子１６０及びチップ１７０が開口１２２の下に位置付けられた状態で、パルス化ビーム１１５が適用され、チップ１７０を発光素子１６０から爆発的に解放させる。上向きの力が、解放されたチップ１７０を開口１２２内に進入させ、真空流１３５Ａ及び１３５Ｂは、解放されたチップ１７０をトンネル１３０Ａ及び１３０Ｂに向かって移動させる。パイプ１４０Ａ及び１４０Ｂから出る加圧空気流１４５Ａ及び１４５Ｂも、移動するチップ１７０をトンネル１３０に向かって押す働きをする。
【００２２】
初期的なリフトオフ軌跡方向並びに真空１３０及び加圧空気１４５に対するチップ１７０の速度に依存して、チップ１７０は、直接的に或いは数回の跳返り(ricochets)後に、真空トンネル１３０のうちの１つに入る。チップ１７０はキャビティ１２５内で跳ね返り回るとしても、チップ１７０は最終的にトンネル１３０Ａ，１３０Ｂのうちの１つに入るのが理想的である。何故ならば、その速度は継続的に減少し、よって、真空１３５Ａ，１３５Ｂ及び加圧空気流１４５Ａ，１４５Ｂによってますます多くの影響を及ぼされる。
【００２３】
本発明者は、高速カメラを用いてサブマウント１５０及び開口１２２に対するレーザリフトオフ作業を記録し、幾つかのチップ１７０が開口１２２から出て損傷を引き起こすことを観察した。
【００２４】
幾つかの場合において、チップ１７０は、開口１２２の下で空を舞い、最終的にキャビティ１２５内に吸い戻されて、有害な影響を引き起こさない。しかしながら、他の場合において、チップ１７０は、十分な下向き速度で進行するので、真空流１３５Ａ，１３５Ｂ及び加圧空気流１４５Ａ，１４５Ｂは、図１Ｂに例示するように、チップが開口１２２から出て、サブマウント１５０に衝突する前に、その方向を逆転させ或いは変更するには不十分である。この下向きの進行のあり得る原因は、キャビティ１２５の壁又は頂面から離れるチップ１７０の跳返りである。殆どの跳返りチップ１７０は、真空流１３５Ａ，１３５Ｂ及び加圧空気流１４５Ａ，１４５Ｂの故に、最終的にトンネル１３０Ａ，１３０Ｂ内に吸い込まれる可能性が高いが、幾つかのチップ１７０は開口１２２を通じて逃げ出し、取り付けられた発光素子１６０を備えるサブマウント１５０に衝突する。
【００２５】
出て行くチップ１７０が、取り付けられたサファイアチップ１７０がない状態の発光素子１６０（即ち、チップ１７０がレーザ除去された素子１６０）が位置する場所で、サブマウント１５０に衝突するならば、低速でさえも、半導体表面の脆い性質は、素子１６０の破壊を招く可能性が高い。
【００２６】
図１Ｃは、観察された故障メカニズムを例示しており、出て行くチップ１７０は、ＳＣ１２０の下方外表面１２６とサブマウント１５０との間で反復的に跳ね返り、しばしばサブマウント１５０上の多数の素子１６０に対して、実質的な損傷を引き起こす。
【００２７】
上述のように、レーザリフトオフ後の機械的損傷に起因する歩留まり損失は、１セットの生産運転において、０．２３６％に達することが観察され、引き続き確定されたこととして、この失った歩留まりの殆ど（９０％）は、出て行くチップ１７０が与える損傷に起因する。損傷の実質的な過半数は、図１Ｃに例示されるような反復的な跳返りに起因してもたらされたことも、観察された。
【００２８】
図２Ａは、レーザリフトオフ後の発光素子への機械的損傷の可能性(likelihood)を実質的に減少させるサファイアコレクタ（ＳＣ）２２０の例示的な実施態様を例示している。
【００２９】
特に留意することは、ＳＣ２２０が、管状部分２３１と、フレア部分２３２とを備える、単一のトンネル２３０を含むことである。フレア部分２３２の狭い端は、管状部分２３１に接続され、広い端は、キャビティ２２５に接続されている。フレア部分２３２は、尖端が取り除かれた円錐形状のような、円錐形の区画であってよい。フレア部分２３２及び管状部分２３１の両方は、円形の断面を有してよく、或いは、その形状はより複雑であってよい。例えば、フレア部分２３２は、それがキャビティ２２５内に開口するその広い端で長方形の断面を有してよく、それが管状部分２３１に連結するその狭い端で円形の断面を有してよい。代替において、フレア部分２３２又は管状部分２３１のいずれかのための断面は、任意の適切な断面、例えば、正方形、三角形、楕円形を有してよい。同様に、キャビティ２２５は、長方形の断面、円形の断面、又は任意の適切な断面を有してよい。キャビティ２２５の断面は、その全高に沿って同じであってよく、或いは、それは異なってよい。
【００３０】
トンネル２３０は負圧に維持されて、真空力又は真空流２３５をもたらす。このより広いトンネルは、図１のより狭いトンネル１３０Ａ，１３０Ｂよりも大きな真空力２３５を必要とすることがあるが、以下に詳説するように、創られる真空の損失を減少させる構成が提供されてよい。
【００３１】
レーザ素子１１０が、ゲート１２８を介してＳＣ２２０に入るパルス化レーザビーム１１５を提供する。ゲート１２８は、レーザビーム１１５を遮断しないが、それらがキャビティ２２５に入った後のあらゆるサファイアチップ１７０の漏出を防止するように、設計される。ゲート１２８は、例えば、レンズ素子であってよく、或いは、単に格子であってよい。
【００３２】
ＳＣ２２０の下には、取り付けられたサファイア基板チップ１７０を備える複数の発光素子１６０が、サブマウント１５０の上に取り付けられている。レーザリフトオフ中、ＳＣ２２０は、ＳＣ２２０をサブマウント１５０に対して動かすか或いはサブマウント１５０をＳＣ２２０のキャビティ２２５への開口２２２に対して動かすことによって、取り付けられたサファイアチップ１７０を備える発光素子１６０の上に位置付けられる。
【００３３】
発光素子１６０及びチップ１７０が開口２２２より下に位置付けられた状態で、パルス化レーザビーム１１５がレーザ源１１０から適用されて、チップ１７０を発光素子１６０から爆発的に解放させる。
【００３４】
キャビティ２２５は、トンネル２３０に接続された単一の側面と、トンネル２３０への接続部と反対の平坦な側面とを有するものとして示されているが、他の構成も想定され、本発明の範囲内に含められる。キャビティ２２５は、円形の断面又は任意の他の適切な断面、例えば、正方形、三角形、楕円形を有してよい。キャビティ２２５は、断面の任意の適切な組み合わせ、例えば、レーザ１１０の隣の円筒形部分及びウエハ１５０付近の正方形の断面で形成されてよい。
【００３５】
ＳＣ２２０は、２つの（集合的にエアプッシャ２５０と呼ぶ）傾斜ノズル又はエアプッシャ２５０Ａ及び２５０Ｂを含み、エアプッシャ２５０は、パイプ２４０Ａ及び２４０Ｂをキャビティ２２５に連結し、キャビティ２２５内に突出してよい。これらのパイプ２４０Ａ，２４０Ｂは、エアプッシャ２５０Ａ，２５０Ｂを介して、圧力流２４５Ａ及び２４５Ｂをキャビティ２２５内に方向付ける。エアプッシャの１つ２５０Ａは、キャビティ２２５の頂部付近に位置し、下向きに、即ち、開口２２２に向かって傾斜させられて、解放されるチップ１７０がキャビティ２２５の頂面に衝突して跳ね返る可能性を減少させ、且つ／或いは跳ね返るチップがピックアップ開口２２２に向かって方向付けられる可能性を減少させる。他のエアプッシャ２５０Ｂは、キャビティ２２５の底部付近に位置し、上向きに、即ち、開口２２２から離れる方向に傾斜させられて、チップ１７０又はあらゆる跳返りチップ１７０をフレア部分２３２内に方向付けて、跳ね返るチップ１７０がピックアップ開口２２２に向かって方向付けられる可能性を更に減少させる。
【００３６】
エアプッシャ２５０Ａ，２５０Ｂは、図２Ｂ（側面図、２５０Ａの断面）及び図２Ｃ（２５０Ａの正面図）に例示するように、薄いが長い開口／スリット２５５Ａ，２５５Ｂ（図２Ａには示されていない）を備える平行六面体のように成形される容積を有するエアナイフとして成形されてよい。エアナイフは、キャビティ２２５の内面に亘って延在してよく、流れ２４０Ａ，２４０Ｂを狭いスリット２５５Ａ，２５５Ｂを通じてフレア部分２３２に向かって方向付け、それにより、キャビティ２２５内で高速の空気層流を生む。これらの空気の層流は剪断層を創り、それは剪断層(shearing  layers)を通過するチップ１７０の可能性、具体的には、跳返りチップ１７０がフレア部分２３２に向かって方向付けられずに両方の剪断層を通過する可能性を最小にする。エアナイフ２５０Ａ，２５０Ｂの薄い開口２５５Ａ，２５５Ｂは、キャビティ２２５に入る空気の容量も限定し、それにより、キャビティ２２５内の真空圧２３５の損失を減少させ、ＳＣ２２０のピックアップ開口２２２で真空力を増大させる。この例示的なエアナイフは、切削された長方形のような形状のスリットを備える長方形の断面を有するが、一列に配置される複数のオリフィスのような、エアナイフおよびスリットのための他の適切な形状が想定され、本発明の範囲内に含められる。
【００３７】
エアプッシャ２５０Ａ，２５０Ｂのエアナイフ形状の故に、殆どのチップ１７０は、特に跳返り毎にその速度を継続的に減少させる跳返りチップ１７０は、フレア部分２３２に概ね入る。しかしながら、幾つかのチップ１７０は、傾斜壁２３３に着床することがある。これらのチップ１７０はトンネル２３０内への主空気流の外にあるので、チップ１７０を傾斜壁２３３から持ち上げる十分な真空力がないことがあり、チップ１７０の一部はピックアップ開口２２２に向かって滑り落ちることがある。これらのチップがピックアップ開口２２２から落下するのを防止するために、ピックアップ開口２２２の周りに障壁２８０を配置して、チップ１７０を封じ込めるトレンチ（堀）を形成してよい。障壁２８０によって形成されるトレンチから捕捉されるチップ１７０を周期的に取り除く手段が設けられてよい。
【００３８】
ＳＣ２２０の外部は、図１Ｃに例示されるような、跳返りチップ１７０に起因する広範な損傷の可能性を減少させるよう、形作られてよい。特に留意することは、ピックアップ開口２２２が、跳ね返るチップ１７０を実質的に偏向して、図１Ｃの反復的な跳返りパターンの可能性(chance)を最小にする働きをする、傾斜壁２７０によって形成されてよいことである。同様に、下方構造２７５が傾斜させられて、反復的な跳返りパターンを防止してよい。
【００３９】
この発明のある実施態様において、真空力２３５及び加圧力２４５の量は、剥離（リフトオフ）されるサファイアチップ１７０の具体的な大きさ及び形状にとって最適な空気流をもたらすよう、調節可能であってよい。同様に、基板１５０より上のＳＣ２２０の高さ２７２は、チップ１７０が低速で開口２２２から出て、それらが露出させられた半導体１６０に衝突する前に、開口２２２内に吸い戻される、チップ１７０による損傷を避けるために、開口２２２内への空気流を最適化すると同時に、サブマウント１５０の上で可能な限り実用的な高さであるよう、調節可能であってよい。この高められた高さは、落下するチップ１７０が反対方向の真空力に晒される時間を増大させることによって、落下するチップ１７０がサブマウント１５０に衝突することがある力を減少させる働きもする。
【００４０】
図３は、図２のサファイアコレクタの例示的な寸法を例示しており、表１は、各パラメータ又は寸法についての例示的な値を例示している。
【００４１】
【表１】
2017532766.tif 000003
【００４２】
例示するように、エアプッシャ２５０Ａ，２５０Ｂの数は、１以上であってよい。１つだけのエアプッシャ２５０Ａが設けられるならば、それは、キャビティ２２５の頂部から跳ね返るのを防止するよう、キャビティ２２５の頂部付近に位置付けられてよい。２つよりも多くのエアプッシャ２５０Ａ，２５０Ｂが設けられるならば、それらの配向角は、角度ａ１から角度ａ２への継続的な変化であってよい。
【００４３】
トンネルの位置はプッシャ２５０Ａ，２５０Ｂと整列させられるが、整列は近似であれば十分であり、エアプッシャ２５０Ａ，２５０Ｂからの圧力及びトンネル２３０内の真空の相対的な強さに依存することがある。例えば、殆どのチップがエアプッシャ２５０Ａ，２５０Ｂからの補助を伴わずにトンネル２３０に入るよう、真空力が大きいならば、エアプッシャ２５０Ａ，２５０Ｂは、キャビティ２２５内でより高く位置付けられてよく、それらの機能は、主として、高い垂直速度を有するチップを水平に向かってトンネル２３０内に方向変更することである。
【００４４】
生産時間を最適化するために、サブマウント１５０又はＳＣ２２０を素早く動かして、チップ１７０を備える各々の次の半導体１６０を開口２２２の下に配置する。幾つかの実施態様において、サブマウント１５０は、ステージ動作の加速及び減速の故に可変速度Ｖｓで移動し、チップ１７０を備える半導体１６０が開口２２２の下に設定される(staged)ときに、レーザがアクティブ化される。結果として得られるリフトオフ後のチップの速度は、半導体１６０からのチップ１７０のレーザ分離に起因する初期速度を含めて、ステージング速度Ｖｓ(staging  velocity)及び真空によって誘発される速度Ｖｖのベクトル和と等しい。レーザがアクティブ化されるとき、このベクトル和Ｖｖｓは、開口２２２内を指さなければならない。従って、開口２２２は、横方向のステージング速度Ｖｓによって生じさせられるオフセットに順応するよう、細長くてよい（長方形であってよい）。同様に、ＳＣ２２０が速度Ｖｓで移動し、サブマウント１５０が静止的に維持されるならば、開口２２２は、ＳＣ２２０の動きに順応するよう、細長くてもよい。幾つかの実施例では、サブマウント１５０を動かして、チップ１７０を備える次の半導体１６０を開口の下に配置し、レーザがアクティブ化される前に、サブマウント１５０を停止してよい。
【００４５】
表１中の他のパラメータ及び寸法は当業者に自明であり、更なる詳細を必要としない。
【００４６】
上述のように、高速カメラ記録は、この発明の特徴を用いた歩留まり損失が、１つの実施例において、０．２３６％〜０．０２３％のオーダの大きさだけ減少させられた証拠をもたらした。加えて、降下(fallout)の比率（処理されるチップの数当たりのピックアップ開口を出るチップの数）は、平均４．３１％（２５／５８０）〜０．２４％（１．４／５８０）のオーダの大きさを優に超えて減少させられた。
【００４７】
本発明を図面及び前述の記述中に例示し且つ詳細に記載したが、そのような例示及び記述は例示的又は例証的であると考えられるべきであり、限定的であると考えられるべきでない。本発明は開示の実施態様に限定されない。当業者は、図面、本開示、及び付属の請求項の研究から、開示の実施態様に対する他の変形を理解し且つ実施し得る。請求項において、「含む」という用語は、他の素子（要素）又はステップを除外せず、単数形の表現は、複数形を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に用い得ないことを示さない。請求項中の如何なる参照記号も、範囲を限定するものと解釈されてならない。
【図１Ａ】
2017532766.tif 000004
【図１Ｂ】
2017532766.tif 000005
【図１Ｃ】
2017532766.tif 000006
【図２Ａ】
2017532766.tif 000007
【図２Ｂ】
2017532766.tif 000008
【図２Ｃ】
2017532766.tif 000009
【図３Ａ】
2017532766.tif 000010
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年4月18日(2017.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コレクタシステムであって、
レーザリフトオフを介してサブマウントから解放されるチップを受け入れるキャビティと、
該キャビティに連結されたトンネルであって、該キャビティに真空をもたらして、該キャビティから前記チップを除去する、トンネルと、
前記キャビティに連結された面取りされたピックアップ要素とを含み、該面取りされたピックアップ要素は、当該コレクタシステムの下側から延び、前記チップが前記キャビティに入る開口を形成する傾斜壁を含み、該傾斜壁は、前記開口から離れて外向きに傾く、
コレクタシステム。
【請求項２】
前記開口を取り囲んで、前記キャビティに入ったチップが前記開口から出るのを防止する、障壁を含む、請求項１に記載のコレクタシステム。
【請求項３】
前記面取りされたピックアップ要素は、前記サブマウントの平面に対して少なくとも４５度の面取り角を有する、請求項１に記載のコレクタシステム。
【請求項４】
当該コレクタシステムの前記下側は、前記サブマウントの平面に対して傾斜させられている、請求項１に記載のコレクタシステム。
【請求項５】
前記トンネルは、フレア状の部分を含み、該フレア状の部分は、その広い端で、前記キャビティに連結される、請求項１に記載のコレクタシステム。
【請求項６】
レーザリフトオフを介してサブマウントから解放されるチップを受け入れるキャビティと、
該キャビティに連結されたトンネルであって、該キャビティに真空をもたらして、該キャビティから前記チップを除去する、トンネルと、
前記キャビティ内に延びる第１のエアナイフであって、前記キャビティ内に空気流をもたらし、前記トンネルと反対側の前記キャビティの上半分に位置付けられ、前記キャビティの下半分に向かって方向付けられる、第１のエアナイフと、
前記キャビティ内に延びる第２のエアナイフであって、前記キャビティ内に第２の空気流をもたらし、前記トンネルと反対側の前記キャビティの下半分に位置付けられ、前記キャビティの上半分に向かって方向付けられる、第２のエアナイフとを含む、
収集システム。
【請求項７】
前記トンネルは、フレア状の部分を含み、該フレア状の部分は、その広い端で、前記キャビティに連結される、請求項６に記載の収集システム。
【請求項８】
前記キャビティに連結された面取りされたピックアップ要素を含み、該面取りされたピックアップ要素は、前記コレクタシステムの下側から延び、前記チップが前記キャビティに入る開口を形成する傾斜壁を含み、該傾斜壁は、前記開口から外向きに傾く、請求項６に記載の収集システム。
【請求項９】
レーザリフトオフを介してサブマウントから解放されるチップを受け入れるキャビティと、
該キャビティに連結されたトンネルであって、該キャビティに真空をもたらして、該キャビティから前記チップを除去する、トンネルとを含み、
前記トンネルは、フレア状の部分を含み、該フレア状の部分は、その広い端で、前記キャビティに連結される、
収集システム。
【請求項１０】
前記キャビティ内に延びるエアプッシャを更に含み、該エアプッシャは、前記キャビティ内に空気流をもたらし、前記トンネルと反対側の前記キャビティの上半分に位置付けられ、前記キャビティの下半分に向かって方向付けられる、請求項９に記載の収集システム。
【請求項１１】
前記キャビティ内に延びる他のエアプッシャを更に含み、該他のエアプッシャは、前記キャビティ内に空気流をもたらし、前記トンネルと反対側の前記キャビティの下半分に位置付けられ、前記キャビティの上半分に向かって方向付けられる、請求項１０に記載の収集システム。
【請求項１２】
前記キャビティに連結された面取りされたピックアップ要素を含み、該面取されたピックアップ要素は、前記コレクタシステムの下側から延び、前記チップが前記キャビティに入る開口を形成する傾斜壁を含み、該傾斜壁は、前記開口に向かって外向き傾く、請求項９に記載の収集システム。
【請求項１３】
前記コレクタシステムの下側は、前記サブマウントの平面に対して傾斜させられている、請求項９に記載の収集システム。
【国際調査報告】
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