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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Transporteinrichtung und ein Transportverfahren.
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STAND DER TECHNIK
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Die Vervollständigung der drei Grundfarben des Lichts durch die praktische Verwendung von blauen Leuchtdioden mit hoher Helligkeit ermöglicht den Einsatz von Leuchtdioden (im Folgenden auch als LEDs bezeichnet) in verschiedenen Bereichen. Zu den vielen Beispielen für ihre Anwendungsbereiche gehören nicht nur Displays und Monitore von Fernsehgeräten und PCs, sondern auch große Displays wie digitale Beschilderungen an Straßenecken und Jumbo-Bildschirme an Veranstaltungsorten sowie kleine Displays wie Smartwatch-Displays.
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In einem Schritt der Massenproduktion von Displays wird eine Technologie zum Transport von LED-Chips, die auf einem Ausgangssubstrat gebildet wurden, auf ein Schaltungssubstrat verwendet. 12 bis 14 zeigen einen Teil eines Beispiels eines Fertigungsablaufs einer LED-Chip-bestückten Vorrichtung, der einen Transportschritt einschließt. Jedoch ist ein Fertigungsablauf, auf den eine Transporteinrichtung und ein Transportverfahren der vorliegenden Erfindung angewendet werden, nicht auf den in 12 bis 14 dargestellten Fertigungsablauf beschränkt.
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Zunächst wird beispielsweise ein Saphirsubstrat 110 als Ausgangssubstrat bereitgestellt, wie in 12(a) dargestellt. Auf einer vorderen Oberfläche des Saphirsubstrats 110 ist eine Vielzahl von LED-Chips 6 als zu transportierende Objekte bereitgestellt.
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In einem Fall, in welchem ein defekter LED-Chip 6D in der Vielzahl von LED-Chips 6 eingeschlossen ist, wird ein durch das Saphirsubstrat 110 zu übermittelnder Laser LT auf eine hintere Oberfläche des Saphirsubstrats 110 (die hintere Oberfläche in Bezug auf die vordere Oberfläche, auf der die LED-Chips 6 bereitgestellt sind) aus einer Laserlichtquelle 3 an einer Schnittstelle zwischen dem defekten LED-Chip 6D und dem Saphirsubstrat 110 emittiert, um den defekten LED-Chip 6 von dem Saphirsubstrat 110 zu trennen und zu entfernen, wie in 12(b) dargestellt. Dieser Schritt kann beispielsweise als Trimmschritt bezeichnet werden. Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem kein defekter LED-Chip 6D vorhanden ist, dieser Trimmschritt auch entfallen kann.
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Als Nächstes wird ein erstes Zwischensubstrat 210 als Zielsubstrat bereitgestellt, wie in 12(c) dargestellt. Das erste Zwischensubstrat 210 schließt auf einer vorderen Oberfläche eine Klebeschicht 211 ein. Dieses erste Zwischensubstrat 210 und das Saphirsubstrat 110, das gegebenenfalls dem Trimmschritt unterzogen wurde, werden einander so gegenübergestellt, dass die LED-Chips 6 und die Klebeschicht 211 einander gegenüberliegen. In diesem Zustand wird der Laser LL von der Laserlichtquelle 3 auf die hintere Oberfläche des Saphirsubstrats 110 emittiert. Die Laseremission erfolgt, während die Laserlichtquelle 3 und sowohl das Saphirsubstrat 110 als auch das erste Zwischensubstrat 210 relativ bewegt werden. Dies ermöglicht eine sequenzielle Emission auf die Vielzahl von LED-Chips 6. Infolgedessen wird die Vielzahl der LED-Chips 6 durch den Laser LL von dem Saphirsubstrat 110 auf das erste Zwischensubstrat 210 transportiert. Dieser Schritt kann beispielsweise als Laser-Liftoff-Schritt bezeichnet werden.
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In einigen Fällen verbleibt Ga auf der vorderen Oberfläche von jedem der Vielzahl von LED-Chips 6, die auf das erste Zwischensubstrat 210 transportiert wurden. Somit wird eine Ga-Reinigung in einer Reinigungsschicht 60 durchgeführt, wie in 12(d) dargestellt.
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Als Nächstes wird ein zweites Zwischensubstrat (Ablösesubstrat) 120, das in 13(e) unten rechts dargestellt ist, bereitgestellt. Das zweite Zwischensubstrat 120 schließt auf einer vorderen Oberfläche eine Klebeschicht 121 ein. Das erste Zwischensubstrat 210 und das zweite Zwischensubstrat 120 werden so verbunden, dass die Vielzahl von LED-Chips 6 mit der Klebeschicht 121 des zweiten Zwischensubstrats 120 in Kontakt kommen, um ein Komposit 300 zu erhalten, und dieses Komposit 300 wird in einer Transfereinrichtung 20, die oben links in 13(e) dargestellt ist, in vertikaler Richtung gecrimpt. Dann wird das erste Zwischensubstrat 210 weggezogen, während das zweite Zwischensubstrat 120 durch eine Presseinrichtung 30, die unten rechts in 13(e) dargestellt ist, gepresst wird. Somit ist der Transfer der LED-Chips 6 von dem ersten Zwischensubstrat 210 auf das zweite Zwischensubstrat 120 abgeschlossen. Dieser Schritt kann als Chipüberführungsschritt bezeichnet werden.
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Im Fall, dass die LED-Chips 6, die auf das zweite Zwischensubstrat 120 überführt wurden, den defekten LED-Chip 6D einschließen, wird der defekte LED-Chip 6D entfernt, wie in 13(f) dargestellt. Dieser Schritt kann auf ähnliche Weise durchgeführt werden wie der in 12(b) dargestellte Trimmschritt. Somit kann dieser Schritt ebenfalls als Trimmschritt bezeichnet werden. Es ist unnötig, zu erwähnen, dass in einem Fall, in dem kein defekter LED-Chip 6D auf dem zweiten Zwischensubstrat 120 vorhanden ist, dieser Trimmschritt auch entfallen kann.
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Als Nächstes werden, wie in 13(g) dargestellt, die LED-Chips 6 auf dem zweiten Zwischensubstrat 120 als Ausgangssubstrat unter Verwendung des Lasers LM auf ein fertiges Substrat 220 (einschließlich einer Klebeschicht 221 auf einer vorderen Oberfläche) als Zielsubstrat transportiert. Dieser Schritt kann auch als Umsetzschritt bezeichnet werden.
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Das fertige Substrat 220 kann waferförmig sein, wie unten links in 13(g) dargestellt, oder kann rechteckig sein, wie unten rechts dargestellt. In diesem Umsetzschritt kann die Vielzahl von LED-Chips 6 in verschiedenen Abständen transportiert werden.
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In einem Fall, dass ein LED-Chip 6 (beispielsweise ein Abschnitt, zu dem der im Trimmschritt entfernte LED-Chip 6 planmäßig transportiert werden soll) auf dem fertigen Substrat 220 fehlt, das nach dem Umsetzschritt erhalten wurde, wie in 13(h) dargestellt, kann durch Verwenden eines Reparatursubstrats 130, das einen normalen Nachfüllchip 6R einschließt, als Ausgangssubstrat die Stelle auf dem fertigen Substrat 220 als Zielsubstrat, an welcher der LED-Chip fehlt, mit dem Nachfüllchip 6R nachgefüllt werden. Dieser Schritt kann auch als Reparierschritt bezeichnet werden.
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Als Nächstes wird, wie in 14(i) dargestellt, die Vielzahl von LED-Chips 6 gemeinsam von dem fertigen Substrat 220, das wie vorstehend beschrieben erhalten wurde, unter Verwendung einer Montagevorrichtung 400 auf das Schaltungssubstrat 230 übertragen.
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Dann wird das Schaltungssubstrat 230, wie in 14(j) dargestellt, einer Reflow-Behandlung durch eine Reflow-Einrichtung 40 unterzogen, was eine Elektrodenverbindung zwischen einer Schaltung des Schaltungssubstrats 230 und der Vielzahl von LED-Chips 6 ermöglicht.
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In dem Trimmschritt, dem Laser-Liftoff-Schritt und dem Reparierschritt wird ein Laser zur Ablation auf einige der LED-Chips emittiert, oder der Laser wird zur Ablation der Klebeschicht auf eine Grenzfläche zwischen dem Ausgangssubstrat und dem Ausgangssubstrat und den LED-Chips emittiert, wodurch das Ausgangssubstrat und die LED-Chips abgespalten werden. Patentdokument 1 beschreibt beispielsweise die Verwendung eines Linienstrahls beim Transfer einer Vielzahl von Chips. Außerdem offenbart Patentdokument 2 eine Technologie zum Emittieren von Laserlicht auf ein bestimmtes zu bestrahlendes Objekt unter Verwendung eines Galvanometer-Scanners in einem Retransferverfahren und einem Liftverfahren.
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LISTE DER ENTGEGENHALTUNGEN
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PATENTLITERATUR
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- Patentdokument 1: JP 2021-61396 A
- Patentdokument 2: JP 7111916 B
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Herkömmlicherweise war es erforderlich, den Trimmschritt, den Laser-Liftoff-Schritt, den Umsetzschritt und den Reparierschritt durch voneinander unterschiedliche Lasereinrichtungen durchzuführen. Dies liegt daran, dass sich diese Schritte in Bezug auf die Strahlenergie und die Strahlform des emittierten Lasers sowie das Laseremissionsverfahren unterscheiden.
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Lasereinrichtungen sind im Allgemeinen groß und teuer. Somit geht das Herstellen von LED-bestückten Vorrichtungen im vorstehend beschriebenen herkömmlichen Ablauf mit einem großen Platzbedarf einher und erfordert hohe Kapitalinvestitionen für eine Anlage zum Umsetzen von LED-Chips.
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Außerdem erfordert die Bewegung eines Werkstücks zwischen einer Vielzahl von Lasereinrichtungen das Lösen und Wiederanbringen des Substrats sowie eine Ausrichtungsjustierung der optischen Systeme bei jeder Bewegung des Werkstücks, was zu einer geringeren Produktivität führt.
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Die vorliegende Erfindung erfolgte zur Lösung der vorstehend beschriebenen Probleme und zielt darauf ab, eine Transporteinrichtung und ein Transportverfahren bereitzustellen, die es ermöglichen, Objekte mit einem minimalen Platzbedarf und minimalen Kapitalinvestitionen sowie hoher Produktivität zu transportieren.
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LÖSUNG DER AUFGABE
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Um den vorstehend beschriebenen Gegenstand zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung als einen ersten Aspekt eine Transporteinrichtung zum Transportieren eines auf einem Ausgangssubstrat bereitgestellten Objekts von dem Ausgangssubstrat zu einem Zielsubstrat unter Verwendung eines Lasers bereit, wobei die Transporteinrichtung Folgendes einschließt:
- eine Laserlichtquelle, die ausgelegt ist, um den Laserstrahl durch Oszillation zu erzeugen;
- ein erstes optisches System;
- ein zweites optisches System mit einer optischen Konfiguration, die sich von einer optischen Konfiguration des ersten optischen Systems unterscheidet; und
- einen Schaltmechanismus, der ausgelegt ist, um einen optischen Pfad des Lasers zwischen einem optischen Pfad zu dem ersten optischen System und einem optischen Pfad zu dem zweiten optischen System umzuschalten, wobei
- das erste optische System ausgelegt ist, um den Laser sequenziell von einer hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats zu emittieren, um das Objekt auf eine Oberfläche des Zielsubstrats zu transportieren, und
- das zweite optische System ausgelegt ist, um den Laser selektiv von der hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats zu emittieren, um das Objekt von dem Ausgangssubstrat zu entfernen oder das Objekt zur Oberfläche des Zielsubstrats zu transportieren.
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Durch die Transporteinrichtung in diesem Aspekt können alle oder einige eines Trimmschritts, eines Laser-Liftoff-Schritts, eines Umsetzschritts und eines Reparierschritts nacheinander in dieser einzigen Transporteinrichtung durchgeführt werden. Somit sind bei einem Laserbearbeitungsschritt, der an einem identischen Ausgangssubstrat durchgeführt werden soll, das Lösen und Anbringen des Ausgangssubstrats sowie die Ausrichtungsjustierung, oder anders gesagt, das Wechseln, nicht notwendig, sodass das Objekt mit hoher Produktivität transportiert werden kann. Außerdem lassen sich sowohl der Platzbedarf als auch die Kapitalinvestitionen verringern, da alle oder einige des Trimmschritts, des Laser-Liftoff-Schritts, des Umsetzschritts und des Reparierschritts von dieser einzigen Transporteinrichtung durchgeführt werden können.
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Außerdem stellt die vorliegende Erfindung als einen zweiten Aspekt eine Transporteinrichtung zum Transportieren eines auf einem Ausgangssubstrat bereitgestellten Objekts von dem Ausgangssubstrat zu einem Zielsubstrat unter Verwendung eines Lasers bereit, wobei die Transporteinrichtung Folgendes einschließt:
- eine Laserlichtquelle, die ausgelegt ist, um den Laserstrahl durch Oszillation zu erzeugen;
- ein erstes optisches System;
- ein zweites optisches System mit einer optischen Konfiguration, die sich von einer optischen Konfiguration des ersten optischen Systems unterscheidet; und
- einen Schaltmechanismus, der ausgelegt ist, um einen optischen Pfad des Lasers zwischen einem optischen Pfad zu dem ersten optischen System und einem optischen Pfad zu dem zweiten optischen System umzuschalten, wobei
- das erste optische System ausgelegt ist, um den Laser von einer hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats gleichzeitig auf eine Vielzahl von Objekten zu emittieren, um die Vielzahl von Objekten gleichzeitig auf eine Oberfläche des Zielsubstrats zu transportieren, und
- das zweite optische System ausgelegt ist, um den Laser zu einem der Objekte von der hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats zu emittieren, um das eine der Objekte von dem Ausgangssubstrat zu entfernen oder das eine der Objekte zur Oberfläche des Zielsubstrats zu transportieren.
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In der Transporteinrichtung in diesem Aspekt können alle oder einige des Trimmschritts, des Laser-Liftoff-Schritts, des Umsetzschritts und des Reparierschritts nacheinander in dieser einzigen Transporteinrichtung durchgeführt werden. Somit lassen sich sowohl der Platzbedarf als auch die Kapitalinvestitionen verringern. Außerdem ist in wenigstens einem Laserbearbeitungsschritt, der an einem identischen Ausgangssubstrat durchgeführt werden soll, kein Wechsel des Substrats erforderlich, sodass die Objekte mit hoher Produktivität transportiert werden können.
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Beispielsweise kann der Schaltmechanismus einen Spiegel einschließen.
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In jedem des vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Aspekts kann der Schaltmechanismus beispielsweise einen Spiegel einschließen.
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Außerdem kann der Schaltmechanismus Folgendes einschließen:
- einen ersten Positioniertisch, der ausgelegt ist, um wenigstens das Ausgangssubstrat zu halten, und
- einen Bewegungsmechanismus, der ausgelegt ist, um den ersten Positioniertisch zwischen dem ersten optischen System und dem zweiten optischen System gemäß einer Änderung des optischen Pfads des Lasers zu bewegen.
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Die Transporteinrichtung, die einen derartigen Schaltmechanismus aufweist, ermöglicht, dass der Lasertransportschritt, bei dem ein identisches Ausgangssubstrat im ersten optischen System und im zweiten optischen System verwenden wird, ohne ein Ablösen oder Befestigen des Substrats durchgeführt wird, was die Produktivität weiter erhöhen kann.
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Alternativ kann die Transporteinrichtung ferner Folgendes einschließen:
- einen ersten Positioniertisch, der ausgelegt ist, um das Ausgangssubstrat zu halten;
- einen zweiten Positioniertisch, der ausgelegt ist, um das Zielsubstrat so zu halten, dass es dem ersten Positioniertisch gegenüberliegt; und
- eine Projektionslinse, die ausgelegt ist, um ein Bild von dem Laser zu ausbilden, wobei
- der Schaltmechanismus einen Bewegungsmechanismus einschließt, der ausgelegt ist, um den ersten Positioniertisch, den zweiten Positioniertisch und die Projektionslinse zwischen dem ersten optischen System und dem zweiten optischen System gemäß einer Änderung des optischen Pfads des Lasers zu bewegen.
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Auch kann in einem solchen modifizierten Beispiel der Transportschritt, bei dem ein identisches Ausgangssubstrat im ersten optischen System und im zweiten optischen System verwendet wird, ohne Durchführen eines Wechsels des Ausgangssubstrats durchgeführt werden, was die Produktivität weiter erhöhen kann.
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Außerdem kann die Transporteinrichtung ferner eine Maske einschließen, die Folgendes aufweist:
- ein Muster zum Gestalten einer Emissionsform des Lasers in einen linienförmigen Strahl, der auf eine Vielzahl von Objekten emittiert werden soll; und
- ein Muster zum Gestalten der Emissionsform des Lasers, der auf eines der Objekte emittiert werden soll.
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Eine solche Einrichtung ermöglicht, dass die Schritte des Laser-Liftoffs und des Transports im ersten optischen System unter Verwendung eines linienförmigen Strahls durchgeführt werden und der Trimmschritt durch Emittieren von Laser auf beispielsweise eines der Objekte im zweiten optischen System durchgeführt wird.
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Beispielsweise kann das zweite optische System einen Galvanometer-Scanner als Mittel zum selektiven Emittieren des Lasers auf das Ausgangssubstrat oder das auf dem Ausgangssubstrat getragene Objekt oder zum selektiven Emittieren des Lasers auf das Ausgangssubstrat oder das Objekt von der hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats aufweisen.
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Das zweite optische System kann beispielsweise einen Galvanometer-Scanner aufweisen.
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Alternativ kann das erste optische System ferner eine Maske einschließen, die ein Muster zum Gestalten einer Emissionsform des Lasers in einen linienförmigen Strahl aufweist, der auf eine Vielzahl von Objekten emittiert werden soll, und
das zweite optische System kann ferner eine Maske einschließen, die ein Muster zum Gestalten der Emissionsform des Lasers, der auf die Objekte emittiert werden soll, zu Formen aufweist, die jeweils individuell jedem der Objekte entsprechen.
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Auf diese Weise können das erste optische System und das zweite jeweils eine Maske einschließen.
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Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Transportverfahren zum Transportieren einer Vielzahl von Objekten von einem Ausgangssubstrat zu einem Zielsubstrat unter Verwendung eines Lasers bereit, wobei das Transportverfahren Folgendes einschließt:
- einen Schritt des Bereitstellens eines Ausgangssubstrats, in welchem das eine Vielzahl von Objekten einschließende Ausgangssubstrat bereitgestellt wird;
- einen Schritt des Bereitstellens des Zielsubstrats, in welchem das Zielsubstrat, auf das die Vielzahl von Objekten transportiert werden soll, bereitgestellt wird;
- einen Schritt des Bereitstellens einer Einrichtung, in welchem eine Transporteinrichtung bereitgestellt wird, die eine Laserlichtquelle, die zum Erzeugen des Lasers durch Oszillation ausgelegt ist, ein erstes optisches System und ein zweites optisches System einschließt;
- einen Trimmschritt, in welchem im Voraus bestimmt wird, ob in der Vielzahl von Objekten auf dem Ausgangssubstrat ein defektes Objekt eingeschlossen ist, und in einem Fall, in dem das defekte Objekt eingeschlossen ist, das defekte Objekt selektiv durch den durch das zweite optische System geführten Laser entfernt wird; und
- einen Transportschritt, in welchem die Vielzahl von Objekten durch den durch das erste optische System geführten Laser von dem Ausgangssubstrat zum Zielsubstrat transportiert wird, wobei
- der Trimmschritt bis zum Transportschritt in einer Folge von Arbeitsschritten durchgeführt werden, ohne dass ein Wechsel des Ausgangssubstrats durchgeführt wird.
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Durch dieses Transportverfahrens können der Trimmschritt und der Transportschritt nacheinander mit einer einzigen Transporteinrichtung durchgeführt werden. Somit ist es bei einem Lasertransportschritt, der an einem identischen Ausgangssubstrat durchgeführt werden soll, nicht notwendig, das Substrat zu lösen und wieder zu befestigen, sodass die Objekte mit hoher Produktivität transportiert werden können. Außerdem lassen sich sowohl der Platzbedarf als auch die Kapitalinvestitionen verringern, da dieses Transportverfahren durch eine einzige Einrichtung durchgeführt werden kann.
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Das Transportverfahren der vorliegenden Erfindung kann ferner beispielsweise einen Reparierschritt einschließen, bei welchem im Voraus bestimmt wird, ob eine Stelle, an der eines der Objekte verloren gegangen ist, auf dem Zielsubstrat eingeschlossen ist, und in dem Fall, dass die Stelle, an der eines der Objekte verloren gegangen ist, eingeschlossen ist, der Laser durch das zweite optische System selektiv auf eines der Objekte auf dem Ausgangssubstrat emittiert wird, um das eine der Objekte zu der Stelle zu transportieren, an der eines der Objekte nach dem Transportschritt des Transportierens der Vielzahl von Objekten von dem Ausgangssubstrat zum Zielsubstrat durch den durch das erste optische System geführten Laser verloren gegangen ist, wobei
der Transportschritt bis zum Reparierschritt in einer Folge von Arbeitsschritten durchgeführt werden, ohne dass ein Wechsel des Ausgangssubstrats durchgeführt wird.
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Auf diese Weise kann das Transportverfahren der vorliegenden Erfindung ferner einen Reparierschritt einschließen und kann durch eine einzige Einrichtung durchgeführt werden, selbst wenn der Reparierschritt eingeschlossen ist.
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Beispielsweise kann der Transportschritt Folgendes einschließen:
- einen Laser-Liftoff-Schritt, in welchem der Laser durch eine Basis eines Chip-Zufuhrsubstrats als das Ausgangssubstrat emittiert wird, bei dem ein Objekt auf einer Oberfläche eines Substrats gebildet ist und das auf einem ersten Positioniertisch zu dem Objekt platziert wird, um einen Teil des Objekts zu zersetzen, sodass das Objekt von dem Ausgangssubstrat zu einem ersten, auf einem zweiten Positioniertisch platzierten Zwischensubstrat als das Zielsubstrat transportiert wird, und
- einen Umsetzschritt, bei dem der Laser durch ein zweites, auf dem ersten Positioniertisch platziertes Zwischensubstrat als das Ausgangssubstrat zu einer zwischen dem zweiten Zwischensubstrat und dem Objekt gebildeten Klebeschicht emittiert wird, um die Klebeschicht abzutragen, sodass das Objekt von dem zweiten Zwischensubstrat auf ein fertiges Substrat, das auf dem zweiten Positioniertisch platziert ist, als dem Zielsubstrat überführt wird, wobei
- das zweite Zwischensubstrat die Klebeschicht einschließt, und wobei
- das Transportverfahren der vorliegenden Erfindung ferner zwischen dem Laser-Liftoff-Schritt und dem Umsetzschritt einen Schritt des Abgebens des Objekts von dem ersten Zwischensubstrat an das zweite Zwischensubstrat einschließt.
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In dem Transportverfahren der vorliegenden Erfindung kann der Transportschritt ferner den vorstehend beschriebenen Umsetzschritt und den vorstehend beschriebenen Abgabeschritt einschließen.
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VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Wie vorstehend beschrieben, können durch die Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung alle oder einige des Trimmschritts, des Laser-Liftoff-Schritts, des Umsetzschritts und des Reparierschritts nacheinander in dieser einzigen Transporteinrichtung von entweder dem ersten oder dem zweiten Aspekt durchgeführt werden, und infolgedessen können Objekte mit hoher Produktivität transportiert werden. Außerdem lassen sich sowohl der Platzbedarf als auch die Kapitalinvestitionen verringern, da alle oder einige des Trimmschritts, des Laser-Liftoff-Schritts, des Umsetzschritts und des Reparierschritts von dieser einzigen Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können.
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Außerdem können durch dieses Transportverfahren der vorliegenden Erfindung der Trimmschritt und der Transportschritt nacheinander mit einer einzigen Transporteinrichtung durchgeführt werden. Somit können durch das Transportverfahren der vorliegenden Erfindung die Objekte mit hoher Produktivität transportiert werden. Außerdem lassen sich sowohl der Platzbedarf als auch die Kapitalinvestitionen verringern, da das Transportverfahren der vorliegenden Erfindung durch eine einzige Einrichtung durchgeführt werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine schematische Veranschaulichung, die ein Beispiel einer Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 2 ist eine Veranschaulichung, die ein Beispiel für ein erstes optisches System in einem ersten Aspekt der Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung beschreibt;
- 3 ist eine Veranschaulichung, die ein Beispiel für ein erstes optisches System in einem zweiten Aspekt der Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung beschreibt;
- 4 ist eine Veranschaulichung, die ein weiteres Beispiel für ein erstes optisches System in dem zweiten Aspekt der Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung beschreibt;
- 5 ist eine Veranschaulichung, die ein Beispiel für ein zweites optisches System in dem ersten Aspekt der Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung beschreibt;
- 6 ist eine weitere Veranschaulichung, die ein Beispiel für ein zweites optisches System in dem ersten Aspekt der Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung beschreibt;
- 7 ist eine schematische Veranschaulichung, die ein weiteres Beispiel der Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 8 ist eine schematische Veranschaulichung, die ein weiteres Beispiel der Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 9 ist eine Veranschaulichung, die das Ausrichten in einem Gap-Laser-Liftoff-Schritt, einem Umsetzschritt und einem Reparierschritt beschreibt, die durch die Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können;
- 10 ist eine Veranschaulichung, die das Ausrichten in einem Trimmschritt beschreibt, der durch die Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann;
- 11 ist eine Veranschaulichung, die das Ausrichten in einem Kontakt-Laser-Liftoff-Schritt beschreibt, der durch die Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann;
- 12 ist Teil einer Veranschaulichung eines Fertigungsablaufs eines Beispiels einer LED-Chip-bestückten Vorrichtung;
- 13 ist Teil einer Veranschaulichung des Fertigungsablaufs des Beispiels der LED-Chip-bestückten Vorrichtung im Anschluss an 12; und
- 14 ist Teil einer Veranschaulichung des Fertigungsablaufs des Beispiels der LED-Chip-bestückten Vorrichtung im Anschluss an 13.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie vorstehend beschrieben, war gefordert, eine Transporteinrichtung und ein Transportverfahren zu entwickeln, die es ermöglichen, ein Objekt mit einem minimalen Platzbedarf und geringen Kapitalinvestitionen sowie hoher Produktivität zu transportieren.
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Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben sich ernsthaft wiederholt mit den vorstehend beschriebenen Problemen befasst, um herauszufinden, dass eine Transporteinrichtung, in welcher ein Laser-Liftoff-Schritt und ein Umsetzschritt durch dasselbe erste optische System durchgeführt werden, in welcher ein Trimmschritt und ein Reparierschritt durch dasselbe zweite optische System durchgeführt werden, und welche das erste optische System und das zweite optische System sowie einen Schaltmechanismus einschließt, der zum Schalten eines optischen Pfads eines Lasers von einer Laserlichtquelle zwischen einem optischen Pfad zu dem ersten optischen System und einem optischen Pfad zu dem zweiten optischen System ausgelegt ist, ein Objekt mit einem minimalen Platzbedarf und minimalen Kapitalinvestitionen sowie einer hohen Produktivität, transportieren kann, und haben die vorliegende Erfindung abgeschlossen.
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Anders gesagt, handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um eine Transporteinrichtung zum Transportieren eines auf einem Ausgangssubstrat bereitgestellten Objekts von dem Ausgangssubstrat zu einem Zielsubstrat unter Verwendung eines Lasers, wobei die Transporteinrichtung umfasst:
- eine Laserlichtquelle, die ausgelegt ist, um den Laserstrahl durch Oszillation zu erzeugen;
- ein erstes optisches System;
- ein zweites optisches System mit einer optischen Konfiguration, die sich von einer optischen Konfiguration des ersten optischen Systems unterscheidet; und
- einen Schaltmechanismus, der ausgelegt ist, um einen optischen Pfad des Lasers zwischen einem optischen Pfad zu dem ersten optischen System und einem optischen Pfad zu dem zweiten optischen System umzuschalten, wobei
- das erste optische System ausgelegt ist, um den Laser sequenziell von einer hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats zu emittieren, um das Objekt auf eine Oberfläche des Zielsubstrats zu transportieren, und
- das zweite optische System ausgelegt ist, um den Laser selektiv von der hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats zu emittieren, um das Objekt von dem Ausgangssubstrat zu entfernen oder das Objekt zur Oberfläche des Zielsubstrats zu transportieren.
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Außerdem handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um eine Transporteinrichtung zum Transportieren eines auf einem Ausgangssubstrat bereitgestellten Objekts von dem Ausgangssubstrat zu einem Zielsubstrat unter Verwendung eines Lasers, wobei die Transporteinrichtung umfasst:
- eine Laserlichtquelle, die ausgelegt ist, um den Laserstrahl durch Oszillation zu erzeugen;
- ein erstes optisches System;
- ein zweites optisches System mit einer optischen Konfiguration, die sich von einer optischen Konfiguration des ersten optischen Systems unterscheidet; und
- einen Schaltmechanismus, der ausgelegt ist, um einen optischen Pfad des Lasers zwischen einem optischen Pfad zu dem ersten optischen System und einem optischen Pfad zu dem zweiten optischen System umzuschalten, wobei
- das erste optische System ausgelegt ist, um den Laser von einer hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats gleichzeitig auf eine Vielzahl von Objekten zu emittieren, um die Vielzahl von Objekten gleichzeitig auf eine Oberfläche des Zielsubstrats zu transportieren, und
- das zweite optische System ausgelegt ist, um den Laser zu einem der Objekte von der hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats zu emittieren, um das eine der Objekte von dem Ausgangssubstrat zu entfernen oder das eine der Objekte zu der Oberfläche des Zielsubstrats zu transportieren.
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Außerdem handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Transportverfahren zum Transportieren einer Vielzahl von Objekten von einem Ausgangssubstrat zu einem Zielsubstrat unter Verwendung eines Lasers bereit, wobei das Transportverfahren Folgendes einschließt:
- einen Schritt des Bereitstellens eines Ausgangssubstrats, in welchem das eine Vielzahl von Objekten einschließende Ausgangssubstrat bereitgestellt wird;
- einen Schritt des Bereitstellens des Zielsubstrats, in welchem das Zielsubstrat, auf das die Vielzahl von Objekten transportiert werden soll, bereitgestellt wird;
- einen Schritt des Bereitstellens einer Einrichtung, in welchem eine Transporteinrichtung bereitgestellt wird, die eine Laserlichtquelle, die zum Erzeugen des Lasers durch Oszillation ausgelegt ist, ein erstes optisches System und ein zweites optisches System einschließt;
- einen Trimmschritt, in welchem im Voraus bestimmt wird, ob in der Vielzahl von Objekten auf dem Ausgangssubstrat ein defektes Objekt eingeschlossen ist, und in einem Fall, in dem das defekte Objekt eingeschlossen ist, das defekte Objekt selektiv durch den durch das zweite optische System geführten Laser entfernt wird; und
- einen Transportschritt, in welchem die Vielzahl von Objekten durch den durch das erste optische System geführten Laser von dem Ausgangssubstrat zum Zielsubstrat transportiert wird, wobei
- der Trimmschritt bis zum Transportschritt in einer Folge von Arbeitsschritten durchgeführt werden, ohne dass ein Wechsel des Ausgangssubstrats durchgeführt wird.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung näher beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
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[Transporteinrichtung]
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1 stellt schematisch ein Beispiel einer Transporteinrichtung der vorliegenden Erfindung dar. Bei einer in 1 dargestellten Transporteinrichtung 10 handelt es sich um eine Transporteinrichtung zum Transportieren eines auf einem Ausgangssubstrat bereitgestellten Objekts von dem Ausgangssubstrat zu einem Zielsubstrat unter Verwendung eines Lasers.
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Die Transporteinrichtung 10 schließt die Laserlichtquelle 3, ein erstes optisches System 1, ein zweites optisches System 2 und einen Schaltmechanismus 4 ein.
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Die Laserlichtquelle 3 ist dazu ausgelegt, Laser durch Oszillation zu erzeugen. Ein spezifischer Aspekt der Laserlichtquelle 3 kann beispielsweise, aber nicht besonders darauf beschränkt, ein Excimer-Laser sein.
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In einem ersten Aspekt handelt es sich bei dem ersten optischen System 1 um ein erstes optisches System 1A, das ausgelegt ist, um Objekte 6 auf eine Oberfläche eines Zielsubstrats 200 zu transportieren, indem der Laser LL zu einer hinteren Oberflächenseite eines Ausgangssubstrats 100 emittiert wird, wie beispielsweise in 2 dargestellt. Eine sequenzielle Emission kann erfolgen, indem ein optischer Pfad des Lasers LL von der Laserlichtquelle 3 derart bewegt (gescannt) wird, dass der Laser LL sequenziell auf die auf dem Ausgangssubstrat 100 gebildeten Objekte 6 emittiert wird, wie beispielsweise in 2 dargestellt. Bei dieser Gelegenheit können das Ausgangssubstrat 100 und das Zielsubstrat 200 auch relativ in Bezug auf die Bewegung des optischen Pfads bewegt werden, wie in 2 dargestellt. Außerdem können die Objekte 6, wie in 2 dargestellt, auf dem Zielsubstrat 200 in einem Abstand angeordnet sein, der sich von dem Abstand der Objekte 6 auf dem Ausgangssubstrat 100 unterscheidet, indem eine Bewegungsgeschwindigkeit des Ausgangssubstrats 100 und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Zielsubstrats 200 voneinander verschieden gemacht werden.
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In einem zweiten Aspekt ist das erste optische System 1 ein erstes optisches System 1A', das ausgelegt ist, um den Laser LL gleichzeitig auf die Vielzahl von Objekten 6 von der hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats 100 zu emittieren, um die Vielzahl von Objekten 6 gleichzeitig auf die Oberfläche des Zielsubstrats 200 zu transportieren, wie beispielsweise schematisch in 3 und 4 dargestellt. 3 ist ein Beispiel, bei dem der Laser LL, der eine linienförmige Emissionsform aufweist, auf die Vielzahl von (1 × m (m > 2)) ausgerichteten Objekten 6 emittiert wird, und 4 ist ein Beispiel, bei dem der Laser LL, der eine rechteckige Emissionsform aufweist, auf die Vielzahl von (n × m (n > 2, m > 2)) ausgerichteten Objekten 6, die in einer Vielzahl von Reihen und einer Vielzahl von Spalten aufgereiht sind, emittiert wird. Die Emissionsform kann beispielsweise soweit erforderlich durch eine Maske verändert werden, was in einem späteren Abschnitt beschrieben wird.
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In jedem des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts können sowohl der Laser-Liftoff-Schritt als auch der Umsetzschritt, die bereits früher beschrieben wurden, in dem ersten optischen System 1 durchgeführt werden.
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Das in 1 dargestellte zweite optische System 2 besitzt eine andere optische Konfiguration als das erste optische System.
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In dem ersten Aspekt ist das zweite optische System 2 ein zweites optisches System 2B, das ausgelegt ist, um selektiv den Laser LT oder LR von der hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats 100 zu emittieren, wie beispielsweise in 5 oder 6 dargestellt, um beispielsweise das Objekt (das defekte Objekt) 6D von dem Ausgangssubstrat 100 zu entfernen (anders gesagt, um den Trimmschritt durchzuführen), wie beispielsweise in 5 dargestellt, oder um ein Objekt (Nachfüllchip) 6R zu der Oberfläche des Zielsubstrats 200 zu transportieren (anders gesagt, den Reparierschritt durchzuführen).
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In dem zweiten Aspekt, der eine andere Seite darstellt, ist das zweite optische System 2 ein zweites optisches System 2B', das ausgelegt ist, den Laser LT oder LR von der hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats 100 auf ein Objekt 6D oder 6R zu emittieren, wie beispielsweise in 5 oder 6 dargestellt, um das eine Objekt (das defekte Objekt) 6D von dem Ausgangssubstrat 100 zu entfernen (anders gesagt, um den Trimmschritt durchzuführen), oder um das eine Objekt (Nachfüllchip) 6R zu der Oberfläche des Zielsubstrats 200 zu transportieren.
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Der in 1 dargestellte Schaltmechanismus 4 ist ausgelegt, um einen optischen Pfad L des Lasers zwischen einem optischen Pfad L1 zu dem ersten optischen System 1 und einem optischen Pfad L2 zu dem zweiten optischen System 2 umzuschalten.
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In dem Beispiel von 1 schließt der Schaltmechanismus 4 eine Steuerung 41 und einen Spiegel 42 ein, der elektrisch mit der Steuerung 41 verbunden ist. Die Steuerung 41 ist ausgelegt, um den Spiegel 42 zu bewegen, um den optischen Pfad L des Lasers zwischen einem optischen Pfad L1 zu dem ersten optischen System 1 und einem optischen Pfad L2 zu dem zweiten optischen System 2 umzuschalten.
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Die Transporteinrichtung 10 in dem in 1 dargestellten Beispiel schließt ferner einen optionalen Homogenisator 5 ein. Der Homogenisator 5 ist ausgelegt, um eine Intensitätsverteilung des von der Laserlichtquelle 3 durch Oszillation erzeugten Lasers zu vereinheitlichen.
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Die Transporteinrichtung 10 in dem in 1 dargestellten Beispiel schließt zusätzlich zu dem Spiegel 42 des Schaltmechanismus 4 ferner eine Vielzahl von Spiegeln ein, beispielsweise Spiegel M. Die Vielzahl von Spiegeln 42 und M haben die Aufgabe, den optischen Pfad des Lasers auszurichten.
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Durch die vorstehend beschriebene Transporteinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung können der Laser-Liftoff-Schritt und der Umsetzschritt durch das gleiche erste optische System 1 durchgeführt werden und der Trimmschritt und der Reparierschritt können durch das gleiche optische System 2 durchgeführt werden. Da die Transporteinrichtung 10 den Schaltmechanismus 4 einschließt, der zum Schalten des optischen Pfads L des Lasers aus der Laserlichtquelle 3 zwischen dem optischen Pfad L1 zu dem ersten optischen System 1 und dem optischen Pfad L2 zu dem zweiten optischen System 2 ausgelegt ist, lassen sich der Trimmschritt, der Laser-Liftoff-Schritt, der Umsetzschritt und der Reparierschritt durch die einzige Transporteinrichtung 10 durchführen.
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Außerdem wird ein Ausgangssubstrat in herkömmlichen Einrichtungen, deren jeweilige Funktionen individualisiert sind, herausgenommen, beispielsweise sobald der Trimmschritt durchgeführt wurde, und wird bewegt und an einer Laser-Liftoff-Einrichtung befestigt und der Laser-Liftoff-Schritt wird dort durchgeführt. Das Gleiche gilt für den Umsetzschritt und den vorhergehenden Trimmschritt. In diesem Fall wird das Ausgangssubstrat sofort nach dem Trimmschritt herausgenommen und das Ausgangssubstrat wird an der Laser-Liftoff-Einrichtung oder einer Umsetzeinrichtung befestigt, ein Ausrichten zum Bestimmen eines Objekts, auf das Laser emittiert werden soll, wird durchgeführt und dann wird der Laser-Liftoff-Schritt oder der Umsetzschritt ausgeführt. Diese Folge von Aufgaben verringert nicht nur die Produktivität, sondern kann je nach der Genauigkeit der Ausrichtungseinstellung auch zu Abweichungen zwischen den einzelnen Schritten führen.
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Durch die Verwendung der Transporteinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung können der Laser-Liftoff-Schritt und der vorhergehende Trimmschritt, bei dem das Ausgangssubstrat 100 dasselbe ist, in einer Folge von Arbeitsschritten nur durch Umschalten des optischen Pfades durchgeführt werden, ohne das ein Wechsel des Ausgangssubstrats durchgeführt wird. Ebenso können auch der Umsetzschritt und der vorhergehende Trimmschritt in einer Folge von Arbeitsschritten nur durch Umschalten des optischen Pfades durchgeführt werden, ohne dass ein Wechsel des Ausgangssubstrats 100 erforderlich ist, da das Ausgangssubstrat 100 dasselbe ist. Demzufolge sind Ablösen und Bewegen des Ausgangssubstrats 100 und Anbringen und Ausrichten des Ausgangssubstrats 100 wenigstens zwischen dem Laser-Liftoff-Schritt und dem vorhergehenden Trimmschritt und zwischen dem Umsetzschritt und dem vorhergehenden Trimmschritt nicht erforderlich. Infolgedessen kann eine Abnahme der Produktivität vermieden und Abweichungen zwischen den Arbeitsschritten, die sich aus der Genauigkeit der Ausrichtung ergeben, können verhindert werden.
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Dann können durch die Transporteinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung Funktionen, die herkömmlicherweise durch vier Einrichtungen durchgeführt wurden, die sich in der Energiedichte des Laserstrahls, der Strahlenergie und Strahlform sowie Emissionsverfahren unterscheiden, durch eine einzige Einrichtung durchgeführt werden, und darüber hinaus ist keine Vielzahl von Einrichtungen erforderlich, die jeweils Laserlichtquellen aufweisen, was eine effiziente Nutzung von Laserenergie ermöglicht. Somit lassen sich der Platzbedarf und die Kapitalinvestitionen minimieren.
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Anders gesagt können die Objekte 100 durch die Transporteinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung mit einem minimalen Platzbedarf und Kapitalinvestitionen sowie einer hohen Produktivität sein.
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Außerdem können die Wartungskosten niedriger gehalten werden als im Falle der Verwendung von vier Einrichtungen.
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Es ist zu beachten, dass die Transporteinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung nicht durch einfaches Kombinieren der herkömmlichen vier Einrichtungen erhalten wird, sondern sich nur durch die Erkenntnis der Erfinder der vorliegenden Erfindung ergibt, dass durch das Konfigurieren der Einrichtung, um das erste optische System 1, in welchem zwei Schritte durchgeführt werden können, nämlich der Laser-Liftoff-Schritt und der Umsetzschritt, und das zweite optische System 2, in welchem zwei Schritte durchgeführt werden können, nämlich der Trimmschritt und der Reparierschritt, einzuschließen und um ferner den Schaltmechanismus 4 einzuschließen, der den optischen Pfad zwischen diesen optischen Systemen schaltet, ein Wechseln wie etwa ein Ablösen und Bewegen des Ausgangssubstrats 100, Befestigen und Ausrichten des Ausgangssubstrats 100 zwischen dem Laser-Liftoff-Schritt und dem vorhergehenden Trimmschritt und zwischen dem Umsetzschritt und dem vorhergehenden Trimmschritt nicht erforderlich sind.
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Die Transporteinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung kann verschiedene Aspekte aufweisen und weitere Komponenten einschließen. Beispiele für weitere konstituierende Elemente können eine Maske, einen ersten Positioniertisch, der wenigstens das Ausgangssubstrat 100 hält, einen zweiten Positioniertisch für das Zielsubstrat 200, eine Projektionslinse und einen Bewegungsmechanismus einschließen.
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7 stellt einen Aspekt der Transporteinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung dar.
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Bei der in 7 dargestellten Transporteinrichtung 10 schließt das erste optische System 1 einen optischen Pfad 11 und eine Maske 12 ein. Die Maske 12 weist ein Muster zum Gestalten der Emissionsform des Lasers LL in einen linienförmigen Strahl auf, wie beispielsweise in 3 dargestellt, der gleichzeitig auf die Vielzahl von Objekten 6 emittiert werden soll.
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Außerdem schließt das zweite optische System 2 in der in 7 dargestellten Transporteinrichtung 10 einen optischen Pfad 21, eine AP 22, einen Galvanometer-Scanner 23 und eine Maske 24 ein. Die AP 22 ist eine Öffnung zum Bilden eines Laserstrahls mit einer Größe, mit der der Scanner 23 ordnungsgemäß betrieben werden kann. Der Galvanometer-Scanner 23 ist ein Mittel zum selektiven Emittieren des Lasers LT oder LR auf das Ausgangssubstrat 100 oder das auf dem Ausgangssubstrat 100 gelagerte Objekt 6D oder 6R oder zum selektiven Emittieren des Lasers LT oder LR auf das Ausgangssubstrat 100 oder das Objekt 6D oder 6R von der hinteren Oberflächenseite des Ausgangssubstrats 100. Die Maske 24 weist ein Muster zum Formen der Emissionsform des Lasers LT oder LR, der auf das Objekt 6D oder 6R emittiert werden soll, in Formen auf, die jeweils individuell jedem Objekt 6D oder 6R entsprechen.
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Die in 7 dargestellte Transporteinrichtung 10 schließt ferner einen Positioniertisch 7, die Projektionslinse 8 und einen Bewegungsmechanismus 43 ein.
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Der Positioniertisch 7 schließt den ersten Positioniertisch, der zum Halten wenigstens des Ausgangssubstrats 100 ausgelegt ist, und den zweiten Positioniertisch ein, der ausgelegt ist, um das Zielsubstrats 200 so zu halten, dass es dem ersten Positioniertisch gegenüberliegt, und diese Positioniertische werden in einem späteren Abschnitt ausführlicher beschrieben.
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Die Projektionslinse 8 ist ausgelegt, um ein Bild aus dem Laser auf ein Emissionsobjekt auf dem Ausgangssubstrat 100 auf dem Positioniertisch 7 zu bilden.
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Der Bewegungsmechanismus 43 ist Teil des Schaltmechanismus 4 und ist ausgelegt, um den Positioniertisch 7 (beispielsweise den ersten Positioniertisch und den zweiten Positioniertisch) und die Projektionslinse 8 zwischen dem ersten optischen System 1 und dem zweiten optischen System 2 gemäß einer Änderung des optischen Pfads des Lasers zu bewegen.
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Jedes des ersten optischen Systems 1 und des zweiten optischen Systems 2 kann die Projektionslinse 8 einschließen. Außerdem kann der Bewegungsmechanismus 43 den zweiten Positioniertisch für das Zielsubstrat 200 möglicherweise nicht bewegen. In einem solchen Fall schließt der Schaltmechanismus 4 den ersten Positioniertisch ein und man kann sagen, dass der Bewegungsmechanismus 43 ausgelegt ist, um den ersten Positioniertisch zwischen dem ersten optischen System 1 und dem zweiten optischen System 2 gemäß einer Änderung des optischen Pfads des Lasers zu bewegen.
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In einem Fall, bei dem der Bewegungsmechanismus 43 ausgelegt ist, um den zweiten Positioniertisch zu bewegen, ist der zweite Positioniertisch ebenfalls Teil des Schaltmechanismus 4.
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Der Bewegungsmechanismus 43 kann soweit erforderlich den ersten Positioniertisch oder den ersten Positioniertisch und den zweiten Positioniertisch innerhalb einer identischen Ebene bewegen. Demzufolge kann, wenn dieser Bewegungsmechanismus 43 eingeschlossen ist, eine Arrayform einer Vielzahl von Objekten innerhalb einer identischen Ebene nach dem Transport frei verändert werden.
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8 stellt einen weiteren Aspekt der Transporteinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung dar. Die in 8 dargestellte Transporteinrichtung 10 unterscheidet sich von der in 7 dargestellten Transporteinrichtung 10 dadurch, dass das erste optische System 1 und das zweite optische System 2 eine gemeinsame Maske 9 aufweisen.
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Die Maske 9 weist ein Muster zum Gestalten der Emissionsform des Lasers LL in einen linienförmigen Strahl auf, wie beispielsweise in 3 dargestellt, der gleichzeitig auf die Vielzahl von Objekten 6 emittiert werden soll, und ein Muster zum Gestalten der Emissionsform des Lasers LT oder LR, der auf das Objekt 6D oder 6R emittiert werden soll, in Formen auf, die jeweils individuell jedem Objekt 6D oder 6R entsprechen.
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Es ist zu beachten, dass der Schaltmechanismus 4 nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt ist. Beispielsweise kann der Schaltmechanismus 4 ausgelegt sein, um das erste optische System 1 und das zweite optische System 2 auf eine geschaltete Weise zwischen den optischen Pfad L und der Projektionslinse 8 einzufügen, und zwar in einem Zustand, in welche der optische Pfad L von der Laserlichtquelle 3, dem Positioniertisch 7 und der Projektionslinse 8 linear fixiert ist.
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[Das Ausrichten in optischen Systemen]
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Als Nächstes wird das Ausrichten der optischen Systeme in jedem des Laser-Liftoff-Schritts, des Trimmschritts, des Umsetzschritts und des Reparierschritts beschrieben.
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Es ist zu beachten, dass das Laser-Liftoff grob unterteilt wird in: Kontakt-Laser-Liftoff (Kontakt-LLO), das in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem das Ausgangssubstrat 100 und das Zielsubstrat 200 mit den zwischen diesen angeordneten Objekten 6 in Kontakt gebracht werden; und Gap-Laser-Liftoff (Gap-LLO), das in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem das Ausgangssubstrat 100 und das Zielsubstrat 200 einander mit einem dazwischen liegenden Raum gegenüberliegen.
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9 ist ein Beispiel für das Ausrichten, das beim Gap-Laser-Liftoff-Schritt, dem Umsetzschritt und dem Reparierschritt verwendet wird.
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Beim Gap-Laser-Liftoff-Schritt (für weitere Einzelheiten siehe die vorherige Beschreibung zu 12(c)) wird beispielsweise das Saphirsubstrat 110 als Ausgangssubstrat 100 von einem ersten Positioniertisch 71 gehalten. Außerdem wird das erste Zwischensubstrat 210 als Zielsubstrat 200 von einem zweiten Positioniertisch 72 gehalten. Außerdem ist ein Raum zwischen dem Saphirsubstrat 110 und dem ersten Zwischensubstrat 210 vorgesehen.
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Der erste Positioniertisch 71 weist eine Öffnung auf, sodass der Laser LL auf die hintere Oberfläche des Saphirsubstrats 110 emittiert werden kann.
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Die Projektionslinse 8 ist oberhalb des ersten Positioniertischs 71 vorgesehen.
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Im Falle des Umsetzschritts (für Einzelheiten siehe vorherige Beschreibung zu 13(g)) erfolgt das Ausrichten ähnlich wie beim Gap-Laser-Liftoff-Schritt, außer dass das zweite Zwischensubstrat 120 als Ausgangssubstrat 100 auf dem ersten Positioniertisch 71 gehalten wird und dass das fertige Substrat 220 als Zielsubstrat 200 auf dem zweiten Positioniertisch 72 gehalten wird.
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Im Reparierschritt (für Einzelheiten siehe vorherige Beschreibung zu 14(h)) erfolgt das Ausrichten ähnlich wie beim Gap-Laser-Liftoff-Schritt, außer dass das Reparatursubstrat 130 als Ausgangssubstrat 100 auf dem ersten Positioniertisch 71 gehalten wird und dass das fertige Substrat 220 als Zielsubstrat 200 von dem zweiten Positioniertisch 72 gehalten wird.
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Es ist zu beachten, dass nach dem Umsetzschritt die nicht transportierten Objekte 6 auf dem Ausgangssubstrat 100 (dem zweiten Zwischensubstrat 120) verbleiben, wie beispielsweise auf der rechten Seite von 3 bzw. 4 dargestellt. Dieses Ausgangssubstrat 100 mit den Objekten 6 (redundante Objekte), die nicht transportiert werden, kann auch als Reparatursubstrat 130 für den Reparierschritt verwendet werden.
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Bei dem Umsetzschritt (der auch als Massentransferschritt bezeichnet werden kann) handelt es sich um ein Verfahren in einem Abschnitt, der relativ nahe an einem abschließenden Schritt im Transportschritt liegt (einem Chip-Lining-up-Schritt). In dem Fall, dass ein defektes Objekt (LED) 6D im Laser-Liftoff-Schritt oder dem Trimmschritt vor dem Umsetzschritt entfernt wird, erscheint ein Abschnitt mit verloren gegangenem Chip auf dem fertigen Substrat 300, das nach dem Transportschritt erhalten wird. Der Abschnitt mit verloren gegangenem Chip wird im Reparierschritt durch einen einem einzelnen Chip 6R aufgefüllt.
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Zu diesem Zeitpunkt wird der Abschnitt mit verloren gegangenem Chip durch den Nachfüllchip 6R aus dem Reparatursubstrat aufgefüllt. Die Umsetzeinrichtung und eine Repariereinrichtung sind Einrichtungen mit unterschiedlichen optischen Systemen und somit wurden sie herkömmlicherweise durch verschiedene Einrichtungen konfiguriert. In diesem Fall werden das in dem Umsetzschritt zugeführte Objekt 6 und der Nachfüllchip 6R, mit dem der Abschnitt mit verloren gegangenem Chip im Reparierschritt nachgefüllt wird, von Substraten zugeführt, die sich voneinander unterscheiden. In solch einem Fall unterscheiden sich das im Umsetzschritt zugeführte Objekt 6 und der Nachfüllchip 6R, mit dem der Abschnitt mit verloren gegangenem Chip im Reparierschritt nachgefüllt wird, in der Chipproduktionscharge, was zu Ungleichmäßigkeiten wie etwa einem partiellen Lichtemissionszustand führen kann.
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Andererseits können gleichmäßig aufgereihte Chips auf der gesamten Oberfläche angeordnet werden, da die Chipnutzungseffizienz durch Nachfüllen des Abschnitts mit verloren gegangenem Chip im Reparierschritt mit dem redundanten Objekt 6R, das nach dem Umsetzschritt verblieben ist, hoch ist; das im Umsetzschritt umgesetzte Objekt 6 und der Nachfüllchip 6R, mit dem der Abschnitt mit verloren gegangenem Chip im Reparierschritt nachgefüllt wird, werden aus einer gleichen Charge erhalten; und diese optischen Systeme nutzen einen Laser von einer gleichen Lichtquelle.
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10 ist ein Beispiel für das Ausrichten, das beim Trimmschritt vor dem Laser-Liftoff-Schritt und dem Trimmschritt vor dem Umsetzschritt verwendet wird.
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Im Trimmschritt vor dem Laser-Liftoff-Schritt (für Einzelheiten siehe die Beschreibung zu 12(b)) wird beispielsweise das Saphirsubstrat 110 als Ausgangssubstrat 100 von dem ersten Positioniertisch 71 gehalten.
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Beim Trimmschritt vor dem Umsetzschritt (für weitere Einzelheiten siehe die Beschreibung zu 13(f)) wird das zweite Zwischensubstrat 120 als Ausgangssubstrat 100 von dem ersten Positioniertisch 71 gehalten.
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Das Ausrichten ist ähnlich dem in 9 dargestellten Ausrichten, außer dass der zweite Positioniertisch nicht zusätzlich zu dem Vorstehenden verwendet wird.
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11 ist ein Beispiel für das Ausrichten, das beim Kontakt-Laser-Liftoff-Schritt verwendet wird.
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Das in 11 gezeigte Ausrichten ähnelt dem in 9 dargestellten Ausrichten für den Gap-Laser-Liftoff-Schritt, außer dass ein Zustand herbeigeführt wird, bei dem das Ausgangssubstrat 100 und das Zielsubstrat 200 mit den zwischen diesen befindlichen Objekten 6 in Kontakt gebracht werden, dass der ersten Positioniertisch 71 das Ausgangssubstrat 100 und das Zielsubstrat 200 trägt und dass der zweite Positioniertisch nicht vorgesehen ist.
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Wie zuvor beschrieben und wie aus der vorstehenden Beschreibung zu 9 bis 11 klar ersichtlich, wird beim Ausrichten im Laser-Liftoff-Schritt und beim Ausrichten im vorhergehenden Trimmschritt das gleiche Saphirsubstrat 110 als Ausgangssubstrat 100 verwendet. Demzufolge können durch die Verwendung der Transporteinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung der dem Laser-Liftoff-Schritt vorhergehende Trimmschritt und der Laser-Liftoff-Schritt in einer Folge von Arbeitsschritten ohne Durchführen eines Wechsels des Ausgangssubstrats 100 durchgeführt werden.
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Außerdem wird das identische zweite Zwischensubstrat 120 als Ausgangssubstrat 100 beim Ausrichten im Umsetzschritt und beim Ausrichten im vorhergehenden Trimmschritt verwendet. Demzufolge wird durch die Verwendung der Transporteinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass der dem Umsetzschritt vorhergehende Trimmschritt und der Umsetzschritt in einer Folge von Arbeitsschritten ohne Durchführen eines Wechsels des Ausgangssubstrats 100 durchgeführt werden. Darüber hinaus kann durch die Verwendung des zweiten Zwischensubstrats 120, das im Umsetzschritt als Reparatursubstrat 130 verwendet wird, als das Ausgangssubstrat 100 im Reparierschritt der Trimmschritt vor dem Umsetzschritt, der Umsetzschritt und der Reparierschritt in einer Folge von Arbeitsschritten durchgeführt werden, ohne dass ein Wechsel des Ausgangssubstrats 100 durchgeführt werden muss.
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[Transportverfahren]
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Als Nächstes wird ein Transportverfahren der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Beschreibung erneut unter Bezugnahme auf einen Teil von 12 bis 14 erfolgt, da das Transportverfahren der vorliegenden Erfindung auf einen Fertigungsablauf der LED-bestückten Vorrichtung angewendet werden kann, der unter Bezugnahme auf 12 bis 14 beschrieben wurde. Das Transportverfahren der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch auf einen anderen Fertigungsablauf angewendet werden als dem Fertigungsablauf in dem in 12 bis 14 dargestellten Beispiel.
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Bei dem Transportverfahren der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Transportverfahren zum Transportieren der Vielzahl von Objekten 6 von einem Ausgangssubstrat (beispielsweise dem in 12(a) dargestellten Saphirsubstrat 110 oder dem in 12(g) dargestellten zweiten Zwischensubstrat 120) zu einem Zielsubstrat (beispielsweise dem in 12(c) dargestellten ersten Zwischensubstrat 210 oder dem in 13(g) dargestellten fertigen Substrat 220) unter Verwendung eines Lasers.
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Zunächst wird das Ausgangssubstrat (beispielsweise das in 12(a) dargestellte Saphirsubstrat 110 oder das in 12(c) dargestellte zweite Zwischensubstrat 120) einschließlich einer Vielzahl von Objekten 6 bereitgestellt (Schritt des Bereitstellens des Ausgangssubstrats).
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Andererseits wird das Zielsubstrat (beispielsweise das in 12(c) dargestellte erste Zwischensubstrat 210 oder das in 13(g) dargestellte fertige Substrat 220), auf das die Vielzahl der Objekte 6 planmäßig transportiert werden soll, bereitgestellt (Schritt des Bereitstellens des Zielsubstrats).
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Außerdem wird die in 1 dargestellte Transporteinrichtung 10, welche die Laserlichtquelle 3, die zum Erzeugen des Lasers durch Oszillation ausgelegt ist, das erste optische System 1 und das zweite optische 2 einschließt, bereitgestellt (der Schritt des Bereitstellens der Einrichtung).
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Als Nächstes wird, wie in 12(b) oder 13(f) dargestellt, im Voraus bestimmt, ob in der Vielzahl von Objekten 6 auf dem Ausgangssubstrat (beispielsweise dem Saphirsubstrat 110 oder dem zweiten Zwischensubstrat 120) das defektes Objekt 6D eingeschlossen ist, und in einem Fall, in welchem das defekte Objekt 6D eingeschlossen ist, wird das defekte Objekt 6 selektiv durch den durch das zweite optische System 2 geführten Laser LT entfernt (der Trimmschritt).
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Dann wird, wie in 12(c) oder 13(g) dargestellt, die Vielzahl von Objekten 6 durch den Laser LL oder LM, der durch das erste optische System 1 geführt wird, von dem Ausgangssubstrat (beispielsweise dem Saphirsubstrat 110 oder dem zweiten Zwischensubstrat 120) auf das Zielsubstrat (beispielsweise das erste Zwischensubstrat 210 oder das fertige Substrat 220) transportiert (der Transportschritt (der Laser-Liftoff-Schritt oder der Umsetzschritt)).
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Dann werden bei dem Transportverfahren der vorliegenden Erfindung der vorstehend beschriebene Trimmschritt bis der vorstehend beschriebene Transportschritt in einer Folge von Arbeitsschritten ohne Durchführen eines Wechsels des Ausgangssubstrats durchgeführt. Insbesondere werden der Laser-Liftoff-Schritt und der vorhergehende Trimmschritt in einer Folge von Arbeitsschritten durchgeführt, ohne dass ein Wechsel des Saphirsubstrats 110 als Ausgangssubstrat durchgeführt wird. Außerdem werden der Umsetzschritt und der vorhergehende Trimmschritt in einer Folge von Arbeitsschritten durchgeführt, ohne dass ein Wechsel des Saphirsubstrats 110 oder des zweiten Zwischensubstrats 120 als Ausgangssubstrat durchgeführt wird.
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Wenigstens zwischen dem Laser-Liftoff-Schritt und dem vorhergehenden Trimmschritt und zwischen dem Umsetzschritt und dem vorhergehenden Trimmschritt dieses Transportverfahrens der vorliegenden Erfindung kann eine Verringerung der Produktivität infolge des Wechsels des Ausgangssubstrats vermieden und Abweichungen zwischen den Schritten infolge der Genauigkeit der Ausrichtung verhindert werden.
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Dann können bei dem Transportverfahren der vorliegenden Erfindung die Funktionen, die üblicherweise von vier Einrichtungen durchgeführt wurden, durch eine einzige Einrichtung durchgeführt werden, und darüber hinaus ist es nicht erforderlich, dass eine Vielzahl von Einrichtungen jeweils über Laserlichtquellen verfügt, was eine effiziente Nutzung der Laserenergie ermöglicht. Somit lassen sich der Platzbedarf und die Kapitalinvestitionen minimieren.
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Das Transportverfahren der vorliegenden Erfindung kann ferner den Reparierschritt (14(h)) einschließen, bei dem im Voraus bestimmt wird, ob eine Stelle, an der eines der Objekte 6 verloren gegangen ist, auf dem Zielsubstrat (beispielsweise dem fertigen Substrat 220) eingeschlossen ist, und in dem Fall, dass die Stelle, an der eines der Objekte 6 verloren gegangen ist, eingeschlossen ist, kann der Laser LR durch das zweite optische System 2 selektiv auf das Objekt 6R auf dem Ausgangssubstrat (beispielsweise das in 14(h) dargestellte Reparatursubstrat 130) emittiert werden, um ein Objekt (den Nachfüllchip 6R) zu der Stelle zu transportieren, an der eines der Objekte 6 nach dem Transportschritt (13(g)) des Transportierens der Vielzahl von Objekten 6 von dem Ausgangssubstrat (beispielsweise dem zweiten Zwischensubstrat) zum Zielsubstrat (beispielsweise dem fertigen Substrat 220) durch den durch das erste optische System 1 geführten Laser LM verloren gegangen ist. Darüber hinaus kann durch die Verwendung des zweiten Zwischensubstrats 120 nach dem Umsetzschritt als Reparatursubstrat 130 der Transportschritt in 13(g) zum Reparierschritt in 14(h) ebenfalls in einer Folge von Arbeitsschritten durchgeführt werden, ohne dass ein Wechsel des Ausgangssubstrats (des zweiten Zwischensubstrats 120) durchgeführt wird.
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Genauer gesagt, kann der Transportschritt Folgendes einschließen: den Laser-Liftoff-Schritt (12(c)), bei dem der Laser LL auf das Objekt 6 durch eine Basis eines Chip-Versorgungssubstrats (das Saphir-Substrat 110) als Ausgangssubstrat emittiert wird, wobei die Objekte 6 auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet sind und das Substrat auf dem ersten Positioniertisch 71 in der Ausrichtung platziert ist, die unter Bezugnahme auf 9 beschrieben ist, um einen Teil des Objekts 6 zu zersetzen, sodass das Objekt 6 von dem Ausgangssubstrat zu dem ersten Zwischensubstrat 210 als dem auf dem zweiten Positioniertisch 72 platzierten Zielsubstrat transportiert wird; und den Umsetzschritt (13(g)), bei dem der Laser LM durch das zweite Zwischensubstrat 120 als das auf dem ersten Positioniertisch 71 platzierte Ausgangssubstrat in der Ausrichtung, die unter Bezugnahme auf 9 beschrieben wurde, auf die zwischen dem zweiten Zwischensubstrat 120 und dem Objekt 6 gebildeten Klebeschicht 121 emittiert wird, um die Klebeschicht 121 abzutragen, um das Objekt 6 von dem zweiten Zwischensubstrat 120 zu dem fertigen Substrat 220 als dem auf dem zweiten Positioniertisch 72 platzierten Zielsubstrat zu transportieren.
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Außerdem kann das Transportverfahren der vorliegenden Erfindung zwischen dem Laser-Liftoff-Schritt und dem Umsetzschritt ferner einen Schritt des Abgebens des Objekts 6 vom ersten Zwischensubstrat 210 an das zweite Zwischensubstrat 120 einschließen, wie in 13(e) dargestellt.
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Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind nur Beispiele, und jegliche Beispiele, die im Wesentlichen die gleichen Merkmale aufweisen und die gleichen Funktionen und Wirkungen zeigen wie die in dem technischen Konzept, das in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung offenbart ist, sind in den technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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