KR101540080B1 - 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 기판 상에 반도체층을 형성하는 반도체층 형성 단계; 레이저 리프트 오프 공정을 통해 제1유연필름으로 상기 반도체층을 전사하는 제1전사단계; 및 상기 제1유연필름으로부터 상기 반도체층을 제2유연필름으로 전사하는 제2전사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법을 제공한다.
상기 구성에 의한 본 발명은, 반도체층을 성장시킬 때 드러났던 표면이 외부에 노출되도록 반도체층을 분리할 수 있는 효과가 있다.
상기 구성에 의한 본 발명은, 반도체층을 성장시킬 때 드러났던 표면이 외부에 노출되도록 반도체층을 분리할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 자세히 설명하면, 레이저 리프트 오프 공정과 두 차례에 걸쳐서 반도체층을 전사함으로써 공정의 자동화 및 대면적화가 가능한 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN) 등과 같은 3족 원소의 질화물은 열적 안정성이 우수하고 직접천이형 밴드갭(Direct Bandgap)을 가지고 있어서 발광소자용 물질로 각광받고 있다.
이러한 3족 원소의 질화물 반도체층은 동종의 기판에 성장시키는 것이 어렵기 때문에, 유사한 결정구조를 갖는 육방정계의 이종 기판 위에 금속유기화학기상증착법(MO-CVD)이나 분자선 증착법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 같은 방법으로 등축 성장시킨다. 육방정계의 대표적인 기판이자 질화물들과 유사한 결합길이를 갖는 기판으로 사파이어 기판이 있다. 질소 화합물은 일반적으로 사파이어 기판을 이용하여 성장시킨다. 그러나 사파이어 기판은 전기적으로 부도체이므로, 사파이어 기판 상에 발광 다이오드와 같은 발광소자를 성장시킨 경우 하단에 전극을 연결시킬 수 없어서 발광 다이오드의 구조가 제한된다. 따라서 최근, 사파이어와 같은 이종기판 상에 질화물 반도체층과 같은 등축층들을 성장시키고, 이종 기판을 분리하여 수직형 구조의 발광 다이오드를 제조하는 기술이 연구되고 있다.
이종 기판을 분리하는 대표적인 방법으로 레이저 리프트 오프(LASER Lift-Off) 방법이 있다. 레이저 리프트 오프 방법은 사파이어 기판과 같은 이종 기판 위에 질소 화합물과 같은 물질을 등축층으로 성장시키고, 기판의 맞은 편에 등축층의 면을 제2기판으로 결합한 후 사파이어 기판을 통해 레이저 빔을 조사하여 등축층으로부터 사파이어 기판을 분리하는 기술이다.
레이저 리프트 오프 방법을 사용한 기술로서 한국 공개특허 10-2012-0016307이 있다. 이 발명에서는 레이저 리프트 오프 방법을 사용할 때, 크랙이 생기지 않기 위하여 열을 점진적으로 가해주는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이 발명에서 레이저 리프트 오프 방법으로 발광 다이오드를 만들 경우 제2기판에 발광 다이오드의 윗면이 결합된다. 회로는 박막층의 표면에 인쇄공정(도핑공정)을 통해 구현하므로, 표면이 기판에 결합되는 레이저 리프트 오프 방법은 발광 다이오드와 함께 회로를 동시에 만들기 어렵다는 문제가 있다.
따라서 기판에 등축층을 생성하는 과정에 외부에 드러난 표면이 완성된 발광 다이오드에서도 외부에 드러나는 발광다이오드 제조방법에 관한 기술이 필요하다.
본 발명은 레이저 리프트 오프 공정과 두 차례에 걸쳐서 반도체층을 전사함으로써 공정의 자동화 및 대면적화를 하는 데에 주된 목적이 있다.
본 발명은 반도체층의 형성과정에서 외부에 드러난 표면이 완제품에도 외부에 드러나는 공정을 제공하는 데에 다른 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 상에 반도체층을 형성하는 반도체층 형성 단계; 레이저 리프트 오프 공정을 통해 제1유연필름으로 상기 반도체층을 전사하는 제1전사단계; 및 상기 제1유연필름으로부터 상기 반도체층을 제2유연필름으로 전사하는 제2전사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 반도체층은, 발광 다이오드일 수 있다.
여기서, 상기 발광 다이오드는, 수평형 발광 다이오드일 수 있다.
여기서, 상기 기판은 사파이어 기판이고, 상기 반도체층은 질소 화합물층일 수 있다.
여기서, 상기 반도체층 형성 단계는, 상기 기판의 뒷면을 폴리싱 하는 작업을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 반도체층 형성 단계는, 상기 반도체층의 표면에 회로를 형성할 수 있다.
여기서, 상기 제1유연필름은, 블루 테이프(Blue Tape) 또는 자외선 테이프(UV Tape)일 수 있다.
여기서, 상기 제2유연필름은, 경질기판 상에 접착될 수 있다.
여기서, 상기 제1유연필름은 상기 제2유연필름보다 상대적으로 접착력이 작을 수 있다.
여기서, 상기 제2유연필름은, 합성과 열처리를 통해 경화되는 필름 또는 액체 시약일 수 있다.
여기서, 상기 제2전사단계는, 상기 제2유연필름을 빛 또는 열로 중간 경화하여, 상기 반도체층을 상기 제2유연필름에 전사하고, 전사가 끝난 후 상기 제2유연필름을 완전경화할 수 있다.
여기서, 상기 제2전사단계는, 선처리로서 상기 제1유연필름에 열 또는 자외선을 가하여 상기 제1유연필름의 접착력을 낮추는 공정을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법은, 상기 제2전사단계에서 제2유연필름으로 전사된 상기 반도체층에 금속 전극을 연결하는 전극연결단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기 구성에 의한 본 발명은, 반도체층을 성장시킬 때 드러났던 표면이 외부에 노출되도록 반도체층을 분리할 수 있는 효과가 있다.
상기 구성에 의한 본 발명은, 반도체층을 성장시키는 과정에서 인쇄한 회로에 단자를 연결할 수 있는 효과가 있다.
상기 구성에 의한 본 발명은, 반도체층을 성장시키는 단계에서 단자를 연결하는 단계까지 공정을 자동화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체층 형성 단계에서 제작된 기판 및 반도체층의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1전사단계에서 제1유연필름에 발광 다이오드를 전사시키는 방법을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2전사단계에서 제2유연필름에 발광 다이오드를 전사시키는 방법을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2유연필름 상의 발광 다이오드에 전극을 연결한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 경질기판이 제거된 제2유연필름과 발광 다이오드의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체층 형성 단계에서 제작된 기판 및 반도체층의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1전사단계에서 제1유연필름에 발광 다이오드를 전사시키는 방법을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2전사단계에서 제2유연필름에 발광 다이오드를 전사시키는 방법을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2유연필름 상의 발광 다이오드에 전극을 연결한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 경질기판이 제거된 제2유연필름과 발광 다이오드의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
사파이어 기판에 질소 화합물을 등축 성장(epitaxial growth)시킬 때에 보조 기판을 사용하여 사파이어 기판과 질소 화합물 사이를 분리한다. 이때, 또 다른 보조 기판을 사용하면, 사파이어 기판에 질소 화합물을 성장시킬 때 드러났던 면에 표면에 있는 구조를 그대로 유지할 수 있다. 따라서 사파이어 기판에 질소 화합물을 성장시킬 때, 질소 화합물에 연결된 회로나 리소그래피 공정을 할 수 있다.
질소화합물은 다층구조일 수 있으며, 갈륨과 같은 반도체의 질소화합물인 반도체층일 수 있다. 이때, 반도체층은 회로가 인쇄될 수 있으며, P-N 접합된 다이오드일 수 있다. 여기서 다이오드는 밴드갭이 가시광선 영역의 크기인 발광 다이오드일 수 있다. 본 명세서에서는 일 실시예로서 질소화합물 계열의 발광 다이오드를 반도체층의 일종으로 예를 들 것이나 반도체층이기만 하면 어떠한 내용이 도핑되거나 인쇄될 수 있다. 물론 인쇄되지 않아도 무방하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법의 순서도이다.
발광 다이오드를 제조하는 방법은 반도체층 형성 단계, 제1전사단계, 제2전사단계를 포함한다. 발광 다이오드가 완성된 이후에 전극을 연결하는 전극 연결단계가 추가될 수 있다.
간략히 설명하면, 반도체층 형성 단계에는 발광 다이오드를 기판 위에 성장시키고, 제1전사단계에 레이저 리프트 오프 공정을 통해 제1유연필름에 발광 다이오드를 전사한다. 제2전사단계에는 제1유연필름으로부터 발광 다이오드를 제2유연필름으로 전사하여 발광 다이오드를 제조한다. 이 후에 전극을 연결하여 발광 다이오드를 완성할 수 있다.
반도체층 형성 단계(S110)는 기판 위에 반도체 박막을 등축 성장시키되, 도펀트를 도핑하여 P-타입과 N-타입이 결합된 발광 다이오드를 만드는 것을 포함한다. 여기서 박막은 질소 화합물일 수 있으며, 기판은 사파이어 기판일 수 있다. 이때, 발광 다이오드는 각 박막을 등축으로 중첩하여 성장시켜서 P-타입층과 N-타입층이 수평인 수평형 발광 다이오드일 수 있다. 또한, 포토 리소그래피와 마스크 공정을 포함하여 도핑시 다양한 회로를 함께 제작할 수 있다.
제1전사단계(S120)는 레이저 리프트 오프 기법을 사용하여 제1유연필름에 발광 다이오드를 전사시키는 단계이다. 구체적으로 설명하면, 제1유연필름에 기판 위의 반도체 다이오드를 접착시킨 상태에서 기판의 뒷면에 레이저를 조사하여 투과된 레이저가 기판과 발광 다이오드 사이에 에너지를 공급하고, 발광 다이오드를 기판에서 분리시키는 것이다. 기판이 사파이어 기판이라면 기판은 빛에 대하여 투명하고(빛이 흡수되지 않는 밴드갭을 가지고 있고) 질소 화합물은 빛에 대하여 불투명하여 에너지가 질소 화합물의 표면에 집중되는 현상을 이용한 것이다.
제1유연필름은 레이저 리프트 오프 공정에서 떨어진 발광 다이오드를 부착한 채 유지할 수 있을 정도의 접착력을 구비해야 하지만, 제2전사단계에서 상대적으로 낮은 접착력이어야 하므로 접착력이 비교적 낮은 블루 테이프나 빛이나 열로 접착력을 낮출 수 있는 자외선 테이프일 수 있다. 다시 말해서 제1유연필름은 제2유연필름보다 낮은 접착력을 가질 수 있으며, 제1유연필름은 빛 또는 열에 의해 접착력을 제어할 수 있는 재질일 수 있다.
제2전사단계(S130)는 제1유연필름에 전사된 발광 다이오드의 후면을 제2유연필름에 부착하고, 제1유연필름의 접착력을 낮추어 제2유연필름에 발광 다이오드를 전사하는 공정이다. 제2유연필름은 경질기판상에 접착된 박막일 수 있으며, 제2유연필름은 합성과 열처리를 통해 경화되는 필름 및 액체 시약일 수 있다. 이때, 제2전사단계 도중 제2유연필름을 빛 또는 열로 중간 경화하고, 전사가 완료된 후에 제2유연필름을 완전경화할 수 있다. 제2전사단계에 있어서, 제2유연필름에 발광 다이오드를 부착하였을 때, 제2유연필름을 중간 경화하여 접착력을 증대시킬 수 있다. 이렇게 제2유연필름의 접착력을 증대시키면 제1유연필름에 대하여 접착력이 상대적으로 증대되는 효과가 있다. 따라서 제1유연필름과 제2유연필름 사이의 발광 다이오드가 제2유연필름 쪽으로 전사되기 쉬워진다. 또한, 제2전사단계 직전에 제1유연필름에 열 또는 자외선을 가하여 제1유연필름의 접착력을 낮출 수 있다. 이때, 제1유연필름이 블루 테이프 또는 자외선 테이프일 경우 접착력이 저하되는 폭이 더 커질 수 있다. 이러한 방법으로도 제2유연필름에 대하여 제1유연필름의 접착력이 상대적으로 작아지는 효과가 있다.
제2전사단계(S130)가 종료되면 최초 기판 위에 성장시킬 때 표면에 드러난 면이 다시 드러나게 된다. 최초 기판 위에 발광 다이오드를 성장시키거나 도핑할 때, 회로를 함께 인쇄했다면 인쇄와 함께 마련된 단자에 전극을 연결하여 발광 다이오드를 완성하는 전극연결단계(S140)를 더 포함할 수 있다. 물론 제2유연필름이 도체라면 제2유연필름을 하나의 단자로 보고 제2유연필름을 다른 단자로 연결할 수도 있다.
도 1에서 설명한 방법으로 도 2 내지 도 6을 참조하여 반도체층을 성장시키는 방법을 설명한다. 여기서 반도체층은 도핑처리를 통해서 회로가 인쇄된 반도체층을 포함하며, 등축 성장 과정에 P 타입과 N 타입 도핑 처리를 하여 제조된 발광 다이오드를 포함한 반도체층 또는 회로를 포함한 반도체층을 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체층 형성 단계에서 제작된 기판 및 반도체층의 단면도이다.
반도체층 형성 단계(S110)에서는 기판(210) 위에 반도체층(220)을 등축 성장시키되, 도펀트를 도핑하여 P-타입과 N-타입이 결합된 발광 다이오드를 만드는 것을 포함한다. 여기서 반도체층(220)은 질소 화합물일 수 있으며, 기판(210)은 사파이어 기판일 수 있다. 이때, 반도체층(220)은 각 반도체층(220)을 등축으로 중첩하여 성장시켜서 P-타입으로 도핑된 층과 N-타입으로 도핑된 층이 수평인 수평형 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 또한, 포토 리소그래피와 마스크 공정을 포함하여 도핑시 다양한 회로를 함께 제작할 수 있다. 이렇게 제작된 반도체층(220)의 회로에는 전극을 연결하기 위한 단자(230)를 구비할 수 있다. 다시 말해서 본 발명에 따르면, 반도체층(220)을 성장시킬 때 외부에 드러난 표면이 완성된 제품에서도 외부에 드러난 표면이 되므로 성장시키는 과정에서 반도체층(220)에 회로를 인쇄하거나 전극을 연결할 단자(230)를 반도체층(220)에 구비할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1전사단계에서 제1유연필름에 반도체층을 전사시키는 방법을 나타낸 예시도이다.
제1전사단계(S120)에서는 레이저 리프트 오프 기법을 사용하여 제1유연필름(310)에 반도체층(220)을 전사시킨다. 구체적으로 설명하면, 제1유연필름(310)에 기판(210) 위의 반도체 다이오드를 접착시킨 상태에서 기판(210)의 뒷면에 레이저를 조사하여 투과된 레이저가 기판(210)과 반도체층(220) 사이에 에너지를 공급한다. 이때, 에너지는 반도체층(220)에 집중되므로 열팽창 유무 등에 의하여 반도체층(220)과 기판(210) 사이의 결합이 약화되고 반도체층(220)을 기판(210)에서 손쉽게 분리시킬 수 있게 된다. 기판(210)이 사파이어 기판이라면 기판(210)은 빛에 대하여 투명하고(빛이 흡수되지 않는 밴드갭을 가지고 있고) 질소 화합물층인 반도체층(220)은 빛에 대하여 불투명하여 에너지가 질소 화합물층인 반도체층(220)의 표면에 집중되는 현상을 이용한 것이다. 반도체층(220)의 외부로 드러난 표면을 제1유연필름(310)으로 고정시키고 레이저를 사용하여 반도체층(220)을 기판(210)으로부터 분리한다. 따라서 제1유연필름(310)은 일정 수준 이상의 접착력을 가져야 한다. 여기서, 제1유연필름(310)은 레이저 리프트 오프 공정에서 떨어진 반도체층(220)을 부착한 채 유지할 수 있을 정도의 접착력을 구비해야 하지만, 제2전사단계(S130)에서 상대적으로 낮은 접착력을 구비해야 하므로 접착력이 비교적 낮은 블루 테이프나 빛이나 열로 접착력을 낮출 수 있는 자외선 테이프일 수 있다. 다시 말해서 제1유연필름(310)은 제2유연필름(410)보다 낮은 접착력을 가질 수 있으며, 제1유연필름(310)은 빛 또는 열에 의해 접착력을 제어할 수 있는 재질일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2전사단계에서 제2유연필름에 반도체층을 전사시키는 방법을 나타낸 예시도이다.
제2전사단계(S130)는 제1유연필름(310)에 전사된 반도체층(220)의 후면을 제2유연필름(410)에 부착하고, 제1유연필름(310)의 접착력을 낮추어 제2유연필름(410)에 반도체층(220)을 전사하는 공정이다. 제2유연필름(410)은 경질기판(420)상에 접착된 박막일 수 있으며, 제2유연필름(410)은 합성과 열처리를 통해 경화되는 필름 및 액체 시약일 수 있다. 이때, 제2전사단계 도중 제2유연필름(410)을 빛 또는 열로 중간 경화하고, 전사가 완료된 후에 제2유연필름(410)을 완전경화할 수 있다. 제2전사단계(S130)에 있어서, 제2유연필름(410)에 반도체층(220)을 부착하였을 때, 제2유연필름(410)을 중간 경화하여 접착력을 증대시킬 수 있다. 이렇게 제2유연필름(410)의 접착력을 증대시키면 제1유연필름(310)에 대하여 접착력이 상대적으로 증대되는 효과가 있다. 따라서 제1유연필름(310)과 제2유연필름(410) 사이의 반도체층(220)이 제2유연필름(410) 쪽으로 전사되기 쉬워진다. 또한, 제2전사단계 직전에 제1유연필름(310)에 열 또는 자외선을 가하여 제1유연필름(310)의 접착력을 낮출 수 있다. 이때, 제1유연필름(310)이 블루 테이프 또는 자외선 테이프일 경우 접착력이 저하되는 폭이 더 커질 수 있다. 이러한 방법으로도 제2유연필름(410)에 대하여 제1유연필름(310)의 접착력이 상대적으로 작아지는 효과가 있다. 이렇게 제2유연필름(410)에 반도체층(220)을 전사하면, 최초 반도체층(220)을 성장시킬 때와 마찬가지로 외부로 드러났던 표면이 다시 외부로 드러나게 된다. 따라서 반도체층(220) 성장 과정에 표면에 처리를 한 경우의 표면이 다시 드러나게 되어, 전극 연결 등에서 자동화 공정이 손쉬운 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2유연필름 상의 반도체층에 전극을 연결한 상태를 나타낸 단면도이다.
제2전사단계(S130)에서 표면이 다시 드러났기 때문에, 최초 도핑과정에서 마련했던 단자에 전극(510)을 연결할 수 있다. 본 실시예에서는 반도체층(220)이므로 2개의 전극(510)을 연결할 수 있으나, 반도체층(220)과 함께 회로를 함께 인쇄하였다면, 다수의 전극(510)을 연결할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 경질기판이 제거된 제2유연필름과 반도체층의 단면도이다.
제2유연필름(410)은 높은 접착력으로 반도체층(220)을 부착할 때, 반도체층(220)의 배치를 고정하는 역할을 하므로 경화된 구조이어야 한다. 따라서 제2유연필름(410)은 접착 후 경화되거나 경질기판(420)에 접착된 유연필름이어야 했다. 그러나 일단 반도체층(220)을 전사한 이후에는 경화된 형태를 유지할 필요가 없으므로, 경질기판(420)을 제거하거나 열 또는 화학적 방법으로 연화시킬 수 있다.
210: 기판 220: 반도체층
230: 단자 310: 제1유연필름
410: 제2유연필름 420: 경질기판
510: 전극
230: 단자 310: 제1유연필름
410: 제2유연필름 420: 경질기판
510: 전극
Claims (13)
- 기판 상에 반도체층을 형성하는 반도체층 형성단계;
레이저 리프트 오프 공정을 통해 제1유연필름으로 상기 반도체층을 전사하는 제1전사단계; 및
상기 제1유연필름으로부터 상기 반도체층을 제2유연필름으로 전사하는 제2전사단계;를 포함하여 이루어지되,
상기 제2유연필름은,
열처리를 통해 경화되는 필름으로 형성되며,
상기 제2전사단계는,
상기 제2유연필름을 빛 또는 열로 중간 경화하여, 상기 반도체층을 상기 제2유연필름에 전사하고, 전사가 끝난 후 상기 제2유연필름을 완전경화하는 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 반도체층은,
발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 발광 다이오드는,
수평형 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 기판은 사파이어 기판이고, 상기 반도체층은 질소 화합물층인 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 반도체층 형성 단계는,
상기 기판의 뒷면을 폴리싱 하는 작업을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 반도체층 형성단계는,
상기 반도체층의 표면에 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1유연필름은,
블루 테이프(Blue Tape) 또는 자외선 테이프(UV Tape)인 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2유연필름은,
경질기판 상에 접착된 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1유연필름은 상기 제2유연필름보다 상대적으로 접착력이 작은 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제2전사단계는,
선처리로서 상기 제1유연필름에 열 또는 자외선을 가하여 상기 제1유연필름의 접착력을 낮추는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법은,
상기 제2전사단계에서 제2유연필름으로 전사된 상기 반도체층에 금속 전극을 연결하는 전극연결단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리프트 오프 공정과 이중 전사를 이용한 반도체 소자의 제조방법.
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KR102163570B1 (ko) | 2019-11-21 | 2020-10-12 | 엔엠시스코(주) | u-LED Panel to Panel 전사 방식을 이용한 u-LED 글라스 Panel의 LED 소자 공백 확인 및 이를 보충하기 위한 LED 소자 수리 공정 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102514503B1 (ko) * | 2017-03-13 | 2023-03-27 | 서울반도체 주식회사 | 디스플레이 장치 제조 방법 |
US11018285B2 (en) | 2017-03-23 | 2021-05-25 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Display device and manufacturing method thereof |
US11581291B2 (en) | 2017-07-24 | 2023-02-14 | Goertek Inc. | Micro-LED display device and a manufacturing method thereof |
US11605754B2 (en) | 2019-12-11 | 2023-03-14 | Nanosys, Inc. | Partial laser liftoff process during die transfer and structures formed by the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030029054A (ko) * | 2001-04-11 | 2003-04-11 | 소니 가부시키가이샤 | 소자의 전사방법 및 이를 이용한 소자의 배열방법,화상표시장치의 제조방법 |
KR20110111209A (ko) * | 2010-04-02 | 2011-10-10 | 경희대학교 산학협력단 | 레이저 리프트 오프를 이용한 플렉서블 반도체 소자의 제조 방법 |
KR20120084839A (ko) * | 2011-01-21 | 2012-07-31 | 포항공과대학교 산학협력단 | 패터닝된 사파이어 기판에 성장된 led 에피층을 이용하는 수직형 발광다이오드의 제조방법과 이에 의해 제조된 수직형 발광다이오드 |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030029054A (ko) * | 2001-04-11 | 2003-04-11 | 소니 가부시키가이샤 | 소자의 전사방법 및 이를 이용한 소자의 배열방법,화상표시장치의 제조방법 |
KR20110111209A (ko) * | 2010-04-02 | 2011-10-10 | 경희대학교 산학협력단 | 레이저 리프트 오프를 이용한 플렉서블 반도체 소자의 제조 방법 |
KR20120084839A (ko) * | 2011-01-21 | 2012-07-31 | 포항공과대학교 산학협력단 | 패터닝된 사파이어 기판에 성장된 led 에피층을 이용하는 수직형 발광다이오드의 제조방법과 이에 의해 제조된 수직형 발광다이오드 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102163570B1 (ko) | 2019-11-21 | 2020-10-12 | 엔엠시스코(주) | u-LED Panel to Panel 전사 방식을 이용한 u-LED 글라스 Panel의 LED 소자 공백 확인 및 이를 보충하기 위한 LED 소자 수리 공정 |
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