KR102371130B1 - Micro device transferring method - Google Patents

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Abstract

픽업헤드를 이용한 마이크로 디바이스 픽업시 픽업수율을 높일 수 있어 공정 효율을 증가시킬 수 있는 마이크로 디바이스 전사방법이 제안된다. 본 발명에 따른 마이크로 디바이스 전사방법은 기판 상에 접착층을 형성하는 접착층 형성단계; 접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 배치단계; 노출된 접착층을 제거하는 제거단계; 마이크로 디바이스 및 접착층 간의 접착력을 감소시키는 접착력 감소단계; 및 픽업장치로 마이크로 디바이스를 픽업하여 전사대상기판에 전사시키는 전사단계;를 포함한다. A micro device transfer method capable of increasing the process efficiency by increasing the pickup yield when the micro device is picked up using a pickup head is proposed. A micro device transfer method according to the present invention includes an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer on a substrate; a disposing step of disposing the micro device on the adhesive layer; A removal step of removing the exposed adhesive layer; an adhesive force reducing step of reducing the adhesive force between the micro device and the adhesive layer; and a transfer step of picking up the micro device with a pickup device and transferring it to a transfer target substrate.

Description

마이크로 디바이스 전사방법{Micro device transferring method}Micro device transferring method

본 발명은 마이크로 디바이스 전사방법에 관한 것으로, 상세하게는 픽업헤드를 이용한 마이크로 디바이스 픽업시 픽업수율을 높일 수 있어 공정 효율을 증가시킬 수 있는 마이크로 디바이스 전사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for transferring a micro device, and more particularly, to a method for transferring a micro device capable of increasing process efficiency by increasing a pickup yield when a micro device is picked up using a pickup head.

현재 가장 널리 이용되는 디스플레이는 액정을 이용한 액정 디스플레이(LCD)이다. 그러나, LCD 기반 디스플레이들은 백라이트 소스(예를 들어, LED 또는 CFL 등)로부터 광의 5%이하만을 통과시켜, 낮은 전력 효율, 불충분한 데이라이트 디스플레이 조명 및 빈약한 시야 각도들의 문제점들이 제기되었다. 유기 발광 다이오드(OLED)를 이용한 OLED 디스플레이는 LCD 디스플레이에 비하여 디스플레이 전력 효율을 개선하였지만, OLED 기술은 컬러 페이딩 현상이 발생하고, 디스플레이 내구성이 낮고, 수명이 적은 문제가 있다. Currently, the most widely used display is a liquid crystal display (LCD) using liquid crystal. However, LCD based displays only pass less than 5% of the light from the backlight source (eg, LED or CFL, etc.), presenting problems of low power efficiency, insufficient daylight display illumination and poor viewing angles. OLED displays using organic light emitting diodes (OLEDs) have improved display power efficiency compared to LCD displays, but OLED technology has problems in that color fading occurs, display durability is low, and lifespan is short.

이러한 문제를 해결하기 위해 무기 LED(iLED)를 이용한 디스플레이가 개발되고 있다. 무기 LED를 이용한 디스플레이는 저전력 구동 및 장시간 사용이 가능하고 고휘도의 장점 때문에 많은 연구가 진행 중이다. 무기 LED 디스플레이(이하 LED디스플레이라고 함)는 예를 들어, 하나의 화상 요소, 또는 화소를 위해 하나의 LED 칩을 이용한다. LED 칩은 마이크로 사이즈의 작은 크기를 갖는데, Full color 마이크로 LED 디스플레이를 구현하기 위해서는 수십 마이크로미터 크기의 적색, 녹색, 청색 LED를 기판 상에 배치시켜야 하며, LED 크기 및 간격은 해상도 및 배치 방법에 달라진다. In order to solve this problem, a display using an inorganic LED (iLED) is being developed. A lot of research is being conducted on a display using an inorganic LED because of its advantages of low power driving, long-term use, and high luminance. Inorganic LED displays (hereinafter referred to as LED displays) use, for example, one LED chip for one picture element, or pixel. The LED chip has a small micro size. In order to realize a full color micro LED display, red, green, and blue LEDs of several tens of micrometers must be placed on a substrate, and the size and spacing of the LEDs depend on the resolution and arrangement method. .

LED 특성상 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED를 동일 기판에서 제작할 수 없고, 하나의 기판에는 하나의 색상의 LED만 제작이 가능하다. 따라서 RGB LED를 구현하기 위해서는 적색, 녹색 및 청색 LED를 각각 따로 제작한 후, 세가지 칩을 하나의 기판에 전사시켜야 한다. LED를 기판에 전사시키기 위해서는 픽업헤드를 가지는 전사장비를 이용하는데, 픽업헤드의 픽업방식에 따라 정전력을 이용하는 방식, 접착력을 이용하는 방식, 진공을 이용하는 방식이 있다. Due to the characteristics of LED, red LED, green LED and blue LED cannot be manufactured on the same substrate, and only one color LED can be manufactured on one substrate. Therefore, in order to implement RGB LED, it is necessary to separately manufacture red, green, and blue LEDs, and then transfer three chips to one substrate. In order to transfer the LED to the substrate, a transfer device having a pickup head is used, and there are a method using an electrostatic force, a method using an adhesive force, and a method using a vacuum depending on the pickup method of the pickup head.

정전력을 이용하는 방식은 제조비용이 고가이고 정전력을 이용하기 때문에 LED의 손상문제가 발생할 수 있다. 진공방식의 픽업헤드의 경우 낮은 제조 비용 및 반복적 재사용이 가능한 장점을 가지나 LED가 크기가 작아질수록 진공홀크기가 줄어들어 홀 제조가 어렵고, 정확한 픽업에 어려움이 발생한다. 접착력을 이용하는 경우 제조비용이 저가이고 공정이 간단한 장점이 있다. The method using electrostatic power is expensive to manufacture, and since electrostatic power is used, a problem of damage to the LED may occur. The vacuum type pickup head has the advantages of low manufacturing cost and repeatable reuse, but as the size of the LED becomes smaller, the vacuum hole size decreases, making it difficult to manufacture the hole, and difficulty in accurate pickup occurs. In the case of using the adhesive force, the manufacturing cost is low and the process is simple.

전사공정이 수행되기 위해서는 기판 상에 LED가 정확한 위치에 정확한 피치를 갖도록 배치되어 정렬되어야 한다. 따라서, 기판 상에 접착필름을 먼저 부착하고, LED를 정렬한 후에 픽업헤드를 이용하여 기판 상의 LED를 픽업하게 되고, 픽업된 LED는 전사대상기판에 전사되어 정확한 피치를 가질 수 있게 된다. 이 때, 기판 상의 접착필름과 LED사이의 접착력이 너무 높으면, 접착력을 이용한 픽업헤드의 접착력보다 높게 되어 픽업이 어려운 경우가 있다. 이를 해결하기 위해 기판 상의 접착필름의 접착력을 낮추게 되면, LED의 정렬이 흐트러지게 될 수 있고, 픽업헤드의 접착력을 높이면, 픽업된 LED가 전사될 때 전사가 되지 않는 경우가 발생할 수 있다. In order for the transfer process to be performed, the LEDs must be arranged and aligned so as to have the correct pitch at the correct position on the substrate. Therefore, an adhesive film is first attached to the substrate, and after aligning the LEDs, the LEDs on the substrate are picked up using a pickup head, and the picked-up LEDs are transferred to the transfer target substrate to have an accurate pitch. At this time, if the adhesive force between the adhesive film on the substrate and the LED is too high, the adhesive force may be higher than that of the pickup head using the adhesive force, making it difficult to pick up. In order to solve this problem, if the adhesive force of the adhesive film on the substrate is lowered, the alignment of the LEDs may be disturbed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 픽업헤드를 이용한 마이크로 디바이스 픽업시 픽업수율을 높일 수 있어 공정 효율을 증가시킬 수 있는 마이크로 디바이스 전사방법을 제공함에 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a micro device transfer method capable of increasing the process efficiency by increasing the pickup yield when micro device pickup using a pickup head .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 디바이스 전사방법은 기판 상에 접착층을 형성하는 접착층 형성단계; 접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 배치단계; 노출된 접착층을 제거하는 제거단계; 마이크로 디바이스 및 접착층 간의 접착력을 감소시키는 접착력 감소단계; 및 픽업장치로 마이크로 디바이스를 픽업하여 전사대상기판에 전사시키는 전사단계;를 포함한다. A micro device transfer method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer on a substrate; a disposing step of disposing the micro device on the adhesive layer; A removal step of removing the exposed adhesive layer; an adhesive force reducing step of reducing the adhesive force between the micro device and the adhesive layer; and a transfer step of picking up the micro device with a pickup device and transferring it to a transfer target substrate.

접착력 감소단계는, 접착층에 에너지를 인가하여 수행될 수 있다. The step of reducing the adhesive force may be performed by applying energy to the adhesive layer.

에너지는, 유도가열방법, 열선가열방법, 적외선가열방법 및 자외선가열방법 중 적어도 어느 하나의 방법에 의해 인가될 수 있다. Energy may be applied by at least one of an induction heating method, a hot wire heating method, an infrared heating method, and an ultraviolet heating method.

에너지는, 마이크로 디바이스의 메탈전극에 인가되고, 접착층에는 인가되지 않을 수 있다. Energy may be applied to the metal electrode of the micro device, but not to the adhesive layer.

에너지는, 기판 및 접착층 간의 접착력보다 마이크로 디바이스 및 접착층 간의 접착력이 더 작도록 인가되는 것일 수 있다. The energy may be applied such that the adhesive force between the micro device and the adhesive layer is smaller than the adhesive force between the substrate and the adhesive layer.

제거단계에서, 마이크로 디바이스 및 기판 사이의 접착층의 일부가 제거될 수 있다.In the removing step, a part of the adhesive layer between the micro device and the substrate may be removed.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 메탈본딩부가 형성된 전사대상기판 상에 접착층을 형성하는 접착층 형성단계; 접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 배치단계; 및 접착층을 제거하는 제거단계;를 포함하는 마이크로 디바이스 전사방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer on the transfer target substrate on which the metal bonding portion is formed; a disposing step of disposing the micro device on the adhesive layer; and a removal step of removing the adhesive layer; is provided.

본 발명에 따른 마이크로 디바이스 전사방법은 접착층 형성단계 후에, 접착층을 열처리하는 열처리단계;를 더 포함할 수 있다. The micro device transfer method according to the present invention may further include a heat treatment step of heat-treating the adhesive layer after the adhesive layer forming step.

본 발명에 따른 마이크로 디바이스 전사방법은 배치단계 후에, 마이크로 디바이스를 수리하는 수리단계;를 더 포함할 수 있다. The micro device transfer method according to the present invention may further include a repair step of repairing the micro device after the arrangement step.

접착층은 메탈본딩부의 녹는점보다 낮은 기화점을 갖는 물질을 포함할 수 있다. The adhesive layer may include a material having a vaporization point lower than the melting point of the metal bonding portion.

본 발명의 또다른 측면에 따르면, 기판 상에 제1접착층을 형성하는 제1접착층 형성단계; 접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 제1배치단계; 노출된 제1접착층을 제거하는 제거단계; 마이크로 디바이스 및 제1접착층 간의 접착력을 감소시키는 접착력 감소단계; 픽업장치로 마이크로 디바이스를 픽업하는 픽업단계; 메탈본딩부가 형성된 전사대상기판 상에 제2접착층을 형성하는 제2접착층 형성단계; 제2접착층 상에 픽업장치로부터 마이크로 디바이스를 배치시키는 배치단계; 및 제2접착층을 제거하는 제거단계;를 포함하는 마이크로 디바이스 전사방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a first adhesive layer forming step of forming a first adhesive layer on the substrate; A first arrangement step of disposing the micro device on the adhesive layer; A removal step of removing the exposed first adhesive layer; an adhesive force reducing step of reducing the adhesive force between the micro device and the first adhesive layer; a pickup step of picking up the micro device with a pickup device; a second adhesive layer forming step of forming a second adhesive layer on the transfer target substrate on which the metal bonding part is formed; an arrangement step of placing the micro device from the pickup device on the second adhesive layer; and a removal step of removing the second adhesive layer; is provided.

본 발명의 또다른 측면에 따르면, 기판 상에 접착층을 형성하는 접착층 형성단계; 접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 배치단계; 노출된 접착층을 제거하는 제거단계; 기판 및 접착층 간의 접착력을 감소시키는 접착력 감소단계; 픽업장치로 마이크로 디바이스를 픽업하는 단계; 마이크로 디바이스로부터 접착층을 제거하는 단계; 및 픽업장치로부터 마이크로 디바이스를 전사대상기판에 전사시키는 전사단계;를 포함하는 마이크로 디바이스 전사방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer on a substrate; a disposing step of disposing the micro device on the adhesive layer; A removal step of removing the exposed adhesive layer; Adhesion reduction step of reducing the adhesive force between the substrate and the adhesive layer; picking up the micro device with a pickup device; removing the adhesive layer from the micro device; and a transfer step of transferring the micro device from the pickup device to the transfer target substrate.

본 발명의 실시예들에 따르면, 마이크로 크기의 디바이스를 기판 상에 정렬할 때 접착필름을 이용하여 정확한 정렬이 가능하도록 하면서, 열에너지를 인가하여 접착필름의 접착력을 감소시켜 픽업장치의 픽업수율을 극대화할 수 있으므로 공정효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.According to embodiments of the present invention, when aligning micro-sized devices on a substrate, accurate alignment is possible using an adhesive film, and heat energy is applied to reduce the adhesive force of the adhesive film to maximize the pickup yield of the pickup device. This has the effect of increasing the process efficiency.

또한, 마이크로 디바이스가 전사될 기판에도 접착층을 형성하고 마이크로 디바이스를 전사하여 픽업된 마이크로 디바이스를 정확한 위치에 배치할 수 있어 신뢰성 높은 소자제조가 가능한 효과가 있다.In addition, since an adhesive layer is formed on the substrate to which the micro device is to be transferred and the micro device picked up by transferring the micro device can be placed in an accurate position, it is possible to manufacture a device with high reliability.

아울러, 전사대상기판에 마이크로 디바이스의 전사가 불완전하게 이루어지면, 정렬이 불량한 상태의 마이크로 디바이스를 제거하고 재전사하거나, 마이크로 디바이스가 누락된 위치에 마이크로 디바이스를 전사시킬 수 있어 마이크로 디바이스가 전사된 기판의 수리가 가능하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 제품수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, if the transfer of the micro device to the transfer target substrate is incompletely performed, the micro device in a misaligned state can be removed and retransferred, or the micro device can be transferred to a location where the micro device is missing. It has the effect of improving the reliability of the product and improving the product yield because it can be repaired.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 디바이스 전사방법의 설명에 제공되는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 디바이스 전사방법의 설명에 제공되는 도면이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 디바이스 전사방법의 설명에 제공되는 도면들이다.1 to 6 are views provided to explain a micro device transfer method according to an embodiment of the present invention.
7 is a view provided to explain a micro device transfer method according to another embodiment of the present invention.
8 to 11 are views provided to explain a micro device transfer method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 특정 패턴을 갖도록 도시되거나 소정두께를 갖는 구성요소가 있을 수 있으나, 이는 설명 또는 구별의 편의를 위한 것이므로 특정패턴 및 소정두께를 갖는다고 하여도 본 발명이 도시된 구성요소에 대한 특징만으로 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiment of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Although there may be components shown to have a specific pattern or a predetermined thickness in the accompanying drawings, this is for convenience of explanation or distinction, so even if the present invention has a specific pattern and a predetermined thickness, the characteristics of the components shown It is not limited to only.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 디바이스 전사방법의 설명에 제공되는 도면들이다. 본 실시예에 따른 마이크로 디바이스 전사방법은 기판 상에 접착층을 형성하는 접착층 형성단계; 접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 배치단계; 노출된 접착층을 제거하는 제거단계; 마이크로 디바이스 및 접착층 간의 접착력을 감소시키는 접착력 감소단계; 및 픽업장치로 마이크로 디바이스를 픽업하여 전사대상기판에 전사시키는 전사단계;를 포함한다.1 to 6 are views provided to explain a micro device transfer method according to an embodiment of the present invention. The micro device transfer method according to this embodiment includes an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer on a substrate; a disposing step of disposing the micro device on the adhesive layer; A removal step of removing the exposed adhesive layer; an adhesive force reducing step of reducing the adhesive force between the micro device and the adhesive layer; and a transfer step of picking up the micro device with a pickup device and transferring it to a transfer target substrate.

본 발명에 따른 마이크로 디바이스 전사방법에서, 마이크로 디바이스는 마이크로 사이즈의 소자를 나타낸다. 마이크로 디바이스는 제조기판에서 실제 사용하고자하는 대상에 전사될 때, 정해진 위치나 각 디바이스간 간격 등이 유지되어야 하는데 크기가 작을 수록 전사공정이나 정렬유지가 어려워진다. 본 실시예에서는 최근 점점 크기가 작아지는 경향을 나타내는 LED소자로 예를 들어 도시 및 설명하기로 한다. In the micro device transfer method according to the present invention, the micro device represents a micro-sized element. When a micro device is transferred from a manufacturing board to an object to be actually used, a predetermined position or a distance between each device must be maintained. The smaller the size, the more difficult the transfer process or maintenance of alignment becomes. In this embodiment, an example of an LED device showing a tendency to gradually decrease in size will be illustrated and described.

본 실시예에서 마이크로 디바이스(130)를 기판(110) 상에 배치시키기 전에, 먼저 제1접착층(120)을 형성한다(도 1). 제1접착층(120)은 마이크로 디바이스(130)를 배치시킨 상태를 유지시킬 수 있도록 마이크로 디바이스(130)를 기판(110) 상에 고정시키는 역할을 수행한다. Before disposing the micro device 130 on the substrate 110 in the present embodiment, a first adhesive layer 120 is first formed (FIG. 1). The first adhesive layer 120 serves to fix the micro device 130 on the substrate 110 so that the micro device 130 can be maintained.

제1접착층(120)은 접착액을 코팅하여 형성될 수 있다. 접착액의 종류 및 마이크로 디바이스의 크기나 종류에 따라 접착력을 증가시키기 위하여 가열하여 가경화시킬 수 있다. 제1접착층(120)은 접착필름으로 형성될 수 있다. The first adhesive layer 120 may be formed by coating an adhesive solution. According to the type of adhesive solution and the size or type of the micro device, it may be temporarily cured by heating in order to increase the adhesive strength. The first adhesive layer 120 may be formed of an adhesive film.

제1접착층(120)이 형성되면, 제1접착층(120) 상에 마이크로 디바이스(130)를 배치시킨다(도 2). 마이크로 디바이스(130)는 기판(110) 상에서 패키징 등의 공정이 수행되면서 배치시 소정 간격 및 소정 위치에 정렬된다. 예를 들어, 마이크로 디바이스(130)가 LED 소자인 경우, 제1접착층(120) 형성 후에 웨이퍼레벨 패키징을 수행하거나 LLO(laser lift-off) 공정을 수행하여 LED소자를 주기적으로 배치시킬 수 있다. 도 2에서는 마이크로 디바이스(130)가 수평형 LED 소자로 도시되어 있으나, 수직형 LED소자도 사용가능하다. When the first adhesive layer 120 is formed, the micro device 130 is disposed on the first adhesive layer 120 ( FIG. 2 ). The micro devices 130 are arranged at a predetermined interval and at a predetermined position when disposed while a process such as packaging is performed on the substrate 110 . For example, when the micro device 130 is an LED device, after the first adhesive layer 120 is formed, wafer level packaging or a laser lift-off (LLO) process may be performed to periodically arrange the LED devices. In FIG. 2 , the micro device 130 is illustrated as a horizontal LED device, but a vertical LED device may also be used.

제1접착층(120)은 기판(110) 및 마이크로 디바이스(130) 사이에 위치한 접착층 이외의 영역이 노출된 상태이다. 제1접착층(120)은 마이크로 디바이스(130)의 배치를 유지하기 위한 구성이므로 노출된 제1접착층(120)은 제거된다(도 3). 제1접착층(120)은 접착액 에칭액을 사용하여 에칭공정이 수행될 수 있다. 에칭액은 아세톤과 같은 유기 용매가 사용될 수 있다. 에칭공정이 수행되면, 마이크로 디바이스(130), 즉, LED 소자의 전극 부분을 제외하고 나머지 부분의 접착층이 제거된다. In the first adhesive layer 120 , an area other than the adhesive layer positioned between the substrate 110 and the micro device 130 is exposed. Since the first adhesive layer 120 is configured to maintain the arrangement of the micro device 130 , the exposed first adhesive layer 120 is removed ( FIG. 3 ). The first adhesive layer 120 may be etched using an adhesive etchant. An organic solvent such as acetone may be used as the etching solution. When the etching process is performed, the adhesive layer of the remaining portions except for the electrode portion of the micro device 130, that is, the LED element is removed.

도 3에서는 제거단계에서, 마이크로 디바이스(130) 및 기판(110) 사이의 접착층은 그대로 유지되어 있는 것으로 도시되었으나, 에칭액이나 에칭시간 등 에칭공정조건을 조절하여 접착층 일부를 제거할 수 있다. 즉, 마이크로 디바이스(130) 및 기판(110) 사이의 접착층의 일부를 더 제거할 수 있는데, 이 경우 이후 픽업공정에서 기판(110)으로부터 마이크로 디바이스(130)를 픽업하기 용이하다. In FIG. 3 , in the removal step, the adhesive layer between the micro device 130 and the substrate 110 is maintained as it is, but a part of the adhesive layer may be removed by adjusting the etching process conditions such as an etchant or an etching time. That is, a portion of the adhesive layer between the micro device 130 and the substrate 110 may be further removed. In this case, it is easy to pick up the micro device 130 from the substrate 110 in a subsequent pickup process.

픽업공정에서 기판(110)으로부터 마이크로 디바이스(130)를 픽업하기 위해서는 잔존하는 제1접착층(120)의 접착력이 낮은 것이 바람직하다. 특히, 제1접착층(120)에서 기판(110)과 제1접착층(120) 사이의 계면보다 제1접착층(120)과 마이크로 디바이스(130) 사이의 계면에서의 접착력이 낮은 것이 바람직하다. 따라서, 마이크로 디바이스(130) 및 제1접착층(120) 간의 접착력을 감소시키는 공정을 수행하는 것이 바람직하다. In order to pick up the micro device 130 from the substrate 110 in the pickup process, it is preferable that the remaining adhesive force of the first adhesive layer 120 is low. In particular, it is preferable that the adhesive force at the interface between the first adhesive layer 120 and the micro device 130 is lower than the interface between the substrate 110 and the first adhesive layer 120 in the first adhesive layer 120 . Therefore, it is preferable to perform a process of reducing the adhesive force between the micro device 130 and the first adhesive layer 120 .

제1접착층(120)의 접착력을 낮주는 방법으로, 에너지(화살표)를 인가하는 방법을 예로 들 수 있다(도 4). 에너지를 인가하는 방법으로는 유도가열을 통해 열을 가하는 방법, 열선을 이용하여 기판(110)을 가열하는 방법, 적외선 광원을 사용하여 가열하는 방법, 그리고 자외선 램프나 자외선 LED를 사용하여 자외선 광원을 인가하는 방법이 사용될 수 있다. As a method of lowering the adhesive force of the first adhesive layer 120 , a method of applying energy (arrow) may be exemplified ( FIG. 4 ). As a method of applying energy, a method of applying heat through induction heating, a method of heating the substrate 110 using a heating wire, a method of heating using an infrared light source, and a method of heating an ultraviolet light source using an ultraviolet lamp or ultraviolet LED The application method may be used.

에너지는 기판(110)의 상부 혹은 하부에서 인가할 수 있다. 이렇게 에너지를 받은 제1접착층(120)은 접착력이 감소되어 픽업공정수행시 높은 픽업수율을 나타낼 수 있다. Energy may be applied from the top or bottom of the substrate 110 . The first adhesive layer 120 that has received the energy in this way has a reduced adhesive force, so that a high pickup yield can be achieved when the pickup process is performed.

유도가열을 통해 에너지를 인가하는 방법은 도 4에서와 같이 마이크로 디바이스(130)의 메탈전극(131)에 직접 열에너지를 인가할 수 있다. 그러나 유도가열에서는 제1접착층(120)에는 열에너지가 인가되지 않는다. 따라서, 제1접착층(120)의 접착력은 제1접착층(120) 내부에서 보면, 유도가열에 따라 메탈전극(131)에 열이 가해져 제1접착층(120)과 마이크로 디바이스(130) 사이의 접착력은 낮아지게 되나 제1접착층(120)과 기판(110) 사이의 접착력은 변화가 없다. In a method of applying energy through induction heating, heat energy may be directly applied to the metal electrode 131 of the micro device 130 as shown in FIG. 4 . However, in induction heating, thermal energy is not applied to the first adhesive layer 120 . Therefore, the adhesive force of the first adhesive layer 120 is seen from the inside of the first adhesive layer 120, heat is applied to the metal electrode 131 according to induction heating, so that the adhesive force between the first adhesive layer 120 and the micro device 130 is Although lowered, the adhesive force between the first adhesive layer 120 and the substrate 110 does not change.

따라서, 유도가열을 통한 에너지 인가 공정으로, 기판(110) 및 제1접착층(120) 간의 접착력보다 마이크로 디바이스(130) 및 제1접착층(120) 간의 접착력이 더 작게 되도록 할 수 있어, 마이크로 디바이스(130)가 제1접착층(120)으로부터 분리되어 픽업장치(140)에 부착된 상태로 픽업될 수 있다(도 5). Therefore, by the energy application process through induction heating, the adhesive force between the micro device 130 and the first adhesive layer 120 can be made smaller than the adhesive force between the substrate 110 and the first adhesive layer 120, so that the micro device ( 130) may be picked up while being separated from the first adhesive layer 120 and attached to the pickup device 140 (FIG. 5).

이에 따라, 픽업공정이 효율적으로 이루어질 수 있게 되고, 마이크로 디바이스(130)에는 제1접착층(120)의 잔여물이 남지 않게 되어 제품 불량률도 낮출 수 있다(도 6). 픽업장치(140)는 전사대상기판으로 이동하여 마이크로 디바이스(130)를 전사대상기판에 전사시킨다. Accordingly, the pickup process can be efficiently performed, and the residue of the first adhesive layer 120 does not remain on the micro device 130 , thereby reducing the product defect rate ( FIG. 6 ). The pickup device 140 moves to the transfer target substrate and transfers the micro device 130 to the transfer target substrate.

본 실시예의 마이크로 디바이스 전사방법에 따르면, 마이크로 디바이스(130)를 대량으로 픽업시 픽업불량이나 마이크로 디바이스(130)의 배치나 정렬이 유지되면서 픽업되어 픽업공정수율을 효과적으로 높일 수 있다. According to the micro device transfer method of the present embodiment, when a large amount of the micro devices 130 are picked up, the pickup process yield can be effectively increased by picking up defective micro devices 130 or maintaining the arrangement or alignment of the micro devices 130 .

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 디바이스 전사방법의 설명에 제공되는 도면이다. 본 실시예에서는 기판 상에 접착층을 형성하는 접착층 형성단계; 접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 배치단계; 노출된 접착층을 제거하는 제거단계; 기판 및 접착층 간의 접착력을 감소시키는 접착력 감소단계; 픽업장치로 마이크로 디바이스를 픽업하는 단계; 마이크로 디바이스로부터 접착층을 제거하는 단계; 및 픽업장치로부터 마이크로 디바이스를 전사대상기판에 전사시키는 전사단계;를 포함하는 마이크로 디바이스 전사방법이 제공된다.7 is a view provided to explain a micro device transfer method according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer on the substrate; a disposing step of disposing the micro device on the adhesive layer; A removal step of removing the exposed adhesive layer; Adhesion reduction step of reducing the adhesive force between the substrate and the adhesive layer; picking up the micro device with a pickup device; removing the adhesive layer from the micro device; and a transfer step of transferring the micro device from the pickup device to the transfer target substrate.

본 실시예에서는 제1접착층(120)의 접착력이 전체적으로 감소하게 되어 픽업장치(140)가 마이크로 디바이스(130)를 픽업하면 제1접착층(120)이 마이크로 디바이스(130)에 부착된 상태로 픽업되게 된다(도 7). 따라서, 픽업장치(140)가 전사대상기판으로 이동하여 마이크로 디바이스(130)를 전사시키기 전에 마이크로 디바이스(130)에 부착된 제1접착층(120)은 에칭액 등을 이용하여 제거한다. In this embodiment, the adhesive force of the first adhesive layer 120 is reduced as a whole, so that when the pickup device 140 picks up the micro device 130 , the first adhesive layer 120 is picked up while attached to the micro device 130 . becomes (Fig. 7). Therefore, before the pickup device 140 moves to the transfer target substrate and transfers the micro device 130 , the first adhesive layer 120 attached to the micro device 130 is removed using an etchant or the like.

도 8 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 디바이스 전사방법의 설명에 제공되는 도면들이다. 본 실시예에 따른 마이크로 디바이스 전사방법에서는 메탈본딩부가 형성된 전사대상기판 상에 접착층을 형성하는 접착층 형성단계; 접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 배치단계; 및 접착층을 제거하는 제거단계;가 수행된다. 8 to 11 are views provided to explain a micro device transfer method according to an embodiment of the present invention. In the micro device transfer method according to this embodiment, an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer on the transfer target substrate on which the metal bonding portion is formed; a disposing step of disposing the micro device on the adhesive layer; and a removal step of removing the adhesive layer; is performed.

본 실시예에서는 픽업장치로 픽업된 마이크로 디바이스(130)를 배치 및 정렬을 유지하면서, 전사대상기판(150) 상에 정확한 위치에 전사시킬 수 있는 방법 이외에도 픽업장치로부터 전사된 마이크로 디바이스(130)에 문제가 발생하거나, 정확하지 않은 위치에 전사된 경우, 또는 마이크로 디바이스(130)의 일부가 전사되지 않은 경우 등 불량이 발생한 경우 수리할 수 있는 방법을 제시한다. In this embodiment, in addition to the method of transferring the micro device 130 picked up by the pickup device to an accurate position on the transfer target substrate 150 while maintaining the arrangement and alignment, the micro device 130 transferred from the pickup device A method for repairing a problem occurs, when it is transferred to an incorrect location, or when a defect such as a case in which a part of the micro device 130 is not transferred is provided.

본 실시예에에서는 메탈본딩부(151)가 형성된 전사대상기판(150) 상에(도 8) 제2접착층(160)을 형성한다(도 9). 메탈본딩부(151)만 형성된 전사대상기판(150)에 마이크로 디바이스(130)가 전사되면, 전사공정 중 마이크로 디바이스(130)가 위치를 이탈할 수 있고, 마이크로 디바이스(130)가 픽업장치에 부착되어 분리되지 않을 수 있다. In this embodiment, the second adhesive layer 160 is formed on the transfer target substrate 150 on which the metal bonding part 151 is formed (FIG. 8) (FIG. 9). When the micro device 130 is transferred to the transfer target substrate 150 on which only the metal bonding part 151 is formed, the micro device 130 may deviate from the position during the transfer process, and the micro device 130 is attached to the pickup device. may not be separated.

따라서, 전사대상기판(150)에 제2접착층(160)을 형성하면, 마이크로 디바이스(130)가 접근할 때 제2접착층(160)에 접착되므로 픽업장치에 배치된 상태 그대로 전사대상기판(150) 상에 배치될 수 있다. 또한, 마이크로 디바이스(130)가 픽업장치로부터 분리될 때 제2접착층(160)에 접착되어 있으므로 분리에 의한 충격에도 정렬을 그대로 유지할 수 있다(도 10). 제2접착층(160)은 형성된 후 접착력 향상을 위하여 열처리될 수 있다. Therefore, when the second adhesive layer 160 is formed on the transfer target substrate 150, it is adhered to the second adhesive layer 160 when the micro device 130 approaches the transfer target substrate 150 as it is placed in the pickup device. may be placed on the In addition, since the micro device 130 is adhered to the second adhesive layer 160 when it is separated from the pickup device, the alignment can be maintained even in the case of an impact caused by the separation ( FIG. 10 ). After the second adhesive layer 160 is formed, it may be heat-treated to improve adhesive strength.

마이크로 디바이스(130)가 배치되면, 검사장비로 검사하여 마이크로 디바이스(130)가 접착불량이거나 접착되지 않은 경우를 확인하여 수리할 수 있다. 제2접착층(160)이 없는 경우에는 마이크로 디바이스(130)가 배치되고 메탈본딩되면, 수리가 어려우나, 본 발명에 따르면, 제2접착층(160)이 존재하므로 불량이나 미접착 마이크로 디바이스(130)를 선택적으로 제거 또는 재접착할 수 있으므로 수리가 가능하여 제품신뢰성을 높일 수 있다. When the micro device 130 is disposed, the micro device 130 may be inspected with an inspection equipment to determine if the micro device 130 has poor adhesion or is not adhered to and repaired. If there is no second adhesive layer 160, it is difficult to repair when the micro device 130 is disposed and metal bonded. Since it can be selectively removed or re-adhesive, it can be repaired and product reliability can be increased.

마이크로 디바이스(130)가 전사대상기판(150)의 제2접착층(160) 상에 일단 전사되면, 제2접착층(160)은 제거된다(도 11). 제2접착층(160)은 메탈본딩부(151)의 녹는점보다 낮은 기화점을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 메탈본딩부(151)의 녹는점보다 낮은 온도에서 기화가 되어야 기화점까지 온도를 높이면 제2접착층(160)은 모두 기화되어 제거되고, 이후, 메탈본딩부(151)의 녹는점까지 온도를 높이면, 마이크로 디바이스(130)의 메탈전극(131)과 접합하게 되어 전사가 완료된다. Once the micro device 130 is transferred onto the second adhesive layer 160 of the transfer target substrate 150 , the second adhesive layer 160 is removed ( FIG. 11 ). The second adhesive layer 160 may include a material having a vaporization point lower than the melting point of the metal bonding part 151 . When the temperature is raised to the vaporization point to be vaporized at a temperature lower than the melting point of the metal bonding part 151, all of the second adhesive layer 160 is vaporized and removed, and then, if the temperature is raised to the melting point of the metal bonding part 151 , is bonded to the metal electrode 131 of the micro device 130, so that the transfer is completed.

제2접착층(160)은 예를 들면 폴리비닐피롤리돈(PVP, poly(vinyl pyrrolidone)), 폴리비닐알코올(PVA, poly(vinyl alcohol)) 및 그 혼합물 등이 사용될 수 있다. 제2접착층(160)의 온도를 높이는 방법으로는 유도가열 또는 열선을 이용한 가열 방법 등이 사용될 수 있다. The second adhesive layer 160 may be, for example, polyvinylpyrrolidone (PVP, poly(vinyl pyrrolidone)), polyvinyl alcohol (PVA, poly(vinyl alcohol)), or a mixture thereof. As a method of increasing the temperature of the second adhesive layer 160 , induction heating or a heating method using a hot wire may be used.

본 실시예에서는 제2접착층(160)이 전사대상기판(150)에 형성된 후에 마이크로 디바이스(130)가 전사되는 것으로 도시 및 설명하였으나, 전사대상기판(150)이 아닌 마이크로 디바이스(130)에 제2접착층(160)이 형성되어 전사될 수 있다. In the present embodiment, it has been shown and described that the micro device 130 is transferred after the second adhesive layer 160 is formed on the transfer target substrate 150 , but the second adhesive layer 160 is transferred to the micro device 130 rather than the transfer target substrate 150 . An adhesive layer 160 may be formed and transferred.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판 상에 제1접착층을 형성하는 제1접착층 형성단계; 접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 제1배치단계; 노출된 제1접착층을 제거하는 제거단계; 마이크로 디바이스 및 제1접착층 간의 접착력을 감소시키는 접착력 감소단계; 픽업장치로 마이크로 디바이스를 픽업하는 픽업단계; 메탈본딩부가 형성된 전사대상기판 상에 제2접착층을 형성하는 제2접착층 형성단계; 제2접착층 상에 픽업장치로부터 마이크로 디바이스를 배치시키는 배치단계; 및 제2접착층을 제거하는 제거단계;를 포함하는 마이크로 디바이스 전사방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a first adhesive layer forming step of forming a first adhesive layer on the substrate; A first arrangement step of disposing the micro device on the adhesive layer; A removal step of removing the exposed first adhesive layer; an adhesive force reducing step of reducing the adhesive force between the micro device and the first adhesive layer; a pickup step of picking up the micro device with a pickup device; a second adhesive layer forming step of forming a second adhesive layer on the transfer target substrate on which the metal bonding part is formed; an arrangement step of placing the micro device from the pickup device on the second adhesive layer; and a removal step of removing the second adhesive layer; is provided.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, although embodiments of the present invention have been described, those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. It will be possible to variously modify and change the present invention by, etc., which will also be included within the scope of the present invention.

110: 기판
120: 제1접착층
130: 마이크로 디바이스
131: 메탈전극
140: 픽업장치
150: 전사대상기판
151: 메탈본딩부
160: 제2접착층110: substrate
120: first adhesive layer
130: micro device
131: metal electrode
140: pickup device
150: transfer target substrate
151: metal bonding unit
160: second adhesive layer

Claims (12)

기판 상에 제1접착층을 형성하는 제1접착층 형성단계;
제1접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 제1배치단계;
노출된 제1접착층을 제거하는 제1제거단계;
마이크로 디바이스 및 제1접착층 간의 접착력을 감소시키는 접착력 감소단계;
픽업장치로 마이크로 디바이스를 픽업하는 픽업단계;
메탈본딩부가 형성된 전사대상기판 상에 제2접착층을 형성하는 제2접착층 형성단계;
제2접착층 상에 픽업장치로부터 마이크로 디바이스를 배치시키는 제2배치단계; 및
제2접착층을 제거하는 제2제거단계;를 포함하는 마이크로 디바이스 전사방법으로서,
제2접착층은 메탈본딩부의 녹는점보다 낮은 기화점을 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스 전사방법.A first adhesive layer forming step of forming a first adhesive layer on the substrate;
A first arrangement step of disposing a micro device on the first adhesive layer;
A first removal step of removing the exposed first adhesive layer;
an adhesive force reducing step of reducing the adhesive force between the micro device and the first adhesive layer;
a pickup step of picking up the micro device with a pickup device;
a second adhesive layer forming step of forming a second adhesive layer on the transfer target substrate on which the metal bonding part is formed;
a second arrangement step of placing the micro device from the pickup device on the second adhesive layer; and
A micro device transfer method comprising a; a second removal step of removing the second adhesive layer,
The second adhesive layer includes a material having a vaporization point lower than the melting point of the metal bonding portion. 청구항 1에 있어서,
접착력 감소단계는,
제1접착층에 에너지를 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스 전사방법.The method according to claim 1,
The step of reducing adhesion is
Micro device transfer method, characterized in that performed by applying energy to the first adhesive layer. 청구항 2에 있어서,
에너지는,
유도가열방법, 열선가열방법, 적외선가열방법 및 자외선가열방법 중 적어도 어느 하나에 의해 인가되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스 전사방법.3. The method according to claim 2,
energy is,
Micro device transfer method, characterized in that applied by at least one of an induction heating method, a hot wire heating method, an infrared heating method, and an ultraviolet heating method. 청구항 2에 있어서,
에너지는,
마이크로 디바이스의 메탈전극에 인가되고, 제1접착층에는 인가되지 않는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스 전사방법.3. The method according to claim 2,
energy is,
Microdevice transfer method, characterized in that applied to the metal electrode of the microdevice, not applied to the first adhesive layer. 청구항 2에 있어서,
에너지는,
기판 및 제1접착층 간의 접착력보다 마이크로 디바이스 및 제1접착층 간의 접착력이 더 작도록 인가되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스 전사방법.3. The method according to claim 2,
energy is,
The micro device transfer method, characterized in that the application is applied so that the adhesive force between the micro device and the first adhesive layer is smaller than the adhesive force between the substrate and the first adhesive layer. 청구항 1에 있어서,
제1제거단계에서,
마이크로 디바이스 및 기판 사이의 제1접착층의 일부가 제거되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스 전사방법.The method according to claim 1,
In the first removal step,
A microdevice transfer method, characterized in that a portion of the first adhesive layer between the microdevice and the substrate is removed. 메탈본딩부가 형성된 전사대상기판 상에 접착층을 형성하는 접착층 형성단계;
접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 배치단계; 및
접착층을 제거하는 제거단계;를 포함하는 마이크로 디바이스 전사방법으로서,
접착층은 메탈본딩부의 녹는점보다 낮은 기화점을 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스 전사방법.an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer on the transfer target substrate on which the metal bonding part is formed;
a disposing step of disposing the micro device on the adhesive layer; and
As a micro device transfer method comprising a; removing step of removing the adhesive layer,
The adhesive layer includes a material having a vaporization point lower than the melting point of the metal bonding portion. 청구항 7에 있어서,
접착층 형성단계 후에, 접착층을 열처리하는 열처리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스 전사방법.8. The method of claim 7,
After the adhesive layer forming step, a heat treatment step of heat-treating the adhesive layer; Micro device transfer method further comprising a. 청구항 7에 있어서,
배치단계 후에, 마이크로 디바이스를 수리하는 수리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스 전사방법.8. The method of claim 7,
After the disposing step, a repair step of repairing the micro device; the micro device transfer method further comprising a. 삭제delete 기판 상에 제1접착층을 형성하는 제1접착층 형성단계;
제1접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 제1배치단계;
노출된 제1접착층을 제거하는 제1제거단계;
마이크로 디바이스 및 제1접착층 간의 접착력을 감소시키는 접착력 감소단계;
픽업장치로 마이크로 디바이스를 픽업하는 픽업단계;
메탈본딩부가 형성된 전사대상기판 상에 제2접착층을 형성하는 제2접착층 형성단계;
제2접착층 상에 픽업장치로부터 마이크로 디바이스를 배치시키는 제2배치단계; 및
제2접착층을 제거하는 제2제거단계;를 포함하는 마이크로 디바이스 전사방법으로서,
제2접착층은 메탈본딩부의 녹는점보다 낮은 기화점을 갖는 물질을 포함하고,
마이크로 디바이스는 무기LED인 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스 전사방법.A first adhesive layer forming step of forming a first adhesive layer on the substrate;
A first arrangement step of disposing a micro device on the first adhesive layer;
A first removal step of removing the exposed first adhesive layer;
an adhesive force reducing step of reducing the adhesive force between the micro device and the first adhesive layer;
a pickup step of picking up the micro device with a pickup device;
a second adhesive layer forming step of forming a second adhesive layer on the transfer target substrate on which the metal bonding part is formed;
a second arrangement step of placing the micro device from the pickup device on the second adhesive layer; and
A micro device transfer method comprising a; a second removal step of removing the second adhesive layer,
The second adhesive layer includes a material having a vaporization point lower than the melting point of the metal bonding portion,
Micro device transfer method, characterized in that the micro device is an inorganic LED. 기판 상에 제1접착층을 형성하는 제1접착층 형성단계;
제1접착층 상에 마이크로 디바이스를 배치시키는 제1배치단계;
노출된 제1접착층을 제거하는 제1제거단계;
기판 및 제1접착층 간의 접착력을 감소시키는 접착력 감소단계;
픽업장치로 마이크로 디바이스를 픽업하는 단계;
마이크로 디바이스로부터 제1접착층을 제거하는 단계;
메탈본딩부가 형성된 전사대상기판 상에 제2접착층을 형성하는 제2접착층 형성단계;
제2접착층 상에 픽업장치로부터 마이크로 디바이스를 배치시키는 제2배치단계; 및
제2접착층을 제거하는 제2제거단계;를 포함하는 마이크로 디바이스 전사방법으로서,
제2접착층은 메탈본딩부의 녹는점보다 낮은 기화점을 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스 전사방법.
A first adhesive layer forming step of forming a first adhesive layer on the substrate;
A first arrangement step of disposing a micro device on the first adhesive layer;
A first removal step of removing the exposed first adhesive layer;
Adhesive force reduction step of reducing the adhesion between the substrate and the first adhesive layer;
picking up the micro device with a pickup device;
removing the first adhesive layer from the micro device;
a second adhesive layer forming step of forming a second adhesive layer on the transfer target substrate on which the metal bonding part is formed;
a second arrangement step of placing the micro device from the pickup device on the second adhesive layer; and
A micro device transfer method comprising a; a second removal step of removing the second adhesive layer,
The second adhesive layer includes a material having a vaporization point lower than the melting point of the metal bonding portion.
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