KR102121808B1 - 레이저 전사 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

레이저 전사 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 외부로 레이저를 조사하는 레이저 조사부와 상기 레이저 조사부에서 조사되는 레이저가 전사 대상물이 배치된 필름의 기 설정된 위치로 조사되도록 제어하는 레이저 스캐닝부와 상기 전사 대상물이 전사될 상대 기판(Substrate)을 배치하고 이동시키는 기판 이송부 및 상기 레이저 스캐닝부 및 상기 기판 이송부를 제어하며, 상기 전사 대상물을 상기 상대 기판으로 전사시키기 위해 상기 레이저 스캐닝부 또는 상기 기판 이송부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 전사장치를 제공한다.

Description

레이저 전사 장치 및 방법{Apparatus and Method for Laser Transferring}
본 발명은 레이저 스캐닝을 이용하여 전사 대상물을 전사하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
전사 공정이란 웨이퍼 등 온도에 잘 견디는 기판 위에서 전사 대상물을 성장시키고, 이를 다른 기판 또는 시트(Sheet)에 옮기는 것을 의미한다.
웨이퍼 상에서 성장된 전사 대상물을 선택적으로 전사하기 위해서 종래는 LLO(Laser Lift Off)를 주로 이용하였다. 웨이퍼 상으로 레이저를 조사하여 웨이퍼 상에서 성장된 전사 대상물을 전사를 위한 스탬프 상으로 분리시킨 후, 스탬프 상으로 분리된 전사 대상물을 기판 또는 시트로 재 분리시킴으로써 전사가 완료된다.
그러나 이와 같은 종래의 전사 공정은 다음과 같은 문제가 발생하였다. 통상적으로 레이저 빔은 가우시안 분포를 갖는다. 전사 대상물을 웨이퍼 상에서 분리시키기 위해 레이저가 조사될 때, 전사 대상물의 각 모서리 상에는 웨이퍼 상에서 분리될 만큼의 레이저가 온전히 도달하지 않는다. 이에 따라, 전사 대상물이 웨이퍼 상에서 분리되는 과정에서 크랙이 발생하거나, 품질이 떨어지는 문제가 발생하는 단점이 있었다.
또한, 전술한 바와 같이, 전사 대상물을 웨이퍼 상에서 분리하기 위해서는 해당 소자를 일시적으로 분리하기 위한 스탬프가 제작되어야 한다. 이때, 전사 대상물이 마이크로 LED(Micro LED)와 같이 미세한 크기의 소자인 경우, 각 소자를 구별적으로 분리하기 위해 소자 크기의 상보적인 형상이 만들어져야 한다. 그러나 미세한 크기의 상보적인 형상을 갖는 스탬프의 제작은 상당한 어려움이 따르기 때문에, 전사 대상물, 특히, 마이크로 LED와 같은 미세한 크기의 소자를 용이하게 전사하기 위한 요구가 존재한다.
본 발명의 일 실시예는, 소정의 패턴을 갖는 스탬프 없이 레이저를 이용하여 전사 대상물을 전사하는 레이저 전사 장치 및 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 외부로 레이저를 조사하는 레이저 조사부와 상기 레이저 조사부에서 조사되는 레이저가 전사 대상물이 배치된 필름의 기 설정된 위치로 조사되도록 제어하는 레이저 스캐닝부와 상기 전사 대상물이 전사될 상대 기판(Substrate)을 배치하고 이동시키는 기판 이송부 및 상기 레이저 스캐닝부 및 상기 기판 이송부를 제어하며, 상기 전사 대상물을 상기 상대 기판으로 전사시키기 위해 상기 레이저 스캐닝부 또는 상기 기판 이송부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 전사장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 필름은 투명한 재질로 구현되거나, 레이저를 투과시킬 수 있도록 하는 투과필름으로 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 필름은 열이 발생하는 경우, 부피적으로 팽창하는 접착층을 표면에 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 전사 대상물은 상기 접착층 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 필름은 레이저가 조사되는 경우, 상기 접착층의 부피가 레이저 특성에 따라 가우시안 분포형태로 팽창하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 전사 대상물은 상기 필름의 부피적 팽창에 의해, 상기 상대 기판과 접촉함으로써 전사되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 상대 기판은 접착력을 증가시키기 위해, 상기 전사 대상물과 마주보는 표면 상에 솔더(Solder)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 전사 대상물은 웨이퍼(Wafer) 상에서 성장한 후 상기 웨이퍼 상에서 성장된 모든 전사 대상물이 상기 필름에 이동함으로써, 상기 필름 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 레이저를 이용하여 전사 대상물을 상대 기판으로 전사시키는 방법에 있어서, 상기 전사 대상물이 배치된 필름 및 상기 전사 대상물이 전사될 상대 기판을 배치하여 위치를 조정하는 조정과정 및 상기 전사 대상물을 상기 상대 기판으로 전사시키기 위해, 조사되는 레이저가 상기 전사 대상물이 배치된 필름의 기 설정된 위치로 조사되도록 제어하는 제어과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 전사방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 필름은 투명한 재질로 구현되거나, 레이저를 투과시킬 수 있도록 하는 투과필름으로 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 필름은 열이 발생하는 경우, 부피적으로 팽창하는 접착층을 표면에 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 전사 대상물은 상기 접착층 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 상대 기판은 접착력을 증가시키기 위해, 상기 전사 대상물과 마주보는 표면 상에 솔더(Solder)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 전사 대상물은 웨이퍼(Wafer) 상에서 성장한 후 상기 웨이퍼 상에서 성장된 모든 전사 대상물이 상기 필름에 이동함으로써, 상기 필름 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 소정의 패턴을 갖는 스탬프 없이 전사 대상물을 전사하기 때문에, 용이하게 전사를 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 레이저를 이용해 부피 팽창을 유도함으로써 전사 대상물을 전사하기 때문에, 전사 대상물의 파손 우려가 없으며, 레이저 조사로 필름, 시트 등이 제거되며 발생하는 잔해가 생기지 않는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스캐닝 전사장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 대상물이 배치된 필름을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 대상물이 최종적으로 전사될 상대 기판을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 대상물이 배치된 필름에 레이저가 조사되며 부피 팽창이 발생하는 공정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 대상물이 상대 기판으로 전사되는 공정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상대 기판으로의 전사를 완료하는 공정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스캐닝 전사장치가 전사 대상물을 전사하는 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스캐닝 전사장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스캐닝 전사장치(100)는 레이저 조사부(110), 레이저 스캐닝부(120), 기판 이송부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
레이저 조사부(110)는 광원을 포함하여, 외부로 레이저를 조사한다. 레이저 조사부(110)는 전사 대상물을 필름(125)에서 상대 기판(135)으로 전사할 수 있도록, 레이저를 조사한다. 레이저 조사부(110)는 레이저 스캐닝부(120)로 직접 레이저를 조사할 수도 있으나, 레이저 스캐닝 전사장치(100)의 전체 크기가 너무 커지는 것을 방지하기 위해, 미러부(115)를 거쳐 간접적으로 레이저를 레이저 스캐닝부(120)로 조사할 수 있다. 레이저 조사부(110)는 kHz 대역 내지 MHz 대역의 주파수를 갖는 레이저를 조사할 수 있으며, 고속으로 전사 대상물을 전사할 수 있도록 할 수 있다.
레이저 스캐닝부(120)는 전사 대상물이 배치된 필름(125)의 적절한 위치로 레이저가 적절히 조사될 수 있도록 제어한다. 레이저 스캐닝부(120)는 필름(125) 상에 배치된 모든 전사 대상물 중 실제 전사가 수행될 전사 대상물이 레이저에 의해 전사가 될 수 있도록, 레이저의 방향을 제어하여 레이저가 조사될 지점을 변화시킨다. 레이저 스캐닝부(120)는 레이저 방향을 제어함으로써, 실제 전사가 수행될 전사 대상물만이 상대 기판(135)으로 전사되도록 한다.
여기서, 필름(125)은 레이저 스캐닝부(120)의 하부에 부착됨으로써, 레이저에 의해 필름(125) 내 전사 대상물의 전사가 진행된다. 이때, 전사가 모두 완료된 필름은 미세 LED 패키지 생산 장치(100)의 사용자 또는 관리자에 의해 수동으로 교체될 수도 있고, 외부 장치에 의해 자동으로 교체될 수도 있다.
기판 이송부(130)는 전사 대상물이 전사될 상대 기판(135)을 적절한 위치에 배치하거나 이동시킨다. 기판 이송부(130)는 각 전사 대상물이 전사되어야 할 위치에 적절히 전사될 수 있도록 상대 기판(135)을 적절히 이동시키며 배치한다. 기판 이송부(130)는 상대 기판(135)을 적절히 배치하고 이동시킴으로써, 전사 대상물이 전사될 위치에 정확히 전사되도록 한다.
또한, 상대 기판(135)에 전사되어야 할 전사 대상물이 모두 전사된 경우, 기판 이송부(130)는 새롭게 전사가 수행될 다른 상대 기판과의 교체를 위해 전사가 모두 수행된 상대 기판(135)은 외부로 이동시키고, 다른 상대 기판을 다시 적절한 위치로 배치한다.
제어부(140)는 전사 대상물이 상대 기판(135)으로 전사되도록 각 구성을 제어한다. 제어부(140)는 필름(125)으로 레이저를 조사하도록 레이저 조사부(110)를 제어하고, 레이저가 조사될 지점으로 전사 대상물이 배치된 필름(125)이 배치되도록 레이저 스캐닝부(120)를 제어하며, 각 전사 대상물이 전사되어야 할 상대 기판(135) 상의 위치에 전사될 수 있도록 기판 이송부(130)를 제어한다. 이때, 필름(125)으로 레이저를 조사하도록 레이저 조사부(110)를 제어함에 있어, 제어부(140)는 레이저가 가우시안 분포를 가지며 조사되도록 제어한다. 가우시안 분포를 갖는 레이저가 필름으로 조사됨에 따라, 전사 대상물(230)이 전사됨에 있어 다른 전사 대상물로 영향을 미치지 않으며 전사될 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 대상물이 배치된 필름을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 대상물이 배치된 필름(125)은 투과필름(210) 및 접착층(220)을 포함한다.
투과필름(210)은 조사되는 레이저를 접착층(220)으로 전달한다. 투과필름(210)은 투명한 재질 또는 레이저를 투과시키는 재질로 구현되어, 레이저 스캐닝부(120)로 조사된 레이저를 투과시켜 접착층(220)으로 전달한다.
접착층(220)은 일정한 접착력을 가져 전사 대상물(230)을 접착하며, 레이저 조사 등에 의해 열이 발생하는 경우 부피적으로 팽창한다. 접착층(220)은 투과필름(210)의 일면에 위치하며, 일정한 접착력을 가져 전사 대상물(230)이 필름(125) 상에 배치될 수 있도록 한다.
또한, 접착층(220)은 접착력을 가지며, 열이 발생하는 경우 부피적으로 팽창하는 재질로 구현된다. 접착층(220)은 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 아크릴 수지(Acrylic resin), 에틸렌 에틸 아크릴레이트(Ethylene ethyl acrylate, EEA), 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene vinyl acetate, EVA), 폴리비닐리덴플루오라이드(Polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리에스테르(Polyester), 폴리아미드(Polyamide, PA) 및 폴리스티렌(Polystyrene, PS) 중 어느 하나 또는 하나 이상이 조합된 재질로 구현된다. 투과필름(210)을 거쳐 전달되는 레이저를 조사받는 경우, 접착층(220)은 레이저에 의해 발열하며 부피적으로 팽창하며, 레이저가 조사된 이후 팽창한 상태를 유지하거나 부피적으로 일정수준 수축될 수 있다.
전술한 바와 같이, 레이저는 가우시안 분포를 갖기 때문에, 레이저가 조사되는 경우, 접착층도 가우시안 분포 형태로 특정 부분만이 볼록하게 팽창한다. 접착층(220)은 레이저의 조사에 의해 부피적으로 팽창하여, 전사 대상물(230)과 상대 기판(130)과의 거리를 좁힘으로써 전사 대상물(230)이 전사되도록 한다. 이처럼, 접착층(220)이 부피적으로 팽창하며 전사를 유도하기 때문에, 종래와 같이 전사 대상물(230)의 파손 우려도 없다. 접착층(220)은 팽창하고 팽창된 상태를 유지하거나 수축될 뿐 레이저에 의해 제거되는 것이 아니기 때문에, 잔해가 발생할 우려도 존재하지 않는다. 레이저에 의해 접착층(220)이 가우시안 분포 형태로 팽창되기 때문에, 특정 전사 대상물(230)을 전사하기 위해 접착층(220)이 팽창되며 해당 전사 대상물에 인접한 다른 전사 대상물에 미칠 영향을 최소화할 수 있다.
또한, 종래에는 레이저를 이용하여 전사 대상물이 접촉해 있는 필름 등을 제거하거나, 필름의 접착력을 낮추어 전사를 유도하였기 때문에, 전사 대상물은 상대 기판 상으로 자유낙하를 하여 전사가 진행된다. 그러나 전사 대상물의 크기가 작으면 작을수록, 자유낙하하며 발생하는 충격에 예민하게 되고, 이러한 충격에 의해 파손의 우려도 존재한다. 특히, 상대 기판 상의 솔더에 전사되어야 하기 때문에, 전사 대상물이 솔더 부분으로 자유낙하하게 되면 상당한 충격이 발생할 수 있다. 파손 우려는 전사 대상물에만 발생하는 것이 아니다. 전사 대상물이 자유낙하하며 솔더와의 충격이 발생하는 경우, 전사 대상물과 접착되는 솔더의 배선들도 충격에 의해 훼손될 우려가 존재한다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 접착층(220)은 부피 팽창을 하기 때문에, 전사 대상물(230)이 상대 기판(135)과 최소한의 거리에서 전사된다. 이에 따라, 전사 과정에서 전사 대상물(230)에 발생할 수 있는 충격을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 나아가, 전사 대상물이 상대 기판의 솔더와 접착되어 고정될 수 있기 때문에, 전사가 완료될 때까지 전사 대상물은 유동없이 솔더에 고정될 수 있다.
전사 대상물(230)은 상대 기판(135)으로 전사될 수 있는 모든 소자를 의미하는 것으로서, 일정한 크기 이상의 소자뿐만 아니라 마이크로(Micro) LED 등 미세 LED를 포함하는 미세 크기의 소자도 전사 대상물(230)이 될 수 있다. 또한, 레이저 조사에 의한 부피적 팽창에 의해 전사가 수행되기 때문에, 사파이어 기판(미도시)에서 제거된 에피텍셜(Epitaxial) 층 등 다양한 소자가 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 대상물(230)이 될 수 있다.
필름(125)은 전사 대상물(230)을 웨이퍼(미도시) 상에서 분리하여 상대 기판(135)상에 전사하기 위한 필름이다. 웨이퍼(미도시) 상에서 성장된 모든 전사 대상물은 LLO(Laser Lift Off) 등의 방법에 의해 필름(125), 특히, 접착층(220) 상으로 옮겨진다. 웨이퍼(미도시) 상에서 선택적으로 전사 대상물(230)이 필름(125)으로 옮겨지는 것이 아니라, 웨이퍼(미도시) 상의 모든 전사 대상물(230)이 필름(125)로 옮겨지기 때문에, 레이저의 가우시한 분포에 의한 전사 대상물(230)의 파손우려가 존재하지 않으며, 레이저의 폭 등 레이저를 세밀히 제어할 필요도 없는 장점이 있다. 또한, 필름(125)으로 모든 전사 대상물이 옮겨지기 때문에, 종래의 스탬프와 같이 전사하고자 하는 전사 대상물(230)의 배치와 상보적인 형상을 갖도록 제작할 필요가 없는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 대상물이 최종적으로 전사될 상대 기판을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상대기판(135)은 표면에 솔더(Solder, 310)를 포함한다.
솔더(310)는 납땜 등을 하는 데 사용되는 합금으로서, 전사 대상물(230)의 전극과 연결되어 전원을 공급할 수 있도록 하는 전극의 역할을 한다. 이와 동시에, 솔더(310)는 접착층(220)의 접착력보다 높은 접착력을 갖는다. 전사 대상물(230)이 솔더(310)로 접근하거나 접촉하는 경우, 접착층(220)으로부터 분리되어 솔더(310)로 전사될 수 있도록 한다.
솔더(310)는 상대기판(135) 상에 전사 대상물(230)이 전사될 위치마다 배치된다. 통상적으로 복수 개의 전사 대상물(230)이 일정 간격마다 상대 기판(135)에 전사되므로, 이에 대응되는 솔더(310) 역시 일정 간격마다 상대 기판(135) 상에 배치된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 대상물이 배치된 필름에 레이저가 조사되며 부피 팽창이 발생하는 공정을 도시한 도면이다.
레이저 조사부(110)로부터 레이저가 레이저 스캐닝부(120) 및 투과 필름(210)을 거쳐 접착층(220)으로 조사된다.
레이저가 조사되는 경우, 접착층(220)은 발열에 의해 부피적으로 팽창하게 된다. 이때, 레이저는 가우시안 분포를 갖기 때문에, 접착층(220)의 부피 팽창도 이와 동일한 형태로 이루어진다. 접착층(220)은 부피의 팽창만이 이루어지며, 팽창된 상태를 유지하거나 일정 수준 부피적인 수축이 발생할 뿐, 종래의 기술과 같이, 소결되거나 제거되지 않는다.
또한, 접착층(220)은 가우시안 분포 형태로 팽창하기 때문에, 전사하고자 하는 전사 대상물(230)이 위치하고 있는 부분에만 선택적으로 부피 팽창이 이루어지도록 할 수 있다. 조사되는 레이저 빔의 폭이나 세기를 조절하여, 팽창하는 폭이나 길이를 조절할 수 있기 때문에, 레이저 스캐닝 전사장치(100)는 어떠한 크기의 전사 대상물이라도 용이하게 전사할 수 있으며, 주변에 존재하는 전사 대상물에 아무런 영향을 주지 않으며 전사할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 대상물이 상대 기판으로 전사되는 공정을 도시한 도면이다.
접착층(220)이 레이저 조사에 의해 팽창하며, 전사 대상물(230)이 상대 기판(135), 특히, 솔더(310)에 접근하거나 접촉하게 된다. 접착층(220)은 레이저 빔의 영향으로 가우시한 분포 형태로 부피 팽창을 하기 때문에, 부피 팽창을 할 수록 접착층(220)과 전사 대상물(230)의 접촉면적은 점점 줄어들게 된다. 또한, 접착층(220)의 부피 팽창이 진행됨에 따라, 점점 접착층(220) 자체의 접착력도 점점 줄어들게 된다. 이에 따라, 접착층(220)과 전사 대상물(230)의 접착력은 접착층(220)이 부피 팽창함에 따라 점점 줄어들게 된다. 한편, 전술한 바와 같이, 솔더(310)의 접착력은 접착층(220)의 접착력에 비해 상대적으로 강한 접착력을 갖는다. 여기에, 접착층(220)이 부피 팽창함에 따라 접착층(220)과 전사 대상물(230)의 접착력이 점점 줄어들기 때문에, 전사 대상물(230)이 솔더(310)에 접근하거나 접촉하는 경우, 전사 대상물(230)은 필름(125, 보다 구체적으로 접착층)에서 상대 기판(135, 보다 구체적으로 솔더)으로 전사된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상대 기판으로의 전사를 완료하는 공정을 도시한 도면이다.
전사 대상물(230)이 솔더(310)에 접근하는 도중에(솔더(310)와 접촉하기 이전에) 솔더(310)와 접착층(220)의 접착력 차이에 의해 전사가 완료될 수 있다.
한편, 전사 대상물(230)이 솔더(310)와 접촉하여 전사가 이루어지는 경우, 전사 대상물(230)을 접착층(220)과 분리하여 전사가 완료될 수 있도록, 레이저 스캐닝부(120)는 접착층(220)을 포함한 필름(125)를 부피가 팽창하는 방향과 반대되는 방향으로 이동시킴으로써, 전사가 완료되도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 대상물을 전사하는 방법을 도시한 순서도이다.
웨이퍼 상의 전사 대상물이 필름 상으로 모두 이동한다(S710). 웨이퍼 상에서 성장된 전사 대상물(230)은 종래의 기술과 같이 필름이나 스탬프로 선택적으로 이동하는 것이 아니라, 웨이퍼 상에서 성장된 모든 전사 대상물(230)이 필름(125) 상으로 이동한다. 이에 따라, 전사 대상물(230)은 필름(125) 상에 배치된다.
레이저 스캐닝 전사장치(100)는 전사 대상물이 상대 기판으로 전사되도록 레이저의 방향을 제어한다(S720). 제어부(140)는 레이저 조사부(110)를 제어하여 레이저 스캐닝부(120)와 투과 필름(210)을 거쳐 접착층(220)으로 레이저가 조사되도록 제어한다. 레이저가 조사됨에 따라, 접착층(220)은 부피 팽창을 하며, 전사 대상물(230)이 상대 기판(135)에 근접하거나 접촉함으로써 전사가 완료된다. 접착층(220)의 부피 팽창에 의해 전사 대상물(230)의 전사가 진행되기 때문에, 종래와 같이 진행 후 잔해가 발생하는 문제가 없으며, 최소한의 거리에서 전사가 이루어지기 때문에 전사 대상물에 가해지는 충격도 최소화할 수 있는 장점이 있다. 제어부(140)는 레이저 스캐닝부(120) 및 기판 이송부(130)를 제어하여, 전사 대상물(230)이 전사될 위치에 정확히 전사될 수 있도록 하는 기판의 위치와 레이저의 방향을 제어한다. 이때, 전사 대상물(230)은 웨이퍼 상에서 성장된 후, 성장된 모든 전사 대상물(230)이 필름(125) 상으로 옮겨진다. 선택적으로 옮겨지는 것이 아니라, 모든 전사 대상물(230)이 옮겨지기 때문에, 전사 대상물(230)의 파손 우려도 없으며, 제어도 용이해진다.
접착층(220)이 조사된 레이저에 의해 부피적으로 팽창한다(S730). 접착층(220)은 레이저 등에 의해 열이 발생하게 되면 부피적으로 팽창하는 재질로 구현된다. 이에 따라, 접착층(220)으로 레이저가 조사되는 경우, 레이저의 가우시안 분포에 따라 가우시안 분포 형태로 접착층(220)도 부피적으로 팽창하게 된다.
접착층(220)에 배치된 전사 대상물(230)이 상대 기판(135)에 접근하거나 접촉한다(S740). 접착층(220)이 부피적으로 팽창함으로써, 접착층(220)에 배치된 전사 대상물(230)은 상대 기판(135)으로 접근한다. 전사 대상물(230)은 접착층(220)과의 접착력과 상대 기판(135)과의 접착력 차이에 의해 상대 기판(135)에 접근하거나 접촉함으로써 전사된다. 접착층(220)은 팽창된 상태를 유지하거나 부피적으로 일정 수준 수축하기 때문에, 별도로 잔해를 남기지 않으며 자연스럽게 전사를 완료한다.
도 7에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 각각의 도면에 기재된 과정의 순서를 변경하여 실행하거나 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 7은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 7에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 레이저 스캐닝 전사장치
110: 레이저 조사부
115: 미러부
120: 레이저 스캐닝부
125: 필름
130: 기판 이송부
135: 상대 기판
140: 제어부
210: 투과 필름
220: 접착층
230: 전사 대상물
310: 솔더

Claims (12)

  1. 외부로 레이저를 조사하는 레이저 조사부;
    상기 레이저 조사부에서 조사되는 레이저가 전사 대상물이 배치된 필름의 기 설정된 위치로 조사되도록 제어하는 레이저 스캐닝부;
    상기 전사 대상물이 전사될 상대 기판(Substrate)을 배치하고 이동시키는 기판 이송부; 및
    상기 레이저 스캐닝부 및 상기 기판 이송부를 제어하며, 상기 전사 대상물을 상기 상대 기판으로 전사시키기 위해 상기 레이저 스캐닝부 또는 상기 기판 이송부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 필름은 투과필름 및 접착층을 포함하고,
    상기 투과필름은 조사되는 레이저를 투과시켜 상기 접착층으로 전달하며,
    상기 접착층은 상기 전사 대상물을 접착하고, 상기 투과필름의 일면에 위치하여 상기 전사 대상물이 상기 필름 상에 배치될 수 있도록 하며, 레이저 조사에 의해 전사하고자 하는 전사 대상물이 위치하고 있는 부분만 부피적으로 팽창하여, 상기 전사 대상물과 상기 상대 기판과의 거리를 좁힘으로써 상기 전사 대상물의 전사를 유도하며,
    상기 레이저 조사부에서 조사되는 레이저는 가우시안 분포를 가지며,
    상기 접착층은 레이저 조사에 의해 부피적으로 팽창함에 있어, 조사되는 레이저의 중심에서 가장 볼록하게 팽창하며, 레이저의 중심으로부터 멀어질수록 팽창하는 정도가 감소하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 전사장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상대 기판은,
    접착력을 증가시키기 위해, 상기 전사 대상물과 마주보는 표면 상에 솔더(Solder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 전사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전사 대상물은,
    웨이퍼(Wafer) 상에서 성장한 후 상기 웨이퍼 상에서 성장된 모든 전사 대상물이 상기 필름에 이동함으로써, 상기 필름 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 전사장치.
  7. 레이저를 이용하여 전사 대상물을 상대 기판으로 전사시키는 방법에 있어서,
    상기 전사 대상물이 배치된 필름 및 상기 전사 대상물이 전사될 상대 기판을 배치하여 위치를 조정하는 조정과정; 및
    상기 전사 대상물을 상기 상대 기판으로 전사시키기 위해, 조사되는 레이저가 상기 전사 대상물이 배치된 필름의 기 설정된 위치로 조사되도록 제어하는 제어과정을 포함하며,
    상기 필름은 투과필름 및 접착층을 포함하고,
    상기 투과필름은 조사되는 레이저를 투과시켜 상기 접착층으로 전달하며,
    상기 접착층은 상기 전사 대상물을 접착하고, 상기 투과필름의 일면에 위치하여 상기 전사 대상물이 상기 필름 상에 배치될 수 있도록 하며, 레이저 조사에 의해 전사하고자 하는 전사 대상물이 위치하고 있는 부분만 부피적으로 팽창하여, 상기 전사 대상물과 상기 상대 기판과의 거리를 좁힘으로써 상기 전사 대상물의 전사를 유도하며,
    상기 레이저 조사부에서 조사되는 레이저는 가우시안 분포를 가지며,
    상기 접착층은 레이저 조사에 의해 부피적으로 팽창함에 있어, 조사되는 레이저의 중심에서 가장 볼록하게 팽창하며, 레이저의 중심으로부터 멀어질수록 팽창하는 정도가 감소하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 전사방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 상대 기판은,
    접착력을 증가시키기 위해, 상기 전사 대상물과 마주보는 표면 상에 솔더(Solder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 전사방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 전사 대상물은,
    웨이퍼(Wafer) 상에서 성장한 후 상기 웨이퍼 상에서 성장된 모든 전사 대상물이 상기 필름에 이동함으로써, 상기 필름 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 전사방법.
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