KR102409763B1 - 전사장치 및 전사방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전사 기판에 제공된 칩을 피전사 기판으로 전사하는 전사장치로서, 상기 피전사 기판을 지지할 수 있는 제1 스테이지; 상기 전사 기판을 상기 피전사 기판과 대향되어 이격되도록 지지할 수 있는 제2 스테이지; 상기 전사 기판으로 레이저 빔을 조사할 수 있도록, 상기 전사 기판과 상기 피전사 기판이 마주보는 방향으로 적어도 일부분이 상기 제2 스테이지와 이격되어 설치되는 레이저 조사부; 및 상기 레이저 조사부를 지지하고, 레이저 빔을 조사하는 상태의 레이저 조사부를 이동시킬 수 있는 이동부;를 포함하고, 전사공정의 정밀성을 향상시킬 수 있다.

Description

전사장치 및 전사방법{TRANSFERING APPARATUS AND TRANSFERING METHOD}
본 발명은 전사장치 및 전사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칩을 정확한 위치에 낙하시켜, 전사공정의 정밀성을 향상시킬 수 있는 전사장치 및 전사방법에 관한 것이다.
일반적으로 마이크로(Micro) 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 한 변의 사이즈가 100μm 이하인 발광 다이오드를 의미한다. 마이크로 발광 다이오드는 사이즈가 작기 때문에, 일반 발광 다이오드보다 발열량과 전력 소모량이 적으며, 에너지 효율이 높다.
이러한 마이크로 발광 다이오드를 표시 장치에 적용하기 위해, 마이크로 발광 다이오드가 형성된 칩(Chip)을 표시 패널용 기판의 각 화소(Pixel)에 전사(Transfer)하는 기술이 사용되고 있다. 전사는 웨이퍼(Wafer)에 형성된 칩에 레이저 빔을 조사하여 낙하시키므로, 웨이퍼 하측의 글래스(Glass)로 칩을 전사하는 공정이다.
그러나 웨이퍼와 글래스의 정렬을 맞추기 어렵고, 전사공정을 수행할 때 웨이퍼와 글래스의 정렬이 틀어질 수 있다. 따라서, 칩이 잘못된 위치에 전사되어 불량이 발생하는 문제가 있다.
KR 2019-0079147 A
본 발명은 칩을 정확한 위치에 낙하시켜, 전사공정의 정밀성을 향상시킬 수 있는 전사장치 및 전사방법을 제공한다.
본 발명은 피전사 기판을 지지하는 스테이지와 전사 기판을 지지하는 스테이지를 개별적으로 구동시켜 공정시간을 단축할 수 있는 전사장치 및 전사방법을 제공한다.
본 발명은 전사 기판에 제공된 칩을 피전사 기판으로 전사하는 전사장치로서, 상기 피전사 기판을 지지할 수 있는 제1 스테이지; 상기 전사 기판을 상기 피전사 기판과 대향되어 이격되도록 지지할 수 있는 제2 스테이지; 상기 전사 기판으로 레이저 빔을 조사할 수 있도록, 상기 전사 기판과 상기 피전사 기판이 마주보는 방향으로 적어도 일부분이 상기 제2 스테이지와 이격되어 설치되는 레이저 조사부; 및 상기 레이저 조사부를 지지하고, 레이저 빔을 조사하는 상태의 레이저 조사부를 이동시킬 수 있는 이동부;를 포함한다.
상기 이동부는, 상기 전사 기판과 상기 피전사 기판이 마주보는 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 경로부재; 및 상기 레이저 조사부와 연결되고, 상기 경로부재의 연장방향을 따라 직선 이동 가능하게 설치되는 이동부재;를 포함한다.
상기 제1 스테이지를 지지하고, 복수의 방향으로 상기 제1 스테이지를 이동시킬 수 있는 제1 구동부; 및 상기 제2 스테이지를 지지하고, 상기 제1 스테이지와 개별적으로 복수의 방향을 따라 상기 제2 스테이지를 이동시킬 수 있는 제2 구동부;를 더 포함한다.
상기 레이저 조사부는, 레이저 빔을 발생시킬 수 있는 레이저 발생기; 상기 레이저 발생기와 상기 제2 스테이지 사이에 배치되고, 레이저 빔이 조사되는 방향을 조절할 수 있는 각도 조절기; 상기 레이저 발생기와 상기 각도 조절기 사이에 배치되고, 상기 전사 기판에 조사되는 레이저 빔의 형상을 조절할 수 있는 형상 조절기; 및 상기 레이저 발생기, 상기 각도 조절기, 및 상기 형상 조절기를 지지하면서 상기 이동부에 의해 이동 가능한 하우징;을 포함한다.
상기 형상 조절기는, 복수개의 패턴홀을 구비하는 마스크 부재; 및 상기 마스크 부재를 지지하고, 복수개의 패턴홀 중 레이저 빔이 통과할 패턴홀을 선택할 수 있도록, 복수의 방향으로 상기 마스크 부재를 이동시킬 수 있는 선택부재;를 포함한다.
상기 마스크 부재에 얼라인홀이 더 구비되고, 상기 얼라인홀을 통과하는 레이저 빔이 상기 전사 기판 및 상기 피전사 기판 중 적어도 어느 하나에 조사되는 형상과 위치를 촬영할 수 있도록 설치되는 촬영부; 및 상기 촬영부와 연결되고, 상기 얼라인홀을 통과하는 레이저 빔이 조사되는 형상과 위치에 따라, 상기 전사 기판과 상기 피전사 기판의 정렬상태를 조절하는 얼라인부;를 포함한다.
상기 제2 스테이지는 상기 레이저 조사부와 상기 제1 스테이지 사이의 공간 내외로 이동할 수 있고, 상기 얼라인부는 상기 피전사 기판의 정렬상태를 조절한 후, 상기 전사 기판의 정렬상태를 조절할 수 있다.
상기 피전사 기판의 면적이 상기 전사 기판의 면적보다 크게 형성되고,
상기 얼라인홀을 통과하는 레이저 빔 중 일부는 전사 기판에 조사되고, 다른 일부는 제2 스테이지를 통과하여 상기 피전사 기판에 조사될 수 있다.
본 발명은 제1 스테이지에 피전사 기판을 지지시키는 과정; 제2 스테이지에 칩이 제공된 전사 기판을 지지시키고, 피전사 기판과 마주보게 위치시키는 과정; 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사부를 이동시키면서, 상기 전사 기판에 레이저 빔을 조사하는 과정; 및 레이저 빔으로 상기 전사 기판에 제공된 칩을 낙하시켜 상기 피전사 기판으로 전사하는 과정;을 포함한다.
상기 칩은 복수개가 구비되어 상기 전사 기판에 어레이 형태로 배치되고,
상기 레이저 조사부를 이동시키면서 레이저 빔을 조사하는 과정은, 레이저 빔을 발생시키는 과정; 및 일방향을 따라 상기 레이저 조사부를 직선 이동시키는 과정;을 포함한다.
상기 레이저 조사부를 직선 이동시키는 과정은, 일방향을 따라 이동하는 레이저 빔이 상기 일방향으로 이격된 칩들 각각에 도달하는 시간에 맞추어, 상기 전사 기판에 레이저 빔을 조사하는 과정을 포함한다.
상기 제1 스테이지에 피전사 기판을 지지시키는 과정은, 상기 피전사 기판에 얼라인 레이저를 조사하는 과정; 및 얼라인 레이저가 조사되는 형상 및 위치 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 제1 스테이지를 이동시켜 상기 피전사 기판의 정렬상태를 조절하는 과정;을 포함하고,
상기 제2 스테이지에 칩이 부착된 전사 기판을 지지시키는 과정은, 상기 전사 기판에 얼라인 레이저를 조사하는 과정; 및 얼라인 레이저가 조사되는 형상 및 위치 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 제2 스테이지를 이동시켜 상기 전사 기판의 정렬상태를 조절하는 과정;을 포함한다.
상기 얼라인 레이저가 조사되는 형상에 따라 정렬상태를 조절하는 과정은, 상기 얼라인 레이저의 형상이 상기 전사 기판 또는 상기 피전사 기판 상에 왜곡되어 표시되지 않도록, 상기 전사 기판 또는 상기 피전사 기판의 수평상의 정렬상태를 조절하는 과정을 포함한다.
상기 전사 기판과 상기 피전사 기판에 표식이 형성되고,
상기 얼라인 레이저가 조사되는 위치에 따라 정렬상태를 조절하는 과정은, 상기 표식이 상기 얼라인 레이저가 조사되는 위치에 대응하도록, 상기 전사 기판 또는 상기 피전사 기판의 평면상의 정렬상태를 조절하는 과정을 포함한다.
상기 제2 스테이지에 칩이 제공된 전사 기판을 지지시키는 과정은, 상기 레이저 조사부와 상기 제1 스테이지 사이로 상기 제2 스테이지를 이동시키는 과정을 포함하고,
상기 피전사 기판의 정렬상태를 조절하는 과정은, 상기 레이저 조사부와 상기 제1 스테이지 사이로 상기 제2 스테이지를 이동시키기 전에 수행된다.
상기 얼라인 레이저를 조사하는 과정은, 복수개의 얼라인 레이저를 발생시키는 과정; 및 복수개의 얼라인 레이저 중 일부는 전사 기판에 조사하고, 다른 일부는 제2 스테이지를 통과시켜 피전사 기판에 조사하는 과정;을 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 전사공정을 수행할 때, 레이저 빔의 조사위치를 세밀하게 조절하여 칩을 미리 설정된 위치에 정확하게 낙하시킬 수 있다. 이에, 전사공정의 정밀성이 향상되어, 공정으로 제조되는 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 발명은 피전사 기판을 지지하는 스테이지와, 전사 기판을 지지하는 스테이지를 개별적으로 구동시킬 수 있다. 이에, 피전사 기판과 전사기판을 전사공정이 수행되는 위치로 운반하는 시간을 단축하여 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전사장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 스테이지와 제1 구동부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 스테이지와 제2 구동부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조사부의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 형상 조절부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전사 기판의 얼라인을 맞추는 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조사부와 이동부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전사방법을 나타내는 플로우 차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전사장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 스테이지와 제1 구동부의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 스테이지와 제2 구동부의 구조를 나타내는 사시도이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 전사장치에 대해 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전사장치는 전사 기판에 부착된 칩을 피전사 기판으로 전사하는 전사장치이다. 전사장치(100)는 제1 스테이지(110), 제2 스테이지(120), 레이저 조사부(130), 및 이동부(140)를 포함한다.
이때, 칩은 마이크로(Micro) 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)일 수 있다. 전사 기판(W)은 복수개의 칩이 어레이 형태로 배치되어 부착된 웨이퍼(Wafer)일 수 있다. 전사 기판(W)에 칩을 직접 형성할 수도 있고, 별도의 다른 기판에서 형성한 칩을 전사 기판(W)에 부착시킬 수도 있다. 따라서, 전사 기판(W)에 칩이 제공될 수 있다. 피전사 기판(G)은 글래스(Glass)일 수 있다. 그러나 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)의 재질은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
제1 스테이지(110)는 도 2와 같이 피전사 기판(G)을 지지하는 역할을 한다. 예를 들어, 제1 스테이지(110)는 사각판 형태로 형성될 수 있다. 이에, 제1 스테이지(110)의 상부면에 피전사 기판(G)이 안착되어 지지될 수 있다.
또한, 제1 스테이지(110)의 상부면 면적은 피전사 기판(G)의 하부면 면적보다 크게 형성될 수 있다. 이에, 피전사 기판(G)의 하부면 전체가 제1 스테이지(G) 상부면에 안정적으로 접촉하여 안착될 수 있다. 그러나 제1 스테이지(110)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
제2 스테이지(120)는 도 3과 같이 전사 기판(W)을 지지하는 역할을 한다. 제2 스테이지(120)는 제1 스테이지(110)의 상측에 이격되어, 제1 스테이지(110)와 마주보게 배치될 수 있다. 따라서, 제2 스테이지(120)에 전사 기판(W)이 지지되면, 전사 기판(W)이 제1 스테이지(110)에 안착된 피전사 기판(G)과 상하방향으로 이격되어 대향될 수 있다. 이에, 피전사 기판(G)의 상부면과, 전사 기판(W)의 하부면이 서로 마주보게 배치될 수 있다.
또한, 제2 스테이지(120)는 사각판 형태로 형성될 수 있다. 제2 스테이지(120)의 중심부에는 개구가 구비될 수 있다. 제2 스테이지(120)의 면적은 전사 기판(W)의 면적보다 크게 형성되고, 개구의 면적은 전사 기판(W)의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 전사 기판(W)이 제2 스테이지(120)와 접촉하면서, 개구를 통과하지 않을 수 있다.
이때, 제2 스테이지(120)의 하부에는 흡착기(미도시)가 구비될 수 있다. 흡착기는 개구 둘레의 적어도 일부를 감싸도록 설치될 수 있다. 전사 기판(W)은 흡착기에 의해 제2 스테이지(120) 하부에 흡착되어 지지될 수 있고, 전사 기판(W)의 상부면 일부가 제2 스테이지(120)의 개구를 통해 외부로 노출될 수 있다. 따라서, 제2 스테이지(120)의 상측에 배치되는 레이저 조사부(130)가 개구를 통해 전사 기판(W)의 상부면으로 레이저 빔을 조사할 수 있다. 그러나 제2 스테이지(120)의 형상 및 전사 기판(W)을 지지하는 방식은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
한편, 전사장치(100)는 제1 구동부(150), 및 제2 구동부(160)를 더 포함할 수 있다. 제1 구동부(150)와 제2 구동부(160)에 의해, 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(120)가 개별적으로 이동할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 구동부(150)는 제1 스테이지(110)의 연결될 수 있다. 제1 구동부(150)는 제1 스테이지(110)를 지지하고, 복수의 방향으로 제1 스테이지(110)를 이동시킬 수 있다. 제1 구동부(150)는 제1 전후레일(151), 제1 전후 구동부재(152), 제1 좌우레일(153), 제1 좌우 구동부재(154), 제1 상하 구동부재(155), 및 제1 회전부재(미도시)를 포함할 수 있다.
제1 전후레일(151)은 전후방향으로 연장될 수 있다. 제1 전후레일(151)은 제1 전후 구동부재(152)가 이동하는 경로를 형성한다. 제1 전후레일(151) 한 쌍이 구비되어 좌우방향으로 서로 이격될 수 있다.
제1 전후 구동부재(152)는 제1 전후레일(151) 상에서 이동 가능하게 설치될 수 있다. 제1 전후 구동부재(152)는 제1 전후레일(151)의 연장방향을 따라 전후방향을 이동할 수 있다. 제1 전후 구동부재(152)는 한 쌍이 구비되어 한 쌍의 제1 전후레일(151) 각각에 이동 가능하게 설치될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 제1 전후 구동부재(152) 상에 제1 좌우레일(153)이 설치되어 안정적으로 지지될 수 있다.
제1 좌우레일(153)은 제1 전후방향의 연장방향과 교차하는 좌우방향으로 연장될 수 있다. 제1 좌우레일(153)은 제1 좌우 구동부재(154)가 이동하는 경로를 형성한다. 제1 좌우레일(153)은 제1 전후 구동부재(152) 상에 설치되어 지지될 수 있다. 예를 들어, 제1 좌우레일(153)의 좌우방향 연장길이는, 제1 전후 구동부재(152)들이 이격되는 길이 이상일 수 있다. 따라서, 제1 좌우레일(153)의 양단 각각이 제1 전후 구동부재(152)들에 지지될 수 있다. 이에, 제1 전후 구동부재(152)가 전후방향으로 이동하면, 제1 좌우레일(153)도 함께 전후로 이동할 수 있다.
제1 좌우 구동부재(154)는 제1 좌우레일(153) 상에서 이동 가능하게 설치될 수 있다. 제1 좌우 구동부재(154)는 제1 좌우레일(153)의 연장방향을 따라 좌우로 이동할 수 있다. 제1 좌우 구동부재(154)가 제1 좌우레일(153)에 지지되기 때문에, 제1 좌우레일(153)이 제1 전후 구동부재(152)에 의해 전후로 이동하면, 제1 좌우 구동부재(154)도 함께 전후로 이동할 수 있다.
제1 상하 구동부재(155)는 제1 좌우 구동부재(154) 상에 설치될 수 있다. 제1 상하 구동부재(155)는 하단이 제1 좌우 구동부재(154)와 연결되고, 상단이 제1 스테이지(110)와 연결될 수 있다. 제1 상하 구동부재(155)는 적어도 일부분이 상하로 신장하거나 수축할 수 있다. 이에, 제1 상하 구동부재(155)의 작동에 의해 제1 스테이지(110)가 상하로 이동할 수 있다.
또한, 제1 상하 구동부재(155)는 복수개가 구비될 수도 있다. 제1 상하 구동부재(155)들은 제1 스테이지(110)의 하부의 서로 다른 부분과 각각 연결될 수 있다. 이에, 제1 상하 구동부재(155)들의 높이가 서로 다르게 조절되면, 제1 스테이지(110)의 기울기가 조절될 수 있다.
이때, 제1 상하 구동부재(155)는 제1 좌우 구동부재(154)에 지지되기 때문에, 제1 좌우 구동부재(154)가 좌우로 이동하면, 제1 상하 구동부재(155)와 제1 스테이지(110)도 함께 좌우로 이동할 수 있다. 제1 좌우 구동부재(154)가 제1 전후 구동부재(152)에 의해 전후로 이동하면, 제1 상하 구동부재(155)와 제1 스테이지(110)도 함께 전후로 이동할 수 있다. 따라서, 제1 스테이지(110) 상에 안착된 피전사 기판(G)의 위치를 복수의 방향으로 조절할 수 있다.
제1 회전부재는 제1 상하 구동부재(155)에 설치될 수 있다. 제1 회전부재는 제1 상하 구동부재(155)를 회전시킬 수 있다. 이에, 제1 회전부재가 제1 상하 구동부재(155)를 회전시키면, 제1 스테이지(110)가 회전할 수 있다. 따라서, 제1 스테이지(110) 상에 안착된 피전사 기판(G)도 함께 회전할 수 있다. 그러나 제1 구동부(150)의 구성요소들이 작동하는 구조와 서로 연결되는 방식은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 구동부(160)는 제2 스테이지(120)와 연결될 수 있다. 제2 구동부(160)는 제2 스테이지(120)를 지지하고, 제1 스테이지(110)와 개별적으로 복수의 방향을 따라 제2 스테이지(120)를 이동시킬 수 있다. 제2 구동부(160)는 제2 전후레일(161), 제2 전후 구동부재(162), 제2 좌우레일(163), 제2 좌우 구동부재(미도시), 제2 상하 구동부재(미도시), 및 제2 회전부재(미도시)를 포함할 수 있다.
제2 전후레일(161)은 전후방향으로 연장될 수 있다. 제2 전후레일(161)은 제2 전후 구동부재(162)가 이동하는 경로를 형성한다. 제2 전후레일(161) 한 쌍이 구비되어 좌우방향으로 서로 이격될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제2 전후레일(161)이 이격되는 거리가, 한 쌍의 제1 전후레일(151)이 이격되는 거리보다 클 수 있다. 따라서, 제2 전후레일(161)들 사이에, 제1 전후레일(151)들이 위치할 수 있다.
이때, 제2 전후레일(161)의 상부면은 제1 전후레일(151)의 상부면보다 상측에 위치할 수 있다. 따라서, 제2 전후레일(161)에 의해, 제2 스테이지(120)가 제1 스테이지(110)보다 상측에 위치할 수 있다. 그러나 제2 전후레일(161)의 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
제2 전후 구동부재(162)는 제2 전후레일(161) 상에서 이동 가능하게 설치될 수 있다. 제2 전후 구동부재(162)는 제2 전후레일(161)의 연장방향을 따라 전후방향을 이동할 수 있다. 제2 전후 구동부재(162)는 한 쌍이 구비되어 한 쌍의 제2 전후레일(161) 각각에 이동 가능하게 설치될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 제2 전후 구동부재(162) 상에 제2 좌우레일(163)이 설치되어 안정적으로 지지될 수 있다.
제2 좌우레일(163)은 제2 전후방향의 연장방향과 교차하는 좌우방향으로 연장될 수 있다. 제2 좌우레일(163)은 제2 좌우 구동부재가 이동하는 경로를 형성한다. 제2 좌우레일(163)은 제2 전후 구동부재(162) 상에 설치되어 지지될 수 있다. 예를 들어, 제2 좌우레일(163)의 좌우방향 연장길이는, 제2 전후 구동부재(162)들이 이격되는 길이 이상일 수 있다. 따라서, 제2 좌우레일(163)의 양단 각각이 제2 전후 구동부재(162)들에 지지될 수 있다. 이에, 제2 전후 구동부재(162)가 전후방향으로 이동하면, 제2 좌우레일(163)도 함께 전후로 이동할 수 있다.
또한, 제2 좌우레일(163)의 중심부에는 구멍이 형성될 수 있다. 이에, 제2 스테이지(120)에 흡착되는 전사 기판(W)이 제2 좌우레일(163)에 형성된 구멍을 통해, 하측의 피전사 기판(G)과 직접 마주보게 배치될 수 있다. 그러나 제2 좌우레일(163)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
제2 좌우 구동부재는 제2 좌우레일(163) 상에서 이동 가능하게 설치될 수 있다. 제2 좌우 구동부재는 제2 좌우레일(163)의 연장방향을 따라 좌우로 이동할 수 있다. 제2 좌우 구동부재가 제2 좌우레일(163)에 지지되기 때문에, 제2 좌우레일(163)이 제2 전후 구동부재(162)에 의해 전후로 이동하면, 제2 좌우 구동부재도 함께 전후로 이동할 수 있다.
또한, 제2 좌우 구동부재의 중심부에는 구멍이 형성될 수 있다. 이에, 제2 스테이지(120)에 흡착되는 전사 기판(W)이 제2 좌우 구동부재에 형성된 구멍을 통해, 하측의 피전사 기판(G)과 직접 마주보게 배치될 수 있다. 그러나 제2 좌우 구동부재의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
제2 상하 구동부재는 제2 좌우 구동부재와 제2 스테이지(120) 사이에 설치될 수 있다. 제2 상하 구동부재는 하단이 제2 좌우 구동부재의 상부면과 연결되고, 상단이 제2 스테이지(120)의 하부면과 연결될 수 있다. 제2 상하 구동부재는 적어도 일부분이 상하로 신장하거나 수축할 수 있다. 이에, 제2 상하 구동부재의 작동에 의해 제2 스테이지(120)가 상하로 이동할 수 있다.
또한, 제2 상하 구동부재는 복수개가 구비될 수도 있다. 제2 상하 구동부재들은 제2 스테이지(120)의 하부의 서로 다른 부분과 각각 연결될 수 있다. 이에, 제2 상하 구동부재들의 높이가 서로 다르게 조절되면, 제2 스테이지(120)의 기울기가 조절될 수 있다.
이때, 제2 상하 구동부재는 제2 좌우 구동부재에 지지되기 때문에, 제2 좌우 구동부재가 좌우로 이동하면, 제2 상하 구동부재와 제2 스테이지(120)도 함께 좌우로 이동할 수 있다. 제2 좌우 구동부재가 제2 전후 구동부재(162)에 의해 전후로 이동하면, 제2 상하 구동부재와 제2 스테이지(120)도 함께 전후로 이동할 수 있다. 따라서, 제2 스테이지(120)에 흡착된 전사 기판(W)의 위치를 복수의 방향으로 조절할 수 있다.
제2 회전부재는 제2 상하 구동부재에 설치될 수 있다. 제2 회전부재는 제2 상하 구동부재를 회전시킬 수 있다. 이에, 제2 회전부재가 제2 상하 구동부재를 회전시키면, 제2 스테이지(120)가 회전할 수 있다. 따라서, 제2 스테이지(120)에 흡착된 전사 기판(W)도 함께 회전할 수 있다. 그러나 제2 구동부(160)의 구성요소들이 작동하는 구조와 서로 연결되는 방식은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
이처럼 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(120)가 개별적으로 이동할 수 있다. 따라서, 피전사 기판(W)을 제1 스테이지(110)에 지지시키는 작업과, 전사 기판(W)을 제2 스테이지(120)에 지지시키는 작업이 수행될 때, 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(120)가 개별적으로 이동할 수 있다. 수 있다. 이에, 피전사 기판(G)과 전사 기판(W)을 공정 위치로 운반하는 시간을 단축하여 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(120)가 개별적으로 이동하기 때문에, 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)의 정렬상태를 각각 조절할 수 있다. 이에, 전사 기판(W)과 피전사 기판(G) 중 적어도 어느 하나의 정렬상태가 불량이면, 정렬상태가 불량인 부분만 정렬상태를 용이하게 조절할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조사부의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 형상 조절부의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전사 기판의 얼라인을 맞추는 구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조사부에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 레이저 조사부(130)는 피전사 기판(G)과 전사 기판(W)이 마주보는 방향(또는, 상하방향)으로 적어도 일부분이 제2 스테이지(120)의 상측에 이격되어 설치될 수 있다. 따라서, 레이저 조사부(130)는 제1 스테이지(110) 또는 제2 스테이지(120)와 별도로 위치가 조절될 수 있고, 제2 스테이지(120)에 지지되는 전사 기판(W)으로 레이저 빔을 조사할 수 있다. 레이저 조사부(130)는 레이저 발생기(131), 각도 조절기(132), 형상 조절기(133), 하우징(134)을 포함한다.
레이저 발생기(131)는 레이저 빔을 발생시키는 역할을 한다. 레이저 발생기(131)가 레이저 빔을 발생시키면, 광학소자(미도시)를 이용하여 레이저 빔을 좌우방향으로 연장되는 라인 빔 형태의 만들 수 있다.
각도 조절기(132)는 레이저 발생기(131)와 제2 스테이지(120) 사이에 배치될 수 있다. 각도 조절기(132)는 레이저 빔을 반사시키는 미러일 수 있다. 즉, 각도 조절기(132)는 레이저 빔이 조사되는 방향을 조절할 수 있다. 이에, 하우징(134) 내부에서 전후방향으로 이동하는 레이저 빔이 각도 조절기(132)에 반사되어 하측으로 조사될 수 있다. 따라서, 레이저 빔이 레이저 조사부(130) 하측의 제2 스테이지(120) 측으로 조사될 수 있다.
형상 조절기(133)는 레이저 발생기(131)와 각도 조절기(132) 사이에 배치될 수 있다. 이에, 형상 조절기(133)는 레이저 발생기(131)에서 각도 조절기(132)로 이동하는 라인 빔 형태의 레이저 빔이 형상 조절기(133)를 통과할 수 있다. 따라서, 형상 조절기(133)를 통과하는 라인 빔 형태의 레이저 빔의 형상이 조절되어 전사 기판(W)으로 조사될 수 있다. 형상 조절기(133)에는 도 5와 같이 마스크 부재(133a), 및 선택부재(133b)가 구비될 수 있다.
마스크 부재(133a)는 플레이트 형태로 형성될 수 있고, 레이저 빔이 통과할 수 있는 복수의 패턴홀(h1)을 구비할 수 있다. 레이저 발생기(131)에서 마스크 부재(133a)로 이동한 레이저 빔 중 일부는 패턴홀(h1)들을 통과하고, 다른 일부는 마스크 부재(133a)를 통과하지 못할 수 있다. 이에, 패턴홀(h1)들의 형상을 따라 전사 기판(W)으로 조사되는 레이저 빔의 형상이 패턴을 가질 수 있다. 따라서, 라인 빔 형태의 레이저 빔은 마스크 부재(133a)에 의해 좌우방향으로 서로 이격되는 복수개의 점 형태로 전사 기판(W)으로 조사될 수 있다.
이때, 패턴홀(h1)들은 위치에 따라 형상이나 크기가 다를 수 있다. 예를 들어, 좌우방향으로 동일한 형상의 패턴홀(h1)들이 이격되어 배치되어 하나의 라인을 형성할 수 있고, 상하방향으로 서로 다른 형상이나 크기의 패턴홀(h1)들을 가지는 라인들이 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 좌우방향으로 연장되는 라인 빔 형태의 레이저 빔은, 마스크 부재(133a)의 라인들 중 하나를 통과할 수 있다. 이에, 마스크 부재(133a)의 라인에 있는 패턴홀(h1)들의 형상이나 크기에 따라, 전사 기판(W)으로 조사되는 레이저 빔의 형상이나 크기가 결정될 수 있다.
한편, 마스크 부재(133a)에 얼라인홀(h2)이 더 구비될 수도 있다. 얼라인홀(h2)은 복수개가 구비될 수 있다. 패턴홀(h1)들은 마스크 부재(133a)의 중심부에 배치되고, 얼라인홀(h2)은 복수개가 구비되어 마스크 부재(133a)의 중심부를 감싸는 외곽부에 배치될 수 있다. 얼라인홀(h2)은 십자형태로 형성될 수 있다. 이에, 얼라인홀(h2)을 통과하는 레이저 빔은 얼라인 레이저가 되어 전사 기판(W) 또는 피전사 기판(G)의 표면에 십자형태로 표시될 수 있다. 따라서, 얼라인 레이저가 표시되는 형상 또는 위치를 기준으로 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)의 정렬상태를 조절할 수 있다. 그러나 얼라인홀(h2)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
선택부재(133b)는 마스크 부재(133a)를 지지할 수 있다. 선택부재(133b)는 복수개의 패턴홀(h1) 중 레이저 빔이 통과할 마스크 부재(133a)의 라인을 선택할 수 있도록, 복수의 방향으로 마스크 부재(133a)를 이동시킬 수 있다. 선택부재(133b)는 전사 기판(W)에 부착된 칩들의 형상이나 크기 또는 좌우방향으로 배치되는 방식에 따라, 레이저 빔이 통과할 패턴홀(h1)을 선택할 수 있다.
예를 들어, 선택부재(133b)는 전후 구동체, 좌우 구동체, 상하 구동체, 및 회전 구동체를 포함할 수 있다. 따라서, 선택부재(133b)에 의해 마스크 부재(133a)의 상하방향, 전후방향, 좌우방향, 기울기 등이 조절될 수 있다. 마스크 부재(133a)의 위치가 조절되면, 레이저 빔이 통과할 라인의 패턴홀(h1)이 선택되어, 레이저 빔의 형상 또는 사이즈를 선택할 수 있다.
하우징(134)은 레이저 발생기(131), 각도 조절기(132), 형상 조절기(133)가 수납되어 지지되는 내부공간을 가진다. 하우징(134)은 이동부(140)와 연결되고, 이동부(140)에 의해 전체가 이동할 수 있다. 이에, 하우징(134)이 이동하면, 레이저 발생기(131), 각도 조절기(132), 형상 조절기(133) 전체도 함께 이동할 수 있다.
또한, 하우징(134)은 제2 스테이지(120)의 상측에 배치될 수 있다. 하우징(134)은 전후방향으로 연장될 수 있다. 레이저 발생기(131), 형상 조절기(133), 및 각도 조절기(132)는 하우징(134) 내부에서 전후방향으로 이격될 수 있다. 따라서, 레이저 발생기(131)에서 발생시킨 레이저 빔이 하우징(134) 내부에서 전후방향으로 이동할 수 있다.
이때, 제2 스테이지(120)와 마주보는 하우징(134)의 부분에 개구가 형성될 수 있다. 이에, 각도 조절기(132)에서 반사되는 레이저 빔이 개구를 통해 제2 스테이지(120) 측으로 조사될 수 있다. 그러나 하우징(134)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
한편, 도 6과 같이 전사장치(100)는 촬영부(180), 및 얼라인부(190)를 더 포함할 수 있다. 촬영부(180)와 얼라인부(190)를 이용하여 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)의 정렬상태를 조절하는 작업을 수행할 수 있다.
촬영부(180)는 카메라일 수 있다. 촬영부(180)는 제2 스테이지(120)의 상측에 위치할 수 있다. 이에, 촬영부(180)는 전사 기판(G)이나 피전사 기판(W)의 표면에 조사되는 레이저 빔을 촬영할 수 있다. 따라서, 촬영부(180)로 전사 기판(G)이나 피전사 기판(W) 상에 레이저 빔이 조사되는 위치나 형상을 확인할 수 있다.
얼라인부(190)는 촬영부(180)와 연결된다. 얼라인부(190)는 얼라인홀(h2)을 통과하는 레이저 빔이 전사 기판(W) 또는 피전사 기판(G)에 조사되는 형상과 위치에 따라, 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)의 정렬상태를 조절할 수 있다.
예를 들어, 얼라인 레이저가 조사되는 형상에 따라 정렬상태를 조절하는 경우, 얼라인 레이저가 조사되는 형상을 확인할 수 있다. 이에, 십자 형태의 얼라인 레이저의 형상이 왜곡되면, 전사 기판(W) 또는 피전사 기판(G)의 수평상태가 불량이라고 판단할 수 있다. 따라서, 얼라인 레이저의 형상이 왜곡되어 표시되지 않도록, 제1 스테이지(110) 또는 제2 스테이지(120)의 수평상태를 조절하여, 피전사 기판(G) 또는 전사 기판(W)의 수평상의 정렬상태를 조절할 수 있다.
한편, 얼라인 레이저가 조사되는 위치에 따라 정렬상태를 조절하는 경우, 얼라인 레이저가 조사되는 위치를 확인할 수 있다. 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)에 얼라인 레이저의 형상에 대응하는 표식이 형성될 수 있다. 따라서, 얼라인 레이저의 위치와 표식의 위치가 서로 대응되지 않으면(또는, 맞지 않으면), XY평면상 전사 기판(W) 또는 피전사 기판(G)의 정렬상태가 불량이라고 판단할 수 있다. 이에, 표식이 얼라인 레이저가 조사되는 위치에 대응하도록(또는, 맞춰지도록), 제1 스테이지(110) 또는 제2 스테이지(120)를 전후 및 좌우방향으로 이동시켜, 전사 기판(W) 또는 피전사 기판(G)의 평면상의 정렬상태를 조절할 수 있다.
이때, 제2 스테이지(120)는 제2 구동부(160)에 의해 레이저 조사부(130)와 제1 스테이지(110) 사이의 공간 내외로 이동할 수도 있다. 제2 스테이지(120)가 레이저 조사부(130)와 제1 스테이지(110) 사이에 위치하는 경우, 얼라인 레이저가 제1 스테이지(110) 상의 피전사 기판(G)으로 조사되지 못할 수 있다. 따라서, 얼라인부(190)는 제2 스테이지(120)를 레이저 조사부(130)와 제1 스테이지(110) 사이 공간의 외측으로 이동시킨 상태에서 피전사 기판(G)의 정렬상태를 조절한 후, 제2 스테이지(120)를 레이저 조사부(130)와 제1 스테이지(110) 사이로 이동시켜 전사 기판(W)의 정렬상태를 조절할 수 있다.
또는, 피전사 기판(G)의 면적이 전사 기판(W)의 면적보다 크게 형성될 수도 있다. 얼라인 레이저가 통과할 수 있도록, 제2 스테이지(120)에는 투과창(미도시)이 형성될 수 있다. 투과창은 전사 기판(W)의 외측 둘레의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다. 이에, 복수개의 얼라인 레이저 중 일부는 전사 기판(W)에 조사되고, 다른 일부는 제2 스테이지(120)를 통과하여 피전사 기판(G)에 조사될 수 있다. 따라서, 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)의 정렬상태를 동시에 조절할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조사부와 이동부의 구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 이동부에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 이동부(140)는 레이저 조사부(130)를 지지할 수 있다. 이동부(140)는 레이저 빔을 조사하는 상태의 레이저 조사부(130)를 이동시켜 레이저 빔이 조사되는 위치를 조절할 수 있다. 이에, 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(120)가 정지된 상태에서 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)의 위치를 고정하고, 이동부(140)가 레이저 조사부(130)를 이동시켜 레이저 빔으로 전사 기판(W)을 스캔할 수 있다. 이동부(140)는 경로부재(141), 및 이동부재(142)를 포함한다.
경로부재(141)는 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)이 마주보는 방향(또는, 상하방향)과 교차하는 방향(또는, 전후방향)으로 연장될 수 있다. 경로부재(141)는 이동부재(142)가 이동하는 경로를 형성한다. 경로부재(141) 한 쌍이 구비되어 좌우방향으로 서로 이격될 수 있다.
이때, 이동부(140)는 지지부재(143)를 더 포함할 수도 있다. 지지부재(143)는 제2 스테이지(120)의 상측에 이격될 수 있다. 경로부재(141)는 지지부재(143) 상에 설치될 수 있다. 지지부재(143)에서 제2 스테이지(120)와 마주보는 부분에 개구가 형성될 수 있다. 따라서, 레이저 조사부(130)에서 발생된 레이저 빔이 지지부재(143)에 형성된 개구를 통해 전사 기판(W)으로 조사될 수 있다.
이동부재(142)는 레이저 조사부(130)의 하우징(134)과 연결되어, 레이저 조사부(130)를 지지해줄 수 있다. 이동부재(142)는 경로부재(141) 상에 경로부재(141)의 연장방향(또는, 전후방향)으로 직선 이동 가능하게 설치될 수 있다. 따라서, 이동부재(142)가 전후방향으로 이동하면, 이동부재(142)가 지지하는 레이저 조사부(130)도 함께 전후로 직선 이동할 수 있다. 이에, 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(120)의 위치를 조절하지 않고, 레이저 조사부(130)를 이동시켜 레이저 빔이 조사되는 위치를 전후방향으로 조절할 수 있다.
또한, 이동부재(142)는 경로부재(141) 상에 부상하여 이동할 수 있다. 예를 들어, 에어 베어링(Air Bearing) 방식 또는, 자기 부상 방식으로 이동부재(142)가 경로부재(141) 상에 부유할 수 있다. 따라서, 이동부재(142)가 경로부재(141) 상에서 이동할 때, 마찰이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이동부재(142)를 원하는 위치로 정확하게 이동시켜, 레이저 조사부(130)가 전사 기판(W) 상에 레이저 빔을 조사하는 위치를 정밀하게 조절할 수 있다.
이처럼 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(120)가 고정되기 때문에, 스테이지들을 이동시켜 레이저 빔이 조사되는 위치를 조절할 때보다 전사공정의 정확도가 향상될 수 있다. 즉, 스테이지들이 이동하는 경우, 전사 기판(W)에서 칩이 낙하할 때, 전사 기판(W)이 마주보던 피전사 기판(G)의 위치가 변동되어, 칩이 정위치를 벗어나 다른 위치로 낙하될 수 있다. 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(120)가 고정되면 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)의 위치가 변동되지 않기 때문에, 칩을 원하는 위치에 정확하게 낙하시킬 수 있다.
또한, 이동부(140)가 레이저 조사부(130) 전체를 이동시키기 때문에, 레이저 빔이 전사 기판(W)에 조사되는 위치가 달라지더라도, 동일한 광량과 포커싱을 유지할 수 있다. 이에, 영역별로 전사 기판(W)에 조사되는 레이저 빔의 조건이 달라지는 것을 방지하여, 공정의 정밀성이 향상될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전사방법을 나타내는 플로우 차트이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 전사방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전사방법은, 전사 기판에 제공된 칩을 피전사 기판으로 전사하는 방법이다. 도 8을 참조하면, 전사방법은, 제1 스테이지에 피전사 기판을 지지시키는 과정(S110), 제2 스테이지에 칩이 부착된 전사 기판을 지지시키고, 피전사 기판과 마주보게 위치시키는 과정(S120), 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사부를 이동시키면서, 전사 기판에 레이저 빔을 조사하는 과정(S130), 및 레이저 빔으로 전사 기판에 부착된 칩을 낙하시켜 피전사 기판으로 전사하는 과정(S140)을 포함한다.
도 1 내지 도 7을 참조해서 설명하면, 우선 레이저 조사부(130)가 조사하는 레이저 빔의 정렬상태를 맞추는 작업을 수행할 수 있다. 레이저 조사부(130)의 하측에 기준 기판(미도시)을 미리 마련할 수 있다. 기준 기판으로 레이저 빔을 조사하여 레이저 빔의 형상과 위치를 확인한 후, 레이저 발생기(131), 형상 조절기(133), 및 각도 조절기(132) 중 어느 하나의 작동을 제어하여, 레이저 빔의 광량, 포커싱 등을 맞추는 작업을 수행할 수 있다.
그 다음, 제1 스테이지(110)에 피전사 기판(G)을 지지시킬 수 있다. 즉, 제1 구동부(150)의 작동을 제어하여, 피전사 기판(G)이 운반되는 위치로 제1 스테이지(110)를 이동시키고, 제1 스테이지(110) 상에 피전사 기판(G)을 안착시킬 수 있다.
이때, 피전사 기판(G)의 정렬상태를 1차로 조절할 수 있다. 예를 들어, 피전사 기판(G)의 가장자리 영역을 촬영하여, 제1 스테이지(110) 상에서 피전사 기판(G)이 틀어졌는지 육안으로 확인할 수 있다. 피전사 기판(G)이 위치가 정위치에서 틀어졌다고 판단되면, XY평면상에서 피전사 기판(G)이 제1 스테이지(110)에 안착되는 위치를 조절할 수 있다.
제1 스테이지(110)에 피전사 기판(G)이 안착되면, 제1 구동부(150)의 작동을 제어하여 제1 스테이지(110)를 레이저 조사부(130)의 하측(또는, 공정위치)으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 제1 스테이지(110)에 안착된 피전사 기판(G)이 레이저 조사부(130)와 마주보게 위치할 수 있다.
이때, 피전사 기판(G)의 정렬상태를 2차로 조절할 수 있다. 예를 들어, 피전사 기판(G)에 얼라인 레이저를 조사할 수 있다. 그리고 촬영부(180)로 피전사 기판(G)에 얼라인 레이저가 조사되는 형상 및 위치 중 적어도 어느 하나에 따라 제1 스테이지(110)를 이동시켜 피전사 기판(G)의 정밀하게 정렬상태를 조절할 수 있다.
얼라인 레이저가 조사되는 형상에 따라 정렬상태를 조절하는 경우, 얼라인 레이저가 피전사 기판(G)에 조사되는 형상을 확인할 수 있다. 이에, 십자 형태의 얼라인 레이저의 형상이 왜곡되면, 피전사 기판(G)의 수평상태가 불량이라고 판단할 수 있다. 따라서, 얼라인 레이저의 형상이 왜곡되어 표시되지 않도록, 제1 스테이지(110)의 수평상태를 조절하여, 피전사 기판(G)의 수평상의 정렬상태를 조절할 수 있다.
이때, 얼라인홀(h2)의 형태가 십자인 경우, 피전사 기판(G)의 수평상의 정렬상태를 용이하게 확인할 수 있다. 즉, 피전사 기판(G)의 기울기가 틀어져 있으면, 피전사 기판(G)의 표면에 표시되는 얼라인 레이저 형상이 찌그러지는 것을 용이하게 확인할 수 있다. 반대로, 얼라인 레이저의 형상이 정상적으로 표시되면, 피전사 기판(G)의 수평상태가 정상이라는 것을 용이하게 판단할 수 있다.
얼라인 레이저가 조사되는 위치에 따라 정렬상태를 조절하는 경우, 얼라인 레이저가 피전사 기판(G)에 조사되는 위치를 확인할 수 있다. 피전사 기판(G)에 얼라인 레이저의 형상에 대응하는 표식이 형성될 수 있다. 따라서, 얼라인 레이저의 위치와 표식의 위치가 서로 대응되지 않으면(또는, 맞지 않으면), XY평면상 피전사 기판(G)의 정렬상태가 불량이라고 판단할 수 있다. 이에, 표식이 얼라인 레이저가 조사되는 위치에 대응하도록(또는, 맞춰지도록), 제1 스테이지(110)를 전후 및 좌우방향으로 이동시켜, 피전사 기판(G)의 평면상의 정렬상태를 조절할 수 있다.
그 다음, 제2 스테이지(120)에 칩이 부착된 전사 기판(W)을 지지시킬 수 있다. 즉, 제2 구동부(160)의 작동을 제어하여, 전사 기판(W)이 운반되는 위치로 제2 스테이지(120)를 이동시키고, 제2 스테이지(120)에 전사 기판(W)을 흡착시킬 수 있다.
이때, 전사 기판(W)의 정렬상태를 1차로 조절할 수 있다. 예를 들어, 전사 기판(W)은 원형으로 형성될 수 있고, 가장자리에 홈이 형성될 수 있다. 따라서, 전사 기판(W)에 형성된 홈의 위치를 촬영하여, 홈이 전사 기판(W)의 후단부에 위치하는지 육안으로 확인할 수 있다. 홈이 다른 곳에 위치하면 전사 기판(W)의 위치가 정위치에서 틀어졌다고 판단할 수 있다. 이에, 전사 기판(W)의 홈의 위치가 정위치가 되도록 조절한 후, 전사 기판(W)을 제2 스테이지(120)의 하부에 흡착시킬 수 있다.
제2 스테이지(120)에 전사 기판(W)이 흡착되면, 레이저 조사부(130)와 제1 스테이지(110) 사이로 제2 스테이지(120)를 이동시킬 수 있다. 따라서, 제2 스테이지(120)가 제1 스테이지(110)와 마주보는 위치로 이동하여, 전사 기판(W)이 피전사 기판(G)과 마주보게 위치할 수 있다.
이때, 피전사 기판(G)의 정렬상태를 조절된 후에, 레이저 조사부(130)와 제1 스테이지(110) 사이로 제2 스테이지(120)가 이동할 수 있다. 따라서, 제2 스테이지(120)가 레이저 조사부(130)와 제1 스테이지(110) 사이를 막기 전에, 피전사 기판(G)에 얼라인 레이저가 조사하여, 피전사 기판(G)의 정렬상태를 조절할 수 있다.
제2 스테이지(120)의 이동이 완료되면, 전사 기판(W)의 정렬상태를 2차로 조절할 수 있다. 예를 들어, 전사 기판(W)에 얼라인 레이저를 조사할 수 있다. 그리고 촬영부(180)로 전사 기판(W)에 얼라인 레이저가 조사되는 형상 및 위치 중 적어도 어느 하나에 따라 제2 스테이지(120)를 이동시켜 전사 기판(W)의 정밀하게 정렬상태를 조절할 수 있다.
얼라인 레이저가 조사되는 형상에 따라 정렬상태를 조절하는 경우, 얼라인 레이저가 전사 기판(W)에 조사되는 형상을 확인할 수 있다. 이에, 십자 형태의 얼라인 레이저의 형상이 왜곡되면, 전사 기판(W)의 수평상태가 불량이라고 판단할 수 있다. 따라서, 얼라인 레이저의 형상이 왜곡되어 표시되지 않도록, 제2 스테이지(120)의 수평상태를 조절하여, 전사 기판(W)의 수평상의 정렬상태를 조절할 수 있다.
이때, 얼라인홀(h2)의 형태가 십자인 경우, 전사 기판(W)의 수평상의 정렬상태를 용이하게 확인할 수 있다. 즉, 전사 기판(W)의 기울기가 틀어져 있으면, 전사 기판(W)의 표면에 표시되는 얼라인 레이저 형상이 찌그러지는 것을 용이하게 확인할 수 있다. 반대로, 얼라인 레이저의 형상이 정상적으로 표시되면, 전사 기판(W)의 수평상태가 정상이라는 것을 용이하게 판단할 수 있다.
얼라인 레이저가 조사되는 위치에 따라 정렬상태를 조절하는 경우, 얼라인 레이저가 전사 기판(W)에 조사되는 위치를 확인할 수 있다. 전사 기판(W)에 얼라인 레이저의 형상에 대응하는 표식이 형성될 수 있다. 따라서, 얼라인 레이저의 위치와 표식의 위치가 서로 대응되지 않으면(또는, 맞지 않으면), XY평면상 전사 기판(W)의 정렬상태가 불량이라고 판단할 수 있다. 이에, 표식이 얼라인 레이저가 조사되는 위치에 대응하도록(또는, 맞춰지도록), 제2 스테이지(120)를 전후 및 좌우방향으로 이동시켜, 전사 기판(W)의 평면상의 정렬상태를 조절할 수 있다.
이처럼 피전사 기판(G)과 전사 기판(W)이 동일하게 얼라인 레이저를 기준으로 정렬상태가 조절된다. 따라서, 피전사 기판(G)과 전사 기판(W) 사이의 정렬상태로 맞춰질 수 있다.
한편, 피전사 기판(G)과 전사 기판(W)의 정렬상태를 2차로 조절하는 작업을 함께 수행할 수도 있다. 즉, 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(120)를 레이저 조사부(130) 하측에 이동시킨 후, 복수개의 얼라인 레이저를 발생시킬 수 있다. 복수개의 얼라인 레이저 중 일부는 전사 기판에 조사되고, 다른 일부는 제2 스테이지(120)에 구비되는 투과창을 통과하여 피전사 기판(G)에 조사될 수 있다. 따라서, 피전사 기판(G)과 전사 기판(W) 각각으로 조사되는 얼라인 레이저를 이용하여, 피전사 기판(G)과 전사 기판(W)의 정렬상태를 확인한 후, 정렬상태가 불량이면 각각의 정렬상태를 조절할 수 있다. 이에, 피전사 기판(G)과 전사 기판(W)의 정렬상태를 동시에 조절하여 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 피전사 기판(G)과 전사 기판(W)의 정렬상태를 함께 조절하는 경우, 제1 스테이지(110)에 전사 기판(G)을 안착시키는 작업과, 제2 스테이지(120)에 피전사 기판(G)을 흡착하는 작업도 함께 수행될 수 있다. 이에, 스테이지들에 기판들을 안착시키는 작업에 소요되는 시간을 감소시킬 수도 있다.
그 다음, 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사부(130)를 이동시키면서, 전사 기판(W)에 레이저 빔을 조사할 수 있다. 즉, 제1 스테이지(110)와 제2 스테이지(120)을 이동시키지 않아 피전사 기판(G)과 전사 기판(W)의 위치를 고정시킨 상태에서, 레이저 조사부(130)를 이동시켜 레이저 빔으로 전사 기판(W)을 스캔할 수 있다. 따라서, 피전사 기판(G)과 전사 기판(W)의 정렬상태를 맞춘 후, 스테이지들의 이동으로 피전사 기판(G)과 전사 기판(W)의 정렬이 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
이때, 칩은 복수개가 구비되어 전사 기판(W)에 어레이 형태로 배치될 수 있다. 형상 조절기(133)에 라인 빔 형태의 레이저 빔이 유입되는데, 형상 조절기(133)는 라인 빔의 형상을, 라인 빔이 연장되는 방향(또는, 좌우방향)으로 이격되는 복수개의 점 형태로 변경하여 전사 기판(W)에 조사할 수 있다. 즉, 레이저 빔이 좌우방향으로 이격된 칩들의 위치에 맞추어 레이저 빔을 조사할 수 있다. 따라서, 라인 빔의 연장방향과 교차하는 방향(또는, 전후방향)을 따라 레이저 조사부(130)를 직선 이동시키면, 어레이 형태로 배치된 칩들 전체로 레이저 빔이 조사될 수 있다.
또한, 레이저 발생기(131)는 전후방향을 따라 이동하는 레이저 빔이 전후방향으로 이격된 칩들 각각에 도달하는 시간에 맞추어, 전사 기판(W)에 레이저 빔을 조사할 수 있다.
예를 들어, 미리 정해진 주기에 따라 레이저 빔을 발생시킬 수 있다. 이에, 레이저 빔이 전사 기판(W)을 스캔할 때, 칩들이 배치된 위치에서는 레이저 빔을 조사하고, 칩이 없는 위치에서는 레이저 빔을 조사하지 않을 수 있다. 따라서, 칩이 있는 위치에만 레이저 빔이 조사될 수 있다.
또는, 레이저 빔의 이동경로에 차단기(미도시)를 구비할 수도 있다. 이에, 레이저 발생기(131)에서 레이저 빔을 발생시킨 상태에서, 차단기로 레이저 빔의 이동경로를 개폐하는 작업을 연속적으로 수행하여, 레이저 빔이 전사 기판(W)을 스캔할 때, 칩들이 배치된 위치에서는 레이저 빔을 조사하고, 칩이 없는 위치에서는 레이저 빔을 조사하지 않을 수 있다. 따라서, 칩이 있는 위치에만 레이저 빔이 조사될 수 있다.
이때, 레이저 조사부(130) 전체가 함께 이동하면서 레이저 빔을 조사하기 때문에, 전사 기판(W) 전체 영역으로 동일한 광량과 동일하게 포커싱된 레이저 빔이 조사될 수 있다. 따라서, 레이저 빔의 광량이나 포커싱이 달라져, 일부 칩이 전사 기판(W)에서 분리되지 않는 것을 방지할 수 있다.
전사 기판(W)으로 조사되는 레이저 빔은 전사 기판(W)에 제공된 칩을 낙하시켜 피전사 기판(G)으로 전사할 수 있다. 즉, 레이저 빔은 전사 기판(W)과 칩의 접합면에 열에너지를 가하여, 전사 기판(W)과 칩을 분리시킬 수 있다. 따라서, 전사 기판(W)에서 칩이 분리되고, 피전사 기판(G)으로 낙하할 수 있다. 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)의 정렬상태가 조정된 상태이기 때문에, 전사 기판(W)에서 분리된 칩은 피전사 기판(G)의 미리 정해진 위치로 정확하게 낙하할 수 있다.
이때, 피전사 기판(G)과 칩을 상호 접합시키며 전기적으로 연결할 수 있도록, 피전사 기판(G)의 상부면에 본딩 재질의 박막층(미도시)이 구비될 수 있다. 예를 들어, 본딩 재질의 박막층은 이방전도성 필름(ACF: Anisotropically Conductive Film) 층일 수 있다. 본딩 재질의 박막층은 내부에 다수의 전도성 입자가 분산될 수 있고, 소정의 점착성을 가질 수 있다. 따라서, 전사 기판(W)에서 분리되어 낙하하는 칩이 피전사 기판(G)의 상부에 부착될 수 있다.
전사 기판(W)에 제공된 칩이 모두 피전사 기판(G)으로 전사되면, 피전사 기판(G)을 후속 공정이 수행되는 장소로 운반할 수 있다. 후속 공정은 레이저 빔을 이용하여 피전사 기판(W)에 전사된 칩과, 피전사 기판(G)의 접합면을 열을 가하므로, 피전사 기판(G) 상에 구비된 본딩 재질의 박막층과 칩을 접합시키고, 이들을 전기적으로 연결시키는 공정일 수 있다.
이처럼 전사공정을 수행할 때, 전사 기판(W)과 피전사 기판(G)을 고정시킨 상태에서, 이동부(140)를 이용하여 레이저 빔의 조사위치를 세밀하게 조절할 수 있다. 따라서, 전사공정 중에 제1 스테이지(110)나 제2 스테이지(120)가 이동하여, 피전사 기판(G)이나 전사 기판(W)의 위치가 변동되는 것을 방지할 수 있다. 이에, 칩을 피전사 기판(G) 상의 미리 정해진 위치로 정확하게 낙하시켜, 전사공정의 정밀성이 향상될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 전사장치 110: 제1 스테이지
120: 제2 스테이지 130: 레이저 조사부
140: 이동부 150: 제1 구동부
160: 제2 구동부 180: 촬영부
190: 얼라인부

Claims (16)

  1. 전사 기판에 제공된 칩을 피전사 기판으로 전사하는 전사장치로서,
    상기 피전사 기판을 지지할 수 있는 제1 스테이지;
    상기 전사 기판을 상기 피전사 기판과 대향되어 이격되도록 지지할 수 있는 제2 스테이지;
    상기 전사 기판으로 레이저 빔을 조사할 수 있도록, 상기 전사 기판과 상기 피전사 기판이 마주보는 방향으로 적어도 일부분이 상기 제2 스테이지와 이격되어 설치되고, 얼라인홀을 구비하는 레이저 조사부;
    상기 레이저 조사부를 지지하고, 레이저 빔을 조사하는 상태의 레이저 조사부를 이동시킬 수 있는 이동부;
    상기 얼라인홀을 통과하는 레이저 빔이 상기 전사 기판 및 상기 피전사 기판 중 적어도 어느 하나에 조사되는 형상과 위치를 촬영할 수 있도록 설치되는 촬영부; 및
    상기 촬영부와 연결되고, 상기 얼라인홀을 통과하는 레이저 빔이 조사되는 형상과 위치에 따라, 상기 전사 기판과 상기 피전사 기판의 정렬상태를 조절하는 얼라인부;를 포함하는 전사장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동부는,
    상기 전사 기판과 상기 피전사 기판이 마주보는 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 경로부재; 및
    상기 레이저 조사부와 연결되고, 상기 경로부재의 연장방향을 따라 직선 이동 가능하게 설치되는 이동부재;를 포함하는 전사장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 스테이지를 지지하고, 복수의 방향으로 상기 제1 스테이지를 이동시킬 수 있는 제1 구동부; 및
    상기 제2 스테이지를 지지하고, 상기 제1 스테이지와 개별적으로 복수의 방향을 따라 상기 제2 스테이지를 이동시킬 수 있는 제2 구동부;를 더 포함하는 전사장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 조사부는,
    레이저 빔을 발생시킬 수 있는 레이저 발생기;
    상기 레이저 발생기와 상기 제2 스테이지 사이에 배치되고, 레이저 빔이 조사되는 방향을 조절할 수 있는 각도 조절기;
    상기 레이저 발생기와 상기 각도 조절기 사이에 배치되고, 상기 전사 기판에 조사되는 레이저 빔의 형상을 조절할 수 있는 형상 조절기; 및
    상기 레이저 발생기, 상기 각도 조절기, 및 상기 형상 조절기를 지지하면서 상기 이동부에 의해 이동 가능한 하우징;을 포함하는 전사장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 형상 조절기는,
    복수개의 패턴홀과 상기 얼라인홀을 구비하는 마스크 부재; 및
    상기 마스크 부재를 지지하고, 복수개의 패턴홀 중 레이저 빔이 통과할 패턴홀을 선택할 수 있도록, 복수의 방향으로 상기 마스크 부재를 이동시킬 수 있는 선택부재;를 포함하는 전사장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 스테이지는 상기 레이저 조사부와 상기 제1 스테이지 사이의 공간 내외로 이동할 수 있고,
    상기 얼라인부는 상기 피전사 기판의 정렬상태를 조절한 후, 상기 전사 기판의 정렬상태를 조절할 수 있는 전사장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 피전사 기판의 면적이 상기 전사 기판의 면적보다 크게 형성되고,
    상기 얼라인홀을 통과하는 레이저 빔 중 일부는 전사 기판에 조사되고, 다른 일부는 제2 스테이지를 통과하여 상기 피전사 기판에 조사될 수 있는 전사장치.
  9. 제1 스테이지에 피전사 기판을 지지시키는 과정;
    제2 스테이지에 칩이 제공된 전사 기판을 지지시키고, 피전사 기판과 마주보게 위치시키는 과정;
    레이저 빔을 조사하는 레이저 조사부를 이동시키면서, 상기 전사 기판에 레이저 빔을 조사하는 과정; 및
    레이저 빔으로 상기 전사 기판에 제공된 칩을 낙하시켜 상기 피전사 기판으로 전사하는 과정;을 포함하고,
    상기 제1 스테이지에 피전사 기판을 지지시키는 과정은,
    상기 피전사 기판에 얼라인 레이저를 조사하는 과정, 및
    얼라인 레이저가 조사되는 형상 및 위치 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 제1 스테이지를 이동시켜 상기 피전사 기판의 정렬상태를 조절하는 과정을 포함하고,
    상기 제2 스테이지에 칩이 부착된 전사 기판을 지지시키는 과정은,
    상기 전사 기판에 얼라인 레이저를 조사하는 과정, 및
    얼라인 레이저가 조사되는 형상 및 위치 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 제2 스테이지를 이동시켜 상기 전사 기판의 정렬상태를 조절하는 과정을 포함하는 전사방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 칩은 복수개가 구비되어 상기 전사 기판에 어레이 형태로 배치되고,
    상기 레이저 조사부를 이동시키면서 레이저 빔을 조사하는 과정은,
    레이저 빔을 발생시키는 과정; 및
    일방향을 따라 상기 레이저 조사부를 직선 이동시키는 과정;을 포함하는 전사방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 레이저 조사부를 직선 이동시키는 과정은,
    일방향을 따라 이동하는 레이저 빔이 상기 일방향으로 이격된 칩들 각각에 도달하는 시간에 맞추어, 상기 전사 기판에 레이저 빔을 조사하는 과정을 포함하는 전사방법.
  12. 삭제
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 얼라인 레이저가 조사되는 형상에 따라 정렬상태를 조절하는 과정은,
    상기 얼라인 레이저의 형상이 상기 전사 기판 또는 상기 피전사 기판 상에 왜곡되어 표시되지 않도록, 상기 전사 기판 또는 상기 피전사 기판의 수평상의 정렬상태를 조절하는 과정을 포함하는 전사방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 전사 기판과 상기 피전사 기판에 표식이 형성되고,
    상기 얼라인 레이저가 조사되는 위치에 따라 정렬상태를 조절하는 과정은,
    상기 표식이 상기 얼라인 레이저가 조사되는 위치에 대응하도록, 상기 전사 기판 또는 상기 피전사 기판의 평면상의 정렬상태를 조절하는 과정을 포함하는 전사방법.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 스테이지에 칩이 제공된 전사 기판을 지지시키는 과정은, 상기 레이저 조사부와 상기 제1 스테이지 사이로 상기 제2 스테이지를 이동시키는 과정을 포함하고,
    상기 피전사 기판의 정렬상태를 조절하는 과정은, 상기 레이저 조사부와 상기 제1 스테이지 사이로 상기 제2 스테이지를 이동시키기 전에 수행되는 전사방법.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 얼라인 레이저를 조사하는 과정은,
    복수개의 얼라인 레이저를 발생시키는 과정; 및
    복수개의 얼라인 레이저 중 일부는 전사 기판에 조사하고, 다른 일부는 제2 스테이지를 통과시켜 피전사 기판에 조사하는 과정;을 포함하는 전사방법.
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