KR102442516B1 - Micro device transfer head and manufacturing method thereof, and micro device transfer method - Google Patents

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Abstract

마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법이 제공된다. 상기 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법은, 기판을 준비하는 단계, 상기 기판 상에 상기 기판의 상부면으로부터 위로 연장하는 복수의 필러를 생성하는 단계, 상기 복수의 필러를 갖는 상기 기판 상에 스탬프층을 형성하는 단계, 및 상기 복수의 필러를 갖는 상기 기판으로부터, 상기 스탬프층을 분리시켜, 상기 스탬프층 내에 상기 스탬프층을 관통하는 복수의 관통홀을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. A method for manufacturing a transfer head of a micro device is provided. The method for manufacturing a transfer head for a micro device includes preparing a substrate, generating a plurality of pillars extending upwardly from an upper surface of the substrate on the substrate, and forming a stamp layer on the substrate having the plurality of pillars. forming, and separating the stamp layer from the substrate having the plurality of pillars to form a plurality of through holes penetrating the stamp layer in the stamp layer.

Description

마이크로 소자의 전사 헤드 및 그 제조 방법, 그리고 마이크로 소자의 전사 방법 {Micro device transfer head and manufacturing method thereof, and micro device transfer method}Micro device transfer head and manufacturing method thereof, and micro device transfer method thereof

본 발명은 마이크로 소자의 전사 헤드 및 그 제조 방법, 그리고 마이크로 소자의 전사 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스탬프층을 통해 마이크로 소자들을 타겟 기판으로 전사하는 마이크로 소자의 전사 헤드 및 그 제조 방법, 그리고 마이크로 소자의 전사 방법에 관련된 것이다. The present invention relates to a micro device transfer head, a method for manufacturing the same, and a micro device transfer method, and more particularly, to a micro device transfer head for transferring micro devices to a target substrate through a stamp layer and a method for manufacturing the same, and It relates to a method of transferring a micro device.

최근 LED를 활용한 저전력 유연 디스플레이, 인체 내 삽입형 광유전학 치료 등과 같이 다양한 LED 응용제품에서 기존 대비 수배에서 수십 배 작은 크기인 마이크로 LED를 새롭게 적용하려는 시도가 진행되고 있다. Recently, attempts are being made to newly apply micro LEDs, which are several to tens of times smaller than the existing ones, in various LED application products such as low-power flexible displays using LEDs and implantable optogenetic therapy in the human body.

기존의 LED는 최소 200um 이상의 크기이기 때문에 다이본딩(Die bonding) 공정을 이용하여 LED를 픽업(Pick up)하고 원하는 위치에 붙여 실장하는 것이 가능하였다. 이때 칩을 잡아주는 진공구멍인 Collet 크기는 최소 80um ~ 100um의 크기를 가지기 때문에 80um 이하의 크기를 가지는 마이크로 소자의 경우 기존의 방법대로 LED 칩을 실장하는 것은 어려운 일이다.Since the existing LED is at least 200um in size, it was possible to pick up the LED using a die bonding process and attach it to a desired location for mounting. At this time, since the size of the collet, which is the vacuum hole holding the chip, has a size of at least 80um ~ 100um, it is difficult to mount the LED chip in the conventional way in the case of a micro device having a size of 80um or less.

또한 4K(3840 X 2160) 디스플레이의 경우 24.9 백만 개의 마이크로 LED 칩이 실장되어야 하기 때문에 이를 개별 칩 단위로 실장한다면, 공정비용과 시간이 매우 늘어나 양산이 불가능하다.In addition, in the case of a 4K (3840 X 2160) display, 24.9 million micro LED chips need to be mounted, so if they are mounted in units of individual chips, the process cost and time increase significantly, making mass production impossible.

이를 위해, 웨이퍼 상의 마이크로 LED를 목표기판에 직접 접합하는 직접전사기술과, 정전 또는 접합 스탬프(stamp)와 같은 중간 매개체를 활용하는 인쇄전사 기술 등 다양한 전사기술이 연구 및 개발되고 있다. 예를 들어, 대한민국 특허 공개번호 10-2020-0059019(출원번호: 10-2018-0143825, 출원인: 삼성전자주식회사)에는, 제1 기판에 배치된 복수의 마이크로 LED를 상기 제1 기판과 크기가 다른 중계 기판에 배치하는 전송 파트, 상기 복수의 마이크로 LED 각각의 특성 정보가 저장된 메모리, 및 상기 저장된 특성 정보에 기초하여 상기 중계 기판 상에서의 상기 복수의 마이크로 LED 각각의 배치 위치를 결 정하고, 상기 결정된 배치 위치에 상기 복수의 마이크로 LED를 전사하도록 상기 전송 파트를 제어하는 프로세서를 포함하는 마이크로 LED 전사 장치가 개시되어 있다. To this end, various transfer technologies such as a direct transfer technology for directly bonding the microLED on a wafer to a target substrate and a print transfer technology using an intermediate medium such as an electrostatic or bonding stamp are being researched and developed. For example, in Korean Patent Publication No. 10-2020-0059019 (Application No.: 10-2018-0143825, Applicant: Samsung Electronics Co., Ltd.), a plurality of micro LEDs disposed on a first substrate are different in size from the first substrate. A transfer part disposed on a relay board, a memory in which characteristic information of each of the plurality of micro LEDs is stored, and an arrangement position of each of the plurality of micro LEDs on the relay board are determined based on the stored characteristic information, and the determined arrangement Disclosed is a micro LED transfer device including a processor for controlling the transfer part to transfer the plurality of micro LEDs in position.

대한민국 특허 공개번호 10-2020-0059019Korean Patent Publication No. 10-2020-0059019

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 대량으로 마이크로 소자를 전사할 수 있는 마이크로 소자의 전사 헤드 및 그 제조 방법, 그리고 마이크로 소자의 전사 방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a micro-element transfer head capable of transferring micro-element in large quantities, a method for manufacturing the same, and a method for transferring micro-element.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 마이크로 소자를 선택적으로 전사할 수 있는 마이크로 소자의 전사 헤드 및 그 제조 방법, 그리고 마이크로 소자의 전사 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a micro-element transfer head capable of selectively transferring micro-element, a manufacturing method thereof, and a micro-element transfer method.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 전사 공정의 신뢰성이 향상된 마이크로 소자의 전사 헤드 및 그 제조 방법, 그리고 마이크로 소자의 전사 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a micro-element transfer head, a method for manufacturing the same, and a micro-element transfer method with improved reliability of the transfer process.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 전사 대상인 마이크로 소자의 손상이 최소화된 마이크로 소자의 전사 헤드 및 그 제조 방법, 그리고 마이크로 소자의 전사 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a micro-element transfer head, a method of manufacturing the same, and a micro-element transfer method in which damage to a micro-element to be transferred is minimized.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 장수명의 마이크로 소자의 전사 헤드 및 그 제조 방법, 그리고 마이크로 소자의 전사 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a long-life micro device transfer head, a method for manufacturing the same, and a micro device transfer method.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a method for manufacturing a transfer head of a micro device.

일 실시 예에 따르면, 상기 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법은, 기판을 준비하는 단계, 상기 기판 상에 상기 기판의 상부면으로부터 위로 연장하는 복수의 필러를 생성하는 단계, 상기 복수의 필러를 갖는 상기 기판 상에 스탬프층을 형성하는 단계, 및 상기 복수의 필러를 갖는 상기 기판으로부터, 상기 스탬프층을 분리시켜, 상기 스탬프층 내에 상기 스탬프층을 관통하는 복수의 관통홀을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 스탬프층의 제1 면에 형성된 상기 복수의 관통홀의 제1 개구부들에 진공척이 부착되고, 상기 스탬프층의 제2 면에 형성된 상기 복수의 관통홀의 제2 개구부들에 마이크로 소자들이 흡탈착 될 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing the transfer head of the micro device includes preparing a substrate, generating a plurality of pillars extending upward from an upper surface of the substrate on the substrate, and the plurality of pillars having the plurality of pillars. Forming a stamp layer on a substrate, and separating the stamp layer from the substrate having the plurality of pillars to form a plurality of through holes penetrating the stamp layer in the stamp layer, A vacuum chuck is attached to the first openings of the plurality of through-holes formed on the first surface of the stamp layer, and micro devices are adsorbed and detached from the second openings of the plurality of through-holes formed on the second surface of the stamp layer. can

일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 관통홀을 형성하는 단계에서 상기 관통홀은, 상기 스탬프층의 상기 제1 면에 형성된 상기 제1 개구부의 직경이 상기 제2 면에 형성된 상기 제2 개구부의 직경 보다 크도록 형성된 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the forming of the plurality of through-holes, the through-holes include a diameter of the first opening formed on the first surface of the stamp layer and a diameter of the second opening formed on the second surface of the stamp layer. It may include those formed to be larger.

일 실시 예에 따르면, 상기 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법은, 상기 스탬프층을 형성하는 단계 이후 상기 복수의 관통홀을 형성하는 단계 이전, 상기 필러가 상기 스탬프층 위로 돌출된 상태에서, 상기 스탬프층 상에 접지 박막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the method for manufacturing the transfer head of the micro device, after the step of forming the stamp layer and before the step of forming the plurality of through-holes, in a state in which the pillar protrudes above the stamp layer, the stamp layer It may further include the step of forming a ground thin film on the.

일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 관통홀을 형성하는 단계에서 상기 기판으로부터 상기 스탬프층이 분리되는 경우, 상기 접지 박막에는, 상기 복수의 관통홀과 각각 연통되는 복수의 흡입구가 형성되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, when the stamp layer is separated from the substrate in the step of forming the plurality of through-holes, the ground thin film may include forming a plurality of suction ports respectively communicating with the plurality of through-holes. can

일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 필러를 생성하는 단계에서, 상기 기판은, 50℃ 초과 70℃ 미만의 온도로 열처리되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the generating of the plurality of fillers, the substrate may include heat-treating at a temperature greater than 50°C and less than 70°C.

일 실시 예에 따르면, 상기 스탬프층을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 상기 필러를 감싸도록 스탬프 소스 용액을 제공하는 단계, 및 상기 스탬프 소스 용액을 경화시키는 단계를 포함하되, 상기 스탬프 소스 용액은 자외선에 의하여 경화되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the forming of the stamp layer includes providing a stamp source solution on the substrate to surround the filler, and curing the stamp source solution, wherein the stamp source solution comprises: It may include curing by ultraviolet rays.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 마이크로 소자의 전사 헤드를 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a transfer head of a micro device.

일 실시 예에 따르면, 상기 마이크로 소자의 전사 헤드는 진공 공간을 갖는 진공척, 및 상기 진공척의 일면 상에 배치되고, 2차원적으로 배열된 복수의 관통홀을 갖는 스탬프층을 포함하되, 2차원적으로 배열된 복수의 상기 관통홀은 상기 스탬프층의 두께 방향으로 연장되어 상기 진공척의 상기 진공 공간과 연통되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the transfer head of the micro device includes a vacuum chuck having a vacuum space, and a stamp layer disposed on one surface of the vacuum chuck and having a plurality of through holes arranged two-dimensionally, A plurality of the through-holes arranged in a positive manner may extend in a thickness direction of the stamp layer to communicate with the vacuum space of the vacuum chuck.

일 실시 예에 따르면, 상기 스탬프층은, 상기 진공척과 접촉되는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면에 형성된 상기 관통홀의 제1 개구부의 직경은, 상기 제2 면에 형성된 상기 관통홀의 제2 개구부의 직경보다 큰 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the stamp layer includes a first surface in contact with the vacuum chuck and a second surface opposite to the first surface, and the diameter of the first opening of the through hole formed on the first surface is, and a diameter larger than a diameter of the second opening of the through hole formed on the second surface.

일 실시 예에 따르면, 상기 마이크로 소자의 전사 헤드는 상기 스탬프층의 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 복수의 관통홀 각각과 연통되는 복수의 흡입구를 갖는 접지 박막을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the transfer head of the micro device may further include a ground thin film disposed on the second surface of the stamp layer and having a plurality of suction ports communicating with each of the plurality of through holes.

일 실시 예에 따르면, 상기 진공척은 상기 진공 공간과 연통되는 복수의 진공홀을 갖되, 상기 스탬프층은 상기 복수의 관통홀 각각이 상기 복수의 진공홀 각각과 연통되도록, 상기 진공척의 상기 일면 상에 배치되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the vacuum chuck has a plurality of vacuum holes communicating with the vacuum space, and the stamp layer is on the one surface of the vacuum chuck so that each of the plurality of through holes communicates with each of the plurality of vacuum holes. It may include being placed in

일 실시 예에 따르면, 상기 스탬프층은, 고분자 물질을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the stamp layer may include a polymer material.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 마이크로 소자의 전사 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a method for transferring a micro device.

일 실시 예에 따르면, 상기 마이크로 소자의 전사 방법은, 복수의 마이크로 소자를 갖는 웨이퍼, 및 상기 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드를 갖는 전사 장치를 준비하는 단계, 상기 웨이퍼 상으로 상기 마이크로 소자의 전사 헤드를 이동시키는 단계, 상기 마이크로 소자의 전사 헤드의 복수의 상기 관통홀이 상기 마이크로 소자에 인접하고, 상기 진공척에 의해 복수의 상기 관통홀 내부가 상대적으로 고진공 상태가 되어, 복수의 상기 마이크로 소자가 복수의 상기 관통홀에 흡착되는 단계, 타겟 기판 상으로 상기 마이크로 소자의 전사 헤드가 이동되는 단계, 및 복수의 상기 관통홀 내부가 상대적으로 저진공 상태가 되어, 복수의 상기 관통홀에 흡착된 복수의 상기 마이크로 소자가 탈착되고, 상기 타겟 기판 상으로 전사되는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of transferring the micro device includes preparing a wafer having a plurality of micro devices and a transfer device having a micro device transfer head according to the embodiment, and transferring the micro devices onto the wafer. moving the transfer head, wherein the plurality of the through holes of the transfer head of the micro element are adjacent to the micro element, and the inside of the plurality of through holes is brought into a relatively high vacuum state by the vacuum chuck, The device is adsorbed to the plurality of through-holes, the transfer head of the micro device is moved onto a target substrate, and the inside of the plurality of through-holes is in a relatively low vacuum state, so that the device is adsorbed to the plurality of through-holes It may include a step of detaching the plurality of micro-devices and transferring them onto the target substrate.

일 실시 예에 따르면, 상기 마이크로 소자는, 마이크로 LED를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the micro device may include a micro LED.

본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법은, 기판을 준비하는 단계, 상기 기판 상에 상기 기판의 상부면으로부터 위로 연장하는 복수의 필러를 생성하는 단계, 상기 복수의 필러를 갖는 상기 기판 상에 스탬프층을 형성하는 단계, 및 상기 복수의 필러를 갖는 상기 기판으로부터, 상기 스탬프층을 분리시켜, 상기 스탬프층 내에 상기 스탬프층을 관통하는 복수의 관통홀을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 스탬프층의 제1 면에 형성된 상기 복수의 관통홀의 제1 개구부들에 진공척이 부착되고, 상기 스탬프층의 제2 면에 형성된 상기 복수의 관통홀의 제2 개구부들에 마이크로 소자들이 흡탈착 될 수 있다. A method of manufacturing a transfer head for a micro device according to an embodiment of the present invention includes preparing a substrate, generating a plurality of pillars extending upward from an upper surface of the substrate on the substrate, and the plurality of pillars having the plurality of pillars. Forming a stamp layer on a substrate, and separating the stamp layer from the substrate having the plurality of pillars to form a plurality of through holes penetrating the stamp layer in the stamp layer, A vacuum chuck is attached to the first openings of the plurality of through-holes formed on the first surface of the stamp layer, and micro devices are adsorbed and detached from the second openings of the plurality of through-holes formed on the second surface of the stamp layer. can

이에 따라, 전사 대상인 상기 마이크로 소자의 패턴에 맞춰, 상기 관통홀을 용이하게 형성할 수 있으므로, 웨이퍼 상에 배치된 상기 마이크로 소자를 선택적으로 전사할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 관통홀을 복수로 형성할 수 있으므로, 상기 마이크로 소자를 대량으로 전사할 수 있다. Accordingly, the through-hole can be easily formed in accordance with the pattern of the micro-element to be transferred, so that the micro-element disposed on the wafer can be selectively transferred. In addition, since a plurality of the through-holes can be formed, it is possible to transfer a large amount of the micro device.

또한, 상기 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드는, 상기 복수의 관통홀 각각과 연통되는 복수의 흡입구를 갖는 접지 박막을 더 포함하고, 상기 접지 박막이 상기 마이크로 소자와 접촉되어, 상기 마이크로 소자를 흡탈착 할 수 있다. 이 경우, 상기 접지 박막에 의하여 상기 마이크로 소자에 발생되는 정전기가 예방되므로, 상기 마이크로 소자의 손상이 최소화될 수 있다. In addition, the transfer head of the micro device according to the embodiment further includes a ground thin film having a plurality of suction ports communicating with each of the plurality of through holes, and the ground thin film is in contact with the micro device to remove the micro device. It can be adsorbed and desorbed. In this case, since static electricity generated in the micro device is prevented by the ground thin film, damage to the micro device can be minimized.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드는, 상대적으로 직경이 큰 제1 개구부가 상기 진공척의 진공 공간과 연통되고, 상대적으로 직경이 작은 상기 제2 개구부를 통해 상기 마이크로 소자(ML)를 흡탈착 할 수 있다. 이에 따라, 상기 마이크로 소자의 전사 공정 신뢰도가 향상될 수 있다. In addition, in the transfer head of the micro device according to the embodiment of the present invention, a first opening having a relatively large diameter communicates with the vacuum space of the vacuum chuck, and the micro device (ML) through the second opening having a relatively small diameter. ) can be adsorbed and desorbed. Accordingly, the reliability of the transfer process of the micro device may be improved.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법에 사용되는 기판 및 마스터 몰드를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법 중 복수의 필러를 생성하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법 중 스탬프층을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법 중 스탬프층을 관통하는 복수의 관통홀을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법 중 스탬프층에 진공척이 부착되기 전 스탬프층의 제1 면 및 제2 면의 위치가 바뀌는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법 중 스탬프층에 진공척이 부착되는 단계를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드를 나타내는 도면이다.
, 도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드의 동작 과정을 나타내는 도면이다.
도 11 및 도 12는 관통홀이 없는 마이크로 소자의 전사 헤드를 이용하여 마이크로 소자를 전사하는 경우 발생되는 문제점을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드를 이용하여 마이크로 소자를 전사하는 경우 발생되는 장점을 설명하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 마이크로 소자의 제조 방법 중 접지 박막을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 마이크로 소자의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 방법을 설명하는 순서도이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 공정을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실험 예에 따른 스탬프층의 제조 공정에 사용된 마스터 몰드, 및 마스터 몰드에 의하여 형성된 필러를 촬영한 사진이다.
도 20은 본 발명의 실험 예에 따른 스탬프층을 촬영한 사진이다.
도 21은 본 발명의 실험 예에 따른 스탬프층을 통해 웨이퍼를 흡착한 사진이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a transfer head of a micro device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing a substrate and a master mold used in the method for manufacturing a transfer head of a micro device according to the first embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a step of generating a plurality of pillars in the method of manufacturing a transfer head for a micro device according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a step of forming a stamp layer in the method of manufacturing a transfer head of a micro device according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating a step of forming a plurality of through-holes penetrating a stamp layer in a method of manufacturing a transfer head for a micro device according to the first embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state in which the positions of the first and second surfaces of the stamp layer are changed before the vacuum chuck is attached to the stamp layer in the method of manufacturing the transfer head of the micro device according to the first embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a step of attaching a vacuum chuck to a stamp layer in a method of manufacturing a transfer head for a micro device according to the first embodiment of the present invention.
8 is a view showing a transfer head of a micro device according to the first embodiment of the present invention.
, Figure 9 is a cross-sectional view of the transfer head of the micro device according to the first embodiment of the present invention.
10 is a view showing an operation process of the transfer head of the micro device according to the first embodiment of the present invention.
11 and 12 are diagrams for explaining a problem that occurs when a micro device is transferred using a transfer head of a micro device without a through hole.
13 is a view for explaining an advantage generated when a micro device is transferred using the micro device transfer head according to the first embodiment of the present invention.
14 is a view showing a step of forming a ground thin film in a method of manufacturing a micro device according to a second embodiment of the present invention.
15 is a cross-sectional view of a micro device according to a second embodiment of the present invention.
16 is a flowchart illustrating a method of transferring a micro device according to an embodiment of the present invention.
17 and 18 are diagrams illustrating a transfer process of a micro device according to an embodiment of the present invention.
19 is a photograph of a master mold used in a manufacturing process of a stamp layer according to an experimental example of the present invention, and a filler formed by the master mold.
20 is a photograph of a stamp layer according to an experimental example of the present invention.
21 is a photograph of a wafer adsorbed through a stamp layer according to an experimental example of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when a component is referred to as being on another component, it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for effective description of technical contents.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Also, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, third, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes a complementary embodiment thereof. In addition, in the present specification, 'and/or' is used to mean including at least one of the elements listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다. In the specification, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, element, or a combination thereof described in the specification exists, and one or more other features, numbers, steps, or configurations It should not be construed as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof. In addition, in this specification, "connection" is used in a sense including both indirectly connecting a plurality of components and directly connecting a plurality of components.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법에 사용되는 기판 및 마스터 몰드를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법 중 복수의 필러를 생성하는 단계를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법 중 스탬프층을 형성하는 단계를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법 중 스탬프층을 관통하는 복수의 관통홀을 형성하는 단계를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법 중 스탬프층에 진공척이 부착되기 전 스탬프층의 제1 면 및 제2 면의 위치가 바뀌는 상태를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법 중 스탬프층에 진공척이 부착되는 단계를 나타내는 도면이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a transfer head of a micro device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a substrate and a master used in the method of manufacturing a transfer head of a micro device according to the first embodiment of the present invention. It is a view showing a mold, and FIG. 3 is a view showing a step of generating a plurality of pillars in the method of manufacturing a transfer head for a micro device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing the process according to the first embodiment of the present invention. It is a view showing a step of forming a stamp layer in a method of manufacturing a transfer head of a micro device, and FIG. 5 is a method of manufacturing a transfer head of a micro device according to the first embodiment of the present invention, wherein a plurality of through holes passing through the stamp layer are formed. 6 is a view showing the steps of the first embodiment of the present invention in which the positions of the first and second surfaces of the stamp layer are changed before the vacuum chuck is attached to the stamp layer in the method of manufacturing the transfer head of the micro device according to the first embodiment of the present invention. It is a view showing the state, and FIG. 7 is a view showing the step of attaching the vacuum chuck to the stamp layer in the method of manufacturing the transfer head of the micro device according to the first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판(100)이 준비된다(S100). 일 실시 예에 따르면, 상기 기판(100)은 반도체 기판일 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에 따르면, 상기 기판(100)은 화합물 반도체 기판, 유리 기판, 또는 플라스틱 기판 중 어느 하나일 수 있다. 상기 기판(100)의 종류는 제한되지 않는다. 1 to 3 , the substrate 100 is prepared ( S100 ). According to an embodiment, the substrate 100 may be a semiconductor substrate. Alternatively, according to another embodiment, the substrate 100 may be any one of a compound semiconductor substrate, a glass substrate, or a plastic substrate. The type of the substrate 100 is not limited.

상기 기판(100) 상에 복수의 필러(150)가 생성될 수 있다(S200). 일 실시 예에 따르면, 상기 기판(100) 상에 상기 복수의 필러(150)을 형성하는 단계는, 상기 기판(100) 상에 점착층(110)을 형성하는 단계, 복수의 돌출 패턴(200P)을 포함하는 마스터 몰드(200)를 준비하는 단계, 상기 점착층(110)에 상기 복수의 돌출 패턴(200P)이 점착되도록 상기 기판(100) 및 상기 마스터 몰드(200)를 접촉시키는 단계, 및 상기 점착층(110)에 상기 복수의 돌출 패턴(200P)이 점착된 상태에서, 상기 기판(100)으로부터 상기 마스터 몰드(200)를 이격시키는 단계를 포함할 수 있다. A plurality of pillars 150 may be formed on the substrate 100 (S200). According to an embodiment, the forming of the plurality of fillers 150 on the substrate 100 includes forming the adhesive layer 110 on the substrate 100 and a plurality of protruding patterns 200P. preparing a master mold 200 comprising In a state in which the plurality of protruding patterns 200P are adhered to the adhesive layer 110 , the method may include separating the master mold 200 from the substrate 100 .

보다 구체적으로, 상기 기판(100) 상에 포토레지스트(예를 들어, su-8)가 제공되고, 120℃의 온도에서 5분 동안 큐어링(curing)되어 상기 점착층(110)이 형성될 수 있다. 이후, 상술된 바와 같이, 상기 기판(100)과 상기 마스터 몰드(200)를 접촉시키고, 상기 점착층(110)과 상기 복수의 돌출 패턴(200P)이 점착된 상태에서 상기 기판(100) 및 상기 마스터 몰드(200)가 이격될 수 있다. 이 경우, 상기 기판(100)으로부터 상기 마스터 몰드(200)가 이격되는 과정에서, 상기 복수의 돌출 패턴(200P)과 점착된 상태의 상기 점착층(110)은, 상기 기판(100)으로부터 상기 마스터 몰드(200)가 분리되는 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 상기 점착층(110)이 일 방향으로 연장된 상기 복수의 필러(150)가 생성될 수 있다. More specifically, a photoresist (eg, su-8) is provided on the substrate 100 and cured at a temperature of 120° C. for 5 minutes to form the adhesive layer 110 . have. Thereafter, as described above, the substrate 100 and the master mold 200 are brought into contact, and the substrate 100 and the substrate 100 and the The master mold 200 may be spaced apart. In this case, while the master mold 200 is spaced apart from the substrate 100 , the adhesive layer 110 in a state of being adhered to the plurality of protruding patterns 200P is separated from the master mold 200 from the substrate 100 . The mold 200 may extend in a separation direction. Accordingly, the plurality of fillers 150 in which the adhesive layer 110 extends in one direction may be generated.

일 실시 예에 따르면, 상기 마스터 몰드(200)는 상기 기판(100)의 상부면과 수직 방향으로 이격될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 필러(150)는 상기 기판(100) 상에 상기 기판(100)의 상부면으로부터 위로 연장하는 방향으로 생성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 점착층(110)은, 상기 돌출 패턴(200P)의 높이의 50% 이하의 두께로 형성될 수 있다. According to an embodiment, the master mold 200 may be spaced apart from the upper surface of the substrate 100 in a vertical direction. Accordingly, the plurality of pillars 150 may be formed on the substrate 100 in a direction extending upward from the top surface of the substrate 100 . According to an embodiment, the adhesive layer 110 may be formed to a thickness of 50% or less of the height of the protrusion pattern 200P.

일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 필러(150)를 생성하는 단계에서, 상기 점착층(110)이 형성된 상기 기판(100)은 50℃ 초과 70℃ 미만의 온도로 열처리될 수 있다. 이 경우, 상기 점착층(110)은 기준 점도를 유지하여, 상기 복수의 필러(150)의 생성 효율이 향상될 수 있다. 이와 달리, 상기 점착층(110)이 형성된 상기 기판(100)이 50℃ 이하의 온도로 열처리되는 경우, 상기 점착층(110)의 점도가 상대적으로 높게 유지되어, 상기 복수의 필러(150)가 형성되지 않을 수 있다. 반면, 상기 점착층(110)이 형성된 상기 기판(100)이 70℃ 이상의 온도로 열처리되는 경우, 상기 점착층(110)의 점도가 상대적으로 낮게 유지되어, 상기 복수의 필러(150)가 끊어지거나 필러 형상을 갖지 못하는 문제점이 발생될 수 있다. According to an embodiment, in the step of generating the plurality of fillers 150 , the substrate 100 on which the adhesive layer 110 is formed may be heat-treated at a temperature greater than 50°C and less than 70°C. In this case, the pressure-sensitive adhesive layer 110 maintains the reference viscosity, so that the generation efficiency of the plurality of fillers 150 may be improved. On the other hand, when the substrate 100 on which the adhesive layer 110 is formed is heat-treated at a temperature of 50° C. or less, the viscosity of the adhesive layer 110 is maintained relatively high, so that the plurality of fillers 150 are may not be formed. On the other hand, when the substrate 100 on which the adhesive layer 110 is formed is heat-treated at a temperature of 70° C. or higher, the viscosity of the adhesive layer 110 is maintained relatively low, so that the plurality of fillers 150 are broken or A problem of not having a filler shape may occur.

또한, 일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 필러(150)를 생성하는 단계에서, 상기 마스터 몰드(200)는 상기 기판(100)으로부터 0.1 내지 60 mm/min의 속도로 분리될 수 있다. 이와 달리, 상기 마스터 몰드(200)가 60 mm/min 초과의 속도로 분리되는 경우, 상기 복수의 필러(150)가 필러 형상을 갖지 못하는 문제점이 발생될 수 있다. Also, according to an embodiment, in the step of generating the plurality of fillers 150 , the master mold 200 may be separated from the substrate 100 at a rate of 0.1 to 60 mm/min. On the other hand, when the master mold 200 is separated at a speed of more than 60 mm/min, a problem may occur that the plurality of fillers 150 do not have a filler shape.

상기 복수의 필러(150)가 생성된 이후, 상기 기판(100) 또는 상기 마스터 몰드(200)가 열처리될 수 있다. 상기 기판(100)이 열처리되는 경우, 상기 복수의 필러(150)는 상기 기판(100)으로부터 분리될 수 있다. 즉, 상기 기판(100)이 열처리되는 경우, 상기 복수의 필러(150)의 일단이 상기 마스터 몰드(200)의 상기 돌출 패턴(200P)과 접착된 상태에서, 상기 복수의 필러(150)의 타단이 상기 기판(100) 상에 형성된 상기 점착층(110)으로부터 분리될 수 있다. 이와 달리, 상기 마스터 몰드(200)가 열처리되는 경우, 상기 복수의 필러(150)는 상기 마스터 몰드(200)로부터 분리될 수 있다. 즉, 상기 마스터 몰드(200)가 열처리되는 경우, 상기 복수의 필러(150)의 일단이 상기 기판(100) 상에 형성된 상기 점착층(110)과 접착된 상태에서, 상기 복수의 필러(150)의 타단이 상기 마스터 몰드(200)의 상기 돌출 패턴(200P)으로부터 분리될 수 있다. After the plurality of fillers 150 are generated, the substrate 100 or the master mold 200 may be heat-treated. When the substrate 100 is heat-treated, the plurality of pillars 150 may be separated from the substrate 100 . That is, when the substrate 100 is heat-treated, one end of the plurality of pillars 150 is adhered to the protrusion pattern 200P of the master mold 200 , and the other end of the plurality of pillars 150 is adhered to. It may be separated from the adhesive layer 110 formed on the substrate 100 . Alternatively, when the master mold 200 is heat-treated, the plurality of fillers 150 may be separated from the master mold 200 . That is, when the master mold 200 is heat-treated, one end of the plurality of fillers 150 is adhered to the adhesive layer 110 formed on the substrate 100 , and the plurality of fillers 150 . The other end may be separated from the protrusion pattern 200P of the master mold 200 .

다시 말해, 상기 기판(100) 또는 상기 마스터 몰드(200) 중 어느 하나를 열처리함에 따라, 상기 복수의 필러(150)가 분리되는 위치가 제어될 수 있다. 본 명세서에서는, 상기 마스터 몰드(200)가 열처리되어, 상기 복수의 필러(150)가 상기 마스터 몰드(200)로부터 분리되는 경우가 예를 들어 설명된다. In other words, as either one of the substrate 100 or the master mold 200 is heat-treated, positions at which the plurality of pillars 150 are separated may be controlled. In this specification, a case in which the master mold 200 is heat-treated and the plurality of fillers 150 are separated from the master mold 200 will be described as an example.

상술된 바와 달리, 상기 기판(100) 또는 상기 마스터 몰드(200)를 열처리하지 않은 상태에서, 상기 기판(100) 또는 상기 마스터 몰드(200) 중 어느 하나를 상기 복수의 필러(150)와 분리시키는 경우, 상기 복수의 필러(150)의 중간 영역에서 파단이 발생될 수 있다. 이 경우, 파단이 발생된 상기 복수의 필러(150) 각각의 높이가 서로 다른 문제점이 발생될 수 있다. 하지만, 상술된 바와 같이, 상기 기판(100) 또는 상기 마스터 몰드(200)를 열처리한 상태에서 상기 기판(100) 또는 상기 마스터 몰드(200)중 어느 하나가 상기 복수의 필러(150)와 분리되는 경우, 상기 복수의 필러(150) 각각의 높이가 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. Unlike the above, in a state in which the substrate 100 or the master mold 200 is not heat-treated, any one of the substrate 100 or the master mold 200 is separated from the plurality of pillars 150 In this case, fracture may occur in the middle region of the plurality of pillars 150 . In this case, there may be a problem that the respective heights of the plurality of pillars 150 in which the fracture occurs are different from each other. However, as described above, in a state in which the substrate 100 or the master mold 200 is heat-treated, any one of the substrate 100 or the master mold 200 is separated from the plurality of pillars 150 . In this case, the height of each of the plurality of pillars 150 may be maintained substantially constant.

도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 복수의 필러(150)를 갖는 상기 기판(100) 상에 스탬프층(300)이 형성될 수 있다(S300). 일 실시 예에 따르면, 상기 스탬프층(300)을 형성하는 단계는, 고분자(예를 들어, PDMS)를 포함하는 스탬프 소스 용액을 준비하는 단계, 상기 복수의 필러(150)를 갖는 상기 기판(100) 상에 상기 스탬프 소스 용액을 제공하는 단계, 및 상기 스탬프 소스 용액 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 1 and 4 , a stamp layer 300 may be formed on the substrate 100 having the plurality of pillars 150 ( S300 ). According to an embodiment, the forming of the stamp layer 300 includes preparing a stamp source solution containing a polymer (eg, PDMS), and the substrate 100 having the plurality of fillers 150 . ) providing the stamp source solution on, and curing the stamp source solution.

보다 구체적으로, PDMS(Polydimethylsiloxane) 용액과 PMDS 가교제가 10:1로 혼합된 상기 스탬프 소스 용액이, 용기내에 배치된 상기 복수의 필러(150)를 갖는 상기 기판(100) 상에 제공될 수 있다. 이후, 상기 스탬프 소스 용액이 자외선에 의하여 경화되어, 상기 스탬프층(300)이 형성될 수 있다. More specifically, the stamp source solution in which a polydimethylsiloxane (PDMS) solution and a PMDS crosslinking agent are mixed in a ratio of 10:1 may be provided on the substrate 100 having the plurality of fillers 150 disposed in a container. Thereafter, the stamp source solution may be cured by UV light to form the stamp layer 300 .

일 실시 예에 따르면, 상기 스탬프 소스 용액은 상기 복수의 필러(150)의 적어도 일 영역이, 상기 스탬프 소스 용액에 침지되지 않을 정도로 제공될 수 있다. 즉, 상기 기판(100) 상에 상기 스탬프 소스 용액이 제공된 경우, 상기 스탬프 소스 용액 위로 상기 필러(150)의 일 영역이 돌출될 수 있다. 다시 말하면, 상기 스탬프 층(300)의 두께는 상기 필러(150)의 길이보다 얇을 수 있다. 이에 따라, 상기 스탬프층(300)은 상기 필러(150)를 감싸도록 형성되되, 상기 스탬프층(300)의 위로 상기 필러(150)의 일 영역이 돌출될 수 있다. According to an embodiment, the stamp source solution may be provided to such an extent that at least one region of the plurality of fillers 150 is not immersed in the stamp source solution. That is, when the stamp source solution is provided on the substrate 100 , a region of the filler 150 may protrude above the stamp source solution. In other words, the thickness of the stamp layer 300 may be thinner than the length of the filler 150 . Accordingly, the stamp layer 300 is formed to surround the filler 150 , and a region of the filler 150 may protrude above the stamp layer 300 .

일 실시 예에 따르면, 상기 기판(100) 상에 상기 스탬프 소스 용액을 제공하는 단계에서, 상기 스탬프 소스 용액은 기준속도 미만의 속도로 제공될 수 있다. 이와 달리, 상기 스탬프 소스 용액이 기준속도 이상의 속도로 제공되는 경우, 점성을 갖는 상기 스탬프 소스 용액에 의하여, 상기 필러(150)가 휘어지는 문제점이 발생될 수 있다. According to an embodiment, in the step of providing the stamp source solution on the substrate 100 , the stamp source solution may be provided at a speed less than a reference speed. On the other hand, when the stamp source solution is provided at a speed greater than or equal to the reference speed, the filler 150 may be bent due to the viscous stamp source solution.

또한, 상술된 바와 달리, 상기 스탬프 소스 용액을 경화시키는 단계에서, 상기 스탬프 소스 용액이 열처리되어 경화되는 경우, 상기 스탬프층(300) 및 상기 필러(150)가 변형(예를 들어, 수축, 휘어짐, 뒤틀림 등)되는 문제점이 발생될 수 있다. In addition, unlike the above, in the step of curing the stamp source solution, when the stamp source solution is heat-treated and hardened, the stamp layer 300 and the filler 150 are deformed (eg, contracted, bent). , distortion, etc.) may occur.

도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 복수의 필러(150)를 갖는 상기 기판(100)으로부터 상기 스탬프층(300)이 분리될 수 있다. 이에 따라, 상기 스탬프층(300) 내에 상기 스탬프층(300)을 관통하는 복수의 관통홀(TH)이 형성될 수 있다(S400). 결과적으로, 상기 스탬프층(300)의 제1 면(300a)에는 제1 개구부(TH1)가 형성되고, 상기 제1 면(300a)과 마주보는 제2 면(300b)에는 제2 개구부(TH2)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 면(300a)은 상기 스탬프층(300)의 하부면이고, 상기 제2 면(300a)은 상기 스탬프층(300)의 상부면일 수 있다.1 and 5 , the stamp layer 300 may be separated from the substrate 100 having the plurality of pillars 150 . Accordingly, a plurality of through holes TH passing through the stamp layer 300 may be formed in the stamp layer 300 ( S400 ). As a result, a first opening TH 1 is formed on the first surface 300a of the stamp layer 300 , and a second opening TH is formed on the second surface 300b facing the first surface 300a . 2 ) can be formed. For example, the first surface 300a may be a lower surface of the stamp layer 300 , and the second surface 300a may be an upper surface of the stamp layer 300 .

일 실시 예에 따르면, 상기 스탬프층(300)의 제1 면(300a)에 형성된 제1 개구부(TH1)의 직경(d1)과, 상기 스탬프층(300)의 제2 면(300b)에 형성된 제2 개구부(TH2)의 직경(d2)은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 개구부(TH1)의 직경(d1)은 상기 제2 개구부(TH2)의 직경(d2)보다 클 수 있다. According to an embodiment, the diameter d 1 of the first opening TH 1 formed on the first surface 300a of the stamp layer 300 and the second surface 300b of the stamp layer 300 The diameter d 2 of the formed second opening TH 2 may be different from each other. For example, a diameter d 1 of the first opening TH 1 may be greater than a diameter d 2 of the second opening TH 2 .

보다 구체적으로, 상술된 바와 같이, 상기 필러(150)는 상기 점착층(110)을 연장시키는 방법으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 점착층(110)이 연장된 형태를 갖는 상기 필러(150)는, 중앙부에서 양 단으로 갈수록 직경이 증가될 수 있다. 이로 인해, 상기 점착층(110)과 인접하게 배치된 상기 필러(150)의 직경은, 상기 필러(150) 중앙부의 직경보다 클 수 있다. 결과적으로, 상기 필러(150)가 분리됨에 따라 형성된 상기 관통홀(TH)은, 상기 점착층(110)과 인접한 상기 제1 개구부(TH1)의 직경(d1)이, 상기 필러(150)의 중앙부와 인접한 상기 제2 개구부(TH2)의 직경(d2)보다 클 수 있다. More specifically, as described above, the filler 150 may be formed by extending the adhesive layer 110 . Accordingly, the filler 150 having an extended shape of the adhesive layer 110 may increase in diameter from the central portion toward both ends. For this reason, the diameter of the filler 150 disposed adjacent to the adhesive layer 110 may be larger than the diameter of the central portion of the filler 150 . As a result, in the through hole TH formed as the filler 150 is separated, the diameter d 1 of the first opening TH 1 adjacent to the adhesive layer 110 is equal to that of the filler 150 . It may be larger than the diameter d 2 of the second opening TH 2 adjacent to the central portion of the .

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 스탬프층(300) 상에 진공척(400)이 부착될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드가 제조될 수 있다. 6 and 7 , a vacuum chuck 400 may be attached to the stamp layer 300 . Accordingly, the transfer head of the micro device according to the embodiment of the present invention can be manufactured.

일 실시 예에 따르면, 상기 스탬프층(300)의 상기 제1 면(300a)에 형성된 상기 제1 개구부(TH1)와 상기 진공척(400)이 마주보도록, 상기 스탬프층(300) 상에 상기 진공척(400)이 부착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스탬프층(300)의 상기 제1 면(300a)이 상부면이되고 상기 스탬프층(300)의 상기 제2 면(300b)이 하부면이되도록, 상기 스탬프층(300)을 뒤집은 상태에서, 상기 스탬프층(300)의 상부면 상에 상기 진공척(400)이 부착될 수 있다. According to an embodiment, the first opening TH 1 formed on the first surface 300a of the stamp layer 300 and the vacuum chuck 400 face each other on the stamp layer 300 . A vacuum chuck 400 may be attached. According to an embodiment, as shown in FIG. 6 , the first surface 300a of the stamp layer 300 is an upper surface, and the second surface 300b of the stamp layer 300 is a lower surface. To this end, in a state in which the stamp layer 300 is turned over, the vacuum chuck 400 may be attached to the upper surface of the stamp layer 300 .

이에 따라, 상기 스탬프층(300)의 상기 제1 개구부(TH1)는 상기 진공척(400)과 연통되고, 상기 스탬프층(300)의 상기 제2 개구부(TH2)는 외부에 노출될 수 있다. 외부에 노출된 상기 제2 개구부(TH2)는 마이크로 소자와 접촉되어, 상기 마이크로 소자를 흡탈착 할 수 있다. 이하, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드, 및 그 동작 방법이 도 8 내지 도 13을 참조하여 구체적으로 설명된다. Accordingly, the first opening TH 1 of the stamp layer 300 may communicate with the vacuum chuck 400 , and the second opening TH 2 of the stamp layer 300 may be exposed to the outside. have. The second opening TH 2 exposed to the outside may be in contact with the micro device to adsorb/desorb the micro device. Hereinafter, a micro device transfer head and an operation method thereof according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 13 .

도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드의 단면도이고, 도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드의 동작 과정을 나타내는 도면이고, 도 11 및 도 12는 관통홀이 없는 마이크로 소자의 전사 헤드를 이용하여 마이크로 소자를 전사하는 경우 발생되는 문제점을 설명하는 도면이고, 도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드를 이용하여 마이크로 소자를 전사하는 경우 발생되는 장점을 설명하는 도면이다. 8 is a view showing a micro device transfer head according to a first embodiment of the present invention, FIG. 9 is a cross-sectional view of a micro device transfer head according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a first embodiment of the present invention. It is a view showing an operation process of a transfer head of a micro element according to an embodiment, and FIGS. 11 and 12 are views for explaining a problem that occurs when transferring a micro element using a transfer head of a micro element without a through hole. , FIG. 13 is a view for explaining an advantage that occurs when transferring a micro device using the transfer head of the micro device according to the first embodiment of the present invention.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드는, 복수의 진공 공간(VH)을 갖는 진공척(400) 및 상기 진공척(400)의 일면 상에 배치되고, 2차원적으로 배열된 복수의 관통홀(TH)을 갖는 스탬프층(300)을 포함할 수 있다. 8 and 9 , the micro device transfer head according to the first embodiment of the present invention is provided on a vacuum chuck 400 having a plurality of vacuum spaces VH and on one surface of the vacuum chuck 400 . It may include a stamp layer 300 having a plurality of through-holes TH arranged two-dimensionally.

일 실시 예에 따르면, 관통홀(TH)은 상기 스탬프층(300)의 두께 방향으로 연장되어, 상기 진공척(400)의 상기 진공 공간(VH)과 연통될 수 있다. 또한, 상기 스탬프층(300)의 상기 복수의 관통홀(TH) 각각이 상기 진공청(400)의 상기 복수의 진공홀(VH) 각각과 연통될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 관통홀(TH)은 상기 제1 개구부(TH1)를 통해 상기 진공척(400)의 상기 진공 공간(VH)과 연통될 수 있다. According to an embodiment, the through hole TH may extend in a thickness direction of the stamp layer 300 to communicate with the vacuum space VH of the vacuum chuck 400 . In addition, each of the plurality of through-holes TH of the stamp layer 300 may communicate with each of the plurality of vacuum holes VH of the vacuum chamber 400 . More specifically, the through hole TH may communicate with the vacuum space VH of the vacuum chuck 400 through the first opening TH 1 .

도 10을 참조하면, 상기 마이크로 소자의 전사 헤드는, 상기 관통홀(TH)을 통해 마이크로 소자들을 흡탈착시킬 수 있다. 예를 들어, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W) 상에 배치된 마이크로 소자(예를 들어, 마이크로 LED, ML)들을 흡탈착시킬 수 있다. Referring to FIG. 10 , the transfer head of the micro device may adsorb/desorb the micro devices through the through hole TH. For example, as shown in FIGS. 8 and 10 , micro devices (eg, micro LEDs, MLs) disposed on the wafer W may be adsorbed and desorbed.

보다 구체적으로, 상기 스탬프층(300)의 상기 제2 개구부(TH2)와 상기 마이크로 소자(ML)가 인접한 상태에서, 상기 진공척(400)에 의하여 상기 관통홀(TH) 내부를 상대적으로 고진공 상태로 형성하는 경우, 상기 마이크로 소자(ML)는 상기 스탬프층(300)의 상기 제2 개구부(TH2)에 흡착될 수 있다. 이후, 상기 진공척(400)에 의하여 상기 관통홀(TH) 내부를 상대적으로 저진공 상태로 형성하는 경우, 상기 제2 개구부(TH2)에 흡착된 상기 마이크로 소자(ML)는 상기 제2 개구부(TH2)로부터 탈착될 수 있다. More specifically, in a state in which the second opening TH 2 of the stamp layer 300 and the micro element ML are adjacent to each other, a relatively high vacuum is performed inside the through hole TH by the vacuum chuck 400 . When formed in this state, the micro-element ML may be adsorbed to the second opening TH 2 of the stamp layer 300 . Thereafter, when the inside of the through hole TH is formed in a relatively low vacuum by the vacuum chuck 400 , the micro element ML adsorbed to the second opening TH 2 is formed in the second opening. (TH 2 ) can be desorbed.

이에 따라, 상기 웨이퍼(W) 상에 배치된 상기 마이크로 소자(ML)들을 흡착하고, 상기 마이크로 소자의 전사 헤드를 타겟 기판(미도시) 상으로 이동시킨 후, 상기 마이크로 소자의 전사 헤드로부터 상기 마이크로 소자(ML)들을 탈착 시킴으로써, 타겟 기판 상에 상기 마이크로 소자(ML)들을 용이하게 전사할 수 있다. Accordingly, the micro devices ML disposed on the wafer W are adsorbed, and the transfer head of the micro devices is moved onto a target substrate (not shown), and then the micro devices are moved from the transfer head of the micro devices. By detaching the devices ML, the micro devices ML can be easily transferred onto the target substrate.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 상술된 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드와 달리, 관통홀이 없는 전사 헤드를 통해 마이크로 소자(ML)를 전사하는 경우, 전사 과정에서 상기 마이크로 소자(ML)의 위치가 이동되는 문제가 발생될 수 있다. 11 to 13 , when transferring the micro device (ML) through the transfer head without a through-hole, unlike the transfer head of the micro device according to the first embodiment described above, the micro device ( A problem in which the position of ML) is moved may occur.

보다 구체적으로, 스탬프층(300)의 재료로 사용되는 고분자(예를 들어, PDMS)의 경우, 표면의 거칠기(roughness)를 일정하게 제어하기 어려울 수 있다. 이에 따라, 표면의 거칠기가 일정하지 않은 스탬프층(300)을 통해 상기 마이크로 소자(ML)를 전사하는 경우, 스탬프층(300)의 표면에 상기 마이크로 소자(ML)를 모두 흡착시키기 위하여, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 압력을 인가할 수 있다. 하지만, 압력 인가를 통해 스탬프층(300)의 표면에 상기 마이크로 소자(ML)를 모두 흡착시킨 후 인가되는 압력이 제거되는 경우, 스탬프층(300)의 탄성 변형으로 인하여, 상기 마이크로 소자(ML)의 위치가 이동될 수 있다. 이에 따라, 타겟 기판상에 상기 마이크로 소자(ML)를 정확하게 전사하지 못해 미스 어라인이 발생될 수 있다. More specifically, in the case of a polymer (eg, PDMS) used as a material of the stamp layer 300 , it may be difficult to uniformly control the roughness of the surface. Accordingly, when transferring the micro-element ML through the stamp layer 300 having a non-uniform surface roughness, in order to adsorb all of the micro-element ML to the surface of the stamp layer 300, FIG. 11 . and pressure may be applied as shown in FIG. 12 . However, when the applied pressure is removed after the micro-element ML is all absorbed on the surface of the stamp layer 300 through pressure application, due to elastic deformation of the stamp layer 300, the micro-element ML may be moved. Accordingly, a misalignment may occur because the micro device ML cannot be accurately transferred onto the target substrate.

이와 달리, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드는, 상기 스탬프층(300)이 상기 복수의 관통홀(TH)을 가짐에 따라, 상기 마이크로 소자(ML)의 위치 이동 문제가 해결될 수 있다. In contrast, in the transfer head of the micro device according to the first embodiment of the present invention, as the stamp layer 300 has the plurality of through holes TH, the problem of position movement of the micro device ML is reduced. can be solved

보다 구체적으로, 도 13의 (a)를 참조하면, 상술된 바와 같이 관통홀(TH)이 형성되지 않은 경우, 스탬프층의 탄성 변형으로 인하여 상기 마이크로 소자(ML)의 위치가 이동될 수 있다. 하지만, 도 13의 (b)를 참조하면, 상기 스탬프층 내에 상기 복수의 관통홀(TH)이 형성된 경우, 상기 복수의 관통홀(TH)에 의하여 상기 스탬프층의 변형이 보상됨으로, 상기 마이크로 소자(ML)의 위치 이동이 최소화될 수 있다. 이에 따라, 상기 마이크로 소자(ML)의 전사 공정 신뢰도가 향상될 수 있다. More specifically, referring to FIG. 13A , when the through hole TH is not formed as described above, the position of the micro element ML may be moved due to elastic deformation of the stamp layer. However, referring to FIG. 13B , when the plurality of through-holes TH are formed in the stamp layer, the deformation of the stamp layer is compensated by the plurality of through-holes TH, so that the micro device The positional movement of (ML) can be minimized. Accordingly, the reliability of the transfer process of the micro device ML may be improved.

또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드는, 상술된 바와 같이, 상대적으로 직경이 큰 상기 제1 개구부(TH1)가 상기 진공척(400)의 상기 진공 공간(VH)과 연통되고, 상대적으로 직경이 작은 상기 제2 개구부(TH2)를 통해 상기 마이크로 소자(ML)를 흡탈착함에 따라, 상기 마이크로 소자(ML)의 전사 공정 신뢰도가 향상될 수 있다. In addition, in the transfer head of the micro device according to the first embodiment of the present invention, as described above, the first opening TH 1 having a relatively large diameter is formed in the vacuum space VH of the vacuum chuck 400 . As the micro device ML is adsorbed and desorbed through the second opening TH 2 that communicates with and has a relatively small diameter, the reliability of the transfer process of the micro device ML may be improved.

상술된 바와 달리, 상대적으로 직경이 큰 상기 제1 개구부(TH1)를 통해 상기 마이크로 소자(ML)를 흡탈착하는 경우, 상기 마이크로 소자(ML)의 작은 크기로 인하여, 상기 제1 개구부(TH1)에 복수의 상기 마이크로 소자(ML)들이 흡착되는 문제점이 발생될 수 있다. 이 경우, 상기 마이크로 소자(ML)의 전사 공정이 용이하게 이루어지지 않으므로, 전사 공정 신뢰도가 저하될 수 있다. Unlike the above, when the micro device ML is adsorbed and desorbed through the first opening TH 1 having a relatively large diameter, due to the small size of the micro device ML, the first opening TH 1 ) may cause a problem that a plurality of the micro-element (ML) is adsorbed. In this case, since the transfer process of the micro device ML is not easily performed, the transfer process reliability may be reduced.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법은, 상기 기판(100)을 준비하는 단계, 상기 기판(100) 상에 상기 기판(100)의 상부면으로부터 위로 연장하는 상기 복수의 필러(150)를 생성하는 단계, 상기 복수의 필러(150)를 갖는 상기 기판(100) 상에 상기 스탬프층(300)을 형성하는 단계, 및 상기 복수의 필러(150)를 갖는 상기 기판(100)으로부터, 상기 스탬프층(300)을 분리시켜, 상기 스탬프층(300) 내에 상기 스탬프층(300)을 관통하는 상기 복수의 관통홀(TH)을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 스탬프층(300)의 상기 제1 면(300a)에 형성된 상기 복수의 관통홀(TH)의 상기 제1 개구부(TH1)들로 상기 진공척(400)이 부착되고, 상기 스탬프층(300)의 상기 제2 면(300b)에 형성된 상기 복수의 관통홀(TH)의 상기 제2 개구부(TH2)들에 상기 마이크로 소자(ML)들이 흡탈착될 수 있다. The method of manufacturing a transfer head for a micro device according to a first embodiment of the present invention includes the steps of preparing the substrate 100 , the plurality of the substrate 100 extending upward from the upper surface of the substrate 100 on the substrate 100 . generating a pillar 150 , forming the stamp layer 300 on the substrate 100 having the plurality of pillars 150 , and the substrate 100 having the plurality of pillars 150 . ), separating the stamp layer 300 to form the plurality of through holes TH penetrating the stamp layer 300 in the stamp layer 300 , wherein the stamp layer 300 ), the vacuum chuck 400 is attached to the first openings TH 1 of the plurality of through-holes TH formed in the first surface 300a of the The micro devices ML may be adsorbed and detached from the second openings TH 2 of the plurality of through holes TH formed on the surface 300b.

이에 따라, 전사 대상인 상기 마이크로 소자(ML)의 패턴에 맞춰, 상기 관통홀(TH)을 용이하게 형성할 수 있으므로, 상기 웨이퍼(W) 상에 배치된 상기 마이크로 소자(ML)를 선택적으로 전사할 수 있다. 또한, 상기 관통홀(TH)을 복수로 형성할 수 있으므로, 상기 마이크로 소자(ML)를 대량으로 전사할 수 있다. Accordingly, since the through-hole TH can be easily formed in accordance with the pattern of the micro-element ML to be transferred, the micro-element ML disposed on the wafer W can be selectively transferred. can In addition, since a plurality of the through-holes TH can be formed, a large amount of the micro-element ML can be transferred.

이상, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자 및 그 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 마이크로 소자 및 그 제조 방법이 설명된다. As described above, the micro device and its manufacturing method according to the first embodiment of the present invention have been described. Hereinafter, a micro device and a method for manufacturing the same according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 마이크로 소자의 제조 방법 중 접지 박막을 형성하는 단계를 나타내는 도면이고, 도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 마이크로 소자의 단면도이다. 14 is a view showing a step of forming a ground thin film in a method of manufacturing a micro device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a cross-sectional view of a micro device according to a second embodiment of the present invention.

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 마이크로 소자의 제조 방법은, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 제조 방법과 같을 수 있다. 다만, 상기 제2 실시 에에 따른 마이크로 소자의 제조 방법은, 상기 스탬프층(300)을 형성하는 단계(S300) 이후 상기 복수의 관통홀(TH)을 형성하는 단계(S400) 이전, 접지 박막(500)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 14 and 15 , a method of manufacturing a micro device according to a second embodiment of the present invention may be the same as the method of manufacturing a micro device according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 7 . have. However, in the method of manufacturing the micro device according to the second embodiment, before the step (S400) of forming the plurality of through holes (TH) after the step (S300) of forming the stamp layer 300, the ground thin film 500 ) may further comprise the step of forming.

상기 접지 박막(500)은, 상기 필러(150)가 상기 스탬프층(300) 위로 돌출된 상태에서, 상기 스탬프층(300) 상에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 접지 박막(500)은, 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 물질은 인듐 주석 산화물(ITO), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 전도성 고분자 등을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 접지 박막(500)은 스퍼터링(sputtering), 열기상증착(evaporation) 등의 방법으로 형성될 수 있다. The ground thin film 500 may be formed on the stamp layer 300 in a state in which the pillar 150 protrudes above the stamp layer 300 . According to an embodiment, the ground thin film 500 may include a conductive material. For example, the conductive material may include indium tin oxide (ITO), aluminum (Al), copper (Cu), titanium (Ti), nickel (Ni), a conductive polymer, and the like. According to an embodiment, the ground thin film 500 may be formed by a method such as sputtering, hot vapor deposition, or the like.

상기 스탬프층(300) 상에 상기 접지 박막(500)이 형성된 이후, 상기 기판(100)으로부터 상기 스탬프층(300)이 분리되는 경우, 상기 접지 박막(500)에는 상기 복수의 관통홀(TH)과 연통되는 복수의 흡입구(IH)가 형성될 수 있다. After the ground thin film 500 is formed on the stamp layer 300 , when the stamp layer 300 is separated from the substrate 100 , the ground thin film 500 has the plurality of through holes TH. A plurality of suction ports (IH) communicating with may be formed.

이에 따라, 상기 제2 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드는, 상대적으로 직경이 큰 상기 제1 개구부(TH1)가 상기 진공척(400)의 상기 진공 공간(VH)과 연통되고, 상대적으로 직경이 작은 상기 제2 개구부(TH2)가 상기 접지 박막(500)의 상기 흡입구(IH)와 연통될 수 있다. Accordingly, in the transfer head of the micro device according to the second embodiment, the first opening TH 1 having a relatively large diameter communicates with the vacuum space VH of the vacuum chuck 400 , and is relatively The second opening TH 2 having a small diameter may communicate with the suction port IH of the ground thin film 500 .

또한, 상기 제2 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드는, 상기 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전세 헤드와 같이, 전사 공정의 신뢰도를 향상시키기 위하여, 상대적으로 직경이 작은 상기 제2 개구부(TH2)를 통하여 마이크로 소자를 흡탈착 할 수 있다. 다만, 상술된 바와 같이, 상기 제2 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드는, 상기 제2 개구부(TH2)가 형성된 상기 스탬프층(300)의 일면 상에 상기 접지 박막(500)이 형성되어 있으므로, 상기 마이크로 소자(ML)의 전사 과정에서, 상기 접지 박막(500)이 상기 마이크로 소자(ML)와 인접하게 되고, 상기 접지 박막(500)의 상기 흡입구(IH)를 통하여 상기 마이크로 소자(ML)를 흡탈착 할 수 있다. In addition, in the micro device transfer head according to the second embodiment, like the micro device charter head according to the first embodiment, in order to improve the reliability of the transfer process, the second opening ( TH 2 ) can adsorb and desorb micro devices. However, as described above, in the transfer head of the micro device according to the second embodiment, the ground thin film 500 is formed on one surface of the stamp layer 300 in which the second opening TH 2 is formed. Therefore, in the process of transferring the micro element ML, the ground thin film 500 is adjacent to the micro element ML, and the micro element ML is passed through the suction port IH of the ground thin film 500 . ) can be adsorbed and desorbed.

이로 인해, 상기 제2 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드는, 상기 접지 박막(500)을 통해 접지를 형성할 수 있으므로, 상기 스탬프층(300)과 상기 마이크로 소자(ML)의 접촉으로 인한 대전 현상을 방지할 수 있어, 전사 대상인 상기 마이크로 소자(ML)의 손상을 최소화할 수 있다. For this reason, since the transfer head of the micro device according to the second embodiment can form a ground through the ground thin film 500 , charging due to contact between the stamp layer 300 and the micro device ML Since the development can be prevented, damage to the micro-element ML, which is a transfer target, can be minimized.

보다 구체적으로, 상기 스탬프층(300)의 재료로서 사용된 PDMS와 같은 절연 고분자 물질의 경우, 흡탈착이 빈번하게 발생되는 전사 공정에서, 상기 스탬프층(300)과 접촉되는 상기 마이크로 소자(ML)의 표면에 대전현상을 발생시킬 수 있다. 이 경우, 상기 마이크로 소자(ML)에 정전기가 발생되고, 정전기의 순간적인 높은 방전 전압으로 인하여, 상기 마이크로 소자(ML)에 손상이 발생될 수 있다. More specifically, in the case of an insulating polymer material such as PDMS used as a material of the stamp layer 300 , in a transfer process in which adsorption/desorption frequently occurs, the micro element (ML) in contact with the stamp layer 300 It may cause an electrification phenomenon on the surface of In this case, static electricity is generated in the micro element ML, and damage may occur to the micro element ML due to an instantaneous high discharge voltage of static electricity.

하지만, 상술된 바와 같이, 상기 스탬프층(300) 상에 상기 접지 박막(500)이 형성되어, 상기 접지 박막(500)의 상기 흡입구(IH)를 통하여 상기 마이크로 소자(ML)를 흡탈착하는 경우, 상기 접지 박막(500)을 통해 접지를 형성하여 대전 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 마이크로 소자(ML)에 발생되는 정전기가 예방되어, 전사 대상인 상기 마이크로 소자(ML)의 손상이 최소화될 수 있다. However, as described above, when the ground thin film 500 is formed on the stamp layer 300 , the micro element ML is adsorbed and desorbed through the suction port IH of the ground thin film 500 . , it is possible to prevent the charging phenomenon by forming a ground through the ground thin film 500 . Accordingly, static electricity generated in the micro-element ML is prevented, and damage to the micro-element ML, which is a transfer target, may be minimized.

이상, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드 및 그 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 방법이 설명된다. As described above, the transfer head of the micro device and the manufacturing method thereof according to the second embodiment of the present invention have been described. Hereinafter, a method of transferring a micro device according to an embodiment of the present invention will be described.

도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 방법을 설명하는 순서도이고, 도 17 및 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 공정을 나타내는 도면이다. 16 is a flowchart illustrating a method of transferring a micro device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 17 and 18 are views showing a transfer process of a micro device according to an embodiment of the present invention.

도 16 내지 도 18을 참조하면, 복수의 마이크로 소자(ML)를 갖는 웨이퍼(W), 및 마이크로 소자의 전사 헤드를 갖는 전사 장치가 준비된다(S10). 일 실시 예에 따르면, 상기 마이크로 소자(ML)는 마이크로 LED 일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 마이크로 소자의 전사 헤드는, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드와 같을 수 있다. 이에 따라, 마이크로 소자의 전사 헤드에 관한 구체적인 설명은 생략된다. 16 to 18 , a wafer W having a plurality of micro devices ML and a transfer device having a micro device transfer head are prepared ( S10 ). According to an embodiment, the micro device ML may be a micro LED. According to an embodiment, the transfer head of the micro device may be the same as the transfer head of the micro device according to the first embodiment described with reference to FIGS. 8 and 9 . Accordingly, a detailed description of the transfer head of the micro device will be omitted.

상기 웨이퍼(W) 상으로 상기 마이크로 소자의 전사 헤드가 이동될 수 있다(S20). 이후, 상기 마이크로 소자의 전사 헤드의 상기 복수의 관통홀(TH)이 상기 마이크로 소자(ML)에 인접하도록 배치되고, 상기 진공척(400)에 의해 상기 복수의 관통홀(TH) 내부가 상대적으로 고진공 상태가 될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 마이크로 소자(ML)가 복수의 상기 관통홀(TH)에 흡착될 수 있다(S30). The transfer head of the micro device may be moved onto the wafer W (S20). Thereafter, the plurality of through-holes TH of the transfer head of the micro-element are disposed adjacent to the micro-element ML, and the interior of the plurality of through-holes TH is relatively closed by the vacuum chuck 400 . It may be in a high vacuum state. Accordingly, the plurality of micro devices ML may be adsorbed to the plurality of through holes TH ( S30 ).

상기 마이크로 소자(ML)가 흡착된 상기 마이크로 소자의 전사 헤드는 타겟 기판(TS) 상으로 이동될 수 있다(S40). 이후, 상기 복수의 관통홀(TH) 내부가 상대적으로 저진공 상태가 되어, 상기 복수의 관통홀(TH)에 흡착된 상기 복수의 마이크로 소자(ML)가 탈착될 수 있다. 이에 따라, 상기 웨이퍼(W)로부터 상기 타겟 기판(TS)으로 상기 복수의 마이크로 소자(ML)가 전사될 수 있다(S50). The transfer head of the micro device to which the micro device ML is adsorbed may be moved onto the target substrate TS ( S40 ). Thereafter, the interior of the plurality of through-holes TH may be in a relatively low vacuum state, so that the plurality of micro-elements ML adsorbed to the plurality of through-holes TH may be desorbed. Accordingly, the plurality of micro devices ML may be transferred from the wafer W to the target substrate TS ( S50 ).

이상, 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 소자의 전사 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 소자 및 그 제조 방법의 구체적인 실험 예 및 특성 평가가 설명된다. As described above, a method for transferring a micro device according to an embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, specific experimental examples and characteristic evaluation of a micro device and a method for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described.

실험 예에 따른 스탬프층 제조Manufacture of a stamp layer according to an experimental example

기판 상에 su-8을 코팅한 후 120℃의 온도에서 5분 동안 큐어링(Curing)하여 점착층을 형성하였다. 점착층을 50℃~70℃의 온도로 유지한 상태에서, 점착층에 복수의 돌출 패턴이 형성된 마스터 몰드를 접촉시키고, 점착층으로부터 마스터 몰드를 0.1~60 mm/min의 속도로 분리시켜 복수의 필러를 형성하였다. 이후, 마스터 몰드를 가열하여, 필러로부터 마스터 몰드를 분리시켰다. After coating su-8 on the substrate, it was cured at a temperature of 120° C. for 5 minutes to form an adhesive layer. While the pressure-sensitive adhesive layer is maintained at a temperature of 50°C to 70°C, the master mold having a plurality of protruding patterns is brought into contact with the pressure-sensitive adhesive layer, and the master mold is separated from the adhesive layer at a rate of 0.1 to 60 mm/min to obtain a plurality of A filler was formed. Thereafter, the master mold was heated to separate the master mold from the filler.

복수의 필러가 형성된 기판을 용기에 넣고, 용기 내에 액상의 PDMS와 PMDS 가교제가 10:1의 비율로 혼합된 스탬프 소스 용액을 제공한 후, 스탬프 소스 용액을 자외선으로 경화시켜 스탬프층을 형성하였다. 최종적으로, 상기 복수의 필러가 형성된 기판으로부터 상기 스탬프층을 분리시켜, 상기 스탬프층 내에 복수의 관통홀을 형성하였다. A substrate having a plurality of fillers was placed in a container, and a stamp source solution in which a liquid PDMS and PMDS crosslinking agent were mixed in a ratio of 10:1 was provided in the container, and then the stamp source solution was cured with UV light to form a stamp layer. Finally, the stamp layer was separated from the substrate on which the plurality of pillars were formed, and a plurality of through holes were formed in the stamp layer.

도 19는 본 발명의 실험 예에 따른 스탬프층의 제조 공정에 사용된 마스터 몰드, 및 마스터 몰드에 의하여 형성된 필러를 촬영한 사진이다. 19 is a photograph of a master mold used in a manufacturing process of a stamp layer according to an experimental example of the present invention, and a filler formed by the master mold.

도 19를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 스탬프층의 제조 공정에 사용된 마스터 몰드, 및 마스터 몰드에 의하여 형성된 필러를 일반 사진 촬영하였다. 도 19에서 확인할 수 있듯이, 마스터 몰드는 복수의 돌출 패턴을 포함하고, 마스터 몰드에 의하여 복수의 필러들이 생성된 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIG. 19 , a general photograph was taken of the master mold used in the manufacturing process of the stamp layer according to the experimental example, and the filler formed by the master mold. As can be seen in FIG. 19 , it was confirmed that the master mold includes a plurality of protruding patterns, and a plurality of fillers are generated by the master mold.

도 20은 본 발명의 실험 예에 따른 스탬프층을 촬영한 사진이다. 20 is a photograph of a stamp layer according to an experimental example of the present invention.

도 20의 (a)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 스탬프층을 일반 사진 촬영하여 나타내었고, 도 20의 (b)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 스탬프층의 표면을 50배율로 촬영하여 나타내었고, 도 20의 (c)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 스탬프층의 개구부를 500배율로 촬영하여 나타내었고, 도 20의 (d)를 참조하면, 상기 실험 예에 따른 스탬프층의 단면을 촬영하여 나타내었다. Referring to Figure 20 (a), the stamp layer according to the experimental example was shown by taking a general photograph, and referring to Figure 20 (b), the surface of the stamp layer according to the experimental example was taken at 50 magnification. 20(c), the opening of the stamp layer according to the experimental example was photographed at 500 magnification, and with reference to FIG. 20(d), a cross-section of the stamp layer according to the experimental example was photographed and shown.

도 20의 (a) 내지 (d)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실험 예에 따른 스탬프층에는 복수의 관통홀이 형성되었고, 관통홀에 의하여 스탬프층의 상부면에 형성된 개구부의 크기와 스탬프층의 하부면에 형성된 개구부의 크기가 다르게 형성된 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from (a) to (d) of FIG. 20 , a plurality of through holes were formed in the stamp layer according to the experimental example, and the size of the opening formed on the upper surface of the stamp layer by the through holes and the lower portion of the stamp layer It was confirmed that the size of the opening formed on the surface was formed differently.

도 21은 본 발명의 실험 예에 따른 스탬프층을 통해 웨이퍼를 흡착한 사진이다. 21 is a photograph of a wafer adsorbed through a stamp layer according to an experimental example of the present invention.

도 21을 참조하면, 1cm x 1cm 크기의 상기 실험 예에 따른 스탬프층에 호스를 연결한 후, 호스를 통해 스탬프층에 고진공 상태를 형성하고, 이를 이용하여 6" 크기의 사파이어 웨이퍼(sapphire wafer)를 흡착시켰다. 도 21에서 확인할 수 있듯이, 상기 실험 예에 따른 스탬프층을 통하여, 웨이퍼의 흡착이 효과적으로 이루어진 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIG. 21 , after connecting a hose to the stamp layer according to the experimental example having a size of 1 cm x 1 cm, a high vacuum state is formed in the stamp layer through the hose, and using this, a sapphire wafer of 6” size is used. As can be seen in Fig. 21, it was confirmed that the wafer was effectively adsorbed through the stamp layer according to the experimental example.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments and should be construed according to the appended claims. In addition, those skilled in the art will understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

100: 기판
110: 점착층
150: 필러
200: 마스터 몰드
200P: 돌출 패턴
300: 스탬프층
400: 진공척
500: 접지 박막100: substrate
110: adhesive layer
150: filler
200: master mold
200P: Extrusion pattern
300: stamp layer
400: vacuum chuck
500: ground thin film

Claims (13)

기판을 준비하는 단계;
상기 기판 상에 상기 기판의 상부면으로부터 위로 연장하는 복수의 필러를 생성하는 단계;
상기 복수의 필러를 갖는 상기 기판 상에 스탬프층을 형성하는 단계; 및
상기 복수의 필러를 갖는 상기 기판으로부터, 상기 스탬프층을 분리시켜, 상기 스탬프층 내에 상기 스탬프층을 관통하는 복수의 관통홀을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 스탬프층의 제1 면에 형성된 상기 복수의 관통홀의 제1 개구부들에 진공척이 부착되고, 상기 스탬프층의 제2 면에 형성된 상기 복수의 관통홀의 제2 개구부들에 마이크로 소자들이 흡탈착되는 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법.
preparing a substrate;
creating on the substrate a plurality of pillars extending upwardly from a top surface of the substrate;
forming a stamp layer on the substrate having the plurality of pillars; and
Separating the stamp layer from the substrate having the plurality of pillars to form a plurality of through-holes penetrating the stamp layer in the stamp layer,
A vacuum chuck is attached to the first openings of the plurality of through-holes formed on the first surface of the stamp layer, and micro devices are adsorbed and detached from the second openings of the plurality of through-holes formed on the second surface of the stamp layer. A method for manufacturing a transfer head for a micro device.
 제1 항에 있어서,
상기 복수의 관통홀을 형성하는 단계에서 상기 관통홀은,
상기 스탬프층의 상기 제1 면에 형성된 상기 제1 개구부의 직경이 상기 제2 면에 형성된 상기 제2 개구부의 직경 보다 크도록 형성된 것을 포함하는 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step of forming the plurality of through-holes, the through-holes
and a diameter of the first opening formed on the first surface of the stamp layer is larger than a diameter of the second opening formed on the second surface.
 제1 항에 있어서,
상기 스탬프층을 형성하는 단계 이후 상기 복수의 관통홀을 형성하는 단계 이전,
상기 필러가 상기 스탬프층 위로 돌출된 상태에서, 상기 스탬프층 상에 접지 박막을 형성하는 단계를 더 포함하는 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법.
The method of claim 1,
After the step of forming the stamp layer, before the step of forming the plurality of through-holes,
and forming a ground thin film on the stamp layer in a state in which the pillar protrudes above the stamp layer.
 제3 항에 있어서,
상기 복수의 관통홀을 형성하는 단계에서 상기 기판으로부터 상기 스탬프층이 분리되는 경우,
상기 접지 박막에는, 상기 복수의 관통홀과 각각 연통되는 복수의 흡입구가 형성되는 것을 포함하는 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법.
4. The method of claim 3,
When the stamp layer is separated from the substrate in the step of forming the plurality of through-holes,
and a plurality of suction ports communicating with the plurality of through-holes are formed in the ground thin film.
 제1 항에 있어서,
상기 복수의 필러를 생성하는 단계에서,
상기 기판은, 50℃ 초과 70℃ 미만의 온도로 열처리되는 것을 포함하는 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step of generating the plurality of fillers,
The method of manufacturing a transfer head of a micro device comprising the substrate being heat-treated at a temperature greater than 50°C and less than 70°C.
 제1 항에 있어서,
상기 스탬프층을 형성하는 단계는,
상기 기판 상에 상기 필러를 감싸도록 스탬프 소스 용액을 제공하는 단계; 및
상기 스탬프 소스 용액을 경화시키는 단계를 포함하되,
상기 스탬프 소스 용액은 자외선에 의하여 경화되는 것을 포함하는 마이크로 소자의 전사 헤드 제조 방법.
The method of claim 1,
The step of forming the stamp layer,
providing a stamp source solution to surround the filler on the substrate; and
curing the stamp source solution;
and wherein the stamp source solution is cured by ultraviolet light.
 진공 공간을 갖는 진공척; 및
상기 진공척의 일면 상에 배치되고, 2차원적으로 배열된 복수의 관통홀을 갖는 스탬프층을 포함하고,
2차원적으로 배열된 복수의 상기 관통홀은 상기 스탬프층의 두께 방향으로 연장되어 상기 진공척의 상기 진공 공간과 연통되는 것을 포함하되,
상기 스탬프층은, 상기 진공척과 접촉되는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 포함하고,
상기 제1 면에 형성된 상기 관통홀의 제1 개구부의 직경은, 상기 제2 면에 형성된 상기 관통홀의 제2 개구부의 직경보다 큰 것을 포함하는 마이크로 소자의 전사 헤드.
a vacuum chuck having a vacuum space; and
and a stamp layer disposed on one surface of the vacuum chuck and having a plurality of two-dimensionally arranged through holes,
A plurality of two-dimensionally arranged through-holes extend in a thickness direction of the stamp layer and communicate with the vacuum space of the vacuum chuck,
The stamp layer includes a first surface in contact with the vacuum chuck and a second surface opposite to the first surface,
and a diameter of the first opening of the through hole formed on the first surface is larger than a diameter of the second opening of the through hole formed on the second surface.
 삭제delete 제7 항에 있어서,
상기 스탬프층의 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 복수의 관통홀 각각과 연통되는 복수의 흡입구를 갖는 접지 박막을 더 포함하는 마이크로 소자의 전사 헤드.
8. The method of claim 7,
and a ground thin film disposed on the second surface of the stamp layer and having a plurality of suction ports communicating with each of the plurality of through holes.
 제9 항에 있어서,
상기 진공척은 상기 진공 공간과 연통되는 복수의 진공홀을 갖되,
상기 스탬프층은 상기 복수의 관통홀 각각이 상기 복수의 진공홀 각각과 연통되도록, 상기 진공척의 상기 일면 상에 배치되는 것을 포함하는 마이크로 소자의 전사 헤드.
10. The method of claim 9,
The vacuum chuck has a plurality of vacuum holes communicating with the vacuum space,
and the stamp layer is disposed on the one surface of the vacuum chuck so that each of the plurality of through holes communicates with each of the plurality of vacuum holes.
 제7 항에 있어서,
상기 스탬프층은, 고분자 물질을 포함하는 마이크로 소자의 전사 헤드.
8. The method of claim 7,
The stamp layer is a transfer head of a micro device including a polymer material.
 복수의 마이크로 소자를 갖는 웨이퍼, 및 제7 항에 따른 마이크로 소자의 전사 헤드를 갖는 전사 장치를 준비하는 단계;
상기 웨이퍼 상으로 상기 마이크로 소자의 전사 헤드를 이동시키는 단계;
상기 마이크로 소자의 전사 헤드의 복수의 상기 관통홀이 상기 마이크로 소자에 인접하고, 상기 진공척에 의해 복수의 상기 관통홀 내부가 상대적으로 고진공 상태가 되어, 복수의 상기 마이크로 소자가 복수의 상기 관통홀에 흡착되는 단계;
타겟 기판 상으로 상기 마이크로 소자의 전사 헤드가 이동되는 단계; 및
복수의 상기 관통홀 내부가 상대적으로 저진공 상태가 되어, 복수의 상기 관통홀에 흡착된 복수의 상기 마이크로 소자가 탈착되고, 상기 타겟 기판 상으로 전사되는 단계를 포함하는 마이크로 소자의 전사 방법.
8. A method comprising: preparing a wafer having a plurality of micro-element and a transfer apparatus having a micro-element transfer head according to claim 7;
moving the transfer head of the micro device onto the wafer;
A plurality of the through-holes of the transfer head of the micro-element are adjacent to the micro-element, and the inside of the plurality of through-holes is brought into a relatively high vacuum state by the vacuum chuck, so that a plurality of the micro-element is formed in the plurality of the through-holes. adsorbed to;
moving the transfer head of the micro device onto a target substrate; and
and a step in which the inside of the plurality of through-holes is in a relatively low vacuum state, and the plurality of micro-elements adsorbed to the plurality of through-holes are desorbed and transferred onto the target substrate.
 제12 항에 있어서,
상기 마이크로 소자는, 마이크로 LED를 포함하는 마이크로 소자의 전사 방법.
13. The method of claim 12,
The micro-element is a micro-element transfer method including a micro LED.
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