KR102519953B1 - Method for transferring and bonding of devices - Google Patents

Method for transferring and bonding of devices Download PDF

Info

Publication number
KR102519953B1
KR102519953B1 KR1020210035840A KR20210035840A KR102519953B1 KR 102519953 B1 KR102519953 B1 KR 102519953B1 KR 1020210035840 A KR1020210035840 A KR 1020210035840A KR 20210035840 A KR20210035840 A KR 20210035840A KR 102519953 B1 KR102519953 B1 KR 102519953B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
elements
adhesive layer
substrate
base material
polymer film
Prior art date
Application number
KR1020210035840A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210127614A (en
Inventor
주지호
엄용성
최광문
최광성
이찬미
장기석
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US17/228,310 priority Critical patent/US11677060B2/en
Publication of KR20210127614A publication Critical patent/KR20210127614A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102519953B1 publication Critical patent/KR102519953B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52Mounting semiconductor bodies in containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/563Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/60Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
    • H01L2021/60007Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation involving a soldering or an alloying process
    • H01L2021/60022Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation involving a soldering or an alloying process using bump connectors, e.g. for flip chip mounting
    • H01L2021/60097Applying energy, e.g. for the soldering or alloying process
    • H01L2021/60105Applying energy, e.g. for the soldering or alloying process using electromagnetic radiation
    • H01L2021/60112Coherent radiation, i.e. laser beam
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/60Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
    • H01L2021/60292Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation involving the use of an electron or laser beam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 모재에 점착성 층을 도포하는 단계, 복수개의 소자를 배열하는 단계, 상기 배열된 소자를 모재에 부착하는 단계, 기판에 고분자 막을 도포하는 단계, 상기 복수개의 소자가 부착된 모재를 상기 기판에 정렬하는 단계, 레이저를 조사하여 상기 복수개의 소자를 기판에 접합하는 단계, 상기 모재를 상기 복수개의 소자가 접합된 기판과 분리하는 단계를 포함하는 소자의 전사 및 접합 방법을 제공한다.The present invention includes the steps of applying an adhesive layer to a base material, arranging a plurality of elements, attaching the arranged elements to a base material, applying a polymer film to a substrate, and applying the base material to which the plurality of elements are attached to the substrate. It provides a method for transferring and bonding elements including aligning, bonding the plurality of elements to a substrate by irradiating a laser, and separating the base material from the substrate to which the plurality of elements are bonded.

Description

소자의 전사 및 접합 방법{Method for transferring and bonding of devices}Method for transferring and bonding of devices {Method for transferring and bonding of devices}

본 발명은 소자를 모재(Carrier)로부터 대상 기판으로 전사하고 접합하는 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수십 마이크로미터(μm) ~ 수십 밀리미터(mm) 크기의 복수개의 소자들이 배열된 모재로부터 대상기판으로 복수개의 소자들을 한번에 이동시키고, 전사(transfer)와 동시에 접합(bonding) 공정을 수행할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for transferring and bonding a device from a carrier to a target substrate. More specifically, a plurality of elements are moved from a base material in which a plurality of elements having a size of tens of micrometers (μm) to tens of millimeters (mm) are arranged to a target substrate at once, and a transfer and bonding process are performed at the same time It's about how you can do it.

소자의 전사 및 접합 방법에 대한 기술은 소형 소자의 공정 산업에서 사용되고 있다. 상기 소자에는 유기물, 무기물 엘이디 등을 포함할 수 있다.Technology for transfer and bonding methods of devices is used in the processing industry of small devices. The device may include organic and inorganic LEDs.

오늘날 전자소자는 점점 더 소형화 되고 있으며, 대부분의 전자기기에 미세한 소자 또는 소자를 고분자 몰드에 매립한 복수개의 전자부품이 배열된 기판이 내장되어 있다. 예를 들어, 15 수십~수백 마이크로미터 크기의 LED(Light emitting diode)로 구성된 픽셀을 사용하는 디스플레이 장치가 있을 수 있다. 예를 들어, 무기물 LED를 화소로 사용하기 위해서는 적녹청(R/G/B) 픽셀을 조밀하게 배열해야 한다. 이때, 현재 적색과 녹색, 청색을 낼 수 있는 반도체 물질이 다르다. 이에 따라, 각각 제작한 적/녹/청 LED를 각각의 웨이퍼로부터 다이싱(dicing) 후 기판으로 이동시켜야(전사:transfer) 한다. 이후, 이동된 미세 소자의 접합부의 솔더(solder)를 용융시켜 기판과 전기적 상호 연결을 완성하는 접합(bonding) 공정을 수행해야 한다. 이러한 전사 및 접합과정의 고속화에 대한 요구들을 충족시키기 위하여 다양한 연구들이 수행되고 있다.Nowadays, electronic devices are getting smaller and smaller, and most electronic devices have built-in substrates on which microscopic devices or a plurality of electronic components in which the devices are embedded in a polymer mold are arranged. For example, there may be a display device using pixels composed of LEDs (Light Emitting Diodes) having a size of 15 tens to hundreds of micrometers. For example, in order to use inorganic LEDs as pixels, red, green and blue (R/G/B) pixels must be densely arranged. At this time, the current semiconductor materials capable of producing red, green, and blue are different. Accordingly, the red/green/blue LEDs manufactured respectively must be diced from each wafer and then moved (transfer) to the substrate. Thereafter, a bonding process of completing an electrical interconnection with the substrate by melting solder of the junction of the moved micro device must be performed. Various studies are being conducted to meet the demands for high-speed transfer and conjugation processes.

본 발명은 복수개의 미세 소자의 전사 및 접합이 필요한 전자기기의 제조 공정 시간을 단축시키고, 수율을 높이며, 이에 소요되는 비용을 감소시키는 데에 목적이있다. 전자기기에는 무기물 LED 디스플레이 등이 포함할 수 있다. 또한 전사 및 접합 완료된 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention is to shorten the manufacturing process time of an electronic device requiring transfer and bonding of a plurality of micro devices, increase yield, and reduce the cost required therefor. Electronic devices may include inorganic LED displays and the like. Another object of the present invention is to provide a method capable of improving the reliability of a device that has been transferred and bonded.

더 나아가, 본 발명은, 솔더의 형성이 어려운 미소 소자에 대하여, 솔더를 형성할 필요가 없는 전사/접합 공정을 제공하는데 있다. Furthermore, the present invention is to provide a transfer/bonding process that does not need to form solder for a micro device in which solder formation is difficult.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 실시 예에 따른 소자의 전사 및 접합 방법에는 모재(carrier)에 점착성 층을 형성하는 단계; 배열된 복수개의 소자들을 상기 점착성 층(adhesive layer) 상에 부착하는 단계; 기판의 복수개의 제2 전극들 상에 고분자 막을 형성하는 단계; 상기 복수개의 제1 전극들과 상기 복수개의 제2 전극들이 각각 중첩되도록 상기 모재를 상기 기판과 정렬시키는 단계;A device transfer and bonding method according to an embodiment of the present invention includes forming an adhesive layer on a carrier; attaching a plurality of arrayed elements on the adhesive layer; forming a polymer film on a plurality of second electrodes of a substrate; aligning the base material with the substrate so that the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes overlap each other;

상기 정렬된 모재를 상기 기판에 인접시키는 단계;adjoining the aligned base material to the substrate;

상기 모재 상에 적외선을 조사하여, 상기 복수개의 소자들을 상기 제2 전극들과 각각 접합시키는 단계; 및bonding each of the plurality of elements to the second electrodes by irradiating infrared rays onto the base material; and

상기 모재를 상기 복수개의 소자들이 접합된 상기 기판으로부터 분리하는 단계를 포함할 수 있다.Separating the base material from the substrate to which the plurality of elements are bonded may be included.

본 발명의 실시 예에 따른 전사 및 접합 방법에 의하면, 적외선을 투과할 수 있는 점착성 층을 이용하여, 상기 점착성 층에 접착되어 있는 복수개의 전자 소자를 대상 기판으로 전사(transfer) 와 동시에 접합(bonding)할 수 있다. 이로써 전자제품의 제조공정에 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있다. According to the transfer and bonding method according to an embodiment of the present invention, a plurality of electronic elements adhered to the adhesive layer are transferred to a target substrate and simultaneously bonded using an adhesive layer capable of transmitting infrared rays. )can do. As a result, the time required for the manufacturing process of electronic products can be significantly reduced.

본 발명의 실시 예에 따른 전사 및 접합 방법에 의하면, 전사 및 접합 공정 과정에서 자외선을 조사하여 모재와 기판 사이의 점착도(adhesiveness)를 제어하여 쉽게 분리(release) 할 수 있다. According to the transfer and bonding method according to an embodiment of the present invention, it is possible to easily release the substrate by controlling the adhesiveness between the base material and the substrate by irradiating ultraviolet rays during the transfer and bonding process.

본 발명의 실시 예에 따른 전사 및 접합 방법에 의하면, 전사 및 접합 공정이 완료된 후 기능성 소자를 반영구적으로 경화하여 접합된 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. According to the transfer and bonding method according to the embodiment of the present invention, after the transfer and bonding processes are completed, the functional element is cured semi-permanently to improve the reliability of the bonded element.

본 발명의 실시 예에 따른 전사 및 접합 방법에 의하면, 고분자 막에 생성된 미세 요철이 기판 상부에서 빛의 난반사를 억제할 수 있다. According to the transfer and bonding method according to the embodiment of the present invention, the irregular reflection of light on the top of the substrate can be suppressed by the fine irregularities generated in the polymer film.

본 발명의 실시 예에 따른 전사 및 접합 방법에 의하면, 탄소로 구성된 흑색 분말을 첨부한 고분자 막이 기판의 밝은 부분과 어두운 부분의 대비를 향상시킬 수 있다. According to the transfer and bonding method according to the embodiment of the present invention, the polymer film to which the black powder made of carbon is attached can improve the contrast between the bright and dark parts of the substrate.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 해달 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 소자의 전사 및 접합 방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 1은 소자의 전사 과정 모재에 점착성 층이 도포되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 모재에 부착되기 전 복수개의 소자들이 배열되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 1의 모재에 도 2의 배열된 소자가 부착되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 소자가 접합되는 부분의 기판과 기판 위에 고분자 막이 도포되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 상기 소자가 부착된 모재를 기판에 전사하는 과정에서 기판 상의 제2 전극과 중첩되게 정렬시키는 단계 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 모재에 적외선을 조사하여 소자가 기판에 접합되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다..
도 7은 소자가 접합된 기판과 모재가 분리되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 모재가 분리 된 이후 고분자 막의 반영구적 경화 단계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 도 2의 소자들에 솔더가 부착되지 않은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 3의 기판 상의 고분자 막에 솔더 분말이 첨가된 것을 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 9의 전극을 도 10의 기판상에 접합시키는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 11에서 소자가 기판에 접합된 이후 고분자 막을 경화하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 13은 모재에 자외선을 조사하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 14는 모재에 부착된 점착성 층에 요철이 형성된 경우 복수개의 소자들을 접합시키는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 15는 도 14의 접합 단계 이후 모재가 기판으로부터 분리된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 16은 상기 고분자 막에 흑색 분말이 첨가된 경우 접합과 분리된 이후 기판과 고분자 막의 색 대비를 설명하기 위한 단면도이다.
도 17은 점착성 층에 대한 적외선의 투과율 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
1 to 8 are cross-sectional views illustrating a step-by-step method of transferring and bonding elements according to an embodiment of the present invention.
1 is a cross-sectional view illustrating a step in which an adhesive layer is applied to a base material during a device transfer process.
2 is a cross-sectional view for explaining a step in which a plurality of elements are arranged before being attached to a base material.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a step of attaching the arrayed elements of FIG. 2 to the base material of FIG. 1 .
4 is a cross-sectional view illustrating a step of applying a polymer film on a substrate and a substrate at a portion where elements are bonded.
5 is a cross-sectional view illustrating a step of aligning the base material to which the element is attached so as to overlap with the second electrode on the substrate in the process of transferring the base material to the substrate.
6 is a cross-sectional view illustrating a step in which an element is bonded to a substrate by irradiating infrared rays to a base material.
7 is a cross-sectional view illustrating a step in which a base material and a substrate to which elements are bonded are separated.
8 is a cross-sectional view for explaining a semi-permanent curing step of a polymer film after the parent material is separated.
9 is a cross-sectional view illustrating a state in which solder is not attached to the elements of FIG. 2 .
10 is a cross-sectional view showing that solder powder is added to the polymer film on the substrate of FIG. 3 .
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a step of bonding the electrode of FIG. 9 onto the substrate of FIG. 10 .
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a step of curing the polymer film after bonding the device to the substrate in FIG. 11 .
13 is a cross-sectional view illustrating a step of irradiating ultraviolet rays to a base material.
14 is a cross-sectional view illustrating a step of bonding a plurality of elements when unevenness is formed on an adhesive layer attached to a base material.
15 is a cross-sectional view showing a state in which the base material is separated from the substrate after the bonding step of FIG. 14 .
16 is a cross-sectional view for explaining the color contrast between the substrate and the polymer film after bonding and separation when black powder is added to the polymer film.
17 is a graph showing the transmittance test results of infrared rays for the adhesive layer.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.In order to sufficiently understand the configuration and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시 예의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms and various modifications and changes may be applied. However, it is provided to complete the disclosure of the present invention through the description of the present embodiment, and to completely inform those skilled in the art of the scope of the invention to which the present invention belongs. In the accompanying drawings, for convenience of explanation, the size of the components is shown larger than the actual size, and the ratio of each component may be exaggerated or reduced.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 또한 본 명세서에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.Terms used in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, terms used in this specification may be interpreted as meanings commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’ 및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' means that a stated component, step, operation, and/or element is the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements. or do not rule out additions.

이하, 도 1 내지 도 17을 참조하여 본 발명에 따른 소자의 전사 및 접합 방법의 실시 예들에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of a method of transferring and bonding devices according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 17 .

도 1은 소자의 전사 과정 초기에 모재(CA)에 점착성 층(AL)이 도포되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 소자의 전사 및 접합 방법은 소자를 기판으로 전사할 수 있도록 모재(CA)에 점착성 층(AL)을 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 1 is a cross-sectional view for explaining a step in which an adhesive layer (AL) is coated on a base material (CA) at the beginning of a device transfer process. Referring to FIG. 1 , a method of transferring and bonding a device according to an embodiment of the present invention may include applying an adhesive layer AL to a base material CA so as to transfer the device to a substrate.

상기 점착성 층(AL)은 고분자 소재로 이루어 질 수 있다. 상기 고분자 소재는 점착도를 가지고 있을 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 소자들(DV)은 모체(CA)에 형성된 상기 점착성 층(AL)에 부착될 수 있다. The adhesive layer AL may be made of a polymer material. The polymeric material may have an adhesiveness. Accordingly, the plurality of elements DV may be attached to the adhesive layer AL formed on the mother body CA.

상기 고분자 소재는 실록산 결합을 포함하는 유기소재를 포함할 수 있다. 일 예로, 폴리디메틸실록산(PDMS)을 포함할 수 있다. 다른 예로, 실리콘 오일(polymerized siloxane)은 포함할 수 있다. 상기 폴리디메틸실록산의 화학식은 CH3[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3일 수 있다. The polymer material may include an organic material including a siloxane bond. For example, polydimethylsiloxane (PDMS) may be included. As another example, silicone oil (polymerized siloxane) may be included. The chemical formula of the polydimethylsiloxane may be CH3[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3.

상기 모재(CA) 및 상기 점착성 층(AL)은 적외선(IF)을 투과할 수 있다. 특정한 파장 대역의 빛에 대한 투과도가 50%이상인 경우, 상기 파장 대역의 빛을 투과할 수 있다고 정의한다. 상기 적외선(IF)은 0.750 μm 내지 1000 μm의 파장대역을 갖는 빛일 수 있다. 더 좁은 범위로, 상기 적외선(IF)은 0.750 μm 내지 2 μm의 파장대역을 갖는 빛일 수 있다. 예를 들어, 점착성 층(AL)은 적외선을 50% 내지 99% 투과시킬 수 있다. 더 좁은 범위로, 점착성 층(AL)은 적외선을 80% 내지 99% 투과시킬 수 있다. 도 17을 참조하면, 폴리디메틸실록산(PDMS)이 도포된 모재(CA)의 경우 조사되는 빛의 파장이 0.4 마이크로미터(μm) 이상일때 투과율은 50% 이상일 수 있다. 즉, 적외선을 투과할 수 있다.The base material CA and the adhesive layer AL may transmit infrared rays IF. When the transmittance of light in a specific wavelength band is 50% or more, it is defined as being able to transmit light in the wavelength band. The infrared (IF) may be light having a wavelength range of 0.750 μm to 1000 μm. In a narrower range, the infrared (IF) may be light having a wavelength band of 0.750 μm to 2 μm. For example, the adhesive layer AL may transmit 50% to 99% of infrared rays. In a narrower range, the adhesive layer AL may transmit 80% to 99% of infrared rays. Referring to FIG. 17 , in the case of a base material (CA) coated with polydimethylsiloxane (PDMS), the transmittance may be 50% or more when the wavelength of irradiated light is 0.4 micrometer (μm) or more. That is, it can transmit infrared rays.

도 2는 모재에 부착되기 전 복수개의 소자들(DV)이 배열되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 상기 복수개의 소자들(DV)은 수 마이크로미터(μm)의 미세소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수개의 소자들(DV)은 마이크로 LED를 포함할 수 있다. 2 is a cross-sectional view for explaining a step in which a plurality of elements DV are arranged before being attached to a base material. The plurality of devices DV may include micro devices of several micrometers (μm). For example, the plurality of devices DV may include micro LEDs.

다른 예로, 상기 복수개의 소자들(DV)은 다른 기판 상에서 형성되어 모재(CA)를 통해 기판(SUB) 상으로 전사 및 접합이 필요한 다양한 소자들을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 복수개의 소자들(DV)은 마이크로 LED에 제한되지 않으며, 전사 및 접합 공정이 필요한 전자 소자를 제한 없이 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 복수개의 소자들(DV)은 그의 크기에 제한이 없으며, 예를 들어 수 밀리미터(mm)의 크기를 갖는 소자를 포함할 수도 있다. 본 발명에 따른 복수개의 소자들(DV) 각각은 복수개의 제1 전극들(ET1)을 포함할 수 있고, 제1 전극들(ET1)의 개수에 제한되지 않는다.As another example, the plurality of elements DV may include various elements that are formed on another substrate and need to be transferred and bonded onto the substrate SUB through the base material CA. That is, the plurality of devices DV according to the present invention is not limited to the micro LED, and may include, without limitation, electronic devices requiring transfer and bonding processes. The plurality of elements DV according to the present invention is not limited in size, and may include, for example, elements having a size of several millimeters (mm). Each of the plurality of elements DV according to the present invention may include a plurality of first electrodes ET1, and the number of first electrodes ET1 is not limited.

도 2를 참조하면, 상기 복수개의 소자들(DV)에 각각 제1 전극(ET1)이 부착되어 있을 수 있다. 또한, 상기 제1 전극(ET1)에 솔더(SD)가 부착될 수 있다.Referring to FIG. 2 , a first electrode ET1 may be attached to each of the plurality of elements DV. Also, a solder SD may be attached to the first electrode ET1.

상기 솔더는 저융점 솔더(low melting point solder)일 수 있다. 상기 저융점 솔더는 Sn, Bi, In, Ag, Pb 및/또는 Cu를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 저융점 솔더는 60Sn/40Bi, 52In/48Sn, 97In/3Ag, 57Bi/42Sn/1Ag, 58Bi/42Sn, 52Bi/32Pb/16Sn, 96.5Sn/3Ag/0.5Cu, 96.5Sn/3.5Ag, 및/또는 Sn 과 같은 조성비로 이루어질 수 있다.The solder may be a low melting point solder. The low melting point solder may include Sn, Bi, In, Ag, Pb, and/or Cu. For example, the low melting point solder is 60Sn/40Bi, 52In/48Sn, 97In/3Ag, 57Bi/42Sn/1Ag, 58Bi/42Sn, 52Bi/32Pb/16Sn, 96.5Sn/3Ag/0.5Cu, 96.5Sn/3.5Ag , And / or may be made of the same composition ratio as Sn.

본 발명에 따른 실시 예에 따른 소자의 전사 및 접합 방법에서는 복수개의 소자들(DV)이 모재(CA)에 부착되기 전에 미리 배열되는 단계를 포함할 수 있다.The method of transferring and bonding elements according to an embodiment of the present invention may include a step of arranging the plurality of elements DV in advance before attaching them to the base material CA.

도 3은 도 1의 모재(CA)에 도 2의 배열된 복수개의 소자들(DV)이 부착되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 모재(CA)에 형성된 점착성 층(AL)의 접착력으로 인해 배열된 복수개의 소자들(DV)이 그대로 부착 될 수 있다. 이에 따라, 모재(CA)에 부착된 복수개의 소자들(DV)은 한번에 기판 상으로 이동할 수 있다.FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a step of attaching a plurality of arranged elements DV of FIG. 2 to the base material CA of FIG. 1 . Referring to FIG. 3 , due to the adhesive force of the adhesive layer AL formed on the base material CA, the arranged elements DV may be attached as they are. Accordingly, the plurality of elements DV attached to the base material CA may move onto the substrate at once.

도 4는 소자가 접합되는 부분의 기판(SUB)과 기판 위에 고분자 막(PM)이 도포되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 기판(SUB)상에 제2 전극(ET2)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수개의 소자들(DV)과 기판(SUB)은 제2 전극(ET2)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 4 is a cross-sectional view illustrating a step of applying a polymer film (PM) on a substrate (SUB) where elements are bonded and the substrate. Referring to FIG. 4 , a second electrode ET2 may be disposed on the substrate SUB. Accordingly, the plurality of elements DV and the substrate SUB may be electrically connected through the second electrode ET2.

상기 고분자 막(PM)은 고분자 수지로 구성될 수 있다. 상기 고분자 수지는 열경화성 고분자 수지(thermo-curable polymer resin)를 포함할 수 있다. 상기 열경화성 고분자 수지는 열경화 혼합물일 수 있다. 상기 열경화 혼합물에는 환원제, 또는 경화제가 포함될 수 있다. 상기 열경화성 고분자 수지는 상기 솔더의 녹는점보다 높은 온도에서 경화될 수 있다. The polymer film PM may be made of a polymer resin. The polymer resin may include a thermo-curable polymer resin. The thermosetting polymer resin may be a thermosetting mixture. The heat curing mixture may include a reducing agent or a curing agent. The thermosetting polymer resin may be cured at a temperature higher than the melting point of the solder.

상기 고분자 막에는 아민기(amine group) 또는 카르복실기(Carboxyl group)를 포함할 수 있다. The polymer membrane may include an amine group or a carboxyl group.

상기 열경화 혼합물 내의 환원제, 또는 고분자 수지와 경화제의 반응에 의해 형성된 물질에 의해, 상기 솔더 입자의 표면에 형성되는 산화막이 제거될 수 있다. 이로써, 상기 솔더가 용융되어 용이하게 응집될 수 있다. An oxide film formed on the surface of the solder particle may be removed by a reducing agent in the thermosetting mixture or a material formed by a reaction between a polymer resin and a curing agent. As a result, the solder can be melted and easily aggregated.

상기 고분자 막(PM)은 솔더(SD)가 리플로우(reflow)될 때 휘발되지 않을 수 있다. 이에 따라, 솔더(SD) 주변을 둘러싸며 복수개의 소자들(DV)과 제2 전극(ET2)이 접합하는 영역을 캐핑(capping)할 수 있다. 또한, 상기 고분자 막(PM)은 후경화 기능이 포함될 수 있다. The polymer film PM may not be volatilized when the solder SD is reflowed. Accordingly, a region surrounding the solder SD and bonding the plurality of elements DV and the second electrode ET2 may be capped. Also, the polymer film PM may include a post-curing function.

도 5는 상기 복수개의 소자들(DV)이 부착된 모재(CA)를 기판에 전사하는 과정에서 복수개의 제1 전극(ET1)들과 기판 상의 복수개의 제2 전극(ET2)들이 중첩되게 정렬시키는 단계 설명하기 위한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 모재(CA)에 부착된 복수개의 소자들(DV)의 제1 전극(ET1)은 기판(SUB)상의 복수개의 제2 전극(ET2)들에 중첩되게 정렬될 수 있다. 이에 따라, 소자 각각을 일일이 정렬하지 않으므로 제조 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다FIG. 5 shows how the plurality of first electrodes ET1 and the plurality of second electrodes ET2 on the substrate are overlapped and aligned in the process of transferring the base material CA to which the plurality of elements DV are attached to the substrate. It is a cross section to explain the steps. Referring to FIG. 5 , the first electrodes ET1 of the plurality of elements DV attached to the base material CA may be aligned to overlap the plurality of second electrodes ET2 on the substrate SUB. Accordingly, since each element is not individually aligned, the time required for the manufacturing process can be reduced.

도 6은 모재(CA)에 적외선(IF)을 조사하여 복수개의 소자들(DV)이 기판(SUM)에 접합되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 도 6을 참조하면, 상기 모재(CA)에 부착된 복수개의 소자들(DV)의 제1 전극(ET1)을 기판(SUB)상의 복수개의 제2 전극(ET2)들에 인접시킬 수 있다. 이에 따라, 기판(SUB)상의 고분자 막(PM) 내부에서 제1 전극에 부착된 솔더(SD)와 제2 전극(ET2)이 접할 수 있다. 또한, 상기 고분자 막(PM)의 적어도 일부는 상기 점착성 층(AL)과 직접 접촉할 수 있다.6 is a cross-sectional view illustrating a step of bonding the plurality of elements DV to the substrate SUM by irradiating the base material CA with infrared rays IF. Referring to FIG. 6 , the first electrodes ET1 of the plurality of devices DV attached to the base material CA may be adjacent to the plurality of second electrodes ET2 on the substrate SUB. Accordingly, the solder SD attached to the first electrode may be in contact with the second electrode ET2 inside the polymer film PM on the substrate SUB. In addition, at least a portion of the polymer film PM may directly contact the adhesive layer AL.

이후, 적외선(IF)을 상기 모재(CA)에 조사할 수 있다. 상기 적외선(IF)은 모재(CA)와 점착성 층(AL)을 투과하여 복수개의 소자들(DV) 및 복수개의 솔더들(SD)에 조사될 수 있다. 예를 들어, 모재(CA) 및 점착성 층(AL)을 투과한 적외선(IF)을 통해 소자들(DV)에 복사 에너지가 전달될 수 있다. 소자들(DV)이 상기 복사 에너지로 가열되면서 복수개의 솔더들(SD)에 열이 전달될 수 있다. 상기 열 전달에 의해 솔더(SD)의 온도가 그의 녹는점 보다 높아지게 되고, 솔더(SD)가 리플로우(reflow) 될 수 있다. 결과적으로, 복수개의 솔더들(SD)에 의해 복수개의 소자들(DV)의 제1 전극들(ET1)이 기판(SUB) 상의 복수개의 제2 전극(ET2)들과 각각 접합될 수 있다.Thereafter, infrared rays IF may be irradiated to the base material CA. The infrared rays IF may pass through the base material CA and the adhesive layer AL and be irradiated to the plurality of elements DV and the plurality of solders SD. For example, radiant energy may be transmitted to the elements DV through infrared rays IF transmitted through the base material CA and the adhesive layer AL. As the elements DV are heated by the radiant energy, heat may be transferred to the plurality of solders SD. Due to the heat transfer, the temperature of the solder SD becomes higher than its melting point, and the solder SD may be reflowed. As a result, the first electrodes ET1 of the plurality of elements DV may be bonded to the plurality of second electrodes ET2 on the substrate SUB, respectively, by the plurality of solders SD.

상기 접합이 완료된 경우, 상기 제1 전극(ET1)과 상기 제2 전극(ET) 사이에는 솔더 접합에 의한 접착력(CO)이 형성된다. 상기 접착력(CO)은 점착성 층(AL)과 고분자 막(PM) 사이의 접착력보다 강할 수 있다. 다시 말하면, 솔더 접합에 의한 접착력(CO)이 점착성 층(AL)과 고분자 막(PM) 사이의 접착력보다 월등히 높을 수 있다. 이에 따라, 상기 점착성 층(AL)과 고분자 막(PM) 사이의 접착력을 조절하지 않아도 접합공정 이후 별도의 공정 없이 모재(CA)를 쉽게 분리할 수 있다. When the bonding is completed, an adhesive force CO is formed between the first electrode ET1 and the second electrode ET by solder bonding. The adhesive force CO may be stronger than the adhesive force between the adhesive layer AL and the polymer film PM. In other words, the adhesive strength (CO) by solder bonding may be much higher than the adhesive strength between the adhesive layer (AL) and the polymer film (PM). Accordingly, even if the adhesive strength between the adhesive layer AL and the polymer film PM is not adjusted, the base material CA can be easily separated without a separate process after the bonding process.

결과적으로, 모재(CA)의 분리 단계 이전에 복수개의 소자들(DV)의 전사와 접합이 동시에 이루어질 수 있다. 다시 말하면, 적외선을 조사할 수 있는 하나의 장비로 소자의 전사와 접합이 동시에 수행될 수 있다. 즉, 소자의 전사를 위해 별도의 전사장비를 사용할 필요가 없을 수 있다. As a result, the transfer and bonding of the plurality of devices DV may be performed simultaneously before the step of separating the base material CA. In other words, device transfer and bonding can be performed simultaneously with one device capable of irradiating infrared rays. That is, it may not be necessary to use a separate transfer device to transfer the device.

본 발명에 따르면, 전자제품의 제조 공정에 소요되는 시간과 비용을 감축시킬 수 있다. 또한, 소자의 전사 후 접합 장치로 전송하는 전송 공정이 생략될 수 있다. 상기 전송공정에서 발생하는 수율 저하 문제가 없어질 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the time and cost required for the manufacturing process of electronic products. In addition, a transfer process of transferring the element to a bonding device after transferring the element may be omitted. Yield reduction problems occurring in the transfer process may be eliminated.

도시하지는 않았으나 본 발명의 실시 예에 따른 실험결과에 따르면, 전사/접합 동시 공정에서 레이저를 1회 조사하는데 걸리는 시간은 약 5초 이하일 수 있다. 일 예로, 레이저의 면적이 30mmx30mm 이고, LED 소자의 간격이 약 0.12mm 일 수 있다. 이 경우, 1회의 전사/접합 동시공정으로 접합할 수 있는 LED 소자의 개수는 약 51000개일 수 있다.Although not shown, according to the experimental results according to the embodiment of the present invention, the time taken to irradiate the laser once in the simultaneous transfer/splicing process may be about 5 seconds or less. For example, the area of the laser may be 30 mmx30 mm, and the interval between the LED elements may be about 0.12 mm. In this case, the number of LED elements that can be bonded in one simultaneous transfer/bonding process may be about 51,000.

다른 예로, 상기 전사/접합 동시공정에 정렬 및 가압 공정을 포함할 수 있다. 이 경우, 1시간당 최소 3천600만개의 LED를 전사?접합 할 수 있다.As another example, an alignment and press process may be included in the simultaneous transfer/splicing process. In this case, at least 36 million LEDs can be transferred/spliced per hour.

다른 예로, 제1기판 및 레이저의 면적을 확장할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 전사?접합 동시공정은 더욱 빨라질 수 있다.As another example, the area of the first substrate and the laser may be expanded. In this case, the simultaneous transfer-splicing process according to the embodiment of the present invention can be further accelerated.

도 7은 소자가 접합된 기판(SUB)과 모재(CA)가 분리되는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 도 7을 참조하면, 솔더 접합이 이루어진 뒤에 모재(CA)는 기판(SUB)으로부터 분리될 수 있다.7 is a cross-sectional view for explaining a step in which the base material CA is separated from the substrate SUB to which the element is bonded. Referring to FIG. 7 , after solder bonding is performed, the base material CA may be separated from the substrate SUB.

도면에 도시하진 않았으나, 상기 전사 및 접합 공정이 완료된 이후, 불량 소자를 검사하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이후 불량 소자를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 불량 소자가 제거된 위치에 소자를 다시 전사 및 접합할 수 있고, 불량 소자가 완전히 제거될 때까지 위 단계를 반복하여 실시할 수 있다. Although not shown in the drawings, a step of inspecting defective devices may be further included after the transfer and bonding processes are completed. Thereafter, a step of removing defective devices may be further included. The device may be transferred and bonded again to the location from which the defective device was removed, and the above steps may be repeated until the defective device is completely removed.

도 8은 모재(CA)가 기판(SUB)로부터 분리 된 이후 고분자 막(PM)의 반영구적 경화 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 전사와 접합 공정단계와 불량소자를 검사/제거하는 단계가 완료된 이후, 고분자 막을 반영구적으로 경화할 수 있다. 상기 반영구적으로 경화된 고분자 막(PM)으로 인하여 기판(SUB)에 접합된 복수개의 소자들(DV)의 신뢰도가 향상될 수 있다. 8 is a cross-sectional view for explaining a semi-permanent curing step of the polymer film PM after the base material CA is separated from the substrate SUB. After completion of the transfer and bonding process steps and the inspection/removal of defective elements, the polymer film can be cured semi-permanently. Reliability of the plurality of devices DV bonded to the substrate SUB may be improved due to the semi-permanently cured polymer film PM.

경화된 고분자 막(PM)은 언더필의 기능을 수행할 수 있다. 본 발명에 따르면, 고분자 막(PM)의 경화를 통해 소자들(DV)과 기판(SUB) 사이의 언더필 공정을 생략할 수 있다. 이로써 언더필 공정에 의한 공정 결함을 방지하고 언더필 공정에 의한 공정 난이도를 낮출 수 있다.The cured polymer film (PM) may serve as an underfill. According to the present invention, an underfill process between the devices DV and the substrate SUB can be omitted by curing the polymer film PM. Accordingly, it is possible to prevent process defects due to the underfill process and lower the process difficulty due to the underfill process.

도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시 예들에 따른 소자의 전사 및 접합 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 앞서 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 것과 중복된 사항에 대해서는 설명을 생략한다.9 to 12 are cross-sectional views for explaining a method of transferring and bonding elements according to embodiments of the present invention. Descriptions of items overlapping with those previously described with reference to FIGS. 1 to 8 will be omitted.

도 2와 도 4, 도 9와 도 10을 참조하여 설명하면, 도 9에서와 같이 복수개의 소자들(DV)에 솔더(SD)가 부착되지 않을 수 있다. 이 경우, 기판(SUB) 상에 도포되는 고분자 막(PM)은 솔더 분말(SP)를 포함할 수 있다. 상기 솔더 분말(SP)의 입자의 크기는 각각의 소자(DV)의 크기보다 작을 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 4, and FIGS. 9 and 10 , the solder SD may not be attached to the plurality of devices DV as in FIG. 9 . In this case, the polymer film PM applied on the substrate SUB may include the solder powder SP. A particle size of the solder powder SP may be smaller than a size of each element DV.

도 10은 도 4의 기판(SUB) 상의 고분자 막(PM)에 솔더 분말(SP)이 첨가된 것을 나타내는 단면도이다. 이때 고분자 막(PM)에는 고분자 구체가 더 첨가될 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 구체는 PMMA, polysiloxane 또는 polyimide를 포함할 수 있다.FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating that solder powder SP is added to the polymer film PM on the substrate SUB of FIG. 4 . At this time, polymer spheres may be further added to the polymer film PM. For example, the polymer spheres may include PMMA, polysiloxane or polyimide.

도 11은 도 6에서와 같이 모재(CA)에 부착된 도 9의 복수개의 소자(DV)들을 도 10의 기판상에 접합시키는 단계를 나타내는 단면도이다. 도 11을 참조하면, 적외선(IF)을 상기 모재(CA)에 조사할 수 있다. 상기 적외선(IF)은 모재(CA)와 점착성 층(AL)을 투과하여 복수개의 소자들(DV)에 조사될 수 있다. 마찬가지로, 모재(CA) 및 점착성 층(AL)을 투과한 적외선(IF)을 통해 소자들(DV)에 복사 에너지가 전달될 수 있다. 소자들(DV)이 상기 복사 에너지로 가열되면서 제1 전극(ET1)과 제2 전극(ET2) 사이에 위치한 솔더 분말(SP) 에 열이 전달될 수 있다. 이때, 상기 솔더 분말(SPB)이 리플로우(reflow) 될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(ET1)과 제2 전극(ET2)는 접합될 수 있다. 도 6에서와 마찬가지로, 제1 전극(ET1)과 제2 전극(ET2) 사이의 접합력(CO)은 점착성 층(AL)과 고분자 막(PM) 사이의 접착력보다 강할 수 있다.FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a step of bonding a plurality of elements DV of FIG. 9 attached to a base material CA as in FIG. 6 onto a substrate of FIG. 10 . Referring to FIG. 11 , infrared rays IF may be irradiated to the base material CA. The infrared rays IF may pass through the base material CA and the adhesive layer AL and be irradiated to the plurality of elements DV. Similarly, radiant energy may be transferred to the elements DV through the infrared rays IF transmitted through the base material CA and the adhesive layer AL. Heat may be transferred to the solder powder SP positioned between the first and second electrodes ET1 and ET2 while the elements DV are heated by the radiant energy. At this time, the solder powder SPB may be reflowed. Accordingly, the first electrode ET1 and the second electrode ET2 may be bonded. As in FIG. 6 , the bonding strength CO between the first electrode ET1 and the second electrode ET2 may be stronger than the bonding strength between the adhesive layer AL and the polymer film PM.

도 12는 도 11에서 복수개의 소자들(DV)이 기판(SUB)에 접합된 이후 모재(CA)를 분리한 뒤 고분자 막(PM)을 경화하는 단계를 나타내는 단면도이다. 도 8에서와 마찬가지로 경화된 고분자 막(PMT)으로 인해 소자의 신뢰성이 높아질 수 있다.FIG. 12 is a cross-sectional view showing a step of curing the polymer film (PM) after separating the base material (CA) after the plurality of devices (DV) are bonded to the substrate (SUB) in FIG. 11 . As in FIG. 8 , reliability of the device may be increased due to the cured polymer film (PMT).

도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 실시 예에 따른 소자의 전사 및 접합 방법에는 모재(CA)에 자외선(UL)을 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 모재(CA)와 점착성 층(AL)은 상기 자외선(UL)의 투과가 가능할 수 있다. 상기 자외선은 10 나노미터(nm) 내지 400 나노미터(nm)의 파장 영역을 가질 수 있다. 상기 점착성 층(AL) 또는 고분자 막(PM)에 광개시제(PI)가 포함 될 수 있다. Referring to FIG. 13 , the method of transferring and bonding elements according to an embodiment of the present invention may further include irradiating ultraviolet rays (UL) to the base material CA. The base material CA and the adhesive layer AL may transmit the ultraviolet light UL. The ultraviolet light may have a wavelength range of 10 nanometers (nm) to 400 nanometers (nm). A photoinitiator (PI) may be included in the adhesive layer (AL) or the polymer film (PM).

상기 광개시제(PI)는 상기 자외선(UL)과 반응할 수 있다. 이에 따라, 점착성 층(AL)과 복수개의 소자들(DV) 또는 고분자 막(PM) 사이의 점착도가 감소될 수 있다. 즉, 모재(CA)에 자외선(UL)을 조사하여 점착성 층(AL)과 복수개의 소자들(DV) 또는 고분자 막(PM) 사이의 점착도를 제어할 수 있다. 결과적으로 기판(SUB)으로부터 모재(CA)의 분리가 용이해질 수 있다.The photoinitiator (PI) may react with the ultraviolet (UL). Accordingly, adhesion between the adhesive layer AL and the plurality of elements DV or the polymer film PM may be reduced. That is, the adhesiveness between the adhesive layer AL and the plurality of elements DV or the polymer film PM may be controlled by irradiating the base material CA with ultraviolet rays UL. As a result, separation of the base material CA from the substrate SUB may be facilitated.

도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 실시 예에 따른 소자의 전사 및 접합 방법에는 모재(CA)에 요철이 형성된 점착성 층(ALF)이 형성될 수 있다. 도 15를 참조하면, 상기 점착성 층(ALF)의 요철로 인해 복수개의 소자들(DV)의 접합 이후 고분자 막(PM)의 표면에 요철이 형성 될 수 있다. 상기 요철이 형성됨으로써 기판(SUB) 상부에서 빛의 난반사를 억제할 수 있다.Referring to FIG. 14 , in the transfer and bonding method of the device according to the embodiment of the present invention, the adhesive layer ALF having irregularities may be formed on the base material CA. Referring to FIG. 15 , irregularities of the adhesive layer ALF may form irregularities on the surface of the polymer film PM after bonding of the plurality of devices DV. By forming the irregularities, irregular reflection of light on the top of the substrate SUB can be suppressed.

도 16을 참조하면, 본 발명에 따른 실시 예에 따른 소자의 전사 및 접합 방법에는 흑색 분말이 첨가된 고분자 막(PMC)을 이용할 수 있다. 흑색 분말은 탄소로 구성된 분말일 수 있다. 이에 따라, 소자의 접합 공정이 완료된 이후 기판(SUB)의 밝은 부분과 고분자 막(PMC)의 어두운 부분의 대비가 향상될 수 있다.Referring to FIG. 16 , a polymer film (PMC) to which black powder is added may be used in the transfer and bonding method of a device according to an embodiment of the present invention. The black powder may be a powder composed of carbon. Accordingly, the contrast between the bright part of the substrate SUB and the dark part of the polymer film PMC may be improved after the device bonding process is completed.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.

CA: 모재
AL: 모재에 도포된 점착성 층
DV: 소자
SD: 솔더
ET1: 제1 전극
ET: 제2 전극
SUB: 기판
PM: 고분자 막
CO: 소자에 부착된 솔더와 기판상의 전극이 접합된 상태
IF: 소자의 접합을 위해 조사하는 적외선
UL: 모재의 점착성 층과 기판의 용이한 분리를 위한 점착력 제어를 위해 조사하는 자외선
CA: parent material
AL: adhesive layer applied to base material
DV: device
SD: solder
ET1: first electrode
ET: second electrode
SUB: substrate
PM: polymer membrane
CO: A state in which the solder attached to the element and the electrode on the substrate are bonded
IF: Infrared rays irradiated for bonding of elements
UL: Ultraviolet light irradiated to control the adhesive force for easy separation of the adhesive layer of the parent material and the substrate

Claims (13)

모재(carrier)에 점착성 층을 형성하는 단계, 상기 모재 및 상기 점착성 층은 적외선을 투과할 수 있도록 구성되고;
배열된 복수개의 소자들을 상기 점착성 층(adhesive layer) 상에 부착하는 단계, 상기 복수개의 소자들(device)은 복수개의 제1 전극들을 각각(respectively) 포함하며;
기판의 복수개의 제2 전극들 상에 고분자 막을 형성하는 단계;
상기 점착성 층에 부착된 상기 복수개의 소자들의 상기 복수개의 제1 전극들과 상기 기판의 상기 복수개의 제2 전극들이 각각 중첩되도록 상기 모재를 상기 기판과 정렬시키는 단계;
상기 정렬된 모재를 상기 기판에 인접시키는 단계;
상기 모재 상에 적외선을 조사하여, 상기 복수개의 소자들을 상기 제2 전극들과 각각 접합시키는 단계, 상기 점착성 층은 상기 적외선이 50% 내지 99% 투과할 수 있는 고분자 소재를 포함하고; 및
상기 모재를 상기 복수개의 소자들이 접합된 상기 기판으로부터 분리하는 단계를 포함하되,
상기 적외선 조사에 의해, 상기 복수개의 소자들과 상기 제2 전극들간의 접합력(bonding force)은 상기 점착성 층과 상기 복수개의 소자들간의 접합력보다 커지는 소자의 전사 방법.
forming an adhesive layer on a carrier, wherein the carrier and the adhesive layer are configured to transmit infrared rays;
attaching a plurality of arrayed devices on the adhesive layer, the plurality of devices respectively including a plurality of first electrodes (respectively);
forming a polymer film on a plurality of second electrodes of a substrate;
aligning the base material with the substrate so that the plurality of first electrodes of the plurality of elements attached to the adhesive layer overlap each other with the plurality of second electrodes of the substrate;
adjoining the aligned base material to the substrate;
attaching the plurality of elements to the second electrodes by irradiating infrared rays onto the base material, wherein the adhesive layer includes a polymer material capable of transmitting 50% to 99% of the infrared rays; and
Separating the base material from the substrate to which the plurality of elements are bonded,
By the infrared irradiation, bonding force between the plurality of elements and the second electrode is greater than bonding force between the adhesive layer and the plurality of elements.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 고분자 소재는 폴리디메틸실록산을 포함하는 소자의 전사 방법.
According to claim 1,
The polymer material is a transfer method of a device containing polydimethylsiloxane.
제 1항에 있어서,
상기 복수개의 제1 전극들 상에 복수개의 솔더들을 각각 형성하는 단계를 더 포함하되,
상기 적외선 조사에 의해, 상기 복수개의 솔더들이 리플로우 처리되어 상기 제2 전극들과 각각 접합되는 소자의 전사 방법.
According to claim 1,
Further comprising forming a plurality of solders on the plurality of first electrodes, respectively,
A method of transferring an element in which the plurality of solders are reflowed and bonded to the second electrodes, respectively, by the infrared irradiation.
제 4항에 있어서,
상기 고분자 막은, 상기 복수개의 솔더들이 리플로우 처리되는 동안 상기 복수개의 솔더들을 둘러싸며 이들을 캐핑하는 소자의 전사 방법.
According to claim 4,
The polymer film surrounds and caps the plurality of solders while the plurality of solders are being reflowed.
제 1항에 있어서,
상기 고분자 막은 열경화성 고분자 수지(thermo-curable polymer resin)를 포함하는 소자의 전사 방법.
According to claim 1,
The method of transferring a device in which the polymer film includes a thermo-curable polymer resin.
제 1항에 있어서,
상기 적외선 조사 이후에 상기 모재 상에 자외선을 조사하는 것을 더 포함하되,
상기 자외선 조사에 의해 상기 점착성 층의 점착도(adhesiveness)가 감소되는 소자의 전사 방법.
According to claim 1,
Further comprising irradiating ultraviolet rays on the base material after the infrared irradiation,
A method of transferring a device in which the adhesiveness of the adhesive layer is reduced by the ultraviolet irradiation.
제 7항에 있어서,
상기 고분자 막은 상기 자외선에 반응하는 광개시제(photoinitiator)를 더 포함하고,
상기 고분자 막의 적어도 일부는 상기 점착성 층과 직접 접촉하며,
상기 자외선 조사에 의해 상기 점착성 층과 상기 고분자 막 사이의 점착도가 감소하는 소자의 전사 방법.
According to claim 7,
The polymer film further includes a photoinitiator that reacts to the ultraviolet light,
at least a portion of the polymer film is in direct contact with the adhesive layer;
A method of transferring a device in which the adhesiveness between the adhesive layer and the polymer film is reduced by the ultraviolet irradiation.
제 7항에 있어서,
상기 점착성 층은 상기 자외선에 반응하는 광개시제를 더 포함하는 소자의 전사 방법.
According to claim 7,
The adhesive layer further comprises a photoinitiator that reacts to the ultraviolet light.
제 1항에 있어서,
상기 복수개의 소자들 사이에서 노출된 상기 점착성 층의 표면 상에 제1 요철 구조를 형성하는 단계를 더 포함하되,
상기 고분자 막은, 그의 표면에 상기 제1 요철 구조에 의해 전사된 제2 요철 구조를 포함하는 소자의 전사 방법.
According to claim 1,
Forming a first concavo-convex structure on a surface of the adhesive layer exposed between the plurality of elements,
The method of claim 1 , wherein the polymer film includes a second concavo-convex structure transferred by the first concavo-convex structure on a surface thereof.
제 1항에 있어서,
상기 고분자 막은 솔더 분말을 포함하고,
상기 적외선 조사에 의해, 상기 복수개의 제1 전극들과 상기 복수개의 제2 전극들 사이에서 상기 솔더 분말이 이들을 서로 접합시키는 소자의 전사 방법.
According to claim 1,
The polymer film includes solder powder,
A method of transferring elements in which the solder powder bonds them to each other between the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes by the infrared irradiation.
제 1항에 있어서,
상기 모재는 투명 기판인 소자의 전사 방법.
According to claim 1,
The base material is a transfer method of a device that is a transparent substrate.
제 1항에 있어서,
상기 모재를 상기 기판으로부터 분리한 이후에, 상기 복수개의 소자들과 상기 기판 사이의 공간을 채우는 상기 고분자 막을 경화시키는 단계를 더 포함하는 소자의 전사 방법.
According to claim 1,
After separating the base material from the substrate, curing the polymer film filling the space between the plurality of elements and the substrate.
KR1020210035840A 2020-04-13 2021-03-19 Method for transferring and bonding of devices KR102519953B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/228,310 US11677060B2 (en) 2020-04-13 2021-04-12 Method for transferring and bonding of devices

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200044832 2020-04-13
KR20200044832 2020-04-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210127614A KR20210127614A (en) 2021-10-22
KR102519953B1 true KR102519953B1 (en) 2023-04-11

Family

ID=78275667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210035840A KR102519953B1 (en) 2020-04-13 2021-03-19 Method for transferring and bonding of devices

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102519953B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003332184A (en) * 2002-05-13 2003-11-21 Sony Corp Element transferring method
US20190043843A1 (en) 2017-08-01 2019-02-07 Innolux Corporation Methods for manufacturing a display device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050062886A (en) * 2003-12-19 2005-06-28 삼성전자주식회사 Method for detaching individual chips from wafer
KR102397018B1 (en) * 2017-08-29 2022-05-17 한국전자통신연구원 Method of fabricating a semiconductor package
KR102602393B1 (en) * 2018-07-13 2023-11-16 삼성전자주식회사 Micro led display and manufacturing method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003332184A (en) * 2002-05-13 2003-11-21 Sony Corp Element transferring method
US20190043843A1 (en) 2017-08-01 2019-02-07 Innolux Corporation Methods for manufacturing a display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210127614A (en) 2021-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210005520A1 (en) Method and apparatus for manufacturing array device
CN109791959B (en) Transfer method, mounting method, transfer device, and mounting device
US11335582B2 (en) Micro LED display substrate and manufacturing method thereof
JP7130701B2 (en) A method of assembling discrete components in parallel on a board
EP3248226B1 (en) Micro-led transferring method and manufacturing method of micro-led device
CN107251237B (en) Repairing method, manufacturing method and device of micro light-emitting diode and electronic equipment
KR20200007498A (en) Micro led display and manufacturing method thereof
TWI674654B (en) Method for bonding bare chip dies
JP2018515942A5 (en)
JP6716391B2 (en) Mounting method and mounting apparatus
WO2010050209A1 (en) Method and apparatus for bonding electronic component and flexible film substrate
KR20200130076A (en) Method of manufacturing a display apparatus and source susbrate structure
KR20210027848A (en) Micro led display and manufacturing method thereof
TWI723209B (en) Installation method and installation device
US20230197478A1 (en) Reusable die catch materials, reusable die release materials, related die transfer systems, and methods of using the same
WO2020196225A1 (en) Chip transfer plate, semiconductor chip lamination method, and production method for semiconductor devices
KR20190143231A (en) Micro led transfer method and display device thereof
KR102519953B1 (en) Method for transferring and bonding of devices
US11677060B2 (en) Method for transferring and bonding of devices
US12087876B2 (en) Micro-electronic element transfer method
WO2020262034A1 (en) Electronic component mounting structure, method for mounting same, and method for mounting led chip
KR20210106056A (en) Transfer and bonding method using laser
JP2022121826A (en) Chip component removing method and chip component removing device
US20230062106A1 (en) Method and device for transferring components
JP6915191B1 (en) Work separation device and work separation method

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant