KR20220136740A - Inspection device and inspection method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 마이크로 발광소자의 불량 여부를 비접촉식으로 검사할 수 있는 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.The embodiment relates to an inspection apparatus and an inspection method capable of non-contact inspection of whether a micro light emitting device is defective.
현재 상용화된 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display)와 OLED(Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있다. 최근에는 OLED 디스플레이에 대한 개발이 활발하나 OLED 디스플레이는 수명이 짧고, 양산 수율이 좋지 않다는 문제점이 있다.Currently commercialized displays are represented by liquid crystal displays (LCDs) and organic light emitting diodes (OLEDs). Recently, although development of OLED displays is active, OLED displays have short lifespan and poor mass production yield.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류가 인가되면 광을 방출하는 발광 소자 중 하나이다. 발광 다이오드는 저전압으로 고효율의 광을 방출할 수 있어 에너지 절감 효과가 뛰어나다. 최근, 발광 다이오드의 휘도 문제가 크게 개선되어, 액정표시장치의 백라이트 유닛(Backlight Unit), 전광판, 표시기, 가전 제품 등과 같은 각종 기기에 적용되고 있다.A light emitting diode (LED) is one of light emitting devices that emits light when an electric current is applied thereto. Light-emitting diodes can emit high-efficiency light with low voltage, and thus have excellent energy-saving effects. Recently, the luminance problem of the light emitting diode has been greatly improved, and it is applied to various devices such as a backlight unit of a liquid crystal display device, an electric sign board, a display device, and a home appliance.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 발광 다이오드는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다. 특히 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.A light emitting diode including a compound such as GaN or AlGaN has many advantages, such as having a wide and easily adjustable band gap energy, and thus can be used in various ways as a light emitting device, a light receiving device, and various diodes. In particular, it has the advantages of low power consumption, semi-permanent lifespan, fast response speed, safety, and environmental friendliness.
최근에는 발광 다이오드를 작게 제작한 마이크로 발광소자를 디스플레이의 픽셀로 사용하는 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 마이크로 발광소자는 한 장의 웨이퍼에 많은 발광소자가 제작되므로 발광소자의 불량 여부를 정확히 검사하는 것이 중요하다. Recently, research on a technology for using a micro light emitting device made of a small light emitting diode as a pixel of a display is being conducted. Since many light emitting devices are manufactured on a single wafer for these micro light emitting devices, it is important to accurately inspect whether the light emitting devices are defective.
그러나 비접촉식으로 복수 개의 마이크로 발광소자를 발광시켜 검사하는 장치는 아직 상용화되지 않고 있다.However, a device for inspecting by emitting light from a plurality of micro light emitting devices in a non-contact manner has not yet been commercialized.
실시예는 비접촉식으로 마이크로 발광소자를 발광시켜 검사하는 검사장치를 제공한다.The embodiment provides an inspection apparatus for inspecting by emitting light from a micro light emitting device in a non-contact manner.
실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.The problem to be solved in the embodiment is not limited thereto, and it will be said that the purpose or effect that can be grasped from the solving means or embodiment of the problem described below is also included.
본 발명의 일 특징에 따른 검사 장치는, 복수 개의 마이크로 발광소자가 배치되는 스테이지; 상기 복수 개의 마이크로 발광소자에 전자빔을 조사하는 전자빔 조사부; 상기 복수 개의 마이크로 발광소자에서 방출된 광의 이미지를 획득하는 광검출부; 상기 전자빔 조사부와 상기 복수 개의 마이크로 발광소자 사이에 배치되는 전자빔 유도부; 및 상기 광검출부가 획득한 광 이미지를 기초로 상기 복수 개의 마이크로 발광소자의 불량 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.An inspection apparatus according to one aspect of the present invention includes a stage on which a plurality of micro light emitting devices are disposed; an electron beam irradiation unit irradiating an electron beam to the plurality of micro light emitting devices; a photodetector configured to acquire an image of light emitted from the plurality of micro light emitting devices; an electron beam guide unit disposed between the electron beam irradiation unit and the plurality of micro light emitting devices; and a controller configured to determine whether the plurality of micro light emitting devices are defective based on the optical image acquired by the photodetector.
상기 전자빔 유도부는 상기 전자빔이 통과하는 복수 개의 관통홀을 포함할 수 있다.The electron beam guide part may include a plurality of through holes through which the electron beam passes.
상기 전자빔 조사부와 상기 마이크로 발광소자 사이의 제1 거리와, 상기 전자빔 조사부와 상기 전자빔 유도부 사이의 제2 거리의 비(제1 거리: 제2 거리)는 1: 0.6 내지 1: 0.99일 수 있다.A ratio (first distance: second distance) of the first distance between the electron beam irradiator and the micro light emitting device and the second distance between the electron beam irradiator and the electron beam guide part may be 1:0.6 to 1:0.99.
상기 전자빔 유도부는, 상기 전자빔 조사부와 복수 개의 마이크로 발광소자 사이에 배치되는 제1 전자빔 유도부, 및 상기 제1 전자빔 유도부와 상기 복수 개의 마이크로 발광소자 사이에 배치되는 제2 전자빔 유도부를 포함할 수 있다.The electron beam guiding part may include a first electron beam guiding part disposed between the electron beam irradiator and the plurality of micro light emitting devices, and a second electron beam guiding part disposed between the first electron beam guiding part and the plurality of micro light emitting devices.
상기 전자빔 조사부는 전극층, 상기 전극층 상에 형성되어 상기 복수 개의 마이크로 발광소자를 향해 전자를 방출하는 복수 개의 에미터, 및 상기 전극층과 이격 배치되는 게이트 전극을 포함하고, 상기 에미터는 탄소나노튜브를 포함할 수 있다.The electron beam irradiation unit includes an electrode layer, a plurality of emitters formed on the electrode layer to emit electrons toward the plurality of micro light emitting devices, and a gate electrode spaced apart from the electrode layer, wherein the emitter includes carbon nanotubes can do.
상기 전자빔 유도부에 인가되는 전압 레벨은 상기 게이트 전극에 인가되는 전압 레벨보다 높을 수 있다.A voltage level applied to the electron beam guide unit may be higher than a voltage level applied to the gate electrode.
상기 복수 개의 마이크로 발광소자는 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하고, 상기 제1 도전형 반도체층, 활성층, 및 제2 도전형 반도체층은 전자빔이 조사되면 각각 광을 방출할 수 있다.The plurality of micro light emitting devices includes a first conductivity type semiconductor layer, a second conductivity type semiconductor layer, and an active layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer, and the first conductivity type semiconductor layer The type semiconductor layer, the active layer, and the second conductivity type semiconductor layer may each emit light when the electron beam is irradiated.
상기 광검출부에 입사되는 광을 일부 차폐하는 필터를 포함하고, 상기 필터는 상기 활성층에서 방출된 제1 광은 투과시키고, 상기 제1 도전형 반도체층 또는 제2 도전형 반도체층에서 방출한 제2 광은 차단할 수 있다.a filter for partially shielding light incident on the photodetector, wherein the filter transmits the first light emitted from the active layer, and transmits the second light emitted from the first conductivity-type semiconductor layer or the second conductivity-type semiconductor layer Light can be blocked.
상기 광검출부에 입사되는 광을 일부 차폐하는 필터 어레이를 포함하고, 상기 필터 어레이는 상기 복수 개의 마이크로 발광소자의 활성층에서 출사되는 제1 광의 전체 파장대역 중에서 제1 파장대역의 광을 선택적으로 투과시키는 제1 필터, 및 상기 제1 광의 전체 파장대역 중에서 상기 제1 파장대역과 다른 제2 파장대역의 광을 선택적으로 투과시키는 제2 필터를 포함하고, 상기 제1 광은 청색광, 녹색광, 및 적색광 중에 어느 하나일 수 있다.and a filter array partially shielding light incident on the photodetector, wherein the filter array selectively transmits light of a first wavelength band among all wavelength bands of first light emitted from the active layer of the plurality of micro light emitting devices a first filter and a second filter for selectively transmitting light of a second wavelength band different from the first wavelength band among the entire wavelength band of the first light, wherein the first light includes blue light, green light, and red light It can be any one.
상기 필터 어레이는 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터를 선택적으로 상기 광검출부 상에 배치하는 구동부를 포함할 수 있다.The filter array may include a driver for selectively disposing the first filter and the second filter on the photodetector.
상기 전자빔 조사부에 진동을 부여하는 진동 유닛을 포함할 수 있다.It may include a vibration unit for imparting vibration to the electron beam irradiation unit.
상기 스테이지 또는 상기 전자빔 유도부를 이동시키는 이동부재를 포함하고, 상기 스테이지 또는 상기 전자빔 유도부가 이동함으로써 상기 전자빔 유도부와 중첩되는 마이크로 발광소자는 상기 전자빔 유도부의 관통홀로 노출될 수 있다.The micro light emitting device may include a moving member that moves the stage or the electron beam guide part, and the stage or the electron beam guide part moves so that the micro light emitting device overlapping the electron beam guide part may be exposed through a through hole of the electron beam guide part.
상기 스테이지, 상기 전자빔 조사부, 및 상기 전자빔 유도부가 내부에 배치되는 챔버; 및 상기 챔버 내부에 진공을 형성하는 진공펌프를 포함할 수 있다.a chamber in which the stage, the electron beam irradiator, and the electron beam guide part are disposed; and a vacuum pump for forming a vacuum inside the chamber.
상기 전자빔 조사부 및 상기 전자빔 유도부를 수용하는 하우징; 및 상기 하우징을 이동시키는 이동 모듈을 포함하고, 상기 하우징에서 출사된 전자빔은 상기 복수 개의 마이크로 발광소자의 일부에만 조사될 수 있다.a housing accommodating the electron beam irradiation unit and the electron beam guide unit; and a moving module for moving the housing, wherein the electron beam emitted from the housing may be irradiated to only a portion of the plurality of micro light emitting devices.
상기 하우징은 상기 스테이지와 수직한 가상선을 기준으로 기울어지게 배치될 수 있다.The housing may be disposed to be inclined based on an imaginary line perpendicular to the stage.
본 발명의 일 특징에 따른 검사 방법은, 챔버 내부에 진공을 형성하는 단계; 상기 챔버 내부에 배치된 복수 개의 마이크로 발광소자에 전자빔을 조사하는 단계; 상기 복수 개의 마이크로 발광소자의 발광 강도를 측정하는 단계; 및 상기 복수 개의 마이크로 발광소자의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 전자빔은 전자빔 조사부와 상기 복수 개의 마이크로 발광소자 사이에 배치되는 전자빔 유도부에 의해 가속되어 상기 복수 개의 마이크로 발광소자에 주입된다.Inspection method according to one aspect of the present invention, forming a vacuum inside the chamber; irradiating an electron beam to a plurality of micro light emitting devices disposed inside the chamber; measuring the light emission intensity of the plurality of micro light emitting devices; and determining whether the plurality of micro light emitting devices are defective, wherein the electron beam is accelerated by an electron beam irradiator and an electron beam guide unit disposed between the plurality of micro light emitting devices and injected into the plurality of micro light emitting devices.
실시예에 따르면, 비접촉식으로 마이크로 발광소자를 발광시켜 검사하는 검사장치를 제공함으로써 복수 개의 마이크로 발광소자의 검사 속도를 향상시킬 수 있고 발광소자의 손상을 방지할 수 있다.According to the embodiment, by providing an inspection apparatus for inspecting the light emitting device by emitting light in a non-contact manner, the inspection speed of a plurality of micro light emitting devices can be improved and damage to the light emitting devices can be prevented.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고,
도 2는 전자빔이 조사되어 발광소자가 발광하는 상태를 보여주는 도면이고,
도 3은 발광소자가 전자빔에 의해 발광하는 원리를 보여주는 도면이고,
도 4는 필터에 의해 발광소자에서 방출된 광이 선택적으로 입사하는 상태를 보여주는 도면이고,
도 5a는 전자빔 유도부의 메쉬 형상을 보여주는 도면이고,
도 5b는 전자빔 유도부의 단면 형상을 보여주는 도면이고,
도 5c는 도 5a의 제1 변형예이고,
도 5d는 도 5a의 제2 변형예이고,
도 6a는 전자빔 조사부를 보여주는 도면이고,
도 6b는 도 6a의 변형예이고,
도 7은 측정된 복수 개의 마이크로 발광소자의 발광 강도를 보여주는 도면이고,
도 8은 측정된 복수 개의 마이크로 발광소자의 사진이고,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고,
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고,
도 11는 필터 어레이를 보여주는 도면이고,
도 12는 필터 어레이가 회전하는 상태를 보여주는 도면이고,
도 13은 필터에 의해 파장을 선별하는 과정을 보여주는 도면이고,
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고,
도 15는 일부가 연결된 복수 개의 발광소자를 보여주는 도면이고,
도 16은 도 15의 변형예이고,
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고,
도 18a 및 도 18b는 라인 형상의 검사 영역을 스캔하는 과정을 보여주는 도면이고,
도 19는 본 발명의 제6 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고,
도 20은 본 발명의 제7 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고,
도 21은 전자빔 유도부의 평면도이고,
도 22는 전자빔 유도부가 이동하는 상태를 보여주는 도면이고,
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법을 보여주는 흐름도이고,
도 24a는 전자빔 측정부가 전자빔의 균일도를 측정하는 상태를 보여주는 도면이고,
도 24b는 제1 전극층과 전자빔 측정부가 복수 개의 영역으로 구분된 상태를 보여주는 도면이다.1 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention;
2 is a view showing a state in which a light emitting device emits light by being irradiated with an electron beam;
3 is a view showing a principle that a light emitting device emits light by an electron beam;
4 is a view showing a state in which light emitted from a light emitting device by a filter is selectively incident;
5A is a view showing a mesh shape of an electron beam guide part;
5B is a view showing a cross-sectional shape of an electron beam guide part;
Figure 5c is a first modification of Figure 5a,
Figure 5d is a second modification of Figure 5a,
Figure 6a is a view showing an electron beam irradiation unit,
Figure 6b is a modification of Figure 6a,
7 is a view showing the light emission intensity of a plurality of measured micro light emitting devices,
8 is a photograph of a plurality of measured micro light emitting devices,
9 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention;
10 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention;
11 is a view showing a filter array,
12 is a view showing a state in which the filter array is rotated;
13 is a view showing a process of selecting a wavelength by a filter,
14 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention;
15 is a view showing a plurality of light emitting devices to which some are connected;
16 is a modified example of FIG. 15,
17 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a fifth embodiment of the present invention;
18A and 18B are diagrams illustrating a process of scanning a line-shaped inspection area;
19 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a sixth embodiment of the present invention;
20 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a seventh embodiment of the present invention;
21 is a plan view of an electron beam guide unit;
22 is a view showing a state in which the electron beam guide unit moves;
23 is a flowchart showing an inspection method according to an embodiment of the present invention;
24A is a view showing a state in which the electron beam measuring unit measures the uniformity of the electron beam;
24B is a view showing a state in which the first electrode layer and the electron beam measuring unit are divided into a plurality of regions.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention may have various changes and may have various embodiments, specific embodiments will be illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms including an ordinal number such as second, first, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 검사장치는 복수 개의 마이크로 발광소자(100)가 배치되는 스테이지(530), 복수 개의 마이크로 발광소자(100)에 전자빔을 조사하는 전자빔 조사부(200), 전자빔 조사부(200)와 복수 개의 마이크로 발광소자(100) 사이에 배치되는 전자빔 유도부(300) 및 내부에 진공을 형성하는 챔버(500)를 포함한다.1 , the inspection apparatus according to the embodiment includes a
챔버(500)는 스테이지(530), 전자빔 조사부(200), 및 전자빔 유도부(300)가 수용되며, 내부에 진공을 형성하여 전자빔이 스캐터링되는 것을 방지할 수 있다. The
챔버(500)는 10-5 Torr 이하의 진공을 유지할 수 있고, 연속사용시간은 10,000시간 이상일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 마이크로 발광소자(100)에 전자빔을 조사하기 위한 다양한 조건을 만족하도록 조정될 수 있다. 챔버(500)에는 진공 펌프(520)가 배치되어 챔버(500) 내의 진공압을 조절할 수 있다.The
챔버(500)에는 복수 개의 웨이퍼가 수용되는 서브 챔버(미도시) 및 웨이퍼를 스테이지(530)에 안착시키는 이송 부재(미도시)가 더 배치될 수 있다.A sub-chamber (not shown) accommodating a plurality of wafers and a transfer member (not shown) for seating the wafers on the
스테이지(530)에는 기판(10) 상에 복수 개의 마이크로 발광소자(100)가 배치될 수 있다. 기판(10)은 성장기판인 사파이어(Al2O3) 웨이퍼일 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않고 마이크로 발광소자(100)가 배치되는 다양한 기판일 수도 있다. 예시적으로 기판(10)은 마이크로 발광소자(100)가 전사되는 트랜스퍼 기판일 수도 있고, 전사가 완료된 디스플레이 패널일 수도 있다.A plurality of micro
마이크로 발광소자(100)는 사이즈가 1㎛ 내지 200㎛인 발광 다이오드 또는 유기 발광 다이오드일 수 있다. 예시적으로 마이크로 발광소자(100)의 사이즈는 10㎛ 내지 60㎛일 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 다양한 사이즈의 발광 소자가 적용될 수 있다. 예시적으로 200㎛ 내지 500㎛의 미니 사이즈 발광소자일 수도 있고, 1000㎛ 이상의 RGB 발광소자일 수도 있다.The micro
마이크로 발광소자(100)는 청색 발광소자, 녹색 발광소자, 및 적색 발광소자 중 어느 하나일 수 있다. 마이크로 발광소자(100)는 디스플레이의 픽셀 역할을 수행 하므로 RGB 중 어느 하나의 파장 대역을 갖도록 설계될 수 있다.The micro
마이크로 발광소자(100)는 성장기판 상에서 발광 구조물이 복수 개로 분리된 상태일 수 있으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 일부 반도체층이 서로 연결된 상태일 수도 있다. 즉, 마이크로 발광소자(100)는 각각 활성층이 분리되어 독립적으로 발광할 수 있는 반도체 구조물로 정의될 수 있다.The micro
마이크로 발광소자(100)는 유기금속 화학 증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD), 화학 증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD), 플라즈마 화학 증착법(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD), 분자선 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE), 수소화물 기상 성장법(Hydride Vapor Phase Epitaxy; HVPE), 스퍼터링(Sputtering) 등의 방법을 이용하여 기판 상에 에피 성장시킬 수 있다.The micro
전자빔 조사부(200)는 제1 전극층(210), 및 제1 전극층(210) 상에 형성되어 복수 개의 마이크로 발광소자(100)를 향해 전자를 방출하는 복수 개의 에미터(220)를 포함할 수 있다. 방출된 전자는 복수 개의 마이크로 발광소자를 향해 이동할 수 있다. 여기서 전자(electron)는 음전하를 띠는 입자이고, 전자빔(전자선)은 운동에너지와 방향이 균일한 전자의 연속적인 흐름으로 정의할 수 있다.The electron
제1 전극층(210)은 Al, Ag, Cu, Ti, Pt, Ni, Ir 또는 Rh을 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 예시적으로 제1 전극층(210)은 ITO와 같은 투명 전극으로 제작될 수도 있다. The
에미터(220)는 탄소나노튜브(CNT)를 포함할 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않고 전자를 방출할 수 있는 다양한 물질 및 구조가 적용될 수 있다. The
에미터(220)를 구성하는 복수 개의 탄소나노튜브는 적어도 일부분이 제1 전극층(210)에서 스테이지(530)를 향하는 수직 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 복수 개의 탄소나노튜브는 수평 방향으로 연장된 형상을 가질 수도 있다.At least a portion of the plurality of carbon nanotubes constituting the
복수 개의 에미터(220)는 제1 전극층(210) 상에 균일하게 배열될 수 있다. 따라서, 복수 개의 에미터(220)에서 방출되는 전자는 균일하게 복수 개의 마이크로 발광소자(100)에 조사될 수 있다.The plurality of
게이트 전극(230)은 절연층(240)에 의해 복수 개의 에미터(220)와 이격 배치될 수 있다. 게이트 전극(230)은 에미터(220)보다 높게 배치될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 제1 전극층(210)과 전계를 형성할 수 있는 다양한 위치에 배치될 수 있다.The
제1 전원부(410)는 제1 전극층(210)과 게이트 전극(230)에 전압을 인가할 수 있다. 제1 전극층(210)에는 음의 전압이 인가되고, 제1 전극층(210)에는 양의 전압이 인가될 수 있다.The first
제1 전원부(410)는 1000V 내지 3000V의 고전압을 1KHz 이하로 펄스 구동할 수 있다. 고전압 펄스가 인가되면 제1 전극층(210)과 게이트 전극(230) 사이에는 전계(Electric Field)가 형성될 수 있다. 따라서, 에미터(220)에서 방출된 전자는 마이크로 발광소자(100)를 향해 이동할 수 있다.The first
전자빔 유도부(300)는 전자빔 조사부(200)와 복수 개의 마이크로 발광소자(100) 사이에 배치될 수 있다. 전자빔 유도부(300)는 전자빔 조사부(200)의 제1 전극층(210)과 이격 배치되어 전계를 형성하는 제2 게이트 전극일 수 있다.The electron
제2 전원부(420)는 전자빔 유도부(300)에 8000V 내지 12000V의 양의 전압을 인가하여 전자빔을 가속시킬 수 있다. 전자빔 유도부(300)에 의해 가속된 전자빔은 복수 개의 마이크로 발광소자(100)에 조사됨으로써 복수 개의 마이크로 발광소자(100)를 발광시킬 수 있다.The second
전자빔 조사부(200)는 전자빔 조사부(200) 보다 마이크로 발광소자(100)에 더 가까이 배치될 수 있다. The
전자빔 조사부(200)와 마이크로 발광소자(100) 사이의 제1 거리(d1)와, 전자빔 조사부(200)와 전자빔 유도부(300) 사이의 제2 거리(d2)의 비(제1 거리: 제2 거리)는 1: 0.6 내지 1: 0.99일 수 있다. 거리의 비가 1: 0.6 보다 작은 경우(예: 1:0.4)에는 전자빔 유도부(300)와 마이크로 발광소자(100)의 거리가 멀어지게 되어 전자빔이 충분한 에너지를 가진 상태에서 마이크로 발광소자(100)에 입사되지 못할 수 있다. 또한, 거리가 1:0.99보다 커지는 경우 전자빔 유도부(300)가 마이크로 발광소자(100)와 너무 가까워져 전자빔의 균일도가 저하될 수 있다.The ratio of the first distance d1 between the
전자빔 유도부(300)는 전자빔이 통과할 수 있도록 복수 개의 관통홀(310)이 형성될 수 있다. 예시적으로 전자빔 유도부(300)는 메쉬(Mesh) 형상을 가질 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 전자빔 유도부(300)는 전자빔을 가속시킬 수 있는 전계를 형성하면서도 전자빔이 통과할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있다. 예시적으로 전자빔 유도부(300)는 전자빔이 투과하는 전극으로 구성될 수도 있다.In the electron
균일도를 높이기 위해 전자빔 유도부(300) 또는 스테이지(530)는 상대적으로 이동할 수 있다. 이동 부재(도 5a의 320)는 전자빔 유도부(300)를 좌우로 이동시킴으로써 전자빔 유도부(300)와 중첩되어 가려진 마이크로 발광소자(100)를 전자빔 유도부(300)의 관통홀(310)로 노출시켜 전자빔이 조사되도록 할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 스테이지(530)를 좌우로 이동시킬 수도 있다.In order to increase the uniformity, the electron
이러한 전자빔 유도부(300)는 다양한 이점을 가질 수 있다. 실시예에 따르면, 전자빔 유도부(300)가 전자빔 조사부(200)와 마이크로 발광소자(100) 사이에 배치되므로 마이크로 발광소자(100)에 전압을 인가할 필요가 없다. 마이크로 발광소자(100)에 전원을 연결해야 하는 구조는 복수 개의 마이크로 발광소자(100)에 각각 전원을 연결해야 하므로 회로가 매우 복잡해질 수 있다.The electron
또한, 기판(10)의 후면 또는 스테이지(530)에 전극을 배치하는 구조는 전계가 강하게 형성되지 못하여 전자빔이 충분히 가속되지 않을 수 있다. 따라서, 발광소자에 전자빔이 충분히 주입되지 못하여 정상 소자인 경우에도 불구하고 충분한 발광 강도를 갖지 못할 수 있다.In addition, in a structure in which an electrode is disposed on the rear surface of the
광검출부(600)는 복수 개의 마이크로 발광소자(100)가 발광하는 광 이미지를 획득할 수 있다. 광검출부(600)는 CCD가 구비된 카메라일 수 있으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 마이크로 발광소자(100)의 발광 이미지를 획득할 수 있는 다양한 영상 장비가 제한 없이 적용될 수 있다.The
광검출부(600)는 챔버(500)의 윈도우(510) 상에 배치되어 복수 개의 마이크로 발광소자(100)의 발광 강도를 측정할 수 있다. 복수 개의 마이크로 발광소자(100)에서 방출된 광은 기판(10)을 투과하여 광검출부(600)에 입사될 수 있다.The
그러나 광검출부(600)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니고 다양하게 변경될 수 있다. 예시적으로 광검출부(600)와 윈도우(510)는 챔버(500)의 측면 또는 전자빔 조사부(200)의 하부에 배치될 수도 있다. 즉, 광검출부(600)는 마이크로 발광소자(100)의 발광 강도를 측정할 수 있는 다양한 위치에 배치될 수 있다.However, the position of the
광검출부(600)는 수집된 발광 강도(스펙트럼) 또는 파장 신호를 전기적 신호로 변환하여 제어부(700)로 전달할 수 있다. 제어부(700)는 검사장치의 전반을 제어하는 메인 프로세서(Processor)를 포함할 수 있다. The
제어부(700)는 전자빔 조사부(200), 제1 전원부(410), 및 제2 전원부(420)의 동작을 제어하며, 광검출부(600)의 측정 신호를 처리하여 마이크로 발광소자(100)의 평가 결과가 포함되는 맵 데이터를 출력하고, 불량 소자를 검출할 수 있다.The
제어부(700)는 검사장치 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.The
제어부(700)는 처리한 데이터를 저장하는 저장부(미도시)와 연결될 수 있으며, 이러한 저장부는 ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정되지는 않는다.The
도 2는 전자빔이 조사되어 발광소자가 발광하는 상태를 보여주는 도면이고, 도 3은 발광소자가 전자빔에 의해 발광하는 원리를 보여주는 도면이고, 도 4는 필터에 의해 발광소자에서 방출된 광이 선택적으로 입사하는 상태를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a state in which the light emitting device emits light by being irradiated with an electron beam, FIG. 3 is a view showing the principle that the light emitting device emits light by an electron beam, and FIG. 4 is a view showing the light emitted from the light emitting device by a filter selectively It is a drawing showing the state of entering.
도 2 및 도 3을 참조하면, 각각의 마이크로 발광소자(100)는 제1 도전형 반도체층(110), 활성층(120), 및 제2 도전형 반도체층(130)을 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(110)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 반도체층(110)에 제1 도펀트가 도핑될 수 있다. 2 and 3 , each micro
제1 도전형 반도체층(110)은 AlxInyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 제1 도펀트가 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트인 경우, 제1 도전형 반도체층(110)은 n형 질화물 반도체층일 수 있다.The first conductivity
활성층(120)은 제1 도전형 반도체층(110) 상에 배치될 수 있다. 또한, 활성층(120)은 제1 도전형 반도체층(110)과 제2 도전형 반도체층(130) 사이에 배치될 수 있다.The
활성층(120)은 제1 도전형 반도체층(110)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 도전형 반도체층(130)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 만나는 층이다. 활성층(120)은 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.The
활성층(120)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(Multi Quantum Well; MQW) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며, 활성층(120)의 구조는 이에 한정하지 않는다. 활성층(120)은 가시광 파장대의 광을 생성할 수 있다. The
제2 도전형 반도체층(130)은 활성층(120) 상에 배치될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(130)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(130)에 제2 도펀트가 도핑될 수 있다. The second conductivity
제2 도전형 반도체층(130)은 Inx5Aly2Ga1-x5-y2N (0≤x5≤1, 0≤y2≤1, 0≤x5+y2≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 선택된 물질로 형성될 수 있다. 제2 도펀트가 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트인 경우, 제2 도펀트가 도핑된 제2 도전형 반도체층(130)은 p형 반도체층일 수 있다. The second conductivity
도 2 및 도 3을 참조하면, 전자빔 유도부(300)의 관통홀(310)을 통과한 전자빔은 마이크로 발광소자(100)의 각 반도체층에 조사될 수 있다. 전자빔이 마이크로 발광소자(100)에 조사되면 반도체층에서 전자빔이 충돌하여 전자-정공쌍이 생성될 수 있다. 생성된 전자-정공쌍은 재결합을 통해 가시광을 발광할 수 있다.2 and 3 , the electron beam passing through the through
마이크로 발광소자(100)에서 방출되는 가시광의 강도는 전자빔의 강도(또는 밀도)에 비례할 수 있다. 따라서, 마이크로 발광소자(100)에서 방출되는 광을 검출하여 불량 여부를 판단할 수 있도록 전자빔의 강도(또는 밀도)가 조절될 수 있다.The intensity of visible light emitted from the micro
마이크로 발광소자(100)는 청색 발광소자, 녹색 발광소자, 및 적색 발광소자 중 어느 하나일 수 있다. 따라서, 마이크로 발광소자(100)는 청색, 녹색 또는 적색 파장대의 광을 발광할 수 있다.The micro
마이크로 발광소자(100)에 주입되는 전자빔은 활성층(120)뿐만 아니라 제1 도전형 반도체층(110)과 제2 도전형 반도체층(130)에도 주입될 수 있다. 따라서, 제1 도전형 반도체층(110)과 제2 도전형 반도체층(130) 역시 발광할 수 있다. The electron beam injected into the micro
예시적으로 마이크로 발광소자(100)가 청색 발광소자인 경우 활성층(120)에서 출사되는 청색 파장대의 제1 광(L1)과 제1 도전형 반도체층(110)과 제2 도전형 반도체층(130)에서 방출되는 황색 파장대의 제2 광(L2, L3)이 혼합되어 외부로 출사될 수 있다.For example, when the micro
도 4를 참조하면, 광검출부(600)의 전방에 배치된 필터(800)는 제1 광(L1)만을 투과시키고 제2 광(L2, L3)은 차단할 수 있다. 따라서, 제1 광(L1)의 강도만을 측정할 수 있어 마이크로 발광소자(100)의 불량 여부를 정확하게 판단할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
필터(800)는 제1 광(L1)의 파장대만 통과시키는 다양한 밴드 패스 필터가 적용될 수 있다. 예시적으로 필터(800)는 특정 파장대의 광만을 통과시킬 수 있도록 복수 개의 고굴절률층(801)과 복수 개의 저굴저률층(802)이 교대로 적층될 수 있으나 필터(800)의 구조는 반드시 이에 한정하지 않는다.As the
필터(800)는 검사 방식에 따라 선택적으로 적용될 수 있다. 필터를 구비하지 않는 검사 방식의 경우, 검사 대상이 청색 마이크로 소자인 경우 검출 파장에 청색광과 황색광의 강도가 미리 정해진 범위 내인 경우 정상 소자로 판단하고, 청색광과 황색광의 강도가 미리 정해진 비율을 벗어나는 경우 불량 소자로 판단할 수도 있다. 예시적으로 청색광의 강도가 현저히 작다면 그 마이크로 발광소자는 불량이라고 판단할 수도 있다. 이와 같은 방식으로 불량을 판단하는 경우 필터는 생략될 수도 있다.The
실시예는 전자빔을 조사하여 마이크로 발광소자(100)를 발광시키는 음극 발광(Cathodoluminescence, CL) 방식이므로 발광소자를 손상시키지 않으면서 발광이 가능해지고, 전자빔 조사에 의해 복수 개의 마이크로 발광소자가 한번에 발광하므로 검사가 신속해질 수 있다. Since the embodiment is a cathodoluminescence (CL) method in which the micro
주사전자빔현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)은 고체 상태에서 작은 크기의 미세 조직과 형상을 관찰할 때 널리 쓰이는 현미경으로서 초점 심도가 깊고 3차원적인 영상의 관찰이 용이해서 복잡한 표면구조나 결정외형 등의 입체적인 형상을 높은 배율로 관찰할 수 있는 분석 장비이다.Scanning Electron Microscope (SEM) is a microscope widely used for observing small-sized microstructures and shapes in a solid state. It is an analysis equipment that can observe three-dimensional shapes at high magnification.
주사전자빔현미경은 전자빔을 발생 및 가속시키는 전자빔총(electron gun), 전자빔을 가늘게 모아주는 집속렌즈와 대물렌즈, 필라멘트를 떠난 전자빔이 시편에 닿을 때까지 전자빔의 경로를 조절하는 주사코일(deflection coil)로 구성되어 있다. 그러나 주사전자빔현미경은 국소적인 영역에 전자빔을 조사하여 화학 조성을 측정하는 점에서 대면적으로 전자빔을 조사하는 본 실시예와 차이가 있다.A scanning electron beam microscope consists of an electron gun that generates and accelerates an electron beam, a focusing lens and an objective lens that narrowly collects the electron beam, and a deflection coil that controls the path of the electron beam until the electron beam leaves the filament and reaches the specimen. is composed of However, the scanning electron beam microscope is different from the present embodiment in which the electron beam is irradiated over a large area in that the chemical composition is measured by irradiating the electron beam to a local area.
전계방출 디스플레이(Field Emission Display)는 냉음극 전자빔원인 전계 방출 에미터(220) 어레이를 매트릭스 형태로 배치하고 전자빔선을 형광체에 조사하여 음극 발광시키는 디스플레이다. 그러나, 전계방출 디스플레이는 발광 다이오드를 발광시키는 구조가 아닌 점에서 차이가 있다.A field emission display (Field Emission Display) is a display in which an array of
또한, PL(Photoluminesecnce) 방식은 시료에 빛을 주입하여 그 에너지로 여기와 재결합에 의해 빛이 발생하는 방식인 반면, 실시예의 음극 발광(Cathodoluminescence, CL) 방식은 전계 방출된 전자빔이 전기장에 의해 가속되어 에너지를 얻은 후 발광 다이오드에 주입되어 빛이 발생하는 점에서 차이가 있다.In addition, the PL (Photoluminesecnce) method injects light into the sample and generates light by excitation and recombination with the energy, whereas the Cathodoluminescence (CL) method of the embodiment is a method in which the field-emitted electron beam is accelerated by an electric field. There is a difference in that light is generated by being injected into a light emitting diode after obtaining energy.
도 5a는 전자빔 유도부의 메쉬 형상을 보여주는 도면이고, 도 5b는 전자빔 유도부의 단면 형상을 보여주는 도면이고, 도 5c는 도 5a의 제1 변형예이고, 도 5d는 도 5a의 제2 변형예이고, 도 6a는 전자빔 조사부를 보여주는 도면이고, 도 6b는 도 6a의 변형예이다.5A is a view showing the mesh shape of the electron beam guide part, FIG. 5B is a view showing the cross-sectional shape of the electron beam guide part, FIG. 5C is a first modified example of FIG. 5A, and FIG. 5D is a second modified example of FIG. 5A, 6A is a view showing an electron beam irradiator, and FIG. 6B is a modified example of FIG. 6A.
도 5a를 참조하면, 전자빔 유도부(300)는 프레임(311) 상에 복수 개의 관통홀(310)이 형성된 메쉬 형상을 가질 수 있다. 관통홀(310)은 사각 형상인 것을 예시하였으나 관통홀(310)은 다양한 다각 형상 또는 원 형상을 가질 수도 있다.Referring to FIG. 5A , the electron
전자빔 유도부(300)에서 복수 개의 관통홀(310)의 면적은 전체 면적의 80% 내지 95%일 수 있다. 전자빔이 마이크로 발광소자(100)에 균일하게 조사되기 위해서는 관통홀(310)의 면적이 커지는 것이 바람직하다. 그러나, 관통홀(310)의 면적이 95%보다 커지는 경우 전자빔 유도부(300)의 면적이 작아져 전자빔을 가속시키는 효과가 저하될 수 있다.The area of the plurality of through
도 5b를 참조하면, 전자빔 유도부(300)는 전자빔 조사부(200)와 마주보는 제1 면(300a) 및 복수 개의 마이크로 발광소자와 마주보는 제2 면(300b)을 가질 수 있고, 제2 면(300b)은 곡률을 가질 수 있다. 따라서, 제2 면(300b)의 면적은 제1 면(300a)의 면적보다 넓을 수 있다.Referring to FIG. 5B , the electron
이러한 구성에 의하면 전자빔 유도부(300)를 통과한 전자빔이 제2 면(300b)과의 인력에 의해 휘어져 보다 균일하게 복수 개의 마이크로 발광소자(100)에 조사될 수 있다. According to this configuration, the electron beam passing through the electron
도 5c를 참조하면, 전자빔 유도부(300)는 일방향으로 길게 연장 형성된 복수 개의 관통홀(310)을 포함할 수 있다. 즉, 메쉬 형상 이외에도 다양한 형상을 가질 수 있다. 전자빔 유도부(300)의 면적은 복수 개의 발광소자(100)에 대응되는 면적을 가질 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 예시적으로 도 5d와 같이 전자빔 유도부(300)는 일방향으로 길게 연장 형성된 적어로 하나의 관통홀(310)을 포함할 수도 있다. 즉, 1개의 관통홀(310)의 면적은 1개 또는 복수 개의 발광소자의 면적보다 클 수 있다.Referring to FIG. 5C , the electron
실시예에 따르면, 전자빔이 균일하게 복수 개의 마이크로 발광소자(100)에 조사되는 것이 중요할 수 있다. 따라서, 에미터(220)는 균일한 전자빔을 방출하는 다양한 구조가 선택될 수 있다.According to the embodiment, it may be important that the electron beam is uniformly irradiated to the plurality of micro
도 6a를 참조하면, 지지기판(10) 상에 제1 전극층(210)이 배치되고, 에미터(220)는 복수 개의 탄소나노튜브로 형성될 수 있다. 복수 개의 탄소나노튜브는 제1 전극층(210) 상에 직접 성장시킬 수도 있으나 별도의 기판에서 탄소나노튜브를 성장시킨 후 제1 전극층(210)에 전사할 수도 있다. 별도의 기판이 도전성 기판인 경우 도전성 기판 자체를 제1 전극층(210) 상에 적층할 수도 있다.Referring to FIG. 6A , the
복수 개의 탄소나노튜브는 절연층(240)에 의해 구획될 수 있다. 게이트 전극(230)은 절연층(240)의 상부에 배치될 수 있으나 게이트 전극(230)의 위치는 특별히 한정하지 않는다.The plurality of carbon nanotubes may be partitioned by the insulating
도 6b를 참조하면, 에미터(220)는 끝단이 뽀족하게 형성되어 전자를 방출하기 용이한 구조를 가질 수도 있다. 이외에도 전자빔 조사부(200)의 구성은 전자를 방출하기 위한 공지의 에미터 구성이 모두 적용될 수 있다.Referring to FIG. 6B , the
도 7은 측정된 복수 개의 마이크로 발광소자의 발광 강도를 보여주는 도면이고, 도 8은 측정된 복수 개의 마이크로 발광소자의 사진이다.7 is a view showing the measured emission intensity of a plurality of micro light emitting devices, and FIG. 8 is a photograph showing the measured light emission intensities of the plurality of micro light emitting devices.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제어부는 광검출부에 수집된 복수 개의 마이크로 발광소자(100)의 발광 강도(광 이미지)를 수집하여 맵 데이터를 생성할 수 있다. 제어부는 미리 정해진 발광 강도보다 약한 강도를 갖거나 발광이 없는 불량 소자(101)는 불량으로 판단할 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8 , the control unit may generate map data by collecting emission intensities (light images) of the plurality of micro
전사 공정시에는 불량 소자(101)를 제외한 정상 소자(102)만을 선택적으로 전사할 수 있다. 또한, 전사가 완료된 이후에 검사한 경우에는 불량으로 판단된 불량소자를 선택적으로 제거 또는 리페어할 수 있다.During the transfer process, only the
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고, 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고, 도 11는 필터 어레이를 보여주는 도면이고, 도 12는 필터 어레이가 회전하는 상태를 보여주는 도면이고, 도 13은 필터에 의해 파장을 선별하는 과정을 보여주는 도면이다.9 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention, FIG. 10 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention, FIG. 11 is a view showing a filter array, and FIG. 12 is a filter It is a view showing a state in which the array rotates, and FIG. 13 is a view showing a process of selecting a wavelength by a filter.
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 검사 장치는, 전자빔 유도부(300)가 수직 방향으로 복수 개 배치됨으로써 전자빔을 효과적으로 가속시킬 수 있다. 이때, 하부에 배치된 제1 전자빔 유도부(301)에 인가되는 전압 레벨과 상부에 배치된 제2 전자빔 유도부(302)에 인가되는 전압 레벨은 상이할 수 있다. 예시적으로 상부에 배치된 제2 전자빔 유도부(302)에 인가되는 전압 레벨이 더 높을 수 있다.Referring to FIG. 9 , the inspection apparatus according to the embodiment may effectively accelerate the electron beam by arranging a plurality of electron
또한, 전자빔 조사부(200)에는 진동 유닛(250)이 배치되어 전자빔 조사부(200)에 진동을 부여할 수 있다. 따라서 방출되는 전자빔의 방향이 조절되어 전자빔의 균일도를 향상시킬 수 있다. In addition, a
균일도를 높이기 위해 전자빔 유도부(300) 또는 스테이지(530)는 상대적으로 이동시킬 수도 있다. 이동 부재(미도시)는 전자빔 유도부(300) 또는 스테이지(530)를 좌우로 이동시킴으로써 전자빔 유도부(300)와 중첩되어 가려진 마이크로 발광소자(100)를 전자빔 유도부(300)의 관통홀로 노출시켜 전자빔이 조사되도록 할 수 있다.In order to increase the uniformity, the electron
전자빔 조사부(200)는 게이트 전극이 생략될 수도 있다. 이 경우 제1 전극층(210)과 전자빔 유도부(300) 사이의 전계가 형성되어 전자가 방출될 수 있다. In the
도 10을 참조하면, 실시 예에 따른 검사 장치는 마이크로 발광소자(100)에서 출사되는 광 중에서도 원하는 파장대의 광만을 필터링할 수 있다. 예시적으로 청색 마이크로 발광소자(100)에서 원하는 피크 파장대가 423nm인 경우 다른 파장대의 청색광은 필터 어레이(PA1)를 이용하여 차단할 수 있다. 따라서, 소망하는 파장대를 갖는 마이크로 발광소자(100)를 선별할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the inspection apparatus according to the embodiment may filter only light of a desired wavelength band among the light emitted from the micro
도 11 및 도 12를 참조하면, 필터 어레이(PA1)는 복수 개의 마이크로 발광소자(100)의 활성층에서 출사되는 제1 광의 전체 파장대역 중에서 제1 파장대역의 광을 선택적으로 투과시키는 제1 필터(810), 및 제1 광의 전체 파장대역 중에서 제1 파장대역과 다른 제2 파장대역의 광을 선택적으로 투과시키는 제2 필터(820), 및 제3 파장대역의 광을 선택적으로 투과시키는 제3 필터(830)를 포함할 수 있다. 복수 개의 필터(810, 820, 830)는 구동부(840)에 의해 선택적으로 광검출부(600)의 하부에 배치될 수 있다. 제1 광은 청색, 녹색, 및 적색 파장대의 광 중에 하나일 수 있다.11 and 12 , the filter array PA1 includes a first filter that selectively transmits light in the first wavelength band among the entire wavelength band of the first light emitted from the active layer of the plurality of micro light emitting devices 100 ( 810), and a
도 13을 참조하면 예시적으로 청색 마이크로 발광소자는 440nm 내지 460nm 파장대에서 피크를 갖는 광을 방출할 수 있다. 복수 개의 청색 마이크로 발광소자는 하나의 웨이퍼 상에서 성장하지만 미세하게 성장 조건이 달라져 메인 피크는 조금씩 상이할 수 있다. 이때, 각각의 청색 마이크로 발광소자(100)의 발광 파장대는 약 5nm의 대역을 가질 수 있다. 즉, 각 발광소자에서 방출되는 청색광의 메인 피크의 반치폭은 매우 좁을 수 있다.Referring to FIG. 13 , an exemplary blue micro light emitting device may emit light having a peak in a wavelength range of 440 nm to 460 nm. A plurality of blue micro light emitting devices are grown on one wafer, but the main peaks may be slightly different from each other due to slightly different growth conditions. In this case, the emission wavelength band of each blue micro
예를 들면, 100개의 청색 마이크로 발광소자를 제작한 경우 모두 청색광을 발광하지만 32개는 440nm 내지 445nm의 파장 대역을 가질 수 있고, 38개는 446nm 내지 450nm의 파장 대역을 가질 수 있고, 나머지 30개는 451nm 내지 455nm의 파장 대역을 가질 수 있다.For example, when 100 blue micro light emitting devices are manufactured, all of them emit blue light, but 32 may have a wavelength band of 440 nm to 445 nm, 38 may have a wavelength band of 446 nm to 450 nm, and the remaining 30 may have a wavelength band of 451 nm to 455 nm.
따라서 제1 필터(810)의 투과 대역(CA1)을 440nm 내지 445nm로 제작한 경우, 제1 필터(810)를 이용하여 440nm 내지 445nm의 파장을 갖는 청색 마이크로 발광소자만을 분류할 수 있다. 즉, 446nm 내지 460nm 파장 대역을 갖는 소자는 실제로는 청색광을 발광하지만 제1 필터(810)에 의해 차단되므로 광검출부(600)에는 발광하지 않은 것으로 검출될 수 있다.Therefore, when the transmission band CA1 of the
제2 필터(820)의 투과 대역(CA2)을 446nm 내지 450nm로 제작하는 경우, 제2 필터(820)를 이용하여 446nm 내지 450nm의 파장을 갖는 청색 마이크로 발광소자(100)만을 분류할 수 있다. When the transmission band CA2 of the
또한, 제3 필터(830)의 투과 대역(CA3)을 451nm 내지 455nm로 제작하면 제3 필터(830)를 이용하여 451nm 내지 455nm의 파장을 갖는 청색 마이크로 발광소자(100)만을 분류하여 검사할 수 있다. 그러나 필터의 개수 및 투과 파장 대역의 범위는 자유롭게 변형될 수 있다.In addition, when the transmission band CA3 of the
따라서, 하나의 웨이퍼 상에서 성장한 복수 개의 청색 마이크로 발광소자(100) 중에서도 원하는 청색 파장을 갖는 소자를 세밀하게 분류할 수 있다. 마이크로 발광소자(100)는 디스플레이의 픽셀로 사용되므로 청색 파장 중에서도 피크 파장이 동일한 소자를 배치하는 것이 색 균일도 면에서 유리할 수 있다.Accordingly, it is possible to finely classify a device having a desired blue wavelength among the plurality of blue micro
또한 제1 내지 제3 청색 마이크로 발광소자(100)를 분류한 후 이를 균일하게 섞어 패널에 전사할 수도 있다. 이 경우 어느 한 부분에 제1 청색 마이크로 발광소자(또는 제2, 제3 청색 마이크로 발광소자)가 밀집되지 않으므로 색 균일도 면에서 유리할 수 있다.Also, after classifying the first to third blue micro
위에서는 예시적으로 청색 마이크로 발광소자로 설명하였으나 녹색 마이크로 발광소자 및 적색 마이크로 발광소자도 동일한 방법으로 분류할 수 있다.Although the blue micro light emitting device has been described as an example above, the green micro light emitting device and the red micro light emitting device can also be classified in the same way.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고, 도 15는 일부가 연결된 복수 개의 발광소자를 보여주는 도면이고, 도 16은 도 15의 변형예이다.14 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 15 is a view showing a plurality of light emitting devices partially connected to each other, and FIG. 16 is a modified example of FIG. 15 .
도 14 및 도 15를 참조하면, 복수 개의 마이크로 발광소자는 활성층(120) 및 제2 도전형 반도체층(130)이 서로 분리되어 있으나, 제1 도전형 반도체층(110)은 서로 연결될 수 있다. 이러한 발광 구조는 아직 발광 다이오드 제작이 완료되지 않은 경우일 수 있다. 14 and 15 , in the plurality of micro light emitting devices, the
이 경우 제3 전원부(430)를 이용하여 제1 도전형 반도체층(110)에 양의 전압을 인가함으로써 전자빔 유도부(300)를 통과한 전자빔을 더욱 가속시킬 수 있다. 이때 제1 도전형 반도체층(110)과 전자빔 조사부(200) 사이에 전계가 충분히 형성된 경우에는 전자빔 유도부(300)를 생략할 수도 있다. In this case, the electron beam passing through the electron
도 16을 참조하면, 복수 개의 마이크로 발광소자(100)는 디스플레이 패널(20)에 전사가 완료된 상태일 수도 있다. 복수 개의 마이크로 발광소자(100)의 전사 공정이 완료된 경우에도 패널 조립이 완료되기 전에 불량인 소자를 검사하는 작업이 필요할 수 있다. 실시예는 비접촉식으로 마이크로 발광소자를 발광시킬 수 있으므로 패널에 전사가 완료된 이후에도 검사를 진행할 수 있는 장점이 있다.Referring to FIG. 16 , the plurality of micro
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고, 도 18a 및 도 18b는 라인 형상의 검사 영역을 스캔하는 과정을 보여주는 도면이다.17 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, and FIGS. 18A and 18B are diagrams illustrating a process of scanning a line-shaped inspection area.
도 17을 참조하면, 검사 장치는 전자빔 조사 모듈(910)을 이용하여 검사할 수 있다. 전자빔 조사 모듈(910)은 전자빔 조사부(200)와 전자빔 유도부(300)를 수용하는 하우징(930)을 포함할 수 있다. 전자빔 조사부(200)와 전자빔 유도부(300)는 복수 개의 마이크로 발광소자(100)의 일부 영역에만 전자빔을 조사할 정도의 크기를 가질 수 있다.Referring to FIG. 17 , the inspection apparatus may inspect using the electron
하우징(930)은 발광소자의 일부 영역에만 전자빔을 조사하는 투과부(920)를 포함하고 이동 모듈(940)에 의해 일 방향으로 이동할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 전자빔 조사부(200)와 전자빔 유도부(300)의 면적을 줄일 수 있고 웨이퍼의 사이즈에 관계없이 검사가 가능해질 수 있다.The
도 18a 및 도 18b를 참조하면, 전자빔 조사 모듈(910)에서 조사되는 전자빔은 라인 형상으로 조사될 수 있고, 라인 스캔 방식으로 조사 영역(SN1, SN2)은 일방향으로 이동하면서 연속적으로 마이크로 발광소자(100)를 발광시킬 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 전자빔 조사 모듈(910)에서 조사되는 전자빔이 기판(10)의 1시 영역, 5시 영역, 7시 영역, 및 11시 영역을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 순차적으로 조사할 수도 있다.18A and 18B, the electron beam irradiated from the electron
도 19는 본 발명의 제6 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이다.19 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 제1 전자빔 조사 모듈(910)과 제2 전자빔 조사 모듈(910)은 스테이지(530)에 수직한 선을 기준으로 기울어져 배치될 수 있다. 제1 전자빔 조사 모듈(910)에서 출사되는 전자빔과 제2 전자빔 조사 모듈(910)에서 출사되는 전자빔은 복수 개의 마이크로 발광소자(100)에 전체적으로 조사될 수 있다. 제1 전자빔 조사 모듈(910)에 의해서 복수 개의 마이크로 발광소자(100)에 전체적으로 조사될 수 있다면 제2 전자빔 조사 모듈(910)은 생략될 수도 있다.Referring to FIG. 19 , the first electron
이러한 구성에 의하면, 광검출부(600)가 복수 개의 발광소자가 방출하는 광을 직접 촬영할 수 있는 장점이 있다. 기판(10)의 두께가 너무 두꺼워 발광소자에서 방출되는 광의 강도가 약하거나, 기판(10)이 디스플레이 패널 기판 또는 GaAs 기판 같이 광을 잘 투과시키지 않는 경우에는 이러한 구조가 적합할 수 있다.According to this configuration, there is an advantage that the
제1 전자빔 조사 모듈(910) 및/또는 제2 전자빔 조사 모듈(910)은 복수 개의 마이크로 발광소자의 일부 영역에만 전자빔을 조사할 수도 있다. 이때, 스테이지(530)는 수평 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 순차적으로 복수 개의 마이크로 발광소자(100)가 발광할 수 있다. 따라서, 제어부(700)는 광검출부(600)가 획득한 광 이미지를 분석하여 순차적으로 불량 소자를 검출할 수 있다. 또는 전체적으로 스캐닝이 끝난 이후에 불량 소자를 검출할 수도 있다.The first electron
도 20은 본 발명의 제7 실시예에 따른 검사 장치의 개념도이고, 도 21은 전자빔 유도부의 평면도이고, 도 22는 전자빔 유도부가 이동하는 상태를 보여주는 도면이다.20 is a conceptual diagram of an inspection apparatus according to a seventh embodiment of the present invention, FIG. 21 is a plan view of the electron beam guide unit, and FIG. 22 is a view showing a state in which the electron beam guide unit moves.
도 20 및 도 21을 참조하면, 실시예에 따른 검사 장치는, 복수 개의 마이크로 발광소자(100)가 배치되는 스테이지(530), 복수 개의 마이크로 발광소자(100)에 전자빔을 조사하는 전자빔 조사부(200), 전자빔 조사부(200)와 복수 개의 마이크로 발광소자(100) 사이의 일부 영역에 배치되는 전자빔 유도부(300) 및 내부에 진공을 형성하는 챔버(500)를 포함한다.20 and 21 , the inspection apparatus according to the embodiment includes a
전자빔 유도부(300)는 적어도 하나의 관통홀(310)을 포함할 수 있다. 실시예에서는 2개의 직사각형 형상의 관통홀(310)을 예시하였으나, 관통홀(310)의 개수는 1개일 수도 있고 3개 이상의 복수 개로 구성될 수도 있다. 또한, 관통홀의 형상은 직사각형 형상이 아닌 다양한 형상(원, 다각)일 수도 있다.The electron
전자빔 유도부(300)는 전자빔 조사부(200)와 복수 개의 마이크로 발광소자(100) 사이의 일부 영역에 배치되고 이동 부재(320)에 의해 일 방향으로 이동할 수 있다. The electron
도 22를 참조하면, 이동 부재(320)에 의해 전자빔 유도부(300)가 일 방향으로 이동하면서 순차적으로 전자빔이 가속화될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 전자빔 조사부(200)에 의해 전체적으로 전자빔이 방출되는 상태에서 전자빔 유도부(300)가 이동하는 지점에서는 전자빔이 상대적으로 가속될 수 있다.Referring to FIG. 22 , as the electron
즉, 전자빔 조사부(200)에서 전체적으로 전자빔을 방출하므로 일부 정상 발광소자(100)는 발광할 수 있다. 그러나 전자빔이 충분히 가속되지 않아 발광 이미지는 상대적으로 어두울 수 있다. 또는 일부 정상 발광소자(100)는 전자빔이 유효하게 입사되지 않아 발광하지 않을 수도 있다. 이러한 광 이미지는 유효하지 않은 것으로 처리될 수 있다.That is, since the
전자빔 유도부(300)가 위치한 지점에서는 전자빔이 충분히 가속되어 상대적으로 많은 전자빔이 발광소자에 입사되므로 상대적으로 밝은 광 이미지가 검출될 수 있다. 따라서, 전자빔 유도부(300)가 이동하면서 순차적으로 전자빔을 가속시키고, 전자빔이 가속된 영역에서의 발광 이미지를 순차적으로 획득하여 정상 소자를 검출할 수 있다.At the point where the electron
도 23은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 방법을 보여주는 흐름도이고, 도 21a는 전자빔 측정부가 전자빔의 균일도를 측정하는 상태를 보여주는 도면이고, 도 22b는 제1 전극층과 전자빔 측정부가 복수 개의 영역으로 구분된 상태를 보여주는 도면이다.23 is a flowchart showing an inspection method according to an embodiment of the present invention, FIG. 21A is a view showing a state in which the electron beam measuring unit measures the uniformity of the electron beam, and FIG. 22B is the first electrode layer and the electron beam measuring unit in a plurality of regions It is a diagram showing the separated state.
도 1 및 도 23을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 방법은, 챔버(500) 내부에 진공을 형성하는 단계(S10), 챔버(500) 내부에 배치된 마이크로 발광소자(100)에 전자빔을 조사하는 단계(S20); 마이크로 발광소자(100)의 발광 강도를 측정하는 단계(S30); 및 마이크로 발광소자(100)의 불량 여부를 판단하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 23 , the inspection method according to an embodiment of the present invention includes a step of forming a vacuum in the chamber 500 ( S10 ), and a micro
챔버(500) 내부에 진공을 형성하는 단계(S10)는, 마이크로 발광소자(100)가 챔버(500) 내에 배치되면 진공펌프를 가동시켜 챔버(500) 내부의 진공을 10-5 Torr 이하로 조절할 수 있다. 챔버(500) 내의 진공을 10-5 Torr 이하로 조절하면 전자빔이 스캐터링되어 플라즈마가 형성되는 것을 방지할 수 있다.In the step of forming a vacuum in the chamber 500 ( S10 ), when the micro
챔버(500) 내부에 배치된 마이크로 발광소자(100)에 전자빔을 조사하는 단계(S20)는, 전자빔 조사부(200)에 3000V 내지 5000V의 고전압을 1KHz 이하로 펄스 구동하고, 전자빔 유도부(300)에 8000V 내지 12000V의 양의 전압을 인가하여 전자빔을 가속시킬 수 있다.In the step (S20) of irradiating the electron beam to the micro
전자빔이 마이크로 발광소자(100)에 조사되면 활성층에서 전자빔이 충돌하여 전자-정공쌍이 생성될 수 있다. 생성된 전자-정공쌍은 활성층의 장벽층에 의해 우물층에 구속될 수 있다. 구속된 전자과 정공은 재결합을 통해 가시광을 발광할 수 있다. When the electron beam is irradiated to the micro
마이크로 발광소자(100)에서 방출되는 가시광의 강도는 전자빔의 강도(또는 밀도)에 비례할 수 있다. 따라서, 마이크로 발광소자(100)에서 방출되는 광을 검출하여 불량 여부를 판단할 수 있도록 전자빔의 강도(또는 밀도)는 조절될 수 있다.The intensity of visible light emitted from the micro
마이크로 발광소자(100)의 발광 강도를 측정하는 단계(S30)는, 광검출부(600)가 복수 개의 마이크로 발광소자(100)가 발광하는 이미지를 획득할 수 있다. 광검출부(600)는 카메라일 수 있으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 마이크로 발광소자(100)의 발광 여부를 검출할 수 있는 다양한 검출 장비가 제한 없이 적용될 수 있다.In the step of measuring the light emission intensity of the micro light emitting device 100 ( S30 ), the
광검출부(600)는 수집된 광 이미지를 전기적 신호로 변환한 후, 제어부(700)에 전달할 수 있다.The
이때, 필터(800)를 이용하여 발광소자에서 방출되는 제1 광 중에서 일부 파장대의 광만을 선택적으로 투과시킬 수도 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 10 내지 도 13에서 설명한 내용이 그대로 적용될 수 있다.In this case, only light of a partial wavelength band among the first light emitted from the light emitting device may be selectively transmitted using the
마이크로 발광소자(100)의 불량 여부를 판단하는 단계(S40)는, 각각의 마이크로 발광소자(100)에서 출사되는 광을 검출하여 정해진 기준 강도 이하의 광을 방출하는 마이크로 발광소자(100)를 불량으로 판단할 수 있다.The step of determining whether the micro
실시예에 따르면, 진공을 형성하는 단계(S10)와 전자빔을 조사하는 단계(S20) 사이에, 챔버(500) 내부에 배치된 전자빔 조사부(200)의 복수 개의 조사 영역에서 전자빔 강도를 측정하는 단계; 및 복수 개의 조사 영역 중에서 미리 정해진 강도 범위를 벗어나는 조사 영역의 전자빔 강도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.According to the embodiment, between the step of forming a vacuum (S10) and the step of irradiating the electron beam (S20), measuring the electron beam intensity in a plurality of irradiation areas of the electron
도 24a 및 도 24b를 참조하면, 전자빔 강도를 측정하는 단계는 마이크로 발광소자(100)에 전자빔을 조사하기 전에 먼저 전자빔 측정부(30)가 전자빔의 균일도를 측정할 수 있다. 전자빔 측정부(30)는 구동부(미도시)에 의해 측정시 전자빔 조사부(200)와 스테이지(530) 사이에 배치되고, 측정이 완료되면 전자빔 조사부(200)와 스테이지(530)의 사이에서 이탈할 수 있다.24A and 24B , in the step of measuring the electron beam intensity, the electron
전자빔 측정부(30)는 복수 개의 감지 영역(P1 내지 P24)으로 구분될 수 있다. 복수 개의 감지 영역(P1 내지 P24)은 복수 개의 조사 영역(S1 내지 S24)과 서로 매칭되게 배치될 수 있다. 따라서, 복수 개의 감지 영역(P1 내지 P24)에서 측정한 값을 이용하여 어느 조사 영역의 전자빔이 불균일한지 판단할 수 있다.The electron
전자빔 강도를 조절하는 단계는 상대적으로 전자빔의 강도가 불균일한 지점을 검출하여 해당 영역의 전자빔 강도가 미리 정해진 기준 범위(또는 평균 강도)와 매칭되도록 조정할 수 있다. The adjusting of the electron beam intensity may include detecting a point where the intensity of the electron beam is relatively non-uniform, and adjusting the electron beam intensity of the corresponding region to match a predetermined reference range (or average intensity).
예시적으로 전자빔의 강도가 약한 지점은 조사 영역의 전압 레벨을 높일 수 있고, 전자빔의 강도가 강한 지점은 조사 영역의 전압 레벨을 낮출 수 있다.For example, a point where the intensity of the electron beam is weak may increase the voltage level of the irradiation area, and a point where the intensity of the electron beam is strong may lower the voltage level of the irradiation area.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the embodiment has been mainly described, but this is only an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are not exemplified above in the range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. And the differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.
Claims (20)
상기 복수 개의 마이크로 발광소자에 전자빔을 조사하는 전자빔 조사부;
상기 복수 개의 마이크로 발광소자에서 방출된 광의 이미지를 획득하는 광검출부;
상기 전자빔 조사부와 상기 복수 개의 마이크로 발광소자 사이에 배치되는 전자빔 유도부; 및
상기 광검출부가 획득한 광 이미지를 기초로 상기 복수 개의 마이크로 발광소자의 불량 여부를 판단하는 제어부를 포함하는, 검사장치.a stage on which a plurality of micro light emitting devices are disposed;
an electron beam irradiation unit irradiating an electron beam to the plurality of micro light emitting devices;
a photodetector configured to acquire an image of light emitted from the plurality of micro light emitting devices;
an electron beam guide unit disposed between the electron beam irradiation unit and the plurality of micro light emitting devices; and
and a controller configured to determine whether the plurality of micro light emitting devices are defective based on the optical image obtained by the photodetector.
상기 전자빔 유도부는 상기 전자빔이 통과하는 적어도 하나의 관통홀을 포함하는, 검사장치.According to claim 1,
The electron beam guide unit includes at least one through hole through which the electron beam passes.
상기 전자빔 유도부는 메쉬 형상을 갖는, 검사장치.3. The method of claim 2,
The electron beam guide portion has a mesh shape, inspection apparatus.
상기 전자빔 유도부의 적어도 하나의 관통홀은 길게 연장 형성된 검사장치.3. The method of claim 2,
At least one through-hole of the electron beam guide part is formed to be elongated.
상기 전자빔 유도부는 상기 스테이지의 일부 영역에 대응되는 면적을 갖고,
상기 전자빔 유도부는 상기 스테이지와 상기 전자빔 조사부 사이에서 일방향으로 이동하는 검사장치.3. The method of claim 2,
The electron beam guide part has an area corresponding to a partial area of the stage,
The electron beam guide unit moves in one direction between the stage and the electron beam irradiation unit.
상기 전자빔 조사부와 상기 마이크로 발광소자 사이의 제1 거리와, 상기 전자빔 조사부와 상기 전자빔 유도부 사이의 제2 거리의 비(제1 거리: 제2 거리)는 1: 0.6 내지 1: 0.99인, 검사장치.According to claim 1,
The ratio of the first distance between the electron beam irradiator and the micro light emitting device to the second distance between the electron beam irradiator and the electron beam guide part (first distance: second distance) is 1:0.6 to 1:0.99, inspection apparatus .
상기 전자빔 유도부는,
상기 전자빔 조사부와 복수 개의 마이크로 발광소자 사이에 배치되는 제1 전자빔 유도부, 및
상기 제1 전자빔 유도부와 상기 복수 개의 마이크로 발광소자 사이에 배치되는 제2 전자빔 유도부를 포함하는, 검사장치.According to claim 1,
The electron beam guide unit,
a first electron beam guide unit disposed between the electron beam irradiation unit and the plurality of micro light emitting devices; and
and a second electron beam guide part disposed between the first electron beam guide part and the plurality of micro light emitting devices.
상기 전자빔 조사부는 전극층, 상기 전극층 상에 형성되어 상기 복수 개의 마이크로 발광소자를 향해 전자를 방출하는 복수 개의 에미터, 및 상기 전극층과 이격 배치되는 게이트 전극을 포함하고,
상기 에미터는 탄소나노튜브를 포함하는 검사장치.According to claim 1,
The electron beam irradiation unit includes an electrode layer, a plurality of emitters formed on the electrode layer to emit electrons toward the plurality of micro light emitting devices, and a gate electrode spaced apart from the electrode layer,
The emitter is an inspection device comprising a carbon nanotube.
상기 전자빔 유도부에 인가되는 전압 레벨은 상기 게이트 전극에 인가되는 전압 레벨보다 높은, 검사장치.9. The method of claim 8,
and a voltage level applied to the electron beam guide unit is higher than a voltage level applied to the gate electrode.
상기 복수 개의 마이크로 발광소자는 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하고,
상기 제1 도전형 반도체층, 활성층, 및 제2 도전형 반도체층은 전자빔이 조사되면 각각 광을 방출하는, 검사장치.According to claim 1,
The plurality of micro light emitting devices includes a first conductivity type semiconductor layer, a second conductivity type semiconductor layer, and an active layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer,
The first conductivity type semiconductor layer, the active layer, and the second conductivity type semiconductor layer each emits light when irradiated with an electron beam, inspection apparatus.
상기 광검출부에 입사되는 광을 일부 차폐하는 필터를 포함하고,
상기 필터는 상기 활성층에서 방출된 제1 광은 투과시키고, 상기 제1 도전형 반도체층 또는 제2 도전형 반도체층에서 방출한 제2 광은 차단하는, 검사장치.11. The method of claim 10,
and a filter that partially shields light incident on the photodetector,
The filter transmits the first light emitted from the active layer, and blocks the second light emitted from the first conductivity-type semiconductor layer or the second conductivity-type semiconductor layer.
상기 광검출부에 입사되는 광을 일부 차폐하는 필터 어레이를 포함하고,
상기 필터 어레이는 상기 복수 개의 마이크로 발광소자의 활성층에서 출사되는 제1 광의 전체 파장대역 중에서 제1 파장대역의 광을 선택적으로 투과시키는 제1 필터, 및 상기 제1 광의 전체 파장대역 중에서 상기 제1 파장대역과 다른 제2 파장대역의 광을 선택적으로 투과시키는 제2 필터를 포함하고,
상기 제1 광은 청색광, 녹색광, 및 적색광 중에 어느 하나인 검사장치.11. The method of claim 10,
and a filter array that partially shields light incident on the photodetector,
The filter array includes a first filter that selectively transmits light in a first wavelength band among all wavelength bands of the first light emitted from the active layers of the plurality of micro light emitting devices, and the first wavelength in the entire wavelength band of the first light and a second filter that selectively transmits light of a second wavelength band different from the band,
The first light is any one of blue light, green light, and red light.
상기 필터 어레이는 상기 제1 필터 및 상기 제2 필터를 선택적으로 상기 광검출부 상에 배치하는 구동부를 포함하는, 검사장치.13. The method of claim 12,
The filter array includes a driving unit for selectively disposing the first filter and the second filter on the photodetector.
상기 전자빔 조사부에 진동을 부여하는 진동 유닛을 포함하는, 검사장치.According to claim 1,
and a vibration unit for imparting vibration to the electron beam irradiation unit.
상기 스테이지 또는 상기 전자빔 유도부는 일방향으로 이동함으로써 상기 전자빔 유도부와 중첩되는 마이크로 발광소자는 상기 전자빔 유도부의 관통홀로 노출되는 검사장치.3. The method of claim 2,
The stage or the electron beam guide part moves in one direction so that the micro light emitting device overlapping the electron beam guide part is exposed through a through hole of the electron beam guide part.
상기 스테이지, 상기 전자빔 조사부, 및 상기 전자빔 유도부가 내부에 배치되는 챔버; 및
상기 챔버 내부에 진공을 형성하는 진공펌프를 포함하는, 검사장치.According to claim 1,
a chamber in which the stage, the electron beam irradiator, and the electron beam guide part are disposed; and
Inspection apparatus comprising a vacuum pump for forming a vacuum inside the chamber.
상기 전자빔 조사부 및 상기 전자빔 유도부를 수용하는 하우징; 및
상기 하우징을 이동시키는 이동 모듈을 포함하고,
상기 하우징에서 출사된 전자빔은 상기 복수 개의 마이크로 발광소자의 일부에만 조사되고 상기 전자빔의 조사 영역은 상기 이동 모듈에 의해 일방향으로 이동하는, 검사장치.According to claim 1,
a housing accommodating the electron beam irradiation unit and the electron beam guide unit; and
A moving module for moving the housing,
The electron beam emitted from the housing is irradiated to only a portion of the plurality of micro light emitting devices, and the irradiation area of the electron beam is moved in one direction by the moving module.
상기 하우징은 상기 스테이지와 수직한 가상선을 기준으로 기울어지게 배치되는, 검사장치.18. The method of claim 17,
The housing is disposed to be inclined with respect to an imaginary line perpendicular to the stage, the inspection device.
상기 챔버 내부에 배치된 복수 개의 마이크로 발광소자에 전자빔을 조사하는 단계;
상기 복수 개의 마이크로 발광소자의 발광 강도를 측정하는 단계; 및
상기 복수 개의 마이크로 발광소자의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 전자빔은 전자빔 조사부와 상기 복수 개의 마이크로 발광소자 사이에 배치되는 전자빔 유도부에 의해 가속되어 상기 복수 개의 마이크로 발광소자에 주입되는 검사방법.forming a vacuum inside the chamber;
irradiating an electron beam to a plurality of micro light emitting devices disposed inside the chamber;
measuring the light emission intensity of the plurality of micro light emitting devices; and
Determining whether the plurality of micro light emitting devices are defective,
The electron beam is accelerated by an electron beam guiding unit disposed between an electron beam irradiator and the plurality of micro light emitting devices and injected into the plurality of micro light emitting devices.
상기 발광 강도를 측정하는 단계는,
상기 복수 개의 마이크로 발광소자의 활성층에서 방출된 제1 광의 전체 파장대역 중에서 일부 파장대역의 광을 선택적으로 투과시키는 검사방법.20. The method of claim 19,
The step of measuring the light emission intensity,
An inspection method for selectively transmitting light of a partial wavelength band among the entire wavelength band of the first light emitted from the active layer of the plurality of micro light emitting devices.
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