KR20240027262A - Lift off apparatus and method using laser - Google Patents
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Abstract
본 발명은 캐리어에 증착된 박막의 손상을 방지하면서 캐리어에 잔여물이 남지 않도록 박리할 수 있는 레이저를 이용한 박리 장치 및 박리 방법에 관한 것으로, 레이저를 이용한 박리 방법은 캐리어의 표면에 그래핀층을 형성하는 그래핀 적층단계와, 상기 캐리어에 형성된 그래핀층에 타겟 소재를 증착하여 박막을 형성하는 소재 증착단계, 그리고 상기 캐리어에 레이저를 조사하는 레이저 조사단계를 포함한다. 이러한 방법으로, 박막이 증착되는 캐리어의 표면에 그래핀층을 형성하여 저출력의 레이저에도 용이하게 박막을 박리할 수 있고, 블리스터의 발생 면적을 넓게 하면서 높이를 낮게 하여 박막의 손상을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. The present invention relates to a peeling device and a peeling method using a laser that can peel the thin film deposited on the carrier without damaging it and leaving no residue on the carrier. The peeling method using a laser forms a graphene layer on the surface of the carrier. It includes a graphene stacking step, a material deposition step of forming a thin film by depositing a target material on the graphene layer formed on the carrier, and a laser irradiation step of irradiating a laser to the carrier. In this way, by forming a graphene layer on the surface of the carrier on which the thin film is deposited, the thin film can be easily peeled off even with a low-power laser, and damage to the thin film can be prevented by widening the area of blister generation and lowering the height. You can get the effect.
Description
본 발명은 레이저를 이용한 박리 장치 및 박리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐리어에 증착된 박막의 손상을 방지하면서 캐리어에 잔여물이 남지 않도록 박리할 수 있는 레이저를 이용한 박리 장치 및 박리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a peeling device and a peeling method using a laser, and more specifically, to a peeling device and a peeling method using a laser that can peel the thin film deposited on the carrier without damaging it and leaving no residue on the carrier. will be.
레이저 리프트 오프(Laser lift-off) 공정은 유리 또는 사파이어 캐리어 상에 제작된 소자를 기판으로부터 박리시키기 위한 공정으로써 한 번의 레이저 출력으로 대량의 소자를 한꺼번에 박리시키는 것에 그 목적이 있어 버퍼층의 레이저 흡수가 매우 중요한 요소이다.The laser lift-off process is a process for peeling off devices manufactured on glass or sapphire carriers from the substrate. The purpose is to peel off a large number of devices at once with a single laser output, so the laser absorption of the buffer layer is reduced. This is a very important factor.
이러한, 레이저 리프트 오프 공정은 레이저 조사에 의한 삭마(ablation)현상을 이용하여 캐리어 상의 소자를 박리하는 공정 기술로, 유연(flexible) 기판을 이용한 전자 소자 제작, 반도체 소자 웨이퍼 핸들링을 위한 TBDB(temporary bonding and debonding) 공정, Micro-LED 전사 등에 범용적으로 활용되고 있다. This laser lift-off process is a process technology that peels off devices on a carrier using the ablation phenomenon caused by laser irradiation, and is used for manufacturing electronic devices using flexible substrates and TBDB (temporary bonding) for handling semiconductor device wafers. and debonding) process, Micro-LED transfer, etc.
특히, 소자의 경박단소화, 접힘(folding) 등의 극한 굽힘 변형 구현, 그리고 곡면에 등각 접촉(conformal contact)을 요구하는 바이오메디칼 응용 등의 수요가 증가함에 따라 박리되는 소재의 두께를 기존 대비 현저히 저감할 수 있는 레이저 리프트 오프 공정 기술에 대한 필요성이 증대하고 있다.In particular, as the demand for devices such as lightness, thinness and shortness, realization of extreme bending deformation such as folding, and biomedical applications requiring conformal contact with curved surfaces increases, the thickness of the peeled material has been significantly increased compared to the existing material. The need for laser lift-off process technology that can reduce lift-off is increasing.
도 1 은 종래의 레이저 리프트 오프 공정을 개략적으로 도시해 보인 도면이고, 도 2는 종래의 레이저 리프트 오프 공정을 통하여 박막이 박리되는 부분의 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a conventional laser lift-off process, and Figure 2 is a diagram schematically showing the state of a portion where a thin film is peeled off through a conventional laser lift-off process.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 레이저 리프트 오프 공정은 캐리어(10)에 박막(30)을 형성한 후에 레이저 조사부(20)를 통하여 상기 캐리어(10)에 레이저(L)를 조사하여 상기 캐리어(10)에서 상기 박막(30)을 박리한다. Referring to Figures 1 and 2, the conventional laser lift-off process forms a
상기 레이저 리프트 오프 공정의 원리는 레이저 조사에 의한 광자가 소재의 열분해를 발생시켜 화학적 결합을 끊고, 기체 생성물과 잔여물을 형성하는 삭마 현상에 기인한다. The principle of the laser lift-off process is due to an ablation phenomenon in which photons caused by laser irradiation cause thermal decomposition of the material, breaking chemical bonds, and forming gas products and residue.
하지만, 종래의 레이저 리프트 오프 공정은 도 2에 도시된 바와 같이 조사된 레이저(L)가 국부적인 영역에서 열분해를 발생시킨다. 이는 좁은 면적에서 기체 생성물에 의해 블리스터(blister)가 형성되기 때문에 높은 압력이 인가되어 타겟 소재인 박막(30)의 소성변형 및 파단을 야기한다. 또한 UV 광 흡수율이 낮아 열분해를 발생시키기 위해 높은 레이저 플루언스(laser fluence)가 필요하기 때문에 캐리어(10)에는 박막(30)의 삭마 잔여물(R)이 형성된다. 이러한 손상 및 잔여물은 소자의 고장 및 성능 저하를 야기하며, 캐리어의 재활용을 어렵게 하여 공정 비용을 증가시키는 문제가 있다.However, in the conventional laser lift-off process, as shown in FIG. 2, the irradiated laser L causes thermal decomposition in a local area. This is because blisters are formed by gas products in a small area, and high pressure is applied, causing plastic deformation and fracture of the
따라서, 박막의 손상 및 잔여물을 최소로 하여 박리를 수행할 수 있는 새로운 레이저 리프트 오프 공정 기술이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a new laser lift-off process technology that can perform peeling with minimal damage and residue to the thin film.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 박막이 증착되는 캐리어의 표면에 그래핀층을 형성하여 박막의 손상을 방지하면서 캐리어에 잔여물이 남지 않도록 박리할 수 있는 레이저를 이용한 박리 장치 및 박리 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다. The present invention was created to solve the above problems, and is a peeling device using a laser that forms a graphene layer on the surface of the carrier on which the thin film is deposited to prevent damage to the thin film and peel it without leaving any residue on the carrier. The purpose is to provide a peeling method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 박리 방법은, 캐리어의 표면에 그래핀층을 형성하는 그래핀 적층단계; 상기 캐리어에 형성된 그래핀층에 타겟 소재를 증착하여 박막을 형성하는 소재 증착단계; 및 상기 캐리어에 레이저를 조사하는 레이저 조사단계;를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, an exfoliation method using a laser according to a preferred embodiment of the present invention includes a graphene stacking step of forming a graphene layer on the surface of a carrier; A material deposition step of forming a thin film by depositing a target material on the graphene layer formed on the carrier; and a laser irradiation step of irradiating a laser to the carrier.
여기서, 상기 그래핀 적층단계는, 단일층(single-layer) 또는 다층(multi-layer)으로 상기 그래핀층을 적층하도록 이루어질 수 있다. Here, the graphene stacking step may be performed to stack the graphene layer as a single-layer or multi-layer.
그리고, 상기 그래핀 적층단계는, CVD 그래핀, 산화 그래핀(graphene oxide), 환원 그래핀(reduced graphene oxide), 에피텍셜 그래핀(epitaxial graphene) 중 어느 하나의 그래핀층을 적층하도록 이루어질 수 있다. In addition, the graphene stacking step may be performed to stack any one of CVD graphene, graphene oxide, reduced graphene oxide, and epitaxial graphene. .
특히, 상기 그래핀 적층단계는, CVD 그래핀을 롤투롤(roll-to-roll) 방법으로 상기 캐리어의 표면에 전사하여 상기 그래핀층을 형성하도록 이루어질 수 있다.In particular, the graphene stacking step may be performed by transferring CVD graphene to the surface of the carrier using a roll-to-roll method to form the graphene layer.
상기 레이저 조사단계는, 30~140mW의 출력으로 레이저를 조사하도록 이루어질 수 있다.The laser irradiation step may be performed to irradiate the laser with an output of 30 to 140 mW.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저를 이용한 박리 장치는, 표면에 그래핀층이 형성되고, 타겟 소재가 증착되어 박막이 형성되는 캐리어; 및 상기 캐리어에 레이저를 조사하는 레이저 조사부;를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, a peeling device using a laser according to a preferred embodiment of the present invention includes a carrier on which a graphene layer is formed on the surface and a target material is deposited to form a thin film; and a laser irradiation unit that irradiates laser to the carrier.
여기서, 상기 그래핀층은, 단일층(single-layer) 또는 다층(multi-layer)으로 형성되게 이루어질 수 있다.Here, the graphene layer may be formed as a single-layer or multi-layer.
그리고, 상기 그래핀층은, CVD 그래핀, 산화 그래핀(graphene oxide), 환원 그래핀(reduced graphene oxide), 에피텍셜 그래핀(epitaxial graphene) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.And, the graphene layer may be made of any one of CVD graphene, graphene oxide, reduced graphene oxide, and epitaxial graphene.
상기 캐리어는, 광 투과가 가능한 소재로 제작된다. The carrier is made of a material capable of transmitting light.
그리고, 상기 레이저 조사부는, 30~140mW의 출력으로 레이저를 조사하도록 이루어질 수 있다.In addition, the laser irradiation unit may be configured to irradiate laser with an output of 30 to 140 mW.
본 발명에 의한 레이저를 이용한 박리 장치 및 박리 방법에 따르면, 박막이 증착되는 캐리어의 표면에 그래핀층을 형성하여 저출력의 레이저에도 용이하게 박막을 박리할 수 있고, 블리스터의 발생 면적을 넓게 하면서 높이를 낮게 하여 박막의 손상을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. According to the peeling device and peeling method using a laser according to the present invention, the thin film can be easily peeled off even with a low-power laser by forming a graphene layer on the surface of the carrier on which the thin film is deposited, and the thin film can be easily peeled off while increasing the area where blisters occur. By lowering , you can achieve the effect of preventing damage to the thin film.
그리고, 본 발명에 따르면, 박막이 박리되면서 캐리어에 잔여물이 남지 않도록 박리할 수 있어 캐리어를 반복적으로 재활용할 수 있어 공정 비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Additionally, according to the present invention, the thin film can be peeled off without leaving any residue on the carrier, allowing the carrier to be recycled repeatedly, thereby reducing process costs.
도 1 은 종래의 레이저 리프트 오프 공정을 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 2는 종래의 레이저 리프트 오프 공정을 통하여 박막이 박리되는 부분의 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 레이저를 이용한 박리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 레이저를 이용한 박리 장치를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 레이저를 이용한 박리 방법을 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 레이저를 이용한 박리 방법을 통하여 박막이 박리되는 부분의 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 레이저를 이용한 박리 방법에서 레이저의 출력에 따른 박리 상태를 개략적으로 나타낸 그래프,
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 레이저를 이용한 박리 방법에서 레이저의 출력에 따른 박리 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a conventional laser lift-off process;
Figure 2 is a diagram schematically showing the state of the portion where the thin film is peeled off through a conventional laser lift-off process;
3 is a flowchart schematically showing a peeling method using a laser according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a diagram schematically showing a peeling device using a laser according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a diagram schematically showing a peeling method using a laser according to an embodiment of the present invention;
Figure 6 is a diagram schematically showing the state of a portion where a thin film is peeled off through a peeling method using a laser according to an embodiment of the present invention;
Figure 7 is a graph schematically showing the peeling state according to the output of the laser in the peeling method using a laser according to an embodiment of the present invention;
Figure 8 is a diagram schematically showing the peeling state according to the output of the laser in the peeling method using a laser according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. This is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be interpreted as including all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
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 포함할 수 있다. The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions may include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise.
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 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries can be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of related technologies, and unless clearly defined in this application, are interpreted as having an ideal or excessively formal meaning. It may not work.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 레이저를 이용한 박리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 레이저를 이용한 박리 장치를 개략적으로 도시해 보인 도면이다. 그리고, 도 5는 상기 레이저를 이용한 박리 방법을 개략적으로 도시해 보인 도면이고, 도 6은 상기 레이저를 이용한 박리 방법을 통하여 박막이 박리되는 부분의 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면이고, 도 7 및 도 8은 상기 레이저를 이용한 박리 방법에서 레이저의 출력에 따른 박리 상태를 개략적으로 나타낸 그래프 및 도면이다.Figure 3 is a flow chart schematically showing a peeling method using a laser according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a diagram schematically showing a peeling device using a laser according to an embodiment of the present invention. And, Figure 5 is a diagram schematically showing the peeling method using the laser, Figure 6 is a diagram schematically showing the state of the portion where the thin film is peeled through the peeling method using the laser, and Figures 7 and Figure 8 is a graph and drawing schematically showing the peeling state according to the output of the laser in the peeling method using the laser.
도 3 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 레이저를 이용한 박리 장치(100)는 표면에 그래핀층(120)이 형성되고 타겟 소재가 증착되어 박막(200)이 형성되는 캐리어(110)와, 상기 캐리어(110)에 레이저(L)를 조사하는 레이저 조사부(130)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIGS. 3 to 8, the
그리고, 이러한 본 발명의 레이저를 이용한 박리 장치(100)를 이용한 박리 방법은 캐리어(110)의 표면에 그래핀층(120)을 형성하는 그래핀 적층단계(S110)와, 상기 캐리어(110)에 형성된 그래핀층(120)에 타겟 소재를 증착하여 박막(200)을 형성하는 소재 증착단계(S120), 그리고 상기 캐리어(110)에 레이저(L)를 조사하는 레이저 조사단계(S130)를 포함하여 이루어진다. And, the peeling method using the
즉, 본 발명의 레이저를 이용한 박리 방법은 종래의 레이저 리프트 오프 공정과 달리 상기 캐리어(110)에 그래핀층(120)을 형성하고, 상기 그래핀층(120)에 박막(200)을 형성한 후 레이저(L)를 조사하여 상기 박막(200)의 손상을 방지하면서 캐리어(110)에 잔여물이 남지 않도록 박리할 수 있다.That is, the peeling method using a laser of the present invention, unlike the conventional laser lift-off process, forms a
상기 그래핀층(120)은, 도 6을 참조하면, 우수한 면내 열전도도로 인하여 발생한 열이 측면으로 용이하게 확산되어 기체 생성물에 의해 발생하는 블리스터(blister)에서 압력이 현저히 낮아지게 되어, 이로 인해 박막(200)의 소성 변형 및 주름 형성 양상을 저감할 수 있다. 또한, 상기 그래핀층(120)은 계면에서의 광 흡수율을 높여 박리에 필요한 레이저 플루언스를 낮춰주고, 상기 캐리어(110)에 잔여물을 거의 발생시키지 않고 박리를 수행할 수 있다Referring to FIG. 6, the
여기서, 상기 캐리어(110)는 레이저(L)의 광이 투과할 수 있도록 유리 또는 사파이어 등과 같은 투명 소재로 제작된다.Here, the
그리고, 상기 소재 증착단계(S120)에서 증착되는 타겟 소재로는 폴리이미드(polyimide), 질화 갈륨(gallium nitride), PZT(lead zirconate titanate), 비정질 실리콘(amorphous silicon) 등 레이저 기반 박리 기법이 적용 가능한 모든 소재가 적용될 수 있다.In addition, target materials deposited in the material deposition step (S120) include polyimide, gallium nitride, PZT (lead zirconate titanate), and amorphous silicon, to which laser-based peeling techniques can be applied. Any material can be applied.
여기서, 상기 박막(200)의 형성 방법은 소재의 종류에 따라 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 전기영동 증착, 물리적 기상 증착(physical vapor deposition), 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition) 방법 등 다양한 방법이 선택적으로 적용될 수 있다.Here, the method of forming the
상기 그래핀 적층단계(S110)는 CVD 그래핀, 산화 그래핀(graphene oxide), 환원 그래핀(reduced graphene oxide), 에피텍셜 그래핀(epitaxial graphene) 중 어느 하나의 그래핀층(120)을 적층하는 단계이다. The graphene stacking step (S110) involves stacking a
일 예로, 본 발명의 그래핀 적층단계(S110)에서는 고품질의 합성 및 대면적화가 가능한 CVD 그래핀을 롤투롤(roll-to-roll) 방법으로 상기 캐리어(110)의 표면에 전사하여 상기 그래핀층(120)을 형성할 수 있다. For example, in the graphene stacking step (S110) of the present invention, high-quality synthesis and large-area CVD graphene is transferred to the surface of the
이러한 상기 그래핀층(120)은 단일층(single-layer) 또는 다층(multi-layer)으로 적층될 수 있다. 여기서, 상기 그래핀층(120)이 다층으로 형성되면 면내 열전도도가 향상되어 레이저 플루언스를 낮출 수 있다. 이에 대응하여, 상기 레이저 조사단계(S130)는 30~140mW의 출력으로 레이저를 조사할 수 있다. 그리고, 상기 레이저는 308nm 또는 355nm의 UV 대역 파장을 선정하여 조사할 수 있다.The
즉, 상기 그래핀층(120)이 집적된 층수가 증가할 수록 같은 출력의 레이저를 조사하더라도 면내 열전도도에 의하여 흡수된 열이 국부적으로 집중되지 않고 측면으로 보다 잘 확산되어 블리스터의 지름은 증가하고 높이는 낮아지게 된다.In other words, as the number of integrated layers of the
이하에서는, 상기 그래핀층의 적층 상태에 따른 박리 상태를 도 7 및 도 8을 참고하여 설명한다. Hereinafter, the peeling state according to the stacking state of the graphene layer will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
그래핀층이 형성되지 않은 캐리어(w/o Graphene), 1층의 그래핀층이 형성된 캐리어(1 layer), 2층의 그래핀층이 형성된 캐리어(2 layer), 3층의 그래핀층이 형성된 캐리어(3 layer), 4층의 그래핀층이 형성된 캐리어(4 layer) 각각에 두께가 약 3μm가 되도록 폴리이미드(PI) 박막을 적층하였다.Carrier without a graphene layer (w/o Graphene), carrier with 1 layer of graphene layer (1 layer), carrier with 2 layers of graphene layer (2 layer), carrier with 3 layers of graphene layer (3) A polyimide (PI) thin film was laminated to a thickness of about 3 μm on each of the carriers (4 layers) on which 4 layers of graphene were formed.
그리고, 355nm 파장의 UV DPSS 나노 초 레이저를 30~140mW까지 출력을 변경하면서 상기 5개의 캐리어에 조사하여 블리스터의 지름(D)과 높이(H)를 측정하여 도 7에 그래프로 나타내었다.Then, the UV DPSS nanosecond laser with a wavelength of 355 nm was irradiated to the five carriers while changing the output from 30 to 140 mW, and the diameter (D) and height (H) of the blisters were measured and shown in a graph in FIG. 7.
도 7에 도시된 바와 같이, 그래핀층이 형성되지 않은 캐리어(w/o Graphene)에 적층된 박막은 레이저의 출력이 100mW 이상이 되어야 블리스터가 발생하였고, 발생한 블리스터는 140mW의 레이저 출력에서도 30μm 이하의 직경(D)으로 형성되고, 레이저 출력이 높아짐에 따라 최대 0.6μm의 높이(H)로 형성되었다. 즉, 국부적으로 많은 압력이 인가되는 형태이다.As shown in Figure 7, in the thin film laminated on a carrier (w/o Graphene) without a graphene layer, blisters occurred only when the laser output was 100 mW or more, and the blisters generated were 30 μm or less even at a laser output of 140 mW. It was formed with a diameter (D) of , and as the laser power increased, it was formed with a height (H) of up to 0.6μm. In other words, it is a form in which a lot of pressure is applied locally.
그리고, 1층의 그래핀층이 형성된 캐리어(1 layer)에 적층된 박막은 레이저의 출력이 80mW 이상이 되면 블리스터가 발생하였고, 레이저의 출력이 높아짐에 따라 블리스터는 15~60μm의 직경(D)으로 형성되고, 높이(H)는 최대 0.4μm로 형성되었다. 즉, 그래핀층이 없는 캐리어와 비교하여 블리스터의 발생 면적이 넓어지면서 높이가 낮게 형성되어 상대적으로 적은 압력이 인가된다.In addition, blisters occurred in the thin film laminated on the carrier (1 layer) on which the first layer of graphene layer was formed when the laser output exceeded 80 mW, and as the laser output increased, the blisters had a diameter (D) of 15 to 60 μm. and the height (H) was formed to be up to 0.4μm. That is, compared to a carrier without a graphene layer, the area where blisters occur is larger and the height is lower, so relatively less pressure is applied.
2층의 그래핀층이 형성된 캐리어(2 layer)에 적층된 박막은 레이저의 출력이 60mW 이상이 되면 블리스터가 발생하였고, 레이저의 출력이 높아짐에 따라 블리스터는 15~70μm의 직경(D)으로 형성되고, 높이(H)는 최대 0.2μm로 형성되었다. The thin film laminated on the carrier (2 layers) with two layers of graphene formed blisters when the laser output exceeds 60 mW, and as the laser output increases, blisters are formed with a diameter (D) of 15 to 70 μm. and the height (H) was formed at a maximum of 0.2μm.
3층의 그래핀층이 형성된 캐리어(3 layer)에 적층된 박막은 레이저의 출력이 40mW 이상이 되면 블리스터가 발생하였고, 레이저의 출력이 높아짐에 따라 블리스터는 15~105μm의 직경(D)으로 형성되고, 높이(H)는 최대 0.2μm로 형성되었다.In the thin film laminated on a carrier (3 layers) with 3 layers of graphene, blisters occurred when the laser output exceeded 40 mW, and as the laser output increased, the blisters formed with a diameter (D) of 15 to 105 μm. and the height (H) was formed at a maximum of 0.2μm.
4층의 그래핀층이 형성된 캐리어(4 layer)에 적층된 박막은 레이저의 출력이 30mW 이상이 되면 블리스터가 발생하였고, 레이저의 출력이 높아짐에 따라 블리스터는 15~130μm의 직경(D)으로 형성되고, 높이(H)는 최대 0.2μm로 형성되었다.In the thin film laminated on a carrier (4 layers) with 4 layers of graphene, blisters occurred when the laser output exceeded 30 mW, and as the laser output increased, the blisters formed with a diameter (D) of 15 to 130 μm. and the height (H) was formed at a maximum of 0.2μm.
즉, 그래핀층이 더 많이 적층 될수록 레이저의 낮은 출력에서도 블리스터가 발생하고, 블리스터의 발생 면적이 더 넓어지면서 높이가 낮게 형성되어 박막에 상대적으로 적은 압력이 인가되어 박막 손상을 방지할 수 있다.In other words, as more graphene layers are stacked, blisters occur even at low output of the laser, and as the area where blisters occur becomes wider and the height is lowered, relatively less pressure is applied to the thin film, preventing damage to the thin film. .
이와 같이, 본 발명에서는 캐리어의 표면에 그래핀층을 형성하고, 그래핀층에 박막을 증착하여 저출력의 레이저에도 용이하게 박막을 박리할 수 있고, 블리스터의 발생 면적을 넓게 하면서 높이를 낮게 하여 박막의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 박막이 박리되면서 캐리어에 잔여물이 남지 않도록 박리할 수 있어 캐리어를 반복적으로 재활용할 수 있어 공정 비용을 절감할 수 있다.As such, in the present invention, a graphene layer is formed on the surface of the carrier, and a thin film is deposited on the graphene layer, so that the thin film can be easily peeled off even with a low-power laser, and the height of the thin film is lowered while widening the area where blisters occur. Damage can be prevented. In addition, as the thin film is peeled off, it can be peeled off without leaving any residue on the carrier, allowing the carrier to be recycled repeatedly, thereby reducing process costs.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for detailed explanation of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and the present invention is intended to be understood by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. It is clear that modification or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.
100 : 레이저를 이용한 박리 장치
110 : 캐리어
120 : 그래핀층
130 : 레이저 조사부
200 : 박막100: Peeling device using laser
110: carrier
120: graphene layer
130: Laser irradiation unit
200: thin film
Claims (10)
상기 캐리어에 형성된 그래핀층에 타겟 소재를 증착하여 박막을 형성하는 소재 증착단계; 및
상기 캐리어에 레이저를 조사하는 레이저 조사단계;
를 포함하는 레이저를 이용한 박리 방법.
A graphene stacking step of forming a graphene layer on the surface of the carrier;
A material deposition step of forming a thin film by depositing a target material on the graphene layer formed on the carrier; and
A laser irradiation step of irradiating a laser to the carrier;
A peeling method using a laser including.
상기 그래핀 적층단계는,
단일층(single-layer) 또는 다층(multi-layer)으로 상기 그래핀층을 적층하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 박리 방법.
According to paragraph 1,
The graphene stacking step is,
An exfoliation method using a laser, characterized in that the graphene layer is stacked as a single-layer or multi-layer.
상기 그래핀 적층단계는,
CVD 그래핀, 산화 그래핀(graphene oxide), 환원 그래핀(reduced graphene oxide), 에피텍셜 그래핀(epitaxial graphene) 중 어느 하나의 그래핀층을 적층하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 박리 방법.
According to paragraph 1,
The graphene stacking step is,
An exfoliation method using a laser, characterized in that stacking a graphene layer of any one of CVD graphene, graphene oxide, reduced graphene oxide, and epitaxial graphene.
상기 그래핀 적층단계는,
CVD 그래핀을 롤투롤(roll-to-roll) 방법으로 상기 캐리어의 표면에 전사하여 상기 그래핀층을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 박리 방법.
According to paragraph 1,
The graphene stacking step is,
An exfoliation method using a laser, characterized in that the graphene layer is formed by transferring CVD graphene to the surface of the carrier using a roll-to-roll method.
상기 레이저 조사단계는,
30~140mW의 출력으로 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 박리 방법.
According to paragraph 1,
The laser irradiation step is,
A peeling method using a laser, characterized by irradiating a laser with an output of 30 to 140 mW.
상기 캐리어에 레이저를 조사하는 레이저 조사부;
를 포함하는 레이저를 이용한 박리 장치.
A carrier on which a graphene layer is formed on the surface and a target material is deposited to form a thin film; and
a laser irradiation unit that irradiates a laser to the carrier;
A peeling device using a laser comprising a.
상기 그래핀층은,
단일층(single-layer) 또는 다층(multi-layer)으로 형성된 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 박리 장치.
According to clause 6,
The graphene layer is,
A peeling device using a laser, characterized in that it is formed as a single-layer or multi-layer.
상기 그래핀층은,
CVD 그래핀, 산화 그래핀(graphene oxide), 환원 그래핀(reduced graphene oxide), 에피텍셜 그래핀(epitaxial graphene) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 박리 장치.
According to clause 6,
The graphene layer is,
An exfoliation device using a laser, characterized in that one of CVD graphene, graphene oxide, reduced graphene oxide, and epitaxial graphene.
상기 캐리어는,
광 투과가 가능한 소재로 제작된 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 박리 장치.
According to clause 6,
The carrier is,
A peeling device using a laser, characterized in that it is made of a material capable of transmitting light.
상기 레이저 조사부는,
30~140mW의 출력으로 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 박리 장치.
According to clause 6,
The laser irradiation unit,
A peeling device using a laser, characterized in that it irradiates a laser with an output of 30 to 140 mW.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220105260A KR20240027262A (en) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | Lift off apparatus and method using laser |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030084476A (en) | 2002-04-27 | 2003-11-01 | 엘지전자 주식회사 | Method for lifting off Nitride chemical material group |
-
2022
- 2022-08-23 KR KR1020220105260A patent/KR20240027262A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20030084476A (en) | 2002-04-27 | 2003-11-01 | 엘지전자 주식회사 | Method for lifting off Nitride chemical material group |
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|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |