새로운 연구에서는 무기 박막과 마이크로LED의 전사 인쇄 방법을 정의합니다.

한국과학기술원(KAIST) 연구진이 소프트 일렉트로닉스 분야의 과제를 해결하기 위해 무기 박막 반도체 전사 인쇄의 새로운 방법을 보고하고 있습니다. μVAST(Micro-Vacuum Assisted Selective Transfer)로 알려진 이 방법은 레이저 유도 에칭 기술을 사용하여 유리 기판에 미세 구멍 배열을 생성하는 작업을 포함합니다. 이 공정을 통해 추가 접착제를 사용하거나 칩을 손상시키지 않고도 유연한 기판을 포함한 다양한 기판에 반도체 마이크로칩을 선택적으로 전사할 수 있습니다.

μVAST 기술은 마이크로 채널과 레이저로 뚫은 구멍으로 구성된 진공 제어 모듈(VCM)을 사용하여 반도체 칩을 집고 배치하기 위한 미세 진공력을 생성합니다. 이는 기존 전사 방법에 비해 더 높은 접착 전환성과 정밀한 제어를 제공하며 칩 손상 위험을 줄입니다. 이는 기존 기판에 마이크로 크기의 무기 반도체를 조립하는 데 적합합니다.

연구팀을 이끄는 이건재 교수는 “미세 진공 보조 전사는 마이크로 스케일 고성능 무기 반도체의 대규모 선택 집적을 위한 흥미로운 도구를 제공한다”고 말했다. 현재 우리는 차세대 디스플레이(대형 스크린 TV, 유연/신축성 기기) 및 웨어러블 광선치료 패치 상용화를 위해 이젝터 시스템을 갖춘 상업용 마이크로LED 칩의 전사 프린팅을 연구하고 있습니다.”

이 방법은 유연한 MicroLED 및 실리콘 트랜지스터를 포함한 다양한 반도체 재료를 다른 기판에 전사하는 데 효과적인 것으로 입증되었습니다. μVAST는 높은 전사 수율과 반복성을 보이는 것으로 보이며, 이는 전자 제조 분야의 상업적 응용에 매우 중요합니다.

유연한 전자 장치

플렉서블 전자공학과 디스플레이는 재료와 제조 기술의 발전으로 인해 새롭게 떠오르는 분야입니다. 이는 웨어러블, 피부 전자 장치, 곡면 스크린 등에 잠재적으로 응용될 수 있습니다. 그러나 제조 제한으로 인해 상용화에 방해가 되었습니다.

MicroLED는 다른 기술에 비해 성능이 뛰어나기 때문에 차세대 디스플레이에 매우 유망한 후보입니다. 그러나 LED를 최종 기판에 통합하는 데 드는 복잡한 전사 인쇄 공정으로 인해 엄청난 비용이 발생합니다. 확장 가능하면서도 정확한 대량 전송 기술은 가격을 인하하는 데 매우 중요합니다.

스탬핑, 레이저 보조, 유체 조립 등 다양한 전사 기술이 존재하지만 여전히 낮은 선택성, 칩 손상, 불량한 수율 등과 같은 문제에 직면해 있습니다. 미세 진공력도 활용되었지만 신뢰성을 위해서는 더 나은 선택 제어가 필요합니다. 비용 효율적인 전송.

유리의 마이크로 홀 드릴링은 새로운 마이크로 시스템을 가능하게 할 수 있지만 에칭 및 레이저 드릴링과 같은 기존 방법은 마이크로 규모의 정밀도, 종횡비, 균열 등에 한계가 있습니다. 그러나 LIE(레이저 유도 에칭)라는 고급 기술은 복잡한 3D 미세 구멍 배열의 고속 드릴링을 약속합니다.

연구원들은 LIE 마이크로 홀과 진공 제어 모듈을 활용하여 μVAST라는 새로운 선택적 전송 접근 방식을 개발했습니다. 기존 옵션에 비해 대량 전사 인쇄에 대한 전환 가능한 접착력과 선택성이 크게 향상되었습니다. 높은 수율과 추가 접착제 없이 다양한 표면에 이종 통합이 가능합니다.