초록 ▼

제 1 장 서론
제 1 절 과제의 개요
- 최근 LED의 가격단가 하락 및 고출력 LED 수요 급증으로 인하여 GaN 성장용으로 사용하는 사파이어 기판이 기존의 2인치에서 4~6인치로 대구경화 되어가는 추세이고 또한 기존의 사파이어 기판을 사용하는 대신에 가격 측면에서 유리한 Si 기판을 사용하는 에피 성장 기술이 각광받고 있음
- LED 칩을 제작하는 측면에서는 기존의 사파이어 기판을 사용하는 수평형 LED 칩 구조 대신에 사파이어 기판을 제거하고 열 방출 능력이 좋은 metal 기판을 지지기판으로 사용하는 수직형

제 1 장 서론
제 1 절 과제의 개요
- 최근 LED의 가격단가 하락 및 고출력 LED 수요 급증으로 인하여 GaN 성장용으로 사용하는 사파이어 기판이 기존의 2인치에서 4~6인치로 대구경화 되어가는 추세이고 또한 기존의 사파이어 기판을 사용하는 대신에 가격 측면에서 유리한 Si 기판을 사용하는 에피 성장 기술이 각광받고 있음
- LED 칩을 제작하는 측면에서는 기존의 사파이어 기판을 사용하는 수평형 LED 칩 구조 대신에 사파이어 기판을 제거하고 열 방출 능력이 좋은 metal 기판을 지지기판으로 사용하는 수직형 LED 기술의 수요가 점차 증가하고 있는 상황임
- 한편, 에피 성장용으로 사용하는 사파이어 및 Si 기판이 대구경화 되어감에 따라 그에 따른 공정방법도 대구경화 되어가고 있으며, 기판 대구경화에 따른 wafer bowing 또는 bending 문제가 대두되어 LED chip 후속 공정을 원활히 진행하기 위해서는 반드시 LED device wafer를 지지하는 새로운 공정방법 및 장비기술이 중요해짐
- GaN on Si 기술은 (8인치급) 현재 일본, 독일, 미국등의 선진 LED 기업에서 활발히 연구되고 있으며 국내 대기업인 삼성 LED에서도 오래전부터 반도체 설비/라인을 이용하여 공정기술 및 양산 기술을 확보하여 대규모 생산을 준비 중에 있음
- 8인치급의 Si 기판을 사용하는 GaN on Si 공정에 있어서도 Si 기판을 연마하는 공정 후에 (GaN on Si 수평형 LED공정) wafer bowing 문제가 대두되어 지지기판을 접합하고 마지막 chip 공정단계에서 임시로 사용한 기판을 제거하는 공정방법이 반드시 필요로 하게 되었고, 또한 GaN on Si 수직형 LED를 제작할 때에도 Si 기판을 제거하기 전에 지지기판을 접합하고 지지기판 후면에 다시 임시기판을 bonding/de-bonding 하는 공정 단계가 반드시 필요로 함
- GaN on sapphire 공정에서도 마찬가지로, 사파이어 기판을 제거하는 수직형 LED 공정의 경우, 사파이어 기판을 제거한 뒤에도 wafer bowing 문제가 발생되며 이를 해결하기 위해 지지기판으로 사용한 웨이퍼 후면에 다시 temporary wafer bonding &de-bonding 하는 단계가 필요로 하게 되었음
- 본 과제로 개발하려고 하는 제품은 지지대 역할을 하는 Carrier Wafer를 LED Device 앞면에 임시적으로 붙이는 Temporary Wafer to Wafer bonding 장비와 임시본딩 후 Back-grinding (GaN on Si 수평형 공정의 경우)및 후속공정을 모두 수행한 후, 마지막에 Carrier Wafer를 LED Device Wafer에 Damage없이 De-bonding 하는 장비임
- Temporary Wafer를 본딩하는 방법은 일반적으로 Glue (액체) 또는 Film-type의 접착제를 사용하는 것이 가장 일반적인 방법이며 여기에서 임시 본딩 시 사용되는 임시접착제는 내열성(250~270도)과 내화학성(Acid, Alkaline)이 필요하며, 또한, Vacuum 공정과 CVD 공정에서 안정성과 LED 후 공정 진행을 위한 Shear force가 있어야 하는 전제 조건이 따름
- 한편, 접착제 Spin coating시 Uniformity가 좋아야 하고, Carrier Wafer와 Device Wafer Bonding Void가 없어야 되고, Bonding시 Aligning이 잘되어야 후속 웨이퍼 공정 시에 GaN Chipping과 Crack을 막을 수 있고, Bonding후 균일한 웨이퍼 두께로 인하여 수직형 LED 공정 시에는 사파이어 기판을 제거하는 laser lift-off 수율이 개선될 수 있음
- Carrier Wafer-bonded Device Wafer의 후속 공정 후에 temporary 기판을 다시 de-bonding 하는 공정을 거쳐야 이때 de-bonding 하는 방법은 Bonding하는 공정에서 사용한 접착제의 속성에 따라 De-bonding 방식이 달라지며, 본 과제에서에서는 UV를 조사하여 접착제 한 층을 분해하여 Carrier wafer를 Lift off 하고 Device wafer에 남아 있는 접착제(film 형태)는 Peel off방식으로 De-lamination하는 방식의 장비를 개발할 계획임. 한편 De-bonding 후에 웨이퍼 후면에 Particle 또는 기타 불순물을 제거하기 위하여 Spin cleaning 장비를 추가하여 개발할 계획임

( 출처: 본문 제1장 서론 8p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 3
• 목차 ... 7
• 제 1 장 서론 ... 8
• 제 1 절 과제의 개요 ... 8
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 13
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 13
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 18
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 22
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 66
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 67
• 제 3 장 결과 ... 68
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 68
• 1. 1차년 연구개발 추진 일정 ... 68
• 2. 2차년도 ... 70
• 3. 3차년도 ... 72
• 4. 3차년도 개발 실적 ... 137
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 175
• 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 175
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 177
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 178
• 제 4 장 사업화 계획 ... 181
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 181
• 제 2 절 사업화 계획 ... 186
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 187
• 끝페이지 ... 188