CN113299593A - 接着层结构以及半导体结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种接着层结构以及半导体结构，半导体结构设置于暂时性载板上，暂时性载板上设置有多个接着层。半导体结构包括接着层结构以及微型发光元件。接着层结构包括修补接着层以及缓冲层。修补接着层设置于暂时性载板上。微型发光元件设置于修补接着层上。缓冲层设置于修补接着层以及微型发光元件之间。修补接着层在暂时性载板的厚度方向上的高度小于这些接着层的高度，且修补接着层的高度以及缓冲层的高度的总和大于或等于这些接着层的高度。
Description
技术领域
本发明涉及一种接着层结构以及半导体结构。
背景技术
在微型发光元件显示面板的制程上，经常需要将多个微型发光元件通过暂时性载板转移至目标基板上，并在目标基板上连接其他元件。暂时性载板也具备例如运送和存储微型发光元件的功能。
然而，这些微型发光元件在其生长时可能出现瑕疵，产生一或多个瑕疵微型发光元件。为了提高生产良率并降低生产成本，亟需发展一种替换这些瑕疵微型发光元件的方法。
发明内容
本发明是针对一种接着层结构以及半导体结构。接着层结构提高瑕疵微型发光元件的替换成功率，半导体结构具备高的生产良率。
根据本发明一实施例，提供一种半导体结构，包括暂时性载板、多个接着层以及多个微型发光元件。这些接着层设置于暂时性载板上。这些微型发光元件分别设置于这些接着层上。这些接着层中的修补接着层在暂时性载板的厚度方向上的高度小于其余接着层的高度。
根据本发明另一实施例，提供一种半导体结构，设置于暂时性载板上，暂时性载板上设置有多个接着层。半导体结构包括微型发光元件以及缓冲层。微型发光元件设置于其中一个接着层上。缓冲层设置于此接着层以及微型发光元件之间，且缓冲层的玻璃化转变温度低于接着层的玻璃化转变温度。
根据本发明再一实施例，提供一种接着层结构，设置于暂时性载板上，接着层结构包括缓冲层以及修补接着层。缓冲层设置于暂时性载板上，以对应接合微型发光元件。修补接着层设置于缓冲层以及暂时性载板之间。缓冲层在暂时性载板的厚度方向上的高度大于或等于修补接着层的高度。
基于上述，本发明实施例提供的接着层结构具备缓冲层以及修补接着层，提高瑕疵微型发光元件的替换成功率。本发明实施例提供的半导体结构以缓冲层接合修补接着层以及微型发光元件，使得半导体结构具备高的生产良率。
附图说明
图1A至图1D是根据本发明一实施例的一种替换瑕疵微型发光元件的流程示意图；
图2A是根据本发明一实施例的半导体结构的示意图；
图2B是根据本发明一实施例的半导体结构的示意图；
图3是根据本发明一实施例的半导体结构的示意图。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
参照图1A至图1D，其示出根据本发明一实施例的一种替换瑕疵微型发光元件的流程示意图。
参照图1A，其所示出的是：在暂时性载板100上设置有多个接着层101A。微型发光元件103分别设置于接着层101A上，于接着层101A上也具有瑕疵微型发光元件103A。瑕疵微型发光元件103A的数量为至少一个。
微型发光元件103以及瑕疵微型发光元件103A皆包括电极组105，电极组105包括第一电极105A以及第二电极105B，第一电极105A以及第二电极105B电性相异，且设置于微型发光元件103的同侧。在本实施例中，暂时性载板100为无电路基板(non-circuitsubstrate)。
参照图1B，其所示出的是：移除图1A中的瑕疵微型发光元件103A以及瑕疵微型发光元件103A与暂时性载板100之间的接着层101A。在暂时性载板100上依序设置修补接着层101以及缓冲层102。将修补载板100A上设置的微型发光元件103对准缓冲层102，其中微型发光元件103通过连接垫104而设置于修补载板100A上。在本发明的其他实施例中(未示出)，微型发光元件103可以通过连接垫104而设置于一修补工件上，通过移动修补工件，使得微型发光元件103得以对准缓冲层102。
参照图1C，其所示出的是：通过将修补载板100A靠近暂时性载板100，使得修补载板100A上的微型发光元件103及连接垫104得以接合暂时性载板100上的缓冲层102。
同时参照图1C及图1D，图1D所示出的是：与缓冲层102接合的微型发光元件103脱离修补载板100A，并设置于暂时性载板100上。根据本发明一实施例，可以利用激光照射图1C中的连接垫104，使连接垫104软化，使微型发光元件103得以脱离修补载板100A。
通过图1A至图1D所示的流程示意图，本实施例示例了如何制造半导体结构1，半导体结构1包括暂时性载板100、多个接着层101A、101以及多个微型发光元件103。接着层101A、101设置于暂时性载板100上。微型发光元件103分别设置于接着层101A、101上。接着层101A、101中的修补接着层101在暂时性载板100的厚度方向上的高度H1小于接着层101A的高度H3。
在图1D中，半导体结构1包括半导体结构10。半导体结构10设置于暂时性载板100上，暂时性载板100上设置有多个接着层101A，半导体结构10包括接着层结构30及微型发光元件103，接着层结构30包括修补接着层101以及缓冲层102。修补接着层101设置于暂时性载板100上。微型发光元件103设置于修补接着层101上。缓冲层102设置于修补接着层101以及微型发光元件103之间。在暂时性载板100的厚度方向上，修补接着层101的高度H1小于接着层101A的高度H3，修补接着层101的高度H1等于缓冲层102的高度H2，且修补接着层101的高度H1以及缓冲层102的高度H2的总和等于接着层101A的高度H3。
在本实施例中，修补接着层101的材料以及接着层101A的材料相同，不同于缓冲层102的材料，使得制程环境对于这两种材料具有选择性。例如，当环境温度介于接着层101、101A的材料与缓冲层102的材料的玻璃化转变温度之间，可便于做针对性的修补。具体而言，当环境温度高于缓冲层102的玻璃化转变温度且低于接着层101、101A的玻璃化转变温度，唯有缓冲层102会产生相变化，而接着层101、101A不产生相变化。在这样的状况下，得以在低应力下修补设置于缓冲层102上的微型发光元件103，且不影响设置于接着层101A上的微型发光元件103。相对的，在现有的技艺中，每一个微型发光元件皆是设置于接着层上，一旦部分的微型发光元件103为失效而需替换，需将环境温度提高至接着层101的玻璃化转变温度来进行接合；在此配置下，其余正常未失效的微型发光元件103的接着层101A不仅受到影响而降低良率，且对于分摊接合应力的效果也相当有限，不利于进行上述的针对性修补。
在本发明的其他实施方式中，半导体结构10的接着层结构30可以仅包括接着层101A以及修补接着层101，但不包括缓冲层102。微型发光元件103直接设置于修补接着层101上，且修补接着层101的高度H1小于接着层101A的高度H3。由于修补接着层101与接着层101A的材料相同，在后续的激光气化制程中，修补接着层101上的微型发光元件103可连同接着层101A上的微型发光元件103一并脱离(debond)修补接着层101以及接着层101A，且保留空间以让后续的修补制程有较灵活的选择，例如前述图1A至图1D所提及的，填充其他用于修补微型发光元件的接合材料(如缓冲层102)。
为了充分说明本发明的各种实施方式，将在下文描述本发明的其他实施例。在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
参照图2A，其示出根据本发明一实施例的半导体结构的示意图。半导体结构1’包括半导体结构10’。半导体结构10’设置于暂时性载板100上，暂时性载板100上设置有多个接着层101A，半导体结构10’包括接着层结构30及微型发光元件103，接着层结构30包括修补接着层101以及缓冲层102。修补接着层101设置于暂时性载板100上。微型发光元件103设置于修补接着层101上。缓冲层102设置于修补接着层101以及微型发光元件103之间。缓冲层102的玻璃化转变温度低于修补接着层101的玻璃化转变温度。
图2A所示的实施例与图1D所示的实施例的差别在于：在暂时性载板100的厚度方向上，修补接着层101的高度H1等于接着层101A的高度H1，且接着层101A上也设置有缓冲层102。换句话说，图2A所示实施例可以视为图1D所示实施例的延伸应用：在修补接着层101上以及接着层101A上都设置缓冲层102。
在本实施例中，修补接着层101上的缓冲层102的高度为H2，接着层101A上的缓冲层102的高度也为H2，但本发明不以此为限。在本发明的其他实施例中，接着层101A上的缓冲层102的高度不同于修补接着层101上的缓冲层102的高度。
参照图2B，其示出根据本发明一实施例的半导体结构2的示意图。半导体结构2包括半导体结构20，半导体结构20设置于暂时性载板100上，暂时性载板100上设置有多个接着层101A，半导体结构20包括接着层结构40及微型发光元件103，接着层结构40包括修补接着层201以及缓冲层202。半导体结构2与半导体结构1不同在于：在暂时性载板100的厚度方向上，缓冲层202的高度H5大于修补接着层201的高度H4，且修补接着层201的高度H4以及缓冲层202的高度H5的总和大于接着层101A的高度H3。
如上所述，由于修补接着层101的用途在于使微型发光元件103在后续制程中与暂时性载板100脱离，故其厚度可以相对地设置较薄，而较厚的缓冲层202不仅可以提供良好的缓冲效果，且由于高度H4、H5的总和大于高度H3，可确保待修补的微型发光元件103与缓冲层202接合，同时在接合过程中减少对其他已正常接合的微型发光元件103所造成的应力影响。
参照图3，其示出根据本发明一实施例的半导体结构3的示意图。半导体结构3包括暂时性载板100、多个接着层101A、101、缓冲层102以及多个微型发光元件303。微型发光元件303包括电极组305，电极组305包括第一电极305A以及第二电极305B。半导体结构3与半导体结构1不同在于：半导体结构1中与接着层101A、修补接着层101对应的微型发光元件103的第一电极105A以及第二电极105B接合接着层101A或缓冲层102，而半导体结构3中与接着层101A、修补接着层101对应的微型发光元件303的第一电极305A以及第二电极305B不接合接着层101A及缓冲层102。
在本发明一实施例中，缓冲层102可以不吸收用来分离微型发光元件303以及修补接着层101两者的激光光，且缓冲层102是透光的。因此，在以激光分离微型发光元件303以及修补接着层101两者的制程中，缓冲层102得以留存在微型发光元件303上，并且可以通过缓冲层102的表面结构增加光线自出光面射出的机率，提高发光效率。
在本发明一实施例中，半导体结构1中与修补接着层101对应的微型发光元件的第一电极以及第二电极被设置于微型发光元件的相对侧。在本发明一实施例中，半导体结构3中与修补接着层101对应的微型发光元件的第一电极以及第二电极被设置于微型发光元件的相对侧。
在上述的实施例中，缓冲层102、202的玻璃化转变温度低于接着层101A、101、201的玻璃化转变温度。换句话说，在制程中，缓冲层102、202的延展性高于接着层101A、101、201的延展性，使得在通过缓冲层102、202接合微型发光元件103、303的过程中，接着层101A、101、201不会溢流。
在上述的实施例中，缓冲层102、202的材料可以包括高分子聚合物。高分子聚合物为同种分子结构或多种分子结构，为重复单元所组成分子量10,000以上的聚合体。当调整分子结构种类，可以得到不同的玻璃化转变温度，并且在特定温度范围内具有个别独特的黏弹行为，并依循时温叠加定理(time-temperature superposition principle)，即是在固定的应力下其黏弹性会因为施加时间而降低，也会因为温度升高而降低，或是温度降低而升高。时间的增加或温度的上升对黏弹行为会展现相同的影响，所以在不同的贴合加工温度可以使用不同种类的高分子聚合物，以提供最有效的吸收与分散应力，避免力量集中造成芯片破裂。具体而言，缓冲层102、202的材料可以包括聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚酯(polyesters)、聚氨酯(polyurethanes)、丙烯酸酯聚合物(acrylate polymers)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)或其组合，或是其相关的共聚合物，或是其分子链含有甲基(methyl group,-CH3)、亚甲基(methylenebridge,-CH2-)、苯环(benzene ring)、醚基(ether linkage,-O-)、酯基(ester linkage,-COO-)、氨基甲酸酯基(urethane linkage,-NH-COO-)、脲基(urea linkage,-NH-CO-NH-)、酰胺基(peptide linkage,-NH-CO-)、硅基(silyl linkage,-Si-)、酰亚胺基(imidelinkage,-CO-N-CO-)的高分子聚合物等。
在上述的实施例中，修补接着层101、201的材料可以包括高分子聚合物。高分子聚合物为同种分子结构或多种分子结构为重复单元所组成，当调整重复单元分子结构种类可得不同的热裂解温度，当调整高分子的分子量也可以有不同的热裂解温度。在所设定的温度下(300度以下)可以使高分子聚合物热解成小分子片段而释放出所黏着的元件。换句话说，修补接着层101、201可以包括热分解(thermolysis)材料。具体而言，修补接着层101、201的材料可以包括聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚酯(polyesters)、聚氨酯(polyurethanes)、丙烯酸酯聚合物(acrylate polymers)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)、聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)或其组合，或是其相关的共聚合物，或是其分子链含有甲基(methyl group,-CH3)、亚甲基(methylene bridge,-CH2-)、苯环(benzene ring)、醚基(ether linkage,-O-)、酯基(ester linkage,-COO-)、氨基甲酸酯基(urethane linkage,-NH-COO-)、脲基(urealinkage,-NH-CO-NH-)、酰胺基(peptide linkage,-NH-CO-)、硅基(silyl linkage,-Si-)、酰亚胺基(imide linkage,-CO-N-CO-)的高分子聚合物等。
修补接着层101、201还可以包括光分解(photolysis)材料。当调整重复单元分子键结种类，可以针对不同的光波长进行吸收。在所对应的波长(100nm～400nm)与能量下可以使高分子聚合物中的吸光基团链段光解成小分子片段而释放出所黏着的元件。这类的吸光基团的分子链可以含有乙烯键(C＝Cbond)、氢氧键(O-H bond,hydroxyl group)、碳氟键(C-F bond)、碳氢键(C-Hbond)、氮氢键(N-H bond)、氮氮键(N-N bond)、偶氮键(N＝Nbond)、氧氧键(O-O,bond)、过氧键(O＝O bond)、碳氧键(C-O bond)、碳碳键(C-C bond)、碳氯键(C-Cl bond)、碳氮键(C-N bond)等。
综上所述，本发明实施例提供的接着层结构具备缓冲层以及修补接着层，提高瑕疵微型发光元件的替换成功率。本发明实施例提供的半导体结构以缓冲层接合修补接着层以及微型发光元件，使得半导体结构具备高的生产良率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (20)
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
暂时性载板；
多个接着层，设置于所述暂时性载板上；以及
多个微型发光元件，分别设置于所述多个接着层上，
其中所述多个接着层中的修补接着层在所述暂时性载板的厚度方向上的高度小于其余接着层的高度。
2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括缓冲层，设置于所述修补接着层以及对应的所述微型发光元件之间。
3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述缓冲层在所述暂时性载板的厚度方向上的高度以及所述修补接着层的高度的总和大于或等于其余接着层的高度。
4.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述缓冲层的玻璃化转变温度低于所述多个接着层的玻璃化转变温度。
5.一种半导体结构，其特征在于，设置于暂时性载板上，所述暂时性载板上设置有多个接着层，所述半导体结构包括：
微型发光元件，设置于其中一个接着层上；以及
缓冲层，设置于所述接着层以及所述微型发光元件之间，且所述缓冲层的玻璃化转变温度低于所述接着层的玻璃化转变温度。
6.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述微型发光元件所对应设置的所述接着层为修补接着层，而所述修补接着层在所述暂时性载板的厚度方向上的高度小于或等于其他接着层的高度，或所述修补接着层及所述缓冲层在所述暂时性载板的厚度方向上的高度的总和大于或等于其他接着层的高度。
7.根据权利要求1或5所述的半导体结构，其特征在于，所述微型发光元件具有电性相异的两电极，且所述两电极设置于所述微型发光元件的同侧或相对侧。
8.根据权利要求2或5所述的半导体结构，其特征在于，所述微型发光元件具有电性相异的两电极，且所述缓冲层接合所述两电极中的至少一个。
9.根据权利要求2或5所述的半导体结构，其特征在于，所述缓冲层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯聚合物、聚二甲基硅氧烷或其组合。
10.根据权利要求1或6所述的半导体结构，其特征在于，所述修补接着层包括热分解材料或光分解材料。
11.根据权利要求1或5所述的半导体结构，其特征在于，所述修补接着层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯聚合物、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚二甲基硅氧烷或其组合。
12.根据权利要求1或5所述的半导体结构，其特征在于，所述暂时性载板为无电路基板。
13.一种接着层结构，其特征在于，设置于暂时性载板上，所述接着层结构包括：
缓冲层，设置于所述暂时性载板上，以对应接合微型发光元件；以及
修补接着层，设置于所述缓冲层以及所述暂时性载板之间，
其中所述缓冲层在所述暂时性载板的厚度方向上的高度大于或等于所述修补接着层的高度。
14.根据权利要求13所述的接着层结构，其特征在于，所述缓冲层的玻璃化转变温度低于所述修补接着层的玻璃化转变温度。
15.根据权利要求13所述的接着层结构，其特征在于，所述暂时性载板上设置有多个接着层，各接着层被设置以对应接合一个微型发光元件，且所述修补接着层在所述暂时性载板的厚度方向上的高度小于各接着层的高度。
16.根据权利要求13所述的接着层结构，其特征在于，所述暂时性载板上设置有多个接着层，各接着层被设置以对应接合一个微型发光元件，且所述修补接着层以及所述缓冲层在所述暂时性载板的厚度方向上的高度的总和大于或等于各接着层的高度。
17.根据权利要求13所述的接着层结构，其特征在于，所述缓冲层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯聚合物、聚二甲基硅氧烷或其组合。
18.根据权利要求13所述的接着层结构，其特征在于，所述修补接着层包括热分解材料或光分解材料。
19.根据权利要求13所述的接着层结构，其特征在于，所述修补接着层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯聚合物、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚二甲基硅氧烷或其组合。
20.根据权利要求13所述的接着层结构，其特征在于，所述暂时性载板为无电路基板。
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