DE112020002948T5 - Mikrodruckprozess mit hohem Durchsatz - Google Patents

Mikrodruckprozess mit hohem Durchsatz Download PDF

Info

Publication number
DE112020002948T5
DE112020002948T5 DE112020002948.4T DE112020002948T DE112020002948T5 DE 112020002948 T5 DE112020002948 T5 DE 112020002948T5 DE 112020002948 T DE112020002948 T DE 112020002948T DE 112020002948 T5 DE112020002948 T5 DE 112020002948T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
devices
substrate
micro
procedure
micro devices
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112020002948.4T
Other languages
English (en)
Inventor
Gholamreza Chaji
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vuereal Inc
Original Assignee
Vuereal Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vuereal Inc filed Critical Vuereal Inc
Publication of DE112020002948T5 publication Critical patent/DE112020002948T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68354—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used to support diced chips prior to mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68368—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used in a transfer process involving at least two transfer steps, i.e. including an intermediate handle substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0066—Processes relating to semiconductor body packages relating to arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

Ausführungsformen offenbaren Verfahren zum Transferieren ausgewählter Mikrovorrichtungen auf ein Empfängersubstrat. In einer Ausführungsform kann zum Unterstützen des Transferierens der Mikrovorrichtungen eine hochauflösende Anzeigevorrichtung, die eine Anordnung aus lichtemittierenden Vorrichtungen (LED) umfasst, vorgesehen sein. Die LED-Anordnung kann wahlweise entweder eine Schicht unter Verwendung von Licht abtrennen oder eine Bondingschicht aushärten. Die Pixel in der Anzeigevorrichtung können einem Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen entsprechend mit vordefinierten Intensitäten eingeschaltet werden, um den Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen vom Donatorsubstrat abzutrennen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Integrieren von Mikrovorrichtungen in ein Empfängersubstrat, und insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Struktur und ein Verfahren, um den Transfer ausgewählter Mikrovorrichtungen von einem Donatorsubstrat auf das Empfängersubstrat zu unterstützen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Verfahren und Strukturen vorzusehen, um ausgewählte Mikrovorrichtungen von einem Donatorsubstrat auf ein Empfängersubstrat zu transferieren und daran zu bonden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren zum Transferieren ausgewählter Mikrovorrichtungen auf ein Empfängersubstrat vorgesehen. Zum Unterstützen des Transferierens der Mikrovorrichtungen kann eine hochauflösende Anzeigevorrichtung, die eine Anordnung aus lichtemittierenden Vorrichtungen (LED) umfasst, vorgesehen sein. Die LED-Anordnung kann wahlweise entweder eine Schicht unter Verwendung von Licht abtrennen oder eine Bondingschicht aushärten. Es kann ein Satz ausgewählter LEDs in der LED-Anordnung eingeschaltet werden. Somit kann das Abtrennen oder Aushärten wahlweise erfolgen. Ist die Trenn- oder gehärtete Schicht mit einer LED/Mikrovorrichtung verbunden, wird die Mikrovorrichtung abgetrennt oder auf dem Empfängersubstrat ausgehärtet.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann eine einhausende Struktur / ein einhausender Film vorgesehen sein, die oder der mit der LED-Anordnung gekoppelt ist. Ein Paar Mikrovorrichtungen ist über die Trennschicht mit der Einhausung verbunden. Eine Lichtleiter- oder Lichteingrenzungsstruktur kann verwendet werden, um das Licht einer jeden LED / eines jeden Pixels direkt auf die Oberfläche der Einhausung oder der Mikrovorrichtung zu fokussieren, wodurch die Ausbreitung des Lichts auf die benachbarten Mikrovorrichtungen reduziert wird. Die LED-Anordnung kann eine höhere Auflösung als die in die einhausende Struktur / den einhausenden Film eingebetteten Mikrovorrichtungen aufweisen. Bei der Einhausung kann es sich um ein Polymer oder ein anderes Material oder verschiedene Schichten handeln. Die Einhausung kann zudem das Licht der LED absorbieren, so dass das Austreten von Licht zu angrenzenden/benachbarten Mikrovorrichtungen weiter reduziert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden die mit der LED-Anordnung gekoppelten Mikrovorrichtungen in die Nähe des Empfängersubstrats bewegt. Das Empfängersubstrat kann auf der Oberseite eine Bonding- oder Fixierschicht aufweisen. Die Schicht kann strukturiert oder eine uniforme Schicht sein. Die Bonding-/Fixierschicht kann leitend sein. Nach dem Ausrichtungsprozess werden die Mikrovorrichtungen und das Empfängersubstrat näher aufeinander zu bewegt, so dass die Mikrovorrichtungen die Fixier-/Bondingschicht teilweise (oder vollständig) berühren. Die LEDs werden wahlweise eingeschaltet. Dabei wird entweder die den ausgewählten Mikrovorrichtungen zugeordnete Trennschicht abgetrennt oder der den ausgewählten Mikrovorrichtungen zugeordnete Teil der Bonding-/Fixierschicht ausgehärtet. Somit verbleiben die ausgewählten Mikrovorrichtungen auf dem Empfängersubstrat.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren zum Transferieren ausgewählter Mikrovorrichtungen auf ein Empfängersubstrat vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer oder mehrerer Mikrovorrichtungen auf einem Donatorsubstrat, wobei ein Teil jeder Mikrovorrichtung über eine Trennschicht mit einem einhausenden Film gekoppelt ist, das Bereitstellen einer mit dem Empfängersubstrat gekoppelten Fixierschicht, das Bereitstellen einer mit dem Donatorsubstrat gekoppelten Anzeigevorrichtung, das Ausrichten der Mikrovorrichtungen zum Empfängersubstrat, das Bewegen der Mikrovorrichtungen oder des Empfängersubstrats zu einer vordefinierten Position, das Einschalten von einem Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen entsprechenden Pixeln in der Anzeigevorrichtung mit vordefinierten Intensitäten, um den Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen vom Donatorsubstrat abzutrennen, das Fixieren des Satzes von ausgewählten Mikrovorrichtungen auf dem Empfängersubstrat mittels der Fixierschicht und das Trennen des Empfängersubstrats und des einhausenden Films voneinander, wobei jedoch der Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen auf dem Empfängersubstrat verbleibt.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Trennschicht eine Schicht aufweisen, die Licht in Wärme umwandelt, wobei dies zu Ablation führt und die Mikrovorrichtungen aus der Einhausung in Richtung des Empfängersubstrats drückt. In einem Fall kann der einhausende Film darüber hinaus die Trennschicht sein. In einem anderen Fall kann das Substrat die Trennschicht sein.
  • Die vorstehenden und weitere Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden dem Durchschnittsfachmann aus der detaillierten Beschreibung verschiedener Ausführungsformen und/oder Aspekte ersichtlich, die anhand der nachfolgend kurz beschriebenen Zeichnungen erfolgt.
  • Figurenliste
  • Die vorstehenden und andere Vorteile der Offenbarung werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich.
    • 1A veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Donatorsubstrats mit einer Anordnung von an ein temporäres Substrat gebondeten Mikrovorrichtungen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
    • 1B veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Entfernens des Donatorsubstrats gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
    • 1C veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Ausrichtens des temporären Substrats zu einer Anzeigevorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
    • 2A veranschaulicht eine Querschnittsansicht des wahlweisen Transferierens der Mikrovorrichtungen in ein Empfängersubstrat unter Verwendung einer Anzeigevorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
    • 2B veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Aktivierens ausgewählter Mikrovorrichtungen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
    • 2C veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Verwendung eines Schubkraftelements gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
    • 2D veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Transferierens eines anderen Satzes ausgewählter Mikrovorrichtungen in das Empfängersubstrat unter Verwendung einer Anzeigevorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,
    • 2E veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Aktivierens eines anderen Satzes ausgewählter Mikrovorrichtungen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
    • 2F veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Verwendung eines Schubkraftelements gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, um den transferierten anderen Satz von Mikrovorrichtungen weiter in eine Fixierschicht einzubetten.
    • 3A veranschaulicht eine weitere Querschnittsansicht des Transferierens der Mikrovorrichtungen von dem Film in das Empfängersubstrat unter Verwendung einer globalen Kraft gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
    • 3B veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Transferierens der Mikrovorrichtungen von dem Film in das Empfängersubstrat unter Verwendung einer globalen Kraft gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
    • 3C veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Verwendung eines Schubkraftelements gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, um die transferierten Mikrovorrichtungen weiter in eine Fixierschicht einzubetten.
    • 3D veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Transferierens eines anderen Satzes ausgewählter Mikrovorrichtungen in das Empfängersubstrat gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
    • 3E veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Aktivierens eines anderen Satzes ausgewählter Mikrovorrichtungen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
    • 3F veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Verwendung eines Schubkraftelements gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, um den transferierten anderen Satz von Mikrovorrichtungen weiter in eine Fixierschicht einzubetten.
  • Durch die Verwendung der gleichen Bezugszeichen in verschiedenen Figuren wird auf ähnliche oder identische Elemente verwiesen.
  • Die vorstehenden und weitere Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden dem Durchschnittsfachmann aus der detaillierten Beschreibung verschiedener Ausführungsformen und/oder Aspekte ersichtlich, die anhand der nachfolgend kurz beschriebenen Zeichnungen erfolgt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Während die vorliegende Offenbarung für verschiedene Modifikationen und alternative Formen in Frage kommt, werden spezifische Ausführungsformen oder Implementierungen beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt und werden ausführlich hier beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Offenbarung nicht auf die besonderen offenbarten Formen beschränkt sein soll. Vielmehr deckt die Offenbarung alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen ab, die in den durch die beigefügten Ansprüche definierten Rahmen der Erfindung fallen.
  • In der Beschreibung und den Ansprüchen werden die Singularformen der unbestimmten und bestimmten Artikel dabei derart verwendet, dass sie, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt, Pluralreferenzen einschließen.
  • In der Beschreibung werden die Begriffe „Systemsubstrat“, „Empfängersubstrat“ und „Anzeigevorrichtungssubstrat“ gleichbedeutend verwendet. Dem Fachmann ist jedoch bewusst, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen von der Substratart unabhängig sind.
  • In der Beschreibung werden die Begriffe „Donatorsubstrat“ und „Trägersubstrat“ gleichbedeutend verwendet. Dem Fachmann ist jedoch bewusst, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen von der Substratart unabhängig sind.
  • In der Beschreibung werden die Begriffe „temporäres Substrat“, „Zwischensubstrat“ und „Kartuschensubstrat“ gleichbedeutend verwendet. Dem Fachmann ist jedoch bewusst, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen von der Substratart unabhängig sind.
  • Außerdem veranschaulichen diese Ausführungsformen beispielhaft fünf lichtemittierende Mikrovorrichtungen, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist. Die Anzahl der lichtemittierenden Mikrovorrichtungen kann entsprechend den tatsächlichen Anforderungen geändert werden.
  • Viele Mikrovorrichtungen, zu denen Leuchtdioden (LED), organische LEDs, Sensoren, Halbleitervorrichtungen, integrierte Schaltkreise, MEMS (elektromechanische Mikrosysteme) und andere elektronische Komponenten gehören, werden in der Regel in Chargen hergestellt, und das häufig auf planaren Substraten. Um ein funktionsfähiges System auszubilden, müssen ausgewählte Mikrovorrichtungen von mindestens einem Donatorsubstrat auf ein Empfängersubstrat transferiert werden.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können einen beispielhaften Prozess zum Entwickeln von mit einem einhausenden Film auf einem Donatorsubstrat gekoppelten Mikrovorrichtungen und zum Koppeln des Donatorsubstrats an eine Anzeigevorrichtung einschließen. Die Anzeigevorrichtung hat eine höhere Auflösung als die Mikrovorrichtungen auf dem Donatorsubstrat.
  • 1A veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Donatorsubstrats mit einer Anordnung von an ein temporäres Substrat gebondeten Mikrovorrichtungen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Hier werden eine oder mehrere Mikrovorrichtungen 102 vollständig oder teilweise auf dem nativen (oder einem temporären) Substrat 104 entwickelt. Sodann wird zumindest ein Teil der Mikrovorrichtungen 102 von einer Trennschicht 106 bedeckt. Sodann wird ein einhausender Film / eine einhausende Struktur 108 auf den oder um die Mikrovorrichtungen 102 ausgebildet. Bei der Einhausung kann es sich um ein Polymer oder ein anderes Material oder verschiedene Schichten handeln. Die Einhausung kann zudem das Licht der LED absorbieren, so dass das Austreten von Licht zu angrenzenden/benachbarten Mikrovorrichtungen weiter reduziert wird. In einem Fall kann dieser Prozess nach dem Transferieren der Mikrovorrichtungen in ein anderes temporäres Substrat 110 durchgeführt werden.
  • 1B veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Entfernens des Donatorsubstrats gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Die einhausende Struktur 108 wird sodann zum Unterstützen des Ablöseprozesses mit dem anderen temporären Substrat 110 verbunden. In einem Fall verbleibt der Mikrovorrichtungen einhausende Film 108 trotz des Ablöseprozesses auf dem nativen Substrat. In einem anderen Fall wird der einhausende Film 108 zu dem temporären Substrat 110 transferiert. Nach dem Ablösen können andere Verarbeitungsschritte durchgeführt werden, wie beispielsweise das Hinzufügen von Kontaktschichten.
  • 1C veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Ausrichtens des temporären Substrats zu einer LED-Anordnung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, Die in den einhausenden Film 108 eingebetteten Mikrovorrichtungen 102 können von dem temporären Substrat getrennt werden.
  • Hier kann eine Anzeigevorrichtung 120 entweder direkt oder durch eine Lichtleiterstruktur 122 mit dem Mikrovorrichtungen einhausenden Film 108 ausgerichtet und gekoppelt sein. Die Lichtleiter- oder Lichteingrenzungsstruktur 122 kann verwendet werden, um das Licht einer jeden LED / eines jeden Pixels direkt auf die Oberfläche des einhausenden Films oder der Mikrovorrichtung zu fokussieren, wodurch die Ausbreitung des Lichts auf die benachbarten Mikrovorrichtungen reduziert wird. In einem Fall kann das (in 1B gezeigte) temporäre Substrat 110 entfernt werden, um den Abstand zwischen den Mikrovorrichtungen und der Anzeigevorrichtung zu minimieren. In einem anderen Fall kann das temporäre Substrat zur Anzeigevorrichtung ausgerichtet werden.
  • Die Anzeigevorrichtung 120 kann entweder eine LED-Anordnung 124 oder eine Lichtmodulationsvorrichtung mit einer rückseitigen (oder vorderseitigen) Lichtquelle sein. Die Beschreibung hier basiert auf der LED-Anordnung, kann jedoch auch auf Lichtmodulationsvorrichtungen angewendet werden.
  • In einem Fall kann die Anzeigevorrichtung 120 durch eine Anordnung von Heiz- oder mechanischen Aktuatoren ersetzt werden, die wahlweise aktiviert werden können. Durch die Wärme kann die Eigenschaft der Trennschicht 106 geändert und so die Kraft zwischen den Mikrovorrichtungen 102 und dem einhausenden Film 108 beeinflusst werden. Der mechanische Aktuator kann die Mikrovorrichtungen 102 aus dem einhausenden Film 108 herausdrücken oder die Trennschicht 106 abbauen.
  • In einem anderen Fall kann die LED-Anordnung 124 Teil eines Anhebekopfs sein. Hier kann die Anhebekraft Teil der Anordnung oder am Rand der LED-Anordnung 124 sein.
  • In noch einem anderen Fall ist die LED-Anordnung 124 mit dem Mikrovorrichtungen einhausenden Film 108 gekoppelt. Die kombinierte Struktur wird dann durch einen Anhebekopf angehoben. Hier wird die LED-Anordnung 124 nach der Ausrichtung an den Mikrovorrichtungsfilm (oder die Kartusche) gebondet, hebt der Anhebekopf die kombinierte Struktur an und ist die LED-Anordnung mit einer Steuerung verbunden, die festlegt, welche LEDs eingeschaltet werden. Die Verbindung kann Teil des Anhebeprozesses und der Kraft sein. Der Anhebekopf kann Vakuumkraft, elektrostatische Kraft, elektromagnetische Kraft oder eine andere Art Kraft verwenden.
  • In einem anderen Fall passt der Mikrovorrichtungsfilm oder die kombinierte Struktur in einen Halter oder eine Schablone, mit dem oder der es zu dem Empfängersubstrat gebracht wird, Im Falle der Verwendung des Halters oder der Schablone für den Mikrovorrichtungsfilm kann die Anzeigevorrichtung (LED-Anordnung) weiter von dem Mikrovorrichtungen einhausenden Film entfernt sein und in den einhausenden Film projizieren, um die Vorrichtungen wahlweise abzutrennen.
  • 2A-2F veranschaulichen eine Querschnittsansicht des wahlweisen Transferierens der Mikrovorrichtungen in ein Empfängersubstrat unter Verwendung einer LED-Anordnung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
  • 2A zeigt den Prozess der Verwendung einer LED-Anordnung, um Mikrovorrichtungen wahlweise in ein Empfängersubstrat zu transferieren. Es wird ein Empfängersubstrat 202 mit einer Fixierschicht 204 bereitgestellt. Der Mikrovorrichtungen einhausende Film 108 wird zu dem Empfängersubstrat 202 ausgerichtet, Hier kann die LED-Anordnung 120 als Teil des Ausrichtungsprozesses verwendet werden. Als eine Ausrichtungsmarkierung wird ein Satz 206 aus entweder unterschiedlichen LED-Leuchten oder aus denselben LED-Leuchten mit geringerer Intensität eingeschaltet. Das Ausrichtungssystem verwendet die Ausrichtungsmarkierungen auf dem Empfängersubstrat 202 und der LED-Anordnung 206 mit dem Mikrovorrichtungen einhausenden
    Film 108 zum Ausrichten der beiden Strukturen. Dieser Prozess kann einmal wiederholt werden und dann können die kalibrierten Daten verwendet werden, um den Mikrovorrichtungen einhausenden Film zu anderen Positionen des Empfängersubstrats 202 zu bewegen, oder der Prozess kann einige Male wiederholt werden.
  • Nachdem der Mikrovorrichtungen einhausende Film 108 in die vordefinierte Position bewegt wurde, werden der einhausende Film oder das Empfängersubstrat 202 aufeinander zu bewegt, so dass die Mikrovorrichtungen 102 das Empfängersubstrat 202 berühren. Hier kann eine zusätzliche Kraft verwendet werden, um die Mikrovorrichtungen gegen das Empfängersubstrat 202 zu drücken.
  • 2B veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Aktivierens ausgewählter Mikrovorrichtungen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Die den ausgewählten Mikrovorrichtungen 208 zugeordneten LEDs 206 werden mit einer vordefinierten Intensität eingeschaltet. Die Leuchten (Wellenlänge) können entweder Mikrovorrichtungen 208 von der Trennschicht 106 trennen oder die Grenzfläche der Mikrovorrichtungen 208 mit dem
    Empfängersubstrat 202 aushärten. Das Empfängersubstrat 2202 und der Mikrovorrichtungen einhausende Film 108 werden voneinander getrennt und die ausgewählten Mikrovorrichtungen 208 verbleiben in die Fixierschicht 204 eingebettet auf dem Empfängersubstrat 202.
  • 2C veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Schubkraftelements gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, das verwendet wird, um die transferierten Mikrovorrichtungen weiter in eine Fixierschicht 204 einzubetten. Nachdem die Mikrovorrichtungen (wie in 2B gezeigt) in das Empfängersubstrat transferiert wurden, kann ein Schubkraftelement 212 verwendet werden, um die transferierten Mikrovorrichtungen 208 weiter in die Fixierschicht 204 einzubetten. Die Fixierschicht kann strukturiert oder eine uniforme Schicht sein. Die Bonding-/Fixierschicht kann leitend sein. Hier kann die Fixierschicht 204 dicker als oder gleich hoch wie die Mikrovorrichtungen 208 sein. Die Fixierschicht 204 kann zum Unterbringen unterschiedlicher Funktionalitäten unterschiedliche Schichten aufweisen. Die Schubraft 212 kann als Ergebnis einer stärkeren Zugkraft entstehen, oder ein mechanischer Aufbau drückt die Mikrovorrichtungen in die Fixierschicht. Der mechanische Aufbau kann hier ein Oberflächenprofil aufweisen, um ein tieferes Eindringen von Mikrovorrichtungen in die Fixierschicht 204 zu ermöglichen.
  • 2D-2F veranschaulichen eine Querschnittsansicht des Transferierens eines anderen Satzes ausgewählter Mikrovorrichtungen in das Empfängersubstrat gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Die Oberfläche ist nach dem Einbetten des ersten Satzes von Mikrovorrichtungen in die Fixierschicht wieder fast eben. Dies ermöglicht den Transfer einer zweiten (und mehr) Arten von Mikrovorrichtungen unter Verwendung eines anderen Mikrovorrichtungsfilms. Ein ähnlicher Prozess kann für die zweite und andere Arten von Mikrovorrichtungen wiederholt werden.
  • 2D veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines anderen Satzes aktivierter ausgewählter Mikrovorrichtungen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Hier werden die den ausgewählten Mikrovorrichtungen 208-2 zugeordneten LEDs 206-2 mit einer vordefinierten Intensität eingeschaltet. Die Leuchten (Wellenlänge) können entweder Mikrovorrichtungen 208-2 von der Trennschicht 106 trennen oder die Grenzfläche der Mikrovorrichtungen 208-2 mit dem Empfängersubstrat 202 aushärten.
  • 2E zeigt, dass das Empfängersubstrat 202 und der Mikrovorrichtungen einhausende Film 108 voneinander getrennt werden und die ausgewählten Mikrovorrichtungen 208-2 in die Fixierschicht 204 eingebettet auf dem Empfängersubstrat 202 verbleiben.
  • 2F veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Schubkraftelements gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, das verwendet wird, um den transferierten anderen Satz von Mikrovorrichtungen weiter in eine Fixierschicht einzubetten. Nachdem die Mikrovorrichtungen (wie in 2E gezeigt) in das Empfängersubstrat transferiert wurden, kann ein Schubkraftelement 212 verwendet werden, um die transferierten Mikrovorrichtungen 208-2 weiter in die Fixierschicht 204 einzubetten. Hier kann die Fixierschicht 204 dicker als oder gleich hoch wie die Mikrovorrichtungen 208-2 sein. Die Fixierschicht 204 kann zum Unterbringen unterschiedlicher Funktionalitäten unterschiedliche Schichten aufweisen. Die Schubraft 212 kann als Ergebnis einer stärkeren Zugkraft entstehen oder ein mechanischer Aufbau drückt die Mikrovorrichtungen 208-2 in die Fixierschicht. Der mechanische Aufbau kann hier ein Oberflächenprofil aufweisen, um ein tieferes Eindringen von Mikrovorrichtungen in die Fixierschicht 204 zu ermöglichen.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhalten das Transferieren der Mikrovorrichtungen von dem einhausenden Film in das Empfängersubstrat unter Verwendung einer globalen Kraft, mit der das Empfängersubstrat beaufschlagt wird. Die globale Kraft zieht, nachdem die Trennschicht geschwächt wurde, an den Mikrovorrichtungen. Die globale Zugkraft kann eine elektromagnetische Kraft oder eine elektrostatische Kraft sein.
  • 3A-3C veranschaulichen eine weitere Querschnittsansicht des Transferierens der Mikrovorrichtungen von dem einhausenden Film in das Empfängersubstrat unter Verwendung einer globalen Kraft gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
  • Hier zieht eine globale Kraft 302 die Mikrovorrichtungen 102 in Richtung des Empfängersubstrats 202, während die Trennschicht 106 die Mikrovorrichtungen an dem einhausenden Film 108 ortsfest fixiert. Durch Einschalten der den ausgewählten Mikrovorrichtungen 102 zugeordneten LEDs 304 in der Anzeigevorrichtung 306 wird die Trennschicht 106 geschwächt und die Mikrovorrichtungen 102 werden zu dem Empfängersubstrat 202 gezogen.
  • In einem Fall kann dieselbe Leuchte oder eine andere Leuchte in der LED-Anordnung 306 verwendet werden, um die Grenzfläche von Mikrovorrichtungen mit dem Empfängersubstrat 202 zu härten, um sie dauerhaft ortsfest zu fixieren.
  • Die globale Zugkraft 302 kann eine elektromagnetische oder elektrostatische Kraft sein. Bei einer elektromagnetischen Kraft weisen die Mikrovorrichtungen magnetische Eigenschaften auf. Dabei zieht hier eine Magnetkraft unterhalb des Empfängersubstrats die Mikrovorrichtungen zum Empfängersubstrat. Durch die Trennschicht werden sie jedoch ortsfest fixiert. Bei Proben mit einer geschwächten Trennschicht bewegen sich die Mikrovorrichtungen in Richtung des Empfängersubstrats. Im Falle einer elektrostatischen Kraft sind die Mikrovorrichtungen geladen oder vorgespannt, und eine globale Elektrode unterhalb des Empfängersubstrats (oder auf der Oberseite oder als Teil des Empfängersubstrats) zieht die Mikrovorrichtungen an. Hier können die Mikrovorrichtungen zum weiteren Aufzwingen der Auswahl wahlweise vorgespannt oder geladen werden. Die Proben mit geschwächter Trennschicht 106 bewegen sich daraufhin in Richtung des Empfängersubstrats 202.
  • 3B veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Transferierens der Mikrovorrichtungen von dem Film in das Empfängersubstrat unter Verwendung einer globalen Kraft gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
  • Hier wird ein Empfängersubstrat 202 mit einer Fixierschicht 204 bereitgestellt. Der Mikrovorrichtungen einhausende Film 108 wird zu dem Empfängersubstrat 202 ausgerichtet. Hier kann die LED-Anordnung 306 als Teil des Ausrichtungsprozesses verwendet werden. Als eine Ausrichtungsmarkierung wird ein Satz 304 aus entweder unterschiedlichen LED-Leuchten oder aus denselben LED-Leuchten mit einer geringeren Intensität eingeschaltet. Das Ausrichtungssystem verwendet die Ausrichtungsmarkierungen auf dem Empfängersubstrat 202 und der LED-Anordnung 306 mit dem Mikrovorrichtungen einhausenden Film 108 zum Ausrichten der beiden Strukturen. Dieser Prozess kann einmal wiederholt werden und dann können die kalibrierten Daten verwendet werden, um den Mikrovorrichtungen einhausenden Film zu anderen Positionen des Empfängersubstrats 202 zu bewegen, oder der Prozess kann einige Male wiederholt werden.
  • Nachdem der Mikrovorrichtungen einhausende Film 108 in die vordefinierte Position bewegt wurde, werden der einhausende Film oder das Empfängersubstrat 202 aufeinander zu bewegt, so dass die Mikrovorrichtungen das Empfängersubstrat 202 berühren. Die globale Kraft 302 zieht die Mikrovorrichtungen 308 in Richtung des Empfängersubstrats 202, während die Trennschicht 106 die Mikrovorrichtungen an dem einhausenden Film 108 ortsfest fixiert. Durch Einschalten der den ausgewählten Mikrovorrichtungen 308 zugeordneten LEDs 304 in der Anzeigevorrichtung 306 wird die Trennschicht 106 geschwächt und die Mikrovorrichtungen 308 werden somit zu dem Empfängersubstrat 202 gezogen.
  • Um ein Abkippen oder eine Fehlplatzierung zu vermeiden, wird die vorgegebene Position des Mikrovorrichtungen einhausenden Films (Donatorsubstrat) in Bezug auf das Empfängersubstrat so gewählt, dass die durch die Zugkraft zu dem Empfängersubstrat bewegten Mikroeinrichtungen immer noch teilweise von dem einhausenden Film zugeführt werden. Dieser Abstand basiert auf der Tiefe des einhausenden Films und der Höhe von Mikrovorrichtungen. Nachdem die Mikrovorrichtungen temporär oder vollständig befestigt wurden, kann sich das Donatorsubstrat vom Empfängersubstrat wegbewegen und die Mikrovorrichtungen befinden sich somit vollständig außerhalb des einhausenden Films.
  • 3C veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Schubkraftelements gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, das verwendet wird, um die transferierten Mikrovorrichtungen weiter in eine Fixierschicht einzubetten. Nachdem die Mikrovorrichtungen (wie in 3B gezeigt) in das Empfängersubstrat transferiert wurden, kann ein Schubkraftelement 312 verwendet werden, um die transferierten Mikrovorrichtungen 308 weiter in die Fixierschicht 204 einzubetten. Hier kann die Fixierschicht 204 dicker als oder gleich hoch wie die Mikrovorrichtungen 208 sein. Die Fixierschicht 204 kann zum Unterbringen unterschiedlicher Funktionalitäten unterschiedliche Schichten aufweisen. Die Schubraft 312 kann als Ergebnis einer stärkeren Zugkraft entstehen, oder ein mechanischer Aufbau drückt die Mikrovorrichtungen in die Fixierschicht. Der mechanische Aufbau kann hier ein Oberflächenprofil aufweisen, um ein tieferes Eindringen von Mikrovorrichtungen in die Fixierschicht 204 zu ermöglichen.
  • 3D veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Transferierens eines anderen Satzes ausgewählter Mikrovorrichtungen in das Empfängersubstrat gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Hier wird ein anderer den ausgewählten Mikrovorrichtungen 308-2 zugeordneter Satz von LEDs 304-2 mit einer vordefinierten Intensität eingeschaltet. Durch Einschalten der den ausgewählten Mikrovorrichtungen 308-2 zugeordneten LEDs 304-2 in der Anzeigevorrichtung 306 wird die Trennschicht 106 geschwächt und die Mikrovorrichtungen 308-2 werden somit unter Verwendung der globalen Kraft 302 zu dem Empfängersubstrat 202 gezogen.
  • 3E zeigt, dass das Empfängersubstrat 202 und der Mikrovorrichtungen einhausende Film 108 voneinander getrennt werden und die ausgewählten Mikrovorrichtungen 308-2 in die Fixierschicht 204 eingebettet auf dem Empfängersubstrat 202 verbleiben. Die Mikrovorrichtungen 308-2, die durch die globale Kraft 302 zum Empfängersubstrat hin bewegt werden, werden immer teilweise durch den einhausenden Film 108 gestützt. Dieser Abstand basiert auf der Tiefe des einhausenden Films und der Höhe von Mikrovorrichtungen. Nachdem die Mikrovorrichtungen 308-2 temporär oder vollständig befestigt wurden, kann sich das Donatorsubstrat vom Empfängersubstrat wegbewegen, und die Mikrovorrichtungen befinden sich somit vollständig außerhalb des einhausenden Films.
  • 3F veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Schubkraftelements gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, das verwendet wird, um den anderen Satz von transferierten Mikrovorrichtungen weiter in eine Fixierschicht einzubetten. Nachdem die Mikrovorrichtungen (wie in 3E gezeigt) in das Empfängersubstrat transferiert wurden, kann ein Schubkraftelement 312 verwendet werden, um die transferierten Mikrovorrichtungen 308-2 weiter in die Fixierschicht 204 einzubetten. Hier kann die Fixierschicht 204 dicker als oder gleich hoch wie die Mikrovorrichtungen 308-2 sein. Die Fixierschicht 204 kann zum Unterbringen unterschiedlicher Funktionalitäten unterschiedliche Schichten aufweisen. Die Schubraft 312 kann als Ergebnis einer stärkeren Zugkraft entstehen, oder ein mechanischer Aufbau drückt die Mikrovorrichtungen 308-2 in die Fixierschicht. Der mechanische Aufbau kann hier ein Oberflächenprofil aufweisen, um ein tieferes Eindringen von Mikrovorrichtungen in die Fixierschicht 204 zu ermöglichen.
  • In den zuvor genannten Ausführungsformen kann die Trennschicht eine Schicht aufweisen, die Licht in Wärme umwandelt, wobei dies zu Ablation führt und die Mikrovorrichtungen aus der Einhausung in Richtung des Empfängersubstrats drückt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren zum Transferieren ausgewählter Mikrovorrichtungen auf ein Empfängersubstrat vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer oder mehrerer Mikrovorrichtungen auf einem Donatorsubstrat, wobei ein Teil jeder Mikrovorrichtung über eine Trennschicht mit einem einhausenden Film gekoppelt ist, das Bereitstellen einer mit dem Empfängersubstrat gekoppelten Fixierschicht, das Bereitstellen einer mit dem Donatorsubstrat gekoppelten Anzeigevorrichtung, das Ausrichten der Mikrovorrichtungen zum Empfängersubstrat, das Bewegen der Mikrovorrichtungen oder des Empfängersubstrats zu einer vordefinierten Position, das Einschalten von einem Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen entsprechenden Pixeln in der Anzeigevorrichtung mit vordefinierten Intensitäten, um den Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen vom Donatorsubstrat abzutrennen, das Fixieren des Satzes von ausgewählten Mikrovorrichtungen auf dem Empfängersubstrat mittels der Fixierschicht; und das Trennen des Empfängersubstrats und des einhausenden Films voneinander, wobei jedoch der Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen auf dem Empfängersubstrat verbleibt.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen stellt die Fixierschicht eine temporäre Bondverbindung bereit, um, nachdem die Trennschicht geschwächt wurde, den ausgewählten Satz von Mikrovorrichtungen von dem Donatorsubstrat zu ziehen. Die Fixierschicht wird ausgehärtet, um, nachdem Mikrovorrichtungen auf oder in der Fixierschicht platziert wurden, eine dauerhafte Bondverbindung bereitzustellen.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Bereitstellen eines Schubkraftelements umfassen, um ein tieferes Eindringen des transferierten Satzes ausgewählter Mikrovorrichtungen in die Fixierschicht bereitzustellen.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Einschalten eines einem zweiten Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen entsprechenden zweiten Satzes von Pixeln in der Anzeigevorrichtung mit vordefinierten Intensitäten, um den zweiten Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen vom Donatorsubstrat abzutrennen, das Fixieren des zweiten Satzes von ausgewählten Mikrovorrichtungen auf dem Empfängersubstrat mittels der Fixierschicht; und das Trennen des Empfängersubstrats und des einhausenden Films voneinander, wobei jedoch der zweite Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen auf dem Empfängersubstrat verbleibt, umfassen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Bereitstellen einer globalen Kraft umfassen, um die Mikrovorrichtungen durch Schwächung der Trennschicht zum Empfängersubstrat zu ziehen. Die globale Kraft kann eines von einer elektromagnetischen Kraft oder einer elektrostatischen Kraft umfassen. Falls die Mikrovorrichtungen mit der elektrostatischen Kraft beaufschlagt werden, sind die Mikrovorrichtungen geladen oder vorgespannt, und eine globale Elektrode unterhalb des Empfängersubstrats zieht die Mikrovorrichtungen an.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Schritt des Einschaltens von einem Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen entsprechenden Pixeln in der Anzeigevorrichtung mit vordefinierten Intensitäten ferner das Aushärten eines dem Satz von ausgewählten Mikroeinrichtungen zugeordneten Teils der Fixierschicht.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Fixierschicht eine einzige oder eine strukturierte Schicht. Die Anzeigevorrichtung umfasst eine Anordnung von Leuchtdioden oder eine Lichtmodulationsvorrichtung. Die Anzeigevorrichtung hat eine höhere Auflösung als die Donator-Anordnung von Mikrovorrichtungen.
  • Nach einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Bereitstellen einer Lichtleiter- oder Lichteingrenzungsstruktur über der Anzeigevorrichtung umfassen, um das Licht eines jeden Pixels direkt auf eine Oberfläche des einhausenden Films zu fokussieren. Der einhausende Film umfasst ein Polymer.
  • Gemäß noch einer anderen Ausführungsform umfasst das Bereitstellen einer mit dem Donatorsubstrat gekoppelten Anzeigevorrichtung das Ausrichten des Donatorsubstrats zu der Anzeigevorrichtung direkt oder durch eine Lichtleiterstruktur. Die Anzeigevorrichtung wird nach der Ausrichtung an das Donatorsubstrat gebondet. Die Anzeigevorrichtung verfügt über eine Anhebekraft, mit der das Donatorsubstrat angehoben werden kann.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen wird das Donatorsubstrat in eine Schablone platziert, wobei die Schablone während des Transferprozesses ein oder mehrere Donatorsubstrate halten kann. Die Anzeigevorrichtung wird auf das Donatorsubstrat projiziert, um bei den ausgewählten Mikrovorrichtungen die Trennschicht zu schwächen. Die Anzeigevorrichtung kann eine Anordnung von Heiz- oder mechanischen Aktuatoren umfassen.
  • In der zuvor genannten Ausführungsform kann die Trennschicht eine Schicht aufweisen, die Licht in Wärme umwandelt, wobei dies zu Ablation führt und die Mikrovorrichtungen aus der Einhausung in Richtung des Empfängersubstrats drückt.
  • In einer Ausführungsform kann der einhausende Film darüber hinaus die Trennschicht sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Substrat die Trennschicht sein.
  • Während die vorliegende Offenbarung für verschiedene Modifikationen und alternative Formen in Frage kommt, wurden spezifische Ausführungsformen oder Implementierungen beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt und werden hier ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Offenbarung nicht auf die besonderen offenbarten Formen beschränkt sein soll. Vielmehr soll die Offenbarung alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken, die in den durch die beigefügten Ansprüche definierten Geist oder Rahmen der Erfindung fallen.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Transferieren ausgewählter Mikrovorrichtungen auf ein Empfängersubstrat, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen einer oder mehrerer Mikrovorrichtungen auf einem Donatorsubstrat, wobei ein Teil jeder Mikrovorrichtung über eine Trennschicht mit einem einhausenden Film gekoppelt ist; Bereitstellen einer mit dem Empfängersubstrat gekoppelten Fixierschicht; Bereitstellen einer mit dem Donatorsubstrat gekoppelten Anzeigevorrichtung; Ausrichten der Mikrovorrichtungen zum Empfängersubstrat, Bewegen der Mikrovorrichtungen oder des Empfängersubstrats zu einer vordefinierten Position; Einschalten von einem Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen entsprechenden Pixeln in der Anzeigevorrichtung mit vordefinierten Intensitäten, um den Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen vom Donatorsubstrat abzutrennen; Fixieren des Satzes ausgewählter Mikrovorrichtungen auf der mit dem Empfängersubstrat gekoppelten Fixierschicht; und Trennen des Empfängersubstrats und des Donatorsubstrats voneinander, wobei jedoch der Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen auf dem Empfängersubstrat verbleibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fixierschicht eine temporäre Bondverbindung bereitstellt, um, nachdem die Trennschicht geschwächt wurde, den ausgewählten Satz von Mikrovorrichtungen von dem Donatorsubstrat zu ziehen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fixierschicht ausgehärtet wird, um, nachdem Mikrovorrichtungen auf oder in der Fixierschicht platziert wurden, eine dauerhafte Bondverbindung bereitzustellen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner Folgendes umfassend: Bereitstellen eines Schubkraftelements, um ein tieferes Eindringen des transferierten Satzes ausgewählter Mikrovorrichtungen in die Fixierschicht bereitzustellen.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner Folgendes umfassend: Einschalten eines einem zweiten Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen entsprechenden zweiten Satzes von Pixeln in der Anzeigevorrichtung mit vordefinierten Intensitäten, um den zweiten Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen vom Donatorsubstrat abzutrennen; Fixieren des zweiten Satzes von ausgewählten Mikrovorrichtungen auf dem Empfängersubstrat mittels der Fixierschicht; und Trennen des Empfängersubstrats und des einhausenden Films voneinander, wobei jedoch der zweite Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen auf dem Empfängersubstrat verbleibt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner Folgendes umfassend: Bereitstellen einer globalen Kraft, um die Mikrovorrichtungen durch Schwächung der Trennschicht zum Empfängersubstrat zu ziehen.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die globale Kraft eines von einer elektromagnetischen Kraft oder einer elektrostatischen Kraft umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mikrovorrichtungen geladen oder vorgespannt sind und eine globale Elektrode unter dem Empfängersubstrat die Mikrovorrichtungen anzieht, falls das Empfängersubstrat mit der elektrostatischen Kraft beaufschlagt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Einschaltens von einem Satz ausgewählter Mikrovorrichtungen entsprechenden Pixeln in der Anzeigevorrichtung mit vordefinierten Intensitäten ferner das Aushärten eines dem Satz von ausgewählten Mikroeinrichtungen zugeordneten Teils der Fixierschicht umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fixierschicht eine einzige oder eine strukturierte Schicht ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzeigevorrichtung eine Anordnung von Leuchtdioden oder eine Lichtmodulationsvorrichtung umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzeigevorrichtung eine höhere Auflösung als die Mikrovorrichtungen auf dem Donatorsubstrat hat.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, ferner Folgendes umfassend: Bereitstellen einer Lichtleiter- oder Lichteingrenzungsstruktur über der Anzeigevorrichtung, um das Licht eines jeden Pixels direkt auf eine Oberfläche des einhausenden Films zu fokussieren.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der einhausende Film ein Polymer umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine mit dem Donatorsubstrat gekoppelte Anzeigevorrichtung Folgendes umfasst: Ausrichten des Donatorsubstrats zu der Anzeigevorrichtung direkt oder durch die Lichtleiterstruktur.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Anzeigevorrichtung nach der Ausrichtung an das Donatorsubstrat gebondet wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzeigevorrichtung über eine Anhebekraft verfügt, mit der das Donatorsubstrat angehoben werden kann.
  18. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Donatorsubstrat in eine Schablone platziert wird, wobei die Schablone während des Transferprozesses ein oder mehrere Donatorsubstrate halten kann.
  19. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Anzeigevorrichtung auf das Donatorsubstrat projiziert wird, um bei den ausgewählten Mikrovorrichtungen die Trennschicht zu schwächen.
  20. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Anzeigevorrichtung eine Anordnung von Heiz- oder mechanischen Aktoren umfasst.
  21. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der einhausende Film die ausgewählten Mikrovorrichtungen auf dem Empfängersubstrat teilweise stützt.
  22. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Trennschicht eine Schicht aufweist, die Licht in Wärme umwandelt, wobei dies zu Ablation führt und die Mikrovorrichtungen aus der Einhausung in Richtung des Empfängersubstrats drückt.
DE112020002948.4T 2019-06-18 2020-06-18 Mikrodruckprozess mit hohem Durchsatz Pending DE112020002948T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962863050P 2019-06-18 2019-06-18
US62/863,050 2019-06-18
PCT/CA2020/050840 WO2020252577A1 (en) 2019-06-18 2020-06-18 High throughput microprinting process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112020002948T5 true DE112020002948T5 (de) 2022-04-07

Family

ID=74036847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112020002948.4T Pending DE112020002948T5 (de) 2019-06-18 2020-06-18 Mikrodruckprozess mit hohem Durchsatz

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220270908A1 (de)
KR (1) KR20220024619A (de)
CN (1) CN114008763A (de)
DE (1) DE112020002948T5 (de)
TW (1) TW202119559A (de)
WO (1) WO2020252577A1 (de)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200176429Y1 (ko) * 1997-12-30 2000-04-15 윤종용 입력되는 표시 모드에 대응하여 위상 동기 루프 회로의 입력 전압을 제어하는 디스플레이 장치
US6114088A (en) * 1999-01-15 2000-09-05 3M Innovative Properties Company Thermal transfer element for forming multilayer devices
KR20140147925A (ko) * 2013-06-19 2014-12-31 삼성전자주식회사 전사필름, 전사필름의 전사방법 및 전자기기
JP6483246B2 (ja) * 2014-10-17 2019-03-13 インテル・コーポレーション 微小持ち上げ・接合組立法
CN107851586B (zh) * 2015-01-23 2021-07-06 维耶尔公司 到受体衬底的选择性微型器件转移
US10032827B2 (en) * 2016-06-29 2018-07-24 Applied Materials, Inc. Systems and methods for transfer of micro-devices
CA2941038A1 (en) * 2016-09-06 2018-03-06 Reza Chaji Micro device arrangement in donor substrate
CA2986503A1 (en) * 2017-11-23 2019-05-23 Vuereal Inc. Microdevice transfer setup
CN110036492B (zh) * 2016-11-25 2021-10-08 维耶尔公司 将微装置集成到系统衬底中
KR20230057640A (ko) * 2021-10-22 2023-05-02 국민대학교산학협력단 레이저 지원 복수칩 전송 프린팅법을 이용한 초박형 led 전극 어셈블리 제조용 초박형 led 전사필름, 초박형 led 전극 어셈블리 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220024619A (ko) 2022-03-03
WO2020252577A1 (en) 2020-12-24
CN114008763A (zh) 2022-02-01
US20220270908A1 (en) 2022-08-25
TW202119559A (zh) 2021-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011017218B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Übertragen elektronischer Bauteile von einem ersten Träger zu einem zweiten Träger
DE112016000447T5 (de) Selektiver Mikrovorrichtungstransfer zu einem Empfängersubstrat
DE112009000200B4 (de) Betätigungsvorrichtungen für eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausrichten und Halten einer Mehrzahl singulierter Halbleiterbauelemente in Aufnahmetaschen eines Klemmträgers
AT513202A2 (de) Chip-Auswerfer und Verfahren zur Chipentfernung
DE102006035031A1 (de) Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleiterwafers
DE102019101489A1 (de) Mikrovorrichtungsübertragungsaufbau und integration von mikrovorrichtungen in ein systemsubstrat
DE102014111744B4 (de) Baugruppe zum handhaben eines halbleiterchips und verfahren zum handhaben eines halbleiterchips
DE102013213073A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
WO2012084516A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement
DE102004057775B4 (de) Handhabungsvorrichtung zum Zuführen von elektronischen Bauelementen, insbesondere IC's, zu einer Testvorrichtung
DE112017000475T5 (de) Endflächen-Beschichtungsvorrichtung
DE102018125903A1 (de) Haftstempel und Verfahren zum Transfer fehlender Halbleiterchips
DE102017131322A1 (de) Verwenden von bestückfähigen Markierungsbausteinen für ein stufenweises Bestücken eines Trägers mit Bauelementen
DE112017007135T5 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung der Halbleitervorrichtung
EP1543542A2 (de) Vorrichtung und verfahren zur aufbringung von halbleiterchips auf tr gern
DE112020002948T5 (de) Mikrodruckprozess mit hohem Durchsatz
DE112020000904T5 (de) Struktur einer Kartusche für Mikrobauteile
DE102014212099A1 (de) Montagevorrichtung und Montageverfahren
EP3443587B1 (de) Vorrichtung, system und verfahren zum ausrichten elektronischer bauteile
AT516417B1 (de) Begrenzung für das Ablegen von elektronischen Bauteilen auf eine Unterlage
DE102007015892A1 (de) Abdeckungsanbringungsstruktur, Halbleitervorrichtung und Verfahren dafür
DE112019005272T5 (de) Formhälfte und Formverfahren für ein Spritzpressen zum Einkapseln von elektronischen Komponenten, die auf einem Träger befestigt sind, beinhaltend eine duale Trägeroberfläche und ein Verfahren zur Verwendung einer solchen
DE102013001967B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Übertragen elektronischer Bauteile von einem ersten Träger zu einem zweiten Träger
DE102014218752A1 (de) Lichtleiterträgervorrichtung, Beleuchtungssystem und Verfahren zur Herstellung einer Lichtleiterträgervorrichtung
DE112020006256T5 (de) Montagesystem und Montageverfahren