KR20230013132A - 마이크로led 피처들의 사전 세척 및 캡슐화 - Google Patents

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토마스 크니슬리
바스카르 죠티 부얀
마크 샐리
밍웨이 주
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

마이크로LED 피처들을 세척 및 캡슐화하기 위한 방법이 개시된다. 일부 실시예들은 마이크로LED 피처로부터 오염물들을 제거하기 위한 습식 세정 프로세스 및 건식 세정 프로세스를 제공한다. 일부 실시예들은 깨끗한 마이크로LED 피처의 캡슐화를 제공한다. 일부 실시예들은 마이크로LED 피처 및 캡핑 층의 개선된 결정도를 제공한다. 일부 실시예들은 개시된 마이크로LED 피처들로부터 형성된 마이크로LED 디바이스들의 개선된 EQE를 제공한다.

Description

마이크로LED 피처들의 사전 세척 및 캡슐화
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 기판 재료들을 세정 및 캡슐화하는 방법들에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용의 실시예들은 마이크로LED(microLED) 피처들을 세정 및 캡슐화하는 방법들에 관한 것이다.
[0002] 마이크로LED 디스플레이들은 기존의 TFT-LCD(thin-film transistor liquid crystal display)들 및 OLED(organic LED) 디스플레이들을 대체할 차세대 디스플레이 기술로서 식별되었다. 마이크로LED들은 고성능(예컨대, 낮은 응답 시간들로 무한한 콘트라스트 및 높은 컬러 영역(color gamut)을 생성함)을 제공하면서 매우 낮은 전력을 사용하는 능력을 갖는다. 또한, 마이크로LED들은 매우 높은 해상도들을 가능하게 하고 번인(burn-in)에 취약하지 않으며 제조 시에 매우 단순한 프로세스 흐름들을 갖고, 그리하여 낮은 생산 비용을 가능하게 할 수 있고, 디바이스 제조자들이 두께 공간(thickness real estate)이 중요한 디바이스들에서, 매우 얇은 디스플레이들을 통합하는 것을 가능하게 한다(백라이트 또는 편광기가 필요하지 않기 때문임). 참고로, 마이크로LED는 100㎛ 미만으로 측정되며, 이는 종래의 LED의 1/100 크기일 수 있다. 언급된 바와 같이 마이크로LED들은 자체 발광형(self-emissive)이며 백라이트를 요구하지 않는다.
[0003] 그러나 마이크로LED들은 에너지 변환 효율로서 또한 지칭되는, 광으로의 전기 에너지의 열등한 변환으로 어려움을 겪는다. 현재 효율 레벨들에서, 마이크로LED 기술은 OLED보다 더 나은 효율을 제공한다는 핵심 약속을 이행할 수 없다. 따라서 마이크로LED 디스플레이 기술을 대중 시장에서 실행 가능하게 만들기 위해서는 이 영역에서 상당한 진보들이 필요하다.
[0004] 마이크로LED의 EQE(external quantum efficiency)를 결정하는 3개의 메인 팩터들은 추출 효율, 주입 효율 및 복사 효율이다. 추출 효율은 생성된 광자들이 디바이스 ― 여기서 광자들은 재흡수되어 열로 변환될 수 있음 ― 내로 어떻게 부분적으로 반사되는지를 수반한다. 주입 효율은 광자들을 생성하도록 전자-정공 쌍들이 얼마나 잘 재결합되는지를 설명한다. 주입 효율은 공식적으로 활성 구역 내로 주입되는, 디바이스를 통과하는 전자들의 비율로서 정의된다. 복사 효율은 복사되고 광자들을 생성하는 활성 구역 내 모든 전자-정공 재결합 이벤트들의 비율을 수반한다.
[0005] 활성 구역에서 복사 재결합을 최대화하기 위해 에피택셜 층 구조를 최적화할뿐만 아니라 디바이스 내 GaN 결정 품질을 개선함으로써 추출 및 주입 효율의 개선들이 이루어질 수 있다. 그러나 디바이스 내 불순물들 및 결함들은 비복사 재결합을 강화하고 마이크로LED의 전체 효율(특히, 복사 효율)을 낮출 수 있다. 이러한 결함들 대부분은 에칭 프로세스들 또는 대기 산화로 인해 발생할 수 있다.
[0006] 따라서 표면 불순물들, 산화 및 결함들을 제거하기 위한 방법들이 필요하다. 또한, 캡슐화 층을 보호하는 디바이스가 또한 필요하다. 이들 방법들은 마이크로LED EQE를 강화하는 잠재력을 갖는다.
[0007] 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들은 마이크로LED 피처를 세정하는 방법에 관한 것이다. 방법은 에칭 잔류물 층의 적어도 일부를 제거하도록, 에칭 잔류물 층을 갖는 마이크로LED 피처를 습식 세정 환경에 노출하는 단계를 포함한다. 에칭 잔류물 층을 갖는 마이크로LED 피처는 에칭 잔류물 층의 일부를 제거하도록, 건식 세정 환경에 노출된다. 마이크로LED 피처는 캡핑 층으로 캡슐화된다.
[0008] 본 개시내용의 부가적인 실시예들은 마이크로LED 피처를 세정하는 방법에 관한 것이다. 방법은 마이크로LED 피처를 형성하도록 층상형(layered) 기판을 에칭하는 단계를 포함한다. 마이크로LED 피처는 그 위에 에칭 잔류물 층을 갖는다. 마이크로LED 피처는 습식 세정 마이크로LED 피처를 형성하도록 습식 세정 환경에 노출된다. 습식 세정 환경은 HCl을 포함한다. 습식 세정 마이크로LED 피처는 깨끗한 마이크로LED 피처를 형성하기 위해 건식 세정 환경에 노출된다. 건식 세정 환경은 트리메틸 알루미늄을 포함한다. 마이크로LED 피처는 캡핑 층으로 캡슐화된다. 캡핑 층은 알루미늄 잘화물을 포함하고 원자 층 증착에 의해 형성된다.
[0009] 본 개시내용의 추가 실시예들은 마이크로LED 피처를 세정하는 방법에 관한 것이다. 방법은 마이크로LED 피처를 형성하도록 층상형 기판을 에칭하는 단계를 포함한다. 마이크로LED 피처는 탄소 및/또는 산화물 오염물들을 포함하는 에칭 잔류물 층을 그 위에 갖는다. 마이크로LED 피처는 탄소 오염물들을 제거하고 습식 세정 마이크로LED 피처를 형성하도록 습식 세정 환경에 노출된다. 습식 세정 환경은 HCl을 포함한다. 습식 세정 마이크로LED 피처는 산화물 오염물을 제거하고 깨끗한 마이크로LED 피처를 형성하기 위해 건식 세정 환경에 노출된다. 건식 세정 환경은 트리메틸 알루미늄을 포함한다. 마이크로LED 피처는 알루미늄 질화물을 포함하고 원자 층 증착에 의해 형성된 캡핑 층으로 캡슐화된다. 캡핑 층 및 깨끗한 마이크로LED 피처의 표면은 둘 모두 유사한 배향을 가진 결정질(crystalline)이다.
[0010] 본 개시내용의 위에서 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 실시예들을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0011] 도 1은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들에 따른 예시적인 프로세싱 방법의 흐름도이다.
[0012] 도 2는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들에 따른 프로세싱을 겪는 예시적인 기판의 단면도이다.
[0013] 도 3은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들에 따른 마이크로LED 피처의 단면도이다.
[0014] 도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들에 따른 클러스터 툴의 개략도이다.
[0015] 본 개시내용의 여러 예시적인 실시예들을 설명하기 전에, 본 개시내용이 다음의 설명에서 제시되는 구성 또는 프로세스 단계들의 세부사항들로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 본 개시내용은 다른 실시예들이 가능할 수 있고, 다양한 방식들로 실시 또는 수행될 수 있다.
[0016] 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, "기판"이라는 용어는 프로세스가 작용하는, 표면, 또는 표면의 부분을 지칭한다. 또한, 문맥상 명확하게 달리 표시되지 않는 한, 기판에 대한 지칭은 또한, 기판의 일부만을 지칭할 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 부가적으로, 기판 상의 증착에 대한 지칭은 베어(bare) 기판, 및 하나 이상의 막들 또는 피처들이 상부에 증착 또는 형성되어 있는 기판 둘 모두를 의미할 수 있다.
[0017] 본원에서 사용되는 바와 같은 "기판"은 제조 프로세스 동안 막 프로세싱이 수행되는 임의의 기판 또는 기판 상에 형성된 재료 표면을 지칭한다. 예컨대, 프로세싱이 수행될 수 있는 기판 표면은, 애플리케이션에 의존하여, 재료들, 이를테면 실리콘, 실리콘 산화물, 스트레인드 실리콘(strained silicon), SOI(silicon on insulator), 탄소 도핑된 실리콘 산화물들, 비정질 실리콘, 도핑된 실리콘, 게르마늄, 갈륨 비화물, 유리, 사파이어, 및 임의의 다른 재료들, 이를테면 금속들, 금속 질화물들, 금속 합금들, 및 다른 전도성 재료들을 포함한다. 기판들은 반도체 웨이퍼들을 포함한다(이에 제한되지는 않음).
[0018] 기판들은 기판 표면을 폴리싱, 에칭, 환원, 산화, 히드록실화, 어닐링, UV 경화, e-빔 경화, 및/또는 베이킹하기 위한 전처리 프로세스에 노출될 수 있다. 기판의 표면 자체에 대한 직접적인 막 프로세싱에 부가하여, 본 개시내용에서, 개시되는 막 프로세싱 단계들 중 임의의 단계는 또한, 아래에서 더 상세히 개시되는 바와 같이 기판 상에 형성된 하층에 대해 수행될 수 있고, "기판 표면"이라는 용어는, 문맥상 표시되는 바와 같이, 그러한 하층을 포함하도록 의도된다. 따라서, 예컨대, 막/층 또는 부분적인 막/층이 기판 표면 상에 증착된 경우, 새롭게 증착된 막/층의 노출된 표면이 기판 표면이 된다.
[0019] 본 개시내용의 하나 이상의 실시예는 마이크로LED 피처를 세정하는 방법에 관한 것이다. 본 개시내용의 일부 실시예들은 유리하게는, 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들에 따라 세정된 마이크로LED 피처로부터 제조된 마이크로LED 디바이스의 EQE를 개선한다.
[0020] 의심의 여지를 없애기 위해, 본 개시내용 내에서, 마이크로LED 피처는 완성 마이크로LED 디바이스가 아니다. 달리 말하면, 본원에서 개시된 방법들은 동작 가능한 마이크로LED 디바이스로 추가로 프로세싱될 수 있는 세정 및 캡슐화된 마이크로LED 피처를 제공한다.
[0021] 도 1 및 도 2를 참조하면, 예시적인 방법(100)은 층상형 기판(200)을 에칭함으로써 마이크로LED 피처(250)가 형성되는 선택적인 동작(105)으로 시작한다. 층상형 기판은 기판 표면(215)을 갖는 기판 재료(210)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 기판 재료(210)는 사파이어를 포함한다.
[0022] 도시된 실시예들에서, 층상형 기판(200)은 기판 표면(215) 상에 제1 층(220), 제2 층(230) 및 제3 층(240)을 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1 층(220) 및 제3 층(240)은 동일한 재료로 구성된다.
[0023] 일부 실시예들에서, 제1 층(220) 및 제3 층(240)은 GaN을 포함하거나 GaN을 필수적 요소로 하여 구성된다(consists essentially of). 이와 관련하여 사용된 바와 같이, 언급된 재료를 "필수적 요소로 하여 구성되는" 재료는 원자 기준으로 언급된 재료의 약 95% 이상, 약 98% 이상, 약 99% 이상 또는 약 99.5% 이상을 포함한다. 또한, 재료 조성(예컨대, GaN)의 개시내용은 임의의 특정 화학양론을 암시하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
[0024] 일부 실시예들에서, 제2 층은 양자 우물을 포함한다. 일부 실시예들의 양자 우물은 복수의 InGaN/GaN 쌍들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 쌍들의 수는 약 2 내지 약 10쌍 범위, 약 4 내지 약 10쌍 범위 또는 약 5 내지 약 8쌍 범위에 있다.
[0025] 이론에 얽매임 없이, 양자 우물의 인듐 농도는 마이크로LED 디바이스로부터의 출력 파장에 영향을 미치는 것으로 여겨진다. 일부 실시예들에서, 양자 우물의 인듐 농도는 약 2 원자% 내지 약 35 원자% 범위 또는 약 5 원자% 내지 약 30 원자% 범위에 있다. 일부 실시예들에서, 양자 우물의 인듐 농도는 약 5 원자%, 약 15 원자%, 약 20 원자% 이하, 또는 약 30 원자% 이상이다.
[0026] 도 3을 참조하면, 에칭 동작(105)은 미리 결정된 구역들(R)의 기판 표면(215)을 노출하도록 층상형 기판(200)의 미리 결정된 구역(R)으로부터 제1 층(220), 제2 층(230) 및 제3 층(240)을 제거한다. 제1 층(220), 제2 층(230) 및 제3 층(240)의 잔여 스택은 마이크로LED 피처(250)로서 지칭된다.
[0027] 마이크로LED 피처(250)는 평균 폭(W) 및 높이(H)를 갖는다. 평균 폭(W)으로 나눈 높이(H)의 비는 마이크로LED 피처(250)의 종횡비이다. 일부 실시예들에서, 마이크로LED 피처(250)의 종횡비는 약 1:1 내지 약 20:1 범위, 약 2:1 내지 약 10:1 범위, 또는 약 5:1 내지 약 10:1 범위에 있다. 일부 실시예들에서, 마이크로LED 피처(250)의 종횡비는 약 8:1이다.
[0028] 단일 마이크로LED 피처가 도시되지만, 단일 기판(200)은 다수의 마이크로LED 피처들(250)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 인접한 마이크로LED 피처들(250) 사이의 간격은 약 200nm 이상, 약 500nm 이상 또는 약 1㎛ 이상이다.
[0029] 일부 실시예들에서, 도시된 바와 같이, 마이크로LED 피처(250)는 경사진 측벽들을 갖는 메사 형상을 갖는다. 그러나 이와 관련하여 본 개시내용이 제한되지 않으며, 마이크로LED 피처(250)의 측벽들이 상이하게 배열되는 실시예들이 또한 본 개시내용의 범위 내에 있다.
[0030] 동작(105)에서 수행되는 에칭은 제1 층(220), 제2 층(230) 및 제3 층(240)을 제거하기 위해 임의의 적합한 수단에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 층상형 기판(200)은 RIE(reactive ion etch)에 의해 에칭된다. 일부 실시예들에서, 층상형 기판(200)은 Cl2/BCl3 가스 혼합물에 대한 노출에 의해 건식 에칭된다. 일부 실시예들에서, 층상형 기판(200)은 KOH 용액에 대한 노출에 의해 습식 에칭된다. 일부 실시예들에서, 층상형 기판(200)은 건식 에칭 Cl2/BCl3 가스 혼합물에 이어 KOH 용액에 의해 에칭된다. 이론에 얽매임 없이, Cl2/BCl3 가스 혼합물 및 KOH 용액 둘 모두를 포함하는 에칭 프로세스는 표면 거칠기를 감소시키고 노출된 표면(255)으로부터 결함들을 제거한다고 여겨진다.
[0031] 재차 도 2를 참조하면, 동작(105)에서 수행된 에칭은 마이크로LED 피처(250)의 노출된 표면(255) 상에 에칭 잔류물 층(260)을 남긴다. 실시예들에서, 동작(105)이 수행되지 않을 때, 에칭 잔류물 층(260)을 갖는 마이크로LED 피처(250)로 방법(100)이 시작한다. 일부 실시예들에서, 에칭 잔류물 층(260)은 제1 층(220), 제2 층(230) 및 제3 층(240)의 표면 각각 상에 존재한다.
[0032] 도 2에 도시된 바와 같이, 에칭 잔류물 층(260)은 연속적이지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, 도시된 바와 같이, 에칭 잔류물 층(260)은 균일한 두께를 갖지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, 에칭 잔류물 층의 평균 두께는 약 1Å 내지 약 50Å 범위, 약 5Å 내지 약 50Å 범위, 약 10Å 내지 약 40Å 범위, 또는 약 20Å 내지 약 30Å의 범위에 있다.
[0033] 일부 실시예들에서, 에칭 잔류물 층(260)은 균일한 조성을 갖지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, 에칭 잔류물 층은 탄소 오염물들, 산화물 오염물들 및/또는 할로겐 오염물들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1 층, 제2 층 또는 제3 층 중 하나 이상이 GaN을 포함할 때, 산화물 오염물들은 GaO를 포함한다. 일부 실시예들에서, 할로겐 오염물들은 염소 원자들 또는 이온들을 포함할 수 있다.
[0034] 도 1을 다시 참조하면, 일부 실시예들에서, 동작(105)이 수행되지 않을 때, 방법은 마이크로LED 피처(250)를 습식 세정 환경에 노출함으로써 110에서 시작한다. 일부 실시예들에서, 동작(110)은 동작(105) 이후에 수행된다. 습식 세정 환경에 대한 마이크로LED 피처(250)의 노출은 또한 마이크로LED 피처(250)를 습식 세정하는 것으로서 지칭될 수 있다.
[0035] 일부 실시예들에서, 마이크로LED 피처(250)의 습식 세정은 기판(200)을 습식 세정 용액에 담그는 것에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마이크로LED 피처(250)의 습식 세정 용액 습식 세정은 프로세싱 챔버 내에서 기판(200)을 세정 용액의 증기에 노출함으로써 수행될 수 있다.
[0036] 습식 세정 환경은 에칭 잔류물 층(260)의 일부를 제거하는 임의의 적합한 환경일 수 있다. 일부 실시예들에서, 습식 세정 환경은 마이크로LED 피처로부터 적어도 일부 탄소 오염물들을 제거한다. 일부 실시예들에서, 습식 세정 환경은 마이크로LED 피처(250)로부터 적어도 일부 산화물 오염물들을 제거한다.
[0037] 습식 세정 환경은 강산, 아민 또는 알코올 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 강산은 염산(HCl) 및 질산(HNO3)으로부터 선택된다. 일부 실시예들에서, 아민은 암모니아, 디메틸아민, 트리에틸아민, 히드라진 및 히드라진 유도체들로부터 선택된다. 일부 실시예들에서, 알코올은 메탄올, 에탄올 및 이소프로판올로부터 선택된다.
[0038] 일부 실시예들에서, 습식 세정 환경은 강산, 아민 또는 알코올 중 하나 이상과 용매의 용액을 포함한다. 일부 실시예들에서, 용매는 물, 알코올, 유기 용매 또는 이들의 조합들로부터 선택된다.
[0039] 일부 실시예들에서, 습식 세정 동작(110)의 노출 파라미터가 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 노출의 기간은 제어될 수 있다. 예컨대, 노출의 기간은 약 1초 내지 약 3600초(1시간)의 범위, 약 1초 내지 약 900초의 범위, 약 1초 내지 약 300초의 범위, 약 1초 내지 약 120초의 범위, 약 1초 내지 약 60초의 범위, 약 30초 내지 약 3600초의 범위, 약 60초 내지 약 3600초의 범위, 약 120초 내지 약 3600초의 범위, 약 300초 내지 약 3600초의 범위, 약 900초 내지 약 3600초의 범위, 약 1800초 내지 약 3600초의 범위 또는 약 300초에서 약 900초의 범위에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 노출의 기간은 약 10분이다.
[0040] 일부 실시예들에서, 기판(200)의 온도 또는 습식 세정 환경이 제어될 수 있다. 예컨대, 기판의 온도는 약 20℃ 내지 약 100℃의 범위의 온도로 유지되거나 기판(200)의 온도의 특정 제어 없이 주위 온도에서 프로세싱될 수 있다.
[0041] 일부 실시예들에서, 습식 세정 환경의 농도는 제어될 수 있다. 예컨대, 습식 세정 환경의 농도는 약 1ppm 내지 100% 농도 범위에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 농도는 약 1ppm 내지 약 0.1%, 1%, 5% 또는 10% 범위에 있다. 일부 실시예들에서, 습식 세정 환경의 농도는 약 100%이다.
[0042] 일부 실시예들에서, 습식 세정 환경은 이소프로판올을 포함하고 기판은 주위 온도에서 10분 동안 침지된다.
[0043] 일부 실시예들에서, 습식 세정 환경에 대한 노출 후에, 기판(200)은 습식 세정 환경의 임의의 잔류 컴포넌트를 제거하기 위해 린싱(rinse)될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판(200)은 물, 알코올 또는 유기 용매 중 하나 이상으로 린싱된다.
[0044] 일부 실시예들에서, 습식 세정 환경에 대한 노출 후에, 기판(200)은 습식 세정 환경의 임의의 잔류 휘발성 컴포넌트를 제거하기 위해 건조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판(200)은 불활성 가스로 건조된다. 일부 실시예들에서, 불활성 가스는 수소 가스(H2), 질소 가스(N2) 또는 아르곤(Ar) 중 하나 이상을 포함한다.
[0045] 일부 실시예들에서, 기판(200)은 기판(200)을 건조하도록 가열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판(200)은 기판을 건조하기 위해 진공 하에 유지될 수 있다.
[0046] 방법은 마이크로LED 피처(250)를 건식 세정 환경에 노출함으로써 120에서 계속된다. 일부 실시예들에서, 도시된 바와 같이, 동작(110)은 동작(120) 이전에 수행된다. 그러나 본 개시내용의 범위는 이와 관련하여 제한되지 않는다. 일부 실시예들에서, 동작(120)은 동작(110) 이전에 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 동작(120)은 동작(105) 이후에 수행된다. 건식 세정 환경에 대한 마이크로LED 피처(250)의 노출은 또한 마이크로LED 피처(250)를 건식 세정하는 것으로서 지칭될 수 있다.
[0047] 본 개시내용의 범위를 제한함 없이, 하나 이상의 실시예들에서, 동작(120)은 프로세싱 챔버 내에서 수행된다. 이들 실시예들에서, 마이크로LED 피처(250)는 프로세싱 챔버 내로 건식 세정 환경의 증기를 유동시킴으로써 건식 세정 환경에 노출된다.
[0048] 건식 세정 환경은 에칭 잔류물 층(260)의 일부를 제거하는 임의의 적합한 환경일 수 있다. 일부 실시예들에서, 건식 세정 환경은 마이크로LED 피처(250)로부터 적어도 일부 탄소 오염물들을 제거한다. 일부 실시예들에서, 건식 세정 환경은 마이크로LED 피처(250)로부터 적어도 일부 산화물 오염물들을 제거한다.
[0049] 건식 세정 환경은 알킬 금속 화합물, 실란, 수소 가스, 질소 트리플루오라이드(NF3), 티올, 치환된 사이클로헥사디엔 또는 치환된 디하이드로피라진 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 알킬 금속 화합물은 트리메틸 알루미늄(TMA), 트리메틸 인듐, 트리메틸 갈륨, 트리에틸 알루미늄 또는 디에틸 아연 중 하나 이상을 포함한다.
[0050] 일부 실시예들에서, 알킬 금속 화합물은 트리메틸 알루미늄을 필수적 요소로 하여 구성된다. 이와 관련하여 사용된 바와 같이, 언급된 재료를 "필수적 요소로 하여 구성되는" 환경은 임의의 불활성 또는 비-반응성 종들을 제외하고, 몰(molar) 기준으로 언급된 재료의 약 95% 이상, 약 98% 이상, 약 99% 이상 또는 약 99.5% 이상을 포함한다.
[0051] 일부 실시예들에서, 건식 세정 동작(120)의 노출 파라미터들이 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 노출의 기간은 제어될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 노출의 기간은 약 0.1초 내지 약 10분의 범위에 있다. 건식 세정 동작은 또한 건식 세정 환경의 컴포넌트들을 프로세싱 챔버 내로 펄싱할 수 있다. 일부 실시예들에서, 펄스 지속기간들은 약 0.1초 내지 약 30초의 범위, 약 0.1초 내지 약 10초의 범위, 약 0.1초 내지 약 5초의 범위 또는 약 0.1초 내지 약 1초의 범위에 있다.
[0052] 일부 실시예들에서, 프로세싱 챔버의 압력이 제어될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 압력은 약 1 mTorr 내지 약 760 Torr의 범위에 있을 수 있다.
[0053] 일부 실시예들에서, 프로세싱 챔버 또는 기판(200)의 온도는 제어될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 온도는 약 25℃ 내지 약 500℃의 범위, 약 100℃ 내지 약 400℃의 범위, 또는 약 200℃ 내지 약 300℃의 범위에서 유지될 수 있다.
[0054] 일부 실시예들에서, 프로세싱 챔버 내로의 건식 세정 환경의 유량은 제어될 수 있다. 예컨대, 건식 세정 환경은 약 1 sccm 내지 약 1 slm의 범위의 유량으로 프로세싱 챔버 내로 유동될 수 있다.
[0055] 특정 실시예에서, TMA는 0.6 Torr에서 0.2초 동안 250℃로 유지되는 프로세싱 챔버 내로 유동되고 나서, 20초 동안 N2 퍼지가 이어진다. 그 후, 프로세싱 챔버는 펌핑 다운된다(pumped down). 위의 프로세스가 반복된다. 일부 실시예들에서, 위의 프로세스는 5회 반복될 수 있다.
[0056] 이론에 얽매임 없이, 건식 세정 환경을 별도의 펄스들 또는 버스트들로 분리함으로써, 프로세싱 챔버가 임의의 휘발성 반응 부산물들을 더 잘 펌핑할 수 있다고 여겨진다. 그렇게 해서, 건식 세정 환경에 대한 노출, 표면 반응성 및/또는 세정 효과가 최대화된다.
[0057] 동작들(110 및 120) 후에, 130에서, 마이크로LED 피처(250)는 캡핑 층(270)으로 캡슐화된다. 일부 실시예들에서, 마이크로LED 피처(250)는 마이크로LED 피처(250)를 캡슐화하기 직전에 공기에 노출되지 않는다. 달리 말하면, 마이크로LED 피처(250)를 습식 세정 환경 및 건식 세정 환경에 노출한 후, 마이크로LED 피처는 마이크로LED 피처(250)를 캡슐화하기 전에 공기에 노출되지 않는다.
[0058] 이론에 얽매임 없이, 마이크로LED 피처(250)를 캡슐화하기 전에 공기에 대한 노출을 방지하는 것은 마이크로LED 피처(250)의 표면 상의 산화물 오염물들의 형성을 방지하는 것으로 여겨진다. 산화물 오염물들의 방지는 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 캡핑 층(270)의 결정도의 하나의 팩터인 것으로 여겨진다.
[0059] 일부 실시예들에서, 마이크로LED 피처(250)의 노출된 표면(255)은 마이크로LED 피처(250)를 캡슐화하기 전에 실질적으로 오염물들이 없다. 이와 관련하여 사용된 바와 같이, "오염물들이 실질적으로 없는" 표면은 약 1 원자% 이하, 약 0.5 원자% 이하 또는 약 0.1 원자% 이하의, 재료의 상위 10 Å 내의 탄소, 산소 및 할로겐 원자들 각각의 농도를 갖는다. 대안적으로, "오염물들이 실질적으로 없는" 표면은 추후에 증착되는 캡슐화 층의 결정 품질에 기초하여 질적으로 결정될 수 있다.
[0060] 일부 실시예들에서, 마이크로LED 피처(250)의 노출된 표면(255)은 마이크로LED 피처(250)를 캡슐화하기 전에 결정질이다. 이와 관련하여 사용된 바와 같이, 결정질인 표면은 단위 영역 기준으로 약 5% 이하, 약 2% 이하, 약 1% 이하 또는 약 0.5% 이하의 비정질을 갖는다.
[0061] 일부 실시예들에서, 캡핑 층은 마이크로LED 피처(250)의 노출된 표면(255)에 실질적으로 등각적(conformal)이다. 이와 관련하여 사용된 바와 같이, 실질적으로 등각적인 캡핑 층은 모든 각각의 지점에서 캡핑 층의 평균 두께의 ±20% 이내, ±10% 이내, ±5% 이내 또는 ±2% 이내의 두께를 갖는다.
[0062] 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)은 기판 표면(215) 위의 마이크로LED 피처(250)의 노출된 표면(255) 상에 선택적으로 증착된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "선택적으로 증착"과 같은 용어들은 제1 표면 상에 제1 양 또는 두께가 증착되고 제2 표면 상에 제2 양 또는 두께가 증착됨을 의미한다. 제2 양 또는 두께는 제1 양 또는 두께보다 작거나, 일부 실시예들에서, 제2 표면 상에 어떠한 양도 증착되지 않는다. 이와 관련하여 사용된 바와 같이, "비하여(over)"라는 용어는 하나의 표면이 다른 표면 위에 있는 물리적 배향을 암시하는 것이 아니라, 하나의 표면에 대한 화학 반응의 열역학적 또는 동역학적 특성과 비교한 다른 표면에 대한 화학 반응의 열역학적 또는 동역학적 특성 간의 관계를 암시한다. 도시되지 않은 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)이 기판 표면(215) 상에 형성된다. 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)이 기판 표면(215) 상에 형성되는 경우, 캡핑 층(270)은 추후에 에칭되거나 다른 방식으로 기판 표면(215)으로부터 제거된다.
[0063] 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)은 마이크로LED 피처(250)를 금속 전구체 및 반응물에 노출함으로써 형성된다. 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)은 CVD(chemical vapor deposition)에 의해 형성된다. 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)은 원자 층 증착에 의해 형성된다.
[0064] 일부 실시예들에서, 캡핑 층은 알루미늄 질화물을 포함하거나 알루미늄 질화물을 필수적 요소로 하여 구성된다. 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)은 마이크로LED 피처(250)를 암모니아로 형성된 플라즈마 및 트리메틸 알루미늄에 순차적으로 노출함으로써 형성된다.
[0065] 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)의 형성 동안, 기판 재료(210) 및/또는 마이크로LED 피처(250)는 약 150℃ 내지 약 300℃ 범위, 약 200℃ 내지 약 300℃의 범위, 또는 약 225℃ 내지 약 275℃ 범위의 온도에서 유지된다. 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)의 형성 동안, 기판 재료(210) 및/또는 마이크로LED 피처(250)는 약 250℃의 온도로 유지된다.
[0066] 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)이 알루미늄 질화물을 포함할 때, 캡핑 층은 <100> 배향을 갖는 실질적으로 결정질이다. 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)은 마이크로LED 피처(250)의 층들(220, 230, 240)과 동일한 배향을 갖는다.
[0067] 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)은 밀폐식이다. 일부 실시예들에서, 캡핑 층(270)은 마이크로LED 피처의 산화를 억제 및/또는 방지한다. 이와 관련하여 사용되는 바와 같은 "밀폐식" 층은 공기 또는 물에 대한 노출에 의한 임의의 하층들의 산화를 방지한다.
[0068] 캡핑 층(270)은 산화 테스트 조건들에 노출되어 캡핑 층(270)의 밀폐성을 테스트할 수 있다. 산화 테스트 조건들은 캡핑 층 표면 상의 실리콘 산화물의 플라즈마 강화 원자 층 증착(BDEAS 및 50W O2/Ar 플라즈마를 사용하여 60Å), 저전력(예컨대, 50W) O2/Ar 플라즈마에 대한 노출 또는 연장된 시간 기간(예컨대, 2시간) 동안 상승된 온도(예컨대, 400 ℃)의 스팀에 대한 노출을 포함할 수 있다. 테스트 방법에 관계없이, 캡핑 층(270) 또는 마이크로LED 피처(250) 내의 산소 원자들의 깊이는 캡핑 층(270)의 밀폐성의 표시를 제공한다(즉, 더 얕은 산화 깊이들은 더 양호하거나 더 높은 밀폐성을 표시함).
[0069] 도 4를 참조하면, 본 개시내용의 부가적인 실시예들은 본원에서 설명되는 방법들을 실행하기 위한 프로세싱 시스템(900)에 관한 것이다. 도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따라, 기판을 프로세싱하기 위해 사용될 수 있는 시스템(900)을 예시한다. 시스템(900)은 클러스터 툴로 지칭될 수 있다. 시스템(900)은 중앙 이송 스테이션(910)을 포함하며, 중앙 이송 스테이션(910)에 로봇(912)이 있다. 로봇(912)이 단일 블레이드 로봇으로서 예시되지만, 다른 로봇(912) 구성들이 본 개시내용의 범위 내에 있음을 당업자는 인식할 것이다. 로봇(912)은 중앙 이송 스테이션(910)에 연결된 챔버들 사이에서 하나 이상의 기판을 이동시키도록 구성된다.
[0070] 적어도 하나의 사전-세정/버퍼 챔버(920)가 중앙 이송 스테이션(910)에 연결된다. 사전-세정/버퍼 챔버(920)는, 가열기, 라디칼 소스, 또는 플라즈마 소스 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 사전-세정/버퍼 챔버(920)는 프로세싱을 위한 웨이퍼들의 카세트 또는 개별 반도체 기판을 위한 홀딩 영역으로서 사용될 수 있다. 사전-세정/버퍼 챔버(920)는 사전-세정 프로세스들을 수행할 수 있거나, 또는 프로세싱을 위해 기판을 예열할 수 있거나, 또는 단순히 프로세스 시퀀스를 위한 스테이징 영역일 수 있다. 일부 실시예들에서, 중앙 이송 스테이션(910)에 2개의 사전-세정/버퍼 챔버들(920)이 연결되어 있다.
[0071] 도 4에 도시된 실시예에서, 사전-세정 챔버들(920)은 팩토리 인터페이스(905)와 중앙 이송 스테이션(910) 사이의 패스 스루(pass through) 챔버들로서 작용할 수 있다. 팩토리 인터페이스(905)는 카세트로부터 사전-세정/버퍼 챔버(920)로 기판을 이동시키기 위해 하나 이상의 로봇(906)을 포함할 수 있다. 이어서, 로봇(912)은 사전-세정/버퍼 챔버(920)로부터 시스템(900) 내의 다른 챔버들로 기판을 이동시킬 수 있다.
[0072] 제1 프로세싱 챔버(930)가 중앙 이송 스테이션(910)에 연결될 수 있다. 제1 프로세싱 챔버(930)는 습식 세정 챔버로서 구성될 수 있고, 습식 세정 프로세스를 수행하기 위해 제1 프로세싱 챔버(930)에 하나 이상의 유동들을 제공하기 위해 하나 이상의 가스 또는 액체 소스들과 유체 연통할 수 있다. 기판은 격리 밸브(914)를 통과하는 로봇(912)에 의해 프로세싱 챔버(930)로 그리고 프로세싱 챔버(930)로부터 이동될 수 있다.
[0073] 프로세싱 챔버(940)가 또한, 중앙 이송 스테이션(910)에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세싱 챔버(940)는 건식 세정 챔버를 포함하고, 그리고 건식 세정 프로세스를 수행하기 위해 프로세싱 챔버(940)에 유동들을 제공하기 위한 하나 이상의 반응성 가스 소스들과 유체 연통한다. 기판은 격리 밸브(914)를 통과하는 로봇(912)에 의해 프로세싱 챔버(940)로 그리고 프로세싱 챔버(940)로부터 이동될 수 있다.
[0074] 일부 실시예들에서, 프로세싱 챔버(960)가 중앙 이송 스테이션(910)에 연결되고, 그리고 캡핑 층 증착 챔버로서 작용하도록 구성된다. 프로세싱 챔버(960)는 하나 이상의 상이한 증착 프로세스들을 수행하도록 구성될 수 있다.
[0075] 일부 실시예들에서, 건식 세정 프로세스는 캡핑 층 증착 프로세스와 동일한 프로세싱 챔버에서 발생한다. 이러한 종류의 실시예들에서, 프로세싱 챔버(940) 및 프로세싱 챔버(960)는 2개의 기판들 상에서 동시에 세정 및 캡슐화 프로세스들을 수행하도록 구성될 수 있다.
[0076] 일부 실시예들에서, 프로세싱 챔버들(930, 940, 및 960) 각각은 프로세싱 방법의 상이한 부분들을 수행하도록 구성된다. 예컨대, 프로세싱 챔버(930)는 습식 세정 프로세스를 수행하도록 구성될 수 있고, 프로세싱 챔버(940)는 건식 세정 프로세스를 수행하도록 구성될 수 있으며, 프로세싱 챔버(960)는 캡핑 층 증착 프로세스를 수행하도록 구성될 수 있다. 당업자는 툴 상의 개별 프로세싱 챔버들의 수 및 어레인지먼트가 변화될 수 있고, 그리고 도 4에 예시된 실시예가 단지 하나의 가능한 구성을 표현할 뿐이라는 것을 인식할 것이다.
[0077] 일부 실시예들에서, 프로세싱 시스템(900)은 하나 이상의 계측 스테이션들을 포함한다. 예컨대, 계측 스테이션들은 사전-세정/버퍼 챔버(920) 내에 위치될 수 있거나, 중앙 이송 스테이션(910) 내에 위치될 수 있거나, 또는 개별 프로세싱 챔버들(930, 940, 960) 중 임의의 프로세싱 챔버 내에 위치될 수 있다. 계측 스테이션은 기판을 산화 환경에 노출시키지 않고 기판의 측정을 허용하는 시스템(900) 내의 임의의 포지션일 수 있다.
[0078] 적어도 하나의 제어기(950)가 중앙 이송 스테이션(910), 사전-세정/버퍼 챔버(920), 및 프로세싱 챔버들(930, 940, 또는 960) 중 하나 이상에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 개별 챔버들 또는 스테이션들에 연결된 하나 초과의 제어기(950)가 있고, 그리고 시스템(900)을 제어하기 위해 별개의 제어기들 각각에 주 제어 프로세서가 커플링된다. 제어기(950)는 다양한 챔버들 및 서브-프로세서들을 제어하기 위해 산업 현장에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서, 마이크로제어기, 마이크로프로세서 등 중 하나일 수 있다.
[0079] 적어도 하나의 제어기(950)는 프로세서(952), 프로세서(952)에 커플링된 메모리(954), 프로세서(952)에 커플링된 입력/출력 디바이스들(956), 및 상이한 전자 컴포넌트들 사이의 통신을 위한 지원 회로들(958)을 가질 수 있다. 메모리(954)는 일시적 메모리(예컨대, 랜덤 액세스 메모리)와 비-일시적 메모리(예컨대, 스토리지(storage)) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
[0080] 프로세서의 메모리(954) 또는 컴퓨터-판독가능 매체는 쉽게 이용 가능한 메모리, 이를테면, RAM(random access memory), ROM(read-only memory), 플로피 디스크, 하드 디스크, 또는 로컬 또는 원격의 임의의 다른 형태의 디지털 스토리지 중 하나 이상일 수 있다. 메모리(954)는 시스템(900)의 컴포넌트들 및 파라미터들을 제어하기 위해 프로세서(952)에 의해 동작 가능한 명령 세트를 보유할 수 있다. 지원 회로들(958)은 통상적인 방식으로 프로세서를 지원하기 위해 프로세서(952)에 커플링된다. 회로들은, 예컨대, 캐시, 전력 공급부들, 클록 회로들, 입력/출력 회로망, 서브시스템들 등을 포함할 수 있다.
[0081] 프로세스들은 일반적으로, 프로세서에 의해 실행될 때 프로세스 챔버로 하여금 본 개시내용의 프로세스들을 수행하게 하는 소프트웨어 루틴으로서 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 소프트웨어 루틴은 프로세서에 의해 제어되는 하드웨어로부터 원격으로 위치된 제2 프로세서(도시되지 않음)에 의해 저장 및/또는 실행될 수 있다. 본 개시내용의 방법 중 일부 또는 전부가 또한 하드웨어로 수행될 수 있다. 따라서, 프로세스는 소프트웨어로 구현되어 컴퓨터 시스템을 사용하여 실행될 수 있거나, 예컨대, 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit) 또는 다른 유형의 하드웨어 구현으로서 하드웨어로 구현될 수 있거나, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 루틴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세스들이 수행되도록 챔버 동작을 제어하는 특정 목적 컴퓨터(제어기)로 범용 컴퓨터를 변환시킨다.
[0082] 일부 실시예들에서, 제어기(950)는 방법을 수행하도록 개별 프로세스들 또는 서브-프로세스들을 실행하기 위한 하나 이상의 구성들을 갖는다. 제어기(950)는, 방법들의 기능들을 수행하기 위해, 중간 컴포넌트들에 연결되어 중간 컴포넌트들을 동작시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제어기(950)는, 가스 밸브들, 액추에이터들, 모터들, 슬릿 밸브들, 진공 제어부 등 중 하나 이상에 연결되어 이들 중 하나 이상을 제어하도록 구성될 수 있다.
[0083] 일부 실시예들의 제어기(950)는, 복수의 프로세싱 챔버들과 계측 스테이션 사이에서 로봇으로 기판을 이동시키기 위한 구성; 시스템으로부터 기판들을 로딩 및/또는 언로딩하기 위한 구성; 층상형 기판을 에칭하기 위한 구성; 마이크로LED 피처를 습식 세정하기 위한 구성; 마이크로LED 피처를 건식 세정하기 위한 구성; 및/또는 마이크로LED 피처를 캡슐화하기 위한 구성으로부터 선택되는 하나 이상의 구성들을 갖는다.
[0084] 본 명세서 전체에 걸친 "일 실시예", "특정 실시예들", "하나 이상의 실시예들", 또는 "실시예"에 대한 지칭은, 그 실시예에 관하여 설명되는 특정한 피처, 구조, 재료, 또는 특성이 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸친 다양한 위치들에서의 "하나 이상의 실시예들에서", "특정 실시예들에서", "일 실시예에서", 또는 "실시예에서"와 같은 문구들의 출현들은 반드시 본 개시내용의 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 게다가, 특정 피처들, 구조들, 재료들, 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.
[0085] 본원에서의 개시내용이 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 당업자들은 설명된 실시예들이 단지 본 개시내용의 원리들 및 애플리케이션들을 예시한다는 것을 이해할 것이다. 본 개시내용의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 본 개시내용의 방법 및 장치에 대해 다양한 수정들 및 변동들이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 개시내용은 첨부된 청구항들 및 그 등가물들의 범위 내에 있는 수정들 및 변동들을 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 마이크로LED(microLED) 피처를 세정하는 방법으로서,
    에칭 잔류물 층의 적어도 일부를 제거하도록, 상기 에칭 잔류물 층을 갖는 마이크로LED 피처를 습식 세정 환경에 노출하는 단계;
    상기 에칭 잔류물 층의 일부를 제거하도록, 상기 에칭 잔류물 층을 갖는 마이크로LED 피처를 건식 세정 환경에 노출하는 단계; 및
    캡핑 층(capping layer)으로 상기 마이크로LED 피처를 캡슐화하는 단계를 포함하는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 에칭 잔류물 층을 갖는 마이크로LED 피처를 형성하도록 층상형 기판(layered substrate)을 에칭하는 단계를 더 포함하는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 층상형 기판은 RIE(reactive ion etching) 프로세스에 의해 에칭되는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 에칭 잔류물 층은 약 20Å 내지 약 30Å 범위의 평균 두께를 갖는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 에칭 잔류물 층은 탄소 오염물들 및 산화물 오염물들을 포함하는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 습식 세정 환경은 강산, 아민 또는 알코올 중 하나 이상을 포함하는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 습식 세정 환경에 대한 노출 후 상기 마이크로LED 피처를 린싱(rinsing) 및 건조하는 단계를 더 포함하는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로LED 피처는 상기 건식 세정 환경에 대한 노출 이전에 상기 습식 세정 환경에 노출되는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 건식 세정 환경은 알킬 금속 화합물을 포함하는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 알킬 금속 화합물은 트리메틸 알루미늄, 트리메틸 인듐, 트리메틸 갈륨, 트리에틸 알루미늄 또는 디에틸 아연 중 하나 이상을 포함하는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 건식 세정 환경은 실란, 수소, 질소 트리플루오라이드, 티올, 치환된 시클로헥사디엔 또는 치환된 디하이드로피라진 중 하나 이상을 포함하는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로LED 피처는 상기 마이크로LED 피처를 캡슐화하기 직전에 공기에 노출되지 않는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 마이크로LED 피처의 노출된 표면에는 상기 마이크로LED 피처를 캡슐화하기 전에 오염물들 및 결정질(crystalline)이 실질적으로 없는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 캡핑 층은 알루미늄 질화물을 필수적 요소로 하여 구성되는(consists essentially of),
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 캡핑 층은 <100> 배향을 갖는 결정질인,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 캡핑 층은 원자 층 증착에 의해 형성되는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 캡핑 층은 상기 마이크로LED 피처를 암모니아로 형성된 플라즈마 및 트리메틸 알루미늄에 순차적으로 노출함으로써 형성되는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 캡핑 층은 밀폐식이고 상기 마이크로LED 피처의 산화를 방지하는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  19. 마이크로LED 피처를 세정하는 방법으로서,
    마이크로LED 피처를 형성하도록 층상형 기판을 에칭하는 단계 ― 상기 마이크로LED 피처는 상기 마이크로LED 피처 위에 에칭 잔류물 층을 가짐 ―;
    습식 세정 마이크로LED 피처를 형성하도록 습식 세정 환경에 상기 마이크로LED 피처를 노출하는 단계 ― 상기 습식 세정 환경은 HCl을 포함함 ―;
    깨끗한 마이크로LED 피처를 형성하도록 상기 습식 세정 마이크로LED 피처를 건식 세정 환경에 노출하는 단계 ― 상기 건식 세정 환경은 트리메틸 알루미늄을 포함함 ―; 및
    캡핑 층으로 상기 마이크로LED 피처를 캡슐화하는 단계를 포함하고, 상기 캡핑 층은 알루미늄 질화물을 포함하고 원자 층 증착에 의해 형성되는,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
  20. 마이크로LED 피처를 세정하는 방법으로서,
    마이크로LED 피처를 형성하도록 층상형 기판을 에칭하는 단계 ― 상기 마이크로LED 피처는 상기 마이크로LED 피처 위에 에칭 잔류물 층을 갖고, 상기 에칭 잔류물 층은 탄소 및/또는 산화물 오염물들을 포함함 ―;
    탄소 오염물들을 제거하고 습식 세정 마이크로LED 피처를 형성하도록 습식 세정 환경에 상기 마이크로LED 피처를 노출하는 단계 ― 상기 습식 세정 환경은 HCl을 포함함 ―;
    산화물 오염물들을 제거하고 깨끗한 마이크로LED 피처를 형성하도록 상기 습식 세정 마이크로LED 피처를 건식 세정 환경에 노출하는 단계 ― 상기 건식 세정 환경은 트리메틸 알루미늄을 포함함 ―; 및
    캡핑 층으로 상기 마이크로LED 피처를 캡슐화하는 단계를 포함하고,
    상기 캡핑 층은 알루미늄 질화물을 포함하고 원자 층 증착에 의해 형성되고,
    상기 캡핑 층 및 상기 깨끗한 마이크로LED 피처의 표면은 둘 모두 유사한 배향을 가진 결정질인,
    마이크로LED 피처를 세정하는 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9076860B1 (en) 2014-04-04 2015-07-07 Applied Materials, Inc. Residue removal from singulated die sidewall
US9570295B1 (en) * 2016-01-29 2017-02-14 International Business Machines Corporation Protective capping layer for spalled gallium nitride
KR20180016064A (ko) 2016-08-05 2018-02-14 무진전자 주식회사 반도체 웨이퍼 세정 방법 및 장치
WO2018163019A1 (en) 2017-03-10 2018-09-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display system
KR20200006569A (ko) * 2017-05-17 2020-01-20 오티아이 루미오닉스 인크. 패턴화 코팅 위에 전도성 코팅을 선택적으로 증착시키는 방법 및 전도성 코팅을 포함하는 디바이스
KR102573280B1 (ko) * 2018-03-21 2023-09-01 삼성전자주식회사 기판 세정 방법, 기판 세정 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 제조방법
US11195975B2 (en) 2018-06-12 2021-12-07 Ostendo Technologies, Inc. Device and method for III-V light emitting micropixel array device having hydrogen diffusion barrier layer
TWI681556B (zh) * 2018-09-11 2020-01-01 友達光電股份有限公司 發光二極體顯示裝置及其製造方法
JPWO2020100292A1 (ja) * 2018-11-16 2021-09-24 堺ディスプレイプロダクト株式会社 マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法
TWI747113B (zh) * 2019-12-23 2021-11-21 瑞軒科技股份有限公司 發光二極體裝置和顯示器

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