TW201913952A - 用於批量移轉微半導體結構之方法、及其具微半導體結構之目標基板 - Google Patents

用於批量移轉微半導體結構之方法、及其具微半導體結構之目標基板 Download PDF

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Abstract

一種用於批量移轉微半導體結構之方法，先於一目標基板上附著有一預黏著層，對黏著層進行圖樣化以形成複數個微接觸凸點，以便能由目標基板對複數個微半導體結構進行選擇性地的批量黏取。

Description

用於批量移轉微半導體結構之方法、及其具微半導體結構之目標基板
本發明係關於一種微半導體結構之製程，特別是關於一種微半導體結構之批量移轉製程。
微發光二極體在巨量移轉的實務上，有其技術門檻與限制。
傳統發光二極體(邊長超過100微米)通常在磊晶(epitaxy)製程後，通過一系列製程形成陣列排列的發光二極體晶粒，欲轉置於一承載底材上，係採用一選取頭(pick-up head)對應一晶粒的方式，自前述承載底材執行挑選與轉移。然而，發光二極體一進入微米化，即發生：微發光二極體晶粒的邊長尺寸相對較小(如100微米以下、或以下等級)，選取頭的尺寸有微縮下限，選取頭的尺寸大於發光二極體晶粒的尺寸，而無法有效拾取微發光二極體晶粒；又，微米化意謂同尺寸晶圓所能成形的晶粒數量將巨量增加，傳統製程中一對一拾取使微發光二極體的產率極低。
業界有利用微接觸印刷(micro contact printing)技術，使聚合物材料模板上預設有巨量的凹凸圖案，用來對應所要選取的微發光二極體晶粒，以達到巨量移轉至一目標基板的要求。但實務上，聚合物材料本身必須兼具硬度與黏性的特性，以在重複黏取的製程中保持不變形。
因此，業界亟需提供一種有效且創新的巨量移轉技術。
有鑑於此，本發明在提供一種用於批量移轉微半導體結構之方法，對一目標基板形成微接觸凸部的圖樣化，以便對複數個微半導體結構進行選擇性地的批量黏取。
為此，本發明提出一種用於批量移轉微半導體結構之方法，包括下列步驟：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部；其中，目標基板具有一板體、以及設於板體之複數對導電部；呈圖形化之該等微接觸凸部對應部分導電部，且各對導電部鄰近至少之一該微接觸凸部；各該微接觸凸部之高度大於各該導電部之高度；使複數個微半導體結構迫近目標基板，該等微接觸凸部黏取所對應的部分的微半導體結構；其中，各該微半導體結構具有一本體、以及設於本體之一對電極；其中，至少一該微接觸凸部接觸黏取各該微半導體結構之本體；以及使該等微半導體結構，保持圖形化且定位於目標基板。
為此，本發明提出一種用於批量移轉微半導體結構之方法，包括下列步驟：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部；其中，目標基板具有一板體、以及設於板體之複數個導電部；呈圖形化之該等微接觸凸部對應部分導電部，且各該導電部鄰近至少之一該微接觸凸部；各該微接觸凸部之高度大於各該導電部之高度；使複數個微半導體結構迫近目標基板，該等微接觸凸部黏取 所對應的部分的微半導體結構；其中，各該微半導體結構具有一本體、以及設於本體之一電極；其中，至少一該微接觸凸部接觸黏取各該微半導體結構之本體；以及使該等微半導體結構，保持圖形化且定位於目標基板。
為此，本發明提出一種用於批量移轉微半導體結構之方法，包括下列步驟：圖形化步驟、迫近微半導體步驟、定位步驟、以及重複前三步驟之重複步驟。
圖形化步驟：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部；其中，目標基板具有一板體；各該微接觸凸部具有黏性。
迫近微半導體步驟：使複數個微半導體結構迫近目標基板，該等微接觸凸部黏取所對應的部分的微半導體結構；其中，各該微半導體結構具有一本體、以及設於本體之至少一電極；其中，至少一該微接觸凸部接觸黏取各該微半導體結構之該本體。
定位步驟：使該等微半導體結構，保持圖形化且定位於目標基板。
重複前述圖形化、迫近微半導體步驟、與定位步驟：對目標基板上形成圖形化之次一批複數個微接觸凸部；其中，次一批該等微接觸凸部，與受該等微接觸凸部黏取之該等微半導體結構，具有一高度差；使次一批複數個微半導體結構迫近該目標基板，次一批的該等微接觸凸部黏取所對應的部分的次一批的該等微半導體結構；以及使次一批的該等微半導體結構，保持圖形化且定位於目標基板。
為此，本發明提出一種具微半導體結構之目標基板，包括一 目標基板、複數個微半導體結構、以及複數個微接觸凸部。其中，目標基板具一板體、與設於板體上之複數個導電部；該等微半導體結構，呈圖形化地設於目標基板；其中，各該微半導體結構具有一本體、與設於該本體上之至少一電極；其中，該至少一電極與所對應之導電部呈共金接著；該等微接觸凸部，連接呈該等微半導體的本體至目標基板的板體。
為此，本發明提出一種具微半導體結構之目標基板，包括一目標基板、設於目標基板之複數個微半導體結構、以及連接各該微半導體結構至目標基板之一第一接著元件與一第二接著元件。其中，目標基板具一板體、與設於板體上之複數個導電部；其中，各該微半導體結構具有一本體、與設於本體上之至少一電極。其中，第一接著元件由各該微半導體結構之該至少一電極與該目標基板所對應之導電部呈共金接著所構成；該第二接著元件連接各該微半導體結構之本體至目標基板之板體，且第二接著元件由至少一微接觸凸部所構成。
S10~S50、S12~S16、S22~S24、S42~S44‧‧‧步驟
10、10a‧‧‧目標基板
12‧‧‧板體
14、14a‧‧‧導電部
20‧‧‧預黏著層
22、22b、22c、22d、22e、22f、22g‧‧‧微接觸凸部
222a、222d、222e‧‧‧凸點
30、30a‧‧‧遮蔽件
32‧‧‧石英基板
34‧‧‧遮光層
22、22a、22b、22c‧‧‧微接觸凸部
40、40b、40c‧‧‧攜載裝置
S1、S2、S3、42c、42d‧‧‧黏貼表面
40d‧‧‧黏貼滾輪
50、50a、50b、50c、50d‧‧‧微半導體結構
52d‧‧‧本體
54、54a、54b、54c、54a‧‧‧電極
60‧‧‧接著結構
HP‧‧‧裝置
62、62a、62b、62c、62d‧‧‧第一接著元件
d、du、dd‧‧‧高度差
64、64a、64b、64c、64d‧‧‧第二接著元件
g‧‧‧深度差
Q1、Q2‧‧‧第一、第二配置
P1‧‧‧熟化部分
P2‧‧‧未熟化部分
L‧‧‧紫外線
圖1A、1B為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法之第一、第二實施例流程圖；圖2A至圖2H為圖1A、1B之製程示意圖；圖1C為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法之第三實施例流程圖；圖2A至圖2J為圖1C之製程示意圖；圖3、圖3A為圖2D、圖2E之不同實施態樣之示意圖；圖4、圖4A至圖4I，為微接觸凸部之不同實施態樣之示意圖； 圖1D為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法之第四實施例流程圖；圖5A至圖5C為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法之第四實施例之製程示意圖；圖1E為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法之第五實施例流程圖；圖5A至圖5D為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法之第五實施例之製程示意圖；圖1F為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法之第六實施例流程圖；圖6A至圖6D為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法之第七實施例之製程示意圖；圖6A至圖6E為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法之第八實施例之製程示意圖；圖7為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法之第九實施例之製程示意圖；以及圖8A至圖8C為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法之第十實施例之製程示意圖。
本發明關於一種用於批量移轉微半導體結構之方法，可允許陣列式排列之微尺度結構/器件，並進行批量拾取並整合至非原生基板上，而不發生對結構/器件自身之損壞。以下茲配合圖式、圖號說明、元件符號， 詳細介紹本發明之具體實施例如后；在圖式中，類似元件符號大體上指示相同、功能上類似及/或結構上類似的元件；此外，元件符號僅供對元件、流程、步驟等說明之用，而對元件之間的順序、上下層關係的限定，除非以文內定義，否則僅供例示與說明。
如本文所使用「半導體結構」、「半導體器件」同義使用且廣泛地係指一半導體材料、晶粒、結構、器件、一器件之組件、或一半成品。所使用「微」半導體結構、「微」半導體器件係同義使用且泛指微尺度。半導體元件包含高品質單晶半導體及多晶半導體、經由高溫處理而製造之半導體材料、摻雜半導體材料、有機及無機半導體，以及具有一或多個額外半導體組件或非半導體組件之組合半導體材料及結構(諸如，介電層或材料，或導電層或材料)。半導體元件包含(但不限於)電晶體、包含太陽能電池之光伏打器件、二極體、發光二極體、雷射、p~n接面、光電二極體、積體電路及感測器之半導體器件及器件組件。此外，半導體元件可指形成一功能性半導體器件或產品之一部件或部分。
如本文中所使用之「目標基板」指用於接收「微半導體結構」之非原生基板；其可為製程之中或最終的中間基板或最終基板。原生基板或非原生基板之材料的實施例包含聚合物、塑膠、樹脂、聚醯亞胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸伸乙基酯、金屬、金屬箔、玻璃、石英、可撓性玻璃、半導體、藍寶石、或薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)等等。
為便於理解與說明，本文所使用「微半導體結構」以為完成至少一磊晶層並已受定義之微半導體結構之半成品為例；「目標基板」則以薄膜電晶體為例。
[第一實施例]
圖1A、圖2A至圖2G所示者，為本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法，其主要概念之流程圖及其製程示意圖。其中，微半導體結構以水平式或覆晶式電極為例。
如圖1A所示，本發明用於批量移轉微半導體結構之方法至少包括步驟S10、步驟S20、與步驟S30。
步驟S10：對一目標基板10上形成圖形化之複數個微接觸凸部22，如圖2A至圖2E。
步驟S20：使複數個微半導體結構50迫近目標基板10，該等微接觸凸部22黏取所對應的部分的微半導體結構50，如圖2F至圖2G。
步驟S30：使該等微半導體結構50，保持圖形化且定位於目標基板10，如圖2H。
[第二實施例]
本實施例係對第一實施例進一步為具體說明者，並請同時參閱圖1B，進一步說明之流程圖。
步驟S10，如圖2A至2E，包括步驟S12、步驟S14、與步驟S16。
步驟S12：同時參閱圖2A與圖2B。如圖2A，目標基板10具有一板體12、以及設於板體10之複數對導電部14；如圖2B，於目標基板10上舖覆一預黏著層20；預黏著層20至少覆蓋住可供後續製程作用之多個導電部14。預黏著層20不限以正光阻層或負光阻層為限，其透過蝕刻顯影使得預黏著層20區分為熟化部分P1與未熟化部分P2(見圖3)即可。本發明中， 預黏著層20以正光阻層為例示，而非以此侷限本發明。
步驟S14：同時參閱圖2C、圖2D、與圖3。如圖2C，提供一遮蔽件30，遮蔽件30包括一石英基板32、以及設於石英基板32上且呈圖形化之遮光層34；將遮蔽件30置於目標基板10及其預黏著層20上方，照射紫外線L，預黏著層20未受遮光層34遮蔽的部分將受紫外線L熟化，為熟化部分P1，反之，未受紫外線照射之預黏著層20，則為未熟化部分P2。熟化部分P1與未熟化部分P2之示意圖，亦可參圖3。
步驟S16：同時參閱圖2E、圖3A與圖4。如圖2E，顯影洗除預黏著層20中未熟化部分P2，使在目標基板10上留下呈圖形化的複數個微接觸凸部22，該等微接觸凸部22具有黏性。其中，呈圖形化之該等微接觸凸部22對應部分導電部14；換句話說，各對導電部14鄰近至少之一個微接觸凸部22，或各該微接觸凸部22鄰近所對應之導電部14佈設。其中，各微接觸凸部22包括，但不侷限，至少一凸點；本實施例中，係實施單一微接觸凸部22之單一凸點於各對導電部14之間，如圖4。
其中，各微接觸凸部22之高度高於各導電部14之高度，各微接觸凸部22與各導電部14之間具有一高度差d，如圖2E。
其中，該等微接觸凸部22對應該等導電部14之配置，可參閱，但不侷限於，圖3A中之一第一配置Q1與一第二配置Q2，可混合或單獨適用。
微接觸凸部可對所對應之該對導電部14形成不同的實施態樣，其區分者主要在於：微接觸凸部是否分布在該對導電部14之間。例如，參閱圖4A，各微接觸凸部22a包括複數個凸點222a，該等凸點222a，呈非連 續性結構(如：間歇性結構)，圍繞該對導電部14，且可配置其中一凸點222a設於該對導電部14之間。例如，參閱圖4B，二微接觸凸部22b呈連續性結構，平行設於所對應之該對導電部14之相對兩側。例如，參閱圖4C，一微接觸凸部22c呈連續性結構，設於所對應之該對導電部14之間。例如，參閱圖4D，二微接觸凸部22d為一凸點222d，分別設於所對應之該對導電部14之外側。例如，參閱圖4E，二微接觸凸部22e各包括複數個凸點222e，呈非連續性結構(如：間歇性結構)，圍繞所對應之該對導電部14之外側。例如，參閱圖4F，二微接觸凸部22f，呈連續性環狀結構，分別圍繞所對應之導電部14。例如，參閱圖4G，一微接觸凸部22g，呈連續性結構，自所對應之該對導電部14之間朝各該導電部14外側延伸。例如，參閱圖4H，一微接觸凸部22h圍繞該對導電部14且呈工字型，類似圖4A圍繞該對導電部14之複數個凸點222a，區別在於圖4H之微接觸凸部22h呈連續性結構；微接觸凸部22h亦可類比為圖4B、圖4C之二微接觸凸部22b與微接觸凸部22c的組合；微接觸凸部22h亦可類比為圖4G之二微接觸凸部22g的變化形。例如，參閱圖4I，一微接觸凸部22i圍繞該對導電部14且呈日字型，類似圖4F中彼此接合的二微接觸凸部22f；微接觸凸部22i亦可類比為圖4、圖4E之微接觸凸部22與該等微接觸凸部22e的組合，區別在於圖4I之微接觸凸部22i呈連續性結構。分布在該對導電部14之間的微接觸凸部22、22a、22c、22f、22g、22h、22i，係進一步對該對導電部14提供絕緣效果。前述微接觸凸部的實施態樣，僅為例示，而非以此侷限本發明。
步驟S20，如圖2F至2H，包括步驟S22、與步驟S24。
步驟S22：如圖2F，使複數個微半導體結構50迫近目標基板 10；該等複數微半導體結構50透過一攜載裝置40攜載；其中，攜載裝置40之效果在於使攜載裝置40攜載微半導體結構50；攜載裝置40可採真空吸嘴、靜電、或達到相同效果之均等手段。本發明之攜載裝置40以具有保持均一平整之一黏貼表面42為例示，而非以此侷限本發明。
其中，該等微半導體結構50黏貼於黏貼表面42。其中，各該微半導體結構50具有一本體52、以及設於本體52之一對電極54。該等微半導體結構50通常以陣列排列，且該等微半導體結構50可為製程完整且個別獨立之微發光二極體晶粒、或製程中斷但個別獨立之微發光二極體半成品。
步驟S24：如圖2G，使目標基板10上呈圖形化之該等微接觸凸部22，接觸並批量黏取攜載裝置40上的部分微半導體結構50。換句話說，該等微半導體結構50受該等微接觸凸部22批量黏取。此時，至少一微接觸凸部22接觸黏取各該微半導體結構50之本體52，各該微接觸凸部22黏取各該微半導體結構50之本體52時並不干涉其電極54。此時，各該微半導體結構50之電極54通常尚未接觸目標基板10上所對應之導電部14。
步驟S30：參閱圖2H，移離攜載裝置40，受該等微接觸凸部22批量黏取之微半導體結構50則脫離攜載裝置40，保持圖形化並定位於目標基板10上。其中，該等微接觸凸部22與所對應之微半導體結構50之間的黏性，大於攜載裝置40與該等微半導體結構50之間的黏性，足以保持呈圖形化之該等微半導體結構50脫離攜載裝置40。本實施例中，離開目標基板10的攜載裝置40，尚殘留有本次未受該等微接觸凸部22批量黏取之該等微半導體結構50。此外，圖2H中，垂直移離攜載裝置40僅為例示，而非以此侷限本發明。
[第三實施例]
本實施例係對第一、二實施例增加後續製程者，並請同時參閱圖1C、以及圖2I、圖2J。
本實施例在於：對保持在目標基板上的微半導體結構實施一預定手段，使之與目標基板上的導電部之間發生導電結構。
步驟40，係於步驟S10、S20、S30之後；並包括步驟S42、步驟S44，如圖2I與圖2J。
步驟S42：如圖2I，提供一裝置HP，對保持在目標基板10上呈圖形化之的微半導體結構50施予一預定手段，使得各該微半導體結構50之該等電極54接觸目標基板10所對應之該等導電部14、黏取各該微半導體結構50之本體42的各該微接觸凸部22填充各該微半導體結構50之本體42與目標基板10之板體12之間。各該微半導體結構50之電極54與所對應之導電部14，發生共金接著(eutectic bonding)；各該微接觸凸部22則因高溫發生硬化。其中，預定手段所欲達到之效果在於使電極54與所對應之導電部14發生共金接著；預定手段可為熱壓、超音波熱融、電磁線圈加熱、或達到相同效果之均等手段。本實施例之預定手段係以熱壓為例示，而非以此侷限本發明。
步驟S34：參閱圖2I，移除裝置HP。此時，定義有一第一接著元件62與一第二接著元件64，將各該微半導體結構50連接至目標基板10；第一接著元件62與第二接著元件64構成將各該微半導體結構50連接至目標基板10之一接著結構60。第一接著元件62即前述由各該微半導體結構50之至少一電極54與目標基板10所對應之導電部14呈共金接著所構成，連 接各該微半導體結構50之本體52至目標基板10之板體12；而第二接著元件64則由至少一微接觸凸部22發生硬化所構成，連接各該微半導體結構50之本體52至目標基板10之板體12。
值得一提的是，當第二接著元件64位於各該微半導體結構50之各對電極54之間時，可對各對電極中的二電極54提供絕緣效果。
[第四實施例]
本實施例係對完成第二實施例後再重複進行步驟S10、步驟S20、步驟S30；同時參閱圖1D、以及圖5A至圖5C。指示上相同、功能上類似第一、第二實施例之其他步驟採用相同標號。
如圖1D，本實施例在於將已完成第一、第二實施例中之步驟S10、步驟S20、步驟S30，圖形化批量黏取微半導體結構50後，再於步驟S50選擇是否回到步驟S10；是，則回到步驟S10，以圖形化批量黏取其他微半導體結構50a的製程；否，則結束製程。
進入步驟S10：如圖5A，對具有呈圖形化分布之微半導體結構50之目標基板10，重新鋪設一預黏著層20a；本實施例採正光阻層為例，採同一或另一遮蔽件30a遮蔽，以紫外線L照射熟化。如圖5B，顯影洗除預黏著層20a中未熟化部分，使在目標基板10留下再次呈圖形化的複數個微接觸凸部22a；本實施例中的微接觸凸部22a可高於前次黏著於目標基板10的微半導體結構50，二者定義一高度差為du。
進入步驟S20、S30：如圖5C，使攜載裝置40提供前次未受批量黏取之該等微半導體結構50、或提供另一批複數個微半導體結構50a，迫近該目標基板10。本實施例以另一批微半導體結構50a為例，使目標基板 10之該等微接觸凸部22a對該等微半導體結構50進行再次的批量黏取。此時，攜載裝置40不干涉已於目標基板10呈圖形化的微半導體結構50。
[第五實施例]
本實施例係對完成第三實施例後再進行步驟S40；同時參閱圖1E、以及圖5D。指示上相同、功能上類似第三、四實施例之其他步驟採用相同標號。
步驟S40：如圖5D，本實施例在於將第四實施例中，完成佈設微半導體結構50、50a之目標基板10，進行一預定手段。使各該導電部14與對應之各該電極54、54a之間發生共金接著，而分別構成第一接著元件62、62a；各該等微接觸凸部22、22a，則分別構成第二接著元件64、64a。
[第六實施例]
本實施例係對完成第三實施例後再重複進行步驟S10、步驟S20、步驟S30、步驟S40；同時參閱圖1F。指示上相同、功能上類似第一、第二、第三實施例之其他步驟採用相同標號。
本實施例在於將已具共金接著微半導體結構之目標基板，再重複圖形化批量黏取微半導體結構、及其一預定手段形成共金接著的製程。
如圖1F之流程圖：完成步驟S20、步驟S30、步驟S40後，目標基板上呈圖形化之微半導結構，均已與目標基板呈共金接著；再於步驟S50選擇是否回到步驟S10；是，則回到步驟S10，以進行後續的步驟S20、步驟S30、步驟S40；否，則結束製程。
[第七實施例]
本實施例係根據第四實施例，提供不同的黏貼表面；同時參 閱圖1D、以及圖6A至圖6D。指示上相同、功能上類似第一、二、四實施例之其他步驟採用相同標號。
如圖1D，本實施例在於將已完成第一、第二實施例中之步驟S10、步驟S20、步驟S30，圖形化批量黏取微半導體結構50後，再於步驟S50選擇是否回到步驟S10；是，則回到步驟S10，以圖形化批量黏取其他微半導體結構50b的製程；否，則結束製程。
進入步驟S10：如圖6A，對具有呈圖形化分布之微半導體結構50之目標基板10，再形成次一批複數個微接觸凸部22b；此時，目標基板10上已呈圖形化之該等微接觸凸部22，業已批量黏取所對應之該等微半導體結構50。本實施例中，可容許該等微接觸凸部22b低於已定位至目標基板10的微半導體結構50，其高度差定義為dd。
同時，一攜載裝置40b上定義有深度不同的黏貼表面S1、S2、S3，其中黏貼表面S2、S3具有一深度差g，各黏貼表面S1、S2、S3預先黏貼圖樣陣列之微半導體結構50b。通常，不同的黏貼共面S1、S2、S3個別製備所需的圖樣陣列，以黏貼一組或一種微半導體結構；例如，第一黏貼共面S1黏貼藍色微發光二極體結構，第二黏貼共面S2黏貼紅色微發光二極體結構，第三黏貼共面S3黏貼綠色微發光二極體結構。本實施例中，黏貼表面S2、S3黏貼同一種微半導體結構50b。
進入步驟S20：如圖6B，將攜載有該等微半導體結構50b之攜載裝置40b，迫近目標基板10，使目標基板10上呈圖形化之該等微接觸凸部22b，接觸並批量黏取攜載裝置40上位於黏貼表面S2的微半導體結構50b；此時，攜載裝置40上位於黏貼表面S3的微半導體結構50b，未接觸目 標基板10上的微接觸凸部22b。
進入步驟S30：移離攜載裝置40b。受該等微接觸凸部22b黏取之微半導體結構50b，保持圖形化並定位於目標基板10上；位於黏貼表面S3的微半導體結構50b隨攜載裝置40離開目標基板10。
進入步驟S50：選擇是否回到步驟S10；是，則回到步驟S10，以圖形化批量黏取其他微半導體結構50b的製程；否，則結束製程。
重複步驟S10：如圖6C，對具有呈圖形化分布之微半導體結構50、50b之目標基板10，再形成次一批複數個微接觸凸部22c；此時，目標基板10上已呈圖形化之該等微接觸凸部22、22b，業已批量黏取所對應之該等微半導體結構50、50b。本實施例中，可容許該等微接觸凸部22c高於已定位至目標基板10的微半導體結構50b，其高度差定義為du，以對應具有具有保持均一平整之一黏貼表面42c之攜載裝置40c；複數個微半導體結構50c，設於攜載裝置40c之黏貼表面42c上。
重複步驟S20、步驟S30：如圖6D，移離攜載裝置40c；受該等微接觸凸部22b黏取之微半導體結構50b，保持圖形化並定位於目標基板10上；受該等微接觸凸部22c黏取之微半導體結構50c，亦保持圖形化並定位於目標基板10上。
值得注意的是，本發明中所謂「次一批」，僅相對於同一步驟的「前一批」而言，並不特指為「同等或次等」、「相同或其他種類」之意。
值得注意的是，本發明之所有圖示中，該等微接觸凸部，相較於微半導體結構與目標基板之比例，均僅供說明與理解，而非以此侷限 本發明。
[第八實施例]
本實施例係對完成第七實施例後再進行步驟S40；同時參閱圖1E、以及圖6E。指示上相同、功能上類似第七實施例之其他步驟採用相同標號。
步驟S40：如圖6E，本實施例在於將第七實施例中，完成佈設微半導體結構50、50b、50c之目標基板10，進行一預定手段。使各該導電部14與對應之各該電極54、54b、54c之間發生共金接著，而分別構成第一接著元件62、62b、62c；各該等微接觸凸部22、22b、22c，則分別構成第二接著元件64、64b、64c。
[第九實施例]
本實施例係根據第一至第八實施例，提供攜載裝置的另一實施態樣為至少一黏貼滾輪40d；同時參照圖7。指示上相同、功能上類似第一至第八實施例之其他步驟採用相同標號。
如圖7，一黏貼表面42d設於一黏貼滾輪40d上，本實施例僅選用具有保持均一平整之黏貼表面42d，但不以此為限。黏貼滾輪40d將該等微半導體結構50迫近目標基板10，以使目標基板10上呈圖形化之該等微接觸凸部22，批量黏取黏貼滾輪40d上的微半導體結構50。
[第十實施例]
本實施例係根據第一至第八實施例，替換垂直式電極之微半導體結構50d，如圖8A至8C。指示上相同、功能上類似第一至第八實施例之其他步驟採用相同標號。
如圖8A，一攜載裝置40攜載複數個微半導體結構50d，其包括本體52d、以及佈設於本體52d上的單一電極54a。目標基板10a定義有複數個導電部14a，個別對應至微半導體結構50d之單一電極54d。目標基板10a上呈圖形化之複數個微接觸凸部22，鄰近各個導電部14a設置。
如圖8B，同樣使目標基板10a上呈圖形化之該等微接觸凸部22，批量黏取攜載裝置40上該等微半導體結構50d。
如圖8C，使各該導電部14與對應之各該電極54d之間發生共金接著，而構成第一接著元件62d；各該等微接觸凸部22d，則構成第二接著元件64d。此後，可進一步對該等微半導體結構50d置備另外一側電極54d(如虛線所示)。
本文中的「批量移轉」，係可選擇至少一排之至少部分的微半導體結構20；或複數排微半導體結構20；或一排微半導體結構20中的一部分的微半導體結構20；或複數排微半導體結構20中的一部分的微半導體結構20；或前述任何組合與變化。本文例示係便於說明，而非拘束對「批量移轉」或「批量黏取」的解釋。
本發明於目標基板上進行圖樣化的複數個微接觸凸部，以便能對複數個微半導體結構進行選擇性地的批量黏取。透過調整微接觸凸部的高度，可使攜載裝置僅具保持均一平整之黏貼表面，而不必提供不同深度的多個黏貼表面，從而可避開因攜載裝置的精度要求而無法降低的成本；然而，此為本發明提供的有益效果，卻非用以侷限本發明之適用。換句話說，搭配實際要求，本發明亦可適用具有不同深度之多個黏貼表面的攜載裝置使用。
此外，本發明再根據製程或工作需求，當目標基板為一薄膜基板時，進一步以一預定手段將該等微半導體結構移轉至薄膜基板，使目標基板與微半導體結構之間形成接著結構，而此接著結構至少包括第一接著元件與第二接著元件。其中，第一接著元件即各該微半導體結構的電極與目標基板的導電部呈共金接著所構成；而第二接著元件則由微接觸凸部發生熱硬化所構成。
藉此，採用本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法，以有效、與有效率地允許進行批量或巨量拾取微半導體結構50(微尺度結構/器件)之陣列選擇及整合於目標基板10(非原生基板)上。不僅可應用於不同的微發光二極體晶粒或器件或半成品，能廣泛地應用於各種微半導體結構的批量或巨量移轉領域；更能在目標基板為一薄膜基板時，提供微半導體結構與薄膜基板之間更穩固之接著結構。
綜上所述，在本發明之用於批量移轉微半導體結構之方法、以及具微半導體結構之目標基板，其功效包含，但不侷限於本發明：
1、使批量選擇的時間點發生在移轉至目標基板的步驟，因此對於攜載裝置的精度要求可降低限制，使得半導體元件(包含：微半導體結構)的批量移轉更具有彈性。
2、使各該半導體元件(包含：微半導體結構)與該目標基板之間形成至少兩種接著元件，其一為微接觸凸部接著，其二為共金接著，而能更穩固接著。
3、當微接觸凸部分布在單一的半導體元件(包含：微半導體結構)的二電極之間時，可對二電極之間提供絕緣效果。
4、允許此等超薄、易碎及/或小型器件之選擇及應用而不導致對器件自身之損壞。
5、達到有效且有效率地，進行批量或巨量移轉半導體元件(包含：微半導體結構)至目標基板上，且可廣泛地應用於各種半導體元件(包含：微半導體結構)的批量或巨量移轉領域。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

Claims (31)

  1. 一種用於批量移轉微半導體結構之方法，包括：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部；其中，該目標基板具有一板體、以及設於該板體之複數對導電部；呈圖形化之該等微接觸凸部對應部分導電部，且各對導電部鄰近至少之一該微接觸凸部；各該微接觸凸部之高度大於各該導電部之高度；使複數個微半導體結構迫近該目標基板，該等微接觸凸部黏取所對應的部分的微半導體結構；其中，各該微半導體結構具有一本體、以及設於該本體之一對電極；其中，至少一該微接觸凸部接觸黏取各該微半導體結構之該本體；以及使該等微半導體結構，保持圖形化且定位於該目標基板。
  2. 一種用於批量移轉微半導體結構之方法，包括：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部；其中，該目標基板具有一板體、以及設於該板體之複數個導電部；呈圖形化之該等微接觸凸部對應部分導電部，且各該導電部鄰近至少之一該微接觸凸部；各該微接觸凸部之高度大於各該導電部之高度；使複數個微半導體結構迫近該目標基板，該等微接觸凸部黏取所對應的部分的微半導體結構；其中，各該微半導體結構具有一本體、以及設於該本體之一電極；其中，至少一該微接觸凸部接觸黏取各該微半導體結構之該本體；以及使該等微半導體結構，保持圖形化且定位於該目標基板。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，包 括：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部之步驟中，更包括：於該目標基板舖覆一預黏著層；對該預黏著層進行圖形化的熟化；以及對該預黏著層除去未熟化部分，熟化部分形成呈圖形化之該等微接觸凸部；其中，該等微接觸凸部具有黏性。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，更包括：該等微接觸凸部與該等微半導體結構之該本體間之黏性，足以保持呈圖形化之該等微半導體結構脫離一攜載裝置，而定位於該目標基板。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，其中：使複數個微半導體結構迫近該目標基板之步驟中：將攜載有複數微半導體結構之該攜載裝置，迫近該目標基板；以及使該等微接觸凸部，批量黏取該攜載裝置之該等微半導體結構；以及使該等微半導體結構，保持圖形化且定位於該目標基板之步驟中：移離該攜載裝置；受該等微接觸凸部批量黏取之該等微半導體結構脫離該攜載裝置，保持圖形化並定位於該目標基板上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，其中：使該等微半導體結構，保持圖形化且定位於該目標基板之步驟中：未受該等微接觸凸部批量黏取之該等微半導體結構，隨該攜載裝置離開該目標基板。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，其中：該攜載裝置以黏貼方式攜載該等微半導體結構。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，其中：使複數個微半導體結構迫近該目標基板之步驟中：各該微接觸凸部黏取所對應之該微半導體結構之該本體，且不干涉所對應之該微半導體結構之該電極。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，其中：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部之步驟中：鄰近所對應之該導電部佈設各該微接觸凸部。
  10. 如申請專利範圍第1或2項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，其中：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部之步驟中：沿相對應之該導電部周圍佈設各該微接觸凸部。
  11. 如申請專利範圍第2項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，其中：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部之步驟中：於各該微半導體結構之該對電極之間分布有各該微接觸凸部。
  12. 如申請專利範圍第1或2項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，其中：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部之步驟中：各該微接觸凸部呈連續性或非連續性結構。
  13. 如申請專利範圍第1或2項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，更包括：使該等微半導體結構，保持圖形化且定位於該目標基板之步驟後，更包括：使各該微半導體結構之該電極與所對應之各該導電部，形成共金接著。
  14. 如申請專利範圍第15項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，更包括：使該等微半導體結構，保持圖形化且定位於該目標基板之步驟後，更包括：對該目標基板上形成圖形化之次批複數個微接觸凸部；呈圖形化之次批之該等微接觸凸部對應部分導電部，且各導電部鄰近至少之一所述的次批微接觸凸部；使複數個微半導體結構迫近該目標基板，呈圖形化之次批之該等微接觸凸部黏取所對應的部分的微半導體結構；使所述黏取所對應的的該等微半導體結構，保持圖形化且定位於該目標基板；以及對所述的呈圖形化之該等微半導體結構施予一預定手段，使所述的各該微半導體結構之該電極與所對應之各該導電部，形成共金接著。
  15. 一種用於批量移轉微半導體結構之方法，包括：圖形化步驟：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部；其中， 該目標基板具有一板體；各該微接觸凸部具有黏性；迫近微半導體步驟：使複數個微半導體結構迫近該目標基板，該等微接觸凸部黏取所對應的部分的微半導體結構；其中，各該微半導體結構具有一本體、以及設於該本體之至少一電極；其中，至少一該微接觸凸部接觸黏取各該微半導體結構之該本體；定位步驟：使該等微半導體結構，保持圖形化且定位於該目標基板；以及重複前述圖形化、迫近微半導體步驟、與定位步驟：對該目標基板上形成圖形化之次批複數個微接觸凸部；其中，次批該等微接觸凸部，與受該等微接觸凸部黏取之該等微半導體結構之間，具有一高度差；使次批複數個微半導體結構迫近該目標基板，次批該等微接觸凸部黏取所對應的部分的次批微半導體結構；以及使次批該等微半導體結構，保持圖形化且定位於該目標基板。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，其中：對一目標基板上形成圖形化之複數個微接觸凸部之步驟中，其中：於該目標基板上舖覆一預黏著層；對該預黏著層進行圖形化的熟化；以及對該預黏著層除去未熟化部分，熟化部分形成呈圖形化之該等微接觸凸部。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，更包括： 該等微接觸凸部與該等微半導體結構之該本體間之黏性，足以保持呈圖形化之該等微半導體結構脫離一攜載裝置，而定位於該目標基板。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，其中：使該等微半導體結構，保持圖形化且定位於該目標基板之步驟中：未受該等微接觸凸部批量黏取之該等微半導體結構，隨該攜載裝置離開該目標基板。
  19. 如申請專利範圍第15項所述的用於批量移轉微半導體結構之方法，更包括：圖形化步驟中，更包括：該目標基板為一薄膜基板，該薄膜基板具有一板體、以及設於該板體上複數導電部；以及重複前述圖形化、迫近微半導體步驟、與定位之步驟後，更包括：使各該微半導體結構之該電極與所對應之各該導電部，形成共金接著。
  20. 一種具微半導體結構之目標基板，包括：一目標基板，具一板體、與設於該板體上之複數個導電部；複數個微半導體結構，呈圖形化地設於該目標基板；各該微半導體結構具有一本體、與設於該本體上之至少一電極；該至少一電極與該目標基板上所對應之該導電部呈共金接著；以及複數個微接觸凸部，連接呈圖形化之該等微半導體之該本體至該目標基板之該板體。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的具微半導體結構之目標基板，其中： 沿所對應之該導電部周圍佈設各該微接觸凸部。
  22. 如申請專利範圍第20項所述的具微半導體結構之目標基板，其中：各該微接觸凸部呈連續性或非連續性。
  23. 如申請專利範圍第20項所述的具微半導體結構之目標基板，其中：各該微半導體結構之該電極數為一對；各該微半導體結構之該對電極之間佈設有各該微接觸凸部。
  24. 如申請專利範圍第20項所述的具微半導體結構之目標基板，其中：各該微半導體結構之間不佈設有該等微接觸凸部。
  25. 如申請專利範圍第20至24項中任一項所述的具微半導體結構之目標基板，其中：該等微半導體結構，為水平式或覆晶式電極之微發光二極體晶粒。
  26. 如申請專利範圍第20至24項中任一項所述的具微半導體結構之目標基板，其中：該等微半導體結構，為垂直式電極之微發光二極體晶粒。
  27. 一種具微半導體結構之目標基板，包括：一目標基板；複數個微半導體結構，設於該目標基板；以及一第一接著元件，與一第二接著元件，連接各該微半導體結構至該目標基板；其中，該目標基板具一板體、與設於該板體上之複數個導電部；各該微半導體結構具有一本體、與設於該本體上之至少一電極；其中，該第一接著元件由各該微半導體結構之該至少一電極與該目標 基板所對應之該導電部呈共金接著所構成；其中，該第二接著元件連接各該微半導體結構之該本體至該目標基板之該板體，且該第二接著元件由至少一微接觸凸部所構成。
  28. 如申請專利範圍第27項所述的具微半導體結構之目標基板，其中：沿所對應之該導電部周圍佈設該至少一微接觸凸部。
  29. 如申請專利範圍第27項所述的具微半導體結構之目標基板，其中：該至少一微接觸凸部呈連續結構或非連續性結構。
  30. 如申請專利範圍第27項所述的具微半導體結構之目標基板，其中：該至少一微接觸凸部包圍所對應之該導電部。
  31. 如申請專利範圍第27項所述的具微半導體結構之目標基板，其中：各該微半導體結構之該電極數為一對；各該微半導體結構之該對電極之間佈設有各該微接觸凸部。
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