TW202232751A - 切分微發光二極體晶圓及切分微發光二極體晶片 - Google Patents

切分微發光二極體晶圓及切分微發光二極體晶片 Download PDF

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Abstract

一切分晶圓包括一驅動器電路基體；多個磊晶層切片，其側對側配置在該驅動器電路基體上；以及一接合層，其形成在該驅動器電路基體及該等多個磊晶層切片之間。

Description

切分微發光二極體晶圓及切分微發光二極體晶片
本案揭露內容大體上有關一微發光二極體(LED)晶片，且更特定言之，有關從一切分微LED晶圓製成之一微LED晶片。
為一半導體二極體類型之一發光二極體(LED)可將電能轉換成光能，且依據包括在該LED中之一發光層之材料而可發出具有不同顏色的光。
形成一LED晶片的方法包括在一基體上堆疊多個用作發光層之磊晶層，且接著從磊晶層之堆疊形成多個LED。此一方法可能需要一複雜製造程序及一高製造成本。
依據本案揭露內容之一個實施例，提供一切分晶圓。此切分晶圓包括：一驅動器電路基體；多個磊晶層切片，其側對側配置在該驅動器電路基體上；以及一接合層，其形成在該驅動器電路基體及該等多個磊晶層切片之間。
現將詳細參考本案諸多實施例，其之數個範例係繪製於後附圖式中。在可行時，相同參考標號將於全部圖式中用來表示相同或相似部分。
依據本案揭露內容之數個實施例，一切分晶圓係透過在一驅動器電路晶圓上接合多個磊晶層切片來形成。接著，此切分晶圓經處理以形成多個微發光二極體(LED)晶片。
圖1A至圖10B圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之在形成一微發光二極體(LED)晶片之一方法中形成之結構。
首先，如圖1A至1F中所示，形成一第一磊晶晶圓100、一第二磊晶晶圓200及一第三磊晶晶圓300。圖1A、1B及1C分別圖解地繪示第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300之橫截面視圖。圖1D、1E及1F分別圖解地繪示第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300之俯視圖。
如圖1A及1D中所示，第一磊晶晶圓100包括一第一生長基體110及在第一生長基體110上磊晶成長的一第一磊晶層120。如圖1B及1E中所示，第二磊晶晶圓200包括一第二生長基體210及在第二生長基體210上磊晶成長的一第二磊晶層220。如圖1C及1F中所示，第三磊晶晶圓300包括一第三生長基體310及在第三生長基體310上磊晶成長的一第三磊晶層320。
第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320可具有相同尺寸及相同形狀。第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320各包括適於形成發光二極體的一磊晶結構。舉例來說，第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320各可包括一光電裝置磊晶結構層，諸如一LED磊晶結構層、一垂直腔面發射雷射器(VCSEL)磊晶結構層或一光檢測器磊晶結構層等。
第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320各可在施加有一電壓時，發出具有某一顏色的光。舉例來說，第一磊晶層120可發出紅光，第二磊晶層220可發出綠光，而第三磊晶層320可發出藍光。作為另一範例，第一磊晶層120可發出黃光，第二磊晶層220可發出橘光，而第三磊晶層320可發出藍綠光。本案揭露內容不限定第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320所發出的光顏色。
第一生長基體110、第二生長基體210及第三生長基體310各可為任何適於個別磊晶成長第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320的基體。舉例來說，若第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320中之任一者包括一以GaN為基礎的材料，則對應的生長基體110、210或310可為一藍寶石基體，諸如一圖案化藍寶石基體，或可為一SiC基體。作為另一範例，若第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320中之任一者包括一以InP為基礎的材料，則對應的生長基體110、210或310可為一InP基體。作為更一範例，若第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320中之任一者包括一以GaAs為基礎的材料，則對應的生長基體110、210或310可為一GaAs基體。
接著，如圖2A、2B及2C中所示，一第一磊晶預接合層130、一第二磊晶預接合層230及一第三磊晶預接合層330係分別形成在第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300上。特言之，圖2A、2B及2C係分別為第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300在第一磊晶預接合層130、第二磊晶預接合層230及第三磊晶預接合層330形成之後的橫截面視圖。如圖2A中所示，第一磊晶預接合層130係形成在第一磊晶層120之頂部上。如圖2B中所示，第二磊晶預接合層230係形成在第二磊晶層220之頂部上。如圖2C中所示，第三磊晶預接合層330係形成在第一磊晶層320之頂部上。
第一磊晶預接合層130、第二磊晶預接合層230及第三磊晶預接合層330各可包括含有一或多個接合材料的一接合材料子層，此接合材料諸如例如錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、鈀(Pd)或銅(Cu)，或其一合金。此接合材料子層亦可包括具有由一或多個接合材料製成之多個層體的一多層結構。於一些實施例中，第一磊晶預接合層130、第二磊晶預接合層230及第三磊晶預接合層330各亦可包括形成在該接合材料子層與下方之第一磊晶層120、第二磊晶層220或第三磊晶層320間的一附著子層及/或一接合擴散障壁子層。此附著子層係組配來增強該接合材料子層與第一磊晶層120、第二磊晶層220或第三磊晶層320間的附著性。此接合擴散障壁子層係組配來防止或減少接合材料擴散到第一磊晶層120、第二磊晶層220或第三磊晶層320中。
如圖3A至圖3F中所示，第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300係各切分成數個切片。圖3A、3B及3C分別圖解地繪示第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300在切分後的橫截面視圖。圖3D、3E及3F分別圖解地繪示第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300在切分後的俯視圖。
如圖3A及3D中所示，第一磊晶晶圓100係沿著排列在第一磊晶晶圓100之一頂表面100a上且彼此平行的多條第一切分線101切分。第一切分線101可為或可不為彼此等距隔開。第一磊晶晶圓100的切分可透過雷射切割或藉由一線鋸或鑽石塗佈內徑鋸來切割，或透過劈裂來執行。因此，第一磊晶晶圓100係切分成多個第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-2、…102-15)。更特定言之，第一生長基體110係切分成多個第一生長基體切片112 (112-1、112-2…112-15)；第一磊晶層120係切分成多個第一磊晶層切片122 (122-1、122-2、…122-15)；而第一磊晶預接合層130係切分成多個第一磊晶預接合層切片132 (132-1、132-2、…132-15)。據此，第一磊晶晶圓切片102各包括多個第一生長基體切片112之一者、多個第一磊晶層切片122之一者、及多個第一磊晶預接合層切片132之一者。雖然圖3A及3D繪示第一磊晶晶圓100係切分成15個第一磊晶晶圓切片102，但本案揭露內容並不限於此。第一磊晶晶圓切片102的數量可依據實際應用而調整。
如圖3B及3E中所示，第二磊晶晶圓200係沿著排列在第二磊晶晶圓200之一頂表面200a上且彼此平行的多條第二切分線201切分。第二切分線201可為或可不為彼此等距隔開。第二切分線201相對於第二磊晶晶圓200之位置及第二切分線201之間的間距，分別與第一切分線101相對於第一磊晶晶圓100的位置及第一切分線101間之間距相同。第二磊晶晶圓200的切分可採與第一磊晶晶圓100之切分類似的方式執行。因此，第二磊晶晶圓200係切分成多個第二磊晶晶圓切片202 (202-1、202-2、…202-15)。更特定言之，第二生長基體210係切分成多個第二生長基體切片212 (212-1、212-2…212-15)；第二磊晶層220係切分成多個第二磊晶層切片222 (222-1、222-2、…222-15)；而第二磊晶預接合層230係切分成多個第二磊晶預接合層切片232 (232-1、232-2、…232-15)。據此，第二磊晶晶圓切片202各包括多個第二生長基體切片212之一者、多個第二磊晶層切片222之一者、及多個第二磊晶預接合層切片232之一者。雖然圖3B及3E繪示第二磊晶晶圓200係切分成15個第二磊晶晶圓切片202，但本案揭露內容並不限於此。第二磊晶晶圓切片202的數量可依據實際應用而調整。
如圖3C及3F中所示，第三磊晶晶圓300係沿著排列在第三磊晶晶圓200之一頂表面300a上且彼此平行的多條第三切分線301切分。第三切分線301可為或可不為彼此等距隔開。第三切分線301相對於第三磊晶晶圓300之位置及第二切分線201之間的間距，分別與第一切分線101相對於第一磊晶晶圓100的位置及第一切分線101間之間距相同。第三磊晶晶圓300的切分可採與第一磊晶晶圓100之切分類似的方式執行。因此，第三磊晶晶圓300係切分成多個第三磊晶晶圓切片302 (302-1、302-2、…302-15)。更特定言之，第三生長基體310係切分成多個第三生長基體切片312 (312-1、312-2…312-15)；第三磊晶層320係切分成多個第三磊晶層切片322 (322-1、322-2、…322-15)；而第三磊晶預接合層330係切分成多個第三磊晶預接合層切片332 (332-1、332-2、…332-15)。據此，第三磊晶晶圓切片302各包括多個第三生長基體切片312之一者、多個第三磊晶層切片322之一者、及多個第三磊晶預接合層切片332之一者。雖然圖3C及3F繪示第三磊晶晶圓300係切分成15個第三磊晶晶圓切片302，但本案揭露內容並不限於此。第三磊晶晶圓切片302的數量可依據實際應用而調整。
在圖1A至圖3F所示的實施例中，第一磊晶預接合層130、第二磊晶預接合層230及第三磊晶預接合層330係在第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300被切分前形成。於一些替代實施例中，第一磊晶預接合層130、第二磊晶預接合層230及第三磊晶預接合層330可在係在第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300被切分後形成。亦即，磊晶預接合層係形成在第一磊晶晶圓切片102、第二磊晶晶圓切片202及第三磊晶晶圓切片302之各者的頂部上。
如圖4A、4B及4C中所示，一第一驅動器電路晶圓400、一第二驅動器電路晶圓500及一第三驅動器電路晶圓600係形成。圖4A、4B及4C分別示意性繪示第一驅動器電路晶圓400、第二驅動器電路晶圓500及第三驅動器電路晶圓600之橫截面視圖。
特言之，如圖4A中所示，第一驅動器電路晶圓400包括一第一驅動器電路基體410、形成在第一驅動器電路基體410上的一第一驅動器電路440、及形成在包括第一驅動器電路440之第一驅動器電路基體410上方的一第一驅動器電路預接合層430。如圖4B中所示，第二驅動器電路晶圓500包括一第二驅動器電路基體510、形成在第二驅動器電路基體510上的一第二驅動器電路540、及形成在包括第二驅動器電路540之第二驅動器電路基體510上方的一第二驅動器電路預接合層530。如圖4C中所示，第三驅動器電路晶圓600包括一第三驅動器電路基體610、形成在第三驅動器電路基體610上的一第三驅動器電路640、及形成在包括第三驅動器電路640之第三驅動器電路基體610上方的一第三驅動器電路預接合層630。
第一驅動器電路基體410、第二驅動器電路基體510及第三驅動器電路基體610各可包括一半導體基體，諸如一非晶半導體基體、一多晶半導體基體或一單晶半導體基體。舉例來說，第一驅動器電路基體410、第二驅動器電路基體510及第三驅動器電路基體610各可包括一單晶矽(Si)基體或一單晶III-V族化合物半導體基體。在一些實施例中，第一驅動器電路基體410、第二驅動器電路基體510及第三驅動器電路基體610各可包括形成在半導體基體上方的一或多個介電層(圖中未顯示)，諸如二氧化矽(SiO 2)層。第一驅動器電路440、第二驅動器電路540或第三驅動器電路640的接線及/或接點可形成在該一或多個介電層中或上方。
視要形成之微LED晶片的類型而定，第一驅動器電路440、第二驅動器電路540及第三驅動器電路640各可包括不同類型的裝置。舉例來說，第一驅動器電路440、第二驅動器電路540及第三驅動器電路640各可包括單一半導體裝置，諸如一金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、一薄膜電晶體(TFT)、一高電子遷移率電晶體(HEMT)、一異質接面雙極電晶體(HBT)、一金屬半導體FET (MESFET)或一金屬-絕緣體-半導體FET (MISFET)，或包括任一上述裝置類型中之二或更多者的一積體電路。
在圖4A、4B及4C中，第一驅動器電路440、第二驅動器電路540或第三驅動器電路640之各者係圖解地繪製成單一塊體。然而，第一驅動器電路440、第二驅動器電路540或第三驅動器電路640各可包括多重組件，諸如數個接點及數個不同材料的層體。此外，與本案揭露內容之數個實施例一致的微LED晶片亦包括其他組件，諸如接線、隔離層及/或鈍化層，其可為第一驅動器電路晶圓400、第二驅動器電路晶圓500或第三驅動器電路晶圓600及/或第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200或第三磊晶晶圓300之部分或除上述元件以外的組件。此等其他組件並無明確繪示於本案揭露內容的圖式中。
第一驅動器電路預接合層430、第二驅動器電路預接合層530及第三驅動器電路預接合層630各可包括含有一或多個接合材料的一接合材料子層，該一或多個接合材料諸如例如錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、鈀(Pd)或銅(Cu)，或其合金。此接合材料子層亦可包括具有由一或多個接合材料製成之多個層體的一多層結構。於一些實施例中，第一驅動器電路預接合層430、第二驅動器電路預接合層530及第三驅動器電路預接合層630各亦可包括形成在該接合材料子層與下方之第一驅動器電路基體410、第二驅動器電路基體510或第三驅動器電路基體610間的一附著子層及/或一接合擴散障壁子層。此附著層係組配來增強該接合材料子層與下方之第一驅動器電路基體410、第二驅動器電路基體510或第三驅動器電路基體610間的附著性。此接合擴散障壁子層係組配來防止或減少接合材料擴散到第一驅動器電路基體410、第二驅動器電路基體510或第三驅動器電路基體610中。
圖5A、5B及5C分別圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之個別形成有第一磊晶晶圓切片102(102-1、102-2、…102-15)之子集、第二磊晶晶圓切片202(202-1、202-2、…202-15)之子集及第三磊晶晶圓切片302(302-1、302-2、…302-15)之子集之第一驅動器電路晶圓400、第二驅動器電路晶圓500及第三驅動器電路晶圓600的橫截面視圖。如圖5A、5B及5C中所示，第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-2、…102-15)、第二磊晶晶圓切片202(202-1、202-2、…202-15)及第三磊晶晶圓切片302 (302-1、302-2、…302-15)係選擇性轉移到第一驅動器電路晶圓400、第二驅動器電路晶圓500及第三驅動器電路晶圓600上方並與其對準，而第一磊晶預接合層切片132 (132-1、132-2、…132-15)、第二磊晶預接合層切片232 (232-1、232-2、…232-15)及第三磊晶預接合層切片332 (332-1、332-2、…332-15)面對第一驅動器電路預接合層430、第二驅動器電路預接合層530及第三驅動器電路預接合層630。
特別是，圖5A圖解地繪示第一驅動器電路晶圓400之一橫截面視圖，此第一驅動器電路晶圓具有配置在其頂部上之一第一子集的第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)、一第一子集的第二磊晶晶圓切片202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)、及一第一子集的第三磊晶晶圓切片302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)。圖5B圖解地繪示第二驅動器電路晶圓500之一橫截面視圖，此第二驅動器電路晶圓具有配置在其頂部上之一第二子集的第一磊晶晶圓切片102 (102-3、102-6、102-9、102-12、102-15)、一第二子集的第二磊晶晶圓切片202 (202-1、202-4、202-7、202-10、202-13)、及一第二子集的第三磊晶晶圓切片302 (302-2、302-5、302-8、302-11、302-14)。圖5C圖解地繪示第三驅動器電路晶圓600之一橫截面視圖，此第三驅動器電路晶圓具有配置在其頂部上之一第三子集的第一磊晶晶圓切片102 (102-2、102-5、102-8、102-11、102-14)、一第三子集的第二磊晶晶圓切片202 (202-3、202-6、202-9、202-12、202-15)、及一第三子集的第三磊晶晶圓切片302 (302-1、302-4、302-7、302-10、302-13)。將第二子集或第三子集的第一磊晶晶圓切片102、第二磊晶晶圓切片202集第三磊晶晶圓切片302轉移到第二驅動器電路晶圓500或第三驅動器電路晶圓600上的方法類似於其轉移到第一驅動器電路晶圓400上者，因此下文僅針對第一驅動器電路晶圓提供詳細描述。
圖6圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之將第一子集的第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)、第一子集的第二磊晶晶圓切片202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)、及第一子集的第三磊晶晶圓切片302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)轉移到第一驅動器電路晶圓400上的方法。特別是，圖6中位於上列的三個晶圓分別表示第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300；圖6中之左下的晶圓表示在轉移程序前的第一驅動器電路晶圓400；而圖6中之右下的晶圓表示具有第一子集的第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)、第一子集的第二磊晶晶圓切片202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)、及第一子集的第三磊晶晶圓切片302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)配置於其頂部上的第一驅動器電路晶圓400。在圖6中，為了區別第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-2、…102-15)、第二磊晶晶圓切片202 (202-1、202-2、…202-15)、及第三磊晶晶圓切片302 (302-1、302-2、…302-15)，第一磊晶預接合層切片132 (132-1、132-2、…132-15)、第二磊晶預接合層切片232 (232-1、232-2、…232-15)、及第三磊晶預接合層切片332 (332-1、332-2、…332-15)沒有被繪出。
如圖6中所示，第一子集的第一磊晶晶圓切片102包括每隔三個第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-2、…102-15)中的一者。亦即，第一子集的第一磊晶晶圓切片102從左邊開始(如圖6中所見)包括：該等多個第一磊晶晶圓切片中的第一個第一磊晶晶圓切片102-1、該等多個第一磊晶晶圓切片中的第四個第一磊晶晶圓切片102-4、該等多個第一磊晶晶圓切片中的第七個第一磊晶晶圓切片102-7、該等多個第一磊晶晶圓切片中的第十個第一磊晶晶圓切片102-10、及該等多個第一磊晶晶圓切片中的第十三個第一磊晶晶圓切片102-13。類似地，第一子集的第二磊晶晶圓切片202包括每隔三個第二磊晶晶圓切片202 (202-1、202-2、…202-15)中的一者。亦即，第一子集的第二磊晶晶圓切片202從左邊開始(如圖6中所見)包括：該等多個第二磊晶晶圓切片中的第二個第二磊晶晶圓切片202-2、該等多個第二磊晶晶圓切片中的第五個第二磊晶晶圓切片202-5、該等多個第二磊晶晶圓切片中的第八個第二磊晶晶圓切片202-8、該等多個第二磊晶晶圓切片中的第十一個第二磊晶晶圓切片202-11、及該等多個第二磊晶晶圓切片中的第十四個第二磊晶晶圓切片202-14。類似地，第一子集的第三磊晶晶圓切片302包括每隔三個第三磊晶晶圓切片302 (302-1、302-2、…302-15)中的一者。亦即，第一子集的第三磊晶晶圓切片302從左邊開始(如圖6中所見)包括：該等多個第三磊晶晶圓切片中的第三個第三磊晶晶圓切片302-3、該等多個第三磊晶晶圓切片中的第六個第三磊晶晶圓切片302-6、該等多個第三磊晶晶圓切片中的第九個第三磊晶晶圓切片302-9、該等多個第三磊晶晶圓切片中的第十二個第三磊晶晶圓切片302-12、及該等多個第三磊晶晶圓切片中的第十五個第三磊晶晶圓切片302-15。
第一子集的第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)、第一子集的第二磊晶晶圓切片202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)、及第一子集的第三磊晶晶圓切片302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)係分別沿著虛線611、612、…615、621、622、…625、631、632、…635轉移，以彼此連續跟隨且接連而交替配置在第一驅動器電路晶圓400之頂部上。舉例來說，該等多個第一磊晶晶圓切片中的第一個第一磊晶晶圓切片102-1係沿著線611轉移以被配置在第一驅動器電路晶圓400之最左邊位置上，且鄰近沿著線621轉移之該等多個第二磊晶晶圓切片中的第二個第二磊晶晶圓切片202-2，而該第二個第二磊晶晶圓切片鄰近沿著線631轉移之該等多個第三磊晶晶圓切片中的第三個第三磊晶晶圓切片302-3，以此類推。磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)、202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)、或302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)之各者相對於第一驅動器電路晶圓400的位置，與磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)、202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)、或302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)相對於其原本之磊晶晶圓100、200或300的位置相同。舉例來說，該等多個第一磊晶晶圓切片中之第一個第一磊晶晶圓切片102-1相對於第一驅動器電路晶圓400的位置，與該等多個第一磊晶晶圓切片中之第一個第一磊晶晶圓切片102-1相對於第一磊晶晶圓100的位置相同；該等多個第二磊晶晶圓切片中之第二個第二磊晶晶圓切片202-2相對於第一驅動器電路晶圓400的位置，與該等多個第二磊晶晶圓切片中之第二個第二磊晶晶圓切片202-2相對於第二磊晶晶圓200的位置相同；以此類推。
圖7A、7B及7C圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之分別與第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-2、…102-15)之子集、第二磊晶晶圓切片202 (202-1、202-2、…202-15)之子集及第三磊晶晶圓切片302 (302-1、302-2、…302-15)之子集接合的第一驅動器電路晶圓400、第二驅動器電路晶圓500及第三驅動器電路晶圓600之橫截面視圖。如圖7A、7B及7C中所示，第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-2、…102-15)、第二磊晶晶圓切片202 (202-1、202-2、…202-15)及第三磊晶晶圓切片302 (302-1、302-2、…302-15)係透過預接合層切片132 (132-1、132-2、…132-15)、232 (232-1、232-2、…232-15)、332 (332-1、332-2、…332-15)與預接合層430、530及630，與第一驅動器電路晶圓400、第二驅動器電路晶圓500及第三驅動器電路晶圓600接合。
特言之，圖7A圖解地繪示第一驅動器電路晶圓400與第一子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)、第一子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)、及第一子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)接合的一橫截面視圖。如圖7A中所示，在第一子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)、第一子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)、及第一子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)係交替配置在第一驅動器電路晶圓400之頂部上後，執行一接合程序以將第一子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)中的第一磊晶預接合層切片132 (132-1、132-4、132-7、132-10、132-13)、第一子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)中的第二磊晶預接合層切片232 (232-2、232-5、232-8、232-11、232-14)、及第一子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)中的第三磊晶預接合層切片332 (332-3、332-6、332-9、332-12、332-15)與第一驅動器電路晶圓400上的第一驅動器電路預接合層430接合，以形成一未經圖案化的接合層450。
在一些實施例中，此接合程序包括將第一子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)、第一子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)、及第一子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)壓抵在第一驅動器電路晶圓400之第一驅動器電路預接合層430上。
於一些實施例中，此接合程序更包括在一升高溫度下加熱以使第一磊晶預接合層切片132 (132-1、132-4、132-7、132-10、132-13)、第二磊晶預接合層切片232 (232-2、232-5、232-8、232-11、232-14)及第三磊晶預接合層切片332 (332-3、332-6、332-9、332-12、332-15)之一部分與第一驅動器電路預接合層430之至少一部分熔化，使得第一磊晶預接合層切片132 (132-1、132-4、132-7、132-10、132-13)、第二磊晶預接合層切片232 (232-2、232-5、232-8、232-11、232-14)及第三磊晶預接合層切片332 (332-3、332-6、332-9、332-12、332-15)與第一驅動器電路預接合層430彼此焊接以形成接合層450。執行接合程序的溫度視所使用的接合材料而定，且在一金(Au)-錫(Sn)合金係用作為接合材料時，該溫度可例如介於約230°C與高於350°C之間。只要可將第一磊晶預接合層切片132 (132-1、132-4、132-7、132-10、132-13)、第二磊晶預接合層切片232 (232-2、232-5、232-8、232-11、232-14)及第三磊晶預接合層切片332 (332-3、332-6、332-9、332-12、332-15)與第一驅動器電路預接合層430接合一起，其他接合技術亦可採用。
在一些實施例中，在切分第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300之前或之後，或在第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-2、…102-15)、第二磊晶晶圓切片202 (202-1、202-2、…202-15)及第三磊晶晶圓切片302 (302-1、302-2、…302-15)轉移到第一驅動器電路基體400、第二驅動器電路基體500及第三驅動器電路基體600上方之後，第一生長基體110、第二生長基體210及第三生長基體310或第一生長基體切片112 (112-1、112-2、…112-15)、第二生長基體切片212 (212-1、212-2、…212-15)及第三生長基體切片312 (312-1、312-2、…312-15)可被薄化。此薄化程序可經執行以使第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-2、…102-15)、第二磊晶晶圓切片202 (202-1、202-2、…202-15)及第三磊晶晶圓切片302 (302-1、302-2、…302-15)的厚度為相同，而第一磊晶層切片122 (122-1、122-2、…122-15)、第二磊晶層切片222 (222-1、222-2、…222-15)及第三磊晶層切片322 (322-1、322-2、…322-15)的厚度為相同。因此，當第一子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)、第一子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)、及第一子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)在接合程序係壓抵第一驅動器電路晶圓400之第一驅動器電路預接合層430時，第一磊晶晶圓切片102、第二磊晶晶圓切片202及第三磊晶晶圓切片302可接受一平均的推壓力。
類似地，圖7B圖解地繪示第二驅動器電路晶圓500與第二子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-3、102-6、102-9、102-12、102-15)、第二子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-1、202-4、202-7、202-10、202-13)、及第二子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-2、302-5、302-8、302-11、302-14)接合的一橫截面視圖。如圖7B中所示，一接合程序係執行來將第二子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-3、102-6、102-9、102-12、102-15)中的第一磊晶預接合層切片132 (132-3、132-6、132-9、132-12、132-15)、第二子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-1、202-4、202-7、202-10、202-13)中的第二磊晶預接合層切片232 (232-1、232-4、232-7、232-10、232-13)、及第二子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-2、302-5、302-8、302-11、302-14)中的第三磊晶預接合層切片332 (332-2、332-5、332-8、332-11、332-14)與第二驅動器電路晶圓500上的第二驅動器電路預接合層530接合，以形成一未經圖案化的接合層550。
圖7C圖解地繪示第三驅動器電路晶圓400與第三子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-2、102-5、102-8、102-11、102-14)、第三子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-3、202-6、202-9、202-12、202-15)、及第三子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-1、301-4、302-7、302-10、302-13)接合的一橫截面視圖。如圖7C中所示，一接合程序係執行來將第三子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-2、102-5、102-8、102-11、102-14)中的第一磊晶預接合層切片132 (132-2、132-5、132-8、132-11、132-14)、第三子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-3、202-6、202-9、202-12、202-15)中的第二磊晶預接合層切片232 (232-3、232-6、232-9、232-12、232-15)、及第三子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-1、301-4、302-7、302-10、302-13)中的第三磊晶預接合層切片332 (332-1、331-4、332-7、332-10、332-13)與第三驅動器電路晶圓600上的第三驅動器電路預接合層630接合，以形成一未經圖案化的接合層650。
在第二驅動器電路晶圓500及第三驅動器電路晶圓600上執行的接合程序類似於在第一驅動器電路晶圓400上所執行者，因此，此等程序的詳細描述不再重複。
圖8A、8B及8C分別圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之第一切分晶圓700、第二切分晶圓800及第三切分晶圓900之橫截面視圖。在本文中使用時，一「切分晶圓」係指在其頂部上形成有磊晶層之數個切片的一晶圓。如圖8A、8B及8C中所示，生長基體切片112 (112-1、112-2、…112-15)、212 (212-1、212-2、…212-15)及312 (312-1、312-2、…312-15)已從圖7A、7B及7C中所示之晶圓移除，以分別形成第一切分晶圓700、第二切分晶圓800及第三切分晶圓900。
特別是，如圖8A中所示，第一子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)中的第一生長基體切片112 (112-1、111-4、111-7、112-10、112-13)、第一子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)中的第二生長基體切片212 (212-2、212-5、212-8、212-11、212-14)、及第一子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)中的第三生長基體切片312 (312-3、312-6、312-9、312-12、312-15)已被移除以暴露出第一磊晶層切片122 (122-1、122-4、122-7、122-10、122-13)、第二磊晶層切片222 (222-2、222-5、222-8、222-11、222-14)及第三磊晶層切片322 (322-3、322-6、322-9、322-12、322-15)。第一生長基體切片112 (112-1、112-4、112-7、112-10、112-13)、第二生長基體切片212 (212-2、212-5、212-8、212-11、212-14)及第三生長基體切片312 (312-3、312-6、312-9、312-12、312-15)可使用任何合適的物理或化學基體移除技術來移除，諸如雷射剝離、化學機械研磨(CMP)或濕蝕刻。
類似地，如圖8B中所示，第二子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-3、102-6、102-9、102-12、102-15)中的第一生長基體切片112 (112-3、112-6、112-9、112-12、112-15)、第二子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-1、202-4、202-7、202-10、202-13)中的第二生長基體切片212 (212-1、212-4、212-7、212-10、212-13)、及第二子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-2、302-5、302-8、302-11、302-14)中的第三生長基體切片312 (312-2、312-5、312-8、312-11、312-14)被移除。
如圖8C中所示，第三子集之第一磊晶晶圓切片102 (102-2、102-5、102-8、102-11、102-14)中的第一生長基體切片112 (112-2、112-5、112-8、112-11、112-14)、第三子集之第二磊晶晶圓切片202 (202-3、202-6、202-9、202-12、202-15)中的第二生長基體切片212 (212-3、212-6、212-9、212-12、212-15)、及第三子集之第三磊晶晶圓切片302 (302-1、301-4、302-7、302-10、302-13)中的第三生長基體切片312 (312-1、312-4、312-7、312-10、312-13)被移除。
可用於生長基體切片且在第二驅動器電路晶圓500及第三驅動器電路晶圓600上執行的移除程序係類似於在第一驅動器電路晶圓400上所執行者，因此，此等程序的詳細描述不再重複。
在生長基體切片112、212及312移除後，剩下的切片晶圓700、800及900為形成微LED晶片之程序期間所形成的中間產品。第一切分晶圓700、第二切分晶圓800及第三切分晶圓900的結構及處理相互類似。因此，以下描述係集中在第一切分晶圓700。
圖9圖解地繪示第一切分晶圓700之一俯視圖。如圖8A及9中所示，第一切分晶圓700包括具有第一驅動器電路基體410及形成在第一驅動器電路基體410上之第一驅動器電路440的第一驅動器電路晶圓400、形成在第一驅動器電路晶圓400上方的接合層450、及分別交替形成在未經圖案化之接合層450上方的第一磊晶層切片122 (122-1、122-4、122-7、122-10、122-13)、第二磊晶層切片222 (222-2、222-5、222-8、222-11、222-14)與第三磊晶層切片322 (322-3、322-6、322-9、322-12、322-15)。第一切分晶圓700不包括一磊晶成長基體，因而第一磊晶層切片122 (122-1、122-4、122-7、122-10、122-13)、第二磊晶層切片222 (222-2、222-5、222-8、222-11、222-14)及第三磊晶層切片322 (322-3、322-6、322-9、322-12、322-15)係暴露在環境下。
在形成第一切分晶圓700後，在多個第一磊晶層切片122、第二磊晶層切片222及第三磊晶層切片322，與形成在第一切分晶圓700上之接合層450上執行一圖案化程序，以形成多個第一、第二及第三磊晶層部段與多個接合層部段。此圖案化程序可透過使用光微影及蝕刻程序來執行。接續圖案化程序，執行半導體製造程序來例如在第一、第二及第三磊晶層部段上形成電極、互連體、絕緣層、接點及/或鈍化層，以形成包括多個微LED的一切分微LED晶圓。在本文中使用時，一「切分微LED晶圓」係指形成有多個微LED且從一切分晶圓形成的一晶圓。
圖10圖解地繪示根據本案揭露內容之一實施例之一切分微LED晶圓1000的一俯視圖，此切分微LED晶圓從繪製於圖8A及9中的第一切分晶圓700製成。從晶圓700製成之切分微LED晶圓1000係為例示。切分微LED晶圓可類似地從切分晶圓800及900製成。
切分微LED晶圓1000包括驅動器電路基體410與多個微LED 1011、1012及1013。雖然圖10中未繪出，切分微LED晶圓1000亦包括接合層450 (顯示在繪製於圖8A的橫截面視圖中)。接合層450係形成在磊晶晶圓切片1001、1002及1003之底部處及驅動器電路基體410之一頂表面上，用以接合微LED 1011、1012或1013與驅動器電路基體410。
此等多個微LED 1011、1012及1013係從在驅動器電路基體410上側對側配置成一陣列的多個磊晶層切片1001、1002及1003製成。磊晶層切片1001、1002及1003係各從第一磊晶晶圓切片102、第二磊晶晶圓切片202或第三磊晶晶圓切片302製成。磊晶層切片1001、1002及1003之各者的形狀為矩形。鄰近磊晶層切片1001、1002及1003之間的間隔係例如大於300 μm。
於一些實施例中，接合層450可從多個磊晶預接合層切片製成，此等多個磊晶預接合層切片各形成在磊晶層切片1001、1002及1003之一對應者的一底部處。各磊晶預接合層切片的形狀與一對應的磊晶層切片1001、1002或1003之形狀相同。該等多個磊晶預接合層切片可被配置成一陣列。此等多個磊晶預接合層切片的一陣列形狀與多個磊晶層切片1001、1002及1003的一陣列形狀相同。
在一些實施例中，舉例來說，在圖4A及5A所示的實施例中，接合層450可從該等多個磊晶預接合層切片及位在驅動器電路基體410之一頂表面處的第一驅動器電路預接合層430形成，其中該等多個磊晶預接合層切片各形成在磊晶層切片1001、1002及1003之一對應者的一底部處。第一驅動器電路預接合層430為一連續薄膜。
如上所述，第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320之各者在施加有一電壓時可發出具有某一顏色的光。因此，從第一磊晶層切片122、第二磊晶層切片222及第三磊晶層切片322製成之第一微LED 1011、第二微LED 1012及第三微LED 1013各可為一紅色LED、一綠色LED或一藍色LED。
磊晶層切片1001、1002及1003各形成微LED 1011、1012或1013的一陣列。舉例來說，在繪製於圖10的實施例中，磊晶層切片1001、1002及1003各形成單行微LED 1011、1012或1013。特別是，一第一磊晶層切片1001形成單行第一微LED 1011，一第二磊晶層切片1002形成單行第二微LED 1012，而一第三磊晶層切片1003形成單行第三微LED 1013。於其他實施例中，舉例來說，於繪製於圖11及12之實施例(下文更詳細說明)中，磊晶層切片1001、1002及1003各形成多行微LED 1011、1012或1013。
第一微LED 1011、第二微LED 1012及第三微LED 1013構成多個微LED晶片1010。各微LED晶片1010包括以一列方向配置的三個微LED。各微LED 1011、1012或1013構成一微LED晶片1010之一像素。舉例來說，第一微LED 1011構成微LED晶片1010的一紅色像素；第二微LED 1012構成微LED晶片1010的一綠色像素；而第三微LED 1013構成微LED晶片1010的一藍色像素。
在微LED晶片1010從切分微LED晶圓1000形成後，各獨立的微LED晶片1010可從微LED晶圓1000截斷並封裝。圖11A圖解地繪示根據本案揭露內容之一實施例之數個微LED晶片1010之一者的一俯視圖。圖11B圖解地繪示微LED晶片1010之一橫截面視圖。
如圖11A及11B中所示，微LED晶片1010包括第一微LED 1011、第二微LED 1012、第三微LED 1013、及用以接收電力及資料之數個接觸墊1014的一或多者。第一微LED 1011、第二微LED 1012、第三微LED 1013係側對側配置在第一驅動器電路基體410上。鄰近LED間的一間隔d1係例如大於300 μm。
第一微LED 1011包括至少一第一接合層部段1021及設置在第一接合層部段1021之頂部上的一第一磊晶層部段1031。第二微LED 1012包括至少一第二接合層部段1022及設置在第二接合層部段1022之頂部上的一第二磊晶層部段1032。第三微LED 1013包括至少一第三接合層部段1023及設置在第三接合層部段1023之頂部上的一第三磊晶層部段1033。
微LED晶片1010亦包括一絕緣層1040及覆蓋第一微LED 1011、第二微LED 1012與第三微LED 1013的一透明傳導層1050。絕緣層1040係形成有暴露出第一磊晶層部段1031、第二磊晶層部段1032及第三磊晶層部段1033之頂表面之部分的數個開口1042。透明傳導層1050覆蓋絕緣層1040且係形成在絕緣層1040的開口1042中，藉此經由開口1052接觸第一磊晶層部段1031、第二磊晶層部段1032及第三磊晶層部段1033之暴露出的頂表面。
微LED晶片1010更包括配置在第一微LED 1011、第二微LED 1012及第三微LED 1013之各側上的數個光隔離牆1060。光隔離牆1060的高度可高於或等於第一微LED 1011、第二微LED 1012及第三微LED 1013之各者，以隔離第一微LED 1011、第二微LED 1012及第三微LED 1013發出的光。
並且，微LED晶片1010包括覆蓋所有第一微LED 1011、第二微LED 1012、第三微LED 1013、絕緣層1040、透明傳導層1050及光隔離牆1060的一透明隔離層1070。此外，微透鏡1080係形成在第一微LED 1011、第二微LED 1012及第三微LED 1013之各者的頂部上。
在繪製於圖10之實施例中，磊晶層切片1001、1002及1003各形成單行微LED 1011、1012或1013。於一些替代實施例中，磊晶層切片各可形成多行微LED。圖12圖解地繪示與本案揭露內容之此一實施例一致之一切分微LED晶圓1200的一俯視圖，此切分微LED晶圓係從繪製於圖8A及9中之第一切分晶圓700製成。圖13圖解地繪示從切分微LED晶圓1200製成之多個微LED晶片1210之一者的一俯視圖。從晶圓700製成之切分微LED晶圓1200係為例示。切分微LED晶圓可類似地從切分晶圓800及900製成。
如圖12中所示，切分微LED晶圓1200包括驅動器電路基體410及形成在驅動器電路基體410上的多個第一微LED陣列1211、第二微LED陣列1212及第三微LED陣列1213。此等多個第一微LED陣列1211、第二微LED陣列1212及第三微LED陣列1213係從在驅動器電路基體410上側對側配置成一陣列的多個磊晶層切片1201、1202及1203製成。磊晶層切片1201、1202及1203係分別從第一磊晶晶圓切片102、第二磊晶晶圓切片202及第三磊晶晶圓切片302製成。各微LED陣列1211、1212或1213包括二或更多列及二或更多行的微LED。鄰近磊晶層切片1201、1202及1203間的間隔係例如為大於300 μm。
第一微LED陣列1211、第二微LED陣列1212及第三微LED陣列1213構成多個微LED晶片1210。如圖12中所示，微LED晶片1210包括具有多個第一微LED 1221的一第一微LED陣列1211、具有多個第二微LED 1222的一第二微LED陣列1212、具有多個第三微LED 1223的一第三微LED陣列1213、及用以接收電力及資料的一或多個接觸墊1214。第一微LED 1221、第二微LED 1222及第三微LED 1223的結構分別類似於第一微LED 1011、第二微LED 1012及第三微LED 1013的結構，因此，此等結構的詳細描述不再重複。
各微LED陣列1211、1212或1213構成微LED晶片1210之一像素。舉例來說，第一微LED陣列1211構成微LED晶片1210之一紅色像素，第二微LED陣列1212構成微LED晶片1210之一綠色像素，而第三微LED陣列1213構成微LED晶片1210之一藍色像素。
如圖13中所示，鄰近微LED陣列間的一間隔d2係例如大於300 μm。鄰近LED間的一間隔d3可為小於鄰近LED陣列間之距離d2。
在前述實施例中，接合層450係從第一磊晶預接合層130、第二磊晶預接合層230及第三磊晶預接合層330與第一驅動器電路預接合層430製成。於一些替代實施例中，接合層450可從預接合層之一單層形成。
舉例來說，接合層450可從第一驅動器電路預接合層430之一單層形成。亦即，圖2A至2C中所繪示程序可省略，使得第一磊晶晶圓100、第二磊晶晶圓200及第三磊晶晶圓300分別不包括第一磊晶預接合層130、第二磊晶預接合層230及第三磊晶預接合層330。因此，第一磊晶晶圓切片102、第二磊晶晶圓切片202及第三磊晶晶圓切片302分別不包括第一磊晶預接合層切片132、第二磊晶預接合層切片232及第三磊晶預接合層切片332。在此實例中，當第一磊晶晶圓切片102、第二磊晶晶圓切片202及第三磊晶晶圓切片302係選擇性配置在第一驅動器電路晶圓400上時，第一磊晶層切片122、第二磊晶層切片222及第三磊晶層切片322直接接觸第一驅動器電路預接合層430。接著，執行一接合程序。由於該接合程序，第一驅動器電路預接合層430之至少一部分在一升高溫度下熔化，以接合第一磊晶層切片122、第二壘晶層切片222及第三磊晶層切片322與第一驅動器電路基體410。
作為另一範例時，接合層450可從磊晶預接合層之一單層形成。亦即，第一驅動器電路晶圓400可形成不具有第一驅動器電路預接合層430。在此實例中，當第一磊晶晶圓切片102 (102-1、102-4、102-7、102-10、102-13)、第二磊晶晶圓切片202 (202-2、202-5、202-8、202-11、202-14)、及第三磊晶晶圓切片302 (302-3、302-6、302-9、302-12、302-15)係選擇性配置在第一驅動器電路晶圓400上時，第一磊晶預接合層切片132 (132-1、132-2、…132-15)、第二磊晶預接合層切片232 (232-1、232-2、…232-15)及第三磊晶預接合層切片332 (332-1、332-2、…332-15)直接接觸第一驅動器電路基體410。接著，執行一接合程序。由於該接合程序，第一磊晶預接合層切片132 (132-1、132-2、…132-15)、第二磊晶預接合層切片232 (232-1、232-2、…232-15)及第三磊晶預接合層切片332 (332-1、332-2、…332-15)中之至少一部分在一升高溫度下熔化，以接合第一磊晶層切片122 (122-1、122-4、122-7、122-10、122-13)、第二磊晶層切片222 (222-2、222-5、222-8、222-11、222-14)及第三磊晶層切片322 (322-3、322-6、322-9、322-12、322-15)與第一驅動器電路基體410。
當接合層450從側對側配置之第一磊晶預接合層130、第二磊晶預接合層230及第三磊晶預接合層330之一單層或第一驅動器電路預接合層430之一單層形成時，接合層450可形成為相當薄。從預接合層之一單層形成之接合層450的厚度可介於大略0.1 μm至2.0 μm的範圍內。舉例來說，接合層450的厚度可為0.2 μm、0.3 μm、0.4 μm或0.5 μm。
圖14圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致的一顯示器系統1400。顯示器系統1400包括一顯示器面板1410、一光學組合系統1420及一顯示器介面1430。
顯示器面板1410包括繪製於圖13中的微LED晶片1210。微LED晶片1210中之第一微LED陣列1211、第二微LED陣列1212及第三微LED陣列1213之各者發出代表一影像的個別顏色光。亦即，第一微LED陣列1211發出代表一第一顏色影像的第一顏色光，第二微LED陣列1212發出代表一第二顏色影像的第二顏色光，而第三微LED陣列1213發出代表一第三顏色影像的第三顏色光。
如上所述，第一微LED陣列1211、第二微LED陣列1212及第三微LED陣列1213係分別從磊晶層切片1201、1202及1203製成，而磊晶層切片1201、1202及1203係分別從第一磊晶晶圓切片102、第二磊晶晶圓切片202及第三磊晶晶圓切片302製成。在此，磊晶層切片1201、1202及1203係亦指第一顏色磊晶層切片1201、第二顏色磊晶層切片1202及第三顏色磊晶層切片1203。
不同顏色的光發射穿過光學組合系統1420，此光學組合系統組合該等不同顏色的光，並將組合的光投射到顯示器介面1430上。因此，組合第一顏色影像、第二顏色影像及第三顏色影像之一組合的影像係顯示在顯示器介面1430上。光學組合系統1420可為一組光學組合稜鏡。
圖15圖解地繪示與一比較例一致之一微LED晶片1500的一橫截面視圖。如圖15之比較例中所示，微LED晶片1500包括側對側配置在一驅動器電路基體1590上的一第一微LED 1500-A、一第二微LED 1500-B及一第三微LED 1500-C。第一顏色微LED 1500-A包括以在圖15中觀視從底部至頂部之順序的一第一金屬層1501之一第一部段1501-1，及一第一磊晶層1502之一第一部段1502-1。第二微LED 1500-B包括以在圖15中觀視從底部至頂部之順序的第一金屬層1501之一第二部段1501-2、第一磊晶層1502之一第二部段1502-2、一第二金屬層1503之一第一部段1503-1及一第二磊晶層1504之一第一部段1504-1，及連接第一金屬層1501之第二部段1501-2及第二金屬層1503之第一部段1503-1的至少一第一電氣連接器1507。第三微LED 1500-C包括以在圖15中觀視從底部至頂部之順序的第一金屬層1501之一第三部段1501-3、第一磊晶層1502之一第三部段1502-3、第二金屬層1503之一第二部段1503-2、第二磊晶層1504之一第二部段1504-2、一第三金屬層1505及一第三磊晶層1506，及電氣連接第一金屬層1501之第三部段1501-3、第二金屬層1503之第二部段1503-2及第三金屬層1505的至少一第二電氣連接器1508。
類似於圖11B中繪製的微LED晶片1010，微LED晶片1500亦包括一絕緣層1510及覆蓋第一微LED 1500-A、第二微LED 1500-B及第三微LED 1500-C的一透明傳導層1520；配置在第一微LED 1500-A與第二微LED 1500-B之間及在第二微LED 1500-B與第三微LED 1500-C之間的光隔離牆1550；一透明隔離層1530；及形成在第一微LED 1500-A、第二微LED 1500-B及第三微LED 1500-C之各者上的一微透鏡1560。
為製造微LED晶片1500，驅動器電路基體1590係先透過使用第一金屬層1501作為一接合層來與包括一第一生長基體及第一磊晶層1502的一第一磊晶晶圓接合，而後回蝕該第一生長基體以暴露出第一磊晶層1502。接著，形成有第一金屬層1501及第一磊晶層1502的基體1590係透過使用第二金屬層1503作為一接合層來與包括一第二生長基體及第二磊晶層1504的一第二磊晶晶圓接合，而後回蝕該第二生長基體以暴露出第二磊晶層1504。形成有第一金屬層1501、第一磊晶層1502、第二金屬層1503及第二磊晶層1504之基體1590係與包括一第三生長基體及第三磊晶層1506的一第三磊晶晶圓接合，而後回蝕該第三生長基體以暴露出第三磊晶層1506。之後，第一金屬層1501、第一磊晶層1502、第二金屬層1503及第二磊晶層1504係選擇性蝕刻，以形成第一微LED 1500-A、第二微LED 1500-B及第三微LED 1500-C。
據此，製造該比較例之微LED晶片1500的程序涉及接合驅動器電路基體1590與磊晶晶圓的數個步驟，以及回蝕磊晶晶圓中之磊晶生長基體的數個步驟。因而，製造微LED晶片1500之程序相對複雜，而所得之微LED晶片1500相對為厚。此外，當第一金屬層1501、第一磊晶層1502、第二金屬層1503及第二磊晶層1504係選擇性蝕刻以形成第一微LED 1500-A、第二微LED 1500-B及第三微LED 1500-C時，第一磊晶層1502、第二磊晶層1504及第三磊晶層1506之表面可能經由蝕刻而損壞，因此降低微LED晶片1500的品質。
相對於圖15中所繪之比較例，在製造根據本申請案之前述實施例之微LED晶片1010或1210的程序中，第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320係成長在第一磊晶生長基體110、第二磊晶生長基體210及第三磊晶生長基體310上，接著第一磊晶層120、第二磊晶層220及第三磊晶層320被切分且選擇性轉移到第一驅動器電路晶圓400 (或類似地轉移到第二驅動器晶圓500或第三驅動器晶圓600)上方並與其接合。由於單一接合程序被用來接合第一磊晶預接合層130、第二磊晶預接合層230及第三磊晶預接合層330與第一驅動器電路晶圓400 (或類似地與第二驅動器晶圓500及第三驅動器電路晶圓600)，故製造微LED晶案1010或1210的程序相較於該比較例之程序較不複雜，且所得之微LED晶片1010或1210相對為薄。
本發明之其他實施例對於熟於此技者在考量詳細說明及本文所揭露之發明實施後將為明顯。為人所欲的是，詳細說明及範例係僅考量為例示，而本發明之實際範疇及精神係由後附申請專利範圍指出。
100:第一磊晶晶圓,磊晶晶圓 100a,300a:頂表面 101:第一切分線 102,102-1~102-15:第一磊晶晶圓切片,磊晶晶圓切片 110:第一生長基體,生長基體 112,112-1~112-15:第一生長基體切片,生長基體切片 120:第一磊晶層 122,122-1~122-15:第一磊晶層切片 130:第一磊晶預接合層 132,132-1~132-15:第一磊晶預接合層切片,預接合層切片 200:第二磊晶晶圓,磊晶晶圓 202,202-1~202-15:第二磊晶晶圓切片,磊晶晶圓切片 210:第二生長基體,生長基體 212,212-1~212-15: 第二生長基體切片,生長基體切片 220:第二磊晶層 222,222-1~222-15:第二磊晶層切片 230:第二磊晶預接合層 232,232-1~232-15:第二磊晶預接合層切片,預接合層切片 300:第三磊晶晶圓,磊晶晶圓 301:第三切分線 302,302-1~302-15:第三磊晶晶圓切片,磊晶晶圓切片 310:第三生長基體,生長基體 312,312-1~312-15:第三生長基體切片,生長基體切片 320:第三磊晶層 322,322-1~322-15:第三磊晶層切片 330:第三磊晶預接合層 332,332-1~332-15:第三磊晶預接合層切片,預接合層切片 400:第一驅動器電路晶圓 410:第一驅動器電路基體,驅動器電路基體 430:第一驅動器電路預接合層,預接合層 440:第一驅動器電路 450,550,650:接合層 500:第二驅動器電路晶圓 510:第二驅動器電路基體 530:第二驅動器電路預接合層,預接合層 540:第二驅動器電路 600:第三驅動器電路晶圓 610:第三驅動器電路基體 611~615,621~625,631~635:虛線,線 630:第三驅動器電路預接合層,預接合層 640:第三驅動器電路 700:第一切分晶圓,切分晶圓,晶圓 800:第二切分晶圓,切分晶圓 900:第三切分晶圓,切分晶圓 1000,1200:切分微LED晶圓 1001:磊晶層切片,第一磊晶層切片 1002:磊晶層切片,第二磊晶層切片 1003:磊晶層切片,第三磊晶層切片 1010,1210,1500:微LED晶片 1011:微LED,第一微LED 1012:微LED,第二微LED 1013:微LED,第三微LED 1014,1214:接觸墊 1021:第一接合層部段 1022:第二接合層部段 1023:第三接合層部段 1031:第一磊晶層部段 1032:第二磊晶層部段 1033:第三磊晶層部段 1040,1510:絕緣層 1042:開口 1050,1520:透明傳導層 1060,1550:光隔離牆 1070,1530:透明隔離層 1080,1560:微透鏡 1201:磊晶層切片,第一顏色磊晶層切片 1202:磊晶層切片,第二顏色磊晶層切片 1203:磊晶層切片,第三顏色磊晶層切片 1211:第一微LED陣列 1212:第二微LED陣列 1213:第三微LED陣列 1221:第一微LED 1222,1500-B:第二微LED 1223,1500-C:第三微LED 1400:顯示器系統 1410:顯示器面板 1420:光學組合系統 1430:顯示器介面 1500-A:第一微LED,第一顏色微LED 1501:第一金屬層 1501-1,1502-1,1503-1,1504-1:第一部段 1501-2,1502-2,1503-2,1504-2:第二部段 1501-3,1502-3:第三部段 1502:第一磊晶層 1503:第二金屬層 1504:第二磊晶層 1505:第三金屬層 1506:第三磊晶層 1507:第一電氣連接器 1508:第二電氣連接器 1590:驅動器電路基體,基體 d1,d3:間隔 d2:間隔,距離
圖1A、1B及1C分別圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之第一、第二及第三磊晶晶圓的橫截面視圖。
圖1D、1E及1F分別圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之繪製於圖1A、1B及1C中之第一、第二及第三磊晶晶圓的俯視圖。
圖2A、2B及2C分別圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之第一、第二及第三磊晶晶圓在形成第一、第二及第三磊晶預接合層後的橫截面視圖。
圖3A、3B及3C分別圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之第一、第二及第三磊晶晶圓在切分後的橫截面視圖。
圖3D、3E及3F分別圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之繪製於圖3A、3B及3C中之第一、第二及第三磊晶晶圓的俯視圖。
圖4A、4B及4C分別圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之第一、第二及第三驅動器電路晶圓的橫截面視圖。
圖5A、5B及5C分別圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之個別形成有第一磊晶晶圓切片之子集、第二磊晶晶圓切片之子集與第三磊晶晶圓切片之子集之第一、第二及第三驅動器電路晶圓的橫截面視圖。
圖6圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之位在第一驅動器電路晶圓之頂部上的一第一磊晶晶圓切片之子集、一第二磊晶晶圓切片之子集及一第三磊晶晶圓切片之子集。
圖7A、7B及7C分別圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之個別與第一磊晶晶圓切片之子集、第二磊晶晶圓切片之子集與第三磊晶晶圓切片之子集接合之第一、第二及第三驅動器電路晶圓的橫截面視圖。
圖8A、8B及8C分別圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之第一、第二及第三切分晶圓的橫截面視圖。
圖9圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之圖8A之第一切分晶圓的一俯視圖。
圖10圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之一切分微LED晶圓的一俯視圖。
圖11A圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之從繪製於圖10中之切分微LED晶圓製成之一微LED晶片的一俯視圖。
圖11B圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之圖11A之微LED晶片的一橫截面視圖。
圖12圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之一切分微LED晶圓的一俯視圖。
圖13圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之從繪製於圖12中之切分微LED晶圓製成之一微LED晶片的一俯視圖。
圖14圖解地繪示與本案揭露內容之一實施例一致之一顯示器系統。
圖15圖解地繪示與一比較例一致之一微LED晶片的一橫截面視圖。
700:第一切分晶圓，切分晶圓，晶圓
122-1,122-4,122-7,122-10,122-13:第一磊晶層切片
222-2,222-5,222-8,222-11,222-14:第二磊晶層切片
322-3,322-6,322-9,322-12,322-15:第三磊晶層切片

Claims (9)

  1. 一種切分晶圓，包含： 一驅動器電路基體； 多個磊晶層切片，其側對側配置在該驅動器電路基體上；以及 一接合層，其形成在該驅動器電路基體及該等多個磊晶層切片之間。
  2. 如請求項1所述的切分晶圓，其中該等磊晶層切片係配置成一陣列。
  3. 如請求項1所述的切分晶圓，其中該接合層係從多個磊晶預接合層製成，該等多個磊晶預接合層之各者形成在該等磊晶層切片之一對應者的一底部處，而各磊晶預接合層之一形狀與一對應之磊晶層切片的一形狀相同。
  4. 如請求項3所述的切分晶圓，其中該等多個磊晶預接合層切片係配置成一陣列。
  5. 如請求項4所述的切分晶圓，其中該等多個磊晶預接合層切片之一陣列形狀與該等磊晶層切片之陣列形狀相同。
  6. 如請求項1所述的切分晶圓，其中該等磊晶層切片具有相同厚度。
  7. 如請求項1所述的切分晶圓，其中該接合層係從多個磊晶預接合層及一驅動器電路預接合層形成，該等多個磊晶預接合層之各者形成在該等磊晶層切片之一對應者的一底部處，而該驅動器電路預接合層位在該驅動器電路基體之一頂部處。
  8. 如請求項7所述的切分晶圓，其中各磊晶預接合層切片之一形狀與一對應之磊晶層切片之一形狀相同。
  9. 如請求項8所述的切分晶圓，其中該驅動器電路預接合層係為一連續薄膜。
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