TW202410139A

TW202410139A - 微型發光二極體特徵之預清洗及封裝

Info

Publication number: TW202410139A
Application number: TW112139065A
Authority: TW
Inventors: 湯瑪士尼斯里; 巴斯卡爾喬帝布洋; 馬克薩利; 朱明偉
Original assignee: 美商應用材料股份有限公司
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2021-05-11
Publication date: 2024-03-01

Abstract

揭示清洗及封裝微型發光二極體特徵的方法。某些實施例提供溼式清洗處理與乾式清洗處理以從微型發光二極體特徵移除汙染物。某些實施例提供乾淨微型發光二極體特徵的封裝。某些實施例提供微型發光二極體特徵與覆蓋層的改善結晶性。某些實施例提供由所揭示的微型發光二極體特徵形成的微型發光二極體裝置的改善EQE。

Description

微型發光二極體特徵之預清洗及封裝

本發明的實施例大體上關於清洗與封裝基板材料的方法。尤其，本發明的實施例關於清洗與封裝微型發光二極體特徵的方法。

微型發光二極體顯示器已被視為次世代顯示器技術，以取代傳統薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)與有機發光二極體(OLED)顯示器。微型發光二極體具有使用非常低功率，同時提供高效能(例如，產生無限的對比與高色域並具有低反應時間)的能力。再者，微型發光二極體能夠有非常高的解析，不易於烙印(burn in)，且具有在製造上非常簡單的處理流程，因而能夠有低生產成本，同時容許裝置製造者將非常薄的顯示器併入在厚度佔地(thickness real estate)為決定性的裝置中(如不需要背光或偏光器)。作為參考，微型發光二極體的測量小於100μm，其可為習知發光二極體的尺寸的1/100。如指明的，微型發光二極體為自發光且不需要背光。

然而，微型發光二極體蒙受電氣能量至光的不佳轉換，也稱為不佳的能量轉率效率。在現行的效率位凖，微型發光二極體無法作出關鍵的保證提供相較於OLED更佳的效率。因此，在此領域中有著顯著的進展需求以使得微型發光二極體顯示器技術能實行於量產市場。

決定微型發光二極體的外部量子效率(EQE)的三個主要因子為：萃取效率、注入效率、及放射效率。萃取效率意指所產生的光子如何部分地被反射進入裝置，它們在裝置在會被再吸收及轉換為熱。注入效率描述電子-電洞對如何經受再結合以產生光子的程度。注入效率形式上被界定為通過裝置的電子被注入主動區的比例。放射效率涉及在主動區中為放射且產生光子的所有電子-電洞再結合事件的比例。

藉由改善裝置中的GaN晶體品質及最佳化磊晶層結構以最大化主動區中的放射再結合，可改善萃取與注入效率。然而，裝置中的雜質與缺陷會增加非放射再結合及降低微型發光二極體的整體效率(特別是放射效率)。大部分的這些缺陷會從蝕刻處理或大氣氧化而出現。

因此，有著移除表面雜質、氧化、與缺陷的方法之需求。再者，也有著保護封裝層的裝置的需求。這些方法具有增加微型發光二極體的EQE的潛力。

本發明的一或多個實施例關於清洗微型發光二極體特徵的方法。此方法包含將具有蝕刻殘留物層的微型發光二極體特徵暴露至溼式清洗環境，以移除蝕刻殘留物層的至少一部分。具有蝕刻殘留物層的微型發光二極體特徵暴露至乾式清洗環境，以移除蝕刻殘留物層的一部分。微型發光二極體特徵被覆蓋層所封裝。

本發明的額外實施例關於清洗微型發光二極體特徵的方法。此方法包含蝕刻層化(layered)基板以形成微型發光二極體特徵。此微型發光二極體特徵之上具有蝕刻殘留物層。此微型發光二極體特徵暴露至溼式清洗環境，以形成溼式清洗微型發光二極體特徵。此溼式清洗環境包含HCl。此溼式清洗微型發光二極體特徵暴露至乾式清洗環境，以形成乾淨微型發光二極體特徵。此乾式清洗環境包含三甲基鋁。此微型發光二極體特徵被覆蓋層所封裝。此覆蓋層包含氮化鋁且藉由原子層沉積而形成。

本發明的進一步實施例關於清洗微型發光二極體特徵的方法。此方法包含蝕刻層化(layered)基板以形成微型發光二極體特徵。此微型發光二極體特徵之上具有蝕刻殘留物層，蝕刻殘留物層包含碳及/或氧化物污染物。此微型發光二極體特徵暴露至溼式清洗環境，以移除碳污染物及形成溼式清洗微型發光二極體特徵。溼式清洗環境包含HCl。溼式清洗微型發光二極體特徵暴露至乾式清洗環境，以移除氧化物污染物及形成乾淨微型發光二極體特徵。乾式清洗環境包含三甲基鋁。此微型發光二極體特徵被包含氮化鋁並藉由原子層沉積而形成的覆蓋層所封裝。覆蓋層與微型發光二極體特徵的表面兩者為具有相似定向的結晶。

在說明本發明的數個範例實施例之前，將理解到本發明並不侷限於在接下來的說明中所述的建構細節或處理步驟。本發明能夠為其他實施例且以各種方式實行或執行。

在本說明書與隨附申請專利範圍中使用時，用語「基板」指稱表面或表面的一部分，而處理在其上方實施。本領域的通常知識者也將理解到關於基板也可指稱僅基板的一部分，除非在上下文中清楚地指出並非如此。此外，關於在基板上沉積可意指裸基板及帶有在上方沉積或形成有一或多個膜的基板兩者。

當在此使用「基板」時，指稱在製造處理期間，於其上方執行膜處理的任何基板或形成在基板上的材料表面。例如，在其上方可執行處理的基板表面包括材料，諸如矽、氧化矽、應變矽、絕緣體上矽(SOI)、碳摻雜氧化矽、非晶矽、摻雜矽、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石、及任何其他材料，諸如金屬、金屬氮化物、金屬合金、及其他導電材料，取決於應用。基板不受限地包括半導體晶圓。

基板可暴露至預處理製程以拋光、蝕刻、還原、氧化、羥基化、退火、UV固化、電子束固化及/或烘烤基板表面。除了直接在基板的表面本身上的膜處理，在本發明中，所揭示的任何膜處理步驟也可執行在形成在基板上的下方層上，如在之後更詳細揭示的，及用語「基板表面」意於包括當上下文所指出的此下方層。因此，例如，當膜/層或部分膜/層已被沉積在基板表面上時，新沉積的膜/層的暴露表面成為基板表面。

本發明的一或多個實施例關於清洗微型發光二極體特徵的方法。本發明的某些實施例有利地改善由根據本發明的一或多個實施例清洗的微型發光二極體特徵而製造的微型發光二極體裝置的EQE。

為了避免疑慮，在本發明內，微型發光二極體特徵不是完整的微型發光二極體裝置。換言之，本文揭示的方法提供經清洗及封裝的微型發光二極體特徵，其可被進一步處理成可操作的微型發光二極體裝置。

參照第1與2圖，範例方法100以任選的操作105起始，其中藉由蝕刻層化基板200而形成微型發光二極體特徵250。層化基板包含具有基板表面215的基板材料210。在某些實施例中，基板材料210包含藍寶石。

在所示的實施例中，層化基板200進一步包含在基板表面215上的第一層220、第二層230、及第三層240。在某些實施例中，第一層220與第三層240包含相同材料。

在某些實施例中，第一層220與第三層240包含或基本上由GaN所組成。在此使用時，「基本上由所敘明的材料所組成」的材料包含在原子基礎上大於或等於約95%、大於或等於約98%、大於或等於約99%、或大於或等於約99.5%的所敘明的材料。此外，材料組成(例如，GaN)的揭露不應被理解為暗示任何特定化學計量。

在某些實施例中，第二層包含量子井。某些實施例的量子井包含複數個InGaN/GaN對。在某些實施例中，此對的數目在約2至約10對的範圍中、在約4至約10對的範圍中、或在約5至約8對的範圍中。

不被理論所侷限，相信量子井的銦濃度影響來自微型發光二極體裝置的輸出波長。在某些實施例中，量子井的銦濃度在約2原子百分比至約35原子百分比的範圍中或在約5原子百分比至約30原子百分比的範圍中。在某些實施例中，量子井的銦濃度小於或等於約5原子百分比、約15原子百分比、約20原子百分比、或大於或等於約30原子百分比。

參照第3圖，蝕刻操作105從層化基板200的預定區R移除第一層220、第二層230、與第三層240，以暴露在預定區R中的基板表面215。第一層220、第二層230、與第三層240的殘留堆疊被稱為微型發光二極體特徵250。

微型發光二極體特徵250具有平均寬度W與高度H。高度H除以平均寬度W的比率為微型發光二極體特徵250的深寬比。在某些實施例中，微型發光二極體特徵250的深寬比在約1：1至約20：1的範圍中、在約2：1至約10：1的範圍中、或在約5：1至約10：1的範圍中。在某些實施例中，微型發光二極體特徵250的深寬比為約8：1。

雖然顯示出單一微型發光二極體特徵，單一基板200可含有多個微型發光二極體特徵250。在某些實施例中，相鄰微型發光二極體特徵250之間的間隔大於或等於約200 nm、大於或等於約500 nm、或大於或等於約1 µm。

在某些實施例中，如圖示，微型發光二極體特徵250具有帶有傾斜側壁的臺面形狀。然而，本發明並不受限於此，而微型發光二極體250的側壁以不同方式佈置的實施例也在本發明的範疇內。

執行在操作105的蝕刻可藉由任何合適手段來執行，以移除第一層220、第二層230與第三層240。在某些實施例中，藉由反應離子蝕刻(RIE)來蝕刻層化基板200。在某些實施例中，層化基板200藉由暴露於Cl ₂/BCl ₃氣體混合物而被乾式蝕刻。在某些實施例中，層化基板200藉由暴露於KOH溶液而被溼式蝕刻。在某些實施例中，層化基板200藉由乾式蝕刻Cl ₂/BCl ₃氣體混合物接著KOH溶液而被蝕刻。不被理論所侷限，相信包括Cl ₂/BCl ₃氣體混合物與KOH溶液兩者的蝕刻處理減少表面粗糙度及自暴露表面255移除缺陷。

再次參照第2圖，在操作105執行的蝕刻留下在微型發光二極體特徵250的暴露表面255上的蝕刻殘留物層260。在實施例中，當不執行操作105時，開始方法100的微型發光二極體特徵250具有蝕刻殘留物層260。在某些實施例中，蝕刻殘留物層260存在於第一層220、第二層230、及第三層240的表面的每一者上。

如第2圖所示，蝕刻殘留物層260可為不連續的。在某些實施例中，如圖示，蝕刻殘留物層260可不具有均勻厚度。在某些實施例中，蝕刻殘留物層的平均厚度在約1 Å至約50 Å的範圍中、在約5 Å至約50 Å的範圍中、在約10 Å至約40 Å的範圍中、或在約20 Å至約30 Å的範圍中。

在某些實施例中，蝕刻殘留物層260可不具有均勻的組成。在某些實施例中，蝕刻殘留物層包含碳污染物、氧化物污染物及/或鹵素污染物。在某些實施例中，當第一層、第二層、或第三層的一者或多者包含GaN時，氧化物污染物包含GaO。在某些實施例中，鹵素污染物可包含氯原子或離子。

再次參照第1圖，在某些實施例中，當不執行操作105時，此方法在110藉由將微型發光二極體特徵250暴露於溼式清洗環境而在開始。在某些實施例中，在操作105之後執行操作110。將微型發光二極體特徵250暴露於溼式清洗環境也可稱為溼式清洗微型發光二極體特徵250。

在某些實施例中，可藉由將基板200浸入溼式清洗溶液中來執行溼式清洗微型發光二極體特徵250。在某些實施例中，可藉由在處理腔室內將基板200暴露清洗溶液的蒸汽來執行溼式清洗溶液溼式清洗微型發光二極體特徵250。

溼式清洗環境可為移除蝕刻殘留物層260的一部分的任何合適環境。在某些實施例中，溼式清洗環境自微型發光二極體特徵移除至少某些碳污染物。在某些實施例中，溼式清洗環境自微型發光二極體特徵250移除至少某些氧化物污染物。

溼式清洗環境包含強酸、胺類、醇類的一者或多者。在某些實施例中，強酸選自氫氯酸(HCl)與硝酸(HNO ₃)。在某些實施例中，胺類選自氨、二甲胺、三乙胺、聯氨、及聯氨衍生物。在某些實施例中，醇類選自甲醇、乙醇、與異丙醇。

在某些實施例中，溼式清洗環境包含帶有溶劑之強酸、胺類、醇類的一者或多者的溶液。在某些實施例中，溶劑選自水、醇類、有機溶劑、或前述物的組合。

在某些實施例中，可控制溼式清洗操作110的暴露參數。在某些實施例中，可控制暴露的期間。例如，暴露的期間可在約1秒至約3600秒(1小時)的範圍中、在約1秒至約900秒的範圍中、在約1秒至約300秒的範圍中、在約1秒至約120秒的範圍中、在約1秒至約60秒的範圍中、在約30秒至約3600秒的範圍中、在約60秒至約3600秒的範圍中、在約120秒至約3600秒的範圍中、在約300秒至約3600秒的範圍中、在約900秒至約3600秒的範圍中、在約1800秒至約3600秒的範圍中、或在約300秒至約900秒的範圍中。在某些實施例中，暴露的期間為約10分鐘。

在某些實施例中，可控制基板200或溼式清洗環境的溫度。例如，基板的溫度可維持在約20 °C至約100 °C的範圍中的溫度或在周圍溫度下處理而無特別控制基板200的溫度。

在某些實施例中，可控制溼式清洗環境的濃度。例如，溼式清洗環境的濃度可在約1 ppm至100%範圍中的濃度。在某些實施例中，濃度在約1 ppm至約0.1 %、1%、5%或10%的範圍中。在某些實施例中，溼式清洗環境的濃度為約100%。

在某些實施例中，溼式清洗環境包含異丙醇，而基板在周圍溫度下浸泡10分鐘。

在某些實施例中，在暴露至溼式清洗環境之後，可沖洗基板200以移除溼式清洗環境的任何殘留成分。在某些實施例中，以水、醇類、或有機溶劑的一者或多者來沖洗基板200。

在某些實施例中，在暴露至溼式清洗環境之後，可乾燥基板200以移除溼式清洗環境的任何揮發殘留成分。在某些實施例中，以惰性氣體來乾燥基板200。在某些實施例中，惰性氣體包含氫氣(H ₂)、氮氣(N ₂)、或氬(Ar)的一者或多者。

在某些實施例中，可加熱基板200以乾燥基板200。在某些實施例中，基板200可維持在真空下以乾燥基板。

此方法持續於120，藉由將微型發光二極體特徵250暴露於乾式清洗環境。在某些實施例中，如圖示，在操作120之前執行操作110。然而，本發明的範疇並不侷限於此。在某些實施例中，可在操作110之前執行操作120。在某些實施例中，在操作105之後執行操作120。微型發光二極體特徵250暴露於乾式清洗環境也可稱為乾式清洗微型發光二極體特徵250。

不對本發明的範疇加以限制，在一或多個實施例中，操作120在處理腔室內執行。在這些實施例中，藉由將乾式清洗環境的蒸汽流入處理腔室，微型發光二極體特徵250暴露於乾式清洗環境。

乾式清洗環境可為移除蝕刻殘留物層260的一部分的任何合適環境。在某些實施例中，乾式清洗環境自微型發光二極體特徵250移除至少一些碳污染物。在某些實施例中，乾式清洗環境自微型發光二極體特徵250移除至少一些氧化物污染物。

乾式清洗環境包含烷基金屬化合物、矽烷、氫氣、三氟化氮(NF ₃)、硫醇、經取代環己二烯、或經取代二氫吡嗪(dihydropyrazine)的一者或多者。在某些實施例中，烷基金屬化合物包含三甲基鋁(TMA)、三甲基銦、三甲基鎵、三乙基鋁、或二乙基鋅的一者或多者。

在某些實施例中，烷基金屬化合物基本上由三甲基鋁所組成。在此使用時，「基本上由敘明材料所組成」的環境包含在莫耳基礎上大於或等於約95%、大於或等於約98%、大於或等於約99%、或大於或等於約99.5%的敘明材料，排除任何惰性或非反應物種。

在某些實施例中，可控制乾式清洗操作120的暴露參數。在某些實施例中，可控制暴露的期間。例如，在某些實施例中，暴露的期間在約0.1秒至約10分鐘的範圍中。乾式清洗操作也可將乾式清洗環境的成分脈衝進入處理腔室。在某些實施例中，脈衝持續期間在約0.1秒至約30秒的範圍中、在約0.1秒至約10秒的範圍中、在約0.1秒至約5秒的範圍中、或在約0.1秒至約1秒的範圍中。

在某些實施例中，可控制處理腔室的壓力。例如，在某些實施例中，壓力可在約1毫托至約760托的範圍中。

在某些實施例中，可控制處理腔室或基板200的溫度。例如，在某些實施例中，溫度可維持在約25 °C至約500 °C的範圍中、在約100°C至約400 °C的範圍中、或在約200 °C至約300 °C的範圍中。

在某些實施例中，可控制乾式清洗環境進入處理腔室的流動速率。例如，乾式清洗環境可以在約1 sccm至約1 slm的範圍中的流動速率而流動進入處理腔室。

在特定實施例中，TMA流入於0.6托維持在250 °C的處理腔室持續0.2秒，接著以N ₂淨化持續20秒。此處理腔室接著被泵回(pumped down)。重覆上述處理。在某些實施例中，上述處理可被重覆5次。

不被理論所侷限，相信藉由將乾式清洗環境分隔成分開的脈衝或叢發，此處理腔室較佳地能夠泵除任何揮發反應副產物。以此方式，暴露於乾式清洗環境，最大化表面反應性及/或清洗效果。

在操作110與120之後，微型發光二極體特徵250在130被覆蓋層270所封裝。在某些實施例中，就在封裝微型發光二極體特徵250之前，微型發光二極體特徵250不暴露於空氣。換言之，在微型發光二極體特徵250暴露於溼式清洗環境與乾式清洗環境之後，在封裝微型發光二極體特徵250之前，微型發光二極體特徵不暴露於空氣。

不被理論所侷限，相信在封裝微型發光二極體特徵250之前避免暴露於空氣防止在微型發光二極體特徵250的表面上的氧化物污染物的形成。相信防止氧化物污染物是覆蓋層270的結晶性的一個因子，如在之後進一步說明的。

在某些實施例中，在封裝微型發光二極體特徵250之前，微型發光二極體特徵250的暴露表面255實質上無污染物。在此使用時，「實質上無污染物」的表面具有在此材料的頂部10 Å的碳、氧、及鹵素原子的每一者的濃度小於或等於約1原子百分比、小於或等於約0.5原子百分比、或小於或等於約0.1原子百分比。或者，「實質上無污染物」的表面可基於之後沉積的封裝層的結晶性品質而被定性地決定。

在某些實施例中，在封裝微型發光二極體特徵250之前，微型發光二極體特徵250的暴露表面255為結晶。在此使用時，結晶的表面在一單位面積基礎上具有小於或等於約5百分比、小於或等於約2百分比、小於或等於約1百分比、或小於或等於約0.5百分比的非晶質。

在某些實施例中，覆蓋層實質上共形於微型發光二極體特徵250的暴露表面255。在此使用時，實質上共形的覆蓋層具有在每一點的厚度為覆蓋層的平均厚度的±20%內、±10%內、±5%內、或±2%內。

在某些實施例中，覆蓋層270選擇性地沉積在基板表面215上方的微型發光二極體特徵250的暴露表面255上。在此使用時，類似於「選擇性沉積」的用語意指第一數量或厚度沉積在第一表面上而第二數量或厚度沉積在第二表面上。第二數量或厚度小於第一數量或厚度，或在某些實施例中，沒有數量沉積在第二表面上。在此使用時，用語「上方」不意味一表面的物理定向在另一表面的頂部上，而是一表面相對於其他表面之化學反應的熱力學或動力學性質的關係。在某些實施例中，並未圖示的，覆蓋層270形成在基板表面215上。在某些實施例中，於覆蓋層270形成在基板表面215上處，覆蓋層270之後被蝕刻或者從基板表面215移除。

在某些實施例中，藉由將微型發光二極體特徵250暴露於金屬前驅物與反應物而形成覆蓋層270。在某些實施例中，藉由化學氣相沉積(CVD)形成覆蓋層270。在某些實施例中，藉由原子層沉積形成覆蓋層270。

在某些實施例中，覆蓋層包含或基本上由氮化鋁所組成。在某些實施例中，藉由依序將微型發光二極體特徵250暴露於三甲基鋁與由氨所形成的電漿而形成覆蓋層270。

在某些實施例中，在覆蓋層270的形成期間，基板材料210及/或微型發光二極體特徵250維持在溫度於約150 °C至約300 °C的範圍中、約200 °C至約300 °C的範圍中、或約225 °C至約275 °C的範圍中。在某些實施例中，在覆蓋層270的形成期間，基板材料210及/或微型發光二極體特徵250維持在溫度為約250 °C。

在某些實施例中，當覆蓋層270包含氮化鋁時，覆蓋層實質上以＜100＞定向而結晶。在某些實施例中，覆蓋層270具有與微型發光二極體特徵250的層220、230、240相同的定向。

在某些實施例中，覆蓋層270為密封的。在某些實施例中，覆蓋層270抑制及/或防止微型發光二極體特徵的氧化。在此使用時，「密封」層防止任何下方層藉由暴露於空氣或水的氧化。

覆蓋層270可暴露於氧化試驗狀況以測試覆蓋層270的密封性。氧化試驗狀況可包括在覆蓋層表面上的氧化矽的電漿增強原子層沉積(60 Å，使用BDEAS與50W O ₂/Ar電漿)、暴露於低功率(例如，50W)的O ₂/Ar電漿、或暴露於高溫(例如，400 °C)的蒸氣持續一延長期間(例如，2小時)。無關於試驗方法，在覆蓋層270或微型發光二極體特徵250內的氧原子的深度提供覆蓋層270的密封性的指示(即，越淺的氧化深度指示出較佳或較高的密封性)。

參照第4圖，本發明的額外實施例關於用於實行本文所述方法的處理系統900。第4圖繪示可用於按照本發明的一或多個實施例來處理基板的系統900。系統900可稱為群集工具。系統900包括中央移送站910，其中帶有機器人912。機器人912被繪示為單一葉片機器人；然而，本領域中的通常知識者將認知到其他機器人912組態是在本發明的範疇內。機器人912經設置以在連接至中央移送站910的腔室之間移動一或多個基板。

至少一個預清洗/緩衝腔室920連接至中央移送站910。預清洗/緩衝腔室920可包括加熱器、自由基源、或電漿源的一者或多者。預清洗/緩衝腔室920可用於作為用於單獨半導體基板或用於進行處理的晶圓閘的固持區域。預清洗/緩衝腔室920可執行預清洗處理或可預加熱基板以進行處理或可簡單地為用於處理序列的暫存區。在某些實施例中，有著兩個預清洗/緩衝腔室920連接至中央移送站910。

在第4圖所示的實施例中，預清洗腔室920可作為在工廠界面905與中央移送站910之間的穿通腔室。工廠界面905可包括一或多個機器人906以將基板從匣移動至預清洗/緩衝腔室920。機器人912可接著將基板從預清洗/緩衝腔室920移動至系統900內的其他腔室。

第一處理腔室930可連接至中央移送站910。第一處理腔室930可經設置為溼式清洗腔室且可與一或多個氣體或液體源流體連通，以提供一或多個流動至第一處理腔室930以執行溼式清洗處理。可藉由機器人912將基板通過隔離閥914而移動至處理腔室930與從處理腔室930移動。

處理腔室940也可連接至中央移送站910。在某些實施例中，處理腔室940包含乾式清洗腔室且與一或多個反應氣體源流體連通，以提供流動至處理腔室940以執行乾式清洗處理。可藉由機器人912將基板通過隔離閥914而移動至處理腔室940與從處理腔室940移動。

在某些實施例中，處理腔室960連接至中央移送站910且經設置以作為覆蓋層沉積腔室。處理腔室960可經設置以執行一或多個不同的沉積處理。

在某些實施例中，乾式清洗處理發生在與覆蓋層沉積處理相同的處理腔室中。在此種實施例中，處理腔室940與處理腔室960可經設置以在相同時間於兩個基板上執行清洗與封裝處理。

在某些實施例中，處理腔室930、940、與960的每一者經設置以執行處理方法的不同部分。例如，處理腔室930可經設置以執行溼式清洗處理，處理腔室940可經設置以執行乾式清洗處理，及處理腔室960可經設置以執行覆蓋層沉積處理。通常知識者將認知到在工具上的個別處理腔室的數目與佈置可變動，而第4圖所繪示的實施例僅為一種可能組態的代表。

在某些實施例中，處理系統900包括一或多個測量站。例如，測量站可位於預清洗/緩衝腔室920內、中央移送站910內、或個別處理腔室930、940、960的任一者內。測量站可在容許基板的量測而不將基板暴露於氧化環境之系統900內的任何位置。

至少一個控制器950耦接至中央移送站910、預清洗/緩衝腔室920、及處理腔室930、940、或960的一者或多者。在某些實施例中，有著多於一個控制器950連接於個別腔室或站，及主要控制處理器耦接至分開的控制器的每一者以控制系統900。控制器950可為任何形式的通用電腦處理器、微控制器、微處理器、等等的一者，其可使用於工業設定以控制各種腔室與子腔室。

至少一個控制器950可具有處理器952、耦接至處理器952的記憶體954、耦接至處理器952的輸入/輸出裝置956、及支持電路958以在不同電子部件之間通訊。記憶體954可包括暫存記憶體(例如，隨機存取記憶體)與非暫存記憶體(例如，存儲)的一者或多者。

處理器的記憶體954或電腦可讀取媒體可為快速可用記憶體的一者或多者，諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟機、硬碟機、或任何其他形式的數位存儲，本端或遠端的。記憶體954可保留可藉由處理器952操作的指令組，以控制系統900的參數與部件。支持電路958耦接至處理器952用於以習知方式支持處理器。電路可包括例如快取、電源、時鐘電路、輸入/輸出電路、子系統、及類似物。

處理通常可儲存在記憶體中作為軟體程序，當藉由處理器執行軟體程序時，致使處理腔室執行本發明的處理。軟體程序也可藉由在被控制器控制的硬體的遠端之第二處理器(未圖示)來儲存及/或執行。本發明的某些或所有的方法也可在硬體中執行。因此，此處理可實行為軟體及使用電腦系統而執行、此處理可實行在硬體中，例如應用特定積體電路或其他類型的硬體設施，或此處理可實行為軟體或硬體的結合。當藉由處理器執行時，此軟體程序將通用電腦轉換成特定目的電腦(控制器)，其控制腔室操作，以使得執行處理。

在某些實施例中，控制器950具有一或多個組態以實行個別處理或子處理以執行此方法。控制器950可連接至及經設置以操作中間部件以執行此方法的功能。例如，控制器950可連接至及經設置以控制氣體閥、致動器、馬達、狹縫閥、真空控制、等等的一或多者。

某些實施例的控制器950具有選自下列的一或多個組態：在複數個處理腔室與測量站之間移動機器人上的基板的組態；將基板從系統載入及/或卸載基板的組態；蝕刻層化基板的組態；溼式清洗微型發光二極體特徵的組態；乾式清洗微型發光二極體特徵的組態；及/或封裝微型發光二極體特徵的組態。

貫穿本說明書的參照「一實施例(one embodiment)」、「某些實施例」、「一或多個實施例」、或「一實施例(an embodiment)」意指關於此實施例所述的特定特徵、結構、材料、或特性被包括在本發明的至少一個實施例中。因此，在貫穿本說明書的各種地方出現的片語，諸如「在一或多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在一實施例中(in one embodiment)」、或「在一實施例中(in an embodiment)」，並不必然指稱本發明的相同實施例。再者，特定特徵、結構、材料、或特性可以任何合適方法結合在一或多個實施例中。

雖然本發明在此已參照特定實施例而說明，本領域的通常知識者將理解到所說明的實施例僅為本發明的原理與應用的例示。在不背離本發明的精神與範疇下，本發明的方法與設備的各種修改與變化，對於本領域的通常知識者是顯而易見的。因此，本發明可包括在隨附申請專利範圍及其等效物的範疇內的修改與變化。

H:高度 R:預定區 W:平均寬度 100:方法 105,110,120,130:操作 200:層化基板 210:基板材料 215:基板表面 220:第一層 230:第二層 240:第三層 250:微型發光二極體特徵 255:暴露表面 260:蝕刻殘留物層 270:覆蓋層 900:處理系統 905:工廠界面 906:機器人 910:中央移送站 912:機器人 914:隔離閥 920:預清洗/緩衝腔室 930,940,960:處理腔室 950:控制器 952:處理器 954:記憶體 956:輸入/輸出裝置 958:支持電路

藉由參照實施例，某些實施例繪示在隨附圖式中，可獲得簡短總結在上方之本發明的更具體說明，使得本發明的上述特徵能被詳細地理解。然而，將注意到隨附圖式僅繪示本發明的典型實施例且因而不被當作限制本發明的範疇，由於本發明可認可其他等效實施例。

第1圖是根據本發明的一或多個實施例之範例處理方法的流程圖；

第2圖是經受根據本發明的一或多個實施例之處理的範例基板的剖面視圖；

第3圖是根據本發明的一或多個實施例之微型發光二極體特徵的剖面視圖；及

第4圖是根據本發明的一或多個實施例之群集工具圖解視圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

H:高度

R:預定區

W:平均寬度

105:操作

210:基板材料

215:基板表面

220:第一層

230:第二層

240:第三層

250:微型發光二極體特徵

Claims

一種清洗一微型發光二極體特徵的方法，該方法包含以下步驟：將具有一蝕刻殘留物層的一微型發光二極體特徵暴露至一溼式清洗環境，以移除該蝕刻殘留物層的至少一部分；將具有一蝕刻殘留物層的該微型發光二極體特徵暴露至一乾式清洗環境，以移除該蝕刻殘留物層的一部分；及以一覆蓋層封裝該微型發光二極體特徵，以該溼式清洗環境包含一強酸、一胺類或一醇類的一者或多者或該乾式清洗環境包含一烷基金屬化合物為前提。
如請求項1所述之方法，進一步包含以下步驟：蝕刻一層化(layered)基板，以形成具有該蝕刻殘留物層的該微型發光二極體特徵。
如請求項1所述之方法，其中該蝕刻殘留物層包含碳污染物與氧化物污染物。
如請求項1所述之方法，其中該溼式清洗環境包含一強酸、一胺類或一醇類的一者或多者。
如請求項1所述之方法，進一步包含以下步驟：在暴露至該溼式清洗環境之後，沖洗及乾燥該微型發光二極體特徵。
如請求項1所述之方法，其中在暴露至該乾式清洗環境之前，該微型發光二極體特徵暴露至該溼式清洗環境。
如請求項1所述之方法，其中該乾式清洗環境包含一烷基金屬化合物。
如請求項1所述之方法，其中該覆蓋層基本上由氮化鋁所組成。
如請求項8所述之方法，其中該覆蓋層以一＜100＞定向而結晶。
如請求項1所述之方法，其中該覆蓋層是密封的且防止該微型發光二極體特徵的氧化。
一種清洗一微型發光二極體特徵的方法，該方法包含以下步驟：將具有一蝕刻殘留物層的一微型發光二極體特徵暴露至一溼式清洗環境，以移除該蝕刻殘留物層的至少一部分；將具有一蝕刻殘留物層的該微型發光二極體特徵暴露至一乾式清洗環境，以移除該蝕刻殘留物層的一部分；及以一覆蓋層封裝該微型發光二極體特徵，該覆蓋層藉由原子層沉積而形成。
如請求項11所述之方法，進一步包含以下步驟：蝕刻一層化(layered)基板，以形成具有該蝕刻殘留物層的該微型發光二極體特徵。
如請求項12所述之方法，其中藉由一反應離子蝕刻(RIE)處理蝕刻該層化(layered)基板。
如請求項11所述之方法，其中該蝕刻殘留物層包含碳污染物與氧化物污染物。
如請求項11所述之方法，其中該溼式清洗環境包含一強酸、一胺類或一醇類的一者或多者。
如請求項11所述之方法，其中該乾式清洗環境包含一烷基金屬化合物。
如請求項11所述之方法，其中在封裝該微型發光二極體特徵之前，該微型發光二極體特徵的一暴露表面實質上無污染物與結晶。
如請求項11所述之方法，其中該覆蓋層包含氮化鋁。
如請求項11所述之方法，其中該覆蓋層是密封的且防止該微型發光二極體特徵的氧化。
一種清洗一微型發光二極體特徵的方法，該方法包含以下步驟：將具有一蝕刻殘留物層的一微型發光二極體特徵暴露至一溼式清洗環境，以移除該蝕刻殘留物層的至少一部分；將具有一蝕刻殘留物層的該微型發光二極體特徵暴露至一乾式清洗環境，以移除該蝕刻殘留物層的一部分；及以一覆蓋層封裝該微型發光二極體特徵，該微型發光二極體特徵在封裝該微型發光二極體特徵之前實質上無污染物，其中該覆蓋層與該微型發光二極體特徵兩者為具有相似定向的結晶。