TWI591861B - 在多個安定性支柱上形成一微裝置陣列之方法及微裝置安定性支柱結構 - Google Patents

在多個安定性支柱上形成一微裝置陣列之方法及微裝置安定性支柱結構 Download PDF

Info

Publication number
TWI591861B
TWI591861B TW103121988A TW103121988A TWI591861B TW I591861 B TWI591861 B TW I591861B TW 103121988 A TW103121988 A TW 103121988A TW 103121988 A TW103121988 A TW 103121988A TW I591861 B TWI591861 B TW I591861B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
array
stability
micro
substrate
Prior art date
Application number
TW103121988A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201513405A (zh
Inventor
胡馨華
凱文Ｋ Ｃ 張
安德思 畢伯
Original Assignee
蘋果公司
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 蘋果公司 filed Critical 蘋果公司
Publication of TW201513405A publication Critical patent/TW201513405A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI591861B publication Critical patent/TWI591861B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • 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
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • 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
    • 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
    • H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
    • 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
    • H01L33/02—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 bodies
    • H01L33/04—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 bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
    • 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
    • H01L33/02—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 bodies
    • H01L33/04—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 bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
    • H01L33/06—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 bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
    • 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
    • H01L33/02—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 bodies
    • H01L33/08—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 bodies with a plurality of light emitting regions, e.g. laterally discontinuous light emitting layer or photoluminescent region integrated within the semiconductor body
    • 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
    • H01L33/02—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 bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
    • 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
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/83001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
    • H01L2224/83005—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus being a temporary or sacrificial substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12042—LASER
    • 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 Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

在多個安定性支柱上形成一微裝置陣列之方法及微裝置安定性支柱結構
本發明係關於微裝置。更特定言之，本發明之實施例係關於一載體基板上之微裝置之安定性。
微裝置之工業製造及封裝常常隨著微裝置之尺度減小而變得更具挑戰性。微裝置之一些實例包含射頻(RF)微機電(MEMS)微開關、發光二極體(LED)顯示系統及MEMS或基於石英之振盪器。
用於轉印裝置之一實施方案包含使用包含在一安裝頭中之一吸氣嘴自一黏著性薄片剝開裝置。一旦藉由真空壓力拾取裝置，便可藉由安裝頭將其移動至一接收基板。一相機可使接收基板成像以幫助系統將裝置放置在接收基板上。在安裝頭定位於接收基板上之所要位置中時，可調整真空壓力以容許裝置在安裝頭移動遠離接收基板時保持定位於接收基板上。
在另一實施方案中，裝置形成於使用一溶劑部分移除之一黏著層上。此導致僅將裝置連接至一主體基板之黏著層之一橋接部分。為準備自基板移除裝置，可選擇性地應用一圖案化彈性體轉印印模以便使黏著層之橋接部分碎裂且自主體基板轉印裝置。
本發明揭示一種形成準備好被拾取之一微裝置陣列之結構及方法。在一實施例中，一結構包含一安定性層，該安定性層包含一安定 性支柱陣列，且該安定性層係由在固化期間與10%或更小體積收縮相關聯或更特定言之在固化期間與約6%或更小體積收縮相關聯之一熱固性材料(諸如，環氧樹脂或苯並環丁烯(BCB))形成。一微裝置陣列係在該安定性支柱陣列上。各微裝置可包含一底部表面，其寬於該底部表面正下方之一對應安定性支柱。一底部導電接觸件陣列可形成於該微裝置陣列之底部表面上。一頂部導電接觸件陣列可形成於該微裝置陣列之頂部上。在一實施例中，該安定性支柱陣列藉由1μm至100μm或更特定言之1μm至10μm之一間距分離。
該安定性層可接合至一載體基板。該安定性層可具有一安定性腔陣列，該等安定性腔具有圍繞安定性支柱之安定性腔側壁。一黏著促進劑層可形成於該載體基板與該安定性層之間以增大黏著性。一犧牲層亦可定位於該安定性層與該微裝置陣列之間，其中該安定性支柱陣列亦延伸穿過該犧牲層之一厚度。在一實施例中，該犧牲層係由諸如氧化物或氮化物之一材料形成。一黏著促進劑層亦可形成於該安定性層與該犧牲層之間以增大黏著性，其中該安定性支柱陣列亦延伸穿過該黏著促進劑層之一厚度。各安定性支柱可x-y居中在一對應微裝置下方或可相對於對應微裝置偏心。
該微裝置陣列可係微LED裝置，且可經設計以發射一特定波長，諸如紅光、綠光或藍光。在一實施例中，各微LED裝置包含由一p摻雜半導體層、該p摻雜半導體層上方之一或多個量子井層及一n摻雜半導體層形成之一裝置層。例如，在微LED裝置經設計以發射一綠光或藍光之情況下，該p摻雜層可包括GaN且該n摻雜層亦可包括GaN。
一實施例包含：圖案化一裝置層以在一處置基板上方形成一微裝置台面結構陣列；在對應微裝置台面結構陣列上方形成包含一開口陣列之一圖案化犧牲層；及移除該處置基板。可在移除該處置基板之前將安定性層接合至一載體基板。將安定性層接合至該載體基板可包 含固化。該安定性層可由一熱固性材料(在一項實施例中，其可係BCB)形成。
在一實施例中，該開口陣列形成在該對應微裝置台面結構陣列之一導電接觸件陣列正上方。在一實施例中，圖案化該裝置層以形成該微裝置台面結構陣列使該裝置層之未經移除部分留在該微裝置台面結構陣列之間，且隨後移除該裝置層之未經移除部分以形成橫向分離微LED裝置。移除該裝置層之未經移除部分可包含薄化該微裝置台面結構陣列，使得微LED裝置陣列之一暴露頂部表面處在該等微LED裝置之間經圖案化犧牲層之一暴露頂部表面下方。在一實施例中，移除該圖案化犧牲層以在各微裝置下方及周圍形成一敞開空間。
100‧‧‧塊狀發光二極體(LED)基板
102‧‧‧生長基板
103‧‧‧磊晶生長層
105‧‧‧裝置層
106‧‧‧微裝置之側表面
107‧‧‧微裝置底部表面
108‧‧‧摻雜半導體層
109‧‧‧橫向分離微裝置之暴露頂部表面
110‧‧‧量子井層
112‧‧‧摻雜半導體層/p摻雜半導體層
120‧‧‧導電接觸件
121‧‧‧電極層
122‧‧‧鏡面層
123‧‧‧黏著/障壁層
124‧‧‧擴散障壁層
125‧‧‧微裝置接合層
127‧‧‧微裝置台面結構
128‧‧‧橫向分離微裝置
129‧‧‧裝置層之未移除部分
131‧‧‧開口
133‧‧‧開口
135‧‧‧圖案化犧牲層
139‧‧‧圖案化犧牲層之暴露頂部表面
144‧‧‧黏著促進劑層/黏著層
145‧‧‧安定性層
147‧‧‧安定性腔側壁
152‧‧‧安定性支柱
153‧‧‧安定性支柱
160‧‧‧載體基板
162‧‧‧黏著促進劑層
175‧‧‧圖案化導電接觸件
177‧‧‧敞開空間
180‧‧‧裝置晶圓
182‧‧‧基底矽基板/基底基板
184‧‧‧埋藏式氧化物層
185‧‧‧作用裝置層
187‧‧‧作用矽層
188‧‧‧金屬堆積層
189‧‧‧互連件
190‧‧‧接合墊
192‧‧‧鈍化層
200‧‧‧基板
204‧‧‧靜電轉印頭/微裝置轉印頭
207‧‧‧通孔
206‧‧‧轉印頭總成
300‧‧‧接收基板
302‧‧‧接觸墊
D1‧‧‧尺寸
圖1A係根據本發明之一實施例之一塊狀LED基板之一橫截面側視圖解。
圖1B係根據本發明之一實施例之包含電路之一裝置晶圓之一橫截面側視圖解。
圖2A係根據本發明之一實施例之一塊狀LED基板上之一圖案化導電接觸層之一橫截面側視圖解。
圖2B係根據本發明之一實施例之一塊狀LED基板上之一圖案化導電接觸層之一橫截面側視圖解。
圖3係根據本發明之一實施例之經圖案化以在一處置基板上方形成一微裝置台面結構陣列之一裝置層之一橫截面側視圖解。
圖4係根據本發明之一實施例之一黏著促進劑層及形成於一微裝置台面結構陣列上方包含一開口陣列之一犧牲層之一橫截面側視圖解。
圖5係根據本發明之一實施例之形成於一黏著促進劑層及一犧牲層上方及包含於該犧牲層中之一開口陣列內之一安定性層之一橫截面 側視圖解。
圖6係根據本發明之一實施例之集合一載體基板與形成於一處置基板上之微裝置台面結構之一橫截面側視圖解。
圖7係根據本發明之一實施例之一生長基板之移除之一橫截面側視圖解。
圖8係根據本發明之一實施例之一磊晶生長層及一裝置層之一部分之移除之一橫截面側視圖解。
圖9A至圖9B係根據本發明之一實施例之形成於一橫向分離微裝置陣列上方之圖案化導電接觸件之橫截面側視圖解。
圖10A係根據本發明之一實施例之在移除一犧牲層之後形成於安定性支柱陣列上之一微裝置陣列之一橫截面側視圖解。
圖10B至圖10C係根據本發明之一實施例之相對於一群組微裝置之例示性安定性支柱位置之示意性俯視圖解。
圖11A至圖11E係根據本發明之一實施例之將微裝置自一載體基板轉印至一接收基板之一靜電轉印頭陣列之橫截面側視圖解。
本發明之實施例描述一種用於安定一載體基板上之一微裝置陣列(諸如，微發光二極體(LED)裝置及微晶片)使得其等準備好被拾取及轉印至一接收基板。例如，接收基板可係(但不限於)一顯示基板、一照明基板、具有功能裝置(諸如，電晶體或積體電路(IC))之一基板或具有金屬重佈線之一基板。儘管具體關於包括p-n二極體之微LED裝置描述本發明之一些實施例，然而應瞭解本發明之實施例不限於此且某些實施例亦可適用於經設計而以一受控方式執行一預定電子功能(例如，二極體、電晶體、積體電路)或光子功能(LED、雷射)之之其他微半導體裝置。具體關於包含電路之微裝置描述本發明之其他實施例。例如，微裝置可基於用於邏輯或記憶體應用之矽或SOI晶圓或基 於用於RF通信應用之GaAs晶圓。
在各種實施例中，參考圖進行描述。然而，可在無此等具體細節之一或多者之情況下或結合其他已知方法及組態實踐某些實施例。在以下描述中，闡述許多具體細節(諸如，特定組態、尺寸及程序等)以提供本發明之一透徹理解。在其他例項中，未以特定細節描述熟知半導體程序及製造技術以免不必要地使本發明模糊。貫穿本說明書引用之「一項實施例」或「一實施例」或類似物意謂結合實施例描述之一特定特徵、結構、組態或特性包含於本發明之至少一項實施例中。因此，在貫穿本說明書之各處出現之片語「在一項實施例中」或「一實施例」或類似物不一定係指本發明之相同實施例。此外，可以任何合適方式將特定特徵、結構、組態或特性組合在一或多項實施例中。
如本文中所使用之術語「在…上方」、「橫跨」、「至」、「在…之間」及「在…上」可係指一層相對於其他層之一相對位置。在另一層「上方」、「橫跨」另一層或在另一層「上」或接合「至」另一層之一層可直接接觸該另一層或可具有一或多個中介層。在層「之間」之一層可直接接觸該等層或可具有一或多個中介層。
如本文中所使用之術語「微」裝置、「微」LED裝置或「微」晶片可係指根據本發明之實施例之特定裝置或結構之描述性大小。如本文中所使用，術語「微裝置」具體言之包含「微LED裝置」及「微晶片」。如本文中所使用，術語「微」裝置或結構意指1μm至100μm之尺度。然而，應瞭解本發明之實施例不一定如此受限制，且實施例之某些態樣可適用於較大及可能較小的大小尺度。在一實施例中，一微裝置陣列中之一單個微裝置及一靜電轉印頭陣列中之一單個靜電轉印頭兩者具有1μm至100μm之一最大尺寸(例如，長度或寬度)。在一實施例中，各微裝置或靜電轉印頭之頂部接觸表面具有1μm至100μm或更具體言之3μm至20μm之一最大尺寸。在一實施例中，一微裝置 陣列及一對應靜電轉印頭陣列之一間距係(1μm至100μm)x(1μm至100μm)，例如一20μm x 20μm間距或5μm x 5μm間距。
在以下實施例中，描述使用一轉印頭陣列大量轉印一預製微裝置陣列。例如，預製微裝置可具有一特定功能性，諸如(但不限於)用於光發射之一LED、用於邏輯及記憶體之矽IC及用於射頻(RF)通信之砷化鎵(GaA)電路。在一些實施例中，將準備好被拾取之微LED裝置陣列描述為具有一20μm x 20μm間距或5μm x 5μm間距。在此等密度下，(例如)一6英寸基板可容納約165百萬個具有10μm x 10μm間距之微LED裝置，或約660百萬個具有5μm x 5μm間距之微LED裝置。可使用包含一轉印頭陣列之一轉印工具拾取及轉印微LED裝置陣列至一接收基板，該轉印頭陣列匹配對應微LED裝置陣列之間距之整數倍。以此方式，可將微LED裝置整合及組裝成異質整合系統中，包含微顯示器至大面積顯示器之範圍中之任何大小之基板且轉印速率高。例如，1cm x 1cm之微裝置轉印頭陣列可拾取及轉印100,000個以上微裝置，其中更大之微裝置轉印頭陣列能夠轉印更多微裝置。
在一態樣中，本發明之實施例描述一種用於將一微裝置陣列(諸如，微發光二極體(LED)裝置)安定在一載體基板上使得其等準備好被拾取及轉印至一接收基板之一結構。在一實施例中，將一微裝置陣列固持在一載體基板上之一安定性支柱陣列上之適當位置中。在一實施例中，安定性支柱係由一黏著性接合材料形成。以此方式，安定性支柱陣列可將微裝置陣列保持在一載體基板上之適當位置中同時亦提供自其容易拾取微裝置陣列之一結構。在一實施例中，黏著性接合材料包含一熱固性材料，諸如(但不限於)苯並環丁烯(BCB)或環氧樹脂。在一實施例中，熱固性材料可與固化期間10%或更小體積收縮或更特定言之固化期間約6%或更小體積收縮相關聯。以此方式，黏著性接合材料在固化期間之低體積收縮可不引起安定性支柱陣列與微裝置陣 列之間之分層，且可容許安定性支柱陣列與藉由安定性支柱陣列支撐之微裝置陣列之間之均勻黏著。在一態樣中，黏著性接合材料(例如，BCB)形成安定性腔側壁，該等安定性腔側壁有利地經定位以將微裝置包含於藉由側壁形成之一安定性腔內。在此態樣中，即使一微裝置失去對一安定性支柱之黏著力，其仍可準備好被拾取，此係因為其仍定位於待轉印至一接收基板之一可接受容限(由安定性腔界定)內。
在本發明之實施例之一態樣中，在其中在施加一安定性層(安定性層具有形成安定性支柱之黏著性接合材料)之前蝕刻一裝置層以形成一微裝置台面結構陣列之一單側程序序列中形成微裝置陣列。一單側程序序列可區別於一雙側程序序列，其特徵在於蝕刻接合至一安定性層之後該裝置層中之台面結構。一單側程序或雙側程序之適合性可取決於系統要求及所使用材料。例如，在微裝置係微LED裝置之情況下，裝置層可由經選擇用於不同發射光譜之不同材料形成。藉由實例，一發紅光微LED裝置可由生長在一GaAs基板(5.65Å晶格常數)上之一基於GaP(5.45Å晶格常數)之材料形成。藉由比較，一發藍光或發綠光微LED裝置可由生長在一藍寶石基板(4.76Å晶格常數)上之一基於GaN(5.18Å晶格常數)之材料形成。已觀察當根據本發明之實施例以「微」尺度製造裝置時，裝置層中呈應力形式之經儲存能量通常藉由異質生長技術生長在一晶格失配生長基板上，受應力之裝置層可在移除生長基板之後偏移，從而潛在地引起形成於安定性支柱陣列上方之微裝置陣列之間之未對準。根據本發明之實施例，且尤其在裝置層與生長基板之間之晶格失配大於0.2Å時，執行一單側程序序列以藉由在移除生長基板之前在安定性支柱上形成微裝置台面結構而減小微裝置與安定性支柱之間之偏移量。
不限於一特定理論，本發明之實施例利用轉印頭及頭陣列，該 等轉印頭及頭陣列根據靜電夾持器的原理操作，使用相反電荷之吸引力來拾取微裝置。根據本發明之實施例，將一拉入電壓施加至一轉印頭以在一微裝置上產生一夾持壓力且拾取該微裝置。根據本發明之實施例，自一安定性支柱拾取一微裝置所需之最小量拾取壓力可藉由形成安定性支柱之黏著性接合材料與微裝置(或任何中間層)之間之黏著強度以及安定性支柱之頂部表面與微裝置之間之接觸面積而判定。例如，拾取一微裝置必須克服之黏著強度與由一轉印頭產生之最小拾取壓力有關，如方程式(1)中所提供：P1A1=P2A2 (1)
其中P1係需由一轉印頭產生之最小夾持壓力，A1係一轉印頭接觸表面與微裝置接觸表面之間之接觸面積，A2係一安定性支柱之一頂部表面上之接觸面積，且P2係一安定性支柱之頂部表面上之黏著強度。在一實施例中，大於1大氣壓之一夾持壓力係由一轉印頭產生。例如，各轉印頭可在無歸因於轉印頭之介電崩潰之短路之情況下產生2大氣壓或更大或甚至20大氣壓或更大之一夾持壓力。歸因於較小面積，在對應安定性支柱之頂部表面處實現大於由一轉印頭產生之夾持壓力之一壓力。在一實施例中，一接合層係放置在各微裝置與安定性支柱之間以便幫助將各微裝置接合至一接收基板。具有不同熔融溫度之各種不同接合層可與本發明之實施例相容。例如，在拾取、轉印及接合操作期間，可將或可不將熱施加至轉印頭總成、載體基板及/或接收基板。在一些實施例中，接合層可係一相對較高熔融溫度材料，諸如金。在一些實施例中，接合層係一相對較低熔融溫度材料，諸如銦。在一些實施例中，可在拾取及轉印操作期間將轉印頭總成維持在一高溫以便在無轉印頭總成之熱循環之情況下幫助接合至接收基板。在一項實施例中，接合層係金，且接合層在拾取或轉印操作期間未液化。在一項實施例中，接合層係銦，且接合層在拾取及轉印操作期間 液化。在此一實施例中，接合層可被部分地拾取且轉印至接收基板。
在另一實施例中，接合層係由以一低抗拉強度為特徵之一材料形成。例如，銦係以約4MPa之一抗拉強度為特徵，該抗拉強度可小於或接近10MPa或更小之一金/BCB接合介面之間之黏著強度且顯著低於在使用黏著促進劑AP3000(可自The Dow Chemical Company購得之1-甲氧基-2-丙醇中之一有機矽烷化合物)處理時一金/BCB接合介面之間之一例示性30MPa黏著強度(藉由旋拉測試判定)。在一實施例中，歸因於較低抗拉強度，接合層在拾取操作期間分裂，且在拾取操作期間未產生一相變。然而，在將微裝置放置在一接收基板上以幫助將微裝置接合至接收基板期間，一相變仍可產生在與微裝置一起被拾取之接合層之部分中。
在另一態樣中，本發明之實施例描述一種形成準備好被拾取之一微裝置陣列之方式，其中導電接觸層可形成於微裝置之頂部及底部表面上且經退火以提供歐姆接觸。其中一導電接觸件係形成在一微裝置之一頂部表面上，安定性層係由能夠耐受相關聯沈積及退火溫度之一材料形成。例如，一導電接觸件可需要在200℃至350℃之間之溫度下退火以形成與微裝置之一歐姆接觸。以此方式，可利用本發明之實施例以基於用於發射各種不同可見波長之各種不同半導體組合物形成微LED裝置陣列。例如，包含由用於發射不同波長(例如，紅色、綠色及藍色波長)之不同材料形成之作用裝置層之微LED生長基板皆可在實施例之一般操作序列內進行處理。
在以下描述中，描述用於在一安定性支柱陣列上形成一微裝置陣列之例示性處理序列。具體言之，描述用於形成一微LED裝置陣列及一微晶片陣列之例示性處理序列。在可能之情況下，在圖及以下描述中使用類似注解圖解說明類似特徵。
圖1A係根據本發明之一實施例之一塊狀LED基板100之一例示性 橫截面側視圖解。在所圖解說明實施例中，塊狀LED基板100包含一生長基板102、一磊晶生長層103及一裝置層105。在一實施例中，生長基板102係藍寶石且可為約500μm厚。使用一藍寶石生長基板可對應於製造發藍光LED裝置(例如，450nm至495nm波長)或發綠光LED裝置(例如，495nm至570nm波長)。應瞭解，儘管以下描述中所圖解說明及描述之特定實施例可係關於發綠光或發藍光LED裝置之形成，然以下序列及描述亦適用於發射除藍色及綠色之外之波長之LED裝置之形成。磊晶生長層103可使用已知磊晶生長技術生長在生長基板102上。磊晶生長層103可在一相對較高溫度下生長在生長基板102上以促進層中之滑出位錯。在一實施例中，磊晶生長層103係基於氮化鎵(GaN)之材料。
如圖1A中所示，裝置層105可形成於磊晶生長層103上。在一實施例中，生長基板102係一藍寶石基板且為約200μm厚。磊晶生長層103可係任何合適厚度，諸如在300Å至5μm之間。在所圖解說明實施例中，裝置層105包含用於形成LED裝置之層。在圖1A中，一例示性裝置層105之一放大視圖圖解說明摻雜半導體層108(例如，n摻雜)與摻雜半導體層112(例如，p摻雜)之間之一或多個量子井層110，然而層108、112之摻雜可顛倒。在一實施例中，摻雜半導體層108係由GaN形成且為約0.1μm至3μm厚。該一或多個量子井層110可具有約0.5μm之一厚度。在一實施例中，摻雜半導體層112係由GaN形成且為約0.1μm至2μm厚。
圖1B係根據本發明之一實施例之包含電路之一裝置晶圓之一橫截面側視圖解。根據本發明之實施例，取決於所要功能，裝置晶圓180可由多種材料形成。例如，在一實施例中，裝置晶圓180係矽晶圓，或用於邏輯或記憶體之絕緣體上矽(SOI)。在一實施例中，裝置晶圓180係用於射頻(RF)通信之砷化鎵(GaAs)晶圓。此等僅係實例，且 本發明設想之實施例不限於矽或GaA晶圓，亦非限於邏輯、記憶體，或RF通信之實施例。
在一實施例中，裝置晶圓180包含一作用裝置層185、選用埋藏式氧化物層184及基底基板182。為了清楚起見，關於一SOI裝置晶圓180進行下列描述，該SOI裝置晶圓180包含一作用裝置層185、埋藏式氧化物層184及基底矽基板182，然而可使用其他類型之裝置層，包含塊狀半導體晶圓。在一實施例中，作用裝置層185可包含用以控制一或多個LED裝置之工作電路。在一些實施例中，可在作用裝置層185內執行後端處理。因此，在一實施例中，作用裝置層185包含：一作用矽層187，其包含諸如一電晶體之一裝置；金屬堆積層188，其包含互連件189、接合墊190；及鈍化層192。
為了清楚起見，關於圖1A之塊狀LED基板進行描述之剩餘部分。然而，應瞭解可使用以下描述中之程序序列以製造其他微裝置。例如，可藉由使用裝置晶圓180取代塊狀LED基板100且使用如參考塊狀LED基板100描述之相同或類似程序而類似地製造微晶片。因此，在以下描述中，生長基板102及基底基板182兩者可替代地更一般地稱作為一「處置」基板以免排除將一生長基板102上之處理序列應用於一基底基板182上之一處理序列。
圖2A係根據本發明之一實施例之塊狀LED基板100上之一圖案化導電接觸層之一橫截面側視圖解。可使用諸如濺鍍或電子束物理沈積之一合適技術於裝置層105上方形成一半導體接觸層，接著蝕刻或剝離以形成導電接觸件120之陣列。在一實施例中，導電接觸件120之陣列具有約0.1μm至2μm之一厚度，且可包含複數個不同層。例如，一導電接觸件120可包含用於歐姆接觸之一電極層121、一鏡面層122、一黏著/障壁層123、一擴散障壁層124及一接合層125。在一實施例中，電極層121可歐姆接觸至一p摻雜半導體層112，且可由一高功函 數金屬(諸如，鎳)形成。在一實施例中，一鏡面層122(諸如，銀)形成於電極層121上方以反射可見波長之透射。在一實施例中，將鈦用作為一黏著/障壁層123，且將鉑用作為至一接合層125之一擴散障壁124。接合層125可由可經選取以接合至接收基板及/或達成與安定性支柱之所需抗拉強度或黏著性或表面張力之多種材料形成。在形成層121至125之後，可退火基板堆疊以形成一歐姆接觸件。例如，可藉由在510℃下退火基板堆疊達10分鐘而形成一p側歐姆接觸件。
在一實施例中，接合層125係由可相對於形成一接收基板上之一接觸墊(例如，金、銦或錫接觸墊)之一金屬擴散之一導電材料(純金屬及合金兩者)形成，且具有高於200℃之一液相溫度(諸如，錫(231.9℃)或鉍(271.4℃))或高於300℃之一液相溫度(諸如，金(1064℃)或銀(962℃))。在一些實施例中，接合層125(諸如，金)可針對其與用以形成安定性支柱之黏著性接合材料之不良黏著性而選擇。例如，已知諸如金之貴金屬以達成與BCB之不良黏著性。以此方式，產生足夠黏著性以在處理及處置期間將微LED裝置陣列維持在安定性支柱上，且在拾取另一微LED裝置時將鄰近微LED裝置維持在適當位置中，但亦不產生太多黏著性使得可使用轉印頭上之20大氣壓或更小或具體言之5大氣壓至10大氣壓之一施加拾取壓力達成拾取。
在圖2A中所圖解說明之實施例中，在接合層125具有高於用於形成p側歐姆接觸件之退火溫度之一液相溫度之情況下，可在形成包含接合層125之圖案化導電接觸件120之後執行退火(例如，在510℃下持續10分鐘)。在接合層125具有低於用於形成p側歐姆接觸件之退火溫度之一液相溫度之情況下，可在退火之後形成接合層125。
圖2B係根據本發明之一實施例之一塊狀LED基板100上之一圖案化導電接觸層之一橫截面側視圖解。在接合層125係由具有低於p側歐姆接觸件之退火溫度之一液相溫度之一材料形成之情況下，圖2B中 圖解說明之實施例可尤其有用，然而圖2B中圖解說明之實施例不限於此且可在接合層125係由具有高於p側歐姆接觸件之退火溫度之一液相溫度之一材料形成之情況下使用。在此等實施例中，可類似於關於圖2A所描述般形成電極層121及鏡面層122。同樣地，可類似於關於圖2A所描述般形成黏著/障壁層123及擴散障壁124，其中一差異係層123、124可視需要環繞層121、122之側壁。在形成層121至124之後，可退火基板堆疊以形成一歐姆接觸件。例如，可藉由在510℃下退火基板堆疊達10分鐘而形成一p側歐姆接觸件。在退火層121至124以形成p側歐姆接觸件之後，可形成接合層125。在一實施例中，接合層125具有小於層121至124之一寬度。
在一實施例中，接合層125具有約350℃或更低或更具體言之約200℃或更低之一液相溫度或熔融溫度。在此等溫度下，接合層可在未實質上影響微LED裝置之其他組件之情況下經歷一相變。在一實施例中，所得接合層可係導電的。根據一些實施例，接合層125可係一焊料材料，諸如銦、鉍或錫基焊料，包含純金屬及合金。在一特定實施例中，接合層125係銦。
圖3係根據本發明之一實施例之經圖案化以在包含生長基板102及磊晶生長層103之一處置基板上方形成微裝置台面結構127之一陣列之裝置層105之一橫截面側視圖解。可使用特定材料之合適蝕刻化學完成裝置層105之層108、110及112之蝕刻。例如，可在一操作中使用BCl3及Cl2化學乾式蝕刻n摻雜半導體層108、(若干)量子井層110及p摻雜層112。如圖3圖解說明，可不完全蝕刻穿過裝置層105，此留下連接微裝置台面結構127之裝置層105之未移除部分129。在一實例中，裝置層105之蝕刻在n摻雜半導體層108(其可係n摻雜GaN)中停止。微裝置台面結構127之高度(不包含未移除部分129之厚度)實質上可對應於待形成之橫向分離微裝置之高度。根據本發明之實施例，可替代地 完全蝕刻穿過裝置層105。例如，在處理序列中使用一裝置晶圓180取代塊狀LED基板100之情況下，蝕刻可在埋藏式氧化物層184上停止。
圖4係根據本發明之一實施例之包含形成於微裝置台面結構127之陣列上方之開口133之一陣列之一黏著促進劑層144及一犧牲層135之一橫截面側視圖解。在一實施例中，犧牲層135之厚度係在約0.5微米與2微米之間。在一實施例中，犧牲層135係由氧化物(例如，SiO2)或氮化物(例如，SiNx)形成，然而亦可使用可相對於其他層選擇性地移除之其他材料。在一實施例中，藉由濺鍍、低溫電漿增強型化學氣相沈積(PECVD)或電子束蒸鍍來沈積犧牲層135以產生一低品質層，其可比藉由諸如原子層沈積(ALD)或高溫PECVD之其他方法沈積之一較高品質層更容易移除。
仍參考圖4，在形成犧牲層135之後，可視需要形成一黏著促進劑層144以增大安定性層145(尚未形成)至犧牲層135之黏著性。100埃至300埃之一厚度可足以增大黏著性。
具有至犧牲層135及一BCB安定性層(尚未形成)兩者之良好黏著性之特定金屬包含(但不限於)鈦及鉻。例如，經濺鍍或經蒸鍍鈦或鉻可與BCB達成大於40MPa之一黏著強度(旋拉)。
在形成犧牲層135之後，圖案化犧牲層135以在導電接觸件120之陣列上方形成開口133之一陣列。若黏著層144存在，則其亦可經圖案化以形成開口133之陣列，從而暴露導電接觸件120之陣列，如圖4中所圖解說明。在一例示性實施例中，使用氟化化學(例如，HF蒸氣或CF4或SF6電漿)以蝕刻SiO2或SiNx犧牲層135。
如以下描述中將變得更明白，犧牲層135中之開口133之高度及長度以及寬度對應於待形成之安定性支柱之高度及長度以及寬度(面積)，且因此必須克服黏著強度以拾取安定性支柱之陣列上準備好被拾取之微裝置(例如，微LED裝置)之陣列。在一實施例中，開口133係 使用微影技術形成且具有約1μm x 1μm之一長度及寬度，然而開口可更大或更小，只要開口具有小於導電接觸件120及/或微LED裝置之寬度(或面積)之一寬度(或面積)。此外，犧牲層135之間沿著微裝置台面結構127之間之側壁形成之開口131之高度、長度及寬度可對應於待形成之安定性腔側壁之高度、長度及寬度。因此，增大犧牲層135之厚度及分離鄰近微裝置台面結構127之間隔將具有減小安定性腔側壁之大小之效果。
圖5係根據本發明之一實施例之形成於黏著促進劑層144及犧牲層135上方以及包含於犧牲層135中之開口133之一陣列內之一安定性層145之一橫截面側視圖解。安定性層145可由一黏著性接合材料形成。黏著性接合材料可係一熱固性材料，諸如苯並環丁烯(BCB)或環氧樹脂。在一實施例中，熱固性材料可與固化期間10%或更小體積收縮或更特定言之固化期間約6%或更小體積收縮相關聯以免自微裝置台面結構127上之導電接觸件120分層。為增大對下層結構之黏著性，除黏著促進劑層144之外或替代黏著促進劑層144，可在一BCB安定性層之情況中使用一黏著促進劑(諸如，可自The Dow Chemical Company購得之AP3000)處理下層結構以調節該下層結構。AP3000(例如)可旋塗於下層結構上，且經軟烘烤(例如，100℃)或旋乾(spin dry)以在將安定性層145施加在圖案化犧牲層135上方之前移除溶劑。
在一實施例中，安定性層145係旋塗或噴塗在圖案化犧牲層135上方，但可使用其他施加技術。在施加安定性層145之後，預烘烤安定性層以移除溶劑，從而導致一b階段層。在一實施例中，安定性層145厚於微裝置台面結構127之間之開口131(若存在)及圖案化犧牲層135中之開口133之高度。以此方式，填充開口133之安定性層之厚度將變成安定性支柱152，填充開口131之安定性層之厚度將變成安定性腔側壁147，且經填充開口131、133上方之安定性層145之厚度之剩餘 部分可用以將塊狀LED基板100黏著性地接合至一載體基板。
圖6係根據本發明之一實施例之集合(接合)一載體基板160與形成於處置基板上之微裝置台面結構127之一橫截面側視圖解。為增大與安定性層145之黏著性，可在將塊狀LED基板100接合至載體基板160之前將一黏著促進劑層162施加至載體基板160，類似於上文關於黏著促進劑層144所描述。同樣地，除黏著促進劑層162之外或替代黏著促進劑層162，可將一黏著促進劑(諸如，AP3000)施加至載體基板160或黏著促進劑層162之表面。例如，載體基板160可係矽。
或者，安定性層145可在將載體基板160接合至處置基板之前形成於載體基板160上。例如，可將包含圖案化犧牲層135及微裝置台面結構127之結構壓印至形成於載體基板160上之一a階段或b階段安定性層145中。
取決於安定性層145之特定材料，可熱固化或使用UV能量之施加固化安定性層145。在一實施例中，安定性層145係在將載體基板接合至處置基板之前之a階段或b階段，且在150℃與300℃之間之範圍中之一溫度或溫度輪廓下固化。在安定性層145係由BCB形成之情況下，固化溫度不應超過約350℃，此表示BCB開始降級之溫度。根據包含以大於250℃之一液相溫度為特徵之一接合層125材料(例如，金、銀、鉍)之實施例，可在約1小時或更短時間內在250℃與300℃之間之一固化溫度下達成一BCB安定性層145之完全固化。其他接合層125材料(諸如Sn(231.9℃))可需要10小時與100小時之間以在200℃與231.9℃液相溫度之間之溫度下完全固化。根據包含以低於200℃之一液相溫度為特徵之一接合層125材料(例如，銦)之實施例，一BCB安定性層145可僅部分固化(例如，70%或更大)。在此一實施例中，BCB安定性層145可在150℃與接合層之液相溫度(例如，對於銦而言係156.7℃)之間之一溫度下固化達約100小時以達成至少一70%固化。
根據本發明之實施例，無需達成安定性層之一100%完全固化。更具體言之，可將安定性層145固化至安定性層145將不再回流之一足夠固化百分比(例如，對於BCB而言係70%或更大)。此外，已觀察到此經部分固化(例如，70%或更大)之BCB安定性層145可擁有與載體基板160及圖案化犧牲層135(或(若干)任何中間層)之足夠黏著強度。
圖7係根據本發明之一實施例之生長基板102之移除之一橫截面側視圖解。當生長基板102係藍寶石時，可使用雷射剝離(LLO)以移除藍寶石。取決於生長基板102之材料選擇，可藉由諸如研磨及蝕刻之其他技術完成移除。
圖8係根據本發明之一實施例之磊晶生長層103及裝置層105之一部分之移除之一橫截面側視圖解。可使用化學機械拋光(CMP)、乾式拋光或乾式蝕刻之一或多者完成磊晶生長層103及裝置層105之一部分之移除。圖8圖解說明連接微裝置台面結構127(圖7)之裝置層105之未移除部分129在圖8中被移除，此留下橫向分離微裝置128。在一實施例中，移除裝置層105之未移除部分129包含薄化微裝置台面結構127之陣列使得橫向分離微裝置128之各者之一暴露頂部表面109處在圖案化犧牲層135之一暴露頂部表面139下方。
在其中塊狀LED基板100包含磊晶生長層103之實施例中，鄰近磊晶生長層之摻雜半導體層108之一部分亦可用作為一「緩衝器」。例如，磊晶生長層103可或可不經摻雜，而半導體層108經n摻雜。可較佳使用諸如濕式或乾式蝕刻或化學機械拋光(CMP)之任何合適技術移除磊晶生長層103，接著進行導致圖8中圖解說明之結構之摻雜半導體層108之剩餘部分之一定時蝕刻。以此方式，橫向分離微裝置128之厚度在很大程度上係由圖3中圖解說明用於形成微裝置台面結構127之之蝕刻操作結合圖8中圖解說明之蝕刻操作之定時蝕刻或蝕刻停止偵測來判定。
圖9A至圖9B係根據本發明之一實施例形成於橫向分離微裝置128之一陣列上方之一圖案化導電接觸件175之橫截面側視圖解。圖9A及圖9B實質上係類似的，其中一差異係導電接觸件120內之層之配置。圖9A對應於圖2A中圖解說明之導電接觸件120，而圖9B對應於圖2B中圖解說明之導電接觸件120。
為形成導電接觸件175，在微裝置128及犧牲層135上方形成一導電接觸層。導電接觸層可由包含金屬、導電氧化物及導電聚合物之多種導電材料形成。在一實施例中，導電接觸件係由一金屬或金屬合金形成。在一實施例中，導電接觸層係使用諸如濺鍍或電子束物理沈積之一合適技術形成。例如，導電接觸層可包含BeAu金屬合金或Au/GeAuNi/Au層之一金屬堆疊。導電接觸層亦可係一或多個金屬層與一導電氧化物之一組合。在一實施例中，在形成導電接觸層之後，退火基板堆疊以產生導電接觸層與微裝置128之裝置層之間之一歐姆接觸。在安定性層係由BCB形成之情況下，退火溫度可低於約350℃，在該點，BCB降級。在一實施例中，在200℃與350℃之間或更具體言之在約320℃下執行退火達約10分鐘。在沈積導電接觸層之後，可圖案化及蝕刻導電接觸層以形成導電接觸件175(其可係n金屬導電接觸件)。
圖9A及圖9B中圖解說明之所得結構足夠穩健用於處置及清潔操作以準備基板結構用於後續犧牲層移除及靜電拾取。在微裝置陣列具有5微米之一間距之一例示性實施例中，各微裝置可具有4.5μm之一最小寬度(例如，沿著頂部表面109)及鄰近微裝置之間0.5μm之一間隔。應瞭解5微米之一間距係例示性的，且本發明之實施例涵蓋1μm至100μm之任何間距以及更大及可能更小間距。
圖9A及圖9B圖解說明具有一安定性層145之一結構，該安定性層145包含安定性腔之一陣列及安定性支柱152之一陣列。陣列中之各安 定性腔包含安定性層145之圍繞安定性支柱152之側壁147(其可塗佈有黏著促進劑層144)。在圖9A及圖9B中，各微裝置128之底部表面107(具有尺寸D1)寬於微裝置128正下方之對應安定性支柱152。在圖9A及圖9B中，犧牲層135沿著微裝置128之側表面106橫跨。在所圖解說明實施例中，安定性支柱152延伸穿過犧牲層135之一厚度且安定性層145之安定性腔側壁147高於安定性支柱152。然而，在一些實施例中，安定性支柱152高於安定性腔側壁147。例如，犧牲層135之厚度及橫向鄰近微裝置128之間之間隔可影響安定性腔側壁147之大小。
圖10A係根據本發明之一實施例之在移除犧牲層135之後形成於安定性支柱152之陣列上之微裝置128之一陣列之一橫截面側視圖解。在所圖解說明實施例中，犧牲層135經移除導致各微裝置128與安定性層145之間之一敞開空間177。如所圖解說明，敞開空間177包含各微裝置128與在各微裝置128下方之安定性層145之間之敞開空間及各微裝置128與安定性層145之安定性腔側壁147之間之敞開空間。可使用一合適蝕刻化學(諸如，HF蒸氣、CF4或SF6電漿)以蝕刻犧牲層135之SiO2或SiNx。
在移除犧牲層135之後，安定性支柱152之陣列上之微裝置128之陣列僅由安定性支柱152之陣列支撐。此時，微裝置128之陣列準備好被拾取以轉印至一目標或接收基板。在移除犧牲層135而留下僅安定性支柱152支撐微裝置128之後，可能的是，一微裝置128可自其對應安定性支柱152偏移。然而，在所圖解說明實施例中，安定性腔側壁147可有利地經定位以將經偏移微裝置128包含在安定性腔內。因此，即使在一微裝置128失去對一安定性支柱152之黏著力時，其仍可準備好被拾取，此係因為其仍定位在待轉印至一接收基板之一可接受容限(由安定性腔界定)內。
為進一步圖解說明，圖10B至圖10C係根據本發明之一實施例之相對於一群組微裝置128之例示性安定性支柱152位置之示意性俯視圖 解。圖10A之橫截面側視圖係沿著圖10B及圖10C中之線A-A圖解說明。圖10B展示其中安定性支柱152相對於微裝置128之一俯視圖解在x-y方向上居中之一實施例。圖10B亦展示在一微裝置128失去對一安定性支柱152之黏著性之情況下安定性腔側壁147可如何用以包含微裝置128。圖10C實質上類似於圖10B，惟安定性支柱153取代安定性支柱152除外。安定性支柱153與安定性支柱152不同之處在於其等相對於微裝置128之一俯視圖解未在x-y方向上居中。當然，除安定性支柱152及153之經圖解說明位置之外之安定性支柱之位置亦係可行的。在一實施例中，在以下描述之拾取操作期間，偏心安定性支柱153可在轉印頭陣列接觸微裝置陣列(其中微裝置由於自轉印頭陣列施加之向下壓力而輕微傾斜)時為力矩之產生提供必要條件。此輕微傾斜可幫助克服安定性支柱153與微裝置128之陣列之間之黏著強度。此外，克服黏著強度之此幫助可潛在地容許使用一較低夾持壓力拾取微裝置陣列。因此，此可容許在一較低電壓下操作轉印頭陣列，且在覆蓋達成靜電夾持壓力所需之各傳送頭之介電層中強加較不嚴格介電強度要求。
圖11A至圖11E係根據本發明之一實施例之將微裝置128自一載體基板160轉印至一接收基板300之靜電轉印頭204之一陣列之橫截面側視圖解。圖11A係藉由基板200支撐且定位在安定於載體基板160上之安定性層145之安定性支柱152上之微裝置128之一陣列上方之微裝置轉印頭204之一陣列之一橫截面側視圖解。微裝置128之陣列接著與轉印頭204之陣列接觸，如圖11B中所圖解說明。如所圖解說明，轉印頭204之陣列之間距係微裝置128之陣列之間距之整數倍。將一電壓施加至轉印頭204之陣列。可自透過通孔207與轉印頭陣列電連接之一轉印頭總成206內之工作電路施加電壓。接著，使用轉印頭204之陣列拾取微裝置128之陣列，如圖11C中所圖解說明。接著，將微裝置128之陣 列放置成與一接收基板300上之接觸墊302(例如，金、銦或錫)接觸，如圖11D中所圖解說明。接著，將微裝置128之陣列釋放在接收基板300上之接觸墊302上，如圖11E中所圖解說明。例如，接收基板可係(但不限於)一顯示基板、一照明基板、具有功能裝置(諸如，電晶體或IC)之一基板或具有金屬重佈線之一基板。
根據本發明之實施例，可在拾取、轉印及接合操作期間將熱施加至載體基板、轉印頭總成或接收基板。例如，可在拾取及轉印操作期間透過轉印頭總成施加熱，其中熱可或可不使微裝置接合層125液化。在接合操作期間，轉印頭總成可額外地將熱施加在接收基板上，該熱可或可不使微裝置或接收基板上之接合層之一者液化以引起接合層之間之擴散。
可以各種順序執行施加電壓以在微裝置陣列上產生一夾持壓力之操作。例如，可在使微裝置陣列與轉印頭陣列接觸之前、在使微裝置與轉印頭陣列接觸時或在使微裝置與轉印頭陣列接觸之後施加電壓。亦可在將熱施加至接合層之前、之時或之後施加電壓。
在轉印頭204包含雙極電極之情況下，可跨各轉印頭204中之一對電極施加一交流電壓，使得在將一負電壓施加至一電極、將一正電壓施加至該對中之另一電極(且反之亦然)之一特定時間點產生拾取壓力。可使用包含關閉電壓源、降低跨矽電極對之電壓、改變AC電壓之一波形及將電壓源接地之多種方法完成自轉印頭204釋放微裝置陣列。
此外，關於圖11A至圖11E描述之將微裝置陣列自一載體基板拾取及轉印至一接收基板之方法可應用於其中微裝置係微LED或本文中描述之微裝置之其他實例之內容背景。
在利用本發明之各種態樣時，熟習此項技術者將明白上述實施例之組合或變體可用於安定一載體基板上之一微裝置陣列及轉印微裝 置陣列。儘管已以專用於結構特徵及/或方法動作之語言描述本發明，然而應瞭解隨附申請專利範圍中界定之本發明不一定限於所描述之特定特徵或動作。所揭示特定特徵及動作代替性地應理解為本發明之可用於圖解說明本發明之尤其合適實施方案。
105‧‧‧裝置層
109‧‧‧橫向分離微裝置之暴露頂部表面
128‧‧‧橫向分離微裝置
135‧‧‧圖案化犧牲層
139‧‧‧圖案化犧牲層之暴露頂部表面
144‧‧‧黏著促進劑層/黏著層
145‧‧‧安定性層
160‧‧‧載體基板
162‧‧‧黏著促進劑層

Claims (18)

  1. 一種在多個安定性支柱上形成一微裝置陣列之方法，其包括：圖案化一裝置層以在一處置基板上方形成一微裝置台面結構陣列；在該對應微裝置台面結構陣列上方形成包含一開口陣列之一圖案化犧牲層；在該圖案化犧牲層上方及該開口陣列內形成一安定性層；及移除該處置基板。
  2. 如請求項1之方法，其中各微裝置台面結構包含一p摻雜層、一n摻雜層及該p摻雜層與該n摻雜層之間之一量子井層。
  3. 如請求項2之方法，其進一步包括：在該對應微裝置台面結構陣列之一導電接觸件陣列正上方該圖案化犧牲層中形成該開口陣列。
  4. 如請求項2之方法，其中該圖案化該裝置層以形成該微裝置台面結構陣列使該裝置層之未移除部分留在該微裝置台面結構陣列之間，且進一步包括在移除該處置基板之後移除該裝置層之該等未移除部分以形成橫向分離微LED裝置之一陣列。
  5. 如請求項4之方法，其中移除該裝置層之該等未移除部分包括薄化該微裝置台面結構陣列使得該微LED裝置陣列之一暴露頂部表面處在該等微LED裝置之間該圖案化犧牲層之一暴露頂部表面下方。
  6. 如請求項1之方法，其進一步包括在移除該處置基板之前將該安定性層接合至一載體基板。
  7. 如請求項6之方法，其中將該安定性層接合至該載體基板包括固化該安定性層。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包括在移除該處置基板之後移除該圖案化犧牲層。
  9. 如請求項1之方法，其中該安定性層係由一熱固性材料形成。
  10. 如請求項1之方法，其中該開口陣列藉由1μm至10μm之一間距分離。
  11. 一種微裝置安定性支柱結構，其包括：一安定性層，其包括一安定性腔陣列及一安定性支柱陣列，其中各安定性腔包含圍繞且高於一對應安定性支柱之側壁；及一微裝置陣列，其在該安定性支柱陣列上；其中該微裝置陣列中之各微裝置包含一底部表面，該底部表面寬於該底部表面正下方之一對應安定性支柱。
  12. 如請求項11之結構，其進一步包括該安定性層與該微裝置陣列之間之一犧牲層，其中該安定性支柱陣列延伸穿過該犧牲層之一厚度，且其中該犧牲層沿著該微裝置陣列中之該等微裝置之各者之一側表面橫跨，該側表面在該陣列中之各微裝置之一頂部表面與該底部表面之間延伸。
  13. 如請求項12之結構，其中該犧牲層包括氧化物或氮化物。
  14. 如請求項12之結構，其中該等微裝置係微LED裝置。
  15. 如請求項11之結構，其進一步包括該微裝置陣列之該等底部表面上之一底部導電接觸件陣列。
  16. 如請求項11之結構，其中該安定性層係由一熱固性材料形成。
  17. 如請求項16之結構，其中該熱固性材料包括苯並環丁烯(BCB)。
  18. 如請求項11之結構，其中該安定性支柱陣列藉由1μm至10μm之一間距分離。
TW103121988A 2013-07-08 2014-06-25 在多個安定性支柱上形成一微裝置陣列之方法及微裝置安定性支柱結構 TWI591861B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/937,000 US9035279B2 (en) 2013-07-08 2013-07-08 Micro device with stabilization post

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201513405A TW201513405A (zh) 2015-04-01
TWI591861B true TWI591861B (zh) 2017-07-11

Family

ID=51134377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103121988A TWI591861B (zh) 2013-07-08 2014-06-25 在多個安定性支柱上形成一微裝置陣列之方法及微裝置安定性支柱結構

Country Status (5)

Country Link
US (4) US9035279B2 (zh)
KR (1) KR101737281B1 (zh)
CN (1) CN105359283B (zh)
TW (1) TWI591861B (zh)
WO (1) WO2015006000A1 (zh)

Families Citing this family (98)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112010000763T5 (de) 2009-02-09 2013-03-14 Semprius Inc. Konzentrator-typ photovoltaik-(cpv) module, empfänger und teilempfänger und verfahren zur ausbildung dergleichen
US9899329B2 (en) 2010-11-23 2018-02-20 X-Celeprint Limited Interconnection structures and methods for transfer-printed integrated circuit elements with improved interconnection alignment tolerance
KR102049635B1 (ko) 2013-06-12 2019-11-28 로히니, 엘엘씨. 피착된 광-생성 소스에 의한 키보드 백라이팅
JP2015176910A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 株式会社東芝 半導体メモリ
US10910350B2 (en) * 2014-05-24 2021-02-02 Hiphoton Co., Ltd. Structure of a semiconductor array
EP3158593A1 (en) * 2014-06-18 2017-04-26 X-Celeprint Limited Systems and methods for preparing gan and related materials for micro assembly
US11311967B2 (en) * 2014-08-19 2022-04-26 Lumileds Llc Sapphire collector for reducing mechanical damage during die level laser lift-off
US9799719B2 (en) 2014-09-25 2017-10-24 X-Celeprint Limited Active-matrix touchscreen
US9773711B2 (en) 2014-12-01 2017-09-26 Industrial Technology Research Institute Picking-up and placing process for electronic devices and electronic module
US9607907B2 (en) 2014-12-01 2017-03-28 Industrial Technology Research Institute Electric-programmable magnetic module and picking-up and placement process for electronic devices
US20160181476A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Apple Inc. Micro led with dielectric side mirror
WO2016122725A1 (en) 2015-01-30 2016-08-04 Technologies Llc Sxaymiq Micro-light emitting diode with metal side mirror
US9633883B2 (en) 2015-03-20 2017-04-25 Rohinni, LLC Apparatus for transfer of semiconductor devices
KR102572643B1 (ko) * 2015-05-13 2023-08-31 루미리즈 홀딩 비.브이. 다이 레벨의 레이저 리프트-오프 중에 기계적 손상을 줄이기 위한 사파이어 수집기
US9640715B2 (en) 2015-05-15 2017-05-02 X-Celeprint Limited Printable inorganic semiconductor structures
TWI550804B (zh) * 2015-05-19 2016-09-21 力成科技股份有限公司 晶片封裝結構
CN106298690B (zh) * 2015-06-04 2018-11-02 力成科技股份有限公司 芯片封装结构
US10373856B2 (en) 2015-08-03 2019-08-06 Mikro Mesa Technology Co., Ltd. Transfer head array
US10468361B2 (en) * 2015-08-27 2019-11-05 Mikro Mesa Technology Co., Ltd. Method of manufacturing light emitting diodes having a supporting layer attached to temporary adhesive
US10177127B2 (en) 2015-09-04 2019-01-08 Hong Kong Beida Jade Bird Display Limited Semiconductor apparatus and method of manufacturing the same
US10032757B2 (en) 2015-09-04 2018-07-24 Hong Kong Beida Jade Bird Display Limited Projection display system
US10304811B2 (en) 2015-09-04 2019-05-28 Hong Kong Beida Jade Bird Display Limited Light-emitting diode display panel with micro lens array
EP3257072B1 (en) * 2015-09-09 2019-03-06 Goertek Inc Repairing method and manufacturing method of micro-led device
US10418501B2 (en) 2015-10-02 2019-09-17 X-Celeprint Limited Wafer-integrated, ultra-low profile concentrated photovoltaics (CPV) for space applications
KR20170059068A (ko) 2015-11-19 2017-05-30 삼성전자주식회사 광원 모듈, 디스플레이 패널 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR102546307B1 (ko) 2015-12-02 2023-06-21 삼성전자주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
CN108770368B (zh) 2016-01-15 2022-04-12 罗茵尼公司 透过设备上的罩盖进行背光照明的设备和方法
WO2017144573A1 (en) 2016-02-25 2017-08-31 X-Celeprint Limited Efficiently micro-transfer printing micro-scale devices onto large-format substrates
JP2018060993A (ja) * 2016-09-29 2018-04-12 東レエンジニアリング株式会社 転写方法、実装方法、転写装置、及び実装装置
US10141215B2 (en) 2016-11-03 2018-11-27 Rohinni, LLC Compliant needle for direct transfer of semiconductor devices
EP3542394A1 (en) * 2016-11-15 2019-09-25 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US10600671B2 (en) * 2016-11-15 2020-03-24 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US10395966B2 (en) * 2016-11-15 2019-08-27 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US10471545B2 (en) 2016-11-23 2019-11-12 Rohinni, LLC Top-side laser for direct transfer of semiconductor devices
US10504767B2 (en) 2016-11-23 2019-12-10 Rohinni, LLC Direct transfer apparatus for a pattern array of semiconductor device die
US10998352B2 (en) 2016-11-25 2021-05-04 Vuereal Inc. Integration of microdevices into system substrate
US10978530B2 (en) 2016-11-25 2021-04-13 Vuereal Inc. Integration of microdevices into system substrate
US10916523B2 (en) 2016-11-25 2021-02-09 Vuereal Inc. Microdevice transfer setup and integration of micro-devices into system substrate
US10468472B2 (en) 2016-11-25 2019-11-05 Vuereal Inc. Integration of micro-devices into system substrate
US20200006924A1 (en) * 2016-12-05 2020-01-02 Goertek, Inc. Micro Laser Diode Display Device and Electronics Apparatus
WO2018102961A1 (en) * 2016-12-05 2018-06-14 Goertek.Inc Micro laser diode transfer method and manufacturing method
DE102016124646A1 (de) * 2016-12-16 2018-06-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
US10062588B2 (en) 2017-01-18 2018-08-28 Rohinni, LLC Flexible support substrate for transfer of semiconductor devices
DE102017103164A1 (de) * 2017-02-16 2018-08-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips und optoelektronischer Halbleiterchip
US11024608B2 (en) 2017-03-28 2021-06-01 X Display Company Technology Limited Structures and methods for electrical connection of micro-devices and substrates
DE102017106730A1 (de) 2017-03-29 2018-10-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bauteils und Bauteil für ein elektronisches Bauelement
CN106784203B (zh) * 2017-03-31 2019-01-04 深圳市华星光电技术有限公司 一种像素结构及制造方法
DE102017113407A1 (de) * 2017-06-19 2018-12-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierender Halbleiterchip, Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips und ein Verfahren zur Herstellung einer strahlungsemittierenden Anordnung
TWI613488B (zh) * 2017-06-19 2018-02-01 友達光電股份有限公司 顯示面板與形成微組件支架的方法
KR102455483B1 (ko) 2017-06-30 2022-10-19 삼성전자주식회사 Led 장치 및 그 제조 방법
US11302842B2 (en) 2017-08-08 2022-04-12 PlayNitride Inc. Micro light emitting diode device and manufacturing method thereof
CN109390437B (zh) * 2017-08-08 2021-06-15 英属开曼群岛商錼创科技股份有限公司 微型发光二极管装置及其制作方法
CN109378365B (zh) 2017-08-08 2021-09-14 英属开曼群岛商錼创科技股份有限公司 微型发光二极管装置及其制作方法
CN109860364B (zh) * 2017-08-30 2020-09-01 天津三安光电有限公司 发光二极管
CN108039415B (zh) * 2017-11-02 2019-06-07 厦门市三安光电科技有限公司 微元件的封装方法
US10910535B2 (en) 2017-11-08 2021-02-02 SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. Method for making light emitting device LED arrays
CN107933064B (zh) * 2017-11-10 2019-05-07 上海天马微电子有限公司 一种转印基板及其制作方法
CN107978548B (zh) * 2017-11-20 2019-07-05 厦门市三安光电科技有限公司 微元件的巨量转移方法
CN109935610B (zh) * 2017-12-19 2023-04-07 英属开曼群岛商錼创科技股份有限公司 微型元件结构
US10297585B1 (en) 2017-12-21 2019-05-21 X-Celeprint Limited Multi-resolution compound micro-devices
US10325889B1 (en) 2018-01-12 2019-06-18 Mikro Mesa Technology Co., Ltd. Display device including LED devices with selective activation function
KR102004748B1 (ko) * 2018-01-25 2019-07-29 우영관 마이크로 ｌｅｄ 전사 방법
KR102493479B1 (ko) 2018-02-06 2023-02-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 제조 방법
JP6545889B1 (ja) * 2018-02-14 2019-07-17 ルーメンス カンパニー リミテッド Ｌｅｄディスプレイパネル製造のためのマイクロｌｅｄチップアレイ方法及びこれに用いられるマルチチップキャリア
US10984708B1 (en) * 2018-03-30 2021-04-20 Facebook Technologies, Llc Manufacture LED displays using temporary carriers
US10832933B1 (en) * 2018-04-02 2020-11-10 Facebook Technologies, Llc Dry-etching of carrier substrate for microLED microassembly
US11342302B2 (en) 2018-04-20 2022-05-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Bonding with pre-deoxide process and apparatus for performing the same
TWI699858B (zh) * 2018-04-20 2020-07-21 台灣積體電路製造股份有限公司 接合方法及用於執行其的接合設備
US10410905B1 (en) 2018-05-12 2019-09-10 Rohinni, LLC Method and apparatus for direct transfer of multiple semiconductor devices
KR102539444B1 (ko) 2018-05-16 2023-06-02 엘지전자 주식회사 반도체 발광 소자를 이용한 램프 및 그 제조 방법
EP3803976B1 (en) 2018-05-24 2024-05-22 Lumiode, Inc. Led display structures and fabrication of same
CN108899337B (zh) * 2018-07-05 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 微发光二极管基板及其制备方法、显示面板
US11094571B2 (en) 2018-09-28 2021-08-17 Rohinni, LLC Apparatus to increase transferspeed of semiconductor devices with micro-adjustment
WO2020070986A1 (ja) * 2018-10-02 2020-04-09 株式会社フィルネックス 半導体素子の製造方法及び半導体基板
US10796938B2 (en) * 2018-10-17 2020-10-06 X Display Company Technology Limited Micro-transfer printing with selective component removal
KR102190706B1 (ko) * 2018-11-29 2020-12-14 주식회사 에이엔케이 복수의 마이크로 led 칩 전이 방법
EP3667721A1 (en) 2018-12-10 2020-06-17 IMEC vzw Method for fabricating an optical device
WO2020131894A1 (en) 2018-12-21 2020-06-25 Lumiode, Inc. Addressing for emissive displays
TWI673888B (zh) * 2019-02-25 2019-10-01 友達光電股份有限公司 發光元件的製作方法
CN109873053B (zh) * 2019-04-01 2021-02-09 北京京东方传感技术有限公司 阵列基板、其制备方法及数字微流控芯片
CN110289279B (zh) * 2019-06-04 2021-09-24 上海天马微电子有限公司 一种转移方法、阵列基板、其制作方法及显示装置
CN110311020B (zh) * 2019-07-29 2020-08-11 厦门乾照半导体科技有限公司 一种巨量转印方法及巨量转印装置
US11652082B2 (en) * 2019-08-05 2023-05-16 X Display Company Technology Limited Particle capture using transfer stamp
CN111129253A (zh) * 2019-12-16 2020-05-08 厦门乾照光电股份有限公司 倒装微型电子元件结构及其制作方法
TWI720785B (zh) * 2020-01-15 2021-03-01 東貝光電科技股份有限公司 微型led發光裝置及其製造方法
CN115279686A (zh) * 2020-03-23 2022-11-01 维耶尔公司 防止微型装置侧壁上的电极中断
GB2593698B (en) * 2020-03-30 2022-12-07 Plessey Semiconductors Ltd Monolithic electronic device
CN111211213B (zh) * 2020-04-21 2020-09-04 南京中电熊猫平板显示科技有限公司 一种显示背板及其制造方法
WO2022006723A1 (zh) * 2020-07-06 2022-01-13 重庆康佳光电技术研究院有限公司 Led芯片转移方法、显示背板及其制作方法及显示装置
CN114078994B (zh) * 2020-08-11 2023-05-12 重庆康佳光电技术研究院有限公司 微型led芯片转移方法及显示背板
TWI765332B (zh) * 2020-08-31 2022-05-21 錼創顯示科技股份有限公司 微型半導體結構及其製造方法
CN112490174A (zh) * 2020-11-26 2021-03-12 深圳麦沄显示技术有限公司 一种芯片器件的转移方法
DE102021102332A1 (de) 2021-02-02 2022-08-04 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur herstellung einer anordnung von halbleiterchips und anordnung von halbleiterchips
WO2022174358A1 (en) * 2021-02-22 2022-08-25 Vuereal Inc. Cartridge interference
WO2022262846A1 (zh) * 2021-06-18 2022-12-22 厦门乾照半导体科技有限公司 可巨量转移的微元件及其制作和转移方法、显示装置
FR3124889A1 (fr) 2021-06-30 2023-01-06 Aledia Dispositif optoélectronique et procédé de fabrication
FR3128315A1 (fr) 2021-10-15 2023-04-21 Aledia Procédé de report d’un dispositif optoélectronique
CN115295690B (zh) * 2022-10-07 2022-12-16 罗化芯显示科技开发(江苏)有限公司 微发光二极管显示基板边缘处的微发光二极管转移方法

Family Cites Families (108)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5617384A (en) 1979-07-20 1981-02-19 Tokyo Shibaura Electric Co Production of display device
US5300788A (en) 1991-01-18 1994-04-05 Kopin Corporation Light emitting diode bars and arrays and method of making same
JPH0760675A (ja) 1993-08-27 1995-03-07 Tokin Corp 静電吸着ハンド
US5592358A (en) 1994-07-18 1997-01-07 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck for magnetic flux processing
TW311927B (zh) 1995-07-11 1997-08-01 Minnesota Mining & Mfg
JP3132353B2 (ja) 1995-08-24 2001-02-05 松下電器産業株式会社 チップの搭載装置および搭載方法
US5888847A (en) 1995-12-08 1999-03-30 Lsi Logic Corporation Technique for mounting a semiconductor die
US5858099A (en) 1996-04-09 1999-01-12 Sarnoff Corporation Electrostatic chucks and a particle deposition apparatus therefor
JPH1126733A (ja) 1997-07-03 1999-01-29 Seiko Epson Corp 薄膜デバイスの転写方法、薄膜デバイス、薄膜集積回路装置，アクティブマトリクス基板、液晶表示装置および電子機器
KR100278137B1 (ko) 1997-09-04 2001-01-15 가나이 쓰도무 반도체소자의 탑재방법 및 그 시스템, 반도체소자 분리장치 및ic카드의 제조방법
US5903428A (en) 1997-09-25 1999-05-11 Applied Materials, Inc. Hybrid Johnsen-Rahbek electrostatic chuck having highly resistive mesas separating the chuck from a wafer supported thereupon and method of fabricating same
JP3406207B2 (ja) 1997-11-12 2003-05-12 シャープ株式会社 表示用トランジスタアレイパネルの形成方法
US6071795A (en) 1998-01-23 2000-06-06 The Regents Of The University Of California Separation of thin films from transparent substrates by selective optical processing
GB2344456B (en) 1998-12-02 2000-12-27 Arima Optoelectronics Corp Semiconductor devices
JP3504543B2 (ja) 1999-03-03 2004-03-08 株式会社日立製作所 半導体素子の分離方法およびその装置並びに半導体素子の搭載方法
US6335263B1 (en) 2000-03-22 2002-01-01 The Regents Of The University Of California Method of forming a low temperature metal bond for use in the transfer of bulk and thin film materials
JP4489904B2 (ja) 2000-04-14 2010-06-23 株式会社アルバック 真空処理装置及び基板保持方法
US6558109B2 (en) 2000-05-26 2003-05-06 Automation Technology, Inc. Method and apparatus for separating wafers
JP4467720B2 (ja) 2000-06-15 2010-05-26 株式会社アルバック 基板搬送装置
JP3906653B2 (ja) 2000-07-18 2007-04-18 ソニー株式会社 画像表示装置及びその製造方法
TW456058B (en) 2000-08-10 2001-09-21 United Epitaxy Co Ltd Light emitting diode and the manufacturing method thereof
JP2002134822A (ja) 2000-10-24 2002-05-10 Sharp Corp 半導体発光装置およびその製造方法
JP4780828B2 (ja) 2000-11-22 2011-09-28 三井化学株式会社 ウエハ加工用粘着テープ及びその製造方法並びに使用方法
JP2002164695A (ja) 2000-11-29 2002-06-07 Mitsubishi Paper Mills Ltd 電子材料搬送用静電吸着板
WO2002074686A2 (en) 2000-12-05 2002-09-26 Analog Devices, Inc. A method and device for protecting micro electromechanical systems structures during dicing of a wafer
JP4514321B2 (ja) 2000-12-08 2010-07-28 パナソニック株式会社 部品実装装置
JP2002240943A (ja) 2001-02-13 2002-08-28 Ricoh Co Ltd 静電搬送装置、現像装置、画像形成装置及び分級装置
JP3747807B2 (ja) 2001-06-12 2006-02-22 ソニー株式会社 素子実装基板及び不良素子の修復方法
US6787435B2 (en) 2001-07-05 2004-09-07 Gelcore Llc GaN LED with solderable backside metal
US7033842B2 (en) 2002-03-25 2006-04-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method
US20030189215A1 (en) 2002-04-09 2003-10-09 Jong-Lam Lee Method of fabricating vertical structure leds
TWI249148B (en) 2004-04-13 2006-02-11 Epistar Corp Light-emitting device array having binding layer
US6946322B2 (en) * 2002-07-25 2005-09-20 Hrl Laboratories, Llc Large area printing method for integrating device and circuit components
JP4147073B2 (ja) 2002-09-02 2008-09-10 シャープ株式会社 発光ダイオードの製造方法
DE10245631B4 (de) 2002-09-30 2022-01-20 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterbauelement
US6762069B2 (en) 2002-11-19 2004-07-13 United Epitaxy Company, Ltd. Method for manufacturing light-emitting element on non-transparent substrate
AU2003284410A1 (en) 2002-11-19 2004-06-15 Ishikawa Seisakusho, Ltd. Pixel control element selection transfer method, pixel control element mounting device used for pixel control element selection transfer method, wiring formation method after pixel control element transfer, and planar display substrate
GB0229191D0 (en) 2002-12-14 2003-01-22 Plastic Logic Ltd Embossing of polymer devices
US6786390B2 (en) 2003-02-04 2004-09-07 United Epitaxy Company Ltd. LED stack manufacturing method and its structure thereof
JP4334892B2 (ja) 2003-03-20 2009-09-30 パナソニック株式会社 部品実装方法
CN1792128A (zh) * 2003-05-16 2006-06-21 阿利安科技有限公司 用于制造电子器件的转移装配
CN100459180C (zh) 2003-08-08 2009-02-04 哈和技术有限公司 高亮度氮化物微发光二极管及其制造方法
TWI244220B (en) 2004-02-20 2005-11-21 Epistar Corp Organic binding light-emitting device with vertical structure
CA2560701C (en) 2004-03-29 2016-10-18 Articulated Technologies, Llc Roll-to-roll fabricated light sheet and encapsulated semiconductor circuit devices
JP2007532003A (ja) 2004-03-31 2007-11-08 アプライド　マテリアルズ　インコーポレイテッド 半導体デバイスの製造中に導電性断片を移送する方法及び装置
US7462861B2 (en) 2004-04-28 2008-12-09 Cree, Inc. LED bonding structures and methods of fabricating LED bonding structures
KR101260981B1 (ko) 2004-06-04 2013-05-10 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 인쇄가능한 반도체소자들의 제조 및 조립방법과 장치
US7195944B2 (en) 2005-01-11 2007-03-27 Semileds Corporation Systems and methods for producing white-light emitting diodes
US7563625B2 (en) 2005-01-11 2009-07-21 SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. Method of making light-emitting diodes (LEDs) with improved light extraction by roughening
TWI352437B (en) 2007-08-27 2011-11-11 Epistar Corp Optoelectronic semiconductor device
KR100707955B1 (ko) 2005-02-07 2007-04-16 (주) 비앤피 사이언스 발광 다이오드 및 이의 제조 방법
DE102005009060A1 (de) 2005-02-28 2006-09-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Modul mit strahlungsemittierenden Halbleiterkörpern
US7205652B2 (en) 2005-03-23 2007-04-17 Delphi Technologies, Inc Electronic assembly including multiple substrates
US7498240B2 (en) 2005-08-31 2009-03-03 Micron Technology, Inc. Microfeature workpieces, carriers, and associated methods
KR20070042214A (ko) 2005-10-18 2007-04-23 김성진 질화물 반도체 발광 다이오드 및 그 제조방법
US7737451B2 (en) 2006-02-23 2010-06-15 Cree, Inc. High efficiency LED with tunnel junction layer
US7682860B2 (en) 2006-03-21 2010-03-23 Dalsa Semiconductor Inc. Protection capsule for MEMS devices
US7910945B2 (en) 2006-06-30 2011-03-22 Cree, Inc. Nickel tin bonding system with barrier layer for semiconductor wafers and devices
JP4535053B2 (ja) 2006-10-12 2010-09-01 ソニー株式会社 発光ダイオードの配線の形成方法、発光ダイオード実装基板、ディスプレイ、バックライト、照明装置および電子機器
CN101617406B (zh) 2007-01-17 2011-04-20 伊利诺伊大学评议会 通过基于印刷的组装制造的光学系统
TW200834962A (en) 2007-02-08 2008-08-16 Touch Micro System Tech LED array package structure having Si-substrate and method of making the same
JP2008200821A (ja) 2007-02-21 2008-09-04 Denso Corp ハニカム体成形用金型の製造方法
EP2146924B1 (en) 2007-05-20 2013-03-06 Silverbrook Research Pty. Ltd Method of removing mems devices from a handle substrate
JP5278317B2 (ja) 2007-06-29 2013-09-04 豊田合成株式会社 発光ダイオードの製造方法
US7838410B2 (en) 2007-07-11 2010-11-23 Sony Corporation Method of electrically connecting element to wiring, method of producing light-emitting element assembly, and light-emitting element assembly
WO2009045371A2 (en) 2007-09-28 2009-04-09 Tessera, Inc. Flip chip interconnection with double post
KR101475520B1 (ko) 2008-01-14 2014-12-23 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트용 양자점 잉크 조성물 및 그를 이용한전자소자
WO2009117848A1 (en) 2008-03-26 2009-10-01 Lattice Power (Jiangxi) Corporation Method for fabricating robust light-emitting diodes
JP4479827B2 (ja) 2008-05-12 2010-06-09 ソニー株式会社 発光ダイオード表示装置及びその製造方法
RU2010152355A (ru) 2008-05-22 2012-06-27 Коннектор Оптикс (Ru) Способ для прикрепления оптических компонентов на интегральные схемы на основе кремния
DE102008050538B4 (de) 2008-06-06 2022-10-06 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
CN101603636B (zh) 2008-06-10 2012-05-23 展晶科技(深圳)有限公司 光源装置
US7927976B2 (en) 2008-07-23 2011-04-19 Semprius, Inc. Reinforced composite stamp for dry transfer printing of semiconductor elements
US7999454B2 (en) 2008-08-14 2011-08-16 Global Oled Technology Llc OLED device with embedded chip driving
JP2010056458A (ja) 2008-08-29 2010-03-11 Kyocera Corp 発光素子の製造方法
JP5123269B2 (ja) 2008-09-30 2013-01-23 ソウル オプト デバイス カンパニー リミテッド 発光素子及びその製造方法
TWI467691B (zh) 2008-10-15 2015-01-01 Creative Tech Corp Electrostatic chuck and its manufacturing method
US7854365B2 (en) 2008-10-27 2010-12-21 Asm Assembly Automation Ltd Direct die attach utilizing heated bond head
WO2010059781A1 (en) 2008-11-19 2010-05-27 Semprius, Inc. Printing semiconductor elements by shear-assisted elastomeric stamp transfer
US7953134B2 (en) 2008-12-31 2011-05-31 Epistar Corporation Semiconductor light-emitting device
TWI389355B (zh) 2009-01-05 2013-03-11 Epistar Corp 發光半導體裝置
KR101001454B1 (ko) 2009-01-23 2010-12-14 삼성모바일디스플레이주식회사 정전척 및 이를 구비한 유기전계발광 소자의 제조장치
JP2010186829A (ja) 2009-02-10 2010-08-26 Toshiba Corp 発光素子の製造方法
JP5470601B2 (ja) 2009-03-02 2014-04-16 新光電気工業株式会社 静電チャック
US8877648B2 (en) 2009-03-26 2014-11-04 Semprius, Inc. Methods of forming printable integrated circuit devices by selective etching to suspend the devices from a handling substrate and devices formed thereby
US9337407B2 (en) 2009-03-31 2016-05-10 Epistar Corporation Photoelectronic element and the manufacturing method thereof
JP2010251360A (ja) 2009-04-10 2010-11-04 Sony Corp 表示装置の製造方法および表示装置
EP2249406B1 (en) 2009-05-04 2019-03-06 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting diode
TWI592996B (zh) 2009-05-12 2017-07-21 美國伊利諾大學理事會 用於可變形及半透明顯示器之超薄微刻度無機發光二極體之印刷總成
US7989266B2 (en) 2009-06-18 2011-08-02 Aptina Imaging Corporation Methods for separating individual semiconductor devices from a carrier
US8173456B2 (en) 2009-07-05 2012-05-08 Industrial Technology Research Institute Method of manufacturing a light emitting diode element
CN102044600A (zh) 2009-10-15 2011-05-04 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管封装结构及其制备方法
KR100973928B1 (ko) 2009-12-10 2010-08-03 (주)옵토니카 Ｌｅｄ 다이본딩 방법
US8334152B2 (en) 2009-12-18 2012-12-18 Cooledge Lighting, Inc. Method of manufacturing transferable elements incorporating radiation enabled lift off for allowing transfer from host substrate
TWI467798B (zh) 2009-12-28 2015-01-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 發光二極體晶片之製備方法
WO2011123285A1 (en) 2010-03-29 2011-10-06 Semprius, Inc. Selective transfer of active components
US8563334B2 (en) 2010-09-14 2013-10-22 Tsmc Solid State Lighting Ltd. Method to remove sapphire substrate
JP5740939B2 (ja) 2010-11-29 2015-07-01 住友電気工業株式会社 半導体装置の製造方法
US8889485B2 (en) 2011-06-08 2014-11-18 Semprius, Inc. Methods for surface attachment of flipped active componenets
US8349116B1 (en) 2011-11-18 2013-01-08 LuxVue Technology Corporation Micro device transfer head heater assembly and method of transferring a micro device
US8333860B1 (en) 2011-11-18 2012-12-18 LuxVue Technology Corporation Method of transferring a micro device
US8426227B1 (en) * 2011-11-18 2013-04-23 LuxVue Technology Corporation Method of forming a micro light emitting diode array
US8941215B2 (en) * 2012-09-24 2015-01-27 LuxVue Technology Corporation Micro device stabilization post
US8835940B2 (en) * 2012-09-24 2014-09-16 LuxVue Technology Corporation Micro device stabilization post
US9105714B2 (en) * 2012-12-11 2015-08-11 LuxVue Technology Corporation Stabilization structure including sacrificial release layer and staging bollards
US9166114B2 (en) * 2012-12-11 2015-10-20 LuxVue Technology Corporation Stabilization structure including sacrificial release layer and staging cavity
US9217541B2 (en) * 2013-05-14 2015-12-22 LuxVue Technology Corporation Stabilization structure including shear release posts
US9087764B2 (en) * 2013-07-26 2015-07-21 LuxVue Technology Corporation Adhesive wafer bonding with controlled thickness variation

Also Published As

Publication number Publication date
US20160308103A1 (en) 2016-10-20
CN105359283B (zh) 2018-06-01
US9379092B2 (en) 2016-06-28
TW201513405A (zh) 2015-04-01
US20160071827A1 (en) 2016-03-10
KR101737281B1 (ko) 2017-05-17
US20150008389A1 (en) 2015-01-08
WO2015006000A1 (en) 2015-01-15
US9209348B2 (en) 2015-12-08
US9035279B2 (en) 2015-05-19
US9620695B2 (en) 2017-04-11
US20150214420A1 (en) 2015-07-30
CN105359283A (zh) 2016-02-24
KR20160018706A (ko) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI591861B (zh) 在多個安定性支柱上形成一微裝置陣列之方法及微裝置安定性支柱結構
US11011390B2 (en) Micro device stabilization post
US9153548B2 (en) Adhesive wafer bonding with sacrificial spacers for controlled thickness variation
TWI569408B (zh) 微型元件穩定結構
US9087764B2 (en) Adhesive wafer bonding with controlled thickness variation
US9166114B2 (en) Stabilization structure including sacrificial release layer and staging cavity
US9217541B2 (en) Stabilization structure including shear release posts
US9105714B2 (en) Stabilization structure including sacrificial release layer and staging bollards
TWI566433B (zh) 形成微發光二極體陣列的方法
TWI542048B (zh) 具有嵌入式奈米線發光二極體之發光二極體裝置