TWI685095B - 以對準接合及基板移除來製造半導體裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明實施例包含一種經由對準接合及基板移除之多個階段來製造一半導體裝置之製造方法。一實例係一種積體全色LED顯示面板，其中將具有不同LED陣列之多個晶圓整合至具有驅動器電路之一主晶圓上。該驅動器電路通常為驅動該顯示面板上之個別LED之一像素驅動器陣列。

Description

以對準接合及基板移除來製造半導體裝置
本發明大體上係關於用於製造半導體裝置之方法，例如用於製造積體多色LED顯示面板之方法。
與薄膜電晶體(TFT)技術組合之主動矩陣液晶顯示器(LCD)及有機發光二極體(OLED)顯示器在現今商業電子裝置中變得日益流行。此等顯示器廣泛用於膝上型個人電腦、智慧型電話及個人數位助理中。數百萬像素一起產生一顯示器上之一影像。TFT充當個別地接通或切斷各像素以使像素呈現亮色或暗色之開關，其允許方便且高效地控制各像素及整個顯示器。 然而，習知LCD顯示器遭受低光效率以引起高電力消耗及有限電池操作時間。儘管主動矩陣有機發光二極體(AMOLED)顯示面板一般比LCD面板消耗更少電力，但一AMOLED顯示面板仍為電池操作裝置中之主要電力消耗者。可期望減少顯示面板之電力消耗來延長電池壽命。 習知無機半導體發光二極體(LED)已展現優良光效率，其使主動矩陣LED顯示器更適合用於電池操作電子產品。驅動器電路陣列及發光二極體(LED)用於控制數百萬個像素以在顯示器上呈現影像。可根據各種製造方法來製造單色顯示面板及全色顯示面板兩者。 然而，將數千或甚至數百萬個微型LED與像素驅動器電路陣列整合係具相當挑戰性的。已提出各種製造方法。在一方法中，在一基板上製造控制電路且在一單獨基板上製造LED。將LED轉移至一中間基板且移除原基板。接著，一次一個或多個地將中間基板上之LED拾取及放置至具有控制電路之基板上。然而，此製程既低效又昂貴。另外，不存在用於大量轉移微型LED之既有製造工具。因此，必須開發新工具。 在另一方法中，使用金屬接合來將整個LED陣列及其原基板對準及接合至控制電路。LED製造於其上之基板保留於最終產品中，其可引起光串擾。另外，兩個不同基板之間之熱失配在接合界面處產生應力，其可引起可靠性問題。此外，多色顯示面板通常需要比單色顯示面板多之LED及不同色彩LED生長於不同基板材料上，因此使傳統製程更複雜及低效。 因此，需要改進製造方法。
本發明藉由使用對準接合及基板移除之多個階段來克服先前技術之限制。在對準接合步驟中，精密對準(例如，偏差通常小於3 mm)及接合兩個晶圓。在基板移除步驟中，移除用於該等晶圓之一者之基板。 一實例係一種積體多色LED顯示面板，其中將LED陣列與對應驅動器電路整合。該驅動器電路通常為驅動該顯示面板上之該等LED之一像素驅動器陣列。在一方法中，在一支撐基板上製造包含一像素驅動器陣列之驅動器電路。例如，此等像素驅動器可為製造於一矽基板上之CMOS像素驅動器，且此晶圓將指稱主晶圓。單獨製造LED晶圓。各LED晶圓包含製造於一基板上之一LED陣列。存在多個LED晶圓，例如用於不同色彩LED之不同晶圓。 使用一多階段對準接合及基板移除程序來將該等LED轉移至具有該等像素驅動器之該主晶圓。例如，藉由將LED接點接合至用於該主晶圓上之對應像素驅動器之接點來將該等LED晶圓之一者接合至該主晶圓。接著，移除該LED晶圓之基板以允許接合下一LED晶圓。可或可不移除最後LED晶圓之基板。較佳地，在一單一對準接合中將一個色彩(即，來自一個晶圓)之全部LED接合至對應像素驅動器。依此方式，可僅使用一單階段對準接合來形成一積體單色LED顯示面板；且可使用對準接合之三個階段(一個階段用於一個色彩)來形成三色LED顯示器(例如，使用紅色LED、藍色LED、綠色LED)。 除其中將LED晶圓接合至具有驅動器電路之晶圓的一積體LED顯示面板之外，亦可將多階段對準接合及基板移除程序應用於其他類型之裝置。例如，一常見情況係主動裝置與對應控制電路之整合。主動裝置之實例包含垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)、分散式回饋雷射(DFB)、矽光子裝置、微機電系統(MEMS)裝置、光偵測器及電力電子裝置。控制電路之實例包含電流驅動器、電壓驅動器、轉阻放大器及邏輯電路。 其他態樣包含組件、裝置、系統、改良方案、方法、程序、應用、電腦可讀媒體及與以上之任何者相關之其他技術。
相關申請案之交叉參考 本申請案主張2016年9月19日申請之名稱為「Making Semiconductor Devices with Alignment Bonding and Substrate Removal」之美國專利申請案第15/269,954號之優先權；美國專利申請案第15/269,954號依據35 U.S.C. § 119(e)主張2015年12月21日申請之名稱為「Method of Making RGB LED Micro-Display by Multiple Alignment Bonding and Substrate Removal Process」之美國臨時專利申請案第62/270,376號之優先權。以上全部申請案之主體之全文以引用方式全部併入本文中。 圖式及下列描述係關於僅供說明之較佳實施例。應注意，自下列討論看，本文中所揭示之結構及方法之替代實施例將易於被視為可在不背離主張內容之原理之情況下採用之可行替代物。 圖1A係包含一像素驅動器及LED 140之一顯示面板之一像素之一電路圖。在此實例中，像素驅動器包含兩個電晶體及一個電容器130，其中一電晶體係一控制電晶體120且另一電晶體係一驅動電晶體110。在此實例中，控制電晶體120經組態以使其閘極連接至一掃描信號匯流排線150，使其之一源極/汲極連接至一資料信號匯流排線170，且使另一汲極/源極連接至儲存電容器130及驅動電晶體110之閘極。驅動電晶體110之一源極/汲極連接至一電壓供應器Vdd，且另一汲極/源極連接至LED 140之p型電極。LED 140之n型電極連接至電容器130及接地。在此實例中，當掃描信號150斷開控制電晶體120之閘極時，資料信號170對儲存電容器130充電且設定驅動電晶體110之閘極電壓，該閘極電壓控制流動通過LED 140之電流。此處，儲存電容器130用於維持驅動電晶體110之閘極電壓，因此在掃描信號150設定其他像素之時間中維持流動通過LED 140之電流。其他像素驅動器設計將是顯而易見的，例如名稱為「Monolithic Active or Passive Matrix LED Array Display Panels and Display Systems Having the Same」之美國臨時專利申請案第12/214,395號中所描述，該案以引用方式併入本文中。 圖1B係根據一實施例之製造於一支撐基板102上之實例性驅動器電路之一截面圖。在圖1B中，個別驅動器電路110之一陣列製造於支撐基板102上。使用後綴R、G、B來標記驅動器電路110，此係因為其等對應於紅色像素、綠色像素及藍色像素。為了方便起見，所得晶圓將稱作主晶圓。像素驅動器110之陣列經由對準接合及基板移除來連接至LED (圖1B中未展示)以形成一積體LED顯示面板，如下文將更完全描述。在此實例中，為了清楚起見，與圖1A相比，圖1B中僅展示各像素驅動器電路之驅動電晶體110。驅動電晶體110係使其源極117連接至將接合至LED之一接點116的一CMOS驅動器電路。在圖中未展示之替代實施例中，驅動器電路亦可為TFT電路。 為了清楚起見，圖1B中僅展示標記為對應於紅色LED、綠色LED及藍色LED之110R、110G及110B之六個驅動器電路110，如下文將描述。應瞭解，驅動器電路可包含不同數目個驅動器電路。在一完全可程式化顯示面板中，LED及驅動器電路經配置成陣列以形成可個別定址像素(較佳為彩色像素)之一陣列。在替代實施例中，顯示面板可具有一更有限可程式化性且像素可經配置成不同幾何形狀。另外，驅動器電路與LED之間不必一一對應。例如，兩個或兩個以上LED可連接至相同像素驅動器輸出端以產生冗餘，使得若LED之一者失效，則剩餘LED仍可點亮像素。 返回至圖1B，更詳細而言，驅動器電路110製造如下。支撐基板102係個別驅動器電路110之陣列製造於其上之基板。在一實施例中，基板102係一Si基板。在另一實施例中，基板102係一透明基板，例如一玻璃基板。其他實例基板包含GaAs基板、GaP基板、InP基板、SiC基板、ZnO基板及藍寶石基板。 驅動器電路110形成用於驅動將接合至驅動器電路之LED之個別像素驅動器，如下文將描述。在圖1B所展示之實例中，一驅動器電路110係包含一源極117、一汲極118及一閘極119之一CMOS驅動器電路。源極117進一步連接至接觸接合接點116之一電極。汲極118經由一Vdd接點120連接至一外部電壓供應器。在替代實施例中，可取決於驅動器電路110R之通道類型(例如n型通道或p型通道FET)來調換汲極118R及源極117R之位置。 一絕緣介電層113經形成以將Vdd接點120、閘極119及電極與源極117分離。一接地接點114亦形成於對應LED將連接至其之各像素驅動器內。LED將在一側上接觸接合接點116且在另一側上接觸接地接點114。在圖中未展示之替代實施例中，驅動器電路可包含除CMOS驅動器電路之外之驅動器電路。作為一實例，驅動器電路可包含薄膜電晶體(TFT)驅動器電路。作為另一實例，驅動器電路可為使用Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體之電路。 如下文將更完全描述，針對各驅動器電路110，一接合接點116形成於絕緣介電層113之頂部上以與對應LED之一接合接點接觸，從而使驅動器電路110能夠電耦合至LED。驅動器電路110之陣列經由對準接合及基板移除電連接至對應LED以形成一積體LED顯示器。接合接點116係一歐姆接點，例如一金屬接點。 圖2A至圖2H繪示用於形成製造有圖1中所展示之驅動器電路之一積體LED顯示器之多階段對準接合及基板移除之製程。更明確言之，圖2A至圖2D繪示將紅色LED接合至主晶圓，圖2E至圖2F繪示將藍色LED接合至主晶圓，且圖2G至圖2H繪示將綠色LED接合至主晶圓。 圖2A係一第一LED晶圓200R之一截面圖，第一LED晶圓200R包含製造於一基板202R上之紅色LED 210R之一陣列。在一實施例中，基板202R可為一GaAs基板。在另一實施例中，基板202R可為一透明基板，例如一藍寶石基板。在一實施例中，LED 210R在基板202R上配置成一陣列以在將LED整合至圖1中所展示之主晶圓上之後形成具有可個別定址像素之一完全可程式化顯示面板。為了清楚起見，圖2A僅展示製造於基板202R上之兩個LED 210R。應瞭解，LED晶圓200R可包含不同數目個LED。 將LED 210R磊晶生長於基板202R上。形成一鈍化層223R以使LED晶圓200R上之個別LED 210R電隔離且在LED之頂部上形成一接合層，在該情況中，針對LED之各者，形成用於電耦合至如上文圖1中所描述之一對應驅動器電路110R之一接合接點216R。 在圖2A中，LED 210R係紅色LED。如下文將更完全描述，藉由經由對準接合及基板移除之多個階段整合圖2A之紅色LED晶圓200R、圖2E之綠色LED晶圓200G及圖2G之藍色LED晶圓200B來形成一全色LED顯示面板。在圖中未展示之替代實施例中，包含覆蓋有磷光體層或奈米粒子之紫外線(UV) LED之一LED晶圓亦可用於經由對準接合及基板移除來形成一全色LED顯示器。例如，若來自不同LED晶圓之LED全部為相同色彩LED，則亦可製造單色LED顯示面板。替代地，具有不同色彩磷光體或奈米粒子之相同色彩LED可用於製造一多色顯示器。 LED通常具有一對接點，一接點至LED之p型層且一接點至LED之n型層。在圖2A之實施例中，經由接合程序連接接點對之僅一個接點。在此實例中，接合接點216連接至LED之p型層。 圖2B係根據一實施例之接合至支撐基板102上之驅動器電路110之第一LED晶圓200R之一截面圖。在圖2B中，將圖2A中所繪示之紅色LED晶圓200R覆晶接合至驅動器電路110。更明確言之，將形成於紅色LED晶圓200R上之接合接點216R接合至形成於主晶圓上之對應接合接點116R。將各紅色LED 210R對準至一對應驅動器電路110R。 圖2C係繪示根據一實施例之基板202R之移除的一截面圖。在圖2C中，移除LED晶圓200R之基板202R以暴露已接合至對應驅動器電路110R之LED 210R。移除基板202R亦允許進行對準接合及基板移除之進一步階段，在此期間，將其他LED晶圓接合至驅動器電路110。在一實施例中，經由濕式化學蝕刻移除基板202R。例如，可藉由使用氫氧化銨(NH4 OH)及過氧化氫(H2 O2 )混合物來實施濕式化學蝕刻以移除基板202R。 圖2D係根據一實施例之移除基板202R之後之一截面圖。在圖2D中，移除LED晶圓之基板以暴露已電耦合至主晶圓上之對應驅動器電路110R之個別LED 210R。如上文所描述，圖2D中所展示之裝置結構可形成一單色LED顯示器(在此實例中為一紅色LED顯示器)之基礎。 圖2E係根據一實施例之接合至圖2D中所展示之主晶圓上之驅動器電路110之一第二LED晶圓200G之一截面圖。在圖2E中，在將第一LED 210R接合至驅動器電路之後，將一第二LED晶圓200G覆晶接合至支撐基板102上之對應驅動器電路110。類似於圖2A中所展示之LED晶圓200R，第二LED晶圓200G包含綠色LED 210G之一陣列磊晶生長於其上之一基板202G。LED晶圓200G亦包含：一鈍化層，其用於使個別LED 210G電隔離；及一接合層，其針對各個別LED進一步包含形成於LED之頂部上以進一步接觸一對應驅動器電路110G之一接合接點216G。不同於圖2A至圖2D中所展示之LED晶圓200R，LED晶圓200G包含綠色LED 210G來取代紅色LED 210R。各綠色LED 210G之接合接點216G連接至對應驅動器電路110G之一接合接點116G。在圖2E中，綠色LED 210G經展示成高於紅色LED 210R以區別不同LED。然而，綠色LED 210G及接合接點216G之總高度必須足以避免紅色LED 210R (或其他特徵)與基板202G之間之實體干擾。 圖2F係繪示根據一實施例之第二LED晶圓之基板202G之移除的一截面圖。在圖2F中，移除綠色LED晶圓200G之基板202G以暴露綠色LED 210G。在一實施例中，可經由一雷射剝離程序來移除基板202G。 圖2G係根據一實施例之接合至圖2F中所展示之主晶圓上之驅動器電路110之一第三LED晶圓200B之一截面圖。在圖2G中，在預先將LED 210R及210G接合至驅動器電路之後，將一第三LED晶圓200B覆晶接合至驅動器電路110。類似於先前LED晶圓，第三LED晶圓200B包含LED 210B之一陣列磊晶生長於其上之一基板202B。LED晶圓200B亦包含：一鈍化層，其用於使個別LED 210B電隔離；及一接合層，其針對各個別LED進一步包含形成於LED之頂部上以進一步連接至一對應驅動器電路110B之一接合接點216B。不同於先前LED晶圓，第三LED晶圓200B包含藍色LED 210B。如圖2G中所展示，各藍色LED 210B之接合接點216B連接至一對應驅動器電路110B之一接合接點116B。 圖2H係展示根據一實施例之第三LED晶圓之基板202B之移除的一截面圖。在圖2H中，移除藍色LED晶圓200B之基板202B以暴露藍色LED 210B。在此實例中，LED晶圓200B係整合至主晶圓上以形成一全色LED顯示器之最後LED晶圓。在一實施例中，可經由雷射剝離程序來移除基板202B。在圖中未展示之替代實施例中，在用於形成一半導體裝置(例如一LED顯示器)之一多階段對準及基板移除製程期間，保留而非移除最後晶圓(例如LED晶圓200B)之基板。例如，可保留圖2G中所展示之LED晶圓200B之基板202B來充當全色顯示器之一保護蓋。可將一抗反射塗層塗敷至剩餘基板。 在此實例中，在將全部LED晶圓200R、200G及200B接合至主晶圓之後，已形成至LED 210之一連接。明確言之，各LED 210之p型層經由接合接點216-116連接至對應驅動器電晶體110之源極117。如上文參考圖1B所描述，在圖中未展示之替代實施例中，可取決於FET之通道類型來調換汲極及源極之位置。 應注意，圖2A至圖2H中所展示之晶圓接合發生於切割之前或切割之後。在一方法中，其接合係晶圓至晶圓接合。參考圖2B，在將任一晶圓切割成個別晶粒之前將整個紅色LED晶圓200R接合至整個驅動器電路晶圓。在另一方法中，其接合係晶粒至晶粒接合。在該情況中，圖2B中所展示之紅色LED晶圓200R實際上為一單一晶粒(或晶粒組)。驅動器電路亦可為一單一晶粒、一組晶粒或一完整晶圓。為了方便起見，術語「晶圓接合」、「LED晶圓」及其他類似術語意欲包含全部此等變動。 圖3A至圖3C繪示根據一實施例之至LED之其他接點之連接(即，將LED之n型層連接至接地)。 圖3A係繪示根據一實施例之將一介電塗層320塗敷至圖2H中所製造之裝置結構的一截面圖。在圖3A中，介電塗層320形成於支撐基板102上之複數個LED上。介電塗層320可由諸如SiO2 、SiNx及聚合物之各種電絕緣材料製成。可藉由諸如化學氣相沈積(CVD)、濺鍍沈積、電子束蒸鍍及旋轉塗佈之各種方法來塗敷介電塗層320。在一實施例中，如上文所描述，介電塗層320使個別LED彼此電隔離。介電塗層320亦可用於使表面平坦化。 圖3B係根據一實施例之一截面圖，其中已移除介電塗層之部分來暴露LED。可經由不同方法(例如，藉由諸如RIE蝕刻、ICP蝕刻、離子銑削、離子束蝕刻等等之回蝕程序)來移除介電塗層。在圖3B中，移除覆蓋LED之介電塗層320之頂部部分以暴露個別LED。依此方式，LED可與主晶圓上之電路電接觸，如圖3C中所展示。與各LED之n型層相關聯之n型接點經由一電極217連接至一接地接點114。 在圖3C中，在晶圓接合及基板移除之多個階段之後製造顯示面板。在各階段中，將一LED晶圓上之LED 210接合至主晶圓上之對應驅動器電路110。在此實例中，首先將紅色LED 210R接合至對應驅動器電路110R，接著將綠色LED 210G接合至對應驅動器電路110G，且最後將藍色LED 210B接合至對應驅動器電路110B。圖3C僅展示一實例。在替代實施例中，可改動將不同色彩LED接合至驅動器電路之順序。例如，可首先將綠色LED接合至驅動器電路110G，接著將紅色LED接合至驅動器電路110R，且最後將藍色LED接合至驅動器電路110B。同樣地，LED之色彩不限於為紅色、綠色及藍色。其他色彩組合亦係可行的，例如藍色及黃色或藍色/綠色/橙色/紅色。 各LED 210具有一對接點(用於n型層及p型層)。一接點經由接合接點116-216連接至一對應驅動電晶體110之輸出端。LED之另一接點連接至接地。在此實例中，在已完成全部LED晶圓之接合之後形成接地連接。在此實例中，在驅動器IC內將接地連接分佈至每一像素且各像素驅動器使其接地墊電連接至LED之n型電極。在驅動器IC內形成全部接地墊至驅動器IC之接地匯流排線之連接。在另一實施例中，當形成共同接地墊時，驅動器IC內之接地連接僅分佈至某些位置而非每一像素。在將全部LED接合至驅動器IC之後形成LED之n型電極至驅動器IC上之此等共同接地墊之電連接。 圖4係根據一實施例之一實例性LED顯示面板400之一俯視圖。顯示面板400包含一資料介面410、一控制模組420及一像素區域440。資料介面410接收界定待顯示之影像之資料。此資料之(若干)來源及格式取決於應用來變動。控制模組420接收傳入資料且將其轉換成適合用於驅動顯示面板中之像素之一形式。控制模組420可包含：數位邏輯機及/或狀態機，其用於將接收格式轉換成適用於像素區域440之格式；移位暫存器或其他類型之緩衝器及記憶體，其用於儲存及轉移資料；數位轉類比轉換器及位準移位器；及掃描控制器，其包含時控電路。 像素區域440包含一像素陣列。像素包含與像素驅動器單片整合之LED 434，例如上文或下圖中所描述。在此實例中，顯示面板400係一彩色RGB顯示面板。其包含配置成行之紅色像素、綠色像素及藍色像素。行432R係紅色像素、行432G係綠色像素，且行432B係藍色像素。在各像素內，一LED 434由一像素驅動器控制。根據先前所展示之實施例，像素經由一接地墊436連接至一供應電壓(圖中未展示)及接地且亦連接至一控制信號。儘管圖4中未展示，但LED之p型電極及驅動電晶體之輸出端定位於LED 434下方，且其等藉由接合金屬來電連接。根據先前所描述之各種實施例來形成LED電流驅動信號連接(LED之p型電極與像素驅動器之輸出端之間)、接地連接(n型電極與系統接地之間)、Vdd連接(像素驅動器之源極與系統Vdd之間)及至像素驅動器之閘極之控制信號連接。 圖4僅為一代表圖。其他設計將是顯而易見的。例如，色彩未必為紅色、綠色及藍色且各彩色像素之數目未必相等。像素亦未必配置成行或條。例如，一組之四個彩色像素可經配置為一2×2正方形。個別像素單元亦可經配置以共用列或行定址，因此減少列跡線或行跡線之總數目。作為一實例，除圖4中所展示之一正方形像素矩陣之配置之外，亦可使用六角形像素矩陣之一配置來形成顯示面板400。 在一些應用中，無需一完全可程式化矩形像素陣列。亦可使用本文中所描述之裝置結構來形成具有各種形狀及顯示器之顯示面板之其他設計。一類實例係特定應用，其包含看板及汽車。例如，多個像素可經配置成一星形或螺旋形狀來形成一顯示面板，且可藉由接通及切斷LED來產生顯示面板上之不同圖案。另一特定實例係汽車前燈及智慧照明，其中某些像素經群組在一起以形成各種照明形狀且各LED像素群組可由個別像素驅動器接通或切斷或依其他方式調整。 甚至各像素內之裝置之橫向配置可變動。圖1至圖3中垂直配置LED及像素驅動器。各LED定位於對應像素驅動器電路之「頂部上」。其他配置係可行的。例如，像素驅動器亦可定位於LED「後面」、LED「前面」或LED「旁邊」。 可製造不同類型之顯示面板。例如，一顯示面板之解析度通常可在自8×8至3840×2160之範圍內。常見顯示器解析度包含具有320×240解析度及4:3之一縱橫比之QVGA、具有1024×768解析度及4:3之一縱橫比之XGA、具有1280×720解析度及16:9之一縱橫比之HD、具有1920×1080解析度及16:9之一縱橫比之FHD、具有3840×2160解析度及16:9之一縱橫比之UHD及具有4096×2160之4K。亦可存在自次微米及其以下至10 mm及其以上之範圍內之各種像素大小。整個顯示區域之大小亦可大幅變動，對角線尺寸在自小至數十微米或更小至高達數百英寸或更大之範圍內。 不同應用亦將需要不同光學亮度。實例性應用包含直觀式顯示螢幕、用於家庭/辦公室投影機之光引擎及諸如智慧型電話、膝上型電腦、穿戴式電子產品及視網膜投影裝置之可攜式電子產品。電力消耗可自用於視網膜投影機之低至數毫瓦特變動至用於戶外大螢幕顯示器、投影機及智慧汽車前燈之高達千瓦特。就圖框速率而言，歸因於無機LED之快速回應(奈秒級)，圖框速率可高達KHz或甚至高達用於小解析度之MHz。 在圖2至圖3之實例中，將LED晶圓接合至主晶圓形成至LED之一個電連接。在圖5之實例中，接合形成兩個連接。 圖5A係根據一實施例之包含製造於一支撐基板102上之驅動器電路110之一陣列之一主晶圓之一截面圖。除存在額外接合接點514之外，此設計類似於圖1B中所展示之設計。在圖1B中，各像素存在連接至驅動電晶體110之一個接合接點116。在圖5A中，存在兩個接合接點516及514。接合接點516連接至驅動電晶體110，如同圖1B。然而，接合接點514連接至一接地匯流排線。 圖5B係根據一實施例之包含磊晶生長於一基板502R上之紅色LED 510R之一陣列之一第一LED晶圓之一截面圖。不同於圖2至圖3中之LED晶圓，紅色LED 510R之p型層517R及n型層518R兩者分別連接至接合接點526R及524R。一介電層513R使兩個接點彼此隔離。 圖5C係根據一實施例之接合至主晶圓之紅色LED晶圓之一截面圖。在圖5B中，紅色LED 510R覆晶接合至支撐基板102上之驅動器電路110R。更明確言之，針對各LED 510R，p型層接合接點526R連接至對應驅動器電路110R之接合接點516R，且n型層接合接點524R連接至接合接點514R (其連接至接地)。 圖5D係根據一實施例之移除基板502R之後之一截面圖。可使用濕式化學蝕刻或雷射剝離來移除基板502R。在圖5D中，移除LED晶圓之基板來暴露已接合至支撐基板102上之對應驅動器電路110R之個別LED 510R。 可對額外LED晶圓重複此程序。圖5E係根據一實施例之具有接合至支撐基板102上之驅動器電路110之紅色LED、綠色LED及藍色LED之陣列之一全色顯示面板之一截面圖。在圖5E中，經由多階段對準接合及基板移除來製造顯示面板。在各階段期間，將具有不同色彩LED之一LED晶圓接合至對應驅動器電路110。在接合階段之間移除LED晶圓之基板。可或可不移除最後階段之基板。 儘管[實施方式]含有諸多細節，但此等不應被解釋為限制本發明之範疇，而是僅用於說明本發明之不同實例及態樣。應瞭解，本發明之範疇包含上文未詳細討論之其他實施例。例如，上文所描述之方法可應用於除LED之外之功能裝置與除像素驅動器之外之控制電路之整合。非LED裝置之實例包含垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)、光偵測器、微機電系統(MEMS)、矽光子裝置、電力電子裝置及分散式回饋雷射(DFB)。其他控制電路之實例包含電流驅動器、電壓驅動器、轉阻放大器及邏輯電路。 可在不背離如隨附申請專利範圍中所界定之本發明之精神及範疇之情況下對本文中所揭示之本發明之方法及設備之配置、操作及細節作出熟悉技術者將明白之各種其他修改、改變及變動。因此，本發明之範疇應由隨附申請專利範圍及其合法等效物判定。
102‧‧‧支撐基板 110‧‧‧驅動電晶體 110B‧‧‧驅動器電路 110G‧‧‧驅動器電路 110R‧‧‧驅動器電路 113‧‧‧絕緣介電層 114B‧‧‧接地接點 114G‧‧‧接地接點 114R‧‧‧接地接點 116B‧‧‧接合接點 116G‧‧‧接合接點 116R‧‧‧接合接點 117R‧‧‧源極 118R‧‧‧汲極 119R‧‧‧閘極 120‧‧‧控制電晶體 120R‧‧‧Vdd接點 130‧‧‧儲存電容器 140‧‧‧LED 150‧‧‧掃描信號匯流排線/掃描信號 170‧‧‧資料信號匯流排線/資料信號 200B‧‧‧藍色LED晶圓 200G‧‧‧綠色LED晶圓 200R‧‧‧紅色LED晶圓 202B‧‧‧基板 202G‧‧‧基板 202R‧‧‧基板 210B‧‧‧藍色LED 210G‧‧‧綠色LED 210R‧‧‧紅色LED 216B‧‧‧接合接點 216G‧‧‧接合接點 216R‧‧‧接合接點 217B‧‧‧電極 217G‧‧‧電極 217R‧‧‧電極 223R‧‧‧鈍化層 320‧‧‧介電塗層 400‧‧‧LED顯示面板 410‧‧‧資料介面 420‧‧‧控制模組 432B‧‧‧藍色像素 432G‧‧‧綠色像素 432R‧‧‧紅色像素 434‧‧‧LED 436‧‧‧接地墊 440‧‧‧像素區域 502R‧‧‧基板 510B‧‧‧藍色LED 510G‧‧‧綠色LED 510R‧‧‧紅色LED 513R‧‧‧介電層 514R‧‧‧接地接點 516R‧‧‧接合接點 517R‧‧‧p型層 518R‧‧‧n型層 524R‧‧‧n型層接合接點 526R‧‧‧p型層接合接點 Vdd‧‧‧電壓供應器
本發明之實施例具有易於自結合附圖之[實施方式]及隨附申請專利範圍明白之其他優點及特徵，其中： 圖1A係根據一實施例之一像素驅動器之一電路圖。 圖1B係根據一實施例之具有製造於一支撐基板上之一像素驅動器陣列之一主晶圓之一截面圖。 圖2A至圖2H係繪示根據一實施例之藉由一多階段對準接合及基板移除程序來製造一積體多色LED顯示面板的截面圖。 圖3A至圖3C係繪示根據一實施例之一介電塗層之塗敷及平坦化的截面圖。 圖4係根據一實施例之具有一像素陣列之一實例性顯示面板之一俯視圖。 圖5A至圖5E係繪示根據另一實施例之藉由一多階段對準接合及基板移除程序來製造一積體多色LED顯示面板的截面圖。 圖式描繪僅供說明之各種實施例。熟悉技術者將易於自下列討論認識到，可在不背離本文中所描述之原理之情況下採用本文中所繪示之結構及方法之替代實施例。
102‧‧‧支撐基板
110B‧‧‧驅動器電路
110G‧‧‧驅動器電路
110R‧‧‧驅動器電路
113‧‧‧絕緣介電層
114R‧‧‧接地接點
116R‧‧‧接合接點
117R‧‧‧源極
118R‧‧‧汲極
119R‧‧‧閘極
120R‧‧‧Vdd接點

Claims (16)

  1. 一種用於製造一積體LED顯示器之方法，其包括：製造包括製造於一支撐基板上之驅動器電路之一CMOS晶圓，該驅動器電路包含一像素驅動器陣列；針對兩個或兩個以上LED晶圓之各者，各LED晶圓包括製造於一基板上之一LED陣列，各LED具有一第一LED接點，其中該兩個或兩個以上LED晶圓包括具有紅色LED之一LED晶圓、具有綠色LED之一LED晶圓及具有藍色LED之一LED晶圓：將該LED晶圓接合至該CMOS晶圓，其包括將該等第一LED接點對準及接合至該CMOS晶圓上之對應像素驅動器之接點；及針對除一最後LED晶圓之外之全部LED晶圓，在接合下一LED晶圓之前移除該LED晶圓之該基板。
  2. 如請求項1之方法，其中該積體LED顯示器係一多色LED顯示器。
  3. 如請求項1之方法，其中該積體LED顯示器係一RGB LED顯示器；且該兩個或兩個以上LED晶圓包括具有用於產生紅色像素之LED之一第一LED晶圓、具有用於產生綠色像素之LED之一第二LED晶圓及具有用於產生藍色像素之LED之一第三LED晶圓。
  4. 如請求項1之方法，其中該等LED晶圓之該等基板係不同於該支撐基板之一材料。
  5. 如請求項1之方法，其中該等像素驅動器包含驅動該等對應LED之驅動電晶體，且將該等第一LED接點接合至該CMOS晶圓上之對應像素驅動器之接點包括：將該等第一LED接點接合至該等對應像素驅動器之該等驅動電晶體之源極/汲極之接點。
  6. 如請求項1之方法，其中各LED具有一第二LED接點，且將該LED晶圓接合至該CMOS晶圓進一步包括：與接合該等第一LED接點同時地將該等第二LED接點接合至該CMOS晶圓上之對應接點。
  7. 如請求項1之方法，其中各LED具有一第二LED接點且該方法進一步包括：在將LED晶圓接合至該CMOS晶圓之後，形成自該等第二LED接點至該CMOS晶圓上之對應接點之連接。
  8. 如請求項1之方法，其中移除該LED晶圓之該基板包括：經由濕式化學蝕刻來移除該基板。
  9. 如請求項1之方法，其中移除該LED晶圓之該基板包括：經由一雷射剝離程序來移除該基板。
  10. 如請求項1之方法，其進一步包括：移除該最後LED晶圓之該基板。
  11. 如請求項1之方法，其中不移除該最後LED晶圓之該基板。
  12. 如請求項11之方法，其中該最後LED晶圓之該基板係透明的。
  13. 如請求項1之方法，其進一步包括：在將全部LED晶圓接合至該CMOS晶圓之後，將一介電層沈積於該等LED之間以使該等LED電隔離。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包括：使該介電層平坦化。
  15. 如請求項1之方法，其中該等像素驅動器包括薄膜電晶體像素驅動器。
  16. 如請求項1之方法，其中該等LED晶圓係以下列順序接合至該CMOS晶圓：首先，該紅色LED晶圓；接著該綠色LED晶圓；及接著該藍色LED晶圓。
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