微型装置的无掩模并行取放转印制造方法及图纸

表面安装微型装置的方法包含：将供体基板上的第一多个微型装置粘附至具有粘合剂层的转印表面上；在第一多个微型装置保持粘附在转印表面上的同时从供体基板移除第一多个微型装置；相对于目标基板定位转印表面使得转印表面上的多个微型装置的子集邻接目标基板上的多个接收位置，所述子集包含一或多个微型装置但少于多个微型装置中的所有微型装置；选择性地将转印表面上的粘合剂层的对应于微型装置的子集的一或多个区域中和至光，以将微型装置的子集从粘合剂层脱离；及将转印表面与目标基板分离，使得微型装置的子集保留于目标基板上。

Maskless Parallel Playback and Transfer of Micro Devices

The method of surface mounting micro-devices includes: adhering the first plurality of micro-devices on the donor substrate to the transfer surface with an adhesive layer; removing the first plurality of micro-devices from the donor substrate while the first plurality of micro-devices remain adhering to the transfer surface; positioning the transfer surface relative to the target substrate so that a subset of micro-devices on the transfer surface is adjacent to the target substrate. A plurality of receiving locations on a benchmark substrate comprising one or more micro-devices but less than all micro-devices in multiple micro-devices; selectively neutralizing one or more regions of the adhesive layer on the transfer surface corresponding to a subset of micro-devices to light in order to separate the subset of micro-devices from the adhesive layer; and separating the transfer surface from the target substrate to make micro-devices A subset of the type I device is retained on the target substrate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微型装置的无掩模并行取放转印
本公开内容大体涉及从供体基板(donorsubstrate)转印微型装置至目标基板。
技术介绍
多种产品包含基板上的各个装置的阵列，其中装置可由基板上的电路来寻址或控制。当各个装置处于微米级(例如跨度小于100微米)时，可将装置视为微型装置。通常来说，可使用一系列的微制造技术(诸如沉积、光刻及蚀刻)来制造微型装置以沉积及图案化一系列的层。用于制造包含各个微型装置的阵列的装置的一种方法为在将形成产品的部分的基板上直接制造各个微型装置。已使用此种技术以例如制造有源矩阵液晶显示器(LCD)的TFT面板及滤色器面板。一种经提议的显示面板技术使用LED阵列，其中各个LED提供单独可控的像素元件。此种LED面板可用于计算机、触摸面板装置、个人数字助理(PDA)、手机、电视屏幕及类似装置。尽管使用了有机发光二极管(OLED)面板，但使用基于III-V族半导体技术的微米级LED(也称为微型LED)的LED面板面临另外的问题。特别地，将III-V族半导体微型LED直接沉积及生长在最终的显示基板上引发技术及制造障碍。此外，微型LED面板难以在弯曲或可弯曲的显示器中制造。
技术实现思路
本公开内容大体涉及用于在大面积上表面安装微型装置的系统及方法。在一方面中，一种用于在目标基板上定位微型装置的设备包含：保持目标基板的第一支撑件、提供或保持具有用于接收粘合剂层的表面的转印主体的第二支撑件、被配置为提供所述第一支撑件和所述第二支撑件之间的相对运动的一或多个致动器、被配置为选择性地且无掩模地曝光所述转印主体上的所述粘合剂层的区域的照射系统及控制器。控制器被配置为：使一或多个致动器产生相对运动使得附接至粘合剂层的多个微型装置接触目标基板；使照射系统选择性地曝光粘合剂层的一或多个部分以产生一或多个中和部分(neutralizedportion)；及使一或多个致动器产生相对运动，使得表面和目标基板移动而远离彼此，并且对应于粘合剂层的一或多个中和部分的一或多个微型装置保留在目标基板上。实施方式可包含一或多个下列特征。第三支撑件可保持供体基板。一或多个致动器可被配置成提供第一支撑件和第三支撑件之间的相对运动。控制器可被配置成使一或多个致动器产生供体基板和转印主体之间的相对运动，使得当多个微型装置在供体基板上时，转印基板的表面上的粘合剂层接触多个微型装置，使得多个微型装置粘附至转印主体上的粘合剂层。第二支撑件可包含用于保持转印主体的机械臂。机械臂可为可操作的以在第三支撑件和第一支撑件之间移动转印主体。机械臂可为可操作的以相对于第一支撑件及第三支撑件垂直移动转印主体。转印主体可为可从第二支撑件移除的转印基板。第二支撑件可包含具有终端受动器以可释放地保持转印基板的机械臂。照射系统可包含具有可单独致动的镜的阵列的数字镜装置。数字镜装置可包含镜的二维阵列。照射系统的视野可仅跨越转印主体的一部分，且致动器可引起二维阵列线性阵列和一或多个支撑件之间的相对运动。数字镜装置可以是镜的线性阵列，且致动器可引起线性阵列和一或多个支撑件之间的相对运动。在另一方面中，一种表面安装微型装置的方法包含：将供体基板上的多个微型装置粘附至具有粘合剂层的转印表面上；在所述多个微型装置保持粘附在所述转印表面上的同时从供体基板移除所述多个微型装置；相对于目标基板定位所述转印表面使得所述转印表面上的所述多个微型装置中的至少一些微型装置邻接所述目标基板上的多个接收位置中的至少一些接收位置；选择性地及无掩模地将所述转印表面上的所述粘合剂层的与微型装置的子集对应的多个区域曝光以使微型装置的所述子集从所述粘合剂层脱离，所述子集包含复数个微型装置但少于所述多个微型装置中的所有微型装置；及将所述转印主体与所述目标基板分离，使得微型装置的所述子集保留于所述目标基板上。实施方式可包含一或多个下列特征。多个微型装置可包含供体基板上的所有微型装置。供体基板可为在其上制造所述多个微型装置的供体基板。多个微型装置可设置在转印表面上的第一阵列中，多个接收位置可设置在目标基板上的第二阵列中。第一阵列的空间密度可大于第二阵列的空间密度。第一阵列可为第一矩形阵列，其中多个微型装置的单元沿着第一轴以第一间距PX1设置，且沿着垂直于所述第一轴的第二轴以第二间距PY1设置，第二阵列可为第二矩形阵列，其中接收位置沿着所述第一轴以第三间距PX2设置且沿着垂直于所述第一轴的所述第二轴以第四间距PY2设置。第三间距PX2可为第一间距PX1的整数倍，且第四间距PY2为第二间距PY1的整数倍。微型装置可包含微型LED。可在目标基板上的微型装置的子集之上设置钝化层。选择性地曝光多个区域的步骤可包含：将光引导至数字镜装置并致动所述数字镜装置的所选择的镜以将光反射至多个区域。在另一方面中，一种用于在目标基板上定位微型装置的设备包含：保持目标基板的第一支撑件、提供或保持具有用于接收粘合剂层的表面的转印主体的第二支撑件、被配置为提供所述转印主体和所述第一支撑件之间的相对运动的一或多个致动器、产生光束的光源、被配置为将准直光束可调节地定位于所述转印主体上的所述粘合剂层上的镜、及控制器。控制器被配置为：使一或多个致动器产生相对运动，使得附接至转印主体上的粘合剂层的多个微型装置接触目标基板；使光源产生光束及调整镜以将光束定位于粘合剂层上以便选择性地曝光粘合剂层的一或多个部分以产生一或多个中和部分；及使一或多个致动器产生相对运动，使得表面和目标基板移动而远离彼此并且对应于粘合剂层的一或多个中和部分的一或多个微型装置保留在目标基板上。实施方式可包含一或多个下列特征。转印主体可为可移除的转印基板。第二支撑件可包含用于保持转印主体的机械臂。机械臂可为可操作的以至少横向地移动所述主体于保持供体基板的第三支撑件和保持目标基板的第一支撑件之间。镜可为振镜扫描器(galvomirrorscanner)中的镜。光源可为激光器且光束可为激光束。在另一方面中，一种表面安装微型装置的方法包含：将第一多个微型装置从供体基板转印至第一转印表面，其中转印步骤包含将所述第一多个微型装置粘附至所述第一转印表面上的第一粘合剂层；将所述第一多个微型装置从所述第一转印表面转印至第二转印表面，其中转印步骤包含将所述第一多个微型装置粘附至所述第二转印表面上的第二粘合剂层，通过选择性地中和所述第一粘合剂层的区域来每次从所述第一转印表面释放所述多个微型装置的一列微型装置，以使所述列的微型装置从所述第一粘合剂层脱离，及在转印每列之间相对于所述第二转印表面来移动所述第一转印表面，以便以第一间距建立这些列；及将所述第一多个微型装置从所述第二转印表面转印至目标基板，其中转印步骤包含通过选择性地中和所述第二粘合剂层的区域来每次从所述第二转印表面释放所述多个微型装置的一行微型装置，以使所述行的微型装置从所述第一粘合剂层脱离，及在转印每行之间相对于所述目标基板来移动所述第二转印表面，以便以第二间距建立这些行。实施方式可包含一或多个下列特征。将第一多个微型装置从供体基板转印至第一转印表面的步骤可包含：将供体基板上的所有微型装置转印至第一转印表面。第一多个微型装置可少于供体基板上的所有微型装置。将第一多个微型装置从第一转印表面转印至第二转印表面的步骤可包含：仅转印第一多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在目标基板上定位微型装置的设备，所述设备包含：第一支撑件，所述第一支撑件用于保持目标基板；第二支撑件，所述第二支撑件用于提供或保持具有用于接收粘合剂层的表面的转印主体；一或多个致动器，所述一或多个致动器被配置为提供所述第一支撑件和所述第二支撑件之间的相对运动；照射系统，所述照射系统被配置为选择性地且无掩模地曝光所述转印主体上的所述粘合剂层的区域；及控制器，所述控制器被配置为：使所述一或多个致动器产生相对运动，使得附接至所述粘合剂层的多个微型装置接触所述目标基板，使所述照射系统选择性地曝光所述粘合剂层的一或多个部分以产生一或多个中和部分，及使所述一或多个致动器产生相对运动，使得所述表面和所述目标基板移动而远离彼此，并且对应于所述粘合剂层的所述一或多个中和部分的一或多个微型装置保留在所述目标基板上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.10 US 62/348,6911.一种用于在目标基板上定位微型装置的设备，所述设备包含：第一支撑件，所述第一支撑件用于保持目标基板；第二支撑件，所述第二支撑件用于提供或保持具有用于接收粘合剂层的表面的转印主体；一或多个致动器，所述一或多个致动器被配置为提供所述第一支撑件和所述第二支撑件之间的相对运动；照射系统，所述照射系统被配置为选择性地且无掩模地曝光所述转印主体上的所述粘合剂层的区域；及控制器，所述控制器被配置为：使所述一或多个致动器产生相对运动，使得附接至所述粘合剂层的多个微型装置接触所述目标基板，使所述照射系统选择性地曝光所述粘合剂层的一或多个部分以产生一或多个中和部分，及使所述一或多个致动器产生相对运动，使得所述表面和所述目标基板移动而远离彼此，并且对应于所述粘合剂层的所述一或多个中和部分的一或多个微型装置保留在所述目标基板上。2.如权利要求1所述的设备，进一步包含第三支撑件，所述第三支撑件保持供体基板，其中所述一或多个致动器被配置成提供所述第一支撑件和所述第三支撑件之间的相对运动，并且其中所述控制器被配置成使所述一或多个致动器产生所述供体基板和所述转印主体之间的相对运动，使得当所述多个微型装置在所述供体基板上时，所述转印基板的所述表面上的所述粘合剂层接触所述多个微型装置，使得所述多个微型装置粘附至所述转印主体上的所述粘合剂层。3.如权利要求2所述的设备，其中所述第二支撑件包含用于保持所述转印主体的机械臂，其中所述机械臂可操作以在所述第三支撑件和所述第一支撑件之间移动所述转印主体。4.如权利要求1所述的设备，其中所述转印主体包含可从所述第二支撑件移除的转印基板。5.如权利要求1所述的设备，其中所述照射系统包含具有可单独致动的镜的阵列的数字镜装置。6.如权利要求5所述的设备，其中所述数字镜装置包含镜的二维阵列。7.如权利要求6所述的设备，其中所述照射系统的视野仅跨越所述转印主体的一部分，并且致动器用于引起所述二维阵列和所述一或多个支撑件之间的相对运动。8.如权利要求5所述的设备，其中所述数字镜装置包含镜的线性阵列及用于引起所述线性阵列和所述一或多个支撑件之间的相对运动的致动器。9.一种表面安装微型装置的方法，包含：将供体基板上的多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼尼凡南·托塔德里，罗伯特·詹·维瑟，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US