[发明专利]使用粘合剂对微结构进行传质

说明书

使用粘合剂实现微结构从一个基板到另一基板的传质。在集成微LED显示器的背景下，在原生基板上制造微LED阵列，而在单独的基板上制造相应的CMOS像素驱动器。微LED基板(例如，蓝宝石)和CMOS基板(例如，硅)可能不兼容。例如，它们可能具有不同的热膨胀系数，这使得难以将微LED接合到像素驱动器电路。通过使用粘合剂将微LED阵列转移到中间基板(例如，硅)。该中间基板可以用于将微LED阵列接合到像素驱动器阵列的过程中。通过释放粘合剂将中间基板与微LED阵列分离。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2016年12月13日提交的题为“Mass Transferof Micro Structures using Adhesives”的美国临时专利申请序列号62/433,741以及于2017年12月8日提交的题为“Mass Transfer of Micro Structures Using Adhesives”的美国实用新型专利申请号15/836,703的优先权。所有前述内容的主题通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开一般涉及用于制造半导体器件的方法，该半导体器件包括集成多色微LED显示面板。

背景技术

结合薄膜晶体管(TFT)技术的有源矩阵液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器在当今的商业电子设备中正在变得日益普及。这些显示器广泛用于膝上型个人计算机、智能手机、以及个人数字助理。数百万像素一起在显示器上创建图像。TFT用作开关以单独打开和关闭每个像素，从而使像素变亮或变暗，这允许方便且有效地控制每个像素和整个显示器。

然而，传统LCD显示器遭受低光效率，导致高功耗和有限的电池操作时间。虽然有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示面板通常比LCD面板消耗更少的功率，但是AMOLED显示面板仍然可以成为电池供电设备中的主要耗电装置。为了延长电池寿命，期望降低显示面板的功耗。

传统无机半导体发光二极管(LED)已经证明了优异的光效率，这使得对于电池供电的电子器件而言，有源矩阵LED显示器更加理想。驱动器电路和发光二极管(LED)阵列被用于控制数百万像素，以在显示器上呈现图像。单色显示面板和全色显示面板都可以根据多种制造方法制造。

然而，数千甚至数百万个微LED与像素驱动器电路阵列的集成非常具有挑战性。已经提出了各种制造方法。在一种途径中，在一个基板上制造控制电路，而在单独的基板上制造微LED。使用控制电路来拾取微LED并且将它们一次一个或几个地放置到基板上。然而，这种制造工艺效率低且成本高。

在另一途径中，使用金属接合将整个微LED阵列与其原始基板对准并且接合到控制电路。其上制造微LED的基板保留在最终产品中，这可能导致光串扰。附加地，两个不同基板之间的热失配在接合界面处生成应力，这可能导致可靠性问题。更进一步地，与单色显示面板相比较，多色显示面板通常需要更多的微LED和在不同基板材料上生长的不同颜色的微LED，因此使得传统制造工艺更加复杂和低效。

结果，需要更好的制造方法，其既用于微LED显示器，也用于具有微结构的其他类型的半导体器件。

发明内容

本公开通过使用粘合剂，将微结构的传质从一个基板提供到另一基板，以克服现有技术的限制。在集成微LED显示器的背景下，在原生基板上制造微LED阵列，而在单独的基板上制造相应的CMOS像素驱动器。微LED基板(例如，蓝宝石)和CMOS基板(例如，硅)可能不兼容。例如，它们可能具有不同的热膨胀系数，这使得难以将微LED接合到像素驱动器电路，同时二者仍然在它们的原始基板上。因此，通过使用粘合剂将微LED阵列转移到中间基板(例如，硅)。该中间基板可以被用于将微LED阵列接合到像素驱动器阵列的过程中。然后，通过释放粘合剂将中间基板与微LED阵列分离。

其他方面包括部件、设备、系统、改进、方法、过程、应用、计算机可读介质以及与上述中的任一项有关的其他技术。