[发明专利]具有稳定柱的微型器件

说明书

本发明公开了一种用于稳定微型器件阵列的方法和结构。稳定层包括稳定腔阵列和稳定柱阵列。每个稳定腔包括围绕稳定柱的侧壁。微型器件阵列位于稳定柱阵列上。微型器件阵列中的每个微型器件包括底表面，该底表面比底表面正下方的对应稳定柱宽。

技术领域

本发明涉及微型器件。更具体地，本发明的实施例涉及承载衬底上的微型器件的稳定性。

背景技术

随着微型器件的尺寸减小，微型器件的商业制造和封装常常变得更有挑战性。微型器件的一些实例包括射频(RF)微机电系统(MEMS)微动开关、发光二极管(LED)显示系统和基于MEMS或石英的振荡器。

用于转移器件的一种具体实施包括使用被包括在安装头中的真空喷嘴来从粘合片剥离器件。一旦器件通过真空压力被拾取，便可由安装头将其移动到接收衬底。相机可对接收衬底成像，以辅助系统在接收衬底上放置器件。在安装头被定位于接收衬底上方的期望位置时，可调节真空压力以允许器件保持定位于接收衬底上，同时安装头从接收衬底移开。

在另一种具体实施中，在使用溶剂被部分移除的粘合剂层上形成器件。这样获得了用于将器件连接到主衬底的粘合剂层的仅桥接部分。为了准备从衬底移除器件，可选择性地应用图案化弹性转移戳，以便使粘合剂层的桥接部分断裂，并将器件从主衬底转移。

发明内容

本发明公开了一种形成准备好进行拾取的微型器件阵列的结构和方法。在一个实施例中，结构包括具有稳定柱阵列的稳定层，并且该稳定层由热固性材料诸如环氧树脂或苯并环丁烯(BCB)形成，该热固性材料与固化期间的10％或更小的体积收缩相关联，或更具体地与固化期间的约6％或更小的体积收缩相关联。微型器件阵列位于稳定柱阵列上。每个微型器件可包括底表面，该底表面比底表面正下方的对应稳定柱宽。底部导电触点阵列可形成于微型器件阵列的底表面上。顶部导电触点阵列可形成于微型器件阵列的顶部上。在一个实施例中，稳定柱阵列由1μm到100μm的间距分开，或更具体地由1μm到10μm的间距分开。

可将稳定层键合到承载衬底。稳定层可具有稳定腔阵列，该稳定腔阵列具有围绕稳定柱的稳定腔侧壁。可在承载衬底和稳定层之间形成粘合增进剂层以增大粘附力。牺牲层也可位于稳定层和微型器件阵列之间，其中稳定柱阵列还延伸穿过一定厚度的牺牲层。在一个实施例中，牺牲层由材料诸如氧化物或氮化物形成。还可在稳定层和牺牲层之间形成粘合增进剂层以增大粘附力，其中稳定柱阵列还延伸穿过一定厚度的粘合增进剂层。每个稳定柱都可相对于对应微型器件在对应的微型器件下方居于x-y中心或可偏离中心。

微型器件阵列可以是微型LED器件，并且可被设计成发出特定波长诸如红光、绿光或蓝光。在一个实施例中，每个微型LED器件包括由p掺杂半导体层、p掺杂半导体层上方的一个或多个量子阱层和n掺杂半导体层形成的器件层。例如，在微型LED器件被设计成发出绿光或蓝光时，p掺杂层可包含GaN，并且n掺杂层也可包含GaN。

一个实施例包括对器件层进行图案化以在处理衬底上方形成微型器件台面结构阵列、在对应的微型器件台面结构阵列上方形成包括开口阵列的图案化牺牲层、在图案化牺牲层上方和开口阵列内形成稳定层、以及移除处理衬底。在移除处理衬底之前，可将稳定层键合到承载衬底。将稳定层键合到承载衬底可包括固化。稳定层可由热固性材料形成，在一个实施例中，该热固性材料可以是BCB。

在一个实施例中，在对应的微型器件台面结构阵列的导电触点阵列正上方形成开口阵列。在一个实施例中，对器件层进行图案化以形成微型器件台面结构阵列在微型器件台面结构阵列之间留下器件层的未移除部分，并且然后移除器件层的未移除部分以形成横向独立微型LED器件。移除器件层的未移除部分可包括减薄微型器件台面结构阵列，使得微型LED器件阵列的暴露顶表面在微型LED器件之间的图案化牺牲层的暴露顶表面下方。在一个实施例中，移除图案化牺牲层以在每个微型器件下方和周围形成开放空间。

附图说明

图1A是示出了根据本发明的实施例的块体LED衬底的横截面侧视图。