[发明专利]发光二极管的弹性体层制造

说明书

通过跨多个发光二极管(LED)管芯沉积光致抗蚀剂材料并使用LED管芯作为光刻掩模来促进在每个LED管芯上形成弹性体界面层(elayer)，来在多个LED管芯上方形成elayer。elayer促进每个LED管芯与拾取和放置头(PPH)的粘合附接，允许LED管芯被拾取并放置到包括用于电子显示器的子像素的控制电路的显示器衬底上。在一些实施例中，LED管芯是微LED(μLED)管芯。

背景

本公开涉及半导体器件制造，具体而言，涉及将适形(conformable)材料放置在发光二极管(LED)管芯(die)上，以促进显示器制造中的粘合附接。

在LED显示器制造中，LED可以从一个衬底移动到另一个衬底。也就是说，不同颜色的微LED(micro-LED)可以从制造微LED的源衬底转移到载体衬底上，然后从载体衬底转移到包括用于控制微LED的控制电路的显示器衬底上。将微LED从载体衬底转移到显示器衬底上可涉及将LED拾取并放置到显示器衬底上的期望位置上。随着LED的形状因数(formfactor)的降低，将LED拾取并放置成期望的布置且不损坏LED管芯变得越来越困难。

概述

实施例涉及通过跨多个发光二极管(LED)管芯沉积光致抗蚀剂(photoresist)材料并且使用LED管芯作为光刻掩模以促进在每个LED管芯上形成弹性体界面层(elayer)，来在多个LED管芯上形成elayer。在电子显示器的制造期间，elayer促进与用于拾取和放置操作的拾取头的粘附。

在一些实施例中，在载体衬底上的发光二极管(LED)管芯上及其之间沉积光致抗蚀剂材料。光致抗蚀剂材料可以是负性光致抗蚀剂材料，其在暴露于光时变成不可溶的。在沉积光致抗蚀剂材料之后，穿过载体衬底朝向LED管芯和沉积的光致抗蚀剂材料施加光。入射到LED管芯上的光的一部分被LED管芯吸收，以在LED管芯上保留可溶性第一部分光致抗蚀剂材料。在LED管芯之间的其他部分的光致抗蚀剂材料暴露于光，导致在LED管芯之间的第二部分光致抗蚀剂材料变成不可溶的。在施加该光之后，例如通过溶解在光致抗蚀剂显影剂中来去除在LED管芯上的可溶性第一部分光致抗蚀剂材料。在去除LED管芯上的第一部分光致抗蚀剂材料之后，在每个LED管芯上以及在第二部分光致抗蚀剂之间沉积弹性体材料。在沉积弹性体材料之后，去除第二部分光致抗蚀剂材料。留在LED管芯上的弹性体材料在LED管芯上形成弹性体界面层，以便于与拾取和放置头(PPH)(或“拾取头”)的粘附。

在一些实施例中，可以通过将非适形拾取头附接到LED管芯上方的弹性体界面层来拾取在载体衬底上的LED管芯的至少一部分。附接到非适形拾取头的LED管芯的至少一部分被放置在限定电子显示器的像素控制电路的显示器衬底上。

在一些实施例中，通过用第一溶剂溶解第一部分光致抗蚀剂材料来去除该第一部分。第一溶剂可以是光致抗蚀剂显影剂。第二部分光致抗蚀剂材料用作形成弹性体层的模具，然后例如通过用不同于第一溶剂的第二溶剂(例如去除不溶性光致抗蚀剂材料的光致抗蚀剂剥离材料)溶解第二部分光致抗蚀剂材料来去除。第一溶剂对第二部分光致抗蚀剂材料是良性的，第二溶剂对在LED管芯上形成弹性体界面层的弹性体材料是良性的。在一些实施例中，通过施加光以使第二部分变成可溶性的，然后使用与在溶解第一部分光致抗蚀剂材料中使用的相同溶剂溶解第二部分，来去除第二部分光致抗蚀剂材料。

在一些实施例中，LED管芯是微LED(mLED)管芯。在一些实施例中，在多个垂直腔表面发射激光器(VCSEL)或其他类型的LED上方形成弹性体界面层。在一些实施例中，LED管芯包括氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)或磷化镓(GaP)。在一些实施例中，LED管芯吸收穿过载体衬底入射到LED管芯上的紫外(UV)光。