微型器件稳定柱的制作方法_6

文档序号:8344059阅读:来源:国知局
旨在被理解为受权利要求书保护的本发明的特别得体的具体实施,该受权利要求书保护的本发明的特别得体的具体实施用于示出本发明。
【主权项】
1.一种结构,包括: 包括稳定柱阵列的稳定层,其中所述稳定层由热固性材料形成; 所述稳定柱阵列上的微型器件阵列; 其中每个微型器件包括底表面,所述底表面比所述底表面正下方的对应稳定柱宽。
2.根据权利要求1所述的结构,还包括所述微型器件阵列的所述底表面上的底部导电触点阵列。
3.根据权利要求2所述的结构,还包括所述微型器件阵列的顶部上的顶部导电触点阵列。
4.根据权利要求1所述的结构,其中所述热固性材料包含环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的结构,其中所述热固性材料包含苯并环丁烯(BCB)。
6.根据权利要求1所述的结构,其中所述稳定柱阵列由Iμ m至100 μ m的节距分隔。
7.根据权利要求1所述的结构,其中所述稳定柱阵列由Iμ m至10 μ m的节距分隔。
8.根据权利要求1所述的结构,其中所述稳定层键合至承载衬底。
9.根据权利要求8所述的结构,还包括介于所述承载衬底和所述稳定层之间的粘合增进剂层。
10.根据权利要求1所述的结构,还包括介于所述稳定层和所述微型器件阵列之间的牺牲层,其中所述稳定柱阵列延伸穿过所述牺牲层的厚度。
11.根据权利要求10所述的结构,其中所述牺牲层包含氧化物或氮化物。
12.根据权利要求10所述的结构,还包括介于所述牺牲层和所述微型器件阵列之间的蚀刻停止检测层,其中所述稳定柱阵列延伸穿过所述蚀刻停止检测层的厚度。
13.根据权利要求12所述的结构,其中所述蚀刻停止检测层包含钛。
14.根据权利要求10所述的结构,还包括介于所述稳定层和所述牺牲层之间的粘合增进剂层,其中所述稳定柱阵列延伸穿过所述粘合增进剂层的厚度。
15.根据权利要求1所述的结构,其中所述微型器件阵列为微型LED器件阵列。
16.根据权利要求15所述的结构,其中每个微型LED器件包括器件层,所述器件层包括: P掺杂半导体层; 所述P掺杂半导体层上方的量子阱层;以及 η掺杂半导体层。
17.根据权利要求16所述的结构,其中所述P掺杂层包含GaP。
18.根据权利要求16所述的结构,其中所述η掺杂层包含AlGalnP。
19.根据权利要求16所述的结构,其中所述器件层还包括所述η掺杂半导体层上方的欧姆接触层。
20.根据权利要求19所述的结构,其中所述欧姆接触层包含GaAs。
21.根据权利要求16所述的结构,其中所述量子阱层包括多个量子阱层。
22.根据权利要求15所述的结构,其中所述微型LED器件被设计为发射红光,并且所述器件层包含选自砷化铝镓(AlGaAs)、磷化镓砷(GaAsP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)和磷化镓(GaP)的材料。
23.根据权利要求15所述的结构,其中所述微型LED器件被设计为发射绿光,并且所述器件层包含选自氮化铟镓(InGaN)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、磷化铝镓铟(AlGaInP)和磷化铝镓(AlGaP)的材料。
24.根据权利要求15所述的结构,其中所述微型LED器件被设计为发射蓝光,并且所述器件层包含选自氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)和硒化锌(ZnSe)的材料。
25.根据权利要求1所述的结构,其中所述稳定柱阵列在所述微型器件阵列下方对中于x-y中心。
26.根据权利要求1所述的结构,其中所述稳定柱阵列在所述微型器件阵列下方偏心于x-y中心。
27.根据权利要求1所述的结构,其中每个稳定柱横跨在两个相邻微型器件的边缘下方。
28.根据权利要求1所述的结构,还包括每个微型器件下方的两个稳定柱。
29.一种形成微型器件阵列的方法,包括: 在器件层上方形成稳定柱阵列; 将所述稳定柱阵列和所述器件层转移到承载衬底;以及 使所述器件层图案化以在所述稳定柱阵列上方形成对应的微型器件阵列。
30.根据权利要求29所述的方法,其中在器件层上方形成所述稳定柱阵列包括: 在所述器件层上方形成包括开口阵列的图案化牺牲层; 在所述图案化牺牲层上方和所述开口阵列内形成稳定层以形成所述稳定柱阵列。
31.根据权利要求30所述的方法,其中将所述稳定柱阵列和所述器件层转移到所述承载衬底包括将所述稳定层键合至所述承载衬底。
32.根据权利要求31所述的方法,还包括完全移除所述图案化牺牲层。
33.根据权利要求30所述的方法,还包括: 在所述器件层上的导电触点阵列正上方形成所述图案化牺牲层的所述开口阵列。
34.根据权利要求31所述的方法,还包括在将所述稳定层键合至所述承载衬底之后并且在使所述器件层图案化以形成所述微型器件阵列之前,将生长衬底从所述器件层移除。
35.根据权利要求34所述的方法,还包括在移除所述生长衬底之后将导电触点层沉积在所述器件层上方。
36.根据权利要求35所述的方法,还包括使所述导电触点层退火以形成与所述器件层的欧姆接触。
37.根据权利要求36所述的方法,还包括使所述导电触点层图案化以在所述稳定柱阵列正上方的所述器件层上形成导电触点阵列。
38.根据权利要求36所述的方法,还包括使所述导电触点层在300°C或更高的温度下退火。
39.根据权利要求31所述的方法,还包括在将所述稳定层键合至所述承载衬底之前软烘烤所述稳定层。
40.根据权利要求30所述的方法,还包括在将所述稳定层键合至所述承载衬底期间或之后硬烘烤所述稳定层。
41.一种方法,包括: 使牺牲层图案化以在所述牺牲层中形成开口阵列,从而暴露形成于器件层上的导电触点阵列,其中所述器件层包括:η掺杂半导体层;P掺杂半导体层;以及 介于所述η掺杂半导体层和所述P掺杂半导体层之间的量子阱层; 将热固性材料施加在所述牺牲层上方和所述开口阵列内;以及 固化所述热固性材料以使所述热固性材料硬化。
42.根据权利要求41所述的方法,其中固化包括施加UV能量。
43.根据权利要求41所述的方法,其中固化包括施加热。
44.根据权利要求41所述的方法,其中固化包括实现所述热固性材料的至少70%的交联。
45.根据权利要求41所述的方法,其中所述热固性材料在固化期间经受10%或更小的体积收缩。
46.根据权利要求41所述的方法,还包括利用经固化的热固性材料将支撑所述器件层的生长衬底键合至承载衬底。
47.根据权利要求41所述的方法,还包括使所述牺牲层和所述牺牲层下方的蚀刻停止检测层图案化以形成所述开口阵列,从而暴露所述导电触点阵列。
48.根据权利要求47所述的方法,还包括利用视觉观察对完成蚀穿所述蚀刻停止检测层进行检测。
49.一种结构,包括: 包括稳定柱阵列的稳定层; 所述稳定柱阵列上的微型芯片阵列; 其中每个微型芯片包括底表面,所述底表面比所述底表面正下方的对应稳定柱宽。
50.根据权利要求49所述的结构,还包括所述微型芯片阵列的所述底表面上的底部导电触点阵列。
51.根据权利要求50所述的结构,其中每个微型芯片包括与所述导电触点中的一个导电触点电连接的接触垫。
52.根据权利要求49所述的结构,其中所述稳定层由热固性材料形成。
53.根据权利要求52所述的结构,其中所述热固性材料包含苯并环丁烯(BCB)。
54.根据权利要求49所述的结构,其中所述稳定柱阵列由Iμ m至100 μ m的节距分隔。
55.根据权利要求49所述的结构,其中所述稳定柱阵列由Iμ m至10 μ m的节距分隔。
56.根据权利要求49所述的结构,其中所述稳定层键合至承载衬底。
57.根据权利要求49所述的结构,还包括介于所述稳定层和所述微型器件阵列之间的牺牲层,其中所述稳定柱阵列延伸穿过所述牺牲层的厚度。
58.根据权利要求57所述的结构,其中所述牺牲层包含氧化物或氮化物。
59.根据权利要求57所述的结构,还包括介于所述牺牲层和所述微型器件阵列之间的蚀刻停止检测层,其中所述稳定柱阵列延伸穿过所述蚀刻停止检测层的厚度。
60.根据权利要求59所述的结构,其中所述蚀刻停止检测层包含钛。
61.根据权利要求57所述的结构,还包括介于所述稳定层和所述牺牲层之间的粘合增进剂层,其中所述稳定柱阵列延伸穿过所述粘合增进剂层的厚度。
62.根据权利要求49所述的结构,其中每个微型芯片具有Iμ m至100 μ m的最大宽度。
63.根据权利要求62所述的结构,其中每个微型芯片位于多个稳定柱上。
64.根据权利要求63所述的结构,其中每个微型芯片包括完全延伸穿过所述微型芯片的通孔,其中所述通孔不位于稳定柱正上方。
65.一种形成微型芯片阵列的方法,包括: 在包括集成电路的器件层上方形成稳定柱阵列; 将所述稳定柱阵列和所述器件层转移到承载衬底;以及 使所述器件层图案化以在所述稳定柱阵列上方形成微型芯片阵列,其中所述微型芯片阵列中的每个微型芯片形成于所述稳定柱阵列中的一个或多个稳定柱上方。
66.根据权利要求65所述的方法,其中在所述器件层上方形成所述稳定柱阵列包括: 在所述器件层上方形成包括开口阵列的图案化牺牲层;以及 在所述图案化牺牲层上方和所述开口阵列内形成稳定层以形成所述稳定柱阵列。
67.根据权利要求66所述的方法,其中将所述稳定柱阵列和所述器件层转移到所述承载衬底包括将所述稳定层键合至所述承载衬底。
68.根据权利要求67所述的方法,其中将所述稳定层键合至所述承载衬底包括固化所述稳定层。
69.根据权利要求67所述的方法,还包括完全移除所述图案化牺牲层。
70.根据权利要求66所述的方法,还包括: 在所述器件层上的导电触点阵列正上方形成所述图案化牺牲层中的所述开口阵列。
71.根据权利要求70所述的方法,其中所述开口阵列中的开口的数量大于所述导电触点阵列中的导电触点的数量。
72.根据权利要求65所述的方法,还包括使所述器件层图案化以形成完全延伸穿过微型芯片的通孔阵列,其中每个通孔不位于稳定柱正上方。
73.根据权利要求65所述的方法,还包括在将所述器件层转移到所述承载衬底之后并且在使所述器件层图案化以形成所述微型芯片阵列之前使所述器件层减薄。
【专利摘要】本发明公开了用于稳定微型器件阵列的方法和结构。该微型器件阵列形成于由热固性材料形成的稳定柱阵列上。每个微型器件包括底表面,该底表面比该底表面正下方的对应稳定柱宽。
【IPC分类】B81B7-04, B81C1-00, H01L21-67, B81B7-00
【公开号】CN104661953
【申请号】CN201380049330
【发明人】胡馨华, A·比布尔, J·A·希金森
【申请人】勒克斯维科技公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年9月13日
【公告号】US8941215, US20140084482, WO2014046981A1
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