用于微型装置盒的混合剥离层的制作方法

1.本公开涉及将微型装置集成到系统衬底中。

技术实现要素：

2.本说明书的一些实施方案涉及将微型装置集成到系统衬底中。微型装置供体衬底和受体衬底的图案化可以与不同的转移技术组合使用，该转移技术包括但不限于用不同的机构(例如，静电转移头、弹性体转移头)或如双重功能焊盘等直接转移机构进行的拾放(pick and place)。
3.在一个实施方案中，微型装置结构的一部分被壳体层覆盖，而这些壳体层通过剥离层与该微型装置分离。
4.在一种情况下，该剥离层是化学剥离层、机械剥离层或光学剥离层。
5.在一个实施方案中，存在一种用于将微型装置集成到系统衬底中的微型装置转移方法，该方法包括：在供体衬底中具有微型装置；用剥离层将这些微型装置耦接到该供体衬底；以及在将微型装置转移到系统背板中之前将该剥离层解耦。
附图说明
6.通过阅读以下详细描述并参考附图，本公开的前述和其他优点将变得显而易见。
7.图1a至图1c示出了包括供体衬底、微型装置、壳体层和剥离层的微型装置供体设置。
8.图2示出了包括供体衬底、微型装置、壳体层和两种类型的剥离层的微型装置供体设置。
9.图3示出了包括供体衬底、微型装置、壳体层和两种类型的剥离层(其中第一剥离层具有开口)的微型装置供体设置。
10.本公开易于进行如在附图中通过示例的方式示出的并且将在本文中详细描述的各种修改和替代形式、特定实施方案或实施方式。然而，应该理解，本公开不旨在限于所公开的特定形式。相反，本公开将涵盖落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
11.本说明书的一些实施方案涉及将微型装置集成到系统衬底中。系统衬底可以包含微型发光二极管(led)、有机led、传感器、固态装置、集成电路、微机电系统(mems)和/或其它电子组件。其他实施方案涉及关于像素阵列图案化和放置微型装置以优化选择性转移过程中的微型装置利用。接收衬底可以是但不限于印刷电路板(pcb)、薄膜晶体管背板、集成电路衬底，或者在如led等光学微型装置的一种情况下是显示器的部件，例如驱动电路系统背板。微型装置供体衬底和受体衬底的图案化可以与不同的转移技术组合使用，该转移技术包括但不限于用不同的机构(例如，静电转移头、弹性体转移头)或如双重功能焊盘等直
接转移机构进行的拾放。
12.在一个实施方案中，微型装置结构的一部分被壳体层覆盖，而这些壳体层通过剥离层与该微型装置分离。
13.在一种情况下，该剥离层是化学剥离层、机械剥离层或光学剥离层。在化学剥离层的情况下，在转移之前通过化学品去除或改变该层。挑战是这可能要花费若干小时，或者需要用于供体的穿孔的衬底和层，这难以实现并且可能在处理期间对微型装置造成损坏。光学层可容易且快速地在装置的表面上去除或改变。然而，如果该层在侧面上，则是困难且不切实际的。在将微型装置转移到系统衬底中之前，不需要去除机械剥离层。挑战是这些层响应于一个方向的力(通常是轮询而不是纯粹力)。因此，如果剥离层在装置的壁上，则这将不起作用，因为从供体衬底轮询微型装置将在壁上产生纯粹力。因此，微型装置将不会从壁上剥离。此处所描述的实施方案被设计为解决这些挑战。
14.图1a至图1c示出了包括供体衬底102、微型装置104a和微型装置104b以及壳体层108的微型装置供体设置100。微型装置可以在不同表面上具有接触件和焊盘。图1a示出了位于顶部表面上的接触件106a和接触件106b，这两个接触件背离供体衬底。在微型装置与壳体层之间存在剥离层110。在微型装置的顶部表面或底部表面上可以存在锚定件，这些锚定件面向供体衬底或微型装置的(面向壳体的)侧壁112(图1c)。剥离层110可以是化学剥离层。挑战是去除微型装置104a和微型装置104b的底部侧面上的剥离层。此过程会花费几个小时，其可能对其他层(包括壳体、锚定件和微型装置本身)造成损坏。在一种情况下，底部表面与剥离层之间的界面可能被光源(例如激光)损坏。因此，仅需要从侧壁去除剥离层，这是更快的过程。
15.在另一情况下，如图1b和图1c所展示的，在将壳体层转移到临时(或另一供体)衬底140中之后，在壳体层中形成进入孔144。结合层142可以用于将这些层附接到临时衬底140。在另一情况下，可以回蚀壳体层以暴露微型装置的底部表面和剥离层。可以将剥离层部分或完全去除。在这种情况下，如图1c所示，微型装置可以直接从衬底140转移到系统衬底，或者使用结合层146将该微型装置与另一衬底148结合。
16.图2示出了包括供体衬底202、微型装置204a和微型装置204b以及壳体层208的微型装置供体设置200。微型装置可以在不同表面上具有接触件和焊盘。图2示出了位于顶部表面上的面向供体衬底202的接触件206a和接触件206b。在微型装置的顶部表面或底部表面上可以存在锚定件，这些锚定件面向供体衬底或微型装置的(面向壳体的)侧壁。在一个实施方案中，至少两种类型的剥离层210a和210b覆盖底部表面的至少一部分，该表面面向供体衬底202。剥离层可以是化学剥离层或光学剥离层或机械剥离层的组合。
17.在一种情况下，化学剥离层覆盖侧壁212和底部表面，并且其他类型的机械剥离层或光学剥离层至少覆盖底部表面的一部分。化学剥离层仅需要从侧壁以及或许从底部表面的未被其他类型的剥离层覆盖的部分去除。此过程可以是快速的。机械剥离层或光学剥离层可以在将微型装置转移到系统衬底中之前或期间剥离。如果机械剥离层或光学剥离层在微型装置转移之前被去除或改变，则可以在光学之前去除化学剥离层，使得装置不会由于由光学剥离层引起的推动而脱落。
18.图3示出了包括供体衬底302、微型装置304a和微型装置304b以及壳体层308的供体设置300。微型装置可以在不同表面上具有接触件和焊盘。图3示出了位于顶部表面上的
接触件306a和接触件306b，这两个接触件背离供体衬底302。在微型装置的顶部表面或底部表面上可以存在锚定件，这些锚定件面向供体衬底或微型装置的(面向壳体的)侧壁312。在一个实施方案中，至少两种类型的剥离层310a和310b覆盖底部表面的至少一部分，该表面面向供体衬底302。剥离层可以是化学剥离层或光学剥离层或机械剥离层的组合。
19.在一种情况下，化学剥离层覆盖侧壁和底部表面，并且其他类型的机械剥离层或光学剥离层覆盖底部表面的至少一部分。在第一剥离层310a中存在开口314。化学剥离层仅需要从侧壁312以及或许从底部表面的未被其他类型的剥离层覆盖的部分去除。此过程可以是快速的。机械剥离层或光学剥离层可以在将微型装置转移到系统衬底中之前或期间剥离。如果该剥离层在转移之前被去除或改变，则可以在光学之前去除化学剥离层，使得装置不会由于由光学剥离层引起的推动而脱落。
20.方法方面
21.本发明公开了一种用于将微型装置集成到系统衬底中的微型装置转移方法。该方法包括：在供体衬底中具有微型装置；用剥离层将微型装置耦接到供体衬底；以及在将微型装置转移到系统背板中之前通过化学方法、光学方法或机械方法将剥离层解耦。存在多于一个剥离层，并且这些剥离层具有两种不同的解耦机制。在使用结合层将壳体层转移到临时衬底中之后，在壳体层中形成进入孔。此外，从微型装置的侧壁和微型装置的面向供体衬底的底部侧面的剥离层进行的化学解耦机制基于除化学剥离之外的因素。
22.微型装置具有背离供体衬底的接触件。微型装置的顶部表面或底部表面具有面向供体衬底或微型装置的侧壁的锚定件。蚀刻壳体层以暴露微型装置的底部表面和剥离层，其中剥离层被完全或部分地去除。此处，将微型装置直接从供体衬底转移到系统衬底，或者使用结合层将该微型装置与另一衬底结合。
23.存在至少两种类型的剥离层，这些剥离层为化学剥离层或光学剥离层或机械剥离层的组合，这些剥离层覆盖微型装置的底部表面的至少一部分，该底部表面面向供体衬底。在第一剥离层中存在开口。化学剥离层覆盖侧壁和底部表面，并且其他类型的剥离层(机械剥离层或光学剥离层)至少覆盖底部表面的一部分。此外，化学剥离层仅需要从侧壁和底部表面的未被其他类型的剥离层覆盖的部分去除。机械剥离层或光学剥离层在将微型装置转移到系统衬底中之前或期间剥离。最后，如果光学剥离层在微型装置转移之前被去除或改变，则在光学之前去除化学剥离层。
24.本发明的一个或多个实施方式的前述描述是出于说明和描述的目的而呈现的。并不意在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。根据上述教导，许多修改和变化是可能的。本发明的范围旨在不受此详细描述的限制，而是由所附的权利要求限制。

技术特征：

1.一种用于将微型装置集成到系统衬底中的微型装置转移方法，所述方法包括：在供体衬底中具有微型装置；用剥离层将所述微型装置耦接到所述供体衬底；以及在将微型装置转移到系统背板中之前将所述剥离层解耦。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述剥离层是通过化学方法、光学方法或机械方法来解耦的。3.根据权利要求1所述的方法，其中存在多于一个剥离层。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述剥离层具有两种不同的解耦机制。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括从所述微型装置的侧壁和所述微型装置的面向所述供体衬底的底部侧面的所述剥离层进行的化学解耦机制基于除化学剥离以外。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述微型装置具有背离所述供体衬底的接触件。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述微型装置的顶部表面或底部表面具有锚定件，所述锚定件面向所述供体衬底或所述微型装置的侧壁。8.根据权利要求2所述的方法，其中在使用结合层将壳体层转移到临时衬底中之后，在所述壳体层中形成进入孔。9.根据权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述壳体层以暴露所述微型装置的底部表面和所述剥离层。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述剥离层被完全或部分地去除。11.根据权利要求10所述的方法，其中将所述微型装置直接从所述供体衬底转移到系统衬底，或者使用结合层将所述微型装置与另一衬底结合。12.根据权利要求10所述的方法，其中使用所述结合层将所述微型装置与另一衬底结合。13.根据权利要求1所述的方法，其中至少有两种类型的剥离层覆盖所述微型装置的所述底部表面的至少一部分，所述底部表面面向所述供体衬底。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述剥离层是化学剥离层或光学剥离层或机械剥离层的组合。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述化学剥离层覆盖所述侧壁和所述底部表面，并且其他类型的剥离层，即机械剥离层或光学剥离层，至少覆盖所述底部表面的一部分。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述化学剥离层仅需要从所述侧壁和所述底部表面的未被其他类型的剥离层覆盖的部分去除。17.根据权利要求15所述的方法，其中所述机械剥离层或光学剥离层在将微型装置转移到所述系统衬底中之前或期间剥离。18.根据权利要求17所述的方法，其中如果所述光学剥离层在所述微型装置转移之前被去除或改变，则在所述光学之前去除所述化学剥离层。19.根据权利要求14所述的方法，其中在第一剥离层中存在开口。

技术总结

本公开涉及将像素化微型装置集成到系统衬底中以开发功能系统，如显示器、传感器和其他光电装置。该方法可以涉及在壳体中具有剥离层的结构，并且然后使用不同的解耦机制进行剥离。这些剥离层不限于但可以是化学剥离层或光学剥离层或机械剥离层的组合。学剥离层或机械剥离层的组合。学剥离层或机械剥离层的组合。

技术研发人员：

戈尔拉玛瑞扎

受保护的技术使用者：

维耶尔公司

技术研发日：

2021.07.27

技术公布日：

2023/3/14