[发明专利]监测聚合物层的干法蚀刻以转移半导体器件

说明书

实施例涉及将发光二极管从载体基底放置到目标基底。至少一个LED嵌入在基底上的聚合物层中。蚀刻在至少一个LED和基底之间的聚合物层。在聚合物层的蚀刻期间监测聚合物层的厚度。响应于确定聚合物层的厚度在目标范围或目标值内，终止聚合物层的蚀刻。响应于对聚合物层进行干法蚀刻，使拾取工具(PUT)与至少一个LED的背离基底的至少一个表面接触，并且在至少一个LED附接到PUT的情况下抬起PUT。

背景

公开领域

本公开涉及用于将半导体器件从载体基底转移到目标基底的策略，并且特别地涉及在聚合物层上执行监测处理，以在将半导体器件从载体基底转移到目标基底之前将半导体器件固定到载体基底上的策略。

相关技术的讨论

为了在显示器上装添(populate)例如微型LED(μLED)的非常小的发光二极管(LED)，可以将LED从载体基底上转移，在载体基底上制造或放置LED以用于加工成形成显示器或“显示器基底”的一部分的最终目标基底。这种小的半导体器件可以以它们之间的限定间隔距离被组装，或者在目标基底上被紧密地封装在一起。由于这些器件的尺寸小，因此传统的拾放(pick-and-place)技术是不合适的。

已经提出了许多改进用于改善μLED的拾放。一种策略是将半导体器件从它们的原生基底(native substrate)转移，半导体器件在它们的原生基底上被制造为包括聚合物层的载体基底。聚合物层有助于将半导体器件固定到载体基底。然而，拾放工艺依赖于范德华(Van der Waals)力或在半导体的拾取头和拾取表面之间形成的其他粘附力。尽管聚合物层有助于将半导体固定到载体基底并使其稳定，但由于范德华力或其他粘附力可能不足以强大到将半导体从聚合物层拉出，因此聚合物层会阻止拾取头将半导体从载体基底移出。对此进行补救的常规技术包括将聚合物层加热到高于其玻璃化转变温度。然而，这通常导致所施加的热量损坏半导体，以及由聚合物层形成细的聚合物线，当从熔化的聚合物层中拾取半导体器件时，细的聚合物线随半导体器件一起行进。这两个缺点都导致较低的半导体产量，并且可能抑制半导体器件与目标基底的结合。

概述

实施例涉及将发光二极管从载体基底放置到目标基底。至少一个LED嵌入在基底上的聚合物层中。蚀刻在至少一个LED和基底之间的聚合物层。在聚合物层的蚀刻期间监测聚合物层的厚度。响应于确定聚合物层的厚度在目标范围或目标值内而终止聚合物层的蚀刻。响应于干法蚀刻聚合物层，使拾取工具(PUT)与至少一个LED的背离基底的至少一个表面接触，并且在至少一个LED附接到PUT的情况下抬起PUT。

在涉及方法、装置和存储介质的所附的权利要求中特别地公开了根据本发明的实施例，其中，在例如方法的一个权利要求类别中提到的任何特征也可以在例如装置、系统、存储介质和计算机程序产品的另一个权利要求类别中要求保护。仅出于形式上的原因选择所附权利要求中的从属性或往回引用。然而，也可以要求保护由对任何前面权利要求的有意往回引用(特别是多项引用)而产生的任何主题，使得权利要求及其特征的任何组合被公开并可被要求保护，而不考虑在所附权利要求中选择的从属性。可以被要求保护的主题不仅包括如在所附权利要求中阐述的特征的组合，而且还包括在权利要求中的特征的任何其他组合，其中，在权利要求中提到的每个特征可以与在权利要求中的任何其他特征或其他特征的组合相结合。此外，本文描述或描绘的实施例和特征中的任一个可以在单独的权利要求中和/或以与本文描述或描绘的任何实施例或特征的任何组合或以与所附权利要求的任何特征的任何组合被要求保护。

在根据本发明的实施例中，一种方法可以包括：

蚀刻在基底和多个发光二极管(LED)中的至少一个LED之间的聚合物层，至少一个LED嵌入在聚合物层中；

在聚合物层的蚀刻期间监测聚合物层的厚度；以及

响应于确定聚合物层的厚度在目标范围内或基本上处于目标值，终止聚合物层的蚀刻。

在根据本发明的实施例中，一种方法可以包括：