(57)【要約】  ディスプレイ要素の製造において使用するための方法および装置。いくつかの実施形態は、ハンドル層に接着された電子デバイスのサブセットを選択的にピックアップするための方法を含む。方法は、電子デバイスのサブセットが、ピックアップツール（ＰＵＴ）によって適用される力よりも小さな接着度をハンドル層に対して有するように、ハンドル層に接着された電子デバイスのうち１つ以上の電子デバイス間の接着度を修正することを備える。これにより、ＰＵＴによるハンドル層からの電子デバイスのサブセットの選択的ピックアップが可能となる。
2018536987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル層に接着された電子デバイスのサブセットを選択的にピックアップするための方法であって、
前記電子デバイスのサブセットが前記ハンドル層に対して修正接着度を有するように前記電子デバイスのサブセットと前記ハンドル層との間の接着度を修正すること、
ピックアップツール（ＰＵＴ）によって、前記ハンドル層に対する前記電子デバイスのサブセットの前記修正接着度よりも大きな力を前記電子デバイスのサブセットに適用することによって前記電子デバイスのサブセットを前記ハンドル層から分離すること
を備える方法。
【請求項２】
前記電子デバイスのサブセットと前記ハンドル層との間の接着度を修正することは、前記接着度を低下させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＰＵＴは、前記電子デバイスのサブセットに対する前記力を接着によって適用し、前記方法はさらに、前記ＰＵＴを前記電子デバイスのサブセットに接触させることを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＰＵＴは、非選択的ＰＵＴである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記電子デバイスのサブセットと前記ハンドル層との間の接着度を修正することは、前記電子デバイスのサブセットおよび／または前記電子デバイスのサブセットが接着された箇所における前記ハンドル層の対応する部分を加熱することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記電子デバイスのサブセットと前記ハンドル層との間の接着度を修正することは、前記電子デバイスのサブセットおよび／または前記電子デバイスのサブセットが接着された箇所における前記ハンドル層の対応する部分に液体の刺激を加えることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記電子デバイスのサブセットと前記ハンドル層との間の接着度を修正することは、前記電子デバイスのサブセットが接着された箇所における前記ハンドル層の対応する部分に光を照射することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記光が紫外線（ＵＶ）光からなる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ＵＶ光が、ＵＶレーザ、ＵＶＬＥＤアレイ、フォトリソグラフィマスクを通過したＵＶ光源のうちの１つまたは複数から生じる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ハンドル層に接着された前記電子デバイスは、発光ダイオード（ＬＥＤ）デバイスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ハンドル層に接着された前記電子デバイスは、無機発光ダイオード（ＬＥＤ）デバイスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記電子デバイスはマイクロＬＥＤ（μＬＥＤ）デバイスであり、各μＬＥＤデバイスはμＬＥＤエミッタを含み、前記μＬＥＤエミッタは、
実質的に放物状のメサ構造と、
前記メサ構造内の発光源と、
前記メサ構造の頂部とは反対側における前記μＬＥＤデバイスの主発光面と
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ハンドル層は、半導体ウェハ、ＵＶテープ、熱剥離テープ、多層テープ、または接着調整層のうちの一つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記電子デバイスのサブセットをディスプレイ要素の基板に前記ＰＵＴによって搬送することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記電子デバイスのサブセットと前記ハンドル層との間の接着度を修正することは、前記ハンドル層の微細構造の接着を制御することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＰＵＴによって適用される前記力よりも大きな接着度によって、前記電子デバイスの第２のサブセットが前記ハンドル層に接着され、
前記力は、前記電子デバイスのサブセットが前記ハンドル層から分離されるときに前記ハンドル層から前記電子デバイスの第２のサブセットを分離させない力である、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ハンドル層から前記電子デバイスのサブセットを分離した後に、
前記電子デバイスの第２のサブセットが前記ハンドル層に対して修正接着度を有するように、前記ハンドル層に接着された前記電子デバイスの第２のサブセット間の接着度を修正すること、
前記ＰＵＴによって、前記ハンドル層に対する前記電子デバイスの第２のサブセットの前記修正接着度よりも大きな力を前記電子デバイスの第２のサブセットに適用することによって前記電子デバイスの第２のサブセットを前記ハンドル層から分離すること
をさらに備える請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＰＵＴによって前記電子デバイスのサブセットを基板に搬送することであって、前記基板から欠陥のある電子デバイスを除去した基板の位置に前記電子デバイスのサブセットを搬送することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
ウェハ上に前記電子デバイスを製造すること、
前記ウェハ上の前記電子デバイスを個片化すること、
個片化した前記電子デバイスを前記ハンドル層に接着すること
をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
命令群を含むコンピュータプログラムを記憶した非一時的なコンピュータ読み取り可能記憶媒体であって、前記コンピュータプログラムの命令群は、少なくとも１つのプロセッサによって実行されるとき、
電子デバイスのサブセットがハンドル層に対して修正接着度を有するように前記電子デバイスのサブセットと前記ハンドル層との間の接着度を修正し、
ピックアップツール（ＰＵＴ）を制御することによって、前記ハンドル層に対する前記電子デバイスのサブセットの前記修正接着度よりも大きな力を前記電子デバイスのサブセットに適用することによって、前記電子デバイスのサブセットを前記ハンドル層から分離する、
ように前記少なくとも１つのプロセッサを構成する、非一時的なコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ要素の製造において使用するための方法および装置に関する。本発明は、ハンドル層からＬＥＤダイの選択的取得を可能にする特定用途を見出す。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイは至る所に存在し、多くのウェアラブル電子デバイス、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、デスクトップ、テレビ、およびディスプレイシステムの中核要素である。今日の一般的なディスプレイ技術は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）から近年における有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）にまで及ぶ。
【０００３】
ディスプレイアーキテクチャは、各画素が別々に駆動されるか否かに応じた受動および能動マトリックスディスプレイを含む。アクティブ駆動回路は、第１世代における３０ｃｍ×４０ｃｍから第１０世代（ＧＥＮ１０として知られる）における２．８８ｍ×３．１５ｍまでのガラス基板サイズを有し得るガラスパネル上に、アモルファス、酸化物、またはポリシリコン技術に基づくトランジスタが製造される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）技術を使用する。
【０００４】
しかしながら、ほとんどのポータブルデバイス（すなわち、バッテリ駆動デバイス）では、ディスプレイは利用可能なバッテリ電力の大部分を使用する。加えて、ポータブルデバイスの最も一般的なユーザ問題は、ディスプレイの明るさが不十分であることである。バッテリ寿命を延ばし、輝度レベルを向上させるには、電力消費を低減して、光源からより高い輝度の発光を生成することが望ましいことがある。
【０００５】
優れた電池性能と高輝度を提供する次世代のフラットディスプレイ画像発生器として、無機発光ダイオード（ＩＬＥＤ）ディスプレイが登場している。ＩＬＥＤディスプレイは、基本的なレベルにおいて、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイの変形である。ＯＬＥＤは、２つのガラス面の間に挟まれて光を生成する有機またはポリマー材料に電流を通過させる。ＩＬＥＤは、ディスプレイの各画素（カラーディスプレイ用の３つの個別の赤色、緑色、および青色ＬＥＤからなる）において有機ＬＥＤ材料をディスクリートな標準ＬＥＤ（無機材料からなる）に置き換える。
【０００６】
ＬＥＤ産業が多くの商業的機会、特にＬＥＤ技術の開発課題を追求して、一般的な照明用途における標準的な白熱電球からの置き換えを可能にしたことにより、標準的な（すなわち、無機の）ＬＥＤデバイスが長年にわたり使用され、また、その性能（効率、輝度、信頼性、および寿命）が長年にわたり最適化されている。すなわち、無機ＬＥＤは、開発の乏しい新たなＯＬＥＤ材料よりもはるかに効率的であり輝度が高く信頼性が高い。
【０００７】
ディスプレイの各画素において個別に切り換え可能な標準ＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の概念は周知である。このアプローチは、大型情報ディスプレイに広く使用されている。しかしながら、標準ＬＥＤは通常、光の方向制御において非効率な平面チップであるため、これまで、このアプローチをより小さなディスプレイにまで縮小することはできなかった。また、ラップトップまたはスマートフォンのディスプレイに必要な何百万もの画素のアセンブリは、標準的なアセンブリ製造技術を用いて実現可能ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本明細書は、ＩＬＥＤディスプレイのための製造アセンブリ方法、すなわち何百万もの無機ＬＥＤダイをマトリクスアレイにアセンブリしてＬＥＤディスプレイを作製する方法を開示する。
【０００９】
例示的な実施形態は、ダイを選択的に剥離して取得するためにハンドル層をパターン化することで、選択可能なピックアップツール（ＰＵＴ）をマイクロアセンブリで使用可能にする方法に関する。
【００１０】
ハンドル層は、ＵＶテープとすることができる。このＵＶテープに対して、取得される必要があるＬＥＤ（つまりＬＥＤデバイスの位置に対応したハンドル層の対応する部分）の下方にのみ、ＵＶ光が選択的に照射（パターン化）される。それらＬＥＤとテープとの間の接着力が低下することで、マイクロアセンブリのピックアンドプレースのサイクルの取得動作中に、選択されたチップの取得がＰＵＴによって可能になる。
【００１１】
ＵＶ光は、ＵＶレーザ、ＵＶＬＥＤアレイ、またはＵＶ光マスクなどの、パターニングに使用可能な任意のＵＶ源からの光とすることができる。
熱剥離テープ、多層テープ、または任意の接着切替層などの、他のハンドル層を代替的に使用してもよい。
【００１２】
この方法は、ウェハ／ハンドル層または基板からの既知の不良ダイの選択的除去、転写印刷動作中に既知の良好ダイのみを配置するためのダイの選択的取得、または、転写印刷サイクル中にＰＵＴ上のフルＬＥＤアレイの低減サブセットの選択的取得を可能にする。
【００１３】
あるいは、ハンドル層の照射パターン化処理は、ダイの取得を管理および制御するために、ハンドル層に対する特定のダイの接着を低減するのではなく、接着を高めることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
いくつかの実施形態は、ハンドル層に接着された電子デバイスのサブセットを選択的にピックアップするための方法を含む。この方法は、前記電子デバイスのサブセットが前記ハンドル層に対して修正接着度を有するように、前記ハンドル層に対して接着された複数の電子デバイスのうち電子デバイスのサブセット間の接着度を修正すること、および、ピックアップツール（ＰＵＴ）によって、前記ハンドル層に対する前記電子デバイスのサブセットの前記修正接着度よりも大きな力を前記電子デバイスのサブセットに適用することによって、前記電子デバイスのサブセットを前記ハンドル層から分離することを備える。
【００１５】
前記ＰＵＴによって適用される前記力よりも大きな接着度によって、前記電子デバイスの第２のサブセットが前記ハンドル層に接着される。この力は、前記電子デバイスのサブセットが前記ハンドル層から分離されるときに前記ハンドル層から前記電子デバイスの第２のサブセットを分離させない力である。このため、前記電子デバイスのサブセットは前記ハンドル層から選択的に分離される一方、前記電子デバイスの第２のサブセットは前記ハンドル層に接着されたままとなる。
【００１６】
前記接着度を修正することは、前記ハンドル層との前記電子デバイスのサブセットの前記接着度を低下させることを含み得る。
前記ＰＵＴは、前記電子デバイスのサブセットに対する前記力を接着によって加え得る。前記方法はさらに、前記ＰＵＴを前記電子デバイスのサブセットに接触させることを備え得る。
【００１７】
前記ＰＵＴは、非選択的ＰＵＴとすることができる。
前記電子デバイスのサブセットと前記ハンドル層との間の接着度を修正することは、前記電子デバイスのサブセットおよび／または前記電子デバイスのサブセットが接着された箇所における前記ハンドル層の対応する部分を加熱することを含み得る。
【００１８】
前記電子デバイスのサブセットと前記ハンドル層との間の接着度を修正することは、前記電子デバイスのサブセットおよび／または前記電子デバイスのサブセットが接着された箇所における前記ハンドル層の対応する部分に液体の刺激を加えることを含み得る。
【００１９】
前記電子デバイスのサブセットと前記ハンドル層との間の接着度を修正することは、前記ハンドル層の微細構造の接着を制御することを含み得る。
前記電子デバイスのサブセットと前記ハンドル層との間の接着度を修正することは、前記電子デバイスのサブセットが接着された箇所における前記ハンドル層の対応する部分に光を照射することを含み得る。
【００２０】
前記光は紫外線（ＵＶ）光からなるものとすることができる。
前記ＵＶ光は、ＵＶレーザ、ＵＶＬＥＤアレイ、またはフォトリソグラフィマスクを通過したＵＶ光源のうちの１つまたは複数から生じ得る。
【００２１】
前記方法はさらに、前記ハンドル層から前記電子デバイスのサブセットを分離した後に、前記電子デバイスの第２のサブセットが前記ハンドル層に対して修正接着度を有するように、前記ハンドル層に接着された前記電子デバイスの第２のサブセット間の接着度を修正すること、および、前記ＰＵＴによって、前記ハンドル層に対する前記電子デバイスの第２のサブセットの前記修正接着度よりも大きな力を前記電子デバイスの第２のサブセットに適用することによって前記電子デバイスの第２のサブセットを前記ハンドル層から分離することを含み得る。
【００２２】
前記方法はさらに、前記ＰＵＴによって前記電子デバイスのサブセットを基板に搬送することであって、前記基板から欠陥のある電子デバイスを除去した基板の位置に前記電子デバイスのサブセットを搬送することを含み得る。
【００２３】
前記方法はさらに、ウェハ上に前記電子デバイスを製造すること、前記ウェハ上の前記電子デバイスを個片化すること、および、個片化した前記電子デバイスを前記ハンドル層に接着することを含み得る。
【００２４】
前記ハンドル層に接着された前記電子デバイスは、発光ダイオード（ＬＥＤ）デバイスを含み得る。
前記ハンドル層に接着された前記電子デバイスは、無機ＬＥＤデバイスを含み得る。
【００２５】
前記ハンドル層に接着された前記電子デバイスは、マイクロＬＥＤ（μＬＥＤ）デバイスを含み得る。各μＬＥＤデバイスは、μＬＥＤエミッタを含む。μＬＥＤエミッタは、実質的に放物状のメサ構造と、前記メサ構造内の発光源と、前記メサ構造の頂部とは反対側における前記μＬＥＤデバイスの主発光面とを含む。
【００２６】
前記ハンドル層は、半導体ウェハ、ＵＶテープ、熱剥離テープ、多層テープ、または接着調節層のうちの一つを含み得る。
前記方法はさらに、前記電子デバイスのサブセットをディスプレイ要素の基板に前記ＰＵＴを使用して搬送することを含み得る。
【００２７】
いくつかの実施形態は、命令群を含むコンピュータプログラムを記憶した非一時的なコンピュータ読み取り可能記憶媒体を含み得る。前記命令群は、少なくとも１つのプロセッサによって実行されるとき、本明細書に記載される方法を実行するように前記少なくとも１つのプロセッサを構成する。
【００２８】
図面は、例示のみを目的として本開示の実施形態を示している。当業者であれば、以下の説明から、本明細書で例示される構造および方法の代替の実施形態を、本明細書に記載される開示の原理または利点から逸脱することなく用い得ることを容易に認識し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態によるμＬＥＤデバイスの概略を示す図。
【図２】一実施形態による、市販の平面ＬＥＤデバイスから出力されたビームプロファイル、μＬＥＤデバイスから出力されたビームプロファイル、及び単一画素ビームの画像を示す図。
【図３】一実施形態によるμＬＥＤアセンブリプロセスの概要を概略的に示す図。
【図４Ａ】一実施形態による例示的な「ピックアンドプレース」プロセスの概要を概略的に示す図。
【図４Ｂ】一実施形態による例示的な「ピックアンドプレース」プロセスの概要を概略的に示す図。
【図４Ｃ】一実施形態による例示的な「ピックアンドプレース」プロセスの概要を概略的に示す図。
【図４Ｄ】一実施形態による例示的な「ピックアンドプレース」プロセスの概要を概略的に示す図。
【図４Ｅ】一実施形態による例示的な「ピックアンドプレース」プロセスの概要を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本明細書は、概して、マイクロアセンブリのための選択可能ピックアップツール（ＰＵＴ）を実現する方法を開示する。
本発明におけるμＬＥＤ技術は、光出力を方向付けし、ユーザによって観察される輝度レベルを最大にするミクロンサイズのＩＬＥＤデバイスを指す。米国特許第７，５１８，１４９号に開示されるμＬＥＤは、方向付けした光を供給する、すなわちその光が必要な場所にのみ供給するために特別に開発された次世代ＬＥＤ技術である。
【００３１】
μＬＥＤは、典型的には直径が２０μｍ未満であり、チップから放出される準コリメート光ビームを形成するために、ウェハプロセス工程中に放物面構造がＬＥＤダイ上に直接エッチングされる（図１、図２参照）。マイクロＩＬＥＤエミッタは、国際出願公開ＷＯ２００４／０９７９４７号（または米国特許第７，５１８，１４９号）で提案されたものと同様のマイクロＩＬＥＤ構造を含み、高い抽出効率を有し、その形状に由来して準コリメート光を出力する。図１は、基板３０２の上に半導体エピタキシャル層３０４が配置されたマイクロＩＬＤ３００を示している。エピタキシャル層１０４は、メサ３０６の形状に形成される。アクティブ（または発光）層３０８は、メサ構造３０６内に封入される。メサ３０６は、光透過または発光面３１０とは反対側に切頭頂部を有している。また、メサ３０６は、デバイス内で生成または検出された光の反射エンクロージャを形成するようにほぼ放物形状を有している。矢印３１２は、アクティブ層３０８から放射された光がどのようにＬＥＤデバイス３００から出射されるのに十分な角度で（すなわち、全反射の角度内で）メサ３０６の壁で光出射面３１０に向けて反射されるのかを示している。図１には示されていないが、デバイスの電気コンタクトパッドは、発光面３１０とは反対側の面に配置されている。
【００３２】
上記形状を有する構造は、その形状を有していないまたは標準的なＬＥＤチップと比べて、低い照明角度での効率を大きく増加させる（図２参照）。このようにμＬＥＤの効率が向上され、μＬＥＤのコリメート出力が増加することにより、人間の目に見える光をナノアンペアの駆動電流のみを用いて生成することが可能となる。
【００３３】
図３には、青色および緑色発光μＬＥＤにおけるサファイア材料系上のＧａＮをベースとした「μアセンブリ準備」（Assembly ready）プロセスフローが開示されている。なお、本発明は、本開示において提案されたこの材料系や一連のプロセスフローに限定されるものではない。
【００３４】
プロセスは、ＩＬＥＤチップ製造およびアセンブリ準備に適合した基板とエピ層および／またはテンプレートとを有した、サファイアウェハ上にＧａＮを持つ構造から始まる。
プロセスの最初のステップは、μＬＥＤデバイスの製造と、それと共に行われるｐおよびｎコンタクトパッドの製造である。μＬＥＤの製造後、ハードマスクを画定するためのフォトリソグラフィと、典型的には隣接デバイス間のＧａＮエピ層／テンプレートにおいて２μｍの幅および３〜５μｍの深さのトレンチをエッチングするドライエッチング方法（例えば、深掘り反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）または誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）エッチングツール）との組み合わせによって、ウェハ上のチップが部分的に個片化される。一例として、ＳｉＯｘハードマスクを堆積し、深掘りＵＶレジストおよびフォトリソグラフィツールを用いてパターニングすることにより、ＣＦ４／ＣＨＦ３のＩＣＰエッチング化学反応を用いてＳｉＯｘに区画パターンを転写する。その後、ＧａＮをエッチングするための第２の塩素系エッチング化学反応が続く。ハードマスクは分離のためにデバイス上に残される。
【００３５】
部分的な個片化の後、機械的（またはハンドル）層（すなわち、テープ）が後続の処理ステップのためのハンドル層として機能するものとして上面に適用される。ハンドル層が適用されると、レーザビームを用いてサファイア基板を除去するレーザ取り外しプロセスが適用される。レーザ取り外し処理は、エキシマレーザ光を用いてサファイア基板をＧａＮエピ層から分離する技術である。この技術は、ＨＢ（高輝度）ＬＥＤおよびフレキシブルディスプレイの製造において、高スループットおよび高品質のために重要である。
【００３６】
サファイア基板が取り外されると、構造体は組み立ての準備が整う。アセンブリは、ピックアンドプレース技術と、本明細書に開示されるようなハンドル層への各電子デバイスの接着の修正とを用いて実施することができる。
【００３７】
本明細書に開示される製造プロセスは、電気回路を形成する半導体チップのアセンブリに対処する。一つの実施形態は、製品を表示するためのＩＬＥＤ画像発生器とすることができる。
【００３８】
このため、開示される方法および装置の目的は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）回路を含み得るガラスパネル上での処理および操作のためにピックアップツール（ＰＵＴ）に対して接触および適合可能に特に設計される複数のＩＬＥＤチップを使用した画像発生器および関連する製造方法を提供することにある。
【００３９】
具体的に、本明細書は、ダイが取り付けられたハンドル層の接着特性を操作することにより、ピックアップツール（ＰＵＴ）を用いてハンドル層からＩＬＥＤダイ（デバイス）を選択的に取得（ピッキング）可能にする方法を開示する。この方法は、マイクロアセンブリを使用してＬＥＤダイをウェハまたは他の基板（ハンドル層）からガラスパネルまたは類似の基板に搬送する状況に特に適している。
【００４０】
ハンドル層の接着は、外部刺激によって選択的かつ局所的に感作され適合される。この刺激は、例えば、光活性化、熱活性化、液体活性化、またはハンドル層の接着特性を制御する微細構造を持つようにハンドル層を構造化することによって行うことができる。この刺激は、転送サイクルの取得動作中にＰＵＴがＬＥＤウェハと接触する前に、ＰＵＴによって取得される特定のダイに対して（または、ＰＵＴによってピックアップされないダイに対して）適用され得る。
【００４１】
この方法は、処理ウェハからの欠陥またはパラメトリック欠陥の結果として既知の良好ダイの選択的取得、またはＩＬＥＤダイのフルアレイのサブセットを用いてフル画像発生器のアセンブリを完了する場合にそのサブセットの取得を容易にする。この方法は、修理または交換サイクルの一部として、ウェハまたは基板から不良ダイを取得するためにも適用され得る。
【００４２】
一般的に、ダイの２次元アレイをピックアップするように構成されたＰＵＴは、ダイのソース（ウェハまたは他の基板上に位置し得る）と接触すると、ＰＵＴにより適用される取得力によってすべての位置でダイを取得し得る。このようなシステムを設計するには、ＰＵＴの取得力がＬＥＤダイと処理ウェハ／基板との間の接着力を超えることを保証する必要がある。しかしながら、この基本的な状況では、これらの力の均衡を選択的に変化させていくつかの特定のダイが取得されないままとすることはできない。本明細書に開示される方法および装置は、そのような選択を可能にする。これは、ＬＥＤダイと処理ウェハ／基板との間の接着力を取得動作の前に修正して、いくつかのダイ（選択されたダイ）のみがＰＵＴによる取得力よりも小さな接着力（接着度）を有するようにしてこれらのダイが取得されることを保証することによって達成される。同様の方法を用いて、既知の不良ダイを基板から選択的に除去することができる。
【００４３】
ディスプレイを構築するために、ＩＬＥＤの第１のセットがハンドル層からＰＵＴにより取得（pick）され、ガラスパネル（任意で、ＩＬＥＤを制御するＴＦＴ回路を含む）上に載置（place）される。このシーケンスは、ＬＥＤの第２のセットで繰り返され、その後、ディスプレイが完全に占有されるまで繰り返される。ＬＥＤの各セットは、数千のＬＥＤで構成され得る。
【００４４】
取得および載置ステップの成功は、プロセスの異なるステップ間における接着性の制御に基づく。
実際、ＰＵＴによるＬＥＤの良好な取得のためには、ＰＵＴとＬＥＤとの接着は、ＬＥＤとハンドルとの接着よりも強くなければならない。同様に、ＬＥＤをうまく載置するためには、受け取り基板とＬＥＤとの接着は、ＰＵＴとＬＥＤとの接着よりも強くなければならない。あるいは、載置サイクル中のＰＵＴとＬＥＤとの接着は、オン／オフされるように切り替えられてもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態は、特定のＬＥＤに対応する領域においてＬＥＤハンドル層をパターニングすることにより、その接着性を制御し、選択されたＬＥＤを取得するべく選択的に剥離する方法を含む。
【００４６】
初めに、ＬＥＤとハンドルとの接着はＰＵＴとＬＥＤとの接着よりも強い。選択されたＬＥＤの下方におけるＬＥＤとハンドルとの接着が選択的に低下させられることで、そのＬＥＤとハンドルとの接着がＰＵＴとＬＥＤとの接着よりも小さくなる。この場合、選択されたＬＥＤはＰＵＴによって取得される一方、他のＬＥＤはハンドル層に留まる。
【００４７】
ハンドル層は、例示的な構成では、ＵＶテープである。このＵＶテープに対して、取得される必要があるＬＥＤの下方にのみ、パターン化されたＵＶ光が照射される。これらのＬＥＤとテープとの間の接着力が低下することで、ＰＵＴによるチップの取得が可能となる。
【００４８】
ＵＶ光は、パターニングに使用可能な任意のＵＶ源からの光とすることができる。例えば、ＵＶレーザ、ＵＶμＬＥＤアレイ（マスクレスフォトリソグラフィ）、または標準的なフォトリソグラフィマスクを介して照射される標準的なＵＶ光源とすることができる。
【００４９】
図４Ａ〜４Ｅは、ＵＶテープの場合の全体的なピックアンドプレースのプロセスの概要を示している。
ＵＶテープの代わりに他のハンドル層を使用することができる。いくつかの例として、熱剥離テープ（選択されたＬＥＤの下方の領域がレーザまたは任意の選択的熱源を介して加熱される）、多層テープ（選択されたＬＥＤの下層がレーザまたは任意の選択的蒸発源によって気化される）、または接着切り替え層（ＵＶ接着剤、ＵＶワックスなど）で覆われた基板が挙げられる。
【００５０】
ＰＵＴは、接着パラメータを満たす任意のタイプおよび材料とすることができる。ＵＶテープはＰＵＴとして使用することもできる。ここで、取得ステップの後にＵＶ照射してＰＵＴとＬＥＤとの接着を減少させることにより載置を容易化することができる。ピックアンドプレースのシーケンスごとに新しいＵＶテープが使用される。
【００５１】
市販のＩＬＥＤディスプレイにおいては、すべてのＬＥＤが機能していなければならない。典型的なＬＥＤ製造環境では、ウェハ上のすべてのＬＥＤが試験される。これは一般には、ウェハ上の各ＬＥＤのＰおよびＮコンタクトとの電気コンタクトを行う特定のＬＥＤ試験装置を使用することによって実現される。しかしながら、ＩＬＥＤディスプレイ用のＬＥＤが製造される場合、ＬＥＤダイは他の照明用途向けに製造されるものよりも多数桁小さく、４インチウェハ上に１億個の別個のＬＥＤダイが存在する可能性がある。これは、各ダイを試験して既知の良好ダイ（ＫＧＤ）マップを作成することは不可能ではないにしても困難である。
【００５２】
本明細書に開示されるような選択可能ピックアップ方法の１つの使用は、選択可能ＰＵＴを使用して、未試験ＬＥＤウェハを用いた高歩留まりのＩＬＥＤディスプレイの製造を提供する製造フローを可能にする。このようなフローにおいて、ＰＵＴは、最初のピックアンドプレースのサイクル中においてあらゆる場所でＬＥＤを取得する。次に、ＬＥＤをガラスパネルで試験する。２回目のピックアンドプレースのサイクルでは、試験サイクル中にＬＥＤの不良または欠落が検出されたガラスパネル上の位置と一致するＰＵＴの位置でのみＬＥＤが取得される。この選択可能な取得は、提案された方法および装置によって可能となる。このような追加のピックアンドプレースのサイクルを使用することにより、本明細書において概要を説明した選択可能ピックアップ方法を使用して、ガラス基板上の各位置（全ての動作ディスプレイ画素）に動作ＬＥＤが配置されることを保証することができ、それによって、非選択可能ＰＵＴは、最後の試験サイクル中にＬＥＤの不良または欠落が検出されたガラスパネル上の位置に一致するＰＵＴ上の位置におけるＬＥＤのみを取得する。
【００５３】
提案された選択可能ピックアップ方法の別の使用は、適切な試験方法がＫＧＤマップを作成するために使用された後などに、そのＫＧＤマップをＬＥＤウェハに利用可能な状況に関する。これは、上記したプロセスの変形である。選択可能ピックアップ方法を使用して、ピックアンドプレースのサイクル中に欠陥ダイのピックアップを排除／防止することができ、それにより、不良ダイがガラス基板上に載置されないようにすることができる。上記した後続のピックアンドプレースサイクルは、この理由のために直前のピックアンドプレースサイクルでＬＥＤを受け取っていないガラス基板上の任意の位置を埋め戻す。
【００５４】
提案された選択可能ピックアップ方法の別の使用は、ＬＥＤウェハを上述した提案されたＩＬＥＤディスプレイ製造プロセスに使用する前にそのＬＥＤウェハを「修復」することである。選択可能ピックアップ方法を使用して、欠陥ＬＥＤのアレイをウェハまたはハンドル層から選択的に除去（およびダンプ）することができる。次いで、交換用のダイを別のウェハから取得して、不良ダイが除去された第１のウェハ位置に置くことができる。欠陥ダイが除去されたすべての位置を埋め戻すにはこのような交換サイクルが複数回必要になり得る。このアプローチは、１００％のＬＥＤ歩留まりを有するＬＥＤウェハ／ハンドル層を作製し得る。上述した製造プロセスへの入力としてのこのようなウェハ／ハンドル層は、１００％歩留まりのＩＬＥＤディスプレイを生成し得る。
【００５５】
コンピュータプログラムは、上述した方法のいずれかを提供するように構成され得る。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能記憶媒体上に提供され得る。コンピュータプログラムは、コンピュータプログラム製品とすることができる。この製品は、非一時的なコンピュータ使用可能な記憶媒体を含み得る。コンピュータプログラム製品は、上記方法を実行するように構成された記憶媒体に具現化されたコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有し得る。コンピュータプログラム製品は、少なくとも１つのプロセッサに上記方法の一部またはすべてを実行させるように構成され得る。
【００５６】
本明細書では、コンピュータ実装方法、装置（システムおよび／またはデバイス）、および／またはコンピュータプログラム製品のブロック図またはフローチャートを参照することにより、種々の方法および装置を説明している。ブロック図および／またはフローチャートのブロックや、ブロック図および／またはフローチャートのブロックの組み合わせは、１つまたは複数のコンピュータ回路によって実行されるコンピュータプログラム命令によって実装可能であることが理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ回路、専用コンピュータ回路、および／または他のプログラム可能データ処理回路のプロセッサ回路に提供されてコンピュータを生成し、コンピュータのプロセッサおよび／または他のプログラム可能データ処理装置により実行されメモリ位置に記憶された値を変換しトランジスタを制御する命令は、それらの回路内の他のハードウェア構成要素とともに、ブロック図および／またはフローチャートで指定された機能／動作を具現化することにより、それらブロック図および／またはフローチャートで指定された機能／動作を実現するための手段（機能）および／または構造を形成する。
【００５７】
また、コンピュータプログラム命令は、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に記憶されて、コンピュータまたは他のプログラム可能データ処理装置を特定の方法で機能させるように指示することにより、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に記憶された命令が、ブロック図および／またはフローチャートで指定された機能／動作を具現化する命令を含み、製造物品を生成できるようにする。
【００５８】
有形の非一時的なコンピュータ読み取り可能記憶媒体は、電子的、磁気的、光学的、電磁的、または半導体のデータ記憶システム、装置、またはデバイスを含み得る。コンピュータ読み取り可能記憶媒体の具体的な例は、ポータブルコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）回路、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）回路、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）回路、ポータブルなコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、およびポータブルなデジタルビデオディスク読み出し専用メモリ（ＤＶＤ／Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標））を含む。
【００５９】
コンピュータプログラム命令は、コンピュータおよび／または他のプログラム可能データ処理装置にロードされ、コンピュータおよび／または他のプログラム可能装置で一連の動作ステップを実行させて、コンピュータまたは他のプログラム可能装置上で実行される命令は、ブロック図および／またはフローチャートで指定された機能／動作を具現化するためのステップを提供する。
【００６０】
従って、本発明は、プロセッサ上で実行されるハードウェアおよび／またはソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）で実施することができ、これらは総称して「回路」、「モジュール」またはその類型とすることができる。
【００６１】
いくつかの代替の実施形態では、ブロックに示されている機能／動作は、フローチャートに記載された順序とは異なる場合があり得る。例えば、連続して示された２つのブロックは実際には実質的に同時に実行されてもよく、あるいは、関連する機能／動作に応じてブロックが逆の順序で実行されてもよい。また、フローチャートおよび／またはブロックの所与のブロックの機能は複数のブロックに分離されてもよく、および／またはフローチャートおよび／またはブロックの２つ以上のブロックの機能が少なくとも部分的に統合されてもよい。最後に、図示されているブロックの間に他のブロックが追加／挿入されてもよい。
【００６２】
上述した実施形態の説明は、例示のために提示されたものであり、包括的であること、または開示された正確な形態に特許権を限定することを意図するものではない。当業者であれば、上記の開示に照らして多くの変更および変形が可能であることを理解し得る。
【００６３】
本明細書で使用される言語は、主に、読みやすさおよび教示目的のために選択されたものであり、本発明の主題を描写または制限するために選択されていない場合がある。従って、特許権の範囲は、この詳細な説明によってではなく、本明細書に基づく出願に対して発行されるすべての請求項によって制限されることが意図される。したがって、実施形態の開示は、特許請求の範囲に記載されている特許権の範囲を例示するものであって、これに限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【国際調査報告】
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