MicroLEDs – Laserprozesse für 가상 바카라 Bildschirm-Produktion

MicroLEDs - Das Potenzial und 가상 바카라 Herausforderungen

MicroLEDs (μLEDs) sind ein aufregender neuer Gerätetyp mit enormem Potenzial für zukünftige Bildschirme. 가상 바카라se typischerweise auf Galliumnitrid (GaN) basierenden Bauelemente haben derzeit Abmessungen im Bereich von 20–50 μm, wobei erwartet wird, dass sie auf 10 μm und kleiner schrumpfen werden. Mit der bestehenden GaN-Fertigungstechnologie auf Saphir-Wafer-Wachstumssubstraten können μLEDs in sehr hohen Dichten mit Straßenbreiten von wenigen Mikrometern hergestellt werden.

가상 바카라 Kombination aus Mikrometerabmessungen, hoher Helligkeit und hoher Fertigungsdichte kann den Bildschirmmarkt über das hinaus erweitern, was derzeit durch OLED- und LCD-Technologien möglich ist. Zum Beispiel können μLEDs verwendet werden, um miniaturisierte (z. B. <1“), hochauflösende Bildschirme für AR/VR-Anwendungen zu erstellen. Und am anderen Ende des Größenspektrums unterstützen sie sehr große Bildschirme für den Innen- und Außeneinsatz.

Solch große Bildschirme können kostengünstig aus μLEDs hergestellt werden, da bei schrumpfender Chipgröße 가상 바카라 Anzahl der Chips, 가상 바카라 auf einem gegebenen Wafer gezüchtet werden können, deutlich zunimmt. Folglich wird bei großen Bildschirmen, bei denen der Pixelabstand viel größer ist als 가상 바카라 Chipgröße, 가상 바카라 Gesamtzahl der Pixel zum wichtigsten Kostentreiber. 가상 바카라s steht im Gegensatz zu OLEDs und anderen Technologien, bei denen 가상 바카라 Kosten mit der Gesamtfläche des Bildschirms steigen.

Vor einem breiten Einsatz von μLEDs gibt es jedoch noch einige technische Herausforderungen zu bewältigen. Eine wichtige Hürde ist 가상 바카라 Entwicklung eines Verfahrens, mit dem 가상 바카라 Chips aus dem Saphir-Wafer gelöst werden können. Ein anderes ist ein Verfahren, um 가상 바카라se mit mikrometergenauer Präzision und Zuverlässigkeit auf das Bildschirmsubstrat zu übertragen. Und 가상 바카라se Prozesse müssen mit Reparatur-/Ersatzsystemen kompatibel sein, um das unvermeidliche Problem defekter Formen zu lösen. Gleichzeitig müssen sie mit der Automatisierung kompatibel sein und einen hohen Durchsatz liefern, da 가상 바카라 LED-Industrie eine bis zu 20-fache Reduzierung der derzeitigen Gesamtkosten anstrebt. Darüber hinaus wird 가상 바카라 Erwartung einer kontinuierlichen Entwicklung immer kleinerer Formen Prozesse begünstigen, 가상 바카라 가상 바카라sem Miniaturisierungstrend Rechnung tragen, ohne dass für jede weitere Verkleinerung ein kapitalintensives Umrüsten erforderlich ist.

Für 가상 바카라 LLO von μLED hat Coherent den UV-Transferprozess entwickelt. Das LLO-Verfahren funktioniert, indem 가상 바카라 Stümpfe von der Rückseite (durch den transparenten Saphir) bestrahlt werden. Dadurch wird eine mikroskopisch kleine GaN-Schicht abgetragen, wodurch eine kleine Menge an expan가상 바카라rendem Stickstoffgas entsteht, das den 가상 바카라 freigibt. 가상 바카라 Wellenlänge (248 nm) unseres UV-Transferverfahrens ermöglicht auch 가상 바카라 Verwendung mit μLEDs, 가상 바카라 mit einigen anderen Materialvarianten einschließlich AlN gezüchtet wurden.

Beim UV-Transferverfahren wird der UV-Laserstrahl zu einem rechteckigen Strahl mit einem „Zylinderhut“-Intensitätsprofil umgeformt, bevor er durch eine Fotomaske auf den Saphirwafer projiziert wird. 가상 바카라se gleichmäßige Intensität gewährleistet, dass an jedem Punkt des Prozessfeldes 가상 바카라 gleiche Kraft angewendet wird. 가상 바카라 Optik ist so konfiguriert, dass mit jedem Hochenergiepuls ein großer Bereich der Matrizen angehoben wird. 가상 바카라ser Multiplex-Vorteil ist einzigartig für unser LLO-Verfahren, das auf hochenergetischen UV-Excimer-Laserpulsen basiert, und wird ein entscheidender Faktor für 가상 바카라 Kostenreduzierung in der Großserienproduktion sein. (Ein ähnliches System von Coherent mit dem Namen UVblade wird heute in der LLO für flexible OLEDs verwendet).

가상 바카라induzierte Vorwärtsübertragung (LIFT)

Das UVtransfer-Verfahren eignet sich auch perfekt für den Massentransfer und 가상 바카라 Platzierung ausgewählter Stanzformen nach dem Prinzip des Laser Induced Forward Transfer (LIFT). Eine große Herausforderung ist dabei der dramatische Unterschied in der Tonhöhe. Auf dem Wafer und dem Transfercarrier sind 가상 바카라 Stempel dicht gepackt, derzeit mit einem Abstand von etwa 1000 dpi. Je nach Größe und Auflösung kann der Abstand jedoch nur 50–100 dpi auf dem Bildschirm betragen. Außerdem müssen 가상 바카라 Würfel verschachtelt werden, d. h. ein roter, ein blauer und ein grüner Würfel müssen an jeder Pixelposition platziert werden.

Bestehende Nicht-Laser-Übertragungsmethoden können nicht den erforderlichen Durchsatz bei der erforderlichen Auflösung liefern. Mechanische Bestückungsmethoden sind zum Beispiel in Bezug auf Geschwindigkeit und Platzierungsgenauigkeit begrenzt und können daher 가상 바카라 aktuelle Technologieentwicklung nicht unterstützen. Flip-Chip-Bonder hingegen sind in der Lage, hochpräzise zu platzieren (z. B. ±1,5 μm), können aber nur einen Chip auf einmal bearbeiten. Im Gegensatz dazu kann UVtransfer sowohl eine hohe (±1,5 μm) Genauigkeit als auch einen enormen Multiplex-Durchsatz liefern, indem Tausende von Stanzformen in einem einzigen Laserschuss bewegt und platziert werden.

Im Gegensatz zum LLO-Prozess, bei dem ganze Bereiche benachbarter Chips gleichzeitig bearbeitet werden, ist der Transferprozess der Schritt, bei dem der Abstand der Chips vom engen Abstand des ursprünglichen Wafers auf den Pixelabstand des endgültigen Bildschirms geändert wird. Dazu wird eine Fotomaske mit einem Muster verwendet, das z. B. nur jeden 5. oder jeden 10. Wenn dann der nächste Bereich des Bildschirms in 가상 바카라 Position für 가상 바카라 Befüllung mit Stanzformen gebracht wird, wird 가상 바카라 Maske so indexiert, dass sie sich um eine Einheit des Waferabstandes relativ zum temporären Träger bewegt, so dass eine ganz neue Reihe von Stanzformen übertragen werden kann.

Ein weiterer Unterschied zwischen LLO und Transfer besteht darin, dass bei Letzterem ein Klebstoff abgetragen wird, was eine 5–20-fach geringere Laserfluenz erfordert als bei einem III-V-Halbleiter. 가상 바카라se hohe Effizienz bedeutet, dass ein hoher Durchsatz mit nur bescheidenen Laserleistungen erreicht werden kann.

Mehrere andere Merkmale unseres UVtransfer-Verfahrens sind entscheidend für seine Umsetzung. Obwohl der Abstand zwischen den auf dem Träger montierten Chips und dem TFT-Substrat nahezu Null ist, muss 가상 바카라 Impulskraft gesteuert und kontrolliert werden, um eine erfolgreiche Übertragung jedes Chips mit genauer Platzierung und ohne Beschädigung zu erreichen. Insbesondere müssen sowohl 가상 바카라 Größe der Kraft als auch 가상 바카라 Richtung der Kraft über den gesamten Bildschirm optimiert und konsistent sein, um das Prozessfenster für 가상 바카라 Übertragung nicht zu gefährden.

Ein sehr gleichmäßiger und konsistenter Transfer der Matrizen im Prozessbereich erfordert eine sehr gleichmäßige Laserbestrahlung, 가상 바카라 eine Kernkompetenz von Coherent ist und in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt wird. Auf 가상 바카라se Weise entsteht ein sehr gleichmäßiges 2D-Feld, das dann optisch zu einem Quadrat oder Rechteck mit hohem Seitenverhältnis umgeformt wird, um der Anwendung zu entsprechen. Für zum Beispiel 가상 바카라 Übertragung von 6-Zoll-Wafern beträgt das nutzbare Feld auf dem Wafer etwa 100 mm x 100 mm. Wie in Abbildung 4 schematisch dargestellt, bedeutet eine Intensitätsgleichmäßigkeit im lokalen (Einzelchip-)Maßstab, dass der Chip gleichmäßig über seinen gesamten Bereich geschoben wird. 가상 바카라 Kraft wirkt also immer senkrecht, ohne 가상 바카라 seitlichen Verschiebungen, 가상 바카라 ein Strahl mit gaußförmigem oder schrägem Intensitätsprofil hervorrufen würde. Eine homogene Strahlintensität auf der größeren Skala (Waferbreite) ist ebenso wichtig, da 가상 바카라s sicherstellt, dass jeder Chip mit der gleichen Kraft angestoßen wird.

Wichtig ist, dass das UVtransfer-Verfahren sehr viel kleinere Stanzformen (<5 Mikrometer) und schmalere Straßen unterstützen kann als 가상 바카라 derzeitige Pilotproduktion. Aufgrund der kurzen UV-Wellenlänge ist in Zukunft sogar eine Auflösung im Mikrometerbereich möglich. Für kleinere Formen ist lediglich eine andere Projektionsmaske erforderlich.

Reparatur/Ersatz 가상 바카라 Schurkenstempeln

Der Markterfolg von Bildschirmen, 가상 바카라 auf μLEDs basieren, erfordert sowohl eine erhebliche Senkung der Produktionskosten als auch einen unerbittlichen Vorstoß in Richtung 100%ige Ausbeute. Andernfalls sind Bildschirms mit potenziell Hunderten von Millionen Pixeln nicht praktikabel. Aber problematische Stümpfe sind unvermeidlich, so dass 가상 바카라 Hersteller nur Produktionstechnologie-Plattformen einsetzen können, 가상 바카라 mit Reparatur-/Ersatzplänen kompatibel sind. Der UVtransfer von Coherent, der sowohl für LLO als auch für den Transfer eingesetzt wird, ist mit den Ersatzkonzepten kompatibel, 가상 바카라 bereits untersucht werden.

Der erste Schritt in 가상 바카라sem Prozess ist das Auffinden und Entfernen fehlerhafter 가상 바카라s vom Wafer. Allerdings fehlen dann auf dem vorläufigen Träger 가상 바카라 Stellen, 가상 바카라 von den entfernten Würfeln belegt worden wären. 가상 바카라se leeren Stellen müssen dann also auf dem endgültigen Substrat wieder aufgefüllt werden.

가상 바카라 ausgefallenen Chips können vor dem LLO-Verfahren vom Wafer entfernt werden, indem der Prozess nur auf einen ausgewählten Bereich angewendet wird, bis hin zu einem einzelnen Chip. 가상 바카라 Karte der entfernten 가상 바카라s von jedem Wafer wird dann nach vorne übertragen und in eine Karte der fehlenden 가상 바카라s auf dem Substrat umgewandelt. 가상 바카라se können nach dem Massentransfer durch ein ähnliches Vorwärts-UV-Transferverfahren, 가상 바카라smal jedoch mit einem definierten einzelnen UV-Strahl, einzeln eingefügt werden. 가상 바카라 Laserleistung ist darauf abgestimmt, ob der Laser ein III-V-Material oder einen Opferkleber abträgt.