使用可变形接触部和预涂敷底部填充物以经由激光键合LED器件的制作方法

技术特征：
1.一种用于将半导体器件耦合到目标衬底的方法，其中，所述半导体器件包括第一表面和设置在所述第一表面上的第一接触部，所述目标衬底包括第二表面和设置在所述第二表面上的第二接触部，以及所述方法包括：形成设置在所述第一表面上的所述第一接触部，其中，所述第一接触部的形状沿着基本上垂直于所述第一表面的轴逐渐变细，使得所述第一接触部的近侧部分被设置在所述第一表面和所述第一接触部的远侧部分之间，以及所述第一接触部的远侧部分的横截面的面积小于所述第一接触部的近侧部分的横截面的面积，以及其中，所述第一接触部的近侧部分的横截面和所述第一接触部的远侧部分的横截面中的每一个都基本上垂直于所述轴；将未固化的底部填充(uf)材料沉积在所述第二表面上以利用未固化的uf材料来基本上封装所述第二接触部；将所述半导体器件定位成邻近所述目标衬底以形成所述第一接触部与所述第二接触部的空间对准，其中，所述第一表面和所述第二表面是相对的表面，并且所述第一接触部的逐渐变细的形状转移了封装所述第二接触部的未固化的uf材料的至少一部分，使得所述第二接触部的远侧部分与所述第一接触部的远侧部分相邻；以及提供热能，所述热能固化所述未固化的uf材料，在所述半导体器件与所述目标衬底之间形成机械耦合，以及将所述第二接触部的远侧部分电气地键合到所述第一接触部的远侧部分，在所述半导体器件与所述目标衬底之间形成电耦合，其中，在所述半导体器件与所述目标衬底之间的机械耦合在机械上使所述电耦合稳定。2.根据权利要求1所述的方法，其中，提供所述热能包括：传输诱导所述热能的光子脉冲，其中，所述光子脉冲具有时域分布，所述时域分布被选择以控制与所述热能相关联的热效应，以及可选地，其中，控制所述热效应包括将所述热效应局部化到所述第一接触部、所述第二接触部和基本上封装所述第一接触部和所述第二接触部的所述未固化的uf材料的另外的部分。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热能使所述第一接触部的逐渐变细的形状变形，使得与所述第一接触部的逐渐变细的形状相比，所述第一接触部的变形的形状是不那么锥形的，以及其中，所述第一接触部的变形的形状转移了基本上封装所述第一接触部的所述未固化的uf材料的附加部分。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一接触部包括纳米多孔金(npg)。5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述半导体器件定位成邻近所述目标衬底是在室温和在大气压力下被执行的。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体器件是被包括在第一半导体晶圆中的第一预切割半导体裸片，并且所述目标衬底是被包括在第二半导体晶圆中的第二预切割半导体裸片，以及其中，将所述半导体器件定位成邻近所述目标衬底包括将所述第一半导体晶圆定位成邻近所述第二半导体晶圆，或者其中，所述半导体器件是具有小于100微米(μm)的特征尺寸的微发光二极管(μled)，以及所述目标衬底是显示设备的背板。7.根据权利要求1所述的方法，其中，提供热能包括：利用跨所述半导体器件或所述目标衬底中的至少一个进行扫描的扫描光子束来照射所述半导体器件或所述目标衬底中的至少一个。8.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述半导体器件定位成邻近所述目标衬底形成
设置在所述未固化的uf材料和所述第一表面之间的空隙，以及其中，提供所述热能增加所述未固化的uf材料的体积，从而转移了所述空隙。9.一种用于将半导体器件耦合到目标衬底的系统，其中，所述目标衬底包括第一表面和设置在所述第一表面上的第一接触部，所述半导体器件包括第二表面和设置在所述第二表面上的第二接触部，以及所述系统包括：制造设备，其形成设置在所述第一表面上的所述第一接触部，其中，所述第一接触部的形状沿着基本上垂直于所述第一表面的轴逐渐变细，使得所述第一接触部的近侧部分被设置在所述第一表面和所述第一接触部的远侧部分之间，以及所述第一接触部的远侧部分的横截面的面积小于所述第一接触部的近侧部分的横截面的面积，以及其中，所述第一接触部的近侧部分的横截面和所述第一接触部的远侧部分的横截面中的每一个都基本上垂直于所述轴；底部填充(uf)涂敷器，其将未固化的底部填充(uf)材料沉积在所述第二表面上以利用未固化的uf材料来基本上封装所述第二接触部；拾取和放置头(pph)，其将所述半导体器件定位成邻近所述目标衬底以形成所述第一接触部与所述第二接触部的空间对准，其中，所述第一表面和所述第二表面是相对的表面，并且所述第一接触部的逐渐变细的形状转移了封装所述第二接触部的未固化的uf材料的至少一部分，使得所述第二接触部的远侧部分与所述第一接触部的远侧部分相邻；以及热能源，其提供热能，所述热能固化所述未固化的uf材料，在所述半导体器件与所述目标衬底之间形成机械耦合，以及将所述第二接触部的远侧部分电气地键合到所述第一接触部的远侧部分，在所述半导体器件与所述目标衬底之间形成电耦合，其中，在所述半导体器件与所述目标衬底之间的所述机械耦合在机械上使所述电耦合稳定。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述热能源包括具有时域分布的扫描激光束，所述时域分布被调制以控制与所述热能相关联的热效应和所述第一接触部与所述第二接触部的所述空间对准，以及，可选地，其中，所述热效应还通过选择所述扫描激光束的扫描频率来进行控制。11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述热能源包括具有时域分布的激光脉冲，所述时域分布是基于所述第一接触部与所述半导体器件的另一个接触部之间的空间距离调制的，以及，可选地，其中，对所述激光脉冲的另外的调制包括对所述激光脉冲的脉冲频率或波长中的至少一个的调制。12.根据权利要求9所述的系统，其中，所固化的uf材料基本上封装所述第一接触部和所述第二接触部中的每一个，并减轻与所述第一接触部和所述第二接触相关联的电迁移过程。13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述pph向所述半导体器件或所述目标衬底中的至少一个施加压缩力，以及其中，所述压缩力使所述第一接触部的逐渐变细的形状变形，或者其中，所述热能的至少一部分将所述第一接触部电气地键合到所述第二接触部。14.一种显示设备，包括：半导体器件，其包括第一表面和设置在所述第一表面上的第一接触部；以及目标衬底，其包括第二表面和设置在所述第二表面上的第二接触部，以及其中，所述显示设备是通过包括以下操作的方法组装的：
形成设置在所述第一表面上的所述第一接触部，其中，所述第一接触部的形状沿着基本上垂直于所述第一表面的轴逐渐变细，使得所述第一接触部的近侧部分被设置在所述第一表面和所述第一接触部的远侧部分之间，以及所述第一接触部的远侧部分的横截面的面积小于所述第一接触部的近侧部分的横截面的面积，以及其中，所述第一接触部的近侧部分的横截面和所述第一接触部的远侧部分的横截面中的每一个都基本上垂直于所述轴；将未固化的底部填充(uf)材料沉积在所述第二表面上以利用未固化的uf材料来基本上封装所述第二接触部；将所述半导体器件定位成邻近所述目标衬底以形成所述第一接触部与所述第二接触部的空间对准，其中，所述第一表面和所述第二表面是相对的表面，并且所述第一接触部的逐渐变细的形状转移了封装所述第二接触部的未固化的uf材料的至少一部分，使得所述第二接触部的远侧部分与所述第一接触部的远侧部分相邻；以及提供热能，所述热能固化所述未固化的uf材料，在所述半导体器件与所述目标衬底之间形成机械耦合，以及将所述第二接触部的远侧部分电气地键合到所述第一接触部的远侧部分，在所述半导体器件与所述目标衬底之间形成电耦合，其中，在所述半导体器件与所述目标衬底之间的所述机械耦合在机械上使所述电耦合稳定。15.根据权利要求14所述的显示设备，其中，所述显示设备被包括在头戴式设备中，所述头戴式设备是虚拟现实设备、增强现实设备或混合现实设备中的至少一个。

技术总结
本发明的目的在于用于使用脉冲触发的光子(或EM能量)源(例如但不限于激光器)来将半导体器件的电接触部电气地耦合、键合和/或固定到其他半导体器件的电接触部的增强系统和方法。全部或部分LED行被电气地耦合、键合和/或固定到显示设备的背板。LED可以是μLED。脉冲光子源被用来通过扫描光子脉冲照射LED。EM辐射被表面、主体、衬底、LED的电接触部和/或背板的电接触部吸收，以生成引起在LED的电接触部和背板的电接触部之间的键合的热能。光子脉冲的时域分布和空间分布以及光子源的脉冲频率和扫描频率被选择以控制不利热效应。率和扫描频率被选择以控制不利热效应。率和扫描频率被选择以控制不利热效应。


技术研发人员：丹尼尔
受保护的技术使用者：脸谱科技有限责任公司
技术研发日：2020.06.03
技术公布日：2022/7/9