Les écrans MicroLED doivent relever le triple défi de transférer des millions de composants extrêmement petits avec une précision inférieure au micron. L'un des moyens d'y parvenir est d'utiliser la chimie et les outils de la microlithographie, en s'appuyant sur les processus utilisés pour la fabrication de semi-conducteurs à l'échelle nanométrique.
Cette approche est développée par Terecircuits qui fera une présentation le 30 NOV - 1 DEC 2022 à la conférence MicroLED de TechBlick qui aura lieu en direct en ligne. Voici l'agenda www.TechBlick.com/microLEDs
La diapositive 1 montre une optimisation : Une source de lumière ultraviolette profonde est utilisée pour exposer un support entier contenant un épi-wafer de MicroLEDs, libérés et isolés sur le support par un LLO (Laser Lift Off) ou un processus chimique. Dans le même temps, un masque est positionné pour libérer de manière sélective uniquement les MicroLEDs au pas du pixel. De cette façon, des dizaines de milliers de composants peuvent être transférés en une seule opération, en préservant la précision des relations entre les puces à partir du pas de fabrication. Les masques peuvent également être utilisés pour dépeupler les matrices défectueuses et réparer les défauts des assemblages existants.
La conception du matériau qui maintient les MicroLEDs sur le support donneur est essentielle. Ce matériau doit à la fois maintenir les MicroLEDs en toute sécurité et sans dérive avant la libération, puis, lorsqu'il est activé par le processus de transfert avant induit par laser (LIFT), libérer proprement et propulser les dés vers le substrat sans dommage et avec un minimum de résidus, voire aucun.
La diapositive 2 montre que l'optimisation d'un matériel de transfert pour travailler avec un masque (M-LIFT) signifie obtenir une énergie d'activation qui est inférieure au seuil d'ablation du matériau du masque. La plupart des matériaux de transfert classiques, tels que les polyimides et les polymères thermodurcissables, sont des matériaux ablatifs qui nécessitent des doses d'activation importantes, laissent des résidus et sont difficiles à contrôler. Ils nécessitent généralement une énergie (fluence) de 500 à 800 mJ/cm2 pour être activés, dépassant de 10 fois le seuil d'ablation du masque. Le matériau idéal se décompose proprement tout en communiquant une force de placement vers le bas au composant (permettant un placement sans contact). Il doit également présenter un minimum d'"effets de bord", qui peuvent se répercuter sur les composants adjacents et nuire à la précision des transferts ultérieurs.
Outre le fait qu'elle facilite l'utilisation d'un masque qui peut fournir un véritable modelage sans optique sophistiquée, l'obtention d'une fluence plus faible apporte des avantages supplémentaires en termes de coût de possession pour l'ensemble du processus de transfert. Une énergie plus faible transférera beaucoup moins de chaleur dommageable, et peut potentiellement être activée avec des sources de lumière UV non-laser peu coûteuses et très fiables. Les faibles besoins en énergie signifient également qu'une surface 10x plus grande peut être exposée pour le détachement parallèle, ou alternativement, un laser 10x plus petit peut être utilisé pour réduire les coûts. Cette réduction de la complexité des outils se traduit par une diminution des coûts de maintenance et des temps d'arrêt.
Cette approche est développée par Terecircuits qui fera une présentation le 30 NOV - 1 DEC 2022 à la conférence MicroLED de TechBlick qui aura lieu en direct en ligne. Voici l'agenda www.TechBlick.com/microLEDs
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