マイクロLEDディスプレイは、数百万個という非常に小さな部品をサブミクロンの精度で転送するという三重苦を背負っています。 これを実現する一つの方法は、化学とマイクロリソグラフィーのツールを使うことです。これは、ナノスケールの半導体製造に使われるプロセスを活用したものです。
本アプローチはTerecircuits社が開発し、2022年11月30日～12月1日にTechBlick社のMicroLEDカンファレンスにてオンラインライブで発表する予定です。以下はその内容です。www.TechBlick.com/microLEDs
スライド1では、1つの最適化を示しています。 レーザーリフトオフ（LLO）またはケミカルプロセスによりキャリア上に放出・集積されたMicroLEDをエピウエハーに搭載したキャリア全体を深紫外光源で露光します。 同時に、画素ピッチのMicroLEDのみを選択的に放出するためのマスクを配置します。このようにして、数万個の部品を一回の操作で、製造ピッチからのダイ間精度を保ったまま転送することができます。また、マスクは、不良ダイの除去や既存アセンブリの欠陥修復にも使用できます。
ドナーキャリア上のMicroLEDを保持する材料の設計が重要です。この材料は、リリース前にMicroLEDをドリフトすることなく確実に保持し、レーザー誘起前方移動（LIFT）プロセスによって活性化されると、損傷を与えず、残留物を最小限に抑え、基板に向かってダイスをきれいにリリースする必要があります。
スライド2には、「転写材の最適化 とは、マスク材料のアブレーション閾値以下の活性化エネルギーを達成することである。 ポリイミドや熱硬化性ポリマーなど、従来の転写材料の多くはアブレーション材料であり、大きな活性化量を必要とし、残留物が残り、制御が困難でした。通常、活性化には500～800mJ/cm2のエネルギー（フルエンス）を必要とし、マスクのアブレーション閾値を10倍以上超えてしまう。 理想的な材料は、部品に下向きの装着力を与えながらきれいに分解する（非接触装着を可能にする）ものである。 また、隣接する部品に影響を与え、その後の転写精度に悪影響を与える「エッジ効果」を最小限に抑える必要がある。
低フルエンス化は、高度な光学系を必要としない真のパターニングが可能なマスクの使用を容易にすることに加え、転写プロセス全体にさらなるCost of Ownershipのメリットをもたらす。 低エネルギーは、有害な熱を大幅に減少させ、低コストで信頼性の高い非レーザーUV光源で活性化できる可能性があります。低エネルギー要件は、パラレルリリースのために10倍広い表面積を露出させることができることを意味し、あるいは代わりに、10倍小さいレーザーを使用してコストを節約することができます。 このように工具の複雑さを軽減することで、メンテナンスコストやダウンタイムを削減することができます。
[This is automatically translated from English]
