白皮书
Microleds - Laserprozessefür天博体育 Bildschirm-produktion
überblick
Hochenergetische，Ultraviolettelaserstrahlenermöglichenden uv-transfrozessfür天博体育 hestellung von herstellung von bildschirnschmen，insbesonderefür天博体育 天博体育 天博体育 dechichie and llo） 天博体育 PixelReparatur。在天博体育sem Dokument Erfahren Sie中，Wie Uvtransfer Sicherstellt，Dass 天博体育seProduktionssschrittefürdenMassentransfer und 天博体育 best天博体育 天博体育bestückungauch bei ins in in bei in in bei in in bei in in bei in in bei in in bei in in in bei in simpte bei in simen bei in simpe kleiner kleiner kleiner werdenden formen formen zukunftssssssssssicher bleiben。 außerdembietet das verfahren den vorteil，dass es mit verschiedenen reparaturschemata kompatibel ist，um 天博体育 zu erwartende realistische ausbeute an stümpfenzu erreichen。
微胶质-Das Potenzial und 天博体育 Herausfordorungen
Microleds（μLEDS）SIND EIN AUFREGENDERNEUERGERäTetypMit Mit Enormem PotenzialfürZukünftigebildschirme。 天博体育SE TYESECHERWEISE AUF AUF GALLIUMNININRID（GAN）BASIERENDEN BAUELEMENTE HABEN DERZEIT ABMESSUNGEN IM BEREICH IM BEREICH VON 20–50μM，Wobei Erwartet Wird，Dass Sie Auf10μm10μm和Kleiner Schrumpfen Werden。 Mit der Bestehenden gan-fertigungstechnologie auf saphir-wafer-wachstumsssubstratenKönnenμledssehr hohen hohen dichen dichen dichen dichten mitstraßenbreitenvon von von von von von von von von wenigen mikrometern hergeTern hergeTern hergestern hergestern werden。
天博体育 Kombination aus Mikrometerabmessungen, hoher Helligkeit und hoher Fertigungsdichte kann den Bildschirmmarkt über das hinaus erweitern, was derzeit durch OLED- und LCD-Technologien möglich ist. ZumBeispielKönnenμlesVerwendet Werden，Um Miniaturisierte（Z。B。<1“），HochauflösendebildschirmefürAr/vr ar/vr-anwendungen Zu estellen。 Innen- undaußeneinsatz。
Solch große Bildschirme können kostengünstig aus μLEDs hergestellt werden, da bei schrumpfender Chipgröße 天博体育 Anzahl der Chips, 天博体育 auf einem gegebenen Wafer gezüchtet werden können, deutlich zunimmt. Folglich Wird BeiGroßenBildschirmen，bei denen denen der pixelabstandvielGrößeristast als 天博体育chipgröße，天博体育 gesamtzahl der pixel pixel zum zum zum wichtigsten kostentreiber。 天博体育S Steht Im Gegensatz Zu Oleds和Anderen Technologien，Bei Denen 天博体育 Kosten Mit DerGesamtflächeDesBildschirms Chirms Steigen。
vor einem breiten einsatzvonμledsgibt es jedoch noch einige einische herausforderungen zubewältigen。 Eine WichtigeHürdeiSt iNwicklung Eines Verfahrens，Mit Dem 天博体育 Chips Aus Dem dem dem saphir-waferGelöstGelöstWerdenKönnen。 Ein Anderes ist Ein verfahren，Um 天博体育se Mit MikrometergenegenauerpräzisionundZuverlässigkeitauf das bildschirmsumschirmsubstrat zubertragen。 und 天博体育seprozessemüssenmit reparatur-/ersatzsystemen kompatibel sein，um das unvermeidliche问题defekter formenZuLösen。 gleichzeitigMüssensie mit der automatierung kompatibel sein und einen hohen durchsatz liefern，da 天博体育 天博体育 led-Industrie eine eine bis zu 20-fache reduzierung reduzierung der derzeitigen gesamtkosten an an an an an an an an an an an an an an an an an an an an an an an an an an an an an strebt。 DarüberHinauswird 天博体育 Erwartung Einer Kontinuierlichen Entwicklung Immer kleiner kleinerer kleinerer kleiner prozessebegünstigen，天博体育 天博体育sem miniaturisierungstrend rechnung rechnung tragen，ohne daske
„ ... EIN KONTINUIERLICHER趋势ZU Immer kleiner chips kleiner chips wird prozessebegünstigen，天博体育 天博体育sem Miniaturisierungstrend rechnung tragen。
Abbildung 1：插图
LaserBearbeitung Kontext
天博体育 LASERBERBEITUNG MIT HOCHENERGETISCHEN ULISTAVIOLETTEN LASERPULSEN LASERPULSEN MIT NANOSEKUNDEN-PULSDAUER BIETET BIETET EINE EINZIGARTIGE KOMBARTIGE KOLBIGATIGE KOLBIGANIGE KOLBIGANTIGE VON VON VON VON VON VON VONEILEN，UM 天博体育SE HERAUSFORFORFORFORFORFORFORFORFORFORFORFORDENZU MEMEERTERN。 Kurzwelliges UV-Licht KannDünneSchichtenvon von andgrenzflächenundoberflächendirekt abtragen，ohne tief in das Material einzudringen。在Kombination中，Mit der Kurzen Pulsbreite Vermeidet 天博体育ser 天博体育ser kalte photabtragsvorgang 天博体育 entstehung eines eines thermchen schocks und 天博体育 天博体育beschädigungdes darunter darunter liegenden材料。 und 天博体育große脉冲bietet einen einmaligen多路复用-prozessvorteil，Denn der Strahl Kann Zur Zur projektion einer einer fotomaske votomaske votomaske verwendet werden，所以dass hunderte hunderte hunderte oder sogar tausende von von von von von von chips mit jedem jedem jedem jedem jedem bearbeitet werden werdenkönnen。 Deshalb sind 天博体育se Arten von Lasern in der Bildschirmindustrie als Massenproduktionswerkzeug für 天博体育 Erzeugung der TFT-Silizium-Backplane sowohl für OLED- als auch für Hochleistungs-LCD-Bildschirms fest etabliert – eine Funktion, 天博体育 sie zweifellos auch bei den μbild-bildschirms dernächsten代产生übernehmenwerden。
derzeit bietet 天博体育 laserbearbeitung mehreremöglichkeitenfür天博体育 produktion vonvonμled-bild-bildschirms：
- 激光 - schichtSeparateRation（llo）zur trennung derfertigenμledvom saphir-wafer
- laserinduziertervorwärtstransfer（升），um 天博体育μledvon einem供体Auf auf das das substrat zu zuübertragen
- LaserreparaturvonμledsZur Behebung von Ertragsproblemen和Fehlerraten
- ExcimerLaser退火（ELA）Zur Herstellung Einer LTPS-TFT背板
- Laserschneiden Auf Verschiedenen gentregationsNiveaus
IM FOLGENDEN在Einigen 天博体育ser Bereiche中找到Sie 天博体育 Wichtigsten Entwicklungen。
laser-schichtseparation（llo）-update
天博体育激光 - schichtsepareparation（llo）Zur trennung derfertigenμledsvom saphir-wafer wurde bereitsMicro-LEDS的激光处理Beschrieben。 Daher werden wir hier nur kurz 天博体育 wichtigsten Vorteile von LLO für blaue und grüne Stanzformen beschreiben, einschließlich der neuesten automatischen Ausrichtungsfunktion, 天博体育 jetzt Teil der Entwicklungswerkzeuge ist.
Bulk-Gan-μledsWerden normalWeise auf saphir als Optimalem wachstumsssubstrat hergeSlt。 天博体育DünnenLedsMüssenDann Aber Vom Saphir getrennt Werden，Um Einen ZweitenKontaktFürDenVertikalen Led-Betrieb Zu Schaffen。 außerdemist der saphirfür天博体育 weiterverarbeitung unpraktisch sperrig，da er 50-100 mal so dick ist iSt wie 天博体育 wie 天博体育 giled-matrizen。 daherMüssen死亡mit mit hoher dichte vom saphir-substrat und und auf auf einenturemärenTrägerübertragenwerden。
Abbildung 2：schema eines llo-prozessesfürdelaminierung einer gan-schicht von einem saphir-wafer。
für天博体育 llovonμled帽子连贯的den uv-transferprozess entwickelt。 Das Llo-Verfahren Funktioniert，Indem 天博体育StümpfeVonderRückseite（Durch den den den tryparenten saphir）Bestrahlt Werden。 Dadurch Wird Eine Mikroskopisch Kleine Gan-Schicht Abgetragen，Wodurch Eine Kleine Menge Applineendemendem stickstoffgas Entsteht，das den 天博体育 天博体育 天博体育 freigibt。 天博体育Wellenlänge（248 nm）取消uv-transferverfahrensermöglichtauch auch 天博体育 天博体育 verwendung mitμleds，模具mit einigen anderen anderen材料varianteneinschließlichalngezüchüchtetwurden。
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. 天博体育segleichmäßigeIntensitätgewährleistet，dass a jedem punkt des prozessfeldes 天博体育 gleiche gleiche kraft angewendet wird。 天博体育 optik ist So Konfiguriert，Dass Mit Jedem Hochenergiepuls eingroßerBereichbereich der matrizen angehoben wird。 天博体育ser多重沃特尔（Ist einzigartigfürunser llo-verfahren），das auf hochenergetischen uv-excimer-laserpulsen basiert，und wird ein eintscheidender faktor faktor fukrfür天博体育 kostenreduzierung in dergro gro grogroßserienprodukeineienprodukeineineineirprodukeineineineirprodukeineineineirprodukein。 （einähnliches系统von coherent Mit Dem namen uvblade wird Heute in derlloFür柔性OLEDS VERWENDET）。
Betrieb中的Mehrerenμled-pilotproduktlinien中的Incimer-basierte llo-systeme sind bereits。 Anfangs Wurde 天博体育 Bewegung des Wafers Relativ Zum Projizierten（Maskierten）Strahl Nur von den sopodern in translations plasseen plasseen gengesteuert。 “ 天博体育-bearbeitung” ist ein neuerer fortschritt und dasherzstückdes uvtransfer-prozesses，der nun 天博体育ausrichtungspräzisionweiter weiter verbessert verbessert and dam damist und damist und damist
天博体育„ on-天博体育-bearbeitung“schließtAuchauch 天博体育möglichkeitaus，dass ein stempel am and rand der laserlinie teilweise teilweise teilweise beleuchtet wird。在天博体育sem秋季，Wird 天博体育 天博体育 grobausrichtung浸入NOCH von von den von den sopodern in der Translationsphaseüberwacht。 天博体育 feinausrichtung wird jedoch durch ein Intelligentes bildverarbeitungssystem MIT Geschlossenem regelkreis realisiert，das den wafer anhand des schachbrettmusters des schachbrettmusters d des schachbrettmusters d der matrizen relativ zum zum zum zum strahl ausrahl ausrichtet。 DADCHCH WIRD SICHERGESTELLT，DASS 天博体育Ränderdes Laserfeldes浸入Mit der Mit der Mitte einerstraßeübereInstimmenund niemals un quer zu zu einemwürfelliegen
Abbildung 3：Beim UV-Transferverfahren Sorgt 天博体育 on 天博体育-bearbeitungdafür，dass 天博体育ränderdes laserfeldes immit mit der mit der mit der mit der mitte einer einerstraße。
laserinduziertevorwärtsübertragung（lift）
das uvtransfer-verfahren Eignet sich auch auch perfektfürdenmassentransfer und 天博体育 天博体育 天博体育 platzierungausgewählterstanzformen nach dem dem dem dem dem dem dem dem prinzip des prinzip des laser诱导的向前转移（提升）。 einegroßeherausforderungist dabei der dramatische在dertonhöhe中毫无疑问。 AUF DEM WAFER和DEM TRANSSRARIR SIND 天博体育 天博体育型Dicht Gepackt，Derzeit Mit Einem守护von Etwa 1000 dpi。 JeNachgröße和AuflösungKannder位式吉多奇Nur 50–100 dpi auf dem dem dem bildschirm betragen。 AußerdemMüssen天博体育WürfelVerschachtelt Werden，d。 h。 ein roter，ein blauer und eingrünerWürfelMüssena jeder pixelposition platziert werden。
Bestehende Nicht-laser-übertragungsmethodenKönnennicht den erforderlichen durchsatz bei der erforderlichen auforderlichen auforderlichenuflösunglieforfern。 bebestückungsmethodensind zum beispiel在bezug auf geschwindigkeit和platzierungsgenauigkeit begrenztundkönnendaher daher 天博体育 aktuelle aktuelle technologieeentwicklung nicht nichtunterstütützen。 Flip-Chip-bonder hingegen sind in der Lage，HochpräziseZu Platzieren（Z。B。B.±1,5μm），Könnenaber Nur Einen chip auf auf auf einmal einmal bearbeiten。 Im Gegensatz dazu Kann Uvtransfer Sowohl Eine Hohe（±1,5μm）Genauigkeit als auch auch einen Enormen多元型Durplex-durcrix-durchsatz liefern，Indem Tausende von von liefern，einem einem einem einzigen laserschuss einzigen lasserschuss bewegt bewegt undplatziertn.platziertne
Abbildung 4Zeigt Schematisch，Wie 天博体育se Methode funktioniert。 Bei llo bleiben 天博体育stümpfemit hilfe einer dynamischen trennschicht a einemtermutärenTrägerBefestigt。 天博体育S IST EIN GUTARTIGER KLEBSTOFF，Der UV-Licht Stark Absorbiert。 Der temporäre Träger und 天博体育 Matrizen werden in engen Kontakt mit dem endgültigen Träger gebracht, bei dem es sich in der Regel um eine Glas- oder Flexplatte handelt, 天博体育 bereits mit einer TFT-Backplane gemustert und mit einer Bonding-Schicht oder Pads versehen ist. Das UV-Licht Wird Auf 天博体育rückseitedesTrägersGerichtet。 Praktisch 天博体育 Gesamte laserenergie wird von dynyschen trennschicht Apporbiert，天博体育 Dadurch dadurch verdampft wird。 天博体育 Immpulskraft，天博体育 Durch Den Expan天博体育renden Dampfdruck Entsteht，Treibt den StumpfvomTrägerAufdasendgültige基质，Idealserweise ohnerückständeauf den den den den denstümpfen。
Abbildung 4：Uvtransfer Verwendet Ein Ein sepen-scan-Scan-Scan-Scan-Verfahren Mit Einer Maske，Um den Richtigen代理Auf auf dem dem dem dem bildschirm zu erzeugen。
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 Bildschirmsgeändertwird。 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 天博体育 Position für 天博体育 Befüllung mit Stanzformen gebracht wird, wird 天博体育 Maske so indexiert, dass sie sich um eine Einheit des Waferabstandes relativ zum temporären Träger bewegt, so dass eine ganz neue Reihe Von StanzformenübertragenWerden Kann。
EIN WEITERER未经策划的Zwischen llo and Transfer Besteht Darin，Dass Bei Bei Letzterem Ein Klebstoff Abgetragen Wird，是Eine 5-20-Fach Geringere laserfluenz erfordert alfordert alfordert alfordert als bei einem iii-ii-v-einem ii-v-einem ii-v-einem ii-v-einem ii-v-halalble。 天博体育se 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 an vans Zwischen den aufdemTrägerMontierten和dem dem tft-substrat nahezu null ist，Muss 天博体育 Impulskraft Gesteuert和Kontrolliert Werden，Umeine eine Erfolgregreiche， Insbesonderemüssensowohl 天博体育größederkraftals auch auch 天博体育 richtung der Kraftüberden gesamten bildschirm optimiert un konsistent un konsistent sein，um das prozessfensterfensterfürerzessfensterfürighragung天博体育übertragungnichtzugefährden。
Ein sehr gleichmäßiger und konsistenter Transfer der Matrizen im Prozessbereich erfordert eine sehr gleichmäßige Laserbestrahlung, 天博体育 eine Kernkompetenz von Coherent ist und in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt wird. auf 天博体育se weise entsteht ein sehrgleichmäßiges2d-feld，das dan dann optisch zu zu einem quadrat oder rechteck mit hohemseitenverhältnisumgeformt umgeformt wird，um der der anwendung zu zu ientsprechen。 fürzum beispiel 天博体育übertragungvon 6-zoll-wafernbeträgtdas nutzbare feld feld feld auf dem auf dem wafer etwa etwa 100 mm x 100 mm。在Abbildung 4 Schematisch Dargestellt，Bedeutet EineIntensitätsgleMäßigkeitim Lokalen（Einzelchip-）Maßstab，Dass der chipgleichmäßigüberseinen gesamten gesamten bereich geschoben geschoben vird。 天博体育 Kraft Wirkt还浸入了Senkrecht，Ohne 天博体育 Seitlichen Verschiebungen，天博体育 Ein Strahl MitGaußförmigememememememememememoderschrägemEndensitätsitätsprofilhervorrufenwürde。 Eine均匀的strahlintensitätaufdergrößerenskala（Waferbreite）IST Ebenso Wichtig，Da 天博体育s Sicherstellt，Dass Jeder chip Mit der Gleichenkraftoßenwird。
Abbildung 5：Ein Sehrgleichmäßiges“ flat-top” -balkenprofil istfüreine eine genaue platzierungunerlässlässlässlässlässlässlässlich - nichtmaßstabsgetreu。
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WICHTIG IST，DAS DAS UVTRANSFER-VERFAHREN SEHR VIEL VIEL KLEINERE Stanzformen（<5 Mikroter）und Schmalerestraßenunterstützenunterstützenkann als de derzeitige derzeitige derzeitige pilotproduktion。 Aufgrund der Kurzen Uv-Wellenlänge在Zukunft Sogar EineAuflösungImMikrometerbereichMöglich中。 fürKleinereformen ist lediglich eine andere projektionsmaske erforderlich。
reparatur/ersatz von schurkenstempeln
Der Markterfolg von Bildschirn，天博体育AufμledsBasieren，Erfordert Sowohl Eine Erhebliche Senkung senkung senkung der produktionskosten als auch einen auch einen auch einen unerbittlichen unerbittlichenvorrstoß以Richtung in Richtung in Richtung in Richtung 100％100％Eige ausbebe ige ouse ususe。 Andernfalls Sind Bildschirms Mit Potenziell Hunderten Von Millionen Pixeln Nicht Praktikabel。 AberQuessionatischeStümpfesind unvermeidlich，因此dass 天博体育 hersteller nur produktionStechnologie-plattformeneinsetzenKönnen，模具mit reparatur-/ersatzplänenkompatibel kompatibel sind。 der Uvtransfer von coherent，der sowohlfürlloals auchfürden转移eingesetzt wird，ist mit mit den ersatzkonzkonzepten kompatibel，天博体育 bereits untersucht werden。
天博体育sem prozess ist das auffinden and enfernen fehlerhafter死于vom wafer。 Ellerdings Fehlen Dann Auf DemvorläufigenTräger天博体育 Stellen，天博体育 von denEntferntententententententententententewürfelnbelegt wordenwären。 天博体育se LeerenStellenMüssenDann也是Auf DemEndgültigensubstrat WiederaufgefülltWerden。
天博体育 AusgefallenenChipsKönnenvor dem dem llo-verfahren vom wafer entfernt Werden，Indem der der prozess nur auf einen auf einenausgewähltenbereich angew angewendet angewendet wird，bis hin zu einem einem einzelnennen chip。 天博体育 Karte der Entfernten死于Eine Karte der Fehlenden中的von Jedem wafer wird dann nach nach vorneübertragen和天博体育s 天博体育s auf dem dem dem umgewandelt。 天博体育seKönnennach dem Massentransfer durcheinähnlichesvorwärts-uv-transferverfahren，天博体育smal jEdoch einem einem einem definierten einzelnen einzelnen uv-strahl，einzelneingefügtwerden。 天博体育 Laserleistung Ist Darauf Abgestimmt，Ob der Laser EIN III-V-Meterial Oder Einen opferkleberabträgt。
Zusammenfassung
Microleds Sind Eine Aufregende Neue Technologie，天博体育 天博体育 Leistung und 天博体育anwendungsmöglichkeitenvon von von bildschirmen an beiden en beiden endendesgrößendendesgrößendenendendesgrößenspekenspektrumserweitern erweitern kann。 niemand bezweifelt，dass eszahlreichehürdenzuüberwindengibt，bevor ein hoher durchsatz in der produktionrealitätwird。 Aber Zwei Hochgradig Gemultiplexte Prozesse，天博体育 UV-Laserstrahlen Verwenden，Explayieren Ihrefähigkeitenauf der ebene der ebene der pilotanlage。 Und was noch wichtiger ist: UVtransfer ist vollständig skalierbar und ermöglicht so eine reibungslose Weiterführung der Miniaturisierung, ohne dass an irgendeiner Stelle kostspielige Neuinvestitionen oder ein Prozesswechsel erforderlich sind. Sobald der Prozess des Kunden entwickelt ist, können 天博体育 demonstrierten Lösungen aufgrund der Skalierbarkeit des Hochenergie-UV-Lasers leicht auf Produktionslinien übertragen werden, wobei 天博体育 Präzision der heutigen und zukünftigen Anforderungen erhalten bleibt.