[發明專利]基于剛度變化可選擇地保持和釋放對象的轉移元件

在審

• 申請號: 202011167810.8
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112864046A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 王蘊達;呂正平;Q·王;N·E·昌
• 申請（專利權）人: 帕洛阿爾托研究中心公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/677;H01L27/15
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹凌;劉茜

本發明題為“基于剛度變化可選擇地保持和釋放對象的轉移元件”。本發明公開了一種轉移元件，所述轉移元件包括粘附元件，所述粘附元件在較低溫度下具有較高楊氏模量并且在較高溫度下具有較低楊氏模量。加熱元件可操作以響應于輸入而改變每個粘附元件的操作溫度。控制器被耦接以向所述加熱元件提供所述輸入以引起至少在所述較高溫度和所述較低溫度之間的溫度變化。所述溫度變化致使所述轉移元件響應于所述轉移元件的所述較高楊氏模量和所述較低楊氏模量之間的變化而可選擇性地保持對象和釋放所述對象。

發明內容

本公開涉及具有可選擇急劇剛性到柔軟轉變的可選擇表面粘附元件。在一個實施方案中，設備包括具有兩個或更多個轉移元件的轉移基底。每個轉移元件包括在較低溫度下具有較高楊氏模量并且在較高溫度下具有較低楊氏模量的粘附元件。設備包括加熱元件，該加熱元件可操作以響應于輸入而改變粘附元件的操作溫度。控制器被耦接以向兩個或更多個轉移元件的加熱元件提供輸入以引起至少在較高溫度和較低溫度之間的溫度變化。溫度變化致使轉移元件響應于轉移元件的較高楊氏模量和較低楊氏模量之間的變化而可選擇性地將對象保持到轉移基底以及從轉移基底釋放對象。

在另一個實施方案中，一種方法涉及向轉移基底上多個轉移元件施加第一輸入。多個轉移元件中的每個轉移元件在較低溫度下具有較高楊氏模量并且在較高溫度下具有較低楊氏模量。第一輸入致使轉移元件的子集處于或高于較高溫度。致使轉移元件在處于或高于較高溫度下接觸供體基底上的相應多個對象。在與多個對象接觸的同時，將轉移元件冷卻至處于或低于較低溫度。將轉移基底從供體基底移開，對象的子集粘附到轉移元件子集上并且與轉移基底一起移動。致使轉移基底上的對象接觸目標基底，并且將對象的子集從轉移基底轉移到目標基底。

在另一個實施方案中，一種系統包括供體基底，該供體基底具有設置在保持層上的多個對象，該保持層包含聚二甲基硅氧烷和硅樹脂凝膠中的一者或多者。轉移基底具有兩個或更多個轉移元件。每個轉移元件包括在較低溫度下具有較高楊氏模量并且在較高溫度下具有較低楊氏模量的粘附元件。每個轉移元件具有加熱元件，該加熱元件可操作以響應于輸入而改變粘附元件的操作溫度。控制器被耦接以選擇性向兩個或更多個轉移元件的加熱元件提供輸入，以致使轉移元件的子集響應于至少在較高溫度和較低溫度之間的變化而可選擇地從供體基底提起對象。系統包括一個或多個致動器，該一個或多個致動器被配置為移動供體基底和轉移基底中的一者或兩者以促進從供體基底提起對象。

根據以下詳細論述和附圖，可以了解各種實施方案的這些和其他特征和方面。

附圖說明

下面的論述參考以下附圖，其中同一附圖標記可用于識別多個附圖中的類似/相同部件。圖未必按比例繪制。

圖1和圖2為示出根據示例實施方案的組裝過程的框圖；

圖3為根據示例實施方案的設備的側視圖；

圖4和圖5為根據示例實施方案的用于轉移基底的切換矩陣的示意圖；

圖6為根據示例實施方案的轉移基底的側視圖；

圖7和圖8為根據各種示例實施方案的轉移基底的側視圖；

圖9A和圖9B為根據示例實施方案的方法的圖；并且

圖10是示出根據示例實施方案的可轉移對象上的突出部的圖。

具體實施方式

本公開涉及對象的操縱和組裝，并且在一些實施方案中，涉及經由轉移基底的微對象的質量組裝。一些電子器件通過將小對象機械地蓋在彼此頂部來制造。雖然微電子部件和微光學部件有時使用晶片形成技術諸如層沉積、掩模和蝕刻來制造，但是某些類別的材料彼此生長不兼容。在此類情況下，組裝可涉及在第一基底上形成一類器件，并且在第二基底上形成第二類器件，然后例如經由倒裝芯片或轉移印刷技術將它們機械地連接在一起。