Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deut schen Patentanmeldung Nr. 102021108397.4 vom 01. April 2021, 5 deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme in die vor liegende Anmeldung aufgenommen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transfe rieren mindestens eines optoelektronischen Halbleiterbauelemen- L0 tes von einem ersten Träger auf einen zweiten Träger. Insbeson dere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Er zeugen einer elektrischen und mechanischen Verbindung zwischen einem optoelektronischen Halbleiterbauelement und einer Leiter platte. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein opto- L5 elektronisches Zwischenprodukt, das insbesondere während eines Verfahrens zum Transferieren mindestens eines optoelektroni schen Halbleiterbauelementes von einem ersten Träger auf einen zweiten Träger erzeugt und anschließend weiter prozessiert wird.

20 Thermokompressionsbonden ist ein gängiger Ansatz für das elekt rische und mechanische Verbinden eines optoelektronischen Halb leiterbauelements auf beispielsweise einer Leiterplatte. Dabei wird beispielsweise mittels einer zumeist starren Platte eine Kraft auf eine der Leiterplatte gegenüberliegende Oberseite des 25 optoelektronischen Halbleiterbauelements aufgebracht und dadurch das optoelektronische Halbleiterbauelement auf die Lei terplatte gedrückt. Optional kann dazu das optoelektronische Halbleiterbauelement über die Platte erwärmt werden, sodass das auf der Leiterplatte angeordnete optoelektronische Halbleiter- 30 bauelement mit dieser elektrisch und mechanisch verbunden wird.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der US 810060 B2 und der nicht-Patentliteratur „Review of Electrically Conduc- tive Adhesive Technologies for Electronic Packaging" von Myung 35 Jin Yim, und Kyung Wook Paik bekannt. Wird das optoelektronische Halbleiterbauelement allerdings in einen tieferen Hohlraum bzw. eine Kavität transferiert, oder ist das optoelektronische Halbleiterbauelement von Erhebungen oder weiteren Bauteilen umgeben, die das optoelektronische Halb- leiterbauelement in vertikale Richtung gesehen überragen, kann es schwierig sein, einen notwendigen Druck auf die Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements aufzubringen. Ins besondere kann es schwierig sein, auf die Oberseite des opto elektronischen Halbleiterbauelements einen notwendigen Druck mittels einer großflächigen Platte aufzubringen, da diese mit den das optoelektronische Halbleiterbauelement umgebenden Er hebungen oder weiteren Bauteilen kollidieren würde. Dadurch kann entsprechend nicht der notwendige Druck auf die Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements aufgebracht werden, um eine ausreichende elektrische und mechanische Verbindung zwi schen der Leiterplatte und dem darauf angeordneten optoelekt ronischen Halbleiterbauelement zu erzeugen.

Es besteht daher das Bedürfnis, den vorgenannten Problemen ent- gegenzuwirken und ein Verfahren zum Transferieren mindestens eines optoelektronischen Halbleiterbauelementes von einem ers ten Träger auf einen zweiten Träger und insbesondere ein Ver fahren zum Erzeugen einer elektrischen und mechanischen Verbin dung zwischen einem optoelektronischen Halbleiterbauelement und einer Leiterplatte bereitzustellen, mittels dem optoelektroni sche Halbleiterbauelemente auch auf Oberflächen mit einer er höhten Topographie (z. B. einem Hohlraum) zuverlässig, einfach und kostengünstig aufgebracht werden können. Zusammenfassung der Erfindung

Diesem Bedürfnis wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruch 1 und mit einem optoelektronischen Zwi schenprodukt mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruch 16 Rechnung getragen. Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Transferieren mindestens eines optoelektronischen Halbleiterbauelementes von einem ers ten Träger auf einen zweiten Träger umfasst die Schritte:

- Bereitstellen mindestens eines optoelektronischen Halblei- terbauelementes auf einem ersten Träger;

- Aufbringen einer strukturierbaren Materialschicht auf das mindestens eine auf dem ersten Träger angeordnete opto elektronische Halbleiterbauelement;

- Strukturieren, insbesondere in Form eines Ätzprozesses, der zumindest einen strukturierbaren Materialschicht derart, dass dem optoelektronischen Halbleiterbauelement ein Teil bereich der strukturierten Materialschicht auf einer Ober seite des optoelektronischen Halbleiterbauelements zuge ordnet ist; - Aufnehmen des optoelektronischen Halbleiterbauelements mittels einer Transfereinheit (z.B. Stempel) umfassend ein Aufsetzen der Transfereinheit auf eine dem optoelektroni schen Halbleiterbauelement gegenüberliegende Oberseite des Teilbereichs der strukturierten Materialschicht; - Abheben des optoelektronischen Halbleiterbauelements von dem ersten Träger;

- Anordnen des optoelektronischen Halbleiterbauelements auf einem ersten Bereich eines zweiten Trägers, wobei zumindest ein zum ersten Bereich benachbarter zweiter Bereich auf dem zweiten Träger die Oberseite des optoelektronischen Halb leiterbauelements überragt; und

- Fixieren des optoelektronischen Halbleiterbauelements auf dem zweiten Träger. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass durch die strukturierte Materialschicht Oberflächentopographien auf dem zweiten Träger ausgeglichen werden können, sodass während dem Schritt des Fixierens ein ausreichender Druck auf das opto elektronische Halbleiterbauelementes aufgebracht werden kann. Insbesondere kann die Summe der Dicken aus der Materialschicht und dem Halbleiterbauelement derart gewählt sein, dass diese gleich der Höhe der zweiten Bereiche der sogar größer ist. Dadurch kann die mechanische und elektrische Verbindung des optoelektronischen Halbleiterbauelementes mit dem zweiten Trä ger verbessert werden, auch wenn das optoelektronische Halblei terbauelement in einer Kavität angeordnet oder von anderen er höhten Erhebungen oder Bauteilen umgeben ist. Entsprechend kann durch die strukturierte Materialschicht ein Höhenunterschied zwischen einem optoelektronischen Halbleiterbauelement und ei ner das optoelektronische Halbleiterbauelement umgebende Struk turen ausgeglichen werden, indem die Oberseite der strukturier ten Materialschicht die umgebenden Strukturen überragt. Dadurch kann auf einfache und zuverlässige Art und Weise ein gewünschter Druck auf die strukturierte Materialschicht bzw. das optoelekt ronische Halbleiterbauelement ausgeübt werden.

Auch können durch die strukturierte Materialschicht Auskopp lungsstrukturen auf der Oberseite des optoelektronischen Halb leiterbauelementes planarisiert oder geglättet werden. Dadurch wird eine Beschädigung oder Erosion der Oberseite während den Schritten des Abhebens, Anordnens und Fixieren des optoelekt ronischen Halbleiterbauelements reduziert. Dies kann insbeson dere der Fall sein, wenn die strukturierte Materialschicht eine geringere Härte aufweist als einzelne Schichten des optoelekt ronischen Halbleiterbauelementes, oder die strukturierte Mate rialschicht eine geringere Härte aufweist als zumindest die Auskopplungsstrukturen auf der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelementes.

In einigen Ausführungsformen überragt die Oberseite des Teil bereichs der strukturierten Materialschicht den zumindest einen zweiten Bereich, nachdem das optoelektronische Halbleiterbau element auf dem ersten Bereich angeordnet ist. Die Oberseite der strukturierten Materialschicht kann entsprechend die das optoelektronische Halbleiterbauelement umgebende Strukturen überragen. Die Oberseite kann dadurch leicht zugänglich sein, und es kann beispielsweise auf einfache Weise mittels einer im Wesentlichen starren und großflächigen Platte eine Kraft auf die Oberseite der strukturierten Materialschicht aufgebracht werden. In einigen Ausführungsformen bildet der erste Bereich die Bo denfläche einer Kavität und der mindestens eine zweite Bereich bildet eine Oberfläche eines die Kavität bildenden Randes. Das mindestens eine optoelektronische Halbleiterbauelemente kann entsprechend in einer Kavität auf dem ersten Bereich angeordnet werden, wobei die Oberseite des mindestens einen optoelektro nischen Halbleiterbauelements innerhalb der Kavität angeordnet ist und diese nicht überragt, wenn das optoelektronische Halb leiterbauelement in der Kavität angeordnet ist. Mit anderen Worten gesagt kann die Kavität bzw. das optoelektronische Halb- leiterbauelement derart ausgebildet und in der Kavität angeord net sein, dass eine Höhe des optoelektronischen Halbleiterbau elements geringer ist als eine vertikale Ausdehnung der Kavität. Insbesondere kann die Oberseite des optoelektronischen Halblei terbauelements unter der Oberfläche des die Kavität bildenden Randes liegen. Beispielsweise kann die Höhe des optoelektroni schen Halbleiterbauelements höchstens der Hälfte oder höchstens drei Vierteln der vertikalen Ausdehnung der Kavität entsprechen.

Die Kavität kann beispielsweise reflektierend ausgestaltet sein. Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann von der Kavität bzw. einer Hohlraumstruktur umgeben sein, wobei die Seitenwände der Kavität bzw. der Hohlraumstruktur reflektierend ausgestaltet sein können. Dadurch wird zum einen eine verbes serte Lichtlenkung mit erhöhter Leistung eines von dem opto- elektronischen Halbleiterbauelement emittierten Lichts er reicht, und zum anderen ein Übersprechen zwischen mehreren opto elektronischen Halbleiterbauelementen verhindert oder zumindest deutlich verringert. Der zweite Bereich kann jedoch auch durch die Oberseite einer Erhebung oder durch die Oberseite einer weiteren Komponente, die auf der Leiterplatte angeordnet ist, gebildet sein. Ohne die strukturierte Materialschicht auf der Oberseite des opto elektronischen Halbleiterbauelements könnte der zweite Bereich bzw. die Oberseite der Erhebung oder der weitere Komponente entsprechend mit einer im Wesentlichen starren Platte kollidie ren, mittels der eine Kraft auf die Oberseite der strukturierten Materialschicht aufgebracht wird. Dies soll durch das struktu rierte Material auf der Oberseite des optoelektronischen Halb leiterbauelements jedoch verhindert werden.

In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Fixierens des optoelektronischen Halbleiterbauelements ein Anpressen des optoelektronischen Halbleiterbauelements auf den zweiten Trä ger. Optional umfasst der Schritt des Fixierens des optoelekt- ronischen Halbleiterbauelements zusätzlich ein Erwärmen des optoelektronischen Halbleiterbauelements. Insbesondere kann der Schritt des Fixierens des optoelektronischen Halbleiterbauele ments entsprechend den Schritten eines Thermo-compression bon ding (TCB)-Prozesses ausgeführt werden.

In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Fixierens des optoelektronischen Halbleiterbauelements ein Aufbringen ei nes Lotsystems auf das Halbleiterbauelement und/oder auf den zweiten Träger und ein anschließendes Verlöten.

In einigen Ausführungsformen wird der Schritt des Fixierens des optoelektronischen Halbleiterbauelements mit Hilfe einer im We sentlichen starren Platte ausgeführt. Die Platte kann dabei aus mehreren Schichten mit unterschiedlichen Härtegraden ausgebil- det sein. Insbesondere kann eine dem optoelektronischen Halb leiterbauelement zugewandte Schicht der Platte weicher ausge führt sein als die weiteren Schichten der Platte.Auch kann eine dem optoelektronischen Halbleiterbauelement zugewandte Schicht der Platte weicher als die Oberseite der strukturierten Mate- rialschicht ausgebildet sein. Beispielsweise kann zumindest eine der mehreren Schichten durch eine Folie, insbesondere eine weiche und optional temporär aufgebrachte Folie, gebildet sein. Dadurch kann beispielsweise eine Beschädigung oder Erosion der Oberseite der strukturierten Materialschicht während dem Schritt des Fixierens des optoelektronischen Halbleiterbauele- ments, reduziert werden.

In einigen Ausführungsformen ist der zweite Träger durch eine Leiterplatte bzw. Backplane gebildet. Insbesondere kann der zweite Träger durch ein mehrlagiges Keramiksubtrat oder durch einen Silizium Wafer gebildet sein.. In einigen Ausführungsfor men kann das Substrat mit darauf befindlichen elektrischen An schlüssen gebildet sein. Insbesondere kann der zweite Träger Dünnfilmtransistoren umfassen. Der erste Träger kann beispielsweise durch einen Wafer oder ein Aufwachssubstrat gebildet sein. Das mindestens eine optoelekt ronische Halbleiterbauelement kann beispielsweise auf dem ers ten Träger aufgewachsen worden sein. Insbesondere können meh rere optoelektronische Halbleiterbauelemente auf dem ersten Träger aufgewachsen worden und in einem Abstand von 2 pm bis 3 pm zueinander auf dem ersten Träger angeordnet sein.

In einigen Ausführungsformen umfasst der erste Bereich ein Kon- taktpad und das optoelektronische Halbleiterbauelement wird auf dem Kontaktpad angeordnet. Eine Oberfläche des Kontaktpads kann mit leitfähigem oder nicht leitfähigem Kleber (isotrop oder anisotrop) versehen werden. Alternativ kann eine direkte Ver bindung, insbesondere eine Metall-Metall-Verbindung, ohne Kle ber zwischen dem Kontaktpad und dem optoelektronischen Halblei- terbauelement erfolgen. Ebenso ist es denkbar, dass auf dem Kontaktpad ein Lot aufgetragen ist und dass der Schritt des Fixierens des optoelektronischen Halbleiterbauelements einen Lötprozess umfasst.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren einen wei- teren Schritt in Form eines Entfernens zumindest eines Teils des Teilbereichs der strukturierten Materialschicht. Die struk turierten Materialschicht oder zumindest ein Teil der struktu rierten Materialschicht kann entsprechend in Form einer Opfer schicht auf das optoelektronische Halbleiterbauelement aufge tragen werden und kann nach dem Schritt des Fixierens des opto elektronischen Halbleiterbauelements zumindest teilweise wieder entfernt werden. Der Schritt des Entfernens zumindest eines Teils des Teilbereichs der strukturierten Materialschicht kann dabei mit Hilfe von Lösungsmitteln, ozonisiertem Wasser, einer Plasmabehandlung und/oder mit Hilfe eines Veraschungsprozesses erfolgen.

In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Struktu- rierens der zumindest einen strukturierbaren Materialschicht ein Aufbringen eines photostrukturierbaren Lacks auf die struk turierbare Materialschicht und ein anschließendes Strukturieren des photostrukturierbaren Lacks und der strukturierbaren Mate rialschicht, derart, dass dem optoelektronischen Halbleiterbau element ein Teilbereich der strukturierten Materialschicht auf einer Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements zugeordnet ist. Der photostrukturierbare Lack kann vor dem Schritt des Aufnehmens des optoelektronischen Halbleiterbauele ments mittels einer Transfereinheit wieder entfernt werden oder auf der strukturierbaren Materialschicht verbleiben.

In einigen Ausführungsformen ist die strukturierbare Material schicht durch eine Opferschicht gebildet, die nur temporär auf dem optoelektronischen Halbleiterbauelement angeordnet ist und die nach dem Schritt des Fixierens des optoelektronischen Halb leiterbauelements zumindest teilweise wieder entfernt wird.

In einigen Ausführungsformen weist die strukturierbare Materi alschicht selbst einen photostrukturierbaren Lack, insbesondere ein Photoresist auf. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn die strukturierbare Materialschicht nur temporär auf dem opto elektronischen Halbleiterbauelement angeordnet ist und nach dem Schritt des Fixierens des optoelektronischen Halbleiterbauele ments zumindest teilweise wieder entfernt wird.

Die strukturierte Materialschicht kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass dadurch eine Beschädigung oder Erosion der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements wäh rend den Schritten des Abhebens, Anordnens und Fixieren des optoelektronischen Halbleiterbauelements, reduziert werden kann. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn die struktu- rierte Materialschicht eine geringere Härte aufweist als ein zelne Schichten des optoelektronischen Halbleiterbauelementes, oder die strukturierte Materialschicht eine geringere Härte aufweist als die Oberseite des optoelektronischen Halbleiter bauelementes.

Die strukturierbare Materialschicht kann sich beispielsweise durch eine gute Temperaturstabilität und/oder Druckstabilität auszeichnen, um die strukturierbare Materialschicht bzw. das optoelektronische Halbleiterbauelement beim Fixieren des opto- elektronischen Halbleiterbauelements auf dem zweiten Träger, beispielweise unter erhöhtem Druck und/oder erhöhter Tempera tur, nicht zu beschädigen.

In einigen Ausführungsformen weist die strukturierbare Materi- alschicht ein zumindest teilweise transparentes Material, wie beispielsweise ein Parylen oder ein Silikon, auf. Insbesondere kann zumindest ein Teil der strukturierten Materialschicht, der aus einem zumindest teilweise transparenten Material besteht permanent/dauerhaft auf der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelementes angeordnet werden.

In einigen Ausführungsformen weist die strukturierbare Materi alschicht lichtkonvertierende und/oder lichtstreuende Partikel auf. Diese Partikel oder auch andere Materialien können der Lichtkonversion oder Lichtstreuung dienen. Dadurch können bei spielsweise gewünschte Lichteigenschaften und eine gewünschte Abstrahlcharakteristik des optoelektronischen Halbleiterbauele mentes erreicht werden.

In einigen Ausführungsformen umgibt der Teilbereich der struk- turierten Materialschicht das optoelektronischen Halbleiterbau element in eine Umfangsrichtung gesehen. Der Teilbereich der strukturierten Materialschicht ist entsprechend auf der Ober seite des optoelektronischen Halbleiterbauelements angeordnet und umgibt dieses zusätzlich dazu in eine Umfangsrichtung des optoelektronischen Halbleiterbauelements. Insbesondere kann zu mindest der das optoelektronische Halbleiterbauelement umge bende Teil der strukturierten Materialschicht permanent/dauer haft auf dem optoelektronischen Halbleiterbauelement angeordnet sein und beispielsweise lichtkonvertierende und/oder licht- streuende Partikel aufweisen.

In einigen Ausführungsformen umfasst der Teilbereich der struk turierten Materialschicht Bereiche, die permanent/dauerhaft auf dem optoelektronischen Halbleiterbauelement angeordnet sind und Bereiche, die nur temporär auf dem optoelektronischen Halblei terbauelement angeordnet sind.

In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Aufbrin- gens der strukturierbaren Materialschicht einen spin-on-Pro- zess, ein Aufsputtern oder Aufschleudern bzw. einen ähnlichen hierfür geeigneten Prozess.

In einigen Ausführungsformen weist die strukturierbare Materi alschicht eine gute thermische Leitfähigkeit auf, sodass eine gute Wärmeübertragung von einer auf die Oberseite der struktu rierbaren Materialschicht bzw. auf die Oberseite des Teilbe reichs der strukturierten Materialschicht aufgebrachten und er wärmten Platte auf das wenigstens eine optoelektronische Halb leiterbauelement erfolgt. In einigen Ausführungsformen ist das mindestens eine optoelekt ronische Halbleiterbauelement durch eine optoelektronische Lichtquelle, insbesondere eine LED, gebildet. Das optoelektro nische Halbleiterbauelement bzw. die optoelektronische Licht- quelle kann beispielsweise eine Kantenläge von kleiner als 300gm, insbesondere kleiner als 150gm, aufweisen. Bei diesen räumlichen Ausdehnungen ist das mindestens eine optoelektroni sche Halbleiterbauelement bzw. die optoelektronische Licht quelle für das menschliche Auge nahezu unsichtbar.

In einigen Ausführungsformen ist das mindestens eine optoelekt ronische Halbleiterbauelement eine LED. Die LED kann insbeson dere als Mini-LED bezeichnet werden, das ist eine kleine LED, beispielsweise mit Kantenlängen von weniger als 200 gm, insbe- sondere bis zu weniger als 40 gm, insbesondere im Bereich von 200 gm bis 10 gm. Ein anderer Bereich liegt zwischen 150 gm bis 40 gm.

Die LED kann auch als Mikro-LED, auch gLED genannt, oder als gLED-Chip bezeichnet werden, insbesondere für den Fall, dass die Kantenlängen in einem Bereich von 70 gm bis 10 gm liegen. In einigen Ausführungsformen kann die LED eine räumliche Abmes sung von 90 x 150gm oder eine räumliche Abmessung von 75 x 125gm haben.

Die Mini-LED oder der gLED-Chip kann in einigen Ausführungsfor men ein ungehauster Halbleiterchip sein. Ungehaust kann bedeu ten, dass der Chip um seine Halbleiterschichten herum kein Ge häuse aufweist, wie z.B. ein Die. In einigen Ausführungsformen kann ungehaust bedeuten, dass der Chip frei von jeglichem or ganischen Material ist. Somit enthält das ungehauste Bauelement keine organischen Verbindungen, die Kohlenstoff in kovalenter Bindung enthalten. In einigen Ausführungsformen ist das mindestens eine optoelekt ronische Halbleiterbauelement durch eine Lichtquelle gebildet, die Licht einer bestimmten Farbe emittieren kann. In einigen Ausführungsformen können mehrere optoelektronische Halbleiter bauelemente dazu ausgebildet sein Licht mit unterschiedlichen Farben wie zum Beispiel rot, grün, blau und gelb zu emittieren. Das mindestens eine optoelektronische Halbleiterbauelement kann jedoch auch durch einen Sensor, insbesondere einen photosensi tiven Sensor gebildet sein.

In einigen Ausführungsformen werden mittels dem beschriebenen Verfahrens mehrere optoelektronische Halbleiterbauelemente gleichzeitig von dem ersten Träger auf den zweiten Träger trans feriert. Insbesondere können mit dem beschriebenen Verfahren mehrere optoelektronische Halbleiterbauelemente gleichzeitig auf dem zweiten Träger beispielsweise mittels einer starren Platte in Form eines TCB-Prozess fixiert werden.

Ein erfindungsgemäßes optoelektronisches Zwischenprodukt um fasst eine Leiterplatte mit zumindest einem ersten Bereich und zumindest einem zum ersten Bereich benachbarten zweiten Bereich, sowie mindestens ein optoelektronisches Halbleiterbauelement, das auf dem zumindest einen ersten Bereich angeordnet ist. Ein Teilbereich einer strukturierten Materialschicht bzw. Opfer schicht ist auf einer Oberseite des mindestens einen optoelekt ronischen Halbleiterbauelements angeordnet. Der zumindest eine zweite Bereich überragt dabei die Oberseite des optoelektroni schen Halbleiterbauelements und eine dem optoelektronischen Halbleiterbauelement gegenüberliegende Oberseite des Teilbe reichs der strukturierten Materialschicht bzw. Opferschicht überragt den zumindest einen zweite Bereich.

Insbesondere kann das optoelektronische Zwischenprodukt ein Zwischenprodukt des im obigen beschrieben Verfahrens sein. Das Zwischenprodukt kann insbesondere während eines Verfahrens zum Transferieren mindestens eines optoelektronischen Halbleiter bauelementes von einem ersten Träger auf einen zweiten Träger erzeugt und anschließend weiter prozessiert werden. In einigen Ausführungsformen umfasst das optoelektronische Zwi schenprodukt ferner ein Kontaktpad, das zwischen dem ersten Bereich und dem optoelektronischen Halbleiterbauelement ange ordnet ist.

In einigen Ausführungsformen weist die strukturierte Material schicht bzw. Opferschicht einen Fotolack auf. Die strukturierte Materialschicht kann jedoch auch durch ein anderes, leicht wie der entfernbares Material gebildet sein und somit eine Opfer- _S chicht bilden, die nach einem Fixieren des optoelektronischen Halbleiterbauelements auf einem Träger leicht wieder entfernt werden kann.

In einigen Ausführungsformen weist die strukturierte Opfer- _S chicht ein zumindest teilweise transparentes Material, wie beispielsweise ein Parylen oder ein Silikon, auf.

In einigen Ausführungsformen weist die strukturierte Opfer schicht lichtkonvertierende und/oder lichtstreuende Partikel auf.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine Schnittansicht eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements sowie dessen vereinfachte Darstellung;

Fig. 2 Verfahrensschritte eines Verfahrens zum

Transferieren von optoelektronischen Halb leiterbauelementen von einem ersten Träger auf einen zweiten Träger; Fig. 3 Verfahrensschritte eines weiteren Verfah rens zum Transferieren von optoelektroni schen Halbleiterbauelementen von einem ers ten Träger auf einen zweiten Träger;

Fig. 4A und 4B Verfahrensschritte eines Verfahrens zum

Transferieren von optoelektronischen Halb leiterbauelementen von einem ersten Träger auf einen zweiten Träger nach einigen As- pekten des vorgeschlagenen Prinzips; und

Fig. 5A und 5B eine Schnittansicht eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips.

Detaillierte Beschreibung

Die folgenden Ausführungsformen und Beispiele zeigen verschie dene Aspekte und ihre Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Ausführungsformen und Beispiele sind nicht immer maßstabsgetreu. Ebenso können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte her vorzuheben. Es versteht sich von selbst, dass die einzelnen Aspekte und Merkmale der in den Abbildungen gezeigten Ausfüh- rungsformen und Beispiele ohne weiteres miteinander kombiniert werden können, ohne dass dadurch das erfindungsgemäße Prinzip beeinträchtigt wird. Einige Aspekte weisen eine regelmäßige Struktur oder Form auf. Es ist zu beachten, dass in der Praxis geringfügige Abweichungen von der idealen Form auftreten kön- nen, ohne jedoch der erfinderischen Idee zu widersprechen.

Außerdem sind die einzelnen Figuren, Merkmale und Aspekte nicht unbedingt in der richtigen Größe dargestellt, und auch die Pro portionen zwischen den einzelnen Elementen müssen nicht grund sätzlich richtig sein. Einige Aspekte und Merkmale werden her vorgehoben, indem sie vergrößert dargestellt werden. Begriffe wie "oben", "oberhalb", "unten", "unterhalb", "größer", "klei ner" und dergleichen werden jedoch in Bezug auf die Elemente in den Figuren korrekt dargestellt. So ist es möglich, solche Be ziehungen zwischen den Elementen anhand der Abbildungen abzu leiten.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines optoelektronischen Halb leiterbauelements 1 bzw. LED-Chips sowie eine vereinfachte Dar stellung des LED-Chips. Der LED-Chip kann dabei als ein Halb leiterschichtstapel verstanden werden, der eine negativ do tierte Schicht eines Halbleitermaterials (n-Schicht) 2 und eine positiv dotierte Schicht eines Halbleitermaterials (p-Schicht) 3 aufweist. Bei der Dotierung wird der Halbleiterkristall ge zielt mit Fremdatomen "verunreinigt", um seine Leitfähigkeit zu verändern. Dies führt zu einem Elektronen-Überschuss in der n- Schicht und zu einem Elektronen-Mangel (Löcher) in der p- Schicht. Sobald an den Halbleiterkristall in Durchlassrichtung ein entsprechender Strom angeschlossen wird, wandern die über schüssigen Elektronen der n-Schicht 2 in Richtung p-Schicht 3. In einer sogenannten aktiven Zone 4 treffen sie auf die Löcher der p-Schicht 3. Dort beginnen sich die ausgewanderten Elekt ronen und die Löcher zu rekombinieren. Durch diese Rekombination entsteht Energie, welche in Form von Lichtblitzen (Photonen) abstrahlt und in Form von Lichtwellen aus dem Halbleiterkristall austritt. Die aktive Zone 4 kann als Schicht, aber auch als Quantenwell, Mehrfachquantenwell, mit einer Quantendotstruktur oder jeder anderen zur strahlenden Rekombination ausgeführten Struktur ausgebildet sein.

Unterhalb der p-Schicht ist ein erster elektrischer Kontakt 5 ausgebildet, der gleichzeitig auch als Spiegel agieren kann und auf dem ersten elektrischen Kontakt 5 ist ein Kontaktpad 6 ausgebildet. Auf der Oberseite des Halbleiterschichtstapels ist ein zweiter elektrischer Kontakt 7 ausgebildet, sodass der LED- Chip über die beiden Kontakte mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Zusätzlich dazu weist der Halbleiterschichtstapel an dessen Oberseite eine Licht-Auskoppelstruktur 8 auf, mittels der die Lichtauskoppeleffizienz des LED-Chip erhöht werden kann. Der zweite elektrische Kontakt 7 ist dabei derart ausgebildet, dass er die Struktur der Licht-Auskoppelstruktur 8 nachempfin- det und entsprechend an dessen Oberseite ebenfalls eine ent sprechende Struktur aufweist. Der Halbleiterschichtstapel weist zudem ein dielektrisches Material 9 auf, welches den Halbleiter stapel einhüllt. In der Figur rechts dargestellt ist eine vereinfachte Darstel lung eines solchen optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 wie sie in den weiteren Figuren verwendet wird.

Fig. 2 zeigt Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Transfe- rieren von optoelektronischen Halbleiterbauelementen 1 von ei nem ersten Träger 10 auf einen zweiten Träger 11. In einem ersten Schritt werden dabei die optoelektronischen Halbleiter bauelemente 1 mittels einer Transfereinheit (z.B. Stempel) 12 von dem ersten Träger 10 abgehoben und anschließend werden die optoelektronischen Halbleiterbauelemente 1 mittels der Trans fereinheit bzw. dem Stempel 12 in einem zweiten Schritt auf dem zweiten Träger 11 auf jeweils dafür vorgesehenen Kontaktpads 13 angeordnet. In einem weiteren Schritt werden die optoelektronischen Halb leiterbauelemente 1 dann mittels eines TCB-Prozesses auf dem zweiten Träger 11 fixiert, indem mittels einer Platte 14, bei spielsweise einer Platte aus Silikon, auf die Oberseite der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 1 ein definierter Druck aufgebracht wird. Optional dazu können die optoelektro nischen Halbleiterbauelemente 1 mittels der Platte 14 auch er wärmt werden, sodass eine ausreichend gute mechanische und elektrische Verbindung zwischen den optoelektronischen Halblei terbauelemente 1 und dem zweiten Träger erzeugt wird. Das End- produkt ist in der Figur unten dargestellt. Fig. 3 zeigt Verfahrensschritte eines weiteren Verfahrens zum

Transferieren von optoelektronischen Halbleiterbauelementen 1 von einem ersten Träger 10 auf einen zweiten Träger 11. Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren weist der zweite Träger 11 jedoch Erhebungen 15 bzw. durch die Erhebungen 15 gebildet Kavitäten 16 auf. Die optoelektronischen Halblei terbauelemente 1 werden mittels der Transfereinheit 12 in einem zweiten Schritt auf dem zweiten Träger 11 in jeweils einer Kavität 16 auf einem jeweils dafür vorgesehenen Kontaktpad 13 angeordnet.

Aufgrund der Erhebungen 15, die die optoelektronischen Halblei terbauelemente 1 überragen, ist es jedoch nicht, wie in der vorangegangenen Figur dargestellt, möglich, die optoelektroni- sehen Halbleiterbauelemente 1 mittels eines TCB-Prozesses auf dem zweiten Träger 11 zu fixieren. Die in der vorangegangenen Figur beschriebene Platte 14 kollidiert beim Versuch einen Druck auf die Oberseite der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 1 aufzubringen mit den Erhebungen 15, sodass diese weder auf das Kontaktpad 13 gedrückt werden noch über die Platte 14 er wärmt werden. Dies führt dazu, dass eine Verbindung zwischen den der optoelektronischen Halbleiterbauelementen 1 und dem zweiten Träger 11 bzw. den Kontaktpads 13 lediglich durch den Schritt des Anordnens der optoelektronischen Halbleiterbauele- mente 1 mittels der Transfereinheit 12 erzeugt wird. Dadurch kann jedoch keine ausreichend gute mechanische und elektrische Verbindung zwischen den optoelektronischen Halbleiterbauelemen ten 1 und dem zweiten Träger 11 erreicht werden. Fig. 4A und 4B zeigen Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Transferieren von optoelektronischen Halbleiterbauelementen 1 von einem ersten Träger 10 auf einen zweiten Träger 11 nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips. Entsprechend Fig. 4A wird dabei in einem ersten Schritt auf die Oberseite einer Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen 1, die auf einem ersten Träger 10 beabstandet zueinander angeordnet sind, eine strukturierbare Materialschicht 20 aufgebracht. An schließend wird diese Materialschicht 20 mittels beispielsweise einem Photolithographie-Prozess strukturiert, sodass jedem optoelektronischen Halbleiterbauelement 1 lediglich ein Teil- bereich 17 der strukturierten Materialschicht auf der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements zugeordnet ist.

In einem weiteren Schritt werden mehrere optoelektronische Halb leiterbauelemente 1 mittels einer Transfereinheit 12 aufgenom- men und auf den zweiten Träger 11 transferiert. Im vorliegenden Fall werden exemplarisch zwei optoelektronische Halbleiterbau elemente 1 aufgenommen und auf den zweiten Träger 11 transfe riert. Auf dem zweiten Träger 11 werden die optoelektronischen Halbleiterbauelemente 1 jeweils in einer Kavität 16 auf einem jeweils dafür vorgesehenen Kontaktpad 13 angeordnet. Die opto elektronischen Halbleiterbauelemente 1 weisen dabei eine gerin gere Höhe als die die Kavitäten 16 bildenden Erhebungen 15 auf, sodass die Oberseiten der optoelektronischen Halbleiterbauele mente 1 jeweils innerhalb der Kavität liegen. Im Vergleich zur Oberseite der Erhebungen 15 liegen die Oberseiten der opto elektronischen Halbleiterbauelemente 1 sozusagen nach unten hin versetzt zu diesen. Der jeweilige Boden einer Kavität 16 bildet dabei einen ersten Bereich 18 und die Oberseite der Erhebungen 15 bildet jeweils einen zweiten Bereich 19. Die optoelektroni- sehen Halbleiterbauelemente 1 bzw. Kontaktpads 13 sind entspre chend auf dem ersten Bereich 18 angeordnet und der zweite Be reich 19 überragt jeweils die Oberseiten der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 1. Die Teilbereiche 17 der strukturierten Materialschicht weisen eine derartige Höhe auf, dass die Oberseite der Teilbereiche 17 oberhalb der Oberseite der Erhebungen 15 bzw. oberhalb des zwei ten Bereichs 19 liegt. Die optoelektronischen Halbleiterbauele mente 1 werden anschließend mittels eines TCB-Prozesses auf dem zweiten Träger 11 fixiert, indem mittels einer Platte 14 auf die Oberseite der Teilbereiche 17 der strukturierten Material schicht ein definierter Druck aufgebracht wird. Optional dazu können die optoelektronischen Halbleiterbauelemente 1 mittels der Platte 14 über die Teilbereiche 17 der strukturierten Ma terialschicht erwärmt werden, sodass eine ausreichend gute me chanische und elektrische Verbindung zwischen den optoelektro nischen Halbleiterbauelemente 1 und dem zweiten Träger erzeugt wird.

Das entstandene Zwischenprodukt 21, wie in Fig. 4B oben darge stellt, umfasst den zweiten Träger 11, insbesondere in Form einer Leiterplatte, sowie die zwei optoelektronische Halblei terbauelemente 1 die auf dem zweiten Träger jeweils auf dem Kontaktpad 13 bzw. auf dem ersten Bereich 18 angeordnet sind. Auf dem zweiten Träger 11 sind Erhebungen 15 ausgebildet, die die optoelektronischen Halbleiterbauelemente 1 überragen, so dass die Oberseite der Erhebungen 15 bzw. jeweils ein zweiter Bereich 19 die Oberseite der optoelektronische Halbleiterbau elemente 1 überragt. Ein Teilbereich 17 der strukturierten Ma terialschicht bzw. Opferschicht ist jeweils auf der Oberseite der optoelektronischen Halbleiterbauelemente 1 angeordnet, so dass die Oberseite eines Teilbereichs 17 der strukturierten Materialschicht bzw. Opferschicht jeweils den zweite Bereich 19 überragt.

Die Teilbereiche 17 der strukturierten Materialschicht können in einem weiteren Schritt, wie in der Fig. 4B unten dargestellt, entfernt werden, jedoch können die Teilbereiche auch zumindest teilweise auf den optoelektronischen Halbleiterbauelementen 1 verbleiben.

Ein solcher Fall ist beispielsweise in Fig. 5A und Fig. 5B dargestellt. Die Teilbereiche 17 der strukturierten Material schicht sind dabei derart ausgestaltet, dass sie nach dem Schritt des Fixierens der optoelektronischen Halbleiterbauele mente 1 auf dem zweiten Träger 11 auf den optoelektronischen Halbleiterbauelementen 1 verbleiben. Die Teilbereiche 17 der strukturierten Materialschicht können entsprechend dauerhaft auf den optoelektronischen Halbleiterbauelementen 1 verbleiben. Die Teilbereiche 17 der strukturierten Materialschicht können insbesondere auch lichtformende oder lichtstreuende Eigenschaf- ten aufweisen. Dies kann einerseits durch die Form der Teilbe reiche 17 der strukturierten Materialschicht (hier exemplarisch in Form eines Trapezes) oder durch lichtstreuende Partikel in der Materialschicht erreicht werden. Wie in Fig. 5B dargestellt können die Teilbereiche 17 der struk turierten Materialschicht auch derart ausgestaltet sein, dass sie die optoelektronischen Halbleiterbauelementen 1 in eine Um fangsrichtung gesehen umgeben. Dies kann insbesondere von Vor teil sein, wenn die Materialschicht lichtkonvertierende Parti- kel aufweist, da so auch ein von den optoelektronischen Halb leiterbauelementen zur Seite emittierte Licht durch die Mate rialschicht passieren muss und so das Licht konvertiert werden kann.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 optoelektronisches Halbleiterbauelement

2 n-Schicht 3 p-Schicht

4 aktive Zone

5 erster elektrischer Kontakt

6 Kontaktpad 7 zweiter elektrischer Kontakt 8 Licht-Auskoppel _S truktur

9 dielektrisches Material

10 erster Träger 11 zweiter Träger 12 Transfereinheit 13 Kontaktpad

14 Platte

15 Erhebung

16 Kavität 17 Teilbereich 18 erster Bereich

19 zweiter Bereich

20 Materialschicht

21 optoelektronisches Zwischenprodukt