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CN107078088B - 微组装的高频装置及阵列 - Google Patents

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CN107078088B CN201580038779.9A CN201580038779A CN107078088B CN 107078088 B CN107078088 B CN 107078088B CN 201580038779 A CN201580038779 A CN 201580038779A CN 107078088 B CN107078088 B CN 107078088B
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Abstract

相位阵列天线系统可使用转印印刷有源组件来构造。相位阵列天线系统得益于大数目个辐射元件(例如，较多辐射元件可形成较尖、较窄波束(较高增益))。随着辐射元件的数目增加，零件的大小及组装的成本会增加。高生产量微组装(例如，通过微转印印刷)减少与高零件计数相关联的成本。微组装优于在半导体晶片上形成多个辐射元件的单片式方法，因为微组装使用较少半导体材料来提供阵列所需要的有源组件。所述相位阵列天线系统上有源组件的密度较小。微组装提供在相位阵列上高效使用半导体材料的方式，从而减少非有源半导体区域(例如，所述半导体材料上不包含晶体管、二极管或其它有源组件的区域)的量。

Description

微组装的高频装置及阵列
相关申请案
本申请案主张以下申请案的优先权及权益：2014年6月18日提出申请的标题为“微组装的高频装置及阵列(Micro Assembled High Frequency Devices and Arrays)”的第62/014,074号美国临时专利申请案，及2014年6月18日提出申请的标题为“用于提供微组装的装置的系统及方法(System and Methods for Providing Micro Assembled Devices)”的第62/014,079号美国临时专利申请案，所述美国临时专利申请案中的每一者的内容以引用的方式全文并入本文中。
技术领域
本发明涉及微组装(举例来说，使用微转印印刷技术)的高频装置及阵列。
背景技术
相位阵列是其中使用供应到天线的相应信号的相对相位来使阵列的辐射方向图沿所要方向聚焦的天线阵列。提供到天线阵列的信号使得天线阵列能够达成优于单个天线的性能的经改善性能。天线阵列可尤其增加总增益、接收或发射较大信号分集、取消干扰、沿特定方向操控辐射方向图或确定传入信号的方向。天线当中的相位关系可为固定的以形成塔式阵列。
另一选择是，天线当中的相位关系可为可调整的以形成波束操控阵列。波束操控允许使用从天线阵列中的各种天线发射的电磁信号之间的相长及相消干涉来改变辐射方向图的主波瓣的方向。此通常通过切换天线元件或通过改变驱动天线元件中的每一者的信号(例如RF信号)的相对相位来完成。
波束操控阵列的实例是加利福尼亚州门洛帕克的SRI国际公司(SRIInternational of Menlo Park,CA)生产的先进模块化不相干散射雷达(AMISR)。AMISR具有三个单独的雷达面，其中每一面在30米乘30米的大致正方形表面上方包含128个积木块状面板。AMISR由4,096个天线制成，从而产生高达两百万瓦特的组合功率。通过控制来自个别天线的信号的相对相位，雷达波束可几乎瞬时从天空中的一个位置被操控到另一位置。此允许对大气中的快速移动特征进行研究。远程操作及电子波束操控允许研究者操作并定位雷达波束以准确地测量快速改变的空间天气事件。然而，AMISR是大致足球场大小。
相位阵列雷达系统还被海军用于舰船中，因为相位阵列雷达允许舰船使用单个雷达系统进行表面检测及跟踪、发现其它舰船以及空气检测及跟踪。船载相位阵列雷达系统可使用波束操控来同时跟踪许多目标而且还控制数个飞行中的导弹。
相位阵列天线系统得益于大数目个辐射元件。使用较多辐射元件实现提供较高增益的较尖且较窄波束。然而，随着辐射元件的数目增加，系统的大小及组装成本同样增加，从而限制相位阵列天线系统(尤其对消费型产品)的应用。虽然相位阵列雷达确实存在许多应用，但相对少的应用已被开发，因为相位阵列雷达的大小及成本对许多应用来说是过高的。
除其它外，随着组件的大小缩小，布置多个相异元件的困难增加。半导体芯片或裸片自动化组装设备通常使用真空操作放置头(例如真空抓持器或取放工具)来拾取并将装置施加到衬底。使用此技术来拾取及放置超薄及/或小型装置常常是困难的。
一些电子装置由于其超薄及/或小尺寸而难以通过常规组装技术来构造。举例来说，一些电子装置(例如，微型集成电路)可在一个横向维度上小于0.1mm。此外，一些电子装置得益于大数目个辐射元件(例如，并入有较多辐射元件的相位阵列雷达可以较高增益形成较尖、较窄波束)。然而，随着辐射元件的数目增加，零件所需的面积及组装的成本会增加。此外，例如天线等元件的空间分布可导致相位阵列天线系统的低效面积使用。
因此，需要相位阵列天线系统及其制造方法，以使得相位阵列天线系统能够使用比单片式方法少的半导体材料被封装成小尺度系统。
发明内容
所揭示技术提供相位阵列天线系统及其制造方法，以使得相位阵列天线系统能够使用比单片式方法少的半导体材料被封装成小尺度系统。在一些实施例中，相位阵列天线系统上有源组件的密度较小(例如，5％或更小)。在其它实施例中，取决于应用，有源组件可密集地堆积在目的地衬底上。微组装提供在相位阵列中高效使用半导体材料的方式，从而减少非有源半导体区域(例如，半导体材料上不包含晶体管、二极管或其它有源组件的区域)的量。此外，高生产量微组装(例如，通过微转印印刷)减少与大零件计数相关联的成本且在一些实施例中允许将小型微尺度装置准确地布置成较大系统。
微转印印刷准许选择并应用超薄、易碎或小型装置而不对所述装置本身造成损坏。微结构化印模可用于拾取微型装置，将所述微型装置输送到目的地衬底，及将所述微型装置印刷到所述目的地衬底上。表面粘附力用于控制对这些装置的选择及其到目的地衬底上的印刷。此过程可大规模地并行执行。印模可经设计以在单个拾取及印刷操作中转印数百到数千个离散结构。
微转印印刷还实现将高性能半导体微型装置并行组装到几乎任何衬底材料(举例来说，玻璃、塑料、金属或半导体)上。衬底可为柔性的，借此准许产生柔性电子装置。柔性衬底可集成于大数目个配置中，举例来说，包含在脆性硅基电子装置的情况下不可能实现的配置。另外，举例来说，塑料衬底是机械坚固性的且可用于提供较不易于遭受由机械应力引起的损坏或电子性能降级的电子装置。因此，这些材料可用于通过能够以低成本在大衬底区域上方产生电子装置的连续、高速印刷技术(例如，卷对卷制造)来制作电子装置。
此外，这些微转印印刷技术可用于在与塑料聚合物衬底上的组装兼容的温度下印刷半导体装置。另外，半导体材料可印刷到大面积衬底上，借此实现复杂集成电路在大衬底区域上方的连续、高速印刷。此外，可提供在柔性或变形装置定向中具有良好电子性能的完全柔性电子装置以实现广泛的柔性电子装置。
在一个方面中，本发明针对于一种使用印刷微组装有源组件形成相位阵列天线结构的方法，所述方法包括：在目的地衬底上提供多个天线；在第一衬底上形成多个放大器；在第二衬底上形成多个相位控制装置；使所述第一衬底与蚀刻剂接触，借此移除在所述多个放大器下方的第一牺牲层的一部分中的至少一者并形成多个可印刷放大器，每一可印刷放大器通过一或多个系链连接到所述第一衬底；使所述第二衬底与蚀刻剂接触，借此移除在所述多个相位控制装置下方的第二牺牲层的一部分中的至少一者并形成多个可印刷相位控制装置，每一可印刷相位控制装置通过一或多个系链连接到所述第二衬底；使所述多个可印刷放大器及所述多个可印刷相位控制装置的至少一部分暴露于化学试剂以调节或处理所述多个可印刷放大器及所述多个可印刷相位控制装置的新暴露的表面；及通过微组装将所述多个可印刷放大器及所述多个可印刷相位控制装置的至少一部分转印到所述目的地衬底并使所述天线、所述放大器及所述相位控制装置电互连，以借此使用来自多个源晶片的高频微尺度装置阵列来形成相位阵列天线系统。
在某些实施例中，将所述多个可印刷放大器及所述多个可印刷相位控制装置的至少一部分转印到目的地衬底包括：使所述多个可印刷放大器的所述部分与转印装置接触，其中所述转印装置与所述多个可印刷放大器的所述部分之间的接触将所述多个可印刷放大器的所述部分暂时粘结到所述转印装置；使所述多个可印刷放大器的安置在所述转印装置上的所述部分与所述目的地衬底的接纳表面接触；使所述转印装置与所述多个可印刷放大器的所述部分分离，借此将所述多个可印刷放大器的所述部分转印到所述目的地衬底上；使所述多个可印刷相位控制装置的所述部分与转印装置接触，其中所述转印装置与所述多个可印刷相位控制装置的所述部分之间的接触将所述多个可印刷相位控制装置的所述部分暂时粘结到所述转印装置；使所述多个可印刷相位控制装置的安置在所述转印装置上的所述部分与所述目的地衬底的所述接纳表面接触；及使所述转印装置与所述多个可印刷相位控制装置的所述部分分离，借此将所述多个可印刷相位控制装置的所述部分转印到所述目的地衬底上。
在某些实施例中，所述多个天线包括多个贴片天线。
在某些实施例中，所述方法进一步包括：在同质衬底中的每一者中形成锚定结构及拴系结构，使得在使所述同质衬底中的每一者与所述蚀刻剂接触之后通过所述锚定结构或拴系结构将经释放或可释放结构连接到其相应同质衬底。
在某些实施例中，所述方法进一步包括：由非外延材料形成锚定或拴系结构，使得在使所述衬底与所述蚀刻剂接触之后通过所述锚定结构或拴系结构将所述经释放或可释放结构连接到其相应同质衬底。
在某些实施例中，所述方法进一步包括：形成一或多个囊封结构以囊封所述经释放或可释放结构的至少一部分。
在某些实施例中，所述第一牺牲层构成所述第一衬底的一部分。在某些实施例中，所述第二牺牲层构成所述第二衬底的一部分。在某些实施例中，化学蚀刻通过形成于所述一或多个系链中的进入点而通达所述牺牲层。
在某些实施例中，所述化学蚀刻通过所述一或多个系链中的外出点从之前由所述牺牲层的至少一部分占据的空间退出。
在某些实施例中，所述外出点与所述进入点相同。
在某些实施例中，所述目的地衬底是选自由以下各项组成的群组的成员：聚合物、塑料、树脂、聚酰亚胺、PEN、PET、金属、金属箔、玻璃、半导体及蓝宝石。在某些实施例中，所述目的地衬底对于可见光具有大于或等于50％、80％、90％或95％的透明度。
在另一方面中，本发明针对于一种装置，其包括：目的地衬底；及多层结构，其在所述目的地衬底上，其中所述多层结构包括彼此上下堆叠的多个印刷电容器，其中在每一电容器之间沿着所述电容器的至少一个边缘存在偏移。
在某些实施例中，所述偏移处于一维中。在某些实施例中，所述偏移处于二维中。在某些实施例中，所述偏移使得每一电容器的顶部表面的一部分被暴露。
在某些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有介于100nF/mm2与400nF/mm2之间的电容。在某些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从1μm到10μm、10μm到30μm、30μm到50μm或50μm到100μm的厚度。在某些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、50μm到100μm或100μm到200μm的宽度。在某些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、50μm到100μm或100μm到200μm的长度。在某些实施例中，所述多个电容器是相同形状及大小。
在某些实施例中，所述多个印刷电容器以并联或串联中的至少一种方式连接。
在某些实施例中，所述目的地衬底是选自由以下各项组成的群组的成员：聚合物、塑料、树脂、聚酰亚胺、PEN、PET、金属、金属箔、玻璃、半导体及蓝宝石。
在某些实施例中，所述目的地衬底对于可见光具有大于或等于50％、80％、90％或95％的透明度。
在另一方面中，本发明针对于一种可印刷电容器晶片，所述晶片包括：源衬底；第一牺牲层，其在所述源衬底的工艺侧上；第一组可印刷电容器，其在所述第一牺牲层上；第二牺牲层，其在所述第一组可印刷电容器上；及第二组可印刷电容器，其在所述第二牺牲层上。
在某些实施例中，所述第二组可印刷电容器中的每一可印刷电容器安置于所述第一组可印刷电容器中的可印刷电容器上面。在某些实施例中，所述第一组可印刷电容器及所述第二组可印刷电容器中的每一者形成电容器阵列。在某些实施例中，所述第一组可印刷电容器及所述第二组可印刷电容器中的每一组的密度是5到15个电容器/平方毫米。
在某些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有厚度为从1μm到10μm、10μm到30μm、30μm到50μm或50μm到100μm的薄金属-绝缘体-金属结构。在某些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、50μm到100μm或100μm到200μm的宽度。在某些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、50μm到100μm或100μm到200μm的长度。
在某些实施例中，所述第一牺牲层及所述第二牺牲层中的每一者包括选自由以下各项组成的群组的至少一个成员：SiN、SiO2及Si。
在某些实施例中，所述衬底是选自由以下各项组成的群组的成员：玻璃、蓝宝石、Al2Ox、砷化镓、氮化镓、硅及锗、碳化硅、塑料、绝缘体上硅晶片、多晶硅晶片、GaAs晶片、衬底上硅晶片、锗晶片、多晶硅薄膜晶片以及硅晶片。
在某些实施例中，所述多个可印刷电容器中的每一电容器具有从100nF/mm2到400nF/mm2的电容。在某些实施例中，所述多个可印刷电容器中的每一者具有相同形状及大小。
在另一方面中，本发明针对于一种用于在衬底的接纳表面上组装多个电容器的方法，所述方法包括：使所述多个电容器中的第一电容器与具有接触表面的转印装置接触，借此将所述电容器暂时粘结到所述接触表面使得所述接触表面上暂时安置有所述电容器；使安置在所述转印装置的所述接触表面上的所述第一电容器与所述衬底的所述接纳表面接触；使所述转印装置的所述接触表面与所述电容器分离，其中所述电容器被转印到所述接纳表面上，借此将所述电容器组装在所述衬底的所述接纳表面上；使所述多个电容器中的第二电容器与所述转印装置接触，借此将所述第二电容器粘结到所述接触表面使得所述接触表面上安置有所述第二电容器；使安置在所述转印装置的所述接触表面上的所述第二电容器与组装在所述衬底的所述接纳表面上的所述第一电容器的表面接触；及使所述转印装置的所述接触表面与所述第二电容器分离，其中所述第二电容器被转印到组装在所述衬底的所述接纳表面上的所述电容器上，借此将所述第二电容器组装在组装于所述衬底的所述接纳表面上的所述电容器上。
在某些实施例中，所述第二电容器从所述第一电容器偏移。在某些实施例中，所述偏移处于一维中。在某些实施例中，所述偏移处于二维中。在某些实施例中，所述偏移使得每一电容器的顶部表面的一部分被暴露。在某些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从100nF/mm2到400nF/mm2的电容。在某些实施例中，所述多个电容器是相同形状及大小。在某些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有厚度为从1μm到10μm、10μm到30μm、30μm到50μm或50μm到100μm的薄金属-绝缘体-金属结构。在某些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、50μm到100μm或100μm到200μm的宽度。在某些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、50μm到100μm或100μm到200μm的长度。
在某些实施例中，所述第一电容器及所述第二电容器是经由薄膜晶片级互连件而电连接。
在某些实施例中，所述第一电容器与所述第二电容器是并联连接。在某些实施例中，所述第一电容器与所述第二电容器是串联连接。在某些实施例中，所述第一电容器是经由薄膜晶片级互连件而电连接。在某些实施例中，安置在所述转印装置上的所述第一电容器以大于或等于25微米的放置准确度与所述接纳表面的区接触。
在某些实施例中，将粘合剂层提供在所述接纳表面上，其中所述第一电容器在将所述电容器转印到所述衬底的所述接纳表面期间与所述粘合剂层接触。
在某些实施例中，所述转印装置包括可保形转印装置。在某些实施例中，所述转印装置包括弹性体印模。
在某些实施例中，使安置在所述转印装置上的所述第一电容器与所述衬底的所述接纳表面接触是在小于400℃的温度下执行。
在某些实施例中，所揭示技术涉及提供使用借助可印刷微尺度有源组件驱动的天线的相位阵列。在某些实施例中，所揭示技术包含个别射频(RF)或微波组件的相位阵列，每一元件包含贴片天线、印刷(例如，微转印印刷)放大器及印刷相位控制装置。在某些实施例中，所述可印刷装置具有从2μm到5μm、从5μm到10μm、从10μm到20μm或从20μm到50μm的宽度、长度或高度(例如，二维或三维)。控制元件可取决于电路复杂性、集成技术及设计规则而具有广泛的大小。举例来说，控制元件可具有数十微米到数百微米的尺寸及50平方微米到50,000平方微米或甚至更大的面积。所述控制元件可交错在微组装微尺度有源射频组件阵列内或天线阵列内。
在某些实施例中，所揭示技术包含一种制备经释放或可释放异质集成式单片微波集成电路的方法。所述方法可包含：在相应同质衬底上形成一组相异的两个或两个以上装置(例如，所述组包括两个或两个以上不同种类的装置)(例如，在通过添加及/或图案化介电及/或导电薄膜材料而沉积在第一同质衬底上的外延材料中或借助所述外延材料；例如，SiGe、GaN、GaAs、InP、CMOS)(例如，在其同质衬底上呈区域密集配置，其中每一区域密集配置为非同质目的地衬底上的较大区域装置供应组件)；在所述同质衬底上将可释放结构划界，部分地暴露同质衬底；使所述同质衬底中的每一者(例如，及其上包含的装置)与蚀刻剂(例如，经加热的四甲基氢氧化铵或氢氧化钾，或氢氧化钠或用于执行各向异性硅蚀刻的其它碱性溶液)接触，借此移除所述衬底材料的一部分及在所述结构下方的牺牲层中的至少一者并形成经释放或可释放(例如，经由系链连接到所述衬底)、能够微组装材料及/或装置(例如，装置阵列)；任选地，将所述同质衬底及所述经释放或可释放结构(例如，通过锚定结构及/或拴系结构连接到所述衬底)中的每一者暴露于化学试剂以调节或处理所述经释放结构的新暴露的表面(例如，通过暴露于经加热磷酸而赋予表面粗糙度)；及通过微组装将所述组相异的两个或两个以上装置转印到非同质目的地衬底(例如，非同质于集成电路的一些或全部组件；例如，且包含氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、蓝宝石、玻璃、金刚石、类金刚石碳、硅、氧化铍、玻璃树脂复合物或铜中的一或多者)，借此在支撑所述相异组的不同非同质目的地衬底上由多个源晶片产生高频相异集成电路阵列。所述集成电路可包含处理或控制高频或射频信号的集成电路。
所述组相异的两个或两个以上装置可包含以下各项中的至少一者：至少部分地形成于砷化镓或磷化铟衬底上且经转印到所述非同质目的地衬底的异质结双极晶体管；至少部分地形成于其同质衬底上且经转印到同质目的地衬底的基于GaAs、InP或GaN相关材料的高电子迁移率晶体管；至少部分地形成于绝缘体上硅衬底上且经转印到其非同质目的地衬底的SiGe晶体管；及至少部分地形成于其同质衬底(举例来说，硅或绝缘体上硅晶片)上且经转印到非同质目的地衬底的二极管、无源组件及信号处理集成电路。
在某些实施例中，所揭示技术包含一种制备经释放或可释放晶体管的方法。所述方法可包含：在释放层上形成晶体管(例如，RF晶体管、异质结双极晶体管及/或高电子迁移率晶体管)，其中所述释放层具有选择性蚀刻特征，此允许化学移除所述释放层，从而将所述可释放装置与同质衬底(例如，GaAs或InP)至少部分地分离；在所述同质衬底上形成锚定结构及/或拴系结构(例如，包括光可界定材料、光致抗蚀剂材料、环氧树脂、聚酰亚胺、电介质、金属及/或半导体；例如，或由将晶体管囊封免受释放过程中所使用的化学品影响的光致抗蚀剂材料制成)，使得在使所述同质衬底与所述蚀刻剂接触之后通过所述锚定结构及/或拴系结构将所述经释放或可释放结构连接到所述同质衬底，借此贯穿所述释放过程维持所述晶体管的空间配置；在形成所述锚定、拴系及/或囊封结构之后，通过化学蚀刻将所述释放层移除，借此将所述晶体管至少部分地释放使得所述晶体管准备好用于由转印元件取回移除；使转印元件(例如，所述转印元件至少部分由保形材料(举例来说，PDMS橡胶)制成，使得所述转印元件与所述可释放物件的形貌的至少一部分紧密接触)接触于所述晶体管且将所述转印元件粘附到被至少部分地释放的晶体管；在粘附到所述被至少部分地释放的晶体管之后，使所述转印元件移动远离所述同质衬底同时维持粘附到所述经释放物件，借此将所述晶体管从其同质衬底取回、移除、分离或拾取，其中所述锚定或拴系结构在将所述转印元件从所述同质衬底取回或使其移动远离所述同质衬底的过程中断裂及/或失去与所述同质衬底及/或所述经释放物件的连接；及使所述晶体管接触所述非同质衬底并移除所述转印元件，借此将所述晶体管放置在所述非同质衬底上。
附图说明
通过参考结合附图作出的以下描述，本发明的前述及其它目标、方面、特征及优点将变得更显而易见及更好理解，附图中：
图1A是供在使用印刷有源组件的相位阵列中使用的个别元件的示意性图解说明；
图1B是使用印刷有源组件的相位阵列的实例性16印刷元件阵列的示意性图解说明；
图1C是使用印刷有源组件的相位阵列的实例性128印刷元件阵列的示意性图解说明；
图2是可转印印刷异质结双极晶体管的横截面；
图3是具有锚、系链及囊封的可转印印刷异质结双极晶体管的横截面；
图4是可转印印刷异质结双极晶体管的释放及移除的横截面；
图5是可转印印刷异质结双极晶体管的放置及印刷的横截面；
图6是转印印刷异质集成式单片微波集成电路的示意图；
图7是包含同质源衬底及目的地衬底的转印印刷异质集成式单片微波集成电路的示意图；
图8是根据本发明的实施例的电容器堆叠的横截面；
图9是根据本发明的实施例的具有二维偏移的电容器堆叠的透视图；
图10是根据本发明的实施例的偏移印刷硅隔膜的实例的光学显微照片；
图11是根据本发明的实施例的偏移印刷硅隔膜的替代实例的光学显微照片；
图12是根据本发明的实施例的晶片的横截面；
图13是根据本发明的实施例的已被底切的装置的经图案化及蚀刻晶片的横截面；
图14是根据本发明的实施例的晶片上的装置阵列的透视图；
图15是根据本发明的实施例的具有经暴露电触点的电容器堆叠的透视图；及
图16是根据本发明的实施例的多个堆叠晶片的横截面。
当结合图式阅读下文所陈述的详细说明时，本发明的特征及优点将变得更加显而易见，其中在通篇中相似参考字符识别对应元件。在图式中，相似参考编号通常指示相同、功能上类似及/或结构上类似的元件。
具体实施方式
如本文中所使用，表达“半导体元件”及“半导体结构”同义使用且广泛指代半导体材料、结构、装置或装置的组件。半导体元件包含高质量单晶及多晶半导体、经由高温处理制作的半导体材料、经掺杂半导体材料、有机及无机半导体，以及具有一或多个额外半导体组件及/或非半导体组件的复合半导体材料及结构，例如介电层或材料及/或导电层或材料。半导体元件包含半导体装置及装置组件，包含但不限于晶体管、包含太阳能电池的光伏装置、二极管、发光二极管、激光器、p-n结、光电二极管、集成电路及传感器。另外，半导体元件可指代形成功能半导体装置或产品的零件或部分。
“半导体”是指在极低温度下为绝缘体但在约300开氏度的温度下具有可观导电率的材料的任何材料。半导体的电特性可通过添加杂质或掺杂剂而修改且通过使用电场来控制。在本说明中，术语半导体的用法旨在与此术语在微电子及电子装置领域中的用法相一致。在本发明中有用的半导体可包含例如硅、锗及金刚石等元素半导体及例如以下各项的化合物半导体：IV族化合物半导体，例如SiC及SiGe；III-V族半导体，例如AlSb、AlAs、Aln、AlP、BN、GaSb、GaAs、GaN、GaP、InSb、InAs、InN及InP；III-V族三元半导体合金，例如AlxGa1-xAs；II-VI族半导体，例如CsSe、CdS、CdTe、ZnO、ZnSe、ZnS及ZnTe；I-VII族半导体CuCl；IV-VI族半导体，例如PbS、PbTe及SnS；层式半导体，例如PbI2、MoS2及GaSe；氧化物半导体，例如CuO及Cu2O。术语半导体包括本质半导体及非本质半导体，其掺杂有一种或多种选定材料，包含具有p型掺杂材料及n型掺杂材料的半导体，以提供适用于给定应用或装置的有益电子性质。术语“半导体”包含包括半导体及/或掺杂剂的混合物的复合材料。在本发明的一些应用中有用的特定半导体材料包含但不限于：Si、Ge、SiC、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、GaSb、InP、InAs、InSb、ZnO、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、PbS、PbSe、PbTe、AlGaAs、AlInAs、AlInP、GaAsP、GaInAs、GaInP、AlGaAsSb、AlGaInP及GaInAsP。多孔硅半导体材料对于本发明在传感器及发光材料(例如发光二极管(LED)及固态激光器)领域中的应用是有用的。半导体材料的杂质是除半导体材料本身以外的原子、元素、离子及/或分子，或者提供于半导体材料中的任何掺杂剂。杂质是半导体材料中所存在的非所要材料，其可能会不利地影响半导体材料的电子性质，且包含但不限于氧、碳及金属，包含重金属。重金属杂质包含但不限于：元素周期表上位于铜与铅之间的元素群组族、钙、钠及其所有离子、化合物及/或错合物。
“衬底”是指其上或其中进行(或已进行)工艺(例如半导体元件的图案化、组装或集成)的结构或材料。衬底包含但不限于：(i)其上制作、沉积、转印或支撑半导体元件的结构(还称作为同质衬底)；(ii)装置衬底，举例来说，电子装置衬底；(iii)具有用于随后转印、组装或集成的例如半导体元件等元件的施体衬底；及(iv)用于接纳例如半导体元件等可印刷结构的目标衬底。施体衬底可为但未必是同质衬底。
如本文中所使用的“目的地衬底”是指用于接纳例如半导体元件等可印刷结构的目标衬底(例如，非同质衬底)。目的地衬底材料的实例包含聚合物、塑料、树脂、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二酯、聚对酞酸乙二酯、金属、金属箔、玻璃、柔性玻璃、半导体及蓝宝石。
如本文中所使用的术语“微型”及“微型装置”是指根据本发明的实施例的某些装置或结构的描述性大小。如本文中所使用，术语“微型”及“微型装置”意在指代尺度为.5μm到250μm(例如，从.5μm到2μm、从2μm到5μm、从5μm到10μm、从10μm到20μm、从20μm到50μm、从20μm到50μm、从50μm到100μm或从100μm到250μm)的结构或装置。然而，将了解，本发明的实施例未必限制于此，且实施例的某些方面可适用于更大或更小大小的尺度。
如本文中所使用，“微型LED”是指尺度为.5μm到250μm的无机发光二极管。举例来说，微型LED可具有宽度、长度及高度中的至少一者(或二维或全部三维)。微型LED在被激励时发射光。由LED发射的光的色彩取决于微型LED的结构而变化。举例来说，当经激励时，红色微型LED发射红色光，绿色微型LED发射绿色光，蓝色微型LED发射蓝色光，黄色微型LED发射黄色光，且青色微型LED发射青色光。
“可印刷”是指能够转印、组装、图案化、组织或集成到衬底上或衬底中而不会将衬底暴露于高温(即，在小于或等于约400、200或150摄氏度的温度下)的材料、结构、装置组件或集成式功能装置。在本发明的一个实施例中，可印刷材料、元件、装置组件或装置能够经由溶液印刷、微转印印刷或干式转印接触印刷而转印、组装、图案化、组织及/或集成到衬底上或衬底中。
本发明的“可印刷半导体元件”包括可(举例来说)可通过使用干式转印接触印刷、微转印印刷或溶液印刷方法而组装或集成到衬底表面上的半导体结构。在一个实施例中，本发明的可印刷半导体元件为单一单晶、多晶或微晶无机半导体结构。在此说明的上下文中，单一结构是具有经机械连接的特征的单片式元件。本发明的半导体元件可未经掺杂或经掺杂，可具有选定空间分布的掺杂剂且可掺杂有多种不同掺杂剂材料，包含p型及n型掺杂剂。本发明包含具有大于或等于约1微米的至少一个横截面尺寸的微结构化可印刷半导体元件及具有小于或等于约1微米的至少一个横截面尺寸的纳米结构化可印刷半导体元件。在许多应用中有用的可印刷半导体元件包括从对高纯度块体材料(例如使用常规高温处理技术产生的高纯度结晶半导体晶片)的“由上而下”处理得来的元件。在一个实施例中，本发明的可印刷半导体元件包括复合结构，所述复合结构具有以操作方式连接到至少一个额外装置组件或结构(例如导电层、介电层、电极、额外半导体结构或其任一组合)的半导体。在一个实施例中，本发明的可印刷半导体元件包括可拉伸半导体元件或异质半导体元件。
术语“柔性”是指材料、结构、装置或装置组件可逆地变形成弯曲形状(例如)而无需经历引起显著应变(例如表征材料、结构、装置或装置组件的故障点的应变)的变换的能力。
“塑料”是指可经模制或塑形(通常在加热时)且经硬化成所要形状的任何合成或天然存在材料或材料组合。在本发明的装置及方法中有用的示范性塑料包含但不限于聚合物、树脂及纤维素衍生物。在本说明中，术语塑料旨在包含复合塑料材料，所述复合塑料材料包括具有一或多种添加剂的一或多种塑料，所述塑料例如为结构增强剂、填充剂、纤维、塑化剂、稳定剂或可提供所要化学或物理性质的添加剂。
“电介质”及“介电材料”在本说明中同义使用且是指对电流流动具有高抗性且可通过所施加电场极化的物质。有用介电材料包含但不限于SiO2、Ta2O5、TiO2、ZrO2、Y2O3、SiN4、STO、BST、PLZT、PMN及PZ。
“聚合物”是指包括多个重复化学基团(通常称作为单体)的分子。聚合物的特征通常在于高分子质量。本发明中可使用的聚合物可为有机聚合物或无机聚合物且可呈非晶、半非晶、结晶或部分结晶状态。聚合物可包括具有相同化学组成的单体或可包括具有不同化学组成的多种单体，例如共聚物。具有链接式单体链的交联聚合物对本发明的一些应用尤其有用。本发明的方法、装置及装置组件中可用的聚合物包含但不限于塑料、弹性体、热塑性弹性体、弹性塑料、恒温器、热塑性塑料及丙烯酸酯。示范性聚合物包含但不限于缩醛聚合物、可生物降解聚合物、纤维素聚合物、含氟聚合物、尼龙、聚丙烯腈聚合物、聚酰胺-亚酰胺聚合物、酰亚胺、聚芳香酯、聚苯并咪唑、聚丁烯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酰亚胺、聚乙烯、聚乙烯共聚物及经改质聚乙烯、聚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基戊烯、聚伸苯醚及聚苯硫、聚邻苯二甲酰胺、聚丙烯、聚氨酯、苯乙烯树脂、砜基树脂、乙烯基树脂或这些的任何组合。
如本文中所使用的“微转印印刷”是指用于将微型或纳米型材料、装置及半导体元件确定性组装成具有二维及三维布局的经空间组织的功能布置的系统、方法及技术。通常难以拾取并放置超薄或小型装置，然而，微转印印刷准许选择并施加这些超薄、易碎或小型装置(例如微型LED)而不会对装置本身造成损坏。微结构化印模(例如，弹性印模、静电印模或混合弹性/静电印模)可用于拾取微型装置，将微型装置输送到目的地衬底，及将微型装置印刷到目的地衬底上。在一些实施例中，表面粘附力用于控制对这些装置的选择及其到目的地衬底上的印刷。此过程可大规模地并行执行。印模可经设计以在单个拾取及印刷操作中转印单个装置或数百到数千个离散结构。关于微转印印刷的论述通常参考第7,622,367号及第8,506,867号美国专利，所述美国专利中的每一者特此以引用的方式全文并入本文中。
相位阵列天线系统可使用转印印刷有源组件来构造。相位阵列天线系统得益于大数目个辐射元件(例如，较多的辐射元件可形成较尖、较窄的波束且提供较高增益)。随着辐射元件的数目增加，系统的大小及组装的成本会增加。高生产量微组装(例如，通过微转印印刷)减少与大零件计数相关联的成本。
微组装优于在半导体晶片上形成多个辐射元件的单体式方法，因为微组装使用较少半导体材料来提供阵列所需要的有源组件。相位阵列天线系统上有源组件的密度较小(数百分比或更少)。微组装提供在相位阵列天线系统中高效使用半导体材料的方式，从而减少原始同质源衬底中的非有源半导体区域(例如，半导体材料上不包含晶体管、二极管或其它有源组件的区域)的量。微转印方法描述于第8,722,458号、第7,622,367号及第8,506,867号美国专利中，所述美国专利中的每一者特此以引用方式并入本文中。
在一些实施例中，将有源组件放置在天线相位阵列中的每一个别天线附近是有利的。在一些实施例中，通过以下方式减少每一有源组件的成本：使(举例来说)集成电路中的有源组件小型化，从而准许在给定半导体晶片上产生较大数目个组件。
有源组件可从同质衬底被释放，从而促进到有源组件的薄膜互连并通过实现衬底重新使用而降低其成本。与包含线接合及凸块接合的其它互连手段相比，到有源组件的薄膜互连因提供减少的寄生效应而在RF应用中是有利的。
使用转印印刷微组装有源组件的相位阵列天线系统可用于为自动驾驶车辆提供雷达，为无线无人运载工具提供电力传输，为无线相机提供电力传输，为微波炉提供加热，为无线照明装置提供电力传输，提供从手持机及个人计算机到辅助移动装置的数据传输、电力传输，或提供到模块化信息显示元件(包含例如电泳显示器等双稳态或多稳态显示元件)的电力及数据传输。举例来说，用于无人驾驶运载工具的控制系统得益于具有高增益波束形成能力的雷达。微组装为在战术航空精确度中有用的高增益相位阵列提供经济路线。转印印刷相位阵列的优势尤其包含顶尖材料(SiGe、GaN、GaAs、InP、CMOS等)的单片集成及高效材料利用以及放大器到天线的低电感互连。
图1A是供在包含印刷有源组件的相位天线阵列中使用的个别元件100的图解说明。个别元件100阵列可被微组装到衬底上以形成相位阵列天线系统。在一些实施例中，元件100包含天线102，例如贴片天线。贴片天线可安装在平坦表面上且具有低轮廓。天线102连接到经微组装(例如，微转印印刷)到衬底上的放大器104。相位控制装置106连接到放大器104使得可控制使用天线102进行的信号广播的相位。相位控制装置106可与放大器104集成于共同装置(例如集成电路)中，或是单独的，举例来说，位于单独集成电路中。
在一些实施例中，使用化合物微组装技术来形成所述个别元件。举例来说，化合物微组装允许在中间衬底上形成含有小型装置(例如，从1微米到100微米的宽度、长度及高度)的微型系统阵列，举例来说，通过将个别元件从上面形成有所述个别元件的一或多个同质衬底微转印印刷到一或多个中间衬底。然后可将中间衬底上的微型系统微转印印刷到目的地衬底以形成由各自位于其自身的单独中间衬底上的数个微型系统形成的大型系统。
图1B是使用印刷有源组件的相位阵列天线150的实例性16印刷元件阵列的图解说明。图1C是使用印刷有源组件的相位阵列天线系统175的实例性128印刷元件阵列的图解说明。相位阵列天线可包含交错于微组装射频组件阵列内的控制元件180阵列。控制元件可用于将信号发送到天线。控制元件还可用于将控制信号发送到相位控制装置106以控制或调整通过天线102发送的信号的相位，从而实现电子波束操控。
图2到5图解说明形成于化合物半导体材料上的适于微组装的可释放射频晶体管，例如生长于GaAs或InP衬底上的可释放射频晶体管。在一些实施例中，如图2中所图解说明，晶体管形成于释放层204上，所述释放层具有选择性蚀刻特性，此允许化学移除释放层204从而使可释放装置212与其生长或同质衬底202至少部分地分离。可释放装置212可包含形成于集极208上的射极210，集极208本身在某些实施例中形成于子集极206上，所述子集极形成于释放层204上方。集极208可包含经掺杂半导体材料层，子集极可同样包含经掺杂半导体材料层。子集极可经掺杂以增大半导体的导电率。晶体管可为射频晶体管，例如异质结双极晶体管或高电子迁移率晶体管。
图3是具有锚、系链及囊封的可转印印刷异质结双极晶体管的图解说明。在制备用于微组装的例如射频晶体管等可释放物件的过程中，可使用在释放过程中维持物件的空间配置的结构。维持空间配置的结构(通常称作为锚、系链或其它稳定化结构)可包含光致抗蚀剂材料、环氧树脂、聚酰亚胺、电介质、金属及/或半导体。此些结构贯穿释放过程维持与同质衬底302或其它固定本体的接触。图3是展示形成(例如)由光致抗蚀剂制成的此些结构的实例性图解说明，所述光致抗蚀剂还将装置的有源组件囊封免受释放过程中所使用的化学品影响，借此提供额外益处。光可界定材料有利于此种类的锚定、拴系或囊封结构，便利于形成且在许多情形中便利于通过溶解于湿化学品、有机溶剂或水性混合物中或通过在氧及/或氟化合物中灰化来移除。在图3中所示的实例中，两个系链320a及320b(统称为320)将装置固定到衬底302。每一系链320a及320b分别连接到锚(例如，锚322a及322b(统称为322))。系链320及锚322的化学选择性使得其在释放层304被移除(例如，借助蚀刻)时不受影响(例如，或受最小影响)。
图4是图解说明可转印印刷异质结双极晶体管从同质衬底402的释放及移除。在形成锚定、拴系或囊封结构之后，释放层(在图3中为304)可被化学移除。化学反应物蚀刻释放层，从而通过形成于锚定、拴系及/或囊封结构中的进入点(未展示)而通达。蚀刻反应产物通过外出点(未展示)从在可释放物件下方的空间退出，所述外出点在许多但并非所有情形中与进入点相同。当将释放层完全或部分移除时，认为可释放物件至少部分地释放且准备好由转印元件414取回。空间配置由系链(例如，在图3中为320)及锚(例如，在图3中为322)维持。转印元件414接触并粘附到被至少部分地释放的物件。使转印元件414是保形的以与可释放物件的形貌的至少一部分紧密接触是有利的。举例来说，转印元件414可包含保形材料，例如PDMS。在粘附到被至少部分地释放的物件之后，转印元件414移动远离同质衬底402，从而维持到释放物件的粘附，借此将物件从其同质衬底402取回、移除、分离或拾取。在移除过程中，锚定或拴系结构断裂或失去与同质衬底402或释放物件的连接。在锚定及拴系结构中选择具有特定断裂性质、粘附性质的材料或对具有应力集中特征的几何形状的界定有益于控制分离或断裂点。在图4中所示的实例中，两个系链420a及420b(统称为420)将装置固定到衬底402。每一系链420a及420b分别连接到锚(例如，锚422a及422b(统称为422))。如图4中所示，当转印元件414拾取装置时，系链420断裂。
图5是可转印印刷异质结双极晶体管的放置及印刷的图解说明。转印元件514(对应于图4的元件414)通过使射频装置接触非同质衬底516并移除转印元件514来将所述装置放置在非同质衬底516上。以下方式会促进经释放装置与转印元件514的分离并转印到非同质衬底516：可动力切换粘附到转印元件514、抵靠非同质衬底516压缩、装置与非同质衬底516的平坦表面之间的接触、添加平坦或可保形粘附促进层518、暴露于电磁辐射、机械剪切、加热、等离子活化、在经释放物件与转印元件514之间的界面处材料的金属化接合或软化、流动或烧蚀。粘附促进层518可包含平坦化层，举例来说，BCB、聚酰亚胺、聚苯并
Figure GDA0001211553810000153
唑、焊剂、可保形介电材料或导电材料或旋涂式玻璃材料。粘附促进层518还可具有促进到释放物件的表面的紧密接触的机械性质，举例来说，聚硅氧、环氧树脂、聚酰亚胺、聚苯并
Figure GDA0001211553810000152
唑、软或液态金属、焊剂或BCB。粘附促进层518还可为光活性，举例来说，通过暴露于光而可交联。在那些实施例中，在转印过程期间或之后使一些或全部粘附促进层518暴露于光是有利的以维持所转印装置的空间位置及定向。
图6是转印印刷异质集成式单片集成电路602a到602g(例如微波集成电路)的图解说明。由多个源晶片微组装成一组相异装置可在不同衬底(支撑所述组相异集成电路602a到602g的非同质衬底600)上产生高频集成电路。非同质衬底600非同质于集成电路602a到602g的一些或所有组件。举例来说，非同质衬底600可为氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、蓝宝石、玻璃、金刚石、类金刚石碳、硅、氧化铍、玻璃树脂复合材料、聚合物、塑料、金属或铜。可针对热性质、成本、射频响应特性、大小、机械性质或其它所要属性选择非同质衬底600。在一些实施例中，非同质衬底600是柔性的。作为实例，集成电路602a到602g可包含以下各项：至少部分地形成于砷化镓或磷化铟衬底上且经转印到非同质衬底600的异质结双极晶体管；至少部分地形成于其同质衬底(例如，图4中的402)上且经转印到非同质衬底的基于GaAs、InP或GaN相关材料的高电子迁移率晶体管；至少部分地形成于绝缘体上硅衬底上且经转印到其非同质目的地衬底的SiGe晶体管；或至少部分地形成于其同质衬底(举例来说，硅或绝缘体上硅晶片)上且经转印到非同质目的地衬底的二极管、无源组件及信号处理集成电路。
一组相异装置602a到602g在单个非同质衬底600上的此种配置提供材料减少的成本及性能优势，因为这些种类的集成电路中的很多集成电路仅需要使其区域的一小部分填充有有源组件。形成有源组件的过程在每区域基础上可为高成本，且本文中所描述的微组装组可促进有源组件以区域密集配置形成于其同质源衬底上，其中每一区域密集配置为非同质目的地衬底上的更大区域装置供应组件。微组装提供益处，因为这些集成电路的组件中的很多组件均可小型化到通过常规组装技术难以组装出的大小，举例来说，在一个横向维度上小于0.1mm，或在至少一个横向维度上小于0.05mm或0.02mm。经微组装装置可使用薄膜互连件而互连，借此提供具有减少的寄生效应的互连。
图7是转印印刷异质集成式单片微波集成电路的图解说明。图7图解说明适于将多个集成电路微组装于非同质目的地衬底上的以区域密集配置形成于多个同质衬底上的一组相异组件。
雷达及其它电子系统通常利用电容器来供应及存储能量。举例来说，电容器(例如，具有高功率密度的电容器用于满足脉冲雷达及激光应用的高电流脉冲要求且对于相位阵列天线系统也是有用的。所揭示技术可提供可使用微组装技术并入到微尺度系统(例如，雷达系统及其它电子系统)中的电容器及电容器堆叠。
图8是根据本发明的实施例的衬底806上的电容器堆叠804的图式。将薄电容器组装成偏移堆叠使表面区域暴露且使得电容器可连接到电路。电容器堆叠804包含电容器804a、804b、804c、804d。电容器804a到804d中的每一者是薄金属-绝缘体-金属结构。电容器804a到804d中的每一者是被微转印印刷到其相应目的地。在图8中所示的实例中，电容器804c以一偏移堆叠在电容器804d的顶部上，所述偏移使得电容器804d的表面上的区域被暴露。804d的经暴露表面区域包含与互连件802d接合的电触点。其余电容器804a及804b类似地以偏移堆叠，从而使得互连件802a、802b及802c能够分别与电容器804a、804b及804c的经暴露表面区域上的电触点接合。电容器804中的每一者使用互连件802a、802b、802c及802d(统称为互连件802)连接到硅衬底806以便组装电路。所述电容器可互连成并联或串联电路。因此，可使用堆叠中的适当数目个电容器、堆叠中每一电容器的适当物理大小及适当布线方案来提供具有各种电容的电容器。举例来说，当电容器804中的每一者具有250nF/mm2的电容且电容器804a互连于并联电路中时，完整堆叠电容器的电容是1μF/mm2。
在某些实施例中，偏移可沿着一维，如图8中所示。举例来说，当薄电容器彼此上下堆叠以使得每一电容器的宽度及长度平行时，电容器仅沿着电容器的长度偏移，或仅沿着电容器的宽度偏移。在一些实施例中，偏移可沿着二维，举例来说，沿着宽度维度及长度维度两者，举例来说，如图9中所示。图9是根据本发明的实施例的具有偏移印刷的电容器堆叠的图解说明。电容器堆叠900展示使用微转印印刷堆叠成偏移布置的电容器804。电容器804是垂直堆叠且沿着其余两个轴偏移。举例来说，当薄电容器彼此上下堆叠以使得每一电容器的宽度及长度平行时，电容器沿着电容器的长度偏移且沿着电容器的宽度偏移。在图8或图9的的实施例中的任一者中，偏移暴露每一电容器的顶部表面的一部分(例如，未由堆叠于其上的电容器覆盖)且经暴露部分可用于接触端子及布线。
在一些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从100nF/mm2及400nF/mm2的每单位面积电容。在其它实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从1μm到10μm、从10μm到30μm、从30μm到50μm或从50μm到100μm的厚度。在进一步实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、从50μm到100μm或从100μm到200μm的宽度。在一些实施例中，所述多个电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、从50μm到100μm或从100μm到200μm的长度。
图10是根据本发明的实施例的硅隔膜的偏移印刷的实例的光学显微照片(在此情形中为电容器堆叠1000的光学显微照片)。在此实施例中，不仅堆叠的每一层中的电容器沿长度及宽度维度两者暴露，而且电容器各自绕垂直于电容器的长度及宽度方向的垂直轴旋转不同量。
图11是硅隔膜的偏移印刷的替代实例的光学显微照片。隔膜堆叠1100是根据本发明的实施例的另一电容器堆叠布置。这些布置可用于使用微转印印刷电容器堆叠来形成具有不同电容的电容器。
图12及13图解说明使用源衬底1210形成电容器的过程。过程以衬底1210(例如硅(111)衬底)开始。将底部电极1206沉积并图案化到硅晶片衬底1210上。在一些实施例中，衬底是砷化镓、氮化镓、硅、锗或介电材料。在沉积并图案化底部电极1206之后，沉积电介质1204(例如，聚乙烯、BCB、聚碳酸酯、Mylar、SiO2、聚酰亚胺、环氧树脂、FR4、SiO、Si3N4、AlN、Al2O3、Si3N4、BaTiO3、NbOx、Ta2O5、SiC、HfO、WO2、Ta2O5、TiO2、BaTiO3、BaSrTiO3、PbZrxTi1-xO3、Ba0.8Pb0.2(Zr0.12Ti0.88)O3)，并使其退火且加以图案化。在已沉积电介质1204，使其退火并加以图案化之后，沉积顶部电极1202并加以图案化以形成电容器结构1208。在一些实施例中，电容器结构1208是尚未被部分地释放(例如，通过蚀刻牺牲层)的电容器。在其它实施例中，举例来说，使用图案化与蚀刻工艺将电容器结构1208划界成多个电容器。
在已如图12中所示沉积并制备用以形成电容器1208的适当材料之后，在一些实施例中，在衬底1210上划界出多个电容器。此划界可使用图案化及蚀刻材料来完成。在一些实施例中，材料经沉积使得不需要划界步骤。如图13中所示，衬底1210经蚀刻以底切电容器结构1308(例如，通过蚀刻，例如KOH蚀刻)，从而至少部分地使薄硅隔膜1304与衬底1210分离，使薄膜电容器1302仅附接到薄硅隔膜1304。可印刷电容器结构1308包含附接到薄硅隔膜1304的薄膜电容器1302且通过系链(未展示)保持部分附接到衬底1210以将单元固持在适当位置中。系链随后在微转印印刷过程期间断开使得可将电容器结构1308转印到目的地衬底。
图14是通过系链1404a固定到衬底1210的可印刷电容器1302(例如看到，电容器1302通过系链1404a及1404b(统称为系链1404)固定)的阵列的图解说明。个别电容器可通过转印装置(例如，弹性体印模)转印到目的地衬底。在某些实施例中，目的地衬底(例如，衬底1210)非同质于电容器。在某些实施例中，电容器经堆叠以形成经偏移堆叠的电容器，如上文图8及9中所示。微转印印刷装置附接到可微转印印刷电容器1402，因此使系链1404a断开且在硅衬底1210上的电容器阵列中留下空闲空间。在后续微转印印刷步骤中，微转印印刷装置经配置以将第二电容器从阵列的不同位置移除。多个可印刷电容器中的每一者包括涂覆有接合层的顶部表面，所述接合层促进将可印刷电容器接合到微转印印刷装置(例如，可保形转印装置、弹性体印模)的接触表面。在某些实施例中，电容器的密度是5到15个电容器/平方毫米。
阵列1400由微转印印刷过程用于将电容器转印到衬底(例如，玻璃、塑料或蓝宝石)的接纳表面。微转印印刷装置使第一电容器与具有接触表面的转印装置(例如，可保形转印装置)接触，借此将电容器暂时粘结到接触表面使得接触表面上暂时安置有电容器。转印装置行进到非同质目的地衬底，且通过使可保形转印装置的接触表面与电容器分离，将电容器组装于非同质目的地衬底的接纳表面上。在一些实施例中，接纳表面包括由电容器接触的粘合剂层。在某些实施例中，在小于400℃的温度下执行接触。接下来，转印装置接触阵列1400的第二电容器，粘结电容器，然后行进到非同质目的地衬底并使所述转印装置的接触表面与电容器分离，从而将第二电容器以偏移组装在第一电容器的表面顶部上。然后通过薄膜晶片级互连件并联或串联地电连接两个电容器。在某些实施例中，将多个电容器堆叠。在一些实施例中，电容器包括涂覆有释放层的顶部表面，所述释放层促进将电容器接合到可保形转印装置(例如光致抗蚀剂)的接触表面。所述电容器是以大于或等于25微米的放置准确度被组装。
图15是根据本发明的实施例的具有经暴露电触点的电容器堆叠的图式。个别经偏移堆叠的电容器804a、804b、804c及804d分别包含第一电触点1502a、1502b、1502c及1502d。个别经偏移堆叠的电容器804a、804b、804c及804d分别还包含第二电触点1504a、1504b、1504c及1504d。在组装出偏移堆叠时，微转印印刷过程经配置以出于使经堆叠电容器804互连的目的而使电触点暴露。
图16是根据本发明的实施例的堆叠晶片的横截面图。堆叠晶片是晶片上电容器的晶片多层堆叠。多个电容器结构1208a到1208c(统称为1208)彼此上下形成。第一电容器结构1208c形成于第一衬底1210c上，第二电容器结构1208b形成于第二衬底1210b上，且第三电容器结构1208a形成于第三衬底1210a上。在一些实施例中，视需要在上面形成额外电容器结构及衬底。在一些实施方案中，每一电容器结构通过缓冲层(例如，缓冲层1606a、1606b及1606c(统称为1606))与上面的衬底分开。在一些实施方案中，缓冲层1606是牺牲层。在一些实施例中，如上文所阐释，电容器结构经划界以形成数个电容器。此后，视需要微组装电容器。一旦形成每一电容器，即将顶部电容器结构1208a移除，且然后将任何剩余衬底1210a材料及缓冲层1606a移除。形成、印刷以及移除衬底及缓冲层的过程可针对多达所存在的结构继续。
雷达系统及其它电子装置还得益于低成本中介层技术。中介层用作高级芯片与下伏印刷电路板之间的中间层。在一些实施例中，将各功能性集成到中介层中。举例来说，电力分布可集成到中介层中，使得电力围绕系统高效且智能地分布。在另一实例中，电容器、电阻器、电感器及二极管可集成到中介层中。中介层本身可为由许多材料(例如，玻璃、塑料及蓝宝石)形成。例如玻璃等材料由于成本及面板级处理可能性而是有益的。然而，与硅相比，难以将有源组件集成到玻璃中介层中。在一些实施例中，所揭示技术将微组装技术(例如，微转印印刷)与玻璃及硅中介层两者一起使用来产生“有源”中介层。举例来说，微转印印刷可用于将小型二极管或晶体管集成到玻璃或硅中介层上。印刷元件的微尺度性质允许使用标准金属化过程来互连所述元件(在不进行任何额外处理步骤的情况下进行集成)。
已描述所揭示技术的各种实施例，所属领域的技术人员现在将明了，可使用并入有所述概念的其它实施例。因此，认为这些实施例不应限于所揭示实施例，而是应仅受所附权利要求书的精神及范围限制。
贯穿其中将设备及系统描述为具有、包含或包括特定组件或将过程及方法描述为具有、包含或包括特定步骤的说明，预计另外存在基本上由所叙述的组件组成或由所叙述的组件组成的所揭示技术的设备及系统，且存在基本上由所叙述的处理步骤组成或由所叙述的处理步骤组成的根据所揭示技术的过程及方法。
应理解，只要所揭示技术保持可操作，步骤的次序或执行某些动作的次序并不重要。此外，可同时进行两个或两个以上步骤或动作。

Claims (32)

1.一种多层电容器装置，其包括：
目的地衬底；及
多层结构，其在所述目的地衬底上，其中所述多层结构包括彼此上下堆叠的多个印刷电容器，其中在每一电容器之间沿着所述电容器的至少一个边缘存在偏移，且
其中所述多个印刷电容器是相同形状及大小。
2.根据权利要求1所述的多层电容器装置，其中所述偏移处于一维中。
3.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述偏移处于二维中。
4.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述偏移使得每一电容器的顶部表面的一部分被暴露。
5.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述多个印刷电容器中的每一电容器具有介于100nF/mm2与400nF/mm2之间的电容。
6.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述多个印刷电容器中的每一电容器具有从1μm到10μm、10μm到30μm、30μm到50μm或50μm到100μm的厚度。
7.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述多个印刷电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、50μm到100μm或100μm到200μm的宽度。
8.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述多个印刷电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、50μm到100μm或100μm到200μm的长度。
9.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述多个印刷电容器以并联或串联中的至少一种方式连接。
10.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述目的地衬底是选自由以下各项组成的群组的成员：聚合物、金属、玻璃、半导体及蓝宝石。
11.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述目的地衬底是选自由以下各项组成的群组的成员：树脂、聚酰亚胺、PEN、PET和金属箔。
12.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述目的地衬底对于可见光具有大于或等于50％的透明度。
13.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述目的地衬底对于可见光具有大于或等于80％的透明度。
14.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述目的地衬底对于可见光具有大于或等于90％的透明度。
15.根据权利要求1或2所述的多层电容器装置，其中所述目的地衬底对于可见光具有大于或等于95％的透明度。
16.一种用于将多个电容器组装在衬底的接纳表面上的方法，所述方法包括：
使所述多个电容器中的第一电容器与具有接触表面的转印装置接触，借此将所述电容器暂时粘结到所述接触表面使得所述接触表面上暂时安置有所述电容器；
使安置在所述转印装置的所述接触表面上的所述第一电容器与所述衬底的所述接纳表面接触；
使所述转印装置的所述接触表面与所述电容器分离，其中所述电容器被转印到所述接纳表面上，借此将所述电容器组装在所述衬底的所述接纳表面上；
使所述多个电容器中的第二电容器与所述转印装置接触，借此将所述第二电容器粘结到所述接触表面使得所述接触表面上安置有所述第二电容器；
使安置在所述转印装置的所述接触表面上的所述第二电容器与组装在所述衬底的所述接纳表面上的所述第一电容器的表面接触；及
使所述转印装置的所述接触表面与所述第二电容器分离，其中所述第二电容器被转印到组装在所述衬底的所述接纳表面上的所述电容器上，借此将所述第二电容器组装在组装于所述衬底的所述接纳表面上的所述电容器上，
其中所述多个电容器是相同形状及大小，且其中所述第二电容器从所述第一电容器偏移。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述偏移处于一维中。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述偏移处于二维中。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述偏移使得每一电容器的顶部表面的一部分被暴露。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个电容器中的每一电容器具有从100nF/mm2到400nF/mm2的电容。
21.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个电容器中的每一电容器具有厚度为从1μm到10μm、10μm到30μm、30μm到50μm或50μm到100μm的薄金属-绝缘体-金属结构。
22.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、50μm到100μm或100μm到200μm的宽度。
23.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个电容器中的每一电容器具有从10μm到50μm、50μm到100μm或100μm到200μm的长度。
24.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一电容器及所述第二电容器是经由薄膜晶片级互连件而电连接。
25.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一电容器及所述第二电容器是并联连接。
26.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一电容器及所述第二电容器是串联连接。
27.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一电容器是经由薄膜晶片级互连件而电连接。
28.根据权利要求16所述的方法，其中安置在所述转印装置上的所述第一电容器以大于或等于25微米的放置准确度与所述接纳表面的区接触。
29.根据权利要求16所述的方法，其中将粘合剂层提供在所述接纳表面上，其中所述第一电容器在将所述电容器转印到所述衬底的所述接纳表面期间与所述粘合剂层接触。
30.根据权利要求16所述的方法，其中所述转印装置包括可保形转印装置。
31.根据权利要求16所述的方法，其中所述转印装置包括弹性体印模。
32.根据权利要求16所述的方法，其中使安置在所述转印装置上的所述第一电容器与所述衬底的所述接纳表面接触是在小于400℃的温度下执行。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8889485B2 (en) 2011-06-08 2014-11-18 Semprius, Inc. Methods for surface attachment of flipped active componenets
US9865600B2 (en) 2014-06-18 2018-01-09 X-Celeprint Limited Printed capacitors
TWI677963B (zh) 2014-06-18 2019-11-21 愛爾蘭商艾克斯瑟樂普林特有限公司 微組裝高頻裝置及陣列
CN113035850B (zh) 2014-06-18 2022-12-06 艾克斯展示公司技术有限公司 微组装led显示器
US9799719B2 (en) 2014-09-25 2017-10-24 X-Celeprint Limited Active-matrix touchscreen
US10230048B2 (en) 2015-09-29 2019-03-12 X-Celeprint Limited OLEDs for micro transfer printing
US10200013B2 (en) 2016-02-18 2019-02-05 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printed acoustic wave filter device
TWI681508B (zh) 2016-02-25 2020-01-01 愛爾蘭商艾克斯瑟樂普林特有限公司 有效率地微轉印微型裝置於大尺寸基板上
US10153256B2 (en) 2016-03-03 2018-12-11 X-Celeprint Limited Micro-transfer printable electronic component
US10199546B2 (en) 2016-04-05 2019-02-05 X-Celeprint Limited Color-filter device
US10622700B2 (en) 2016-05-18 2020-04-14 X-Celeprint Limited Antenna with micro-transfer-printed circuit element
US10475876B2 (en) 2016-07-26 2019-11-12 X-Celeprint Limited Devices with a single metal layer
US10224231B2 (en) 2016-11-15 2019-03-05 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US10600671B2 (en) 2016-11-15 2020-03-24 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US10395966B2 (en) 2016-11-15 2019-08-27 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US11088467B2 (en) 2016-12-15 2021-08-10 Raytheon Company Printed wiring board with radiator and feed circuit
US10581177B2 (en) 2016-12-15 2020-03-03 Raytheon Company High frequency polymer on metal radiator
US10541461B2 (en) 2016-12-16 2020-01-21 Ratheon Company Tile for an active electronically scanned array (AESA)
US10707152B2 (en) * 2017-01-16 2020-07-07 Innolux Corporation High-frequency device and manufacturing method thereof
US11024608B2 (en) 2017-03-28 2021-06-01 X Display Company Technology Limited Structures and methods for electrical connection of micro-devices and substrates
US10943946B2 (en) 2017-07-21 2021-03-09 X Display Company Technology Limited iLED displays with substrate holes
US10361485B2 (en) 2017-08-04 2019-07-23 Raytheon Company Tripole current loop radiating element with integrated circularly polarized feed
US10836200B2 (en) 2017-11-13 2020-11-17 X Display Company Technology Limited Rigid micro-modules with ILED and light conductor
TWI637481B (zh) 2017-11-29 2018-10-01 財團法人工業技術研究院 半導體結構、發光裝置及其製造方法
US10297585B1 (en) 2017-12-21 2019-05-21 X-Celeprint Limited Multi-resolution compound micro-devices
US10910355B2 (en) 2018-04-30 2021-02-02 X Display Company Technology Limited Bezel-free displays
US11528808B2 (en) 2018-12-03 2022-12-13 X Display Company Technology Limited Printing components to substrate posts
US12162747B2 (en) 2018-12-03 2024-12-10 X-Celeprint Limited Enclosed cavity structures
US11637219B2 (en) 2019-04-12 2023-04-25 Google Llc Monolithic integration of different light emitting structures on a same substrate
TWI772741B (zh) * 2020-02-07 2022-08-01 旺宏電子股份有限公司 金屬電容
US11152458B2 (en) 2020-02-07 2021-10-19 Macronix International Co., Ltd. Metal capacitor
GB2593864B (en) * 2020-02-28 2023-01-04 X Fab France Sas Improved transfer printing for RF applications
US12528308B2 (en) 2020-05-01 2026-01-20 X-Celeprint Limited Hybrid documents with electronic indicia
US12437174B2 (en) * 2020-05-01 2025-10-07 X-Celeprint Limited Hybrid documents with electronic indicia
US11490519B2 (en) 2021-01-11 2022-11-01 X-Celeprint Limited Printed stacked micro-devices
CN113130662A (zh) * 2021-04-20 2021-07-16 华南师范大学 一种射频阵列薄膜器件及其制备、键合和集成方法
US12074583B2 (en) 2021-05-11 2024-08-27 X Display Company Technology Limited Printing components to adhesive substrate posts

Family Cites Families (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100343376B1 (ko) 1993-12-31 2002-11-23 고려화학 주식회사 반도체소자봉지용경화제의제조방법및이를함유하는반도체소자봉지용수지조성물
US5815303A (en) 1997-06-26 1998-09-29 Xerox Corporation Fault tolerant projective display having redundant light modulators
KR100671211B1 (ko) 2000-01-12 2007-01-18 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
US6278242B1 (en) 2000-03-20 2001-08-21 Eastman Kodak Company Solid state emissive display with on-demand refresh
EP1158775A1 (en) 2000-05-15 2001-11-28 EASTMAN KODAK COMPANY (a New Jersey corporation) Self-illuminating colour imaging device
US6756576B1 (en) 2000-08-30 2004-06-29 Micron Technology, Inc. Imaging system having redundant pixel groupings
US6326261B1 (en) 2001-01-05 2001-12-04 United Microelectronics Corp. Method of fabricating a deep trench capacitor
US6822616B2 (en) * 2002-12-03 2004-11-23 Harris Corporation Multi-layer capacitive coupling in phased array antennas
US6933532B2 (en) 2003-03-28 2005-08-23 Eastman Kodak Company OLED display with photosensor
WO2005054119A2 (en) 2003-12-01 2005-06-16 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Methods and devices for fabricating three-dimensional nanoscale structures
US7050291B2 (en) 2004-03-31 2006-05-23 Intel Corporation Integrated ultracapacitor as energy source
EP1742893B1 (en) 2004-04-27 2012-10-10 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Composite patterning devices for soft lithography
US7288753B2 (en) 2004-05-05 2007-10-30 Eastman Kodak Company OLED display with composite photosensor
US7799699B2 (en) 2004-06-04 2010-09-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Printable semiconductor structures and related methods of making and assembling
US7521292B2 (en) 2004-06-04 2009-04-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable form of single crystal silicon for high performance electronics on rubber substrates
KR101307481B1 (ko) 2004-06-04 2013-09-26 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 인쇄가능한 반도체 소자들의 제조 및 조립 방법과 장치
US7943491B2 (en) 2004-06-04 2011-05-17 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Pattern transfer printing by kinetic control of adhesion to an elastomeric stamp
US7022581B2 (en) * 2004-07-08 2006-04-04 Agere Systems Inc. Interdigitaded capacitors
US7662545B2 (en) 2004-10-14 2010-02-16 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Decal transfer lithography
MY145225A (en) * 2005-06-02 2012-01-13 Univ Illinois Pattern transfer printing by kinetic control of adhesion to an elastomeric stamp
US7586497B2 (en) 2005-12-20 2009-09-08 Eastman Kodak Company OLED display with improved power performance
US20070290321A1 (en) * 2006-06-14 2007-12-20 Honeywell International Inc. Die stack capacitors, assemblies and methods
JP5319533B2 (ja) 2006-09-20 2013-10-16 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ イリノイ 転写可能な半導体構造、デバイス、及びデバイスコンポーネントを作成するための剥離方法
KR101636750B1 (ko) 2007-01-17 2016-07-06 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 프린팅­기반 어셈블리에 의해 제조되는 광학 시스템
US20080204873A1 (en) 2007-02-23 2008-08-28 Strategic Patent Acquisitions Llc Techniques for three dimensional displays
JP2008251885A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Taiyo Yuden Co Ltd 積層型薄膜コンデンサ及びその製造方法
US7880677B2 (en) * 2007-12-12 2011-02-01 Broadcom Corporation Method and system for a phased array antenna embedded in an integrated circuit package
US8029139B2 (en) 2008-01-29 2011-10-04 Eastman Kodak Company 2D/3D switchable color display apparatus with narrow band emitters
US7893612B2 (en) 2008-02-27 2011-02-22 Global Oled Technology Llc LED device having improved light output
US8470701B2 (en) 2008-04-03 2013-06-25 Advanced Diamond Technologies, Inc. Printable, flexible and stretchable diamond for thermal management
TWI377383B (en) 2008-05-05 2012-11-21 Au Optronics Corp Pixel, display and the driving method thereof
US7927976B2 (en) 2008-07-23 2011-04-19 Semprius, Inc. Reinforced composite stamp for dry transfer printing of semiconductor elements
US7999454B2 (en) 2008-08-14 2011-08-16 Global Oled Technology Llc OLED device with embedded chip driving
WO2010059781A1 (en) 2008-11-19 2010-05-27 Semprius, Inc. Printing semiconductor elements by shear-assisted elastomeric stamp transfer
GB2466255B (en) 2008-12-17 2013-05-22 Antenova Ltd Antennas conducive to semiconductor packaging technology and a process for their manufacture
US7816856B2 (en) 2009-02-25 2010-10-19 Global Oled Technology Llc Flexible oled display with chiplets
US8854294B2 (en) 2009-03-06 2014-10-07 Apple Inc. Circuitry for independent gamma adjustment points
US8877648B2 (en) 2009-03-26 2014-11-04 Semprius, Inc. Methods of forming printable integrated circuit devices by selective etching to suspend the devices from a handling substrate and devices formed thereby
WO2010132552A1 (en) * 2009-05-12 2010-11-18 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Printed assemblies of ultrathin, microscale inorganic light emitting diodes for deformable and semitransparent displays
US9908817B2 (en) * 2009-06-02 2018-03-06 Uchicago Argonne, Llc Multilayer capacitors, method for making multilayer capacitors
US8207547B2 (en) 2009-06-10 2012-06-26 Brudgelux, Inc. Thin-film LED with P and N contacts electrically isolated from the substrate
US8261660B2 (en) 2009-07-22 2012-09-11 Semprius, Inc. Vacuum coupled tool apparatus for dry transfer printing semiconductor elements
JP5356952B2 (ja) 2009-08-31 2013-12-04 レムセン イノベーション、リミティッド ライアビリティー カンパニー 表示装置
US9165989B2 (en) 2009-09-16 2015-10-20 Semprius, Inc. High-yield fabrication of large-format substrates with distributed, independent control elements
US8502192B2 (en) 2010-01-12 2013-08-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. LED with uniform current spreading and method of fabrication
US8334545B2 (en) 2010-03-24 2012-12-18 Universal Display Corporation OLED display architecture
WO2011123285A1 (en) 2010-03-29 2011-10-06 Semprius, Inc. Selective transfer of active components
WO2012018997A2 (en) 2010-08-06 2012-02-09 Semprius, Inc. Materials and processes for releasing printable compound semiconductor devices
WO2012027458A1 (en) 2010-08-26 2012-03-01 Semprius, Inc. Structures and methods for testing printable integrated circuits
US8803857B2 (en) 2011-02-10 2014-08-12 Ronald S. Cok Chiplet display device with serial control
JP5754173B2 (ja) 2011-03-01 2015-07-29 ソニー株式会社 発光ユニットおよび表示装置
US8889485B2 (en) 2011-06-08 2014-11-18 Semprius, Inc. Methods for surface attachment of flipped active componenets
US8786515B2 (en) * 2011-08-30 2014-07-22 Harris Corporation Phased array antenna module and method of making same
US9412727B2 (en) 2011-09-20 2016-08-09 Semprius, Inc. Printing transferable components using microstructured elastomeric surfaces with pressure modulated reversible adhesion
GB2495507A (en) 2011-10-11 2013-04-17 Cambridge Display Tech Ltd OLED display circuit
US8794501B2 (en) 2011-11-18 2014-08-05 LuxVue Technology Corporation Method of transferring a light emitting diode
US9368546B2 (en) 2012-02-15 2016-06-14 Microsoft Technology Licensing, Llc Imaging structure with embedded light sources
US9558721B2 (en) 2012-10-15 2017-01-31 Apple Inc. Content-based adaptive refresh schemes for low-power displays
US9153171B2 (en) 2012-12-17 2015-10-06 LuxVue Technology Corporation Smart pixel lighting and display microcontroller
US8791474B1 (en) 2013-03-15 2014-07-29 LuxVue Technology Corporation Light emitting diode display with redundancy scheme
US9252375B2 (en) 2013-03-15 2016-02-02 LuxVue Technology Corporation Method of fabricating a light emitting diode display with integrated defect detection test
US9362113B2 (en) 2013-03-15 2016-06-07 Semprius, Inc. Engineered substrates for semiconductor epitaxy and methods of fabricating the same
US8987765B2 (en) 2013-06-17 2015-03-24 LuxVue Technology Corporation Reflective bank structure and method for integrating a light emitting device
US9111464B2 (en) 2013-06-18 2015-08-18 LuxVue Technology Corporation LED display with wavelength conversion layer
US9367094B2 (en) 2013-12-17 2016-06-14 Apple Inc. Display module and system applications
US9865600B2 (en) 2014-06-18 2018-01-09 X-Celeprint Limited Printed capacitors
TWI677963B (zh) 2014-06-18 2019-11-21 愛爾蘭商艾克斯瑟樂普林特有限公司 微組裝高頻裝置及陣列
US20160093600A1 (en) 2014-09-25 2016-03-31 X-Celeprint Limited Compound micro-assembly strategies and devices
US10622700B2 (en) 2016-05-18 2020-04-14 X-Celeprint Limited Antenna with micro-transfer-printed circuit element

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